JP4473385B2 - 水硬性組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、六価クロムの固定能力に優れた水硬性組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有害物質を含んだ廃棄物の処理の際には、何らかの手段による無害化が義務づけられている。セメントは、重金属等の有害物質を固定する能力があるため、有害廃棄物の固化処理に利用されているが、一般の重金属は９９．９９％以上固定できるのに対して、六価クロムについては若干固定率が低いと言われている。
【０００３】
六価クロムの固定率向上のためには、高炉スラグの添加などが有効であるが、セメントの水和初期には効果が低く、また、六価クロムの固定率も９９．０％程度であり、更なる固定率の向上が望まれていた。
また、水硬性材料を水と混練する際に硫酸第一鉄を添加することにより、六価クロムを難溶性の三価クロムに還元する技術も知られている。しかしながら、この方法では、硫酸第一鉄は、混練を行う度に計量・添加しなければならず、また、混練物（例えば、コンクリート）の配合が変わると、その都度硫酸第一鉄の計量値を変えなければならず手間がかかるという問題があった。
そこで、混練時の手間を低減するために、予め水硬性材料に硫酸第一鉄を配合した水硬性組成物を調製しておくことが考えられたが、硫酸第一鉄を配合した水硬性組成物では、該水硬性組成物の貯蔵期間が長くなると六価クロムの還元効果が低下するという問題点があった。
このようなことから、貯蔵期間が長くても六価クロムの固定能力が低下することがない水硬性組成物の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、貯蔵期間が長くても六価クロムの固定能力が低下することがない水硬性組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる実状に鑑み本発明者らは、六価クロムの固定能力に優れる水硬性組成物を開発すべく鋭意研究を行った結果、従来用いられていた硫酸第一鉄は、主に七水塩のものであり、これは経時的に六価クロムの固定能力が低下することが判明し、そして硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を配合すれば、このような欠点のない水硬性組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、水硬性材料に、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を配合したことを特徴とする水硬性組成物を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる硫酸第一鉄は、無水塩及び／又は一水塩であり、この無水塩及び／又は一水塩を配合した水硬性組成物では、該水硬性組成物の貯蔵期間が長くても六価クロムの固定能力の低下が生じない。
硫酸第一鉄には無水塩や一水塩以外に、四水塩、五水塩、七水塩も存在するが、これらの四水塩、五水塩、７水塩を配合した水硬性組成物は、貯蔵期間が長くなると六価クロムの固定能力が低下するので好ましくない。
【０００８】
本発明においては、保存安定性、入手のし易さやコストの点等から、硫酸第一鉄の無水塩より一水塩を使用するのが好ましい。この硫酸第一鉄の一水塩は、試薬や工業製品等を使用することができる。
【０００９】
本発明においては、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の粒度は、１０〜６００μｍが好ましい。この粒度が１０μｍ未満の細かいものでは空気中で酸化され易くなり、該硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を配合した水硬性組成物の貯蔵期間が長くなると六価クロムの固定能力が低下するおそれがある。一方、この粒度が６００μｍを超えると、該硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を配合した水硬性組成物の六価クロムの固定能力が低下することがある。
【００１０】
本発明において、水硬性組成物中への硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の配合量は、水硬性材料１００重量部に対して０．１重量部以上が好ましく、０．５〜３．０重量部がより好ましい。
硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の配合量が水硬性材料１００重量に対して０．１重量部未満では、水硬性組成物の六価クロムの固定能力が低下する傾向にある。また、３．０重量部を超えると、コストが高くなるうえ、セメントの凝結が遅延するなど、セメントの物性に悪影響が出てくるため好ましくない。
【００１１】
本発明における水硬性材料としては、セメントやこれに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、メタカオリン、石灰石粉末等の混和材を混合した混合物が挙げられる。より具体的には、セメントとしては、ポルトランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメント、白色セメント、混合セメント、エコセメント等が挙げられる。ここで、ポルトランドセメントは、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩ポルトランドセメントが包含され、ジェットセメントには、カルシウムフルオロアルミネートを含有する超速硬セメント、混合セメントには、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントが包含される。エコセメントは、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰等の廃棄物焼却灰の一種以上を原料としてなるセメントである。
【００１２】
本発明の水硬性組成物は、上記水硬性材料のほか、必要により川砂、陸砂、海砂、砕砂及びこれらの混合物等の細骨材；川砂利、山砂利、海砂利、砕石及びこれらの混合物等の粗骨材を含有せしめてもよい。
また、更に、レオロジー特性の向上、防錆、その他の目的のために、本発明の効果を損なわない範囲内で、ＡＥ剤、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、収縮低減剤、凝結調整剤、防錆剤等の各種混和剤を添加してもよい。
【００１３】
本発明が適用可能な、六価クロムを含む有害廃棄物としては特に限定されないが、ゴミ焼却灰等から発生する各種粉塵、汚泥や都市ゴミの焼却で発生する各種焼却灰、金属やプラスチック、廃水処理や下水処理で発生する各種汚泥、各種廃液等が挙げられる。
【００１４】
本発明の水硬性組成物を用いて有害物質を固定化するには、本発明の水硬性組成物と有害廃棄物を予め混合しておき、そこへ混練水を加えて混練し、必要に応じて細骨材、粗骨材等を添加することが好ましい。有害廃棄物の性状等により前記手順では十分混合できないときは、本発明の水硬性組成物、有害廃棄物及び混練水を同時に混合することも可能である。また、有害廃棄物と水を予め混合しておき、そこへ本発明の水硬性組成物を添加してもよい。すなわち、最終的に、本発明の水硬性組成物、有害廃棄物及び混練水が十分混合されるのであれば、混合の手順は、特に限定されるものではない。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）１００重量部に、硫酸第一鉄・一水塩（富士チタン社製、粒度：１０〜６００μｍ）又は硫酸第一鉄・七水塩（富士チタン社製）を１重量部配合して水硬性組成物を調製した。
該水硬性組成物を表１に示す期間大気中に暴露（実験室内、２０℃）した後、クロム酸カリウム（試薬）を普通ポルトランドセメント量に対して１０ppm（Ｃｒ⁶⁺換算）添加し、試料を調製した。各試料を環境庁告示第１３号に準じて、粉体：水＝１：１０の比率で６時間振とうし、ろ過後のろ液中のＣｒ含有量をＩＣＰにより測定し、Ｃｒ⁶⁺溶出量とした。
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
表１から、硫酸第一鉄・一水塩を配合した水硬性組成物では、該水硬性組成物を７日間大気中に暴露（貯蔵）しても、六価クロムの固定能力が低下することがないことが分かる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の水硬性組成物は、貯蔵期間が長くとも六価クロムの固定能力が低下することがない。

Claims (1)

1. セメント又は、これに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、メタカオリン及び石灰石粉末から選ばれる混和材を混合した混合物からなる水硬性材料に、粒度が１０〜６００μｍである硫酸第一鉄の一水塩を該水硬性材料１００重量部に対して０．５〜３．０重量部配合したことを特徴とする水硬性組成物。