硫酸ピッチの無害化処理方法
【課題】
不正軽油製造等で発生した硫酸ピッチを簡単な方法で無害化処理する。
【解決手段】
硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法。
不正軽油製造等で発生した硫酸ピッチを簡単な方法で無害化処理する。
【解決手段】
硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製時や廃油再生精製時等で発生する硫酸ピッチの無害化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油精製時には、石油の洗浄に硫酸を用いることから、これが硫酸ピッチとして残留する。特に、最近は、軽油引取税を脱税する目的で重油と軽油を混ぜた不正軽油が製造されているが、この不正軽油から不純物を除くために硫酸が使用され、これが硫酸ピッチとして残留する。この硫酸ピッチは違法行為に基づいて生成されることから、排出者等を特定できない不法投棄される場合が多い。これら不法投棄された硫酸ピッチは、硫酸分を起源とする各種の有害物質を含んだ毒物であり、ＰＨ０．５以下の強酸性で、直接肌に触れると火傷をしたり、雨水等があたると有毒な亜硫酸ガスが発生したりして非常に危険な代物である。このため、各自治体等は、不法投棄されたとはいえ、これらの硫酸ピッチを見つけると、早急に処理することが求められる。
【０００３】
これら硫酸ピッチを無害化処理する方法として種々の方法が提案されているが、このうち、下記特許文献１及び２に見られるような、無機セメント系固化処理剤を用いて硫酸ピッチを固化剤に結合する方法は、大掛かりな設備を要しないことから、低コストで処理できる利点がある。しかし、セメント系固化処理剤だけでは、硫酸ピッチの油分を完全に閉じ込めることができない。加えて、処理生成物に対しても二次公害が心配され、有効利用することはできない。
【特許文献１】特開平６−１６５９９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８００６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、硫酸ピッチに消石灰を加えて中和させ、この中和物に無機系特殊硬化剤を加えて硫酸分を閉じ込めて無害化された二次製品とすることを特徴とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法を提供したものである。また、請求項２の、第一次処理にも、ＮＳＣ硬化剤を加える硫酸ピッチの無害化処理方法を提供したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第一次処理によって強酸性の硫酸ピッチを中和できるとともに、第二次処理によって硫酸分を閉じ込めて固化した二次製品にできる。そして、これらの処理に必要な設備としては、ミキサー等があればよく、きわめて安価に処理できる。したがって、硫酸ピッチが存在する場所近くで処理できるから、上記した不正軽油製造の際に発生する硫酸ピッチの無害化処理等に最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る硫酸ピッチの処理の工程図、図２は処理の実際を示す説明図であるが、本発明は、硫酸ピッチを出発物質としてこれを無害化された二次製品に成形するものである。この処理は、第一次処理と第二次処理とで行なわれるが、このうち、第一次処理は、まず、処理する硫酸ピッチをドラム缶１等に詰めておき、これをミキサー２等に移して攪拌する。この攪拌は、油分（液状分）とタール状分（固形分）とが分離しているような場合に、これを融合させて全体を液状分にするためのものである。なお、処理すべき硫酸ピッチはそのままミキサー２に移してもよい。
【０００８】
次に、混練したものに消石灰を添加して中和する。このとき、消石灰だけでもよいが、この他に硬化剤を添加するのが第二次処理における二次製品の硬化性を高めるために効果的である。この硬化剤としては、ＮＳＣ硬化剤（商品名）を用いる。このＮＳＣ硬化剤とは、株式会社ニューソイルケミカルが製造し、ＮＳＣ株式会社が販売している無機系特殊硬化剤のことで、アルカリ金属、ホウ素族、窒素族、鉄族、ハロゲン族等の各元素を化合させた無機系化合物である。その成分・組成は明らかにされていないが、各種の産業廃棄物を固化する目的で既に幅広く使用され、その効能には定評のあるものである。
【０００９】
この場合における添加量としては、硫酸ピッチ１００重量に対して消石灰１５〜１００重量を加えるが、ＮＳＣ硬化剤を加えるときには、これを２〜１０重量加える。硫酸ピッチに消石灰を加えると、その混合物は毒性の少ないＰＨ８〜１０程度に上昇して中和される。この混合時、亜硫酸ガスはほとんど発生しないが、温度は７０〜１００℃程度に上昇するから、硫酸ピッチの液状分と固形分の融合に適したものになる。なお、硫酸ピッチに対する消石灰の添加量が１５重量未満或いは１００重量超過すると中和が難しくなる。
【００１０】
以上が第一次処理であるが、これを終了したものは、硫酸ピッチが中和されたとはいえ、未だ、硫酸分を始めとする有害成分を含む物質である。そこで、一旦、ドラム缶１等に詰めて保管しておく。これは、作業を集中させて効率化を図るためであり、ミキサー２内の中和物に対して直接以下の第二次処理を行なってもよい。
【００１１】
第二次処理は、以上の中和物を再度ミキサー２に投入して行なうが、このとき、添加剤を添加して混練する。この添加剤は、ＮＳＣ硬化剤とその他の副資材である。副資材としては、二次製品の使用目的にもよるが、埋立材として使用する場合は、セメントや真砂土等を添加する。各資材の添加量は、中和物１００重量に対して適量（約１０重量）の水とセメント２０〜８０、真砂土２０〜８０、ＮＳＣ硬化剤２〜１０重量が適当である。
【００１２】
セメントや真砂土を添加するのは、二次製品として利用するための成形性や硬化性のため及び硫酸分を起源とする各種有害物質を閉じ込めるためである。この点で、セメント、真砂土の添加量は各々２０〜８０重量が適し、これを外れると、その目的の達成が難しくなる。ＮＳＣ硬化剤はこれら二次製品に各種有害物質成分を閉じ込めるための中心的約割を果たすものである。したがって、これの添加量は多いほどよいが、あまり多く添加しても、それに応じた効果は出てこないから、２〜１０重量程度でよい。
【００１３】
以上の混練物を成形して二次製品にするのであるが、この成形には、型枠３に投入して成形するものや成形機（図示省略）で圧力をかけて成形するもの等、種々の方法がある。型枠３で成形する場合、約１週間くらい養生させれば硬化する。ところで、二次製品の形状も、使用目的によって様々なものがある。一般に、埋立材とする場合、適当な大きさのブロックに成形することになる。このようにして製造された二次製品は、ＮＳＣ硬化剤によって有害成分を自らの成形品の中に閉じ込めて水や空気に触れても溶出しない無害品になる。
【００１４】
表１は処理前の硫酸ピッチと以上の第一次及び第二次処理で処理して３ケ月経過した二次製品とを環告１３号１の１のイによって各種成分を分析した結果である。これによると、処理後の二次製品ではほとんどの有害成分が基準値以下になっていることがわかり、本発明が優れた効果を有することが実証されている。なお、二次製品のＰＨは１２．８とアルカリ性を示しているが、これはアルカリ成分であるセメントを混入したからであり、通常のコンクリートと同様に経時的にＰＨが低下し、最終的には中性になる。
【００１５】
（表１）
分析対象成分(mg/l) 処理前 処理後
カドミウム 0.1未満 0.01未満
シアン 1未満 0.1 未満
有機燐 1未満 0.1 未満
鉛 0.9 0.03未満
六価クロム 1.2 0.1 未満
砒素 0.3未満 0.03未満
総水銀 0.005未満 0.0005未満
ポリ塩化ビフェニル 0.05 未満 0.0005未満
ジクロロメタン 40未満 0.02未満
四塩化炭素 4未満 0.002 未満
1,2-ジクロロエタン 8未満 0.004 未満
1,1-ジクロロエチレン 40未満 0.02未満
シス-1,2- ジクロロエチレン 80未満 0.04未満
1,1,1-トリクロロエタン 600未満 0.3 未満
1,1,2-トリクロロエタン 12未満 0.006 未満
トリクロロエチレン 分析せず 0.03未満
テトラクロロエチレン 分析せず 0.01未満
1,3- ジクロロプロペン 分析せず 0.002 未満
ベンゼン 20未満 0.01未満
チウラム 0.06 未満 0.006 未満
シマジン 0.03 未満 0.003 未満
チオベンカルプ 0.2未満 0.02未満
セレン 0.3未満 0.03未満
硫酸イオン（％） 28 ──
ＰＨ 0.5未満(24 ℃) 12.8(24℃)
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る処理方法の工程図である。
【図２】本発明に係る処理方法を実行するための説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ ドラム缶
２ ミキサー
３ 型枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製時や廃油再生精製時等で発生する硫酸ピッチの無害化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油精製時には、石油の洗浄に硫酸を用いることから、これが硫酸ピッチとして残留する。特に、最近は、軽油引取税を脱税する目的で重油と軽油を混ぜた不正軽油が製造されているが、この不正軽油から不純物を除くために硫酸が使用され、これが硫酸ピッチとして残留する。この硫酸ピッチは違法行為に基づいて生成されることから、排出者等を特定できない不法投棄される場合が多い。これら不法投棄された硫酸ピッチは、硫酸分を起源とする各種の有害物質を含んだ毒物であり、ＰＨ０．５以下の強酸性で、直接肌に触れると火傷をしたり、雨水等があたると有毒な亜硫酸ガスが発生したりして非常に危険な代物である。このため、各自治体等は、不法投棄されたとはいえ、これらの硫酸ピッチを見つけると、早急に処理することが求められる。
【０００３】
これら硫酸ピッチを無害化処理する方法として種々の方法が提案されているが、このうち、下記特許文献１及び２に見られるような、無機セメント系固化処理剤を用いて硫酸ピッチを固化剤に結合する方法は、大掛かりな設備を要しないことから、低コストで処理できる利点がある。しかし、セメント系固化処理剤だけでは、硫酸ピッチの油分を完全に閉じ込めることができない。加えて、処理生成物に対しても二次公害が心配され、有効利用することはできない。
【特許文献１】特開平６−１６５９９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８００６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、硫酸ピッチに消石灰を加えて中和させ、この中和物に無機系特殊硬化剤を加えて硫酸分を閉じ込めて無害化された二次製品とすることを特徴とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法を提供したものである。また、請求項２の、第一次処理にも、ＮＳＣ硬化剤を加える硫酸ピッチの無害化処理方法を提供したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第一次処理によって強酸性の硫酸ピッチを中和できるとともに、第二次処理によって硫酸分を閉じ込めて固化した二次製品にできる。そして、これらの処理に必要な設備としては、ミキサー等があればよく、きわめて安価に処理できる。したがって、硫酸ピッチが存在する場所近くで処理できるから、上記した不正軽油製造の際に発生する硫酸ピッチの無害化処理等に最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る硫酸ピッチの処理の工程図、図２は処理の実際を示す説明図であるが、本発明は、硫酸ピッチを出発物質としてこれを無害化された二次製品に成形するものである。この処理は、第一次処理と第二次処理とで行なわれるが、このうち、第一次処理は、まず、処理する硫酸ピッチをドラム缶１等に詰めておき、これをミキサー２等に移して攪拌する。この攪拌は、油分（液状分）とタール状分（固形分）とが分離しているような場合に、これを融合させて全体を液状分にするためのものである。なお、処理すべき硫酸ピッチはそのままミキサー２に移してもよい。
【０００８】
次に、混練したものに消石灰を添加して中和する。このとき、消石灰だけでもよいが、この他に硬化剤を添加するのが第二次処理における二次製品の硬化性を高めるために効果的である。この硬化剤としては、ＮＳＣ硬化剤（商品名）を用いる。このＮＳＣ硬化剤とは、株式会社ニューソイルケミカルが製造し、ＮＳＣ株式会社が販売している無機系特殊硬化剤のことで、アルカリ金属、ホウ素族、窒素族、鉄族、ハロゲン族等の各元素を化合させた無機系化合物である。その成分・組成は明らかにされていないが、各種の産業廃棄物を固化する目的で既に幅広く使用され、その効能には定評のあるものである。
【０００９】
この場合における添加量としては、硫酸ピッチ１００重量に対して消石灰１５〜１００重量を加えるが、ＮＳＣ硬化剤を加えるときには、これを２〜１０重量加える。硫酸ピッチに消石灰を加えると、その混合物は毒性の少ないＰＨ８〜１０程度に上昇して中和される。この混合時、亜硫酸ガスはほとんど発生しないが、温度は７０〜１００℃程度に上昇するから、硫酸ピッチの液状分と固形分の融合に適したものになる。なお、硫酸ピッチに対する消石灰の添加量が１５重量未満或いは１００重量超過すると中和が難しくなる。
【００１０】
以上が第一次処理であるが、これを終了したものは、硫酸ピッチが中和されたとはいえ、未だ、硫酸分を始めとする有害成分を含む物質である。そこで、一旦、ドラム缶１等に詰めて保管しておく。これは、作業を集中させて効率化を図るためであり、ミキサー２内の中和物に対して直接以下の第二次処理を行なってもよい。
【００１１】
第二次処理は、以上の中和物を再度ミキサー２に投入して行なうが、このとき、添加剤を添加して混練する。この添加剤は、ＮＳＣ硬化剤とその他の副資材である。副資材としては、二次製品の使用目的にもよるが、埋立材として使用する場合は、セメントや真砂土等を添加する。各資材の添加量は、中和物１００重量に対して適量（約１０重量）の水とセメント２０〜８０、真砂土２０〜８０、ＮＳＣ硬化剤２〜１０重量が適当である。
【００１２】
セメントや真砂土を添加するのは、二次製品として利用するための成形性や硬化性のため及び硫酸分を起源とする各種有害物質を閉じ込めるためである。この点で、セメント、真砂土の添加量は各々２０〜８０重量が適し、これを外れると、その目的の達成が難しくなる。ＮＳＣ硬化剤はこれら二次製品に各種有害物質成分を閉じ込めるための中心的約割を果たすものである。したがって、これの添加量は多いほどよいが、あまり多く添加しても、それに応じた効果は出てこないから、２〜１０重量程度でよい。
【００１３】
以上の混練物を成形して二次製品にするのであるが、この成形には、型枠３に投入して成形するものや成形機（図示省略）で圧力をかけて成形するもの等、種々の方法がある。型枠３で成形する場合、約１週間くらい養生させれば硬化する。ところで、二次製品の形状も、使用目的によって様々なものがある。一般に、埋立材とする場合、適当な大きさのブロックに成形することになる。このようにして製造された二次製品は、ＮＳＣ硬化剤によって有害成分を自らの成形品の中に閉じ込めて水や空気に触れても溶出しない無害品になる。
【００１４】
表１は処理前の硫酸ピッチと以上の第一次及び第二次処理で処理して３ケ月経過した二次製品とを環告１３号１の１のイによって各種成分を分析した結果である。これによると、処理後の二次製品ではほとんどの有害成分が基準値以下になっていることがわかり、本発明が優れた効果を有することが実証されている。なお、二次製品のＰＨは１２．８とアルカリ性を示しているが、これはアルカリ成分であるセメントを混入したからであり、通常のコンクリートと同様に経時的にＰＨが低下し、最終的には中性になる。
【００１５】
（表１）
分析対象成分(mg/l) 処理前 処理後
カドミウム 0.1未満 0.01未満
シアン 1未満 0.1 未満
有機燐 1未満 0.1 未満
鉛 0.9 0.03未満
六価クロム 1.2 0.1 未満
砒素 0.3未満 0.03未満
総水銀 0.005未満 0.0005未満
ポリ塩化ビフェニル 0.05 未満 0.0005未満
ジクロロメタン 40未満 0.02未満
四塩化炭素 4未満 0.002 未満
1,2-ジクロロエタン 8未満 0.004 未満
1,1-ジクロロエチレン 40未満 0.02未満
シス-1,2- ジクロロエチレン 80未満 0.04未満
1,1,1-トリクロロエタン 600未満 0.3 未満
1,1,2-トリクロロエタン 12未満 0.006 未満
トリクロロエチレン 分析せず 0.03未満
テトラクロロエチレン 分析せず 0.01未満
1,3- ジクロロプロペン 分析せず 0.002 未満
ベンゼン 20未満 0.01未満
チウラム 0.06 未満 0.006 未満
シマジン 0.03 未満 0.003 未満
チオベンカルプ 0.2未満 0.02未満
セレン 0.3未満 0.03未満
硫酸イオン（％） 28 ──
ＰＨ 0.5未満(24 ℃) 12.8(24℃)
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る処理方法の工程図である。
【図２】本発明に係る処理方法を実行するための説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ ドラム缶
２ ミキサー
３ 型枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項２】
第一次処理において、ＮＳＣ硬化剤を加える請求項１の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項３】
第一次処理において、硫酸ピッチ１００重量に対して消石灰１５〜１００重量を加える請求項１の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項４】
第一次処理において、硫酸ピッチ１００重量に対してＮＳＣ硬化剤２〜１０重量を加える請求項２の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項５】
第二次処理において、中和物１００重量に対して適量の水とセメント２０〜８０、真砂土２０〜８０、ＮＳＣ硬化剤２〜１０重量を加える請求項１〜４いずれかの硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項１】
硫酸ピッチに消石灰を加えて攪拌して中和する第一次処理と、中和物にＮＳＣ硬化剤（商品名）、セメント及び真砂土を加えて混練し、混練物を所定の形状に成形して二次製品にする第二次処理とからなることを特徴とする硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項２】
第一次処理において、ＮＳＣ硬化剤を加える請求項１の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項３】
第一次処理において、硫酸ピッチ１００重量に対して消石灰１５〜１００重量を加える請求項１の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項４】
第一次処理において、硫酸ピッチ１００重量に対してＮＳＣ硬化剤２〜１０重量を加える請求項２の硫酸ピッチの無害化処理方法。
【請求項５】
第二次処理において、中和物１００重量に対して適量の水とセメント２０〜８０、真砂土２０〜８０、ＮＳＣ硬化剤２〜１０重量を加える請求項１〜４いずれかの硫酸ピッチの無害化処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３５１３３（Ｐ２００６−３５１３３Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２０３７０（Ｐ２００４−２２０３７０）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５０４２８９７１６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５０４２８９７１６）
【Ｆターム（参考）】
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