(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛、クロム、銅、および亜鉛からなる群より選択される少なくとも１つの有害金属を含有する廃棄物を処理するための処理材であって、Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウム２０重量％以上、９５重量％以下と、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩５重量％以上、８０重量％以下とを含み、かつ、前記Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムと、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩との合計量が、５０重量％以上である廃棄物処理材。
【請求項２】
前記水酸化アルミニウムを２０重量％以上、８０重量％以下含む請求項１に記載の廃棄物処理材。
【請求項３】
さらに、硫酸鉄、塩化鉄、および硫酸アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種をアルカリ中和剤として含む請求項１又は２に記載の廃棄物処理材。
【請求項４】
さらに、水ガラス、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、およびセメントからなる群から選択される少なくとも１種をアルカリ追加剤として含む請求項１又は２に記載の廃棄物処理材。
【請求項５】
前記水酸化アルミニウムが、アルマイト処理工程で発生する水酸化アルミニウム廃棄物である請求項１〜４のいずれかに記載の廃棄物処理材。
【請求項６】
前記水酸化アルミニウムが、前記水酸化アルミニウム廃棄物の脱水ケーキを２５０℃以下の品温で乾燥させた後、粉砕して得られる粉体である請求項５に記載の廃棄物処理材。
【請求項７】
前記多孔質無機吸着剤が、粉体状の多孔質アルミニウムシリケートおよび多孔質二酸化珪素からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、ＢＥＴ表面積法（Ｎ2）による比表面積が２００ｍ2／ｇ以上、７００ｍ2／ｇ未満である請求項１に記載の廃棄物処理材。
【請求項８】
前記水溶性燐酸塩が、燐酸、次燐酸、メタ燐酸、およびポリ燐酸からなる群から選択される少なくとも１種の燐酸の塩類である請求項１に記載の廃棄物処理材。
【請求項９】
前記水溶性燐酸塩が、粉体状の燐酸２水素塩である請求項８に記載の廃棄物処理材。
【請求項１０】
前記燐酸２水素塩が、ＮａＨ2ＰＯ4である請求項９に記載の廃棄物処理材。
【請求項１１】
鉛、クロム、銅、および亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも１つの有害金属を含有する廃棄物を処理するに際して、前記廃棄物１００重量部に対して、
Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウム２０重量％以上、９５重量％以下と、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩５重量％以上、８０重量％以下とを含み、かつ、前記Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムと、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩との合計量が、５０重量％以上である廃棄物処理材を３重量部〜３０重量部混合し、
さらに水を添加して混練することからなる廃棄物処理方法。
【請求項１２】
前記廃棄物に対して前記処理材を粉体状で混合し、さらに水を添加して混練する請求項１１に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１３】
前記廃棄物１００重量部に対して、前記水酸化アルミニウムを粉体状もしくはスラリー状で３重量部〜２７重量部添加した後、前記多孔質無機吸着剤、および水溶性燐酸塩から選択される少なくとも１種を３重量部〜２７重量部添加して混合し、さらに水を添加して混練する請求項１１に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１４】
前記廃棄物１００重量部に対して、前記多孔質無機吸着剤、および水溶性燐酸塩からなる群から選択される少なくとも１種を３重量部〜２７重量部混合した後、前記水酸化アルミニウムを粉体状もしくはスラリー状で３重量部〜２７重量部添加して混合し、さらに水を添加して混練する請求項１１に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１５】
前記廃棄物と処理材とを混練した後、養生固化させる請求項１１〜１４のいずれかに記載の廃棄物処理方法。
【請求項１６】
前記廃棄物が、焼却煤塵、主灰、溶融煤塵などの都市ゴミ焼却灰、産業廃棄物焼却灰、シュレッダーダスト、汚泥、鉱さい、または汚染土壌である請求項１１〜１５のいずれかに記載の廃棄物処理方法。
【請求項１７】
前記廃棄物が、高アルカリ性の都市ゴミ焼却煤塵である請求項１６に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１８】
前記廃棄物が、廃棄物１ｇに０．５Ｎ塩酸１００ミリリットルを添加して２０℃で２０時間振とうした後、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨ７となった時の水酸化ナトリウム溶液の添加量がｘ（ミリリットル）である場合に、廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量ｙ（ミリモル／ｇ）＝５０−ｘ、として算出した廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量ｙが５ミリモル以上の都市ゴミ焼却煤塵である請求項１７に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１９】
廃棄物１ｇに０．５Ｎ塩酸１００ミリリットルを添加して２０℃で２０時間振とうした後、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨ７となった時の水酸化ナトリウム溶液の添加量がｘ（ミリリットル）である場合に、廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量ｙ（ミリモル／ｇ）＝５０−ｘ、として算出した廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量が５ミリモル未満である廃棄物１００重量部に対して、前記水酸化アルミニウムおよび多孔質吸着剤を主成分とし、さらに、水ガラス、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、およびセメントからなる群から選択される少なくとも１種をアルカリ追加剤として混合し、さらに水を添加して混練する請求項１１に記載の廃棄物処理方法。
【請求項２０】
前記廃棄物と処理材とを混練した後、養生固化させる請求項１９に記載の廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物中の有害な重金属を安定化処理するのに有効な、廃棄物処理材および処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代、日本では約４８００万トン（１９８８年）の一般廃棄物と約３.１億トン（１９８５年）の産業廃棄物が排出されている。西暦２０００年には、一般廃棄物は約８０００万トンに、産業廃棄物は約６億トンに達すると予測されている。そのうち一般廃棄物の約７割が焼却処理され、約２割が直接処分されている。また、産業廃棄物は約４割が再生利用され、約３割が焼却などによって減容化されて処分され、約３割が最終処分場で直接廃棄されている。これらの焼却された一般廃棄物や産業廃棄物は、有害な重金属が大量に含まれているために、処分に関する規制が大幅に強化される方向にある。日本では、１９９５年４月から、これらは、特別管理一般廃棄物として、重金属の溶出量の十分な抑制が求められている。
【０００３】
例えば、都市ゴミ処理場の場合、ゴミの中に含まれるカラー印刷の紙やセロファン類にはカドミニウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、水銀（Ｈｇ）、砒素（Ａｓ）、銅（Ｃｕ）など、プラスチック類にはカドミニウム、鉛、亜鉛（Ｚｎ）、クロム、水銀、砒素などが含まれており、これらのゴミを焼却することによって、前記のような重金属が濃縮された灰が生ずる。焼却場では、この灰を、ゴミのもえがらからなる主灰と、バグフィルターなどで回収される焼却煤塵（もしくは、単に飛灰と呼ぶこともある。）に分けて回収する場合が多くなってきている。この主灰、焼却煤塵ともに重金属が含まれているが、焼却煤塵では特に重金属が溶出しやすくなっている。これは、以下のような理由による。つまり、焼却場では、焼却時に発生する塩化水素ガスを捕捉するために、排気経路途中で消石灰や生石灰を吹き込んでいる。これらの消石灰や生石灰は、塩化水素ガスと結合して塩化カルシウムとなるために、排ガス中の塩化水素ガス濃度を低減できる。ところが、未反応の消石灰や生石灰が焼却煤塵中に残存するために、焼却煤塵はｐＨ１２以上の高アルカリ性となる。焼却煤塵に鉛が高濃度に含まれていると、鉛は高アルカリ性では鉛酸塩として水溶性となる性質があるために、この焼却煤塵を未処理で廃棄すると鉛が溶出することになる。そこで、焼却場では、有害金属の溶出を防ぐ目的で、焼却煤塵をセメントと混合し、水を加えて混練した後、養生固化して廃棄したり、主灰と混ぜて埋め立てたりしている。しかしながら、セメントはアルカリ性であるため、このような焼却煤塵に対してセメントを大量に加えると鉛の溶出は抑制されない。したがって、単にセメントで固化する従来の処理方法では、用途を限定しなければ二次公害が発生する恐れがある。
【０００４】
また、焼却煤塵の処理には、キレート化剤が試験的に使用されているが、特にアルカリ性が高く鉛含有量の多い焼却煤塵に対しては、焼却煤塵の重量に対して６重量部以上加えないと規制値以下に抑制されないものもある。一般に、この様なキレート化剤は単価がセメントの３０〜５０倍と高価であるため、ランニングコストの面で大きな負担になると考えられる。
【０００５】
以上のように、セメントやキレート化剤を用いた従来の廃棄物処理は、困難な場合があることが分かってきた。また、焼却場にある焼却煤塵と処理材とを混練する装置は多数の会社が様々な混練装置を製造しており、その混練性能も様々である。また同じ装置であっても、押し出される位置によって十分な混練が出来ていない場合もある。
【０００６】
以上のように、現状では処理材及び処理方法に問題があり、加えて国内の陸上埋立処分地の不足も問題になりはじめており、少量の処理材の添加で廃棄物中の有害な重金属が再溶出しないよう強力に安定化することが可能な処理材および方法が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような従来における廃棄物処理の問題点に鑑み、都市ゴミ焼却灰、鉱さい、土壌、汚泥、シュレッダーダストなどの廃棄物中に含まれる有害な重金属が長時間にわたって再溶出しないように安定化することが可能な廃棄物処理材および処理方法を提供することを目的とするものである。特に、本発明は、焼却炉から排出されるアルカリ性の焼却煤塵に含まれる有害な重金属等が再溶出しないように安定化することが可能な廃棄物処理材および処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような問題を解決するために鋭意検討した結果、この目的を達成し得る廃棄物処理材を得るに至った。上記のように、廃棄物焼却煤塵中の鉛などの有害金属は、アルカリ雰囲気下で溶出しやすいことが一般的に知られているが、都市ゴミの焼却炉などでは稼働中に発生する塩化水素ガス量を抑制する目的で消石灰を吹き込んでいるため、このような運転条件下で生成する電気集塵機捕集による焼却煤塵やバクフィルター捕集による焼却煤塵は特に鉛溶出量が多い。そこで、本発明者らは、非晶質水酸化アルミニウム、多孔質吸着剤、水溶性燐酸塩を組み合わせることで、競争反応となる阻害物質であるカルシウムイオンを除去して、鉛などと直接反応したり、鉛などを吸着する能力を相対的に向上させうると同時に、アルカリ雰囲気をより中性に近づけることで鉛などの溶出量を減少させうるとの発想に基づき、本発明を完成した。すなわち、本発明の処理材は、Ｘ線的に非晶質である水酸化アルミニウム（以下、ここでは、単に「水酸化アルミニウム」という。）２０重量％以上、９５重量％以下と、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩５重量％以上、８０重量％以下とを含み、かつ、前記Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムと、粉体状の多孔質無機吸着剤および／または水溶性燐酸塩との合計量が、５０重量％以上である廃棄物処理材である。
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
先ず、本発明で使用する水酸化アルミニウムについて説明する。本発明の水酸化アルミニウムとは、ｘ線でピークが観測されない非晶質のものである。本発明で使用する非晶質水酸化アルミニウムは、成分の中に結晶質水酸化アルミニウム、ニッケルなどの不純物を含んでいてもよい。この水酸化アルミニウムとしては、例えばアルミサッシ工場のアルミ加工過程で、本来廃棄される水酸化アルミニウムを濃縮回収したアルミスラッジが好ましい。アルミサッシ工場内では、アルミ成形品に付着した油を硫酸で除去して、更に腐食防止の目的でニッケルを表面にコートするアルマイト処理を行なった廃液が出る。工場内では、これに凝集剤を加えて沈澱濾過後、フィルター濾過して水酸化アルミニウムをアルミスラッジとして回収する。このアルミスラッジを、本発明の非晶質水酸化アルミニウムとして使用することができる。
【００１０】
この外、非晶質の水酸化アルミニウムは様々な形で入手する事が可能であるが、上記のアルマイト処理工程でのエッチング廃液・電解廃液・洗浄廃水の中和により発生する非晶質水酸化アルミニウム廃棄物は、工業的には他の利用方法が無く、本来は廃棄されるものであることから、これを利用することはコスト的にも有利である。
【００１１】
前記アルマイト処理工程で発生する非晶質水酸化アルミニウム廃棄物の本発明における使用方法としては、スラリー状、脱水ケーク状、乾燥粉体状の何れでも良いが、スラリー状、脱水ケーク状の物は含水率が高く、回収されたままでは水分を７５％程度含んでいるために、これをそのまま廃棄物処理材として使用すると、廃棄物に対する水酸化アルミニウム自体の添加量が少なくなるという欠点がある。したがって、このスラッジを乾燥させて破砕を行い粉体状にすることが処理材の取扱い上好ましい。乾燥方法としては、ロータリーキルン、スプレードライヤー、棚型乾燥機など多くの手段があるが何れでもよい。ただし、水酸化アルミニウムは高温になると酸化アルミニウムに変質してしまうため、乾燥時の水酸化アルミニウムの品温を、その分解である温度３００℃以下、望ましくは２５０℃以下、より好ましくは１５０℃以下に抑えることがよい。
【００１２】
本発明で用いるｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムの主たる作用は、ｐＨ調節作用であり、補助作用として吸着作用がある。アルミニウムのイオンに配位した水の分子では、配位結合のほうに電子が引き寄せられて、その分、酸素と水素の結合は弱くなり、水素イオンが生じやすくなる。このようにして配位水のプロトンが解離する。非晶質の水酸化アルミニウムは、結晶性の水酸化アルミニウムと比較して、多孔質となり、溶液と反応する機会が多い。そのために、酸を発生しやすくなり、容易にアルカリを中和する。また、次のようにも考えられる。非晶質の水酸化アルミニウムは、結晶性の水酸化アルミニウムと比較してアルカリと反応し易いため、アルミン酸を生成しアルカリを中和する。特に都市ゴミ焼却煤塵のようにアルカリ源が水酸化カルシウムに起因する場合には、アルミン酸カルシウムとして沈澱物を生成するため、アルカリ源を不溶化しｐＨを低下させる。さらに、焼却煤塵中にはカルシウムの他に、二酸化珪素が大量に存在するため、水酸化アルミニウムを添加することにより、アルミニウム、カルシウム、二酸化珪素が反応し、水酸化カルシウムより溶解度の低い物質を生成するため、効果的にｐＨを低下させることが出来る。
【００１３】
ところで、焼却煤塵処理において一般的にｐＨ調節剤として用いられる硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、硫酸鉄、塩化鉄などを粉体状として用いる場合、多くの場合、これらは水和水（結晶水）を有しているため、焼却煤塵に添加したときの実質量は減少する。そのため、ｐＨ調節剤として廃棄物に対して同重量部を添加した場合、乾燥させて破砕を行って粉体状とした非晶質の水酸化アルミニウムは、前記のような他の一般的なｐＨ調節剤よりも高いアルカリ中和能力を有し、ｐＨ調節作用が大である。さらに、上記のような非晶質の水酸化アルミニウムは、それ自体は水には不溶性であるし、強アルカリと反応して初めて中和作用を示すものであるので、水に分散してもその分散液のｐＨはほぼ中性領域にある。このため、非晶質水酸化アルミニウムをｐＨ調節剤に用いると、混練機やその付帯設備などを腐食することがない。これに対し、前記のような硫酸アルミニウム、硫酸鉄、塩化鉄、硫酸、燐酸などを用いた場合には、ｐＨ調節作用についてみれば本発明に用いる非晶質水酸化アルミニウムと同様な効果が得られるがことが期待されるものの、これらのｐＨ調節剤は溶液状で用いられることが多く、これらの酸の溶液は非常に低ｐＨであるため、混練機やその付帯設備などを腐食し、装置の寿命を著しく低下させるおそれがある。したがって、焼却煤塵処理材として非晶質水酸化アルミニウムを用いることは、装置の保持という面からも有効である。
【００１４】
次に、本発明で使用する多孔質無機吸着剤について詳しく説明する。多孔質無機吸着剤とは、炭素以外の単一または複数種の元素からなる高分子であり、具体的な元素としてはケイ素、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、鉄、カルシウム等が挙げられ、具体的な化合物としては珪酸やその塩、つまり二酸化珪素、アルミニウムシリケート、マグネシウムシリケートなどが挙げられる。本発明で用いる多孔質無機吸着剤は粉体状であり、その多孔性は、単位量の粉体中に含まれる全粒子の表面積の総和、すなわち比表面積として表現するのがよい。比表面積の測定には成書（粉体物性図説、粉体工学研究会、日本粉体工業協会編、１９７５）にあるように、気体吸着法（ＢＥＴ法、Ｈａｒｋｉｎｓ−Ｊｕｒａの相対法）、液相吸着法、浸漬熱法（Ｈａｒｋｉｎｓ−Ｊｕｒａの絶対法）、透過法（ブレーン法）が知られているが、それぞれ測定原理を異にし、得られる結果の意味も必ずしも同じではない。本発明法でいう比表面積とはＢＥＴ表面積法（Ｎ2 ）による値である。
【００１５】
本発明で用いる多孔性無機吸着剤としては、容易に入手できるという理由で、多孔質二酸化珪素や多孔質アルミニウムシリケートを使用するのが好ましい。
【００１６】
多孔質二酸化珪素は、結晶性、無定形が知られているが、ここでは、粉体状であれば使用することができる。二酸化珪素としては、活性白土を酸処理して得られる粘土鉱物から作られる珪酸、カープレックスＢＳ３０４、カープレックスＢＳ３０４Ｆ、カープレックス＃６７、＃８０（いずれもシオノギ製薬）などの合成珪酸があげられるが、これらに限定されるわけでない。
【００１７】
また、アルミニウムシリケートとはケイ酸のケイ素の一部がアルミニウムで置換されたもので、軽石、フライアッシュ、カオリン、ベントナイト、活性白土、ケイソウ土、ゼオライトなどの天然のアルミニウムシリケートや合成のアルミニウムシリケートが知られている。この中でも、合成のアルミニウムシリケートは比表面積も大きく鉛の吸着能力が高く、またアルカリ吸着能力が高いため、ｐＨ調節剤である水酸化アルミニウムと併用することにより効率的に鉛などの重金属を安定化することが出来る。このようなアルミニウムシリケートとしては、キョーワード７００ＰＥＬ、キョーワード７００ＰＬ（いずれも協和化学製）などが挙げられるが、これらに限定される訳でない。
【００１８】
これらの二酸化珪素やアルミニウムシリケートは、比表面積が大きい方が鉛などの重金属の吸着能力が高くまたアルカリ吸着能力も高いが、あまり比表面積が大きい吸着剤は嵩高く取り扱いが不便である。したがって、本発明で使用する多孔質珪酸や多孔質アルミニウムシリケートの比表面積は２００ｍ2 ／ｇ以上、７００ｍ2 ／ｇ未満であることが好ましい。このような多孔質二酸化珪素や多孔質アルミニウムシリケートとｐＨ調節剤である水酸化アルニニウムを併用することにより、効率的に鉛などの重金属を安定化することが出来る。さらに、多孔質アルミニウムシリケートの比表面積は４００ｍ2 ／ｇ以上、７００ｍ2 ／ｇ未満であることがさらに望ましい。
【００１９】
発明で用いられる水溶性燐酸塩について説明する。本発明では、水溶性燐酸塩は、廃棄物と水と共に混合することにより溶解する。この時、廃棄物から溶出した鉛などの有害金属と燐酸イオンが反応し、不溶性の化合物を生成し有害金属を安定化する。本発明で用いられる燐酸塩には種々ある。この水溶性燐酸塩としては、燐酸、次燐酸、メタ燐酸、ポリリン酸の塩類が挙げられる。特に、Ｎａ3 ＰＯ4 、Ｋ3 ＰＯ4 、（ＮＨ4 ）3 ＰＯ4 、Ｎａ2 ＨＰＯ4 、Ｋ2 ＨＰＯ4 、（ＮＨ4 ）2 ＨＰＯ4 、ＮａＨ2 ＰＯ4 、ＫＨ2 ＰＯ4 、（ＮＨ4 ）Ｈ2 ＰＯ4 などが挙げられる。本発明の処理材は、アルカリ性の焼却煤塵中の鉛を対象として処理する場合が多い。鉛はアルカリ溶液中では多量に溶解するが、ｐＨが低下するとその溶解度が低下する。このため、燐酸塩としては、酸性を示すＮａＨ2 ＰＯ4 、ＫＨ2 ＰＯ4 、（ＮＨ4 ）Ｈ2 ＰＯ4 などの燐酸２水素塩であることが望ましい。さらに、前記のうちでＫＨ2 ＰＯ4 は潮解性が強く、また、（ＮＨ4 ）Ｈ2 ＰＯ4 はアルカリ性にするとアンモニアを発生する恐れがあることから、燐酸塩としてはＮａＨ2 ＰＯ4 が最も望ましい。また、これを溶解した場合のｐＨは液体硫酸アルミニウムのｐＨよりも高い。
【００２０】
以上、ここまで、本発明て用いる水酸化アルミニウム、多孔質吸着剤、燐酸塩のそれぞれについて説明したが、次に、各成分の組み合わせについて、説明する。
【００２１】
非晶質水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤とを組み合わせることで、鉛、クロム、銅、亜鉛の安定化能力を高めることが出来る。この理由は、多孔質無機吸着剤の吸着能力とｐＨ調節能力が作用するものと考えられる。非晶質水酸化アルミニウムの主たる作用は、ｐＨ調節作用である。一方、多孔質無機吸着剤は、鉛、亜鉛などの吸着が主たる作用であるが、これに固体酸としての作用が加わることで、ｐＨ調節作用が出る。したがって、非晶質水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤を組み合わせることで、新たな吸着作用および固体酸としての作用が付加されると考えられる。
【００２２】
非晶質水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩とを組み合わせることで、鉛、クロム、銅、亜鉛の安定化能力を高めることが出来る。この理由は、水溶性燐酸塩による有害金属の不溶化、及びカルシウム捕捉作用が加わるものと考えられる。非晶質水酸化アルミニウムの主たる作用は、ｐＨ調節作用である。一方、燐酸塩の作用は、有害金属を不溶性燐酸塩にすることにある。また、アルカリ発生の原因となるカルシウムイオンを燐酸カルシウムの形で不溶化することが可能となる。したがって、非晶質水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩を組み合わせることで、ｐＨ調節が容易になり、水溶性燐酸塩により有害金属が不溶化されると考えられる。
【００２３】
はじめに述べたが、本発明においては、水酸化アルミニウムと多孔質の無機吸着剤、水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩、多孔質の無機吸着剤と水溶性燐酸塩とを少なくとも組み合わせることが好ましい。これらは、共通して、廃棄物がアルカリ性を示す場合に、そのために重金属が溶解しやすいという観点から水酸化アルミニウムや水溶性燐酸塩のｐＨ調節作用に着目したものである。したがって、アルカリ性の廃棄物を処理する場合、セメントなどの高アルカリの原料と併用することは望ましくない。つまり、セメント類と、本発明で挙げた各種薬剤を混合した他の処理材とは本質的に異なる。
【００２４】
したがって、各成分の組み合わせにおいては、廃棄物のアルカリ量を把握して、これに基づいて各成分の混合比率、ならびに廃棄物に対する処理材の添加率が定まる。
【００２５】
本発明において、アルカリ量を測定するために採用した方法は、以下のとおりである。先ず、廃棄物１ｇに０．５Ｎ塩酸１００ｍｌを添加する。この分散液を２０℃で２０時間振とうする。次に、この液に１Ｎの水酸化ナトリウムを添加してｐＨが７になった時の水酸化ナトリウムの添加量を求める。この時の添加量をｘ（ミリリットル）とすると、廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量ｙ（ミリモル／ｇ）＝５０−ｘとなる。例えば、廃棄物中にアルカリが大量に存在する場合、アルカリ量は１２〜１４ミリモル／ｇ程度になる。一方、廃棄物中にアルカリが比較的少ない場合には、アルカリ量は５〜７ミリモル／ｇ程度になる。その場合のアルカリ性の廃棄物のアルカリ量は５ミリモル／ｇ以上である。
【００２６】
はじめに、アルカリ量と水酸化アルミニウムの関係について述べる。廃棄物中にアルカリが大量に存在する場合でも、廃棄物１００重量部に対して２０〜３０重量部の非晶質水酸化アルミニウムを添加することで鉛を十分安定化することが可能となる。一方、アルカリが比較的少ない場合には、３重量部の非晶質水酸化アルミニウムの添加で十分安定化が可能となる。したがって、廃棄物１００重量部に対して、非晶質水酸化アルミニウムを３重量部〜３０重量部になるように混合することが好ましい。但し、必要な場合にはこれよりもっと多量の非晶質水酸化アルミニウムの添加を妨げるものではない。
【００２７】
次に、処理材中における水酸化アルミニウムと多孔質吸着剤との配合比について説明する。非晶質水酸化アルミニウムと多孔質吸着剤の配合比は、対象とする廃棄物中のアルカリ量、および重金属の溶出濃度に合わせて適宜選択すれば良い。つまり、廃棄物中のアルカリ量が多い場合には、鉛のように両性化合物は、溶出量が増加する。したがって、水酸化アルミニウムの配合量を多くすることが有効である。しかし、非晶質水酸化アルミニウムの配合量が多すぎると、鉛の溶出の防止効果をｐＨ調節のみに依存することになるので、ｐＨが十分低下しなければ多量の鉛が溶出するようになる。一般に、焼却場の廃棄物の組成は常に変動しており、アルカリ度も変動する。廃棄物のアルカリ度が極端に高い場合には、水酸化アルミニウムのｐＨ調節のみではＰｂ溶出量を抑えきれない。そこで、そのような場合には、多孔質無機吸着剤の配合量を多くする必要がある。したがって、処理材中のｐＨ調節剤である水酸化アルミニウムの配合量は９５重量％以下であることが望ましい。一方、水酸化アルミニウムの配合量が少なすぎると、廃棄物のｐＨを低下させて鉛イオンなどを不安定化し多孔質無機吸着剤の吸着能力を高めるという効果を十分引き出すことができない。したがって、処理材中の非晶質水酸化アルミニウムの配合量は２０重量％以上であることが望ましい。以上のように、処理材中の水酸化アルミニウムは２０重量％以上、９５重量％以下とすることが好ましい。さらに、吸着剤の効果を安定的に発現させるためには、水酸化アルミニウムの配合量は８０重量％以下であることがより好ましい。
【００２８】
次に、処理材中における水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩との配合比について説明する。非晶質水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩の配合比は、対象とする焼却煤塵のアルカリ量、および重金属の溶出濃度に合わせて適宜選択すれば良い。つまり、水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤の場合と同様に、水酸化アルミニウムの配合量は９５重量％以下であることが望ましい。また、水酸化アルミニウムの配合量が少なすぎると、廃棄物のｐＨを低下させて鉛イオンなどを不安定化し水溶性燐酸塩の有害金属の不溶化を高めるという効果を十分引き出すことができない。一方、水溶性燐酸塩は潮解性を有するため、燐酸塩の含有量が多すぎる処理材は貯蔵中に固結してしまい、処理工場の貯槽から排出できなくなるおそれがある。本処理材に含有される非晶質水酸化アルミニウムは、水溶性燐酸塩のような潮解性物質の表面を被覆し、固結を防止する効果を有する。したがって、処理材中の非晶質水酸化アルミニウムの配合量は２０％以上であることが望ましい。以上のように、処理材中の水酸化アルミニウムは２０重量％以上、９５重量％以下とすることが好ましい。さらに、燐酸塩の効果を安定的に発現させるためには、水酸化アルミニウムの配合量は８０重量％以下であることがより好ましい。
【００２９】
次に、処理材中における多孔質無機吸着剤および水溶性燐酸塩の配合比について説明する。処理材中の燐酸塩と多孔質吸着剤の配合比は、対象とする焼却煤塵のカルシウム溶出量に合わせて最適な配合を適宜選択すればよいが、粉体の取扱いの面から以下のような配合比が適当である。多孔質吸着材は、一般に嵩密度が小さく（緩め密度０．２〜０．４ｇ／ｃｍ3 程度）であることから、多孔質吸着剤が多すぎると処理材の体積が増大し扱いにくくなる。一方、燐酸塩は潮解性を有するため、燐酸塩の含有量が多すぎる処理材は貯蔵中に固結してしまい、処理工場の貯槽から排出できなくなるおそれがある。本処理材に含有される多孔質吸着剤は、燐酸塩の表面を被覆し、固結を防止する効果を持つ。したがって、処理材中に含まれる燐酸塩の量は２０重量％以上であることが望ましく、８０重量％以下であることが望ましい。
【００３０】
以上、本発明の処理剤としては、水酸化アルミニウムと多孔質の無機吸着剤、水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩、多孔質の無機吸着剤と水溶性燐酸塩とを少なくとも組み合わせることが好ましいこと、およびその配合比について述べた。この外に、水酸化アルミニウム、多孔質の無機吸着剤、および水溶性燐酸塩の３種類の全てを混合することも、本発明の範疇である。さらに、上記のような主成分に加えて、硫酸鉄、塩化鉄などを中和剤として加えることも本発明の範疇である。また、必要に応じてアルミナセメントなどの低カルシウム性のセメントを加えてもよい。
【００３１】
さて、これまでは、アルカリ性の廃棄物に対する処理材について述べたが、廃棄物の中には、中性、酸性を示す、焼却煤塵・主灰・溶融煤塵などの都市ゴミ焼却灰、産業廃棄物焼却灰、シュレッダーダスト、廃水処理にともない発生する重金属を含んだ汚泥、鉱さい、汚染土壌なども存在する。そのような場合には、アルカリ追加剤を加えて、廃棄物を一旦アルカリ性としたうえで、上記のような水酸化アルミニウムや多孔質吸着剤などの処理材を作用させることが有効である。この場合のアルカリ追加剤としては、水ガラス、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、セメントなどが挙げられる。ここで使用するセメントとしては、ポルトランドセメント系（普通、超早強、中よう熱、耐硫酸塩など）、混合セメント系（フライアッシュ、高炉、シリカなど）、アルミナセメントなどの水硬性セメントや、ｐＨ調整の目的で石膏や石灰を混合したセメントなども使用することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る廃棄物処理材の作製方法に付いて説明する。本発明の処理材は、それぞれの成分が粉体状の場合には、それらを予め混合してもよいし、また、使用に際して混合してもよい。さらに、必要に応じてその他の成分を混合して処理材としてもよい。また、廃棄物の処理時に、上記のような処理材の主成分に加えて、セメントやキレート剤その他の処理材成分、及び廃棄物の全てを同時に混合してもよい。この場合、混合の仕方とか順序については特に制限はない。なお、予め混合する場合の処理材の保存に当たっては、水分の混合を出来るだけ避けるのがよい。
【００３３】
次に、本発明の処理材による廃棄物の処理方法を説明する。本発明の廃棄物処理材は、鉛、クロム、銅、および亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも１つの有害金属を含有する廃棄物とともに混合し、必要に応じて水を添加して混練することが好ましい。この場合の好ましい実施態様としては、ホッパーに集められた焼却煤塵などの廃棄物を、別のホッパーからの廃棄物処理材とを混合し、必要に応じてこれに水を加え賦型装置内で十分に練り合わせて押し出す。ここで、廃棄物処理材としては、取扱いが容易であることから粉体状である方が好ましい。
【００３４】
以上は、すべての成分が粉体状の場合であるが、非晶質の水酸化アルミニウムはスラリー状でも入手可能なため、多孔質吸着剤や水溶性燐酸塩などの他の成分と同時に添加する以外に、水酸化アルミニウムを前処理材あるいは後処理材として使用してもよい。
【００３５】
一般に、従来のセメントによる処理方法では、廃棄物１００重量部に対して１０〜３０重量部のセメントを加えて混練を行う。これは処理物の減容化の観点から３０重量部以上の薬剤の添加は現実的でないからである。本発明の処理材を用いる場合には、セメントを同量加えた場合よりも優れた性能が得られる。したがって、例えば、セメントと同等の重金属安定化能を希望する場合には、セメントよりも少量の処理材の添加でよく、固化物の減容化が期待できる。また、従来のセメントでは３０重量部添加しても重金属の安定化が不十分な場合が多く、本発明の処理材をセメントと同量加えることで、セメント処理に比べてより強力な重金属安定化効果が期待できる。本発明の処理材の廃棄物に対する添加量は、上記のように処理物の減容化の観点から３０重量部以下であることが望ましい。また、同じ焼却場でも焼却煤塵中における鉛などの有害金属の含有量は大きく変化するので、安定的に処理材の効果を発現させるという観点から、廃棄物に対して処理材を３重量部以上添加することが望ましい。
【００３６】
本発明の廃棄物処理方法では、廃棄物と処理材とを混練するものであるが、この混練したものは、さらに数日もしくは数週間養生して固化することにより、有害金属の安定化性能が更に向上する。したがって、混練した後に、養生固化することが好ましい。
【００３７】
さて、これまでは、アルカリ性の廃棄物についての処理方法に関して述べたが、廃棄物の中には、中性、酸性を示す、焼却煤塵・主灰・溶融煤塵などの都市ゴミ焼却灰、産業廃棄物焼却灰、シュレッダーダスト、廃水処理にもとない発生する重金属を含んだ汚泥、鉱さい、汚染土壌なども存在する。これらの廃棄物の廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量はおおむね５ミリモル未満である。そのような廃棄物においては、水酸化アルミニウムを単独で使用しても効果が少ない。このような場合には、予め、Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムに、水ガラス、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、およびセメントからなる群から選択される少なくとも１種をアルカリ追加剤として混合し、または別に廃棄物に添加して必要に応じて水を添加したものを混練することがよい。つまり廃棄物１ｇ当たりのアルカリ量が５ミリモル未満で、かつ鉛、クロム、銅、亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも１つの有害物質を含有する廃棄物を処理する際に、廃棄物に対して、Ｘ線的に非晶質な水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤に、さらに水ガラス、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、セメントからなる群から選択される少なくとも１種をアルカリ追加剤として混合し、必要に応じて水を添加したものを混練し、養生固化させることも本発明の範疇である。また、上記のように混練したものを養生固化することにより、有害金属の安定化性能が向上する。したがって、混練後に、養生固化することが好ましい。
【００３８】
本発明の処理材および処理方法を適用し得る廃棄物としては、焼却灰、鉱さい、土壌、汚泥が好適である。焼却灰には、主灰と焼却煤塵がある。焼却煤塵は、都市ゴミや産業廃棄物などの焼却に伴って発生する粉状の煤塵や、溶融炉から発生する煤塵を集塵したものであり、電気集塵器で集塵したＥＰ灰や、バグフィルターなどで集塵したバグ灰などがあげられる。本発明では、このようにして得られた焼却煤塵、特にアルカリ性の高い焼却煤塵が対象となる。アルカリ性の高い焼却煤塵としては、排ガス中の塩化水素ガス除去の目的で、特号消石灰や、タマカルク（奥多摩工業製）などの比表面積の大きい消石灰や、ゾルバリッド（菱光石灰工業製）などの有害金属除去材を添加した消石灰や、サンパルファー（旭化成工業製）などの珪酸カルシウムを主成分とするものを吹き込まれた焼却煤塵についても対象となる。これらの焼却煤塵の１ｇ当たりのアルカリ量はおおむね５ミリモル以上である。一方、主灰は、都市ごみや産業廃棄物の焼却場で、焼却炉下部より排出される灰であり、有害な重金属を含むものが対象となる。さらに、本発明では、鉱山より排出される鉱さい、重金属などで汚染された土壌中の重金属の安定化、廃水処理にともない発生する重金属を含んだ汚泥についても対象となる。
【００３９】
また、廃棄物の中には、中性、酸性を示す、焼却煤塵・主灰・溶融煤塵などの都市ゴミ焼却灰、産業廃棄物焼却灰、シュレッダーダスト、廃水処理にもとない発生する重金属を含んだ汚泥、鉱さい、汚染土壌などが存在する。これらの廃棄物の１ｇ当たりのアルカリ量はおおむね５ミリモル未満である。既に述べたように、本発明の処理材および処理方法は、このような中性、酸性の廃棄物であっても、アルカリ追加剤を添加して一旦アルカリ性としたうえで、処理材を作用させることで、これら中性、酸性の廃棄物にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の廃棄物処理材を用いて有害金属を含有する産業廃棄物や都市ゴミの焼却炉から排出されるＥＰ灰やバグ灰（特に、消石灰や生石灰を吹き込んだＥＰ灰やバグ灰）などを処理することで、有害重金属、特に鉛が効率よく安定化され、溶出量が減少し、安定化処理に非常に有効なものである。有害重金属では鉛、カドミウム、水銀、クロム、銅、ニッケル、亜鉛などを安定化できる。さらに、本発明の廃棄物処理材を用いる事により、有害な重金属を含有する産業廃棄物、半導体工場やメッキ工場から排出される重金属を含む産業処理物の処理を行う事が出来る。また、半導体工場やメッキ工場のような各種廃液の処理後に排出されるスラリー状スラッジや脱水ケーキスラッジ、あるいは製鋼所での電気炉溶融窯などの作業場での作業環境保全用の有害集塵ダスト、都市ゴミ溶融炉から出る煤塵あるいは埋立投棄処分等による汚染土壌などを安定化処理する事が出来、この際、有害重金属が安定化され、溶出量が抑えられる。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
実施例１
アルミニウム加工工場でアルマイト処理時に発生した水酸化アルミニウムスラリー廃棄物を脱水し、品温１５０℃で乾燥し粉末状にして、下記表１に示す非晶質水酸化アルミウニムを得た。
【００４３】
【表１】
0003724062.tif 000002
【００４４】
酸性白土を硫酸で加熱処理した後十分洗浄して、下記表２に示す多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）を得た。なお、表２に示す多孔質二酸化ケイ素の分析は、ＪＩＳ．Ｍ−８８５５（ろう石の分析法）に準拠して行った。
【００４５】
【表２】
0003724062.tif 000003
【００４６】
上記のようにした得られた非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素とを混合して、下記表３に示す本発明の廃棄物処理材（処理材１）を得た。
【００４７】
【表３】
0003724062.tif 000004
【００４８】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有する煤塵Ａ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量４９０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．３７、アルカリ量７．３ミリモル／ｇ）３０ｇ（１００重量部）に対して、０．９ｇ（３重量部）の上記粉体処理材（処理材１）および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い、２０℃で１日間養生固化させた。この処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を下記の表４に示す。比較例として、上記の非晶質水酸化アルミニウムのみを比較材１−１として３重量部添加した場合および多孔質二酸化珪素のみを比較材１−２として３重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。なお、表４には試験に用いた煤塵Ａの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００４９】
【表４】
0003724062.tif 000005
【００５０】
表４に示される試験結果は、非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素を併用すると、３重量部という少量の添加量であるにも関わらず、焼却煤塵に関する規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下に鉛溶出量を低下させうることを示している。また、ｐＨ調節剤である非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いるよりも多孔質二酸化珪素を併用した方が鉛安定化能力が飛躍的に向上することを示している。さらに、非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素を併用することにより、ｐＨを低下させる能力も向上していることがわかる。また、非晶質水酸化アルミニウムを併用しない比較材１−２の場合にはＰｂ溶出量が極端に高い事が分かる。
【００５１】
実施例２
実施例１で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）もしくは多孔質合成アルミニウムシリケート（比表面積５００ｍ2 ／ｇ、協和化学製、キョーワードＰＥＬ７００）を下記の表５に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材２−１、２−２）。また、非晶質水酸化アルミニウム単独のものを比較材２とした。
【００５２】
【表５】
0003724062.tif 000006
【００５３】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ消石灰を吹き込まれた２種の煤塵（煤塵Ｂ：無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量３３ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．５４、；煤塵Ｃ：無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．０２）３０ｇ（１００重量部）に対して、２．４ｇ（８重量部）もしくは４．５ｇ（１５重量部）の上記粉体処理材（処理材２−１、２−２）および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い、２０℃で４日間もしくは７日間養生固化させた。これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を以下の表６に示す。比較例として、上記の非晶質水酸化アルミニウムのみを比較材２として８重量部もしくは１５重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。なお、表６には、試験に用いた煤塵Ｂ、Ｃの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００５４】
【表６】
0003724062.tif 000007
【００５５】
表６に示される結果は、ｐＨ調節剤である非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いるよりも多孔質二酸化珪素や多孔質アルミニウムシリケートを併用した方が鉛安定化能力が飛躍的に向上するとともにｐＨを低下させる能力も向上することがわかる。さらに、非晶質水酸化アルミニウムと多孔質アルミニウムシリケートを併用した場合には、１５重量部の添加量で鉛溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にすることができている。
【００５６】
実施例３
実施例１で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）もしくは多孔質合成アルミニウムシリケート（比表面積５００ｍ2 ／ｇ、協和化学製、キョーワードＰＥＬ７００）を下記の表７に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材３−１、３−２）。また、非晶質水酸化アルミニウムの替わりに硫酸アルミニウム（１８水和物）を用いたものを比較材３−１、３−２とした。
【００５７】
【表７】
0003724062.tif 000008
【００５８】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ消石灰を吹き込まれた煤塵Ｄ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量１３０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．４８、）３０ｇ（１００重量部）に対して、４．５ｇ（１５重量部）の上記粉体処理材および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い、２０℃で７日間養生固化させた。これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を以下の表８に示す。なお、表８には、試験に用いた煤塵Ｄの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００５９】
【表８】
0003724062.tif 000009
【００６０】
表８に示される結果は、煤塵処理においてｐＨ調節剤として一般的に用いられる硫酸アルミニウムよりも水酸化アルミニウムが鉛安定化性能に優れていることが分かる。この理由は、以下のように推定している。硫酸アルミニウムは１８水塩であり硫酸アルミニウムの実質量は半減するために、同重量を添加する場合には、硫酸アルミニウム（１８水塩）と多孔質二酸化珪素もしくは多孔質アルミニウムシリケートを併用するよりも、非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素もしくは多孔質アルミニウムシリケートを併用した方が、ｐＨが効果的に低下し、鉛安定化能力が向上する。
【００６１】
実施例５
実施例１で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）を下記の表９に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材４−１〜４−３）。
【００６２】
【表９】
0003724062.tif 000010
【００６３】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ、消石灰を大量に吹き込まれた煤塵Ｅ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量３２０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．０８、）３０ｇ（１００重量部）に対して、６ｇ（２０重量部）の上記粉体処理材および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い、２０℃で７日間養生固化させた。これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を下記の表１０に示す。なお、表１０には、試験に用いた煤塵Ｅの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００６４】
【表１０】
0003724062.tif 000011
【００６５】
表１０に示される結果は、３２０ｍｇ／Ｌという多量のＰｂが溶出する煤塵についても、本発明の処理材を添加することにより、ｐＨを低下させＰｂを吸着する事でＰｂ溶出量を検出限界以下（＜０．１ｍｇ／Ｌ）にできることを示している。
【００６６】
実施例５
アルマイト処理時に発生した水酸化アルミニウムスラリー廃棄物（固形分２５％および固形分１６％）および上記スラリーを脱水、乾燥し粉末状にして得られた非晶質水酸化アルミニウムを前処理材として用い、実施例１で用いたと同じ多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）を処理材とした。
【００６７】
【表１１】
0003724062.tif 000012
【００６８】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ、消石灰を大量に吹き込まれた煤塵Ｆ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量２８０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．２９）３０ｇ（１００重量部）に対して、所定量の前処理材および水を添加して混練し、その後に処理材を添加して充分に混練した。２０℃で１日間養生固化させたのち、処理物の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験条件を下記表１２に、また試験結果を表１３に示す。
【００６９】
【表１２】
0003724062.tif 000013
【００７０】
【表１３】
0003724062.tif 000014
【００７１】
表１３に示される結果は、非晶質水酸化アルミニウムのスラリーや粉体を前処理材として用い、その後に多孔質吸着剤を添加するにより、Ｐｂ溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にできることを示している。
【００７２】
実施例６
多孔質合成アルミニウムシリケート（比表面積５００ｍ２／ｇ、協和化学製、キョーワードＰＥＬ７００）を処理材として用い、アルマイト処理時に発生した水酸化アルミニウムスラリー廃棄物（固形分２５％および固形分１６％）および上記スラリーを脱水、乾燥し粉末状にして得られた非晶質水酸化アルミニウムを後処理材として用いた。
【００７３】
【表１４】
0003724062.tif 000015
【００７４】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有する煤塵Ａ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量４９０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．３７、アルカリ量７．３ミリモル／ｇ）３０ｇ（１００重量部）に対して、処理材を１０重量部添加して混合した後、６０重量部の水を添加し混練した。この後、所定量の後処理材を添加して充分に混練した。１日間養生固化させたのち、処理物の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験条件を下記表１５に、試験結果を表１６に示す。
【００７５】
【表１５】
0003724062.tif 000016
【００７６】
【表１６】
0003724062.tif 000017
【００７７】
表１６に示される結果は、多孔質吸着剤を用いて煤塵を処理した後、非晶質水酸化アルミニウムのスラリーや粉体を後処理材として添加するにより、Ｐｂ溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にできることを示している。
【００７８】
実施例７
実施例１で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムとＮａＨ2 ＰＯ4 （和光純薬製、無水物）とを混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材７）。また、非晶質水酸化アルミニウム単独のものを比較材７とした。
【００７９】
【表１７】
0003724062.tif 000018
【００８０】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ、消石灰を大量に吹き込まれた煤塵Ｇ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量４５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１１．９１）３０ｇに対して、６ｇ（２０重量部）の上記処理材および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い２０℃で１日間養生固化させた。その後、これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を下記の表１８に示す。比較例として、上記の非晶質水酸化アルミニウムのみ（比較材７）を６ｇ（２０重量部）添加した場合、および無処理の場合の鉛溶出量も示す。
【００８１】
【表１８】
0003724062.tif 000019
【００８２】
表１８に示される試験結果は、非晶質水酸化アルミニウムとＮａＨ2 ＰＯ4 を併用した方が非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いるよりも鉛安定化能力に優れていることを示している。また、無処理鉛溶出量が４５０ｍｇ／Ｌの高濃度であるにもかかわらず、鉛溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にすることができている。
【００８３】
実施例１３
実施例１で用いたと同じ粉体状の多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）と下記の表１９に示す各種燐酸塩とを混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材８−１〜８−３）。また、非晶質水酸化アルミニウム単独のものを比較材８とした。
【００８４】
【表１９】
0003724062.tif 000020
【００８５】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ、消石灰を大量に吹き込まれた煤塵Ｈ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量９４ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．４０、）３０ｇに対して、６ｇ（２０重量部）の上記処理材および１８ｇの水を添加して混練を行い２０℃で１日間養生固化させた。その後、これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を下記の表２０に示す。比較例として、上記多孔質二酸化珪素のみを比較材８として６ｇ（２０重量部）添加した場合の鉛溶出量も示す。なお、表２０には試験に用いた煤塵Ｈの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００８６】
【表２０】
0003724062.tif 000021
【００８７】
表２０に示される試験結果は、多孔質二酸化珪素と燐酸塩を併用した本発明の廃棄物処理材が、多孔質二酸化珪素を単独で用いる場合よりも鉛安定化能力に優れていることを示している。また、同じ燐酸塩においても、燐酸２水素塩の方が鉛安定化能力に優れており、ＮａＨ2 ＰＯ4 を用いた場合には鉛溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にすることができる。
【００８８】
実施例９
粉体状の合成アルミニウムシリケート（協和化学製、キョーワード７００ＰＥＬ、比表面積５００ｍ2 ／ｇ）とＮａＨ2 ＰＯ4 （和光純薬製、無水物）とを混合して本発明の廃棄物処理材を得た（処理材９）。また、前記多孔質アルミニウムシリケート単独のものを比較材９とした。
【００８９】
【表２１】
0003724062.tif 000022
【００９０】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有し、かつ、消石灰を大量に吹き込まれた煤塵Ｈ（無処理時における環境庁告示１３号法によるＰｂ溶出量９４ｍｇ／Ｌ、ｐＨ１２．４０）３０ｇに対して、４．５ｇ（１５重量部）もしくは６ｇ（２０重量部）の上記処理材および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い２０℃で１日間養生固化させた。その後、これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を以下の表２２に示す。比較例として、上記の非晶質水酸化アルミニウムのみ（比較材９）を４．５ｇ（１５重量部）もしくは６ｇ（２０重量部）添加して同様の処理を行った場合の鉛溶出量も示す。
【００９１】
【表２２】
0003724062.tif 000023
【００９２】
表２２に示される試験結果は、粉体状の多孔質アルミニウムシリケートとＮａＨ2 ＰＯ4 を併用した本処理材が、非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いるよりも鉛安定化能力に優れていることを示している。また、本処理材を２０重量部添加することにより、鉛溶出量を規制値（０．３ｍｇ／Ｌ）以下にすることができる。
【００９３】
実施例１０
実施例１で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素（比表面積２５０ｍ2 ／ｇ）と、さらに消石灰（和光純薬製）を混合して、下記の表２３に示す本発明の廃棄物処理材を得た。
【００９４】
【表２３】
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【００９５】
都市ゴミ焼却工場から排出された、鉛を大量に含有する煤塵Ｉ（環境庁告示１３号法による無処理時のＰｂ溶出量９９ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．４０、アルカリ量４．３ミリモル／ｇ）３０ｇ（１００重量部）に対して、４．５ｇ（１５重量部）の上記粉体処理材（処理材１０−１〜１０−３）および１８ｇ（６０重量部）の水を添加して混練を行い、２０℃で１日間養生固化させた。これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、環境庁告示１３号法で鉛の溶出試験を行った。この時の試験結果を下記の表２４に示す。比較例として、上記の非晶質水酸化アルミニウムのみを比較材１０−１として３重量部添加した場合および多孔質二酸化珪素のみを比較材１０−２として３重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。なお、表２４には試験に用いた煤塵Ｉの無処理における鉛溶出量を併記した。
【００９６】
【表２４】
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【００９７】
表２４に示される試験結果は、低アルカリ量の煤塵に対しては、粉体状の多孔質アルミニウムシリケートと無機吸着剤に加えて消石灰を併用した本処理材が、粉体状の多孔質アルミニウムシリケートと無機吸着剤からなる処理材を用いるよりも、ｐＨを中性付近から１０付近に引き上げることができ、鉛安定化能力に優れていることを示している。