JPH10277517A

JPH10277517A - 重金属含有廃棄物の安定化処理方法

Info

Publication number: JPH10277517A
Application number: JP9091030A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ikeda; 田浩一池; Masayuki Kiyomoto; 本正之清; Tetsuo Kato; 藤哲郎加; Nobuyuki Haruta; 田信行春; Yasushi Fujimura; 村靖藤
Original assignee: JGC Corp; Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: JGC Corp; Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物中に含まれる重金属を充分に、かつ持続
的に安定化して廃棄物を無害化することができ、しかも
埋め立てにも耐えられる強度を有する固化体を効率よく
得ることができる重金属含有廃棄物の安定化処理方法の
提供。【解決手段】ｐＨの異なる重金属含有廃棄物を２種以上
混合して得られたｐＨ８〜１１の重金属含有廃棄物混合
物（Ａ）と、潜在水硬性物質（Ｂ）とを、水の共存下に
混練して、固化させ、重金属を水に不溶化させる。上記
（Ｂ）潜在水硬性物質とともに（Ｃ）重金属安定化剤を
用いることが好ましい。たとえばアルカリ飛灰と、酸性
または中性飛灰とを混合してｐＨ８〜１１の重金属含有
廃棄物混合物（Ａ）を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、重金属含有廃棄物の安定
化処理方法に関し、さらに詳しくは都市ゴミ、産業廃棄
物、汚泥などの廃棄物とくにこれらの焼却（または溶
融）灰中に含まれる重金属を水に不溶化（安定化）さ
せ、廃棄物を無害化する方法に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】オフィス、家庭および工場などか
ら発生する都市ゴミ、産業廃棄物、汚泥などの廃棄物を
埋め立てなどにより処分する際には、廃棄物を無害化処
理する必要がある。

【０００３】近年、廃棄物量の増加に伴って、とくに重
金属を含有する都市ゴミの焼却灰（飛灰）および産業廃
棄物は、特別管理廃棄物として、その無害化処理がます
ます重要視されている。

【０００４】従来、重金属を含有する廃棄物は、一般的
にセメント（通常ポルトランドセメント）で固化（安定
化）させて、埋め立て処分後に重金属などが水中に溶出
するのを防止している。

【０００５】しかしながらこのように廃棄物をセメント
で固化する方法では、セメントの重金属安定化効果が充
分に発現されないことがあり、最も安定化処理が難しい
とされる鉛の溶出量を０.３mg／リットル以下に、また
カドミウムあるいは六価クロムの溶出量をそれぞれ０.
３mg／リットル以下、１.５mg／リットル以下（環境庁
告示１３号埋め立て処理基準値）にすることが困難な状
況にある。

【０００６】これはセメントの水和過程において生成す
る水酸化カルシウムにより、廃棄物とセメントとの混合
物のｐＨが変動し（大きくなり）、両性元素である鉛な
どの重金属イオンの溶解度を増大させてしまうためであ
ると考えられる。

【０００７】またセメントによる固化処理では、該処理
を中断する場合には、処理直後に混合器あるいは混練器
内を洗浄をしないと器壁で残留物が固化してしまうとい
う作業上の問題もある。

【０００８】一方、廃棄物中の重金属（イオン）を硫黄
含有キレート剤などの薬剤によって捕捉し、安定化させ
ることも試みられている。この方法によれば、重金属の
溶出量を前記基準値以下に安定化することも可能であ
る。しかしながらこの薬剤は高価であり、これを多量に
使用することは望ましくない。また処理直後には充分な
重金属安定化効果を発現するが、安定化持続性は充分と
はいえず、経時的に重金属イオンの溶出量が増大する傾
向にある。

【０００９】このため廃棄物中に含まれる重金属を充分
に、かつ持続的に安定化して廃棄物を無害化することが
でき、しかも埋め立てにも耐えられる強度を有する固化
体を経済性および作業性よく得ることができるような重
金属含有廃棄物の安定化処理方法の出現が望まれてい
た。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、廃棄物中に含まれる重金属を
充分に、かつ持続的に安定化して廃棄物を無害化するこ
とができ、しかも埋め立てにも耐えられる強度を有する
固化体を効率よく得ることができる重金属含有廃棄物の
安定化処理方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【発明の概要】本発明に係る重金属含有廃棄物の安定化
処理方法は、ｐＨの異なる重金属含有廃棄物を２種以上
混合して得られたｐＨ８〜１１の重金属含有廃棄物混合
物（Ａ）と、潜在水硬性物質（Ｂ）とを、水の共存下に
混練して、固化させ、上記混合物（Ａ）中の重金属を水
に不溶化させることを特徴としている。

【００１２】本発明では、上記（Ｂ）潜在水硬性物質と
ともに（Ｃ）重金属安定化剤を用いることもできる。上
記ｐＨ８〜１１の重金属含有廃棄物混合物（Ａ）は、た
とえば塩基性の液状または固体状重金属含有廃棄物(A-
1) と、酸性または中性の液状または固体状重金属含有
廃棄物(A-2) とを混合して得ることができる。

【００１３】この(A-1) としては、アルカリ飛灰たとえ
ば都市ゴミの焼却または溶融飛灰を用いることができ、
(A-2) としては酸性または中性飛灰たとえば電炉溶融飛
灰を用いることができる。

【００１４】また重金属含有廃棄物混合物（Ａ）は、２
種以上の重金属含有廃棄物に加えてポルトランドセメン
トを含んでいてもよい。本発明では、潜在水硬性物質
（Ｂ）として、高炉水砕スラグを用いることが望まし
い。

【００１５】また重金属安定化剤（Ｃ）としては、Ｃａ
Ｓx（ｘは１〜５）またはイオウ含有有機キレート剤が
好ましく用いられる。

【００１６】

【発明の具体的説明】以下本発明に係る重金属含有廃棄
物の安定化処理方法を具体的に説明する。本発明では、
重金属含有廃棄物の混合物（Ａ）と、潜在水硬性物質
（Ｂ）とを、水の共存下に混練して、固化させ、上記混
合物（Ａ）中の重金属を水に不溶化（安定化）させる
が、この際、まずｐＨの異なる重金属含有廃棄物を２種
以上混合して、重金属含有廃棄物（混合物）のｐＨを８
〜１１に調整している。潜在水硬性物質（Ｂ）とともに
重金属安定化剤（Ｃ）を用いることもできる。

【００１７】まず本発明で安定化処理される重金属含有
廃棄物および安定化処理に用いられる成分について説明
する。（Ａ）重金属含有廃棄物混合物本発明で処理される廃棄物は、都市ゴミ、産業廃棄物、
汚泥などおよびこれらの焼却灰（飛灰）または溶融灰
（飛灰）のうち、重金属（鉛、クロム、カドミウム、砒
素、水銀など）を含有するものである。

【００１８】該廃棄物は、固体状（飛灰、粒状など）で
あっても液状（スラリー状も含む）であってもよいが、
本発明は、とくに飛灰の処理に効果的である。本発明で
は、このような重金属含有廃棄物（以下単に廃棄物とも
いう）を安定化処理するに際して、廃棄物どうしを２種
以上混合して、ｐＨ８〜１１好ましくはｐＨ９〜１０の
廃棄物混合物（Ａ）を調製している。

【００１９】このｐＨ８〜１１の廃棄物混合物（Ａ）
は、たとえば、塩基性の廃棄物(A-1)と、酸性または中
性の廃棄物(A-2) とを混合して得ることができ、混合時
には、これら(A-1) 、(A-2) はそれぞれ固体状であって
も、液体状であってもよい。

【００２０】この塩基性の廃棄物(A-1) としては、アル
カリ飛灰を用いることができ、たとえば都市ゴミの焼却
飛灰または溶融飛灰（炉底灰、焼却灰を混合した焼却飛
灰を含む）などを用いることができる。

【００２１】酸性または中性の廃棄物(A-2) としては、
酸性または中性飛灰を用いることができ、たとえば電炉
溶融灰、シュレッダーダスト（溶融飛灰）（炉底灰、焼
却灰を混合した焼却飛灰を含む）などを用いることがで
きる。

【００２２】本発明では、上記のような廃棄物どうしを
２種以上混合してｐＨを８〜１１に調整することができ
れば、その組み合わせはとくに限定されず、また３種以
上混合してもよいことはいうまでもない。混合物のｐＨ
は、１０倍量の水を加え、３０分程度攪拌した後測定す
る。

【００２３】この２種以上の廃棄物とともに必要に応じ
てポルトランドセメントを加えてｐＨ８〜１１を示す廃
棄物混合物（Ａ）を調製することもできる。この際に
は、ポルトランドセメントは本発明の目的を損なわない
範囲で用いられる。

【００２４】上記のような重金属含有廃棄物の混合物
（Ａ）は、固体（粉体）状でまたはスラリーなどの液状
で混練系に供することができるが、本発明では、粉体状
の飛灰混合物を混練系に供することが好ましい。

【００２５】（Ｂ）潜在水硬性物質潜在水硬性物質（Ｂ）とは、ポルトランドセメントなど
に代表される（顕在）水硬性のあるセメントではなく、
水を添加しただけでは硬化しないが、水とともにアルカ
リなどの刺激剤を共存させることにより水硬性が発揮さ
れるものをいう。このような潜在水硬性物質（Ｂ）とし
ては、具体的に高炉水砕スラグ、転炉スラグ、石炭灰、
シリカフューム、火山灰、もみがら灰などを用いること
ができる。

【００２６】これらのうちでも高炉水砕スラグ、転炉ス
ラグ、石炭灰、シリカフュームが好ましく、高炉水砕ス
ラグが特に好ましい。これらを２種以上を併用すること
もできる。

【００２７】これら潜在水硬性物質（Ｂ）の形状などは
特に限定されないが、たとえば高炉水砕スラグは、通常
粉体状で、ブレーン比表面積が２,０００cm²／ｇ以上の
ものが用いられる。また粒径が小さいほど、すなわちブ
レーン比表面積の値が大きいものほど重金属の安定化効
果が大きい。工業的にはブレーン比表面積１５,０００c
m²／ｇ程度のものまで生産されており、このように極め
て粒径の小さいものを用いると重金属安定化効果は大き
いが、粒径の小さいものほどコスト高になるので、コス
ト面からは通常４,０００cm²／ｇ程度のものを使用する
ことが望ましい。

【００２８】このような潜在水硬性物質（Ｂ）は、それ
自身が重金属イオン吸着能などを有すると考えられ、重
金属イオン安定化効果を示す。また重金属含有廃棄物に
含有されるアルカリイオンにより硬化反応が進行し、そ
の結果生ずる各種水和生成物が、重金属イオンに対する
交換能あるいは吸着能をより強固にかつ持続的にさせる
とも考えられる。

【００２９】潜在水硬性物質（Ｂ）は、上記廃棄物混合
物（Ａ）中に含まれる重金属の種類、量特に鉛の量によ
ってもその使用量が異なるが、廃棄物混合物（Ａ）１０
０重量部に対して、通常１〜６０重量部好ましくは２〜
４０重量部より好ましくは３〜２０重量部の量で用いら
れることが望ましい。

【００３０】上記の潜在水硬性物質（Ｂ）は、粉体状で
混練系に供することが好ましい。潜在水硬性物質（Ｂ）
は、通常粉末状態であるが、スラリー状の液状組成物と
して用いることもできる。潜在水硬性物質（Ｂ）を含む
スラリー状の液状組成物は、潜在水硬性物質（Ｂ）に、
分散剤と、水あるいは酸および酸性塩を含んだ水溶液と
を添加し、必要により増粘剤としての水溶性高分子を加
えて、混合、混練することにより得ることができる。

【００３１】液状組成物を調製する際に用いられる分散
剤は、粒子を均一に分散する役割を果たすものであり、
水溶性で、かつ潜在水硬性物質を均一に分散できるもの
が用いられる。

【００３２】このような分散剤としては、分子中にカル
ボン酸基またはその塩を有する水溶性高分子が好まし
く、具体的にポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリ
ル酸・マレイン酸共重合物、（メタ）アクリル酸・マレ
イン酸・ビニルエーテル共重合物、（メタ）アクリル酸
・イタコン酸・スチレン共重合物、アクリル酸・イタコ
ン酸・メタクリル酸・スチレン共重合物、無水マレイン
酸・Ｃ₅〜Ｃ₈オレフィン共重合物、およびこれらのア
ルカリ金属塩などを用いることができる。なおここで、
（メタ）アクリル酸は、アクリル酸、またはメタクリル
酸を意味する。

【００３３】また（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イ
タコン酸、スチレン、ビニルエーテルと、共重合可能な
単量体との共重合物であり、分子中にカルボン酸基を有
するかあるいはそのアルカリ金属塩を有する水溶性高分
子を挙げることもできる。共重合可能な単量体として
は、たとえばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
N-ビニルピロリドン、スチレンスルホン酸およびそのア
ルカリ金属塩、アリルスルホン酸およびそのアルカリ金
属塩、メタクリルスルホン酸およびそのアルカリ金属
塩、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、アクリ
ロニトリル、（メタ）アクリルアマイド、エチレン、プ
ロピレン、イソブチレンなどが挙げられる。

【００３４】さらには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などのセメント、コンクリート用
の分散剤を用いることができる。

【００３５】分散剤を２種以上併用することもできる。
分散剤の分子量は、好ましくは１,０００〜２００,００
０、さらに好ましくは３,０００〜１００,０００であ
る。なお分散剤の分子量が１,０００未満であるか、あ
るいは２００,０００を超えると充分な分散効果が得ら
れないことがある。

【００３６】これらの分散剤は、潜在水硬性物質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重量部の量で
必要に応じて用いることができる。

【００３７】スラリー状液状組成物を調製する際の水の
使用量は、使用する潜在水硬性物質（Ｂ）の種類あるい
は粒度により異なるが、潜在水硬性物質の合計量１００
重量部に対して通常１０〜６０重量部程度、好ましくは
１５〜４０重量部程度、さらに好ましくは１８〜３０重
量部程度である。なおこの水の使用量が６０重量部以上
になると放置安定性が低下することがある。通常、上記
分散剤の添加量を増大させると、水の必要量を少なくす
ることができる。

【００３８】またスラリー状液状組成物を調製する際に
増粘剤を用いると、液状組成物の粘性を向上させ、分散
された潜在水硬性物質（粉体粒子）の沈降を抑制する
（保存安定性の向上）効果がある。増粘剤としては、水
溶性のものであれば特に制限はなく、ポリアクリル酸
塩、ポリアクリルアミド、アクリル酸・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など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
ンガムなどの比較的高分子量のものを好ましく用いるこ
とができる。増粘剤を２種以上併用することもできる。

【００３９】増粘剤の分子量は、その水溶液の粘度を指
標とすることができ、たとえば増粘剤が０.２重量％水
溶液であるとき、この水溶液の粘度が５０ｃｐｓ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以上となるものが好まし
い。

【００４０】増粘剤は、混練系に存在する水１００重量
部に対して通常０.０１〜３重量部、好ましくは０.０２
〜１重量部の量で必要に応じて用いることができる。上
記のような潜在水硬性物質（Ｂ）は、ポルトランドセメ
ントなどを使用した場合のように使用中または保存中に
吸湿・固化して使用できなくなったり、使用後数時間内
に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なく、設備メ
ンテナンス上有利である。

【００４１】潜在水硬性物質（Ｂ）は、上記のように粉
体で使用してもよく、またスラリー状の液状組成物とし
ても使用することができるが、液状組成物として用いる
場合には、粉体作業を避けられるという利点に加えて、
粉体で保存する時よりも体積が減少するためサイロなど
の大型の設備を必要としなくなり、重金属含有廃棄物と
の混合、混練が容易になるという利点もある。

【００４２】（Ｃ）重金属安定化剤本発明では、重金属安定化剤として水溶性硫化物および
／または水溶性燐酸塩が好ましく用いられる。

【００４３】水溶性硫化物は、水の存在下で生成する硫
化物イオンが重金属含有廃棄物中の重金属イオンと反応
し、水に難溶性の硫化重金属塩となり、重金属を安定化
すると言われているが、潜在水硬性物質（Ｂ）と併用す
ることにより、特に優れた重金属の安定化効果が得られ
る。

【００４４】水溶性硫化物としては、具体的に硫化ナト
リウム、硫化カリウム、水硫化ナトリウム、水硫化尿
素、硫黄含有有機キレート剤、およびＣａＳ_x（ｘは１
〜５のいずれかの数）で示される硫化カルシウムなどを
挙げることができる。

【００４５】硫黄含有有機キレート剤としては、比重
１.０〜３.０の高分子キレート剤などを挙げることがで
きる。これらのうちでもＣａＳ_x、硫黄含有有機キレー
ト剤が好ましく用いられる。

【００４６】これらの水溶性硫化物は２種以上併用する
こともできる。また多硫化物を用いると重金属の安定化
効果が大きくなるので好ましい。水溶性硫化物は、上記
廃棄物混合物（Ａ）中に含まれる重金属の種類、量特に
鉛の量、潜在水硬性物質（Ｂ）の種類あるいは粒度など
によってもその使用量が異なるが、廃棄物混合物（Ａ）
１００重量部に対して、通常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
の量で用いられることが望ましい。

【００４７】また潜在水硬性物質（Ｂ）１００重量部に
対して、水溶性硫化物（Ｃ）の使用量が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重量部であることが望ましい。

【００４８】水溶性硫化物は、粉体のまま使用すること
もできるが、重金属含有廃棄物と均一に混合させるため
水溶液あるいは水分散液で使用することが好ましい。水
溶液あるいは水分散液で使用する際の水溶性硫化物の濃
度は、特に限定されないが、通常１〜５０重量％、好ま
しくは１０〜４０重量％である。

【００４９】本発明では、本発明の目的を損なわない範
囲であれば、重金属安定化剤として水溶性燐酸塩を使用
することもできる。具体的には、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など
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
二水素ナトリウムなどのアルカリ金属塩、第一燐酸カル
シウム、第二リン酸カルシウムなど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、過燐酸石灰など
を用いることができる。これらを２種以上併用すること
もできる。

【００５０】これらのうちでは、過燐酸石灰が、重金属
安定化効果が優れているだけでなく、安価でために好ま
しい。水溶性燐酸塩は粉体のまま使用してもよいが、重
金属含有廃棄物と均一に混合させるため、水溶液あるい
は水分散液で用いてもよい。

【００５１】水溶性燐酸塩は、潜在水硬性物質の種類、
粒度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応じてその使用量を適宜決めればよ
いが、通常、潜在水硬性物質（Ｂ）１００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重量部の量で用いられる。

【００５２】安定化処理本発明では、上記のようなｐＨの異なる重金属含有廃棄
物を２種以上混合して得られたｐＨ８〜１１の重金属含
有廃棄物混合物（Ａ）と、潜在水硬性物質（Ｂ）と好ま
しくは重金属安定化剤（Ｃ）とを、水の共存下に混練し
て、固化させ、上記混合物（Ａ）中の重金属を水に不溶
化させている。

【００５３】水は混合される各成分に含まれていてもよ
く、混練系に添加されてもよい。混練系での水の量は、
使用する潜在水硬性物質（Ｂ）および重金属安定化剤
（Ｃ）の種類などによっても異なるが、各成分を混練す
るのに充分な量であることが望ましく、各成分中の水を
合計しても充分な量ではないときには、混練系に水を添
加することが望ましい。具体的には潜在水硬性物質
（Ｂ）（重金属安定化剤（Ｃ）を用いる場合にはその合
計量）１００重量部に対して、通常５〜８０重量部好ま
しくは１０〜５０重量部さらに好ましくは１８〜３０重
量部の量で混練系に共存させることが望ましい。

【００５４】上記各成分は、充分に混練することができ
れば、公知の方法を広く利用して混合、混練することが
でき、混合、混練する設備、添加順序などは特に限定さ
れない。

【００５５】たとえば重金属含有廃棄物（固体状）、固
体状潜在水硬性物質（Ｂ）、水および好ましくは重金属
安定化剤（Ｃ）を、同時に混練した後、常温で放置して
固化させることができる。

【００５６】また重金属含有廃棄物（Ａ）が多量の水分
を含んでいる場合には、固体状潜在水硬性物質（Ｂ）お
よび好ましくは重金属安定化剤（Ｃ）を同時に混練する
こともできる。

【００５７】本発明では、最初に重金属含有廃棄物（固
体）（Ａ）と固体状潜在水硬性物質（Ｂ）とを混合し、
水および好ましくは重金属安定化剤（Ｃ）とを加えて混
練することが好ましい。

【００５８】本発明では、廃棄物どうしを混合してｐＨ
を８〜１１に調整した後、潜在水硬性物質で固化させて
いるので、とくにアルカリ刺激剤などを用いなくても固
化体を得ることができる。しかも廃棄物どうしを用いる
ことにより、廃棄物を効率的に処理することができる。

【００５９】上記のように重金属含有廃棄物を潜在水硬
性物質（Ｂ）で安定化させると、固化時にｐＨがほとん
ど変動しないので、潜在水硬性物質の重金属イオン安定
化効果を充分に発現して、重金属を水に不溶化すること
ができる。このため処理後には、重金属の水への溶出量
を著しく低下させることができ、かつ安定化保持性も高
い。

【００６０】また固化体は、通常１０kgf／cm²以上の
強度を有しており、埋め立てにも耐えられる強度を有し
ている。さらに潜在水硬性物質（Ｂ）による固化は、処
理物の減容化効果があり、通常３０〜５０％程度の減容
化効果を示す。

【００６１】本発明では、潜在水硬性物質（Ｂ）と水溶
性硫化物とを併用することが好ましいが、併用により、
水の存在下で生成する硫化物イオンと重金属イオンとの
反応物（水に難溶性の硫化重金属塩）が、潜在水硬性物
質によって固化され、外的かつ経時的に条件変動しても
重金属イオンが再溶出してしまうことがなく、重金属の
不溶化効果が持続されるという著しい相乗効果を生じ
る。また重金属安定化剤は、重金属を極めて低溶出量に
不溶化することができる。

【００６２】この際には廃棄物（混合物）のｐＨが上記
８〜１１であると、重金属とくに鉛の溶出量が最も小さ
いので、重金属安定化剤を効果的に使用することがで
き、その使用量を低減させることができる。

【００６３】またアルカリ廃棄物であっても硫酸バン土
などの薬剤によりｐＨを調整することがなく、廃棄物ど
うしを混合することにより廃棄物のｐＨを８〜１１に調
整しているので、廃棄物を効率的に処理できるとともに
経済性にも優れている。

【００６４】本発明では、上記各成分を混練する際に
は、本発明の目的を損なわない範囲であれば他の成分た
とえば混和材などを用いることができる。混和材として
は、具体的には、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、川砂などの無機充填材、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
ステルなどの繊維、セルロース繊維、スチール繊維、ア
ルミナ繊維などの繊維類などを用いることができる。

【００６５】また、砂糖、グルコースなどの硬化遅延
剤、シランカップリング剤などの表面処理剤、顔料など
を必要に応じて用いることもできる。上記他の成分を同
種成分あるいは異種成分を２種以上併用してもよい。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、廃棄物どうしを混合す
ることにより廃棄物を効率的に処理することができ、さ
らに処理物の減容化効果もある。しかもこの廃棄物のｐ
Ｈは８〜１１に調整されており、潜在水硬性物質の重金
属イオン安定化効果を充分に発現して、重金属を水に不
溶化することができ、かつ安定化保持性も高い。また耐
久性固化体を得ることができ、しかもセメントを使用し
た場合のように使用後数時間以内に装置内を水洗しなく
ても装置内に硬化物が付着することがないので、設備メ
ンテナンス上も有利である。

【００６７】また潜在水硬性物質（Ｂ）と水溶性硫化物
との併用すると、重金属を極めて低溶出量に不溶化する
ことができ、外的かつ経時的に条件変動しても重金属イ
オンが再溶出してしまうことがなく、重金属の不溶化効
果が持続されるという著しい相乗効果を生じる。この際
には重金属安定化剤の使用量を低減させることができ
る。

【００６８】またアルカリ廃棄物であっても薬剤により
ｐＨを調整することがないので、廃棄物を効率的に処理
できるとともに経済性にも優れている。

【００６９】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００７０】

【実施例１】高アルカリ飛灰（ｐＨ１３）（都市ゴミ焼
却飛灰）５０重量部と、中性電炉溶融飛灰（ｐＨ７）５
０重量部とを乾式混合して、ｐＨ１０の飛灰混合物を調
製した。

【００７１】得られた混合物中の飛灰合計１００重量部
に対して、高炉水砕スラグ（ブレーン比表面積（１０,
０００cm²／ｇ）を４重量部の量で添加した後、水３０
重量部と混練して飛灰を固化させた。

【００７２】上記のような安定化処理後、鉛の溶出試験
を環境庁告示１３号に基づいて塩酸水溶液を用いて行っ
た。結果を表１に示す。なお未処理飛灰の鉛溶出量は１
２０mg／リットル（平均値）であった。

【００７３】

【実施例２】高アルカリ飛灰（ｐＨ１３）（都市ゴミ焼
却飛灰）５０重量部と、中性電炉溶融飛灰（ｐＨ７）５
０重量部とを乾式混合して、ｐＨ１０の飛灰混合物を調
製した。

【００７４】得られた混合物中の飛灰合計１００重量部
に対して、高炉水砕スラグ（ブレーン比表面積（１０,
０００cm²／ｇ）を３重量部の量で添加した後、水３０
重量部と比重１.２の高分子キレート剤１重量部とで混
練して飛灰およびキレート生成物を固化させた。

【００７５】上記のような安定化処理後、鉛の溶出試験
を環境庁告示１３号に基づいて塩酸水溶液を用いて行っ
た。結果を表１に示す。

【００７６】

【比較例１】実施例１および実施例２で用いた高アルカ
リ飛灰（ｐＨ１３）（都市ゴミ焼却飛灰）（鉛溶出量は
２００mg／リットル）１００重量部に、実施例１で用い
た高炉水砕スラグ１０重量部の量で添加した後、水３０
重量部と混練して飛灰を固化させた。安定化処理後、実
施例１と同様に鉛の溶出試験を行った。結果を表１に示
す。

【００７７】

【比較例２】実施例１および実施例２で用いた中性電炉
溶融飛灰（ｐＨ７）（鉛溶出量は４０mg／リットル）１
００重量部に、実施例１で用いた高炉水砕スラグ４重量
部の量で添加した後、水３０重量部と混練して飛灰を固
化させた。安定化処理後、実施例１と同様に鉛の溶出試
験を行った。結果を表１に示す。

【００７８】

【比較例３】実施例２において、高炉水砕スラグを用い
なかった以外は、実施例２と同様にしてキレート生成物
を形成することにより重金属を安定化させた。実施例２
と同様にして鉛の溶出試験を行った。結果を表１に示
す。

【００７９】上記表から明らかなように、飛灰を潜在水
硬性物質により安定化処理して鉛溶出量（処理直後）を
０.１ｍｇ／リットル以下とする際に、高アルカリ飛灰
および中性飛灰を混合してｐＨ８〜１１とすることによ
り、優れた安定化処理効果が得られた。またこのように
飛灰をｐＨ８〜１１として処理することにより、キレー
ト剤（重金属安定化剤）を併用しなくてもあるいはその
使用量が少なくても優れた安定化処理効果が得られた。

【００８０】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤哲郎神奈川県横浜市南区別所１−14−１日揮株式会社横浜事業所内 (72)発明者春田信行神奈川県横浜市南区別所１−14−１日揮株式会社横浜事業所内 (72)発明者藤村靖茨城県東茨城郡大洗町成田町2205 日揮株式会社大洗原子力技術開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｐＨの異なる重金属含有廃棄物を２種以上
混合して得られたｐＨ８〜１１の重金属含有廃棄物混合
物（Ａ）と、潜在水硬性物質（Ｂ）とを、水の共存下に混練して、固化させ、上記混合物（Ａ）中
の重金属を水に不溶化させ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。
【請求項２】ｐＨの異なる重金属含有廃棄物を２種以上
混合して得られたｐＨ８〜１１の重金属含有廃棄物混合
物（Ａ）と、潜在水硬性物質（Ｂ）と、重金属安定化剤（Ｃ）とを、水の共存下に混練して、固化させ、上記混合物（Ａ）中
の重金属を水に不溶化させ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。
【請求項３】塩基性の液状または固体状重金属含有廃棄
物(A-1) と、酸性または中性の液状または固体状重金属
含有廃棄物(A-2) とを混合して、前記ｐＨ８〜１１の重
金属含有廃棄物混合物（Ａ）を得ることを特徴とする請
求項１または２に記載の重金属含有廃棄物の安定化処理
方法。
【請求項４】前記(A-1) がアルカリ飛灰であり、(A-2)
が酸性または中性飛灰であることを特徴とする請求項３
に記載の重金属含有廃棄物の安定化処理方法。
【請求項５】前記アルカリ飛灰が、都市ゴミの焼却また
は溶融飛灰であることを特徴とする請求項４に記載の重
金属含有廃棄物の安定化処理方法。
【請求項６】前記酸性または中性飛灰が電炉溶融飛灰で
あることを特徴とする請求項４に記載の重金属含有廃棄
物の安定化処理方法。
【請求項７】前記重金属含有廃棄物混合物（Ａ）が、２
種以上の重金属含有廃棄物に加えてポルトランドセメン
トを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の重
金属含有廃棄物の安定化処理方法。
【請求項８】前記潜在水硬性物質（Ｂ）が、高炉水砕ス
ラグであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の重金属含有廃棄物の安定化処理方法。
【請求項９】前記重金属安定化剤（Ｃ）が、ＣａＳx
（ｘは１〜５）またはイオウ含有有機キレート剤である
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の重金
属含有廃棄物の安定化処理方法。