ごみ焼却飛灰からの重金属の分布特性と化学的安定化方法の比較

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Waste Manag.2020 Jul;113:488-496. S0956-053X(20)30342-1. doi: 10.1016/j.wasman.2020.06.032.Epub 2020-06-30.

ごみ焼却飛灰からの重金属の分布特性と化学的安定化方法の比較

Distribution characteristics and comparison of chemical stabilization ways of heavy metals from MSW incineration fly ashes.

Jiemin Zhu
Qingju Hao
Junjiang Chen
Manli Hu
Tingting Tu
Changsheng Jiang

PMID: 32619783 DOI: 10.1016/j.wasman.2020.06.032.

抄録

飛灰(FA)中の様々な粒径の重金属の潜在的毒性を十分に理解し，単一試薬または混合試薬による飛灰の最適な化学試薬安定化スキームを見出すことを目的として，重金属を安定化するための複数の化学安定化試薬スキームを用いて，FAの基本的な物理化学的特性を検討した。硫化ナトリウム(NaS)、リン酸二水素ナトリウム(NaHPO)、ジブチルジチオリン酸アンモニウム(DDTP)、2,4,6-トリメルカプト-S-トリアジン三ナトリウム塩(TMT-15)を用いて、廃棄物焼却FA中の重金属の化学的安定化スキームを単独または混合で開発した。その結果、FAの各種粒径は、主に48〜1700μmの範囲に分布していた。FAは重金属を多く含んでおり、粒径が小さいほど毒性が強いことがわかった。粒子径の異なるCu, Zn, Pb, Cd, Crのスペシエーション分布は混合試料と同じであった。単一試薬安定化スキームの実験では、8%NaS, 8%NaHPO, 4.2%DDTP, 4.2%TMT-15のいずれかで浸出濃度を中国の法律で定められた限界値まで低下させることができたが、8%NaS添加スキームはその中で最もコストが低かった。しかし、混合試薬スキームでは、1.2%NaS、1.2%NaHPO、0.8%DDTPの方が効果的であり、他の混合スキームや単一スキームよりも安価であった。

With the purpose of fully understanding the potential toxicity of heavy metals of various particle sizes in fly ash (FA) and finding an optimal chemical reagent stabilization scheme for fly ash with single or mixture reagents, basic physicochemical characteristics of FA was investigated using multiple chemical stabilization reagent schemes to stabilize heavy metals. The following compounds were used to develop single and mixed chemical stabilization schemes for heavy metals in waste incineration FA: sodium sulfide (NaS), sodium dihydrogen phosphate (NaHPO), ammonium dibutyl dithiophosphate (DDTP), and 2,4,6-tri-mercapto-S-triazine trisodium salt (TMT-15). The results showed that the various particle sizes of FA were mainly distributed in the range of 48-1700 μm. FA was packed with heavy metals, and the smaller the particle size, the more toxic it was. The speciation distribution of Cu, Zn, Pb, Cd, and Cr in different particle sizes was identical to that of the mixed samples. In the experiments of single reagent stabilization scheme, 8% NaS, 8% NaHPO, 4.2% DDTP or 4.2% TMT-15 could decrease the leaching concentration to meet the limits set by Chinese law, but 8% NaS adding scheme had the lowest cost among them. However, in the mixture reagent scheme, 1.2% NaS, 1.2% NaHPO and 0.8% DDTP was more effective and even cheaper than other mixture or single schemes.