Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
写真 3.4.7(2) 施設 D 耐火物

#### 3.4.3 耐火物等の性状

まず、性状分析に供する試料の作成について述べる。施設 B で採取した耐火物 B1 は高温に暴露され、やや黄色く変色した部分（写真 3.4.4 参照）を分析に供し、B2 は特に分析部位は選ばなかった。施設 D で採取したサンプルは耐火物 D1～D6 及び生成物 D1～D6、施設 E から提供を受けたものは耐火物 E1 及び生成物 E1 である。耐火物はいずれも使用済のもので、後述するとおり Cr を含有するクロム系耐火物である。化学組成分及び溶出試験に供する試料を作成するにあたって、硬くて強固な試料をすべて粉末に処理するのは困難なことから、施設 D の耐火物は D6 を代表として選定し、色相の異なる部位からサンプルを抽出し分析に供した。生成物は形状、性状、発生箇所ともそれぞれ異なることからすべてを分析対象とした。また、生成物においても色相の異なる部位は個別に分析し、さらに断面が層をなしているところは、2～3 層に別けて分析した。分析に供した耐火物及び生成物の外観は写真 3.4.4、3.4.6、3.4.8 及び 3.4.9 に示すとおりである。

これらの試料から小片を色相別に又は層別に慎重に剥がし取り、乳鉢に入れて手作業で概ね5mm以下に破砕してから電動で約1時間粉砕した。
写真 3.4.8 耐火物 D6 の外観

写真 3.4.9 耐火物 E1 及び生成物 E1 の外観
表 3.4.1 に耐火物の組成分析結果を示す。表中の耐火物 D6 の末尾に付した Y は黄色、G は緑色、B は茶色～赤色を呈する試料を示し、耐火物 E1 の末尾の 1 は表面剥離物(大)、2 は同(小)、3 は表面の切削物を示している。

耐火物構成成分について、耐火物 B1、B2 は、Mg が主成分で、このほか Cr、Al が本体を構成している。耐火物 D6 は Al、Cr、Si で構成されており、また、耐火物 E0（未使用）で主成分は Al、次いで Cr となっている。いずれの耐火物も Cr を含んでいることからクロム系耐火物といえる。

耐火物試料のアルカリ金属及びアルカリ土類について、耐火物 B1 の K と Na がわずかではあるが検出されており、分析部位（高温暴露、黄色に変色）とを併せて考えると、塩類の侵食作用ではないかと考えられる。

耐火物 D6-Y と耐火物 D6-G は、主成分である Al、Cr 及び Si の各濃度の間に大きな差がないことから耐火物本体と考えられるが、D6-Y は Ca、K、Na を多く含んでいること、黄色を呈していることから耐火物本体の Cr が侵食されて 6 価に変化していると考えられ、また D6-G にも K、Na が少なからず存在しており、侵食過程にあると考えられる。耐火物 D6-B では、Al と Cr が少なく、Ca、Fe、Si が多いことから、耐火物よりもクリンカーに近いものと推定される。

耐火物 E1 については、E1-1、E1-2、E1-3 いずれも、Al と Cr が主体となっているが、E1-2 ではわずかに K と Na が認められ、侵食が始まっている可能性が考えられる。

表 3.4.2 に炉内生成物の組成分析結果を示す表中の生成物試料名の枝番-1は、層が形成されている試料の外側の層を、-2は内側の層をそれぞれ表し、Y、G、Bの記号は前述と同様である(GYは黄緑色)。

炉内生成物の化学組成においては、多くのサンプルでCaが主成分となっており、次いでAl又はSi、さらにFeが主要なところを占めている。アルカリ金属を見ると、Kを10%以上含有するものが1検体、5%以上が1検体、1%以上が4検体見られ、Naでは濃度10%以上が1検体、5%以上が1検体、1%以上が9検体であった。Crは1%を越えるものが4検体あった。

試料別に見ると、生成物 B2、D3-1、D3-2GY、D6-2、D6-2G で上記成分のいずれかが高濃度になっている。このうち生成物 D3-2GY、D6-2、D6-2G は Cr、K、Na ともに高濃度で、その色相から Cr(VI) の生成が示唆され、次の溶出試験の結果に期待することとした。
表 3.4.1 耐火物分析结果 (%)

Al	Ca	Cr	Fe	K	Mg	Mn	Na	Si	Ti	Zr	C	O	Cl	S
耐火物 B1	H22	3.8	7.7	14	2.4	0.17	22	0.13	0.30	1.3	0.09	0.02	2.4	41	4.3	1.2
耐火物 B2	H22	3.5	5.0	18	3.1	<0.01	25	0.14	<0.01	0.68	0.04	0.01	1.6	40	2.5	0.47
耐火物 D6-Y 黄色	H23	20	5.7	6.4	0.63	11	0.03	<0.01	2.5	4.1	0.74	0.01
耐火物 D6-G 绿色	H23	28	0.71	6.4	0.25	1.5	0.02	<0.01	1.1	5.4	0.97	0.02
耐火物 D6-B 赤褐色	H23	12	14	0.98	1.2	1.8	0.47	0.04	2.3	6.7	0.88	<0.01
耐火物 E0	H22	39	0.32	7.3	0.03	0.49	<0.01	<0.01	<0.01	1.1	<0.01	<0.01
耐火物 E1-1 剥離小	H23	51	<0.01	3.5	0.03	<0.01	<0.01	<0.01	<0.01	0.47	0.02	<0.01
耐火物 E1-2 剥離大	H23	52	<0.01	3.4	0.03	0.03	<0.01	<0.01	0.36	0.41	0.02	<0.01
耐火物 E1-3 切削	H23	50	0.02	5.0	0.35	<0.01	0.01	<0.01	<0.01	0.73	0.05	<0.01

表 3.4.2 炉内生成物分析結果 (%)

Al	Ca	Cr	Fe	K	Mg	Mn	Na	Si	Ti	Zr	C	O	Cl	S
生成物B	H22	21	28	0.13	1.7	<0.01	0.29	0.02	<0.01	1.1	0.06	<0.01	2.2	41	7.7	1.5
生成物B1	H22	19	27	0.17	1.8	0.01	0.48	0.03	<0.01	2.2	0.07	0.02	2.0	40	7.4	1.3
生成物B2	H22	0.59	29	0.02	0.24	1.9	0.06	0.17	2.4	0.22	0.01	<0.01	5.9	38	12	0.83
生成物C1	H22	8.8	14	0.09	2.5	0.81	0.35	0.29	0.25	10	1.5	<0.01
生成物C2	H22	12	10	0.05	0.50	0.72	0.68	0.17	0.17	11	1.0	<0.01
生成物D1-1B	H23	3.5	25	0.02	1.9	0.04	2.5	0.05	0.13	5.0	0.60	<0.01
生成物D1-1Y	H23	2.2	24	0.01	1.7	0.63	0.72	0.04	0.25	5.0	0.32	<0.01
生成物D1-2	H23	4.2	25	0.01	2.0	0.05	2.8	0.06	<0.01	7.2	0.77	<0.01
生成物D2-1	H23	3.6	26	0.02	1.8	3.3	0.85	0.04	2.6	6.6	0.75	<0.01
生成物D2-2	H23	5.0	26	0.02	2.3	0.37	0.79	0.05	1.7	7.0	0.88	<0.01
生成物D3-1	H23	3.9	16	0.39	1.3	10	0.63	0.03	5.2	3.7	0.57	<0.01
生成物D3-2GY	H23	22	3.0	4.7	0.15	5.4	0.11	0.01	14	1.3	0.86	0.01
生成物D4-1	H23	5.2	29	0.03	2.7	0.63	0.84	0.06	2.7	7.0	1.1	<0.01
生成物D4-2	H23	5.8	29	0.02	2.2	0.14	2.9	0.05	0.16	8.0	0.94	<0.01
生成物D5-1	H23	5.3	32	0.04	2.5	0.04	2.7	0.07	1.6	5.3	1.1	<0.01
生成物D5-2	H23	5.2	33	0.03	1.8	0.03	2.6	0.06	1.7	7.1	0.63	<0.01
生成物D6-1	H23	10	25	0.42	1.5	0.19	1.0	0.04	1.3	8.0	0.48	<0.01
生成物D6-2	H23	18	11	3.5	1.6	2.1	0.58	0.05	2.1	6.2	0.80	<0.01
生成物D6-2G	H23	29	0.60	6.2	0.21	1.4	0.02	<0.01	1.6	5.2	0.93	<0.01
生成物E1	H23	26	4.0	4.2	2.6	0.11	0.12	0.09	0.35	5.3	0.44	<0.01
表 3.4.3 に耐火物の溶出試験結果を示す。本溶出試験では固液比 1:4 としているが、供試体が少量の場合は 1:10 とした。

表 3.4.3 で耐火物 B1 を見ると、1 回目、2 回目とも Cr が高い濃度で検出されており、耐火物 B2 においてもわずかに検出されている。高濃度を検出した検液が淡黄色であったことから Cr(VI)である。さらに耐火物 D6 を見ると、黄色の D6-Y と緑色の D6-G において上述の Cr よりも 1～2 桁高い Cr が検出され、溶出液は鮮やかな黄色を呈していたことから溶出液中の Cr は 6 価である。これら以外に耐火物 D6-B、E1-1、E1-2、E1-3 にも少なからず Cr が検出されている。Cr 溶出濃度が高い耐火物 B1 と D6-Y について他の成分を見ると、K と Na が高いという共通性があり、その結果として DS も高くなっている（耐火物 D6-G はこの傾向が小さい）。この点と Cr の供給源として耐火物と溶融対象物が考えられるが、一般に焼却灰等からの Cr の溶出は小さいといわれていることを考え合わせると、Cr 供給源は耐火物で、高温下で溶融対象物中のアルカリ成分の侵食作用を受けて 6 価に変化し、溶出したものと推定される。耐火物 E1 は使用済みであるが、比較的新しくその原型をとどめている。剥離物と表面切削で得た試料において Cr が検出されており、長期使用においては侵食が進行する可能性があると考えられる。

表 3.4.4 に生成物の溶出試験結果を示す。ほとんどの溶出液で Cr が検出されているが、比較的高い (1mg/l 以上) のが、生成物 B2、D6-2、D6-2G であった。これら生成物における他の成分を見ると、生成物 B1 で DS が高くなっていたが、生成物 D6-2、D6-2G ではこうした傾向になかった。また、DS が高かった生成物 D2-1、D3-1、D3-2GY における Cr 濃度は高くなっていないなど、生成物には耐火物で見られたような傾向が見られなかった。特に生成物 D3-2GY は色相に反して Cr は低かった。
表 3.4.3 耐火物溶出液濃度 (mg/l)

Ca	Cr	K	Mg	Na	DS
耐火物 B1 1 回目	H22	1,800	17	1,300	0.50	770	9,400
耐火物 B1 2 回目	H22	920	3.5	410	0.24	590	9,100
耐火物 B1'	H22	150	0.14	5	0.096	25	900
耐火物 B2 1 回目	H22	1,300	1.4	300	0.26	140	5,600
耐火物 B2 2 回目	H22	640	0.64	23	0.044	110	4,900
耐火物 D6-Y	H23	581	4,645	2,150	5.7	6,031	43,200
耐火物 D6-G	H23	182	144	55	0.78	267	2,100
耐火物 D6-B	H23	147	13	42	0.39	342	2,000
耐火物 E1-1	H23	1.3	1.4	0.10	0.29	31	400
耐火物 E1-2	H23	<0.01	1.3	0.59	0.09	179	650
耐火物 E1-3	H23	131	0.09	2.0	2.1	85	750

(注)1. 耐火物 B1'は、有姿のサンプルを精製水に浸漬した液(試料1:水4、1時間攪拌)

2. 耐火物 E1-3については、固液比1:10(サンプル量少)

表 3.4.4 生成物溶出液濃度 (mg/l)

Ca	Cr	K	Mg	Na	DS
生成物B	1回目	H22	1,700	nd	56	0.21	130
生成物B	2回目	H22	620	0.14	34	0.038	150
生成物B1	1回目	H22	1,100	nd	150	0.20	92
生成物B1	2回目	H22	450	0.11	73	0.037	230
生成物B2	1回目	H22	5,100	10	4,000	1.1	6,300
生成物B2	2回目	H22	3,800	2.2	1,900	0.64	2,400
生成物C1	H22	200	0.12	21	0.08	66
生成物C2	H22	17	0.06	10	3.0	17
生成物D1-1B	H23	102	0.07	2.0	0.05	7.0
生成物D1-1Y	H23	33	0.01	11	0.66	36
生成物D1-2	H23	62	0.01	0.16	0.29	7.4
生成物D2-1	H23	779	0.39	2,430	0.25	5,061
生成物D2-2	H23	43	0.01	8.0	0.17	30
生成物D3-1	H23	648	0.09	29,460	4.7	22,831
生成物D3-2GY	H23	688	0.06	3,650	3.0	3,091
生成物D4-1	H23	181	0.03	430	0.09	508
生成物D4-2	H23	61	0.01	4.4	0.18	14
生成物D5-1	H23	101	0.04	3.9	0.07	10
生成物D5-2	H23	119	0.05	0.87	0.04	7.3
生成物D6-1	H23	65	0.13	2.4	0.05	22
生成物D6-2	H23	11	1.1	16	0.20	78
生成物D6-2G	H23	65	5.0	6.4	0.16	23
生成物E1	H23	44	0.17	3.5	0.14	13
### 3.5 耐火物の熱負荷試験

#### 3.5.1 耐火物供試体

耐火物供試体は、クロム系耐火物として耐火物 B1(使用済)、耐火物 E0(使用前)、非クロム系として耐火物 B0(使用前)を準備した。これら試料の外観を写真 3.5.1 に、主要成分及び大きさを表 3.5.1 に示す。

次いでこれら3種の耐火物から実験用切片を作成した。耐火物B1及び耐火物B0は、ダイヤモンドカッターで厚さ約10mmに切断し、耐火物E0は切片のサイズが80mm×40mm×30mm程度になるように製作を依頼した。写真3.5.2に切片の外観を示した。

写真 3.5.1 加熱実験に供した耐火物

表 3.5.1 耐火物供試体の主要成分及びサイズ

主要成分(%)	サイズ(cm)
Al	Cr	Fe	Mg	Si	長辺	短辺	厚さ
クロム系	耐火物 B1	3.8	14	2.4	22	1.3	9～6.5	8	5～6
耐火物 E0	39	7.3	0.03	<0.01	1.1	25	20	9～10
非クロム系	耐火物 B0	47	0.03	0.73	0.08	3.3	23	10	6.5
写真 3.5.2 加熱実験に供した耐火物切片

#### 3.5.2 烧却飛灰供試体

焼却飛灰の供試体は、焼却飛灰 B1(平成 22 年 7 月採取)を調整して作成した。焼却飛灰 750g を精製水 30 に溶解し、1 時間攪拌したのち一夜静置し、上澄液を捨て得られた泥状の残渣を乾燥したものである。無処理飛灰試料と脱塩飛灰の性状を表 3.5.2 に示した。DS を指標にした脱塩率は 94% である。

表 3.5.2 焼却飛灰供試体の性状

Ca	Cr	K	Na	DS
溶出液	無処理燒却飛灰	33,000	**	27,000	27,000	95,000
mg/l	脱塩燒却飛灰	1,290	**	150	270	6,100
含有量	無処理燒却飛灰	5.5	0.013	4.0	3.5	**
%	脱塩燒却飛灰	6.5	0.015	0.35	0.062	**

#### 3.5.3 実験条件

設定すべき要素として、温度、保持時間及び昇温速度があり、比較対照として非クロム系耐火物における侵食の状況を観ておく必要がある。本試験では次のように実験条件を設定した。加熱前の外観を写真3.5.3に示す。

温度条件：1200、1250、1300、1350、1400℃

保持時間：1時間

异温速度：室温→(30min)→400℃
$ 400^{\circ} $ C→(30min)→ $ 800^{\circ} $ C

$ 800^{\circ}C \rightarrow (30min) \rightarrow 1000^{\circ}C $

$ 1000^{\circ}C \rightarrow (100^{\circ}C/15\text{min}) \rightarrow \text{所定温度(1hr 保持)} $

加热方式： 電気炉 1( $ 1200^{\circ} $ C、 $ 1250^{\circ} $ C)

電気炉 2(1300℃、1350℃、1400℃)

試料の量 1.0g

以上のほか熱負荷(加熱/放冷)をかける回数が1回きりか複数回かも侵食の程度を把握するのに重要な要素となることから、反復熱負荷試験を行った。熱負荷のパターンを図3.5.1に示す。Case Aは1回きりの加熱、Case Bは飛灰試料を更新することなく10回加熱、Case Cは10回加熱で、この間に2回加熱毎に飛灰試料を更新するパターンである。なお、反復熱負荷試験では、クロム系耐火物E0で使用可能な供試体が不足することを考慮して、写真3.5.2に示す面1に飛灰試料をセットした(写真3.5.3参照)。

写真 3.5.3 加熱前の外観

図 3.5.1 熱負荷のパターン
#### 3.5.4 分析等

熱負荷試験で得た飛灰試料について溶出試験を行い、耐火物試料について SEM(走査型電子頭微鏡)画像の解析を行った。

加熱試験が終了し室温まで放冷した耐火物から飛灰試料(無処理/脱塩)を丈夫な金属へラで容器に移し取り、これを溶出試験に供した。本溶出試験においては、飛灰試料が少量であるため固液比は1:10とした。耐火物については、飛灰との接触面を紙で軽く拭いてからSEM用のテストピースを作成した。図3.5.2左側に切断の位置関係、右側に切断の一例を示した。図の点線の内側を「接触面」、短軸に沿った切断面を「断面1」、長軸に沿った切断面を「断面2」と称する。

SEM の操作は共同研究者の大下に依頼した。走査ポイントは接触面で 10 数ポイント、断面1と断面 2 で数ポイントとし、表面の状況のほか耐火物主成分と飛灰主成分の濃度分布を観察した。分析項目は、Al、C、Ca、Cl、Cr、Fe、K、Mg、Na、O、S、Si、Ti を選定し、状況に応じて適宜追加した(P、Zn)。

図 3.5.2 SEM 用テストピースの作成

#### 3.5.5 試験結果

##### 3 \.5\.5\.1 外観

各温度条件における 1 回加熱の試料の外観は以下のとおりであった。写真 3.5.4 にその模様を示す。

1200℃ 加熱により無処理飛灰は緑褐色に、脱塩飛灰は茶褐色に変色。溶着は見られず。

1250℃ 概ね上と同様。

1300℃ 色相は上と同様。双方とも試料が収縮し、軽度の溶着が見られる。

1350℃ 色相及び収縮は上と同様。脱塩飛灰は耐火物に溶着している。剥がすのは比較的容易

1400℃ 飛灰は双方とも耐火物に固く溶着し、剥がすのが困難。

溶融した脱塩飛灰は流動性が大きい。
写真 3.5.4 において、無処理飛灰の溶融が $ 1400^{\circ}C $ で認められることから、 $ 1350 \sim 1400^{\circ}C $ で溶融が始まると推定され、脱塩飛灰はこれよりも低い $ 1300 \sim 1350^{\circ}C $ で始まると推定される。また、 $ 1400^{\circ}C $ の試料の外観から溶融した脱塩飛灰の流動性が高いことがうかがえる。

加熱後の飛灰を溶出試験に供するために回収した飛灰の量は、投入量1gに対し無処理飛灰で0.45g程度、脱塩飛灰で0.7g程度、加熱による減量は無処理飛灰において高い割合であった。

写真 3.5.4 熱負荷試験後の外観

##### 3.5.5.2 溶出試験

表 3.5.3 に Case A(1 回加熱) で得られた飛灰の溶出液のクロム濃度を示す。図 3.5.3 にこれをグラフ化した。なお、写真 3.5.4 に見るとおり 1400℃においては飛灰試料の剥離が困難なため溶出試験は 1350℃までの試料とした。無処理飛灰と脱塩飛灰を比較すると、クロム系耐火物においてはいずれの温度条件においても無処理飛灰のクロムの溶出濃度が脱塩飛灰のそれを上回っており、特に 1300℃と 1350℃において顕著になっている。この両者の溶出液は淡黄色を呈しておりクロムは 6 価と推定される。また、クロム系耐火物と非クロム系耐火物を比較すると、溶出液のクロム濃度はクロム系のほうが高くなっている。なお、非クロム系においては、脱塩飛灰溶出液のクロム濃度がやや高くなっている。以上のことから、溶出液におけるクロムの供給源は耐火物と考えられ、熱負荷試験においても耐火物の構成成分が侵食されていることが明らかになった。

表 3.5.4 に反復加熱における飛灰溶出液のクロム濃度を示し、図 3.5.4 にグラフ化した。前述のクロム濃度と比較するために縦軸の目盛を統一した。表 3.5.4 の試料名で枝番号を付していないのは図 3.5.1 の Case B(10 回加熱)の試料を意味し、枝番号は Case C(2 回加熱ごとに飛灰試料更新)で試料更新順序を表している。なお、1300℃では Case B のみを行い、1350℃では溶着が見られた
ため2回の加熱で試験を打ち切った。図3.5.4から1200℃及び1250℃ではCase B、Case Cいずれにおいてもクロム系耐火物における溶出液のクロム濃度は無処理飛灰より脱塩飛灰のほうが高くなっている。また、非クロム系にあっても同様であった。1300℃と1350℃を見るとクロム系では溶出液クロム濃度は無処理飛灰のほうが高くなっている。濃度はすべての溶出液で5mg/lを中心に分散しており、10mg/lを超えるものはなく、Case A(図3.5.1)に比べて低いレベルにある。このように反復熱負荷試験で得られた結果は、当初の期待に反する結果となった。両者における試験方法の相違は、反復加熱においては耐火物E0の面1に、1回加熱では面2に飛灰試料をセットしている点であるが、これが試験結果に現れているかどうかは不明である。

表 3.5.3 溶出液クロム濃度(mg/l)

無処理	脱塩
クロム系 1200	13	3.6
非クロム系 1200	0.90	2.7
クロム系 1250	10	1.1
非クロム系 1250	0.46	0.71
クロム系 1300	42	0.70
クロム系 1350	47	6.7

(注)固液比は1:10

表 3.5.4 反復加熱における

溶出液クロム濃度(mg/l)

無処理	脱塩
クロム系 1200	1.4	5.2
クロム系 1200-1	1.2	6.5
クロム系 1200-2	0.49	4.8
クロム系 1200-3	0.47	4.4
クロム系 1200-4	0.34	5.1
クロム系 1200-5	0.32	4.8
非クロム系 1200	0.14	4.7
クロム系 1250	1.6	2.5
クロム系 1250-1	0.48	2.9
クロム系 1250-2	0.37	3.0
クロム系 1250-3	0.22	2.9
クロム系 1250-4	0.06	3.0
クロム系 1250-5	0.10	3.2
非クロム系 1250	0.02	1.6
クロム系 1300	4.9	0.18
非クロム系 1300	0.04	1.8
クロム系 1350-1	6.4	0.34
非クロム系 1350-1	0.03	0.11

図3.5.3 溶出液Cr濃度

図3.5.4 溶出液Cr濃度（反復加熱）
##### 3.5.5.3 SEM 解析

耐火物 E0 を使って熱負荷試験をする前に使用済の耐火物 B1 を用いて温度 1200℃で予備試験を行い、SEM 観察を行った。試料の切断、観察面を写真 3.5.5 に示し、SEM 画像を写真 3.5.6 及び 3.5.7 に示す。

写真 3.5.5 耐火物 B1 試料の切断と SEM 観察面

写真 3.5.5 左上の切片 1-A は無処理飛灰側、同右下の切片 4-A は脱塩飛灰側のもので、写真 3.5.6 は切片 1-A の 1 を、写真 3.5.7 は切片 4-A の 1 をそれぞれ観たものである。これらの写真から特徴的なところを列挙すると、

➢ 無処理飛灰側の1-A-1に明瞭な斑点が認められ、ClとKが高濃度、Naもやや高く、これに対して斑点部のCr、Mg、Oは低濃度になっている。

➢ 脱塩飛灰側 4-A-1 には特徴的な模様はないが、Cl、K、Na が高いところは、Cr、Mg、O が低くなっている。

Ca は無処理側、脱塩側いずれにおいても万遍なく分布している。

AI は脱塩側で高濃度になっている。

となり、耐火物主成分の Cr や Mg、これらの酸化物としての O がアルカリ金属、特にカリウム K や Cl に置き換わっていることがうかがわれたが、耐火物が使用済であることを考慮しておく必要がある。
写真 3.5.6 切片 1-A-1 SEM 画像

写真 3.5.7 切片 4-A-1 SEM 画像
上記予備的熱負荷試験及びSEM観察の両結果を基に未使用の耐火物EOを使って熱負荷試験を行い、図3.5.2に示した切片を作成し、SEM観察に供した。対象とした切片はクロム溶出濃度が高かったCase A(1回加熱)で得られたものとし、ここでは溶出液のクロム濃度が最も高かった1350℃、飛灰試料が溶着した1400℃で得られた試料について検討する。まず、比較対照として加熱前の耐火物のSEM画像を写真3.5.8(断面)及び3.5.9(接触面)に示した。

温度条件 1350℃について、写真 3.5.10 に断面 1(短軸方向)の、写真 3.5.11 に断面 2(長軸方向)の、写真 3.5.12 に耐火物/飛灰の接触面の模様を示す。写真 3.5.10 の断面 1 について、無処理飛灰側(写真上段)において点線(耐火物と飛灰試料の接触部)の右側で高輝度のものが観られ、一部の試料の付着が認められる。特に輝度が高い、すなわち高濃度になっているのは Ca、Mg、Na、Si であった。これとは逆に、耐火物の主要構成成分である Al、Cr は点線の左側で高濃度になっており、Si も右側より弱いが相当の輝度を有している。接触部を詳しく観ると、Ca において接触部から耐火物側にグラデーションが形成されていることから、濃度勾配が認められる。Mg、Na においても同様の傾向を呈している。最も注目すべき Cr については顕著な濃度勾配が認められなかった。脱塩飛灰側(写真下段)について、飛灰試料が溶着しこれを剥がしたため点線の左側に試料の痕跡はなく、典型的な濃度勾配も認められない。Ca においてわずかに濃淡が認められるが、濃度勾配になっているかどうかは明らかでない。また、Cl、K の挙動も注目の対象であったが顕著な特徴は認められなかった。写真 3.5.11 の断面 2 の観察においても断面 1 と同様の傾向が認められた。断面 1 と断面 2 について、両者は軸方向が異なるだけで飛灰による侵食作用は同等と考えられる。写真 3.5.12 の接触面について、無処理飛灰側(写真上段)の視野に試料を盛った部分とそうでない部分が入るように調整した。Ca と Cr を対比すると、Ca が輝度の部分は Cr が低輝度に、Ca が低輝度の部分は Cr が高輝度になっている。このほか試料を盛った部分で濃度が高いのは Mg、Si で、その逆は Na、Zn であった。脱塩飛灰側(写真下段)においては、Ca、Si で明瞭な斑模様が観られ、Mg、Na もその傾向を呈している。脱塩飛灰試料の痕跡と考えられる。

温度条件 1400℃について、写真 3.5.13 に断面 1 の、写真 3.5.14 に断面 2 の、写真 3.5.15 に耐火物/飛灰の接触面の模様を示す。試料の剥離が困難なことから、厳密には接触面は溶融試料表面で、試料有の部分と無の部分を視野に入れている。断面 1、断面 2 とも Ca において輝度のグラデーションが認められ、Mg、Na においても同様の傾向が観られた。Cr については顕著な濃度勾配が認められなかった。

以上、1350℃及び1400℃の試料のSEM観察を行った結果、写真3.5.6から予想される侵食のイメージには至らず、Ca、Mg、Naが何らかの作用を及ぼしている形跡が認められるにとどまった。本SEM観察で得た222組の画像データから代表例として1200℃、1250℃及び1300℃におけるデータを巻末に掲げておく。
写真 3.5.8 加熱前における断面の SEM 画像

写真 3.5.9 加熱前における接触面の SEM 画像
写真 3.5.10 1350℃における断面 1 の SEM 画像（上段：無処理飛灰、下段：脱塩飛灰、点線は接触面）
写真 3.5.11 1350℃における断面 2 の SEM 画像（上段：無処理飛灰、下段：脱塩飛灰、点線は接触面）
写真 3.5.12 1350℃における接触面の SEM 画像（上段: 無処理飛灰、下段: 脱塩飛灰）
写真 3.5.13 1400℃における断面 1 の SEM 画像（上段：無処理飛灰、下段：脱塩飛灰、点線は接触面）
写真 3.5.14 1400℃における断面 2 の SEM 画像 (上段: 無処理飛灰、下段: 脱塩飛灰、点線は接触面)
写真 3.5.15 1400℃における接触面の SEM 画像（上段: 無処理飛灰、下段: 脱塩飛灰）
### 3.6 焼却灰中の塩類による焼却飛灰の質的改変への影響

溶融施設で処理されている対象物の主なものは焼却飛灰と焼却灰であり、塩類を多量に含むこの飛灰が溶融炉に悪影響を与えていることが示唆された。この悪影響を避けるためには、

☐ 現行の含塩飛灰を質的改変した脱塩飛灰に改める

含塩飛灰は山元還元等の外部処理に委ねる

方策があるが、本研究ではその趣旨から前者を前提としている。ここで確認しておかなければならないことは、溶融対象物である焼却灰にも塩類が存在し、かつ飛灰に対比すれば、その発生量は格段に多いことから、これに含まれる塩類が飛灰の脱塩効果を弱める可能性である。表3.6.1は筆者らの過去の調査結果から代表的項目を示したものである。飛灰及び焼却灰の0.5mm以下と0.5～4mmのものにつき本研究と同様の水洗処理を施している。KとNaは0.5mm以下の微粒子に多く、Caは0.5mm以下と0.5～4mmの間に差はほとんど見られない。各成分の焼却灰粒度2階級の濃度を合わせ、かつ発生比を焼却飛灰1に対し焼却灰9として焼却灰側の総量を求め、これと飛灰の各成分濃度を比較すると表3.6.2のようになり、CaとKは依然として飛灰側が高く、Naは両者同程度である。このことから焼却灰中の塩類が焼却飛灰の脱塩効果を著しく低下させることはないといえる。ただし、焼却飛灰を投入していない溶融炉にあっても排ガス中に高濃度の塩化水素が検出されたり、溶融飛灰中の塩類濃度が高かったりするケースが見られるので、事前に焼却飛灰や焼却灰の性状を十分に把握しておくことが肝要である。

表 3.6.1 焼却飛灰及び焼却灰の水洗液の性状 (単位: mg/l)

Ca	K	Na
烧却飛灰 X	9,900	42,000	21,000
烧却飛灰 Y	4,300	22,000	18,000
烧却灰 X(0.5mm 以下)	67	590	2,000
烧却灰 X(0.5～4mm)	69	180	650
烧却灰 Y(0.5mm 以下)	180	580	1,700
烧却灰 Y(0.5～4mm)	190	220	650

表 3.6.2 焼却飛灰及び焼却灰の塩類総量比較 (単位:mg/l)

Ca	K	Na
烧却飛灰 X	9,900	42,000	21,000
烧却灰 X	1,200	6,900	24,000
烧却飛灰 Y	4,300	22,000	18,000
烧却灰 Y	3,300	7,200	21,000
### 3.7 溶融対象物の物理組成

#### 3.7.1 溶融対象物の分級

試料 3～5kg を量りとり、乾燥器で約 48 時間乾燥し水分を測定し、次いで乾燥試料をふるいで 0～0.5mm、0.5～1mm、1～2mm、2～4mm、4mm 以上の 5 階級に分級した。分級操作はふるい振盪器を使用し、最大の強度で約 10 分間振盪し、各クラスの重量を測定した。

溶融対象物分級結果を表 3.7.1 に、グラフ化したものを図 3.7.1 に示す。また、写真 3.7.1 及び写真 3.7.2 に各クラスの模様を示す。水分を見ると、溶融対象物 C1、C2 はほぼ乾燥状態にあり、溶融対象物 D では 17% とやや湿った状態にあった。固形分を見ると、溶融対象物 C1 及び C2 は 0.5mm 以下の細粒灰と 4mm 以上の粗粒灰に偏って分布しており、溶融対象物 D では分布の偏りは顕著でなかった。溶融不適物、又はその必要のないものが粗粒灰に多く見られ、これが全体に占める割合（乾ベース）は、溶融対象物 C1 で 30%、C2 で 46%、D では 15% であった。0.5mm 以下の細粒灰はいずれの溶融対象物においても約 1/3 を占めていた。

表 3.7.1 溶融对象物分级结果

溶融对象物C1	溶融对象物C2	溶融对象物D
湿润灰 乾燥灰	湿润灰 乾燥灰	湿润灰 乾燥灰
水分%	0.43	0.32	17.4
固形分%	<0.5mm	32.0	32.1	34.6	34.7	25.8	31.2
0.5~1mm	5.6	5.6	5.7	5.7	17.0	20.5
1~2mm	11.5	11.5	5.7	5.7	15.0	18.2
2~4mm	20.1	20.2	7.3	7.3	12.7	15.3
4mm<	30.5	30.6	46.5	46.6	12.3	14.8

図 3.7.1 溶融对象物分级結果
写真 3.7.1 溶融对象物 C1、C2 分級結果

写真 3.7.2 溶融对象物 D 分級結果

#### 3.7.2 粗粒对象物

前節で分級した粗粒灰につき物理組成を分析した。分類の順序として、まず磁石で選別できるものを分類し、次いで金属、ガラス・陶磁器類、クリンカー、石・ガレキ等を同時並行的に分類した。なお、廃プラスチックが入っている溶融対象物 D の粗粒灰については、プラスチック等の未燃物の分類が困難なため、前もって水を混合して浮遊するものを除去してから、磁選等の分類作業に入った。また、識別できないものは「その他」とし、この中には微細なガラス・陶磁器類や小石・ガレキ等が含まれている。
粗粒対象物の物理組成を表 3.7.2 に、グラフ化したものを図 3.7.2 に示す。また、写真 3.7.3 及び写真 3.7.4 に分類した成分の模様を示す。粗粒対象物 C1、C2 における主成分は、磁選物、ガラス・陶磁器類及びクリンカーで、溶融対象物全体に占める割合は、それぞれ 5～6%、7～9%、7～27%となっている。また、アルミニウムも少なからず認められ、3%弱を占めている。磁選物、ガラス・陶磁器類、アルミニウムはごみ中の不燃物に由来し、クリンカーは焼却過程で発生するものである。中には写真 3.7.5 に示すように陶磁器がクリンカーに包まれたものがあった。粗粒対象物 D では、あらかじめ水で浮遊物を除去し、その際に十分攪拌洗浄したにもかかわらず、形や色相を見て識別するのが困難なものが多くを占めた。溶融対象物全体に占める割合は、磁選物、浮遊性物質、クリンカー・石・ガレキがいずれも 1%強、識別できないものが 10%であった。

表 3.7.2 粗粒对象物理组成

粗粒対象物C1	粗粒対象物C2
粗粒灰	全体	粗粒灰	全体
磁選物	17.8	5.4	12.9	6.0
ガラス・陶磁器類	29.9	9.1	14.6	6.8
アルミニウム	9.0	2.8	5.1	2.4
非鉄金属	3.6	1.1	0.3	0.1
未燃	0.1	0.0	0.1	0.0
クリンカー	24.4	7.5	59.0	27.5
その他(識別不可)	15.2	4.7	8.0	3.7
計	100.0	30.6	100.0	46.6

单位：%

施設D	単位:%
粗粒対象物D
粗粒灰	全体
磁選物	8.3	1.2
ガラス・陶磁器類	4.3	0.6
非鉄金属	1.6	0.2
浮遊性物質	7.6	1.1
クリンカー、石、ガレキ	11.1	1.6
その他(識別不可)	67.1	10.0
計	100.0	14.8

図 3.7.2 粗粒对象物物理組成(粗粒灰中割合)
1 磁選物

2 アルミニウム

3 非鉄金属

4 ガラス、陶磁器類

5 クリンカー

6 未燃物

7 その他

写真 3.7.3 粗粒对象物 C1、C2 分類結果(上段:C1、下段:C2)

写真 3.7.4 粗粒対象物 D 分類結果
写真 3.7.5 クリンカーに包まれた陶磁器(粗粒対象物 C2)

#### 3.7.3 高度分離による負荷削減の可能性

焼却灰等の溶融処理は、

・飛灰や焼却灰中のダイオキシン類の分解

・飛灰や焼却灰中の有害な金属の安定化・不溶化

・飛灰や焼却灰の減容化による最終処分場(埋立地)の残余年数の増加

を目的として行われている。

ダイオキシン類や有害な金属の点からは焼却飛灰が問題とされており、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」はこれを「特別管理一般廃棄物」とし、適切な収集、運搬、処分及び再生を求めている。また、焼却灰についても、微細粒子側に有害金属が多く存在することが知られて、これらを考慮すると、溶融すべきは飛灰と微細な焼却灰ということができる。

最終処分場(埋立地)の残余年数の増加の点で見ると、溶融処理は廃棄物の減容手段であり、減容効果が期待できないものはその必要はないといえる。

前述した粗粒灰を見ると、構成成分は磁選物、ガラス・陶磁器類、アルミニウムを含む非鉄金属、クリンカー等であり、これらはいずれも溶融しても減容効果が期待できないものである。したがってこれらをふるい分けや磁気分離を通して徹底的に除去することにより溶融施設の量的負荷が削減され、負荷量と消費エネルギーは正の相関関係にあるので、熱源費の削減が期待できる。
竣工間もない施設では、補修箇所も少ないこともあり、経費は低く抑えられているが、今後は増大が見込まれることから、機器、材料の長寿命化及び工事費の縮減に取り組む必要があるとしている。

図 3.1.4 東京清掃組合における処理量と経費の推移

図3.1.5 平成19年度東京清掃組合経費内訳

### 3.2 排ガスの性状

今年度溶融排ガス測定の対象とした施設Ⅰは、焼却設備117.5t/d×2基及び溶融設備26t/d×2基を有する施設で、溶融設備は常時1炉の交互運転を行っている。処理フローは図3.2.1に示すとおりで、熱源は燃料式を採用している。焼却設備で発生した焼却飛灰は溶融処理せず、薬剤処理して山元還元している。両炉での排ガス測定は、炉の運転計画上困難であったため、1炉で1週間間隔を空けて2回測定した。表3.2.1に測定結果を、表3.2.2に溶融対象物1ト当りの乾き排ガス量、ばいじん、塩化水素及び硫黄酸化物の発生量を示す。塩分を多く含む焼却飛灰が入っていないにも関わらず、塩化水素と硫黄酸化物の濃度が高くなっているのが特徴として挙げられる。
図 3.2.1 施設 I の溶融処理フロー

表 3.2.1 施設 I 溶融炉排ガス測定結果

2号(1回目)	2号(2回目)
BF入口	BF出口	BF入口	BF出口
乾ガス量	m³/hr	4670	5700	4,680	5,640
ばいじん	g/m³	13	<0.001	9.2	<0.001
塩化水素	mg/m³	1000	640	670	460
硫黄酸化物	ppm	350	290	190	110
測定日	2011年12月8日	2011年12月15日

表 3.2.2 排ガス等発生原単位

施設Ⅰ溶融炉
乾き排ガス量	4,300 Nm³/t
ばいじん	48 kg/t
塩化水素	3.6 kg/t
硫黄酸化物	3.3 kg/t

### 3.3 飛灰等の性状

前年度に引き続いて焼却飛灰 A1、焼却飛灰 A2 及び焼却飛灰 B1 を分析し、今年度新たに焼却飛灰 G、焼却飛灰 H、溶融飛灰 I-1 及び溶融飛灰 I-2 を追加した。なお、焼却飛灰 H は流動床炉の飛灰である。表 3.3.1 に飛灰の組成を、表 3.3.2 に飛灰溶出液濃度をそれぞれ示す。焼却飛灰組成では、Al、Ca、K、Na、Si が主なところで、焼却飛灰 H は Al と Si が高く、流動床炉の特徴が現れている。溶融飛灰組成では、K、Na が高くなっている。焼却飛灰溶出液では、Ca、K、Na が高いが、流動床炉の焼却飛灰 H では他（固定床炉）に比べて低い。溶融飛灰溶出液では K、Na が高い。溶融飛灰の Mg について、組成において焼却飛灰を大きく下回っているが、逆に溶出液においては焼却飛灰を大きく上回っている。
飛灰組成と溶出液において最も注目すべきは、溶融飛灰 I-1、I-2 の K と Na である。溶融処理しているのは焼却灰のみで、塩分の多い焼却飛灰は別に処理している。前節の溶融炉排ガスで高濃度が検出された塩化水素及び本節の溶融飛灰中の K と Na の供給源は焼却飛灰ではないことから、溶融施設の負荷削減のために検討している焼却飛灰の脱塩処理に再考を促す結果となった。

表 3.3.1 飛灰の組成 (%)

Al	Ba	Ca	Cr	Fe	K	Li	Mg	Mn	Na	Si	Sr	Ti	Zr
烧却飛灰 A1	5.3	0.03	5.9	0.02	0.57	2.4	<0.01	0.29	0.07	3.4	5.4	0.02	0.97	<0.01
烧却飛灰 A2	5.9	0.04	11	0.02	0.58	2.9	<0.01	0.57	0.04	4.0	5.9	0.02	0.89	<0.01
烧却飛灰 B1	2.8	0.02	5.6	0.01	0.22	4.1	<0.01	0.30	0.04	4.4	3.9	<0.01	0.56	<0.01
烧却飛灰 G	2.9	0.07	7.0	0.02	0.77	1.3	<0.01	0.32	0.08	2.3	3.1	0.03	0.35	<0.01
烧却飛灰 H	9.3	<0.01	6.0	<0.01	0.16	2.8	<0.01	0.38	0.02	3.1	8.5	0.02	0.30	<0.01
溶融飛灰 I-1	0.40	<0.01	0.18	<0.01	0.19	16	<0.01	0.01	<0.01	11	1.8	<0.01	0.01	<0.01
溶融飛灰 I-2	0.49	<0.01	0.07	<0.01	0.13	15	<0.01	0.01	<0.01	11	2.1	<0.01	0.01	<0.01

表 3.3.2 飛灰溶出液濃度(mg/l)

Ba	Ca	Cr	K	Li	Mg	Na	Sr	Cl	Br	SO4	DS
烧却飛灰 A1	1.9	12,000	0.91	9,500	2.3	0.12	9,700	7.3	29,000	350	2,400	66,000
烧却飛灰 A2	1.6	5,000	2.2	10,000	2.5	0.10	10,000	6.2	32,000	310	2,600	66,000
烧却飛灰 B1	5.8	13,000	0.94	11,000	1.6	0.21	12,000	8.1	50,000	510	1,400	120,000
烧却飛灰 G	4.6	13,000	0.14	7,600	1.9	0.12	6,400	11	37,000	140	1,700	76,000
烧却飛灰 H	11	10,000	0.92	1,300	0.85	0.10	4,600	5.6	12,000	73	33	25,000
溶融飛灰 I-1	0.20	230	0.16	60,000	7.3	33	27,000	0.03	200,000
溶融飛灰 I-2	0.23	250	0.16	55,000	7.1	33	27,000	0.03	200,000

### 3.4 耐火物及び炉内生成物の性状

前年度において施設 D で採取し、又は提供を受けた耐火物及び炉内生成物ならびに今年度において施設 E から提供を受けたものにつき組成分析等を行った。確保したサンプルは耐火物 D1～D6、耐火物 E1、生成物 D1～D6 及び生成物 E1 である。耐火物はいずれも使用済みのもので、前年度に分析した耐火物 B1、B2 と同様に Cr を主要成分とするクロム系耐火物である。これらのサンプルにつき、化学組成分及び溶出試験を行った。なお、分析にあたって硬くて強固な試料をすべて粉末に処理するのは困難なことから、施設 D の耐火物は D6 を代表として選定し、色相の異なる部位からサンプルを抽出し分析に供した。生成物は形状、性状、発生箇所ともそれぞれ異なることからすべてを分析対象とした。また、生成物においても色相の異なる部位は個別に分析し、さらに断面が層をなしているところは、2～3 層に別けて分析した。分析に供した耐火物及び生成物の外観を写真 3.4.1～3.4.3 に示す。
写真 3.4.1 耐火物 D6 の外観

写真 3.4.2 耐火物 E1 及び生成物 E1 の外観
写真 3.4.3 生成物 D1～D6 の外観

#### 3.4.1 耐火物

表 3.4.1 に耐火物の組成分析結果を示す。表中の耐火物 D6 の末尾に付した Y は黄色、G は緑色、B は茶色～赤色を呈する試料を示し、耐火物 E1 の末尾の 1 は表面剥離物(大)、2 は同(小)、3 は表面の切削物を示している。

耐火物 D6-Y と耐火物 D6-G は、主成分である Al、Cr 及び Si の各濃度の間に大きな差がないことから耐火物本体と考えられるが、D6-Y は Ca、K、Na を多く含んでいること、黄色を呈していることから耐火物本体の Cr が侵食されて 6 価に変化していると考えられ、また D6-G にも K、Na が少なからず存在しており、侵食過程にあると考えられる。耐火物 D6-B では、Al と Cr が少なく、Ca、Fe、Si が多いことから、耐火物よりもクリンカーに近いものと推定される。

耐火物 E1 については、E1-1、E1-2、E1-3 いずれも、Al と Cr が主体となっているが、E1-2 ではわずかに K と Na が認められ、侵食が始まっている可能性が考えられる。
表 3.4.1 耐火物組成分析結果 (单位:%)

Al	Ca	Cr	Fe	K	Mg	Mn	Na	Si	Ti	Zr
耐火物 D6-Y	20	5.7	6.4	0.63	11	0.03	<0.01	2.5	4.1	0.74	0.01
耐火物 D6-G	28	0.71	6.4	0.25	1.5	0.02	<0.01	1.1	5.4	0.97	0.02
耐火物 D6-B	12	14	0.98	1.2	1.8	0.47	0.04	2.3	6.7	0.88	<0.01
耐火物 E1-1	51	<0.01	3.5	0.03	<0.01	<0.01	<0.01	<0.01	0.47	0.02	<0.01
耐火物 E1-2	52	<0.01	3.4	0.03	0.03	<0.01	<0.01	0.36	0.41	0.02	<0.01
耐火物 E1-3	50	0.02	5.0	0.35	<0.01	0.01	<0.01	<0.01	0.73	0.05	<0.01

表 3.4.2 に耐火物の溶出試験結果を示す。本溶出試験では固液比 1:4 としているが、供試体が少量の場合は 1:10 とした。

表 3.4.2 で耐火物 D6 を見ると、黄色の D6-Y には溶出成分 DS が大量に存在し、参考写真に見るとおり溶出液は鮮やかな黄色を呈していることから溶出液中の Cr は 6 価である。Cr の供給源は耐火物と溶融対象物と考えられるが、一般に焼却灰等からの Cr の溶出は小さいといわれていることから、耐火物が Cr 供給源で、高温下で溶融対象物の侵食作用を受けて 6 価に変化し、溶出したものと推定される。耐火物 D6-G も薄い黄色を呈しており、D6-B もわずかながら呈色していることから、耐火物の色により侵食の程度が異なっている。

耐火物 E1 は使用済みであるが、比較的新しくその原型をとどめている。剥離物と表面切削で得た試料において Cr が検出されており、長期使用においては侵食が進行する可能性があると考えられる。

使用済み耐火物からの Cr の溶出は、前年度の分析においても確認されており、今回の結果と合せて、クロムを含む耐火物は高温化で侵食されて 6 価に転じることが明らかになった。

表 3.4.2 耐火物溶出試験結果 (単位: mg/l)

Ca	Cr	K	Mg	Na	DS
耐火物 D6-Y	580	4,600	2,20	5.7	6,000	43,000
耐火物 D6-G	180	140	55	0.78	270	2,100
耐火物 D6-B	150	13	42	0.39	340	2,000
耐火物 E1-1	1.3	1.4	0.10	0.29	31	400
耐火物 E1-2	<0.01	1.3	0.59	0.09	180	650
耐火物 E1-3	130	0.09	2.0	2.1	85	750

（注） DS: 溶解性物質

耐火物 E1-3 については、サンプル量少につき固液比 1:10

参考写真(5倍希釈の溶出液の色)

#### 3.4.2 生成物

表 3.4.3 に生成物の組成分析結果を示す。表中の生成物試料名の枝番-1は、層が形成されている試料の外側の層を、-2は内側の層をそれぞれ表し、Y、G、Bの記号は前述と同様である(GYは黄緑色)。
炉内生成物の化学組成においては、多くのサンプルでCaが主成分となっており、次いでAl又はSi、さらにFeが主要なところを占めている。アルカリ金属を見ると、Kを10%以上含有するものが1検体、5%以上が1検体、1%以上が3検体見られ、Naでは濃度10%以上が1検体、5%以上が1検体、1%以上が8検体であった。Crは1%を越えるものが4検体あった。試料別に見ると、生成物D3-1、D3-2GY、D6-2、D6-2Gで上記成分のいずれかが高濃度になっている。

表 3.4.3 生成物组成分析结果 (单位:%)

Al	Ca	Cr	Fe	K	Mg	Mn	Na	Si	Ti	Zr
生成物 D1-1B	3.5	25	0.02	1.9	0.04	2.5	0.05	0.13	5.0	0.60	<0.01
生成物 D1-1Y	2.2	24	0.01	1.7	0.63	0.72	0.04	0.25	5.0	0.32	<0.01
生成物 D1-2	4.2	25	0.01	2.0	0.05	2.8	0.06	<0.01	7.2	0.77	<0.01
生成物 D2-1	3.6	26	0.02	1.8	3.3	0.85	0.04	2.6	6.6	0.75	<0.01
生成物 D2-2	5.0	26	0.02	2.3	0.37	0.79	0.05	1.7	7.0	0.88	<0.01
生成物 D3-1	3.9	16	0.39	1.3	10	0.63	0.03	5.2	3.7	0.57	<0.01
生成物 D3-2GY	22	3.0	4.7	0.15	5.4	0.11	0.01	14	1.3	0.86	0.01
生成物 D4-1	5.2	29	0.03	2.7	0.63	0.84	0.06	2.7	7.0	1.1	<0.01
生成物 D4-2	5.8	29	0.02	2.2	0.14	2.9	0.05	0.16	8.0	0.94	<0.01
生成物 D5-1	5.3	32	0.04	2.5	0.04	2.7	0.07	1.6	5.3	1.1	<0.01
生成物 D5-2	5.2	33	0.03	1.8	0.03	2.6	0.06	1.7	7.1	0.63	<0.01
生成物 D6-1	10	25	0.42	1.5	0.19	1.0	0.04	1.3	8.0	0.48	<0.01
生成物 D6-2	18	11	3.5	1.6	2.1	0.58	0.05	2.1	6.2	0.80	<0.01
生成物 D6-2G	29	0.60	6.2	0.21	1.4	0.02	<0.01	1.6	5.2	0.93	<0.01
生成物 E1	26	4.0	4.2	2.6	0.11	0.12	0.09	0.35	5.3	0.44	<0.01

表 3.4.4 に生成物の溶出試験結果を示す。試料別には前述の生成物 D3-1、D3-2GY、D6-2、D6-2G のほか、D2-1 にもやや高いものが見られた。生成物 D2-1、D3-1、D3-2GY では溶解性の Ca、K、Na が高く、生成物 D6-2、D6-2G ではこれらは低く、Cr がやや高く検出されている。生成物 D6 は写真 3.4.3 に見るとおり耐火物に付着しており、その影響が考えられる。

表 3.4.4 生成物溶出試験結果 (単位: mg/l)

Ca	Cr	K	Mg	Na	DS
生成物 D1-1B	100	0.07	2.0	0.05	7.0	300
生成物 D1-1Y	33	0.01	11	0.66	36	250
生成物 D1-2	62	0.01	0.16	0.29	7.4	150
生成物 D2-1	780	0.39	2,400	0.25	5,100	34,000
生成物 D2-2	43	0.01	8.0	0.17	30	300
生成物 D3-1	650	0.09	29,000	4.7	23,000	79,000
生成物 D3-2GY	690	0.06	3,700	3.0	3,100	37,000
生成物 D4-1	180	0.03	430	0.09	510	3,000
生成物 D4-2	61	0.01	4.4	0.18	14	250
生成物 D5-1	100	0.04	3.9	0.07	10	350
生成物 D5-2	120	0.05	0.87	0.04	7.3	390
生成物 D6-1	65	0.13	2.4	0.05	22	300
生成物 D6-2	11	1.1	16	0.20	78	550
生成物 D6-2G	65	5.0	6.4	0.16	23	350
生成物 E1	44	0.17	3.5	0.14	13	350
写真 3.5.2 加熱実験に供した耐火物切片

#### 3.5.2 烧却飛灰供試体

焼却飛灰の供試体は、焼却飛灰 B1（平成 22 年 7 月採取）を調整して作成した。焼却飛灰 750g を精製水 30 に溶解し、1 時間攪拌したのち一夜静置し、上澄液を捨て得られた泥状の残渣を乾燥したものである。無処理飛灰試料と脱塩飛灰の性状を表 3.5.2 に示した。DS を指標にした脱塩率は 94% である。

表 3.5.2 焼却飛灰供試体の性状

Ca	Cr	K	Na	DS
溶出液	無処理燒却飛灰	33,000	**	27,000	27,000	95,000
mg/l	脱塩燒却飛灰	1,290	**	150	270	6,100
含有量	無処理燒却飛灰	5.5	0.013	4.0	3.5	**
%	脱塩燒却飛灰	6.5	0.015	0.35	0.062	**

#### 3.5.3 実験条件

設定すべき要素として、温度、保持時間及び昇温速度があり、比較対照として非クロム系耐火物における侵食の状況を観ておく必要がある。本試験では次のように実験条件を設定した。加熱前の外観を写真3.5.3に示す。

温度条件：1200、1250、1300、1350、1400℃

保持時間：1時間

异温速度：室温→(30min)→400℃