特許 6686577 重金属処理剤の必要添加量決定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6686577

(24)【登録日】2020年4月6日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】重金属処理剤の必要添加量決定方法

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/00 20060101AFI20200413BHJP

   B09C 1/08 20060101ALI20200413BHJP

   C02F 11/00 20060101ALI20200413BHJP

   G01N 21/83 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   B09B3/00 304G

   B09C1/08

   C02F11/00 JZAB

   G01N21/83

【請求項の数】5

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-51617(P2016-51617)

(22)【出願日】2016年3月15日

(65)【公開番号】特開2017-164677(P2017-164677A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2019年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003300

【氏名又は名称】東ソー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】高橋 義宏

【審査官】 齊藤 光子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０００８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６４６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５４０３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０９Ｂ１／００−５／００

Ｂ０９Ｃ１／００−１０

Ｇ０１Ｎ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

濁度法による重金属含有物に対する重金属処理剤の必要量の決定方法において、重金属含有物が鉛及びカルシウムを含有し、カルシウム含有量が鉛含有量の１５００倍モル以上である当該重金属含有物と水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩とを接触させて得られた水溶液に、重金属処理剤を添加して濁度を測定することを特徴とする重金属処理剤の必要量の決定方法。

【請求項2】

アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化カルシウムであることを特徴とする請求項１に記載の重金属処理剤の必要量の決定方法。

【請求項3】

アンモニウム塩が、塩化アンモニウム、又は硫酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の重金属処理剤の必要量の決定方法。

【請求項4】

重金属処理剤が、ジチオカルバミン酸塩であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重金属処理剤の必要量の決定方法。

【請求項5】

重金属含有物が、飛灰、汚泥、又は土壌であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の重金属処理剤の必要量の決定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、重金属含有物に重金属処理剤を加えて重金属を不溶化処理する際に、重金属処理剤の必要量を決定する方法及び該方法により決定された重金属処理剤を用いた重金属含有物の処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ジチオカルバミン酸塩は、飛灰、土壌、廃水等の重金属含有物に対する重金属の不溶化処理剤として用いられており、例えばジチオカルバミン酸塩であるピペラジン−Ｎ，Ｎ’−ビスカルボジチオ酸塩は重金属処理能が高く、熱及び酸に対して安定で有害ガスの発生がないため、飛灰用の重金属処理剤として広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

重金属含有物中の重金属を不溶化するためには、重金属処理剤の必要量を把握することが必要であるが、重金属処理剤の必要量を決定するためは、机上試験にて飛灰に重金属処理剤を添加して、加湿水添加、混練等の前処理を施し、さらに昭和４８年２月１７日環境庁告示第１３号法で定められる方法で重金属の溶出試験を行い、その溶出液中の重金属濃度を測定する公定法（以下、「１３号試験」という。）を行うことにより、溶出液中の重金属濃度を測定する方法がある。しかし、公定法は長時間を要するものであるため、飛灰の様に連続的に処理することが必要な重金属含有物に迅速に対応することが困難であった。

【0004】

それに対して、重金属処理剤の必要量を簡易的に決定する方法も種々提案されており、例えば、重金属含有物中に含まれる鉛と銅の含有量と重金属処理剤の必要量が比例する相関を利用して重金属処理剤の必要量を決定する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、重金属含有物中の鉛、銅をＩＣＰや原子吸光法等で分析するには前処理を含めると長時間を要し、また、高価な分析機器が必要であった。

【0005】

より簡易的かつ正確な方法として、例えば、重金属含有物から重金属を溶出した溶液に重金属処理剤を混合した際に生成する金属錯体の濁度変化を測定することにより、重金属処理剤の必要量を決定する方法が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照）。しかし、従来の濁度法では得られた結果に別途係数を乗ずる必要があり、その係数は重金属含有物の形態等によって異なり、重金属が十分に不溶化されない場合があるという問題があった。

【0006】

また、この問題に対応した重金属含有物に対する重金属処理剤の必要量の決定方法について、重金属含有物から重金属を水、カルボン酸で溶出させた溶液に、重金属処理剤を添加して濁度を測定し、濁度変化が一定となる終点又は濁度変化の変曲点における重金属処理剤の添加量から重金属処理剤の必要量を決定する方法（例えば、特許文献６参照）が提案されているが、この方法では重金属含有物が鉛及びカルシウムを含有し、カルシウムの含有量が鉛の含有量より１５００倍モル以上ある重金属含有物においては適応できず、この点の改良が望まれていた。

【0007】

一方、最近では各種酸性物質の存在、特に重金属と錯体形成能力を有する有機酸が存在する厳しい条件下においても重金属の溶出がないことが求められつつある。有機酸は生ごみ等が直接埋め立てされた場合に発生する可能性があり、その錯体形成能によって重金属処理剤と競争反応する結果、重金属の溶出を促進する場合がある。その様な条件に対する試験方法として、酢酸等の脂肪族カルボン酸や硝酸等の共存条件下において重金属の溶出を測定する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第３３９１１７３号公報

【特許文献2】特許第３８４３５５１号公報

【特許文献3】特許第４７８４３０９号公報

【特許文献4】特許第４７９３３１４号公報

【特許文献5】特許第４５９９９１３号公報

【特許文献6】特開２０１３−１３６０２６公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】廃棄物学会論文誌 Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．２，ｐｐ．７９−８８，２００２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、重金属処理剤の必要量を係数を用いることなく、直接、簡易的かつ正確に決定する重金属処理剤の必要量の決定方法及び該方法により決定された必要量の重金属処理剤を用いたカルシウムを含む重金属含有物の処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者等は、少なくとも鉛及びカルシウムを含有し、好ましくはカルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル以上である重金属含有物に対する重金属処理剤の必要量の決定方法について鋭意検討を重ねた結果、当該重金属含有物から水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩を含む水溶液で溶出させた溶出液に、重金属処理剤を添加して濁度を測定し、濁度変化の変曲点における重金属処理剤の添加量から重金属処理剤の必要量を決定できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

【0012】

以下に、本発明の重金属処理剤の必要量の決定方法及び当該方法により決定された重金属処理剤を用いた、少なくとも鉛及びカルシウムを含有し、好ましくはカルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル以上である重金属含有物の処理方法をさらに詳しく説明する。

【0013】

本発明の決定方法は、濁度法による当該重金属含有物に対する重金属処理剤の必要量の決定方法（以下、「決定方法」という。）において、重金属含有物から重金属を水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩を含む水溶液で溶出させた溶出液に、重金属処理剤を添加して濁度を測定することを特徴とする決定方法である。ここで、濁度法による重金属含有物に対する決定方法とは、重金属含有物から重金属を溶出した溶液に重金属処理剤を添加し、該水溶液の濁度を測定し、濁度変化の変曲点における重金属処理剤の添加量から重金属処理剤の必要量を決定する、少なくとも鉛及びカルシウムを含有し、好ましくはカルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル以上である重金属含有物に対する決定方法を意味する。

【0014】

本発明の決定方法では、当該重金属含有物から重金属を、水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩を含む水溶液で溶出させる。

【0015】

本発明の決定方法では、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物を用いることによって、重金属処理剤の必要量を決定することができる。

【0016】

本発明の決定方法で用いるアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物としては、特に限定はなく、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を挙げることができ、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムが好ましい。

【0017】

本発明の決定方法で用いるアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物の使用量は、カルシウムを含む重金属含有物の形態、カルシウムを含む重金属含有物の組成等によって異なり、飛灰の場合、使用する飛灰は０．１倍重量部〜２０倍重量部が好ましく、特に０．１倍重量部〜１０倍重量部が好ましい。

【0018】

本発明の決定方法で用いるアンモニウム塩としては、特に限定はなく、例えば塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム等のアンモニウム塩を挙げることができ、特に塩化アンモニウム、硫酸アンモニウムが好ましい。

【0019】

本発明の決定方法で用いるアンモニウム塩の使用量は、カルシウムを含む重金属含有物の形態、カルシウムを含む重金属含有物の組成等によって異なり、飛灰の場合、使用する飛灰は０．１倍重量部〜２０倍重量部が好ましく、特に０．１倍重量部〜１０倍重量部が好ましい。

【0020】

本発明の決定方法で用いる水の量としては特に限定はなく、当該重金属含有物に対して１００倍重量部〜１００００倍重量部の水を用いることが好ましい。

【0021】

本発明の決定方法における溶出処理としては特に限定はなく、当該重金属含有物に前記範囲の水を用いて、１〜３０分の攪拌又は振とう操作を行うことが好ましい。

【0022】

本発明の決定方法では、従来の方法と異なり、係数を用いることなく、当該重金属含有物に必要な重金属処理剤の必要量を決定することができる。

【0023】

本発明の決定方法では、重金属含有物が鉛及びカルシウムを含有し、カルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル未満の重金属含有物も測定可能であるが、当該重金属含有物のカルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル以上の重金属含有物から重金属を、水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩を含む水溶液で溶出させた溶出液に重金属処理剤を添加し、濁度を測定することが好ましい。

【0024】

当該溶液中に溶解した当該重金属含有物中の重金属は、重金属処理剤の添加によって不溶性の金属錯体を形成し、徐々に溶液の濁度が上昇する。溶解した全ての重金属が錯体形成された後には重金属処理剤をさらに添加しても濁度は変化しなくなる、又は変化が著しく小さくなるため、その点を変曲点とすることができる。

【0025】

例えば、重金属含有物が鉛及びカルシウムを含有し、好ましくはカルシウムの含有量が鉛の含有量の１５００倍モル以上の重金属含有物のｘグラムから重金属を、水、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物、及びアンモニウム塩を含む水溶液で溶出させ、当該水溶液に重金属処理剤を徐々に添加した際に、重金属処理剤をｙグラム添加した時が濁度変化の変曲点であれば、当該重金属含有物ｘグラムに対する重金属処理剤の必要量はｙグラムと決定できる。

【0026】

また、実際の重金属処理では、当該重金属含有物の形態、重金属含有量のバラツキ、重金属処理剤の混合方法等により重金属処理にバラツキが生じるため、本発明の決定方法で決定された重金属処理剤の必要量にさらに上乗せした量を使用することが好ましい。その場合の上乗せ量は、当該重金属含有物の形態、重金属含有量のバラツキ、重金属処理剤の混合方法等により異なり、通常飛灰の場合、飛灰に対して０．１ｗｔ％〜３．０ｗｔ％が好ましく、特に０．５ｗｔ％〜２．０ｗｔ％が好ましい。

【0027】

本発明における当該重金属含有物は重金属を含有する物質であれば特に限定はなく、例えば、飛灰、汚泥、及び土壌等が例示できる。

【0028】

本発明の決定方法で用いる重金属処理剤は特に限定はなく、特にジチオカルバミン酸塩、特にピペラジンのカルボジチオ酸塩（ピペラジン−Ｎ−カルボジチオ酸塩、ピペラジン−Ｎ，Ｎ’−ビスカルボジチオ酸塩のいずれか一方、又はそれらの混合物）であることが好ましい。ピペラジンのカルボジチオ酸塩としては、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩を挙げることができ、濁度を測定する観点から水溶性のアルカリ金属塩が好ましく、中でもナトリウム塩、カリウム塩が特に好ましい。

【0029】

本発明の決定方法で用いる重金属処理剤の添加方法は特に限定はなく、ポンプを用いた添加、ピペットによる添加等を例示することができ、精度の点からポンプを用いた添加が好ましい。また重金属処理剤の添加における時間間隔は特に限定はなく、濁度変化が安定し、測定によるばらつきを軽減する上で、１分以上が好ましく、特に２分以上の間隔で添加することが好ましい。

【0030】

本発明の決定方法における濁度の測定方法は特に限定はなく、例えば溶液中の濁度を光学的に検出できる吸光度計、レーザーセンサー等を用いることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明の決定方法は、当該重金属含有物中の重金属を不溶化できる重金属処理剤の必要量を係数を用いることなく、直接、簡易的、迅速かつ正確に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】重金属処理剤の必要添加量決定装置の検出部の概略図を示す。

【図2】飛灰サンプル１の溶出方法Ａにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図3】飛灰サンプル２の溶出方法Ａにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図4】飛灰サンプル３の溶出方法Ａにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図5】飛灰サンプル１の溶出方法Ｂにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図6】飛灰サンプル４の溶出方法Ｃにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図7】飛灰サンプル５の溶出方法Ｃにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図8】飛灰サンプル６の溶出方法Ｃにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図9】飛灰サンプル４の溶出方法Ｄにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図10】飛灰サンプル１の溶出方法Ｅにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図11】飛灰サンプル１の溶出方法Ｆにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図12】飛灰サンプル１の溶出方法Ｇにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図13】飛灰サンプル３の溶出方法Ｇにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図14】飛灰サンプル１の溶出方法Ｈにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図15】飛灰サンプル４の溶出方法Ｉにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図16】飛灰サンプル５の溶出方法Ｉにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図17】飛灰サンプル６の溶出方法Ｉにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【図18】飛灰サンプル４の溶出方法Ｊにおける重金属処理剤の必要添加量決定装置を用いた試験結果を示す。

【実施例】

【0033】

以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0034】

なお、以下の実施例、比較例において評価した飛灰サンプルを表１、表２に示す。

【0035】

【表1】

【0036】

【表2】

【0037】

表１は、各飛灰サンプルの元素換算含有量を示す。表２は、飛灰中のＣａの換算含有量（ｗｔ％）と飛灰１ｋｇあたりのモル（ａ）、Ｐｂの換算含有量（ｗｔ％）と飛灰１ｋｇあたりのモル（ｂ）、及びＣａのモル（ａ）／Ｐｂのモル（ｂ）のモル比を示す。

【0038】

飛灰サンプル１〜飛灰サンプル３は、Ｃａのモル（ａ）／Ｐｂのモル（ｂ）のモル比が１５００倍モル以上の飛灰サンプルであり、飛灰サンプル４〜飛灰サンプル６は、Ｃａのモル（ａ）／Ｐｂのモル（ｂ）のモル比が１５００倍モル未満の飛灰サンプルである。

【0039】

［溶出方法］
表３に各溶出方法で使用した薬剤を示し、以下に各溶出方法を記す。

【0040】

溶出方法Ａ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム１０ｍＬ、塩化アンモニウム０．５ｇを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル１．０ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0041】

溶出方法Ｂ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、水酸化カルシウム１．０ｇ、塩化アンモニウム０．５ｇを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル１．０ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0042】

溶出方法Ｃ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム１０ｍＬ、塩化アンモニウム０．５ｇを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル０．２ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0043】

溶出方法Ｄ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、水酸化カルシウム０．５ｇ、塩化アンモニウム０．５ｇを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル０．２ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0044】

溶出方法Ｅ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム１０ｍＬを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル１．０ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0045】

溶出方法Ｆ
２５０ｍＬのポリエチレン容器に純水２００ｇ、水酸化カルシウム１．０ｇを入れ混合した。この溶液に飛灰サンプル１．０ｇを入れ、攪拌機（スピンバー）で２分攪拌による溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0046】

溶出方法Ｇ
５００ｍＬのポリエチレン容器に飛灰サンプル１．０ｇ、純水２００ｇ、フタル酸水素カリウム３．０ｇを入れ、３０秒振とうによる溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム５ｍＬを加え、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0047】

溶出方法Ｈ
５００ｍＬのポリエチレン容器に飛灰サンプル１．０ｇ、純水２００ｇ、ＤＬ−リンゴ酸３．５ｇを入れ、３０秒振とうによる溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム１０ｍＬを加え、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0048】

溶出方法Ｉ
５００ｍＬのポリエチレン容器に飛灰サンプル０．２ｇ、純水２００ｇ、フタル酸水素カリウム３．０ｇを入れ、３０秒振とうによる溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム５ｍＬを加え、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0049】

溶出方法Ｊ
５００ｍＬのポリエチレン容器に飛灰サンプル０．２ｇ、純水２００ｇ、ＤＬ−リンゴ酸３．５ｇを入れ、３０秒振とうによる溶出処理を行い、重金属含有物の飛灰から重金属を溶出した。次に当該溶液をろ過後、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム１０ｍＬを加え、ｐＨが１２以上であることを確認し、ｐＨが１２未満であれば２０ｗｔ％水酸化ナトリウムで調整した。

【0050】

【表3】

【0051】

［決定方法］
溶出液を入れたガラスビーカーを図１のように投光器と受光器よりなるレーザーセンサーの間に設置した。レーザーセンサーはセンサー部としてＬＸ−０２（キーエンス社製）、コントローラ部としてＬＸ２−Ｖ１０（キーエンス社製）を使用した。その溶液を攪拌しながら受光量を測定し、受光量が安定してから、重金属処理剤（東ソー株式会社製：ＴＳ−３００（ピペラジンビスジチオカルバミン酸塩の４０ｗｔ％水溶液）の３．５ｗｔ％水溶液）を３分間隔で一定量づつ添加していき、その懸濁物質量の変化をセンサー部の受光量より検出した。

【0052】

実施例１〜実施例３
溶出方法Ａで飛灰サンプル１〜飛灰サンプル３を溶出試験した結果を表４に示す。

【0053】

【表4】

【0054】

何れも決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0055】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い実施例１〜実施例３の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表５〜表７と図２〜図４に示す。

【0056】

【表5】

【0057】

【表6】

【0058】

【表7】

【0059】

実施例１と実施例２は、１０ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰１ｇに対し重金属処理剤量が１０ｍｇ（飛灰に対して１．０ｗｔ％）を示した。実施例３は、５ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰１ｇに対し重金属処理剤量が５ｍｇ（飛灰に対して０．５ｗｔ％）を示した。この結果は、表８〜表１０に示す重金属処理剤の必要量を決定する１３号試験で得られた結果である飛灰サンプル１と飛灰サンプル２の１．０ｗｔ％、飛灰サンプル３の０．５ｗｔ％と一致した。

【0060】

【表8】

【0061】

【表9】

【0062】

【表10】

【0063】

実施例４
溶出方法Ｂで飛灰サンプル１を溶出試験した結果を表４に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0064】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い実施例４の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表１１と図５に示す。

【0065】

【表11】

【0066】

実施例４は、１０ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰１ｇに対し重金属処理剤量が１０ｍｇ（飛灰に対して１．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表８示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果の１．０ｗｔ％と一致した。

【0067】

実施例５〜実施例７
溶出方法Ｃで飛灰サンプル４〜６を溶出試験した結果を表４に示す。何れも決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0068】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い実施例５〜実施例７の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表１２〜表１４と図６〜図８に示す。

【0069】

【表12】

【0070】

【表13】

【0071】

【表14】

【0072】

実施例５は、１６ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が１６ｍｇ（飛灰に対して８．０ｗｔ％）を示した。実施例６は、９ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が９ｍｇ（飛灰に対して４．５ｗｔ％）を示した。実施例７は、４ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が４ｍｇ（飛灰に対して２．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表１５〜表１７で示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果と一致した。

【0073】

【表15】

【0074】

【表16】

【0075】

【表17】

【0076】

実施例８
溶出方法Ｄで飛灰サンプル４を溶出試験した結果を表４に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0077】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い実施例８の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表１８と図９に示す。

【0078】

【表18】

【0079】

実施例８は、１６ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が１６ｍｇ（飛灰に対して８．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表１５で示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果と一致した。

【0080】

比較例１
溶出方法Ｅで飛灰サンプル１を溶出試験した結果を表１９に示す。

【0081】

【表19】

【0082】

決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0083】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い比較例１の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２０と図１０に示す。

【0084】

【表20】

【0085】

比較例１は、２０ｍｇ添加した時点で変曲点が観測されるものの不明瞭であり、また変曲点における添加量は飛灰１ｇに対し重金属処理剤量が２０ｍｇ（飛灰に対して２．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表８に示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果の１．０ｗｔ％と一致しなかった。

【0086】

比較例２
溶出方法Ｆで飛灰サンプル１を溶出試験した結果を表１９に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0087】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い比較例２の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２１と図１１に示す。

【0088】

【表21】

【0089】

比較例２は、２０ｍｇ添加した時点で変曲点が観測されるものの不明瞭であり、また変曲点における添加量は飛灰１ｇに対し重金属処理剤量が２０ｍｇ（飛灰に対して２．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表８に示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果の１．０ｗｔ％と一致しなかった。

【0090】

比較例３〜比較例４
溶出方法Ｇで飛灰サンプル１、飛灰サンプル３を溶出試験した結果を表１９に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が白く濁り、受光量も２０００ｍＶ未満であった。

【0091】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い比較例３〜比較例４の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２２、表２３と図１２、図１３に示す。

【0092】

【表22】

【0093】

【表23】

【0094】

比較例３と比較例４の何れも液が白く濁り、変曲点が観測されなかった。

【0095】

比較例５
溶出方法Ｈで飛灰サンプル１を溶出試験した結果を表１９に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が白く濁り、受光量も２０００ｍＶ未満であった。

【0096】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い比較例５の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２４と図１４に示す。

【0097】

【表24】

【0098】

液が白く濁り、変曲点が観測されなかった。

【0099】

参考例１〜参考例３
溶出方法Ｉで飛灰サンプル４〜飛灰サンプル６を溶出試験した結果を表１９に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0100】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い参考例１〜参考例３の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２５〜表２７と図１５〜図１７に示す。

【0101】

【表25】

【0102】

【表26】

【0103】

【表27】

【0104】

参考例１は、１６ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が１６ｍｇ（飛灰に対して８．０ｗｔ％）を示した。参考例２は、９ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が９ｍｇ（飛灰に対して４．５ｗｔ％）を示した。参考例３は、４ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が４ｍｇ（飛灰に対して２．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表１５〜表１７に示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果と一致した。

【0105】

参考例４
溶出方法Ｊで飛灰サンプル４を溶出試験した結果を表１９に示す。決定方法の測定前のろ液の状態が透明で、受光量も４０００ｍＶ以上であった。

【0106】

次にこの溶出液を用いて、決定方法に従い参考例４の重金属処理剤の必要量を測定した結果を表２８と図１８に示す。

【0107】

【表28】

【0108】

参考例４は、１６ｍｇ添加した時点で明確な変曲点が観測され、変曲点における添加量は飛灰０．２ｇに対し重金属処理剤量が１６ｍｇ（飛灰に対して８．０ｗｔ％）を示した。この結果は、表１５に示す重金属処理剤の必要量を決定した１３号試験で得られた結果と一致した。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本発明の重金属処理剤の必要量の決定方法は、重金属含有物質中の重金属を不溶化できる重金属処理剤の必要量を簡易的、迅速かつ正確に決定することができるため、焼却場で連続的に排出される飛灰等の重金属含有物の処理を連続的に処理することに特に有用である。

【符号の説明】

【0110】

１ 受光器
２ 投光器
３ センサーコントロール部
４ スターラー
５ 測定容器（ガラスビーカー）
６ 攪拌子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】