(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素含有固体廃棄物に、リン酸化合物及びカルシウム化合物を添加して混練して処理し、処理したフッ素含有固体廃棄物からのフッ素の溶出を防止することを特徴とするフッ素含有固体廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素含有固体廃棄物の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、フッ素含有固体廃棄物を、容易かつ効率的に、しかも、安全に処理して、処理物からのフッ素の溶出を防止することができるフッ素含有固体廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フッ酸製造工程の副産物の石こう、フッ素含有排水処理に際して発生する汚泥、フッ素汚染土壌、フッ素を含有する産業廃棄物などのフッ素含有固体廃棄物は、埋立処分するにあたっては、フッ素の溶出を防止する処理を施すことが望ましい。従来、フッ素含有廃水の処理方法は数多く提案されているが、フッ素含有固体廃棄物の処理方法についての提案は少ない。
例えば、特開２０００−２４７６９４号公報には、鉄鋼スラグ中に含有されるフッ素の溶出を効果的に抑制し得る鉄鋼スラグの安定化処理法として、鉄鋼スラグ融体にアルミニウム化合物を添加し、凝固過程において安定なＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｆ系化合物をスラグ中に析出させるとともに、添加スラグの雨水や地下水などへの溶解に際して、鉄鋼スラグから溶出するカルシウムイオン及びアルミニウムイオンを用いて、鉄鋼スラグから溶出するフッ素を捕捉する方法が提案されている。
このように、フッ素を含有する特定の固体廃棄物の処理方法については、いくつかの提案がなされているが、一般的なフッ素含有固体廃棄物に汎用的に適用し得る処理方法は、まだ見いだされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フッ素含有固体廃棄物を、容易かつ効率的に、しかも、安全に処理して、処理物からのフッ素の溶出を防止することができるフッ素含有固体廃棄物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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、フッ素含有固体廃棄物に、リン酸化合物及びカルシウム化合物を添加して混練することにより、フッ素を安定なフルオロアパタイトとして固定化し、溶出を防止し得ることを見いだし、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、フッ素含有固体廃棄物に、リン酸化合物及びカルシウム化合物を添加して混練して処理し、処理したフッ素含有固体廃棄物からのフッ素の溶出を防止することを特徴とするフッ素含有固体廃棄物の処理方法を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明方法を適用することができるフッ素含有固体廃棄物に特に制限はなく、例えば、半導体製造業、金属精錬業、金属表面処理業、窯業などの工場排水処理の際に発生する汚泥、都市ゴミ焼却排ガスの洗煙水の処理の際に発生する汚泥、フッ素により汚染された土壌、フッ素樹脂やフッ素ゴムなどの廃棄物、鉄鋼スラグ、フッ化物ガラスの廃棄物などを挙げることができる。
本発明方法に用いるリン酸化合物としては、例えば、正リン酸、次亜リン酸、メタ亜リン酸、ピロ亜リン酸、正亜リン酸、次リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、縮合リン酸などのリン酸類、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウムなどのリン酸塩類などを挙げることができる。これらの中で、正リン酸（Ｈ3ＰＯ4）、リン酸二水素ナトリウム（ＮａＨ2ＰＯ4）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ2ＨＰＯ4）及び縮合リン酸を特に好適に使用することができる。本発明方法において、リン酸化合物の添加量に特に制限はなく、固体廃棄物のフッ素含有量などに応じて適宜選択することができるが、通常はフッ素含有固体廃棄物１００重量部に対して、０.５〜２０重量部であることが好ましく、２〜１５重量部であることがより好ましい。
本発明方法に用いるカルシウム化合物としては、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、次亜塩素酸カルシウム、塩素酸カルシウム、過塩素酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、次亜リン酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、硝酸カルシウムなどを挙げることができる。これらの中で、水酸化カルシウム及び塩化カルシウムを特に好適に用いることができる。本発明方法において、カルシウム化合物の添加量に特に制限はなく、固体廃棄物のフッ素含有量などに応じて適宜選択することができるが、通常はフッ素含有固体廃棄物１００重量部に対して、０.５〜２０重量部であることが好ましく、２〜１５重量部であることがより好ましい。
【０００６】
本発明方法において、フッ素含有固体廃棄物へのリン酸化合物とカルシウム化合物の添加順序に特に制限はなく、リン酸化合物とカルシウム化合物のいずれを先に添加することもでき、あるいは、両者を同時に又は交互に添加することもできる。また、混練が困難な場合には、必要に応じて、フッ素含有固体廃棄物に水を添加することができる。水の添加量は、フッ素含有固体廃棄物１００重量部に対して、５〜３０重量部であることが好ましい。水の添加量によって、処理後のフッ素溶出防止効果に差は生じないので、水の添加量は、作業性などの面から任意に設定することができる。
本発明方法において、リン酸化合物とカルシウム化合物を添加したフッ素含有固体廃棄物の混練方法に特に制限はなく、フッ素含有固体廃棄物の性状や量などに応じて適宜選択することができ、例えば、コンクリートミキサなどを用いて閉鎖空間で混練することができ、あるいは、油圧ショベルなどを用いて開放空間で混練することもできる。
本発明方法において、フッ素含有固体廃棄物にリン酸化合物とカルシウム化合物を添加して混練することにより、フッ素の溶出を防止し得る機構は、フッ素含有固体廃棄物中のフッ素が、リン酸化合物及びカルシウム化合物と反応し、安定なフルオロアパタイトとして固定化されるためであると推定される。
【０００７】
【実施例】
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。
実施例１
フッ酸製造工程で副産物として発生するフッ素を含有する石こうの処理を行った。
このフッ素含有石こう５０ｇを容量５００mLのポリプロピレン製ビーカーに採り、水５.０ｇ、正リン酸１.５ｇ、水酸化カルシウム１.５ｇを添加し、充分に混ざるようにスパーテルで５分間混練した。この処理物について、環境庁告示１３号試験に準じて、溶出試験を行った。
容量２５０mLのポリエチレン製広口びんに、処理物２０ｇと純水２００mLを入れて密栓し、振盪回数２００回／分、振盪幅４.５cmに調整した振盪機に取り付け、常温で６時間連続して振盪した。次いで、びんの中の水をろ過し、ろ液のフッ化物イオンの濃度を、ＪＩＳ Ｋ ０１０２ ３４.２ イオン電極法にしたがって測定した。フッ素の溶出量は、１.５mg／Ｌであった。
実施例２
正リン酸と水酸化カルシウムの添加量をそれぞれ２.５ｇとした以外は、実施例１と同様にして、試験を行った。フッ素の溶出量は、０.９mg／Ｌであった。
実施例３
正リン酸と水酸化カルシウムの添加量をそれぞれ５.０ｇとした以外は、実施例１と同様にして、試験を行った。フッ素の溶出量は、０.５mg／Ｌであった。
比較例１
正リン酸と水酸化カルシウムを添加しない以外は、実施例１と同様にして、試験を行った。フッ素の溶出量は、４.２mg／Ｌであった。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
第１表に見られるように、正リン酸と水酸化カルシウムを添加しない比較例１では、フッ素が４.２mg／Ｌ溶出するのに対して、正リン酸と水酸化カルシウムを添加した実施例１〜３では、フッ素の溶出量が減少し、かつ、正リン酸と水酸化カルシウムの添加量が多いほどフッ素の溶出量が少なくなることから、正リン酸と水酸化カルシウムの添加によりフッ素が固定化され、溶出が防止されることが分かる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のフッ素含有固体廃棄物の処理方法によれば、廃棄物にリン酸化合物とカルシウム化合物を添加して混練するという簡単な操作により、フッ素含有固体廃棄物を、容易かつ効率的に、しかも、安全に処理して、処理物からのフッ素の溶出を防止することができる。