JPS6147154B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6147154B2 JPS6147154B2 JP55119304A JP11930480A JPS6147154B2 JP S6147154 B2 JPS6147154 B2 JP S6147154B2 JP 55119304 A JP55119304 A JP 55119304A JP 11930480 A JP11930480 A JP 11930480A JP S6147154 B2 JPS6147154 B2 JP S6147154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waste
- heavy metals
- alkali
- mixture
- parts
- 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.)
- Expired
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
本発明は重金属を含む廃棄物を水に対し不溶性
のものとする方法に関するものである。 都市ゴミ焼却工場の焼却灰、集塵機より排出さ
れるダストあるいは廃水処理工程からでるスラツ
ジその他の固形産業廃棄物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
含む廃棄物はその処理方法が確立されておらず、
そのまま埋立て投棄されているのが現状である。
このため、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。 本発明は、これら有害な廃棄物を埋立材として
支障なく投棄しうる材料とするために、重金属を
水に不溶性の状態に変換する方法を提供すること
を目的とするものである。 すなわち、本発明は重金属を含む廃棄物を鉄塩
の存在下にOH基を有するアルカリを加えて混合
したのち温度300℃未満に保持することを特徴と
する重金属を含む廃棄物の処理方法である。 本発明においては、前記鉄塩とは硫酸鉄
（FeSO4、Fe2（SO4）3）、塩化鉄（FeCl2、
FeCl3）などを指し、これらから少なくとも一種
類選んで使用することができる。また前記OH基
を有するアルカリ（以下、アルカリと略記する）
とは水酸化ナトリウム（NaOH）、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）などを指し、同様
にこれらからなる群から少なくとも一種類を選ん
で使用できる。 本発明方法によつて廃棄物中の重金属が不溶性
になるのは、重金属に鉄塩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、さらに人為的な熱処理あるいは大気中におけ
る自然放置によつてこの混合水酸化物は脱水され
て、最終的に鉄と重金属の非常に安定した結晶が
できるためである。 ここで、廃棄物中の水溶性重金属がカドミウム
塩である場合を例に挙げて、本発明における反応
式および反応生成物の分析結果について詳細に述
べる。 まず、鉄塩とカドミウム塩とアルカリとの反応
により、カドミウムと鉄の混合水酸化物が生成す
る。 その反応式は、 CdCl2＋2FeSO4＋6NAOH →CdFe2（OH）6＋2NaCl＋2Na2SO4 である。 生成した混合水酸化物CdFe2（OH）6は、300℃
未満の温度に保持することによつて脱水、酸化さ
れ、カドミウムと鉄の安定な結晶化合物（カドミ
フエライト）が生成する。その反応式は、次のと
おりである。 CdFe2（OH）6−3H2O＋1/2O2→CdFe2O4 これらの反応を裏づける手段として、Ｘ線回析
法を用いて分析を行い、前記処理前後の反応生成
物の同定を行つた。その結果、処理後の試料中に
は不溶性のカドミフエライトが存在していること
が確認された。 このように、本発明は重金属に鉄塩とアルカリ
をを共存させることによつて重金属酸化物と鉄酸
化物が結合した不溶性の結晶化合物（一般式Ｍ*
Ｏ・Fe2O3、但しＭ*は重金属を示す）に変化さ
せるものである。 本発明においては、前記鉄塩及びアルカリの量
は、廃棄物の成分、含まれる重金属の種類や量に
よつて異なり、実験により定めるべきものである
が、廃棄物１部（重量、以下同じ）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。廃棄物、鉄塩及びアルカリの混合物は予
め十分混練などにより均一な組成のものとなし、
さらに造粒物などの成形物にすることにより効果
的に処理することができる。また鉄塩、アルカリ
は粒子径の小さいものが好ましい。なお、これら
を水溶液の状態で廃棄物に添加し、混練するのも
効果的である。 本発明においては、前記混合物の保持温度（熱
処理温度、又は自然放置温度）が高いほど短時間
で安定な重金属と鉄の結晶化合物が生成するが、
保持温度を300℃未満としたのは、これ以上の温
度では廃棄物中に含まれる重金属の種類、形態等
によつては蒸気圧が極端に高くなり、該重金属が
不溶性となる前に重金属の一部が蒸発揮散典する
場合があるためである。さらに本発明の目的は、
前記鉄塩の存在下にアルカリを加えて混合したの
ち常温の空気中に自然放置しても達成されるもの
である。ただし、この場合は人為的に熱処理する
場合に比べてかなり反応時間が長くなるか、もし
くは鉄塩やアルカリの添加量がかなり多くなる
が、熱的なエネルギーや熱処理装置を用いないで
すむ利点がある。一方、熱処理時間あるいは自然
放置時間は処理温度、廃棄物の成分、添加物の量
等によつて異なるが、必要最小限の時間を選定す
れば良く、10分以上が好ましい。 なお、廃棄物中に所要量の鉄塩が、初めから含
まれている場合にはアルカリのみ添加すればよ
い。 以上述べたように、本発明は廃棄物を鉄塩の存
在下にアルカリを加えて混合したのち300℃未満
の温度に保持することにより、有害な重金属を含
む廃棄物の廃棄が容易となり、埋立て処理されて
も環境を汚染することがなく、また有利な素材と
しても利用できる可能性があるなど実用上極めて
大なる利点を有するものである。 次に本発明の実験例を示す。 実験例 １ Cd0.04％（重量、以下同じ）、Zn1.4％、Pb1.0
％、Cu0.41％が含まれる都市ごみ焼却工場の集
塵灰をPH６の水で環境庁告示の方法に準じて溶出
試験した結果、溶出液の重金属濃度は
Zn930ppm、Pb40ppm、Cd25ppm、Cu27ppmで
であつた。 この試料10部に対してFeSO41部、NaOH1部添
加して混合後造粒したのち、室内での自然放置
（室温約20℃）と、100℃、200℃、250℃、300℃
の各温度における加熱保持をなつた。この処理後
の試料を用いて上記と同様の溶出試験を行なつた
結果、重金属が溶出しなくなる時間は室温処理で
は48時間、100℃で５時間、200℃および250℃で
３時間、300℃では15時間であり、温度が高くな
るほど反応が完結するまでの時間が短縮された。
一方、熱処理時の重金属の挙動をみると、250℃
までは全く揮散されずに不溶化されるが、300℃
になるとCdの５％（処理前の前記造粒物中のCd
量に対する揮散したCd量の割合、以下同様）、Zn
の10％、Pbの12％、Cuの0.5％がそれぞれ揮散す
ることが分かつた。 実験例 ２ Cd0.06％、Zn2.0％、Pb0.02％、Cr0.01％、
Hg0.001％が含まれる汚泥を実験例１と同様にPH
６の水で溶出試験した結果、溶出液の重金属濃度
はCd40ppm、Zn1500ppm、Pb10ppm、
Cr0.8ppm、Hg0.1ppmであつた。この試料を熱
処理した場合、処理時間３時間で重金属が溶出し
なくなるようにするためのFeCl3及びCa（OH）2
の添加量と保持温度との関係は次表の通りであつ
た。
のものとする方法に関するものである。 都市ゴミ焼却工場の焼却灰、集塵機より排出さ
れるダストあるいは廃水処理工程からでるスラツ
ジその他の固形産業廃棄物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
含む廃棄物はその処理方法が確立されておらず、
そのまま埋立て投棄されているのが現状である。
このため、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。 本発明は、これら有害な廃棄物を埋立材として
支障なく投棄しうる材料とするために、重金属を
水に不溶性の状態に変換する方法を提供すること
を目的とするものである。 すなわち、本発明は重金属を含む廃棄物を鉄塩
の存在下にOH基を有するアルカリを加えて混合
したのち温度300℃未満に保持することを特徴と
する重金属を含む廃棄物の処理方法である。 本発明においては、前記鉄塩とは硫酸鉄
（FeSO4、Fe2（SO4）3）、塩化鉄（FeCl2、
FeCl3）などを指し、これらから少なくとも一種
類選んで使用することができる。また前記OH基
を有するアルカリ（以下、アルカリと略記する）
とは水酸化ナトリウム（NaOH）、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）などを指し、同様
にこれらからなる群から少なくとも一種類を選ん
で使用できる。 本発明方法によつて廃棄物中の重金属が不溶性
になるのは、重金属に鉄塩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、さらに人為的な熱処理あるいは大気中におけ
る自然放置によつてこの混合水酸化物は脱水され
て、最終的に鉄と重金属の非常に安定した結晶が
できるためである。 ここで、廃棄物中の水溶性重金属がカドミウム
塩である場合を例に挙げて、本発明における反応
式および反応生成物の分析結果について詳細に述
べる。 まず、鉄塩とカドミウム塩とアルカリとの反応
により、カドミウムと鉄の混合水酸化物が生成す
る。 その反応式は、 CdCl2＋2FeSO4＋6NAOH →CdFe2（OH）6＋2NaCl＋2Na2SO4 である。 生成した混合水酸化物CdFe2（OH）6は、300℃
未満の温度に保持することによつて脱水、酸化さ
れ、カドミウムと鉄の安定な結晶化合物（カドミ
フエライト）が生成する。その反応式は、次のと
おりである。 CdFe2（OH）6−3H2O＋1/2O2→CdFe2O4 これらの反応を裏づける手段として、Ｘ線回析
法を用いて分析を行い、前記処理前後の反応生成
物の同定を行つた。その結果、処理後の試料中に
は不溶性のカドミフエライトが存在していること
が確認された。 このように、本発明は重金属に鉄塩とアルカリ
をを共存させることによつて重金属酸化物と鉄酸
化物が結合した不溶性の結晶化合物（一般式Ｍ*
Ｏ・Fe2O3、但しＭ*は重金属を示す）に変化さ
せるものである。 本発明においては、前記鉄塩及びアルカリの量
は、廃棄物の成分、含まれる重金属の種類や量に
よつて異なり、実験により定めるべきものである
が、廃棄物１部（重量、以下同じ）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。廃棄物、鉄塩及びアルカリの混合物は予
め十分混練などにより均一な組成のものとなし、
さらに造粒物などの成形物にすることにより効果
的に処理することができる。また鉄塩、アルカリ
は粒子径の小さいものが好ましい。なお、これら
を水溶液の状態で廃棄物に添加し、混練するのも
効果的である。 本発明においては、前記混合物の保持温度（熱
処理温度、又は自然放置温度）が高いほど短時間
で安定な重金属と鉄の結晶化合物が生成するが、
保持温度を300℃未満としたのは、これ以上の温
度では廃棄物中に含まれる重金属の種類、形態等
によつては蒸気圧が極端に高くなり、該重金属が
不溶性となる前に重金属の一部が蒸発揮散典する
場合があるためである。さらに本発明の目的は、
前記鉄塩の存在下にアルカリを加えて混合したの
ち常温の空気中に自然放置しても達成されるもの
である。ただし、この場合は人為的に熱処理する
場合に比べてかなり反応時間が長くなるか、もし
くは鉄塩やアルカリの添加量がかなり多くなる
が、熱的なエネルギーや熱処理装置を用いないで
すむ利点がある。一方、熱処理時間あるいは自然
放置時間は処理温度、廃棄物の成分、添加物の量
等によつて異なるが、必要最小限の時間を選定す
れば良く、10分以上が好ましい。 なお、廃棄物中に所要量の鉄塩が、初めから含
まれている場合にはアルカリのみ添加すればよ
い。 以上述べたように、本発明は廃棄物を鉄塩の存
在下にアルカリを加えて混合したのち300℃未満
の温度に保持することにより、有害な重金属を含
む廃棄物の廃棄が容易となり、埋立て処理されて
も環境を汚染することがなく、また有利な素材と
しても利用できる可能性があるなど実用上極めて
大なる利点を有するものである。 次に本発明の実験例を示す。 実験例 １ Cd0.04％（重量、以下同じ）、Zn1.4％、Pb1.0
％、Cu0.41％が含まれる都市ごみ焼却工場の集
塵灰をPH６の水で環境庁告示の方法に準じて溶出
試験した結果、溶出液の重金属濃度は
Zn930ppm、Pb40ppm、Cd25ppm、Cu27ppmで
であつた。 この試料10部に対してFeSO41部、NaOH1部添
加して混合後造粒したのち、室内での自然放置
（室温約20℃）と、100℃、200℃、250℃、300℃
の各温度における加熱保持をなつた。この処理後
の試料を用いて上記と同様の溶出試験を行なつた
結果、重金属が溶出しなくなる時間は室温処理で
は48時間、100℃で５時間、200℃および250℃で
３時間、300℃では15時間であり、温度が高くな
るほど反応が完結するまでの時間が短縮された。
一方、熱処理時の重金属の挙動をみると、250℃
までは全く揮散されずに不溶化されるが、300℃
になるとCdの５％（処理前の前記造粒物中のCd
量に対する揮散したCd量の割合、以下同様）、Zn
の10％、Pbの12％、Cuの0.5％がそれぞれ揮散す
ることが分かつた。 実験例 ２ Cd0.06％、Zn2.0％、Pb0.02％、Cr0.01％、
Hg0.001％が含まれる汚泥を実験例１と同様にPH
６の水で溶出試験した結果、溶出液の重金属濃度
はCd40ppm、Zn1500ppm、Pb10ppm、
Cr0.8ppm、Hg0.1ppmであつた。この試料を熱
処理した場合、処理時間３時間で重金属が溶出し
なくなるようにするためのFeCl3及びCa（OH）2
の添加量と保持温度との関係は次表の通りであつ
た。
【表】
上表に示したように、保持温度が高くなるほど
FeCl3、Ca（OH）2の添加量が少なくできること
が分かつた。一方、熱処理時の重金属の挙動をみ
ると、250℃までは全く揮散されないで不溶化さ
れるのに対し、300℃になるとCdの３％、Znの８
％、Pbの10％、Crの0.5％、Hgの50％がそれぞれ
揮散することが分かつた。
FeCl3、Ca（OH）2の添加量が少なくできること
が分かつた。一方、熱処理時の重金属の挙動をみ
ると、250℃までは全く揮散されないで不溶化さ
れるのに対し、300℃になるとCdの３％、Znの８
％、Pbの10％、Crの0.5％、Hgの50％がそれぞれ
揮散することが分かつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重金属を含む廃棄物を鉄塩の存在下にOH基
を有するアルカリを加えて混合したのち、該混合
物を300℃未満の温度に保持することを特徴とす
る重金属を含む廃棄物の処理方法。 ２ 前記混合物を常温の大気中に自然放置する特
許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ３ 前記廃棄物１部（重量）に対して鉄塩を0.01
部〜３部、アルカリを0.02部〜２部共存させて処
理する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の処
理方法。 ４ 前記廃棄物、鉄塩及びアルカリの混合物を予
め造粒物などの成形物となしたのち処理する特許
請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の処理
方法。 ５ 前記混合物を10分間以上保持する特許請求の
範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55119304A JPS5745380A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Treatment of waste material containing heavy metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55119304A JPS5745380A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Treatment of waste material containing heavy metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5745380A JPS5745380A (en) | 1982-03-15 |
| JPS6147154B2 true JPS6147154B2 (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=14758102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55119304A Granted JPS5745380A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Treatment of waste material containing heavy metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5745380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001334227A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Okutama Kogyo Co Ltd | 重金属含有廃棄物の安定化処理方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976588A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Toyota Motor Corp | 重金属類を含有する産業廃棄物の処理方法 |
| JP3986397B2 (ja) * | 2002-09-03 | 2007-10-03 | 株式会社クボタ | 重金属類含有灰の不溶化方法 |
| JP5470699B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2014-04-16 | 新日鐵住金株式会社 | 重金属含有塩基性廃棄物の無害化処理方法 |
| JP5652293B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-01-14 | 栗田工業株式会社 | 重金属含有固形物の処理方法 |
| IT201900006651A1 (it) * | 2019-05-08 | 2020-11-08 | A2A Ambiente Spa | Processo per lo smaltimento di fanghi di depurazione di acque reflue civili e/o industriali e materiale solido sostanzialmente inerte ottenuto da ceneri di combustione |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102273A (en) * | 1977-02-17 | 1978-09-06 | Sakai Chem Ind Co Ltd | Treating method for powdery substance containing chromium |
-
1980
- 1980-08-29 JP JP55119304A patent/JPS5745380A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001334227A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Okutama Kogyo Co Ltd | 重金属含有廃棄物の安定化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5745380A (en) | 1982-03-15 |
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