本發(fā)明涉及螯合劑添加量確定裝置和螯合劑添加量確定方法，更詳細而言，涉及確定為了使垃圾焚燒飛灰等固體廢棄物中所含的重金屬不溶化而所需的螯合劑的量的裝置和方法。

背景技術(shù)：

將廢棄物焚燒時，產(chǎn)生含有重金屬的灰(以下，也稱為“飛灰”)。飛灰根據(jù)廢棄物處理法被指定為特別管理的一般廢棄物，實施中間處理后，有義務(wù)通過填埋等進行處置。

作為中間處理的一個方法，已知有：將螯合系重金屬固定劑與飛灰混合，使飛灰中所含的重金屬不溶化。螯合劑的添加量不足時，在處理的穩(wěn)定性的方面存在問題，螯合劑的添加量過量時，在經(jīng)濟性的方面存在問題，因此，確定螯合劑的適當?shù)奶砑恿渴菢O重要的。

作為確定螯合劑的適當?shù)奶砑恿康姆椒?，提出了：?jīng)時地測定在含重金屬灰與水的漿料中添加一定量的該螯合系重金屬固定化劑時的該漿料的氧化還原電位，求出該螯合系重金屬固定化劑添加后的該氧化還原電位的正的變化量，基于該正的變化量，確定前述必要添加量(例如參照專利文獻1)。

另外，提出了：從廢棄物采集樣品，相對于樣品的規(guī)定量添加液體螯合劑，使樣品中的重金屬與液體螯合劑反應(yīng)，對于添加了液體螯合劑的樣品，求出對于液體螯合劑而言特異性的波長下的吸光度IB，由吸光度IB求出樣品中的未反應(yīng)的液體螯合劑的量B，通過空白試驗求出相當于添加的液體螯合劑的總量的上述波長下的吸光度IA，由吸光度IA求出添加的液體螯合劑的總量A，由該總量A與量B的差求出與重金屬反應(yīng)了的液體螯合劑的量C，基于該量C與樣品的規(guī)定量的比，確定對于處理廢棄物而言適當?shù)囊后w螯合劑的添加量(例如參照專利文獻2)。而且，專利文獻2中還記載了：螯合劑為二硫代氨基甲酸系時，該螯合劑在286nm、257nm、215nm處具有極大吸收。

然而，重金屬在紫外線區(qū)域(200nm～250nm)處具有吸收峰。專利文獻2所述的方法中，求出286nm、257nm或215nm中的吸光度，因此，有受到未反應(yīng)的重金屬所導(dǎo)致的擾亂的可能性。因此，提出了：在含有重金屬的固體廢棄物中添加過量的螯合劑，使其反應(yīng)后，測定未反應(yīng)的螯合劑量的在330nm以上且具有吸光度為1ABS～3ABS的峰的波長的吸光度，由該測定值確定固體廢棄物中的重金屬的不溶化所需的螯合劑的添加量(例如參照專利文獻3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-126685號公報

專利文獻2：日本特開平10-337550號公報

專利文獻3：日本特開2010-260010號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，專利文獻1所述的方法中，漿料的pH和漿料中所含的未反應(yīng)的金屬可能對氧化還原電位造成影響。因此，從提高測定精度的方面出發(fā)，尚有改良的余地。

另外，飛灰不僅含重金屬、其他金屬而且還包含難以特定的多種成分。專利文獻2和3所述的方法中，這些成分對吸光度造成影響，算出所需的液體螯合劑的添加量時，有算出比真正所需的最小添加量高的可能性。因此，即使通過專利文獻2和3所述的方法，在提高測定精度的方面尚有改良的余地。

本發(fā)明是鑒于以上的實際情況而作出的，提供：能夠更準確地估計垃圾焚燒飛灰等廢棄物中所含的重金屬的不溶化所需的藥劑添加量的方法。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人等為了達成前述目的反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過使廢棄物中所含的重金屬用螯合劑進行不溶化后，在試樣中加入金屬化合物，從而生成螯合化金屬，在能夠測定該螯合化金屬的含量的波長下測定試樣的吸光度，由此可以解決上述課題，所述螯合化金屬是上述金屬化合物與未與上述重金屬反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物，從而完成了本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下。

(1)本發(fā)明為一種螯合劑添加量確定裝置，其具備：吸光度測定機構(gòu)，在能夠測定螯合化金屬的含量的波長下，測定含有前述螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度，所述螯合化金屬是金屬化合物與廢棄物中所含的重金屬和螯合劑的反應(yīng)中未反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物；和，螯合劑量算出機構(gòu)，基于利用前述吸光度測定機構(gòu)的測定結(jié)果，算出前述廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

(2)另外，本發(fā)明為(1)所述的螯合劑添加量確定裝置，其中，前述含螯合化金屬試樣為實質(zhì)上不含有前述重金屬與前述螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物的試樣。

(3)另外，本發(fā)明為(1)或(2)所述的螯合劑添加量確定裝置，其中，前述含螯合化金屬試樣含有pH緩沖劑。

(4)另外，本發(fā)明為(1)至(3)中任一項所述的螯合劑添加量確定裝置，其中，前述螯合劑包含二硫代氨基甲酸系螯合劑。

(5)另外，本發(fā)明為(1)至(4)中任一項所述的螯合劑添加量確定裝置，其中，前述金屬化合物包含選自二價鐵鹽、三價鐵鹽、銅鹽、鎳鹽、鎘鹽和鎂鹽中的1種以上的金屬鹽。

(6)另外，本發(fā)明為(1)至(5)中任一項所述的螯合劑添加量確定裝置，其中，前述吸光度測定機構(gòu)在400nm以上且700nm以下的波長下測定前述含螯合化金屬試樣的吸光度。

(7)另外，本發(fā)明為一種螯合劑添加量確定方法，其包括如下工序：螯合劑添加工序，在包含重金屬的廢棄物中添加過量的螯合劑，使前述重金屬不溶化；金屬化合物添加工序，在螯合劑添加后的試樣中添加金屬化合物，利用前述螯合劑添加工序中的未與前述重金屬反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑使前述金屬化合物螯合化；吸光度測定工序，在能夠測定前述未反應(yīng)螯合劑與前述金屬化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的含量的波長下，測定含有前述螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度；和，螯合劑量算出工序，基于前述吸光度測定工序中的測定結(jié)果，算出前述廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

(8)另外，本發(fā)明為(7)所述的螯合劑添加量確定方法，其還包括如下的固液分離工序：在前述螯合劑添加工序后，對含有前述重金屬與前述螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物、和未與前述重金屬反應(yīng)的液體的未反應(yīng)螯合劑的固液混合試樣進行固液分離，前述金屬化合物添加工序為在前述固液分離工序后進行的工序。

(9)另外，本發(fā)明為(7)或(8)所述的螯合劑添加量確定方法，其中，還包括在先于前述金屬化合物添加工序前，在試樣中添加pH緩沖劑的pH緩沖劑添加工序。

發(fā)明的效果

本發(fā)明中，在適合于未反應(yīng)螯合劑與金屬化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的波長下而不是在適合于未與重金屬反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑本身測定的波長下，利用試樣的吸光度法進行測定。根據(jù)本發(fā)明，除了可以抑制飛灰中所含的各種金屬對吸光度的影響之外，還可以抑制難以特定的多種成分對吸光度造成的影響，作為結(jié)果，可以更準確地估計垃圾焚燒飛灰等廢棄物中所含的重金屬的不溶化所需的藥劑添加量。

附圖說明

圖1為用于說明本實施方式的螯合劑添加量確定裝置1的大致構(gòu)成的框圖。

圖2為用于說明本實施方式的螯合劑添加量確定方法的流程圖。

圖3為示出相對于飛灰的螯合劑添加率與溶出液中的鉛濃度的關(guān)系的圖。

圖4為示出實施例2和比較例3～5的樣品的測定波長200～700nm下的吸光度的圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的實施方式進行說明，本發(fā)明不限定于這些。

＜螯合劑添加量確定裝置1＞

圖1為用于說明本實施方式的螯合劑添加量確定裝置1的大致構(gòu)成的框圖。螯合劑添加量確定裝置1具備：吸光度測定部2，在能夠測定螯合化金屬的含量的波長下，測定含有螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度，所述螯合化金屬是金屬化合物與廢棄物中所含的重金屬和螯合劑的反應(yīng)中未反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物；和，螯合劑量算出部3，基于利用該吸光度測定機構(gòu)2的測定結(jié)果，算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

〔吸光度測定部2〕

吸光度測定部2具有如下功能：在能夠測定螯合化金屬的含量的波長下，測定含有螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度，所述螯合化金屬是金屬化合物與廢棄物中所含的重金屬和螯合劑的反應(yīng)中未反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物。

[廢棄物]

廢棄物只要包含重金屬就沒有特別限定。本實施方式的特征在于，除了廢棄物中所含的各種金屬之外，還可以抑制難以特定的多種成分對吸光度造成的影響，因此，廢棄物優(yōu)選含有難以特定的多種成分，例如為垃圾焚燒飛灰、電爐灰塵、生物質(zhì)焚燒灰等。

作為廢棄物中所含的重金屬的例子，可以舉出：鉛、水銀、鎘、6價鉻、砷、硒、鎳、鉬、銻、銅、鋅、錳等。

[螯合劑]

螯合劑的種類沒有特別限定，從可以與重金屬適宜地反應(yīng)而使重金屬不溶化的方面出發(fā)，螯合劑優(yōu)選為二硫代氨基甲酸系螯合劑，更優(yōu)選為二硫代氨基甲酸鹽、二烷基二硫代氨基甲酸鹽、環(huán)烷基二硫代氨基甲酸鹽、哌嗪二硫代氨基甲酸鹽、四亞乙基五胺二硫代氨基甲酸鹽、多胺的二硫代氨基甲酸鹽。螯合劑可以單獨使用1種也可以組合使用2種以上。

[未反應(yīng)螯合劑]

本說明書中，“未反應(yīng)螯合劑”是指，上述重金屬與螯合劑的反應(yīng)中未反應(yīng)的螯合劑。添加螯合劑后的試樣只要含有該未反應(yīng)螯合劑就沒有特別限定，為了提高測定精度，試樣優(yōu)選為實質(zhì)上不含有重金屬與螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物的試樣。

由重金屬與螯合劑的反應(yīng)生成的反應(yīng)產(chǎn)物不溶于水，在試樣內(nèi)析出并沉淀。因此，去除該反應(yīng)產(chǎn)物的方法只要能夠?qū)⒆鳛楣腆w的反應(yīng)產(chǎn)物與作為液體的未反應(yīng)螯合劑固液分離就沒有特別限定，可以舉出：沉降分離、過濾、離心分離，膜分離等。

另外，試樣為堿性的情況下，在試樣中加入金屬化合物時，金屬化合物中的金屬離子與氫氧化物離子反應(yīng)，形成不溶性的氫氧化物，因此，有時對算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量的精度造成影響。因此，添加螯合劑后的試樣優(yōu)選含有pH緩沖劑。

pH緩沖劑優(yōu)選緩沖區(qū)域的pH為6以上且7以下，例如可以舉出：三(羥基甲基)氨基甲烷，哌嗪-1,4-二乙磺酸或2-[4-(2-羥基乙基)-1-哌嗪基]乙磺酸。pH緩沖劑更優(yōu)選為哌嗪-1,4-二乙磺酸。pH緩沖劑可以單獨使用1種也可以組合使用2種以上。

[金屬化合物]

與未反應(yīng)螯合劑反應(yīng)的金屬化合物的種類沒有特別限定，從可以與未反應(yīng)螯合劑反應(yīng)、適合地生成螯合化金屬的沉淀物的方面出發(fā)，金屬化合物優(yōu)選為選自二價鐵鹽、三價鐵鹽、銅鹽、鎳鹽、鎘鹽和鎂鹽中的1種以上金屬鹽。另外，金屬化合物優(yōu)選為硫酸鹽或鹽酸鹽。從顯色的程度、分析作業(yè)結(jié)束后的排放時無需特殊處理的方面出發(fā)，金屬化合物更優(yōu)選為二價鐵鹽或三價鐵鹽，例如氯化亞鐵，硫酸亞鐵，氯化鐵或硫酸鐵。

[含螯合化金屬試樣的吸光度的測定]

測定含有螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度的波長只要為能夠測定上述螯合化金屬的含量的波長即可。具體而言，測定波長優(yōu)選為400nm以上且700nm以下，更優(yōu)選為500nm以上且700nm以下。波長如果處于該范圍內(nèi)，則可以說溶出液中所含的pH緩沖劑、未反應(yīng)的金屬化合物對吸光度造成的影響極小。

本實施方式中，適合的測定波長為400nm以上且700nm以下，因此，吸光度的測定裝置只要為通常所廣泛使用的分光光度計即可。因此，自動運轉(zhuǎn)時，對安全性等也沒有任何妨礙。另外，測定波長為400nm以上時，玻璃比色槽所產(chǎn)生的吸收峰與本波長相比處于短波長側(cè)，因此，可以使用通常的玻璃比色槽而不必使用昂貴的石英比色槽，便利性高。

〔螯合劑量算出部3〕

螯合劑量算出部3具有如下功能：基于利用吸光度測定部2的測定結(jié)果，算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

算出的方法沒有特別限定，例如可以舉出：利用示出螯合劑與金屬化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的濃度和測定波長下的吸光度的關(guān)系的標準曲線，根據(jù)從含螯合化金屬試樣的吸光度中扣除空白試驗的吸光度而得到的吸光度，算出含螯合化金屬試樣中所含的螯合化金屬的濃度，根據(jù)該濃度算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

上述情況下，空白試驗的試樣優(yōu)選為含有廢棄物但不含有螯合劑的試樣，而不是廢棄物、螯合劑均不含有的試樣，特別是，更優(yōu)選的是，從本試驗的試樣中僅去除了螯合劑的試樣，即，含有廢棄物、pH緩沖劑和金屬化合物但不含有螯合劑的試樣。如此，可以抑制廢棄物中所含的難以特定的多種成分對吸光度造成的影響，可以更準確地估計廢棄物中所含的重金屬的不溶化所需的藥劑添加量。

＜螯合劑添加量確定方法＞

圖2為用于說明本實施方式的螯合劑添加量確定方法的流程圖。螯合劑添加量確定方法至少包括如下工序：螯合劑添加工序S1、金屬化合物添加工序S4、吸光度測定工序S5、和螯合劑量算出工序S6。另外，雖非必須，但螯合劑添加量確定方法優(yōu)選進一步包括固液分離工序S2和pH緩沖劑添加工序S3。以下，對本實施方式的螯合劑添加量確定方法依次進行說明。

〔螯合劑添加工序S1〕

螯合劑添加工序S1為在包含重金屬的廢棄物中添加過量的螯合劑，使重金屬不溶化的工序。

向廢棄物中添加螯合劑，使廢棄物中所含的重金屬不溶化的方法沒有特別限定，可以向廢棄物和螯合劑中加入少量的水，向?qū)⑵溆霉午P等混合而成的含廢棄物試樣中進一步加入大量的水，進行水平振蕩，也可以向廢棄物中加入少量的水，向?qū)⑵溆霉午P等混合而成的含廢棄物試樣中進一步加入螯合劑和大量的水，進行水平振蕩。另外，也可以對于廢棄物和螯合劑一次性加入大量水后，用磁力攪拌器進行攪拌。

利用刮鏟等的混合前，向廢棄物中加入少量的水是為了避免由混合而使灰發(fā)生飛散。因此，水的添加量只要為能夠抑制灰發(fā)生飛散的量就沒有特別限定。

另一方面，利用刮鏟等的混合后，向廢棄物中加入大量的水是為了對測定對象物的濃度進行適當?shù)叵♂專ㄟ^該稀釋，測定試樣的吸光度時的測定精度提高。然而還存在如下意見，由于將測定對象物的濃度稀釋，而使水中所含的雜質(zhì)對吸光度造成影響。因此，還可以考慮，使測定波長偏離測定對象物的具有極大吸收的波長，不必將測定對象物的濃度進行稀釋(例如上述專利文獻3)。然而，本實施方式中，水中所含的雜質(zhì)對吸光度造成的影響為能夠忽略的程度(下述實施例2)，使測定波長偏離測定對象物的具有極大吸收的波長所產(chǎn)生的影響反倒大(下述實施例1)。因此，本實施方式中，優(yōu)選的是，利用刮鏟等混合后，向廢棄物中加入水，將測定對象物的濃度適當?shù)叵♂尅?/p>

本實施方式中，作為表示稀釋的程度的參數(shù)，采用用水的質(zhì)量/廢棄物的質(zhì)量定義的液固比這樣的參數(shù)。試樣的液固比沒有特別限定，液固比優(yōu)選為10以上且1000以下，更優(yōu)選為50以上且500以下，進一步優(yōu)選為100以上且300以下。液固比過小時，稀釋的程度不充分，測定試樣的吸光度時，吸光度有超過測定儀器的測定上限的可能性。另外，有重金屬的不溶化未充分進行的可能性，而且也有之后的固液分離未適合地進行的可能性。液固比過大時，吸光度過小，有試樣的吸光度的準確性缺乏的可能性。另外，為了使不溶化適合地進行，需要大型的裝置，是低效的。

另外，水的種類沒有特別限定，為了將水中所含的雜質(zhì)對吸光度造成的影響抑制為最低限度，因此水優(yōu)選為蒸餾水、純水等。

本實施方式中，測定螯合化金屬的含量，所述螯合化金屬是金屬化合物與廢棄物中所含的重金屬和螯合劑的反應(yīng)中未反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物。因此，重金屬與螯合劑的反應(yīng)中，需要螯合劑的添加量為過量，即，比與廢棄物中所含的重金屬的反應(yīng)所需的化學當量多。螯合劑的添加量少于上述化學當量時，上述未反應(yīng)螯合劑根本不生成，不優(yōu)選。

重金屬與螯合劑的反應(yīng)時間沒有特別限制，優(yōu)選為5分鐘以上且60分鐘以下，更優(yōu)選為10分鐘以上且30分鐘以下，進一步優(yōu)選為10分鐘以上且20分鐘以下。反應(yīng)時間過短時，螯合化反應(yīng)有時未達到平衡。反應(yīng)時間過長時，螯合化反應(yīng)雖然已經(jīng)達到平衡，但是仍持續(xù)重金屬與螯合劑的反應(yīng)，是低效的。

〔固液分離工序S2〕

固液分離工序S2為如下工序：在螯合劑添加工序S2后，對含有重金屬與螯合劑的反應(yīng)產(chǎn)物、和未與重金屬反應(yīng)的液體的未反應(yīng)螯合劑的固液混合試樣進行固液分離。

固液分離的方法沒有特別限定，可以舉出：沉降分離、過濾、離心分離、膜分離等。其中，從固體與液體的分離性優(yōu)異，且簡便的方面出發(fā)，作為去除反應(yīng)產(chǎn)物的方法，優(yōu)選采用過濾。過濾優(yōu)選利用玻璃纖維濾紙或膜濾器進行。

過濾器的孔徑?jīng)]有特別限定，考慮作為固體的反應(yīng)產(chǎn)物與作為液體的未反應(yīng)螯合劑的分離性、和過濾時間等時，過濾器的孔徑優(yōu)選為0.45μm以上且1.0μm以下，更優(yōu)選為0.80μm以上且1μm以下。

〔pH緩沖劑添加工序S3〕

pH緩沖劑添加工序S3為先于后面說明的金屬化合物添加工序S4前，在試樣中添加pH緩沖劑的工序。如上述那樣，試樣為堿性的情況下，在試樣中加入金屬化合物時，金屬化合物中的金屬離子與氫氧化物離子反應(yīng)，形成不溶性的氫氧化物，因此有時對算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量的精度造成影響。因此，優(yōu)選的是，進行pH緩沖劑添加工序S3，調(diào)整試樣的pH。

〔金屬化合物添加工序S4〕

金屬化合物添加工序S4為如下工序：在螯合劑添加后的試樣中添加金屬化合物，利用螯合劑添加工序S1中的未與重金屬反應(yīng)的未反應(yīng)螯合劑使金屬化合物螯合化。

〔吸光度測定工序S5〕

吸光度測定工序S5為如下工序：在能夠測定未反應(yīng)螯合劑與金屬化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的含量的波長下，測定含有螯合化金屬的含螯合化金屬試樣的吸光度。

〔螯合劑量算出工序S6〕

螯合劑量算出工序S6為如下工序：基于吸光度測定工序S5中的測定結(jié)果，算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量。算出的方法沒有特別限定，例如可以舉出：使用示出螯合劑與金屬化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的濃度和測定波長下的吸光度的關(guān)系的標準曲線，根據(jù)從含螯合化金屬試樣的吸光度中扣除空白試驗的吸光度而得到的吸光度，算出含螯合化金屬試樣中所含的螯合化金屬的濃度，根據(jù)該濃度，算出廢棄物的處理所需的螯合劑的量。

然而，空白試驗是為了盡量將廢棄物中所含的難以特定的多種成分對吸光度造成的影響抑制為較低，更準確地估計廢棄物中所含的重金屬的不溶化所需的藥劑添加量而進行的。因此，優(yōu)選的是，空白試驗除了不添加螯合劑之外，為完全相同的試樣，即，上述螯合劑添加工序S1中不添加螯合劑，除此之外，經(jīng)過從固液分離工序S2至吸光度測定工序S5為止完全同樣的工序，測定吸光度。

實施例

以下，根據(jù)實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些。

以下全部實驗中，作為廢棄物使用都市垃圾焚燒飛灰，均使用同一試樣。另外，螯合劑均使用二硫代氨基甲酸鹽(制品名：K-8122，栗田工業(yè)株式會社制)。

＜預(yù)實驗＞

首先，為了把握確實地滿足填埋鉛的基準值(低于0.3mg/L)的適當?shù)尿咸砑恿?，以滿足鉛的分析下限值(低于0.05mg/L)的螯合添加量作為適當?shù)奶砑恿浚M行預(yù)實驗。

對于飛灰50g加入蒸餾水30重量％后，進而對于飛灰加入0重量％(無添加)、1.5重量％、2.0重量％、2.5重量％的螯合劑后，用刮鏟混合，制備4種試樣。接著，向容量500mL的容器中，以用水的質(zhì)量/飛灰的質(zhì)量定義的液固比為10的方式，加入試樣50g和蒸餾水500ml，水平振蕩6小時，得到溶出液。之后，使用孔徑1μm的膜濾器過濾所得溶出液，通過原子吸光法測定溶液中的鉛濃度。

將如以上得到的、相對于飛灰的螯合劑添加率與溶出液中的鉛濃度的關(guān)系示于圖3。由圖3可知，滿足鉛的分析下限值(低于0.05mg/L)的適當?shù)尿蟿┨砑恿肯鄬τ陲w灰為2.5重量％。

＜實驗1＞螯合劑添加量的測定精度的比較

〔實施例1〕顯色試劑：螯合化金屬、測定波長：525nm

[標準曲線的制成]

將螯合劑與氯化鐵(II)四水合物的反應(yīng)產(chǎn)物的螯合化金屬的含量和波長525nm下的吸光度的關(guān)系進行直線近似(collinear approximation)，形成實施例1中的標準曲線(未作圖示)。

[適當添加率的算出]

向容量500mL的容器中加入灰2.5g，為了將試樣中所含的測定對象物的濃度稀釋，以液固比為200的方式加入蒸餾水500mL后，加入轉(zhuǎn)子在磁力攪拌器中邊攪拌邊進一步添加相對于飛灰為5重量部％的螯合劑，攪拌20分鐘，得到溶出液。接著，使用孔徑1μm的膜濾器過濾該溶出液。在該濾液10mL中添加分別包含各500mg/L的作為pH緩沖劑的哌嗪-1,4-二乙磺酸、和作為金屬化合物的氯化鐵(II)四水合物的混合溶液1mL，測定波長525nm下的吸光度(a)。另外，不添加螯合劑，除此之外，進行同樣的操作，將測定的吸光度作為空白試驗的吸光度(b)。將由以上求出的、含螯合劑試樣的吸光度與空白試驗的吸光度的差(a-b)作為含螯合劑試樣中的實際的螯合化金屬的吸光度。

接著，通過預(yù)先制成的標準曲線算出與該吸光度對應(yīng)的螯合化金屬濃度。如此算出的螯合化金屬濃度與溶液中的殘留螯合劑濃度對應(yīng)。由殘留螯合劑的濃度與溶出液的固液比求出相對于飛灰的殘留螯合劑的添加率。接著，將螯合劑添加率與殘留螯合劑的添加率的差作為適當添加率。各測定值和計算值如表1所示。

〔比較例1〕顯色試劑：螯合劑、測定波長：286nm

[標準曲線的制成]

將螯合劑的含量與波長286nm下的吸光度的關(guān)系進行直線近似，形成比較例1中的標準曲線(未作圖示)。

[適當添加率的算出]

向容量500mL的容器中加入飛灰2.5g，以液固比為200的方式加入蒸餾水500mL后，加入轉(zhuǎn)子在磁力攪拌器中邊攪拌邊進一步添加相對于飛灰為5重量部％的螯合劑，攪拌20分鐘，得到溶出液。接著，使用孔徑1μm的膜濾器過濾該溶出液。測定該濾液的波長286nm下的含螯合劑試樣的吸光度。另外，不添加螯合劑，除此之外，進行同樣的操作，將測定的吸光度作為空白試驗的吸光度。將由以上求出的、含螯合劑試樣的吸光度(a)與空白試驗的吸光度(b)的差作為含螯合劑試樣中所含的殘留螯合劑的吸光度。

接著，通過預(yù)先制成的標準曲線算出與該吸光度對應(yīng)的螯合劑濃度。由殘留螯合劑的濃度與溶出液的固液比求出相對于飛灰的殘留螯合劑的添加率。接著，將螯合劑添加率與殘留螯合劑的添加率的差作為適當添加率。各測定值和計算值如表1所示。

〔比較例2〕顯色試劑：螯合劑、測定波長：350nm

使測定吸光度時的波長為350nm，除此之外，進行與比較例1同樣的操作，算出適當添加率。各測定值和計算值如表1所示。

[表1]

〔結(jié)果〕

由實施例1求出的最佳添加率為2.4重量％，與通過預(yù)實驗求出的螯合添加劑的添加率、即滿足鉛的分析下限值(低于0.05mg/L)的適當?shù)尿咸砑勇?2.5重量％)基本一致。

另一方面，由比較例1求出的適當添加率為2.8重量％，與通過預(yù)實驗求出的螯合添加劑的添加率相比稍過量。另外，比較例2中，算出的殘留螯合劑添加率高于原始的螯合劑添加率，無法求出適當添加率。認為，將螯合劑本身作為顯色試劑，測定測定波長為286nm或350nm時的吸光度來求出適當添加率時，飛灰中所含的難以特定的多種成分對吸光度造成影響。

＜實驗2＞pH緩沖劑、金屬化合物和溶出液中的成分對吸光度造成的影響

〔實施例2〕顯色試劑：螯合化金屬

吸光度的測定波長為200nm以上且700nm以下的連續(xù)的范圍，除此之外，通過與實施例1同樣的操作，測定吸光度(a)。將結(jié)果示于圖4。

〔比較例3〕顯色試劑：螯合劑

吸光度的測定波長為200nm以上且700nm以下的連續(xù)的范圍，除此之外，通過與比較例1同樣的操作，測定吸光度(a)。結(jié)果示于圖4。

〔比較例4〕顯色試劑：無，pH緩沖劑和金屬化合物：無

不添加螯合劑，除此之外，通過與比較例3同樣的操作，測定吸光度(a)。將結(jié)果示于圖4。

〔比較例5〕顯色試劑：無，pH緩沖劑和金屬化合物：有

不添加螯合劑，除此之外，通過與實施例2同樣的操作，測定吸光度(a)。將結(jié)果示于圖4。

〔結(jié)果〕

根據(jù)圖4的比較例4和比較例5可以說，測定波長為400nm以上且700nm以下時，作為pH緩沖劑的哌嗪-1,4-二乙磺酸與作為金屬化合物的氯化鐵(II)四水合物對吸光度造成的影響極小。另外，如實施例2那樣可以說，將螯合化金屬作為顯色試劑時，該測定波長的范圍內(nèi)具有足夠高的吸光度，因此可以準確地估計螯合劑的適當添加率。

另一方面，根據(jù)比較例3和比較例4可以說，測定波長為215nm以上且350nm以下時，無法無視溶出液中的除了螯合劑之外的成分對吸光度造成的影響。因此認為，將螯合劑作為顯色試劑，將215nm以上且350nm以下作為測定波長時，溶出液中的除了螯合劑之外的成分對吸光度造成影響，可能產(chǎn)生測定誤差。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的螯合劑添加量確定裝置或螯合劑添加量確定方法，對于防止重金屬自垃圾焚燒場等產(chǎn)生的飛灰、焚燒灰、煤塵；自礦山排出的礦渣、廢水處理時產(chǎn)生的活性污泥、化學工廠所在地等被污染的土壤等中溶出所需的螯合劑的量，可以適量、簡便、迅速、廉價且準確地確定。

附圖標記說明

1 螯合劑添加量確定裝置

2 吸光度測定部

3 螯合劑算出部

S1 螯合劑添加工序

S2 固液分離工序

S3 pH緩沖劑添加工序

S4 金屬化合物添加工序

S5 吸光度測定工序

S6 螯合劑量算出工序