JP2013193039A - Heavy metal fixing agent used for incineration fly ash and stabilization treatment method of the incineration fly ash - Google Patents

Heavy metal fixing agent used for incineration fly ash and stabilization treatment method of the incineration fly ash Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heavy metal fixing agent and a treatment method capable of fixing heavy metals and capable of stably maintaining elution-preventing effect for a long time in a chemical treatment method widely used as a heavy metal fixing method.SOLUTION: A heavy metal fixing agent used for incineration fly ash includes a triazole compound. A heavy metal fixing agent is added into the incineration fly ash to be mixed therein so that the heavy metals in the incineration fly ash are fixed and elution is prevented.

Description

本発明は、都市ゴミ、産業廃棄物、下水汚泥等の廃棄物焼却炉(溶融炉を含む)や、亜鉛回収プロセス、アルミニウム精錬プロセス、鉄鋼精錬プロセスなどから排出される排ガスから集塵装置で分離される焼却飛灰中の重金属類を固定化して溶出を防止する焼却飛灰の安定化処理、さらには金属汚染物、土壌、産業廃棄物を処理する技術に関する。   The present invention separates waste gas from waste incinerators (including melting furnaces) such as municipal waste, industrial waste, sewage sludge, zinc recovery process, aluminum refining process, steel refining process, etc. with a dust collector. The present invention relates to stabilization of incineration fly ash that immobilizes heavy metals in the incineration fly ash to prevent elution, and further to technology for treating metal contaminants, soil, and industrial waste.

産業廃棄物や都市ゴミなどの焼却処理の際に発生する焼却飛灰(別名:ばいじん、以下「焼却飛灰」と記す)には、鉛、カドミウム、六価クロム、水銀、砒素、セレンなどの重金属類が含有されている。焼却飛灰は、特別管理一般廃棄物であり、薬剤処理などの中間処理が義務付けられている。これらの焼却飛灰は重金属類を含有しているので、埋め立て処理を行った後に、雨水などによって重金属類が溶出してしまうため、これら重金属類を固定化して溶出を防止する安定化処理方法が一般的に用いられている。この焼却飛灰中の重金属類の固定化処理に関しては、「セメント固化法」、「酸、その他の溶媒による抽出法」、「溶融固定化」、「薬剤添加法」のいずれかの処理を行うことが義務づけられている。このうち、「薬剤添加法」は、他の方法に比べて一般的に装置並びに取り扱いが簡便なため、種々検討されている。薬剤添加法とは、所定量の水と薬剤と焼却飛灰とを混練して反応させ、有害な重金属類を固定化する方法である。この目的で用いられる薬剤としては、有機キレート重金属固定化剤、リン酸化合物や鉄化合物などの無機重金属固定化剤がある。たとえば、ジチオカルバミン酸塩と尿素とを含有する固定化剤を焼却飛灰に添加して鉛とカドミウムを固定化して溶出を防止する技術(特許文献1)、リン酸を含む固定化剤を焼却飛灰に添加して鉛とカドミウムを固定化して溶出を防止する技術(特許文献2)が提案されている。また、セメント固化法として、セメントとリン酸を含む固定化剤を添加して銅と鉛を固定化して溶出を防止する技術(特許文献3)が提案されている。特許文献3には、トリアゾールを添加してもよいとの記載はあるが、トリアゾールを添加して固定化を確認した実施例は記載されていない。   Incineration fly ash generated during the incineration of industrial waste and municipal waste (also known as soot and dust, hereinafter referred to as “incineration fly ash”) includes lead, cadmium, hexavalent chromium, mercury, arsenic, selenium, etc. Contains heavy metals. Incinerated fly ash is a specially managed municipal waste, which requires intermediate treatment such as chemical treatment. Since these incineration fly ash contains heavy metals, heavy metals are eluted by rainwater after landfill treatment, so there is a stabilization treatment method that fixes these heavy metals and prevents elution. Commonly used. Regarding the immobilization of heavy metals in the incineration fly ash, any of the "Cement solidification method", "Extraction method with acid or other solvent", "Melt immobilization", or "Drug addition method" is performed. It is obligatory. Among these, the “drug addition method” has been studied in various ways because it is generally easier to handle and handle than other methods. The chemical addition method is a method in which a predetermined amount of water, a chemical and incineration fly ash are kneaded and reacted to fix harmful heavy metals. Examples of the drug used for this purpose include organic chelate heavy metal fixing agents and inorganic heavy metal fixing agents such as phosphate compounds and iron compounds. For example, a technology for preventing elution by adding a fixing agent containing dithiocarbamate and urea to incineration fly ash to immobilize lead and cadmium (Patent Document 1), and a fixing agent containing phosphoric acid. A technique for preventing elution by immobilizing lead and cadmium by adding to ash (Patent Document 2) has been proposed. In addition, as a cement solidification method, a technique for preventing elution by adding a fixing agent containing cement and phosphoric acid to fix copper and lead (Patent Document 3) has been proposed. Patent Document 3 describes that triazole may be added, but does not describe an example in which the fixation was confirmed by adding triazole.

これまでに提案されている焼却飛灰に用いる重金属固定化剤では、重金属類の溶出防止が不十分な場合があった。特にジチオカルバミン酸塩系の重金属固定化剤では、銅を含有する焼却飛灰に使用すると、長時間置くと、重金属類の溶出防止効果が持続せず、鉛などの重金属類が溶出しやすくなる場合があった。また、水銀を含有する焼却飛灰からの水銀の溶出防止効果が不十分であった。   The heavy metal immobilizing agents used for the incineration fly ash proposed so far sometimes have insufficient prevention of elution of heavy metals. In particular, dithiocarbamate-based heavy metal immobilizing agents, when used in incineration fly ash containing copper, do not maintain the effect of preventing the elution of heavy metals when placed for a long time, and lead and other heavy metals are likely to elute. was there. Moreover, the elution prevention effect of mercury from incineration fly ash containing mercury was insufficient.

特開2008-272557号公報JP 2008-272557 A 特公平04-61710号公報Japanese Patent Publication No.04-61710 特開平09-192626号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-192626 特願2010−210375号Japanese Patent Application No. 2010-210375

本発明は、重金属類固定化方法として広く用いられている薬剤処理方法において、重金属類を固定化して溶出防止効果を安定かつ長時間持続できる重金属固定化剤及び処理方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a heavy metal immobilizing agent and a treatment method that can immobilize heavy metals and stably maintain the elution prevention effect for a long time in a drug treatment method widely used as a method for immobilizing heavy metals. To do.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、水銀及び/又は銅を含有する焼却飛灰にトリアゾール化合物を含む重金属固定化剤を添加して混練することにより、重金属類、特に水銀及び鉛を固定化して、溶出防止効果を安定かつ長期間持続できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added a heavy metal fixing agent containing a triazole compound to incineration fly ash containing mercury and / or copper, and kneaded the heavy metal. In particular, the inventors have found that the elution preventing effect can be stably maintained for a long time by immobilizing mercury, particularly mercury and lead, and have completed the present invention.

本発明によれば、トリアゾール化合物を含むことを特徴とする、水銀及び/又は銅を含有する焼却飛灰に用いる重金属固定化剤が提供される。
本発明の重金属固定化剤は、さらに、リン酸化合物、鉄化合物、ジチオカルバミン酸塩及び硫酸バンドから選ばれる1種以上を含むことが好ましい。
According to this invention, the heavy metal fixing agent used for the incineration fly ash containing mercury and / or copper characterized by including a triazole compound is provided.
The heavy metal immobilizing agent of the present invention preferably further contains one or more selected from a phosphate compound, an iron compound, a dithiocarbamate, and a sulfate band.

また、本発明によれば、水銀及び/又は銅を含有する焼却飛灰に、本発明の重金属固定化剤を添加して混合することを含む、焼却飛灰中の重金属類を固定化して溶出を防止することを特徴とする焼却飛灰の安定化処理方法が提供される。   Moreover, according to the present invention, the heavy metals in the incineration fly ash are immobilized and eluted, including adding and mixing the heavy metal fixing agent of the present invention to the incineration fly ash containing mercury and / or copper. A method for stabilizing incinerated fly ash, which is characterized by preventing the incineration.

さらに、本発明によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する焼却飛灰に、本発明の重金属固定化剤と水とを添加して混合することを含む、焼却飛灰中の重金属類を固定化して溶出を防止することを特徴とする焼却飛灰の安定化処理方法も提供される。   Furthermore, according to the present invention, the heavy metal fixing agent of the present invention and water are added to and mixed with the incineration fly ash generated from an exhaust gas treatment facility that treats acidic gas by adding sodium bicarbonate to the flue. The stabilization method of the incineration fly ash characterized by immobilizing the heavy metals in the incineration fly ash and preventing elution is also provided.

本発明の重金属固定化剤及び焼却飛灰の安定化処理方法によれば、焼却飛灰、特に水銀及び/又は銅を含有する焼却飛灰中の重金属類を固定化して、溶出防止効果を安定かつ長期間持続することができる。 According to the heavy metal immobilizing agent and the incineration fly ash stabilization method of the present invention, the heavy metals in the incineration fly ash, particularly incineration fly ash containing mercury and / or copper, are immobilized, and the elution prevention effect is stabilized. And it can last for a long time.

図1は、本発明の重金属固定化剤を用いて焼却飛灰を処理する装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for treating incineration fly ash using the heavy metal fixing agent of the present invention.

実施形態Embodiment

本発明の重金属固定化剤は、トリアゾール化合物を含む。トリアゾール化合物としては、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、及びC〜C12のアルキル置換ベンゾトリアゾール、アミノトリアゾール、ジアミノトリアゾール、ジフェニルトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ニトロベンゾトリアゾール、クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられるが、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、アミノトリアゾールを好ましく用いることができる。また、トリアゾール化合物のアルカリ金属塩、たとえばナトリウム塩やカリウム塩、トリアゾール化合物のアミン塩、トリアゾール化合物のアンモニウム塩を用いてを好ましく用いることができる。 The heavy metal fixing agent of the present invention contains a triazole compound. The triazole compounds, tolyltriazole, alkyl-substituted benzotriazole of benzotriazole, and C 1 -C 12, aminotriazole, diamino triazole, diphenyl triazole, hydroxybenzotriazole, nitrobenzotriazole, although such chloro benzotriazole, tolyl Triazole, benzotriazole, and aminotriazole can be preferably used. In addition, alkali metal salts of triazole compounds such as sodium salts and potassium salts, amine salts of triazole compounds, and ammonium salts of triazole compounds can be preferably used.

本発明の重金属固定化剤は、トリアゾール化合物に加えて、リン酸化合物、鉄化合物、ジチオカルバミン酸塩、硫酸バンドから選ばれる1種以上をさらに含んでいてもよい。
リン酸化合物としては、重金属固定化剤に通常使用されるリン酸塩などを特に制限なく用いることができる。具体的には、オルソリン酸(正リン酸)、亜リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸、ポリリン酸、リン酸リチウム、第一リン酸リチウム、第二リン酸リチウム、リン酸カリウム、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウム、第三リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、第一リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、リン酸アンモニウム、第一リン酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム、第一リン酸アルミニウム、第二リン酸アルミニウム、第一亜リン酸カリウム、第二亜リン酸カリウム、第一亜リン酸ナトリウム、第二亜リン酸ナトリウム、第一亜リン酸アンモニウム、第二亜リン酸アンモニウム、第一亜リン酸カルシウム、メタリン酸アンモニウム、メタリン酸ナトリウム、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸水素ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸水素カリウム、トリメタリン酸ナトリウム、テトラメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等のリン酸塩を好ましく用いることができる。
The heavy metal fixing agent of the present invention may further contain one or more selected from a phosphate compound, an iron compound, a dithiocarbamate, and a sulfate band in addition to the triazole compound.
As a phosphoric acid compound, the phosphate etc. which are normally used for a heavy metal fixing agent can be especially used without a restriction | limiting. Specifically, orthophosphoric acid (regular phosphoric acid), phosphorous acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid, polyphosphoric acid, lithium phosphate, primary lithium phosphate, secondary lithium phosphate, Potassium phosphate, primary potassium phosphate, secondary potassium phosphate, tertiary potassium phosphate, sodium phosphate, primary sodium phosphate, secondary sodium phosphate, ammonium phosphate, primary ammonium phosphate, secondary Ammonium phosphate, primary aluminum phosphate, secondary aluminum phosphate, primary potassium phosphite, secondary potassium phosphite, primary sodium phosphite, secondary sodium phosphite, primary ammonium phosphite , Ammonium diphosphite, calcium monophosphite, ammonium metaphosphate, sodium metaphosphate, ammonium pyrophosphate, sodium pyrophosphate Um, sodium hydrogen pyrophosphate, potassium pyrophosphate, potassium pyrophosphate hydrogen, sodium trimetaphosphate, sodium tetrametaphosphate acid, can be used preferably phosphate sodium hexametaphosphate and the like.

鉄化合物としては、重金属固定化剤に通常使用される鉄化合物を特に制限なく用いることができる。具体的には、硫酸第1鉄、塩化第1鉄などの第1鉄塩、ポリ硫酸鉄、塩化第2鉄、硫酸第2鉄などの第2鉄塩を好ましく用いることができる。   As an iron compound, the iron compound normally used for a heavy metal fixing agent can be especially used without a restriction | limiting. Specifically, ferrous salts such as ferrous sulfate and ferrous chloride, and ferric salts such as polyiron sulfate, ferric chloride, and ferric sulfate can be preferably used.

ジチオカルバミン酸塩としては、重金属固定化剤にジチオカルバミン酸塩を特に制限なく用いることができる。具体的には、ジアルキルジチオカルバミン酸のアルカリ金属塩、ジアルキルジチオカルバミン酸基を分子内に2個以上有する化合物のアルカリ金属塩、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸のカリウム塩、N,N,N,N−テトラ(ジチオカルボキシ)テトラエチレンペンタミンのナトリウム塩、ピペラジンビスジチオカルバミン酸のカリウム塩(ジカリウム=ピペラジン-1,4-ジカルボジチオアート)を好ましく用いることができる。 As the dithiocarbamate, dithiocarbamate can be used without particular limitation as the heavy metal fixing agent. Specifically, alkali metal salts of dialkyldithiocarbamic acid, alkali metal salts of compounds having two or more dialkyldithiocarbamic acid groups in the molecule, for example, potassium salt of diethyldithiocarbamic acid, N 1 , N 2 , N 3 , N The sodium salt of 5 -tetra (dithiocarboxy) tetraethylenepentamine and the potassium salt of piperazine bisdithiocarbamic acid (dipotassium = piperazine-1,4-dicarbodithioate) can be preferably used.

本発明の重金属固定化剤中のトリアゾール化合物の含有量は、0.5〜60w/w%が好ましい。60w/w%以上になると重金属固定化剤の安定性が損なわれ、析出物が発生し易くなる。また、0.5w/w%以下では重金属類の溶出防止効果が十分でない。   The content of the triazole compound in the heavy metal fixing agent of the present invention is preferably 0.5 to 60 w / w%. If it is 60 w / w% or more, the stability of the heavy metal fixing agent is impaired, and precipitates are easily generated. Moreover, if it is 0.5 w / w% or less, the elution prevention effect of heavy metals is not sufficient.

本発明の重金属固定化剤中にリン酸化合物、鉄化合物、ジチオカルバミン酸塩、硫酸バンドから選ばれる1種以上をさらに含む場合、重金属固定化剤中の含有量は5.0〜99.5w/w%が好ましい。   When the heavy metal fixing agent of the present invention further includes one or more selected from a phosphoric acid compound, an iron compound, a dithiocarbamate, and a sulfuric acid band, the content in the heavy metal fixing agent is 5.0 to 99.5 w / w%. preferable.

また、本発明の重金属固定化剤は、相溶性を高め製品安定性を向上させるためにポリエチレングリコールや各種界面活性剤などの助剤や、水、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドなどの溶媒を含んでもよい。   In addition, the heavy metal immobilizing agent of the present invention contains an auxiliary agent such as polyethylene glycol and various surfactants and a solvent such as water, N-methylpyrrolidone, and dimethyl sulfoxide in order to increase compatibility and improve product stability. But you can.

本発明の重金属固定化剤がリン酸化合物、鉄化合物、ジチオカルバミン酸塩、硫酸バンドから選ばれる1種以上及び界面活性剤や助剤などをさらに含む場合、使用前にすべての成分を混合して一剤型として焼却飛灰に添加してもよいし、使用時に各成分を個別に焼却飛灰に添加してもよい。   When the heavy metal immobilizing agent of the present invention further includes one or more selected from phosphate compounds, iron compounds, dithiocarbamates, sulfate bands, and surfactants and auxiliaries, all components are mixed before use. One component type may be added to the incineration fly ash, or each component may be individually added to the incineration fly ash during use.

本発明の重金属固定化剤を焼却飛灰に添加する態様に特に制限はなく、通常の焼却飛灰の安定化処理と同様に、重金属固定化剤を焼却飛灰に添加して混練する態様でよい。たとえば、バッチ式混練機、連続式混練機などを用いて、焼却飛灰に重金属固定化剤と少量の加湿水を添加して混練することができる。   There is no particular limitation on the mode of adding the heavy metal fixing agent of the present invention to the incineration fly ash, and in the mode of adding and kneading the heavy metal fixing agent to the incineration fly ash in the same manner as the stabilization process of the normal incineration fly ash. Good. For example, a heavy metal fixing agent and a small amount of humidified water can be added to the incineration fly ash and kneaded using a batch kneader, a continuous kneader, or the like.

本発明の重金属固定化剤の焼却飛灰への添加量は、焼却飛灰に含有される処理対象の重金属類濃度によって異なるが、1〜40w/w%が好適である。1w/w%未満では重金属類の溶出防止効果が不十分となり、40w/w%以上添加すると焼却飛灰と重金属固定化剤と加湿水を添加して混練した混合物が乾燥しても固化し難くなるため好ましくない。   The amount of the heavy metal fixing agent of the present invention added to the incineration fly ash varies depending on the concentration of heavy metals to be treated contained in the incineration fly ash, but is preferably 1 to 40 w / w%. If it is less than 1 w / w%, the effect of preventing elution of heavy metals will be insufficient, and if added over 40 w / w%, it will be hard to solidify even if the mixture kneaded by adding incineration fly ash, heavy metal fixing agent and humidified water is dried. Therefore, it is not preferable.

本発明の重金属固定化剤を用いて処理することができる焼却飛灰は、都市ゴミ、産業廃棄物、下水汚泥等の廃棄物焼却炉(溶融炉を含む)から産生される焼却飛灰や、亜鉛回収プロセス、アルミニウム精錬プロセス、鉄鋼精錬プロセスから排出されたばいじんを含む排ガスが集塵器(EP、BF、マルチサイクロン等)で捕集された後の焼却飛灰など通常の焼却飛灰であり、特に限定されるものではないが、少なくとも銅及び/又は水銀を含む焼却飛灰に対して著しい効果がある。特に10mg/kg以上の銅、又は1mg/kg以上の水銀を含む焼却飛灰に対して有効である。銅を多量に含む焼却飛灰は、従来の重金属固定化剤を用いても鉛の溶出を防止することができなかった。従来のジチオカルバミン酸塩を含む重金属固定化剤による焼却飛灰の処理では、ジチオカルバミン酸塩は銅に対する反応性が鉛に対する反応性よりも高いが、焼却飛灰中に多量の銅が存在する場合に未反応の金属銅が共存しやすく、ジチオカルバミン酸塩が鉛と反応して形成した難溶性のジチオカルバミン酸−鉛反応物中の鉛と一定時間経過後に置換し、鉛が溶出しやすくなると考えられる。本発明の重金属固定化剤に含まれるトリアゾール化合物は銅との反応性がきわめて高く、焼却飛灰中の銅と反応して銅を不活化するため、金属銅の置換反応による鉛の溶出を抑制でき、重金属固定化が長期間にわたり維持できると考えられる。   Incineration fly ash that can be processed using the heavy metal fixing agent of the present invention is incineration fly ash produced from waste incinerators (including melting furnaces) such as municipal waste, industrial waste, sewage sludge, Ordinary incineration fly ash such as incineration fly ash after exhaust gas containing soot and dust discharged from zinc recovery process, aluminum refining process, steel refining process is collected by dust collector (EP, BF, multi cyclone, etc.) Although not particularly limited, it has a remarkable effect on incinerated fly ash containing at least copper and / or mercury. It is particularly effective for incineration fly ash containing 10 mg / kg or more of copper or 1 mg / kg or more of mercury. Incineration fly ash containing a large amount of copper could not prevent the elution of lead even if a conventional heavy metal fixing agent was used. In the treatment of incineration fly ash with a heavy metal fixing agent containing a conventional dithiocarbamate, dithiocarbamate is more reactive to copper than to lead, but when a large amount of copper is present in the incineration fly ash It is considered that unreacted metallic copper is likely to coexist, and the lead in the hardly soluble dithiocarbamate-lead reaction product formed by the reaction of dithiocarbamate with lead is replaced after a certain period of time, and lead is likely to be eluted. The triazole compound contained in the heavy metal immobilizing agent of the present invention has extremely high reactivity with copper, and reacts with copper in incineration fly ash to inactivate copper, thus suppressing lead elution due to substitution reaction of metallic copper It is considered that heavy metal fixation can be maintained over a long period of time.

また、焼却飛灰が発生する廃棄物焼却炉では、燃焼時に塩化水素、硫黄酸化物などの酸性成分が含まれている排ガスが発生する。通常、これらの排ガスから酸性成分を除去するために、集塵装置前段に消石灰や炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ剤を吹き込み中和処理するため、焼却飛灰中にはこれらアルカリ剤と酸性ガスとの反応物が含有されている。排ガス中の酸性成分除去のために炭酸水素ナトリウムを排ガスに吹き込む場合、炭酸水素ナトリウムは、140℃以上の排ガス中で下記式(1)により水分を放出して炭酸ナトリウムとなり多孔質化する。   In a waste incinerator that generates incineration fly ash, exhaust gas containing acidic components such as hydrogen chloride and sulfur oxide is generated during combustion. Usually, in order to remove acidic components from these exhaust gases, an alkali agent such as slaked lime or sodium hydrogen carbonate is blown into the upstream stage of the dust collector to neutralize it. Contains reactants. When sodium bicarbonate is blown into the exhaust gas to remove acidic components in the exhaust gas, the sodium bicarbonate releases water in the exhaust gas at 140 ° C. or higher according to the following formula (1) to become sodium carbonate and become porous.

Figure 2013193039
多孔質の炭酸ナトリウムは、塩化水素や硫黄酸化物と下記式(2)、又は下記式(3)の反応により酸性成分を除去し、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムを生成する。
Figure 2013193039
Porous sodium carbonate removes an acidic component by reaction of hydrogen chloride or sulfur oxide with the following formula (2) or the following formula (3) to generate sodium chloride or sodium sulfate.

Figure 2013193039
炭酸水素ナトリウムを吹き込んだ場合、消石灰の場合と比較して、焼却飛灰の水銀含有量が高くなり易い。これは多孔質化した炭酸ナトリウムが水銀を吸着し易いことによると考えられる。このため、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する焼却飛灰を処理するにあたっては、特に水銀の溶出防止に留意する必要がある。このような水銀を含む焼却飛灰に対して、本発明の重金属固定化剤は特に有効であった。本発明の重金属固定化剤に含まれるトリアゾール化合物は水銀と反応しやすく、水銀を難溶性にする作用を有していると考えられる。
Figure 2013193039
When sodium hydrogen carbonate is blown in, the mercury content of the incinerated fly ash tends to be higher than in the case of slaked lime. This is presumably because porous sodium carbonate is likely to adsorb mercury. For this reason, when treating incineration fly ash generated from an exhaust gas treatment facility that treats acid gas by adding sodium hydrogen carbonate to the flue, it is necessary to pay particular attention to preventing elution of mercury. The heavy metal fixing agent of the present invention was particularly effective against such incinerated fly ash containing mercury. The triazole compound contained in the heavy metal fixing agent of the present invention is likely to react with mercury and is considered to have an action of making mercury insoluble.

本発明の重金属固定化剤を用いて焼却飛灰を処理する装置の概略説明図を参照しながら、本発明の焼却飛灰の処理方法を説明する。
図1には、焼却飛灰供給手段1、集塵装置2を具備する貯留サイロ3、貯留サイロ3を載置する重量計4、混練機6、搬出コンベア7、処理灰ピット8、加湿水タンク9、重金属固定化剤供給装置10を具備する処理装置が示されている。焼却飛灰供給手段1から供給される焼却飛灰は、集塵装置2でガスと焼却飛灰とに分離され、焼却飛灰は貯留サイロ3に供給される。分離された後の焼却飛灰(集塵灰)は、重量計4にて計量されて、貯留サイロ3から混練機6に送られ、加湿水タンク9から供給される加湿水と混合される。加湿水には、重金属固定化剤供給装置10から供給された重金属固定化剤が含まれている。混練機6中にて、焼却飛灰は、重金属固定化剤及び加湿水と混練された後、混練物として、搬出コンベア7により処理灰ピット8に送られる。混練物は、搬出コンベア7及び処理灰ピット8から搬出されるまでの間に養生(乾燥固化)される。
The method for treating incinerated fly ash according to the present invention will be described with reference to a schematic explanatory view of an apparatus for treating incinerated fly ash using the heavy metal fixing agent of the present invention.
FIG. 1 shows an incineration fly ash supply means 1, a storage silo 3 equipped with a dust collector 2, a weight meter 4 for placing the storage silo 3, a kneader 6, a carry-out conveyor 7, a treated ash pit 8, and a humidified water tank. 9, a processing apparatus comprising a heavy metal fixing agent supply device 10 is shown. The incineration fly ash supplied from the incineration fly ash supply means 1 is separated into gas and incineration fly ash by the dust collector 2, and the incineration fly ash is supplied to the storage silo 3. The incinerated fly ash (dust collection ash) after being separated is weighed by the weight meter 4, sent to the kneader 6 from the storage silo 3, and mixed with the humidified water supplied from the humidified water tank 9. The humidified water contains the heavy metal fixing agent supplied from the heavy metal fixing agent supply device 10. Incinerator fly ash is kneaded with a heavy metal fixing agent and humidified water in the kneader 6 and then sent to the treated ash pit 8 by the carry-out conveyor 7 as a kneaded product. The kneaded material is cured (dried and solidified) before being carried out from the carry-out conveyor 7 and the treated ash pit 8.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1)被験焼却飛灰
本発明の重金属固定化剤を適用する被験試料A(産業廃棄物焼却飛灰)及びB(都市ゴミ焼却飛灰)の性状を表1に示す。
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these.
(1) Test incineration fly ash Properties of test samples A (industrial waste incineration fly ash) and B (city waste incineration fly ash) to which the heavy metal immobilizing agent of the present invention is applied are shown in Table 1.

Figure 2013193039
(2)重金属溶出試験
被験試料A及びBに対して重金属固定化剤を添加して、重金属類の溶出試験を行った。500mLのプラスチック製ビーカーに、被験試料100gを添加した後、水20g及び表2に示す所定量の重金属固定化剤を混合して1液型として添加して約5分間混練し、粘土状にした後、大気接触下、常温で養生(乾燥固化)した。24時間後、および30日後に、サンプルを5mm以下に粉砕し、環境庁告示第13号試験法に基づいて重金属類の溶出試験を行った。
Figure 2013193039
(2) Heavy metal elution test A heavy metal immobilizing agent was added to test samples A and B, and a heavy metal elution test was performed. After adding 100 g of the test sample to a 500 mL plastic beaker, 20 g of water and a predetermined amount of heavy metal fixing agent shown in Table 2 were mixed and added as a one-pack type, and kneaded for about 5 minutes to make a clay. Thereafter, it was cured (dried and solidified) at normal temperature under atmospheric contact. After 24 hours and 30 days, the sample was pulverized to 5 mm or less, and an elution test for heavy metals was performed based on the Environmental Agency Notification No. 13 test method.

Figure 2013193039
(3)試験結果
被験試料Aに対する試験結果を表3に、被験試料Bに対する試験結果を表4に示す。
Figure 2013193039
(3) Test results Table 3 shows test results for test sample A, and Table 4 shows test results for test sample B.

Figure 2013193039
Figure 2013193039

Figure 2013193039
(4)結果
[被験試料A]
被験試料Aの未処理飛灰の鉛溶出濃度は13mg/L、水銀の溶出濃度は1.6mg/Lであり、総理府令5号で定められている埋立基準値(鉛0.3mg/L、水銀0.005mg/L)を超えていた。
Figure 2013193039
(4) Results [Test sample A]
The lead elution concentration of untreated fly ash of the test sample A is 13 mg / L, the elution concentration of mercury is 1.6 mg / L, and the landfill reference value (lead 0.3 mg / L, Mercury exceeded 0.005 mg / L).

実施例1〜13では、養生24時間後の鉛の溶出濃度は0.3mg/L未満、全水銀の溶出濃度は0.0005mg/L未満であり、養生30日後も鉛および全水銀の溶出濃度が増加することはなく、安定して重金属類の溶出が埋立基準値未満であった。   In Examples 1 to 13, the elution concentration of lead after 24 hours of curing is less than 0.3 mg / L, the elution concentration of total mercury is less than 0.0005 mg / L, and the elution concentration of lead and total mercury after 30 days of curing. However, the elution of heavy metals was less than the landfill standard value.

実施例14〜16では、養生24時間後の鉛の溶出濃度は0.3mg/L未満、全水銀の溶出濃度は埋立基準値の0.005mg/L未満であり、養生30日後も鉛および全水銀の溶出濃度が増加することはなく、安定して重金属類の溶出が埋立基準値未満であった。   In Examples 14 to 16, the elution concentration of lead after curing for 24 hours is less than 0.3 mg / L, the elution concentration of total mercury is less than 0.005 mg / L of the landfill standard value, and lead and total after 30 days of curing. The elution concentration of mercury did not increase, and the elution of heavy metals was stably below the landfill standard value.

一方、比較例1〜5及び7〜8では、養生24時間後、養生30日後共に、全水銀の溶出濃度が埋立基準値の0.005mg/Lを大きく超え、全水銀の溶出防止効果が見られなかった。さらに、ジチオカルバミン酸塩系薬剤で処理した比較例6では、養生24時間後に鉛および全水銀の溶出濃度が低下するが、養生30日後では高くなり埋立基準値を超え、溶出防止効果が維持できなかった。   On the other hand, in Comparative Examples 1-5 and 7-8, the elution concentration of total mercury greatly exceeded the reclamation standard value of 0.005 mg / L after 24 hours of curing and 30 days after curing, and the effect of preventing the dissolution of total mercury was observed. I couldn't. Furthermore, in Comparative Example 6 treated with a dithiocarbamate drug, the elution concentration of lead and total mercury decreases after 24 hours of curing, but increases after 30 days of curing and exceeds the landfill standard value, and the elution prevention effect cannot be maintained. It was.

[被験試料B]
被験試料Bの未処理飛灰の鉛溶出濃度は32mg/L、水銀の溶出濃度は0.42mg/Lであり、総理府令5号で定められている埋立基準値(鉛0.3mg/L、水銀0.005mg/L)を超えていた。
[Test sample B]
The lead elution concentration of untreated fly ash of test sample B is 32 mg / L, the elution concentration of mercury is 0.42 mg / L, and the landfill reference value (lead 0.3 mg / L, Mercury exceeded 0.005 mg / L).

実施例1〜13では、養生24時間後の鉛の溶出濃度は0.3mg/L未満、全水銀の溶出濃度は0.0009mg/L未満であり、30日経過後も鉛および全水銀の溶出濃度が増加することはなく、安定して重金属類の溶出が埋立基準値未満に防止されていた。   In Examples 1 to 13, the elution concentration of lead after 24 hours of curing is less than 0.3 mg / L, the elution concentration of total mercury is less than 0.0009 mg / L, and the elution concentration of lead and total mercury after 30 days has elapsed. However, the elution of heavy metals was prevented stably below the landfill standard value.

実施例14〜16では、養生24時間後の鉛の溶出濃度は0.3mg/L未満、全水銀の溶出濃度は埋立基準値の0.005mg/L未満であり、養生30日後も鉛および全水銀の溶出濃度が増加することはなく、安定して重金属類の溶出が埋立基準値未満であった。   In Examples 14 to 16, the elution concentration of lead after curing for 24 hours is less than 0.3 mg / L, the elution concentration of total mercury is less than 0.005 mg / L of the landfill standard value, and lead and total after 30 days of curing. The elution concentration of mercury did not increase, and the elution of heavy metals was stably below the landfill standard value.

一方、比較例1〜5では、養生24時間後、養生30日後共に、全水銀の溶出濃度が埋立基準値の0.005mg/Lを大きく超え、全水銀の溶出防止効果が見られなかった。さらに、ジチオカルバミン酸塩系薬剤で処理した比較例6〜8では、養生24時間後には鉛および全水銀の溶出濃度が低下したが、養生30日後では高くなり、埋立基準値を超え、溶出防止効果が維持できなかった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, the elution concentration of total mercury greatly exceeded the reclamation reference value of 0.005 mg / L after 24 hours of curing and 30 days after curing, and the effect of preventing the dissolution of total mercury was not observed. Further, in Comparative Examples 6 to 8 treated with a dithiocarbamate drug, the elution concentrations of lead and total mercury decreased after 24 hours of curing, but increased after 30 days of curing and exceeded the landfill standard value, and the elution prevention effect Could not be maintained.

Claims (5)

トリアゾール化合物を含むことを特徴とする、焼却飛灰に用いる重金属固定化剤。   A heavy metal immobilizing agent used for incineration fly ash, comprising a triazole compound. さらに、リン酸化合物、鉄化合物、ジチオカルバミン酸塩及び硫酸バンドから選ばれる1種以上を含むことを特徴とする請求項1記載の重金属固定化剤。   2. The heavy metal immobilizing agent according to claim 1, further comprising at least one selected from a phosphoric acid compound, an iron compound, a dithiocarbamate and a sulfate band. 焼却飛灰に、請求項1又は2に記載の重金属固定化剤を添加して混合することを含む、焼却飛灰中の重金属類を固定化して溶出を防止することを特徴とする焼却飛灰の安定化処理方法。   Incineration fly ash characterized by immobilizing heavy metals in incineration fly ash to prevent elution, including adding and mixing the heavy metal fixing agent according to claim 1 to incineration fly ash Stabilization processing method. 焼却飛灰は、水銀及び/又は銅を含有することを特徴とする請求項3に記載の方法。   Incineration fly ash contains mercury and / or copper, The method of Claim 3 characterized by the above-mentioned. 炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する焼却飛灰に、請求項1又は2に記載の重金属固定化剤と水とを添加して混合することを含む、焼却飛灰中の重金属類を固定化して溶出を防止することを特徴とする焼却飛灰の安定化処理方法。   It includes adding and mixing the heavy metal fixing agent according to claim 1 and water to incineration fly ash generated from an exhaust gas treatment facility that treats acid gas by adding sodium hydrogen carbonate to a flue. The stabilization method of incineration fly ash characterized by immobilizing heavy metals in the incineration fly ash to prevent elution.
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