JP6257702B2 - 汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物の処理及び清掃に関する法律（以下、「廃棄物処理法」という。）に規定される（産業又は一般）廃棄物、例えば、燃え殻、煤塵、鉱さい、汚泥、コンクリート屑等中に、及び／又は土壌汚染対策法に規定される汚染土壌中に含まれる汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法に関する。より詳しくは、本発明は、所定の該高圧ジェット水による混合装置を用いた、廃棄物及び／又は汚染土壌中に含まれる汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法に関する。

前記した燃え殻（一般に、見掛密度1.2以上）、煤塵（一般に、見掛密度0.8以下）、汚泥（一般に、見掛密度1.2以上）等（以下、「被処理物」ともいう。）には、各種重金属、有機塩素化合物等の汚染物質、例えば、土壌汚染対策法第２条第１項に規定される特定有害物質、例えば、鉛、砒素、トリクロロエチレン等が含有される場合がある。このような汚染物質が含有された被処理物は毎年大量に発生しており、現状、その多くは、特別な敷地内に埋設されている。そこで、近年、埋設場所の不足から、被処理物からの汚染物質の溶出を抑制するために、該汚染物質に不溶化処理を施し、得られた不溶化処理物を、埋戻土や路盤材等の土木資材や、熱硬化性樹脂と混合して成形した加工品として利用する再資源化が検討されている。

以下の特許文献１には、ボトムアッシュとして一次回収された重金属含有廃棄物焼却灰（１）を貯水反応槽（３）の水中に半沈設され周壁に多数のスクリーン孔を設けた横型の回転スクリーンドラム（２）の軸端から連続して受け入れ、水に浸した状態で処理ライン排出方向へ送り、かつ、外部から給水しながら粒度分級処理し、篩下重金属含有廃棄物焼却灰（１）を貯水中に受け入れてキレート剤（不溶化剤、重金属除去剤）を添加し、該篩下焼却灰中の重金属を不溶化回収する重金属含有廃棄物焼却灰の湿式不溶化処理方法及び装置が開示されている（特許文献１の図１を参照のこと）。
特許文献１に開示された発明は、従来の焼却灰にキレート剤を添加し、ミキサー等で粉体混合する乾式処理においては、焼却灰とキレート剤の混合にムラが生じ、混合効率が悪く混合時間が長いため、処理能力が低く、また、被処理物焼却灰がボトムアッシュとして一次回収されるので、異物混入が多く、二次処理後の回収物（製品）が不均一なものになるという問題があったところ、均一な製品を製造するために水を媒体とする粒度分級処理と、液中での重金属不溶化処理とを、相乗することにより、有害物である重金属の不溶化処理（回収）を、改善したものである。したがって、特許文献１には、焼却灰の粒度分級処理により表面積を増加させるとともに、不溶化剤であるキレート剤を溶液とし、これらを接触させることにより、不溶化反応を効率的に進行させる技術が開示されているといえる。
しかしながら、特許文献１には、焼却灰と不溶化剤とを積極的に混合させる手段は開示されていないし、見掛密度が水よりも小さく、水に沈み難い煤塵のみを処理対象とすることができる技術は開示されていない。

以下の特許文献２には、灰出し装置、クリンカチャンネル、かせ寄せ式焼却灰排出装置、突き棒焼却灰排出装置、プレートバンド式焼却灰排出装置などと呼ばれる湿式灰冷却装置の水槽から払い出された有害重金属を含有する焼却灰を、灰払い出し手段を有する処理槽に投入し、処理槽内に落下して前記払い出し手段により処理槽から強制的に払い出される焼却灰に対して、有害物質処理剤を噴射または滴下して混合することを特徴とする廃棄物焼却灰処理方法が開示されている。焼却灰は、焼却飛灰、主灰、溶融飛灰などの都市ゴミ焼却灰、産業廃棄物焼却灰などであることができ、有害物質処理剤は、粉体、液体又はスラリー状の可溶性の珪酸塩、燐酸塩、ジオカルボキシル基を含む可溶性の有機物であることができ、また、有害物質は、鉛、カドミウム、水銀、セレン、ヒソ、亜鉛、クロムなどの重金属等の有害無機物質、ダイオキシン、ＰＣＢなどの有害有機物であることができることが開示されている（特許文献２の図１を参照のこと）。
特許文献２に記載された発明は、有害物質を安定化するための一定濃度の薬剤、例えば、ポリエチレンイミンにジチオカルボキシル基を含む有機物、重金属を不溶化するための珪酸ナトリウム等を冷却水中に添加しておき冷却水中で焼却灰と均一に接触させる処理において、槽内の冷却水が濁ったり、二硫化炭素ガス等の有害ガスが発生したり、珪酸ナトリウムの影響で冷却水中の多価金属塩濃度の平衡関係が崩れ水槽内にスカムと呼ばれる泡が冷却水の水面に発生し、灰シューターの中に詰まるといった問題を解決すべく、水槽内の冷却水に有害物質安定化剤を添加することに代えて、冷却水から出た焼却灰に、有害物質処理剤をノズルから噴射又は滴下することにしたものである。したがって、特許文献２には、不溶化剤であるキレート剤を溶液とし、これを冷却され湿った焼却灰と、噴射または滴下して接触させることにより、不溶化反応を行う技術が開示されているといえる。また、特許文献２で処理対象とされる焼却灰は、焼却炉下部より排出される主灰と、焼却に伴って発生する粉状の煤塵や、煤塵を電気集塵器で集塵したEP灰などの飛灰との混合物を処理対象としている。
しかしながら、特許文献２にも、焼却灰と不溶化剤とを積極的に混合させる手段は開示されていないし、見掛密度が水よりも小さく、水に沈み難い煤塵のみを処理対象とすることができる技術は開示されていない。

以下の特許文献３には、水槽（１）内の冷却水（ｗ）中に投入した焼却灰ａを水槽（１）から払い出す突き棒（３）を有する突き棒焼却灰排出装置の冷却水（ｗ）中に、可溶性珪酸塩を主成分とする有害物質処理剤を注入し、灰シューター（２）から水槽（１）内の冷却水（ｗ）中に廃棄物焼却灰（ａ）を投入し、冷却水（ｗ）からの突き棒（３）により払い出されたスラリー状の焼却灰（ａ）を冷却装置内に滞留させ、焼却灰（ａ）および冷却水（ｗ）から発生した熱によって、４０〜７０℃に保温された状態で養生した後に灰ピット（４）へ廃棄する廃棄物焼却灰処置方法が開示されている（特許文献３の図２を参照のこと）。
特許文献３に開示された発明は、湿式灰冷却装置における冷却水に有害物質処理剤を添加した場合に、スラリー状の焼却灰が装置内の灰出しスロープに滞留して６０〜７０℃に達する温度で保熱されているために、可溶性珪酸塩と重金属との複合体形成、カルシウムと珪酸塩の複合体の形成が促進され、水分を含んだスラリー状の焼却灰中の重金属などの有害物質の安定化効果が発現され、しかも冷却水にスカムの発生を防止することができるという発見に基づくものである。したがって、特許文献３には、不溶化剤を溶液とし、これを高温養生された湿った焼却灰と接触させることにより、不溶化反応を効率的に進行させる技術が開示されているといえる。また、特許文献３で処理対象とされる焼却灰も、焼却炉下部より排出される主灰と、焼却に伴って発生する粉状の煤塵や、煤塵を電気集塵器で集塵したEP灰などの飛灰との混合物を処理対象としている。
しかしながら、特許文献３にも、焼却灰と不溶化剤とを積極的に混合させる手段は開示されていないし、見掛密度が水よりも小さく、水に沈み難い煤塵のみを処理対象とすることができる技術は開示されていない。

以上のとおり、特許文献１〜３には、粉体同士の混合における低い混合効率、混合ムラ、これによる不溶化剤の必要量の多消費という問題に鑑み、不溶化剤を溶解させた水中に焼却灰を潜らせたり、不溶化剤を溶解させた溶液を噴霧したりして、焼却灰と不溶化剤溶液との接触効率を高めるための技術が記載されているが、かかる装置は大型であり、部品点数も多く複雑である。
また、これらの文献のいずれにも、焼却灰と不溶化剤との混合・接触効率を積極的に高めるための手段は開示されていないし、見掛密度が水よりも小さく、水に沈み難い煤塵のみを処理対象とすることができる技術は開示されていない。

ところで、被処理物の汚染物質は、重金属等と、その他有機系化合物等の有害物質の概ね２種に分類される。しかしながら、これら２種の汚染物質は被処理物中に単独で存在していることもあるが、不溶化処理の対象となる重金属等と、洗浄処理の対象となるその他有機系化合物等の有害物質が共存（複合汚染）している場合もある。このような複合汚染の場合、特許文献１〜３に開示された技術のみを適用しても、汚染物質の無害化は達成できない。

他方、以下の特許文献４には、高圧水を用いた土壌と水の混合物の製造装置（以下、ＤＥＭともいう。）が提案されている。

また、以下の特許文献５には、特許文献４に記載されたＤＥＭを、汚濁排水に凝集剤を添加する連続汚濁排水処理方法に適用し、従来技術のものに比較して、より小型であり、操作が簡単であり、処理能力が高く、さらに省エネルギーである連続汚濁排水処理方法が開示されている。

前記したように、従来技術の焼却灰の不溶化方法は、不溶化対象物である焼却灰に不溶化剤（資材）を所定量添加し、不溶化反応に水を必要とする場合には、水を添加した後に、混合し、固化反応系不溶化資材の場合には、所定時間期間の養生後に、不溶化処理を完了している。
しかしながら、不溶化対象物に対する不溶化資材の添加割合は、通常、数パーセントであり、不溶化資材の不溶化対象物への均一な分散、ひいては比較的高価な不溶化資材の費用削減の点から改善の余地がある。

特開平１０−５７２３号公報 特開平１０−７１３８２号公報 特開平１０−９９８１３号公報 特許第４９９０３２６号公報 特許第５７３８１１５号公報

かかる状況に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、従来技術のものに比較して、焼却灰等の被処理物と不溶化剤との混合・接触効率を積極的に高め、見掛密度が水よりも小さく水に沈み難い煤塵のみにも適用することができ、また、被処理物に不溶化処理の対象となる重金属等と、洗浄処理の対象となるその他有機系化合物等の有害物質が共存（複合汚染）している場合であっても適用可能であり、設備が複雑でなく小型であり、設備操作も簡単であり、処理能力も高く、さらに省エネルギーでもある、汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法を提供することである。

本願発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、特許文献４に記載されたＤＥＭを、被処理物の不溶化・洗浄処理に適用することにより前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は以下の通りものである。
［１］産業廃棄物焼却施設由来の煤塵又は燃え殻（不溶化未処理）を、
以下の工程：
汚染物質を含有する、燃え殻又は煤塵である被処理物と、不溶化剤と、水とを、高圧ジェット水を用いた被処理物と水の混合物の製造装置（ＤＥＭ）に、投入する工程；
該製造装置の一端から、圧力水を、高速噴流体として噴出することにより、該被処理物と不溶化剤と水との混合物を製造する工程；
該被処理物に含有される汚染物質と該不溶化剤とが接触して不溶化物を形成するために十分な時間にわたり、該混合物を該製造装置内に滞留させて、不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、該製造装置の他端から、排出する工程；
を含む、被処理物中に含有される汚染物質の連続不溶化・洗浄方法であって、
該ＤＥＭは、１ＭＰａ〜２０Ｍｐａの圧力水を噴出するノズル３と被処理物の投入口２を具備する入口缶１、第１端と第２端を有する管４、並びに衝突板７と排出口６と排気口８を具備する飛散防止缶５から構成され、該ノズル３は、該被処理物の投入方向の側面から圧力水を高速噴流体として噴出するように設置され、該管の第１端は、該圧力水の噴出方向に沿って、該入口缶１に接続され、該管４の第２端は該飛散防止缶５に接続され、該ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）は、１〜２０ｍｍであり、該管の内径（Ｄｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の５〜５０倍であり、該管４の第１端から第２端までの長さ（Ｌｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の１０〜６００倍であり、該該ノズルの吐出口から該管４の第１端までの距離（Ｌｓ）は、該ノズル吐出口内径（Ｄｎ）の５〜１００倍であり、これにより、該投入口２に投入された被処理物は、該管４の第２端に到達する間に、該圧力水由来の水と混合されて被処理物と水の混合物が製造される、
ことを特徴とする前記連続不溶化・洗浄方法、
で処理し、不溶化処理物を、汚染物質の不溶化剤として得ることを特徴とする、汚染物質の不溶化剤の製造方法。
［２］前記汚染物質は、不溶化処理の対象となる、カドミウム又はその化合物、六価クロム化合物、シアン化合物、水銀又はその化合物、セレン又はその化合物、鉛又はその化合物、砒素又はその化合物、ふっ素又はその化合物、及びほう素又はその化合物からなる群からなる選ばれる物質；洗浄処理の対象となる、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、1,3-ジクロロプロペン、ジクロロメタン、テトラクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ベンゼン、1,4-ジオキサン、PCB、ダイオキシン類、シマジン、チオベンカルブ、チラウム、及び有機りん化合物からなる群から選ばれる物質；並びに産業廃棄物処理法施行令第１条、第２の４又は土壌汚染対策法第２条第１項に列記される特定有害物質からなる群から選ばれる物質である、前記［１］に記載の方法。
［３］前記不溶化剤は、株式会社アムロン製CAMZ（登録商標）、CAMZ-S（登録商標）、CAPA-CT（登録商標）、AC-1（登録商標）、AC-2（登録商標）、及びCAMZ-SFR（登録商標）からなる群から選ばれる、前記［１］又は［２］に記載の方法。
［４］前記被処理物の見掛密度が1.2以上であり、前記製造装置の他端から排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、連続脱水装置に供給して、汚濁排水と、不溶化物が随伴する固形物とに分離し、該固形物を不溶化処理物とし回収する不溶化物回収工程をさらに含む、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の方法。
［５］前記連続脱水装置からの汚濁排水に、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、連続脱水装置に供給して、分離排水と、残存する汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物の一部を不溶化処理物として回収する不溶化凝集物回収工程をさらに含む、前記［４］に記載の方法。
［６］前記分離排水をさらに水浄化装置に供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含む、前記［５］に記載の方法。
［７］前記分離排水又は前記浄化水を、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用する、前記［５］又は［６］に記載の方法。
［８］前記被処理物の見掛密度0.8以下であり、前記製造装置の他端から排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物に、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、必要により連続脱水装置に供給して、分離排水と、汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物を不溶化処理物とし回収する不溶化・凝集物回収工程をさらに含む、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の方法。
［９］前記分離排水を水浄化装置にさらに供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含む、前記［８］に記載の方法。
［１０］前記分離排水又は前記浄化水を、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用する、前記［８］又は［９］に記載の方法。

本発明に係る連続不溶化・洗浄方法は、従来技術のものに比較して、焼却灰等の被処理物と不溶化剤との混合・接触効率を積極的に高め、見掛密度が水よりも小さく水に沈み難い煤塵のみにも適用することができ、また、被処理物に不溶化処理の対象となる重金属等と、洗浄処理の対象となるその他有機系化合物等の有害物質が共存（複合汚染）している場合であっても適用可能であり、設備が複雑でなく小型であり、設備操作も簡単であり、処理能力も高く、さらに省エネルギーでもある、汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法である。

本発明に係る汚染物質を含有する被処理物の連続不溶化・洗浄方法に使用する装置の概略図である。 本発明に係る連続不溶化・洗浄方法に使用する高圧ジェット水を用いた被処理物と水の混合物の製造装置（ＤＥＭ）の概略図である。 被処理物と圧力水である高速噴流体の混合を効率よく行うためのＤＥＭ各部の寸法条件を示す図である。 実施例１における試料採取点を説明する概略図である。 実施例１における不溶化処理物からのAs溶出濃度のバラツキを示すグラフである。 実施例１における不溶化処理物からのSe溶出濃度のバラツキを示すグラフである。 実施例１における不溶化処理物からのPb溶出濃度のバラツキを示すグラフである。 実施例２で用いた燃え殻、煤塵サンプルの外観写真である。 実施例２における燃え殻サンプルの浄化方法イメージ図である。 実施例２における煤塵サンプルの浄化方法イメージ図（不溶化資材を予め洗浄水に希釈）である。 実施例２における産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）のPb溶出濃度変化を示すグラフである。 実施例２における産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）のPb溶出濃度変化を示すグラフである。 実施例３における不溶化処理物からのAs、Se溶出濃度の比較グラフである。 実施例３における不溶化処理物からのPb溶出濃度の比較グラフである。 実施例４における産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化灰の各種重金属に対する吸着効果を示すグラフである。 浄化灰におけるアニオン種に対する不溶化剤の吸着機構イメージ図である。 浄化灰におけるカチオン種に対する不溶化剤の吸着イメージ図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本明細書中、用語「高圧ジェット水を用いた被処理物と水の混合物の製造装置」（本書中、「ＤＥＭ」ともいう。）、例えば、特許文献４に記載する「高圧水を用いた土壌と水の混合物の製造装置」であることができる。

以下、詳細に説明し、特許文献５にも記載されるとおり、また、本願の図２に示すように、本実施形態の連続不溶化・洗浄方法に使用するＤＥＭは、例えば、１ＭＰａ〜２０Ｍｐａの圧力水を噴出するノズル３と被処理物（焼却灰等）、不溶化剤、及び水の投入口２を具備する入口缶１、第１端と第２端を有する管４、並びに衝突板７と排出口６と排気口８を具備する飛散防止缶５から構成され、ノズル３は、被処理物の投入方向の側面から圧力水を高速噴流体として噴出するように設置され、管４の第１端は、該圧力水の噴出方向に沿って、入口缶１に接続され、管４の第２端は飛散防止缶５に接続される。また、本願の図３に示すように、ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）は、１〜２０ｍｍであり、管４の内径（Ｄｐ）は、ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）の５〜５０倍であり、管４の第１端から第２端までの長さ（Ｌｐ）は、ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）の１０〜６００倍であり、ノズル３の吐出口から管４の第１端までの距離（Ｌｓ）は、ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）の５〜１００倍であることができる。
尚、本明細書中、用語「高速噴流体」とは、ノズル吐出口から噴出された後の圧力水の状態をいい、一方、ノズル吐出口に至る前の状態は「圧力水」という。したがって、本明細書中、用語「高速噴流体」は「被処理物」と混合される水を意味し、「被処理物」を含まない概念である。

被処理物（焼却灰等）、不溶化剤、及び水を入口缶（１）に設けられた投入口（２）から連続的に投入する。この操作は大気圧、真空又は高圧下でもよい。圧力水が入口缶（１）に設けられたノズル（３）から高速噴流体として噴出される。この高速噴流体は、ほぼ水平に飛翔して、ノズル（３）に対向して入口缶（１）に設置された管（４）の内部に侵入する。管（４）は、高速噴流体の飛翔を妨げない構造となっている。高速噴流体は水平方向の流線をもつのが望ましいが、勾配があっても支障はない。管（４）は、高速噴流体を包むように設置され管の中心部分を高速噴流体が飛翔する。

投入口（２）から連続的に投入された被処理物は、入口缶（１）の内部で噴出された高速噴流体を包み込むようになると、高速噴流体は、被処理物を貫通する状況になるので、被処理物は、その衝突力で跳ね飛ばされると同時に、高速噴流体の表面の速度と被処理物の速度との速度差による粘性抵抗力が発生することにより、被処理物は、高速噴流体の流線方向に加速される。高速噴流体は、随伴流を発生し、この随伴流により発生した被処理物と水との随伴流体は、体積を増加しつつ入口缶体（１）の内部から管（４）の内部に管の第１端から流入する。

被処理物が、入口缶（１）に投入されると流入乱れによる簡単な混合が起こる。さらに被処理物の内部に高速噴流体が貫通するので、衝突による混合も起こる。さらに高速噴流体と被処理物との速度差に基づく粘性抵抗力を被処理物が受けることにより、被処理物を形成している焼却灰等中の汚染物質及び不溶化剤又はそれらの懸濁液の間にもその粘性抵抗力が働くことになる。高速噴流体の速度や表面積が大きければその粘性抵抗力も非常に大きなものとなる。被処理物中には、場合により水が存在するので、水にも粘性抵抗力が発生して高速噴流体の随伴流となり、その際にも被処理物と水の混合が起こる。被処理物と水の混合が行われながら、また、随伴流体の体積の増加を伴いながら、高速噴流体は、管（４）の内部に流入する。そして高速噴流体と随伴流体とが管（４）の内部を飛翔する際、高速噴流体の周囲には乱流が発生し、混合がさらに進行する。高速噴流体は、飛翔距離が長くなると分散する挙動を示し、その噴流体の外側の飛散状態部分において混合がさらに促進される。空気が随伴流として存在する場合には乱流の程度がさらに大きくなり、被処理物と水がさらに混合された混合物を得ることができる。場合により、ノズル（３）の近傍に空気の供給口を設けることもできる（図示せず）。

以上を要約すると、被処理物が高速噴流体と接触すると、被処理物は瞬間的に加速されて高速流動状態（以下、加速状態ともいう。）になり、その際、被処理物の懸濁液と不溶化剤は微粒子に分解され、同時に高速噴流体の一部に巻き込まれながら、高速噴流体の周囲に被処理物の随伴流が形成され、被処理物自体の分散や混合、高速噴流体との衝突、混合が実現する。管（４）内の流動（以下、移送状態ともいう。）においては、高速噴流体の拡散流動と被処理物との混合が更に加味されるが、管が長いと配管抵抗のため、処理能力の低下につながる。

被処理物と水との混合物は、管（４）の第２二端から飛散防止缶（５）に噴出する。被処理物と高速噴流体の混合物が管（４）から放出された時には、混合は既に十分に行われている。放出の環境は、大気圧でも真空や高圧でもよい。混合物は大気圧の下では、速度水頭のみを有する流体である。換言すれば、圧力水頭を有してないのでポンプのように、混合物を圧送する能力はない。このような混合物を排出口（６）から排出し、汚濁排水を得ることができる。

前記したように、被処理物は、投入口（２）から入口缶（１）に投入される。高圧水（圧力水）は、ノズル（３）を介して高速噴流体になっているので、被処理物は、随伴流として高速噴流体とともに管（４）に流入した後、管（４）ら吐出して飛翔する混合物になる。その飛翔する方向は一般的には水平方向に直線性を有しているので、その飛翔を遮るように衝突板（７）を設置する。衝突により混合物の飛散を防止することが望ましいので、飛散防止のために飛散防止缶（５）を設置する。混合物は飛翔速度を減じながら飛散防止缶（５）に至り、排出口（６）から排出される。飛散防止缶（５）に流入する混合物には空気を同伴している場合があるので、その空気を除くために排気口（８）から排気ガスとして流出させてもよい。この衝突板（７）においても、飛翔する混合物の速度が急減速する際に混合が更に加速される効果が得られる。すなわち、放出された混合物は、速度エネルギーを保持しているので、そのエネルギーを混合に更に利用するために、放出された混合物の流線上に衝突板を設置して、混合物の速度を急減速（以下、減速状態ともいう。）することにより混合効率を高めることができる。混合は加速状態と移送状態で十分に実現できるが、必要なら減速状態での混合を付加すればよい。

本実施形態の連続不溶化・洗浄方法は、汚染物質を含有する、燃え殻、煤塵、鉱さい、汚泥、コンクリート屑等、及び／又は土壌である被処理物と、不溶化剤と、水とを、高圧ジェット水を用いた被処理物と水の混合物の製造装置（ＤＥＭ）に、投入する工程；
該製造装置の一端から、圧力水を、高速噴流体として噴出することにより、該被処理物と不溶化剤と水との混合物を製造する工程；
該被処理物に含有される汚染物質と該不溶化剤とが接触して不溶化物を形成するために十分な時間にわたり、該混合物を該製造装置内に滞留させて、不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、該製造装置の他端から、排出する工程；
を含む、被処理物中に含有される汚染物質の連続不溶化・洗浄方法であって、
該ＤＥＭは、１ＭＰａ〜２０Ｍｐａの圧力水を噴出するノズル３と被処理物の投入口２を具備する入口缶１、第１端と第２端を有する管４、並びに衝突板７と排出口６と排気口８を具備する飛散防止缶５から構成され、該ノズル３は、該被処理物の投入方向の側面から圧力水を高速噴流体として噴出するように設置され、該管の第１端は、該圧力水の噴出方向に沿って、該入口缶１に接続され、該管４の第２端は該飛散防止缶５に接続され、該ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）は、１〜２０ｍｍであり、該管の内径（Ｄｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の５〜５０倍であり、該管４の第１端から第２端までの長さ（Ｌｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の１０〜６００倍であり、該該ノズルの吐出口から該管４の第１端までの距離（Ｌｓ）は、該ノズル吐出口内径（Ｄｎ）の５〜１００倍であり、これにより、該投入口２に投入された被処理物は、該管４の第２端に到達する間に、該圧力水由来の水と混合されて被処理物と水の混合物が製造される、
ことを特徴とする前記連続不溶化・洗浄方法。

以下の実施例では、擬似ＤＥＭ式添加混合法において、ハンドシェイクにより被処理物と不溶化剤を混合したが、Ｌｓ１００ｍｍ、Ｄｐ１７ｍｍ、Ｌｐ２３０ｍｍのＤＥＭ試験機による混合試験を実施した結果、ハンドシェイクよりも混合状態が格段に良くなることは確認済である。

前記したように、ＤＥＭ内では、被処理物と不溶化剤は、高速噴流体による極めて強力な乱撹拌により、強力、かつ、積極的な混合が行われるため、従来技術における混合に比較して、より完全なものとなり、被処理物と不溶化剤の均一な混合が達成される。さらに、かかる均一な混合は、凡そ０．５秒間という極めて短いＤＥＭ内での滞留時間内に達成される。特許文献１〜３における焼却灰の水中滞留時間は不明であるが、装置の形式や規模から推察して０．５秒間よりも遥かに長い時間であることは明らかである。すなわち、本実施形態の迅速な連続不溶化処理装置は、ＤＥＭにより被処理物と不溶化剤との完全な混合を達成することができるため、ＤＥＭ自体が混合装置として、複雑でなく小型であり、設備操作も簡単であり、処理能力も高く、さらに省エネルギーであるだけでなく、ＤＥＭに付随する連続脱水装置、複合汚染がある場合に必要な凝集ユニット、水浄化装置等も含めて小型化することができる。したがって、図１に示すような本実施形態の連続不溶化・洗浄装置群は、全体として、従来技術の連続不溶化・洗浄装置に比較して、迅速処理が可能であり、複合汚染にも対応可能であり、同一処理量あたりより小型化され、省エネ化されたものとなる。

また、図１に示すように、本実施形態の連続不溶化・洗浄装置では、被処理物、及び不溶化剤は、ぞれぞれ、フィーダーにより、また、水は定量ポンプにより、所定の供給量、及び比率で、ＤＥＭに投入されるため、不溶化対象物質と不溶化資材との存在比率を厳密に制御することができ、比較的高価な不溶化剤の使用量を削減しつつ、不溶化処理により汚染物質の溶出抑制効果を最大限に発揮させることができる。尚、ＤＥＭへの不溶化剤の投入量は、被処理物の汚染物質の濃度を予め測定しておき、かかる測定値に基づき不溶化に必要な量として計算する。
また、本実施形態の連続不溶化・洗浄装置では、フィーダーによりＤＥＭに所定量供給することができる限り、被処理物である不溶化対象物の性状や状態を問わない。例えば、不溶化対象物は、見掛密度1.2以上の燃え殻又は汚泥であっても、見掛密度0.8以下の煤塵であっても、鉱さい、コンクリート屑等であってもよく、また、湿潤状態であっても、乾燥状態であってよく、また、高粘度であっても、低粘度であってもよい。このため、不溶化対象物と不溶化資材との混合に先立って、撹拌、混合機のような特殊な機械や、乾燥等の前処理は不要となる。また、ＤＥＭは、元来、土壌等の固形物と水との混合も可能な装置であるので、被処理物の形態、すなわち、液体であるか粉体であるかを問わず、さらに、ある程度の大きさの固形異物が混入していたとしても問題はなく、安定な連続運転が可能となる。すなわち、ＤＥＭを用いれば、固形で塊状の物質であっても、ある程度の大きさのものであれば、水と混合することができるので、かかる塊状の物質を含む被処理物の不溶化処理が可能となる。

さらに、本実施形態の連続不溶化・洗浄装置では、ＤＥＭに投入される水、及びＤＥＭ内で高速噴流体を発生させるための圧力水を使用するので、ＤＥＭ内では、不溶化対象物と不溶化資材との混合だけでなく、ダイオキシン類などの有機化合物等の汚染物質の水による洗浄も、同じく短時間に完了する。

さらに、本実施形態の連続不溶化・洗浄方法に使用する不溶化剤の性状や状態についても、前記した被処理物である不溶化対象物の性状や状態と同様であれば、問題なく利用可能である。

汚染物質は、特に限定されないが、不溶化処理の対象となる、カドミウム又はその化合物、六価クロム化合物、シアン化合物、水銀又はその化合物、セレン又はその化合物、鉛又はその化合物、砒素又はその化合物、ふっ素又はその化合物、及びほう素又はその化合物からなる群からなる選ばれる物質；洗浄処理の対象となる、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、1,3-ジクロロプロペン、ジクロロメタン、テトラクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ベンゼン、1,4-ジオキサン、PCB、ダイオキシン類、シマジン、チオベンカルブ、チラウム、及び有機りん化合物からなる群から選ばれる物質；並びに産業廃棄物処理法施行令第１条、第２の４又は土壌汚染対策法第２条第１項に列記される特定有害物質からなる群から選ばれる物質であることができる。これらは被処理物に単独で含まれていても、２種以上が複合して含まれていてもよい。

不溶化剤は、株式会社アムロンが販売しているCAMZ（登録商標）（人工ゼオライト・低結晶性鉄化合物複合体を主成分とするAs、Se、Pb用吸着濾過材）；CAMZ-S（登録商標）（人工ゼオライト・低結晶性鉄化合物複合体を主成分とするAs、Se、Pb用吸着剤）；CAPA-CT（登録商標）（人工ゼオライト・カルシウム・マグネシウム・アルミニウム化合物からなる層状複水酸化物を主成分とする吸着剤）；AC-1（登録商標）（カルシウム・アルミニウム化合物複合体を主成分とするF、B用吸着剤）；AC-2（登録商標）（カルシウム・マグネシウム化合物複合体を主成分とするF用吸着剤）；及びCAMZ-SFR（登録商標）（２価、３価の陽イオン金属体を主成分とするPb用不溶化剤）からなる群から選ばれるものであることができる。これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。

被処理物の由来も、特に制限はないが、（一般又は産業）廃棄物又は都市ゴミの焼却施設、あるいは間伐材等の未利用木質を燃やして発電する木質バイオマス発電所から出る燃え殻、煤塵であることができる。また、被処理物は、汚泥、鉱さい、コンクリート屑等を含むことができるが、その由来も廃棄物処理法に規定される特定施設であるか否かは特に限定されない。

本実施形態の連続不溶化・洗浄方法においては、例えば、被処理物が、見掛密度1.2以上の燃殻又は汚泥である場合には、ＤＥＭから排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、連続脱水装置に供給して、汚濁排水と、不溶化物が随伴する固形物とに分離し、該固形物を不溶化処理物として回収する不溶化物回収工程をさらに含むことができる。かかる不溶化処理物は、以下に説明する環告46号溶出試験における重金属類、例えば、As、Se、Pbの溶出量が基準値以下のものであることができる。

本実施形態の連続不溶化・洗浄方法においては、前記連続脱水装置からの排水が濁っており、そのまま水浄化装置にかけられない場合には、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、連続脱水装置に供給して、分離排水と、残存する汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物を不溶化処理物一部として回収する不溶化凝集物回収工程をさらに含むことができる。かかる廃フロック固形物も、以下に説明する環告46号溶出試験における重金属類、例えば、As、Se、Pbの溶出量が基準値以下のものであることができる。

本実施形態の連続不溶化・洗浄方法は、前記汚染物質が、前記分離排水をさらに水浄化装置に供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含むことができる。

前記分離排水又は前記浄化水は、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用することもできるので、省資源、省エネに寄与するとともに、残存汚染物質の系外への拡散防止にも寄与する。

前記被処理物が、例えば、見掛密度0.8以下の煤塵である場合には、ＤＥＭから排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、直接、連続脱水装置に供給して、汚濁排水と、不溶化物が随伴する固形物とに分離し、該固形物を不溶化処理物として回収することが困難な場合があるので、ＤＥＭから排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物に、まず、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、必要により連続脱水装置に供給して、分離排水と、汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物を不溶化処理物とし回収する不溶化・凝集物回収工程をさらに含むことができる。かかる廃フロック固形物も、以下に説明する環告46号溶出試験における重金属類、例えば、As、Se、Pbの溶出量が基準値以下のものであることができる。

本実施形態の連続不溶化・洗浄方法は、前記分離排水をさらに水浄化装置に供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含むことができる。

前記分離排水又は前記浄化水は、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用することもできるので、省資源、省エネに寄与するとともに、残存汚染物質の系外への拡散防止にも寄与する。

図１に示す凝集ユニットは、特に制限されないが、例えば、特許文献５の図１に記載されたものであることができる。

［浄化灰の特性とリサイクル材の方向性］
本実施形態の連続不溶化・洗浄方法により得られた不溶化処理物は、例えば、無機系不溶化資材を用いてPb溶出が不検出レベルとなった浄化灰は、不溶化反応中に鉛系化合物生成が進行している。図１７に示すような吸着メカニズムがPb溶出抑制効果の核を担っており、浄化灰には無機系不溶化資材と鉛の結合体が存在していると考えられる。また、処理前の産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）は強アルカリを呈しており豊富な水酸基が存在しているため、浄化灰には、水酸基を有した無機系不溶化資材と鉛の結合体が形成されていると考えられる。また、鉛の結合体形成時に反応系に存在するアニオンを抱き込む形で結合格子を形成する可能性もあり、骨格内部にアニオンを包括した形の結晶構造を取っている可能性もある。燃え殻や煤塵のリサイクル材としての再利用は、現状では、埋戻し材や骨材、路盤材等の土木資材等であり物理的な特性を利用している。前記したように、産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化灰では、水酸基を有した無機系不溶化資材と鉛の結合体が形成されていると考えられるため、かかる化学的な特性を利用した再利用の可能性について、以下の実施例４で検証した。

以下の実施例では、以下の被処理物サンプルを用いた：
・産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）
・産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）
・産業廃棄物焼却施設由来の燃え殻
・木質バイオマス発電所由来の燃え殻（以下、木質バイオ燃え殻ともいう。）

［実施例１：均一性向上の検証］
乾燥状態の燃え殻に粉末状資材を添加し混合する方法を従来方法の一つ（乾式添加混合法）とし、処理後の試料を複数ヶ所から採取し溶出濃度抑制効果のバラツキを確認した。同一の不溶化対象物質と不溶化資材を対象とし、乾式添加混合法と擬似ＤＥＭ式添加混合法にて処理を行った処理物から、図４に示す５地点の試料を採取し、採取した各試料からの重金属溶出濃度を環告46号溶出試験により測定を行い評価した。
用いた試験手順を以下のとおりであった。
［木質バイオ燃え殻］
［乾式添加混合法（従来法）］
（ｉ）木質バイオ燃え殻にCAPA-CT（株式会社アムロン、登録商標）を5.0wt%の割合で添加。
（ｉｉ）撹拌棒を用いて約1分間撹拌を行い混合。
（ｉｉｉ）一晩養生後、20cm×20cm（厚み約2cm）のトレーに敷詰めた。
（ｉｖ）図４に示すように、中心点をAとし50g採取。時計回りにB、C、D、E 地点とし各地点から50g採取。
（ｖ）採取した全5地点の試料について環告46号溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
［擬似ＤＥＭ式添加混合法］
（ｉ）木質バイオ燃え殻にCAPA-CT（株式会社アムロン、登録商標）を5.0wt%の割合で添加。
（ｉｉ）不溶化資材を添加した燃え殻と水（水道水）を重量比で1：5 の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、20cm×20cm（厚み約2cm）のトレーに敷詰めた。
（ｖｉ）図４に示すように、中心点をAとし50g採取。時計回りにB、C、D、E 地点とし各地点から50g採取。
（ｖｉｉ）採取した全5地点の試料について環告46号溶出試験を行い重金属溶出量を測定。

試験結果を以下の表１、表２と、図５、図６に示す。

［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）］
［乾式添加混合法（従来法）］
（ｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）にCAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を43.75v/w%の割合で添加。
（ｉｉ）撹拌棒を用いて約1分間撹拌を行い混合。
（ｉｉｉ）一晩養生後、20cm×20cm（厚み約2cm）のトレーに敷詰めた。
（ｉｖ）図４に示すように、中心点をAとし50g採取。時計回りにB、C、D、E地点とし各地点から50g採取。
（ｖ）採取した全5地点の試料について環告46 号溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
［擬似ＤＥＭ式添加混合法］
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で11.4倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）と（ｉ）の不溶化資材希釈液を重量比で1：5 の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、20cm×20cm（厚み約2cm）のトレーに敷詰めた。
（ｖｉ）図４に示すように、中心点をAとし50g採取。時計回りにB、C、D、E地点とし各地点から50g採取。
（ｖｉｉ）採取した全5地点の試料について環告46号溶出試験を行い重金属溶出量を測定。

試験結果を以下の表３と図７に示す。

［結果］
乾式添加混合法では各溶出濃度にバラつきが生じていたが擬似ＤＥＭ式添加混合法を用いて処理を行った場合、溶出濃度はほぼ一定であり均一性の向上を確認することができた。したがって、従来技術の１つである乾式添加混合法と比較を行うことで擬似ＤＥＭ式添加混合法は、不溶化効果、均一性（不溶化資材の分散性）効果が向上していることが分かる。

［実施例２：各種燃え殻、煤塵についての擬似ＤＥＭ式添加混合法による不溶化処理結果］
三光株式会社より提供された以下のサンプル（4種類）を対象として以下の浄化試験を実施した。
産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）
産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）
産業廃棄物焼却施設由来の燃え殻
木質バイオマス発電所由来の燃え殻（以下、木質バイオマス燃え殻ともいう。）

以下の表４に、各サンプルのブランク測定値（溶出量）を示す。また、図８に各サンプルの外観写真を示す。

［燃え殻サンプル対象浄化試験］
以下の手順に従い燃え殻サンプル（産業廃棄物焼却施設由来、木質バイオマス発電所由来）の浄化を行った。
（ｉ）産業廃棄物焼却施設由来の燃え殻、木質バイオ燃え殻に不溶化資材を3.0、5.0wt%の割合で添加。
（ｉｉ）不溶化資材を添加した燃え殻と水（水道水）を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。回収した通過水（洗浄水）の重金属類濃度を測定。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

図９に、浄化方法のイメージ図を示す。

産業廃棄物焼却施設由来の燃え殻の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を以下の表５と６に示す。

木質バイオ燃え殻の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を以下の表７と８に示す。

上記いずれの燃え殻に関しても環境基準値レベルまでの浄化が達成できていることが分かった。

次に、煤塵サンプルの浄化試験結果を示す。
［潮見煤塵浄化試験結果］
以下の手順に従い煤塵サンプルの浄化を行った。
（ｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）、産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）に不溶化資材を3.0、10wt%の割合で添加。
（ｉｉ）不溶化資材を添加した煤塵と水（水道水）を重量比で1：5 の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

以下の表９に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を示す。

以下の表１０に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を示す。

煤塵に関してはPbに対し効果が期待できる不溶化資材（株式会社アムロン、ACシリーズ（登録商標））を極端な添加率設定で処理を行ったが、Pb溶出濃度低減効果はほぼ頭打ちという結果となった。この結果を受け不溶化資材、浄化方法の再検討を行った。

［煤塵浄化方法の変更］
ＤＥＭで実現可能となるように、不溶化資材と不溶化資材添加方法を検討し、図１０に示すような浄化方法に変更した。すなわち、不溶化資材を予め洗浄水に希釈し、煤塵と混合するという方式で再度浄化試験を行った。
［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の浄化試験１］
以下の手順に従い浄化を行った。
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で11.4〜28.57倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）と（ｉ）の不溶化資材希釈液を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を以下の表１１と図１１に示す。

浄化方法を変更することでPb溶出濃度を不検出レベルまでに低減させることが可能となった。

次に、産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験結果を示す。
［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験１］
以下の手順に従い浄化を行った。
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で8〜20倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）と（ｉ）の希釈不溶化資材液を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

以下の表１２と図１２に、産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を示す。

非常に高濃度溶出であった産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）についても不検出レベルまでの低減が可能となった。

以下、各煤塵のPb溶出濃度が環境基準値未満となった条件で再度浄化試験を行い洗浄水濃度を含め測定を行った結果を示す。
［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の浄化試験２］
以下の手順に従い浄化を行った。
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で11.4倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）と（ｉ）の不溶化資材希釈液を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。回収した通過水（洗浄水）の重金属類濃度を測定。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

以下の表１３に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を示す。

以下の表１４に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化処理済）の洗浄水濃度の測定結果を示す。

浄化灰からの溶出濃度は、環境基準値未満となっているが洗浄水のPb濃度が高濃度となっていた。これは洗浄水pHが2.18であり酸性にシフトしたため、キレート結合の崩壊によりキレート内に取り込まれていたPbがリークしたためと考えられる。したがって、洗浄水のPb濃度を考慮して洗浄水処理を設計する必要があることが分かった。

［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験２］
以下の手順に従い浄化を行った。
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で11.4倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）と（ｉ）の希釈不溶化資材液を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約1分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。回収した通過水（洗浄水）の重金属類濃度を測定。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、環告46号に順じた方法で重金属溶出量を測定。

以下の表１５に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の浄化試験（浄化灰溶出試験）の結果を示す。

以下の表１６に産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の洗浄水の濃度測定結果を示す。
産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）については初期濃度が非常に高い状態であったが洗浄水サイドへのPb移動も検出されず安定した効果を得ることができた。

［実施例３：乾式混合法と比較した本実施形態に係る方法によるAs、Se、Pbの不溶化効果］
乾燥状態の燃え殻に粉末状資材を添加し混合する方法を従来技術の方法の１つ（以下、乾式添加混合法ともいう。）とし、処理後の不溶化効果について比較を行った。同一の不溶化対象物質と不溶化資材を対象とし乾式添加混合法と本実施形態に係るＤＥＭ式添加混合法にて不溶化処理を行った処理物からの重金属類溶出濃度を測定し比較した。溶出試験として、環告46号溶出試験、酸添加溶出試験、アルカリ添加溶出試験を用い、不溶化効果を比較した。
用いた試験手順は以下のとおりであった。

［木質バイオ燃え殻］
［乾式添加混合法（従来法）］
（ｉ）木質バイオ燃え殻に不溶化資材としてCAPA-CT（株式会社アムロン、登録商標）を5.0wt%の割合で添加。
（ｉｉ）撹拌棒を用いて約１分間撹拌を行い混合。
（ｉｉｉ）一晩養生後、各種溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
[擬似ＤＥＭ式添加混合法]
（ｉ）木質バイオ燃え殻にCAPA-CT（株式会社アムロン、登録商標）を5.0wt%の割合で添加。
（ｉｉ）不溶化資材を添加した燃え殻と水（水道水）を重量比で1：5 の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約１分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、各種溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
尚、前記したように、擬似ＤＥＭ式添加混合法において、ハンドシェイクにより被処理物と不溶化剤を混合したが、Ｌｓ１００ｍｍ、Ｄｐ１７ｍｍ、Ｌｐ２３０ｍｍのＤＥＭ試験機による混合試験を実施した結果、ハンドシェイクよりも混合状態が格段に良くなることは確認済である。

試験結果を以下の表１７と図１３に示す。

［産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）］
［乾式添加混合法（従来法）］
（ｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）にCAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を43.75v/w%の割合で添加。
（ｉｉ）撹拌棒を用いて約１分間撹拌を行い混合。
（ｉｉｉ）一晩養生後、各種溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
［擬似ＤＥＭ式添加混合法］
（ｉ）CAMZ-SFR（株式会社アムロン、登録商標）を水道水で11.4倍に希釈（体積比）。
（ｉｉ）産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）と（ｉ）の不溶化資材希釈液を重量比で1：5の割合で混合。
（ｉｉｉ）ハンドシェイクで約１分間強撹拌。
（ｉｖ）フィルター濾過を用いて固液分離。
（ｖ）回収した固体成分（処理物）を風乾させた後、各種溶出試験を行い重金属溶出量を測定。
試験結果を以下の表１８と図１４に示す。

［実施例４：本実施形態の不溶化方法により浄化された産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）の不溶化資材としての効果］
表４に示すように、高濃度Pb溶出状態である産業廃棄物焼却施設由来の煤塵（不溶化未処理）は、高濃度のPb溶出が検出されているため、現在、Pb溶出抑制を目的にキレート剤添加による不溶化処理が施され、特別管理産業廃棄物判別基準値以下の状態に処理されている。この煤塵を対象に無機系不溶化資材と擬似ＤＥＭ式添加混合法で、高濃度Pb溶出を不検出レベルにまで抑制することが可能となることは、先の実施例で説明したとおりである。
そこで、リサイクルの観点から、環境基準値レベルまでのPb溶出抑制が達成された浄化灰がどのような特性を有しているのかを検討した。

［浄化灰の特性とリサイクル材の方向性］については前記したとおりである。
水酸基保有無機化合物には、アニオン種やカチオン種に対する吸着効果が期待できるため、擬似ＤＥＭ式添加混合法にて処理を行い発生する浄化灰の吸着効果について検討した。

［模擬水を用いた吸着試験］
図１０に示すものと同様に、重金属類標準液を用いて調製した各種模擬水を対象とした吸着試験を以下の手順に従い行った。
（ｉ）所定濃度に調整した各種重金属模擬水に対し浄化灰を1.0w/v%の割合で添加。
（ｉｉ）24時間振とうした後、0.45μmメンブレンフィルターで濾過。
（ｉｉｉ）得られた濾液の各元素濃度とpHを測定。

試験結果を以下の表１９と図１５に示す。
無機系不溶化資材を用いた擬似ＤＥＭ式添加混合法にて処理を行った煤塵（浄化後の灰）も一部の重金属類に対する吸着効果を有していることが分かった。As、Se、Pbに対し非常に高い活性を有しており、本実施形態の連続不溶化・洗浄方法により浄化した後の浄化灰は、これらの重金属に対する不溶化資材としても再利用可能であることが判明した。

本発明に係る連続不溶化・洗浄方法は、従来技術のものに比較して、焼却灰等の被処理物と不溶化剤との混合・接触効率を積極的に高め、見掛密度が水よりも小さく水に沈み難い煤塵のみにも適用することができ、また、被処理物に不溶化処理の対象となる重金属等と、洗浄処理の対象となるその他有機系化合物等の有害物質が共存（複合汚染）している場合であっても適用可能であり、設備が複雑でなく小型であり、設備操作も簡単であり、処理能力も高く、さらに省エネルギーでもある、汚染物質の迅速な連続不溶化・洗浄方法である。

Claims (10)

1. 産業廃棄物焼却施設由来の煤塵又は燃え殻（不溶化未処理）を、
   以下の工程：
   汚染物質を含有する、燃え殻又は煤塵である被処理物と、不溶化剤と、水とを、高圧ジェット水を用いた被処理物と水の混合物の製造装置（ＤＥＭ）に、投入する工程；
   該製造装置の一端から、圧力水を、高速噴流体として噴出することにより、該被処理物と不溶化剤と水との混合物を製造する工程；
   該被処理物に含有される汚染物質と該不溶化剤とが接触して不溶化物を形成するために十分な時間にわたり、該混合物を該製造装置内に滞留させて、不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、該製造装置の他端から、排出する工程；
   を含む、被処理物中に含有される汚染物質の連続不溶化・洗浄方法であって、
   該ＤＥＭは、１ＭＰａ〜２０Ｍｐａの圧力水を噴出するノズル３と被処理物の投入口２を具備する入口缶１、第１端と第２端を有する管４、並びに衝突板７と排出口６と排気口８を具備する飛散防止缶５から構成され、該ノズル３は、該被処理物の投入方向の側面から圧力水を高速噴流体として噴出するように設置され、該管の第１端は、該圧力水の噴出方向に沿って、該入口缶１に接続され、該管４の第２端は該飛散防止缶５に接続され、該ノズル３の吐出口内径（Ｄｎ）は、１〜２０ｍｍであり、該管の内径（Ｄｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の５〜５０倍であり、該管４の第１端から第２端までの長さ（Ｌｐ）は、該ノズル３吐出口内径（Ｄｎ）の１０〜６００倍であり、該該ノズルの吐出口から該管４の第１端までの距離（Ｌｓ）は、該ノズル吐出口内径（Ｄｎ）の５〜１００倍であり、これにより、該投入口２に投入された被処理物は、該管４の第２端に到達する間に、該圧力水由来の水と混合されて被処理物と水の混合物が製造される、
   ことを特徴とする前記連続不溶化・洗浄方法、
   で処理し、不溶化処理物を、汚染物質の不溶化剤として得ることを特徴とする、汚染物質の不溶化剤の製造方法。
2. 前記汚染物質は、不溶化処理の対象となる、カドミウム又はその化合物、六価クロム化合物、シアン化合物、水銀又はその化合物、セレン又はその化合物、鉛又はその化合物、砒素又はその化合物、ふっ素又はその化合物、及びほう素又はその化合物からなる群からなる選ばれる物質；洗浄処理の対象となる、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、1,3-ジクロロプロペン、ジクロロメタン、テトラクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ベンゼン、1,4-ジオキサン、PCB、ダイオキシン類、シマジン、チオベンカルブ、チラウム、及び有機りん化合物からなる群から選ばれる物質；並びに産業廃棄物処理法施行令第１条、第２の４又は土壌汚染対策法第２条第１項に列記される特定有害物質からなる群から選ばれる物質である、請求項１に記載の方法。
3. 前記不溶化剤は、アムロン株式会社製CAMZ（登録商標）、CAMZ-S（登録商標）、CAPA-CT（登録商標）、AC-1（登録商標）、AC-2（登録商標）、及びCAMZ-SFR（登録商標）からなる群から選ばれる、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記被処理物の見掛密度が1.2以上であり、前記製造装置の他端から排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物を、連続脱水装置に供給して、汚濁排水と、不溶化物が随伴する固形物とに分離し、該固形物を不溶化処理物とし回収する不溶化物回収工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記連続脱水装置からの汚濁排水に、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、連続脱水装置に供給して、分離排水と、残存する汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物の一部を不溶化処理物として回収する不溶化凝集物回収工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記分離排水をさらに水浄化装置に供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記分離排水又は前記浄化水を、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用する、請求項５又は６に記載の方法。
8. 前記被処理物の見掛密度0.8以下であり、前記製造装置の他端から排出された不溶化物が懸濁した不溶化処理物に、凝集剤を添加・混合して凝集物（フロック）を形成させ、得られたフロックを、必要により連続脱水装置に供給して、分離排水と、汚染物質の不溶化物を含む廃フロック固形物とに分離し、該廃フロック固形物を不溶化処理物とし回収する不溶化・凝集物回収工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記分離排水を水浄化装置にさらに供給して、残存する汚染物質と浄化水とに分離する水浄化工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記分離排水又は前記浄化水を、前記ＤＥＭへの投入水及び／又は圧力水の一部として再利用する、請求項８又は９に記載の方法。