JP3565085B2 - キレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及び処理灰の重金属固定化効果の判定方法並びに装置 - Google Patents
キレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及び処理灰の重金属固定化効果の判定方法並びに装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を簡易にかつ的確に決定する方法及びそのための装置に関する。本発明はまた、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を簡易かつ的確に判定する方法及びそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミ焼却工場等から排出される灰には、煙道の集塵機で捕集される飛灰と焼却炉の焼却残漬である焼却灰がある。このうち重金属含有率が高い飛灰に関しては、厚生省の定める方法により、適切な処理を施すことが義務付けられている。
【０００３】
厚生省の定める処理方法の一つに薬剤処理法があり、処理薬剤としては一般にキレート系薬剤、無機系薬剤が用いられている。
【０００４】
このような薬剤処理においては、薬剤コストを抑えた上で、重金属の溶出を確実に防止するために、薬剤を過不足なく適正な添加量となるように添加することが重要である。
【０００５】
また、処理済みの灰の重金属溶出防止効果が十分でない場合には、直ちに再処理を行う必要があることから、処理灰について、その重金属固定化効果が十分であるか否かの判定を現場にて迅速に行うことが重要である。
【０００６】
しかし、焼却炉で燃やすゴミ質、原料により、焼却飛灰の性状は大きく変化することから、薬剤の適正添加率を決定することは非常に困難である。また、現状では、処理灰の重金属固定化効果を現場にて迅速かつ簡易に行う方法も提案されていない。
【０００７】
従来、無機系薬剤については一部、最適添加率の決定方法が設定されている薬剤もあるが、液体キレート系薬剤については最適添加率の決定方法が存在しない。このため、一般的には、飛灰の性状に対して、過剰気味に添加率を設定するか、薬剤を添加混練処理した後に環境庁の定める溶出試験法（環境庁告示１３号試験法）に従って、重金属類（特に鉛、カドミウム）の溶出濃度を測定して最適添加量を決定するという手法が採用されている。
【０００８】
また、飛灰にキレート系薬剤を添加混練して処理した後、環境庁告示１３号試験と同様の条件で、即ち、６時間という長時間をかけて水中に重金属を溶出させ、この溶出液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定して、薬剤添加量を決定する手法（特開平８−３０９３１２号公報）も提案されているが、この方法では飛灰の性状変動に即時的に対応した処理仕様を決定することができないため、安定した処理が困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点を解決し、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するに当り、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を簡易にかつ的確に決定することができるキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明はまた、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を簡易にかつ的確に判定することができる処理灰の重金属固定化効果の判定方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する方法において、該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定し、該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに添加したキレート系重金属固定化剤の添加量を求め、この添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の処理灰の重金属固定化効果の判定方法は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する方法において、該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定し、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定装置は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する装置において、該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定する手段と、該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量を算出する手段と、算出された酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに要したキレート系重金属固定化剤の添加量を算出する手段と、算出された添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から算出する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の処理灰の重金属固定化効果の判定装置は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する装置において、該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定する手段と、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
即ち、本発明者らは、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤（以下単に「キレート剤」と称す。）を加えて重金属の溶出を防止するに当って、重金属の溶出を確実に防止することができる必要最低限のキレート剤の添加量（以下、この添加量を「適正添加量」と称す。）を決定する方法について種々検討した結果、重金属含有灰の水スラリーにキレート剤を添加していくと、酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下していき、このＯＲＰが下げ止まった点（以下「終息ＯＲＰ」と称す。）に到るまでに添加したキレート剤の添加量（以下、この添加量を「滴定量」と称す。）が、適正添加量と相関することを見出した。
【００１６】
請求項１，３の発明はこのような知見に基いてなされたものであって、予め数種類の重金属含有灰について、滴定量と適正添加量を調べ、この適定量と適正添加量との相関を示す検量線を作成しておき、適正添加量を決定すべき重金属含有灰について滴定量を求め、検量線からこの滴定量に対応する適正添加量を求めるものである。
【００１７】
本発明者らはまた、重金属含有灰にキレート剤を加えて重金属の溶出防止処理を施した処理灰について、その重金属固定化効果を的確に判定する方法について種々検討した結果、処理灰の水スラリーにキレート剤を添加したときのＯＲＰの変化量が当該処理灰の重金属固定化効果と相関し、この変化量が所定値以下であれば、重金属固定化効果は十分であり、これを超える場合は、重金属固定化効果が不十分であることを見出した。
【００１８】
請求項２，４の発明はこのような知見に基づいてなされたものであって、処理灰と水のスラリーにキレート剤を添加したときの該スラリーのＯＲＰの変化量を測定し、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基づいて該処理灰の重金属固定化効果を判定するものである。
【００１９】
この重金属固定化効果の判定に当って、処理灰の水スラリーにキレート剤を添加していくとＯＲＰが低下していくので、このＯＲＰが下げ止まった点、即ち「終息ＯＲＰ」に到るまでに添加したキレート剤の添加量、即ち「滴定量」を求め、この滴定量と予め求めた検量線から、当該処理灰の再処理に際しての必要追加添加量を求めることもできる。
【００２０】
なお、この必要添加量を求めるための検量線は、採取サイトや採取日時が異なる様々な重金属含有灰のＯＲＰ滴定から得られた一般的な検量線ではなく、同じ採取サイトで採取日時のみが異なる重金属含有灰に限定した検量線を作成し、これを用いて当該サイトの重金属含有灰についての必要追加添加量を決定するのが望ましい。
【００２１】
特に、キレート剤で処理を行った後の処理灰についての処理効果を判定し、効果が十分でないと判断された処理灰にキレート剤を追加添加する場合、追加添加量は微少量となるので、より正確に必要追加添加量を求める必要があり、このためには、同一採取サイトの重金属含有灰を試料として作成した検量線を用いることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法及び装置について説明する。
【００２４】
本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法に従って、キレート剤の適正添加量を決定するには、まず、数種類の重金属含有灰を試料として、滴定量と適正添加量との関係を示す検量線を作成しておく。この検量線作成のため滴定量は、後述の終息ＯＲＰと滴定量の測定方法に従って求めることができる。また、適正添加量は、環境庁告示１３号試験を行って、重金属の溶出を確実に防止し得る、即ち、基準値を満足し得るキレート剤の最少添加量を求めれば良い。
【００２５】
なお、この検量線の作成のための試料となる重金属含有灰は、なるべく数多く用いることが精度面から好ましい。一般的には、検量線の精度と作業数との関係から５〜２０種類程度の重金属含有灰を準備すれば良い。また、前述の如く、より正確な添加量の決定のためには、同一サイトから異なる採取日に採取された重金属含有灰を試料とするのが望ましい。
【００２６】
次に、本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法における終息ＯＲＰと滴定量の測定方法について説明する。
【００２７】
まず、重金属含有灰を水に添加して１〜１０分程度攪拌混合してスラリーを調製する。このスラリーの調製に当って、重金属含有灰と水との混合割合は、固液比（Ｌ（ｍＬ）／ｓ（ｇ））で１０〜１０００、特に８００〜１０００程度とするのが好ましい。
【００２８】
次に、このスラリーにキレート剤を少量ずつ滴下し、滴下毎にＯＲＰを測定する。
【００２９】
このようにキレート剤を少量ずつ滴下していくと、滴下総量が少ないうちはＯＲＰが低下してゆくが、やがて、さらに滴下してもＯＲＰがわずかしか変化しなくなる（下げ止まる）。これまでに要したキレート剤滴下量（終息ＯＲＰに至るまでに添加したキレート剤量）を滴定量として求める。
【００３０】
この下げ止まりの時点は、キレート剤の滴下量（重量％対重金属含有灰）を横軸、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸にとった滴定曲線のグラフにおいて、滴定曲線の傾きが予め設定した値となる時点として求めることができ、その設定値は−１０〜０とするのが好ましく、−７〜−２とするのが特に好ましい。
【００３１】
また、このような滴定操作を複数回行い、滴定量の平均値を、適正添加量の算出に用いてもよい。
【００３２】
このようにして滴定量を求めた後は、予め作成した検量線から、この滴定量に対応する適正添加量を求め、キレート剤の必要添加量を決定する。
【００３３】
このような本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有灰の水スラリーにキレート剤を添加してＯＲＰを測定する手段と、キレート剤の添加量当りのＯＲＰの変化量を算出する手段と、算出されたＯＲＰの変化量が予め設定した値になるまでに要したキレート剤の添加量を算出する手段と、算出された添加量に対応する適正添加量を予め作成しておいた検量線から算出する手段とを備えてなる本発明の装置を用いて、容易に実施することができる。
【００３４】
次に、本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法及び装置について説明する。
【００３５】
本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法に従って、処理灰の重金属固定化効果を判定するには、処理灰にキレート剤を添加したときのキレート剤添加量当りのＯＲＰ変化量を求め、この変化量を予め設定した値と比較して、この設定値よりも大きければ重金属固定化効果が不十分であり、この設定値以下であれば重金属固定化効果が十分であると判定する。
【００３６】
本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法の実施に当っては、より具体的には次のようにして重金属固定化効果を判定すると共に、前述の本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法の説明にある検量線を用いて、処理不良と判定された処理灰を再処理する際のキレート剤の必要追加添加量を求めるのが好ましい。
【００３７】
まず、処理灰を水に添加して１〜１０分程度攪拌混合してスラリーを調製する。このスラリーの調製に当って、処理灰と水との混合割合は、固液比（Ｌ（ｍＬ）／ｓ（ｇ））で１０〜１０００、特に８００〜１０００程度とするのが好ましい。
【００３８】
次に、このスラリーにキレート剤を少量ずつ滴下し、滴下毎にＯＲＰを測定する。
【００３９】
このようにキレート剤を少量ずつ滴下していった場合、重金属固定化効果が十分なものについては、ＯＲＰは殆ど変化せず、下げ止まった状態である。このような処理灰は重金属固定化効果が十分であると判定することができる。
【００４０】
また、重金属固定化効果が不十分な処理灰であると、キレート剤を少量ずつ滴下していった場合、滴下総量が少ないうちはＯＲＰが低下してゆくが、やがて、さらに滴下してもＯＲＰがわずかしか変化しなくなり、下げ止まる。これまでに要したキレート剤滴下量、即ち、終息ＯＲＰに至るまでに添加したキレート剤量を滴定量として求める。
【００４１】
なお、下げ止まりの時点は、キレート剤の滴下量（重量％対重金属含有灰）を横軸、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸にとった滴定曲線のグラフにおいて、滴定曲線の傾きが予め設定した値となる時点として求めることができ、その設定値は−１０〜０とするのが好ましく、−７〜−２とするのが特に好ましい。
【００４２】
このようにして滴定量を求めた後は、予め作成した検量線から、この滴定量に対応する適正添加量を求め、これを、該処理灰を再処理する際のキレート剤の必要追加添加量とする。
【００４３】
このような本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法は、処理灰と水のスラリーにキレート剤を添加し、このキレート剤の添加前後のスラリーのＯＲＰの変化量を測定する手段と、この変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて処理灰の重金属固定化効果を判定する手段とを備えてなる本発明の装置を用いて、容易に実施することができる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４５】
なお、以下の実施例において、キレート剤としては、栗田工業（株）製「アッシュナイトＳ−８０１」の１００倍希釈液を用いた。
【００４６】
実施例１
（Ｉ） 検量線の作成
（Ｉ）−１ 供試飛灰の性状
検量線の作成に用いた飛灰のうちの一部のものについての成分分析結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
また、上記飛灰Ａ〜Ｃについて行った、環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
（Ｉ）−２ ＯＲＰ及び滴定量の測定
上記飛灰Ａ〜Ｃを含む合計９種の供試飛灰について、ブランクＯＲＰ、終息ＯＲＰ及び滴定量を以下の手順で求めた。
【００５１】
▲１▼ ５００ｍＬのビーカーに飛灰３０ｇと純水３００ｍＬを入れ（固液比＝１０）、スターラーで軽く攪拌する。
▲２▼ 上記固液比＝１０の飛灰スラリーをマイクロシリンジで３ｍＬ（０．３ｇ−飛灰）採取し、別の５００ｍＬビーカーに純水３００ｍＬと共に加え（固液比＝１０００）、５分間スターラーにて攪拌する。
▲３▼ ５分間攪拌後、ＯＲＰ計を入れ、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取り、ブランクのＯＲＰを測定する。
▲４▼ 次にキレート剤を少量（飛灰に対して０．２重量％）ずつ滴下し、滴下する毎に５分間攪拌し、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取りＯＲＰ測定を行う。
▲５▼ ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）を求める。ここでは、ＯＲＰの変化率が約２ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−２（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量を滴定量とした。
【００５２】
供試飛灰のうち、飛灰Ａ〜Ｃのキレート剤の滴下量とＯＲＰの変化との関係を図１に示す。また、これら飛灰Ａ〜ＣのブランクＯＲＰ、終息ＯＲＰ及び滴定量を表３に示す。
【００５３】
【表３】
【００５４】
（Ｉ）−３ キレート剤の適正添加量の測定
上記飛灰Ａ〜Ｃを含む合計９種の供試飛灰について、鉛及びカドミウムの溶出量を０．０５ｍｇ／Ｌ以下とするのに必要なキレート剤添加量を求めた。
【００５５】
▲２▼〜▲３▼は環境庁告示１３号試験の方法に従った。
【００５６】
▲１▼ ５００ｍＬのポリビーカーに飛灰５０ｇと水１０ｍＬ（２０％）を採り、所定量のキレート剤を加え、スパーテルにて充分に練り、試験試料とする。
▲２▼ この試験試料５０ｇと５００ｍＬの水を１Ｌのポリビンに入れ、６時間振盪する。
▲３▼ その後、１μｍのガラス繊維濾紙で濾過し、その濾液を分析する。
▲４▼ 上記手順を繰り返し、鉛及びカドミウムの溶出量が０．０５ｍｇ／Ｌ以下となる最少のキレート剤添加量を求める。
【００５７】
供試飛灰のうち、飛灰Ａ〜Ｃのキレート剤の適正添加量を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
（Ｉ）−４ 検量線の作成
１１種の供試飛灰について、（Ｉ）−３で求めたキレート剤の適正添加量と、（Ｉ）−２で求めた滴定量とから検量線を作成する。
【００６０】
ここで作成された検量線は図２に示す通りであった。
【００６１】
（ＩＩ） 適正添加量の決定と確認
（ＩＩ）−１ 適正添加量の決定
飛灰Ｄについて本発明に従って、キレート剤の適正添加量の決定を行った。
【００６２】
この飛灰Ｄの成分分析結果及び環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験結果をそれぞれ表５，６に示す。
【００６３】
【表５】
【００６４】
【表６】
【００６５】
この飛灰Ｄについて、前記（Ｉ）−２と同様の手順で滴定を行ったところ、図３に示す滴定曲線が得られ、滴定量は２重量％対飛灰であった。
【００６６】
この適定量から図２の検量線に基いてキレート剤の適正添加量を求めたところ、適正添加量は３重量％と推定された。
【００６７】
（ＩＩ）−２ 適正添加量の確認
飛灰Ｄについて（Ｉ）−３と同様にして、キレート剤の添加量を変えて、環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験を行い、結果を表７に示した。
【００６８】
【表７】
【００６９】
表７より明らかなように、キレート剤の添加量は３重量％以上であれば、鉛及びカドミウムの溶出量が０．０５ｍｇ／Ｌ以下となり、検量線から求めた適正添加量「３重量％」は、実際に重金属の溶出防止に有効であることが確認された。
【００７０】
実施例２
（Ｉ） 検量線の作成
実施例１の（Ｉ）と同様にして、サイトＨから採取した採取日の異なる５種類の飛灰について検量線を作成した。
【００７１】
実施例１の（Ｉ）−２と同様にしてＯＲＰ滴定を行って求めたキレート滴定曲線を図４に示す。ただし、ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）は、ＯＲＰの変化率が約６ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−６（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量とした。
【００７２】
また、実施例１の（Ｉ）−３と同様にしてキレート剤の適正添加量を求めたときのキレート剤添加量と環境庁告示１３号試験による溶出液中の鉛の溶出量、適正添加量（鉛の溶出量を０．０５ｍｇ／Ｌ以下とするのに必要な最少のキレート剤添加量）は表８に示す通りであった。
【００７３】
【表８】
【００７４】
これら図４と表８から作成された検量線は図５に示す通りであった。
【００７５】
（ＩＩ） 処理効果の判定及び必要追加添加量の決定と確認
サイトＨの５種類の飛灰のうちの１種の飛灰（２／１６飛灰）についてキレート剤を０重量％，１重量％，２重量％，３重量％，４重量％添加して処理したそれぞれの処理灰（１）〜（４）について、処理効果の判定及び必要追加添加量を求めるべく、各処理灰に対して下記の手順でキレート剤添加量−ＯＲＰの滴定曲線及び滴定量を求めた。
【００７６】
▲１▼ ５００ｍＬのビーカーに処理灰３０ｇと純水３００ｍＬを入れ（固液比＝１０）、スターラーで軽く攪拌する。
▲２▼ 上記固液比＝１０の処理灰スラリーをマイクロシリンジで３ｍＬ（０．３ｇ−飛灰）採取し、別の５００ｍＬビーカーに純水３００ｍＬと共に加え（固液比＝１０００）、５分間スターラーにて攪拌する。
▲３▼ ５分間攪拌後、ＯＲＰ計を入れ、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取り、ブランクのＯＲＰを測定する。
▲４▼ 次にキレート剤を少量（処理灰に対して０．４重量％）ずつ滴下し、滴下する毎に５分間攪拌し、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取りＯＲＰ測定を行う。
▲５▼ ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）を求める。ここでは、ＯＲＰの変化率が約６ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−６（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量を滴定量とした。
【００７７】
得られた滴定曲線を図６に示した。なお、図６には比較のため未処理の２／１６飛灰についての結果も併記した。
【００７８】
図６より、次のことが明らかである。
【００７９】
キレート剤添加量が適正量の４重量％対飛灰であった処理灰（４）は、キレート剤で滴定してもＯＲＰは既に下げ止まっており、重金属固定化効果が十分であると判定できた。
【００８０】
また、キレート剤を１重量％対飛灰添加して処理した処理灰（１）では滴定量は２．４重量％対飛灰であり、図５の検量線と対比すると必要な必要追加添加量は３重量％対飛灰である。即ち、合計のキレート剤添加量は４（＝１＋３）重量％対飛灰となる。同様に、キレート剤を２重量％対飛灰添加した処理灰（２）では、必要追加添加量は２重量％対飛灰であり、やはり合計のキレート剤添加量は４重量％対飛灰となった。
【００８１】
この結果から、ＯＲＰの変化量から重金属固定化効果を判定することができ、また、滴定量と予め作成した検量線とから必要追加添加量を求めることができることがわかる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及び装置によれば、重金属含有灰の処理に先立ち、キレート剤の適正添加量を容易かつ的確に求めることができ、
▲１▼ 現場における測定も容易であることから、処理する重金属含有灰の性状変動に対応して即時的にかつきめ細かい薬注制御を行うことができ、これにより、安定かつ確実な処理を行える。
▲２▼ キレート剤の過剰添加が不要となり、薬剤コストの低減を図ることができる。
といった効果が奏される。
【００８３】
また、本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法及び装置によれば、重金属含有灰にキレート剤を添加して処理した後の処理灰について、その重金属固定化効果を容易かつ的確に求めることができ、現場における判定も容易である上に、必要追加添加量も容易に求めることができることから、処理不良の処理灰を確認して直ちに再処理を行うことができ、これによりより一層確実な処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において求めた飛灰Ａ〜Ｃの滴定曲線を示すグラフである。
【図２】実施例１において求めた検量線を示すグラフである。
【図３】実施例１において求めた飛灰Ｄの滴定曲線を示すグラフである。
【図４】実施例２において求めたサイトＨの５種類の飛灰の滴定曲線を示すグラフである。
【図５】実施例２において求めた検量線を示すグラフである。
【図６】実施例２において求めた処理灰及び２／１６飛灰の滴定曲線を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を簡易にかつ的確に決定する方法及びそのための装置に関する。本発明はまた、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を簡易かつ的確に判定する方法及びそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミ焼却工場等から排出される灰には、煙道の集塵機で捕集される飛灰と焼却炉の焼却残漬である焼却灰がある。このうち重金属含有率が高い飛灰に関しては、厚生省の定める方法により、適切な処理を施すことが義務付けられている。
【０００３】
厚生省の定める処理方法の一つに薬剤処理法があり、処理薬剤としては一般にキレート系薬剤、無機系薬剤が用いられている。
【０００４】
このような薬剤処理においては、薬剤コストを抑えた上で、重金属の溶出を確実に防止するために、薬剤を過不足なく適正な添加量となるように添加することが重要である。
【０００５】
また、処理済みの灰の重金属溶出防止効果が十分でない場合には、直ちに再処理を行う必要があることから、処理灰について、その重金属固定化効果が十分であるか否かの判定を現場にて迅速に行うことが重要である。
【０００６】
しかし、焼却炉で燃やすゴミ質、原料により、焼却飛灰の性状は大きく変化することから、薬剤の適正添加率を決定することは非常に困難である。また、現状では、処理灰の重金属固定化効果を現場にて迅速かつ簡易に行う方法も提案されていない。
【０００７】
従来、無機系薬剤については一部、最適添加率の決定方法が設定されている薬剤もあるが、液体キレート系薬剤については最適添加率の決定方法が存在しない。このため、一般的には、飛灰の性状に対して、過剰気味に添加率を設定するか、薬剤を添加混練処理した後に環境庁の定める溶出試験法（環境庁告示１３号試験法）に従って、重金属類（特に鉛、カドミウム）の溶出濃度を測定して最適添加量を決定するという手法が採用されている。
【０００８】
また、飛灰にキレート系薬剤を添加混練して処理した後、環境庁告示１３号試験と同様の条件で、即ち、６時間という長時間をかけて水中に重金属を溶出させ、この溶出液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定して、薬剤添加量を決定する手法（特開平８−３０９３１２号公報）も提案されているが、この方法では飛灰の性状変動に即時的に対応した処理仕様を決定することができないため、安定した処理が困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点を解決し、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するに当り、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を簡易にかつ的確に決定することができるキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明はまた、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を簡易にかつ的確に判定することができる処理灰の重金属固定化効果の判定方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する方法において、該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定し、該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに添加したキレート系重金属固定化剤の添加量を求め、この添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の処理灰の重金属固定化効果の判定方法は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する方法において、該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定し、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定装置は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する装置において、該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定する手段と、該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量を算出する手段と、算出された酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに要したキレート系重金属固定化剤の添加量を算出する手段と、算出された添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から算出する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の処理灰の重金属固定化効果の判定装置は、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する装置において、該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定する手段と、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定する手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
即ち、本発明者らは、重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤（以下単に「キレート剤」と称す。）を加えて重金属の溶出を防止するに当って、重金属の溶出を確実に防止することができる必要最低限のキレート剤の添加量（以下、この添加量を「適正添加量」と称す。）を決定する方法について種々検討した結果、重金属含有灰の水スラリーにキレート剤を添加していくと、酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下していき、このＯＲＰが下げ止まった点（以下「終息ＯＲＰ」と称す。）に到るまでに添加したキレート剤の添加量（以下、この添加量を「滴定量」と称す。）が、適正添加量と相関することを見出した。
【００１６】
請求項１，３の発明はこのような知見に基いてなされたものであって、予め数種類の重金属含有灰について、滴定量と適正添加量を調べ、この適定量と適正添加量との相関を示す検量線を作成しておき、適正添加量を決定すべき重金属含有灰について滴定量を求め、検量線からこの滴定量に対応する適正添加量を求めるものである。
【００１７】
本発明者らはまた、重金属含有灰にキレート剤を加えて重金属の溶出防止処理を施した処理灰について、その重金属固定化効果を的確に判定する方法について種々検討した結果、処理灰の水スラリーにキレート剤を添加したときのＯＲＰの変化量が当該処理灰の重金属固定化効果と相関し、この変化量が所定値以下であれば、重金属固定化効果は十分であり、これを超える場合は、重金属固定化効果が不十分であることを見出した。
【００１８】
請求項２，４の発明はこのような知見に基づいてなされたものであって、処理灰と水のスラリーにキレート剤を添加したときの該スラリーのＯＲＰの変化量を測定し、該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基づいて該処理灰の重金属固定化効果を判定するものである。
【００１９】
この重金属固定化効果の判定に当って、処理灰の水スラリーにキレート剤を添加していくとＯＲＰが低下していくので、このＯＲＰが下げ止まった点、即ち「終息ＯＲＰ」に到るまでに添加したキレート剤の添加量、即ち「滴定量」を求め、この滴定量と予め求めた検量線から、当該処理灰の再処理に際しての必要追加添加量を求めることもできる。
【００２０】
なお、この必要添加量を求めるための検量線は、採取サイトや採取日時が異なる様々な重金属含有灰のＯＲＰ滴定から得られた一般的な検量線ではなく、同じ採取サイトで採取日時のみが異なる重金属含有灰に限定した検量線を作成し、これを用いて当該サイトの重金属含有灰についての必要追加添加量を決定するのが望ましい。
【００２１】
特に、キレート剤で処理を行った後の処理灰についての処理効果を判定し、効果が十分でないと判断された処理灰にキレート剤を追加添加する場合、追加添加量は微少量となるので、より正確に必要追加添加量を求める必要があり、このためには、同一採取サイトの重金属含有灰を試料として作成した検量線を用いることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法及び装置について説明する。
【００２４】
本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法に従って、キレート剤の適正添加量を決定するには、まず、数種類の重金属含有灰を試料として、滴定量と適正添加量との関係を示す検量線を作成しておく。この検量線作成のため滴定量は、後述の終息ＯＲＰと滴定量の測定方法に従って求めることができる。また、適正添加量は、環境庁告示１３号試験を行って、重金属の溶出を確実に防止し得る、即ち、基準値を満足し得るキレート剤の最少添加量を求めれば良い。
【００２５】
なお、この検量線の作成のための試料となる重金属含有灰は、なるべく数多く用いることが精度面から好ましい。一般的には、検量線の精度と作業数との関係から５〜２０種類程度の重金属含有灰を準備すれば良い。また、前述の如く、より正確な添加量の決定のためには、同一サイトから異なる採取日に採取された重金属含有灰を試料とするのが望ましい。
【００２６】
次に、本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法における終息ＯＲＰと滴定量の測定方法について説明する。
【００２７】
まず、重金属含有灰を水に添加して１〜１０分程度攪拌混合してスラリーを調製する。このスラリーの調製に当って、重金属含有灰と水との混合割合は、固液比（Ｌ（ｍＬ）／ｓ（ｇ））で１０〜１０００、特に８００〜１０００程度とするのが好ましい。
【００２８】
次に、このスラリーにキレート剤を少量ずつ滴下し、滴下毎にＯＲＰを測定する。
【００２９】
このようにキレート剤を少量ずつ滴下していくと、滴下総量が少ないうちはＯＲＰが低下してゆくが、やがて、さらに滴下してもＯＲＰがわずかしか変化しなくなる（下げ止まる）。これまでに要したキレート剤滴下量（終息ＯＲＰに至るまでに添加したキレート剤量）を滴定量として求める。
【００３０】
この下げ止まりの時点は、キレート剤の滴下量（重量％対重金属含有灰）を横軸、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸にとった滴定曲線のグラフにおいて、滴定曲線の傾きが予め設定した値となる時点として求めることができ、その設定値は−１０〜０とするのが好ましく、−７〜−２とするのが特に好ましい。
【００３１】
また、このような滴定操作を複数回行い、滴定量の平均値を、適正添加量の算出に用いてもよい。
【００３２】
このようにして滴定量を求めた後は、予め作成した検量線から、この滴定量に対応する適正添加量を求め、キレート剤の必要添加量を決定する。
【００３３】
このような本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有灰の水スラリーにキレート剤を添加してＯＲＰを測定する手段と、キレート剤の添加量当りのＯＲＰの変化量を算出する手段と、算出されたＯＲＰの変化量が予め設定した値になるまでに要したキレート剤の添加量を算出する手段と、算出された添加量に対応する適正添加量を予め作成しておいた検量線から算出する手段とを備えてなる本発明の装置を用いて、容易に実施することができる。
【００３４】
次に、本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法及び装置について説明する。
【００３５】
本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法に従って、処理灰の重金属固定化効果を判定するには、処理灰にキレート剤を添加したときのキレート剤添加量当りのＯＲＰ変化量を求め、この変化量を予め設定した値と比較して、この設定値よりも大きければ重金属固定化効果が不十分であり、この設定値以下であれば重金属固定化効果が十分であると判定する。
【００３６】
本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法の実施に当っては、より具体的には次のようにして重金属固定化効果を判定すると共に、前述の本発明のキレート剤の必要添加量の決定方法の説明にある検量線を用いて、処理不良と判定された処理灰を再処理する際のキレート剤の必要追加添加量を求めるのが好ましい。
【００３７】
まず、処理灰を水に添加して１〜１０分程度攪拌混合してスラリーを調製する。このスラリーの調製に当って、処理灰と水との混合割合は、固液比（Ｌ（ｍＬ）／ｓ（ｇ））で１０〜１０００、特に８００〜１０００程度とするのが好ましい。
【００３８】
次に、このスラリーにキレート剤を少量ずつ滴下し、滴下毎にＯＲＰを測定する。
【００３９】
このようにキレート剤を少量ずつ滴下していった場合、重金属固定化効果が十分なものについては、ＯＲＰは殆ど変化せず、下げ止まった状態である。このような処理灰は重金属固定化効果が十分であると判定することができる。
【００４０】
また、重金属固定化効果が不十分な処理灰であると、キレート剤を少量ずつ滴下していった場合、滴下総量が少ないうちはＯＲＰが低下してゆくが、やがて、さらに滴下してもＯＲＰがわずかしか変化しなくなり、下げ止まる。これまでに要したキレート剤滴下量、即ち、終息ＯＲＰに至るまでに添加したキレート剤量を滴定量として求める。
【００４１】
なお、下げ止まりの時点は、キレート剤の滴下量（重量％対重金属含有灰）を横軸、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸にとった滴定曲線のグラフにおいて、滴定曲線の傾きが予め設定した値となる時点として求めることができ、その設定値は−１０〜０とするのが好ましく、−７〜−２とするのが特に好ましい。
【００４２】
このようにして滴定量を求めた後は、予め作成した検量線から、この滴定量に対応する適正添加量を求め、これを、該処理灰を再処理する際のキレート剤の必要追加添加量とする。
【００４３】
このような本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法は、処理灰と水のスラリーにキレート剤を添加し、このキレート剤の添加前後のスラリーのＯＲＰの変化量を測定する手段と、この変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて処理灰の重金属固定化効果を判定する手段とを備えてなる本発明の装置を用いて、容易に実施することができる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４５】
なお、以下の実施例において、キレート剤としては、栗田工業（株）製「アッシュナイトＳ−８０１」の１００倍希釈液を用いた。
【００４６】
実施例１
（Ｉ） 検量線の作成
（Ｉ）−１ 供試飛灰の性状
検量線の作成に用いた飛灰のうちの一部のものについての成分分析結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
また、上記飛灰Ａ〜Ｃについて行った、環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
（Ｉ）−２ ＯＲＰ及び滴定量の測定
上記飛灰Ａ〜Ｃを含む合計９種の供試飛灰について、ブランクＯＲＰ、終息ＯＲＰ及び滴定量を以下の手順で求めた。
【００５１】
▲１▼ ５００ｍＬのビーカーに飛灰３０ｇと純水３００ｍＬを入れ（固液比＝１０）、スターラーで軽く攪拌する。
▲２▼ 上記固液比＝１０の飛灰スラリーをマイクロシリンジで３ｍＬ（０．３ｇ−飛灰）採取し、別の５００ｍＬビーカーに純水３００ｍＬと共に加え（固液比＝１０００）、５分間スターラーにて攪拌する。
▲３▼ ５分間攪拌後、ＯＲＰ計を入れ、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取り、ブランクのＯＲＰを測定する。
▲４▼ 次にキレート剤を少量（飛灰に対して０．２重量％）ずつ滴下し、滴下する毎に５分間攪拌し、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取りＯＲＰ測定を行う。
▲５▼ ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）を求める。ここでは、ＯＲＰの変化率が約２ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−２（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量を滴定量とした。
【００５２】
供試飛灰のうち、飛灰Ａ〜Ｃのキレート剤の滴下量とＯＲＰの変化との関係を図１に示す。また、これら飛灰Ａ〜ＣのブランクＯＲＰ、終息ＯＲＰ及び滴定量を表３に示す。
【００５３】
【表３】
（Ｉ）−３ キレート剤の適正添加量の測定
上記飛灰Ａ〜Ｃを含む合計９種の供試飛灰について、鉛及びカドミウムの溶出量を０．０５ｍｇ／Ｌ以下とするのに必要なキレート剤添加量を求めた。
【００５５】
▲２▼〜▲３▼は環境庁告示１３号試験の方法に従った。
【００５６】
▲１▼ ５００ｍＬのポリビーカーに飛灰５０ｇと水１０ｍＬ（２０％）を採り、所定量のキレート剤を加え、スパーテルにて充分に練り、試験試料とする。
▲２▼ この試験試料５０ｇと５００ｍＬの水を１Ｌのポリビンに入れ、６時間振盪する。
▲３▼ その後、１μｍのガラス繊維濾紙で濾過し、その濾液を分析する。
▲４▼ 上記手順を繰り返し、鉛及びカドミウムの溶出量が０．０５ｍｇ／Ｌ以下となる最少のキレート剤添加量を求める。
【００５７】
供試飛灰のうち、飛灰Ａ〜Ｃのキレート剤の適正添加量を表４に示す。
【００５８】
【表４】
（Ｉ）−４ 検量線の作成
１１種の供試飛灰について、（Ｉ）−３で求めたキレート剤の適正添加量と、（Ｉ）−２で求めた滴定量とから検量線を作成する。
【００６０】
ここで作成された検量線は図２に示す通りであった。
【００６１】
（ＩＩ） 適正添加量の決定と確認
（ＩＩ）−１ 適正添加量の決定
飛灰Ｄについて本発明に従って、キレート剤の適正添加量の決定を行った。
【００６２】
この飛灰Ｄの成分分析結果及び環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験結果をそれぞれ表５，６に示す。
【００６３】
【表５】
【表６】
この飛灰Ｄについて、前記（Ｉ）−２と同様の手順で滴定を行ったところ、図３に示す滴定曲線が得られ、滴定量は２重量％対飛灰であった。
【００６６】
この適定量から図２の検量線に基いてキレート剤の適正添加量を求めたところ、適正添加量は３重量％と推定された。
【００６７】
（ＩＩ）−２ 適正添加量の確認
飛灰Ｄについて（Ｉ）−３と同様にして、キレート剤の添加量を変えて、環境庁告示１３号試験法による有害重金属類溶出試験を行い、結果を表７に示した。
【００６８】
【表７】
表７より明らかなように、キレート剤の添加量は３重量％以上であれば、鉛及びカドミウムの溶出量が０．０５ｍｇ／Ｌ以下となり、検量線から求めた適正添加量「３重量％」は、実際に重金属の溶出防止に有効であることが確認された。
【００７０】
実施例２
（Ｉ） 検量線の作成
実施例１の（Ｉ）と同様にして、サイトＨから採取した採取日の異なる５種類の飛灰について検量線を作成した。
【００７１】
実施例１の（Ｉ）−２と同様にしてＯＲＰ滴定を行って求めたキレート滴定曲線を図４に示す。ただし、ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）は、ＯＲＰの変化率が約６ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−６（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量とした。
【００７２】
また、実施例１の（Ｉ）−３と同様にしてキレート剤の適正添加量を求めたときのキレート剤添加量と環境庁告示１３号試験による溶出液中の鉛の溶出量、適正添加量（鉛の溶出量を０．０５ｍｇ／Ｌ以下とするのに必要な最少のキレート剤添加量）は表８に示す通りであった。
【００７３】
【表８】
これら図４と表８から作成された検量線は図５に示す通りであった。
【００７５】
（ＩＩ） 処理効果の判定及び必要追加添加量の決定と確認
サイトＨの５種類の飛灰のうちの１種の飛灰（２／１６飛灰）についてキレート剤を０重量％，１重量％，２重量％，３重量％，４重量％添加して処理したそれぞれの処理灰（１）〜（４）について、処理効果の判定及び必要追加添加量を求めるべく、各処理灰に対して下記の手順でキレート剤添加量−ＯＲＰの滴定曲線及び滴定量を求めた。
【００７６】
▲１▼ ５００ｍＬのビーカーに処理灰３０ｇと純水３００ｍＬを入れ（固液比＝１０）、スターラーで軽く攪拌する。
▲２▼ 上記固液比＝１０の処理灰スラリーをマイクロシリンジで３ｍＬ（０．３ｇ−飛灰）採取し、別の５００ｍＬビーカーに純水３００ｍＬと共に加え（固液比＝１０００）、５分間スターラーにて攪拌する。
▲３▼ ５分間攪拌後、ＯＲＰ計を入れ、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取り、ブランクのＯＲＰを測定する。
▲４▼ 次にキレート剤を少量（処理灰に対して０．４重量％）ずつ滴下し、滴下する毎に５分間攪拌し、ＯＲＰが安定したら、その数値を読み取りＯＲＰ測定を行う。
▲５▼ ＯＲＰが下げ止まったとき（終息ＯＲＰとなったとき）のキレート剤の滴下量（滴定量）を求める。ここでは、ＯＲＰの変化率が約６ｍＶ／キレート剤滴下量（重量％対飛灰）となったとき、即ち、ＯＲＰの測定値（ｍＶ）を縦軸、キレート剤の滴下量（重量％対飛灰）を横軸としたグラフにおいて、傾きが−６（ｍＶ／重量％対飛灰）となったときまでのキレート剤の滴下量を滴定量とした。
【００７７】
得られた滴定曲線を図６に示した。なお、図６には比較のため未処理の２／１６飛灰についての結果も併記した。
【００７８】
図６より、次のことが明らかである。
【００７９】
キレート剤添加量が適正量の４重量％対飛灰であった処理灰（４）は、キレート剤で滴定してもＯＲＰは既に下げ止まっており、重金属固定化効果が十分であると判定できた。
【００８０】
また、キレート剤を１重量％対飛灰添加して処理した処理灰（１）では滴定量は２．４重量％対飛灰であり、図５の検量線と対比すると必要な必要追加添加量は３重量％対飛灰である。即ち、合計のキレート剤添加量は４（＝１＋３）重量％対飛灰となる。同様に、キレート剤を２重量％対飛灰添加した処理灰（２）では、必要追加添加量は２重量％対飛灰であり、やはり合計のキレート剤添加量は４重量％対飛灰となった。
【００８１】
この結果から、ＯＲＰの変化量から重金属固定化効果を判定することができ、また、滴定量と予め作成した検量線とから必要追加添加量を求めることができることがわかる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及び装置によれば、重金属含有灰の処理に先立ち、キレート剤の適正添加量を容易かつ的確に求めることができ、
▲１▼ 現場における測定も容易であることから、処理する重金属含有灰の性状変動に対応して即時的にかつきめ細かい薬注制御を行うことができ、これにより、安定かつ確実な処理を行える。
▲２▼ キレート剤の過剰添加が不要となり、薬剤コストの低減を図ることができる。
といった効果が奏される。
【００８３】
また、本発明の処理灰の重金属固定化効果の判定方法及び装置によれば、重金属含有灰にキレート剤を添加して処理した後の処理灰について、その重金属固定化効果を容易かつ的確に求めることができ、現場における判定も容易である上に、必要追加添加量も容易に求めることができることから、処理不良の処理灰を確認して直ちに再処理を行うことができ、これによりより一層確実な処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において求めた飛灰Ａ〜Ｃの滴定曲線を示すグラフである。
【図２】実施例１において求めた検量線を示すグラフである。
【図３】実施例１において求めた飛灰Ｄの滴定曲線を示すグラフである。
【図４】実施例２において求めたサイトＨの５種類の飛灰の滴定曲線を示すグラフである。
【図５】実施例２において求めた検量線を示すグラフである。
【図６】実施例２において求めた処理灰及び２／１６飛灰の滴定曲線を示すグラフである。
Claims (4)
- 重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する方法において、
該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定し、
該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに添加したキレート系重金属固定化剤の添加量を求め、この添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から決定することを特徴とするキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法。 - 重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する方法において、
該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定し、
該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定することを特徴とする処理灰の重金属固定化効果の判定方法。 - 重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための、該キレート系重金属固定化剤の必要添加量を決定する装置において、
該重金属含有灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加して該スラリーの酸化還元電位を測定する手段と、
該キレート系重金属固定化剤の添加量当りの該酸化還元電位の変化量を算出する手段と、
算出された酸化還元電位の変化量が予め設定した値になるまでに要したキレート系重金属固定化剤の添加量を算出する手段と、
算出された添加量に対応する前記必要添加量を予め作成しておいた検量線から算出する手段と
を備えてなることを特徴とするキレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定装置。 - 重金属含有灰にキレート系重金属固定化剤を加えて該重金属含有灰からの重金属の溶出を防止するための処理を行った処理灰について、その重金属固定化効果を判定する装置において、
該処理灰と水のスラリーに該キレート系重金属固定化剤を添加し、このキレート系重金属固定化剤の添加前後の該スラリーの酸化還元電位の変化量を測定する手段と、
該変化量を予め設定した値と比較してこの結果に基いて該処理灰の重金属固定化効果を判定する手段と
を備えてなることを特徴とする処理灰の重金属固定化効果の判定装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10818099A JP3565085B2 (ja) | 1998-06-17 | 1999-04-15 | キレート系重金属固定化剤の必要添加量の決定方法及び処理灰の重金属固定化効果の判定方法並びに装置 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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