JPH09253598A - 廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤及び処理方法 - Google Patents

廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤及び処理方法

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JPH09253598A
JPH09253598A JP8066843A JP6684396A JPH09253598A JP H09253598 A JPH09253598 A JP H09253598A JP 8066843 A JP8066843 A JP 8066843A JP 6684396 A JP6684396 A JP 6684396A JP H09253598 A JPH09253598 A JP H09253598A
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JP
Japan
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waste incineration
dust ash
slag
treatment agent
blast furnace
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JP8066843A
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English (en)
Inventor
Michio Kimita
美智雄 君田
Takashi Yamada
尚 山田
Takao Koide
貴夫 小出
Tomoko Kiko
智子 木虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 該集塵灰に対しては、小量の添加量にて
非常に効果的に鉛などの有害重金属の溶出量を抑制でき
ることで、低コスト実現化が図れる廃棄物焼却集塵灰固
化用処理剤及び処理方法を提供することにある。 【解決手段】 処理剤に特徴があり、有害重金属を含有
し、且つCl- の含有量が15%以下の消石灰を含有し
た廃棄物焼却集塵灰を固化する処理剤として、少なくと
も高炉水滓スラグを含有してなる処理剤を使用して、廃
棄物焼却集塵灰を固化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ焼却場等
より排出される、特に鉛やカドミウムなどの有害重金属
を含有し、且つCl- の含有量が15%以下の消石灰を
含有した廃棄物焼却集塵灰を固化処理する処理剤及びそ
の処理方法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ゴミ焼却場等より排出される廃棄物
焼却集塵灰は、廃棄物処理法により特別管理一般廃棄物
に指定されているので、そのまま埋め立て処分すること
はできず、含有されている鉛やカドミウム,水銀,クロ
ムなどの有害重金属の溶出量が所定の基準値内に納まる
ように中間処理が義務付けられている。
【0003】前記焼却集塵灰の中に存在する鉛,カドミ
ウム,水銀,クロムなどの有害な重金属の処理処分に関
しては、普通セメント、或いは普通セメントに水可溶性
酸性塩類などの薬剤を添加したものを用いて固化し、前
記重金属を不溶化、安定化する方法が低コスト、且つ簡
便であるため、採用されてきた。
【0004】ところが、最近では、焼却炉で発生するH
Cl、NOX 、SOX などの有害ガスを捕捉するために
消石灰、生石灰などを吹き込む処理がなされている。
【0005】しかしながら、前記吹き込み処理では、消
石灰などが未反応のまま焼却集塵灰中に残留することが
多いため、該集塵灰のpHが12以上と強アルカリ性に
なり、鉛などの両性金属は亜鉛酸塩などとなって再溶解
してしまう。
【0006】従って、単に普通セメントを添加しただけ
では鉛の溶出は抑えられず、また上述のように水可溶性
酸性塩類などの薬剤を添加することによって鉛などの重
金属が溶出しにくい領域までpHを低下させようとして
も塩類を多量に添加しなければならず、集塵灰の減容
化、処理コスト低減につながらない。
【0007】それで、最近ではその有効な処理法として
溶融ガラス固化法やキレート剤の添加による処理法が提
案されている。
【0008】しかしながら、前記溶融ガラス固化法は設
備投資が大きくエネルギー消費が非常に大きいため、必
ずしも適当な方法とは言えなかったし、また、前記キレ
ート剤の添加による処理法においても、該キレート剤そ
のものがかなり高価なものであるためコスト高の問題も
ある上、該キレート剤は有機化合物であるため、廃棄後
に紫外線や微生物によって分解され、一度固化処理され
た前記重金属が長期的には溶出してくる恐れがあると共
に、既存のセメント固化施設では設備の改造が必要とな
ってしまうのが現状である。
【0009】また、溶出基準値の改正により鉛の溶出量
が3ppmから0.3ppm以下に強化されたため、前
記従来の処理では、該基準値達成がますます厳しい状況
におかれている。
【0010】そこで、本願出願人は、アルミナセメント
を主体とし、これに硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ムなどの酸性無機塩類を添加してなる固化処理剤がpH
12以上の強アルカリ性を有する集塵灰に対して鉛の溶
出量低減に効果的であることを既に見出し、特願平7−
166441号にて主張している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記発明は、鉛などの
有害重金属の溶出量低減において非常に有効な方法であ
るが、如何せん、前記発明の固化処理剤はアルミナセメ
ントを主体としているため、キレート剤等に比べれば安
価ではあるが、まだまだ処理コストが高価と成らざるを
得なかった。
【0012】そこで、本発明においては、有害重金属を
含有し、且つCl- の含有量が15%以下の消石灰が含
まれている焼却集塵灰と限られてはいるが、該集塵灰に
対しては、小量の添加量にて非常に効果的に鉛などの有
害重金属の溶出量を抑制できることで、低コスト実現化
が図れる廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤及び処理方法を
提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次の技術的手段を講じる。
【0014】即ち、その第一の技術的手段は、処理剤に
特徴があり、有害重金属を含有し、且つCl- の含有量
が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を固
化する処理剤において、高炉水滓スラグを含有してなる
ことである。
【0015】また、その第二の技術的手段も、処理剤に
特徴があり、有害重金属を含有し、且つCl- の含有量
が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を固
化する処理剤において、高炉水滓スラグと水可溶性酸性
塩類とを含有してなることである。
【0016】更に、その第三の技術的手段も、処理剤に
特徴があり、有害重金属を含有し、且つCl- の含有量
が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を固
化する処理剤において、高炉水滓スラグと水可溶性酸性
塩類に、白土、ゼオライト、炭酸ナトリウム、珪酸ナト
リウムからなる群より選択された少なくとも1種類を含
有してなることである。
【0017】また、その第四の技術的手段は、処理方法
に特徴があり、有害重金属を含有し、且つCl- の含有
量が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を
固化処理する方法において、所定容器内に前記廃棄物焼
却集塵灰と、前記請求項1〜3の何れかに記載の処理剤
を混合し、その中に適量の水を加えて混練し、固化処理
することにある。
【0018】本発明の係る高炉水滓スラグは、鉄の製造
過程で多量に排出されるガラス質の廃棄物であるが、該
高炉水滓スラグは消石灰などのようなアルカリ性塩類の
作用によってセメントのように水和及び硬化する性質を
有しているため、セメント等に添加されて多量に消費さ
れている。
【0019】前記高炉水滓スラグの性質を利用し、本発
明における廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤として高炉水
滓スラグを用いると、廃棄物焼却集塵灰に含有される消
石灰と反応して、該集塵灰を硬化させ、更にそのpHを
低下させることが可能となる。
【0020】従って、該高炉水滓スラグは前記有害な重
金属の溶出を抑制し、またこの際に生成する非常に微細
で高い比表面積をもった水和物に前記重金属がイオン交
換,又は物理的に取り込まれる。
【0021】前記重金属の取り込みによって、高炉水滓
スラグは重金属の溶出を抑制する働きを有することとな
る。
【0022】また、前記高炉水滓スラグはセメントのよ
うに反応に伴って逆に消石灰を放出することもないの
で、消石灰を多量に含有した強アルカリ性を有する廃棄
物焼却集塵灰の固化処理に非常に有効である。
【0023】更に、その際、前記高炉水滓スラグは手軽
に入手することが可能であるので、非常に低コストにて
廃棄物焼却集塵灰固化の実現化が図れる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明は、都市ゴミ焼却場等より
排出される廃棄物焼却集塵灰のうち、特に該集塵灰中の
消石灰の含有量が多量であっても、Cl- の含有量が1
5%以下の集塵灰の処理処分における有効な処理剤及び
処理方法であり、該集塵灰の中に存在する鉛,カドミウ
ム,水銀,クロムなどの有害な重金属の好適な処理法を
見いだしたものである。以下、本発明の実施の形態につ
いて、いくつかの実験例を挙げ、詳述に説明する。
【0025】本発明の焼却灰固化用処理剤は、高炉水滓
スラグを主体としたものであり、一定の割合で混合し、
更に水を添加して混練し、養生固化を行うことによって
前記有害な重金属が安定化、不溶化され、これら重金属
の溶出量が埋め立ての際の基準値達成に至るまで低減さ
れるのである。
【0026】本発明の前記処理剤の添加量及び該処理剤
の各成分の配合割合は対象となる集塵灰により適宜調整
されるが、高炉水滓スラグ単独,又は高炉水滓スラグ5
0〜90%に対して、水可溶性酸性塩類、白土、ゼオラ
イト、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウムからなる群より
選択された少なくとも1種類を10〜50%混合したも
のや、或いは、前記高炉水滓スラグ50〜80%に対し
て、水可溶性酸性塩類を10〜20%、及び白土、ゼオ
ライト、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウムからなる群よ
り選択された少なくとも1種類を10〜30%混合した
ものを用いる。
【0027】前記水可溶性酸性塩類は、消石灰を多量に
含有して強アルカリ性となった集塵灰のpHを低下さ
せ、前記鉛などの有害な両性重金属を溶出しにくくさせ
ると共に、前記集塵灰に含まれるカルシウムや重金属と
反応して水に難溶性の塩を生成するものである。
【0028】具体的には、硫酸アルミニウムや硫酸第一
鉄,硫酸第二鉄などの硫酸塩、塩化アルミニウム,塩化
第一鉄,塩化第二鉄などの塩化物、第一リン酸アルミニ
ウムやリン酸一水素ナトリウム,リン酸二水素ナトリウ
ム,リン酸一水素カリウム,リン酸二水素カリウムなど
のリン酸塩等が挙げられる。
【0029】前記白土及びゼオライトは、その表面及び
内部に重金属を吸収することによって溶出を抑制する作
用があるので、その混合は好ましい。
【0030】また、前記炭酸ナトリウム及び珪酸ナトリ
ウムは、集塵灰に含まれるカルシウムと、セメント水和
物様の難溶性の塩を生成し、固化させる作用があり、ま
た重金属とも難溶性の塩を生成して安定化させる作用が
あり、その混合は非常の望ましい。
【0031】
【実施例】ここで、本発明の処理剤と従来の処理剤等と
の比較をして、その効果を検討して見る。尚、従来例と
しては、従来から使用されている普通セメントからなる
処理剤と、アルミナセメントからなる処理剤(特願平7
−166441号にて詳細)とを使用する。
【0032】<第一実験例>先ず、 本発明に係る高炉
水滓スラグ単独からなる処理剤(実施例1及び2と比較
例1及び2)と、前記普通セメントからなる処理剤(従
来例1)及びアルミナセメントからなる処理剤(従来例
2)との比較実験を行った。
【0033】サンプル体を作製するにあたっては、廃棄
物焼却集塵灰として、一つはカルシウム含有量30.4
%及びCl- 含有量13.1%を有するもの(以下、集
塵灰Aと言う)、もう一つはカルシウム含有量17.5
%及びCl- 含有量24.3%を有するもの(以下、集
塵灰Bと言う)の2種類を用意する。
【0034】前記焼却集塵灰100部に対して、高炉水
滓スラグ15部、或いは高炉水滓スラグ20部を混合し
た処理剤に、更に、水を該焼却集塵灰に対して35部添
加したものを充分に混練し、径5cm、高さ10cmの型枠
に詰めて養生を行った。
【0035】養生7日目に鉛の溶出量を測定した。該鉛
の溶出量の測定は、前記各サンプル体を粉砕し、目開き
0.5mmと5mmのフルイの間に残ったものを50g採取
し、これに蒸留水500gを加えて6時間振盪を行った
後、濾過したものを試験液として測定した。
【0036】その結果を下記表1にて示す。尚、対照と
して、前記集塵灰A及び集塵灰Bに処理剤を全く入れず
に測定した。
【0037】
【表1】
【0038】前記実験結果からわかるように、集塵灰B
に対してはその効果が殆ど見られなかった(比較例1及
び2)ものの、集塵灰Aに関しては、従来例1での処理
剤が鉛溶出基準値達成に至らないと言う結果であったの
に対し、本発明の実施例1及び実施例2での処理剤は共
に、アルミナセメントからなる従来例2での処理剤同
様、基準値0.3ppm以下を達成し、非常に効果が見
られる。
【0039】<第二実験例>次に、前記100部の集塵
灰Aを使用し、本発明に係る高炉水滓スラグ15部に、
各種水可溶性酸性塩類を5部添加したものを固化処理剤
として、前記第一実験例同様にサンプル体を作製して同
様の処理を行い、上記同様の試験を行った(実施例3〜
7)。
【0040】その結果を下記表2にて示す。
【0041】
【表2】
【0042】前記実験結果からわかるように、前記水可
溶性酸性塩類を添加すると何れも鉛の溶出量は低減し、
特に第一リン酸アルミニウムやリン酸一水素ナトリウム
等リン酸塩の添加は非常に効果的であった。
【0043】<第三実験例>前記第一実験例及び第二実
験例から、集塵灰中の消石灰の含有量が多量であって
も、Cl- の含有量が15%以下の集塵灰であれば、本
発明の高炉水滓スラグの混合は鉛の溶出量を低下させる
上で非常に有効であることが、また、該高炉水滓スラグ
に水可溶性酸性塩類を添加することで更にその効果が現
れることが明確化されたが、これに、白土、ゼオライ
ト、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウムを夫々添加させ、
その効果を検討してみた。
【0044】尚、該第三実験例においては、集塵灰Aを
使用し、該焼却集塵灰100部に対して、高炉水滓スラ
グ16部(実施例8),或いは高炉水滓スラグ12部
と、水可溶性酸性塩類として硫酸アルミニウムが4部と
に、夫々白土(実施例9)、ゼオライト(実施例1
0)、炭酸ナトリウム(実施例11)、珪酸ナトリウム
(実施例12)からなる群より選択された1種類を4部
混合した処理剤に、更に、水を該焼却集塵灰に対して3
5部添加したものを充分に混練して、前記第一及び第二
実験例同様にサンプル体を作製し、同様の処理を行い、
上記同様の試験を行った。
【0045】その結果を下記表3にて示す。
【0046】
【表3】
【0047】前記実験結果からわかるように、本発明に
係る高炉水滓スラグに水可溶性酸性塩類と、更に白土、
ゼオライト、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウムからなる
群より選択された1種類とを加えても充分に、鉛溶出量
の基準値0.3ppm以下を達成し得ると言える。ま
た、特に、前記白土、ゼオライトの添加においてはその
効果が顕著であることがわかる。
【0048】
【発明の効果】本発明における廃棄物焼却集塵灰固化用
処理剤、即ち、少なくとも高炉水滓スラグを含有する処
理剤を使った処理方法であれば、該集塵灰が有害重金属
を含有し、且つCl- の含有量が15%以下の消石灰を
含有したものに限定されはするが、該集塵灰に対して
は、小量の添加量にて非常に効果的に鉛などの有害重金
属の溶出量を抑制でき、改正された溶出基準値の範囲内
にて問題なく廃棄物焼却集塵灰固化が可能となる。
【0049】特に前記効果は、水可溶性酸性塩類を添加
したり、更に、白土、ゼオライト、炭酸ナトリウム、珪
酸ナトリウムからなる群より選択された少なくとも1種
類を添加することで顕著になる。
【0050】また、その際、前記高炉水滓スラグは手軽
に入手することが可能であるので、非常に低コストにて
廃棄物焼却集塵灰固化の実現化が充分に図れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 貴夫 大阪市大正区南恩加島7−1−55 住友大 阪セメント株式会社中央研究所セメント・ コンクリート研究所内 (72)発明者 木虎 智子 大阪市大正区南恩加島7−1−55 住友大 阪セメント株式会社中央研究所セメント・ コンクリート研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有害重金属を含有し、且つCl- の含有
    量が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を
    固化する処理剤において、高炉水滓スラグを含有するこ
    とを特徴とする廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤。
  2. 【請求項2】 有害重金属を含有し、且つCl- の含有
    量が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を
    固化する処理剤において、高炉水滓スラグと水可溶性酸
    性塩類とを含有することを特徴とする廃棄物焼却集塵灰
    固化用処理剤。
  3. 【請求項3】 有害重金属を含有し、且つCl- の含有
    量が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を
    固化する処理剤において、高炉水滓スラグと水可溶性酸
    性塩類に、白土、ゼオライト、炭酸ナトリウム、珪酸ナ
    トリウムからなる群より選択された少なくとも1種類を
    含有することを特徴とする廃棄物焼却集塵灰固化用処理
    剤。
  4. 【請求項4】 有害重金属を含有し、且つCl- の含有
    量が15%以下の消石灰を含有した廃棄物焼却集塵灰を
    固化処理する方法において、所定容器内に前記廃棄物焼
    却集塵灰と、前記請求項1〜3の何れかに記載の処理剤
    を混合し、その中に適量の水を加えて混練し、固化処理
    することを特徴とする廃棄物焼却集塵灰固化処理方法。
JP8066843A 1996-03-22 1996-03-22 廃棄物焼却集塵灰固化用処理剤及び処理方法 Pending JPH09253598A (ja)

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