KR101909853B1 - 유해 물질 불용화제 및 유해 물질의 불용화 방법 - Google Patents
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Abstract
입자경이 2mm 이하이고, 유해 물질을 불용화하는 유해 물질 불용화제로서, 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를 포함하고, 상기 입자 A 중의 칼슘 성분과 상기 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0인 유해 물질 불용화제이다.
Description
본 발명은, 유해 물질 불용화제 및 유해 물질의 불용화 방법에 관한 것이다.
철강 제조 프로세스에서 발생하는 슬래그, 공장 폐수, 공장 철거지나 오염 토양의 지하수, 소각회, 석탄회, 주물사, 폐석고 등에 포함되는 불소나 중금속 등의 유해 물질의 처리 방법으로서, 종래 다양한 방법이 검토되고 있다. 이와 같은 배경 속에서, 일본에서는 평성 15년에 토양 오염 대책법이 제정되어, 중금속 등으로서 카드뮴 및 그의 화합물, 납 및 그의 화합물, 6가 크로뮴 화합물, 비소 및 그의 화합물, 수은 및 그의 화합물, 셀레늄 및 그의 화합물, 불소 및 그의 화합물, 붕소 및 그의 화합물, 및 사이안 화합물이 제2종 특정 유해 물질로 특정되어 있다.
상기 중에서도, 철강 제조 프로세스에서 발생하는 슬래그는, 형석 유래의 불소를 고농도로 함유하고 있어, 슬래그의 재이용에 있어서 불소의 용출이 문제가 되는 경우가 있다. 현재, 슬래그를 노반재 등으로 재이용할 때에는, 평성 3년 환경청 고시 46호 용출 시험(이하, 「46호 용출 시험」이라고도 한다)이나, JIS에 규정된 용출 시험 방법을 이용하여, 용출량이 토양 환경 기준을 만족시키고 있는지의 확인이 행해지고 있다. 지금까지, JIS에 규정된 재이용 시의 있는 모습으로 불소의 용출 시험을 행하고 있었지만, 향후는 46호 용출 시험에 규정되는 -2.00mm에서의 용출 시험이 부과되어, 보다 엄격한 용출 시험으로 규격이 개정될 가능성이 있다. 그 때문에, 종래 클리어하고 있던 슬래그에 있어서도 불용화 처치가 필요한 것도 있어, 용출을 방지하기 위한 불용화제나 불용화 방법의 더한 검토가 필요하다.
이와 같은 가운데, 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 산성 용액에 대해서 고체상의 인산 알칼리(토류) 금속염을 용해시켜 이루어지는 불소 불용화제가 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 무기계 폐기물에 대해서 난용성 칼슘 화합물(수산화 칼슘, 인산 수소 칼슘 이수화물, 인산 칼슘)을 첨가, 혼합하고, 그 후 불소 흡착재(모노설페이트, 에트린자이트, 아파타이트, 마그네시아, 수산화 마그네슘)를 첨가, 혼합시켜 불소를 0.8mg/L 이하로 하는 토양 고화제가 제안되어 있다. 더욱이, 특허문헌 3에서는 불소 함유량이 0.15mass% 이상인 철강 슬래그(A)에 대해서, 인과 칼슘 함유의 광물상을 갖고 또한 불소 함유량이 0.15mass% 미만인 철강 슬래그(B)를 첨가하여, 불소를 포함하는 난용성 화합물을 생성시켜, 슬래그에 고정하는 처리 방법이 제안되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 불소 불용화제는, 고체상 인산 알칼리(토류) 금속염을 용해시켜 슬래그에 첨가하기 때문에, 금속염을 용해시키는 설비나 공정이 증가해 버린다. 또한, 인만으로의 처리이기 때문에, 귀중한 자원인 인을 다량으로 사용하여 처리 비용이 높아져 버린다.
특허문헌 2의 토양 고화제는, 폐기물 100중량부에 대해서, 난용성 칼슘 화합물이 1∼250중량부, 불소 흡착재가 0.1∼10중량부로 다량으로 처리제를 첨가하는 경우가 있어, 역시 처리 비용이 높아져 버린다.
특허문헌 3의 처리 방법에서는, 인 함유량이 0.3mass% 이상(바람직하게는 0.6mass% 이상), 또한 46호 용출 시험에서 용출되는 칼슘 용출량이 100mg/L 이상인 철강 슬래그(B)를 사용하는 등과 같은 제한이 있어, 처리가 번잡화되어 버린다.
본 발명은 상기에 비추어 이루어진 것으로, 단시간에 효율적으로 유해 물질을 불용화할 수 있는 유해 물질 불용화제 및 유해 물질의 불용화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 소정의 입자경을 갖고, 칼슘 및 마그네슘을 포함하며, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자와, 인산 화합물을 포함하는 입자를 특정의 비율로 포함하는 유해 물질 불용화제에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
즉 본 발명은 하기와 같다.
[1] 입자경이 2mm 이하이고, 유해 물질을 불용화하는 유해 물질 불용화제로서, 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를 포함하고, 상기 입자 A 중의 칼슘 성분과 상기 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0인 유해 물질 불용화제.
[2] 철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 [1]에 기재된 유해 물질 불용화제.
[3] 상기 입자 A가 돌로마이트 또는 돌로마이트계 화합물인 [1] 또는 [2]에 기재된 유해 물질 불용화제.
[4] 알루미늄 함유 화합물을 포함하고, 상기 입자 A와 상기 입자 B의 합계 100질량부에 대한 상기 알루미늄 화합물의 함유량이 10∼350질량부인 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질 불용화제.
[5] 상기 유해 물질이, 불소, 붕소, 6가 크로뮴, 셀레늄, 및 비소 중 적어도 어느 하나인 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질 불용화제.
[6] 상기 인산 화합물이, 인산 2수소 칼륨, 인산 수소 2칼륨, 인산 3칼륨, 인산 3나트륨 및 이들의 수화물, 및, 인산계 비료 중 적어도 어느 하나인 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질 불용화제.
[7] 슬래그 중의 상기 유해 물질을 불용화하는 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질 불용화제.
[8] 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를, 유해 물질을 함유하는 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 유해 물질의 불용화 방법으로서, 상기 입자 A 중의 칼슘 성분과 상기 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0이 되도록, 상기 입자 A 및 상기 입자 B를 상기 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 유해 물질의 불용화 방법.
[9] 상기 입자 A, 상기 입자 B, 및 상기 유해 물질 함유 고형물의 혼합 순서가 하기 (1)∼(3) 중 어느 하나인 [8]에 기재된 유해 물질의 불용화 방법.
(1) 상기 입자 A와 상기 입자 B를 혼합한 상태로, 또는, 상기 입자 A와 상기 입자 B를 따로따로 동시에 또는 축차로, 상기 유해 물질 함유 고형물에 혼합한다.
(2) 상기 입자 A와 상기 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 상기 입자 B를 혼합한다.
(3) 상기 입자 B와 상기 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 상기 입자 A를 혼합한다.
[10] 상기 혼합 순서가 상기 (1)에 기재된 순서이며, [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질 불용화제를 이용하여, 상기 (1)의 혼합을 행하는 [9]에 기재된 유해 물질의 불용화 방법.
[11] 상기 유해 물질 함유 고형물이 슬래그인 [8]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 유해 물질의 불용화 방법.
본 발명에 의하면, 단시간에 효율적으로 유해 물질을 불용화할 수 있는 유해 물질 불용화제 및 유해 물질의 불용화 방법을 제공할 수 있다.
[1] 유해 물질 불용화제
본 발명의 유해 물질 불용화제(이하, 간단히 「불용화제」라고 하는 경우가 있다)는, 2mm 이하의 입자경이고, 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가 산화물, 탄산염, 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를 포함하여 이루어진다. 그리고, 입자 A 중의 칼슘 성분과 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0이 되어 있다.
상기 「2mm 이하의 입자경」이란, 사별(篩別)에 의한 입자경이 2mm 이하로 된 입자경을 의미한다. 사별에 의한 입자경이 2mm를 초과하면 불용화제와 슬래그 등의 유해 물질 함유 고형물의 혼합 상태가 불균일해져, 유해 물질의 불용화가 불충분해져 버린다. 당해 입자경은 0.1∼2mm인 것이 바람직하고, 0.1∼1.5mm인 것이 보다 바람직하다.
한편, 사별은 JIS-Z-8801의 JIS 규격의 시험용 체[篩]를 이용하여 행한다.
본 발명의 유해 물질 불용화제에 의해 불용화되는 유해 물질 함유물로서는, 액상물 및 고형상물을 들 수 있고, 액상물로서는 유해 물질을 포함하는 배수, 고형상물(「유해 물질 함유 고형물」이라고도 한다)로서는 철강 제조 프로세스에서 발생하는 슬래그, 유해 물질을 포함하는 토양, 소각회, 석탄회, 주물사, 폐석고 등이다. 유해 물질 함유물로서는 고형상물이 바람직하고, 그 중에서도, 슬래그인 것이 보다 바람직하다.
유해 물질 함유물에 포함되는 유해 물질로서는, 평성 15년에 시행된 토양 오염 대책법에서 규정된 제2종 특정 유해 물질에 포함되는 카드뮴, 납, 6가 크로뮴, 비소, 수은, 셀레늄, 불소, 붕소 및 시안, 또한 안티몬 등을 예시할 수 있고, 이들의 화합물도 포함된다. 그 중에서도, 본 발명의 유해 물질 불용화제가 높은 불용화 효과를 발휘하는 관점에서 적합한 것은, 불소, 붕소, 6가 크로뮴, 셀레늄, 및 비소 중 적어도 어느 하나이며, 보다 적합한 것은 불소 및 붕소이다. 본 발명에서는, 유해 물질 함유물인 배수, 토양, 소각회, 석탄회, 슬래그, 주물사, 폐석고 등에는, 상기에서 예시한 유해 물질을 1종 단독으로 포함하고 있어도, 2종 이상을 포함하고 있어도 된다.
칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A로서는, 돌로마이트 및 돌로마이트로부터 유도되는 돌로마이트계 화합물을 들 수 있다. 돌로마이트계 화합물로서는, 반소성(半燒成) 돌로마이트, 경소(輕燒) 돌로마이트, 수산화 돌로마이트 등을 들 수 있다.
돌로마이트(Dolomite)는, 칼사이트(Calcite)라고 불리는 탄산 칼슘(CaCO3)과 마그네사이트(Magnesite)로 불리는 탄산 마그네슘(MgCO3)의, 이상적으로는 1:1의 복염이다. 성분적으로 보면, 이것은 칼사이트와 마그네사이트의 중간에 위치하는 물질이다. 돌로마이트를 비교적 온화한 조건에서 가열하면, 탈탄산 반응이 일어나, 「경소 돌로마이트」라고 불리는 산화 칼슘(CaO)과 산화 마그네슘(MgO)의 혼합물이 얻어진다. 경소 돌로마이트에 물을 가하여 소화시키면, 수산화 칼슘(Ca(OH)2)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2)의 혼합물인, 수산화 돌로마이트가 얻어진다. 수산화 돌로마이트에는, 탄산 칼슘, 산화 칼슘, 탄산 마그네슘, 이산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 제이철 등의 다른 성분을 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 함유하고 있어도 된다.
상기 수산화 돌로마이트에 포함되는 수산화 칼슘과 수산화 마그네슘의 질량비〔Ca(OH)2/Mg(OH)2 질량비〕는, 10/90∼90/10이 바람직하고, 20/80∼85/15가 보다 바람직하고, 40/60∼80/20이 더 바람직하다. 이 질량비가 상기의 범위이면, 유해 물질의 불용화 시에, 칼슘 성분, 마그네슘 성분 양자의 특성을 충분히 살릴 수 있게 된다.
상기 수산화 돌로마이트로서는, JIS R9001에 규정하는 특호 및 1호의 수산화 돌로마이트가 적합하다.
또한, 수산화 돌로마이트의 원료로서 경소 돌로마이트를 이용할 수 있다. 경소 돌로마이트로서는, JIS R9001에 규정하는 특호 및 1호의 경소 돌로마이트가 적합하다. 경소 돌로마이트는, 처리 대상물인 배수, 토양, 소각회 또는 석탄회 등에 포함되는 물과 반응하여 소화에 의해 수화되어 수산화 돌로마이트로 변화하므로, 수산화 돌로마이트를 조제하는 공정을 생략하고 경소 돌로마이트를 그대로 이용해도 수산화 돌로마이트에 의한 효과가 발휘된다.
또한, 반소성 돌로마이트란, 산화 마그네슘 및 탄산 칼슘을 주성분으로 하는 돌로마이트 반소성품을 가리킨다. 반소성 돌로마이트는, 돌로마이트를 600∼900℃의 온도에서 소성하는 것에 의해, 돌로마이트 성분 중의 탄산 마그네슘의 대부분을 탈탄산시켜, 산화 마그네슘으로 하는 한편으로, 탄산 칼슘은 거의 탈탄산시키지 않고, 그대로 남도록 하여 얻을 수 있다.
반소성 돌로마이트 중의 유리 산화 마그네슘의 함유량으로서는, 8질량% 이상인 것이 바람직하고, 15질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
여기에서, 유리 산화 마그네슘의 함유량이란, 돌로마이트 중의 탄산 마그네슘(MgCO3)이 탈탄산되어 생성된 산화 마그네슘(MgO)의 양(질량%)으로서 산출되는 양을 말한다. 그 산출은, 다음의 순서에 따라 행할 수 있다.
우선, JIS R9011의 「석회의 분석 방법」에 규정된 방법에 의해, CaO, MgO 및 Ig. loss(강열 감량)를 분석한다. 다음에, 분석에 의해 얻은 유리 산화 칼슘의 양이 1.5질량%에 이르고 있는지 여부에 따라, 하기 (i) 또는 (ii) 중 어느 하나를 선택한다.
(i) 유리 산화 칼슘의 양이 1.5질량% 이상일 때: 분석으로 얻은 MgO의 값을, 그대로 유리 산화 마그네슘의 양으로서 채용한다.
(ii) 유리 산화 칼슘의 양이 1.5질량% 미만일 때: 유리 산화 마그네슘의 양은, [분석으로 얻은 MgO-MgCO3로서 존재하는 MgO]에 의해 산출한다.
MgCO3로서 존재하는 MgO의 양은, 하기 식에 의해 구한다.
MgCO3로서 존재하는 MgO(질량%)={Ig. loss-(CaO÷56×44)}÷44×40
돌로마이트 및 돌로마이트계 화합물은, 그 화합물 중에 마그네슘 성분 및 칼슘 성분이 결정 입자 레벨로 공존하고 있기 때문에, 입자 B의 인산 성분과 마그네슘 성분 및 칼슘 성분의 3성분의 협동적 효과가 발휘되기 쉽다고 추찰되어, 보다 단시간에 유해 물질의 불용화를 행할 수 있다.
돌로마이트 및 돌로마이트계 화합물 중에서도, 수산화 돌로마이트 및 경소 돌로마이트가 보다 바람직하고, 수산화 돌로마이트가 더 바람직하다.
입자 B에 이용되는 인산 화합물로서는, 입자 A 중의 칼슘(예를 들어, 수산화 돌로마이트 중의 칼슘)과 반응하여 수산화 아파타이트와 같은 결정을 형성하는 것이면, 제한 없이 이용할 수 있고, 구체적으로는, 인산 2수소 칼륨, 인산 수소 2칼륨, 인산 3칼륨, 인산 2수소 나트륨, 인산 수소 2나트륨, 인산 3나트륨, 인산 2수소 암모늄, 인산 수소 2암모늄, 인산 3암모늄 및 이들의 수화물, 및 과인산 석회 등의 인산계 비료 등을 들 수 있다. 인산 화합물은, 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 그 중에서도, 인산 2수소 칼륨, 인산 수소 2칼륨, 인산 3칼륨, 인산 3나트륨 및 이들의 수화물, 및, 인산계 비료 중 적어도 어느 하나가 바람직하고, 인산 2수소 칼륨 및 그의 수화물이 보다 바람직하다.
예를 들어, 수산화 칼슘은, 인산 화합물과 반응하여, 인산 아파타이트 Ca5(PO4)3(OH)를 생성한다. 이 인산 아파타이트에 의해 유해 물질이 불용화되기 쉬워진다. 예를 들어, 유해 물질이 불소인 경우, 하기 식(1)로 나타내는 반응에 의해 배수뿐만 아니라, 슬래그나 토양과 같은 유해 물질 함유 고형물 중의 불소가 불용화된다.
Ca5(PO4)3(OH)＋F-→Ca5(PO4)3F＋OH- (1)
상기 식(1)로부터, 화학량론적으로는, 인산 아파타이트의 칼슘 성분에 대한 인 성분의 몰비로서 Ca:P=5:3이 되는 양(〔P/Ca〕 몰비: 0.6)이 등량이다.
여기에서, 수산화 돌로마이트는, 수산화 칼슘과 함께 수산화 마그네슘을 함유하고 있고, 상세한 메커니즘은 분명하지는 않지만, 수산화 마그네슘이 인산 아파타이트의 구조에 어떠한 영향을 미치는 것에 의해, 단순한 칼슘 화합물(상기와 같은 수산화 칼슘)보다도 반응 속도가 빨라져, 단시간에 유해 물질을 불용화할 수 있다고 생각된다.
특히, 수산화 돌로마이트 중의 마그네슘 성분은, 인산 아파타이트의 생성을 촉진시킴과 동시에, 인산 아파타이트에 의한 불화물의 고정화를 촉진하는 기능이 있다. 마그네슘 성분이 존재하지 않는 상황하에서는 수산화 칼슘의 표면을 인산 아파타이트가 덮음으로써 불화물의 고정화가 저해되지만, 마그네슘 성분이 존재하는 것에 의해 수산화 칼슘과 인산 아파타이트를 떨어뜨릴 수 있어, 불화물의 고정화 반응이 지속적으로 얻어진다고 생각된다.
인산 화합물의 첨가량은, 수산화 돌로마이트 중의 칼슘 성분(Ca)에 대한 인산 화합물의 인 성분(P)의 몰비(〔P/Ca〕 몰비)가, 0.1∼1.0이 되는 범위이다. 〔P/Ca〕 몰비가 0.1 미만이면, 예를 들어 불소 농도를 환경 기준치인 0.8mg/L 이하까지 불용화하는 것이 곤란해진다. 〔P/Ca〕 몰비가 1.0을 초과하면, 인산 화합물의 사용량이 많아져 비용의 상승을 초래해 버린다.
또한, 인산 화합물의 첨가량은, 유해 물질의 높은 용출 억제 효과를 얻는 관점에서, 〔P/Ca〕 몰비가 0.1∼0.7이 되는 범위인 것이 바람직하다. 〔P/Ca〕 몰비가 0.7 이하이면, 유해 물질의 용출 억제 효과가 높고, 고가인 인산 화합물의 첨가량을 줄일 수 있음과 함께, 환경 기준치 이하의 저농도까지 단시간에 불용화가 행해진다.
이상의 관점에서, 인산 화합물의 첨가량은, 〔P/Ca〕 몰비가 0.1∼0.6이 되는 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.3∼0.6이 되는 범위인 것이 더 바람직하다.
입자 A의 평균 입경은 5∼30μm인 것이 바람직하고, 10∼20μm인 것이 보다 바람직하다. 입자 B의 평균 입경은 0.1∼2.0mm인 것이 바람직하고, 0.5∼1.5mm로 입경이 고르게 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 평균 입경은 체분리에 의해 측정된 값, 또는 시판품의 경우는 카탈로그 등에 기재된 값에 상당한다.
본 발명의 유해 물질 불용화제는, 철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 화합물을 함유함으로써, 강알칼리성을 나타내는 유해 고형물이어도 불용화할 수 있다.
철 함유 화합물로서는, 염화 제일철, 염화 제이철, 황산 제일철, 황산 제이철, 및 이들의 수화물, 철분(鐵粉) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 황산 제일철 1수화물이 바람직하다. 철 함유 화합물은, 유해 물질 불용화제 중에 3∼30질량% 함유되어 있는 것이 바람직하고, 5∼10질량% 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다. 3질량% 이상 함유되어 있음으로써, 철 화합물에 의한 흡착 작용이나 용출 pH를 낮출 수 있다. 또한, 30질량% 이하 함유되어 있음으로써, 재료의 고결을 방지할 수 있다.
알루미늄 함유 화합물로서는, 황산 알루미늄, PAC(폴리염화 알루미늄), 알루미나 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 황산 알루미늄이 바람직하다. 알루미늄 함유 화합물은, 유해 물질 불용화제 중에 5∼70질량% 함유되어 있는 것이 바람직하고, 20∼60질량% 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다. 5질량% 이상 함유되어 있음으로써, 유리 칼슘 성분과 반응하여 에트린자이트를 생성함과 함께, 용출액의 pH를 낮출 수 있다. 또한, 70질량% 이하 함유되어 있음으로써, pH를 과잉하게 지나치게 낮추는 것을 막거나, 약제의 고결을 막을 수 있다.
또한, 알루미늄 함유 화합물을 포함하는 경우, 입자 A와 입자 B의 합계 100질량부에 대한 당해 알루미늄 화합물의 함유량은, 10∼350질량부인 것이 바람직하고, 10∼110질량부인 것이 보다 바람직하고, 30∼70질량부인 것이 더 바람직하다. 10∼350질량부 함유되어 있음으로써, 보다 양호한 불용화 효과를 얻을 수 있다. 또한, 특히, 입자 A와 입자 B에 있어서의 P/Ca가 낮은 경우(예를 들어, 0.1∼0.3)에도, 보다 양호한 불용화 효과를 발휘할 수 있다.
철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물도 각각 입자상인 것이 바람직하다. 어느 것도, 평균 입경은 10∼50μm인 것이 바람직하고, 15∼30μm인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경은 레이저 입도 분포계에 의해 측정된 값, 또는 시판품의 경우는 카탈로그 등에 기재된 값에 상당한다.
더욱이, 본 발명의 유해 물질 불용화제는, 철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 후술하는 슬래그나 소각 비회의 처리 방법에 대해서는 유효하다. 철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 포함하는 경우, 철 함유 화합물과 알루미늄 함유 화합물의 배합 비율, 즉, 알루미늄 함유 화합물 100질량부에 대한 철 함유 화합물은, 5∼50질량부인 것이 바람직하고, 10∼30질량부인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 유해 물질 불용화제에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 다른 성분을 포함해도 된다. 다른 성분으로서는, 슬러리화를 위한 물 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 유해 물질 불용화제는, 후술하는 본 발명의 유해 물질의 불용화 방법에 적용하는 것이 바람직하지만, 그 이외에도 예를 들어, 배수 처리 방법 등에도 적용할 수 있다.
본 발명의 유해 물질 불용화제를 이용한 유해 물질 함유 배수에 대한 불용화 방법으로서는, 불용화제를 유해 물질 함유 배수에 투입하고, 혼합 교반하는 방법이 바람직하다. 더욱이, 배수 중의 유해 물질의 농도를 보다 효과적으로 저감하는 관점에서, 다단식으로 처리하는 방법, 예를 들어, 유해 물질 불용화제를 유해 물질 함유 배수 중에 투입하고, 여과 분리에 의해 침전물을 제거한 후, 재차 여과액에 유해 물질 불용화제를 투입하여 반응시키는 것에 의해 유해 물질을 불용화하는 방법이 바람직하다.
유해 물질 불용화제의 배수로의 첨가량으로서는, 배수 중의 유해 물질 농도에 대해서, 결정할 필요가 있다. 예를 들어, 유해 물질이 불소이면, 처리 후의 배수 중의 불소 농도가 배수 기준치인 8mg/L 이하가 되도록 최적인 첨가량을 정할 필요가 있다. 배수 중의 불소 농도가 수천mg/L와 같은 고농도의 배수에 대해서는, 다단식으로 처리하는 것에 의해 사용량을 삭감할 수 있다.
이상의 관점에서, 유해 물질 불용화제를 한 번에 첨가하는 양으로서는, 유해 물질 함유 배수에 대해서, 바람직하게는 0.05∼5질량%가 되는 양이다. 유해 물질 불용화제의 첨가량이 0.05질량% 이상이면, 배수 중의 유해 물질의 용출의 억제 효과가 충분히 얻어진다. 유해 물질 불용화제의 첨가량이 5질량% 이하이면, 불용화제의 첨가량에 따른 유해 물질의 용출의 억제 효과가 얻어져, 교반 시의 부하나 처리 비용의 증대를 억제할 수 있다. 이 관점에서, 유해 물질 불용화제의 첨가량은, 유해 물질 함유 배수에 대해서, 0.1∼1.5질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼1.0질량%인 것이 더 바람직하고, 0.4∼0.8질량%인 것이 특히 바람직하다.
처리 시간으로서는, 통상 10분∼24시간, 바람직하게는 30분∼2시간이다.
유해 물질 불용화제의 첨가 후에 있어서의 처리 배수 pH는, 충분한 처리 성능을 끌어내기 위해서 pH가 7∼13인 것이 바람직하고, 공존 물질로서 납이나 아연 등을 포함하는 경우는 pH가 10∼12인 것이 보다 바람직하다. 또한, 예를 들어, 유해 물질이 불소이며, 그들의 공존 물질이 포함되지 않고, 불소만을 처리하는 경우 에 있어서는, pH 조정에 필요한 산성 물질을 삭감하기 위해서, 본 발명의 유해 물질 불용화제의 평형 pH인 pH 12∼13에서 처리를 행할 수 있다.
[2] 유해 물질의 불용화 방법
본 발명의 유해 물질의 불용화 방법은, 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를, 유해 물질을 함유하는 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 방법으로서, 입자 A 중의 칼슘 성분과 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0이 되도록, 입자 A 및 입자 B를 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 것이다. 여기에서, 입자 A 및 입자 B의 상세는 이미 기술한 대로이다.
한편, 이미 기술한 철 함유 화합물 및/또는 알루미늄 함유 화합물을 병용하는 경우는, 입자 A 및/또는 입자 B와 함께, 또는 독립하여 혼합할 수 있다.
유해 물질을 함유하는 유해 물질 함유 고형물에 대해서, 본 발명의 유해 물질 불용화제를, 분말상으로 투입 혼합하는 방법, 물과 혼합해 슬러리상으로 하여 혼합하는 방법 등, 공지의 방법을 적용함으로써, 충분히 유해 물질을 불용화할 수 있다. 분말로 투입하는 경우는, 입자 A와 입자 B를 미리 혼합한 것을 투입해도 되고, 입자 A와 입자 B를 따로따로 동시에 투입해도 되고, 따로따로 축차로 투입할 수도 있다. 슬러리상으로 투입하는 경우, 물에 대한 불용화제의 질량비〔불용화제/수〕가 0.03∼0.2인 것이 바람직하다.
이미 기술한 대로, 입자 A, 입자 B, 및 유해 물질 함유 고형물의 혼합 순서로서는, 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 일부의 입자 A 및/또는 입자 B를 유해 물질 함유 고형물에 혼합하고, 추가로 일부 또는 나머지의 입자 B 및/또는 입자 A를 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 것과 같은 축차 첨가 혼합이나, 각각을 일괄하여 혼합하는 일괄 혼합 등, 유해 물질 함유 고형물이나 주위의 환경에 따라 설정할 수 있다. 그와 같은 것 중에서도, 하기 (1)∼(3) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
(1) 입자 A와 입자 B를 혼합한 상태로, 또는, 입자 A와 입자 B를 따로따로 동시에 또는 축차로, 유해 물질 함유 고형물에 혼합한다.
(2) 입자 A와 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 입자 B를 혼합한다.
(3) 입자 B와 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 입자 A를 혼합한다.
혼합 순서로서는, (1)에 기재된 순서인 것이 바람직하고, 이미 기술한 본 발명의 유해 물질 불용화제를 이용하여, (1)의 혼합을 행하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 본 발명의 유해 물질 불용화제는, 주로 입자 A와 입자 B로 구성되어 있지만, 이것들은 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 시점에서 공존하고 있으면, 본 발명의 유해 물질 불용화제로서의 사용에 해당하는 것이다.
이하, 유해 물질 함유 고형물의 종류에 따른 처리 방법을 예시하지만 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(슬래그나 소각 비회의 처리 방법)
유해 물질 불용화제의 슬래그나 소각 비회로의 첨가량은, 바람직하게는 10∼100kg/t-고형물이다. 불용화제의 첨가량이 10kg/t-고형물 이상이면, 슬래그와 불용화제가 충분히 혼합되어, 슬래그 중의 유해 물질의 용출의 억제 효과가 충분히 얻어진다. 불용화제의 첨가량이 100kg/t-고형물 이하이면, 불용화제의 첨가량에 따른 유해 물질의 용출의 억제 효과가 얻어져, 처리 후의 처리 비용의 증대를 억제할 수 있다. 이 관점에서, 불용화제의 첨가량은, 15∼90kg/t-고형물인 것이 보다 바람직하고, 30∼75kg/t-고형물인 것이 더 바람직하다.
여기에서, 슬래그로서는, 철강 제조 공정에 있어서 부산물로서 발생하는 철강 슬래그를 들 수 있고, 노의 종류나 냉각 방법의 차이에 따라, 고로 슬래그(고로 서랭 슬래그, 고로 수쇄 슬래그), 제강 슬래그(전로 슬래그, 전기로 슬래그)와 같은 성상이 상이한 것이 있다. 철강 슬래그는 석회(CaO)와 실리카(SiO2)를 주성분으로 하고 있고, 그 외의 성분으로서, 고로 슬래그의 경우는 알루미나(Al2O3), 산화 마그네슘(MgO)과 소량의 황(S)을 포함하고, 제강 슬래그의 경우는 산화 철(FeO), 산화 마그네슘(MgO)을 함유하고 있다. 제강 슬래그의 경우, 금속 원소(예를 들어 철 등)가 산화물의 형태로 슬래그 중에 도입되어 있지만, 정련 시간이 짧고 석회 함유량이 많기 때문에, 부원료인 석회의 일부가 미용해된 채 유리 석회(free-CaO)로서 남는 것도 있다. 본 발명에서는 어느 슬래그에 대해서도 적용할 수 있다.
한편, 슬래그 중의 free-CaO는, 하기와 같이 하여 구할 수 있다. 우선, 슬래그를 200메쉬 이하로 분쇄하고, 그 분쇄물에 에틸렌 글리콜을 첨가하여, 80℃ 정도에서 추출시켜 추출액을 얻는다. 그 후, 그 추출액을 ICP로 분석하고, 그 분석치로부터 Ca(OH)2분을 빼는 것으로 free-CaO를 구할 수 있다.
상기와 같은 슬래그나 소각 비회 중에서도, 특히 CaO가 많으면 pH의 상승이나 불소 불용화 시의 CaF2 생성 등에 의해 목적하는 농도까지 불소 농도가 저하되지 않는다고 하는 불편이 생기기 쉽다. 그와 같은 경우에도 본 발명의 불용화제에 따르면 단시간에 효율적으로 유해 물질의 불용화 처리를 행할 수 있다. 즉, CaO가 30질량% 이상인 슬래그나 소각 비회에 대해서 보다 적합하게 사용할 수 있다.
한편, CaO는 JIS R9011 「석회의 시험 방법」에 준거한 EDTA 적정법이나, 일본석회협회 표준시험방법(2006)에 규정된 11. 유효 석회의 정량 방법에 따라 측정하여 구할 수 있다.
[토양 처리 방법]
본 발명에 있어서의, 유해 물질 함유 토양에 대한 불용화 방법은, 상기 불용화제를 토양과 혼합하는 것에 의해, 토양 중의 유해 물질을 불용화하는 방법이 바람직하다.
유해 물질 불용화제의 토양으로의 첨가량은, 바람직하게는 50∼300kg/m3이다. 불용화제의 첨가량이 50kg/m3 이상이면, 시공 시에 토양과 불용화제가 충분히 혼합되어 토양 중의 유해 물질의 용출의 억제 효과가 충분히 얻어진다. 불용화제의 첨가량이 300kg/m3 이하이면, 불용화제의 첨가량에 따른 유해 물질의 용출의 억제 효과가 얻어져, 처리 후의 토양 체적의 증대나 처리 비용의 증대를 억제할 수 있다. 이 관점에서, 불용화제의 첨가량은, 50∼150kg/m3인 것이 보다 바람직하고, 50∼100kg/m3인 것이 더 바람직하다.
불용화제의 첨가 후에 있어서의 처리 토양은, 지하수에 대한 오염이나 사람에 대한 폭로라고 하는 관점에서는, pH가 6∼8인 것이 바람직하고, pH가 7∼8인 것이 보다 바람직하다.
[소각회 처리 방법/석탄회 처리 방법]
본 발명에 있어서의, 소각회 또는 석탄회에 포함되는 유해 물질의 불용화 방법으로서는, 상기 불용화제를 소각회 또는 석탄회와 혼합하는 것에 의해, 소각회 또는 석탄회에 포함되는 유해 물질을 불용화하는 방법이 바람직하다.
이 유해 물질 불용화제의 소각회 또는 석탄회로의 첨가량은, 소각회 또는 석탄회에 대해서, 바람직하게는 1∼50질량%이다. 불용화제의 첨가량이 1질량% 이상이면, 시공 시에 소각회와 불용화제가 충분히 혼합되어, 소각회 또는 석탄회 중의 유해 물질의 용출의 억제 효과가 충분히 얻어진다. 불용화제의 첨가량이 50질량% 이하이면, 불용화제의 첨가량에 따른 유해 물질의 용출의 억제 효과가 얻어져, 처리 후의 소각회 또는 석탄회의 체적의 증대나 처리 비용의 증대를 억제할 수 있다. 이 관점에서, 불용화제의 첨가량은, 소각회 또는 석탄회에 대해서, 3∼30질량%인 것이 바람직하고, 5∼20질량%인 것이 더 바람직하다.
소각회 또는 석탄회로서는, 예를 들어, 제지 공장으로부터의 페이퍼 슬러지 소각회, 목질 바이오매스 연료를 보일러로 태웠을 때에 발생하는 바이오매스계 소각회, 도시 쓰레기 소각로에서 발생하는 소각회(매진, 비회 및 주회), 석탄 화력발전 시에 발생하는 석탄회, 하수 오니 소각회, 각종 산업 폐기물 등의 연소회 등을 들 수 있지만, 유해 물질을 포함하는 소각회 또는 석탄회이면, 이것들로 한정되지 않는다.
불용화제와 소각회 또는 석탄회를 혼합한 혼합물을 얻은 후, 유해 물질의 용출 억제 효과를 높이는 관점에서, 물을 가하여 해당 혼합물을 양생할 수도 있다. 양생 방법에 특별히 제한은 없고, 불용화제와 소각회 또는 석탄회의 혼합물을 단지 방치하는 것만으로도 되고, 해당 혼합물을 완만하게 혼합하면서 행해도 된다. 양생 기간으로서는 1∼30일간이 바람직하고, 3∼10일이 보다 바람직하다. 1일 이상이면 충분한 유해 성분의 용출 억제 효과와 강도 발현 효과가 얻어지고, 30일 이내이면 유해 성분의 용출 억제 효과의 개선이 나타난다.
본 발명의 유해 물질 불용화 방법에 의해 소각회 또는 석탄회를 처리함으로써, 환경청 고시 제46호에 따른 환경 기준치를 만족시킨 소각회 또는 석탄회를 노반재 등에 유효 이용할 수 있다.
(그 외의 유해 물질 함유 고형물의 처리 방법)
그 외의 유해 물질 고형 함유물에 대해서도, 이미 기술한 「유해 물질 함유 고형물의 처리 방법」을 참고로 하고, 필요에 따라서 공지의 처리 방법을 참고로 하여 유해 물질의 불용화를 행할 수 있다.
그 외의 유해 물질 함유 고형물로서는, 주물사, 폐석고 등을 들 수 있지만 이것들로 한정되는 것은 아니다.
이상와 같이, 본 발명의 유해 물질의 불용화 방법은 단지 불용화제를 유해 물질 함유 고형물과 혼합하는 것만으로 되므로, 시간적으로도 작업적으로도 효율이 높은 것이다.
실시예
다음에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1∼4 및 비교예 1∼4)
수산화 돌로마이트(입자 A), 인산 칼륨(입자 B), 산화 마그네슘을 하기 표 1 및 표 2와 같이 배합하고 사별에 의해 소정의 입자경 범위가 되도록, 실시예 1∼4 및 비교예 1∼4의 유해 물질 불용화제를 제작했다.
한편, 수산화 돌로마이트, 인산 칼륨, 산화 마그네슘은 이하에 나타내는 것을 사용했다. 또한, 실시예 및 비교예의 입자경은 JIS-Z-8801의 JIS 규격의 시험용 체를 이용하여 조정했다.
· 수산화 돌로마이트(입자 A): 요시자와석회공업주식회사제 JIS R9001의 1호 기준 적합품
· 인산 칼륨(입자 B): 와코준야쿠주식회사제 인산 2수소 칼륨
· 산화 마그네슘: 와코준야쿠주식회사제 특급 산화 마그네슘
각 예의 불용화제의 양을 슬래그 A와의 배합비가 표 1에 나타내는 바와 같이 하여 자루 내에서 충분히 혼합하여 슬래그 A(제강 슬래그)의 불용화 처리를 행하고, 평성 3년 환경청 고시 제46호에 기초하는 불소의 용출 시험을 행했다. 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타낸다.
한편, 비교예 1은 불용화 처리를 행하지 않았다. 용출 시험의 pH는 HORIBA제 pH 미터로 분석하고, F 농도에 대해서는 JIS K0102에 준거하여 흡광 광도법에 의해 구했다. 또한, 슬래그 A는 이하에 나타내는 것을 사용했다.
· 슬래그 A: CaO; 20∼40질량%, SiO2; 10∼20질량%, Al2O3; 10∼20질량%, FeO; 10∼15질량%
종래, 불소의 불용화에는 산화 마그네슘이 사용되어 왔다. 그러나, 제강 슬래그는 용출 pH가 강알칼리가 되기 때문에, 비교예 2에 나타내는 대로 불용화 효과가 얻어지지 않았다. 한편, 실시예 1∼4의 수산화 돌로마이트 입자와 인산 칼륨 입자의 혼합물에서는, 불소 불용화 효과가 얻어지고, P/Ca가 클수록 불용화 성능은 높아졌다. 또한, 비교예 3, 비교예 4에 나타내는 바와 같이, 인산 칼륨만으로는 불용화 효과는 얻어지지만, 기준치(0.8mg/L 이하)를 달성할 수 없고, 수산화 돌로마이트와 조합함으로써 높은 불용화 효과가 얻어진다는 것을 알 수 있었다.
(실시예 5∼9)
수산화 돌로마이트, 인산 칼륨, 산화 마그네슘, 황산 제일철, 황산 알루미늄을 하기 표 3과 같이 배합하고 사별에 의해 소정의 입자경 범위가 되도록, 실시예 5∼9의 유해 물질 불용화제를 제작했다.
한편, 수산화 돌로마이트, 인산 칼륨은 「실시예 1∼4 및 비교예 1∼4」에서 사용한 것을 이용했다. 황산 제일철, 황산 알루미늄은, 이하에 나타내는 것을 사용했다.
· 황산 제일철: 사카이화학공업주식회사제 황산 제일철 1수화물
· 황산 알루미늄: 다이메이화학공업주식회사제 황산 알루미늄
각 예의 불용화제의 양을 소각 비회 A와의 배합비가 표 3에 나타내는 바와 같이 하여 자루 내에서 충분히 혼합하여 소각 비회 A의 불용화 처리를 행하고, 평성 3년 환경청 고시 제46호에 기초하는 불소의 용출 시험을 행했다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
한편, 비교예 5는 불용화 처리를 행하지 않았다. 용출 시험은 「실시예 1∼3 및 비교예 1, 2」와 마찬가지로 했다. 또한, 소각 비회 A는 이하에 나타내는 것을 사용했다.
· 소각 비회 A: Ig. Loss; 3∼10질량%, CaO; 35∼50질량%, SiO2; 15∼30질량%, 최대 입경; 250μm 이하
한편, 실시예 5, 6의 「입자 A와 입자 B와 황산 제일철과 황산 알루미늄」을 포함하는 불용화제의 사별 후의 입자경은 1.5mm 이하이며, 실시예 7∼9의 「입자 A와 입자 B와 황산 알루미늄」을 포함하는 불용화제의 사별 후의 입자경은 1.5mm 이하였다.
강알칼리성을 나타내는 소각 비회 A에는 배기가스 처리 등에 포함되는 소석회가 포함되어 있어, 이것이 불소의 불용화를 저해한다고 생각된다. 산성의 황산 제일철이나 황산 알루미늄을 가함으로써 불용화 시의 pH를 낮춤과 함께, 황산 알루미늄을 첨가함으로써 칼슘원과 반응하여 불용화 효과를 가지는 에트린자이트의 생성을 기대할 수 있다. 입자 A와 입자 B로 이루어지는 불용화제에 실시예 5∼9와 같이 양자 또는 어느 하나를 가함으로써 pH가 저하되고, 불소 농도도 저하되어 불용화 효과가 얻어졌다.
(실시예 10∼19 및 비교예 6, 7)
수산화 돌로마이트, 인산 칼륨, 황산 알루미늄을 하기 표 4와 같이 배합하고 사별에 의해 소정의 입자경 범위가 되도록, 실시예 10∼19의 유해 물질 불용화제를 제작했다.
한편, 수산화 돌로마이트, 인산 칼륨은 「실시예 1∼4 및 비교예 1∼4」에서 사용한 것을 이용했다. 황산 알루미늄은, 「실시예 5∼9」에서 사용한 것을 이용했다.
각 예의 불용화제의 양을 소각회 B와의 배합비가 표 4에 나타내는 바와 같이 하여 자루 내에서 충분히 혼합하여 소각회 B의 불용화 처리를 행하고, 평성 3년 환경청 고시 제46호에 기초하는 불소의 용출 시험을 행했다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
한편, 비교예 6은 불용화 처리를 행하지 않았다. 비교예 7은 입자 A 및 입자 B를 사용하지 않고, 황산 알루미늄만을 이용한 예이다. 용출 시험은 「실시예 1∼4 및 비교예 1∼4」와 마찬가지로 했다. 또한, 소각회 B는 이하에 나타내는 것을 사용했다.
· 소각회 B: SiO2; 45∼60질량%, Al2O3; 20∼35질량%, 최대 입경; 250μm 이하
한편, 실시예 10∼19의 「입자 A와 입자 B와 황산 알루미늄」을 포함하는 불용화제의 사별 후의 입자경은 1.5mm 이하였다.
(실시예 20∼23 및 비교예 8)
수산화 돌로마이트, 인산 칼륨, 황산 알루미늄을 하기 표 5와 같이 배합하고 사별에 의해 소정의 입자경 범위가 되도록, 실시예 20∼23의 유해 물질 불용화제를 제작했다.
한편, 수산화 돌로마이트, 인산 칼륨은 「실시예 1∼4 및 비교예 1∼4」에서 사용한 것을 이용했다. 황산 알루미늄은, 「실시예 5∼9」에서 사용한 것을 이용했다.
각 예의 불용화제의 양을 소각회 C와의 배합비가 표 5에 나타내는 바와 같이 하여 자루 내에서 충분히 혼합하여 소각회 C의 불용화 처리를 행하고, 평성 3년 환경청 고시 제46호에 기초하는 불소의 용출 시험을 행했다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
한편, 비교예 8은 불용화 처리를 행하지 않았다. 용출 시험은 「실시예 1∼4 및 비교예 1∼4」와 마찬가지로 했다. 또한, 소각회 C는 이하에 나타내는 것을 사용했다.
· 소각회 C: CaO; 30∼50질량%, SiO2; 30∼50질량%, 최대 입경; 250μm 이하
한편, 실시예 20∼23의 「입자 A와 입자 B와 황산 알루미늄」을 포함하는 불용화제의 사별 후의 입자경은 1.5mm 이하였다.
Claims (11)
- 입자경이 2mm 이하이고, 유해 물질을 불용화하는 유해 물질 불용화제로서,
칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와,
인산 화합물을 포함하는 입자 B를 포함하고,
상기 입자 A 중의 칼슘 성분과 상기 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0이고,
상기 유해 물질이, 불소, 붕소, 6가 크로뮴, 셀레늄, 및 비소 중 적어도 어느 하나인 유해 물질 불용화제. - 제 1 항에 있어서,
철 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유해 물질 불용화제. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 입자 A가 돌로마이트 또는 돌로마이트계 화합물인 유해 물질 불용화제. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
알루미늄 함유 화합물을 포함하고, 상기 입자 A와 상기 입자 B의 합계 100질량부에 대한 상기 알루미늄 함유 화합물의 함유량이 10∼350질량부인 유해 물질 불용화제. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 인산 화합물이, 인산 2수소 칼륨, 인산 수소 2칼륨, 인산 3칼륨, 인산 3나트륨 및 이들의 수화물, 및 인산계 비료 중 적어도 어느 하나인 유해 물질 불용화제. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
슬래그 중의 상기 유해 물질을 불용화하는 유해 물질 불용화제. - 칼슘 및 마그네슘을 포함하고, 또한 이들 중 적어도 어느 하나가, 산화물, 탄산염 또는 수산화물을 형성하고 있는 입자 A와, 인산 화합물을 포함하는 입자 B를, 유해 물질을 함유하는 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 유해 물질의 불용화 방법으로서,
상기 유해 물질이, 불소, 붕소, 6가 크로뮴, 셀레늄, 및 비소 중 적어도 어느 하나이고,
상기 입자 A 중의 칼슘 성분과 상기 입자 B 중의 인산 화합물의 인 성분의 몰비(P/Ca)가 0.1∼1.0이 되도록, 상기 입자 A 및 상기 입자 B를 상기 유해 물질 함유 고형물에 혼합하는 유해 물질의 불용화 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 입자 A, 상기 입자 B, 및 상기 유해 물질 함유 고형물의 혼합 순서가 하기 (1)∼(3) 중 어느 하나인 유해 물질의 불용화 방법.
(1) 상기 입자 A와 상기 입자 B를 혼합한 상태로, 또는, 상기 입자 A와 상기 입자 B를 따로따로 동시에 또는 축차로, 상기 유해 물질 함유 고형물에 혼합한다.
(2) 상기 입자 A와 상기 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 상기 입자 B를 혼합한다.
(3) 상기 입자 B와 상기 유해 물질 함유 고형물을 혼합한 후, 상기 입자 A를 혼합한다. - 제 8 항에 있어서,
상기 혼합 순서가 상기 (1)에 기재된 순서이며, 상기 입자 A 및 상기 입자 B가 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 유해 물질 불용화제에 포함되는 것이고, 상기 유해 물질 불용화제를 이용하여, 상기 (1)의 혼합을 행하는 유해 물질의 불용화 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 유해 물질 함유 고형물이 슬래그인 유해 물질의 불용화 방법.
- 삭제
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008273994A (ja) | 2006-10-18 | 2008-11-13 | Murakashi Sekkai Kogyo Kk | 有害物質不溶化処理用組成物 |
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