JPH06304544A - 汚染廃棄物の処理方法、該方法により得られる生成物及び汚染廃棄物を凝固するための生成物 - Google Patents

汚染廃棄物の処理方法、該方法により得られる生成物及び汚染廃棄物を凝固するための生成物

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JPH06304544A JP6834094A JP6834094A JPH06304544A JP H06304544 A JPH06304544 A JP H06304544A JP 6834094 A JP6834094 A JP 6834094A JP 6834094 A JP6834094 A JP 6834094A JP H06304544 A JPH06304544 A JP H06304544A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 汚染廃棄物を結合剤に加え、大きなブロック
を形成することにより汚染廃棄物を処理する方法であっ
て、溶鉱炉スラグセメント及び/又はスラグベースの粉
末製品をベースとしかつ微細なシリカ粉末及びマグネシ
ウム、カリウム又はアルミニウム化合物の少なくとも一
つと混合されてなる水性結合剤を使用することを特徴と
する上記方法。 【効果】 マトリックスの硬化が廃棄物の成分により妨
げられず、そのために亀裂又は微小亀裂による損傷を受
けず、汚染廃棄物を効率的に覆うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、汚染廃棄物を安定化及
び凝固するための新規方法、該方法により得られる生成
物及び該方法を行うための生成物に関する。
【0002】
【従来技術】汚染廃棄物は埋め土に貯蔵される前に不活
性にされるべきであるということが、様々な法律及び規
制によりさらに規定されてきたことが知られている。公
知技術によると、できるだけコンパクトなマトリックス
を硬化及び構成する生成物と汚染廃棄物を混合し、該廃
棄物はそこに閉じ込められる。廃棄物と外部環境との交
換はこのようにして制限される。また、この技術による
と、全容量の全体にわたって同様の特性を示す固体生成
物を得ること、及び、例えばそれらの表面領域において
好都合な特性を示すのみであるシェルのような製品の製
造の禁止が必要なことが知られている。
【0003】従って、汚染廃棄物を、液化剤又は水−還
元剤を加えたポルトランドセメントと混合し、汚染廃棄
物を雨水又は土壌に含まれる水により洗い出されにくい
固体生成物の形態において入れることが可能なことが知
られている。また、石灰及び所望により溶鉱炉スラグ粉
末をポルトランドセメントに加えることが知られてい
る。また、結合剤の漏れ止めを改良するために、混合物
にクレーを導入することが知られている。これらの方法
は、重金属の保持を一般的に達成するが、塩化物のよう
な可溶性生成物に関しては大抵は不十分である。
【0004】他の公知技術によると、廃棄物はポルトラ
ンドセメントと可溶性シリケート(シリカ液(liquor))
の混合物で処理され、ここでSiO2/Na2O モル比は一般的
に3.3 であった。シリケートに存在するシリカは非常に
活性であり、そのためにセメントの石灰(Ca ++) 上及び
汚染廃棄物の金属カチオン(Hg、Pb及びCd等)上で作用
し、一般的にほとんど可溶性でない金属シリケート沈澱
物を形成することができる。
【0005】しかし、シリカに関する様々なカチオン間
の競合をコントロールすることは常に容易ではなく、そ
の結果として、ポルトランドセメント及びシリケートを
ベースとした組成物は、金属カチオンを保持するのに比
較的有効であるが、可溶性汚染物質及び有機物質に関し
てはそれ程有効ではない。さらに、これらの様々な公知
方法では、得られた固体生成物においてそれらの発熱性
により亀裂又は微小亀裂が引き起こされる、不正にコン
トロールされた反応が導かれ、このようにコンパクトに
した廃棄物と外部環境との交換が促進されることによ
り、望まれる目的とは反対に作用する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マト
リックスの硬化が廃棄物の成分により妨げられず、また
そのために亀裂又は微小亀裂による損傷を受けない、汚
染廃棄物を効率的に覆うことができるマトリックスを製
造することである。本発明の目的は、汚染廃棄物を結合
剤に加え、大きなブロックを形成することにより廃棄汚
染物を処理する方法であって、該汚染廃棄物が、溶鉱炉
スラグセメント及び/又はスラグベースの粉末製品をベ
ースとしかつ微細なシリカ粉末とマグネシウム、カリウ
ム又はアルミニウム化合物の少なくとも一つと混合され
てなる水性結合剤に加えられることを特徴とする上記処
理方法を見出すことである。
【0007】本発明の他の目的は、上記方法により得ら
れた生成物であって、該生成物が固体及び安定な形態に
おいて存在し、該生成物が、溶鉱炉スラグセメント及び
/又はスラグベースの粉末製品をベースとした結合剤
と、汚染廃棄物と微細なシリカ粉末ならびにマグネシウ
ム、カリウム又はアルミニウム化合物の少なくとも一つ
との反応から得られる生成物との緊密に混合したものか
らなることを特徴とする上記生成物を見出すことであ
る。そのような生成物は、例えば、縁石、舗装材料及び
擁壁等の製造用構成成分として使用できる。
【0008】本発明の最後の目的は、上記方法により汚
染廃棄物を凝固するための生成物であって、溶鉱炉スラ
グセメント及び/又はスラグをベースとした粉末製品を
ベースとし微細なシリカ粉末とマグネシウム、カリウム
又はアルミニウム化合物と混合される結合剤からなるこ
とを特徴とする生成物を見出すことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】いまだ解明されていない
方法において、本発明による混合物中のマグネシウム、
カリウム及び/又はアルミニウム化合物の存在により、
上記のすでに公知の方法において生じたような、汚染廃
棄物中に含まれる金属塩化物又は金属酸化物により生じ
る障害を避けることができることが分かった。従って、
本発明の方法により、廃棄物と混合されなかった慣用の
結合剤の硬化時間と実質的に同じ硬化時間であり、28日
後の強さが少なくとも10kg/ cm2 である固体生成物が得
られた。
【0010】本発明の方法では、NF標準規格X31210(バ
ルク廃棄物(bulk waste))により行われる浸出試験にお
いて、あらかじめ公知の方法よりも極めてよい結果が得
られ、全可溶性画分は5%より少なく、塩化物含有量は
処理廃棄物1kg当たり10gより少なく、金属含有量は廃
棄物1kg当たり0〜100 mgであることが分かった。微細
なシリカ粉末の添加と、本発明によるマグネシウム、カ
リウム又はアルミニウムの導入との組合せにおいて、汚
染廃棄物に含まれる成分により生じる障害を避けること
ができることが観察された。
【0011】慣用のマトリックス、特にポルトランドセ
メントをベースとしたマトリックスを破壊する発熱性膨
張現象により有害に変化しない、耐性であり、均質でコ
ンパクトなマトリックスはこのようにして得られる。さ
らに、本発明により得られた生成物の試験により、それ
らのマトリックスの結合性に大きな損害を与える膨張性
結晶又は塩の形成を生じないことが示された。本発明に
よると、微細なシリカ粉末の粒度は、10ミクロンよりも
小さいのが好ましい。それは、溶鉱炉スラグに対して、
組成物中に5〜20重量%存在するのが好ましい。本発明
によると、例えば、結合剤粒子の粒度は0〜200 ミクロ
ンであり、100ミクロンより小さいのが好ましい。
【0012】本発明によると、マグネシウムをベースと
した化合物は、例えば、塩化マグネシウム、マグネシ
ア、硫酸マグネシウム又はそのような化合物の十分な量
を含有するいずれかの製品であってもよく、それは、例
えばマグネシウムオキシクロライドを形成することがで
きる。例えば、カリウムは、硫酸カリウム又は十分なカ
リウム含量を含む他の製品のいずれによってもたらされ
てもよい。例えば、アルミニウムは、アルミナ又はアル
ミナに代わるもの又はそれを含有する他の製品のいずれ
かをベースとしたシメントフォンデュ(ciment fondu)に
よってもたらされてもよい。
【0013】結合剤とマグネシウム、カリウム及び/又
はアルミニウムをベースとした化合物の本発明による混
合物は、スラグセメント及び/又はスラグベースの粉末
製品100 kg当たり、マグネシウム、カリウム及び/又は
アルミニウムをベースとした化合物2〜150 kgにわた
る、明らかに広い範囲の比率において製造することがで
きる。本発明によると、例えば結合剤混合物の約5〜10
0 重量%の量でクレーを加えることができる。また、本
発明によると、有機物質の保持を促進するために、混合
物に対して一定量の活性炭を加えることができる。この
活性炭は、例えば、他の構成成分すべての0〜20%の比
率において加えることができる。
【0014】最後に、結合剤の流動性、それらの硬化時
間及び混合物の一般的なレオロジーを改質する慣用のア
ジュバントを混合物に加えることも可能である。溶鉱炉
スラグベースの粉末という語句は、本発明では、少なく
とも約50%の溶鉱炉スラグを含有する混合物を意味する
と理解されるものである。本発明をより理解するため
に、実施例として以下に記載したいくつかの態様は、実
例により記載したものであり、本発明の特徴を制限する
ものではない。
【0015】
【実施例】実施例1 乾燥工業用廃棄物1000kgを処理するために、該廃棄物を
以下のものと混合した。 スラグセメント 100〜300 kg 10- ミクロンのシリカ粉末 10〜30kg マグネシア(マグネシウム主含有) 100kg 水 550〜700 リットル
【0016】上記混合物を硬化した後、亀裂を生じない
固体の均質な生成物が得られた。この生成物の28日後に
おける強度は、10〜20kg/cm2であった。得られた生成物
を、NF標準規格X31210により浸出すると、この標準規格
に合致して流出液を出すのみであった。比較として、10
00kgの同じ廃棄物を300 〜600 kgのポルトランドセメン
トに加えた場合、得られた生成物は2、3日後に微小亀
裂を示した。さらに、頻繁にあるケースである汚染廃棄
物が金属酸化物を含む場合は、ポルトランドセメントを
ベースとしたこの結合剤は、うまく硬化しなかったが、
一方、本発明による組成物は慣用の廃棄物を含まない結
合剤と同様の硬化時間であった。
【0017】実施例2 1000kgの乾燥汚染廃棄物を処理するために、該廃棄物を
以下のものと混合した。 溶鉱炉スラグベースの粉末 (スラグを約60%含有する) 200〜500 kg アルミナベースシメントフォンデュ (アルミニウム主含有) 100〜200 kg 微細なシリカ粉末 10〜50kg 水 500〜700 リットル 凝固の後、実施例1に示したように得られたものと同じ
特性を実質的に示す生成物が得られた。
【0018】実施例3 乾燥含量の40%の有機汚染物質を含む汚染スラッジ1000
kgを処理するために、以下のものと混合した。 スラグセメント 100〜300 kg 塩化マグネシウム (マグネシウム主含有) 20〜50kg 微細なシリカ粉末 5〜60kg クレー 5kg 活性炭 10〜20kg 水 200〜300 リットル メラミン樹脂からなる添加剤 5kg
【0019】混合物を硬化した時、得られた生成物は、
亀裂又は微小亀裂を生じることなく、10kg/cm2の最小強
度を達成した。比較用の、セメントから単独で製造した
コントロール生成物は、硬化しなかった。上記のよう
に、クレーは金属汚染物質を保持する機能を有し、一
方、活性炭は有機汚染物質を保持する。得られた生成物
は、一般的に施行される標準規格により浸出すると、規
制の限界値より少ない金属又は有機汚染物質を示しただ
けであった。
【0020】実施例4 硫酸カリウムと共に乾燥汚染廃棄物1000kgを処理するた
めに、以下のものを混合した。 スラグ粉末 200〜500 kg 石灰 10〜20kg 微細なシリカ粉末 10〜20kg 塩化マグネシウム (マグネシウム主含有) 10〜20kg 硫酸カリウム(カリウム主含有) 20〜30kg クレー 5〜10kg 水 400〜500 リットル グルコネート 3kg (硬化速度を加減する添加剤)
【0021】この混合物は、温度が100 ℃に到達せずに
硬化した。一方、慣用のセメントからなる結合剤を使用
した場合、得られた塊は、さらに高い温度で硬化し、亀
裂を生じた。本発明により得られたブロックは、慣用の
ポルトランド型セメントにより製造したブロックと対照
的に、規制の標準規格に適合した。
【0022】実施例5 本実施例は、非常に反応性であるCa++を含有する廃棄物
を、本発明により得られたブロックの亀裂を生じること
なく処理することを可能にするものである。出発点は反
応性廃棄物1000kgである。 スラグ粉末 300〜500 kg 硫酸カリウム(カリウム主含有) 10〜20kg シメントフォンデュ (アルミニウム主含有) 10〜20kg クレー 5kg 微細なシリカ粉末 10〜50kg 水 400〜500 リットル リグノスルホネート (遅延剤として作用する) 6kg
【0023】この配合物においては、容量が約100 リッ
トルを超えるとすぐに、ブロックの亀裂を生じる温度の
上昇が回避された。慣用のセメントを用いた場合、ブロ
ックは破壊し、規制の標準規格には適合しなかった。
【0024】実施例6 実施例5の変体は、以下のものを混合することにより製
造できる。 スラグセメント 200〜300 kg シメントフォンデュ (アルミニウム主含有) 10〜20kg 塩化マグネシウム (マグネシウム主含有) 30〜40kg クレー 5kg 微細なシリカ粉末 10kg 水 400〜500 リットル リグノスルホネートを ベースとした遅延剤 6〜7 kg 上記の態様は、実施例としてのみ示したものであり、本
発明の範囲からはずれることなく、いかなる望ましい改
良も受け入れることができるものである。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚染廃棄物を結合剤に加え、大きなブロ
    ックを形成することにより汚染廃棄物を処理する方法で
    あって、溶鉱炉スラグセメント及び/又はスラグベース
    の粉末製品をベースとしかつ微細なシリカ粉末及びマグ
    ネシウム、カリウム又はアルミニウム化合物の少なくと
    も一つと混合されてなる水性結合剤を使用することを特
    徴とする上記方法。
  2. 【請求項2】 マグネシウムベース化合物が塩化マグネ
    シウムを含有する、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 マグネシウムベース化合物がマグネシア
    を含有する、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 マグネシウムベース化合物が硫酸マグネ
    シウムを含有する、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 カリウムベース化合物が硫酸カリウムを
    含有する、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 アルミニウムベース化合物がシメントフ
    ォンデュ又はナトリウムアルミネートを含有する、請求
    項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 アルミニウムベース化合物がアルミナを
    含有する、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 混合物が、結合剤100 kg当たりマグネシ
    ウム、カリウム又はアルミニウム化合物約2〜150 kgの
    比率において製造される、請求項1〜7のいずれか1項
    に記載の方法。
  9. 【請求項9】 結合剤に関して5〜100 重量%のクレー
    を混合物に導入する、請求項1〜8のいずれか1項に記
    載の方法。
  10. 【請求項10】 溶鉱炉スラグの重量に関して5〜20重
    量%の微細なシリカ粉末を導入する、請求項1〜9のい
    ずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】 活性炭を混合物にさらに導入する、請
    求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
    の方法により得られる生成物であって、該生成物が固体
    及び安定な形態において存在し、該生成物が、溶鉱炉ス
    ラグセメント及び/又はスラグベースの粉末製品をベー
    スとした結合剤と、汚染廃棄物とマグネシウム、カリウ
    ム又はアルミニウム化合物の少なくとも一つとの反応か
    ら得られる生成物との緊密に混合したものからなること
    を特徴とする上記生成物。
  13. 【請求項13】 請求項1〜11のいずれか1項に記載
    の汚染廃棄物を凝固するための生成物であって、該生成
    物が溶鉱炉スラグセメント及び/又はスラグベースの粉
    末製品をベースとした結合剤とマグネシウム、カリウム
    又はアルミニウム化合物の少なくとも一つとの混合物か
    らなることを特徴とする上記生成物。
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