(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物焼却主灰および飛灰の少なくとも一方であり、鉛を含有してなる廃棄物を、水とともに水槽内に収容し、この水槽に、可溶性珪酸塩の水溶液に、さらに炭酸ナトリウムと炭酸カリウムのうちの少なくとも一方からなる炭酸塩を配合したものを主たる構成成分としてなる処理剤を、該処理剤中の固形分（珪酸塩と炭酸塩の重量和）添加量が、水槽内に収容された廃棄物の乾燥重量１００重量部に対し、０．２〜１０重量部となるように水槽内へ添加して、該水槽内で前記廃棄物を処理する廃棄物処理方法。
【請求項２】
前記可溶性珪酸塩が、珪酸ソーダである請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項３】
前記可溶性珪酸塩のモル比（ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ；ただし、Ｍは珪酸塩のカチオン）が、２.０以上である請求項１または２記載の廃棄物処理方法。
【請求項４】
前記珪酸ソーダが、ＪＩＳ規格品の珪酸ソーダ３号（ＳｉＯ：２８〜３０％、Ｎａ2Ｏ：９〜１０％、モル比３．００〜３.３０）である請求項２記載の廃棄物処理方法。
【請求項５】
前記炭酸塩を、水溶液の状態で添加してなる請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項６】
前記処理剤中の珪酸塩と炭酸塩の配合比が、珪酸塩：炭酸塩＝６０：４０〜９０：１０である請求項１または５に記載の廃棄物処理方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の前記廃棄物処理方法において、処理剤を異なる複数の箇所から水槽内へ供給して水槽内で廃棄物を処理する方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の廃棄物処理方法において、水槽内で処理した廃棄物と処理剤との混合物である処理物を水槽内から排出したうえで次の処理を行うようにして、バッチ式で廃棄物を処理する方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の廃棄物処理方法において、廃棄物と処理剤を連続して水槽内に供給し、水槽内で廃棄物を処理し、廃棄物と処理剤の混合物である処理物を連続して水槽内から排出するようにして、連続式で廃棄物を処理する方法。
【請求項１０】
前記廃棄物処理方法において、処理剤を貯蔵タンクに保存し、この貯蔵タンクを２０〜４０℃に保温してなる請求項１〜９のいずれかに記載の廃棄物処理方法。
【請求項１１】
前記廃棄物が、Ｃａ水酸化物、Ｃａ酸化物、Ｃａ塩化物などのＣａ化合物である水溶性の多価金属塩を含有するものである請求項１〜１０のいずれかに記載の廃棄物処理方法。
【請求項１２】
前記水槽として、廃棄物焼却施設の湿式灰冷却装置を利用してなる請求項１〜１１のいずれか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、廃棄物中の有害金属などを安定化するのに有効な廃棄物処理方法に関するものであり、特に、都市ごみ焼却施設で生ずる廃棄物焼却主灰や飛灰などの乾物の廃棄物を、運搬中や埋立地での飛散を防止する目的で加湿処理するに際し、加湿処理と同時に、廃棄物から溶出しやすい鉛（Ｐｂ）など有害金属の溶出を抑制して、処理後の廃棄物からの有害金属の溶出を抑制して安定化するのに有効な廃棄物処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有害金属などを含む廃棄物を処分する際には、廃棄物が乾物の場合、運搬中や埋立地での飛散を防止する目的で、加湿処理が行われてきた。しかしながら、このような方法は、廃棄物中の有害金属の安定化を目的としていないため、その取り扱いに充分注意しなければ、処分後の廃棄物から有害金属が溶出し、２次公害が発生する恐れがある。例えば、都市ごみの焼却施設などで発生する焼却主灰、さらには、電気集塵器捕集飛灰やバグフィルター捕集飛灰には、Ｐｂなどの低融点の有害金属が高濃度に含有されている。通常、このような廃棄物は、運搬中や埋立地での飛散を防止する目的で、水をはった水槽内で加湿処理される。このような廃棄物を収容した水槽は、廃棄物から水中へ多種雑多な物質が溶出するため、水槽内のｐＨは一定でない。また、一般に、設備の腐食を防止する目的で、水槽内のｐＨはアルカリに維持されることが多い。ところが、廃棄物焼却主灰や飛灰に多く含まれているＰｂは両性金属であるため、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。したがって、何ら安定化処理を行っていない廃棄物からは、多量のＰｂが溶出する。
【０００３】
このように、特に、都市ごみ焼却の際に生ずる主灰や電気集塵器やバグフィルターで捕捉された飛灰には、Ｐｂなどの低融点の有害金属が高濃度に含まれているにもかかわらず、従来においては、何等安定化処理されずに加湿処理され、埋立処分されてきた。しかし、今日、廃棄物の埋立処分地が不足する中で、処分地自らが自主的に廃棄物の受入基準を設けるなどの処置がとられているため、充分な安定化処理が行われていない廃棄物は、廃棄できる処分地がなく、問題となっている。そこで、従来では加湿しか行われていなかった廃棄物に対して、有害金属などが溶出しない状態に安定化しうる処理方法が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような廃棄物処理の現状に鑑み、都市ごみ焼却施設などで発生する廃棄物焼却主灰や飛灰などの乾物の廃棄物を加湿処理するに際して、単に加湿処理するだけでなく、同時に、廃棄物中の種々の有害金属を確実に安定化することが可能な廃棄物処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述した従来技術における問題点を解決する目的で鋭意検討した結果、この目的を達成しうる新たな廃棄物処理方法を得るに至った。即ち、本発明の廃棄物処理方法は、水とともに、廃棄物を収容した水槽に、可溶性珪酸塩の水溶液を主たる構成成分としてなる処理剤に、前記可溶性珪酸塩に加えてさらに炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムのうちの少なくとも一方からなる炭酸塩を配合したものを処理剤として添加すること、を主たる内容とするものである。この処理方法は、Ｐｂなどの重金属を含有する廃棄物の処理に有効である。
【０００６】
先に述べたように、都市ごみの焼却施設などで発生する廃棄物焼却主灰や電気集塵器捕集飛灰やバグフィルター捕集飛灰には、低融点の有害金属などが高濃度に含有されている。このような廃棄物を、水をはった水槽内で加湿すると、廃棄物を含む水槽は、廃棄物から多種雑多な物質の溶出があり、そのｐＨは一定でなく、また、設備の腐食を防止する目的で水槽内のｐＨはアルカリに維持されるが、廃棄物焼却飛灰に多く含まれているＰｂは両性金属であるため、アルカリ雰囲気下で溶出しやすく、何ら安定化処理を行っていない廃棄物からは多くのＰｂが溶出する。これに対し、本発明の廃棄物処理方法は高い安定化性能を示す。
本発明の処理剤における可溶性珪酸塩の作用について説明する。この作用については、充分解明されていないが、次のように推定しうる。処理剤中の可溶性珪酸塩が、廃棄物から水槽内の水中へ溶出する、または、廃棄物中に存在するＰｂなどの重金属イオンと反応し、重金属の不溶化物を生成する。また、可溶性珪酸塩が、廃棄物から水槽内の水中へ溶出する、または、廃棄物中に存在するＣａなどの多価金属イオンと反応し、その反応生成物中に重金属を包含するか、あるいは、反応生成物表面に重金属を吸着する。これらの作用によって安定化性能が発現する。
【０００７】
同様に、廃棄物から溶出した重金属を安定化する技術としては、リン酸塩やカルバミン酸系のキレート剤を添加する方法がある。しかし、このような方法では、廃棄物から溶出した重金属のみしか安定化することができない。しかし、廃棄物が水槽内で水と接触しても、短時間では全ての重金属が溶出するわけではない。したがって、前記のような方法では、廃棄物中に残存している重金属を安定化することはできず、処分地で新たに廃棄物から重金属が溶出する危険性が伴う。これに対して、本発明で用いられる処理剤は、前述したように、廃棄物から水槽内の水中へ溶出した重金属のみならず、溶出していない廃棄物中の重金属も、可溶性珪酸塩と廃棄物成分との反応生成物内部、あるいは、反応生成物表面に安定化することが可能であり、処分地における新たな重金属の溶出を抑制できる。
【０００８】
ところで、上記のような可溶性珪酸塩と廃棄物との反応生成物（ゲル化物）の重金属吸着能力は、処理剤として添加される珪酸塩量に対する、廃棄物中のＣａなどの多価金属イオン量に依存することがわかっている。多価金属イオンが多すぎると、重金属の吸着能力が低下する形態のゲル化物を生成する傾向にある。つまり、確かな数値は不明であるが、珪酸塩とＣａなどの多価金属イオンの量的関係において、最適な値が存在すると考えられる。そこで、可溶性珪酸塩の水溶液に、さらに炭酸塩を配合したものを処理剤とすることによって、多価金属イオン量を減らす方向へ、適宜調節することが可能となる。したがって、処理剤として添加した珪酸塩との量的関係において、水槽の水中へ多価金属イオンが過剰に溶出する廃棄物に対しては、炭酸塩を配合することで飛躍的に処理剤による重金属安定化性能を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の廃棄物処理方法は、珪酸塩が最適なゲル化物を生成するのに満たない量の多価金属イオンしか溶出しない廃棄物に対しても適用できる。つまり、そのような場合には、例えばＣａ化合物などの多価金属塩を、あらかじめ廃棄物に配合させるか、あるいは、処理剤と同時に、廃棄物を収容した水槽に多価金属塩を添加することで、珪酸塩が最適なゲル化物を生成するのに満たない量の多価金属イオンしか溶出しない廃棄物に対しても、多価金属塩を含有する廃棄物を処理する場合と同様の作用が期待でき、重金属に対する安定化性能を発現せしめることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における水槽とは、廃棄物とともに、その数１０倍の水を収容しうるものであればよく、例えば、焼却灰などの乾物の廃棄物を加湿・冷却するために使用される水槽があり、特にその構造について限定はない。
【００１１】
次に、本発明に使用する珪酸塩について詳しく説明する。本発明で処理剤として使用される珪酸塩は可溶性である。ここで、可溶性とは、珪酸塩がある程度の濃度（１０重量％以上）で水に溶解する性状を示すことを意味する。既に述べたように、本発明における珪酸塩の重金属安定化性能は、水中に溶解した珪酸塩と重金属との反応、および／または、廃棄物成分との反応生成物の内部への重金属の包含もしくは反応生成物表面への吸着によって発現するものであることから、珪酸塩は可溶性であることが好ましい。また、水槽内で、速やかに重金属を安定化するためには、珪酸塩があらかじめ水溶液であることが好ましい。珪酸塩が水溶液でない場合、水槽内で珪酸塩が完全に溶解するまでに時間を要し、速やかに重金属を安定化することができない。また、珪酸塩が完全に溶解する前に、一部の溶解した珪酸塩が重金属や廃棄物成分と不溶性の反応生成物を生成して溶解していない珪酸塩を包含し、その溶解を抑制する恐れがある。これらのことから、前記珪酸塩は水溶液で用いることが好ましい。この可溶性珪酸塩は、汎用のものでよく、珪酸リチウム、珪酸ソーダ（珪酸ナトリウム）、珪酸カリウム、珪酸アンモニウムなどが例示できる。これらの中でも、重金属の安定化性能、工業的入手の容易さ、価格の点などから、珪酸ソーダがより好ましい。
【００１２】
珪酸塩の固形分はＭ2 Ｏ・ ｎＳｉＯ2 （Ｍ；珪酸塩のカチオン）で表され、ｎ（ＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ組成比）はその珪酸塩のモル比を表す。一般的に、モル比が高いほど重金属や多価金属とのゲル化反応が速いことが知られている。珪酸ソーダの場合、市販品において、そのモル比はおおよそ０．５〜４．２の範囲である。前述したように、珪酸塩の性能はモル比が高いほど優れ、その値はおおよそｎ＝２. ０以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明における処理剤の性能は、処理剤中の可溶性珪酸塩の量に依存する。すなわち、仮に珪酸塩の組成が同じ場合、同等の性能を得るために必要な可溶性珪酸塩の水溶液量は、水溶液の濃度が濃いほど少なくてすむ。可溶性珪酸塩の溶解度は、その組成および液温に著しく依存するため、一概にはいえないが、おおよそ５０〜６５重量％程度であることが好ましい。しかし、その一方で、可溶性珪酸塩の水溶液は、非常に粘調性が高い溶液であることが、一般的に知られている。その粘度は、可溶性珪酸塩の組成、濃度、および水溶液の液温に強く依存する。重金属の安定化性能の面からは、水溶液の濃度が濃いほど有利なことは既に説明したが、濃度が濃くなると常温では粘度が高くなりすぎ、液体としての取扱がはなはだ困難となることが予想される。このような場合、可溶性珪酸塩の水溶液の濃度を薄くして使用することは有効である。その濃度は、実際の使用形態に合わせ、適宜設定するのが好ましいが、おおよそ２０〜３０重量％とすることで、上記粘度の問題が回避でき、処理剤の取扱が容易となるので好ましい。
【００１４】
本発明における可溶性珪酸塩の水溶液は、その組成および濃度を任意に調製することが可能であるが、重金属の安定化性能、工業的入手の容易さ、価格の点から、ＪＩＳ規格の珪酸ソーダ１号（ＳｉＯ2 ；３５〜３８％、Ｎａ2 Ｏ；１７〜１９％、珪酸ソーダ濃度；５２〜５７％、モル比；２．００〜２．３０）の使用が好ましい。また、実用的な取扱を考慮した場合、ＪＩＳ規格の珪酸ソーダ３号（ＳｉＯ2 ；２８〜３０％、Ｎａ2 Ｏ；９〜１０％、珪酸ソーダ濃度；３７〜４０％、モル比；３．００〜３. ３０）を用いることも好ましい。
【００１５】
本発明に使用される炭酸塩は、可溶性であり、上記した珪酸塩とゲル化反応を行うような多価金属塩を放出しないものであれば良い。工業的入手の容易さ、価格などの点を考慮すると、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムのうちから選択するのが好ましい。
【００１６】
炭酸塩の作用が充分発現するためには、炭酸塩から炭酸イオンが放出されることが必要であり、処理剤中で溶解しているか、水槽内で速やかに溶解するものが好ましい。この点を考慮に入れると、炭酸塩は水溶液の状態で添加することが好ましい。炭酸塩を可溶性珪酸塩の水溶液に完全に溶解させるためには、特に、溶解度が低い炭酸ナトリウムを使用する場合には、珪酸塩濃度が低い水溶液を使用する必要がある。
【００１７】
本発明に使用される炭酸カリウムや炭酸ナトリウムは汎用のものでよい。処理剤としたときの性能は、これらの物質から供給される炭酸イオンに起因し、カチオンには依存しないと考えられる。そのため、単位重量当たりの性能、工業的な入手の容易さ、価格の点から、ソーダ灰と言われる炭酸ナトリウムを用いることが好ましい。しかしながら、炭酸ナトリウムは水に対する溶解度が低いため、珪酸塩水溶液に配合する際には水で充分希釈する必要があり、処理剤として有効に作用する成分（珪酸塩の固形分および炭酸イオン）の濃度が低くなる。一方、炭酸カリウムは炭酸ナトリウムと比較して水に対する溶解度が高く、水ガラス水溶液に配合する際にも、炭酸ナトリウムほど低濃度に希釈する必要はない。そのため、処理剤の単位重量（体積）当たりの有効成分の濃度を高くすることが可能である。今日、ごみの減容化が望まれる中、処理剤の添加量を多くすることは処理物体積の増大につながることから好ましくなく、同等の効果を期待する場合、炭酸カリウムを配合した処理剤を用いる方が処理剤の添加量が少なくなり、したがって処理物の体積も低減されることから好ましい。また、必要に応じて炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを併用して用いることも本発明の範疇である。
【００１８】
また、珪酸ソーダ水溶液中に、炭酸カリウムを配合する場合も、珪酸ソーダ水溶液中のナトリウムイオンと炭酸カリウムの炭酸イオンが溶解度の低い炭酸ナトリウムを生成するため、濃度を薄くする必要がある。上記問題点を回避するため、可溶性珪酸塩の水溶液と炭酸塩あるいは炭酸塩水溶液を別途保管し、個別に添加する方法が好ましい場合もある。
【００１９】
本発明で用いられる処理剤における、珪酸塩と炭酸塩との配合比は、任意に選択することができるが、実際には廃棄物の性状に応じて、適宜最適な配合量が異なる。一般的には、廃棄物の性状に応じて、珪酸塩：炭酸塩＝２０：８０〜９５：５程度で選択するのが好ましい。炭酸塩の配合量は、廃棄物の性状、特に、Ｃａを始めとする多価金属イオンの溶出量によって決定されるものであり、炭酸塩の量が少ない場合には、多価金属イオンの不溶化量あるいは封鎖量が少ないため、炭酸塩を配合した効果が殆ど発現されない。また反対に、炭酸塩の量が多い場合には、実質的に処理剤中の珪酸塩の量が少なくなり、重金属に対する安定化性能が不充分となる。これらを考慮すると、珪酸塩と炭酸塩の配合比は、珪酸塩：炭酸塩＝６０：４０〜９０：１０がより好ましい範囲である。なお、この処理剤は、炭酸塩の配合量、処理剤の保管条件、廃棄物に対する許容添加量などを充分考慮して、任意の濃度に希釈したうえで添加することが好ましい。
【００２０】
本発明における処理剤の添加量は、処理剤中の珪酸塩の濃度、あるいは珪酸塩と炭酸塩の配合比、処理剤の濃度によって性能が異なるため、一概には言えないが、廃棄物中の重金属および多価金属塩の含有量、無処理の場合の廃棄物からの重金属の溶出量、さらには目標とする重金属の溶出許容量などを考慮し、実用的には、コスト的な面から最も少ない処理剤の添加で目標溶出量以下にすることが、添加量を決定する要因となる。そして、実際には、水槽内に添加する処理剤中の固形分（珪酸塩、あるいは、珪酸塩と炭酸塩の重量和）添加量が、水槽内に収容されている廃棄物の乾燥重量１００重量部に対し、１０重量部以下の添加で重金属の溶出量を法規制値以下に抑制することが可能である。処理剤がこの範囲を超えて添加された場合、廃棄する処理物の体積や重量が増大し、埋立地が確保できない、運送コストがアップするなどの問題が生じる。また、処理剤が０．２重量部未満となる量では、ほとんど重金属の溶出がないような廃棄物を除いては、その効果を示すには不充分な量である。前記理由から、本発明における、水槽内への処理剤の添加量は、水槽内の廃棄物の乾燥重量１００重量部に対し、０．２〜１０重量部が好ましい範囲であり、特に溶出抑制が困難なＰｂに対しても法規制値である０．３ｐｐｍ以下に抑制することが可能である。
【００２１】
次に本発明の廃棄物処理方法のより好適な実施形態について説明する。本発明において、廃棄物と処理剤が均一に反応する、あるいは、廃棄物と処理剤の混合物である処理物が均一なものであることは、処理剤の性能を充分発現せしめるためには、非常に重要である。この点を考慮すると、水槽に対して複数の処理剤供給口を設け、複数の箇所から水槽内へ処理剤を供給することや、廃棄物と処理剤が収容された水槽内を撹拌することは有効であり、より好ましい実施の形態である。
【００２２】
また、実使用において、所望の重金属安定化性能を得るために、処理剤が過剰に添加されているケースが多々ある。廃棄物と処理剤の混合物である処理物は、水槽内の水が多量に含有されたまま水槽内から排出される。したがって、排出された処理物に含有される水には、過剰に添加された未反応の処理剤が存在している。そこで、処理物とともに排出された水、あるいは、排出された処理物から、ろ過あるいは脱水操作により回収された水を、再び水槽内に添加することによって、新たに添加する処理剤の量を低減でき、好ましい。
【００２３】
また、回収した処理物に、さらに処理剤を添加することも有効である。つまり、水槽内にＣａなどの多価金属イオンやＰｂなどの重金属イオンが多く存在する場合、添加した処理剤が必ずしも廃棄物と充分接触できない。処理剤中の可溶性珪酸塩と、多価金属イオンや重金属イオンとの反応生成物は吸着能を有するため、この反応生成物が廃棄物と充分混合された状態で排出されれば、その効果は期待できる。しかし、廃棄物と前記反応生成物が充分混合されずに排出された場合やその効果が不充分な場合には、回収した処理物にさらに処理剤を添加すれば、より確実に廃棄物中の重金属を安定化でき、好ましい。
【００２４】
本発明の廃棄物処理方法は、バッチ式、あるいは、連続式のいずれでも実施できる。この場合にバッチ式とは、水槽内に廃棄物と処理剤をある一定量供給し、所定の時間が経過した後、廃棄物と処理剤との混合物である処理物を完全に排出してから、次の処理を行うものである。この方式は、比較的規模の小さい、簡便な設備で済む利点がある。特に、郊外にある比較的小規模の都市ごみ焼却施設や産業廃棄物処理施設などに適している。さらに、このバッチ式処理方法においては、処理物が排出された後の水槽内の残液には過剰に添加された処理剤の有効成分が残存していることから、この水槽内の残液を、再び処理に利用することは、新たに添加する処理剤の量を低減できるため、好ましい。
【００２５】
また、連続式という場合は、水槽内に廃棄物と処理剤が連続して供給され、両者の混合物である処理物が水槽内から連続して排出される方式である。この方式は、例えば図１に示すような、都市ごみ焼却施設に併設される湿式灰冷却装置（クリンカチャンネル、灰出しフライトコンベア、灰出し装置とも呼ばれることがある。）などがこれに該当する。この装置内に供給された廃棄物は、水槽内の水で加湿された後、添加された処理剤とともに処理物払い出しコンベアにて処理物として水槽から排出される。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。この連続式処理方法において、廃棄物と処理剤の供給部の位置関係は、処理剤の性能を充分発現せしめるためには、非常に重要である。この最適な位置関係は、廃棄物の性状、使用する処理剤の配合、廃棄物を収容した水槽の規模などによって異なり、実際には、廃棄物処理施設において、処理剤の添加位置と性能の関係を確認する必要はあるが、概ね以下のような添加位置が好ましいものと推定しうる。
【００２６】
例えば、Ｃａなどの多価金属イオンやＰｂなどの重金属イオンの溶出が非常に多い廃棄物に対しては、例えば図１に示す廃棄物供給部近辺より処理剤を添加するのが好ましいと考えられる。これは、このような廃棄物を収容した水槽内は、多価金属イオンや重金属イオンの濃度が非常に濃くなるため、添加した処理剤は実際には水中の多価金属イオンや重金属イオンと反応してしまい、廃棄物中の重金属とは直接しないため反応しにくい。その為、処理剤の性能は、処理剤中の可溶性珪酸塩と多価金属イオンや重金属イオンの反応生成物の吸着能力に依ることになり、反応生成物と廃棄物が均一に混合された状態で排出されることが、安定した性能を発現するため、重要となる。そこで、廃棄物供給部近辺の位置から、処理剤を添加することで、水槽中における反応生成物と廃棄物の接触時間が充分に確保でき、均一に混合された状態で処理物が水槽から排出されることが可能となるので好ましい。
【００２７】
一方、多価金属イオンや重金属イオンの溶出が少ない廃棄物に対しては、図１に示す処理物排出部近辺より、処理剤を添加するのが好ましいと考えられる。この位置で処理剤を添加する方法は、処理物排出部近辺の処理剤濃度が濃くなり、その部分を廃棄物が通過することによって、廃棄物中の重金属の安定化を確実に行うことができ、好ましい。
【００２８】
本発明の処理方法における、可溶性珪酸塩と炭酸塩はその作用が異なることは既に説明した。それぞれの作用を充分発現せしめるため、可溶性珪酸塩の水溶液と炭酸塩を別途保管し、廃棄物の供給部近辺より炭酸塩を、処理物の排出部近辺より可溶性珪酸塩の水溶液を供給する方法は好ましい。これは、水槽内の多価金属イオンの濃度が濃くなる前に、炭酸塩が多価金属イオンと反応し、不溶性の多価金属塩を生成する。そのため、処理物の排出部近辺より供給された可溶性珪酸塩が、廃棄物とより確実に接触できるものと考えられる。
【００２９】
さらに、処理剤を廃棄物供給部近辺および処理物排出部近辺の両方より添加する方法は、どのような性状の廃棄物に対しても、処理剤の性能が充分発現できるので好ましい。
【００３０】
本発明の廃棄物処理方法において、処理剤の単位重量当たりの性能を考慮した場合、珪酸塩や炭酸塩の濃度は濃いほど好ましいことは既に述べた。しかしながら、濃度が濃くなった場合には、珪酸塩や炭酸塩の析出が生じる。また、処理剤中の珪酸塩の濃度が濃くなると、処理剤の粘度が高くなり、液体としての流動性が著しく低下し、取扱が困難になる。これらの問題を回避するため、処理剤を保存する貯蔵タンクを保温して使用するのが好ましい。貯蔵タンクを保温することにより、珪酸塩および炭酸塩の溶解度が増し、析出が防止できる。また、処理剤の粘度が著しく低下し、その取扱は容易になる。保温温度は高いほど珪酸塩および炭酸塩の濃度を濃くすることができ、粘度も低下する。しかし、取り扱う上での安全性や作業環境を考慮すると、実用的には２０〜４０℃程度に保温することでその目的を達することができ、好ましい。また、これら処理剤が使用される廃棄物焼却施設における廃棄物焼却時に生じる余熱を、前記のような貯蔵タンクの保温に有効に利用することも好ましい。また、必要に応じて、保温タンクのみならず、配管などのその他の設備を保温することも好ましい実施形態である。
【００３１】
また、本発明の廃棄物処理方法は、水とともに廃棄物を収容した加湿用の水槽に処理剤を添加し、水槽から処理物を回収した時点で既に充分な効果を示すが、それに加え、水槽から回収した処理物を、ある一定時間、ある一定温度以上で養生することは、処理剤の効果をさらに発現せしめるために有効な手段である。これは、加湿用の水槽中で処理剤と廃棄物成分とが接触することによって瞬時に反応が開始し効果を発現するものの、水槽から処理物を回収した後にも徐々に反応が進行することを示唆している。一般的には、この養生時間は長ければ長い程好ましい。また、養生中に処理物を加温することで、更に効果を発現せしめることも可能である。その際、期待できる効果と作業上の取扱いを考慮すると、養生温度は４０℃以上１００℃以下であることが好ましい。その作用については明らかではないが、上記温度範囲に処理物を加温し、養生することにより、養生中に進行する反応が促進するためと考えられる。また、その際生成する反応生成物がより安定な状態になり、包含した有害金属の溶出をより強固に防止する効果が向上するのではないかと推定している。この養生温度は、一般的には、目標とする溶出許容量が厳しい場合、養生温度をより高温に設定することで、有害金属を安定化する能力は向上する。しかしながら、１００℃を越える温度で処理物を養生した場合、処理物の水分が急激に蒸発し、廃棄物と処理剤が充分に固化するための水分が失われてしまうため、処理剤の有害金属安定化性能が著しく低下する恐れがある。更には、せっかく加湿処理した廃棄物と処理剤との配合物が加熱により再びパサついた状態となり、運搬作業などの際に有害金属を含有する配合物が飛散し、周囲の環境を汚染する可能性がある。上記理由から廃棄物と処理剤の配合物を養生する際の温度は４０℃以上１００℃以下が好ましい。また、このように加温して養生することは、廃棄物処理場に廃棄物を処理した処理物を養生する場所が充分に確保されていないような場合にも有効である。即ち、廃棄物と処理剤を混練した配合物を所定の温度に加温して養生することで養生時間が短縮され、処理物を速やかに廃棄することが可能となる。
【００３２】
本発明における水槽とは、廃棄物をピットから投下し、湿潤したものをコンベアなどで排出するような設備であり、具体的には、例えば図１に示すような、都市ごみ焼却施設に併設される湿式灰冷却装置がこれに該当する。この湿式灰冷却装置は、クリンカチャンネル、灰出しフライトコンベア、灰出し装置などと呼ばれることもある。ただし、本発明で使用しうる水槽は、これに限定されるものではない。なお、このような設備では、一般的には、水槽内で湿潤した廃棄物や、その処理物をコンベアで払い出すだけであり、特別な撹拌装置や混合装置は併設していない。本発明の廃棄物処理方法もこのような撹拌や混合を必ずしも必要とするものではないが、既に述べたように、廃棄物と処理剤とが均一に接触することが、安定した重金属安定化性能を発現せしめるために好ましいことを考慮すると、撹拌装置や混合装置があることがより好ましい。また、既に述べたように、本発明の廃棄物処理方法は、バッチ式および連続式のいずれにも対応可能であるが、廃棄物焼却施設などは昼夜を問わず運転されている現状を鑑みると、連続式であることが好ましい。
【００３３】
なお、本発明の廃棄物処理方法は、廃棄物中の重金属を安定化することを目的としたものであるが、付随する作用として、廃棄物から水槽内の水中に溶出してきた重金属の安定化も期待できる。
【００３４】
【作用】
本発明の廃棄物処理方法が、Ｐｂなどの重金属を安定化する機構は必ずしも明らではないが、廃棄物から溶出するＣａなどの多価金属イオンと可溶性珪酸塩の水溶液との反応生成物であるゲル化物による廃棄物中の重金属の封入、固化あるいは吸着などによると考えられる。また、必要に応じて炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムから選択される炭酸塩を処理剤中に配合することにより、多価金属イオン量を調整することが可能となり、珪酸塩の重金属安定化性能がより一層向上すると理解できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の廃棄物処理方法を用いて、重金属を含有する廃棄物を処理することにより、重金属、特に廃棄物焼却主灰や飛灰中のＰｂが安定化され、溶出量が減少する。また、本発明で得られる処理物である廃棄物と処理剤との配合物は、重金属の溶出量が極めて少ない材料として、路盤材、セメントの骨材などに再利用することができ、貴重な資源となり得る。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさら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。但し、実施例１、２、６〜１４、１７、２１〜２３、２７〜３７は参考例とする。
【００３７】
（比較例１）
都市ごみ焼却施設から発生する廃棄物Ａ（廃棄物焼却主灰および飛灰：発生量２０ｔｏｎ／ｄａｙ）を４０ｍ2 の水槽（湿式灰冷却装置）から回収した。この廃棄物Ａについて、無処理のまま環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した結果を表１に示す。
【００３８】
（比較例２）
前記水槽に、水ガラス水溶液（日本化学工業社製：ＪＩＳ３号水ガラス）を０．１ｔｏｎ／ｄａｙ添加（廃棄物の乾燥重量１００重量部当たり０．５重量部）し、処理物を回収した。この処理物について、環境庁告示１３号法（日本）に準じＰｂ溶出量を分析した結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例１）
水ガラス水溶液を０．２ｔｏｎ／ｄａｙ添加（廃棄物の乾燥重量１００重量部当たり１重量部）した以外は、比較例２と同様にした。
【００４０】
（実施例２）
水ガラス水溶液を１ｔｏｎ／ｄａｙ添加（廃棄物の乾燥重量１００重量部当たり５重量部）した以外は、比較例２と同様にした。
【００４１】
（実施例３）
水ガラス水溶液（水ガラス固形分）：炭酸ナトリウム：水＝２．６（１）：１：３の割合で良く混合し、処理剤とした。上記処理剤を０．２ｔｏｎ／ｄａｙ添加（廃棄物の乾燥重量１００重量部当たり１重量部）した以外は、比較例２と同様にした。
【００４２】
（実施例４）
水ガラス水溶液（水ガラス固形分）：炭酸カリウム：水＝２．６（１）：１：３の割合で良く混合し、処理剤とした以外は、実施例３と同様にした。
【００４３】
（実施例５）
水ガラス水溶液（水ガラス固形分）：炭酸ナトリウム：炭酸カリウム：水＝２．６：０．５：０．５：３の割合で良く混合し、処理剤とした以外は、実施例３と同様にした。
【００４４】
【表１】
0003820637.tif 000002
【００４５】
（比較例３）
都市ごみ焼却施設より排出された廃棄物Ｂ（飛灰）、廃棄物Ｃ（主灰と飛灰の混合物）、および廃棄物Ｄ（飛灰）のＰｂおよび多価金属塩の含有量を分析した。また、無処理のまま環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００４６】
（比較例４）
前記廃棄物Ｂ〜Ｄの５０ｇを、それぞれ２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に添加し、３時間後に、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、廃棄物を回収した。回収した廃棄物について、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００４７】
以上の比較例３、４の結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
0003820637.tif 000003
【００４９】
（実施例６）
前記と同様の廃棄物Ｄの５０ｇを、２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に添加し、珪酸カリウムの水溶液（珪酸カリウムのモル比；２. ０、１Ｋ珪酸カリ；日本化学工業（株）製）の２．０ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸カリウムの固形分２. ０重量部）し、３時間後に、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、処理物を回収した。回収した処理物について、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００５０】
（実施例７）
珪酸カリウムの代わりに、オルソ珪酸ソーダ（珪酸ナトリウムのモル比；０．５０、３０％液体オルソ；日本化学工業（株）製）の３．４ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分２. ０重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００５１】
（実施例８）
珪酸カリウムの代わりに、珪酸ソーダ１号（珪酸ナトリウムのモル比；２．１５、Ｊ珪酸ソーダ１号；日本化学工業（株）製）の１．９ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分２. ０重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００５２】
（実施例９）
珪酸カリウムの代わりに、珪酸ソーダ３号（珪酸ナトリウムのモル比；３．１５、Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）の２．６ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分２. ０重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００５３】
（実施例１０）
廃棄物Ｄの代わりに、廃棄物Ｃの５０ｇを被処理物とし、かつ、珪酸カリウムの代わりに、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）の０．１３ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分０．１重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００５４】
（実施例１１）
珪酸ソーダ３号の添加量を０．２６ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分０．２重量部）とした以外は、実施例１０と同様にした。
【００５５】
（実施例１２）
珪酸ソーダ３号の添加量を６．５ｇ添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分５．０重量部）とした以外は、実施例１０と同様にした。
【００５６】
（実施例１３）
珪酸ソーダ３号の添加量を１３ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分１０重量部）した以外は、実施例１０と同様にした。
【００５７】
以上の実施例６〜１３の結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】
0003820637.tif 000004
【００５９】
（実施例１４）
廃棄物Ｄの代わりに、廃棄物Ｂの５０ｇを被処理物とし、かつ、処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）の７．８ｇを処理剤として添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分６．０重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００６０】
（実施例１５）
処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を７．８ｇ（乾物の廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分６．０重量部）、および炭酸ナトリウム（和光純薬（株）製試薬）を２．０ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸ナトリウム４．０重量部）を水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分１０重量部）した以外は、実施例６と同様にした。
【００６１】
（実施例１６）
炭酸ナトリウムの代わりに、炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）を２．０ｇを添加（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム４．０重量部）した以外は、実施例１５と同様にした。
【００６２】
以上の実施例１４〜１６の結果を表４に示す。
【００６３】
【表４】
0003820637.tif 000005
【００６４】
（比較例５）
廃棄物Ｂの５０g を、２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に添加し、炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）を５．０ｇを処理剤として水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム１０重量部）し、３時間後に、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、処理物を回収した。回収した処理物について、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００６５】
（実施例１７）
処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を１３ｇを添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分１０重量部）した以外は、比較例５と同様にした。
【００６６】
（実施例１８）
処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を１２. ３ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分９．５重量部）、および炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）０．２５ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム０．５重量部）を水槽に添加（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分１０重量部）した以外は、実施例１７と同様にした。
【００６７】
（実施例１９）
処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を１１．７ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分９．０重量部）、および炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）０．５０ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム１．０重量部）を添加（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分１０重量部）した以外は、実施例１７と同様にした。
【００６８】
（実施例２０）
処理剤として、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を２．６ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分２. ０重量部）、および炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）を４．０ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム８．０重量部）を添加（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分１０重量部）した以外は、実施例１７と同様にした。
【００６９】
以上の実施例１７〜２０、比較例５、および前記実施例１６の結果を表５に示す。
【００７０】
【表５】
0003820637.tif 000006
【００７１】
（比較例６）
都市ごみ焼却施設において、図１に示すような湿式灰冷却装置（容積：４０ｍ3 ）に廃棄物（廃棄物焼却主灰および飛灰）が１５ｔｏｎ／ｄａｙで連続的に供給され、加湿・冷却されたものが連続的に排出される。排出された処理物を回収した後、吸引ろ過により水切りを行い、無処理のまま環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００７２】
（実施例２１）
珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製）を０．７５ｔｏｎ／ｄａｙ（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分１．９重量部）の割合で連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、比較例６と同様にした。
【００７３】
以上の比較例６および実施例２１の結果を表６に示した。
【００７４】
【表６】
0003820637.tif 000007
【００７５】
（実験１）
珪酸ソーダ１号（珪酸ナトリウムのモル比２．１５、Ｊ珪酸ソーダ１号；日本化学工業（株）製）を濃縮または希釈し、珪酸ソーダ濃度を変えたものの２０℃での粘度をＢＭ型粘度計で測定した。結果を表７に示す。
【００７６】
【表７】
0003820637.tif 000008
【００７７】
（実験２）
珪酸ソーダ１号（珪酸ナトリウムのモル比２．１５、Ｊ珪酸ソーダ１号；日本化学工業（株）製）の液温を変え、粘度を測定した。結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】
0003820637.tif 000009
【００７９】
（比較例７）
都市ごみ焼却施設Ｅより排出された廃棄物Ｅ（主灰と飛灰の混合物）のＰｂおよび多価金属塩の含有量と、無処理のまま環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した結果を表９に示す。
【００８０】
【表９】
0003820637.tif 000010
【００８１】
（比較例８）
前記廃棄物Ｅの５０ｇを２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に入れ、３時間後、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、廃棄物を回収した。回収した廃棄物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００８２】
（比較例９）
前記廃棄物Ｅの５０ｇを２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に入れ、処理剤として炭酸カリウム（和光純薬（株）製試薬）を０．７５ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム１．５重量部）水槽内に添加し、３時間後に、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、処理物を回収した。回収した処理物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００８３】
（比較例１０）
炭酸カリウムの添加量を１．５ｇ（廃棄物１００重量部に対し、炭酸カリウム３重量部）とした以外は、比較例９と同様にした。
【００８４】
以上の比較例８〜比較例１０のＰｂ溶出試験結果を表１０に示す。
【００８５】
【表１０】
0003820637.tif 000011
【００８６】
（比較例１１）
図１に示すような湿式灰冷却装置（容積；４０ｍ3 ）に廃棄物が１５ｔｏｎ／ｄａｙで連続的に供給され、加湿・冷却されたものが連続的に排出される都市ごみ焼却施設Ｆ〜Ｈにおいて、前記湿式灰冷却装置から排出されたものを回収した後、吸引ろ過により水切りを行い、無処理のまま環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量およびＣａ溶出量を分析した結果を表１１に示す。また、湿式灰冷却装置内の水を回収し、環境庁告示１３号法（日本）に準じ、Ｐｂ溶出量およびＣａ溶出量を分析した結果も併せて表１１に示す。
【００８７】
【表１１】
0003820637.tif 000012
【００８８】
（実施例２２）
前記比較例７と同じ廃棄物Ｅの５０ｇを２５００ｇの水が入った水槽（３Ｌ容量の円柱型ポリ容器）に添加し、珪酸ソーダ３号（Ｊ珪酸ソーダ３号；日本化学工業（株）製、モル比；３．１５、固形分濃度；３８．５％）２．０ｇを処理剤として水槽内に添加（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分１．５重量部）し、３時間後に、廃棄物を収容した水槽内の水を吸引ろ過し、水切りを行いながら、処理物を回収した。回収した処理物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００８９】
（実施例２３）
珪酸ソーダ３号の添加量を４．０ｇ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分３重量部）とした以外は、実施例２２と同様にした。
【００９０】
（実施例２４）
炭酸ナトリウム０．７５ｇを含む水溶液を調製し、２．０ｇの珪酸ソーダ３号と混合したものを処理剤とした（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分３重量部）以外は、実施例２２と同様にした。
【００９１】
（実施例２５）
炭酸カリウム０．７５ｇを含む水溶液を調製し、２．０ｇの珪酸ソーダ３号と混合したものを処理剤とした（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分３重量部）以外は、実施例２２と同様にした。
【００９２】
（実施例２６）
２．０ｇの珪酸ソーダ３号に０．７５ｇの炭酸ナトリウムを添加し、炭酸ナトリウムが完全に溶解していないまま処理剤として添加（廃棄物１００重量部に対し、処理剤の固形分３重量部）した以外は、実施例２２と同様にした。
【００９３】
以上の実施例１〜実施例２６のＰｂ溶出試験結果を表１２に示す。
【００９４】
【表１２】
0003820637.tif 000013
【００９５】
（実施例２７）
比較例７と同じ廃棄物Ｅの１００ｇを５０００ｇの水が入った水槽（２００mm×２００mm×２００mm）に添加し、珪酸ソーダ３号を１０ｇを処理剤として（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分３．９重量部）、水槽の中央部より添加し、３時間後に、処理物を水槽の３箇所（中央部および隅の２箇所）からさじで回収した。回収した処理物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【００９６】
（実施例２８）
珪酸ソーダ３号の１０ｇを処理剤として（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分３．９重量部）、水槽の中央部および４隅より、それぞれ２．０ｇずつ添加した以外は、実施例２７と同様にした。
【００９７】
（実施例２９）
水槽内をマグネティクスターラーで撹拌した以外は、実施例２７と同様にした。
【００９８】
以上の実施例２７〜２９のＰｂ溶出試験結果を表１３に示す。
【００９９】
【表１３】
0003820637.tif 000014
【０１００】
（実施例３０）
実施例２７と同様に処理を行った後、回収した処理物を吸引ろ過し、ろ液を回収した。新たに、廃棄物Ｅの１００ｇを５０００ｇの水が入った水槽に添加し、珪酸ソーダ３号を１０ｇおよび前記回収したろ液を処理剤として、水槽の中央部より添加し、３時間後に、処理物を回収した。回収した処理物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【０１０１】
（実施例３１）
実施例２７と同様に処理を行った後、処理物を回収した水槽内の残液に、新たに廃棄物Ｅの１００ｇを添加し、珪酸ソーダ３号を１０ｇを処理剤として、水槽の中央部より添加し、３時間後に、処理物を回収した。回収した処理物を、吸引ろ過で水切りを行った後、環境庁告示１３号法に準じ、Ｐｂ溶出量を分析した。
【０１０２】
以上の実施例３０、３１のＰｂ溶出試験結果を表１４に示す。
【０１０３】
【表１４】
0003820637.tif 000015
【０１０４】
（実施例３２）
都市ごみ焼却施設Ｆにおいて、珪酸ソーダ３号を連続的に１．５ｔｏｎ／ｄａｙ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分３．８重量部）の割合で、廃棄物供給部近辺より、湿式灰冷却装置に供給した以外は、比較例１１と同様にした。
【０１０５】
（実施例３３）
珪酸ソーダ３号を処理物排出部近辺より連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３２と同様にした。
【０１０６】
（実施例３４）
珪酸ソーダ３号を廃棄物供給部近辺および処理物排出部近辺より、それぞれ０．７５ｔｏｎ／ｄａｙ（廃棄物１００重量部に対し、合計の珪酸ナトリウムの固形分３．８重量部）の割合で、連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３２と同様にした。
【０１０７】
（実施例３５）
都市ごみ焼却施設Ｇにおいて、珪酸ソーダ３号を連続的に１．５ｔｏｎ／ｄａｙ（廃棄物１００重量部に対し、珪酸ナトリウムの固形分３．８重量部）の割合で、廃棄物供給部近辺より、連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、比較例１１と同様にした。
【０１０８】
（実施例３６）
珪酸ソーダ３号を処理物排出部近辺より連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３５と同様にした。
【０１０９】
（実施例３７）
珪酸ソーダ３号を廃棄物供給部近辺および処理物排出部近辺より、それぞれ０．７５ｔｏｎ／ｄａｙ（廃棄物１００重量部に対し、合計の珪酸ナトリウムの固形分３．８重量部）の割合で、連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３５と同様にした。
【０１１０】
（実施例３８）
都市ごみ焼却施設Ｈにおいて、珪酸ソーダ３号を０．７５ｔｏｎ／ｄａｙの割合で、また、炭酸カリウム水溶液（炭酸カリウム濃度；５０％）を０．２５ｔｏｎ／ｄａｙの割合で、連続的に、廃棄物供給部近辺より、湿式灰冷却装置に供給した以外は、比較例１１と同様にした。
【０１１１】
（実施例３９）
珪酸ソーダおよび炭酸カリウムを、処理物排出部近辺より連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３８と同様にした。
【０１１２】
（実施例４０）
珪酸ソーダ３号を廃棄物供給部近辺より、また炭酸カリウム水溶液を処理物排出部近辺より、それぞれ連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３８と同様にした。
【０１１３】
（実施例４１）
珪酸ソーダ３号を処理物排出部近辺より、また炭酸カリウム水溶液を廃棄物供給部近辺より、それぞれ連続的に湿式灰冷却装置に供給した以外は、実施例３８と同様にした。
【０１１４】
以上の実施例３２〜４１のＰｂ溶出試験結果を表１５に示す。
【０１１５】
【表１５】
0003820637.tif 000016
【０１１６】
比較例１、２と実施例１の比較、比較例３、４と実施例６〜９の比較、および比較例７、８と実施例２２、２３の比較から、無処理の場合、および水槽中での加湿、冷却処理の場合と比べて、可溶性珪酸塩の水溶液を添加した水槽中で処理した場合には、Ｐｂ溶出量が顕著に減少することが分かる。
【０１１７】
実施例１と２の比較より、処理剤添加量を増やすことによってＰｂ溶出量が減少した。このことから、廃棄物の性状に合わせ、処理剤添加量を調整することで、Ｐｂ溶出量を規制値以下にできることが示唆され、本発明の廃棄物処理方法が有効であることが示された。但し、前述した理由から必要以上に処理剤を添加することは好ましくない。
【０１１８】
実施例６と実施例７〜９の比較から、珪酸塩として珪酸ソーダを使用することが好ましいことが分かる。実施例７と実施例８、９の比較から、珪酸ソーダのモル比は２. ０以上であることが好ましいことが分かる。実施例７と８の比較から、珪酸ソーダ濃度が濃い方が、より少ない珪酸ソーダ水溶液の添加で優れた性能を発現することが明らかであり、珪酸ソーダ水溶液の珪酸ソーダ濃度は５０〜６５％であることが好ましいことが分かる。
【０１１９】
比較例３、４と実施例１０〜１３の比較から、珪酸塩固形分の添加量が、廃棄物１００重量部に対し、０．２重量部以上でＰｂの埋め立て基準値（０．３ｐｐｍ）をクリアーできることが明らかとなった。しかし、１０重量部を越える添加は、処理物の減容化および処理物の運搬費などの処理コストアップといった観点からあまり好ましくない。よって、処理剤の添加量は乾物の廃棄物１００重量部に対し、珪酸塩固形分の添加量が０．２〜１０重量部であることがより好ましい。
【０１２０】
比較例１および実施例１、３、４、５の比較、実施例１４と実施例１５、１６の比較、および比較例７〜１０、実施例２２、２３と実施例２４〜２６の比較から、可溶性珪酸塩の水溶液に、さらに炭酸ナトリウムと炭酸カリウムのうちの少なくとも一方からなる炭酸塩を配合した処理剤を使用するとより好ましいことが分かる。比較例５と実施例１６、１７〜２０の比較から、珪酸塩水溶液と炭酸塩の配合比は、珪酸塩水溶液固形分：炭酸塩= ２０：８０〜９５：５が好ましく、さらに６０：４０〜９０：１０がより好ましいことが分かる。
【０１２１】
また、実施例２４と実施例２６の比較から、炭酸塩を水溶液で添加する方が、Ｐｂ溶出量の減少が顕著であることが分かる。
【０１２２】
比較例６と実施例２１の比較から、湿式灰冷却装置においても本発明の廃棄物処理方法が有効であることが分かる。
【０１２３】
また、表７に示す実験１の結果から、珪酸ソーダ濃度を２０〜３０％とすることで、原液（５４．５％）の場合と比較して、著しく粘度が低下することが分かる。したがっで、濃度を薄くすることで、処理剤の溶液としての取扱が非常に簡便となることは明らかである。
【０１２４】
さらに、表８に示す実験２の結果から、珪酸ソーダ水溶液を保温することで、粘度が著しく低下することが分かる。したがって、処理剤の貯蔵タンクを保温することで、取扱が非常に簡便になることは明らかであり、作業環境などを念頭においた場合、貯蔵タンクの保温温度は２０〜４０℃程度が好ましい。
【０１２５】
実施例２７と実施例２８の比較から、複数の供給口から水槽中へ処理剤を添加する方が、処理剤を１箇所から水槽中へ添加する場合に較べて処理物からのＰｂ溶出量のばらつきが少ないことが分かる。
【０１２６】
実施例２７と実施例２９の比較から、水槽内を撹拌することによって、処理物のＰｂ溶出量のばらつきは低減し、安定した性能を得ることが可能となることが分かる。
【０１２７】
実施例２７と実施例３０の比較から、処理物から回収した水を再び水槽内に添加することによって、Ｐｂ溶出量は低減する。この水を再利用することによって、処理剤の添加量を低減できることは容易に推定できる。
【０１２８】
実施例２７と実施例３１の比較から、一度処理を行った後の水槽内の残液を利用することによって、Ｐｂ溶出量が低減することが分かる。
【０１２９】
比較例１１と実施例３２〜４１の比較から、連続式の処理においても本発明の廃棄物処理方法が有効であることが分かる。また、水槽内の水へのＰｂ溶出量も著しく低減することが分かる。
【０１３０】
また、実施例３２と実施例３３の比較から、廃棄物Ｆのように比較的Ｃａなどの多価金属イオンが多く溶出する廃棄物に対しては、廃棄物供給部近辺から処理剤を添加する方が、処理物排出部近辺から添加する場合と較べてＰｂ溶出量が低く、好ましいことが分かる。
【０１３１】
実施例３５と実施例３６の比較から、廃棄物ＧのようにＣａなどの多価金属イオンがあまり多く溶出しない廃棄物に対しては、処理物排出部近辺から処理剤を供給する方が、廃棄物供給部近辺から処理剤を供給する場合と較べてＰｂ溶出量が低く、好ましいことが分かる。
【０１３２】
実施例３２、３３と実施例３４、および実施例３５、３６と実施例３７の比較から、処理剤を廃棄物供給部近辺および処理物排出部近辺の両方から添加する方法は、いずれの被処理物に対しても安定した性能を発現し、好ましいことか分かる。
【０１３３】
実施例３８〜４０と実施例４１の比較から、廃棄物の性状によるものの、炭酸塩を廃棄物供給部近辺より添加し、可溶性珪酸塩の水溶液を処理物排出部近辺より添加する方法が、最も有効であることが分かる。
【０１３４】
以上の結果から、本発明の廃棄物処理方法が有効であることが示された。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の廃棄物処理方法を連続式にて実施する際に使用する湿式灰冷却装置の１例を示す概略図。
【図１】
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