JP2001121108A - 灰の無害化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物を熱処理した灰中の重金属を溶出防止
し、灰を確実に安定して無害化することができる灰の無
害化処理方法を提供する。 【解決手段】 灰にピペリジンペンタメチレンジチオカ
ルバミン酸又はその塩と水を添加して混練することを特
徴とする灰の無害化処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物を焼却、熱分解、溶融などの熱処理によって排出さ
れる焼却灰や飛灰などの灰の無害化処理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、飛灰の無害化処理方法として、例
えば、特開平６−７９２５４号公報には、飛灰に水とト
リス（ジチオカルボキシ）ジエチレントリアミン、又は
Ｎ¹,Ｎ²−ビス（ジチオカルボキシ）ジエチレントリア
ミン、若しくはそれらの塩を添加して混練する方法が記
載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−７
９２５４号公報に記載されている方法では、とくに高ア
ルカリ性飛灰や溶融飛灰中に含有する鉛を溶出防止する
ことが困難であるという問題があった。本発明は、上記
の問題点を解消し、焼却灰や飛灰などの廃棄物を熱処理
した灰からの重金属の溶出防止を確実に安定して灰を無
害化することができる灰の無害化処理方法に関するもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、灰を処理する
に際し、灰にピペリジンペンタメチレンジチオカルバミ
ン酸又はその塩を添加して混練することによって、灰を
無害化することができるという事実を見出し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は、灰にピペリジンペンタ
メチレンジチオカルバミン酸又はその塩と水を添加して
混練することを特徴とする灰の無害化処理方法を要旨と
するものである。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
対象となる灰は、通常、都市ごみや産業廃棄物を焼却、
熱分解、溶融などの熱処理によって排出されるもので、
焼却灰、焼却飛灰、直接溶融飛灰、ガス化溶融飛灰、灰
溶融飛灰、ボイラー灰、空気予熱器灰、ガス冷却器灰、
半乾式排ガス反応灰などが挙げられる。

【０００６】本発明に用いられるピペリジンペンタメチ
レンジチオカルバミン酸塩としては、ピペリジンペンタ
メチレンジチオカルバミン酸リチウム、ピペリジンペン
タメチレンジチオカルバミン酸カリウム、ピペリジンペ
ンタメチレンジチオカルバミン酸ナトリウム、ピペリジ
ンペンタメチレンジチオカルバミン酸アンモニウムなど
が挙げられる。

【０００７】本発明に用いられるピペリジンペンタメチ
レンジチオカルバミン酸又はその塩の添加量は、廃棄物
の熱処理や排ガス処理方法などで灰の性状によって異な
るが、通常、灰１００質量部に対して、０．１〜３０質
量部となるように加えればよい。

【０００８】本発明においては、処理灰が取扱いやすい
湿土状の含水率１５〜４５％となるように、水を添加す
る。ことが好ましい。用いられる水量は、灰の性状によ
って異なるが、通常、処理灰が灰１００質量部に対し
て、２０〜７０質量部である。

【０００９】灰にピペリジンペンタメチレンジチオカル
バミン酸又はその塩と水を添加して混練する方法は、と
くに限定するものではないが、通常、二軸ニーダ型混練
機を用いるのが好ましい。具体的には、まず第１混練機
で灰とピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸又
はその塩を１〜３０分間混練したのち、次いで第２混練
機で水を加えて１〜３０分間混練することが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。なお、灰中の重金属類等の含有量は、「底質調
査方法（環水管１２７号）」及び「工場排水試験方法
（ＪＩＳＫ−０１０２）」に従って測定した。また、無
害化処理を施した処理灰からの重金属類の溶出量は、
「産業廃棄物に含まれる金属等の検出方法（環告１３
号）」に従って測定した。

【００１１】実施例１ 化学組成がＰｂ5,200mg/kg、Ｃｄ14mg/kg、Ｔ−Ｈｇ0.0
43mg/kg、Ｃａ14,000mg/kg、Ｎａ3,800mg/kg、Ｋ3,100m
g/kg、ＤＳ（溶解性蒸発残留物、溶解性塩濃度に相当）
21,000mg/kg 、ｐＨ13.4、含水率0.08％、環境庁告示第
１３号による溶出試験方法（以下、環告１３号法と称す
る）の溶出濃度がＰｂ36mg/l、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ
−Ｈｇ0.0005mg/l以下の、あらかじめ缶や針金などの異
物を取り除いた都市ごみ焼却灰１００質量部に対して、
処理能力１０kg/hの二軸ニーダ型混練機を用いて、まず
第１混練機で１００％ピペリジンペンタメチレンジチオ
カルバミン酸１質量部を添加して１０分間混練したの
ち、次いで第２混練機で水３５質量部を添加して１０分
間混練して無害化処理した。無害化した処理灰につい
て、溶出濃度、ｐＨ、含水率を測定し、その結果を表１
に示した。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ0.005m
g/l、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以下で、
Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下を十分にクリアでき
た。

【００１２】実施例２ 都市ごみ焼却飛灰とピペリジンペンタメチレンジチオカ
ルバミン酸と水を同時に添加した以外は、実施例１と同
様に行った。無害化した処理灰の測定項目も実施例１と
同様に行い、その結果を表１に示した。表１より、処理
灰の溶出濃度は、Ｐｂ0.020mg/l、Ｃｄ0.001mg/l以下、
Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以下で、Ｐｂの埋立判定基準０．３
mg/l以下を十分にクリアできたが、実施例１よりもＰｂ
溶出濃度が高かった。

【００１３】実施例３ 化学組成がＰｂ7,790mg/kg、Ｃｄ337mg/kg、Ｔ−Ｈｇ4.
20mg/kg、Ｃａ131,000mg/kg、Ｎａ38,100mg/kg、Ｋ42,8
00mg/kg、ＤＳ237,000mg/kg、ｐＨ6.9、含水率0.10％、
溶出濃度がＰｂ25.7mg/l、Ｃｄ5.50mg/l、Ｔ−Ｈｇ0.00
11mg/lの都市ごみ焼却飛灰１００質量部に対して、１０
％ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸リチウ
ム３０質量部と水５質量部を用いた以外は、実施例１と
同様にして無害化処理を行った。無害化した処理灰の測
定項目も実施例１と同様に行い、その結果を表１に示し
た。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ0.005mg/l以
下、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以下で、
Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下を十分にクリアでき
た。

【００１４】実施例４ 化学組成がＰｂ780mg/kg、Ｃｄ17.6mg/kg、Ｔ−Ｈｇ2.8
1mg/kg、Ｃａ145,000mg/kg、Ｎａ37,800mg/kg、Ｋ67,20
0mg/kg、ＤＳ221,000mg/kg、ｐＨ12.5、含水率0.52％、
溶出濃度がＰｂ0.79mg/l、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈ
ｇ0.0005mg/l以下の都市ごみを600℃で熱分解した残渣
を1,400℃で溶融したガス化溶融飛灰１００質量部に対
して、２０％ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミ
ン酸カリウム１０質量部と水２０質量部を用いた以外
は、実施例１と同様にして無害化処理を行った。無害化
した処理灰の測定項目も実施例１と同様に行い、その結
果を表１に示した。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐ
ｂ0.005mg/l以下、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005
mg/l以下で、Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下を十分
にクリアできた。

【００１５】実施例５ 化学組成がＰｂ7,790mg/kg、Ｃｄ337mg/kg、Ｔ−Ｈｇ4.
20mg/kg、Ｃａ131,000mg/kg、Ｎａ38,100mg/kg、Ｋ42,8
00mg/kg、ＤＳ237,000mg/kg、ｐＨ6.9、含水率0.10％、
溶出濃度がＰｂ25.7mg/l、Ｃｄ5.50mg/l、Ｔ−Ｈｇ0.00
11mg/lの都市ごみ焼却飛灰１００質量部に対して、１０
％ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸アンモ
ニウム３０質量部と水５質量部を用いた以外は、実施例
１と同様にして無害化処理を行った。無害化処理灰の測
定項目も実施例１と同様に行い、その結果を表１に示し
た。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ0.005mg/l以
下、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以下で、
Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下を十分にクリアでき
た。

【００１６】実施例６ 化学組成がＰｂ14,900mg/kg、Ｃｄ372mg/kg、Ｔ−Ｈｇ
1.17mg/kg、Ｃａ21,000mg/kg 、Ｎａ97,900mg/kg、Ｋ13
4,000mg/kg、ＤＳ660,000mg/kg、ｐＨ5.7、含水率0.11
％、溶出濃度がＰｂ158mg/l、Ｃｄ1.81mg/l、Ｔ−Ｈｇ
0.0005mg/l以下の都市ごみ焼却灰３質量部と都市ごみ焼
却飛灰１質量部を 1,400℃で溶融した灰溶融飛灰１００
質量部に対して、５０％ピペリジンペンタメチレンジチ
オカルバミン酸ナトリウム１０質量部と水２５質量部を
用いた以外は、実施例１と同様にして無害化処理を行っ
た。無害化した処理灰の測定項目も実施例１と同様に行
い、その結果を表１に示した。表１より、処理灰の溶出
濃度は、Ｐｂ0.008mg/l、Ｃｄ0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ
0.0005mg/l以下で、Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下
を十分にクリアできた。

【００１７】比較例１ ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸ナトリウ
ムの代わりに、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム
を用いた以外は、実施例５と同様に行った。無害化した
処理灰の測定項目も実施例１と同様に行い、その結果を
表１に示した。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ7.
82mg/l、Ｃｄ 0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以下
で、Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下を大きくオーバ
ーし、実施例５のピペリジンペンタメチレンジチオカル
バミン酸ナトリウムに比べて、Ｐｂ溶出濃度が非常に高
く、無害化性能が非常に劣ることが分かった。

【００１８】比較例２ ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸ナトリウ
ムの代わりに、ピロリジンジチオカルバミン酸ナトリウ
ムを用いた以外は、実施例５と同様に行った。無害化し
た処理灰の測定項目も実施例１と同様に行い、その結果
を表１に示した。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ
0.25mg/l、Ｃｄ 0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以
下で、Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下をクリアでき
たが、実施例５のピペリジンペンタメチレンジチオカル
バミン酸ナトリウムに比べて、Ｐｂ溶出濃度が高く、無
害化性能が劣ることが分かった。

【００１９】比較例３ ピペリジンペンタメチレンジチオカルバミン酸ナトリウ
ムの代わりに、ピペラジンジチオカルバミン酸ナトリウ
ムを用いた以外は、実施例５と同様に行った。無害化し
た処理灰の測定項目も実施例１と同様に行い、その結果
を表１に示した。表１より、処理灰の溶出濃度は、Ｐｂ
0.27mg/l、Ｃｄ 0.001mg/l以下、Ｔ−Ｈｇ0.0005mg/l以
下で、Ｐｂの埋立判定基準０．３mg/l以下をクリアでき
たが、実施例５のピペリジンペンタメチレンジチオカル
バミン酸ナトリウムに比べて、Ｐｂ溶出濃度が高く、無
害化性能が劣ることが分かった。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ピペリジンペンタメチ
レンジチオカルバミン酸又はその塩は、灰中の重金属を
化学的に重金属キレート化合物にし、灰中の重金属溶出
防止性能が非常に優れており、廃棄物を熱処理した灰を
確実に安定して無害化することを可能にした。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 灰にピペリジンペンタメチレンジチオカ
   ルバミン酸又はその塩と水を添加して混練することを特
   徴とする灰の無害化処理方法。