酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑、以及酸性氣體及重金屬的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑、以及酸性氣體及重金屬的處理方法，其能夠在寬泛的添加量范圍內(nèi)充分降低飛灰中的堿度，從而解決由伴隨廢棄物的性質(zhì)變化而產(chǎn)生的酸性氣體處理劑的過(guò)量和不足引起的后段的飛灰處理工序的問(wèn)題。本發(fā)明的酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑包含粉末與選自氯化物、硫酸鹽及氫氧化物中的1種以上化合物的混合物，其中，該粉末含有氫氧化鈣且比表面積為20m2/g以上、中值粒徑(d50)小于30μm。從原材料穩(wěn)定性、配混穩(wěn)定性均優(yōu)異的方面考慮，氯化物優(yōu)選為氯化銅，硫酸鹽優(yōu)選為硫酸鎂、含硫酸鹽的氫氧化鋁、硫酸鋅或硫酸銅，氫氧化物優(yōu)選為氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅或氫氧化銅。
【專利說(shuō)明】
酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑、從及酸性氣體及重金屬的 處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑、W及酸性氣體及重金屬的處理方 法。更詳細(xì)而言，本發(fā)明設(shè)及復(fù)合處理劑及復(fù)合處理方法，該復(fù)合處理劑及復(fù)合處理方法用 于處理城市垃圾廢棄物焚化爐、工業(yè)廢棄物焚化爐、發(fā)電廠鍋爐、炭化爐、民用工廠等的燃 燒設(shè)施中產(chǎn)生的廢氣中所含的酸性氣體(氯化氨、硫氧化物等）、與該燃燒設(shè)施中產(chǎn)生的飛 灰中所含的重金屬。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常情況下，對(duì)于含有氯化氨、硫氧化物的廢氣，用氨氧化巧等堿劑進(jìn)行處理后， 經(jīng)由袋濾器等集塵器后由煙畫排出。另一方面，用集塵器集塵的飛灰含有有害的鉛、儒等重 金屬，利用重金屬固定劑進(jìn)行重金屬穩(wěn)定化處理，然后進(jìn)行填埋處置(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn) 1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9-99215號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[oooy 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007] 因由城市垃圾、工業(yè)廢棄物的性質(zhì)變化引起的酸性氣體負(fù)荷的變動(dòng)而導(dǎo)致酸性氣 體處理劑的添加量大幅變動(dòng)時(shí)，過(guò)量的酸性氣體處理劑可能被供給于煙道。在運(yùn)種情況下， 由于酸性氣體處理劑為堿性，因此，用集塵器集塵的飛灰中會(huì)殘留堿性化合物，即使對(duì)用集 塵器集塵的飛灰供給重金屬固定劑，該重金屬固定劑也會(huì)被消耗，原因在于，其不僅對(duì)飛灰 中所含的重金屬進(jìn)行固定化，而且還會(huì)與殘留的酸性氣體處理劑發(fā)生中和反應(yīng)，結(jié)果有時(shí) 無(wú)法適宜地抑制飛灰中所含的重金屬。
[0008] 本發(fā)明是鑒于W上的情況而完成的，其目的在于，在寬泛的添加量范圍內(nèi)充分降 低飛灰中的堿度，從而解決由伴隨廢棄物的性質(zhì)變化而產(chǎn)生的酸性氣體處理劑的過(guò)量和不 足引起的后段的飛灰處理工序的問(wèn)題。
[0009] 用于解決問(wèn)題的方案
[0010] 本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)前述目的而反復(fù)進(jìn)行了潛屯、研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)組合使用 含有氨氧化巧的粉末和堿度降低劑來(lái)替代現(xiàn)有的W消石灰為代表的酸性氣體處理劑，可W 處理廢氣中所含的酸性氣體，W及降低用集塵器集塵的飛灰的堿度，且可W抑制重金屬固 定劑處理后的來(lái)自飛灰的重金屬溶出量，從而完成了本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供如下的 方案。
[0011] (1)本發(fā)明設(shè)及一種酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑，其包含:含有氨氧化巧的粉 末與堿度降低劑的混合物。
[0012] (2)另外，本發(fā)明設(shè)及的（1)所述的復(fù)合處理劑中，前述含有氨氧化巧的粉末的比 表面積為20mVgW上、中值粒徑(d50)小于30μπι。
[OOU] (3)另外，本發(fā)明設(shè)及的（1)或(2)所述的復(fù)合處理劑中，前述堿度降低劑為選自氯 化物、硫酸鹽及氨氧化物中的1種W上化合物。
[0014] (4)另外，本發(fā)明設(shè)及的（3)所述的復(fù)合處理劑中，前述化合物包含選自氯化銅、硫 酸儀、含硫酸鹽的氨氧化侶、硫酸鋒、硫酸銅、氨氧化儀、氨氧化侶、氨氧化鐵、氨氧化亞鐵、 氨氧化鋒及氨氧化銅中的1種W上。
[0015] (5)另外，本發(fā)明設(shè)及的（1)~(4)中的任一項(xiàng)所述的復(fù)合處理劑中，前述酸性氣體 為廢氣中所含的酸性氣體，前述重金屬為飛灰中所含的重金屬。
[0016] (6)另外，本發(fā)明設(shè)及一種酸性氣體及重金屬的處理方法，在廢氣中添加含有氨氧 化巧的粉末后，對(duì)飛灰進(jìn)行集塵，并在集塵后的飛灰中添加堿度降低劑。
[0017] 發(fā)明的效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，不僅可W適宜地處理廢氣中所含的酸性氣體，還可W降低用集塵器 集塵的飛灰的堿度，結(jié)果還可W抑制重金屬固定劑處理后的來(lái)自飛灰的重金屬溶出量。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1表示實(shí)施例中使用的模擬集塵器室內(nèi)評(píng)價(jià)裝置的概要結(jié)構(gòu)。
[0020] 圖2表示實(shí)施例及比較例的各種處理劑的添加量與圖1所示的裝置中的氯化氨氣 體去除率的關(guān)系。
[0021] 圖3表示實(shí)施例及比較例的各種處理劑的添加量與通過(guò)圖1所示的裝置得到的殘 渣的堿度的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但運(yùn)些實(shí)施方式并不限定本發(fā)明。
[0023] <酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑>
[0024] 本發(fā)明的復(fù)合處理劑包含:含有氨氧化巧的粉末與堿度降低劑的混合物。
[0025]〔粉末）
[0026] 粉末將氨氧化巧作為必需的構(gòu)成成分。如果粉末不含有氨氧化巧，則無(wú)法適宜地 處理廢氣中所含的酸性氣體，故不優(yōu)選。
[0027] 對(duì)氨氧化巧的種類沒(méi)有特別限制，與通常眾所周知的JIS特號(hào)消石灰相比，與酸性 氣體的反應(yīng)性高的高反應(yīng)性消石灰是優(yōu)選的。該高反應(yīng)性消石灰可通過(guò)一同添加與生石灰 等量的消化水W及糖、多元醇等消化延遲劑等來(lái)得到。通過(guò)一同添加與生石灰等量的消化 水W及消化延遲劑，可W提高消石灰的比表面積，且提高與酸性氣體的反應(yīng)性。
[00%]作為消化延遲劑，已知有:砂糖等糖類；乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇等醇 類；乙醇胺、二乙醇胺、Ξ乙醇胺等氨基醇類。相對(duì)于生石灰100質(zhì)量份，可添加0.1~1.0質(zhì) 量份的消化延遲劑。
[0029]對(duì)粉末的比表面積沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為20mVgW上、更優(yōu)選為30mVgW上、進(jìn)一 步優(yōu)選為40m2/gW上。通過(guò)將比表面積設(shè)為20m2/gW上，可W充分確保與酸性氣體(氯化氨 氣體、硫氧化物氣體等）的接觸面積，因此，能夠適宜地處理酸性氣體。另外，隨之，未反應(yīng)的 粉末減少、飛灰的堿度降低，結(jié)果可w適宜地抑制重金屬固定劑處理后的來(lái)自飛灰的重金 屬溶出量。
[0030] 本說(shuō)明書中，堿度是指如下所述得到的值:將試樣(0.1~〇.5g)與1000倍量的純水 (100~500ml)投入到燒杯中，用磁力攬拌器攬拌1小時(shí)，用微量移液器從由上得到的試樣中 分取規(guī)定量（ml),滴加數(shù)滴酪獻(xiàn)指示劑進(jìn)行混合后，迅速滴定1/50N的硫酸至變色（至 P冊(cè).3)，記錄每Ig藥劑的硫酸滴定量(ml)，通過(guò)W下?lián)Q算式計(jì)算而得到的值。
[0031] (換算式）
[0032] 堿度(mgCaC〇3/g)
[0033] =〇.〇2{滴定硫酸濃度(mol/L)} XA(ml)今B(g)XC(ml)今D(ml)X100今2
[0034] =A(ml)今B(g)XC(ml)今D(ml)
[0035] 換算式中，A為硫酸滴定量(ml)，B為試樣量(g)，C為純水添加量(ml)，D為攬拌后的 分取量(ml)。
[0036] 對(duì)粉末的中值粒徑(d50)沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為30ymW下、更優(yōu)選為下。
[0037] 對(duì)中值粒徑的下限沒(méi)有特別限制，優(yōu)選為如mW上。
[0038] 需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中，"中值粒徑"是指通過(guò)激光衍射法求出的W體積基準(zhǔn) 計(jì)的粒度分布中的顆粒個(gè)數(shù)的累計(jì)值為50%的粒徑(d50)。
[0039] 〔堿度降低劑）
[0040] 本發(fā)明的復(fù)合處理劑包含氯化物、硫酸鹽、氨氧化物等具有降低堿度作用的化合 物。下面，為了方便將該化合物稱為"堿度降低劑"。
[0041] 復(fù)合處理劑被供給至煙道時(shí)，酸性氣體與上述粉末(其中主要為氨氧化巧成分)發(fā) 生反應(yīng)。該反應(yīng)中的反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng)物W飛灰的形式被集塵器集塵。然后，在經(jīng)集塵的飛 灰中加入水時(shí)，源于未反應(yīng)物中所含的氨氧化巧的堿成分與堿度降低劑發(fā)生反應(yīng)，可降低 飛灰的堿度。
[0042] 對(duì)于堿度降低劑，只要是能夠降低源于未反應(yīng)物中所含的氨氧化巧的堿成分，就 沒(méi)有特別限制，優(yōu)選包含選自氯化物、硫酸鹽及氨氧化物中的1種W上化合物。作為氯化物 的例子，可舉出：氯化儀、氯化侶、氯化亞鐵（Π )、氯化鐵（虹）、氯化鋒、氯化銅等。作為硫酸 鹽的例子，可舉出:硫酸儀、硫酸侶、含硫酸鹽的氨氧化侶、硫酸亞鐵（Π )、硫酸鐵(虹）、硫酸 鋒、硫酸銅等。作為氨氧化物的例子，可舉出：氨氧化儀、氨氧化侶、氨氧化亞鐵（Π )、氨氧化 鐵(虹）、氨氧化鋒、氨氧化銅等。其中，從物質(zhì)本身的穩(wěn)定性高、可將供給堿度降低劑時(shí)的放 熱抑制在較低水平的方面考慮，優(yōu)選的是，堿度降低劑包含選自氯化銅、硫酸儀、含硫酸鹽 的氨氧化侶、硫酸鋒、硫酸銅、氨氧化儀、氨氧化侶、氨氧化鐵、氨氧化亞鐵、氨氧化鋒及氨氧 化銅中的1種W上。
[0043] 對(duì)粉末與堿度降低劑的比率沒(méi)有特別限制，從均可W適宜地獲得利用粉末中所含 的氨氧化巧而處理酸性氣體的效果、和利用堿度降低劑降低飛灰堿度的效果的方面考慮， W質(zhì)量比計(jì)，優(yōu)選在粉末:堿度降低劑=10:0.5~10:8的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在10:1~10:6的范 圍內(nèi)。另外，在設(shè)定粉末與堿度降低劑的比率時(shí)，W使飛灰的堿度優(yōu)選為100mgCaO)3/g W 下、更優(yōu)選為7〇mg化C〇3/gW下、進(jìn)一步優(yōu)選為50mgCaC〇3/gW下的方式進(jìn)行設(shè)定。
[0044] 〔混合物）
[0045] 本發(fā)明的復(fù)合處理劑為包含含有氨氧化巧的粉末與堿度降低劑的混合物。本發(fā)明 可得到利用堿度降低劑來(lái)降低堿度的效果、及根據(jù)情況利用酸性氣體與粉末的反應(yīng)產(chǎn)物來(lái) 降低堿度的效果，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，可W將飛灰的堿度抑制在較低水平，結(jié)果還可W 抑制重金屬固定劑處理后的來(lái)自飛灰的重金屬溶出量。
[0046] 而且，針對(duì)流通廢氣的煙道，可W分別添加粉末和堿度降低劑，也可混合物的 形式進(jìn)行添加，但從(a) 個(gè)添加系統(tǒng)即可完成因而對(duì)設(shè)備安裝成本和/或空間是有效的 方面、及(b)在煙道內(nèi)充分分散從而與飛灰均勻地混合的方面考慮，優(yōu)選將粉末和堿度降低 劑W混合物的形式進(jìn)行添加。需要說(shuō)明的是，在分別添加粉末和堿度降低劑時(shí)，可水溶 液、漿料的形式添加堿度降低劑。
[0047] 〔其它成分）
[0048] 只要在不阻礙本發(fā)明的范圍內(nèi)，復(fù)合處理劑還可W包含與粉末及堿度降低劑不同 的其它成分。作為其它成分，例如可舉出：處理酸性氣體中所含的二嗯英的活性炭、用作袋 濾器的過(guò)濾助劑的娃藻±等。另外，復(fù)合處理劑還可W包含重金屬固定劑，在運(yùn)種情況下， 可W省略重金屬固定劑的混合工序，是有效的方法。
[0049] 〔復(fù)合處理劑的制造方法）
[0050] 復(fù)合處理劑可通過(guò)利用目前公知的方法將上述各種成分均勻地混合來(lái)得到。
[0化1] <酸性氣體及重金屬的處理方法>
[0052] 本發(fā)明的處理方法包括如下工序：將上述復(fù)合處理劑供給至煙道，并對(duì)廢氣中所 含的酸性氣體進(jìn)行處理，然后對(duì)飛灰進(jìn)行集塵，用重金屬固定劑對(duì)集塵后的飛灰中所含的 重金屬進(jìn)行處理。
[0053] 對(duì)廢氣的種類沒(méi)有特別限制，例如可舉出：在城市垃圾廢棄物焚化爐、工業(yè)廢棄物 焚化爐、發(fā)電廠鍋爐、炭化爐、民用工廠等的燃燒設(shè)施中產(chǎn)生的、包含氯化氨、硫氧化物等酸 性氣體的廢氣。
[0054] 對(duì)于供給復(fù)合處理劑的時(shí)機(jī)，也是只要在集塵器集塵飛灰之前，就沒(méi)有特別限制， 例如可舉出：用焚化爐焚化廢棄物等的時(shí)刻；因焚化產(chǎn)生的廢氣通過(guò)煙道、至到達(dá)對(duì)廢氣的 溫度進(jìn)行降溫的降溫塔之間的時(shí)刻；用降溫塔將廢氣冷卻后，冷卻后的廢氣至到達(dá)設(shè)在集 塵器近前的袋濾器的時(shí)刻等。
[0055] 對(duì)復(fù)合處理劑的供給量沒(méi)有特別限制，為了避免供給量過(guò)少、過(guò)多的任意情況，優(yōu) 選的是，一邊監(jiān)測(cè)通過(guò)煙道的酸性氣體的濃度，一邊進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，W使其滿足作為對(duì)象的 各燃燒設(shè)施的管理目標(biāo)值的方式進(jìn)行供給。
[0056] 在將復(fù)合處理劑供給至煙道后，對(duì)W酸性氣體與復(fù)合處理劑的反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng) 物作為各自成分的飛灰進(jìn)行集塵。用公知的集塵器進(jìn)行飛灰的集塵即可。
[0057] 在此，W用復(fù)合處理劑處理廢氣的方式為例進(jìn)行說(shuō)明，但作為其他的方式，也可W 采取將含有氨氧化巧的粉末供給至煙道、對(duì)飛灰進(jìn)行集塵、在集塵后的飛灰中添加堿度降 低劑的方式。
[0058] 在本發(fā)明中，根據(jù)利用堿度降低劑的堿度降低效果、及根據(jù)情況利用酸性氣體與 粉末的反應(yīng)產(chǎn)物的堿度降低效果，可將集塵后的飛灰的堿度保持在較低水平。因此，即使不 用重金屬固定劑處理集塵后的飛灰中所含的重金屬，也可抑制鉛等重金屬的溶出。然而，在 微量的重金屬溶出、或除鉛W外的重金屬溶出的情況下，優(yōu)選用重金屬固定劑處理集塵后 的飛灰中所含的重金屬。
[0059] 作為重金屬固定劑，可舉出：通常使用的有機(jī)馨合物系重金屬固定劑、無(wú)機(jī)系重金 屬固定劑等。作為無(wú)機(jī)系重金屬固定劑，可舉出:憐酸系化合物、二氧化娃系化合物、含鐵化 合物及酸性中和劑，可W使用選自其中的至少一種W上。
[0060] 憐酸系化合物顯示出對(duì)處置場(chǎng)所中的重金屬的長(zhǎng)期固定效果，從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn) 考慮是有效的材料。憐酸系化合物能夠與例如作為重金屬的鉛反應(yīng)，形成氯代憐酸鉛 (Qilo;ropy;romo;rphite(Pb日（P〇4)3Cl))、徑基憐酸鉛化y化oxypy;romo;rphite(Pb日（P04)30H))， W礦物的形式來(lái)固定鉛。
[0061] 作為憐酸系化合物，只要含有憐酸就可W沒(méi)有特別限制地使用，可W是憐酸鹽也 可W是礦物。作為具體例，例如可舉出：正憐酸(化thophosphoricacid)、多聚憐酸、偏憐酸、 次憐酸、亞憐酸、次亞憐酸、焦憐酸、過(guò)憐酸、憐酸二氨鋼、憐酸氨二鋼、憐酸鋼、憐酸二氨鐘、 憐酸氨二鐘、憐酸鐘、憐酸二氨巧、憐酸氨二巧、憐酸二氨儀、憐酸氨二儀、憐酸二氨錠、憐酸 氨二錠、過(guò)憐酸巧、Ξ聚憐酸鋼、Ξ聚憐酸鐘、六偏憐酸鋼、六偏憐酸鐘、焦憐酸鋼、焦憐酸 鐘、亞憐酸鋼、亞憐酸鐘、次亞憐酸鋼、次亞憐酸鐘等。其中，正憐酸、憐酸二氨鹽、憐酸氨二 鹽、憐酸鹽、Ξ聚憐酸鹽、六偏憐酸鹽、焦憐酸鹽、具有徑基憐灰石的形式的礦物、尤其是憐 灰石(憐灰石化合物)顯示出良好的重金屬固定效果。
[0062] 在重金屬中，憐酸系化合物對(duì)鉛的固定化特別有用。
[0063] 對(duì)于含二氧化娃的化合物，認(rèn)為能得到如下效果：飛灰中的巧成分與二氧化娃發(fā) 生反應(yīng)而生成娃酸巧礦物(3化0 · 2Si化· 3此0)，從而將重金屬封入至該礦物中的效果；W 及二氧化娃直接作用于重金屬而生成難溶性的重金屬娃酸鹽(PbSi〇3等），由此來(lái)固定重金 屬的效果。含二氧化娃的化合物對(duì)重金屬的固定受飛灰中的堿含量的影響，在飛灰中的堿 含量很大的情況下，所需添加量增加。因而，根據(jù)本發(fā)明，含二氧化娃的化合物也可W大幅 削減所需添加量。
[0064] 含二氧化娃的化合物只要是含有Si化成分的化合物，就可W沒(méi)有特別限制地使 用，可W是二氧化娃本身，也可W是鹽、礦物。
[0065] 對(duì)于含二氧化娃的化合物，可舉出：娃酸鋼、娃酸鐘等包含堿金屬或堿±金屬的娃 酸鹽；娃灰、硅膠、活性白上、沸石、膨潤(rùn)上、高嶺石、埃洛石、葉蛇紋石、葉蠟石 (pyro地yllite)、滑石、蒙脫石、皂石、賠石、白云母、鋼云母、伊利石、金云母、黑云母、珍珠 云母、綠脆云母、高嶺綠泥石(donbassite)、須藤石（Sudou stone)、斜綠泥石、麵綠泥石、海 泡石、坡縷石、伊毛縮石、水侶英石及娃鐵石等娃酸鹽礦物等。
[0066] 在重金屬中，含二氧化娃的化合物對(duì)鉛的固定化特別有用。
[0067] 作為含鐵化合物，只要含有鐵即可，可舉出：氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、 聚硫酸鐵、鐵粉等。
[0068] 在重金屬中，含鐵化合物對(duì)六價(jià)銘、神、砸及隸的固定化特別有用。
[0069] 酸性中和劑具有降低重金屬的溶出量的作用。酸性中和劑也受殘留于飛灰的堿的 影響，在殘留飛灰中的堿含量很大的情況下，所需添加量增加。因而，根據(jù)本發(fā)明，酸性中和 劑也可W大幅削減所需添加量。
[0070] 作為酸性中和劑，可W示例:鹽酸、硫酸、硝酸、氯化侶、聚氯化侶、硫酸侶等。
[0071] 酸性中和劑可W單獨(dú)使用，但從進(jìn)一步抑制重金屬溶出的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選與上述 無(wú)機(jī)重金屬固定劑組合使用。另外，在組合使用無(wú)機(jī)重金屬固定劑和酸性中和劑時(shí)，在可W 降低昂貴的無(wú)機(jī)重金屬固定劑的用量方面是優(yōu)選的。進(jìn)而，組合使用中和劑和馨合物系重 金屬固也可得到本發(fā)明的效果。
[0072] 在此，添加了無(wú)機(jī)重金屬固定劑和/或酸性中和劑后的飛灰的液固比為10時(shí)的溶 出液pH優(yōu)選為8.0~11.5、尤其更優(yōu)選為9.0~10.5。
[0073] 實(shí)施例
[0074] 下面，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受運(yùn)些實(shí)施例限定。
[0075] <堿度降低劑的篩選>
[0076] 對(duì)于堿度降低劑，只要能夠降低源于未反應(yīng)物中所含的氨氧化巧的堿成分即可， 只要是包含選自氯化物、硫酸鹽及氨氧化物中的1種W上化合物，就沒(méi)有特別限制。
[0077] 首先，為了確認(rèn)堿度降低劑的效果，針對(duì)表1記載的各種化合物，確認(rèn)有無(wú)堿度降 低作用。
[007引針對(duì)由城市垃圾廢棄物焚化爐A工廠產(chǎn)生的灰（堿度：106mgCaC03/g，鉛含量： 4290mg/kg，鉛溶出量：127mg/L)，W表1記載的比例添加表1記載的各種堿度降低劑。然后， 測(cè)定供給堿度降低劑后的堿度。將結(jié)果示于表1。針對(duì)各種化合物，根據(jù)表1確認(rèn)堿度降低作 用。
[0079] [表1]
[0080]
[0081] 其次，為了找出從物質(zhì)自身的穩(wěn)定性、抑制供給堿度降低劑時(shí)放熱的觀點(diǎn)來(lái)看更 適宜的堿度降低劑，針對(duì)表2記載的各種化合物，進(jìn)行了堿度降低劑的篩選。
[0082] 原材料穩(wěn)定性通過(guò)在常溫/常濕下將堿度降低劑靜置1周、并確認(rèn)外觀來(lái)評(píng)價(jià)。
[0083] 配混穩(wěn)定性通過(guò)如下方法來(lái)評(píng)價(jià):加入實(shí)施例中說(shuō)明的高反應(yīng)消石灰70重量份、 堿度降低劑30重量份和水20重量份，用刮勺（spatula)進(jìn)行攬拌，并測(cè)定攬拌前后的溫升 (A°C)〇
[0084] 將篩選的結(jié)果示于表2。
[0085] [表2]
[0086]
[0087] 由表2所示的評(píng)價(jià)結(jié)果可確認(rèn)，氯化銅、硫酸儀、硫酸鋒、硫酸銅、氨氧化儀、氨氧化 侶、氨氧化鐵、氨氧化亞鐵、氨氧化鋒及氨氧化銅的原材料穩(wěn)定性、配混穩(wěn)定性均優(yōu)異，更適 宜作為堿度降低劑。
[0088] 另外，針對(duì)堿度降低時(shí)與有害鉛的溶出濃度的關(guān)系，使用B工廠的飛灰來(lái)確認(rèn)。運(yùn) 時(shí)，使用硫酸儀作為堿度降低劑。針對(duì)鉛的溶出濃度，基于工業(yè)廢棄物中所含的金屬等的檢 測(cè)方法(1973年日本環(huán)境廳通知第13號(hào)）由溶出試驗(yàn)來(lái)求出。將結(jié)果示于表3。
[0089] [表 3]
[0090]
[0091] 由表3可確認(rèn)，堿度降低時(shí)，鉛溶出量也降低。
[0092] 進(jìn)而，針對(duì)無(wú)法滿足陸地填埋基準(zhǔn)值(0.3mg/L)的條件，使用作為重金屬固定劑的 憐酸系化合物(75%正憐酸水溶液），在表4所示的條件下進(jìn)行鉛固定處理。結(jié)果可知，通過(guò) 降低堿度，重金屬固定劑的所需添加率降低。
[0093] [表 4]
[0094]
[0095] <復(fù)合處理劑等的制備>
[0096] 讀施例U
[0097] 將一般市售的高反應(yīng)性消石灰（比表面積:46m2/g，中值粒徑(d50): 7.9μπι，孔容： 0.26ml/g)70重量份和含硫酸鹽的氨氧化侶（產(chǎn)品名稱:Ash Kni曲t 1-201，用化學(xué)式Alx (S〇4)y(OH)z表示的化合物，Kurita Water Industries Ltd.制造)30重量份混合，得到實(shí)施 例1的復(fù)合處理劑。
[009引讀施例2)
[0099] 將含硫酸鹽的氨氧化侶換成硫酸儀(比表面積:5.8m2/g，中值粒徑(d50):22祉m)， 除此W外，用與實(shí)施例1同樣的方法，得到實(shí)施例2的復(fù)合處理劑。
[0100] 〔比較例1)
[0101] 將與實(shí)施例1中使用的高反應(yīng)消石灰相同的高反應(yīng)消石灰作為比較例1的處理劑。
[0102] 需要說(shuō)明的是，在實(shí)施例及比較例中，"比表面積"是通過(guò)肥T法計(jì)算出的比表面 積，"孔容"是通過(guò)BJH法計(jì)算出的孔容。運(yùn)些物性均可W利用Quanta chrome Co巧oration 審雌的N0VA2000等測(cè)定裝置來(lái)測(cè)定。另外，"中值粒徑(d5〇r是指通過(guò)激光衍射散射法求出 的粒度分布中的顆粒個(gè)數(shù)的累計(jì)值為50%的粒徑(d50)，可W利用株式會(huì)社島津制作所制 造的SALD-2100等測(cè)定裝置來(lái)測(cè)定。
[0103] <處理性能的比較之一 >
[0104] 使用圖1記載的模擬集塵器室內(nèi)評(píng)價(jià)裝置，評(píng)價(jià)實(shí)施例及比較例的各種處理劑的 處理性能。該裝置中，試驗(yàn)條件如下所述。
[0105] 氣體風(fēng)量:0.43m^/分鐘
[0106] 過(guò)濾面積:0.43m2
[0107] 過(guò)濾速度：1m/分鐘 [010引肥1濃度負(fù)荷：350ppm
[0109] 集塵室溫度：180°C
[0110] 首先，將集塵室入口的HCl濃度調(diào)節(jié)至35化pm，然后，開(kāi)始供給實(shí)施例及比較例的 各種處理劑。自供給開(kāi)始20分鐘后起，用HC1濃度計(jì)(產(chǎn)品名稱:化-22，京都電子株式會(huì)社制 造)測(cè)定出口 HC1濃度，將每隔1分鐘采集的數(shù)據(jù)的30分鐘平均值設(shè)為試驗(yàn)條件下的HC1出口 濃度。然后，由入口肥1濃度和出口肥1濃度計(jì)算出肥1去除率。將結(jié)果示于表5及圖2。
[0111] [表 5]
[0112] 為了實(shí)現(xiàn)肥1去除率90%所需的處理劑的添加量
[0113]
[0114] 可W確認(rèn)，實(shí)施例1及2的復(fù)合處理劑與W往的各種處理劑同樣地、可W適宜地處 理酸性氣體。需要說(shuō)明的是，對(duì)于為了實(shí)現(xiàn)HC1去除率90%而所需的復(fù)合處理劑的添加量， 實(shí)施例1中為l.Og/分鐘，實(shí)施例2中為l.lg/分鐘，與比較例1的處理劑相比，可看出添加率 有少許增加，但由于如后所述通過(guò)降低飛灰的堿度，可使重金屬固定劑的添加量最佳化，因 此，從包括廢氣處理和重金屬處理的觀點(diǎn)來(lái)看是不存在問(wèn)題的范圍。
[0115] 其次，測(cè)定去除各條件下的濾布附著物而得到的殘?jiān)鼔A度。將結(jié)果示于表6及圖3。
[0116] [表 6]
[0117] 肥1去除率為90 %時(shí)的殘?jiān)鼔A度 [011 引
[0119] 在使用實(shí)施例1的復(fù)合處理劑的情況下，堿度為340mg化C〇3/g左右，另外在使用實(shí) 施例2的復(fù)合處理劑的情況下，堿度變?yōu)?50mgCa(X)3/g左右，與比較例1的處理劑相比，顯示 出顯著的堿度降低效果。另外，在復(fù)合處理劑的添加量為〇.7g/分鐘~1.2g/分鐘運(yùn)樣的寬 泛的范圍內(nèi)均可確認(rèn)到該傾向。
[0120] <處理性能的比較之二>
[0121] 向在上述< 處理性能的比較之一 >中評(píng)價(jià)實(shí)施例及比較例的各種處理劑的處理 性能后的殘?jiān)?，相?duì)于1重量份殘?jiān)旌?重量份的由C工廠得到的灰，該灰是未吹入有 酸性氣體處理劑的、且2段袋濾器的第1段的灰，制作成模擬飛灰。由C工廠得到的灰的特性、 及各種模擬飛灰的特性如表7所示。
[0122] [表 7]
[0123]
[0124] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，通過(guò)W下方法測(cè)定鉛含量、溶出液pH及鉛溶出濃度。
[0125] 鉛含量的測(cè)定方法
[0126] 將飛灰用濃硝酸及濃鹽酸進(jìn)行加熱濃縮、冷卻。冷卻后，加入純水，將加溫溶解后 的溶液用定量濾紙（Advantech Corporat ion制造 、No . 6)過(guò)濾，用原子吸收光譜儀 化i化chi, Ltd.制造、Z-2000)測(cè)定濾液中的鉛濃度。
[0127] 溶出液pH的測(cè)定方法
[01%]基于日本環(huán)境廳通知13號(hào)試驗(yàn)法進(jìn)行溶出試驗(yàn)后，進(jìn)行溶出液的抑測(cè)定。
[0129] 鉛溶出量的測(cè)定方法
[0130] 基于日本環(huán)境廳通知13號(hào)試驗(yàn)法進(jìn)行溶出試驗(yàn)后，用原子吸收光譜儀化itacM, Ltd.制造、Z-2000)測(cè)定溶出液中的鉛濃度。
[0131] 接下來(lái)，針對(duì)各種模擬飛灰，使用各種重金屬固定劑(憐酸系化合物、含二氧化娃 的化合物、含鐵化合物），在表8所示的條件下進(jìn)行鉛固定處理。鉛固定處理通過(guò)如下方法來(lái) 進(jìn)行:在各種飛灰試樣中，相對(duì)于飛灰添加20重量％的純水和規(guī)定量的各種重金屬固定劑 (憐酸系化合物、含二氧化娃的化合物、含鐵化合物)并用刮勺充分?jǐn)埌琛Ｈ缓?，測(cè)定鉛固定 處理后的各種樣品的堿度及鉛含量，并且用日本環(huán)境廳通知13號(hào)試驗(yàn)法進(jìn)行溶出試驗(yàn)，測(cè) 定溶出液pH及鉛溶出濃度。將結(jié)果示于表8~10。
[0132] [表 8]
[0133] 重金屬固定劑:憐酸系化合物(75%正憐酸水溶液）
[0134]
[0135] [表 9]
[0136] 重金屬固定劑:含二氧化娃的化合物(娃酸鋼3號(hào)）
[0137]
[013引[表 10]
[0139] 重金屬固定劑:含鐵化合物(31%氯化亞鐵水溶液）
[0140]
[0141] 由表8~10可知，對(duì)實(shí)施例1及2而言，可看出堿度降低，隨之鉛的溶出量降低。另 夕h隨著堿度的降低，用于將鉛的溶出量降低至填埋基準(zhǔn)值W下的重金屬固定劑的添加率 降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種酸性氣體及重金屬的復(fù)合處理劑，其包含:含有氫氧化鈣的粉末與堿度降低劑 的混合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合處理劑，其中，所述含有氫氧化鈣的粉末的比表面積為 20m2/g以上、中值粒徑d50小于30μπι。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合處理劑，其中，所述堿度降低劑為選自氯化物、硫酸鹽 及氫氧化物中的1種以上化合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合處理劑，其中，所述化合物包含選自氯化銅、硫酸鎂、含硫 酸鹽的氫氧化鋁、硫酸鋅、硫酸銅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅及 氫氧化銅中的1種以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項(xiàng)所述的復(fù)合處理劑，其中，所述酸性氣體為廢氣中所 含的酸性氣體，所述重金屬為飛灰中所含的重金屬。6. -種酸性氣體及重金屬的處理方法，在廢氣中添加含有氫氧化鈣的粉末后，對(duì)飛灰 進(jìn)行集塵，并在集塵后的飛灰中添加堿度降低劑。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK105935543SQ201510980216
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日
【發(fā)明人】山崎武志, 益子光博
【申請(qǐng)人】栗田工業(yè)株式會(huì)社