JP4540941B2

JP4540941B2 - 廃棄物の安定化処理方法

Info

Publication number: JP4540941B2
Application number: JP2003100138A
Authority: JP
Inventors: 泰典柴田; 和人丸井
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2004305833A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排煙脱硫石膏、脱水スラッジ、上水汚泥、下水汚泥、砕石スラッジ、汚染土壌、廃石膏ボード、集塵ダスト等の廃棄物の安定化処理方法に関し、より詳細には、これらの廃棄物が含有している微量の有害物質を難溶化し、環境への溶出を抑制する処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物中には、環境規制物質として指定されている微量の環境有害元素が含まれている場合が多く、埋立処分時又は有効利用時に問題となる。特に２００１年に土壌環境基準に追加されたフッ素、ホウ素等の溶出量が規制値を超える場合が問題となる。
【０００３】
廃棄物の中で、副生品として有効利用が進められているものの一つに、副生石膏がある。副生石膏には、石炭、石油などを用いるプラントに設置されている排煙脱硫装置より排出される排脱石膏と、リン酸や酸化チタン等の製造の際に排出される化学石膏とがあり、合計で約５５０万ｔ／年排出されている。排脱石膏及び化学石膏（以後、単に「石膏」と称する。）は、セメント添加材、石膏ボード原料等として利用されているが、セメント、石膏ボードの生産量は低下する一方で、石膏の排出量は増加している。また、脱水スラッジ等の他の廃棄物においても、環境規制強化などにより、利用に際しての環境有害物質の除去、安定化が問題となり、特に有害物質に含まれるフッ素、ホウ素等の有害元素の除去が課題となっている。従って、廃棄物の用途拡大、利用量向上のためには、フッ素、ホウ素等の難溶化、安定化技術の開発が望まれている。
【０００４】
廃棄物に由来するフッ素、ホウ素等の低減方法として、以下のような従来技術が知られている。
【０００５】
例えば、フッ素の除去、安定化方法として、次の(1)〜(4)の技術が知られている。
【０００６】
(1)フッ素を含む廃棄物を水と混練して泥状とした後、カルシウム化合物（水酸化カルシウムなど）を添加し、１００℃以上で水熱処理よりを行うことにより、溶出試験によるフッ素溶出量を１０ｍｇ／Ｌ程度とする技術（特許文献１）。
【０００７】
(2)排煙脱硫において、ｐＨ５〜６の吸収液のフッ素量に見合うリン酸又はリン酸化合物（リン酸カルシウムなど）を供給し、フッ素をフルオロアパタイトとすることにより、吸収液中のアルミニウム、フッ素濃度を低減する技術（特許文献２）。
【０００８】
(3)フッ素イオンを含む廃水に水酸化カルシウムなどの塩基性カルシウム化合物を添加し、次に塩基性カルシウム化合物に対して０．１〜０．４倍当量のリン酸を添加してフルオロアパタイト反応を行なわしめ、次いで鉱酸（硫酸など）の添加により、廃水のｐＨを７〜１０とした後、沈殿物を分離し、廃水のフッ素濃度を２ｍｇ／Ｌ以下とする技術（特許文献３）。
【０００９】
(4)フッ素とセレンを含む排水にリン酸を加えた後に、消石灰などのアルカリ剤にてｐＨを６〜１０に調整してフルオロアパタイトを沈殿させ、更に第一鉄化合物とアルカリ剤を加え、ｐＨを８〜１２に調整して水酸化鉄を沈殿させ、固液分離することにより、排水のフッ素濃度を５ｍｇ／Ｌ以下とする技術（特許文献４）。
【００１０】
一方、ホウ素の除去、安定化方法として、次の(5)の技術が知られている。
【００１１】
(5)ホウ素含有水に硫酸アルミニウム、消石灰などの添加剤を加え、アルミニウムイオン、硫酸イオン、カルシウムイオンの存在下、ｐＨを１０〜１２．５となるように調整し、ホウ素をホウ酸アルミン酸硫酸カルシウム塩として沈殿させ、固液分離することにより、排水のホウ素濃度を２０ｍｇ／Ｌ程度とする技術（特許文献５）。
【００１２】
また、ホウ素とフッ素を同時に除去、安定化させる方法として、次の(6)の技術が知られている。
【００１３】
(6)ホウフッ化物を含有するｐＨ６以下の廃水に、水酸化アルミニウムを添加して曝気し、次いで水酸化カルシウムなどの石灰系アルカリ剤を添加して中和し、塩化鉄などの鉄化合物と硫酸マグネシウムなどのマグネシウム化合物とを添加し、ｐＨを８以上に維持した後、固液分離処理することにより、廃水のホウ素、フッ素の濃度を数ｍｇ／Ｌ程度とする技術（特許文献６）。
【００１４】
しかしながら、上記従来の技術では、安全性、安定性及び得られる処理物の品質において、以下に示す問題点を有している。
【００１５】
まず、安全性の点については、有害元素であるフッ素及びホウ素の溶出液中に於ける濃度を同時に土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１．０ｍｇ／Ｌ以下）以下にすることはできないという問題がある。また、安定性の点については、廃棄物の有害元素の濃度が変われば、処理後の濃度も変わり、確実性に欠けるという問題がある。更に、得られる処理物の品質の点については、溶出液ｐＨが排水基準の５．８〜８．６を満足せず、廃棄物の処理後の有効利用が不可能となるという問題がある。また、溶解性の不純物が残存するので、処理物の品質が低下し、かつ変動するという問題点も抱えている。
【００１６】
【特許文献１】
特開昭５２−１３６８８２号公報
【特許文献２】
特開昭５８−４９４２２号公報
【特許文献３】
特開平６−３４３９７７号公報
【特許文献４】
特開２００２−３１６１７２号公報
【特許文献５】
特開２００２−２３３８８１号公報
【特許文献６】
特開２０００−１８９９８０号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、有害元素であるフッ素、ホウ素等の溶出を同時に低減し、廃棄物の処理前の有害元素の濃度に拘わらず、得られる処理物からの溶出液中に於ける有害元素や溶解性の不純物の濃度を一定基準以下に確実に低減させ、しかも、処理後の廃棄物の有効利用が可能となる廃棄物の安定化処理方法を提供することであり、また、そのような処理物を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スラリ、ケーキ、これらの乾燥物等の性状を為す廃棄物に、リン酸及びアルカリ物質を所定の順序で加えて撹拌・混練を行い、必要に応じて固液分離して得られる固形物に対し、所定温度で所定時間養生を行う養生工程を設けることにより、廃棄物に微量含まれるフッ素、ホウ素等の有害元素を難溶化して土壌環境基準値以下とすることができることを見出したことに基づいて為されたものである。
【００１９】
即ち、本発明の廃棄物の安定化処理方法は、廃棄物に含まれる環境有害物質を難溶化するための処理方法であって、前記廃棄物にリン酸又はその水溶液を加えて混合処理を行うリン酸添加混合工程と、前記リン酸の添加混合処理を行った廃棄物にアルカリ物質を加えて混合処理を行うアルカリ添加混合工程と、得られた廃棄物を静置することにより、前記環境有害物質の難溶化を促進する養生工程とを包含することを特徴とする。
【００２０】
また、他の実施形態では、前記廃棄物にリン酸及びアルカリ物質の混合物又はその水溶液若しくはスラリを加えて混合処理を行う酸アルカリ添加混合工程と、得られた廃棄物を静置することにより、前記環境有害物質の難溶化を促進する養生工程とを包含することを特徴とする。
【００２１】
更なる実施形態では、前期廃棄物にアルカリ物質又はその水溶液を加えて混合処理を行うアルカリ添加混合工程と、前記廃棄物にリン酸又はその水溶液加えて混合処理を行うリン酸添加混合工程と、得られた廃棄物を静置することにより、前記環境有害物質の難溶化を促進する養生工程とを包含することを特徴とする。
【００２２】
上記に於いては、前記養生工程に先だって、前記廃棄物の固液分離を行う固液分離工程を更に設けてもよい。
【００２３】
ここで、本発明が対象とする前記廃棄物は、スラリ、ケーキ又はこれらの乾燥物である。
【００２４】
また、上記のリン酸添加混合工程後、酸アルカリ添加混合工程、又はアルカリ添加混合工程後の廃棄物は、それぞれ含水率４〜３０重量％のケーキであることが好ましい。
【００２５】
前記リン酸の添加量は、前記廃棄物の固形分１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．２〜３重量部である。
【００２６】
前記アルカリ物質の添加量は、前記リン酸の０．１〜１倍当量、好ましくは０．２〜０．８倍当量である。
【００２７】
また、リン酸の添加混合とアルカリ物質の添加混合とを別々に行う構成に於いては、前記リン酸添加混合工程及び前記アルカリ添加混合工程に於ける混合温度は常温〜９５℃、好ましくは１５〜６０℃の範囲であり、混合時間は１〜６０分、好ましくは２〜３０分である。
【００２８】
また、リン酸の添加混合とアルカリ物質の添加混合とを同時に行う構成に於いては、前記酸アルカリ添加混合工程に於ける混合温度は、常温〜９５℃、好ましくは１５〜６０℃の範囲であり、混合時間は１〜６０分、好ましくは２〜３０分である。
【００２９】
前記養生工程は、常温〜９５℃、好ましくは１５〜６０℃の温度範囲で、１０分〜３６時間、好ましくは２０分〜２４時間行われる。
【００３０】
本発明が対象とする廃棄物としては、排煙脱硫石膏、脱水スラッジ、上水汚泥、下水汚泥、砕石スラッジ、汚染土壌、廃石膏ボード、集塵ダスト等を挙げることができる。
【００３１】
上記アルカリ物質としては、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、スラグ粉末、セメント、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アルミン酸ナトリウム、水ガラス、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を例示することができる。
【００３２】
また、本発明が対象とする環境有害物質としては、含フッ素化合物、含ホウ素化合物、これらの混合物等を挙げることができる。
【００３３】
本発明の廃棄物の安定化処理物は、上記の廃棄物の安定化処理方法によって得られ、土木建築資材としてとして有用なものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、本発明は下記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更して実施可能なものである。
【００３５】
本発明に於いては、得られる廃棄物の安定化処理物の安全性、安定性及び得られる処理物の品質は、以下のような作用機序によって確保される。
【００３６】
（安全性）
スラリ、ケーキ、乾燥状態等の性状の廃棄物に対して、リン酸又はリン酸及びアルカリ物質の混合物を添加し、酸性側で撹拌・混練することにより、フッ素などが固着している炭酸カルシウム等を分解し、フルオロアパタイトとしてフッ素などが固定されることにより、安全性確保される。ただし、処理物が酸性側であると未反応のリン酸が残存するので、アルカリ物質を加えて撹拌・混練することにより、リン酸はアパタイトなどの難溶物となる一方、廃棄物より新たに溶出してきた物質がアパタイト等と反応し、フロオロアパタイトやホウ酸アルミニウム酸塩などを生成し、これにより環境有害物質が固定される。アルカリ物質はリン酸の０．１〜１倍当量の範囲の添加で良好な水和反応が確保され、処理後の廃棄物の溶出液のｐＨが排水基準（５．８〜８．６）を満たすとともに、有害物質の溶出量が土壌環境基準を満たし、これにより安全性が確保される。このような作用機序は、アルカリ物質を先に添加し、続いてリン酸を添加する場合にも発揮される。
【００３７】
（安定性）
スラリ、ケーキ、乾燥状態等の性状の廃棄物に対して、リン酸又はリン酸及びアルカリ物質の混合物を添加し、有害物をアパタイトなどで固定した後、アルカリ物質を加えることにより、過剰のリン酸を難溶化する一方、廃棄物よりアルミニウム等の溶出を促進し、フッ素、ホウ素等の固定化をより促進することにより、安定性が確保される。これにより、有害物の含有量の変動による処理効果の変動が小さく、有害物の含有量を一定基準以下に確実に低減させて、常に安定した処理物が得られる。更に、常温〜９５℃で養生することにより、水和反応が進行するので、より確実に安定化を図ることができる。このような作用機序は、アルカリ物質を先に添加し、続いてリン酸を添加する場合にも発揮される。なお、養生の水蒸気分圧は高い方が好ましい。これは、処理した廃棄物の水分の蒸発を抑制することができ、フルオロアパタイトを生成する水和反応が継続的に進行するため、養生効果に優れているからである。
【００３８】
（品質）
リン酸、アルカリ物質による処理又はリン酸とアルカリ物質の混合物による処理と、養生処理との組み合わせで有害物の安定化を図ることにより、得られる処理物の品質が確保される。これにより、処理物からの溶出液のｐＨは排水基準を満たし、しかも有害物の溶出量が土壌環境基準を確実に満たすこととなる。また、廃棄物に対して少量の添加量で有害物等を難溶物として安定化するので、溶解物質等により、得られる処理物の長期的な品質が低下することはない。
【００３９】
図１は、本発明の実施の第一形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成を示している。以下では排煙脱硫石膏を例に説明する。
【００４０】
脱水装置１１へ入る前の石膏スラリの段階で、石膏スラリの固形分１００重量部に対し、リン酸を０．１〜５重量部添加し、撹拌装置１０を用いて常温〜９５℃で１〜３０分撹拌してｐＨが４〜７のスラリを得る。次に、リン酸の０．１〜１倍当量のアルカリ物質を加えてスラリのｐＨを５〜９とし、撹拌装置１０を用いて常温〜９５℃で１〜６０分撹拌処理を行う。次に、脱水装置１１を用いて固液分離した後、養生室１２に導入して養生を行う。養生室１２での養生は、常温〜９５℃で１０分〜３６時間静置することにより行う。一般に、養生温度が高ければ養生時間は短くすることができ、養生温度が低ければ養生時間は長くなる。この養生工程により、廃棄物に含まれるフッ素、ホウ素等の環境有害物質の難溶化を促進し、安定化した高品質の処理物を得る。
【００４１】
上記においては、リン酸の添加量が０．１重量部未満であると、反応の進行が不十分とあり、５重量部を超えると未反応のリン酸が多く残存し、アルカリ物質の添加量が多くなり、経済的でない。アルカリ物質の添加量がリン酸の０．１倍当量未満であると、未反応のリン酸が多く残存するとともに、水和反応の進行が不十分となり、１倍当量を超えるとｐＨが高くなり、処理後の溶出液ｐＨが排水基準を満たさなくなるとともに、経済的でない。リン酸添加後及びアルカリ物質添加後の撹拌時間は１分より短いと反応の進行が不十分であり、６０分より長くなると大きな設備が必要となり、実用的ではない。リン酸添加後及びアルカリ物質添加後の撹拌温度及び養生温度が９５℃を超えると設備コストが高くなり、実用的ではない。また、リン酸添加後のスラリｐＨがアルカリ側であると、炭酸カルシウムなどの分解が進行せず、ｐＨが低すぎるとアルカリ物質が多く必要となり、経済的でない。
【００４２】
また、上記において養生時間が１０分未満であると反応進行が不十分となり、また、３６時間を超えると大きな養生室が必要となり、実用的ではない。本実施形態に於いては、脱水装置１１から排出される固液分離後の排水はリン酸を含まないので、再度排煙脱硫装置の吸収液として使用することができる。
【００４３】
図２は、本発明の第二の実施形態に係る廃棄物安定化処理方法を実施する装置の概略構成を示している。以下では排脱石膏を例に説明する。
【００４４】
まず、石膏スラリの固形分１００重量部に対し、リン酸を０．１〜５重量部とリン酸の０．１〜１倍当量のアルカリ物質を予め予備撹拌装置１３で混合してｐＨが９未満のスラリ状態の水溶液を調製する。次に、脱水装置１５に入る前の段階で、撹拌装置１４に石膏スラリとリン酸及びアルカリ物質のスラリとを投入して、常温〜９５℃で１〜６０分撹拌処理を行う。次に、脱水装置１５を用いて固液分離した後、養生室１６に導入して養生を行う。養生室１２での養生は、常温〜９５℃で１０分〜３６時間静置することにより行う。リン酸、アルカリ物質等の添加量、混練時間、養生時間などの影響は前記と同様である。これにより、廃棄物に含まれるフッ素、ホウ素等の環境有害物質を難溶化し、安定化した高品質の処理物を得る。
【００４５】
リン酸とアルカリ物質との混合スラリのｐＨは、石膏に含まれる炭酸カルシウムなどの不純物量に応じて調整することが望ましく、不純物が多い場合にはｐＨを酸性側にすることで、安定化効果を向上させることができる。
【００４６】
図３は、本発明の第三の実施形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成を示している。本実施形態は、脱水後のケーキの性状の廃棄物、又は乾燥状態で排出される廃棄物を想定したものである。以下では排煙脱硫石膏を例に説明する。混練装置１７に脱水後のケーキの性状の石膏を導入し、その固形分１００重量部に対して、リン酸及び必要に応じて水を加えて、含水率４〜３０％に調整する。次に、常温〜９５℃で１〜６０分間、混練装置１７を用いて混練した後、リン酸の０．１〜１倍当量のアルカリ物質を加えて、１〜６０分間更に混練処理を行う。次に、常温〜９５℃にて１０分〜３６時間、養生室１８にて養生を行う。これにより、廃棄物に含まれるフッ素、ホウ素等の環境有害物質を難溶化し、安定化した高品質の処理物を得る。リン酸、アルカリ物質等の添加量、混練時間、養生時間などの影響は前記と同様である。リン酸添加後の混練物の含水率が４％未満であると、水和反応の進行が不十分となり、３０％を超えるとスラリ状となり、ハンドリング困難となる。
【００４７】
図４は、本発明の第四の実施形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成を示している。本実施形態は、上記の第三の実施形態と同様に、脱水後のケーキの性状の廃棄物、又は乾燥状態で排出される廃棄物を想定したものである。以下では排煙脱硫石膏を例に説明する。まず、脱水後の石膏の固形分１００重量部に対して、リン酸を０．１〜５重量部とリン酸の０．１〜１倍当量のアルカリ物質を予め予備撹拌装置１９で混合してｐＨが９未満のスラリ状態の水溶液を調製する。次に、混練装置２０に石膏スラリとリン酸及びアルカリ物質のスラリとを投入し、含水率４〜３０％に調整し、常温〜９５℃で１〜６０分、混練装置２０を用いて混練処理を行う。次に、養生室２１に導入して養生を行う。養生室２１での養生は、常温〜９５℃にて１０分〜３６時間静置することにより行う。これにより、廃棄物に含まれるフッ素、ホウ素等の環境有害物質を難溶化し、安定化した高品質の処理物を得る。リン酸、アルカリ物質等の添加量、混練時間、養生時間などの影響は前記と同じである。
【００４８】
なお、上記では、副生石膏を例に挙げて説明したが、本発明は、脱水スラッジ、上水汚泥、下水汚泥、砕石スラッジ、汚染土壌、廃石膏ボードおよび集塵ダスト等の廃棄物に対しても有効である。
【００４９】
また、上記各実施形態では、廃棄物にリン酸の添加混合処理を行った後にアルカリ物質を加えて混合処理する場合と、廃棄物にリン酸及びアルカリ物質の混合スラリを加えて混合処理を行う場合とについて説明したが、本発明に於いては、廃棄物にアルカリ物質を加えて混合処理を行った後にリン酸の添加混合処理を行ってもよい。フッ素、ホウ素等を難溶化する効果としては、リン酸及びアルカリ物質の混合スラリを加えて混合処理を行う場合が最も高く、リン酸の添加混合処理を行った後にアルカリ物質を加えて混合処理する場合がその次に高くなる。
【００５０】
【実施例】
下記の表１に示す組成の石膏を例にとり、本発明の実施例、参考例及び比較例について説明する。
【００５１】
【表１】

【００５２】
（参考例１）
２５％石膏スラリの固形分１００重量部に対し、リン酸０．５重量部を添加してスラリのｐＨを５．６とし、常温（２０℃）で５分間撹拌を行った。次に、リン酸の０．６６倍当量に相当する０．２５重量部の消石灰をアルカリ物質として添加し、更に５分間撹拌を行ってスラリのｐＨを７．０とした。次に、固液分離を行い、得られた固形物を常温（２０℃）で１時間養生を行うことにより、安定化石膏を製造した。
【００５３】
安定化石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが７．２、フッ素溶出量が０．２ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素の溶出量が０．１ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていた。なお、他の有害重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｒ⁶⁺，Ｈｇ）も基準値を満たしていた。
【００５４】
（参考例２）
脱水後の石膏ケーキ（含水率：９．１％）の固形分１００重量部に対し、リン酸０．５重量部を添加して、常温（２０℃）で３分間混練処理を行った。次に、リン酸の０．５３倍当量に相当する０．２０重量部の生石灰をアルカリ物質として添加し、更に常温（２０℃）で３分間混練を行って、常温（２０℃）で１０時間養生を行うことにより、安定化石膏を製造した。
【００５５】
安定化石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが７．１、フッ素溶出量が０．２ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素の溶出量が０．１ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていた。なお、他の有害重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｒ⁶⁺，Ｈｇ）も基準値を満たしていた。
【００５６】
（実施例１）
脱水後の石膏ケーキ（含水率：９．１％）の固形分１００重量部に対して０．６重量部のリン酸に、リン酸の０．８８倍当量に相当する０．３０重量の生石灰を添加し、常温（２０℃）で３分間撹拌処理してスラリを得た。このスラリを前述の石膏ケーキに投入し、常温で３分間混練後、３０℃で２時間養生を行い、安定化石膏を製造した。
【００５７】
安定化石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが７．３、フッ素溶出量が０．２ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素の溶出量が０．１ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていた。なお、他の有害重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｒ⁶⁺，Ｈｇ）も基準値を満たしていた。
【００５８】
（比較例１）
脱水後の石膏ケーキ（含水率：９．１％）の固形分１００重量部に対し、消石灰０．４重量部を添加して、常温（２０℃）で１０分間混練処理を行い、安定化石膏を製造した。
【００５９】
安定化石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが１１．４、フッ素溶出量が３．１ｍｇ／Ｌ、ホウ素の溶出量が０．１ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていなかった。
【００６０】
（比較例２）
脱水後の石膏ケーキ（含水率：９．１％）固形分１００重量部に対し、リン酸１重量部を添加して、常温（２０℃）で１０分間混練処理を行い、安定化石膏を製造した。
【００６１】
安定化石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが５．６、フッ素溶出量が１．５ｍｇ／Ｌ、ホウ素の溶出量が０．３ｍｇ／Ｌで、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていなかった。
【００６２】
次に、排水処理後の脱水スラッジ、廃棄された石膏ボードを例にとって他の実施例を説明する。
【００６３】
（実施例２）
脱水スラッジ（含水率：２３％、フッ素、ホウ素の溶出量が土壌環境基準を超えるもの）の固形分１００重量部に対し、リン酸１重量部を添加して、５分間混練処理を行った。次に、リン酸の０．９２倍当量に相当する０．７重量部の消石灰を添加し、更に５分間混練を行って、６０℃、相対湿度８０％下で１時間養生を行い、安定化スラッジを製造した。
【００６４】
安定化スラッジの溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが７．４、フッ素溶出量が０．２ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素の溶出量が０．１ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下、ホウ素：１ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていた。なお、他の有害重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｒ⁶⁺，Ｈｇ）も基準値を満たしていた。
【００６５】
（参考例３）
廃石膏ボード（フッ素溶出量：３．６ｍｇ／Ｌ）を１７０℃に焼成し、破砕を行って半水石膏粉末とした後、この半水石膏１００重量部に対し、リン酸０．８重量部とリン酸の０．７９倍当量に相当する消石灰０．４８重量部と水との混合スラリ６５重量部を添加し、１．５分間混練を行った。次に、常温で２時間養生を行って硬化させた。
【００６６】
硬化した石膏の溶出試験結果（環境庁告示４６号準拠）は、ｐＨが７．２、フッ素溶出量が０．２ｍｇ／Ｌ以下で、排水基準（ｐＨ：５．８〜８．６）、土壌環境基準（フッ素：０．８ｍｇ／Ｌ以下）を満たしていた。なお、他の有害重金属（Ｐｂ，Ｃｄ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｃｒ⁶⁺，Ｈｇ，Ｂ）も基準値を満たしていた。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、廃棄物に微量含まれる含フッ素化合物、含ホウ素化合物等に由来するフッ素、ホウ素等の有害元素を同時に難溶化することができ、その溶出を低減させることができる。しかも、廃棄物の処理前の有害元素の濃度に拘わらず、処理後の溶出液中に於ける有害元素や溶解性の不純物の濃度を一定基準以下に確実に低減させることができる。また、本発明の安定化処理方法により、処理後の廃棄物の有効利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る廃棄物安定化処理方法を実施する装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第四の実施形態に係る廃棄物の安定化処理方法を実施する装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１１脱水装置
１２養生室
１３予備撹拌装置
１４撹拌装置
１５脱水装置
１６養生室
１７混練装置
１８養生室
１９予備撹拌装置
２０混練装置
２１養生室

Claims

含フッ素化合物及び含ホウ素化合物からなる環境有害物質とアルミニウムとを含む廃棄物における、前記環境有害物質に由来するフッ素及びホウ素の有害元素を同時に難溶化するための処理方法であって、
前記廃棄物に、前記廃棄物の固形分１００重量部に対して０．２〜３重量部のリン酸又はその水溶液を加えて混合処理を行うリン酸添加混合工程と、
前記リン酸の添加混合処理を行った廃棄物に、前記リン酸の０．２〜０．８倍当量のアルカリ物質を加えて混合処理を行うアルカリ添加混合工程と、
得られた廃棄物を３０〜９５℃で静置することにより、前記有害元素の難溶化を促進する養生工程と
を包含する廃棄物の安定化処理方法。
含フッ素化合物及び含ホウ素化合物からなる環境有害物質とアルミニウムとを含む廃棄物における、前記環境有害物質に由来するフッ素及びホウ素の有害元素を同時に難溶化するための処理方法であって、
前記廃棄物に、前記廃棄物の固形分１００重量部に対して０．２〜３重量部のリン酸及び該リン酸の０．２〜０．８倍当量のアルカリ物質の混合物又はその水溶液若しくはスラリを加えて混合処理を行う酸アルカリ添加混合工程と、
得られた廃棄物を３０〜９５℃で静置することにより、前記有害元素の難溶化を促進する養生工程と
を包含する廃棄物の安定化処理方法。
含フッ素化合物及び含ホウ素化合物からなる環境有害物質とアルミニウムとを含む廃棄物における、前記環境有害物質に由来するフッ素及びホウ素の有害元素を同時に難溶化するための処理方法であって、
前記廃棄物にアルカリ物質又はその水溶液を加えて混合処理を行うアルカリ添加混合工程と、
前記廃棄物にリン酸又はその水溶液加えて混合処理を行うリン酸添加混合工程と、
得られた廃棄物を３０〜９５℃で静置することにより、前記有害元素の難溶化を促進する養生工程と
を包含する廃棄物の安定化処理方法であって、
前記リン酸の添加量は前記廃棄物の固形分１００重量部に対して０．２〜３重量部であり、前記アルカリ物質の添加量は前記リン酸の０．２〜０．８倍当量である廃棄物の安定化処理方法。
前記養生工程に先だって、前記廃棄物の固液分離を行う固液分離工程を更に包含している請求項１乃至３の何れかに記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記廃棄物は、スラリ、ケーキ及びこれらの乾燥物からなる群から選択される性状である請求項１乃至４の何れかに記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記養生工程前に於ける廃棄物は、含水率４〜３０重量％のケーキである請求項１乃至５の何れかに記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記リン酸添加混合工程及び前記アルカリ添加混合工程に於ける混合温度は、常温〜９５℃の範囲であり、混合時間は１〜６０分である請求項１又は３記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記酸アルカリ添加混合工程に於ける混合温度は、常温〜９５℃の範囲であり、混合時間は１〜６０分である請求項２記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記養生工程を、１０分〜３６時間行うことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の廃棄物の安定化処理方法。
前記廃棄物は、排煙脱硫石膏、脱水スラッジ、上水汚泥、下水汚泥、砕石スラッジ、汚染土壌、廃石膏ボード及び集塵ダストからなる群から選択されるものである請求項１乃至９の何れかに記載の廃棄物の安定化処理方法。