(57)【要約】【課題】炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰等に対して、飛灰等からの重金属の溶出を効果的に低減することができる飛灰等の処理方法、及び飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法を提供する。【解決手段】炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰等に対して、鉄塩を添加して処理する。また、鉄塩を添加して処理するに当たり、飛灰等の酸消費量に基づいて、鉄塩の添加量を決定する。酸性ガスの処理に用いる炭酸含有アルカリ化合物としては炭酸水素ナトリウムが好適であり、飛灰等に対して添加する鉄塩としては、鉄（II）塩、特に塩化鉄（II）が好適である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
【請求項２】
前記鉄塩の添加量は、前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて決定される請求項１記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
【請求項３】
前記鉄塩は、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内の添加量で添加される、請求項１又は２記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
【請求項４】
前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物のｐＨを９．０〜１１．０に調整する請求項１〜３のいずれか１項記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
【請求項５】
前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物中の炭酸イオン及び重炭酸イオンを合算した濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下である請求項１〜４のいずれか１項記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
【請求項６】
前記鉄塩が鉄（II）塩である請求項１〜５のいずれか１項記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
【請求項７】
炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理するに当たり、
前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて、前記鉄塩の添加量を決定する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
【請求項８】
前記鉄塩の添加量を、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内とする請求項７記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法、及び飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法に関する。より詳しくは、炭酸含有アルカリ化合物により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物を処理する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物、都市ごみ及び燃料等（以下、廃棄物等という）を焼却、溶融又は焼成する際に発生する排ガスの中には、焼却等される廃棄物等に由来する塩素系や硫黄系等の酸性ガスが含まれている。
そのため、従来から、廃棄物等を焼却等する設備（例えば、廃棄物等の焼却炉、廃棄物等の溶融炉、発電ボイラー、及び炭化炉等であり、これらを総称して「焼却設備」という）において、消石灰や炭酸水素ナトリウム等の塩基性物質により酸性ガスを処理し、この処理を施してから、排ガスを大気中に放散することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、焼却設備から発生する排ガスには、酸性ガス以外に、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ(VI)、Ａｓ、Ｓｅなどの重金属物質が含まれ、廃棄物等が焼却等される際に発生する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物に濃縮して含有される。
そのため、飛灰等については、これらを廃棄する場合であっても、再利用する場合であっても、含有される重金属の溶出を防止することが義務付けられており、飛灰等に対して、飛灰等からの重金属の溶出を防止するための薬剤を添加する方法が採用されている。
【０００４】
上記薬剤については、飛灰等からの重金属の溶出をより効率よく防止できるよう、さらなる検討が望まれる。
また、上記薬剤による処理に当たっては、飛灰等に薬剤を過不足なく添加して、必要最低限の添加量で飛灰等からの重金属の溶出を防止するために、その的確な添加量を把握することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６３４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明では、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰等に対して、飛灰等からの重金属の溶出を効果的に低減することができる飛灰等の処理方法を提供するものである。また、その飛灰等に対して、重金属溶出を防止するための薬剤を添加するに当たり、その薬剤の的確な添加量を決定する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する際の飛灰等に添加する薬剤について鋭意研究を重ねた結果、薬剤として鉄塩を用いることに着目し、この鉄塩の添加量は飛灰等の酸消費量に基づいて判断できることも見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法を提供する。
前記鉄塩の添加量は、前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて決定されるのが好ましい。
本発明では、前記鉄塩は、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内の添加量で添加されるのが好ましい。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
本発明では、前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物のｐＨを９．０〜１１．０に調整するのが好ましい。
本発明では、前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物中の炭酸イオン及び重炭酸イオンを合算した濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。
本発明においては、前記鉄塩として、鉄（II）塩を用いるのが好ましく、塩化鉄（II）を用いるのがより好ましい。
本発明においては、前記炭酸含有アルカリ化合物は、炭酸水素ナトリウムであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理するに当たり、前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて、前記鉄塩の添加量を決定する、飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法を提供する。
本発明の飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法では、前記鉄塩の添加量を、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内とすることが好ましい。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
本発明では、前記鉄塩は、鉄（II）塩であるのが好ましく、塩化鉄（II）であるのがより好ましい。
本発明においては、前記炭酸含有アルカリ化合物は、炭酸水素ナトリウムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設における飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物からの重金属の溶出を効果的に低減することができる。さらに、本発明の飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法によれば、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設における飛灰等に対して、鉄塩の添加量を的確に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の塩化鉄（II）処理における炭酸イオン及び重炭酸イオンの濃度と、重金属（Ｐｂ、Ｃｒ（VI））溶出濃度との関係を示すグラフである。
【図２】実施例の飛灰等の酸消費量と塩化鉄（II）の必要量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明（本技術）を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本技術は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
＜飛灰等の処理方法＞
本技術の飛灰等の処理方法は、炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理する方法である。
【００１４】
本技術において処理対象となる飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物（以下、「飛灰等」ともいう）は、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生するものである。
本技術における処理対象となる飛灰は、廃棄物等が焼却等された際に発生され、排ガス中に浮遊する煤塵（灰）のうち、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生するものをいう。当該飛灰は、当該排ガス処理施設において、バグフィルター、電気集塵機等の集塵機により捕集され得る。
本技術における処理対象となるガス処理残渣は、ＨＣｌやＳＯｘ等の酸性ガスと、酸性ガスの処理に用いられる炭酸含有アルカリ化合物の反応生成物であり、廃棄物等の被燃焼物由来の煤塵（灰）は含まない。また、当該ガス処理残渣は、捕集される上記飛灰等の中に含まれ得る。
本技術における処理対象となる飛灰及びガス処理残渣の混合物は、前記飛灰と前記ガス処理残渣とを含むものである。
なお、本技術における処理対象となる飛灰等に含まれ得る重金属としては、Ｐｂ、Ｃｒ（VI）、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｓ、及びＳｅ等が挙げられる。
【００１５】
本技術の適用にあたり、処理対象となる飛灰等の酸消費量は、後述するＪＩＳ  Ｋ０１０１の酸消費量（ｐＨ８．３）に準じて測定される値で、１５〜３００［ｍｇ−ＣａＣＯ３／ｇ−灰］であることが好ましく、１５〜２００［ｍｇ−ＣａＣＯ３／ｇ−灰］であることがより好ましく、２０〜１５０［ｍｇ−ＣａＣＯ３／ｇ−灰］であることがさらに好ましい。かかる範囲であれば、この飛灰等の酸消費量に基づいて、後述する飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量を決定し易く、後述する式（Ａ）の精度を高めることができる。
また、飛灰等の酸消費量が上記数値範囲を超える場合には、飛灰等を希釈して、上記数値範囲に含まれるように調整することが好ましい。
【００１６】
排ガス処理施設において排ガス（酸性ガス）の処理に用いられる炭酸含有アルカリ化合物は、炭酸及びアルカリ金属を含有する化合物であればよく、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩（アルカリ金属重炭酸塩）、及びそれらの複塩、並びにそれらを成分として含む天然資源の抽出物等から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【００１７】
炭酸含有アルカリ化合物としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、及び天然ソーダ等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうち、炭酸水素ナトリウムが好ましい。
【００１８】
上記排ガス処理施設において、炭酸含有アルカリ化合物は、排ガス中に含まれるＨＣｌやＳＯｘ等の酸性ガスとの反応効率がよい点で用いられ、排ガスに対して、例えば、噴霧等の手法により添加される。また、炭酸含有アルカリ化合物は、バグフィルター、電気集塵機等の集塵機よりも上流側に位置する煙道に添加され得る。
【００１９】
炭酸含有アルカリ化合物の添加量は、炭酸含有アルカリ化合物を添加する前の排ガス又は集塵機よりも下流側の排ガス中の硫黄酸化物及び／又は塩化水素濃度を計測し、この計測値に応じて制御されるのが好ましい。
炭酸含有アルカリ化合物の添加量は、上記排ガス処理施設において発生する主要な酸性ガスであるＨＣｌ、ＳＯｘの合計量に対し、好ましくは０．５〜３当量、より好ましくは０．７〜１．５当量程度添加するのが好ましい。
【００２０】
炭酸含有アルカリ化合物は、ＳＯｘやＨＣｌ等の酸性ガスとの反応性を高くするために、平均粒子径（レーザー回折・散乱法により測定される粒度分布の積算分率５０％での粒子径）が３０μｍ以下の微粉であることが好ましく、５〜２０μｍの微粉であることがより好ましい。この炭酸含有アルカリ化合物は、粒子径を調整した剤を適用してもよいし、粉砕設備を設け、粒子径の粗い炭酸含有アルカリ化合物を排ガス処理施設で粉砕しながら添加してもよい。
【００２１】
本技術における処理対象となる飛灰等の処理に用いられる鉄塩としては、鉄（II）塩（第一鉄塩）及び鉄（III）塩（第二鉄塩）から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【００２２】
鉄（II）塩としては、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）、及びグルコン酸鉄（II）、並びにそれら鉄（II）塩の水和物等が挙げられる。
鉄（III）塩としては、フッ化鉄（III）、塩化鉄（III）、臭化鉄（III）、ヨウ化鉄（III）、硫酸鉄（III）、チオシアン酸鉄（III）、リン酸鉄（III）、及びグルコン酸鉄（III）等、並びにそれら鉄（III）塩の水和物等が挙げられる。
これらの鉄塩は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの鉄塩のうち、塩化鉄（II）を用いるのが好ましい。
【００２３】
本技術において、飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量は、後述する「飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法」を利用して決定するのが好ましく、当該飛灰等の酸消費量に基づいて、決定するのが好ましい。
【００２４】
本技術において、処理対象となる飛灰等に対して鉄塩を添加、混合する方法に特に制限はなく、例えば、バッチ式混練機又は連続的混練機等を用い、捕集された当該飛灰等に対して鉄塩及び水を同時又は別々に添加して混練することができる。
例えば、本技術の処理対象となる飛灰、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に投入され、二軸式混練機のバレルの中で鉄塩と水が添加され、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、当該原灰と鉄塩とを均一に混合して、鉄塩による処理効果を十分に高めることができる。
二軸式混練機等で鉄塩と混合された飛灰等は、造粒機へ送られ、高圧で押出成形されて粒状化することが可能である。鉄塩添加後の飛灰等を造粒することにより、容積を減少し、当該飛灰等の搬出に伴うコストを低減することができ、また、最終処分場の延命にも繋がる。
【００２５】
上述のように、本技術において飛灰等の処理に用いられる鉄塩は、通常、水と共に混練される。水の使用量には特に制限はなく、取り扱い性、作業性に基づいて決定され、例えば、処理対象飛灰等に対して１０〜４０質量％程度とすることが可能である。
【００２６】
また、本技術における飛灰等の処理方法では、鉄塩が添加された際の飛灰等のｐＨ（２５℃）を、好ましくは８．５〜１１．０、より好ましくは９．０〜１１．０、さらに好ましくは９．０〜１０．５に調整する。飛灰等のｐＨをかかる範囲に調整することで、Ｐｂ及びＣｄの溶出濃度を低くすることができる。
鉄塩が添加された際の飛灰等のｐＨは、飛灰等の環境庁告示１３号による溶出試験（以下、単に「溶出試験」ともいう）で示される溶出液から測定することができる。
鉄塩が添加された際の飛灰等のｐＨの調整は、ｐＨ調整剤にて行うことが可能である。ｐＨ調整剤は、特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
【００２７】
本技術における飛灰等の処理方法では、鉄塩が添加された際の飛灰等に含まれる炭酸イオン及び重炭酸イオン（炭酸水素イオン）を合算した濃度（以下、この合算濃度を「炭酸濃度」ともいう）を、好ましくは１２０ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは４０ｍｇ／Ｌ以下に調整する。鉄塩が添加された際の飛灰等の炭酸濃度についても、飛灰等の溶出試験で示される溶出液から測定することができる。
【００２８】
本技術の飛灰等の処理方法によって処理された飛灰等は、その溶出試験により測定される重金属濃度（例えば、Ｐｂ、Ｃｒ（VI）、Ｃｄ等の濃度）が、処理前の飛灰等の溶出試験により測定される重金属濃度に比較して低いものとなる。
例えば、処理後の飛灰等のＰｂ濃度は、０．３０ｍｇ／Ｌ以下、好適には０．２０ｍｇ／Ｌ以下、より好適には０．１０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好適には０．０５未満となる。
また、例えば、処理後の飛灰等のＣｒ（VI）濃度は、１．５ｍｇ／Ｌ以下、好適には１．０ｍｇ／Ｌ以下、より好適には０．５ｍｇ／Ｌ以下、さらに好適には、０．２ｍｇ／Ｌ未満となる。
【００２９】
ところで、鉄塩以外の薬剤としては、従来から、リン酸がしばしば用いられていた。しかしながら、後記「実施例」に示すように、本技術において処理対象となる飛灰等に対して、リン酸を単独で用いて添加した場合には、薬剤添加処理を行わない場合に比べて、鉛溶出濃度が増加されたことが確認された。そのため、当該飛灰等からの鉛溶出濃度をより低減するために、当該飛灰等に対して、リン酸を添加せず、鉄塩のみを添加して処理することが望ましい。
【００３０】
本技術の飛灰等の処理方法によれば、飛灰等からの重金属の溶出を効果的に低減することができることから、飛灰等の埋め立て廃棄処分や、埋め立て地盤形成及びコンクリート材等への再利用が可能なまでに飛灰等を無害化することができる。
特に、飛灰等に対して鉄塩のみの添加で重金属（特にＰｂ）の溶出を低減することができることから、鉄塩以外の薬剤添加設備を設ける必要がなく、安価に重金属溶出濃度を低下することができる。
【００３１】
＜飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法＞
本技術に係る鉄塩の添加量決定方法は、炭酸含有アルカリ化合物により酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰等に対して、鉄塩を添加して処理するに当たり、当該飛灰等の酸消費量に基づいて、鉄塩の添加量を決定するものである。
本技術に係る鉄塩の添加量決定方法は、例えば、前述の本技術に係る飛灰等の処理方法で用いられる鉄塩の添加量を決定する際に利用することができる。
【００３２】
処理対象となる飛灰等の酸消費量は、鉄塩の添加量を決定する前に予め測定されるのが好ましい。当該飛灰等の酸消費量は、例えば、特開平８−１０１１８６号公報に記載の方法に準じて測定することが可能であり、処理対象となる飛灰等と水とを混合し、得られた混合液について、ＪＩＳ  Ｋ０１０１の酸消費量（ｐＨ８．３）に準じて測定される。
なお、ここで、飛灰等に対する水の質量比（Ｌ／Ｓ）は、１０〜１０００とするのが好ましく、１００〜１０００とするのがより好ましく、５００〜１０００程度とするのがさらに好ましい。
【００３３】
飛灰等の酸消費量の測定は、具体的には下記(i)〜(iii)の手順に従って行われる。
(i)  まず、飛灰等を所定量サンプリング（採取）する。
(ii)  採取した飛灰等に対して、例えば、Ｌ／Ｓが１０００となるように水を加え、よく攪拌する。
(iii)  飛灰等と水との混合液を、濾紙等を用いて濾過するなどの方法により懸濁物質を取り除き、濾液の酸消費量をＪＩＳ  Ｋ０１０１の酸消費量（ｐＨ８．３）に準じて測定する。この測定値（ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ）が、飛灰等の１ｇ中の酸消費量に相当する。
【００３４】
このようにして求められた飛灰等の酸消費量（ｍｇ−ＣａＣＯ３／ｇ−灰）に基づいて、次のようにして、鉄塩の添加量（質量％／灰）を決定することができる。
【００３５】
本発明者らは、本技術で処理対象とされる飛灰等に対して鉄塩を添加する処理方法において、当該飛灰等の溶出試験結果から、排ガス処理に用いられる炭酸含有アルカリ化合物に由来する炭酸イオンや重炭酸イオンの濃度と、重金属溶出濃度とが、比例することを見出した（後記実施例における図１参照）。
また、本発明者らは、上記炭酸イオン濃度と重炭酸イオン濃度は、排ガス（酸性ガス）処理の際に過剰に吹き込まれた炭酸含有アルカリ化合物に起因し、過剰なアルカリ分に相当するものと考えた。その結果、本発明者らは、処理対象とされる飛灰等のアルカリ度（酸消費量）を測定することで、炭酸イオン及び重炭酸イオンの濃度をある程度予測することができることを見出した（後記実施例における図２参照）。
【００３６】
そして、本発明者らは、後記実施例により、処理対象となる飛灰等の酸消費量Ｘを用いて、当該飛灰等に対して添加される鉄塩の添加量を決定するための下記式（Ａ）を導いた。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［ここで、式（Ａ）中、Ｘは飛灰等の酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
処理対象となる飛灰等に対する鉄塩の添加量は、上記式（Ａ）における算出添加量Ｙの±２０％の範囲内で決定することができる。当該鉄塩の添加量を、上記式（Ａ）における算出添加量Ｙの±２０％の範囲内とすることで、処理対象となる飛灰等に対して、的確な添加量の鉄塩を添加して処理することができる。
当該飛灰等に対する鉄塩の添加量は、好ましくは、上記Ｙの±１５％の範囲内であり、より好ましくは、上記Ｙの±１０％の範囲内で決定される。
【００３７】
本技術の飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法によって、鉄塩の添加量を決定する際には、処理対象となる飛灰等が、炭酸含有アルカリ化合物として炭酸水素ナトリウムを用いて酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生するものであることが好ましい。
また同様に、鉄塩の添加量を決定する際には、鉄塩として、鉄（II）塩を用いるのが好ましく、塩化鉄（II）を用いるのがより好ましい。
【００３８】
さらに、鉄塩の添加量を決定する際には、鉄塩が添加された際の飛灰等のｐＨが、９．０〜１１．０に調整されるのが好ましく、当該飛灰等における炭酸イオン及び重炭酸イオンを合算した濃度が、５０ｍｇ／Ｌ以下であるのが好ましい。
【００３９】
本技術に係る飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法によれば、鉄塩の添加量を的確に決定することができる。そのため、鉄塩を過不足なく添加することができる。そして、この方法を利用して、飛灰等の処理を行うことで、鉄塩の的確な添加量にて、安価に重金属溶出濃度を低下させることができる。
【００４０】
なお、本技術に係る飛灰等の処理方法、及び飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法を、当該飛灰等の処理を管理するための装置（例えば、パーソナルコンピュータ等）のＣＰＵ等を含む制御部及び記録媒体（不揮発性メモリ（ＵＳＢメモリ等）、ＨＤＤ、ＣＤ等）等を備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、制御部によって実現させることも可能である。
【００４１】
本技術に係る飛灰等の処理方法、及び飛灰等の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法は、以下のような構成をとることもできる。
（１）炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（２）前記鉄塩の添加量は、前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて決定される上記（１）に記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（３）前記鉄塩は、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内の添加量で添加される、上記（１）又は（２）に記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
（４）前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物のｐＨを９．０〜１１．０に調整する上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（５）前記鉄塩が添加された際の前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物中の炭酸イオン及び重炭酸イオンを合算した濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下である上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（６）前記鉄塩は、鉄（II）塩である上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（７）前記鉄塩は、塩化鉄（II）である上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（８）前記炭酸含有アルカリ化合物は、炭酸水素ナトリウムである上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理方法。
（９）炭酸含有アルカリ化合物により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物に対して、鉄塩を添加して処理するに当たり、前記飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の酸消費量に基づいて、前記鉄塩の添加量を決定する飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
（１０）前記鉄塩の添加量を、以下の式（Ａ）に従って算出される鉄塩の算出添加量Ｙの±２０％の範囲内とする上記（９）に記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
Ｙ＝０．１３４Ｘ−１．８２  ・・・（Ａ）
［式（Ａ）中、Ｘは前記酸消費量を表し、Ｙは鉄塩の算出添加量、但しＹ＞０を表す。］
（１１）前記鉄塩は、鉄（II）塩である上記（９）又は（１０）に記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
（１２）前記鉄塩は、塩化鉄（II）である上記（９）〜（１１）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
（１３）前記炭酸含有アルカリ化合物は、炭酸水素ナトリウムである上記（９）〜（１２）のいずれか１つに記載の飛灰、ガス処理残渣又はこれらの混合物の処理に用いられる鉄塩の添加量決定方法。
【実施例】
【００４２】
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。
【００４３】
［試料原灰］
排ガス煙道に炭酸水素ナトリウムを噴霧して、排ガス中の酸性ガスの処理を行っている排ガス処理施設において、集塵機で捕集された飛灰等を処理対象の原灰とした。原灰には、それぞれ異なる排ガス処理施設において採取された原灰Ａ〜Ｃの３種類を用いた。
【００４４】
原灰Ａ〜Ｃについて、前述の「飛灰等の酸消費量の測定方法」と同様、ＪＩＳ  Ｋ０１０１の酸消費量（ｐＨ８．３）に準じて、原灰１質量部と水１０００質量部とを混合し（Ｌ／Ｓ＝１０００）、１時間攪拌した混合液を所定量採取して０．０２Ｎの硫酸で滴定し、この滴定量から、原灰中の酸消費量（ｍｇ−ＣａＣＯ３／ｇ−灰）を求めた。この際、原灰の酸消費量は、ＣａＣＯ３換算として計算した。この結果を表１に示す。
【００４５】
また、各原灰について環境庁告示１３号に準じた溶出試験（Ｌ／Ｓ＝１０）を行い、各原灰中のＰｂ、Ｃｒ（VI）、Ｃｄ、ＣＯ３２−、及びＨＣＯ３−の含有量を測定した。なお、環境庁告示１３号に記載の通り、Ｐｂ及びＣｄについては、ＪＩＳ  Ｋ０１０２（５４、５５）に準じて原子吸光分析にて行い、Ｃｒ（VI）については、ＪＩＳ  Ｋ０１０２（６５．２）に準じてジフェニルカルバジド吸光光度法（５４０ｎｍ）にて行った。ＣＯ３２−及びＨＣＯ３−については、ＪＩＳ  Ｋ０１０１（２５−２）に準じて赤外線分析法にて行った。これらの結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
（実施例１）
原灰Ａをビーカーに採取し、原灰Ａに対して、塩化鉄（II）が２．０質量％添加されるように、加湿水及び３１％塩化鉄（II）水溶液を添加し、スパーテルで均一混合し、処理した。
【００４８】
（実施例２）
実施例２では、実施例１における原灰Ａに対する塩化鉄（II）の添加量を４．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００４９】
（実施例３）
実施例３では、実施例１における原灰Ａに対する塩化鉄（II）の添加量を６．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００５０】
（実施例４）
実施例４では、実施例１における原灰Ａに対する塩化鉄（II）の添加量を８．０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００５１】
（実施例５）
実施例５では、原灰Ｂに対して、実施例１と同様の方法により、原灰Ｂに対する塩化鉄（II）の添加量が２．０質量％となるように、塩化鉄（II）溶液（３１％溶液）を添加して処理した。
【００５２】
（実施例６）
実施例６では、実施例５における原灰Ｂに対する塩化鉄（II）の添加量を４．０質量％とした以外は、実施例５と同様にして、原灰Ｂを処理した。
【００５３】
（実施例７）
実施例７では、実施例５における原灰Ｂに対する塩化鉄（II）の添加量を６．０質量％とした以外は、実施例５と同様にして、原灰Ｂを処理した。
【００５４】
（実施例８）
実施例８では、実施例５における原灰Ｂに対する塩化鉄（II）の添加量を８．０質量％とした以外は、実施例５と同様にして、原灰Ｂを処理した。
【００５５】
（比較例１）
比較例１では、実施例１における塩化鉄（II）水溶液を７５％リン酸水溶液に変更し、原灰Ａに対して、リン酸が１．０質量％添加されるように、７５％リン酸水溶液を添加した以外は、実施例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００５６】
（比較例２）
比較例２では、比較例１における原灰Ａに対するリン酸の添加量を１．５質量％とした以外は、比較例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００５７】
（比較例３）
比較例３では、比較例１における原灰Ａに対するリン酸の添加量を２．０質量％とした以外は、比較例１と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００５８】
（比較例４）
比較例４では、原灰Ａに対して、３５％塩化カルシウム水溶液と、７５％リン酸水溶液との２種の薬剤を添加して、実施例１と同様の方法により、原灰Ａを処理した。この際、原灰Ａに対して、塩化カルシウムが１．０質量％、リン酸が１．０質量％添加されるように、塩化カルシウム水溶液と７５％リン酸水溶液を添加した。
【００５９】
（比較例５）
比較例５では、比較例４における原灰Ａに対する塩化カルシウムの添加量を３．０質量％とした以外は、比較例４と同様にして、原灰Ａを処理した。
【００６０】
各実施例及び比較例により処理した原灰について、重金属の溶出試験を行った結果を表２〜４に示す。また、各溶出試験における溶出液について、ｐＨ電極により測定したｐＨの結果も表２〜４に示す。なお、表４には、原灰Ａの溶出試験の測定結果をブランクとして併記した。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
【表３】
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【００６３】
【表４】
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【００６４】
表２及び表３に示すように、原灰Ａに対しては塩化鉄（II）を６．０質量％、原灰Ｂに対しては塩化鉄（II）を４．０質量％添加することによって、炭酸イオン及び重炭酸イオンを合算した濃度（炭酸濃度）を５０ｍｇ／Ｌ以下まで低減でき、かつ、鉛、六価クロム等の重金属溶出濃度を低減することができた。
【００６５】
図１に示すように、鉄塩を用いる処理において、炭酸濃度と重金属（Ｐｂ、Ｃｒ（VI））溶出濃度に相関関係があることが確認された。すなわち、溶出試験における炭酸濃度を５０ｍｇ／Ｌ以下に調整することで、重金属（Ｐｂ、Ｃｒ（VI））溶出濃度を低下することができることが確認された。
【００６６】
また、図２に示すように、鉄塩（塩化鉄（II）塩）の必要量と、原灰の酸消費量についても相関関係が確認された。
炭酸水素ナトリウムにより酸性ガスを処理する排ガス処理施設から発生する飛灰等（原灰）から溶出する重金属を処理する場合、飛灰等（原灰）の酸消費量は、過剰に添加された炭酸水素ナトリウムに由来する。そのため、飛灰等の酸消費量を測定することで、炭酸濃度を予測することができ、その酸消費量に基づいて、鉄塩（塩化鉄（II）塩）を添加することで重金属溶出濃度を低減できることが確認された。
【００６７】
表４に示すように原灰Ａに対して、リン酸を添加した場合（比較例１〜５）、ブランクに比べて、鉛溶出濃度が増加し、適正な処理ができなかった。
【図１】
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【図２】
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