飛灰の処理方法
【課題】廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成し、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する際に発生する飛灰などに含まれる重金属類の溶出量を、少ない量の薬剤の添加により低下させ、飛灰などを埋立処分が可能なまでに無害化することができる飛灰の処理方法を提供する。
【解決手段】炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法。
【解決手段】炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛灰の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成し、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する際に発生する飛灰などに含まれる重金属類の溶出量を、少ない量の薬剤の添加により低下させ、飛灰などを埋立処分が可能なまでに無害化することができる飛灰の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成すると、発生する排ガスの中には塩素系、硫黄系などの酸性ガスが含まれるので、従来より煙道に消石灰（Ｃａ(ＯＨ)2）を添加して酸性ガスを処理する方法が行われていた。焼却炉などから発生する排ガスには、酸性ガス以外に、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｒ(VI)、Ａｓ、Ｓｅなどの有害物質が含まれ、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に濃縮して含有される。Ａｓ、Ｓｅ及びＣｒ(VI)は、消石灰中のカルシウムの効果により溶出しにくいので、酸性ガスの処理に消石灰を用いた場合には、Ｐｂ、Ｃｄ及びＨｇを対象として、飛灰などに水とキレート剤やリン酸などを添加、混合することによる有害物質の無害化が一般に行われている。
【０００３】
近年、消石灰に代わり、より効果的な酸性ガス処理剤として、炭酸水素ナトリウムが使用される場合がでてきた。例えば、湿式電気集塵装置を用いることなく、排煙中のＳＯ3量が変動した場合にも、硫酸ミストを高効率で除去することが可能な簡易かつ低コストのＳＯ3分除去装置として、煙道に配置された脱硫装置の上流側に炭酸水素ナトリウム粉末を供給する装置を設置し、所定箇所で検出したＳＯ3分量に応じて、炭酸水素ナトリウム供給量を制御する装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
酸性ガスの処理に炭酸水素ナトリウムを用いると、カルシウムの含有量が少ないために、従来のＰｂ、Ｃｄ及びＨｇに加えて、Ａｓ、Ｓｅ及びやＣｒ(VI)の不溶化処理も行う必要が生ずる。固体廃棄物中のカドミウム及び鉛を広いｐＨ範囲にわたって不溶化する方法として、フライアッシュ又はフライアッシュとボトムアッシュとの混合物からなる乾燥固形体残留物と、水溶性ホスフェート源とを遊離石灰源の存在下で接触させる方法が提案されている（特許文献２）。本出願人は、先に、取り扱い性に優れた処理剤により、ｐＨ調整を必要とすることなく、鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンを含有する灰を、容易、効率的かつ安全に処理して、処理物からの鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンの溶出を確実に防止する方法として、鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンを含有する灰に、水、第一鉄化合物及び正リン酸、リン酸二水素一ナトリウム、リン酸一水素二ナトリウム又は縮合リン酸を加えて混練する方法を提案した（特許文献３）。しかし、排ガス処理に炭酸水素ナトリウムを使用する場合に、この方法を適用することが特に効果的であることは明らかではなかった。
【０００５】
一方で、炭酸水素ナトリウムは、排ガスとの反応効率がよいので、リン酸で重金属固定を行う場合に妨害となる未反応のアルカリ分が消石灰の場合と比較して非常に少なく、リン酸の必要量が少なくてよいという利点があり、Ａｓ、Ｓｅ及びＣｒ(VI)がもともと溶出しない灰の場合には、リン酸単独での処理が消石灰の場合にくらべ明らかに容易になる。本発明者らは、先に、重金属含有量の変動の大きい中性飛灰を、水酸化カルシウム源不添加にて、重金属の溶出を増加させるｐＨの上昇や処理物の増量を引き起こすことなく、容易かつ効率的に処理することができる方法として、中性飛灰に対して、アルカリ金属とリン酸のモル比が１〜４のリン酸系化合物を添加してｐＨを６〜１２の範囲に調整する方法を提案した（特許文献４）。この方法は、排ガス処理剤を使用しておらず、ｐＨが５〜９である灰に対する処理方法であり、重金属固定の最適ｐＨが９〜１０程度であるという理由から、アルカリ分を有するリン酸塩を用いることが適しており、強い酸性であるリン酸を用いることに利点はなかった。しかし、炭酸水素ナトリウムを用いて処理した飛灰は、ｐＨが８〜１２の弱アルカリ性になる場合が多く、したがって、リン酸塩のほかにリン酸を用いることも可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２６３４４２号公報（第２頁）
【特許文献２】特公平４−６１７１０号公報（第１、３頁）
【特許文献３】特開平１０−１２８２７３号公報（第２頁）
【特許文献４】特開平７−１５５７２５号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成し、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する際に発生する飛灰などに含まれる重金属類の溶出量を、少ない量の薬剤の添加により低下させ、飛灰などを埋立処分が可能なまでに無害化することができる飛灰の処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加する排ガス処理施設から発生する飛灰などに対しては、リン酸、リン酸塩、鉄(II)塩又はこれらを組み合わせた薬剤が、特異的な重金属類の溶出防止効果を発揮することを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の飛灰の処理方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少ない量の薬剤の添加により、飛灰などからの重金属の溶出を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の飛灰の処理方法においては、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合する。
【００１０】
産業廃棄物、都市ごみ、燃料などを焼却、溶融又は焼成する燃焼炉においては、被燃焼物中に含まれる硫黄化合物や塩素化合物などに由来する三酸化硫黄、二酸化硫黄、塩化水素などの酸性ガスが発生する。これらの酸性ガスは、燃焼炉の設備を腐食させるのみならず、そのまま大気中に排出されると環境汚染をもたらすので、焼却炉の煙道に粉末状の塩基性物質を添加して酸性ガスを中和する処理がなされている。従来、塩基性物質として、消石灰が広く用いられていたが、近年、より効果的な酸性ガス処理剤として、炭酸水素ナトリウムが用いられるようになった。本発明方法は、塩基性物質として炭酸水素ナトリウムを用いる燃焼炉の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰の処理に適用する。飛灰は、燃焼炉、溶融炉等においてバグフィルター、電気集塵機などにより捕集される灰であり、ガス処理残渣は、ＨＣｌやＳＯx等のガスとＣａ(ＯＨ)2やＮａＨＣＯ3等のガス処理剤の反応生成物である。ガス処理残渣は、ごみ等の燃焼物由来のばいじん（灰）は含まない。
【００１１】
本発明方法に用いるリン酸としては、例えば、オルトリン酸Ｈ3ＰＯ4、二リン酸、三リン酸、四リン酸などの直鎖状のポリリン酸、環状リン酸と直鎖状のポリリン酸の混合物であるメタリン酸などを挙げることができる。本発明方法に用いるリン酸塩としては、例えば、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素バリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポレレン酸カリウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸カリウムなどを挙げることができる。本発明方法に用いる鉄(II)塩としては、例えば、フッ化鉄(II)、塩化鉄(II)、臭化鉄(II)、ヨウ化鉄(II)、硫酸鉄(II)、チオシアン酸鉄(II)、リン酸鉄(II)、グルコン酸鉄(II)などを挙げることができる。本発明方法において、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１２】
本発明方法において、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物に対するリン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤の添加量に特に制限はないが、飛灰などの１００重量部に対して、薬剤０.１〜２０重量部であることが好ましく、薬剤０.５〜１５重量部であることがより好ましい。燃焼炉などから発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の成分含有量は、被燃焼物により大きく変動するので、処理する飛灰などを対象として、あらかじめ環境庁告示第１３号にしたがって溶出試験を行い、薬剤の適正な添加量を定めることが好ましい。
【００１３】
本発明方法において、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物に薬剤を添加、混合する方法に特に制限はなく、バッチ式混練機、連続的混練機などを用い、飛灰などに薬剤とともに少量の水を添加して混練することができる。図１は、本発明方法の実施の一態様の説明図である。本態様においては、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物からなる原灰がホッパー１に投入され、二軸式混練機２のバレルの中で薬剤と水が添加され、混練される。少量の水を添加し、二軸式混練機を用いて混練することにより、灰と薬剤を均一に混合して、薬剤による処理効果を十分に高めることができる。図１に示す態様においては、二軸式混練機で薬剤と混合された処理灰は、造粒機３へ送られ、高圧で押出成形されて粒状化する。処理灰を造粒することにより、容積を減少し、処理灰搬出用のトラックの台数を減少するとともに、最終処分場を延命することができる。
【００１４】
消石灰を煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対しては、キレート剤を添加することにより、効率的に重金属類を不溶化し、溶出濃度を低下させることが可能である。しかし、消石灰の代わりに炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対してキレート剤を添加すると、重金属類を不溶化して溶出濃度を低下させるためには、多量のキレート剤の添加が必要である。本発明方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰にリン酸、リン酸塩及び鉄(II)より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少量の薬剤で効率的に重金属類を不溶化し、溶出濃度を低下させることができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、灰の重金属類溶出試験は、環境庁告示第１３号にしたがって行った。
実施例及び比較例で用いた飛灰とガス処理残渣の混合灰Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの成分含有量を、第１表に示す。灰Ａは、産業廃棄物焼却炉の煙道に炭酸水素ナトリウムを添加して処理した灰であり、灰Ｂは、都市ごみ焼却炉の煙道に炭酸水素ナトリウムを添加して処理した灰であり、灰Ｃは、産業廃棄物焼却炉の煙道に消石灰を添加して処理した灰であり、灰Ｄは、都市ごみ焼却炉の煙道に消石灰を添加して処理した灰である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
比較例１
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａについて、溶出試験を行った。ｐＨ１１.０、Ｐｂ３.５ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.０５２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)５.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９２ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例２
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ３.２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)５.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９１ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例３
キレート剤の添加量を１０重量部とした以外は、比較例２と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)４.８ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９２ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
実施例１
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液と３０重量％塩化鉄(II)（ＦｅＣｌ2）水溶液との重量比５：５混合液９.５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１０.５、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌであった。
実施例２
リン酸水溶液と塩化鉄(II)水溶液の混合液の添加量を１９重量部とした以外は、実施例１と同じ操作を行った。ｐＨ１０.２、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１〜３及び実施例１〜２の結果を、第２表に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
第２表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ａに、キレート剤を添加し、混練した比較例２〜３では、Ｃｒ(VI)、Ａｓ及びＳｅの溶出濃度は、比較例１の無処理灰と比べてほとんど低下しないが、リン酸と塩化鉄(II)を添加し、混練した実施例１〜２では、すべての重金属の溶出濃度が、埋立基準値以下となつている。
比較例４
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂについて、溶出試験を行った。ｐＨ１１.８、Ｐｂ１.１ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例３
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液１.３重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１１.０、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例４
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及びリン酸水素二ナトリウム（Ｎａ2ＨＰＯ4）１重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１１.５、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例５
リン酸水素二ナトリウムの添加量を２重量部とした以外は、実施例４と同じ操作を行った。ｐＨ１１.３、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例５
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］１重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ１.０ｍｇ／Ｌであった。
比較例６
キレート剤の添加量を２重量部とした以外は、比較例５と同じ操作を行った。Ｐｂ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例７
キレート剤の添加量を３重量部とした以外は、比較例５と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例３〜４及び比較例４〜７の結果を、第３表に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
第３表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂに、リン酸又はリン酸水素二ナトリウムを添加し、混練した実施例３〜５では、リン酸は灰１００重量部に対して１重量部の添加によりＰｂの溶出濃度０.３ｍｇ／Ｌ未満となり、リン酸水素二ナトリウムは灰１００重量部に対して１重量部では、Ｐｂはちょうど埋立基準値の０.３ｍｇ／Ｌとなり、灰１００重量部に対して２重量部の添加で、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満となる。炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂに、キレート剤を添加し、混練した比較例５〜７では、キレート剤の添加量を灰１００重量部に対して３重量部まで増やさないと、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満とならない。
比較例８
消石灰処理灰Ｃについて、溶出試験を行った。ｐＨ１２.５、Ｐｂ１００ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.０３ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)２.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例９
消石灰処理灰Ｃ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ４０ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)１.８ｍｇ／Ｌであった。
比較例１０
キレート剤の添加量を１０重量部とした以外は、比較例９と同じ操作を行った。Ｃｒ(VI)１.８ｍｇ／Ｌであった。
比較例１１
消石灰処理灰Ｃ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液と３０重量％塩化鉄(II)（ＦｅＣｌ2）水溶液との重量比５：５混合液９.５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ２２ｍｇ／Ｌ、Ｈｇ０.００９ｍｇ／Ｌであった。
比較例１２
リン酸水溶液と塩化鉄(II)水溶液の混合液の添加量を１９重量部とした以外は、比較例１１と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例８〜１２の結果を、第４表に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】
第４表に見られるように、消石灰処理灰Ｃに、キレート剤を添加し、混練した比較例９〜１０では、Ｃｒ(VI)の溶出濃度が埋立基準値の１.５ｍｇ／Ｌまで低下しない。リン酸と塩化鉄(II)を添加し、混練した比較例１１〜１２では、灰１００重量部に対する添加量が５重量部ではＰｂとＨｇの溶出濃度が高く、添加量を１０重量部にしてはじめて全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たす。
比較例１３
消石灰処理灰Ｄについて、溶出試験を行った。ｐＨ１２.６、Ｐｂ２７ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１４
消石灰処理灰Ｄ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液４重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ３.１ｍｇ／Ｌであった。
比較例１５
７５重量％リン酸水溶液の添加量を６.７重量部とした以外は、比較例１４と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３４ｍｇ／Ｌであった。
比較例１６
消石灰処理灰Ｄ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］２重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１２.６、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１３〜１６の結果を、第５表に示す。
【００２４】
【表５】
【００２５】
第５表に見られるように、消石灰処理灰Ｄにリン酸を添加し、混練した比較例１４〜１５では、リン酸の添加量を灰１００重量部に対して５重量部としても、Ｐｂの溶出濃度が０.３４ｍｇ／Ｌまでしか低下しない。これに対して、灰１００重量部に対してキレート剤２重量部を添加した比較例１６では、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たしている。
【００２６】
第１表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂと消石灰処理灰Ｄの成分含有量は、ほぼ同程度である。しかし、第３表の実施例３に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に対してリン酸１重量部を添加することにより、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすのに対して、第５表の比較例１５に見られるように、消石灰処理灰Ｄ１００重量部に対してリン酸５重量部を添加しても、Ｐｂの溶出濃度の埋立基準値が満たされない。この結果から、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する灰に対しては、リン酸が特異的に重金属の溶出防止効果を発揮することが分かる。
【００２７】
第５表の比較例１６に見られるように、消石灰処理灰Ｄ１００重量部に対してキレート剤２重量部を添加することにより、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすのに対して、第３表の比較例６〜７に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂでは、灰１００重量部に対してキレート剤２重量部では不十分で、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすためには、キレート剤３重量部の添加が必要である。この結果からも、炭酸水素ナトリウム処理灰と消石灰処理灰の間には、重金属溶出防止処理の効果において相違があることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の飛灰の処理方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少ない量の薬剤の添加により、飛灰などからの重金属の溶出を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明方法の実施の一態様の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ ホッパー
２ 二軸式混練機
３ 造粒機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛灰の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成し、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する際に発生する飛灰などに含まれる重金属類の溶出量を、少ない量の薬剤の添加により低下させ、飛灰などを埋立処分が可能なまでに無害化することができる飛灰の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成すると、発生する排ガスの中には塩素系、硫黄系などの酸性ガスが含まれるので、従来より煙道に消石灰（Ｃａ(ＯＨ)2）を添加して酸性ガスを処理する方法が行われていた。焼却炉などから発生する排ガスには、酸性ガス以外に、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｒ(VI)、Ａｓ、Ｓｅなどの有害物質が含まれ、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に濃縮して含有される。Ａｓ、Ｓｅ及びＣｒ(VI)は、消石灰中のカルシウムの効果により溶出しにくいので、酸性ガスの処理に消石灰を用いた場合には、Ｐｂ、Ｃｄ及びＨｇを対象として、飛灰などに水とキレート剤やリン酸などを添加、混合することによる有害物質の無害化が一般に行われている。
【０００３】
近年、消石灰に代わり、より効果的な酸性ガス処理剤として、炭酸水素ナトリウムが使用される場合がでてきた。例えば、湿式電気集塵装置を用いることなく、排煙中のＳＯ3量が変動した場合にも、硫酸ミストを高効率で除去することが可能な簡易かつ低コストのＳＯ3分除去装置として、煙道に配置された脱硫装置の上流側に炭酸水素ナトリウム粉末を供給する装置を設置し、所定箇所で検出したＳＯ3分量に応じて、炭酸水素ナトリウム供給量を制御する装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
酸性ガスの処理に炭酸水素ナトリウムを用いると、カルシウムの含有量が少ないために、従来のＰｂ、Ｃｄ及びＨｇに加えて、Ａｓ、Ｓｅ及びやＣｒ(VI)の不溶化処理も行う必要が生ずる。固体廃棄物中のカドミウム及び鉛を広いｐＨ範囲にわたって不溶化する方法として、フライアッシュ又はフライアッシュとボトムアッシュとの混合物からなる乾燥固形体残留物と、水溶性ホスフェート源とを遊離石灰源の存在下で接触させる方法が提案されている（特許文献２）。本出願人は、先に、取り扱い性に優れた処理剤により、ｐＨ調整を必要とすることなく、鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンを含有する灰を、容易、効率的かつ安全に処理して、処理物からの鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンの溶出を確実に防止する方法として、鉛、六価クロム、ヒ素及びセレンを含有する灰に、水、第一鉄化合物及び正リン酸、リン酸二水素一ナトリウム、リン酸一水素二ナトリウム又は縮合リン酸を加えて混練する方法を提案した（特許文献３）。しかし、排ガス処理に炭酸水素ナトリウムを使用する場合に、この方法を適用することが特に効果的であることは明らかではなかった。
【０００５】
一方で、炭酸水素ナトリウムは、排ガスとの反応効率がよいので、リン酸で重金属固定を行う場合に妨害となる未反応のアルカリ分が消石灰の場合と比較して非常に少なく、リン酸の必要量が少なくてよいという利点があり、Ａｓ、Ｓｅ及びＣｒ(VI)がもともと溶出しない灰の場合には、リン酸単独での処理が消石灰の場合にくらべ明らかに容易になる。本発明者らは、先に、重金属含有量の変動の大きい中性飛灰を、水酸化カルシウム源不添加にて、重金属の溶出を増加させるｐＨの上昇や処理物の増量を引き起こすことなく、容易かつ効率的に処理することができる方法として、中性飛灰に対して、アルカリ金属とリン酸のモル比が１〜４のリン酸系化合物を添加してｐＨを６〜１２の範囲に調整する方法を提案した（特許文献４）。この方法は、排ガス処理剤を使用しておらず、ｐＨが５〜９である灰に対する処理方法であり、重金属固定の最適ｐＨが９〜１０程度であるという理由から、アルカリ分を有するリン酸塩を用いることが適しており、強い酸性であるリン酸を用いることに利点はなかった。しかし、炭酸水素ナトリウムを用いて処理した飛灰は、ｐＨが８〜１２の弱アルカリ性になる場合が多く、したがって、リン酸塩のほかにリン酸を用いることも可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２６３４４２号公報（第２頁）
【特許文献２】特公平４−６１７１０号公報（第１、３頁）
【特許文献３】特開平１０−１２８２７３号公報（第２頁）
【特許文献４】特開平７−１５５７２５号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、廃棄物や燃料などを焼却、溶融又は焼成し、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する際に発生する飛灰などに含まれる重金属類の溶出量を、少ない量の薬剤の添加により低下させ、飛灰などを埋立処分が可能なまでに無害化することができる飛灰の処理方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加する排ガス処理施設から発生する飛灰などに対しては、リン酸、リン酸塩、鉄(II)塩又はこれらを組み合わせた薬剤が、特異的な重金属類の溶出防止効果を発揮することを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の飛灰の処理方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少ない量の薬剤の添加により、飛灰などからの重金属の溶出を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の飛灰の処理方法においては、炭酸水素ナトリウム（重炭酸ナトリウム、ＮａＨＣＯ3）を煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合する。
【００１０】
産業廃棄物、都市ごみ、燃料などを焼却、溶融又は焼成する燃焼炉においては、被燃焼物中に含まれる硫黄化合物や塩素化合物などに由来する三酸化硫黄、二酸化硫黄、塩化水素などの酸性ガスが発生する。これらの酸性ガスは、燃焼炉の設備を腐食させるのみならず、そのまま大気中に排出されると環境汚染をもたらすので、焼却炉の煙道に粉末状の塩基性物質を添加して酸性ガスを中和する処理がなされている。従来、塩基性物質として、消石灰が広く用いられていたが、近年、より効果的な酸性ガス処理剤として、炭酸水素ナトリウムが用いられるようになった。本発明方法は、塩基性物質として炭酸水素ナトリウムを用いる燃焼炉の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰の処理に適用する。飛灰は、燃焼炉、溶融炉等においてバグフィルター、電気集塵機などにより捕集される灰であり、ガス処理残渣は、ＨＣｌやＳＯx等のガスとＣａ(ＯＨ)2やＮａＨＣＯ3等のガス処理剤の反応生成物である。ガス処理残渣は、ごみ等の燃焼物由来のばいじん（灰）は含まない。
【００１１】
本発明方法に用いるリン酸としては、例えば、オルトリン酸Ｈ3ＰＯ4、二リン酸、三リン酸、四リン酸などの直鎖状のポリリン酸、環状リン酸と直鎖状のポリリン酸の混合物であるメタリン酸などを挙げることができる。本発明方法に用いるリン酸塩としては、例えば、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素バリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポレレン酸カリウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸カリウムなどを挙げることができる。本発明方法に用いる鉄(II)塩としては、例えば、フッ化鉄(II)、塩化鉄(II)、臭化鉄(II)、ヨウ化鉄(II)、硫酸鉄(II)、チオシアン酸鉄(II)、リン酸鉄(II)、グルコン酸鉄(II)などを挙げることができる。本発明方法において、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００１２】
本発明方法において、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物に対するリン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤の添加量に特に制限はないが、飛灰などの１００重量部に対して、薬剤０.１〜２０重量部であることが好ましく、薬剤０.５〜１５重量部であることがより好ましい。燃焼炉などから発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の成分含有量は、被燃焼物により大きく変動するので、処理する飛灰などを対象として、あらかじめ環境庁告示第１３号にしたがって溶出試験を行い、薬剤の適正な添加量を定めることが好ましい。
【００１３】
本発明方法において、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物に薬剤を添加、混合する方法に特に制限はなく、バッチ式混練機、連続的混練機などを用い、飛灰などに薬剤とともに少量の水を添加して混練することができる。図１は、本発明方法の実施の一態様の説明図である。本態様においては、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物からなる原灰がホッパー１に投入され、二軸式混練機２のバレルの中で薬剤と水が添加され、混練される。少量の水を添加し、二軸式混練機を用いて混練することにより、灰と薬剤を均一に混合して、薬剤による処理効果を十分に高めることができる。図１に示す態様においては、二軸式混練機で薬剤と混合された処理灰は、造粒機３へ送られ、高圧で押出成形されて粒状化する。処理灰を造粒することにより、容積を減少し、処理灰搬出用のトラックの台数を減少するとともに、最終処分場を延命することができる。
【００１４】
消石灰を煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対しては、キレート剤を添加することにより、効率的に重金属類を不溶化し、溶出濃度を低下させることが可能である。しかし、消石灰の代わりに炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対してキレート剤を添加すると、重金属類を不溶化して溶出濃度を低下させるためには、多量のキレート剤の添加が必要である。本発明方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰にリン酸、リン酸塩及び鉄(II)より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少量の薬剤で効率的に重金属類を不溶化し、溶出濃度を低下させることができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、灰の重金属類溶出試験は、環境庁告示第１３号にしたがって行った。
実施例及び比較例で用いた飛灰とガス処理残渣の混合灰Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの成分含有量を、第１表に示す。灰Ａは、産業廃棄物焼却炉の煙道に炭酸水素ナトリウムを添加して処理した灰であり、灰Ｂは、都市ごみ焼却炉の煙道に炭酸水素ナトリウムを添加して処理した灰であり、灰Ｃは、産業廃棄物焼却炉の煙道に消石灰を添加して処理した灰であり、灰Ｄは、都市ごみ焼却炉の煙道に消石灰を添加して処理した灰である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
比較例１
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａについて、溶出試験を行った。ｐＨ１１.０、Ｐｂ３.５ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.０５２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)５.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９２ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例２
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ３.２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)５.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９１ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例３
キレート剤の添加量を１０重量部とした以外は、比較例２と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３２ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)４.８ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.９２ｍｇ／Ｌ、Ｓｅ０.４ｍｇ／Ｌであった。
実施例１
炭酸水素ナトリウム処理灰Ａ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液と３０重量％塩化鉄(II)（ＦｅＣｌ2）水溶液との重量比５：５混合液９.５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１０.５、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌであった。
実施例２
リン酸水溶液と塩化鉄(II)水溶液の混合液の添加量を１９重量部とした以外は、実施例１と同じ操作を行った。ｐＨ１０.２、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１〜３及び実施例１〜２の結果を、第２表に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
第２表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ａに、キレート剤を添加し、混練した比較例２〜３では、Ｃｒ(VI)、Ａｓ及びＳｅの溶出濃度は、比較例１の無処理灰と比べてほとんど低下しないが、リン酸と塩化鉄(II)を添加し、混練した実施例１〜２では、すべての重金属の溶出濃度が、埋立基準値以下となつている。
比較例４
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂについて、溶出試験を行った。ｐＨ１１.８、Ｐｂ１.１ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例３
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液１.３重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１１.０、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例４
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及びリン酸水素二ナトリウム（Ｎａ2ＨＰＯ4）１重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１１.５、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例５
リン酸水素二ナトリウムの添加量を２重量部とした以外は、実施例４と同じ操作を行った。ｐＨ１１.３、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例５
炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］１重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ１.０ｍｇ／Ｌであった。
比較例６
キレート剤の添加量を２重量部とした以外は、比較例５と同じ操作を行った。Ｐｂ０.４ｍｇ／Ｌであった。
比較例７
キレート剤の添加量を３重量部とした以外は、比較例５と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
実施例３〜４及び比較例４〜７の結果を、第３表に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
第３表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂに、リン酸又はリン酸水素二ナトリウムを添加し、混練した実施例３〜５では、リン酸は灰１００重量部に対して１重量部の添加によりＰｂの溶出濃度０.３ｍｇ／Ｌ未満となり、リン酸水素二ナトリウムは灰１００重量部に対して１重量部では、Ｐｂはちょうど埋立基準値の０.３ｍｇ／Ｌとなり、灰１００重量部に対して２重量部の添加で、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満となる。炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂに、キレート剤を添加し、混練した比較例５〜７では、キレート剤の添加量を灰１００重量部に対して３重量部まで増やさないと、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満とならない。
比較例８
消石灰処理灰Ｃについて、溶出試験を行った。ｐＨ１２.５、Ｐｂ１００ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.０３ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)２.０ｍｇ／Ｌ、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例９
消石灰処理灰Ｃ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ４０ｍｇ／Ｌ、Ｃｒ(VI)１.８ｍｇ／Ｌであった。
比較例１０
キレート剤の添加量を１０重量部とした以外は、比較例９と同じ操作を行った。Ｃｒ(VI)１.８ｍｇ／Ｌであった。
比較例１１
消石灰処理灰Ｃ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液と３０重量％塩化鉄(II)（ＦｅＣｌ2）水溶液との重量比５：５混合液９.５重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ２２ｍｇ／Ｌ、Ｈｇ０.００９ｍｇ／Ｌであった。
比較例１２
リン酸水溶液と塩化鉄(II)水溶液の混合液の添加量を１９重量部とした以外は、比較例１１と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例８〜１２の結果を、第４表に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】
第４表に見られるように、消石灰処理灰Ｃに、キレート剤を添加し、混練した比較例９〜１０では、Ｃｒ(VI)の溶出濃度が埋立基準値の１.５ｍｇ／Ｌまで低下しない。リン酸と塩化鉄(II)を添加し、混練した比較例１１〜１２では、灰１００重量部に対する添加量が５重量部ではＰｂとＨｇの溶出濃度が高く、添加量を１０重量部にしてはじめて全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たす。
比較例１３
消石灰処理灰Ｄについて、溶出試験を行った。ｐＨ１２.６、Ｐｂ２７ｍｇ／Ｌ、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１４
消石灰処理灰Ｄ１００重量部に、水２０重量部及び７５重量％リン酸（Ｈ3ＰＯ4）水溶液４重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。Ｐｂ３.１ｍｇ／Ｌであった。
比較例１５
７５重量％リン酸水溶液の添加量を６.７重量部とした以外は、比較例１４と同じ操作を行った。Ｐｂ０.３４ｍｇ／Ｌであった。
比較例１６
消石灰処理灰Ｄ１００重量部に、水２０重量部及びキレート剤［栗田工業(株)、アッシュナイトＳ８０３］２重量部を添加し、乳鉢で１０分間混練したのち、溶出試験を行った。ｐＨ１２.６、Ｐｂ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｄ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｈｇ０.００５ｍｇ／Ｌ未満、Ｃｒ(VI)０.２ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ０.３ｍｇ／Ｌ未満、Ｓｅ０.３ｍｇ／Ｌ未満であった。
比較例１３〜１６の結果を、第５表に示す。
【００２４】
【表５】
【００２５】
第５表に見られるように、消石灰処理灰Ｄにリン酸を添加し、混練した比較例１４〜１５では、リン酸の添加量を灰１００重量部に対して５重量部としても、Ｐｂの溶出濃度が０.３４ｍｇ／Ｌまでしか低下しない。これに対して、灰１００重量部に対してキレート剤２重量部を添加した比較例１６では、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たしている。
【００２６】
第１表に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂと消石灰処理灰Ｄの成分含有量は、ほぼ同程度である。しかし、第３表の実施例３に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂ１００重量部に対してリン酸１重量部を添加することにより、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすのに対して、第５表の比較例１５に見られるように、消石灰処理灰Ｄ１００重量部に対してリン酸５重量部を添加しても、Ｐｂの溶出濃度の埋立基準値が満たされない。この結果から、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する灰に対しては、リン酸が特異的に重金属の溶出防止効果を発揮することが分かる。
【００２７】
第５表の比較例１６に見られるように、消石灰処理灰Ｄ１００重量部に対してキレート剤２重量部を添加することにより、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすのに対して、第３表の比較例６〜７に見られるように、炭酸水素ナトリウム処理灰Ｂでは、灰１００重量部に対してキレート剤２重量部では不十分で、全ての重金属の溶出濃度が埋立基準値を満たすためには、キレート剤３重量部の添加が必要である。この結果からも、炭酸水素ナトリウム処理灰と消石灰処理灰の間には、重金属溶出防止処理の効果において相違があることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の飛灰の処理方法によれば、炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することにより、少ない量の薬剤の添加により、飛灰などからの重金属の溶出を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明方法の実施の一態様の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ ホッパー
２ 二軸式混練機
３ 造粒機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法。
【請求項１】
炭酸水素ナトリウムを煙道に添加して酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合灰に対して、リン酸、リン酸塩及び鉄(II)塩より選ばれる１種以上を含む薬剤を添加、混合することを特徴とする飛灰の処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−１１０４２３（Ｐ２００６−１１０４２３Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９８５２２（Ｐ２００４−２９８５２２）
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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