JPS58137489A

JPS58137489A - 重金属含有廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JPS58137489A
Application number: JP57150719A
Authority: JP
Inventors: Shinya Takenaka; 竹中　伸也
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1983-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、都市とみ、産業廃棄物等の重金属を含む有害
な廃棄物を無公害に処理する方法に関するものである。

一般に都市とみ、廃水処理工程からでるスラッジ等を焼
却処理した際に排出する残渣、およびダスト等には、各
種の有害な重金属が含まれる。ところが、これら有害な
重金属を含むダスト等の廃棄物はその処理法が確立され
ておらずそのまま埋立投棄されているのが現状でありセ
メント固化法などの処理を施して投棄しても有害な重金
属が雨水などにより溶出して埋立地周辺の環境を汚染す
る心配がある。

例えば、都市ごみの焼却処分の際に生ずるダスト等の廃
棄物の化学的性状を検討すると、■　ダスト等には水に
不溶性の酸化物の他、水に可溶性の塩類が大ｌに含まれ
ること。

■　前記ダスト等に含まれる酸化物の主たる形態はＳｉ
Ｏ２，Ａ１２ｏ５．　ＣａＯであり、塩類としてはＮａ
Ｃ４゜ＫＣｔ、　Ｎａ２ＳＯ４＋　Ｋ２ＳＯ４のアルカ
リ金属塩であること。

■　さらに、有害な重金属（例えば、Ｃｄ＋　ｐｂ　＋
　Ｚｎ　ｒＣｕ、Ｈｇ）の大部分も塩化物もしくは硫酸
塩の形態の重金属塩となっていること。

があり、これら塩類を多量に含むダスト等を従来の方法
を用いて重金属の固定化を行なうため、そのまま高温で
処理して焼結固化、および溶融固化することを試みても
処理後の固化物は単なる溶融塩の状態にしかならず、決
して重金属の固定はできない、、また、重金属塩は蒸気
圧が非常に高いため、前記高温処理を行なう際に蒸発し
て大気中に拡散してしまう恐れが非常に強い。さらにセ
メントと直接混合して固めようとしても、塩類は水溶性
であるため、養生期間中に崩壊、粉化してしまい目的を
達成することが不可能である。

このようにアルカリ金属塩を多量に含み、かつ重金属も
塩類の形態となっているダスト等の廃棄物はきわめて公
害性が強く処理−り問題があったのである。

これら公害性の強いダスト等の廃棄物から重金属の溶出
を防止する手段として本発明者は既に特願昭５６−１４
４６２０でダストをアルカリ水溶液で溶解したのちｒ液
と残漬に分離し、この残渣を高温焼結（溶融）またはセ
メントで固化する方法を提案している。しかし、この方
法は重金属の溶出を防止するために、発生した残漬をさ
らにエネルギーコストの高い高温処理（１０００℃以上
の加熱温度が必要）を行なう必要があったが、処理すべ
き廃棄物の種類によっては、残渣とｒ液に分離する際に
重金属がｒ源側に移行して二次公害の原因となるおそれ
が生じた。

本発明は、これら問題点をさらに解決し、どのような条
件下でも重金属を含む有害な廃棄物な支障なく投棄しつ
るようにし、さらに安定な重金属溶出防止法を提案する
と同時に、該廃棄物から重金属を含まない無害な有価物
を回収する有効な方法を安価な形態で提供することを目
的とするものである。

本発明は、重金属を含む廃棄物を微粉状にし、または重
金属含有微粉状廃棄物はそのまま、水に浸漬して、該廃
棄物に含まれる重金属塩やアルカリ金属塩を水に溶解す
ると共に、添加された鉄塩。

および溶解された重金属塩をアルカリによって水酸化物
とし、次いでこれを濾過してｆ液と残漬に分離すること
、さらに場合によってはこの残渣にセメントを添加して
固化物とすることを特徴とする重金属含有廃棄物の処理
方法である。

本発明の一実施態様を図面を用いて説明するとまずダス
ト等の廃棄物Ａを水槽Ｂに投入して水に浸漬して懸濁液
とし、水に可溶なアルカリ金属塩と重金属塩を水中に溶
解させる。次いで該浸漬液に鉄塩ＣとアルカリＤを添加
すると、ダスト中の重金属塩と添加された鉄塩は水酸化
物の状態となり不溶性となる。一方、ダスト中のアルカ
リ金属塩は水酸化物を作らないためそのまま溶解してお
り、また、酸化物はもともと不溶性であるためその壕ま
懸濁していて、前記重金属水酸化物、水酸化鉄と混合状
態で懸濁した懸濁液となっている。

次に該懸濁液を沈降させたのち、さらにｆ過装置Ｅによ
って濾過して固液分離を行なえばＰ液Ｆ側にはＮａＣ１
＋　ＫＣ，ｔ＋　Ｎａ２ＳＯ４＋　Ｋ２ＳＯ４等のアル
カリ金属塩が移行し、濾過残渣Ｇ側には重金属水酸化物
。

水酸化鉄＋　８１０２　＋　Ａ、１２０ｓ　＋　ＣａＯ
等の酸化物が混合状態で残留する。

一方、前記Ｆ　ｆｉ　Ｆ　ＩＩＪ　＆Ｃ移行Ｌ　ｆｃ　
Ｎａ（Ｊ　、　ＫＣＩ　。

Ｎａ２ＳＯ４＋　Ｋ２ＳＯ４等のアルカリ金属塩を含む
溶液１は、例えば蒸発装置■で蒸発濃縮することにより
回収したのち、カリ鉱や岩塩のかわりとして無害状態の
工業用、肥料用の原料２として用いることができる。

この実施態様では、沈降性の良い水酸化鉄と沈降性の悪
い重金属水酸化物を混合状態で沈殿させ−たのちｒ過分
離を行なうが、該水酸化鉄は重金属水酸化物を結晶構造
の中に組み込んだりあるいは吸着して沈殿するため、重
金属水酸化物単独の沈降速度より速く、かつｒ過性も良
好である。さらに該水酸化鉄は重金属イオンの吸着作用
も有しており、水酸化物の溶解度で溶け−Ｃいる重金属
イオンも吸着して沈殿するため、重金属イオンが１液側
に移行するのを完全に防止できる。

前記濾過残渣Ｇ側の重金属水酸化物、水酸化鉄。

酸化物の混合物３圧含まれる重金属は安定な不溶性の形
態に変換されているため、そのまま埋立投棄処分しても
何ら支障のないものであるが、運搬時の取扱いおよび埋
立地での地盤安定性を考慮すると、さらに前記混合物３
にセメントＫを添加してセメント固化装置Ｉで混合する
と、機械的強度の大きな固化物４を得ることもできる。

すなわち、セメント固化に悪影響を及ばずアルカリ金属
塩の大部分はＰ源側に移行し、前記残渣中の塩類含有量
は極めて少量となっているため、セメントで固化するこ
とも可能である。

本発明において廃棄物中の重金属が不溶性になるのけ、
重金属イオンに鉄イオンとアルカリが共存することによ
り、重金属と鉄の混合水酸化物が生成し、この時点にお
いて該重金属水酸化物は水酸化鉄の結晶格子中に組み込
まれたり、ある囚は水酸化鉄に重金属水酸化物が吸着さ
れるためと推察される。

本発明において使用される鉄塩とは硫酸第一鉄（ＦｅＳ
０４）、硫酸第二鉄（Ｆｅ２（Ｓ０４）３）、塩化第一
鉄（ＦｅＣｌ２）、塩化第二鉄（ＦｅＣ１３）等の薬品
の他、鉄板の酸洗い、酸化チタン製造の際に大量に生じ
る副産物の塩化第一鉄、硫酸第一鉄も用いることができ
る。また、前記アルカリとしては水酸化ナトリウム（Ｎ
ａＯＨ）　　、水酸化カリウム（ＫＯＨ）　。

水酸化カルシウム（Ｃａ　（ＯＨ）２）　　、水酸化ア
ンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）などを単独又は組合わせて用
いることができる。

本発明においては、前記鉄塩およびアルカリの量は廃棄
物の成分、含まれる重金属の種類や量によって異なり、
実験によって定めるべきであるが廃棄物１部（重量）に
対し、それぞれ０．０１部〜３部、０．０２部〜２部と
することが好ましい。

なお、これら一連の工程において、ダスト等の廃棄物を
水に溶解させる際に含まれるアルカリ金属塩の飽和溶液
となっていることが望ましい。すなわち、これらアルカ
リ金属塩を回収するには例えば蒸発濃縮工程が必要であ
るため、浸漬用の水は必要最小限とする。すなわち飽和
水溶液とするのが効率的である。さらに該ダスト等の廃
棄物が焼却設備より排出される場合においては、該焼却
設備の廃熱Ｊ例えば廃ガスを使用してｆ液の蒸発、濾過
残漬の熱処理を行なっても良い。

また、該ｆ液中には有害な重金属を含まないため、アル
カリ金属塩類を回収することなくそのまま放流すること
も可能であり、さらに該ダスト等の廃棄物が焼却設備よ
り排出される場合においては、焼却炉本体より排出され
る水分の全く含まない取り扱い時に飛散する恐れのある
焼却灰Ｉｌ′ｃ該ｆ液を吸水させて廃棄処分することも
可能である。

本発明方法によれば有害でかつ不安定な重金属塩を安定
な酸化物の形態に変換したのちエネルギーコストの安い
形態で処理し、一方、無害でかつ有価物であるアルカリ
金属塩（ＮａＣ４＋　ＫＣＬ　＋　Ｎａ２５Ｏａ　＋に
２ＳＯ４）を効率よく分離回収する経済、的な処理で適
確な重金属溶出防止が可能となる有用な利益がある。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１都市ごみ焼却工場の電気集塵機より排出されるダスト中
には、酸化物としてＳｉＯ２が３．３係＋　Ａ１２０５
１．５％　、　ＣａＯ３，０％が、アルカリ金属塩とし
てＮａＣ４２３，３％、　Ｋｃｔ９．５％　、　Ｎａ２
ＳＯ４１１，０％　、　Ｋ２ＳＯ４３３，０１が含まれ
、その低重金属塩としてＺｎＣｌ２とＺｎＳＯ４の合計
２．１％　、　ＰｂＣｔｚとＰｂＳＯ４の合計０．５％
　、　ＣｕＣ６２とＣｕＳＯ４の合計０．２％　、　Ｃ
ｄＣ４２とＣｄＳＯ４の合計０．０５　％含まれていた
。このダストを水に浸漬して前記アルカリ金属塩の飽和
溶液としたのち鉄塩としてＦｅＳＯ４をダストＩＪｃｇ
当り１６０　ｆ　、　Ｃａ（ＯＨ）２を１１０１添加し
たのち攪拌し重金属水酸化物と水酸化鉄の混合物を作成
した。次いでこの混合物を沈降分離し、さらに濾過した
。このときのｐ液からは重金属の溶出はほとんど見られ
なかった。次にｆ過残渣を溶出試験（環境庁告示１３号
の方法）を行なったが、重金属の溶出液濃度は全て０．
１１）Ｉ）ｍ以下であり総理府令に定められた規準値以
下であった。

一方、ｆ液を蒸発濃縮した結果、ＮａＣｔ、　ＫＣｌ　
。

Ｎａ２ＳＯ４，Ｋ２ＳＯ４のきわめて純度の良い白色の
混合物が得られた。

実施例２実施例１におけるｆ過残渣に重責で１５チのポルトラン
ドセメントを加えニーダ−で５分間混練し、次いで押出
し成型機により直径１０％の短棒状の成形物を得た。こ
の成形物を大気中に１０日間放置し養生した結果、軸圧
縮強度４５　ｊｃｇ／ｍの強固な成形物であり、かつ埋
立地に投棄処分して本崩壊、粉化することがなかった。

この成形物を粉砕後ｐＨ７の水を用いて溶出試験（環境
庁告示１３号の方法）を行なったが重金属の溶出液濃度
は全て０．１　ｐｐｍ以下であり総理府令に定められた
規準値以下であった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の系統説明図である。Ａ・・・廃棄物、Ｂ・・・水槽、Ｃ・・・鉄塩、Ｄ・・
・アルカリ、Ｅ・−・ｆ過装置、Ｆ・・・Ｆ液、Ｇ・・
・沢過残流、Ｈ・・・蒸発装置、■・・・セメント同化
装置、Ｊ・・・廃熱、Ｋ・・・セメント、】・・・アル
カリ金属塩含有溶液、２・・・肥料原料、３・・・混合
物、４・・・固化物。特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
端　　山　　五　　− 同　　弁理士　千　　１）　　　　稔

Claims

【特許請求の範囲】１、　重金属を含む微粉状廃棄物又は微粉状にした廃棄
物を水に浸漬してスラリとし、該スラリに鉄塩とアルカ
リ性物質またはその水溶液を加えたのち攪拌混合し、次
いでこれを沢過してｆ液と残渣に分離することを特徴と
する゛重金属含有廃棄物の処理方法。２、　前記廃棄物を水に浸漬してスラリとする処理が、
廃棄物１部（重量）に対して鉄塩０，０１部〜３部アル
カリな０，０２部〜２部添加して処理するものである特
許請求の範囲第１項記載の廃棄物処理方法。３、　前記浸漬工程が、重金属水酸化物と水酸化鉄との
混合状態で懸濁した懸濁液としたのち沈降分離処理する
ものである特許請求の範囲第２項記載の廃棄物処理方法
。４、前記残漬が、セメント固化処理されるものである特
許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の廃棄物処
理方法。５、　前記ｒ液が、焼却灰に吸水させて廃棄処分される
ものである特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は
第４項記載の廃棄物処理方法。