JPH11104589A

JPH11104589A - 重金属固定化法及び金属捕捉剤

Info

Publication number: JPH11104589A
Application number: JP9266471A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Kubota; 静男久保田; Osamu Ito; 修伊藤; Kazuaki Arakawa; 和明荒川
Original assignee: Kurimoto Ltd; Wakayama Prefecture
Current assignee: Kurimoto Ltd; Wakayama Prefecture
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-20
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JP3238888B2

Abstract

(57)【要約】【課題】重金属の溶出、飛散等を防止し、確実に重金
属を固定化する方法を提供することである。【解決手段】重金属を含有する焼却灰９０〜６５重量
部に、金属捕捉剤０．５〜３０重量部、及び熱硬化性樹
脂１０〜３５重量部を加えて成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重金属を含有す
る焼却灰等を固定化する重金属固定化法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却灰等の重金属固定化法とし
て、セメント固化法、液体キレート固定化法、酸抽出
法、溶融固定化法等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
セメント固化法、液体キレート固定化法は埋立後のｐ
Ｈ、温度等の状態変動、経時変化により、重金属が溶出
してくる恐れがある。また、セメント固化法は大型装置
が必要であり、セメントが固まるためメンテナンスが必
要であり、そして作業環境が悪い等の諸問題を有する。
さらに、液体キレート固定化法に使用される液体キレー
ト剤は一般に高価であり、水への溶解性の悪いものがあ
る。さらにまた、固定化後、水に溶出するものがある。

【０００４】また、上記の酸抽出法は抽出水の排水処理
が必要である。さらに、上記の溶融固化法は化石燃料、
電力を使い、１，３００〜１，６００℃の温度で焼却灰
を溶融、固化するため多量のエネルギーを必要とする。
さらにまた、低融点の重金属は揮発、飛散してしまう等
の問題があった。

【０００５】そこで、この発明の課題は、重金属の溶
出、飛散等を防止し、確実に重金属を固定化する方法を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この重金属固定化法に係る発明は、重金属を含有す
る焼却灰９０〜６５重量部、及び金属捕捉剤０．５〜３
０重量部を熱硬化性樹脂１０〜３５重量部に混練するこ
とを特徴とする。

【０００７】また、上記の重金属固定化法に用いられる
金属捕捉剤として、フェノール樹脂に、アルカリ存在下
で、二硫化炭素を反応させて、フェノール樹脂中のヒド
ロキシル基（水酸基）の２０〜１００％をザンテート基
にしたザンテート化フェノール樹脂からなる金属捕捉
剤、水酸化ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ト
リポリりん酸ナトリウム、硫化ナトリウム、けい酸ナト
リウム、ポリアリルアミン、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリアシッドホ
スホオキシエチルメタクリレート、市販の金属捕捉剤の
群から選ばれた１つ、あるいはそれらの組み合わせを用
いることができる。

【０００８】さらに、重金属が固定化されたレジンコン
クリートにかかる発明として、重金属を含有する焼却灰
９０〜６５重量部、及び金属捕捉剤０．５〜３０重量部
に、必要に応じて充填剤を添加して、全体として６５．
５〜２４０重量部とし、これらを熱硬化性樹脂１０〜７
０重量部に混練したものをあげることができる。

【０００９】本発明によれば、焼却灰等に含まれる重金
属を金属捕捉剤で捕捉し、その後熱硬化性樹脂に混練す
るため、室温から１７０℃の温度範囲で容易に、重金属
の固定化ができる。これらの熱硬化性樹脂は耐熱性があ
り、溶剤にも不溶で、安定して重金属の固定化ができ
る。そしてザンテート化フェノール樹脂は重金属含有排
水の金属捕捉にも有効である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。

【００１１】この発明にかかる重金属固定化法は、重金
属を含有する焼却灰９０重量部〜６５重量部、及び金属
捕捉剤０．５重量部〜３０重量部を熱硬化性樹脂１０重
量部〜３５重量部に混練する方法である。

【００１２】上記の焼却灰とは、焼却残渣や、焼却時に
煙と共に排出され集塵機等で捕集された飛灰等をいう。
また、焼却残渣や飛灰を溶融化して球状にした溶融灰や
溶融飛灰等の溶融焼却灰も上記焼却灰に含まれる。これ
らの焼却灰には、カドミウム、鉛、銅、クロム、砒素、
水銀、亜鉛等の重金属が含有されている場合が多い。

【００１３】上記の金属捕捉剤は、上記焼却灰に含有す
る重金属を捕捉して固定化する機能を有するものであ
り、例としては、下記に示す新規金属捕捉剤や、水酸化
ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、トリポリりん
酸ナトリウム、硫化ナトリウム、けい酸ナトリウム、ポ
リアリルアミン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸、ポリビニルピロリドン、ポリアシッドホスホオキシ
エチルメタクリレート、ジチオカルバメート基を有する
ポリエチレンイミンの群から選ばれた１つ、あるいはそ
れらの組み合わせをあげることができる。これらの金属
捕捉剤はいずれも水への溶解性が良い。

【００１４】上記の金属捕捉に用いられる新規金属捕捉
剤は、フェノール樹脂に、アルカリ存在下で、二硫化炭
素を反応させて、フェノール樹脂中のヒドロキシル基の
２０〜１００％、好ましくは５０〜１００％をザンテー
ト基にしたザンテート化フェノール樹脂からなる金属捕
捉剤である。上記フェノール樹脂は、レゾール樹脂、ノ
ボラック樹脂のいずれであっても使用することができ
る。フェノール樹脂中のヒドロキシル基をザンテート基
に変換する割合が２０％未満の場合は、重金属の金属捕
捉能が十分でないため好ましくない。

【００１５】上記フェノール樹脂がアミノ基を有する場
合、このアミノ基は、二硫化炭素との反応においてジチ
オカルバメート基になるが、この基も金属を捕捉するた
め、金属捕捉剤として有効に使用することができる。

【００１６】上記のレゾール樹脂とノボラック樹脂のフ
ェノール樹脂は、値段が安く、ザンテート化は容易であ
る。そして、水への溶解性は非常によく、高濃度で使用
できる。このザンテート化フェノール樹脂は重金属を捕
捉後、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂によっ
て硬化されるので、溶出し難い。特にエポキシ樹脂で硬
化される場合は、フェノール性ヒドロキシル基、アルコ
ール性ヒドロキシル基はエポキシ基と反応するため、ザ
ンテート化フェノール樹脂は溶出しない。また、これら
ザンテート化フェノール樹脂をホルムアルデヒドで架橋
すれば不溶性の重金属捕捉樹脂になる。

【００１７】ザンテート化フェノール樹脂以外の金属捕
捉剤として用いるもののうち、水酸化ナトリウム、ポリ
アクリル酸ナトリウム、トリポリりん酸ナトリウム、硫
化ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸、けい酸ナトリウム等は安価で好ましい。

【００１８】この発明で用いられる金属捕捉剤として
は、上記の金属捕捉剤以外に、一般に市販されている金
属捕捉剤を用いてもよい。市販されている金属捕捉剤の
例としては、ユニセレックＵＬＭ−８１００（ユニチ
カ）、スミフロックＨＭ−６０００（住友化学）、エポ
フロックＬ−１、Ｌ−２、ニューエポルバ８００（ミヨ
シ油脂）、Ａ−１００（日本鋼管）、ニッソーＡＬＭ−
６４８（日本曹達）、アルサイトＬ−１０１（不二サッ
シ）、サンチオールＮ−１、ＮＷ（三協化成）、アッシ
ュナイト（栗田工業）、アスリート、ジオスターＦ（エ
ンテック研究所）、アクリーン（旭硝子）、コーナンフ
ロックＳＨ−１０（興南化学）、アクスターＫＳ（キハ
ラ産業）、ゴスペルＭ−９（ゴスペル化工）等があげら
れる。

【００１９】上記の各金属捕捉剤等により、カドミウ
ム、鉛、銅、クロム、砒素、水銀、亜鉛等の重金属イオ
ンが捕捉される。

【００２０】上記熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂（ノボラッ
ク樹脂、レゾール樹脂）、尿素樹脂、ウレタン樹脂等及
びそれらの再生樹脂がある。不飽和ポリエステル再生樹
脂は、廃棄樹脂をグリコール中で塩基性触媒により、分
解し、分解物をグリコール成分として用い、二塩基酸
（無水マレイン酸、無水フタル酸）と反応させ、得られ
た再生不飽和ポリエステルにスチレンを加えることによ
り得られ（特開平８−２２５６３５号公報参照）、ま
た、再生フェノール樹脂は、廃棄樹脂を酸でオリゴマー
に分解し、これにホルマリンを反応させ、メチロール基
を導入することにより得られる。この発明においては、
熱硬化性を有すればどのような再生樹脂でも用いること
ができる。金属捕捉剤により重金属を捕捉後、この熱硬
化性樹脂により混練されて硬化されるので、重金属及び
金属捕捉剤は溶出し難い。特にエポキシ樹脂を用いた場
合は、アミノ基、フェノール性ヒドロキシル基、アルコ
ール性ヒドロキシル基、カルボン酸基、カルボン酸ナト
リウム基を持つ金属捕捉剤はエポキシ基と反応して、こ
れらの基を有する金属捕捉剤は、より溶出しなくなる。

【００２１】上記各熱硬化性樹脂は、比較的低温で硬化
するので、上記の焼却灰及び金属捕捉剤を熱硬化性樹脂
に混練した後、上記各熱硬化性樹脂の硬化温度、具体的
には、室温から１７０℃くらいまでの範囲で、容易に上
記３成分の混合体を硬化させることができる。

【００２２】上記の焼却灰、金属捕捉剤、及び熱硬化性
樹脂の混合割合は、焼却灰９０重量部〜６５重量部に対
し、金属捕捉剤０．５重量部〜３０重量部、熱硬化性樹
脂１０重量部〜３５重量部がよい。金属捕捉剤が０．５
重量部未満では十分に重金属を捕捉できない。また、３
０重量部を越えると、熱硬化性樹脂が十分に硬化しない
恐れがある。さらに、熱硬化性樹脂が１０重量部未満で
は、成形品の強度が低くなる恐れがある。また、３５重
量部を越えると、焼却灰等の割合が低くなり、廃棄物処
理には効率的でない。

【００２３】上記焼却灰に金属捕捉剤を入れ混合する場
合、水を加えると、効果的に重金属を捕捉できる。その
後乾燥して水を除去し、粉砕する方が、熱硬化性樹脂に
混練して得られる熱硬化性樹脂組成物の強度等物性は良
い。

【００２４】上記の焼却灰及び金属捕捉剤を熱硬化性樹
脂の混合体に混練したものを硬化、成形する方法は、使
用する熱硬化性樹脂の硬化条件に合わせて任意の方法を
採用することができる。例えば、熱硬化性樹脂としてエ
ポキシ樹脂を使用する場合は、注型成形等を採用するこ
とができ、熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂
を使用する場合は、圧縮成形等を採用することができ
る。

【００２５】上記の焼却灰及び金属捕捉剤を熱硬化性樹
脂に混練した混練体に、必要に応じて所定の充填剤を加
えて硬化反応させることにより、レジンコンクリートを
得ることができる。一般にレジンコンクリートは、不飽
和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に、珪砂、炭酸カ
ルシウム等の充填剤、顔料、硬化剤等を加えて均一に分
散するように混練したものである。したがって、上記の
重金属を含有する焼却灰及び金属捕捉剤を充填材の一成
分として用い、さらに、使用目的に合わせて、珪砂、炭
酸カルシウム等の充填剤（以下、「追加充填剤」と称す
る。）、顔料、硬化剤等を必要に応じて加えて、熱硬化
性樹脂と均一に分散するように混練して硬化することに
より重金属が固定化されたレジンコンクリートを製造す
ることができる。

【００２６】このレジンコンクリートは、重金属を含有
する焼却灰９０〜６５重量部、及び金属捕捉剤０．５〜
３０重量部に、必要に応じて追加充填剤を添加して、全
体として６５．５〜２４０重量部とし、これらを熱硬化
性樹脂１０〜７０重量部に混練したものがよい。

【００２７】上記の各添加量を追加充填剤の添加の有無
で分けて具体的に述べると、追加充填剤を添加しない場
合は、重金属を含有する焼却灰９０〜６５重量部、及び
金属捕捉剤０．５〜３０重量部を加えて、全体として６
５．５〜１２０重量部とし、これらを熱硬化性樹脂１０
〜３５重量部に混練したものがよい。

【００２８】また、追加充填剤を添加する場合は、この
追加充填剤０重量部を越えて１２０重量部以下、重金属
を含有する焼却灰９０〜６５重量部、及び金属捕捉剤
０．５〜３０重量部の混合物に、追加充填剤を添加しな
い場合の熱硬化性樹脂の添加量１０〜３５重量部、及び
追加充填剤の添加量の１０〜５０重量％、好ましくは、
２０〜４０重量％に相当する量の熱硬化性樹脂を加えれ
ばよい。具体的には、重金属を含有する焼却灰９０〜６
５重量部、及び金属捕捉剤０．５〜３０重量部に、追加
充填剤を０重量部を越えて１２０重量部以下添加し、こ
れらを熱硬化性樹脂１０〜７０重量部に混練したものが
よい。

【００２９】金属捕捉剤が０．５重量部未満では十分に
重金属を捕捉できない場合が生じる。また、３０重量部
を越えると、熱硬化性樹脂が十分に硬化しない恐れがあ
る。さらに、熱硬化性樹脂が上記の範囲より少ないと、
成形品の強度が低くなる恐れがある。また、上記の範囲
より多いと、焼却灰等の割合が低くなり、廃棄物処理に
は効率的でない。

【００３０】このレジンコンクリートは、化学工場、実
験室等の床、廃液溝、電解槽、温泉の浴槽等の防食材、
通路、プールサイド、プラットホーム等の床材、道路等
の舗装材、コンクリート屋根の防水材、タイル等に使用
することができる。

【００３１】

【実施例】以下に実施例をあげ本発明を具体的に説明す
る。

【００３２】〔製造例１〕ザンテート化レゾール樹脂
の合成レゾール樹脂の一般式は、下記の化学式〔１〕で表され
るが、この製造例においては、下記の化学式〔２〕で表
させる化合物を主成分とするレゾール樹脂（ｎ＝２、ｍ
＝０）を用い、ザンテート化レゾール樹脂を合成した。

【００３３】

【化１】

【００３４】（ｍ，ｎは、いずれも０〜３の数を示
す。）

【００３５】

【化２】

【００３６】（旭有機材工業（株）製レゾール樹脂（Ａ
ＶライトレジンＫＰ３８０８、数平均分子量１７３））このレゾール樹脂３６．８ｇを、撹はん機、冷却器、滴
下ロート付き１リットル三ッ口丸底フラスコに入れ、水
５０ｍｌを加え室温で撹はんする。苛性ソーダ３２．８
ｇを水５０ｍｌに溶解し、１時間かけて滴下する。この
時、液は赤褐色になる。次いで二硫化炭素６１．７ｇを
１時間かけて滴下する。滴下後１２時間撹はん反応し
た。エバポレーターで水を留去して、９９．３ｇの赤褐
色粘着性固体を得た。以下に、原料のレゾール樹脂、及
び得られたザンテート化レゾール樹脂の赤外吸収スペク
トルを示す。

【００３７】レゾール樹脂の赤外吸収スペクトル：３３
２６、３０２５、２９４２、２８８３、１６１３、１５
９６、１５１２、１４７５、１４５８、１３６９、１２
３８、１１５３、１１１３、１０６２、１０１８、１０
００、９３５、８８８、８２７、７５７、６９３、６４
２、６０６、５６７、５０９ｃｍ^-1 ザンテート化レゾール樹脂の赤外吸収スペクトル：３３
９３、３０１８、２９３１、２８４４、１６３１、１６
０３、１４７９、１４４９、１２７６、１２３６、１１
６８、１００５、８９６、７６６、５０９ｃｍ^-1 上記両者の赤外吸収スペクトルを比較したところ、１２
３８ｃｍ^-1のフェノール性ヒドロキシル基、１０００ｃ
ｍ^-1の第一級ヒドロキシル基の吸収が小さくなり、新し
く１６３１、１２７６ｃｍ^-1にザンテート基（−Ｏ−Ｃ
（＝Ｓ）−Ｓ−）の吸収が現れたことが確認された。ま
た、吸光度（第一級ヒドロキシル基）／吸光度（フェニ
ル基）、吸光度（フェノール性ヒドロキシル基）／吸光
度（フェニル基）を求めると、レゾール樹脂はＡ₁₀₀₀／
Ａ₁₅₉₆＝１．２６７、Ａ₁₂₃₈／Ａ₁₅₉₆＝２．０００、ザ
ンテート化レゾール樹脂はＡ₁₀₀₅／Ａ₁₆₀₃＝０．５５
０、Ａ₁₂₃₆／Ａ₁₆₀₃＝０．７００となり、レゾール樹脂
に対するザンテート化レゾール樹脂の比から残存率を計
算すると、第一ヒドロキシル基のザンテート化反応率＝
５６．６％、フェノール性ヒドロキシル基のザンテート
化反応率＝６５．０％であった。

【００３８】〔製造例２〕ザンテート化ノボラック樹
脂の合成ノボラック樹脂の一般式は、下記の化学式〔３〕で表さ
れるが、この製造例においては、下記の化学式〔４〕で
表させる化合物を主成分とするノボラック樹脂（ｎ＝
２）を用い、ザンテート化ノボラック樹脂を合成した。

【００３９】

【化３】

【００４０】（ｎは、１〜３０の数を示す。）

【００４１】

【化４】

【００４２】（旭有機材工業（株）製ノボラック樹脂
（ＡＶライトレジンＲＭ５０６Ｐ、数平均分子量４２
５））このノボラック樹脂４６．０ｇを、撹はん機、冷却器、
滴下ロート付き１リットル三ッ口丸底フラスコに入れ、
水１００ｍｌを加え室温で撹はんする。苛性ソーダ２
４．８ｇを水５０ｍｌに溶解し、１時間かけて滴下す
る。この時、液は赤褐色になる。次いで二硫化炭素４
６．４ｇを１時間かけて滴下する。滴下後１２時間撹は
ん反応した。エバポレーターで水を留去して、７７．５
ｇの赤褐色の柔らかい固体を得た。以下に、原料のノボ
ラック樹脂、及び得られたザンテート化ノボラック樹脂
の赤外吸収スペクトルを示す。

【００４３】ノボラック樹脂の赤外吸収スペクトル：３
７５４、３３０２、３０２０、２９１６、２８４４、１
８９０、１６０３、１５０７、１４４８、１３５８、１
２３０、１１７４、１１０２、１０１２、９１２、８２
０、７５８、６９３、５８０、５１０ｃｍ^-1 ザンテート化ノボラック樹脂の赤外吸収スペクトル：３
３９９、３００３、２９３１、２８４４、１６４４、１
６０１、１４９７、１４３３、１３９２、１２７１、１
２３２、１１４５、１１０９、１００１、８９２、８３
２、７６３、６７１、５８０、５３３ｃｍ^−１上記両者の赤外吸収スペクトルを比較したところ、１２
３１ｃｍ^−１のフェノール性ヒドロキシル基、１０１１
ｃｍ^-1の第一級ヒドロキシル基の吸収が小さくなり、新
しく１６４４、１２７１ｃｍ^-1にザンテート基（−Ｏ−
Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−）の吸収が現れることが確認された。
また、吸光度（フェノール性ヒドロキシル基）／吸光度
（フェニル基）を求めると、ノボラック樹脂はＡ₁₂₃₀／
Ａ₁₆₀₃＝２．７０４、ザンテート化ノボラック樹脂はＡ
₁₂₃₂／Ａ₁₆₀₁＝１．１０５となり、ノボラック樹脂に対
するザンテート化ノボラック樹脂の比から残存率を計算
すると、フェノール性ヒドロキシル基のザンテート化反
応率＝５９．１％であった。

【００４４】ザンテート化フェノール樹脂の重金属捕捉
性飛灰の１種であるキューポラダスト５０ｇを水５００ｍ
ｌに入れて６時間撹はんし、この飛灰中の重金属を抽出
した。この抽出液に含まれる重金属を、誘導結合型プラ
ズマ発光分析（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma、
島津ＩＣＰＳ−１０００III ）にて分析した。また水銀
は還元気化原子吸光法により分析した。その結果は次の
通りである。

【００４５】Ｚｎ：４３８７．３ｐｐｍ、Ｃｄ：３４．
５１９ｐｐｍ、Ｐｂ：４３．６９９ｐｐｍ、Ｃｕ：０．
２７９ｐｐｍ、Ｃｒ：０．０３６ｐｐｍ、Ａｓ：検出せ
ず、Ｈｇ：０．４ｐｐｂ以下。

【００４６】上記の抽出液１００ｍｌを３００ｍｌビー
カーにとり、製造例１で得られたザンテート化レゾール
樹脂の０．４％水溶液５ｍｌを添加して撹はんした。１
０分放置後、３％の塩化第二鉄水溶液１ｍｌを加え、１
Ｎ水酸化ナトリウムでｐＨを８に調整した。１０分後、
アニオン系高分子凝集剤０．１％水溶液１ｍｌを加え１
０分間撹はんした後、更に１０分間静置し濾過した。濾
液の重金属をＩＣＰで分析した。その結果は次の通りで
ある。

【００４７】Ｚｎ：０．０００ｐｐｍ、Ｃｄ：０．００
９ｐｐｍ、Ｐｂ：０．１１７ｐｐｍ、Ｃｕ：０．０００
ｐｐｍ、Ｃｒ：０．０１１ｐｐｍ、Ａｓ：検出せず、Ｈ
ｇ：検出せず。

【００４８】（実施例１）水酸化ナトリウム２ｇを水１
０ｍｌに溶解し、飛灰（キューポラダスト）７０ｇと混
練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合
粉末を得た。この混合粉末にレジンコンクリート用不飽
和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業製ポリライ
トＦＨ−１２３Ｓ；表１〜表３において、「ポリエステ
ル」と称する。）３０ｇ、ラジカル開始剤としてｔ−ブ
チルパーベンゾエート１ｇを加え、混練し、１００℃、
２時間、次いで１２０℃、２時間、注形成形した。そし
て、表１に示す曲げ強度、曲げ弾性率、及び破断たわみ
を有する不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。

【００４９】なお、上記の曲げ強度、曲げ弾性率、及び
破断たわみの各曲げ試験は、ＪＩＳ６９１１５．１７
「熱硬化性プラスチック一般試験方法」により行った。

【００５０】この不飽和ポリエステル樹脂成形物からの
重金属溶出試験は、平４環告４４「産業廃棄物に含まれ
る金属等の検定方法」に従い、約３×１０×５０ｍｍの
上記不飽和ポリエステル樹脂ブロック３０ｇを水３００
ｍｌにて６時間撹はんして抽出し、上記ＩＰＣにて分析
した。その結果を表１に示す。

【００５１】なお、使用した飛灰に含まれる重金属の溶
出量は、次の重金属溶出試験で測定した。すなわち、１
０％水溶液にて６時間抽出し、上記ＩＰＣにて分析し
た。また水銀は還元気化原子吸光法により分析した。結
果は、次の通りである。

【００５２】Ｚｎ：４３８７．３ｐｐｍ、Ｃｄ：３４．
５１９ｐｐｍ、Ｐｂ：４３．６９９ｐｐｍ、Ｃｕ：０．
２７９ｐｐｍ、Ｃｒ：０．０３６ｐｐｍ、Ｈｇ：０．４
ｐｐｂ以下。

【００５３】（実施例２）ポリアクリル酸ナトリウム
（重合度２，７００〜７，５００）５ｇを水５ｍｌに溶
解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥
後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。こ
の混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にして不飽
和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強度、曲げ
弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００５４】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶出試験を
行った。その結果を表１に示す。

【００５５】（実施例３）トリポリりん酸ナトリウム５
ｇを水１０ｍｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇ
と混練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との
混合粉末を得た。この混合粉末を用いた以外は、実施例
１と同様にして不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。
その曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを表１に示
す。

【００５６】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００５７】（実施例４）硫化ナトリウム９水和物５ｇ
を水１０ｍｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと
混練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混
合粉末を得た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１
と同様にして不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。そ
の曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００５８】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００５９】（実施例５）ポリアリルアミン（分子量約
１万、日東紡績（株）製ＰＡＡ−１０Ｌ−１５Ｂ、１５
％水溶液）１０ｇを、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混
練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合
粉末を得た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１と
同様にして不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。その
曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００６０】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６１】（実施例６）ポリビニルアルコール（重合
度５００）５ｇを水２０ｍｌに溶解し、実施例１で用い
た飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金
属捕捉剤との混合粉末を得た。この混合粉末を用いた以
外は、実施例１と同様にして不飽和ポリエステル樹脂成
形物を得た。その曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみ
を表１に示す。

【００６２】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６３】（実施例７）ポリアクリル酸（粘度平均分
子量約４５万、Ｔｇ１０６℃）５ｇを水３０ｍｌに溶解
し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥
後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。こ
の混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にして不飽
和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強度、曲げ
弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００６４】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６５】（実施例８）ポリビニルピロリドン（重量
平均分子量約３６万、化粧品用Ｋ−９０）５ｇを水３０
ｍｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、
一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を
得た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様に
して不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強
度、曲げ弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００６６】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６７】（実施例９）ミヨシ油脂（株）製飛灰処理
用高分子重金属固定剤ＮＥＷエポルバ８００（ジチオカ
ルバメート基を有するポリエチレンイミン。重量平均分
子量３，０００〜５，０００、表１において、「高分子
液体キレート」と称する。）１．５ｇを水１０ｍｌに溶
解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥
後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。こ
の混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にして不飽
和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強度、曲げ
弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００６８】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００６９】（実施例１０）撹はん機、冷却器付き５０
０ｍｌ丸底フラスコに、アシッドホスホオキシエチルメ
タクリレート（城北化学工業（株）製ＪＡＭＰ−５１
４）１０．５ｇ、テトロヒドロフラン３０ｍｌ、ラジカ
ル開始剤ベンゾイルパーオキサイド０．１ｇ、チオグリ
コール酸２−エチルヘキシル０．１ｍｌを入れ、６０℃
で、５時間撹はんし重合した。その結果、白色ポリマー
が沈澱してきた。重合後、大量のメタノール中に反応液
を注ぎ、白色ポリマー３．４１ｇ（重合率３２．５％）
を得た。

【００７０】得られた白色ポリマーであるポリ（アシッ
ドホスホオキシエチルメタクリレート）（表１において
「ＰＡＰ」と称する。）３．０ｇを水２０ｍｌに溶解
し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥
後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。こ
の混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にして不飽
和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強度、曲げ
弾性率及び破断たわみを表１に示す。

【００７１】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】（実施例１１）製造例１で合成したザンテ
ート化レゾール樹脂（表１〜表３において、「ザンテー
ト化レゾール」と称する。）５．０ｇを水１０ｍｌに溶
解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥
後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。こ
の混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にして不飽
和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強度、曲げ
弾性率及び破断たわみを表２に示す。

【００７４】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表２に示す。

【００７５】（実施例１２）製造例２で合成したザンテ
ート化ノボラック樹脂（表１及び表２において、「ザン
テート化ノボラック」と称する。）５．０ｇを水１０ｍ
ｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一
夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得
た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にし
て不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強
度、曲げ弾性率及び破断たわみを表２に示す。

【００７６】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表２に示す。

【００７７】（実施例１３）製造例１で合成したザンテ
ート化レゾール樹脂５．０ｇを水１０ｍｌに溶解し、実
施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥後、粉砕
して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。この混合粉
末にエポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコ
ート８２８；表２において「エポキシ」と称する。）３
０ｇ、トリエチレンテトラミン３．９ｇを加え、混練
し、１００℃、２時間、次いで１５０℃、４時間、注形
成形した。そして表２に示す曲げ強度、曲げ弾性率及び
破断たわみを有するエポキシ樹脂成形物を得た。

【００７８】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られたエポキシ樹脂成形物の重金属溶出試験を行
った。その結果を表２に示す。

【００７９】（実施例１４）製造例２で合成したザンテ
ート化ノボラック樹脂５．０ｇを水１０ｍｌに溶解し、
実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥後、粉
砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。この混合
粉末にレゾール樹脂（旭有機材工業（株）製ＡＶライト
レジンＫＰ３８０８；表２において「レゾール」と称す
る。）３０ｇを加え、混練し、１５０℃、４時間、次い
で１７０℃、２時間、注形成形した。そして表２に示す
曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを有するレゾール
樹脂成形物を得た。

【００８０】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られたレゾール樹脂成形物の重金属溶出試験を行
った。その結果を表２に示す。

【００８１】（実施例１５）製造例１で合成したザンテ
ート化レゾール樹脂５．０ｇを水１０ｍｌに溶解し、実
施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥後、粉砕
して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得た。この混合粉
末に尿素樹脂（台和化学工業（株）製リードライトＵ
Ｗ、酸触媒、パルプ含有；表２において「尿素」と称す
る。）６０ｇを加え、混練し、１４０℃、２０分間、圧
縮成形した。そして表２に示す曲げ強度、曲げ弾性率及
び破断たわみを有する尿素樹脂成形物を得た。

【００８２】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた尿素樹脂成形物の重金属溶出試験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００８３】（実施例１６）硫化ナトリウム９水和物５
ｇを水１０ｍｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇ
と混練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との
混合粉末を得た。この混合粉末にグリコール中、塩基触
媒により分解、再合成して得た再生不飽和ポリエステル
樹脂（数平均分子量１，５０８、重量平均分子量／数平
均分子量＝２．０２、スチレン４０％；表２において
「再生１」と称する。）３０ｇ、ラジカル開始剤ｔ−ブ
チルパーベンゾエート１ｇを加え、混練し、１００℃、
２時間、次いで１２０℃、２時間、注形成形した。そし
て表２に示す曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを有
する再生樹脂成形物を得た。

【００８４】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた再生樹脂成形物の重金属溶出試験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００８５】（実施例１７）硫化ナトリウム９水和物５
ｇを水１０ｍｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇ
と混練し、一夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との
混合粉末を得た。この混合粉末に、グリコール中、塩基
触媒により分解、再合成して得た再生不飽和ポリエステ
ル樹脂（再生ガラス繊維４０重量％、再生炭酸カルシウ
ム１０重量％入り、数平均分子量１，５０８、重量平均
分子量／数平均分子量＝２．０２、スチレン４０％；表
２において「再生２」と称する。）６０ｇ、ラジカル開
始剤メチルエチルケトンパーオキサイド１ｇ、ナフテン
酸コバルト１ｇを加え、混練し、２５℃、１２時間注形
成形した。そして表２に示す曲げ強度、曲げ弾性率及び
破断たわみを有する再生樹脂成形物を得た。

【００８６】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた再生樹脂成形物の重金属溶出試験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００８７】（実施例１８）けい酸ナトリウム溶液（水
ガラス；灰分５２．０〜５７．０％、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂
Ｏ＝２．０６〜２．３１（モル比））５ｇを水１０ｍｌ
に溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜
乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得
た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にし
て不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強
度、曲げ弾性率及び破断たわみを表２に示す。

【００８８】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表２に示す。

【００８９】（実施例１９）トリポリりん酸ナトリウム
（無水）３ｇ、硫化ナトリウム９水和物３ｇを水２０ｍ
ｌに溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一
夜乾燥後、粉砕して飛灰と金属捕捉剤との混合粉末を得
た。この混合粉末を用いた以外は、実施例１と同様にし
て不飽和ポリエステル樹脂成形物を得た。その曲げ強
度、曲げ弾性率及び破断たわみを表２に示す。

【００９０】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表２に示す。

【００９１】

【表２】

【００９２】（実施例２０）トリポリりん酸ナトリウム
（無水）３ｇ、硫化ナトリウム９水和物３ｇ、製造例１
で得られたザンテート化レゾール樹脂５ｇを水２０ｍｌ
に溶解し、実施例１で用いた飛灰７０ｇと混練し、一夜
乾燥後、粉砕した。この混合粉末を用いた以外は、実施
例１と同様にして不飽和ポリエステル樹脂成形物を得
た。その曲げ強度、曲げ弾性率及び破断たわみを表３に
示す。

【００９３】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表３に示す。

【００９４】（実施例２１）トリポリりん酸ナトリウム
（無水）３ｇ、硫化ナトリウム９水和物３ｇ、製造例１
で得られたザンテート化レゾール樹脂５ｇを水３０ｍｌ
に溶解し、溶融飛灰７０ｇと混練し、一夜乾燥後、粉砕
した。この混合粉末に実施例１で用いたレジンコンクリ
ート用不飽和ポリエステル樹脂３５ｇ、ラジカル開始剤
としてｔ−ブチルパーベンゾエート１ｇを加え、混練
し、１２０℃、３０分間、次いで１４０℃、３０分間、
圧縮成形した。そして、表３に示す曲げ強度、曲げ弾性
率、及び破断たわみを有する不飽和ポリエステル樹脂成
形物を得た。

【００９５】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂成形物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表３に示す。

【００９６】なお、使用した溶融飛灰に含まれる重金属
の溶出量は、次の重金属溶出試験で測定した。すなわ
ち、１０％水溶液にて６時間抽出し、上記ＩＰＣにて分
析した。結果は、次の通りである。

【００９７】Ｚｎ：０．００５ｐｐｍ、Ｃｄ：０．００
３ｐｐｍ、Ｐｂ：０．３４４ｐｐｍ、Ｃｕ：０．０００
ｐｐｍ、Ｃｒ：０．６８７ｐｐｍ、Ａｓ：０．０８２４
ｐｐｍ。

【００９８】（比較例１）実施例１で使用した飛灰７０
ｇにレジンコンクリート用不飽和ポリエステル樹脂（大
日本インキ化学工業製ポリライトＦＨ−１２３Ｓ）３０
ｇ、ラジカル開始剤ｔ−ブチルパーベンゾエート１ｇを
加え、混練し、１００℃、２時間、次いで１２０℃、２
時間、注形成形した。そして表３に記載の曲げ強度、曲
げ弾性率、及び破断たわみを有する不飽和ポリエステル
樹脂成形物を得た。

【００９９】また、実施例１に記載の方法にしたがっ
て、得られた不飽和ポリエステル樹脂組成物の重金属溶
出試験を行った。その結果を表３に示す。

【０１００】

【表３】

【０１０１】

【発明の効果】この発明によれば、焼却灰等の重金属を
金属捕捉剤で捕捉し、その後、不飽和ポリエステル樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂に混合し、成形物とする
ため、室温〜１７０℃の温度で容易に、重金属の固定化
ができる。これらの熱硬化性樹脂は耐熱性があり、溶剤
にも不溶で、安定して重金属の固定化ができる。またレ
ジンコンクリートとしてこれら成形物を利用することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川和明大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重金属を含有する焼却灰９０〜６５重量
部、及び金属捕捉剤０．５〜３０重量部を熱硬化性樹脂
１０〜３５重量部に混練する重金属固定化法。
【請求項２】熱硬化性樹脂が再生樹脂である請求項１
に記載の重金属固定化法。
【請求項３】フェノール樹脂に、アルカリ存在下で、
二硫化炭素を反応させて、フェノール樹脂中のヒドロキ
シル基の２０〜１００％をザンテート基にしたザンテー
ト化フェノール樹脂からなる金属捕捉剤。
【請求項４】金属捕捉剤が、請求項３に記載の金属捕
捉剤、水酸化ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、
トリポリりん酸ナトリウム、硫化ナトリウム、けい酸ナ
トリウム、ポリアリルアミン、ポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリアシッド
ホスホオキシエチルメタクリレート、ジチオカルバメー
ト基を有するポリエチレンイミンの群から選ばれた１
つ、あるいはそれらの組み合わせである請求項１に記載
の重金属固定化法。
【請求項５】重金属を含有する焼却灰９０〜６５重量
部、及び金属捕捉剤０．５〜３０重量部に、必要に応じ
て充填剤を添加して、全体として６５．５〜２４０重量
部とし、これらを熱硬化性樹脂１０〜７０重量部に混練
してなる重金属が固定化されたレジンコンクリート。