JP6043515B2 - 焼却灰処理用添加剤および焼却灰処理方法 - Google Patents
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[1]以下の(A)および(B)を含有し、(A)、(B)の重量比(A/B)が70/30〜30/70である、焼却灰処理用添加剤。
(A):下記一般式(1)で表される化合物からなる非イオン性界面活性剤(a1)、および、下記一般式(2)において、式中のR2が直鎖アルキル基である化合物(a2−1)と、式中のR2が分岐アルキル基である化合物(a2−2)との混合物であり、前記直鎖アルキル基と前記分岐アルキル基の総量に対して、前記分岐アルキル基の占める比率が30%〜80%である非イオン性界面活性剤(a2)を、重量比(a1/a2)=80/20〜40/60で含む非イオン性界面活性剤混合物。
(B):グリセリン
[2]さらに水を含有し、(A)および(B)の含有量の合計が、焼却灰処理用添加剤全量に対して45重量%〜85重量%である、上記[1]に記載の焼却灰処理用添加剤。
[3]焼却灰重量に対して5重量%〜60重量%の水に、該水に対して0.1重量%〜10重量%の焼却灰処理用添加剤を混合溶解する工程、および、前記工程で得られた溶液に、焼却灰重量に対して0.1重量%〜15重量%の重金属安定化剤を混合、溶解したのち、得られた溶液を焼却灰に添加して混練する工程を含む、焼却灰の処理方法。
さらに、本発明の焼却灰処理用添加剤は、低温〜高温にわたる広い温度域において、貯蔵安定性に優れる。
非イオン性界面活性剤(a1)は、分岐アルキル基を有するポリエチレンオキサイド付加型非イオン性界面活性剤である。
上記一般式(1)において、R1で示される炭素数9〜16の分岐アルキル基としては、3,5,5−トリメチルヘキシル、イソデシル、3−エチルデシル、2,2−ジメチルオクチル、イソトリデシル、2−ヘキシルデシル等が挙げられる。なお、本発明の目的には、炭素数10〜12の分岐アルキル基が好ましい。R1で示される分岐アルキル基の炭素数が9以上であると、高温で白濁や分層を起こさず貯蔵安定性が良好であり、また焼却灰処理用添加剤としての上記効果が十分なものとなる。また、R1で示される分岐アルキル基の炭素数が16以下であると、低温で白濁や凝固を起こさず、やはり貯蔵安定性が良好である。
非イオン性界面活性剤(a1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
非イオン性界面活性剤(a2)は、ポリプロピレンオキサイド基とポリエチレンオキサイド基を特定の割合で含有するアルキルエーテル系非イオン性界面活性剤であり、上記一般式(2)において、式中のR2が直鎖アルキル基である化合物(a2−1)と、式中のR2が分岐アルキル基である化合物(a2−2)との混合物である。そして、該混合物において、化合物(a2−1)が有する直鎖アルキル基および化合物(a2−2)が有する分岐アルキル基の総量に対して、化合物(a2−2)が有する分岐アルキル基の占める比率(以下、本明細書において「分岐鎖含有率」ともいう)が30%〜80%であることを特徴とする。
さらにまた、nとpは以下の関係式を満たす。
また、非イオン性界面活性剤(a2)として、上記化合物(a2−1)と化合物(a2−2)の混合物を2種類以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の焼却灰処理用添加剤において、グリセリンとしては、いかなるグレードのものであっても特に制限なく使用することができる。
焼却灰処理に供される本発明の焼却灰処理用添加剤の添加量は、処理する焼却灰の重量に対し0.01重量%〜4重量%であることが好ましく、0.05重量%〜2重量%であることがより好ましい。重金属安定化剤の添加量は、鉛などの重金属の含有量や溶出量によって変動することがあるが、一般的に処理する焼却灰の重量に対し0.1重量%以上であり、好ましくは0.3重量%以上であり、より好ましくは1重量%以上である。また、一般的には15重量%以下であり、好ましくは10重量%以下であり、より好ましくは5重量%以下である。
従って、本発明はさらに、重金属を含む焼却灰の処理方法を提供する。すなわち、本発明の焼却灰の処理方法は、上記本発明の焼却灰処理用添加剤を重金属安定化剤および水とともに焼却灰に加えて混練することを特徴とする。
水の重量に対する焼却灰処理用添加剤の添加量が、0.1重量%以下であると発熱抑制効果が得られ難く、10重量%以上であると、添加量に見合った発熱抑制効果が得られないことがある。
一般式(1)においてR1で示される基およびmが表1に示されるものである非イオン性界面活性剤(a1)、一般式(2)においてR2で示される基ならびにnおよびpが表2に示されるものである非イオン性界面活性剤(a2)、グリセリンおよび水を、表3に示す組成に従って混合、均一化し、実施例1〜3および比較例1〜11の焼却灰処理用添加剤を調製した。各添加剤について、水100重量%の対照とともに、下記の安定性試験、鉛溶出確認試験および発熱抑制試験を行った。
鉛溶出確認試験および発熱抑制試験で用いた焼却灰中の重金属含有量を表4に示した。鉛溶出確認試験には焼却灰Aを用い、発熱抑制試験には焼却灰Bを用いた。
(1)高温安定性
表3に示す実施例および比較例の各添加剤100gを、内容積140mLの蓋付きガラス瓶に入れ、60℃に調整した恒温槽内に24時間静置した後、試料の分離と濁りの有無を観察した。
(2)低温安定性
表3に示す実施例および比較例の各添加剤100gを内容積140mLの蓋付きガラス瓶に入れ、−10℃に調整した恒温槽内に24時間静置した後、試料の濁りと凝固の有無を観察した。
対照として、焼却灰A100gにピペラジンビスジチオカルバミン酸ジカリウム塩40重量%水溶液1.0gと、蒸留水20gを添加して混合し、3日間静置した。その後、『昭和48年2月17日環境庁告示13号 産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法』に従って溶出を行い、この溶出液中の鉛を日本工業規格(JIS)K0102 54.1「フレーム原子吸光法」に従って定量分析した。
次いで、蒸留水の代わりに、表3に示す実施例および比較例の各添加剤の2.0重量%水溶液を使用し、同様に試験を行った。
対照として、焼却灰B100gに蒸留水30gを入れて混合した。混合した焼却灰へ温度計(熱電対)を挿入し、温度を計測した。蒸留水添加前の温度と計測開始直後の温度をT0、最高温度をTmとして、発熱温度ΔTをTm−T0により求めた。
次いで、蒸留水の代わりに、表3に示す実施例および比較例の各添加剤の2.0重量%水溶液を使用し、同様に試験を行った。
さらに、本発明によれば、加湿量の少ない状況下でも効率よく重金属を固定化することができ、かつ発熱を抑制することのできる焼却灰の処理方法を提供することができる。
Claims (3)
- 以下の(A)および(B)を含有し、(A)、(B)の重量比(A/B)が70/30〜30/70である、焼却灰処理用添加剤。
(A):下記一般式(1)で表される化合物からなる非イオン性界面活性剤(a1)、および、下記一般式(2)において、式中のR2が直鎖アルキル基である化合物(a2−1)と、式中のR2が分岐アルキル基である化合物(a2−2)との混合物であり、前記直鎖アルキル基と前記分岐アルキル基の総量に対して、前記分岐アルキル基の占める比率が30%〜80%である非イオン性界面活性剤(a2)を、重量比(a1/a2)=80/20〜40/60で含む非イオン性界面活性剤混合物。
(B):グリセリン - さらに水を含有し、(A)および(B)の含有量の合計が、焼却灰処理用添加剤全量に対して45重量%〜85重量%である、請求項1に記載の焼却灰処理用添加剤。
- 焼却灰重量に対して5重量%〜60重量%の水に、該水に対して、請求項1または2に記載の焼却灰処理用添加剤を0.1重量%〜10重量%混合溶解する工程、および、前記工程で得られた溶液に、焼却灰重量に対して0.1重量%〜15重量%の重金属安定化剤を混合、溶解したのち、得られた溶液を焼却灰に添加して混練する工程を含む、焼却灰の処理方法。
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