JPH10338564A - 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 - Google Patents
硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体Info
- Publication number
- JPH10338564A JPH10338564A JP15080797A JP15080797A JPH10338564A JP H10338564 A JPH10338564 A JP H10338564A JP 15080797 A JP15080797 A JP 15080797A JP 15080797 A JP15080797 A JP 15080797A JP H10338564 A JPH10338564 A JP H10338564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heavy metal
- molten slag
- blast furnace
- elution
- weight
- 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 44
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 107
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 14
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 30
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 abstract 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 34
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 22
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 12
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 2
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052678 stilbite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/08—Slag cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0006—Alkali metal or inorganic ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/001—Alkaline earth metal or Mg-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 イオウ分を含有する高炉スラグ粉体及び
アルカリ性刺激材を配合してなる重金属イオンを含む廃
棄物から得られた溶融スラグを用いた硬化体からの重金
属イオン溶出防止材、並びにこれを用いた硬化体。 【効果】 重金属イオンが溶出するためにその利用が制
限される傾向にあった廃棄物溶融スラグの各種コンクリ
ート材料への有効利用が可能となる。
アルカリ性刺激材を配合してなる重金属イオンを含む廃
棄物から得られた溶融スラグを用いた硬化体からの重金
属イオン溶出防止材、並びにこれを用いた硬化体。 【効果】 重金属イオンが溶出するためにその利用が制
限される傾向にあった廃棄物溶融スラグの各種コンクリ
ート材料への有効利用が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物から得た溶
融スラグを用いた硬化体からのＰｂ、Ｃｄ等の重金属イ
オンの溶出防止材及びそれを用いた硬化体に関し、特
に、重金属イオンを含む都市ゴミ焼却溶融スラグや下水
汚泥焼却溶融スラグ等の溶融スラグを利用した硬化体か
ら溶出するＰｂ等の重金属イオンの溶出を防止するとと
もに良好な硬化体を得ることが出来る技術に関する。
融スラグを用いた硬化体からのＰｂ、Ｃｄ等の重金属イ
オンの溶出防止材及びそれを用いた硬化体に関し、特
に、重金属イオンを含む都市ゴミ焼却溶融スラグや下水
汚泥焼却溶融スラグ等の溶融スラグを利用した硬化体か
ら溶出するＰｂ等の重金属イオンの溶出を防止するとと
もに良好な硬化体を得ることが出来る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴミ焼却処理場および下水処理場で発生
したゴミ焼却灰や下水汚泥の焼却灰の処理は、その最終
処分場の確保など種々の問題があり、そのリサイクルを
含めた再資源化に関する調査研究が盛んに行われてい
る。例えば、下水汚泥に関しては、建設省は、昭和５０
年度以降、下水汚泥の資源化に関する調査研究を行って
いる。又、下水汚泥の有効利用を促進する為、汚泥の有
効利用施設を補助対象にしている。更に、昭和６３年度
より、下水道の建設事業に汚泥製品（路盤材や土質改良
材等）を積極的に用いることを内容とする下水汚泥資源
利用モデル事業を実施している。
したゴミ焼却灰や下水汚泥の焼却灰の処理は、その最終
処分場の確保など種々の問題があり、そのリサイクルを
含めた再資源化に関する調査研究が盛んに行われてい
る。例えば、下水汚泥に関しては、建設省は、昭和５０
年度以降、下水汚泥の資源化に関する調査研究を行って
いる。又、下水汚泥の有効利用を促進する為、汚泥の有
効利用施設を補助対象にしている。更に、昭和６３年度
より、下水道の建設事業に汚泥製品（路盤材や土質改良
材等）を積極的に用いることを内容とする下水汚泥資源
利用モデル事業を実施している。
【０００３】しかし、このように長年その有効利用につ
いて検討しているにもかかわらず、これまでのところ、
その再利用方法は、ブロック、タイル、煉瓦、あるいは
土質改良材等として利用され始めているにすぎず、その
量は微々たるものである。
いて検討しているにもかかわらず、これまでのところ、
その再利用方法は、ブロック、タイル、煉瓦、あるいは
土質改良材等として利用され始めているにすぎず、その
量は微々たるものである。
【０００４】これらの有効利用を妨げている大きな原因
の１つとして、例えば、比較的安定で重金属は、ほとん
ど溶出しないとされている溶融スラグにおいても、特に
Ｐｂについては、一部のものでは微々たる量とはいえ溶
出の問題もあり、未だに大きな有効活用は図られていな
い。
の１つとして、例えば、比較的安定で重金属は、ほとん
ど溶出しないとされている溶融スラグにおいても、特に
Ｐｂについては、一部のものでは微々たる量とはいえ溶
出の問題もあり、未だに大きな有効活用は図られていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、都
市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を溶融処理したゴミ焼却
溶融スラグや下水汚泥焼却溶融スラグ等の溶融スラグの
有効利用を図るために、問題となる重金属イオン、特に
Ｐｂを不溶化し溶出を防止することが出来、更には、硬
化体としてコンクリート材料、舗装ブロック、充填材等
に用いることが出来る技術を提供することを目的とす
る。
市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を溶融処理したゴミ焼却
溶融スラグや下水汚泥焼却溶融スラグ等の溶融スラグの
有効利用を図るために、問題となる重金属イオン、特に
Ｐｂを不溶化し溶出を防止することが出来、更には、硬
化体としてコンクリート材料、舗装ブロック、充填材等
に用いることが出来る技術を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者は上記課
題を解決すべく種々検討したところ、イオウ分を含む高
炉スラグとアルカリ性刺激材とを組み合せて用いれば、
前記廃棄物から得られた溶融スラグを利用した硬化体か
らの重金属イオンの溶出が飛躍的に低減できるため、重
金属イオン溶出が抑制された硬化体が得られ、廃棄物の
有効利用が図られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
題を解決すべく種々検討したところ、イオウ分を含む高
炉スラグとアルカリ性刺激材とを組み合せて用いれば、
前記廃棄物から得られた溶融スラグを利用した硬化体か
らの重金属イオンの溶出が飛躍的に低減できるため、重
金属イオン溶出が抑制された硬化体が得られ、廃棄物の
有効利用が図られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
【０００７】すなわち、本発明は、イオウ分を含有する
高炉スラグ粉末及びアルカリ性刺激材を配合したことを
特徴とする、重金属イオンを含む廃棄物から得た溶融ス
ラグを用いた硬化体からの重金属イオン溶出防止材を提
供するものである。
高炉スラグ粉末及びアルカリ性刺激材を配合したことを
特徴とする、重金属イオンを含む廃棄物から得た溶融ス
ラグを用いた硬化体からの重金属イオン溶出防止材を提
供するものである。
【０００８】また、本発明は（Ａ）重金属イオンを含む
廃棄物から得た溶融スラグ、（Ｂ）アルカリ性刺激材、
及び（Ｃ）イオウ分を含有する高炉スラグを配合した組
成物に水を混合し硬化させることにより得られる重金属
イオンの溶出が防止された硬化体を提供するものであ
る。
廃棄物から得た溶融スラグ、（Ｂ）アルカリ性刺激材、
及び（Ｃ）イオウ分を含有する高炉スラグを配合した組
成物に水を混合し硬化させることにより得られる重金属
イオンの溶出が防止された硬化体を提供するものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる高炉スラグ
は、Ｓ成分を含有するものであり、特に、Ｓ分の量が、
０．１重量％以上である高炉スラグが好ましい。また、
本発明に用いられる高炉スラグは、細かいものほど好ま
しく、一般的には、比表面積がブレーン値で１５００以
上のもの、好ましくは３０００cm2 ／ｇ以上のものが好
ましい。
は、Ｓ成分を含有するものであり、特に、Ｓ分の量が、
０．１重量％以上である高炉スラグが好ましい。また、
本発明に用いられる高炉スラグは、細かいものほど好ま
しく、一般的には、比表面積がブレーン値で１５００以
上のもの、好ましくは３０００cm2 ／ｇ以上のものが好
ましい。
【００１０】また、本発明において用いられるアルカリ
性刺激材は、Ｍ1ＯＨやＭ1ＣＯ3（Ｍ1は例えばＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ等のアルカリ金属）、Ｍ2（ＯＨ）2（Ｍ2は例え
ばＣａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属）、弱酸のアルカリ
金属（例えば、Ｎａ、Ｋ等のケイ酸アルカリ）塩や弱酸
のアルカリ土類金属（例えば、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカリ
土類金属）塩（ポルトランドセメント等のセメントもこ
れらの金属塩の中に含まれる。）の群の中から選ばれ
る。
性刺激材は、Ｍ1ＯＨやＭ1ＣＯ3（Ｍ1は例えばＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ等のアルカリ金属）、Ｍ2（ＯＨ）2（Ｍ2は例え
ばＣａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属）、弱酸のアルカリ
金属（例えば、Ｎａ、Ｋ等のケイ酸アルカリ）塩や弱酸
のアルカリ土類金属（例えば、Ｃａ、Ｍｇ等のアルカリ
土類金属）塩（ポルトランドセメント等のセメントもこ
れらの金属塩の中に含まれる。）の群の中から選ばれ
る。
【００１１】本発明の重金属イオン溶出防止材は、重金
属イオンを含む廃棄物から得られた溶融スラグを用いた
硬化体からの重金属イオンの溶出を防止するものであ
る。ここで、廃棄物から得られた溶出スラグとは、都市
ゴミや下水汚泥等の廃棄物を焼成した焼却灰、更には必
要に応じ、例えばゴミ焼却時の有害ガス吸収除去や溶融
物の粘度を下げたり強度発現性を改良する為にＣａ（Ｏ
Ｈ）2等の成分を補給したものを高温で溶融し、冷却
（特に、急冷）して得たものである。また、廃棄物溶融
スラグを用いた硬化体としては、廃棄物溶融スラグを硬
化性材料として用いて硬化させた硬化体、及び廃棄物溶
融スラグを骨材として用いて硬化させた硬化体のいずれ
も挙げられる。本発明では、高炉スラグやアルカリ性刺
激材との反応性を高め、重金属を不溶化、固定、そして
溶出を防止し、かつ良好な硬化体を得るためには粉末状
のものが好ましく、高炉スラグとの混合割合、および混
練成形条件等にもよるが、一般的には、比表面積がブレ
ーン値で１５００cm2 ／ｇ以上、より好ましくは３００
０cm2 ／ｇ更に好ましくは４０００cm2 ／ｇ以上のもの
が好ましい。
属イオンを含む廃棄物から得られた溶融スラグを用いた
硬化体からの重金属イオンの溶出を防止するものであ
る。ここで、廃棄物から得られた溶出スラグとは、都市
ゴミや下水汚泥等の廃棄物を焼成した焼却灰、更には必
要に応じ、例えばゴミ焼却時の有害ガス吸収除去や溶融
物の粘度を下げたり強度発現性を改良する為にＣａ（Ｏ
Ｈ）2等の成分を補給したものを高温で溶融し、冷却
（特に、急冷）して得たものである。また、廃棄物溶融
スラグを用いた硬化体としては、廃棄物溶融スラグを硬
化性材料として用いて硬化させた硬化体、及び廃棄物溶
融スラグを骨材として用いて硬化させた硬化体のいずれ
も挙げられる。本発明では、高炉スラグやアルカリ性刺
激材との反応性を高め、重金属を不溶化、固定、そして
溶出を防止し、かつ良好な硬化体を得るためには粉末状
のものが好ましく、高炉スラグとの混合割合、および混
練成形条件等にもよるが、一般的には、比表面積がブレ
ーン値で１５００cm2 ／ｇ以上、より好ましくは３００
０cm2 ／ｇ更に好ましくは４０００cm2 ／ｇ以上のもの
が好ましい。
【００１２】本発明においてアルカリ刺激材の使用量
は、重金属イオンの溶出防止はもちろんであるが、更に
良好な硬化体にして重金属を固定溶出防止するために
は、通常高炉スラグ粉末と廃棄物溶融スラグ粉末の混合
物１００重量部に対して０．１〜１００重量部が好まし
く、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属化合物を単独で
用いる場合には、アルカリ性刺激材０．１〜１０重量部
が好ましく、アルカリ性刺激剤としてアルカリ土類金属
化合物を用いる場合には、アルカリ性刺激剤として１〜
１００重量部を用いるのが好ましい。もちろんそれらの
アルカリ性刺激材を組み合せて使用することも可能であ
り、例えば、廃棄物溶融スラグの組成でＣａＯ分が少な
く、ＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）が極端に小さいような
場合には、ＮａＯＨとＣａ（ＯＨ）2とを組み合わせて
使用した方が、強度発現性のより良好な硬化体が得ら
れ、好ましいこともある。なお、アルカリ性刺激材とし
てポルトランドセメント等のセメントを用いる場合に
は、１００重量部以上でもよく、また、水酸化カルシウ
ム等を用いる場合でも用途によっては、１００重量部以
上でもよい。
は、重金属イオンの溶出防止はもちろんであるが、更に
良好な硬化体にして重金属を固定溶出防止するために
は、通常高炉スラグ粉末と廃棄物溶融スラグ粉末の混合
物１００重量部に対して０．１〜１００重量部が好まし
く、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属化合物を単独で
用いる場合には、アルカリ性刺激材０．１〜１０重量部
が好ましく、アルカリ性刺激剤としてアルカリ土類金属
化合物を用いる場合には、アルカリ性刺激剤として１〜
１００重量部を用いるのが好ましい。もちろんそれらの
アルカリ性刺激材を組み合せて使用することも可能であ
り、例えば、廃棄物溶融スラグの組成でＣａＯ分が少な
く、ＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）が極端に小さいような
場合には、ＮａＯＨとＣａ（ＯＨ）2とを組み合わせて
使用した方が、強度発現性のより良好な硬化体が得ら
れ、好ましいこともある。なお、アルカリ性刺激材とし
てポルトランドセメント等のセメントを用いる場合に
は、１００重量部以上でもよく、また、水酸化カルシウ
ム等を用いる場合でも用途によっては、１００重量部以
上でもよい。
【００１３】高炉スラグの使用量は、特に限定されない
が溶融スラグの量により決定される。ただ、重金属溶出
防止材としての目的以外に硬化体として良好な強度発現
性のものを得るためには、それぞれの混合割合について
も適した範囲があり、養生条件や使用するアルカリ刺激
材にもよるが、通常は、高炉スラグ粉末と廃棄物溶融ス
ラグ粉末との混合物とした場合、その混合組成におい
て、ＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）が、０．４〜１．２程
度の組成範囲になるよう混合調整したものが好ましい。
特に、廃棄物溶融スラグのＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）
が０．４程度以下と小さく、強度発現性が低いような場
合には、使用するアルカリ刺激材にもよるが、一般的に
は、高炉スラグの配合割合が２０重量％以上混合したも
のの方が強度発現性は良好となる。
が溶融スラグの量により決定される。ただ、重金属溶出
防止材としての目的以外に硬化体として良好な強度発現
性のものを得るためには、それぞれの混合割合について
も適した範囲があり、養生条件や使用するアルカリ刺激
材にもよるが、通常は、高炉スラグ粉末と廃棄物溶融ス
ラグ粉末との混合物とした場合、その混合組成におい
て、ＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）が、０．４〜１．２程
度の組成範囲になるよう混合調整したものが好ましい。
特に、廃棄物溶融スラグのＣａＯ／ＳｉＯ2（モル比）
が０．４程度以下と小さく、強度発現性が低いような場
合には、使用するアルカリ刺激材にもよるが、一般的に
は、高炉スラグの配合割合が２０重量％以上混合したも
のの方が強度発現性は良好となる。
【００１４】なお、ＮａＯＨのようなアルカリ金属水酸
化物刺激材を使用し、廃棄物溶融スラグのＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2（モル比）が０．６程度以上でややＳｉＯ2分の少な
い溶融スラグでは、高炉スラグと併用すると、特に高炉
スラグからのＡｌ2Ｏ3との反応によりＳｉＯ2分が取り
込まれて、（ＣａＯ、Ｎａ2Ｏ）−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系
の水和物である束沸石が生成して強度発現に影響するＣ
−Ｓ−Ｈの生成が少なくなり、曲げ強さは向上する場合
もあるが圧縮強さが極端に低下するような場合もある。
このような場合には、束沸石の生成を防止し、かつＳｉ
Ｏ2を補うために水ガラス等のケイ酸アルカリ、あるい
はアルカリ金属水酸化物とケイ酸アルカリを併用して用
いた方が良好な硬化体が得られ易い。
化物刺激材を使用し、廃棄物溶融スラグのＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2（モル比）が０．６程度以上でややＳｉＯ2分の少な
い溶融スラグでは、高炉スラグと併用すると、特に高炉
スラグからのＡｌ2Ｏ3との反応によりＳｉＯ2分が取り
込まれて、（ＣａＯ、Ｎａ2Ｏ）−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系
の水和物である束沸石が生成して強度発現に影響するＣ
−Ｓ−Ｈの生成が少なくなり、曲げ強さは向上する場合
もあるが圧縮強さが極端に低下するような場合もある。
このような場合には、束沸石の生成を防止し、かつＳｉ
Ｏ2を補うために水ガラス等のケイ酸アルカリ、あるい
はアルカリ金属水酸化物とケイ酸アルカリを併用して用
いた方が良好な硬化体が得られ易い。
【００１５】本発明の重金属イオンの溶出が防止された
硬化体は、（Ａ）前記廃棄物溶融スラグ、（Ｂ）アルカ
リ性刺激材及び（Ｃ）イオウ分を含有する高炉スラグを
配合した組成物に水を混合し硬化させることにより得ら
れる。ここで、（Ａ）溶融スラグを粉末状で、すなわち
硬化性材料として用いるのが好ましいが、骨材として用
いることもできる。
硬化体は、（Ａ）前記廃棄物溶融スラグ、（Ｂ）アルカ
リ性刺激材及び（Ｃ）イオウ分を含有する高炉スラグを
配合した組成物に水を混合し硬化させることにより得ら
れる。ここで、（Ａ）溶融スラグを粉末状で、すなわち
硬化性材料として用いるのが好ましいが、骨材として用
いることもできる。
【００１６】硬化方法としては前記原料及び必要に応じ
て骨材を水とともに混練し、養生硬化させる方法が好ま
しい。ここで、骨材としては、前記溶融スラグの他、砂
利、砂、砕石、軽量骨材等を用いることができる。
て骨材を水とともに混練し、養生硬化させる方法が好ま
しい。ここで、骨材としては、前記溶融スラグの他、砂
利、砂、砕石、軽量骨材等を用いることができる。
【００１７】ところで、高炉スラグは、従来より、Ｎａ
ＯＨ等のアルカリ性刺激材により活性化して硬化する、
いわゆる潜在水硬性を有するため、ポルトランドセメン
ト等に混合してコンクリートとして土木材料等に利用さ
れていることは良く知られている。しかし、これまでの
ところ高炉スラグに含まれるイオウ分を溶融スラグ用の
重金属イオン溶出防止材として用いるとの知見はない。
すなわち、この高炉スラグがＰｂ等の重金属イオン等の
溶出防止材と成り得るのは、例えば、高炉スラグとアル
カリ性刺激材を組み合わせることにより、高炉スラグは
水和硬化するが、その水和過程で含まれるイオウ分が溶
出し、そのイオウ分と金属イオンとが反応して不溶性の
金属硫化物を形成するためと考えられる。いずれにして
も、例えば、高炉スラグと廃棄物溶融スラグの混合物に
アルカリ性刺激材を組み合わせたような組成物は、特
に、蒸気養生してやると、廃棄物溶融スラグ中に含有さ
れているＰｂやＣｄ等の重金属は、数分〜数時間以内に
不溶性の化合物を形成し、かつそれらの組成物自体が硬
化するため、該硬化体中にＰｂ等は固定されたような形
となり溶出が防止されるのである。
ＯＨ等のアルカリ性刺激材により活性化して硬化する、
いわゆる潜在水硬性を有するため、ポルトランドセメン
ト等に混合してコンクリートとして土木材料等に利用さ
れていることは良く知られている。しかし、これまでの
ところ高炉スラグに含まれるイオウ分を溶融スラグ用の
重金属イオン溶出防止材として用いるとの知見はない。
すなわち、この高炉スラグがＰｂ等の重金属イオン等の
溶出防止材と成り得るのは、例えば、高炉スラグとアル
カリ性刺激材を組み合わせることにより、高炉スラグは
水和硬化するが、その水和過程で含まれるイオウ分が溶
出し、そのイオウ分と金属イオンとが反応して不溶性の
金属硫化物を形成するためと考えられる。いずれにして
も、例えば、高炉スラグと廃棄物溶融スラグの混合物に
アルカリ性刺激材を組み合わせたような組成物は、特
に、蒸気養生してやると、廃棄物溶融スラグ中に含有さ
れているＰｂやＣｄ等の重金属は、数分〜数時間以内に
不溶性の化合物を形成し、かつそれらの組成物自体が硬
化するため、該硬化体中にＰｂ等は固定されたような形
となり溶出が防止されるのである。
【００１８】廃棄物溶融スラグを粉末状とし、硬化性材
料として用いた場合には、高炉スラグの効果により重金
属イオンは、より溶出しにくくなるとともに、特に、廃
棄物溶融スラグの成分でＣａＯ／ＳｉＯ2が低く強度発
現性の悪い廃棄物溶融スラグに対しては、高炉スラグと
組み合わせることにより、強度発現性の良好な硬化体が
得られ易くなるという特長もあり、かつ硬化体からの重
金属の溶出防止に対しても高い効果を示す。
料として用いた場合には、高炉スラグの効果により重金
属イオンは、より溶出しにくくなるとともに、特に、廃
棄物溶融スラグの成分でＣａＯ／ＳｉＯ2が低く強度発
現性の悪い廃棄物溶融スラグに対しては、高炉スラグと
組み合わせることにより、強度発現性の良好な硬化体が
得られ易くなるという特長もあり、かつ硬化体からの重
金属の溶出防止に対しても高い効果を示す。
【００１９】本発明においては、高炉スラグ中の硫黄分
による不溶性硫化物の生成、廃棄物溶融スラグの水和硬
化によるゼオライト等の生成吸収効果、更には、それら
の水和硬化性能による緻密な硬化体形成能等の複合硬化
により、重金属の溶出は抑制されてほとんど溶出しない
ようになるものと考えられる。
による不溶性硫化物の生成、廃棄物溶融スラグの水和硬
化によるゼオライト等の生成吸収効果、更には、それら
の水和硬化性能による緻密な硬化体形成能等の複合硬化
により、重金属の溶出は抑制されてほとんど溶出しない
ようになるものと考えられる。
【００２０】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもので
はない。
するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもので
はない。
【００２１】実施例１ 高炉スラグ粉末「住友鹿島鉱化（株）品、粉末度：４４
００cm2 ／ｇ（ブレーン値）」主要化学成分（重量
％）；ＳｉＯ2 33.8、Ａｌ2Ｏ3 14.8、ＣａＯ 43.3、Ｍ
ｇＯ 5.7、Ｓ 0.5」を２００ｇに対して、ＮａＯＨ 64.
54ｇおよびＰｂＯ（関東化学社品、特級試薬）２．１６
５ｇを水１０００ｇに溶解し鉛（Ｐｂ）が約１．８０４
mg／kgとなるよう調整したアルカリ溶液を、スラグ粉末
に対してＰｂの添加量が約１０００mg／kg、ＮａＯＨが
約６ｇとなるように１０６．７ｇを添加して水／スラグ
が約０．５となるよう調整したものを混練し、プラスチ
ック製の容器に入れ８０℃にて２４時間養生し硬化体を
得た。
００cm2 ／ｇ（ブレーン値）」主要化学成分（重量
％）；ＳｉＯ2 33.8、Ａｌ2Ｏ3 14.8、ＣａＯ 43.3、Ｍ
ｇＯ 5.7、Ｓ 0.5」を２００ｇに対して、ＮａＯＨ 64.
54ｇおよびＰｂＯ（関東化学社品、特級試薬）２．１６
５ｇを水１０００ｇに溶解し鉛（Ｐｂ）が約１．８０４
mg／kgとなるよう調整したアルカリ溶液を、スラグ粉末
に対してＰｂの添加量が約１０００mg／kg、ＮａＯＨが
約６ｇとなるように１０６．７ｇを添加して水／スラグ
が約０．５となるよう調整したものを混練し、プラスチ
ック製の容器に入れ８０℃にて２４時間養生し硬化体を
得た。
【００２２】次に該硬化体を、０．５〜５mmに粉砕した
ものを１００ｇを採取し、pH５．８〜６．３のイオン交
換水１Ｌを加え、２００回／分、振幅４〜５cmにて６時
間連続振盪したものを、１μｍのメンブランフィルター
にてろ過しＰｂ溶出液を採取した。該溶出液を原子吸光
分析法によりＰｂの溶出量を測定した。測定結果は表１
に示した。
ものを１００ｇを採取し、pH５．８〜６．３のイオン交
換水１Ｌを加え、２００回／分、振幅４〜５cmにて６時
間連続振盪したものを、１μｍのメンブランフィルター
にてろ過しＰｂ溶出液を採取した。該溶出液を原子吸光
分析法によりＰｂの溶出量を測定した。測定結果は表１
に示した。
【００２３】更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳ
Ｏ標準砂３００重量部を混合したものをホバートミキサ
にて混練してモルタルを調整した。このモルタル混練物
を、２cm×２cm×８cmサイズの供試体作製用の型枠に振
動を掛けながら投入した。この投入物を、２０℃にセッ
トしたタバイの恒温恒湿槽内に置き、相対湿度９８％の
条件で、２０℃から８０℃まで３時間かけて昇温し、８
０℃の保持時間（養生時間）が１２時間の試料を得、圧
縮強度測定用の試料とした。本測定結果も表１に示し
た。
Ｏ標準砂３００重量部を混合したものをホバートミキサ
にて混練してモルタルを調整した。このモルタル混練物
を、２cm×２cm×８cmサイズの供試体作製用の型枠に振
動を掛けながら投入した。この投入物を、２０℃にセッ
トしたタバイの恒温恒湿槽内に置き、相対湿度９８％の
条件で、２０℃から８０℃まで３時間かけて昇温し、８
０℃の保持時間（養生時間）が１２時間の試料を得、圧
縮強度測定用の試料とした。本測定結果も表１に示し
た。
【００２４】実施例２ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、都市ゴミ焼却溶
融スラグ粉末「大宮市品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 5
0.0、Ａｌ2Ｏ3 15.6、ＣａＯ 16.2、ＭｇＯ 2.3、ＳＯ
3 0.23」でＰｂを２３．９mg／kgおよびクロム（Ｃｒ）
を４１１mg／kg、含有するもの８０重量部の割合で混合
した混合粉末２００ｇに対して、ＮａＯＨ６ｇおよび水
１００ｇを混合して水／スラグが約０．５となるよう調
整したものを混練し、以下実施例１と同様の処理を行い
溶出液を採取し、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒ
の溶出量を測定した。なおＰｂについては、溶出液を約
１／２０にまで濃縮したものについて測定した。測定結
果は表１に示した。更に、上記配合物に１００重量部
に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１
と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定
結果も表１に示した。
融スラグ粉末「大宮市品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 5
0.0、Ａｌ2Ｏ3 15.6、ＣａＯ 16.2、ＭｇＯ 2.3、ＳＯ
3 0.23」でＰｂを２３．９mg／kgおよびクロム（Ｃｒ）
を４１１mg／kg、含有するもの８０重量部の割合で混合
した混合粉末２００ｇに対して、ＮａＯＨ６ｇおよび水
１００ｇを混合して水／スラグが約０．５となるよう調
整したものを混練し、以下実施例１と同様の処理を行い
溶出液を採取し、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒ
の溶出量を測定した。なおＰｂについては、溶出液を約
１／２０にまで濃縮したものについて測定した。測定結
果は表１に示した。更に、上記配合物に１００重量部
に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１
と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定
結果も表１に示した。
【００２５】実施例３ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、都市ゴミ焼却溶
融スラグ粉末「大宮市品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 5
0.0、Ａｌ2Ｏ3 15.6、ＣａＯ 16.2、ＭｇＯ 2.3、ＳＯ
3 0.23」でＰｂを２３．９mg／kgおよびクロム（Ｃｒ）
を４１１mg／kg、含有するもの８０重量部の割合で混合
した混合粉末２００ｇに対して、市販のケイ酸ソーダ溶
液「日本化学工業（株）品：水ガラス１号４ｇ、ＮａＯ
Ｈ５．５ｇおよび水９８ｇを混合して水／スラグが約
０．５となるよう調整したものを混練し、以下実施例１
と同様の処理を行い溶出液を採取し、原子吸光分析法に
よりＰｂおよびＣｒの溶出量を測定した。なおＰｂにつ
いては、溶出液を約１／２０にまで濃縮したものについ
て測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記配合
物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合
し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試
料を得た。本測定結果も表１に示した。
融スラグ粉末「大宮市品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 5
0.0、Ａｌ2Ｏ3 15.6、ＣａＯ 16.2、ＭｇＯ 2.3、ＳＯ
3 0.23」でＰｂを２３．９mg／kgおよびクロム（Ｃｒ）
を４１１mg／kg、含有するもの８０重量部の割合で混合
した混合粉末２００ｇに対して、市販のケイ酸ソーダ溶
液「日本化学工業（株）品：水ガラス１号４ｇ、ＮａＯ
Ｈ５．５ｇおよび水９８ｇを混合して水／スラグが約
０．５となるよう調整したものを混練し、以下実施例１
と同様の処理を行い溶出液を採取し、原子吸光分析法に
よりＰｂおよびＣｒの溶出量を測定した。なおＰｂにつ
いては、溶出液を約１／２０にまで濃縮したものについ
て測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記配合
物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合
し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試
料を得た。本測定結果も表１に示した。
【００２６】実施例４ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、都市ゴミ焼却溶
融スラグ粉末「横浜市のゴミ焼却灰をアルミナ製の容器
に入れ、電気炉で１４００℃にて１時間溶融後、水中に
投入して急冷して得た都市ゴミ焼却溶融スラグ「主要化
学成分（重量％）；ＳｉＯ2 39.1、Ａｌ2Ｏ3 15.6、Ｆ
ｅ2Ｏ3 12.3、ＣａＯ 20.3 、ＭｇＯ 3.3、ＳＯ3 0.6、
Ｎａ2Ｏ 2.70 、Ｋ2Ｏ 1.41、ＴｉＯ2 1.74、Ｐ2Ｏ5 1.
70、その他、粉末度：４５００cm2 ／ｇ（ブレーン
値）」でＰｂおよびＣｒの含有量が、それぞれ７０．２
mg／kgおよび４８６mg／kgのもの８０重量部の割合で混
合した混合粉末２００ｇに対して、以下実施例２と同様
の処理を行い溶出液を採取し、実施例２と同様にして原
子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶出量について測
定した。測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に
１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、
以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を
得た。本測定結果も表１に示した。
融スラグ粉末「横浜市のゴミ焼却灰をアルミナ製の容器
に入れ、電気炉で１４００℃にて１時間溶融後、水中に
投入して急冷して得た都市ゴミ焼却溶融スラグ「主要化
学成分（重量％）；ＳｉＯ2 39.1、Ａｌ2Ｏ3 15.6、Ｆ
ｅ2Ｏ3 12.3、ＣａＯ 20.3 、ＭｇＯ 3.3、ＳＯ3 0.6、
Ｎａ2Ｏ 2.70 、Ｋ2Ｏ 1.41、ＴｉＯ2 1.74、Ｐ2Ｏ5 1.
70、その他、粉末度：４５００cm2 ／ｇ（ブレーン
値）」でＰｂおよびＣｒの含有量が、それぞれ７０．２
mg／kgおよび４８６mg／kgのもの８０重量部の割合で混
合した混合粉末２００ｇに対して、以下実施例２と同様
の処理を行い溶出液を採取し、実施例２と同様にして原
子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶出量について測
定した。測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に
１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、
以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を
得た。本測定結果も表１に示した。
【００２７】実施例５ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、実施例４の溶融
スラグ粉末８０重量部の割合で混合した混合粉末２００
ｇに対して、以下実施例３と同様の処理を行い溶出液を
採取し、実施例２と同様にして原子吸光分析法によりＰ
ｂおよびＣｒの溶出量について測定した。測定結果は表
１に示した。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳ
Ｏ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に
処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表
１に示した。
スラグ粉末８０重量部の割合で混合した混合粉末２００
ｇに対して、以下実施例３と同様の処理を行い溶出液を
採取し、実施例２と同様にして原子吸光分析法によりＰ
ｂおよびＣｒの溶出量について測定した。測定結果は表
１に示した。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳ
Ｏ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に
処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表
１に示した。
【００２８】実施例６ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、および汚泥焼却
溶融スラグ粉末「東京都品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 4
2.2、Ａｌ2Ｏ3 21.8、ＣａＯ 7.3、ＭｇＯ 2.2、ＳＯ3
1.3 」でＰｂ、Ｃｒカドミウム（Ｃｄ）および砒素（Ａ
ｓ）をそれぞれ１５０、１０２０mg／kg、１４．５mg／
kg、１７．５mg／kg含有するもの８０重量部の割合で混
合した混合粉末２００ｇに対して、ＮａＯＨ ６ｇ、Ｃ
ａ（ＯＨ）2 ２０ｇおよび水９１ｇを混合して水／スラ
グ比が約０．４５となるよう調整したものを混練し、以
下実施例３と同様の処理を行い溶出液を採取し、実施例
２と同様にして原子吸光分析法によりＰｂ、Ｃｒ、Ｃｄ
およびＡｓの溶出量を測定した。ＣｄおよびＡｓについ
ては検出されなかった。ＰｂおよびＣｒの測定結果は表
１に示した。なお、Ｐｂについては、溶出液を約１／２
０にまで濃縮したものについて測定した。測定結果は表
１に示した。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳ
Ｏ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に
処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表
１に示した。
溶融スラグ粉末「東京都品、粉末度：４５００cm2 ／ｇ
（ブレーン値）、主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ2 4
2.2、Ａｌ2Ｏ3 21.8、ＣａＯ 7.3、ＭｇＯ 2.2、ＳＯ3
1.3 」でＰｂ、Ｃｒカドミウム（Ｃｄ）および砒素（Ａ
ｓ）をそれぞれ１５０、１０２０mg／kg、１４．５mg／
kg、１７．５mg／kg含有するもの８０重量部の割合で混
合した混合粉末２００ｇに対して、ＮａＯＨ ６ｇ、Ｃ
ａ（ＯＨ）2 ２０ｇおよび水９１ｇを混合して水／スラ
グ比が約０．４５となるよう調整したものを混練し、以
下実施例３と同様の処理を行い溶出液を採取し、実施例
２と同様にして原子吸光分析法によりＰｂ、Ｃｒ、Ｃｄ
およびＡｓの溶出量を測定した。ＣｄおよびＡｓについ
ては検出されなかった。ＰｂおよびＣｒの測定結果は表
１に示した。なお、Ｐｂについては、溶出液を約１／２
０にまで濃縮したものについて測定した。測定結果は表
１に示した。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳ
Ｏ標準砂３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に
処理し、圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表
１に示した。
【００２９】実施例７ 実施例１の高炉スラグ粉末２０重量部、都市ゴミ焼却溶
融スラグ粉末「ＣａＯ／ＳｉＯ2が０．７５となるよう
横浜市のゴミ焼却灰１００重量部にＣａＣＯ3を１２重
量部添加しアルミナ製の容器に入れ、電気炉で１４００
℃にて１時間溶融後、水中に投入して急冷して得た都市
ゴミ焼却溶融スラグ「主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ
2 36.6、Ａｌ2Ｏ3 14.6、Ｆｅ2Ｏ3 11.5、ＣａＯ 25.5
、ＭｇＯ3.1、ＳＯ3 0.55、Ｎａ2Ｏ 2.52、Ｋ2Ｏ 1.31
、ＴｉＯ2 1.74、Ｐ2Ｏ5 1.58、その他、粉末度：４５
００cm2 ／ｇ（ブレーン値）」でＰｂおよびＣｒの含有
量が、それぞれ６５．６mg／kgおよび４５４mg／kgのも
の８０重量部の割合で混合した混合粉末２００ｇに対し
て、以下実施例２と同様の処理を行い溶出液を採取し、
実施例２と同様にして原子吸光分析法によりＰｂおよび
Ｃｒの溶出量について測定した。測定結果は表１に示し
た。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂
３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に処理し、
圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表１に示し
た。
融スラグ粉末「ＣａＯ／ＳｉＯ2が０．７５となるよう
横浜市のゴミ焼却灰１００重量部にＣａＣＯ3を１２重
量部添加しアルミナ製の容器に入れ、電気炉で１４００
℃にて１時間溶融後、水中に投入して急冷して得た都市
ゴミ焼却溶融スラグ「主要化学成分（重量％）；ＳｉＯ
2 36.6、Ａｌ2Ｏ3 14.6、Ｆｅ2Ｏ3 11.5、ＣａＯ 25.5
、ＭｇＯ3.1、ＳＯ3 0.55、Ｎａ2Ｏ 2.52、Ｋ2Ｏ 1.31
、ＴｉＯ2 1.74、Ｐ2Ｏ5 1.58、その他、粉末度：４５
００cm2 ／ｇ（ブレーン値）」でＰｂおよびＣｒの含有
量が、それぞれ６５．６mg／kgおよび４５４mg／kgのも
の８０重量部の割合で混合した混合粉末２００ｇに対し
て、以下実施例２と同様の処理を行い溶出液を採取し、
実施例２と同様にして原子吸光分析法によりＰｂおよび
Ｃｒの溶出量について測定した。測定結果は表１に示し
た。更に、上記配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂
３００重量部を混合し、以下実施例１と同様に処理し、
圧縮強度測定用の試料を得た。本測定結果も表１に示し
た。
【００３０】比較例１ 実施例２の溶融スラグ粉末２００ｇに対し、以下実施例
２と同様の溶出処理を行い溶出液を採取し、実施例２と
同様にして、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶
出量を測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記
配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を
混合し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用
の試料を得た。本測定結果も表１に示した。
２と同様の溶出処理を行い溶出液を採取し、実施例２と
同様にして、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶
出量を測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記
配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を
混合し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用
の試料を得た。本測定結果も表１に示した。
【００３１】比較例２ 実施例４の溶融スラグ粉末２００ｇに対し、以下実施例
２と同様の溶出処理を行い溶出液を採取し、実施例２と
同様にして、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶
出量を測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記
配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を
混合し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用
の試料を得た。本測定結果も表１に示した。
２と同様の溶出処理を行い溶出液を採取し、実施例２と
同様にして、原子吸光分析法によりＰｂおよびＣｒの溶
出量を測定した。測定結果は表１に示した。更に、上記
配合物に１００重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を
混合し、以下実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用
の試料を得た。本測定結果も表１に示した。
【００３２】比較例３ 実施例６の溶融スラグ粉末２００ｇに対し、以下実施例
２と同様の溶出処理を行い、ＰｂおよびＣｒの溶出液を
採取し、実施例２と同様にして、原子吸光分析法により
Ｐｂ、Ｃｒ、ＣｄおよびＡｓの溶出量を測定した。Ｃｄ
およびＡｓについては検出されなかった。ＰｂおよびＣ
ｒの測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に１０
０重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下
実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得
た。本測定結果も表１に示した。
２と同様の溶出処理を行い、ＰｂおよびＣｒの溶出液を
採取し、実施例２と同様にして、原子吸光分析法により
Ｐｂ、Ｃｒ、ＣｄおよびＡｓの溶出量を測定した。Ｃｄ
およびＡｓについては検出されなかった。ＰｂおよびＣ
ｒの測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に１０
０重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下
実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得
た。本測定結果も表１に示した。
【００３３】比較例４ 実施例７の溶融スラグ粉末２００ｇに対し、以下実施例
２と同様の溶出処理を行い、ＰｂおよびＣｒの溶出液を
採取し、実施例２と同様にして、原子吸光分析法により
Ｐｂ、Ｃｒ、ＣｄおよびＡｓの溶出量を測定した。Ｃｄ
およびＡｓについては検出されなかった。ＰｂおよびＣ
ｒの測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に１０
０重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下
実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得
た。本測定結果も表１に示した。
２と同様の溶出処理を行い、ＰｂおよびＣｒの溶出液を
採取し、実施例２と同様にして、原子吸光分析法により
Ｐｂ、Ｃｒ、ＣｄおよびＡｓの溶出量を測定した。Ｃｄ
およびＡｓについては検出されなかった。ＰｂおよびＣ
ｒの測定結果は表１に示した。更に、上記配合物に１０
０重量部に、ＩＳＯ標準砂３００重量部を混合し、以下
実施例１と同様に処理し、圧縮強度測定用の試料を得
た。本測定結果も表１に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１の結果より、特に実施例１は、高炉ス
ラグの溶出防止効果を確認するため、意図的にＰｂを添
加したものについての実施例であり、高炉スラグとアル
カリ刺激材との組み合わせ品に、Ｐｂを１０００mg／kg
を加えても、Ｐｂの溶出は０．０１mg／kg程度まで低下
して溶出が防止されることが明らかである。
ラグの溶出防止効果を確認するため、意図的にＰｂを添
加したものについての実施例であり、高炉スラグとアル
カリ刺激材との組み合わせ品に、Ｐｂを１０００mg／kg
を加えても、Ｐｂの溶出は０．０１mg／kg程度まで低下
して溶出が防止されることが明らかである。
【００３６】また、実施例２〜実施例６や比較例１〜比
較例３において、溶融スラグに含まれるＰｂについて
は、微量ではあるが環境基準値を越えるもの、あるいは
ぎりぎりの溶出量を示す溶融スラグ粉末でも、高炉スラ
グ粉末と溶融スラグ粉末とを併用した硬化体とすること
により高炉スラグの混合割合以上にＰｂの溶出は抑えら
れ、環境庁で規定している有害物質の溶出に関する水質
汚濁に係る環境基準値をクリヤするものが得られるよう
になり、本発明の材料が重金属の溶出防止効果を有する
ことは明らかである。
較例３において、溶融スラグに含まれるＰｂについて
は、微量ではあるが環境基準値を越えるもの、あるいは
ぎりぎりの溶出量を示す溶融スラグ粉末でも、高炉スラ
グ粉末と溶融スラグ粉末とを併用した硬化体とすること
により高炉スラグの混合割合以上にＰｂの溶出は抑えら
れ、環境庁で規定している有害物質の溶出に関する水質
汚濁に係る環境基準値をクリヤするものが得られるよう
になり、本発明の材料が重金属の溶出防止効果を有する
ことは明らかである。
【００３７】また、Ｃｒについても、本発明の高炉スラ
グは、イオウの他にも少量ながら還元性の酸化鉄も含ん
でいるため、有害なＣｒ61は還元されて水酸化物となっ
て硬化体中に固定されやすくなるのではと考えられ、高
炉スラグを用いるとその割合以上に溶出量は小さくなっ
ていることが分かる。
グは、イオウの他にも少量ながら還元性の酸化鉄も含ん
でいるため、有害なＣｒ61は還元されて水酸化物となっ
て硬化体中に固定されやすくなるのではと考えられ、高
炉スラグを用いるとその割合以上に溶出量は小さくなっ
ていることが分かる。
【００３８】なお、その他の重金属、例えばＣｄやＡｓ
も、溶融スラグ中には多少含有されているのであるが、
本発明の方法によればこれらももちろん溶出は防止され
ることは明らかである。また、本発明の実施例では、高
炉スラグとしては１種類しか用いていないが他のイオウ
分を含む高炉スラグを用いても同様の結果が得られるこ
とは確認済みである。
も、溶融スラグ中には多少含有されているのであるが、
本発明の方法によればこれらももちろん溶出は防止され
ることは明らかである。また、本発明の実施例では、高
炉スラグとしては１種類しか用いていないが他のイオウ
分を含む高炉スラグを用いても同様の結果が得られるこ
とは確認済みである。
【００３９】
【発明の効果】本発明によればこれまで重金属の溶出の
問題のため大きな用途がなく、処分にコストがかかって
いたゴミや下水汚泥の溶融スラグからの重金属の溶出、
特に問題であるＰｂの溶出を防止でき、溶融スラグの有
効活用への道を開くものであり、また、硬化体は、例え
ば各種のコンクリート材料として使用できる物性を有
し、ゴミ焼却灰や下水汚泥の有効利用・資源化を図るこ
とができる。
問題のため大きな用途がなく、処分にコストがかかって
いたゴミや下水汚泥の溶融スラグからの重金属の溶出、
特に問題であるＰｂの溶出を防止でき、溶融スラグの有
効活用への道を開くものであり、また、硬化体は、例え
ば各種のコンクリート材料として使用できる物性を有
し、ゴミ焼却灰や下水汚泥の有効利用・資源化を図るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 111:20 (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 (6)
- 【請求項１】 イオウ分を含有する高炉スラグ粉末及び
アルカリ性刺激材を配合したことを特徴とする、重金属
イオンを含む廃棄物から得られた溶融スラグを用いた硬
化体からの重金属イオン溶出防止材。 - 【請求項２】 アルカリ性刺激材が、Ｍ1ＯＨ、Ｍ1ＣＯ
3（Ｍ1はアルカリ金属）、Ｍ2（ＯＨ）2（Ｍ2はアルカ
リ土類金属）、弱酸のアルカリ金属塩及び弱酸のアルカ
リ土類金属塩の群の中から選ばれるものである請求項１
記載の重金属イオン溶出防止材。 - 【請求項３】 重金属イオンを含む廃棄物から得られた
溶融スラグを用いた硬化体が、該溶融スラグを硬化性材
料として用いた硬化体又は該溶融スラグを骨材として用
いた硬化体である請求項１又は２記載の重金属イオン溶
出防止材。 - 【請求項４】 （Ａ）重金属イオンを含む廃棄物から得
た溶融スラグ、（Ｂ）アルカリ性刺激材、及び（Ｃ）イ
オウ分を含有する高炉スラグを配合した組成物に水を混
合し硬化させることにより得られる重金属イオンの溶出
が防止された硬化体。 - 【請求項５】 （Ａ）重金属イオンを含む廃棄物から得
た溶融スラグが、粉末状又は骨材である請求項４記載の
硬化体。 - 【請求項６】 組成物が、更に骨材を含むものである請
求項４記載の硬化体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15080797A JPH10338564A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15080797A JPH10338564A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338564A true JPH10338564A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15504860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15080797A Pending JPH10338564A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10338564A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000053458A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-22 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性ボックスカルバート及びその製造方法 |
| JP2000053459A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-22 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性マンホール及びその製造方法 |
| JP2001163660A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-06-19 | Taiheiyo Cement Corp | 硬化性組成物及び硬化体 |
| JP2001240456A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性のモルタル、グラウト及びコンクリート並びにその施工方法 |
| JP2003165758A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 裏込め注入材 |
| JP2003170177A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 有害物質低減剤 |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP15080797A patent/JPH10338564A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000053458A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-22 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性ボックスカルバート及びその製造方法 |
| JP2000053459A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-22 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性マンホール及びその製造方法 |
| JP2001163660A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-06-19 | Taiheiyo Cement Corp | 硬化性組成物及び硬化体 |
| JP2001240456A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Taiheiyo Cement Corp | 耐酸性のモルタル、グラウト及びコンクリート並びにその施工方法 |
| JP2003165758A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 裏込め注入材 |
| JP2003170177A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 有害物質低減剤 |
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 | |
| Poon et al. | Pozzolanic properties of reject fly ash in blended cement pastes | |
| Siddique | Utilization of cement kiln dust (CKD) in cement mortar and concrete—an overview | |
| CA2787807C (en) | Incinerator fly ash geopolymer and method | |
| Xu et al. | Soft clay stabilization using three industry byproducts | |
| JPWO1997007072A1 (ja) | 硬化性組成物および硬化体 | |
| Wang et al. | Preparation of backfill materials by solidifying municipal solid waste incineration fly ash with slag-based cementitious materials | |
| JPH11171628A (ja) | 下水汚泥焼却灰を用いたセメント組成物およびこのセメ ント組成物の使用方法とこの組成物を用いた成形物およ び構造物 | |
| Lancellotti et al. | Chemical resistance in acidic environments of alkali-activated lightweight composites based on secondary raw materials | |
| Vishweshwaraiah et al. | Optimized potential performance of slag sand in cement mortar through micro-mechanical and durability investigation | |
| JPH10338564A (ja) | 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体 | |
| KR100375407B1 (ko) | 폐기물의 중금속 용출방지를 위한 고형체 제조방법 및이에 의해 제조된 고형체 | |
| Peng et al. | Immobilization of chromium ore processing residue by alkali-activated composite binders and leaching characteristics | |
| Siddique | Cement kiln dust | |
| Pandiyan et al. | Sustainable valorization of jarosite as a concrete material investigation of hydration, mechanical, and durability properties | |
| KR100620602B1 (ko) | 소각재 및 포졸란 물질을 첨가제로 포함하는 혼합 시멘트조성물, 이를 함유하는 모르타르 및 콘크리트 | |
| JP2018158876A (ja) | 石炭灰硬化物 | |
| Shi | Hydraulic cement systems for stabilization/solidification | |
| JP2004105783A (ja) | 土壌の固化処理材および固化処理方法 | |
| JP3786872B2 (ja) | コンクリート組成物及びそれを用いたコンクリート | |
| Kalak et al. | Modification of Concrete Composition Doped by Sewage Sludge Fly Ash and Its Effect on Compressive Strength. Materials 2023, 16, 4043 | |
| JP2018203583A (ja) | 石炭灰組成物 | |
| Shirdam et al. | Investigating the effects of red mud and GGBFS industrial waste on the compressive strength of high-strength green concrete | |
| KR20000048702A (ko) | 철 함유 잔류물을 합성암으로 변환 제조하는 방법 | |
| JP3760285B2 (ja) | 廃石膏ボード粉末を原料に含む土質安定材 |