[发明专利]有害物质的不溶化剂及有害物质的不溶化方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对土壤、煤灰、焚烧灰等中所含的有害物质进行溶出抑制的不溶化剂组成。

背景技术

在日本，被认定为土壤污染的土地件数自平成8年以来飞跃性地增加，目前，推断在约32万处的土地发生土壤污染。此外，日本之外的土壤污染状况为，在美国推断有50万处，在欧洲、法国推断有70万处，在德国推断有30万处。进而，在亚洲地区，由于近年来的快速工业化，可以说在包括土壤污染的环境方面多重地产生各种问题。

根据日本环境省发表的“平成16年度土壤污染对策法的实施状况及土壤污染调查·对策事例等的调查结果”，截止到平成17年最后一天都道府县等掌握的土壤污染调查结果中，超标事例为1906件，显然日本的土壤污染现状非常严重。在这样的背景下，日本在平成15年实施了土壤污染对策法，给出以避免直接摄取所致的危险、摄取地下水等所致的危险为重点的对策，因此要求确立能够应对土壤污染对策法的严格环境基准的、根本的对策技术。

通过调查认定的土壤污染原因的详细内容为：重金属等超标事例为61％、挥发性有机化合物(VOC)超标事例为25％、复合污染超标事例为14％。重金属等的污染原因物质的次序为铅、砷、氟、六价铬、汞、氰基、硒、镉、硼、烷基汞的顺序，此外，在挥发性有机化合物(VOC)超标事例中，原因物质的顺序为三氯乙烯、四氯乙烯、顺-1，2-二氯乙烯等。

将普通废弃物、从垃圾处理设施排出的焚烧灰等处理残渣合并的填埋总量在平成13年达到990万吨。通过对垃圾进行筛选·破碎等的再资源化的努力，其填埋总量在逐年减少，但是普通废弃物的最终处理场所的剩余年数处于窘迫的状况。

因此，首先第1是要进行焚烧灰的减容处理，期望实现处理量的减少。此外，期望确实地将焚烧灰等中所含的有害物质无害化，在建设领域等中推进循环利用。

另一方面，经火力发电产生的大量煤灰的安全且经济的处理、循环利用的促进也成为重要课题。由于近年来原油价格的高涨，发电燃料正迅速地从石油向煤炭转变。平成14年末的3377万kW的煤炭火力发电设备计划在平成19年为3922万kW、在平成24年为4315万kW，由此，日本国内的煤灰产生量在平成14年末为约920万吨，而预测在平成19年末将达到约1000万吨。

查看目前煤灰的处理状况，排出量的55％得到有效利用，45％主要在海域进行填埋处理，但该填埋处理地的确保变得非常困难。此外，作为煤灰具体有效利用的用途，在水泥原料及土木·建筑领域中的利用占90％。

在日本排出的煤灰基本上重金属等的溶出很少，但局部存在硼、氟、六价铬、砷等的溶出量超过土壤环境基准的情况。煤灰由于在路基材料、轻质回填材料等建筑领域中的应用范围广，因此认为只要确立廉价且可靠的有害物质的不溶化技术，则能够进一步推进其循环利用。

作为被重金属等有害物质污染的土壤、灰的一般处理对策，可以举出置换法、土壤洗涤、遮蔽、不溶化处理等。置换法是将污染土在处理场所进行处理，与优质土进行置换的方法。此外，土壤洗涤是通过洗涤污染土而将土壤与污染物质分离后返回原地的方法，由于从土壤中除去有害成分，因此是安全且可靠的方法，但是成本较高，此外，会因处理污染土而产生废弃物。此外，遮蔽是通过设置板桩(sheet pile)、地下竖壁而将被污染的区域隔离·遮蔽的方法，是防止污染物质向邻接处移动、防止污染扩散的方法，并非着眼于污染土自身的无害化处理。

不溶化处理是将具有有害物质的溶出抑制效果的试剂与污染土、灰进行混合处理，再返回原地的方法，具有经济且不产生废弃物的优点。不溶化处理法是在置换法中，用于将污染土壤在处置场所进行处理，并以减少所含的有害物质的溶出量为目的而使用的。在这些技术中，不溶化处理由于经济性优异，因此适合大量产生的灰等废弃物的处理。例如，目前，大部分焚烧飞灰在进行不溶化处理后，在处理场所被处理。

铅是代表性的两性金属物质，具有在酸性区域作为阳离子，而在强碱性区域作为氢氧化物而容易溶解于溶液中的性质。因此，即使使用例如具有强碱特性的水泥或石灰进行不溶化处理，也难以阻止铅的溶出。

作为使土壤、灰中所含的铅不溶化的方法，有例如使用以轻烧氧化镁等为主的组合物进行不溶化处理，将土壤、灰的pH控制在中性～10左右的范围，将铅作为氢氧化物固定的方法。该方法简易，是极优异的方法，但难以适用于例如吹入有熟石灰的强碱性的焚烧飞灰等。