JPH10146577A

JPH10146577A - 重金属含有廃棄物用処理剤及び重金属含有廃棄物の安定化処理法

Info

Publication number: JPH10146577A
Application number: JP9252682A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ikeda; 浩一池田; Wakako Tamura; 和佳子田村; Masayuki Kiyomoto; 正之清本
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】重金属含有廃棄物を安定化処理した場合、重金
属イオンの溶出を基準値以下に安定化出来、しかもその
重金属イオン安定化の効果を持続させて完全に２次公害
を防ぐことができる処理剤及び処理方法を提供するこ
と。【解決手段】常温で固体であるポゾラン活性物質を含有
することを特徴とする重金属含有廃棄物用処理剤及び該
処理剤と重金属含有廃棄物及び必要により水を混合、混
練することを特徴とする重金属含有廃棄物の安定化処理
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物並びに
産業廃棄物中に含有される重金属を不溶化し、安定化処
理するのに有効な廃棄物の処理剤、及びその処理法に関
する。更に詳細には、都市ゴミ、産業廃棄物、汚泥等の
焼却炉、及び溶融炉などから発生する焼却灰や飛灰、廃
棄物等に含まれる重金属を不溶化し、安定化処理するの
に有効な廃棄物の処理剤、及びその処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市及び工場等から発生する廃棄
物が増大するなか、重金属を含有する廃棄物は、環境対
策上、十分な無害化処理が必要になっている。特に重金
属を含有する都市ゴミの焼却灰や産業廃棄物は、特別管
理廃棄物としてその処理、処分に際して厳しい規制が設
けられている。

【０００３】従来、重金属を含有する廃棄物を処分する
場合には、セメントと混合し、必要により水を添加して
混練し重金属などの溶出を防ぎ安定化する方法が採られ
ている。しかしながら、平成７年度から適用された埋め
立て処理を行う廃棄物からの重金属の溶出基準値は、最
も安定化処理が難しいとされる鉛の場合、環境庁告示第
１３号（以下環告１３号と称す）に基づく溶出試験で
０．３ｍｇ／ｌ以下に安定化することを義務付けている
が、セメントのみでこの基準をクリヤーするには難しい
状況にある。

【０００４】これは、代表的なセメントである普通ポル
トランドセメントと廃棄物を混合、固化させる場合を例
にとると、水和過程において生成する水酸化カルシウム
はセメントの硬化を促進する反面、過剰に生成した水酸
化カルシウムが廃棄物とセメントとの混合物のｐＨを高
め、両性金属である鉛等の重金属化合物の溶解度を増大
させるため、本来セメントが有していると考えられる重
金属安定化効果が大きく損なわれるためと考えられる。

【０００５】また、セメントを使用した場合、連続で使
用している場合はよいが、メンテナンスなどで処理を中
断する場合はセメントサイロ、配管、混合機や混練機等
の設備を洗浄しないと残留している処理物が前記機械の
器壁で固化してしまうというメンテナンス作業性等の問
題もある。

【０００６】また更に、硫黄含有キレート剤等によって
薬剤処理して重金属イオンを捕捉し安定化する事も試み
られているが、これによれば前記溶出基準値以下に安定
化することも可能である。しかしながら、このような薬
剤は高価であるばかりか、安定化処理後の重金属イオン
の保持の持続性が不十分なため、処理直後は充分な重金
属安定化の効果を発現しても、経時的に重金属イオンの
溶出量が増大するといった問題点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記したとおり、従来
の重金属含有廃棄物用処理剤及び処理法では、溶出基準
以下に重金属イオンを安定化することが困難であるばか
りでなく、安定化ができても、その保持の持続性、耐久
性に問題があり経時的に２次公害が懸念される。

【０００８】本発明の目的は、重金属含有廃棄物を安定
化処理した場合、重金属イオンの溶出を基準値以下に安
定化出来、しかもその重金属イオン安定化の効果を持続
させて完全に２次公害を防ぐことができる処理剤及び処
理法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこうした実
情に鑑み、重金属含有廃棄物を完全に安定化できる処理
剤及び処理法を求めて鋭意検討した結果、本発明を完成
させるに至った。即ち、本発明は、

【００１０】（１）常温で固体であるポゾラン活性物質
を含有することを特徴とする重金属含有廃棄物用処理
剤、（２）ポゾラン活性物質中のシリカ成分をSiO₂換算
した場合のシリカ成分含有量が４０重量％以上である上
記（１）記載の処理剤、（３）ポゾラン活性物質中のア
ルミナ成分をAl₂O₃換算した場合のアルミナ成分含有量
が０. ２重量％以上４０重量％未満である上記（１）記
載の処理剤、（４）ポゾラン活性物質の平均粒径が３０
μｍ以下である上記（１）〜（３）のいずれか１項に記
載の処理剤、（５）ポゾラン活性物質の比表面積が５，
０００〜３，０００，０００ｃｍ²／ｇである上記
（１）〜（４）のいずれか１項に記載の処理剤、（６）
更に分散剤及び水を含有する上記（１）〜（５）のいず
れか１項に記載の処理剤、（７）更に硫黄含有化合物及
び／または水溶性燐酸塩を１種以上含有する上記（１）
〜（６）のいずれか１項に記載の処理剤、（８）硫黄含
有化合物がチオ尿素誘導体及び／又はカルバミン酸誘導
体である上記（７）記載の処理剤、（９）水溶性燐酸塩
が過燐酸石灰及び／またはトリポリ燐酸ソーダの１種以
上を含有する上記（７）記載の処理剤、（１０）重金属
含有廃棄物、上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載
の処理剤、及び必要に応じて水を加えて、混合、混練す
ることを特徴とする重金属含有廃棄物の処理法、（１
１）重金属含有廃棄物、上記（１）〜（９）のいずれか
１項に記載の処理剤、及び必要に応じて水を加えて混
合、混練した後４０℃以上に加熱処理することを特徴と
する重金属含有廃棄物の処理法、（１２）重金属含有廃
棄物がゴミ焼却場の焼却灰や飛灰、汚染土壌、又は、総
理府令第５号に定める判定基準を満足しなければならな
い金属などを含む産業廃棄物である上記（１０）または
（１１）記載の重金属含有廃棄物の処理法、（１３）環
告１３号に基づく溶出試験後の溶出液のｐＨが中性また
は酸性である重金属含有廃棄物に上記（１）〜（９）の
いずれか１項に記載の処理剤及び塩基性物質を添加し処
理する上記（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載の
処理法、（１４）環告１３号に基づく溶出試験後の溶出
液のｐＨが塩基性である重金属含有廃棄物に上記（１）
〜（９）のいずれか１項に記載の処理剤及び酸性物質を
添加し処理する上記（１０）〜（１２）のいずれか１項
に記載の処理法、（１５）上記（１０）〜（１４）のい
ずれか１項に記載の処理法で得られた処理物、に関す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で必須成分として用いるポゾラン活性物質は、水
と酸化カルシウム、水酸化カルシウム又は水酸化アルミ
ニウム等と反応して硬化する物質であり、前記性質を備
えている限り特に限定されない。用いうるポゾラン活性
化物質の具体例としては、シリカダスト、珪藻土、タル
ク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、メタカ
オリン、活性白土、酸性白土等を挙げることが出来る。
また、これらポゾラン活性物質は、ポゾラン活性物質中
のシリカ成分をSiO₂換算した場合のシリカ成分含有量が
４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上であるも
の、またはポゾラン活性物質中のアルミナ成分をAl₂O₃
換算した場合のアルミナ成分含有量が０．２重量％以上
４０重量％未満であるものを使用するのが好ましい。こ
れらポゾラン活性物質は、単独で用いることもできる
し、２種以上を併用して用いることもできる。

【００１２】また、ポゾラン活性物質は、非晶質である
ほうが反応性が高く重金属に対する安定化効果が高い。
また、ポゾラン活性物質は、微細で比表面積の大きいも
のある程反応性が高くまた吸着能が大きいため重金属に
対する安定化効果が高い。その平均粒径は通常３０μｍ
以下、好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは５ｎｍ
〜１０μｍであり、その比表面積は通常５，０００〜
３，０００，０００ｃｍ²／ｇ、好ましくは１０，００
０〜３，０００，０００ｃｍ²／ｇ、特に好ましくは３
０，０００〜３，０００，０００ｃｍ²／ｇである。

【００１３】重金属含有廃棄物をポゾラン活性物質で安
定化処理する場合のポゾラン活性物質の配合量は、使用
するポゾラン活性物質の種類と重金属含有廃棄物中に含
まれる重金属の種類や量、特に鉛の含有量に左右される
が、概ね重金属含有廃棄物１００重量部に対し、０．１
〜６０重量部、好ましくは１〜４０重量部、より好まし
くは１．５〜２０重量部である。

【００１４】本発明の重金属含有廃棄物用処理剤は通常
粉末の状態であるが、スラリー状の液状組成物としても
取り扱う事が出来る。すなわち、ポゾラン活性物質に分
散剤と水或いは酸及び酸性塩を含んだ水溶液を添加し、
必要により増粘剤として水溶性高分子を加えて、混合、
混練することにより、スラリー状の本発明の処理剤を得
ることが出来る。

【００１５】この液状組成物を調製する際に使用する分
散剤は、ポゾラン活性物質を均一に分散する役割を果た
す。分散剤としては、水溶性でポゾラン活性物質を均一
に分散できるものであれば良く、例えば、ナフタリンス
ルホン酸のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホル
マリン縮合物、リグニンスルホン酸縮合物等のセメン
ト、コンクリートの分散剤として一般に知られているも
のが使用出来る。これらの分散剤は２種以上を併用して
も良い。

【００１６】これらの分散剤の使用量は、使用するポゾ
ラン活性物質の種類や粒度により異なるが、ポゾラン活
性物質の合計量１００重量部に対して通常０．１〜１０
重量部、好ましくは０．３〜７重量部、特に好ましくは
０．５〜５重量部である。分散剤の使用量が０．１重量
部より少ないと、添加する水の量にもよるが、分散性が
悪くなり好ましくない。１０重量部以上用いても添加量
に見合った効果が得られず、経済的に不利である。

【００１７】水の使用量は、使用するポゾラン活性物質
の種類や粒度により異なるが、ポゾラン活性物質の合計
量１００重量部に対して通常１０〜６０重量部、好まし
くは１５〜４０重量部、更に好ましくは１８〜３０重量
部である。１０重量部より少ないと液状にすることが困
難となり好ましくない。また６０重量部以上使用すると
分散性は得られるが、放置安定性が悪くなり好ましくな
い。通常、分散剤の添加量を増大させると、分散させる
のに必要な水の量は少なくて良い傾向にある。

【００１８】本発明の処理剤が液状組成である場合、本
発明の処理剤は必要により増粘剤を含有する。増粘剤
は、液状組成物の粘性を向上させ、分散されたポゾラン
活性物質の粉体粒子の沈降を抑制させる（保存安定性の
向上の）作用がある。増粘剤としては、水溶性のもので
あれば特に制限はなく、ポリ（メタ）アクリル酸塩、ポ
リ（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸・（メ
タ）アクリルアミド共重合物塩、メチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロ
ース誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイド、ポリビニールピロリドン、ポリビニルアル
コール、キサンタンガム等の比較的高分子量のものが用
いうる具体例として挙げられるが、これらに限定される
ものではない。また、これらの増粘剤は２種以上を併用
しても良い。

【００１９】使用する増粘剤の分子量は、増粘剤の種
類、使用するポゾラン活性物質の種類や粒度によって異
なり一律に述べることは出来ないがその水溶液の粘度を
選択の目安とすることが出来る。例えば、増粘剤の０．
２重量％水溶液を例にとれば、この水溶液の粘度が５０
ｃｐｓ以上となる増粘剤が好ましく、１００ｃｐｓ以上
となるものがより好ましく、１５０ｃｐｓ以上となるも
の特に好ましい。また、増粘剤の使用量は、増粘剤の種
類、使用するポゾラン活性物質の種類や粒度によって異
なり一律に述べることは出来ないが、概ね、添加する水
１００重量部に対して０．０１〜５重量部、好ましくは
０．０２〜３重量部である。

【００２０】本発明の重金属用処理剤はポゾラン活性物
質を主成分としているため、セメントを使用した場合の
ように使用中または保存中に吸湿して固化し使用できな
くなるといった欠点がなく、また使用後数時間で水洗し
なければ装置の内壁に固化物が付着して装置そのものが
使用できなくなるといったことが無いため設備メンテナ
ンスが軽微である。また更に、粉体でも取り扱うことが
できるが粉体作業を嫌う場合は上記のようなスラリー状
の液状組成物として取り扱うことができるといった利点
を有している。この液状組成物として取り扱える利点は
他に、粉体で保存するよりも体積が小さくなるため貯蔵
のためのサイロなどの大型の設備を必要としない、重金
属含有廃棄物との混合、混練が容易になる等という利点
を有している。このようにセメントを使用する場合に比
べて重金属安定化効果や作業性のメリットが大きく、必
要に応じて液体状処理剤とすることも可能なため、セメ
ント固化施設のような大型の施設を必要としないメリッ
トもある。

【００２１】本発明の実施態様に於いては、ポゾラン活
性物質の他に硫黄含有化合物、水溶性燐酸塩を用いるの
が好ましい。これらは単独でまた必要により２種以上を
適宜選択して用いることができる。硫黄含有化合物や水
溶性燐酸は、水の存在下で重金属含有廃棄物中の重金属
イオンと化学反応し、水に難溶性の重金属硫化物や重金
属燐酸塩やキレート化合物を生成し、重金属を安定化す
ると言われているが、ポゾラン活性物質と併用すること
により、従来得られなかった重金属の安定化効果が得ら
れる。

【００２２】用いうる硫黄含有化合物は特に限定されな
いが、具体例としては、硫化ナトリウム、硫化カリウ
ム、硫化カルシウム、水硫化ナトリウム等の無機硫黄含
有化合物、チオ尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニルチ
オ尿素等のチオ尿素誘導体、ジメチルジチオカルバミン
酸、ジエチルジチオカルバミン酸等及びこれらの塩類等
のカルバミン酸誘導体、チオリンゴ酸、２−ベンゾチア
ゾールチオール、チオシアヌル酸及びこれら塩類等の有
機硫黄含有化合物、ポリエチレンイミンジチオカルボキ
シル置換体等の硫黄含有高分子化合物等を挙げることが
でき、チオ尿素誘導体またはチオカルバミン酸誘導体が
好ましい。これら硫黄含有化合物は２種以上を併用して
も良い。

【００２３】これら硫黄含有化合物の使用量は、ポゾラ
ン活性物質の種類、粒度や比表面積、あるいは重金属含
有廃棄物の種類、特に重金属イオンの溶出量によって適
宜決めなければならないが、概ねポゾラン活性物質１０
０重量部に対して１〜１００重量部、好ましくは２〜５
０重量部、特に好ましくは２．５〜２５重量部である。

【００２４】用いうる水溶性燐酸塩の具体例としては、
燐酸水素二アンモニウム、燐酸二水素アンモニウム、燐
酸三アンモニウム等のアンモニウム塩、燐酸一カリウ
ム、燐酸二水素カリウム、燐酸水素二カリウム、燐酸水
素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム等のアルカリ金
属塩、第一燐酸カルシウム、第二リン酸カルシウム等の
アルカリ土類金属塩、メタ燐酸カリウム、メタ燐酸ナト
リウム、トリポリ燐酸ナトリウム、ポリ燐酸ナトリウ
ム、過燐酸石灰等が挙げることができるが、過燐酸石灰
またはトリポリ燐酸ソーダが特に好ましく、２種以上を
併用しても良い。水溶性燐酸塩の使用量は、ポゾラン活
性物質の種類、粒度や比表面積、あるいは重金属含有廃
棄物の種類、特に重金属イオンの溶出量の多少によって
適宜決めなければならないが、概ねポゾラン活性物質１
００重量部に対して１〜１００重量部、好ましくは２〜
５０重量部、特に好ましくは２．５〜２５重量部であ
る。

【００２５】これらの硫黄含有化合物や水溶性燐酸塩
は、固体状のままポゾラン活性物質と混合し本発明の処
理剤として使用することができるが、必要に応じて、前
述のように液体状の本発明の処理剤として使用すること
もできる。

【００２６】重金属含有廃棄物が環告１３号の溶出試験
の溶出液が高アルカリ性である都市ゴミ焼却飛灰等の場
合は、鉛化合物のような両性重金属化合物が溶解しやす
くなるため塩酸、硫酸、硝酸、ポリ塩化アルミニウム、
塩化第一鉄、硫酸アルミニウム等の無機酸性物質、酢
酸、クエン酸等の有機酸性物質等の酸性物質を添加して
ｐＨを弱アルカリ性にコントロールすると本発明の処理
剤の重金属安定化効果が増強する。また、環告１３号の
溶出試験の溶出液が中性または酸性である電炉灰、溶融
飛灰、汚染土壌等の重金属含有廃棄物の場合は、本発明
の処理剤に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアル
カリ金属の水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等
のアルカリ金属の炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水
酸化物、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、メタ珪酸ナト
リウム、オルソ珪酸ナトリウム等のアルカリ金属の珪酸
塩、燐酸１ナトリウム、燐酸２ナトリウム等のアルカリ
金属の燐酸塩、セメント、セメントクリンカー等のよう
な塩基性物質を添加してｐＨを弱アルカリ性にコントロ
ールすると本発明の処理剤の重金属安定化効果を増強す
る。但し、重金属含有廃棄物を安定化するとともに固形
化（強度付与）する目的で本発明の処理剤を使用する場
合は、水酸化カルシウムのようなポゾラン反応を促進す
る化合物を添加することが好ましい。

【００２７】これらの酸性物質または塩基性物質の使用
量は、環告１３号における溶出試験後の溶出液のｐＨが
８〜１２に調製できる量が好ましい。また、塩基性物質
または酸性物質は予め本発明の処理剤中に添加しておい
ても良いが、後述する本発明の安定化処理法において使
用しても良い。

【００２８】また、本発明の処理剤には、処理した重金
属含有廃棄物の成形性を向上させる等の目的で必要に応
じて種々の混和材を使用しても良い。用いうる混和材の
具体例としては、粉砕された徐冷スラグ、フェロクロム
スラグ、シリカ、アルミナ、タルク、硅砂、硅石粉、ク
レー、カオリン、炭酸カルシウム、陶磁器粉砕物、チタ
ニア、ジルコニア、川砂等の無機充填材、ガラス繊維、
カーボン繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、アラミド
繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ポリエステ
ル等の繊維、セルロース繊維、スチール繊維、アルミナ
繊維等の繊維類が挙げられる。また、砂糖、グルコース
等の硬化遅延剤、シランカップリング剤のような表面処
理剤、顔料等を必要に応じて使用しても良い。

【００２９】ポゾラン活性物質以外の成分を含有する本
発明の処理剤は上記各成分を所定の割合で均一に混合し
て得ることができる。粉状の本発明の処理剤を得る場
合、各成分を公知の混合方法で粉体混合すればよい。
又、液状の本発明の処理剤を得る場合の混合の仕方は特
に限定はされないが、分散剤、水、及び必要に応じて使
用する増粘剤を所定量混合して水溶液とした後、予め混
合しておいたポゾラン活性物質等の粉体成分に添加する
方法が、全体が容易に均一になるので好ましい。

【００３０】本発明の重金属含有廃棄物の安定化処理法
（以下、本発明の処理法と称す）は、本発明の処理剤、
重金属含有廃棄物、必要に応じて水を混合、混練する。
重金属含有廃棄物が水を含有していない場合、又は含有
していても混合混練するのに不十分な場合は水を添加す
る。水の使用量は、重金属含有廃棄物の含水状態、及び
その粒度によって異なるが、概ね重金属含有廃棄物１０
０重量部（乾燥状態で換算）に対して５〜８０重量部、
好ましくは１０〜５０重量部である。しかし、この量は
安定化処理を行った後の処理体の形状をどのようにする
か、すなわちペレット状にするか、顆粒状にするか、泥
状にするかということによっても、異なってくる。処理
に要する時間（混合、混練時間）は、特に制限はなく、
廃棄物と処理剤が均一に混練できればよい。これらを
混合、混練する設備やこれらの添加順序等は特に限定さ
れない。すなわち、廃棄物が発生する前に本発明の処理
剤及び任意成分である水を添加して混合或いは混練して
も良いし、廃棄物として発生してから混合或いは混練し
ても良い。さらに、予め混合した本発明の処理剤を重金
属含有廃棄物と混合してもよいし、本発明の処理剤を構
成する各成分を重金属含有廃棄物と混合してもよい。混
合の方法は、例えば、バッチ式で処理を行う場合はニー
ダールーダータイプや撹拌機の付いたアイリッヒタイプ
の混合混練機等が使用でき、連続的に処理を行う場合
は、空気や液体輸送中に動力学的な手法を利用した混合
方法、一軸または二軸のパドル型の混練機、パン型ミキ
サーやバイブロミキサー等を使用することができる。

【００３１】また、本発明の処理法において、本発明の
処理剤、重金属含有廃棄物及び任意成分である水を混
合、混練中、または混合、混練後、混練物を加熱処理す
ると重金属溶出を抑える効果が著しく向上したり、安定
化に要する時間を短縮できるので好ましい。加熱処理
は、混練に伴って発生する熱を利用しても良いし、混練
の終わった混練物をそのまま或いは混練しながら加熱し
てもよい。加熱温度は、４０℃以上、好ましくは５０℃
以上である。加熱方法は、機械的な方法や前記したよう
な物理化学的な方法等公知の方法でよい。加熱時間は、
混練物の熱伝導率などにもよるが、通常５分以上であ
り、好ましくは１０分以上であり、処理物の均一性や作
業性の面から最大２４時間も行えば十分である。

【００３２】本発明の処理剤及び処理法で重金属イオン
を安定化処理できる廃棄物に特に制限はなく、例えば、
都市ゴミ焼却灰や飛灰、汚染土壌、汚泥、または総理府
令第５号に定める判定基準を満足しなければならない金
属などを含む産業廃棄物等を単独で或いは混合して処理
することができる。本発明の処理法で都市ゴミ焼却飛灰
を安定化処理する場合、煙道に消石灰や活性炭をともに
本発明の処理剤を添加すると、ＨＣｌやダイオキシン等
の排ガス処理と同時に煙道の熱を利用した重金属の安定
化処理が出来るため好都合である。

【００３３】本発明の処理剤及び処理法によれば、重金
属含有廃棄物中の重金属が安定化され、処理後の混練物
から重金属が溶出する事がほとんどなくなり、環境庁告
示１３号に定められた産業廃棄物に含まれる有害物質の
検定方法による金属溶出試験では、重金属イオンの溶出
量はいずれも規制値以下となる。

【００３４】こうして得られた本発明の処理物は、その
まま或いは必要により粉砕してセメント・コンクリート
用の骨材や道路の舗装材用骨材として利用したり、必要
に応じて、板状、ブロック状に成形して土木・建設資材
としても利用可能である。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３６】実施例１〜７都市ゴミの焼却場から得た焼却飛灰（鉛含有量２６００
mg/kg ）以下Ａ飛灰と称す）１００重量部と、表１に示
した種類のポゾラン活性物質を添加して混合し、これに
水を所定量添加し混練した後、環境庁告示１３号に基づ
く鉛の溶出試験をおこなった。結果を表２に示す。尚、
各実施例のポゾラン活性物質及び水の使用量は表２に併
せて示す。また、使用した飛灰のＰｂ溶出試験結果は２
１．２ｐｐｍであった。

【００３７】

【表１】表１ポゾラン活性平均粒径ＳｉＯ₂ Ａｌ₂Ｏ₃ 比表面積物質の種類（μｍ）含有量(wt%) 含有量(wt%) (cm²/g) 実施例１シリカダスト０．１９０１．５ 200,000 実施例２ホワイトカーボン５９３０ 2,000,000 実施例３アエロジル７×１０^-3 ９９．９０ 3,800,000 実施例４メタカオリン０．４５０３８ 30,000 実施例５珪藻土１０８９．２５ 150,000 実施例６タルク１０６２．５０．２ 40,000 実施例７活性白土５７９．５１０ 2,500,000

【００３８】

【表２】表２ポゾラン活性物質水添加量環告１３号鉛溶出量添加量（重量部）（重量部）（ｐｐｍ）１日後１週後４週後１３週後実施例１８３５ 0.27 0.10 0.03 ＮＤ実施例２５３５ 0.25 0.10 ＮＤＮＤ実施例３３３５ 0.15 ＮＤＮＤＮＤ実施例４５３５ 0.20 0.04 ＮＤＮＤ実施例５９３５ 0.28 0.15 0.03 ＮＤ実施例６９３５ 0.28 0.18 0.03 ＮＤ実施例７５３５ 0.23 0.08 ＮＤＮＤ尚、表２においてＮＤは検出限界以下であることを示す
（以下同様）。

【００３９】実施例８〜１８Ａ飛灰１００重量部と、平均粒径、比表面積を表３の様
に変えたアエロジルを３重量部混合して、水を３５重量
部添加し混練した後、表３に示した処理条件で処理を施
して環境庁告示１３号に基づく鉛の溶出試験をおこなっ
た。結果を表３に併せて示す。

【００４０】

【表３】表３平均粒径比表面積処理条件環告１３号 (ｎｍ） (cm²/g) 温度時間鉛溶出量(ppm) 実施例８１６ 1,300,000 ４０℃ １８時間０．２０実施例９１２ 2,000,000 ５５℃ １２時間０．１２実施例１０７ 3,000,000 ７０℃ ６時間ＮＤ実施例１１７ 3,800,000 ８０℃ ４時間ＮＤ実施例１２１６ 1,300,000 ９０℃ ２時間ＮＤ実施例１３１２ 2,000,000 ８０℃ ４時間ＮＤ実施例１４７ 3,000,000 室温２４時間０．２２実施例１５７ 3,800,000 ４０℃ １８時間０．１９実施例１６１６ 1,300,000 室温２４時間０．２８実施例１７１２ 2,000,000 室温２４時間０．２５実施例１８７ 3,800,000 ７０℃ ３時間ＮＤ

【００４１】実施例１９〜２６都市ゴミの焼却場から得た焼却飛灰（鉛含有量３５００
mg/kg ）１００重量部と、シリカダスト（ＳｉＯ₂含有
量９０wt％、平均粒径０．１μｍ、比表面積２００，０
００cm²/g ）とチオ尿素を表４に示した量を混合して調
製した本発明の処理剤とを混合し、水を表４に示した量
添加し混練した後、環境庁告示１３号に基づく鉛の溶出
試験をおこなった。結果を表４に併せて示す。なお、使
用した焼却飛灰のＰｂ溶出試験結果は２９９ｐｐｍであ
った。

【００４２】

【表４】表４シリカダストチオ尿素添加水添加量環告１３号添加量（重量部）量（重量部） (重量部) 鉛溶出量(ppm) 実施例１９４４３２０．０５実施例２０５３３２０．０９実施例２１６２３２０．１２実施例２２５２３２０．１５実施例２３４３３２０．１４実施例２４３３３２０．１５実施例２５３２３２０．２５実施例２６２．５２．５３２０．２０

【００４３】実施例２７〜３６都市ゴミの焼却場から得た焼却飛灰（鉛含有量１７００
mg/kg ）１００重量部と、メタカオリン（ＳｉＯ₂含有
量５０wt％、平均粒径０．４μｍ、比表面積３０，００
０cm²/g ）３重量部と表５に示した水溶性硫化物、水溶
性燐酸塩及び水溶性酸性物質をそれぞれ２重量部とを混
合して調製した本発明の処理剤と混合し、水を表５に示
した量添加し混練した後、環境庁告示１３号に基づく鉛
の溶出試験をおこなった。結果を表５に併せて示す。な
お、使用した焼却飛灰のＰｂ溶出試験結果は６．８５ｐ
ｐｍであった。

【００４４】

【表５】表５添加物の水添加量環告１３号種類 ( 重量部) 鉛溶出量(ppm) 実施例２７硫化カルシウム３２０．１３実施例２８水硫化ソーダ３２０．１１実施例２９硫化ソーダ３２０．１５実施例３０ジフェニルチオ尿素３２０．０２実施例３１ジメチルジチオ３２ＮＤカルバミン酸ソーダ実施例３２過燐酸石灰３２０．０８実施例３３燐酸水素２ナトリウム３２０．１７実施例３４トリポリ燐酸ナトリウム３２０．０６実施例３５硫酸アルミニウム３２０．１１実施例３６ポリ塩化アルミニウム３２０．２２実施例３７硫酸第一鉄３２０．１７

【００４５】実施例３８〜４２表６に示した重金属含有廃棄物１００重量部、ホワイト
カーボン（ＳｉＯ₂含有量９３wt％、平均粒径５μｍ、
比表面積２，０００，０００cm²/g ）５重量部及び表６
に示した量のホワイトカーボン及び／または消石灰を混
合した本発明の処理剤と水を表６に示した量添加し混練
した後、環境庁告示１３号に基づく鉛の溶出試験をおこ
なった。結果を表６に併せて示す。

【００４６】

【表６】表６廃棄物廃棄物のホワイト消石灰水環告１３号の種類鉛溶出量カーボン添加量添加量鉛溶出量添加量 (ppm) （重量部）（重量部）（重量部） (ppm) 実施例３８飛灰２. ５４５１２８０．０６実施例３９焼却灰０. ７０３０１８０．０４実施例４０焼却灰１. ８５３０．５２５ＮＤ実施例４１汚泥１２. ３５１１００．２１実施例４２濃縮廃液８. ８５５１００．１５

【００４７】実施例４３〜４６シリカダスト（ＳｉＯ₂含有量９０wt％、平均粒径０．
１μｍ、比表面積２００，０００cm²/g ）に、アクリル
酸と無水マレイン酸の共重合体のナトリウム塩（平均分
子量４５，０００）２重量部と水２０重量部、及び平均
分子量３，０００，０００のポリアクリル酸ナトリウム
０．１重量部を添加混合し液状の本発明の重金属含有廃
棄物用処理剤を得た。この処理剤の調製後の粘度は３，
５００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計）であった。容器に入れて静
置後一週間、又は一ヶ月後には擬凝結を起こしていた
が、振動を与えると液状に回復し、粘度を測定するとそ
れぞれ３，３００ｃｐｓ、３，４５０ｃｐｓであった。
また、調製後、容器に入れた状態で絶えず攪拌しても、
又、２日〜３日毎に断続的に攪拌することにより、一ヶ
月以上調製後の液状を維持していた。

【００４８】調製後一週間を経たこの液状の本発明の重
金属含有廃棄物用処理剤と水とをそれぞれ表７に示す量
を用い、Ａ飛灰と混練した後、環境庁告示１３号に基づ
く鉛の溶出試験を行った。結果を表７に併せて示す。

【００４９】

【表７】表７処理剤環告１３号の添加量水の添加量鉛溶出量(ppm) （重量部）（重量部）１日後１週間後１３週後実施例４３３３４ 0.30 0.10 0.02 実施例４４５３３ 0.25 0.03 ＮＤ実施例４５７３２ 0.18 ＮＤＮＤ実施例４６９３１ 0.10 ＮＤＮＤ

【００５０】

【発明の効果】本発明の重金属含有廃棄物用処理剤は、
重金属含有廃棄物を安定化処理するのに適しており、重
金属イオンの溶出を高度に安定化させることができ、そ
の効果は持続的である。また、液状組成物で保存するこ
とができるため、従来のセメント固化と薬剤処理のそれ
ぞれの欠点を補い、それぞれの長所を有する従来にない
重金属用処理剤である。また、本発明の処理法は特殊な
装置を使用することなく、容易に重金属含有化合物の安
定化を行うことができる。更に、本処理法で得られた処
理物はセメント固化以上の強度を付与できるため骨材や
舗装材などの土木建築資材としてリサイクル可能であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温で固体であるポゾラン活性物質を含有
することを特徴とする重金属含有廃棄物用処理剤。
【請求項２】ポゾラン活性物質中のシリカ成分をSiO₂換
算した場合のシリカ成分含有量が４０重量％以上である
請求項１記載の処理剤。
【請求項３】ポゾラン活性物質中のアルミナ成分をAl₂O
₃換算した場合のアルミナ成分含有量が０. ２重量％以
上４０重量％未満である請求項１記載の処理剤。
【請求項４】ポゾラン活性物質の平均粒径が３０μｍ以
下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理剤。
【請求項５】ポゾラン活性物質の比表面積が５，０００
〜３，０００，０００ｃｍ²／ｇである請求項１〜４の
いずれか１項に記載の処理剤。
【請求項６】更に分散剤及び水を含有する請求項１〜５
のいずれか１項に記載の処理剤。
【請求項７】更に硫黄含有化合物及び／または水溶性燐
酸塩を１種以上含有する請求項１〜６のいずれか１項に
記載の処理剤。
【請求項８】硫黄含有化合物がチオ尿素誘導体及び／又
はカルバミン酸誘導体である請求項７記載の処理剤。
【請求項９】水溶性燐酸塩が過燐酸石灰及び／またはト
リポリ燐酸ソーダの１種以上を含有する請求項７記載の
処理剤。
【請求項１０】重金属含有廃棄物、請求項１〜９のいず
れか１項に記載の処理剤、及び必要に応じて水を加え
て、混合、混練することを特徴とする重金属含有廃棄物
の処理法。
【請求項１１】重金属含有廃棄物、請求項１〜９のいず
れか１項に記載の処理剤、及び必要に応じて水を加えて
混合、混練した後４０℃以上に加熱処理することを特徴
とする重金属含有廃棄物の処理法。
【請求項１２】重金属含有廃棄物がゴミ焼却場の焼却灰
や飛灰、汚染土壌、又は、総理府令第５号に定める判定
基準を満足しなければならない金属などを含む産業廃棄
物である請求項１０または１１記載の重金属含有廃棄物
の処理法。
【請求項１３】環境庁告示第１３号に基づく溶出試験後
の溶出液のｐＨが中性または酸性である重金属含有廃棄
物に請求項１〜９のいずれか１項に記載の処理剤及び塩
基性物質を添加し処理する請求項１０〜１２のいずれか
１項に記載の処理法。
【請求項１４】環境庁告示第１３号に基づく溶出試験後
の溶出液のｐＨが塩基性である重金属含有廃棄物に請求
項１〜９のいずれか１項に記載の処理剤及び酸性物質を
添加し処理する請求項１０〜１２のいずれか１項に記載
の処理法。
【請求項１５】請求項１０〜１４のいずれか１項に記載
の処理法で得られた処理物。