(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュレッダーダストに、リン酸系重金属固定化剤としてＮａＨ２ＰＯ４を１〜２重量％添加すると共にポリ塩化アルミニウムを１〜４重量％添加することを特徴とするシュレッダーダストの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシュレッダーダストの処理方法に係り、特に、廃自動車や廃家電品のシュレッダーダストを容易かつ効率的に処理して、埋め立てられたシュレッダーダスト周辺の土壌や地下水などの重金属汚染を確実に防止するシュレッダーダストの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃自動車や廃家電品を破砕して金属類を回収する際には、プラスチック類等を含む残渣（シュレッダーダスト）が大量に発生する。このシュレッダーダストは、通常、埋立処分されるが、シュレッダーダストには重金属類が含まれていることから、その廃棄に当っては含有される重金属類の溶出を防止する処理を施す必要がある。
【０００３】
従来、シュレッダーダストからの重金属の溶出を防止する方法として、シュレッダーダストに、鉄粉、非晶質水酸化アルミニウム、二酸化珪素、珪酸塩、燐酸塩の少なくとも１種を添加する方法（特開平９−２３９３３９号公報）が提案されている。
【０００４】
なお、重金属含有灰からの重金属の溶出を防止する方法としては、重金属含有灰に硫酸アルミニウムとリン酸系重金属固定化剤を添加する方法が提案されている（特開平９−１４１２２６号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、シュレッダーダストからの重金属の溶出をある程度防止することはできるが、処理薬剤の添加によっては固化されなかった重金属含有微細粒子（コロイド）の流出により、埋立地周辺の土壌や地下水が重金属により汚染される恐れがあった。
【０００６】
また、シュレッダーダストはそれ自体アルカリ度が低く、酸性雨などでｐＨが低下し易いために、ｐＨの低下で重金属が再溶出する可能性が高いものであるが、従来の方法では、特に低ｐＨ条件下での重金属の溶出を確実に防止し得ないという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、シュレッダーダストからの重金属の溶出及び重金属含有微細粒子の流出を確実に防止して、埋立地周辺の土壌や地下水の重金属汚染を防止するシュレッダーダストの処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のシュレッダーダストの処理方法は、シュレッダーダストにリン酸系重金属固定化剤としてＮａＨ２ＰＯ４を１〜２重量％添加すると共にポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を１〜４重量％添加することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、埋め立てられたシュレッダーダストから溶出した重金属ないし流出した重金属含有微粒子は、シュレッダーダストに添加されたリン酸系重金属固定化剤と直接反応して不溶性の沈殿となったり、シュレッダーダスト中の重金属以外の成分や土壌等とリン酸系重金属固定化剤との反応で生成したリン酸化合物へ吸着されたり（例えば、ＣａやＡｌと重金属とのイオン交換）、ＰＡＣとの反応により凝集したりして、周辺に拡散し難くなる。この結果、埋め立てられたシュレッダーダスト周辺の土壌や地下水などの重金属による汚染を防止することができる。
【００１０】
なお、本発明における重金属の不溶化機構及びＰＡＣによる微粒子の凝集機構の詳細は次の通りである。
【００１１】
（１）  重金属の不溶化機構
例えば、Ｐｂ2＋は次の反応式（１）に従って、ＮａＨ２ＰＯ４と反応して不溶性の沈殿を生成する。
【００１２】
5Pb2＋＋OH-＋3PO４３−→Pb5(PO４)３OH↓(logK＝−76.8)    …（１）
また、シュレッダーダスト中のＣａ2＋とＮａＨ２ＰＯ４とが下記反応式（２）に従って反応することにより生成したヒドロキシアパタイト中のＣａ2＋とＰｂ２＋とが、下記反応式（３）に従って置換反応することによってもＰｂ２＋が不溶化される。
【００１３】
5Ca2＋＋OH-＋3PO４３−→Ca5(PO４)３OH↓(logK＝−44.2)    …（２）
Ca５(PO4)３OH＋5Pb2＋→Pb５(PO４)３OH↓＋5Ca2＋            …（３）
（２）  微粒子の凝集機構
マイナスに帯電しているコロイド表面が、ＰＡＣのプラスイオンに中和され、コロイド同士の反発が解けてコロイドは凝集する。
【００１４】
上記（１），（２）の相乗効果により、それ自体アルカリ度が低く酸性雨等でｐＨが低下し易いために、重金属の溶出が起こり易いシュレッダーダストからの重金属の溶出を確実に防止することも可能となる。また、規定の溶出試験（環境庁告示１３号試験：ボトルに試料及び試料重量の１０重量倍の蒸留水を入れ、６時間振盪後、１μｍのグラスファイバーペーパーフィルターで濾過した濾液を検液とする。）において、濾紙を通過する微粒子がなくなり、低重金属濃度の濾液を安定に得ることができるようになることから、埋立基準値を容易に満たすことができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明においては、シュレッダーダストにリン酸系重金属固定化剤とＰＡＣとを併用添加する。
【００１８】
本発明においては、リン酸系重金属固定化剤として、リン酸二水素一ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ４）を用いる。
【００１９】
これらリン酸系重金属固定化剤とＰＡＣとの添加形態には特に制限はなく、これらがシュレッダーダストに対して十分に均一に添加混合されれば良く、薬剤を粉末のまま直接添加しても、水に混合ないし溶解させてノズル等を用いて散布しても良い。また、リン酸系重金属固定化剤とＰＡＣとは予め混合して添加しても、別々に添加しても良い。また、添加箇所についても、シュレッダーダストに対して添加薬剤が十分に均一に添加混合される箇所であれば特に制限はなく、後掲の図１に示すシュレッダーダストの物理選別工程において、トロンメル内のシュレッダーダストや輸送コンベア上のシュレッダーダストに添加しても、分別されたダストに添加しても良い。
【００２０】
本発明において、シュレッダーダストに対するリン酸系重金属固定化剤の好適添加量はシュレッダーダストに対して０．５〜１０重量％とする。
【００２１】
また、ＰＡＣの好適添加量は、シュレッダーダストに対して０．５〜１０重量％とする。
【００２２】
なお、本発明においては、リン酸系重金属固定化剤とＰＡＣの他、他の薬剤や添加剤を併用添加することができ、例えば、添着剤、具体的には、デンプン、酢酸ビニル、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール等を添加混合しても良い。このような添着剤を用いることにより、シュレッダーダストにリン酸系重金属固定化剤やＰＡＣの薬剤を強固に添着させることができ、重金属の溶出防止効果をより一層高めることができる。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２４】
以下の実施例及び比較例において、試料には、シュレッダーダストを、図１に示す処理フローで物理選別（主に大きさの選別）した各ダストを用いた。
【００２５】
この物理選別工程では、ホッパ１にシュレッダーダストを投入し、コンベア２でトロンメル３に移送して粒径の小さいダスト（以下「トロンメル小ダスト」）４を分別し、残りのダストをコンベア６で移送して、粒径の大きいダスト（以下「トロンメル大ダスト」）７を分別し、これらトロンメル小ダスト４とトロンメル大ダスト７を取り除いた残りのダスト（以下「最終ダスト」）８をコンベア９で移送する。
【００２６】
なお、この物理選別前のシュレッダーダストについて、スポンジ類、繊維くず、微細粒子をそれぞれ人力で選別し、それぞれに含まれる重金属含有量及び含水率を分析した結果は表１に示す通りであり、重金属としては、Ｐｂの含有量が高いことが解る。
【００２７】
【表１】
0004062808.tif 000002
【００２８】
実施例１〜４
最終ダストにＮａＨ2ＰＯ4水溶液（４０重量％）と水とを重量比１：１で混合した溶液と、ＰＡＣと水とを重量比１：１で混合した溶液とを、ダストに対するＮａＨ2ＰＯ4及びＰＡＣ添加量が表２に示す割合となるように噴霧し、処理後のダストについて環境庁告示１３号試験を行い、結果を表２に示した。
【００２９】
比較例１
無処理の最終ダストについて環境庁告示１３号試験を行い、結果を表２に示した。
【００３０】
比較例２〜５
ＰＡＣの代りに硫酸アルミニウムを用いたこと以外は実施例１〜４と同様に処理を行い、処理ダストの環境庁告示１３号試験結果を表２に示した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表２より、ＮａＨ2ＰＯ4とＰＡＣとの併用でＰｂの溶出濃度を低減することができ、特にＮａＨ2ＰＯ4１重量％以上とＰＡＣ２重量％以上との併用でＰｂの埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満足し得ることがわかる。
【００３３】
比較例６〜８
トロンメル小ダストにＮａ2ＳｉＯ3粉末と水とを重量比１：４で混合した溶液を、ダストに対するＮａ2ＳｉＯ3添加量が表３に示す割合となるように噴霧し、処理後のダストについて環境庁告示１３号試験を行ったところ、表３に示す通り、Ｎａ2ＳｉＯ3粉末３重量％の添加でＰｂの埋立基準値を満足した。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
実施例５、比較例９，１０
実施例２の処理ダストと、比較例１の無処理のダストと、比較例８の処理ダストについて、ｐＨコントローラーを用いて溶出液のｐＨを４に維持した溶出試験（液固比１０（Ｌ／ｋｇ）、ｐＨ調整剤として０．１Ｎ硝酸水溶液を使用。水平回転式振盪機で６時間振盪後、１μｍグラスペーパーフィルターで濾過）を行い、結果を表４に示した。なお、ここでは溶出液をｐＨ４に維持するために、０．１Ｎ硝酸水溶液を溶出液に添加しているため、Ｐｂの溶出は試料（無処理ダスト又は処理ダスト）重量（ｋｇ）に対する溶出量（ｍｇ）として表している。
【００３６】
【表４】
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【００３７】
前述の如く、シュレッダーダストはそれ自体アルカリ度が低く、酸性雨等によりｐＨが低下し易いために、ｐＨ低下による重金属の再溶出が起こり易いものであるが、表４より、ＮａＨ2ＰＯ4とＰＡＣとの併用で低ｐＨ条件下におけるＰｂの溶出も十分に防止できることが解る。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のシュレッダーダストの処理方法によれば、シュレッダーダストからの重金属の溶出及び重金属含有微細粒子の流出を確実に防止して、埋立地周辺の土壌や地下水の重金属汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シュレッダーダストの物理選別処理工程を示す模式図である。
【符号の説明】
１  ホッパ
２，６，９  コンベア
３  トロンメル
４  トロンメル小ダスト
７  トロンメル大ダスト
８  最終ダスト
【図１】
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