JPH10258263A - 重金属の溶出抑制材 - Google Patents
重金属の溶出抑制材Info
- Publication number
- JPH10258263A JPH10258263A JP9085819A JP8581997A JPH10258263A JP H10258263 A JPH10258263 A JP H10258263A JP 9085819 A JP9085819 A JP 9085819A JP 8581997 A JP8581997 A JP 8581997A JP H10258263 A JPH10258263 A JP H10258263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elution
- heavy metal
- cement
- heavy metals
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010828 elution Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 6
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910017344 Fe2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 11
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 8
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000003321 atomic absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical group [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- -1 lead and zinc Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属で汚染された対象物に対して用いるこ
とによって、水銀等の重金属の溶出を抑制するととも
に、鉛や亜鉛等の両性金属も同時に不溶化することが可
能な重金属の溶出抑制材を提供する。 【解決手段】 ３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4が５
５〜７０重量％、４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3が１５
〜３０重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2が１０〜２０重量
％のセメント組成物を主成分とする重金属の溶出抑制材
である。
とによって、水銀等の重金属の溶出を抑制するととも
に、鉛や亜鉛等の両性金属も同時に不溶化することが可
能な重金属の溶出抑制材を提供する。 【解決手段】 ３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4が５
５〜７０重量％、４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3が１５
〜３０重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2が１０〜２０重量
％のセメント組成物を主成分とする重金属の溶出抑制材
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重金属で汚染され
た対象物に対して使用することにより、重金属の溶出量
を低減させる重金属の溶出抑制材に関するものである。
た対象物に対して使用することにより、重金属の溶出量
を低減させる重金属の溶出抑制材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】重金属を含んだ有害廃棄物や重金属で汚
染された地盤の処理に関しては、溶融法、キレート等の
薬剤を用いる方法、酸化還元法及びポルトランドセメン
ト系セメント（３ＣａＯ・ＳｉＯ2；Ｃ3Ｓ、２ＣａＯ・
ＳｉＯ2；Ｃ2Ｓ系）による固化安定化等が実施されてい
る。特に、ポルトランドセメント系セメントによる固化
安定化は、当該セメントが安価であること、また、その
水硬性により、処理後の対象物を硬化体としたり、水を
多く含む対象物や粉粒状の対象物を取扱し易い性状にす
ることができるので、運搬等の作業上の優位性等から汎
用的な方法として実施されている。
染された地盤の処理に関しては、溶融法、キレート等の
薬剤を用いる方法、酸化還元法及びポルトランドセメン
ト系セメント（３ＣａＯ・ＳｉＯ2；Ｃ3Ｓ、２ＣａＯ・
ＳｉＯ2；Ｃ2Ｓ系）による固化安定化等が実施されてい
る。特に、ポルトランドセメント系セメントによる固化
安定化は、当該セメントが安価であること、また、その
水硬性により、処理後の対象物を硬化体としたり、水を
多く含む対象物や粉粒状の対象物を取扱し易い性状にす
ることができるので、運搬等の作業上の優位性等から汎
用的な方法として実施されている。
【０００３】このポルトランドセメント系セメントは、
水と接触することによってケイ酸カルシウムとＣａ（Ｏ
Ｈ）2を生成する性質を持っており、この生成したＣａ
（ＯＨ）2は、飽和状態でｐＨ１２以上の高アルカリ性
を示す。しかし、この高いアルカリ性が、重金属種によ
っては問題となり、その溶出量を増やす傾向を示す場合
がある。特に、鉛や亜鉛等に代表されるような両性金属
は、アルカリ性と酸性の領域において溶解度の高い塩類
を生成する性質から、高いアルカリ性を示すポルトラン
ドセメント系セメントによる固化安定化に関して、その
安全性に疑問が持たれている。
水と接触することによってケイ酸カルシウムとＣａ（Ｏ
Ｈ）2を生成する性質を持っており、この生成したＣａ
（ＯＨ）2は、飽和状態でｐＨ１２以上の高アルカリ性
を示す。しかし、この高いアルカリ性が、重金属種によ
っては問題となり、その溶出量を増やす傾向を示す場合
がある。特に、鉛や亜鉛等に代表されるような両性金属
は、アルカリ性と酸性の領域において溶解度の高い塩類
を生成する性質から、高いアルカリ性を示すポルトラン
ドセメント系セメントによる固化安定化に関して、その
安全性に疑問が持たれている。
【０００４】また、上記のその他の方法に関しても、溶
融法のコストや処理能力等の問題、キレート法や酸化還
元法の安定性や使用する薬剤のコスト面及び水分の多い
対象物に使用した場合の処理後の運搬・貯蔵等の作業性
の問題を多く含んでいるのが実状である。
融法のコストや処理能力等の問題、キレート法や酸化還
元法の安定性や使用する薬剤のコスト面及び水分の多い
対象物に使用した場合の処理後の運搬・貯蔵等の作業性
の問題を多く含んでいるのが実状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポル
トランドセメント系の組成物よりｐＨの低い低アルカリ
性のセメント組成物を用いることによって、重金属で汚
染された対象物を固化安定化し、さらには鉛や亜鉛等の
両性金属も安定的に不溶化することが可能な重金属の溶
出抑制材を提供することにある。
トランドセメント系の組成物よりｐＨの低い低アルカリ
性のセメント組成物を用いることによって、重金属で汚
染された対象物を固化安定化し、さらには鉛や亜鉛等の
両性金属も安定的に不溶化することが可能な重金属の溶
出抑制材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の重金属の溶出抑
制材は、ｐＨが１１以下の低アルカリ性のセメント組成
物を主成分とし、重金属の溶出を抑制するとともに、鉛
や亜鉛等の両性金属の溶出をも抑制するものである。
（請求項１） そして、本発明の重金属の溶出抑制材は、セメント組成
物の主要成分が、３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4、
４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2
であるものを含む。（請求項２）
制材は、ｐＨが１１以下の低アルカリ性のセメント組成
物を主成分とし、重金属の溶出を抑制するとともに、鉛
や亜鉛等の両性金属の溶出をも抑制するものである。
（請求項１） そして、本発明の重金属の溶出抑制材は、セメント組成
物の主要成分が、３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4、
４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2
であるものを含む。（請求項２）
【０００７】また、本発明の重金属の溶出抑制材は、セ
メント組成物の上記各成分の含有量が、３ＣａＯ・３Ａ
ｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4が５５〜７０重量％、４ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3が１５〜３０重量％及び２ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2が１０〜２０重量％であるものを含む。（請求項
３） さらに、本発明の重金属の溶出抑制材には、副材とし
て、各種石膏、硫酸アルミニウム、スラグ、フライアッ
シュ、各種セメント、生石灰、消石灰のうちの少なくと
も１種以上を添加することができる。（請求項４）
メント組成物の上記各成分の含有量が、３ＣａＯ・３Ａ
ｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4が５５〜７０重量％、４ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3が１５〜３０重量％及び２ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2が１０〜２０重量％であるものを含む。（請求項
３） さらに、本発明の重金属の溶出抑制材には、副材とし
て、各種石膏、硫酸アルミニウム、スラグ、フライアッ
シュ、各種セメント、生石灰、消石灰のうちの少なくと
も１種以上を添加することができる。（請求項４）
【０００８】
【発明の実施の形態】通常、ポルトランドセメント系の
材料を使用した場合、ポルトランドセメントの構成鉱物
であるＣ3Ｓ及びＣ2Ｓが水和することによってＣａ（Ｏ
Ｈ）2が生成し、改良後のｐＨが上昇する。これに対し
て、本発明の重金属の溶出抑制材は、改良後のｐＨを上
昇させないために、 Ｃａ（ＯＨ）2の生成が少ないか、または生成しな
いセメントを使用する。 生成するＣａ（ＯＨ）2を何らかの方法で消費し、
遊離の−ＯＨ基の生成を抑える。
材料を使用した場合、ポルトランドセメントの構成鉱物
であるＣ3Ｓ及びＣ2Ｓが水和することによってＣａ（Ｏ
Ｈ）2が生成し、改良後のｐＨが上昇する。これに対し
て、本発明の重金属の溶出抑制材は、改良後のｐＨを上
昇させないために、 Ｃａ（ＯＨ）2の生成が少ないか、または生成しな
いセメントを使用する。 生成するＣａ（ＯＨ）2を何らかの方法で消費し、
遊離の−ＯＨ基の生成を抑える。
【０００９】すなわち、Ｃ3Ｓ及びＣ2Ｓの量を制限する
ことで、水和によって生成されるＣａ（ＯＨ）2の量を
抑制し、生成したＣａ（ＯＨ）2も、３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3・ＣａＳＯ4の水和反応（主にエトリンガイト；３Ｃ
ａＯ・Ａｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３２Ｈ2Ｏの生成反応）
及び４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3の水和によって消費
させることにより、ｐＨの上昇の要因である遊離の−Ｏ
Ｈ基の生成を抑えるものである。さらに、生成したエト
リンガイトは、大量の水を結晶水として包含する性質と
初期強度を増加させる効果を有する。
ことで、水和によって生成されるＣａ（ＯＨ）2の量を
抑制し、生成したＣａ（ＯＨ）2も、３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3・ＣａＳＯ4の水和反応（主にエトリンガイト；３Ｃ
ａＯ・Ａｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３２Ｈ2Ｏの生成反応）
及び４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3の水和によって消費
させることにより、ｐＨの上昇の要因である遊離の−Ｏ
Ｈ基の生成を抑えるものである。さらに、生成したエト
リンガイトは、大量の水を結晶水として包含する性質と
初期強度を増加させる効果を有する。
【００１０】本発明の重金属の溶出抑制材は、これらの
総合的な作用によって、重金属を固化安定化するととも
に、対象物のｐＨを１１以上に上昇させることなく、鉛
や亜鉛等の両性金属も不溶化することを可能にしたもの
である。
総合的な作用によって、重金属を固化安定化するととも
に、対象物のｐＨを１１以上に上昇させることなく、鉛
や亜鉛等の両性金属も不溶化することを可能にしたもの
である。
【００１１】本発明の重金属の溶出抑制材では、３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4の量は、エトリンガイトの
生成、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2からのＣａ（ＯＨ）2の消
費のため、さらに他の成分との関係から、５５〜７０重
量％が好ましい。４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3の量
は、エトリンガイトの生成、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2か
らのＣａ（ＯＨ）2の消費のため、さらに他の成分との
関係から、１５〜３０重量％が好ましい。２ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2の量は、強度発現の点、及び他の成分の関係か
ら、１０〜２０重量％が好ましい。
Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4の量は、エトリンガイトの
生成、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2からのＣａ（ＯＨ）2の消
費のため、さらに他の成分との関係から、５５〜７０重
量％が好ましい。４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3の量
は、エトリンガイトの生成、及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2か
らのＣａ（ＯＨ）2の消費のため、さらに他の成分との
関係から、１５〜３０重量％が好ましい。２ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2の量は、強度発現の点、及び他の成分の関係か
ら、１０〜２０重量％が好ましい。
【００１２】本発明の重金属の溶出抑制材は、３ＣａＯ
・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4を多く含んでいることから、
非常にエトリンガイトを生成し易いセメント材料であ
る。このエトリンガイトは、非常に大量の水を結晶水と
して包含し、繊維状の結晶を生成する。この様な作用に
よって、例えば重金属で汚染された土壌などにおいて、
対象土壌中の水分を結晶水として取り込むことにより、
含水比を低下させ、繊維状の結晶がその構造を密にする
作用を有する。
・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4を多く含んでいることから、
非常にエトリンガイトを生成し易いセメント材料であ
る。このエトリンガイトは、非常に大量の水を結晶水と
して包含し、繊維状の結晶を生成する。この様な作用に
よって、例えば重金属で汚染された土壌などにおいて、
対象土壌中の水分を結晶水として取り込むことにより、
含水比を低下させ、繊維状の結晶がその構造を密にする
作用を有する。
【００１３】また、エトリンガイトの生成反応は非常に
迅速であり、初期における改良効果が顕著であることか
ら、作業の短縮を可能にすることができる。さらに、エ
トリンガイトは、その結晶構造中に各種金属種を取り込
む性質も持っており、重金属などに汚染された対象物中
の各種重金属を取り込むことによってその溶出量を低減
することが可能である。
迅速であり、初期における改良効果が顕著であることか
ら、作業の短縮を可能にすることができる。さらに、エ
トリンガイトは、その結晶構造中に各種金属種を取り込
む性質も持っており、重金属などに汚染された対象物中
の各種重金属を取り込むことによってその溶出量を低減
することが可能である。
【００１４】さらに、エトリンガイトを大量に生成させ
ることにより、セメント鉱物の水和によって生成される
Ｃａ（ＯＨ）2を消費し、遊離の−ＯＨ基を抑えること
でｐＨの上昇を防ぎ、両性金属である鉛や亜鉛等の溶出
を防ぐことを可能としている。
ることにより、セメント鉱物の水和によって生成される
Ｃａ（ＯＨ）2を消費し、遊離の−ＯＨ基を抑えること
でｐＨの上昇を防ぎ、両性金属である鉛や亜鉛等の溶出
を防ぐことを可能としている。
【００１５】特に、水分が多い対象物や粉粒状の対象物
に対して、地盤改良のような強度発現を期待する場合に
は、エトリンガイトの生成をさらに促すことを目的に、
各種の石膏（ＳＯ3成分の補充）やスラグ（アルミ成分
の補充）及び硫酸アルミニウム（ＳＯ3成分及びアルミ
成分の補充）等を添加することが有効である。これらの
添加量は、対象物の性状や汚染源である重金属の種類等
に合わせて設定する。
に対して、地盤改良のような強度発現を期待する場合に
は、エトリンガイトの生成をさらに促すことを目的に、
各種の石膏（ＳＯ3成分の補充）やスラグ（アルミ成分
の補充）及び硫酸アルミニウム（ＳＯ3成分及びアルミ
成分の補充）等を添加することが有効である。これらの
添加量は、対象物の性状や汚染源である重金属の種類等
に合わせて設定する。
【００１６】さらに、多少のｐＨの上昇を伴っても、改
良強度を優先する場合には、ポルトランドセメント系そ
の他の各種セメント、生石灰等を添加して対応すること
も可能である。すなわち、本発明の重金属の溶出抑制材
に、副材として、石膏、硫酸アルミニウム、スラグ、フ
ライアッシュ、各種セメント、生石灰、消石灰のうち一
種以上を配合することができる。なお、これらの配合量
は、汚染源である重金属の溶出量に影響を及ぼさない範
囲で使用する。
良強度を優先する場合には、ポルトランドセメント系そ
の他の各種セメント、生石灰等を添加して対応すること
も可能である。すなわち、本発明の重金属の溶出抑制材
に、副材として、石膏、硫酸アルミニウム、スラグ、フ
ライアッシュ、各種セメント、生石灰、消石灰のうち一
種以上を配合することができる。なお、これらの配合量
は、汚染源である重金属の溶出量に影響を及ぼさない範
囲で使用する。
【００１７】本発明の重金属の溶出抑制材は、このエト
リンガイトの生成により、Ｃａ（ＯＨ）2を消費し、遊
離の−ＯＨ基を抑え、ｐＨの上昇を抑制することで、両
性金属の溶解度の上昇を防ぎ、さらにその結晶構造中に
各種重金属を取り込むことで、溶出量を抑えるものであ
る。また、汚染土壌等を対象とした場合には、上述した
ような重金属の溶出抑制作用の他に、エトリンガイトの
生成による含水比の低下等の作用により、地盤改良の効
果も十分に得られ、改良初期からの十分な固化安定化を
可能にしたものである。
リンガイトの生成により、Ｃａ（ＯＨ）2を消費し、遊
離の−ＯＨ基を抑え、ｐＨの上昇を抑制することで、両
性金属の溶解度の上昇を防ぎ、さらにその結晶構造中に
各種重金属を取り込むことで、溶出量を抑えるものであ
る。また、汚染土壌等を対象とした場合には、上述した
ような重金属の溶出抑制作用の他に、エトリンガイトの
生成による含水比の低下等の作用により、地盤改良の効
果も十分に得られ、改良初期からの十分な固化安定化を
可能にしたものである。
【００１８】なお、本発明の重金属の溶出抑制材の改良
対象は、重金属で汚染された土壌、ゴミ焼却灰や下水汚
泥焼却灰のような重金属を含んだ各種の有害廃棄物等、
不溶化処理を必要とする重金属で汚染された改良対象に
使用することができ、鉛や亜鉛等に代表される両性金属
に汚染されたものにも使用することができる。
対象は、重金属で汚染された土壌、ゴミ焼却灰や下水汚
泥焼却灰のような重金属を含んだ各種の有害廃棄物等、
不溶化処理を必要とする重金属で汚染された改良対象に
使用することができ、鉛や亜鉛等に代表される両性金属
に汚染されたものにも使用することができる。
【００１９】また、本発明の重金属の溶出抑制材の使用
にあたっては、重金属に汚染された対象物に、粉体もし
くはスラリーの状態で混合して該当重金属の溶出抑制を
施し、さらにその固化安定化を行うものである。
にあたっては、重金属に汚染された対象物に、粉体もし
くはスラリーの状態で混合して該当重金属の溶出抑制を
施し、さらにその固化安定化を行うものである。
【００２０】
【実施例】表１に本発明の重金属の溶出抑制材Ａ（セメ
ント組成物）と普通ポルトランドセメント（表にはＯＰ
Ｃと記す）の鉱物組成を示す。また、表２にこれらを用
いたモルタルの圧縮強度及びその供試体のｐＨ試験の結
果を示す。なお、モルタルの圧縮強度は、ＪＩＳ Ｒ
５２０１−１９８７に準じて測定し、供試体のｐＨは、
試料５ｇにイオン交換水１００ｍｌを加え、２０分間マ
グネチックスターラーで攪拌した後、ろ過したろ液をガ
ラス電極式のｐＨメーターによって測定した。
ント組成物）と普通ポルトランドセメント（表にはＯＰ
Ｃと記す）の鉱物組成を示す。また、表２にこれらを用
いたモルタルの圧縮強度及びその供試体のｐＨ試験の結
果を示す。なお、モルタルの圧縮強度は、ＪＩＳ Ｒ
５２０１−１９８７に準じて測定し、供試体のｐＨは、
試料５ｇにイオン交換水１００ｍｌを加え、２０分間マ
グネチックスターラーで攪拌した後、ろ過したろ液をガ
ラス電極式のｐＨメーターによって測定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表２から、本発明の重金属の溶出抑制材Ａ
が、普通ポルトランドセメントに比較して、ｐＨの値が
低く、強度も十分に発現している低アルカリ型のセメン
ト組成物であることが判る。
が、普通ポルトランドセメントに比較して、ｐＨの値が
低く、強度も十分に発現している低アルカリ型のセメン
ト組成物であることが判る。
【００２４】ゴミ焼却灰の処理 処理対象物であるゴミ焼却灰の性状を表３に示す。処理
には、表１に示した重金属の溶出抑制材Ａ（セメント組
成物）に、副材として天然石膏を４０重量％添加した比
表面積約６０００cm2／gの重金属の溶出抑制材Ｂを用い
た。
には、表１に示した重金属の溶出抑制材Ａ（セメント組
成物）に、副材として天然石膏を４０重量％添加した比
表面積約６０００cm2／gの重金属の溶出抑制材Ｂを用い
た。
【００２５】この溶出抑制材Ｂをゴミ焼却灰の乾燥重量
に対して３０重量％の割合で添加し、ゴミ焼却灰の乾燥
重量に対して５０重量％の混合水を用いてよく混合して
試料を作製した。その後、所定の材齢（１日、７日）ま
で、温度２０℃、湿度８０％以上の恒温室で湿空養生し
たものについて溶出試験を行った。
に対して３０重量％の割合で添加し、ゴミ焼却灰の乾燥
重量に対して５０重量％の混合水を用いてよく混合して
試料を作製した。その後、所定の材齢（１日、７日）ま
で、温度２０℃、湿度８０％以上の恒温室で湿空養生し
たものについて溶出試験を行った。
【００２６】
【表３】
【００２７】なお、ゴミ焼却灰中の鉛の含有量試験は、
ＣＡＪＳ Ｉ−５１ ３.１８ 原子吸光光度法、溶出
量試験は環境庁告示１３号に準じて検液を作製し、ＪＩ
ＳＫ ０１２０−１９９３，５４.２ フレーム原子吸
光法に準じて行い、ｐＨ試験は、検液をガラス電極式の
ｐＨメーターで行った。検液のｐＨ試験及び溶出量試験
の結果を表４に示す。
ＣＡＪＳ Ｉ−５１ ３.１８ 原子吸光光度法、溶出
量試験は環境庁告示１３号に準じて検液を作製し、ＪＩ
ＳＫ ０１２０−１９９３，５４.２ フレーム原子吸
光法に準じて行い、ｐＨ試験は、検液をガラス電極式の
ｐＨメーターで行った。検液のｐＨ試験及び溶出量試験
の結果を表４に示す。
【００２８】
【表４】
【００２９】表４より、ゴミ焼却灰を対象として溶出抑
制材Ｂを使用した場合、いずれの試料に関しても、鉛の
溶出が処理前より大幅に抑制されていることから、本発
明が有効なものであることが判る。
制材Ｂを使用した場合、いずれの試料に関しても、鉛の
溶出が処理前より大幅に抑制されていることから、本発
明が有効なものであることが判る。
【００３０】汚染土壌の処理 対象物の汚染土壌として、表５に示す重金属の濃度設定
Ａ〜Ｃに従い、水銀及び鉛に汚染された汚染土を調整し
た。なお、調整した汚染土の性状を表６に、各重金属の
含有量及び溶出量の分析結果を表７に示す。この汚染土
に対して、溶出抑制材Ｂと普通ポルトランドセメントを
使用して固化安定化処理の試験を行った。
Ａ〜Ｃに従い、水銀及び鉛に汚染された汚染土を調整し
た。なお、調整した汚染土の性状を表６に、各重金属の
含有量及び溶出量の分析結果を表７に示す。この汚染土
に対して、溶出抑制材Ｂと普通ポルトランドセメントを
使用して固化安定化処理の試験を行った。
【００３１】
【表５】
【００３２】
【表６】
【００３３】
【表７】
【００３４】試験は、汚染土に対して５０ｋｇ／ｔの割
合の溶出抑制材Ｂまたは普通ポルトランドセメントを、
イオン交換水と１：１のスラリーにして、添加、混合し
て直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの供試体を作製し、これを
所定の材齢まで温度２０℃、湿度８０％以上の恒温室で
湿空養生したものについて、一軸圧縮試験、供試体から
の溶出試験及び溶出液のｐＨ試験を行った。
合の溶出抑制材Ｂまたは普通ポルトランドセメントを、
イオン交換水と１：１のスラリーにして、添加、混合し
て直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの供試体を作製し、これを
所定の材齢まで温度２０℃、湿度８０％以上の恒温室で
湿空養生したものについて、一軸圧縮試験、供試体から
の溶出試験及び溶出液のｐＨ試験を行った。
【００３５】なお、一軸圧縮試験は、地盤工学会基準
ＪＧＳ Ｔ ５１１−１９９０（土の一軸圧縮試験方
法）に準じて測定した。含有量試験は、水銀（全水銀：
以下水銀とする）に関してはＣＡＪＳ Ｉ−５１ ３.
１６ 原子吸光光度法（還元気化循環法）に、鉛に関し
てはＣＡＪＳＩ−５１ ３.１８ 原子吸光光度法によ
って測定した。また、溶出試験は環境庁告示４６号に準
じて検液を作製し、水銀に関しては環境庁告示５９号付
表３ 還元気化原子吸光法に、鉛に関してはＪＩＳ Ｋ
０１２０−１９９３，５４.２ フレーム原子吸光法
に準じて行い、ｐＨ試験は、検液をガラス電極式のｐＨ
メーターで行った。供試体の一軸圧縮試験の結果を表８
に、検液のｐＨ試験及び溶出試験の結果を表９、表１０
及び表１１に示す。
ＪＧＳ Ｔ ５１１−１９９０（土の一軸圧縮試験方
法）に準じて測定した。含有量試験は、水銀（全水銀：
以下水銀とする）に関してはＣＡＪＳ Ｉ−５１ ３.
１６ 原子吸光光度法（還元気化循環法）に、鉛に関し
てはＣＡＪＳＩ−５１ ３.１８ 原子吸光光度法によ
って測定した。また、溶出試験は環境庁告示４６号に準
じて検液を作製し、水銀に関しては環境庁告示５９号付
表３ 還元気化原子吸光法に、鉛に関してはＪＩＳ Ｋ
０１２０−１９９３，５４.２ フレーム原子吸光法
に準じて行い、ｐＨ試験は、検液をガラス電極式のｐＨ
メーターで行った。供試体の一軸圧縮試験の結果を表８
に、検液のｐＨ試験及び溶出試験の結果を表９、表１０
及び表１１に示す。
【００３６】
【表８】
【００３７】
【表９】
【００３８】
【表１０】
【００３９】
【表１１】
【００４０】表８より、溶出抑制材Ｂ（表には材料Ｂと
記す）を用いた場合の一軸圧縮強度は、普通ポルトラン
ドセメントを用いた場合と比較すると弱い傾向にある
が、逆にあまり高い強度は再掘削・搬出等の処理後の作
業性を損なう場合もあり、本発明の溶出抑制材Ｂのよう
に１ｋｇｆ／ｃｍ2程度の一軸圧縮強度が発現していれ
ば強度としては十分で、地盤改良の効果も有する。ま
た、表９より、溶出抑制材Ｂを用いた供試体の検液のｐ
Ｈは、材齢の経過にかかわらず、いずれも１０付近であ
り、普通ポルトランドセメントのそれと比較して低アル
カリである。このことから、表１０及び表１１に示すよ
うに水銀の溶出を抑制するとともに鉛の溶出も十分に抑
制されている。
記す）を用いた場合の一軸圧縮強度は、普通ポルトラン
ドセメントを用いた場合と比較すると弱い傾向にある
が、逆にあまり高い強度は再掘削・搬出等の処理後の作
業性を損なう場合もあり、本発明の溶出抑制材Ｂのよう
に１ｋｇｆ／ｃｍ2程度の一軸圧縮強度が発現していれ
ば強度としては十分で、地盤改良の効果も有する。ま
た、表９より、溶出抑制材Ｂを用いた供試体の検液のｐ
Ｈは、材齢の経過にかかわらず、いずれも１０付近であ
り、普通ポルトランドセメントのそれと比較して低アル
カリである。このことから、表１０及び表１１に示すよ
うに水銀の溶出を抑制するとともに鉛の溶出も十分に抑
制されている。
【００４１】また、図１は、濃度設定Ａ〜Ｃの対象土に
溶出抑制材Ｂ（材料Ｂ）または普通ポルトランドセメン
ト（ＯＰＣ）を添加、混合した供試体の検液のｐＨ値と
鉛の溶出量の関係を示したものであるが、この図からも
鉛の溶出を抑制させるためには、改良後の供試体のｐＨ
を低アルカリ性にすることが必要であり、本発明の重金
属の溶出抑制材Ｂが非常に有効な材料であることが判
る。
溶出抑制材Ｂ（材料Ｂ）または普通ポルトランドセメン
ト（ＯＰＣ）を添加、混合した供試体の検液のｐＨ値と
鉛の溶出量の関係を示したものであるが、この図からも
鉛の溶出を抑制させるためには、改良後の供試体のｐＨ
を低アルカリ性にすることが必要であり、本発明の重金
属の溶出抑制材Ｂが非常に有効な材料であることが判
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の重金属の
溶出抑制材を、重金属によって汚染された汚染物に用い
ることによって、その溶出を抑制するのみならず、作業
効率が上がるに足りる改良強度を発現し、改良後のｐＨ
を低アルカリ性に保つことによって、鉛や亜鉛等の両性
金属の溶出も抑制することが可能である。
溶出抑制材を、重金属によって汚染された汚染物に用い
ることによって、その溶出を抑制するのみならず、作業
効率が上がるに足りる改良強度を発現し、改良後のｐＨ
を低アルカリ性に保つことによって、鉛や亜鉛等の両性
金属の溶出も抑制することが可能である。
【図１】本発明の重金属の溶出抑制材Ｂ（材料Ｂ）と普
通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を鉛で汚染された土
壌に添加、混合した供試体の、検液のｐＨ測定値と鉛の
溶出量の関係を示す図である。
通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を鉛で汚染された土
壌に添加、混合した供試体の、検液のｐＨ測定値と鉛の
溶出量の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒田 英典 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 橋本 真幸 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 丸田 俊久 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 岡田 能彦 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 ｐＨが１１以下の低アルカリ性のセメン
ト組成物を主成分とする重金属の溶出抑制材。 - 【請求項２】 セメント組成物が、３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3・ＣａＳＯ4、４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3及び２
ＣａＯ・ＳｉＯ2を主成分とすることを特徴とする請求
項１に記載の重金属の溶出抑制材。 - 【請求項３】 セメント組成物が、３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3・ＣａＳＯ4が５５〜７０重量％、４ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3が１５〜３０重量％及び２ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ2が１０〜２０重量％の組成を有することを特徴とす
る請求項１または２に記載の重金属の溶出抑制材。 - 【請求項４】 副材として、各種石膏、硫酸アルミニウ
ム、スラグ、フライアッシュ、各種セメント、生石灰、
消石灰のうちの少なくとも１種以上を添加したことを特
徴とする請求項２ないし３のいずれかに記載の重金属の
溶出抑制材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9085819A JPH10258263A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 重金属の溶出抑制材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9085819A JPH10258263A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 重金属の溶出抑制材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10258263A true JPH10258263A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13869476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9085819A Pending JPH10258263A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 重金属の溶出抑制材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10258263A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320954A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-05 | Onoda Chemico Co Ltd | 重金属汚染土壌の重金属溶出抑制剤および重金属溶出抑制方法 |
| JP2007271508A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 土壌汚染物質溶出試験方法および土壌汚染物質溶出促進装置 |
| JP2013510785A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | 南京工▲業▼大学 | ポルトランドセメントクリンカにおけるカルシウムサルフォアルミネート鉱物の２次的な合成方法 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9085819A patent/JPH10258263A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320954A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-05 | Onoda Chemico Co Ltd | 重金属汚染土壌の重金属溶出抑制剤および重金属溶出抑制方法 |
| JP4663905B2 (ja) * | 2001-04-24 | 2011-04-06 | 小野田ケミコ株式会社 | 重金属汚染土壌の重金属溶出抑制剤および重金属溶出抑制方法 |
| JP2007271508A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 土壌汚染物質溶出試験方法および土壌汚染物質溶出促進装置 |
| JP4709678B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-22 | 住友大阪セメント株式会社 | 土壌汚染物質溶出試験方法および土壌汚染物質溶出促進装置 |
| JP2013510785A (ja) * | 2009-11-13 | 2013-03-28 | 南京工▲業▼大学 | ポルトランドセメントクリンカにおけるカルシウムサルフォアルミネート鉱物の２次的な合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5189119B2 (ja) | セメント混和材として好適に使用される高炉徐冷スラグ粉末を選択する方法 | |
| Malviya et al. | Factors affecting hazardous waste solidification/stabilization: A review | |
| Lombardi et al. | Mechanical and leaching properties of cement solidified hospital solid waste incinerator fly ash | |
| Lange et al. | Effect of carbonation on properties of blended and non-blended cement solidified waste forms | |
| Asavapisit et al. | Solidification of electroplating sludge using alkali-activated pulverized fuel ash as cementitious binder | |
| Akhter et al. | Immobilization of As, Cd, Cr and Pb-containing soils by using cement or pozzolanic fixing agents | |
| JP2005146275A (ja) | 土壌、土質改良及び固化安定剤 | |
| JP2012076009A (ja) | バイオマス焼却灰から造粒固化体を製造する方法 | |
| JP2007222694A (ja) | 重金属汚染土壌用セメント系処理材およびそれを用いた固化不溶化処理方法 | |
| JP2009185220A (ja) | 地盤改良用固化材 | |
| Singh et al. | Contribution of waste paper sludge on the mechanical and durability attributes of concrete: a review | |
| JP3274376B2 (ja) | 泥状物の団粒化剤、それを用いた固化剤 | |
| Alayish et al. | Extending disposal route of dewatered sewage sludge produced from the new wastewater treatment plant in Nicosia toward sustainable building materials | |
| KR100375407B1 (ko) | 폐기물의 중금속 용출방지를 위한 고형체 제조방법 및이에 의해 제조된 고형체 | |
| KR20020015850A (ko) | 하수슬러지 및 석탄회를 이용한 쓰레기 매립장 복토재 및그의 제조방법 | |
| JP4725302B2 (ja) | 溶出成分含有物質の処理方法ならびに安定化資材およびその製造方法 | |
| JPH10258263A (ja) | 重金属の溶出抑制材 | |
| JP3469368B2 (ja) | 土質改良材及びこれを用いた土質改良方法 | |
| KR0181776B1 (ko) | 중금속을 함유한 폐기물의 안정적 처리를 위한 시멘트계 고화처리재 | |
| JPH07136693A (ja) | 汚泥固化処理剤 | |
| JP3685553B2 (ja) | 安定化された焼却灰系固化材 | |
| JP2646312B2 (ja) | 都市ごみ焼却灰の処理方法 | |
| JPH10338564A (ja) | 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 | |
| JP2004313826A (ja) | 有害物質捕集材 | |
| JP2004105783A (ja) | 土壌の固化処理材および固化処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050322 |