JPH11221543A - Hazardous material immobilizing material and immobilization treatment thereof - Google Patents
Hazardous material immobilizing material and immobilization treatment thereofInfo
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- JPH11221543A JPH11221543A JP10039569A JP3956998A JPH11221543A JP H11221543 A JPH11221543 A JP H11221543A JP 10039569 A JP10039569 A JP 10039569A JP 3956998 A JP3956998 A JP 3956998A JP H11221543 A JPH11221543 A JP H11221543A
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Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有害物質で汚染さ
れた対象物に対して有害物質の溶出量を低減させる有害
物質の固定化材およびその固定化処理方法に関する。さ
らに詳しくは、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰等の廃
棄物を原料として製造してなる水硬性組成物(以下、エ
コセメントという)を利用した有害物質固定化材および
その固定化処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmful substance-immobilizing material for reducing the amount of harmful substances eluted from an object contaminated with the harmful substances, and to a method for immobilizing the same. More specifically, the present invention relates to a harmful substance fixing material using a hydraulic composition (hereinafter, referred to as ecocement) manufactured from waste such as municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash, and a method for fixing the same. .
【0002】[0002]
【従来の技術】有害物質を含んだ廃棄物の埋め立て処分
・海洋投入処分等には処分に応じた判定基準を満たすた
めの無害化を行う必要がある。従来、硬化した普通セメ
ントは、重金属等の有害物質を固定する能力があるた
め、有害物質の固定化処理の利用されている。ただし、
普通セメント単体では、固定化処理能力が不足するため
他物質を組み合わせた処理方法を採用している。2. Description of the Related Art It is necessary to detoxify waste containing harmful substances in landfills and marine disposals in order to satisfy criteria for the disposal. Conventionally, hardened ordinary cement has the ability to fix harmful substances such as heavy metals, and thus has been used for immobilizing harmful substances. However,
Since ordinary cement alone lacks the immobilization treatment capacity, a treatment method combining other substances is adopted.
【0003】特開平5−237466には、乾電池廃棄
物の固化処理方法としてアルカリ金属塩、アンモニウム
塩を含有する水溶液に2価のコバルトイオンを存在せし
めてなる処理液に被処理物を1時間以上侵漬し、しかる
後にセメント系物質で混練り成型し、養生する方法が開
示されている。高濃度の水銀、鉛、クロム、カドミウ
ム、砒素、アンチモン、PCB等が固定されるがコバル
ト水溶液をもちいるために処理コストがかかる欠点が有
った。[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-237466 discloses a method for solidifying dry battery waste in which an aqueous solution containing an alkali metal salt and an ammonium salt is made to contain divalent cobalt ions in an aqueous solution. A method of immersing, then kneading and molding with a cement-based material and curing is disclosed. High concentrations of mercury, lead, chromium, cadmium, arsenic, antimony, PCB, and the like are fixed, but there is a drawback that the treatment cost is high because an aqueous cobalt solution is used.
【0004】特開平7−246373には煤塵の処理方
法として煤塵にセメントと、リン酸及び又は、リン酸塩
を添加混練りする方法が開示されている。バグフィルタ
や電気集塵機を設置集塵された煤塵は埋め立て、地盤改
良工事に有効利用されるが、煤塵中の重金属溶出防止処
理のためには、比較的簡便なセメント固化法が、用いら
れている。セメント国化法は、煤塵にセメントと水を混
ぜるだけという簡便な方法であるため、煤塵の重金属溶
出防止法として広く採用されているが、両性金属である
鉛は、高pH域では、溶出し易いため鉛含有量の多い煤
塵の場合セメント添加量の増大によって鉛の溶出を押さ
えることができない。このためリン酸とリン酸塩を併合
する方法を採用し、リン酸鉛の形で不溶化し、セメント
水和物内に封し込めることができるとしている。この場
合のセメント添加量も最低l0%程度を必要としてい
る。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-246373 discloses a method of adding and kneading cement, phosphoric acid and / or phosphate to dust as a method of treating dust. Installed bag filters and electric precipitators. Dust collected is reclaimed and effectively used for ground improvement work.However, a relatively simple cement solidification method is used to prevent heavy metals in the dust from being eluted. . The Cement Nationalization Law is a simple method of simply mixing cement and water into dust, so it is widely adopted as a method for preventing heavy metal from eluting dust.However, lead, an amphoteric metal, does not elute in a high pH range. In the case of dust containing a large amount of lead, elution of lead cannot be suppressed due to an increase in the amount of added cement. For this reason, a method in which phosphoric acid and phosphate are combined is adopted, insolubilized in the form of lead phosphate, and can be sealed in cement hydrate. In this case, the amount of added cement also needs to be at least about 10%.
【0005】下水汚泥の場合、重金属等の有害物質含有
量が少量でも普通セメントは、使用量がl0重量%程度
以上必要であり、有書物質含有量が多量の場合はl0重
量%を越える量の添加が必要なため、処理品の嵩が大き
くなり最終処分場の負担が大きくなるという欠点があっ
た。また六価クロムやシアンなどは、普通セメントで固
化した場合でも、比較的固定しにくい元索であり、これ
らを含有する廃棄物の無害化のためには、さらに多量の
セメントが必要とされていた。[0005] In the case of sewage sludge, even if the content of harmful substances such as heavy metals is small, ordinary cement needs to be used in an amount of about 10% by weight or more. However, there is a disadvantage that the bulk of the treated product is increased and the burden on the final disposal site is increased due to the necessity of the addition of the compound. Hexavalent chromium, cyanide, etc. are relatively difficult to fix even when solidified with ordinary cement.To detoxify waste containing them, a larger amount of cement is needed. Was.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
有害物質を含んだ処理対象物に対して、普通セメントを
中心とする従来の固定化材では、比較的固定されにくい
元素が存在すること、対象物に対する使用量が多く、処
理済品が嵩だかくなり、高コストであることである。The problem to be solved by the present invention is as follows.
Conventional fixing materials, mainly cements, are relatively difficult to fix elements to be treated containing harmful substances. Thus, the cost is high.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、都市ゴミ焼却
灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を原料としてなる焼成物
であって、C11A7CaCl2、C11A7CaF2、C3A
の一種以上を10〜40重量%およびC2S、C3Sの一
種以上を含む焼成物と石膏を主成分とする水硬性組成物
からなることを特徴とする有害物質固定材である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a calcined product using at least one of municipal garbage incineration ash and sewage sludge incineration ash, comprising C11A7CaCl2, C11A7CaF2, C3A.
A harmful substance fixing material comprising a calcined material containing 10 to 40% by weight of at least one of the above and C2S and at least one of C3S and a hydraulic composition mainly composed of gypsum.
【0008】又、有害物質としてCr、Cd、Pb、Z
n、Se、Hg、As、Cu、Mn、Ni、シアンを含
有する処理対象物100重量部に対し請求項1記載の有
害物質固定化材を3重量%以上加え、混合して固化する
ことを特徴とする有害物質固定化処理方法及を含む。Further, as harmful substances, Cr, Cd, Pb, Z
Adding 3% by weight or more of the harmful substance fixing material according to claim 1 to 100 parts by weight of the object containing n, Se, Hg, As, Cu, Mn, Ni, and cyan, mixing and solidifying. Includes a method for immobilizing harmful substances.
【0009】[0009]
【発明実施の形態】本発明で用いる有害物質固定材とし
てのエコセメント組成物は、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥
焼却灰の一種以上を原料としてなる焼成物であって、C
11A7CaCl2,C11A7CaF2,C3Aの一種以上を
10〜40重量%およびC2S、C3Sの一種以上を含む
焼成物と石膏からなる水硬性組成物である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ecocement composition as a harmful substance fixing material used in the present invention is a calcined material obtained from at least one of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash.
A hydraulic composition comprising gypsum and a calcined product containing 10 to 40% by weight of at least one of 11A7CaCl2, C11A7CaF2, and C3A and at least one of C2S and C3S.
【0010】なお、ここで使用する原料は、貝殻や下水
汚泥に生石灰を混合した下水汚泥乾粉、その他の一般廃
棄物や産業廃棄物、更には普通のセメント原料である石
灰石、粘土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト、鉄等と混
合して成分調整した原料であってもよい。係る原料を1
200〜1500℃で焼成して得たクリンカーを粉砕
後、この焼成物に石膏を添加してエコセメントを製造す
る。The raw materials used here include sewage sludge dry powder obtained by mixing quicklime with shells and sewage sludge, other general wastes and industrial wastes, and limestone, clay, silica stone and aluminum, which are ordinary cement raw materials. Raw materials whose components have been adjusted by mixing with ash, bauxite, iron or the like may be used. One such raw material
After crushing the clinker obtained by firing at 200 to 1500 ° C., gypsum is added to the fired product to produce ecocement.
【0011】この焼成物中のアルミニウム源は焼却灰か
ら主に由来するので、C11A7CaCl2,C11A7Ca
F2,C3A等のアルミニウム化合物の含有量が10重量
%未満では、焼却灰の使用量が少なくなり、廃棄物の有
効利用および再資源化の観点から好ましくない。また、
40重量%を超えると水和の進行によって過大に膨張す
る場合がある。Since the aluminum source in the fired product is mainly derived from incinerated ash, C11A7CaCl2, C11A7Ca
If the content of aluminum compounds such as F2 and C3A is less than 10% by weight, the amount of incinerated ash used is reduced, which is not preferable from the viewpoint of effective use of waste and recycling. Also,
If it exceeds 40% by weight, it may expand excessively due to the progress of hydration.
【0012】本発明に用いる石膏は、無水石膏、二水石
膏、半水石膏のいずれも使用でき、強度の発現性から、
石膏は、焼成物100重量部に対して1〜30重量部添
加するのが好ましい。The gypsum used in the present invention can be any of anhydrous gypsum, gypsum dihydrate and hemihydrate gypsum.
Gypsum is preferably added in an amount of 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the fired product.
【0013】処理対象物を固化するためには、本有害物
質固定化材量を対象物の乾燥重量に対して内割り3%以
上添加する必要がある。また、固化物からの有害物質溶
出を防止するために、含有される有害物質に対するエコ
セメント添加割合を適度に調節する必要がある。処理対
象物中に複数の有害物質を含有する時も同様である。ま
た、固化物は、セメントペースト、モルタル、コンクリ
ートの何れの形態とすることもできる。また、本固定化
材が、3%に満たないと練り混ぜ成形が不十分であるこ
とが多く、エコセメントの吸着、置換封止効果が発揮で
きない。又、Cr、Cd、Pb、Zn、Se、Hg、A
s、Cu、Mn、Ni、シアンを含む処理対象物に対し
て特に効果が顕著である。In order to solidify the object to be treated, it is necessary to add the amount of the harmful substance fixing material to the dry weight of the object by 3% or more. Further, in order to prevent harmful substances from being eluted from the solidified product, it is necessary to appropriately adjust the ratio of ecocement added to the contained harmful substances. The same applies when a plurality of harmful substances are contained in the object to be treated. Further, the solidified material can be in any form of cement paste, mortar, and concrete. If the amount of the immobilizing material is less than 3%, kneading and molding are often inadequate, and the adsorbing and replacement sealing effects of ecocement cannot be exhibited. Also, Cr, Cd, Pb, Zn, Se, Hg, A
The effect is particularly remarkable for a processing target containing s, Cu, Mn, Ni, and cyan.
【0014】練り混ぜ成形については、通常の普通セメ
ントの混練り、成形方法を適用可能である。必要に応じ
て有機質、無機質混和材を添加することもできる。一般
に用いられる減水材等の混和剤も使用可能である。有害
物質を含有する廃棄物にセメントを添加した場合、普通
セメントでは有害物質の固定のために多量の添加が必要
であったのに対して、本発明は、エコセメントを使用す
ることにより、同量の普通セメントと比較してその効果
が大きい。この理由として、エコセメントの水和による
特徴的な生成物質が挙げられる。普通セメントが水和し
た際には、C−S−H、水酸化カルシウム、エトリンガ
イト、モノサルフェート水和物などが生成し、セメント
硬化体内部に有害物質が含まれていても、各水和物中に
取り込み、水和物表面への吸着、または水和物で形成す
る緻密な組織による封じ込めによって、有害物質を固定
してしまう能力を有する。For the kneading and shaping, ordinary kneading and forming methods of ordinary cement can be applied. If necessary, organic and inorganic admixtures can be added. A commonly used admixture such as a water reducing material can also be used. When cement is added to waste containing harmful substances, a large amount of cement is required for fixing harmful substances in ordinary cement. The effect is large compared to the amount of ordinary cement. This is due to the characteristic product of hydration of ecocement. When ordinary cement hydrates, C-S-H, calcium hydroxide, ettringite, monosulfate hydrate, etc. are formed, and even if harmful substances are contained inside the hardened cement, each hydrate It has the ability to immobilize harmful substances by being taken in and adsorbed on the surface of the hydrate, or by containment by the dense tissue formed by the hydrate.
【0015】さらに、セメント硬化体中は高アルカリと
なっているため、金属元素を難溶解性の水酸化物として
沈殿させる効果もある。また、普通セメントが有するこ
れらの有害物質固定機能の中でも、エトリンガイトは重
金属を容易に置換する性質があり、特に高い有害物質固
定能力を有する水和物と考えられている。普通セメント
が水和した際に生成するアルミネート水和物(エトリン
ガイト及びモノサルフェート等)量は10%程度である
のに対して、エコセメントが水和した際に生成するアル
ミネート水和物量は20%以上と圧倒的に多い。Furthermore, since the hardened cement is highly alkaline, it has an effect of precipitating the metal element as a hardly soluble hydroxide. Among these harmful substance fixing functions of ordinary cement, ettringite has a property of easily replacing heavy metals, and is considered to be a hydrate having a particularly high toxic substance fixing ability. While the amount of aluminate hydrate (etringite and monosulfate, etc.) generated when ordinary cement hydrates is about 10%, the amount of aluminate hydrate generated when ecocement hydrates is It is overwhelmingly over 20%.
【0016】このようにアルミネート水和物を大量に生
成するという特徴的な水和生成物の構成により、エコセ
メントと有害物質を含有する処理対象物とを混合したセ
メント硬化体は、普通セメントを使用した場合と比較し
て、少量のセメント使用量でより高い有害物質固定能力
を有するものと考えられる。As described above, due to the characteristic hydration product composition of producing aluminate hydrate in a large amount, a cement hardened body obtained by mixing an ecocement and a processing object containing a harmful substance can be used as a cement cement. It is considered that a smaller amount of cement used has a higher ability to fix harmful substances as compared with the case where is used.
【0017】[0017]
【実施例】以下本発明の実施例を示す。エコセメントの
製造は、次のように行う。表1に示す乾燥した都市ゴミ
焼却灰54.3重量%、石灰石粉42.5重量%、アル
ミ灰1.1重量%、粘土1.1重量%、蛍石0.5重量
%を原料として、ロータリーキルンを用いて1300〜
1450℃でクリンカーを焼成した。得られたクリンカ
ーは、縦型ミルでブレーン比表面積が4000cm2/
gになるよう粉砕し、この焼成物100重量に対して無
水石膏を12重量部添加してブレーン比表面積が470
0cm2/gのエコセメントを製造した。なお、製造し
た焼成物の鉱物組成を表2に示す。Embodiments of the present invention will be described below. Ecocement is manufactured as follows. 54.3% by weight of dried municipal incineration ash, 42.5% by weight of limestone powder, 1.1% by weight of aluminum ash, 1.1% by weight of clay, and 0.5% by weight of fluorite shown in Table 1 were used as raw materials. 1300 using a rotary kiln
The clinker was calcined at 1450 ° C. The resulting clinker was subjected to a vertical mill with a Blaine specific surface area of 4000 cm 2 /
g of the calcined product, and 12 parts by weight of anhydrous gypsum were added to 100 parts by weight of the calcined product to give a Blaine specific surface area of 470.
0 cm2 / g of ecocement was produced. Table 2 shows the mineral composition of the manufactured fired product.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】[0019]
【表2】 [Table 2]
【0020】有害物質を含む焼却灰、汚泥(2種類)の
化学組成を表3に示す。これらの焼却灰または、汚泥と
エコセメントまたは、普通セメントをそれぞれ92:8
の割合で混合し、水を内割りで20重量%添加してセメ
ント硬化体を調整した。混練りはホバートミキサーで行
い、4×4×16cmの供試体を作成し、翌日脱型後、
材齢28日まで水中養生を行った。養生が終了したセメ
ント硬化体について環境庁告示第13号に従って、溶出
試験を行った。すなわちセメント硬化体を0.5〜5.
0mmに粒度調整し、セメント硬化体の10倍の水で室
温20℃にし、6時間浸とうした。浸とう後のろ液をI
CPにより分析した。Table 3 shows the chemical compositions of incinerated ash and sludge (two types) containing harmful substances. These incinerated ash or sludge and eco-cement or ordinary cement are respectively 92: 8
, And water was added in an amount of 20% by weight to prepare a hardened cement. Kneading was performed with a Hobart mixer to prepare a 4 × 4 × 16 cm specimen, and after demolding the next day,
Underwater curing was carried out until the age of 28 days. A dissolution test was performed on the cured cement after curing according to the notification of the Environment Agency No. 13. That is, 0.5 to 5.
The particle size was adjusted to 0 mm, the temperature was raised to 20 ° C. with 10 times the amount of water of the hardened cement, and immersed for 6 hours. The filtrate after soaking is
Analyzed by CP.
【0021】[0021]
【表3】 [Table 3]
【0022】表4に上記の結果を表示する。普通セメン
トでは添加量が8重量%では溶出量が環境基準値を超え
る。一方、エコセメントの場合は、添加量を8重量%に
した場合、環境基準程度またはそれ以下の値になること
が確認された。各有害物質をセメント固化物中に固定す
るためには、各重金属を固定するのに十分なエコセメン
トの添加が必要であるが、普通セメントに比べ少量で固
定可能である。Table 4 shows the above results. With ordinary cement, when the amount added is 8% by weight, the elution amount exceeds the environmental standard value. On the other hand, in the case of ecocement, it was confirmed that when the added amount was 8% by weight, the value became about the environmental standard or lower. In order to fix each harmful substance in the solidified cement, it is necessary to add eco-cement sufficient to fix each heavy metal, but it can be fixed in a smaller amount than ordinary cement.
【0023】[0023]
【表4】 [Table 4]
【0024】[0024]
【発明の効果】以上で説明したように本発明のセメント
硬化体は、アルミネート水和物を大量に生成するという
特徴的な水和生成物の構成により、普通セメントを使用
した場合と比較して同量のセメント使用量でより高い有
害物質固定能力を有することが確認できた。また、この
エコセメント使用により固定されにくい有害物質の固定
が可能になった。As described above, the hardened cement according to the present invention has a characteristic hydration product composition that produces a large amount of aluminate hydrate, and thus is harder than the case where ordinary cement is used. It was confirmed that the same amount of cement used had a higher ability to fix harmful substances. In addition, the use of this eco-cement makes it possible to fix harmful substances that are difficult to fix.
Claims (2)
以上を原料としてなる焼成物であって、C11A7CaC
l2、C11A7CaF2、C3Aの一種以上を10〜40重
量%およびC2S、C3Sの一種以上を含む焼成物と石膏
を主成分とする水硬性組成物からなることを特徴とする
有害物質固定化材。1. A fired product made from at least one of municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash, wherein C11A7CaC
A harmful substance fixing material comprising a calcined material containing 10 to 40% by weight of at least one of l2, C11A7CaF2 and C3A, and at least one of C2S and C3S, and a hydraulic composition mainly composed of gypsum.
n、Se、Hg、As、Cu、Mn、Ni、シアンを含
有する処理対象物100重量部に対し請求項1記載の有
害物質固定化材を3重量%以上加え、混合して固化する
ことを特徴とする有害物質固定化処理方法。2. As harmful substances, Cr, Cd, Pb, Z
Adding 3% by weight or more of the harmful substance fixing material according to claim 1 to 100 parts by weight of the object containing n, Se, Hg, As, Cu, Mn, Ni, and cyan, mixing and solidifying. A method for immobilizing harmful substances.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10039569A JPH11221543A (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Hazardous material immobilizing material and immobilization treatment thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10039569A JPH11221543A (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Hazardous material immobilizing material and immobilization treatment thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11221543A true JPH11221543A (en) | 1999-08-17 |
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ID=12556716
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JP10039569A Pending JPH11221543A (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Hazardous material immobilizing material and immobilization treatment thereof |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH11221543A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015137209A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 恵和興業株式会社 | Reusable granulated product from woody waste |
CN114470607A (en) * | 2022-02-07 | 2022-05-13 | 浙江美臣新材料科技有限公司 | Harmless recovery treatment method for aluminum ash |
CN115838271A (en) * | 2022-11-03 | 2023-03-24 | 深圳市广田科学技术发展研究院 | Aluminum ash harmless treatment and recycling synchronous realization method, and admixture and mortar thereof |
-
1998
- 1998-02-05 JP JP10039569A patent/JPH11221543A/en active Pending
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CN115838271B (en) * | 2022-11-03 | 2024-03-26 | 深圳市广田科学技术发展研究院 | Synchronous realization method for innocent treatment and reuse of aluminum ash and admixture and mortar thereof |
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