ごみ焼却主灰を用いたジオポリマーによる飛灰中有害金属の不溶化処理

抄録

有害な重金属を含むごみ焼却飛灰や、放射性物質で汚染された焼却残渣が発生していることから、有害金属等をより安定的に固定化する方法が求められている。本研究ではジオポリマー固化に注目し、コスト、他廃棄物のリサイクルといった観点から、ジオポリマーに必須のアルミノケイ酸塩の代替材としてごみ焼却主灰の適用性を検討することを目的とした。ごみ焼却主灰を用いて固化体を作製し、溶出試験、蛍光X線回折、一軸圧縮強度試験、NMR分析により各種有害金属の挙動、固定化機構を調べた。メタカオリンの代替材として主灰を50％用い、105℃養生した固化体では、Pbを含む測定したすべての元素で溶出基準を下回り、XRD分析では非晶質構造と思われるハローが見られ、NMR分析でもケイ酸鎖中Siの一部がAlに置換されたアルミノケイ酸鎖が形成されていることが示唆された。一軸圧縮強度試験では環告5号に定められる0.98MPaを超えた。