JP3303251B2 - 焼却灰の処理方法 - Google Patents
焼却灰の処理方法Info
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- JP3303251B2 JP3303251B2 JP10877795A JP10877795A JP3303251B2 JP 3303251 B2 JP3303251 B2 JP 3303251B2 JP 10877795 A JP10877795 A JP 10877795A JP 10877795 A JP10877795 A JP 10877795A JP 3303251 B2 JP3303251 B2 JP 3303251B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却灰の処理方法に係
り、特に都市ごみ焼却処理施設等から排出される飛灰を
はじめとする焼却灰を埋め立て等に使用した際の重金属
の溶出を防止することができる焼却灰の処理方法に関す
るものである。
り、特に都市ごみ焼却処理施設等から排出される飛灰を
はじめとする焼却灰を埋め立て等に使用した際の重金属
の溶出を防止することができる焼却灰の処理方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却炉から排出される焼却飛灰は、
特別管理一般廃棄物の煤塵に指定され、その中間処理法
としては、（１）溶融固化による重金属の安定化処理、
（２）セメント固化による重金属の安定化処理、（３）
薬剤処理による重金属の安定化処理および（４）酸抽出
による重金属の安定化処理の４つの方法が指定されてお
り、薬剤による重金属の安定化処理は比較的広範囲に使
用されている。
特別管理一般廃棄物の煤塵に指定され、その中間処理法
としては、（１）溶融固化による重金属の安定化処理、
（２）セメント固化による重金属の安定化処理、（３）
薬剤処理による重金属の安定化処理および（４）酸抽出
による重金属の安定化処理の４つの方法が指定されてお
り、薬剤による重金属の安定化処理は比較的広範囲に使
用されている。
【０００３】しかしながら、薬剤による重金属の安定化
処理は、排ガス中の塩化水素を処理するために煙道内
に、例えば消石灰等を噴霧したアルカリ飛灰を処理する
場合、溶出液のｐＨが高アルカリ側にシフトするため
に、重金属である例えば鉛（Ｐｂ）が溶出し易くなり、
これを抑制するためには多量の薬剤が必要となるか、ま
たは別途ｐＨ調整剤を添加する必要があり、ランニング
コストが嵩むという問題があった。
処理は、排ガス中の塩化水素を処理するために煙道内
に、例えば消石灰等を噴霧したアルカリ飛灰を処理する
場合、溶出液のｐＨが高アルカリ側にシフトするため
に、重金属である例えば鉛（Ｐｂ）が溶出し易くなり、
これを抑制するためには多量の薬剤が必要となるか、ま
たは別途ｐＨ調整剤を添加する必要があり、ランニング
コストが嵩むという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、薬剤使用量が少なく、しか
も重金属を効果的に閉じ込めてその溶出量を低減するこ
とができる焼却灰の処理方法を提供することにある。
従来技術の問題点を解決し、薬剤使用量が少なく、しか
も重金属を効果的に閉じ込めてその溶出量を低減するこ
とができる焼却灰の処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者は、焼却灰の薬剤処理による重金属の安定化方
法と処理後の重金属の溶出量との関係について鋭意研究
した結果、重金属固定剤を添加する前の焼却灰を所定温
度で加熱処理することにより、重金属の溶出量が低減す
ること、および重金属を添加して混練した後、加圧成形
することにより重金属の溶出量がさらに低減することを
見出し、本発明に到達した。
本発明者は、焼却灰の薬剤処理による重金属の安定化方
法と処理後の重金属の溶出量との関係について鋭意研究
した結果、重金属固定剤を添加する前の焼却灰を所定温
度で加熱処理することにより、重金属の溶出量が低減す
ること、および重金属を添加して混練した後、加圧成形
することにより重金属の溶出量がさらに低減することを
見出し、本発明に到達した。
【０００６】すなわち本願で特許請求される発明は、以
下のとおりである。 （１）焼却灰を４００〜５５０℃で加熱処理し、前記焼
却灰中の未燃カーボンの燃焼によって生じた炭酸ガスと
焼却灰中のアルカリ成分とを反応させた後、該反応生成
物に重金属固定剤と水を加えて混練し、成形固化するこ
とを特徴とする焼却灰の処理方法。 （２）重金属固定剤と水を加えて混練した後、加圧成形
することを特徴とする上記（１）記載の焼却灰の処理方
法。
下のとおりである。 （１）焼却灰を４００〜５５０℃で加熱処理し、前記焼
却灰中の未燃カーボンの燃焼によって生じた炭酸ガスと
焼却灰中のアルカリ成分とを反応させた後、該反応生成
物に重金属固定剤と水を加えて混練し、成形固化するこ
とを特徴とする焼却灰の処理方法。 （２）重金属固定剤と水を加えて混練した後、加圧成形
することを特徴とする上記（１）記載の焼却灰の処理方
法。
【０００７】
【作用】図１および図２は、本発明の原理を示す説明図
であり、図１は流動床式都市ごみ焼却飛灰を加熱脱塩素
化装置（ダイオブレーカ）で加熱処理した後、溶出試験
を行った際の加熱処理温度と溶出液のｐＨとの関係を示
すものである。なお、加熱時間は所定温度に達してから
それぞれ１５分である。図において、焼却飛灰を４００
℃以上、５５０℃以下で加熱処理することにより、溶出
液のｐＨが１以上減少しており、灰中の重金属が溶出し
にくくなっていることが分かる。これは、加熱処理する
ことにより、飛灰中のアルカリ成分が、未燃カーボンの
燃焼等によって生じた炭酸ガスによって炭酸化され、こ
れによって溶出液のｐＨが低下したものである。従って
溶出液のｐＨが重金属が安定化する範囲に保持され、重
金属は、例えば安定な水酸化物として固定されると考え
られる。
であり、図１は流動床式都市ごみ焼却飛灰を加熱脱塩素
化装置（ダイオブレーカ）で加熱処理した後、溶出試験
を行った際の加熱処理温度と溶出液のｐＨとの関係を示
すものである。なお、加熱時間は所定温度に達してから
それぞれ１５分である。図において、焼却飛灰を４００
℃以上、５５０℃以下で加熱処理することにより、溶出
液のｐＨが１以上減少しており、灰中の重金属が溶出し
にくくなっていることが分かる。これは、加熱処理する
ことにより、飛灰中のアルカリ成分が、未燃カーボンの
燃焼等によって生じた炭酸ガスによって炭酸化され、こ
れによって溶出液のｐＨが低下したものである。従って
溶出液のｐＨが重金属が安定化する範囲に保持され、重
金属は、例えば安定な水酸化物として固定されると考え
られる。
【０００８】また図２は、流動床式都市ごみ焼却飛灰を
４５０℃で１５分間加熱処理した後、重金属固定剤とし
てキレート剤を１重量％添加して混練し、次いで圧縮成
形した際の成形圧力と重金属であるカドミウム（Ｃｄ）
の溶出量との関係を示すものである。溶出試験は環境庁
告示第１３号に準じて行い、溶媒として純水に塩酸を加
えｐＨ５．８〜６．３に調整したものを用い、それぞれ
飛灰成形品を粉砕し、直径０．５〜５ｍｍに粒度調整し
たものを重量体積比で１０％になるように混合し、６時
間連続して振とうし、試験終了後の溶媒中のカドミウム
（Ｃｄ）を検出した。図において、圧縮成形するとＣｄ
の溶出量が確実に低減し、圧縮圧力の増加とともに溶出
量が減少していることが分かる。
４５０℃で１５分間加熱処理した後、重金属固定剤とし
てキレート剤を１重量％添加して混練し、次いで圧縮成
形した際の成形圧力と重金属であるカドミウム（Ｃｄ）
の溶出量との関係を示すものである。溶出試験は環境庁
告示第１３号に準じて行い、溶媒として純水に塩酸を加
えｐＨ５．８〜６．３に調整したものを用い、それぞれ
飛灰成形品を粉砕し、直径０．５〜５ｍｍに粒度調整し
たものを重量体積比で１０％になるように混合し、６時
間連続して振とうし、試験終了後の溶媒中のカドミウム
（Ｃｄ）を検出した。図において、圧縮成形するとＣｄ
の溶出量が確実に低減し、圧縮圧力の増加とともに溶出
量が減少していることが分かる。
【０００９】すなわち本発明は、図３に処理フローを示
すように、薬剤処理する前の焼却灰をあらかじめ加熱処
理して脱塩素化した後、重金属添加剤および水を添加し
て混練し、次いで成形または圧縮成形するものである。
本発明において、焼却灰を加熱処理するための加熱温度
は４００〜５５０℃であり、好ましくは４２０〜４６０
℃である。加熱温度が低すぎると溶出液のｐＨ減少幅が
小さくて重金属の溶出を抑制する効果が小さくなる。一
方、加熱温度が高すぎるとエネルギの損失を招きランニ
ングコストが高くなる。また、加熱時間は所定温度に達
してから１〜３０分であり、好ましくは５〜１５分であ
る加熱時間が短すぎると重金属の溶出を抑制する効果が
得られず、長すぎるとランングコストが嵩む。焼却灰の
加熱装置としては、特に限定されず、例えば図５〜図７
に示すような竪型の連続式加熱装置、横型の加熱装置、
ロータリーキルン式加熱装置等公知のものが使用され
る。
すように、薬剤処理する前の焼却灰をあらかじめ加熱処
理して脱塩素化した後、重金属添加剤および水を添加し
て混練し、次いで成形または圧縮成形するものである。
本発明において、焼却灰を加熱処理するための加熱温度
は４００〜５５０℃であり、好ましくは４２０〜４６０
℃である。加熱温度が低すぎると溶出液のｐＨ減少幅が
小さくて重金属の溶出を抑制する効果が小さくなる。一
方、加熱温度が高すぎるとエネルギの損失を招きランニ
ングコストが高くなる。また、加熱時間は所定温度に達
してから１〜３０分であり、好ましくは５〜１５分であ
る加熱時間が短すぎると重金属の溶出を抑制する効果が
得られず、長すぎるとランングコストが嵩む。焼却灰の
加熱装置としては、特に限定されず、例えば図５〜図７
に示すような竪型の連続式加熱装置、横型の加熱装置、
ロータリーキルン式加熱装置等公知のものが使用され
る。
【００１０】本発明において、加圧成形時の圧力は特に
限定されないが、例えば１０〜３０Ｍｐａが好ましい。
本発明においては、飛灰中の水硬系成分を利用して成形
固化することができるので、セメント等の固化剤を用い
る必要はない。
限定されないが、例えば１０〜３０Ｍｐａが好ましい。
本発明においては、飛灰中の水硬系成分を利用して成形
固化することができるので、セメント等の固化剤を用い
る必要はない。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明する。 実施例１ 表１に示す組成の流動床式都市ごみ焼却飛灰を図５に示
した竪型連続加熱装置を用い、４５０℃で１０分間加熱
した後、重金属固定剤としてキレート剤を１〜５重量％
と、水を１０重量％添加して５分間混練し、次いで圧縮
成形器を用いて３０Ｍｐａで圧縮成形して飛灰成形物を
得た。
説明する。 実施例１ 表１に示す組成の流動床式都市ごみ焼却飛灰を図５に示
した竪型連続加熱装置を用い、４５０℃で１０分間加熱
した後、重金属固定剤としてキレート剤を１〜５重量％
と、水を１０重量％添加して５分間混練し、次いで圧縮
成形器を用いて３０Ｍｐａで圧縮成形して飛灰成形物を
得た。
【００１２】
【表１】 実施例２ 圧縮成形しなかったこと（混練のみ）以外は上記実施例
１と同様にして同様の飛灰混練物を得た。
１と同様にして同様の飛灰混練物を得た。
【００１３】比較例１ 加熱処理しない以外は上記実施例２と同様にして同様の
飛灰混練物を得た。実施例１〜２および比較例１で得ら
れた飛灰成形物をそれぞれ１００ｇ採取し、純水に塩酸
を加えｐＨ５．８〜６．３に調整した溶媒を用いて環境
庁告示第１３号に準じて６時間振とうして溶出試験を行
い、溶媒中に溶出したＰｂを定量した。結果を図４に示
す。
飛灰混練物を得た。実施例１〜２および比較例１で得ら
れた飛灰成形物をそれぞれ１００ｇ採取し、純水に塩酸
を加えｐＨ５．８〜６．３に調整した溶媒を用いて環境
庁告示第１３号に準じて６時間振とうして溶出試験を行
い、溶媒中に溶出したＰｂを定量した。結果を図４に示
す。
【００１４】図において、薬剤処理に加えて、加熱処理
および圧縮成形した実施例１の飛灰成形物は鉛（Ｐｂ）
の溶出量が極めて少なく、Ｐｂ溶出量の目標値である
０．３ｍｇ／リットルをクリアするための重金属固定剤
の使用量はわずかに１％以下で良いことが分かる。ま
た、加熱処理し、圧縮成形しなかった実施例２の飛灰混
練物はＰｂ溶出量の基準値を達成するのに１〜２％の重
金属固定剤が必要であった。一方、加熱処理および圧縮
成形のいずれも行わなかった従来の薬品処理法による比
較例１の飛灰混練物は前記基準値を達成するために３％
以上の重金属固定剤が必要であった。
および圧縮成形した実施例１の飛灰成形物は鉛（Ｐｂ）
の溶出量が極めて少なく、Ｐｂ溶出量の目標値である
０．３ｍｇ／リットルをクリアするための重金属固定剤
の使用量はわずかに１％以下で良いことが分かる。ま
た、加熱処理し、圧縮成形しなかった実施例２の飛灰混
練物はＰｂ溶出量の基準値を達成するのに１〜２％の重
金属固定剤が必要であった。一方、加熱処理および圧縮
成形のいずれも行わなかった従来の薬品処理法による比
較例１の飛灰混練物は前記基準値を達成するために３％
以上の重金属固定剤が必要であった。
【００１５】
【発明の効果】本願の請求項１記載の発明によれば、重
金属固定剤を添加する前の焼却灰をあらかじめ４００〜
５５０℃で加熱処理することにより、外部からセメント
等の固化剤を添加することなく良好に成形、固化するこ
とができ、しかも重金属固定剤の使用量を低減しても飛
灰成形物における金属溶出量を効果的に減少して長時間
安定に重金属を閉じ込めることができる。また加熱処理
することにより、ダイオキシン等の有害な有機塩素化合
物を効果的に分解除去することもできる。
金属固定剤を添加する前の焼却灰をあらかじめ４００〜
５５０℃で加熱処理することにより、外部からセメント
等の固化剤を添加することなく良好に成形、固化するこ
とができ、しかも重金属固定剤の使用量を低減しても飛
灰成形物における金属溶出量を効果的に減少して長時間
安定に重金属を閉じ込めることができる。また加熱処理
することにより、ダイオキシン等の有害な有機塩素化合
物を効果的に分解除去することもできる。
【００１６】本願の請求項２記載の発明によれば、加熱
処理に加え、重金属固定剤を添加して混練した後、圧縮
成形したことにより重金属が物理的に閉じ込められるの
で、上記発明の効果に加え、より少ない重金属固定剤に
よって重金属を安定化することができる。
処理に加え、重金属固定剤を添加して混練した後、圧縮
成形したことにより重金属が物理的に閉じ込められるの
で、上記発明の効果に加え、より少ない重金属固定剤に
よって重金属を安定化することができる。
【図１】本発明の原理を示す説明図。
【図２】本発明の原理を示す説明図。
【図３】本発明の処理フローを示す図。
【図４】本発明における実施例の効果を示す図。
【図５】、
【図６】、
【図７】本発明に用いられる加熱装置を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23J 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 焼却灰を４００〜５５０℃で加熱処理
し、前記焼却灰中の未燃カーボンの燃焼によって生じた
炭酸ガスと焼却灰中のアルカリ成分とを反応させた後、
該反応生成物に重金属固定剤と水を加えて混練し、成形
固化することを特徴とする焼却灰の処理方法。 - 【請求項２】 重金属固定剤と水を加えて混練した後、
加圧成形することを特徴とする請求項１記載の焼却灰の
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10877795A JP3303251B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 焼却灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10877795A JP3303251B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 焼却灰の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303741A JPH08303741A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3303251B2 true JP3303251B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=14493219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10877795A Expired - Fee Related JP3303251B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 焼却灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3303251B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP10877795A patent/JP3303251B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08303741A (ja) | 1996-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020328 |
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