非晶質シリカを用いた焼却飛灰安定化と有害重金属の鉱物学的不溶化

使用无定形二氧化硅稳定焚烧飞灰和有害重金属的矿物不溶性

基本信息

批准号：
20K19992
负责人：
北村洋樹
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19992/
关键词：
焼却飛灰非晶質シリカ有害金属ポゾラン反応二次鉱物

项目摘要

本研究では特別管理廃棄物である一般廃棄物焼却飛灰からの鉛の溶出量を抑制させるため、不溶化材として非晶質シリカであるもみ殻灰の有効性を検討した。はじめに、もみ殻を電気炉で1時間焼成し、焼成温度を300℃、500℃、700℃と変えることでポゾラン活性（水酸化カルシウムとの反応性）が異なるもみ殻灰を調整した。飽和水酸化カルシウム水溶液へもみ殻灰を添加し、電気伝導度の変化によってポゾラン活性を測定した結果、より低い温度で焼成したもみ殻灰ほど高いポゾラン活性を示した。焼却飛灰へもみ殻灰を添加して高温条件下で湿潤養生を行った後、廃棄物に含有する有害物質の溶出性を評価し、廃棄物最終処分場への埋立判定可否を判定するための溶出試験に供した。その結果、500℃ならびに700℃で焼成したもみ殻灰を10 wt%添加した場合、14日間の養生を行うことで鉛の溶出量を埋立判定基準以下（0.3 mg/L）まで抑制できることを見出した。一番高いポゾラン活性を示した300℃で焼成したもみ殻灰については、鉛の溶出量を埋立判定基準以下まで抑制することはできなかった。もみ殻灰と焼却飛灰の湿潤養生によって生成するケイ酸カルシウム水和物の物性が鉛の溶出量抑制に影響を及ぼしていると考え、養生後における焼却飛灰の比表面積を測定した。その結果、500℃あるいは700℃で焼成したもみ殻灰を添加して養生した焼却飛灰の比表面積は300℃で焼成したもみ殻灰を添加した場合よりも高く、比表面積の違いが鉛の溶出量抑制効果に影響を及ぼしていることを確認した。本研究の結果から、非晶質シリカを含有するもみ殻等は焼却飛灰の不溶化材として利活用できる見込みが示され、セメントよりも添加量が少なく済む新しい不溶化技術としての可能性が示唆された。

在这项研究中，我们研究了Maki Shell Ash作为一种不溶性材料的有效性，以抑制一般废物焚化的Ash的铅含量，这是一种特殊的管理废物。简介，通过在电炉中发射火ell壳1小时，调整了Pazoran活性（对氢氧化钙的反应）的发射灰，并将射击温度更改为300°C，500°C和700°C。将饱和的氢氧化物氢氧化物添加到水溶液的水溶液中，并且由于电导率变化而导致的Posoran活性，Pazoran活性表示为在较低温度下烘烤的萤火虫。为了确定是否可以评估废物中所含的有害物质，以及在浪费期间是否可以在废物的最终处置地点确定它们。结果，如果添加了在500°C和700°C的牢固的壳灰的10 wt％，则发现可以抑制14天的固化，直到垃圾填埋场标准（0.3 mg/l）。对于在300°C下发射的FIR更牢固的壳灰，表明最高的POSORAN活动，不能被抑制至小于垃圾填埋场标准。我们认为，钙水合物的物理特性是由湿灰固化和焚化粉煤灰湿固化产生的，会影响铅洗脱的抑制，并在固化后测量了焚化灰分的表面积。结果，在500°C或700°C下烘烤的焚化粉煤灰的比例表面积高于在300°C下添加萤火虫的壳灰的比例。洗脱量的抑制作用。这项研究的结果表明，预计将用作燃烧的灰烬的不溶性材料，并表明新的不溶性技术的可能性少于水泥。