(57)【要約】【課題】飛灰に含まれていた鉛などの重金属類、アスベスト繊維などの有害物が溶出、飛散などによって環境に拡散することを防止するための安定化方法を提供する。【解決手段】  鉛などの重金属類を含有する飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させた後、樹脂を固化し撥水性を持った成形物とする。また、アスベスト繊維を含有する飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させた後、樹脂を固化し成形物とする。さらに、上記の方法で用いるシリコーン樹脂乳化液として、アスベストを含有する吹き付け層を浸透・湿潤に用いた後、それを圧縮・成形した時に染み出した液を用いることで、有効利用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛などの重金属類を含有する飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させた後、樹脂を固化させ撥水性を持った成形物とすることを特徴とする飛灰の安定化処理方法。
【請求項２】
アスベスト繊維を含有する飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させた後、樹脂を固化させ成形物とすることを特徴とする飛灰の安定化処理方法。
【請求項３】
特許請求範囲１および２において、処理に用いるシリコーン樹脂乳化液として、アスベストを含有する吹き付け層に吹き付けて浸透・湿潤に用いた後、それを圧縮・成形した時に染み出したものを用いることを特徴とする飛灰の安定化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の焼却時などに発生した飛灰を最終処分するに際し、鉛などの重金属類やアスベスト繊維などの有害物が溶出などによって環境に拡散しないようにするための安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃廃棄物類は焼却によって減容化することができるが、この際、廃棄物の中に微量含まれていた鉛などの重金属類は、沸点が低いために、高温部で一旦ガス化し、温度が下がると微細な固体に戻って飛灰として廃ガスから分離される。この過程で飛灰に重金属類の濃縮が進行する。この飛灰が自然界に出て水と接触すると、鉛などの重金属類が溶出して環境汚染の原因になる。したがって、これを防止するために飛灰を各種のキレート処理など薬剤処理して溶出を抑制し、かつ、その処理物を管理型最終処分場に埋め立てて、そこから排出される水を集め無害化処理してから外部に排出するという手段が取られている。しかし、各種のキレート処理など薬剤で処理しても接触する水の条件次第では重金属の１部が溶け出すおそれがあることが明らかにされている。近年は酸性雨の影響などによって、その危険性は増している。また、管理型処分場に埋め立てても遮水シートの破損などによって、外部に廃水が漏れ出すおそれもある。したがって、飛灰を最終処分として埋め立てる時に、重金属類の溶出を確実に防止できる方法が求められている。
【０００３】
これとは別に、建材のアスベストを含む吹き付け層の処理が大きな社会問題になっている。その最終的な安定処理法として、溶融処理が指向されている。溶融処理すれば、本体部分のアスベスト繊維は消失するが、その加熱の過程で微細なアスベスト繊維の飛散が起こり、ダストにアスベスト繊維が混入するおそれがある。このアスベスト繊維が飛散や流出すると、環境問題を引き起こす。したがって、このダストの安定化対策も課題になってきている。
【０００４】
特許文献１には、重金属類の溶出を防止するために、液体キレート剤を用いる方法が示されている。特許文献２には、同じ目的のために水ガラス水溶液を用いる方法が示されている。また、特許文献３には、重金属類溶出を防止のために、加熱室での処理に用いる薬剤として、ヒドロキシル基,アミノ基、アルキル基、アンモニウム塩、アルカリ金属塩などを含むものなどが示されている。しかし、いずれの場合にも、本発明のようにシリコーン樹脂乳化液を用いる方法は含まれていない。
【特許文献１】特開２００２−２０７０３２号公報
【特許文献２】国際公開番号Ｗ０９６／０９９０２号公報
【特許文献３】特開２００４−２０２４１４号公報  また、アスベスト繊維を含む飛灰の安定化処理方法には特許文献は見当たらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、廃棄物処理の過程で生じた鉛などの重金属類を含む飛灰を処理して、重金属類の溶出を防止できる成形物とすることによって安定化する方法を提供するものである。また、アスベスト繊維を含有する飛灰を処理して、アスベスト繊維の飛散・流出などによる拡散を防止できるように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】
【０００６】
上記の課題を解決するための具体的手段の第1は、鉛などの重金属類を含有する飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させた後、樹脂を固化させて撥水性を持った成形物とすることである。
【０００７】
具体的な手段の第２は、アスベスト繊維を含有する飛灰を、シリコーン樹脂乳化液で湿潤した後、樹脂を固化させて成形物とすることである。
【０００８】
具体的手段の第３は、０００６および０００７において、処理に用いるシリコーン樹脂乳化液として、まず、建築物などのアスベストを含有する吹き付け層に吹き付けて浸透・湿潤に用いた後、それを圧縮・成形した時に染み出した液を用いることである。
【発明の効果】
【０００９】
０００６で述べた方法によって、飛灰から鉛などの重金属類が溶出しない成形物を得ることができ,安定化できるので最終処分が行いやすくなる。
【００１０】
０００７で述べた方法によって、飛灰からアスベスト繊維が飛散や流出によって拡散しないような成形物を得て安定化できるので最終処分が行いやすくなる。
【００１１】
また、０００８で述べた方法によって、別の目的で用いられたシリコーン樹脂乳化液の廃液を、本発明の目的に有効に再利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
処理の対象とする飛灰の第一は、可燃性廃棄物処理など各種の焼却炉や工業用加熱炉などから発生したもので、廃ガスを除塵した時に得られるものである。このなかには、SiO2、Al2O3、CaOなどの灰の主要成分のほかに、炉内加熱時に高温部で蒸発した各種の金属元素の化合物が含まれている。このなかで鉛、砒素、カドミウム、六価クロムなど、いわゆる重金属類の化合物（酸化物など）が環境面で問題である。これが自然界に出て水に溶けることによって拡散して、最終的に食物などを通して人体に戻ってくるためである。本発明では、これらの人体に有害な元素の水への溶解を防止するために次ぎのような処理を行う。その１つの方法は、まず集塵装置で集められた飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を加えて、ペレット、ブリケットあるいは板状物に成形する。続いて、シリコーン樹脂乳化液に浸漬して取り出す。この処理を行ったものを乾燥するとシリコーン樹脂の固化が起こる。これによって、成形物のマクロ的な強度が保たれるとともに、飛灰のミクロ的表面もシリコーン樹脂皮膜で覆われる。シリコーン樹脂として撥水性を持つものを選択すると、飛灰成形物はマクロ的にもミクロ的にも水との反応が抑止され、自然環境でも安定し存在することができる。
【００１３】
２つ目の方法は、まず集塵された飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を含まない液体を加えてペレット、ブリケットあるいは板状に成形したものを一旦乾燥させ、ついでシリコーン樹脂乳化液に浸漬して、シリコーン樹脂を成形物の内部に浸透させ、かつ微細粒子表面を湿潤させる。この処理を行ったものを乾燥するとシリコーン樹脂の固化が起こる。これによって、成形物のマクロ的強度が保たれるとともに、飛灰のミクロ的表面が薄いシリコーン樹脂皮膜で覆われる。００１１と同じく、シリコーン樹脂として撥水性を持つものを選択すると、飛灰成形物はマクロ的にもミクロ的にも水との反応が抑止され、自然環境でも安定に存在できる。
【００１４】
処理の対象とする飛灰の第二は、アスベストを含む廃棄物を加熱する炉から発生したもので、廃ガスを除塵した時に得られるものである。このなかには、００１１で述べた
成分のほかに、微細なアスベスト繊維が含まれている。この場合に安定化のためには００１１で述べたことに加えて微細なアスベスト繊維が飛散・流出などによって拡散しないようにすることが必要である。そのための１つの方法は、まず集塵された飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を加えて、ペレット、ブリケットあるいは板状に成形する。続いてそれをシリコーン樹脂乳化液に浸漬し、取り出して乾燥するとシリコーン樹脂の固化が起こる。これによって、成形物のマクロ的な強度が保たれるとともに、飛灰のミクロ的表面が薄いシリコーン樹脂皮膜で覆われる。これによって微細なアスベスト繊維の飛散が防止でき安定化できる。シリコーン樹脂として撥水性を持つものを用いると、重金属類の溶出、アスベスト繊維の流出も抑止される。
【００１５】
その２つ目の方法は、まず集塵されたアスベスト繊維を含む飛灰に、シリコーン樹脂乳化液を含まない液体を加えてペレット、ブリケットあるいは板状に成形したものを一旦乾燥し、ついでシリコーン樹脂乳化液に浸漬して、シリコーン樹脂を成形物の内部に浸透させ、微細粒子表面を湿潤させる。この処理を行ったものを乾燥するとシリコーン樹脂の固化が起こる。これによって、成形物のマクロ的な強度が保たれるとともに、飛灰のミクロ的表面が薄いシリコーン樹脂皮膜で覆われる。これによって自然環境の中でも、含まれているアスベスト繊維の飛散が抑制される。また、撥水性のシリコーン樹脂を用いた時の溶出、流出の抑止効果は００１３に述べた通りである。
【００１６】
００１１から００１４に述べたのと同じ方法であるが、シリコーン樹脂として以下のものも用いることができる。まず、建築物において、剥離処理しようとするアスベストを含むバーミキュライト、ロックウールなどの吹付け層に、シリコーン樹脂乳化液を吹き付けて浸透・湿潤させたのち、機械的剥離作業を行う。この方法によると、通常の水のような液体を吹き付けて養生しアスベストの飛散防止を行う場合に比べて、液体成分の蒸発が遅く、かつ粘度が適度であるため機械的剥離作業時のアスベスト微細繊維の飛散が効果的に抑制される。この剥離されたアスベストを含むものは、ついでプレスなどによって圧縮・成形される。これによって、多孔質であったアスベストを含むもの（見かけ比重が０．２〜０．４程度）であったものを、見かけ比重１．５あるいはそれ以上にすることができる。この際、シリコーン樹脂乳化液の一部がしみ出してくる。この液体は回収され、本発明の方法でのシリコーン樹脂乳化液として有効利用される。
【００１７】
００１５で回収されたシリコーン樹脂乳化液を、００１１から００１４に述べた処理におけるシリコーン樹脂乳化液として用いるのが本発明の方法である。シリコーン樹脂乳化液としては、新たに調合したものとほぼ同じ方法で使用できる。これによって、シリコーン樹脂乳化液廃液を再利用できるという効果がある。
【実施例１】
【００１８】
撥水性のシリコーン樹脂の重量１に対して乳化剤を重量５の割合で加えた液体Aと、同じシリコーン樹脂の重量１に対して乳化剤を重量２の割合で加えて液体Bを作った。可燃ごみ焼却炉で廃ガスから分離した飛灰に飛灰の重量の１０％の液体Aを加えて、厚さ  ２０ｍｍの板に成形し、この板面を、４０ｍｍ×４０ｍｍに切断したものを、樹脂の固化が起こる前の湿った状態で液体Bに浸漬し、取り出して自然乾燥して樹脂を
固化させた。飛灰の成分は、SiO2:6.0%、Al203:2.7%、Fe2O3;5.6%，CaO;7.2%，K2O:20.8%，Na2O;8.2%，ZnO;29000ppm，PbO:25100ppmである。この成形物およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成型物、破砕物とも重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。
表1．溶出試験結果（ppm）
2008036520.tif 000002
【実施例２】
【００１９】
実施例１で用いたのと同じ可燃ごみ焼却炉で廃ガスから分離した飛灰に、飛灰の重量の１０％の水を加えて、厚さ  １０ｍｍの板に成形し、この板面を、２０ｍｍ×２０ｍｍに切断したものを乾燥させた後、実施例１の液体Bに浸漬し、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させ、取り出して自然乾燥して樹脂を固化させた。この成形物、およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成形物では、重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。一方、破砕物では、鉛だけが分析限度内の溶出が認められたが、この値も許容限度（Pb:0.3ppm以下、六価クロム；1.5ppm以下、Ｓｅ：0.3ppm以下）より小さい。
【実施例３】
【００２０】
縦型ごみの焼却炉に、アスベストを含有する吹き付け層剥ぎ取り物、可燃性ごみ、およびコークスを装入して、溶融スラグ、排ガス、飛灰にした。原料の装入割合は重量比で、吹き付け層剥ぎ取り物；可燃性ごみ：コークス＝２；２；１である。得られた飛灰
の成分は、以下の通りである。SiO2；7.0%、Al203:2.4%、Fe2O3;６.6%、CaO；８.2%、K2O:１８.8%、Na2O：７.2%、ZnO；15000ppm、PbO:2320ppm。この飛灰に、飛灰の重量の１０％の液体Aを加えて、厚さ２０ｍｍの板に成形し、この板面を、４０ｍｍ×４０ｍｍに切断したものを、樹脂の固化が起こる前の湿った状態で液体Bに浸漬し、取り出して自然乾燥して樹脂を固化させた。この成形物およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成型物、破砕物とも重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。また、成形物を粉砕したときの雰囲気には５ミクロン以上のアスベスト繊維は検出されなかった。このようにシリコーン樹脂の固化によって十分に安定化されていることがわかる。
【実施例４】
【００２１】
実施例３で述べたのと同じ飛灰に、飛灰の重量の１０％の水を加えて、厚さ１０ｍｍの板に成形し、この板面を、２０ｍｍ×２０ｍｍに切断したものを乾燥させた後、実施例１の液体Bに浸漬し、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させ、取り出して自然乾燥して樹脂を固化させた。この成形物、およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成形物では重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。一方、破砕物では、鉛だけが分析限度内の溶出が認められたが、この値も許容限度（Pb:0.3ppm以下、六価クロム；1.5ppm以下、Ｓｅ：0.3ppm以下）より小さい。また、成形物を粉砕したときの雰囲気測定結果では５ミクロン以上のアスベスト繊維は検出されなかった。このようにシリコーン樹脂の固化によって十分に安定化されていることがわかる。
【実施例５】
【００２２】
実施例１で述べた液体Aを、アスベストを２０％含むバーミキュライトの吹付け層（体育館の天井；平均厚さ４５mｍ）に、アスベストを含む層の見かけ容積１００に対して容積７０の割合で吹き付け、３０分後から人力で剥離作業を行った。このときの作業者の位置での雰囲気測定結果（空気１ｌあたり５ミクロン以上のアスベスト繊維の数）は２本／ｌ以下であった。この剥ぎ取りによって得られたものを袋に入れて運搬し、内部の水平断面の面積が１５０ｍｍ×２００ｍｍの金型に入れて、５ｔプレスで高さが４５ｍｍになるまで加圧・成型した。この時の温度は２５℃であった。しみ出したシリコーン樹脂乳化液（液体C）を集めて、実施例６，７の作業に使用した。
【実施例６】
【００２３】
実施例１で述べたのと同じ廃ガスから分離した飛灰に、飛灰の重量の１０％の水を加えて、厚さ１０ｍｍの板に成形し、この板面を、２０ｍｍ×２０ｍｍに切断したものを乾燥させた後、実施例５の液体Cに浸漬し、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させ、取り出して自然乾燥して樹脂を固化させた。この成形物およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成形物では、重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。一方、破砕物では、鉛だけが分析限度内の溶出が認められたが、この値も許容限度（Pb:0.3ppm以下、六価クロム；1.5ppm以下、Ｓｅ：0.3ppm以下）より小さい。
【実施例７】
【００２４】
実施例３で述べたのと同じ飛灰に、飛灰の重量の１０％の水を加えて、厚さ１０ｍｍの板に成形し、この板面を、２０ｍｍ×２０ｍｍに切断したものを乾燥させた後、実施例５の液体Ｃに浸漬し、シリコーン樹脂乳化液を浸透・湿潤させ、取り出して自然乾燥して樹脂を固化させた。この成形物、およびそれを破砕したものの溶出試験を行った結果を表１に示す。成形物では、重金属類の溶出は検出限度以下であって、十分に安定化されていることがわかる。一方、破砕物では、鉛だけが分析限度内の溶出が認められたが、この値も許容限度（Pb:0.3ppm以下、六価クロム；1.5ppm以下、Ｓｅ：0.3ppm以下）より小さい。また、成形物を粉砕したときの雰囲気に５ミクロン以上のアスベスト繊維は検出されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明は、各種の焼却炉や加熱炉から排出されるガスから分離した飛灰を、自然界において、水による有害成分の溶出や、風による飛散などの問題をひき起こさないように安定化する方法として有効である。