JP3795173B2

JP3795173B2 - Detoxification treatment method and detoxification treatment agent for incineration residue ash

Info

Publication number: JP3795173B2
Application number: JP04704397A
Authority: JP
Inventors: 英三佐久間
Original assignee: 甲陽化成株式会社
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JPH10225671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の焼却時に発生した残渣灰に含まれる重金属を溶出しないように処理する方法、即ち、一般都市ゴミや産業廃棄物の焼却工場で発生する焼却残渣灰に含まれる重金属の水不溶化処理のための無害化処理方法、並びに無害化処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般都市ゴミ等を焼却すると、ゴミに含まれる重金属は通常焼却により昇華するため粉塵として捕集され、その結果、重金属は飛灰に多く含まれることになる。従って、飛灰に対しては法律により厳しい規制が課せられているが、焼却残渣灰に対しては、そのような規制がなく、産業廃棄物処理法の埋め立て基準による規制のみが問題となる。しかしながら、ゴミ焼却時に完全に昇華しない重金属が残留し焼却残渣灰中に存在するのが事実である。その結果、若干の重金属が、このような焼却残渣灰に残留し、結果として溶出することが考えられ、上記の基準を越える可能性がある。
【０００３】
一方、焼却するゴミ種類によっても灰の性状は異なり、酸性物質を含む廃棄物を焼却すると灰も酸性化しやすくなるが、一般ゴミ等は焼却によって灰化した場合、含まれるカルシウムやマグネシウム等が多くなるため、焼却残渣灰自身はアルカリ性になる傾向がある。
【０００４】
一般的に重金属は酸性域で溶解し、アルカリ域では溶解しないものであるが、重金属の中でも鉛等の金属はあるｐＨ以上のアルカリで溶ける性質があり、特にｐＨ１２以上になればその性質が顕著になる。
【０００５】
上記のような重金属が溶出する焼却残渣灰は、産業廃棄物処理法で埋め立て基準を満たさなければ埋め立て処分ができないため、焼却後の灰を集め重金属の不溶出処理剤によって十分に不溶化処理して埋め立てなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、従来法のように焼却残渣灰を再処理する必要がなく、通常行われる冷却工程で焼却残渣灰を効率良く無害化処理できる処理方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる無害化処理方法において冷却水中に徐々に溶出するように固形化した無害化処理剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、ゴミ焼却時に発生する焼却残渣灰を冷却水で冷却する際に、重金属を水不溶化させる処理剤を含有する冷却水を用いて、冷却と同時に重金属の水不溶化を行うことにより、上記目的が達成できることを見出し、更に検討を進めて本発明を完成するに到った。
【０００８】
即ち、本発明の要旨は
（１）ゴミ焼却時に発生する焼却残渣灰を冷却水で冷却する際に、重金属を水不溶化させる処理剤を含有する冷却水を用いて、冷却と同時に重金属の水不溶化を行う焼却残渣灰の無害化処理方法であって、冷却水の貯槽内又は給水経路の冷却水と接触する部分に固形化した処理剤を配置し、該処理剤が冷却水中に徐々に溶出するようにしたことを特徴とする焼却残渣灰の無害化処理方法、
（２）ゴミ焼却時に発生する焼却残渣灰及び／又は焼却飛灰に添加される冷却水に徐々に溶出するように固形化した無害化処理剤であって、含水又は無水のリン酸塩を主成分とする物質を、溶融・冷却により固形化したものである無害化処理剤、及び
（３）ゴミ焼却時に発生する焼却残渣灰及び／又は焼却飛灰に添加される冷却水に徐々に溶出するように固形化した無害化処理剤であって、無水又は含水可能なリン酸塩を、水分を添加して凝結させ、含水塩として固形化したものである無害化処理剤
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の無害化処理方法は、一般都市ゴミ、産業廃棄物、可燃性廃棄物等の焼却時に発生する焼却残渣灰を処理の対象とするものである。当該焼却残渣灰には、ゴミ焼却時に重金属が完全に昇華せずに残留しているが、本発明はこれらの重金属の水不溶化を行って、その無害化処理をするものである。
【００１０】
本発明の無害化処理方法は、このような焼却残渣灰を冷却水で冷却する際に、重金属を水不溶化させる処理剤を含有する冷却水を用いて、冷却と同時に重金属の水不溶化を行うことを特徴とするものである。
本発明では、発生した後の焼却残渣灰を再処理する従来の方法でなく、灰が発生直後の冷却工程で処理を可能とするため、再処理設備の必要もなく、更に対象とする灰及び熱をもった灰のため、無機処理剤の反応性も良くなり効率良く処理することが可能になる。
【００１１】
ここで、処理剤を含有する冷却水としては、水に液状の処理剤を適宜添加したものであってもよいが、冷却水の貯槽内、又は給水経路の冷却水と接触する部分に固形化した処理剤を配置し、該処理剤が冷却水中に徐々に溶出するようにして、冷却水中に処理剤を含有させる方法が好ましい。
【００１２】
即ち、固形化した処理剤を用いる方法では、処理剤の溶解が好適に持続するため、液状処理剤の供給のための設備や、その他の設備等の改造が要らなくてすむという長所がある。
ここで、冷却水の貯槽内とは、冷却場所とは別の場所に設けられた貯槽（給水経路の途中に設けたものを含む）の他、冷却場所として冷却水が貯められ、残渣灰が導入される貯槽であってもよい（図１参照）。また、給水経路の冷却水と接触する部分とは、給水口の出口部や給水配管内など、貯槽以外の冷却水と接触する部分であれば、何れの部分でもよい。
【００１３】
また、冷却水中に溶解する処理剤の濃度としては、処理対象物中の重金属含有量にもよるが、一般的には数十〜数万ｐｐｍ程度であり、数百〜数千ｐｐｍの場合が好ましい。この範囲内であると、重金属の不溶化およびｐＨの制御が好適に行えるからである。
本発明によると重金属の不溶性塩の形成能力と、重金属の不溶性ｐＨ域とするｐＨ調整効果の２つの作用により、通常の薬剤処理と比べて薬剤添加量を少なくしても処理を確実に行なうことができる。
【００１４】
用いられる処理剤としては、重金属を水不溶化させるものであれば特に限定されないが、重金属と不溶性化合物（不溶性塩、不溶性錯体等）を形成したり、またｐＨをアルカリ側に制御して重金属水酸化物を形成させるなどして、重金属を水不溶化させる処理剤であればよい。
【００１５】
具体的には、重金属の水不溶化処理に一般的に用いられる、リン酸、リン酸塩、硫化剤、キレート剤等に加え、ｐＨをアルカリ側に制御できるリン酸塩、酢酸塩、水酸化アルカリ塩等が挙げられる。
【００１６】
本発明では、固形化した処理剤が、塩形成により重金属を水不溶化させると共に、ｐＨ６〜１０、特にｐＨ７〜９で緩衝能力を示す固体のｐＨ緩衝剤であることが好ましい。
【００１７】
このように処理剤の性能としてｐＨの緩衝性を持たせることによって、処理剤の過剰添加による弊害をなくすこと、重金属中の鉛等の性質はｐＨ７以下とｐＨ１２以上で溶ける性質があるために酸性域又は過剰アルカリ域を避け、重金属が溶けださないｐＨ域に自動的に調整することが可能になる。
【００１８】
つまり、リン酸は、塩基性塩との反応によってｐＨの緩衝性が生まれることは周知の事実であるが、焼却残渣灰の処理に関しては重金属の溶け出さないｐＨ域があるのでその中でｐＨをコントロールすることによって溶出しない効果を生み出すことが可能になる。
【００１９】
本発明の無害化処理剤は、上記のような本発明の無害化処理方法に好適に使用することができるが、その他、一般都市ゴミ、産業廃棄物、可燃性廃棄物等の焼却時に発生し、電気集塵機、バグフィルター等で集塵等された焼却飛灰を無害化処理する場合にも使用することができる。具体的には次の態様がある。
▲１▼ 含水もしくは無水のリン酸塩を主成分とする物質を、溶融・冷却により固形化したもの、
▲２▼ 無水もしくは含水可能なリン酸塩を主成分とする物質を、水分添加して凝結させ含水塩として固形化したもの、
▲３▼ 無水もしくは含水可能なリン酸塩を主成分とする物質を、水分並びに、リン酸を添加して凝結させ含水塩として固形化したもの、である。
【００２０】
上記の態様には、それぞれ次のような長所がある。
▲１▼の態様では、実質的に無水状態の固形化処理剤が得られるため、その溶解速度を遅くして、溶出量を少なく抑制できる、▲２▼の態様では、簡便な方法で固形化処理剤を得ることができ、溶出量を多めに制御できる、▲３▼の態様では、簡便な方法で固形化処理剤を得ることができると共に、ｐＨ６〜１０で緩衝能力を示すように調製することができ、更に、酸および酸性塩とアルカリ塩との量比を調節することにより、容易に緩衝ｐＨをコントロールすることができる。
【００２１】
即ち、▲３▼の態様は、処理剤を固形化するために無水の処理剤に水を添加することで固形化するものであるが、アルカリリン酸塩の無水物等を使用し、それに対してリン酸によってｐＨが６〜１０の範囲内になるための適当な当量を配合して、緩衝ｐＨのコントロールされた固形化処理剤を得ることができる。
【００２２】
具体的な配合比率としては、目的とする緩衝ｐＨとなるための酸とアルカリの中和量の配合にし、必要により水を吸収させて固化するための水分添加量となる配合比率である。
【００２３】
なお、リン酸塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、陽イオンが２種以上結合している複塩等が挙げられる。中でも、アルカリ金属塩が好ましい。
【００２４】
固形化処理剤の製造方法は、特に限定されることなく、通常使用される溶融炉や加熱装置、又は適当な混合装置等を用いて適宜製造することができる。
なお、固形化処理剤の形状としては、特に限定されず、冷却水の使用量と処理剤の溶出速度等を考慮して、塊状から粒状まで適宜調製すればよい。即ち、粒状の如く、単位質量当たりの表面積を大きくすると溶出速度は大きくなり、一方、塊状の如く表面積を小さくすると溶出速度は小さくなる。
【００２５】
本発明の処理剤は、前記のように緩衝性能を出す処理剤自身が重金属と不溶性塩を形成するか、もしくは重金属と不溶性塩等を形成する処理剤を配合することによって重金属の不溶出化処理が可能になる。
【００２６】
従って、本発明の処理剤の大きな特徴としては、薬剤成分で重金属を不溶出化すること、ｐＨ緩衝性によって鉛の不溶解域のｐＨにコントロールすること、が挙げられ、更に、設備に対する腐食を押さえることも可能である。
【００２７】
以下、図面を用いて、本発明の処理方法の具体的な冷却操作について説明する。
現在、ゴミ焼却工場で使用されている焼却装置の冷却装置としては、図１に示す水封方式と、図２に示すマルチン方式が主なものとして挙げられる。本発明の処理方法は、これら以外の冷却方式にも同様に適用可能であるが、この２つの方式を例にとり、固形化された処理剤を用いた場合について説明する。
【００２８】
図１の水封方式による冷却では、給水管１から給水された冷却水は冷却水槽４内に貯められているが、灰ホッパ２から落下した灰は、冷却水槽４で冷却された後、かき出しコンベア３で搬送される。そのとき、Ｐ１の位置に固形化処理剤を配置（吊り下げ）することにより給水された冷却水と接触させるか、Ｐ２の位置に固形化処理剤を配置（吊り下げ）することにより貯槽内の冷却水と接触させるかし、処理剤が冷却水中に徐々に溶出できるようにする。
また、灰のかき出しコンベア３の上部Ｐ５の位置に処理剤を吊り下げ、水道水によって水をかけながら溶解させ、溶解した液がコンベアを伝わって冷却水槽に入ることにより処理することもできる。
【００２９】
図２のマルチン方式による冷却では、給水管１から給水された冷却水は、灰ホッパ２から落下して灰かき出し装置５で搬送される灰に直接給水されて冷却される。そのとき、Ｐ４の位置に固形化処理剤を配置（吊り下げ）することにより給水された冷却水と接触させるか、Ｐ３の位置に固形化処理剤を配置することによりサービスタンク６内の冷却水と接触させるかし、処理剤が冷却水中に徐々に溶出できるようにする。
【００３０】
上記のような冷却操作において、処理剤が液体の場合には、処理剤のタンクや配管が必要になり液体を適度な濃度で添加する装置が必要のため処理にかかわる手間がかかるものであるが、処理剤を固形化することにより、冷却水用のタンク等に投入するか冷却水配管中に溶解層を設けるだけで徐々に溶け出し、その効果を長期にわたり持続させることが可能になる。
【００３１】
【実施例】
以下、参考例および実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定されるものではない。
【００３２】
参考例１
固形物の型となる容器の内部で、無水の第３リン酸ナトリウム６０重量部を７５％リン酸３０重量部と水１０重量部を混合した液と混合することによって発熱させ、常温まで冷却して固形物を得た。このものは、約ｐＨ６．５で緩衝能力がある。
【００３３】
この固形物の１％濃度溶液を作製し、アルカリ度が高く重金属も多く含まれる焼却残渣灰１０ｇを１０００ｍｌ中の水道水で１時間攪拌したものに、上記１％濃度溶液を表１に示す量だけ添加した。そのときの、ｐＨ及び重金属溶出量等を測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】

【００３５】
この焼却残渣灰に関しては、アルカリ度が高く溶解塩の緩衝性によるｐＨ調整は顕著ではないものの、確実にｐＨが低下していることが分かり、鉛の溶出量については顕著な効果が得られた。
【００３６】
この灰の鉛の含有量は１９８０ｐｐｍであり、処理剤の添加量が０．１％（１０００ｐｐｍ）の時に、リン酸鉛を形成するための処理剤の反応当量を考慮すると、実質的な重金属不溶出化としては反応等量以下の量になるはずであるが、それにも関わらず鉛の溶出量を抑えられているのはｐＨ調整の作用とあいまっているからと言える。
【００３７】
実際に処理する場合、焼却直後の灰を処理剤を含有する冷却水で冷却するため、反応が高温で進むため重金属と優先的に反応が進むと考えられる。
【００３８】
また、処理剤の濃度が増えると液中のカルシウムやマグネシウム濃度も低下しており、これらの成分が不溶性塩を形成していることが分かる。また、これによって冷却水の循環や冷却水経路の配管や設備中のスケール障害を低減することも可能になる。
【００３９】
実施例１
参考例１と同様に、無水の第３リン酸ナトリウム５０重量部とヘキサメタリン酸ナトリウム２５重量部を混合した粉末に、８５％リン酸１５重量部と水１０重量部を混合した液をゆっくりと混合することによって発熱させ、常温まで冷却して、約ｐＨ７．２で緩衝能力がある固形化した処理剤を得た。
【００４０】
某Ａ市の都市ゴミ焼却工場で、この処理剤を実際の灰冷却装置の中に組み込んでテストを行った。
この焼却工場では灰の冷却はマルチン方式と言われる方式（図２参照）で行われ、焼却された灰を溜めるホッパーから一定量づつ出してきた灰に水を噴霧して冷却するという方法である。このため、ノズルから噴霧される水によって固形の処理剤を溶解せしめるために、ノズルの上流側に処理剤の溶解槽を設けてその中に処理剤を入れ（図２のＰ３の位置）、その槽を通過した液で灰を冷却した。
【００４１】
冷却されて灰のピットに溜まっている灰を毎日サンプリングし、１週間にわたりその灰の状態を確認した。
灰の確認には廃棄物の処理および清掃に関する法律に則してサンプリングした灰を鉛の溶出試験方法（ＪＩＳＫ−０１０２）で検定を行い、その溶出液の鉛、Ｃａ＋Ｍｇの濃度等を測定した。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】

【００４３】
この結果によると、処理剤を使用する前と比べてｐＨは０．４程度確実に低下しており、鉛の溶出量も埋め立ての基準値（鉛は０．３ｐｐｍ）以下に安定して低下していることが判明した。
重金属だけで判断すると、焼却された後の灰に含まれるものとして鉛、水銀、カドミウムが対象となり、表３が示すように鉛と同様に、埋め立ての基準値以下の溶出量となっていた。
【００４４】
【表３】

【００４５】
本工場ではゴミの焼却を一日に９０トン焼却できる能力をもつ炉を２基持ち合わせ、一つの炉でおおよそ１０〜１５トンの焼却残渣灰が発生し、その灰を冷却するために一日２トンの水を使用している。そして、本実施例では処理剤が一日７５０ｇの割合で消耗されており、冷却水中の処理剤の濃度としては３７５ｐｐｍの濃度で灰に対しては７５ｐｐｍの濃度で添加されていることになる。
【００４６】
この添加濃度で処理剤の目的は十分に発揮されているのが分かり、カルシウム、マグネシウムに関しても確実に減少しており、スケール生成の抑制効果も生じることが分かる。
【００４７】
実施例２
実施例１で使用した固形の処理剤で某Ｂ市焼却工場で冷却水中に処理剤を含ませる方法を行った。
この焼却工場では灰冷却に水封式の方式（図１参照）を採用しており、焼却残渣灰のホッパーから水を溜めている槽の中に直接灰を落下させて冷却する方法のため、冷却水の給水経路中に処理剤の溶解部分を設ける方法あるいは冷却水の貯槽内に固形の処理剤を投入する方法等が考えられる。本実施例では、冷却槽に落下した灰をかき出すコンベアとかき出した灰を灰バンカに送り込むコンベアが連動しており、灰バンカへのコンベアのところで処理剤を宙づりにし、それに冷却水をかけながら溶解させ、冷却水槽内に処理剤を溶け込ませる方法をとった（図１のＰ４の位置）。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によると、従来法のように焼却残渣灰を再処理する必要がなく、通常行われる冷却工程で焼却残渣灰を無害化処理できる。このとき対象とする灰が熱をもっているため、処理剤の反応性も良くなり、効率良く処理することが可能になる。また、固形化した処理剤を用いる場合、処理剤の溶解が持続するため、設備の改造を要せずして、好適な処理を行うことができる。また、処理剤にｐＨの緩衝性を持たせることにより、処理剤の過剰な溶解によって中性以下にならないようにして酸性域で重金属の溶解をなくすと共に、設備に対する腐食を押さえることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の無害化処理方法が適用できる冷却装置の一例（水封方式）を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の無害化処理方法が適用できる冷却装置の一例（マルチン方式）を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１給水管
２灰ホッパ
３かき出しコンベア
４冷却水槽
５灰かき出し装置
６サービスタンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of treating so as not to elute heavy metals contained in residual ash generated during incineration of waste, that is, heavy metal water contained in incineration residual ash generated in incineration plants for general municipal waste and industrial waste. The present invention relates to a detoxification treatment method for insolubilization treatment and a detoxification treatment agent.
[0002]
[Prior art]
When general municipal waste or the like is incinerated, heavy metals contained in the garbage are usually sublimated by incineration and collected as dust. As a result, heavy metals are included in fly ash. Therefore, strict regulations are imposed by law on fly ash, but there is no such regulation on incineration residue ash, and only regulations based on the landfill standard of the Industrial Waste Treatment Law become a problem. However, it is a fact that heavy metals that do not sublime completely at the time of garbage incineration remain in the incineration residue ash. As a result, it is considered that some heavy metals remain in such incineration residue ash and are eluted as a result, which may exceed the above criteria.
[0003]
On the other hand, the properties of ash differ depending on the type of garbage to be incinerated, and incineration of waste containing acidic substances makes it easier to acidify the ash, but when general trash is incinerated by incineration, it contains a lot of calcium, magnesium, etc. Therefore, the incineration residue ash itself tends to be alkaline.
[0004]
In general, heavy metals dissolve in the acidic range, but do not dissolve in the alkaline range, but among heavy metals, metals such as lead have the property of being dissolved in an alkali at a certain pH or higher. become.
[0005]
The incineration residue ash from which heavy metals elute as described above cannot be disposed of in landfill unless the landfill standards are met by the Industrial Waste Treatment Law. Must be landfilled.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a treatment method that does not require reprocessing of the incineration residue ash as in the conventional method, and that can efficiently incinerate the incineration residue ash in a cooling process that is normally performed. Another object of the present invention is to provide a detoxifying agent that is solidified so as to be gradually eluted in cooling water in the detoxifying method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention used cooling water containing a treatment agent that insolubilizes heavy metals when cooling incineration residue ash generated at the time of incineration with cooling water, It was found that the above-mentioned object can be achieved by carrying out water insolubilization of heavy metals simultaneously with cooling, and further studies were made to complete the present invention.
[0008]
That is, the gist of the present invention is as follows: (1) When incineration residue ash generated during incineration of waste is cooled with cooling water, cooling water containing a treatment agent that makes water insolubilized heavy metals is used to simultaneously insolubilize heavy metals with water. the a detoxifying treatment method of line power sale baked却残渣灰, or the reservoir of the cooling water is disposed processing agent solidified in the portion in contact with the cooling water of the water supply channel, said treating agent is gradually in the cooling water detoxification method incineration residue渣灰 characterized in that so as to elute the,
(2) a detoxifying agent solidified so as to gradually eluted into the cooling water to be added to the incineration residue渣灰and / or incineration fly ash generated during waste incineration, the water or phosphate anhydrous Detoxification agent that solidifies the main component by melting and cooling, and ( 3 ) Gradual elution in cooling water added to incineration residue ash and / or incineration fly ash generated during garbage incineration a detoxification treatment agent solidified to, the anhydrous or water-containing possible phosphates, water was added to coagulate, detoxifying agent is obtained by solidifying a water-containing salt
About the.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The detoxification treatment method of the present invention treats incineration residue ash generated during incineration of municipal waste, industrial waste, combustible waste, and the like. In the incineration residue ash, heavy metals are not completely sublimated at the time of garbage incineration, but the present invention makes these heavy metals water-insoluble and detoxifies them.
[0010]
The detoxification treatment method of the present invention performs water insolubilization of heavy metals simultaneously with cooling using cooling water containing a treatment agent that insolubilizes heavy metals when cooling such incineration residue ash with cooling water. It is characterized by.
In the present invention, it is not a conventional method for reprocessing the incineration residue ash after it is generated, but it can be processed in the cooling process immediately after generation of ash, so there is no need for reprocessing equipment, and the target ash and Because of the ash with heat, the reactivity of the inorganic treating agent is improved and it becomes possible to treat efficiently.
[0011]
Here, the cooling water containing the treatment agent may be a solution obtained by appropriately adding a liquid treatment agent to the water, but is solidified in the cooling water storage tank or in the portion of the water supply path that contacts the cooling water. A method is preferred in which the treated agent is placed and the treating agent is gradually eluted in the cooling water so that the treating agent is contained in the cooling water.
[0012]
That is, in the method using the solidified processing agent, the dissolution of the processing agent is preferably sustained, so that there is an advantage that it is not necessary to modify equipment for supplying the liquid processing agent or other equipment.
Here, in the cooling water storage tank, the cooling water is stored as a cooling place in addition to a storage tank (including one provided in the middle of the water supply path) provided in a place different from the cooling place, and residual ash It may be a storage tank to be introduced (see FIG. 1). Further, the portion that contacts the cooling water in the water supply path may be any portion as long as it is a portion that contacts the cooling water other than the storage tank, such as the outlet portion of the water supply port or the water supply pipe.
[0013]
The concentration of the treatment agent dissolved in the cooling water is generally about several tens to several tens of thousands ppm, although it depends on the heavy metal content in the object to be treated. preferable. This is because, within this range, insolubilization of heavy metals and pH control can be suitably performed.
According to the present invention, the ability to form an insoluble salt of heavy metal and the effect of adjusting the pH in the heavy metal insoluble pH range, the treatment can be reliably performed even if the amount of the drug added is small compared to the usual chemical treatment. Can do.
[0014]
The treating agent to be used is not particularly limited as long as it can insolubilize heavy metals, but forms insoluble compounds (insoluble salts, insoluble complexes, etc.) with heavy metals, and controls the pH to the alkali side for heavy metal hydroxylation. Any treatment agent that insolubilizes heavy metals by forming an object may be used.
[0015]
Specifically, in addition to phosphoric acid, phosphates, sulfiding agents, chelating agents, etc., commonly used for water insolubilization of heavy metals, phosphates, acetates, alkali hydroxides that can control the pH to the alkali side Examples include salts.
[0016]
In the present invention, the solidified treating agent is preferably a solid pH buffering agent that insolubilizes heavy metals by salt formation and exhibits buffering capacity at pH 6 to 10, particularly pH 7 to 9.
[0017]
In this way, by giving the pH buffering property as the performance of the treatment agent, the adverse effects due to the excessive addition of the treatment agent are eliminated, and the properties such as lead in the heavy metal are soluble at pH 7 or less and pH 12 or more, so it is acidic. It is possible to automatically adjust to a pH range where heavy metals do not dissolve, avoiding the range or excess alkali range.
[0018]
In other words, it is a well-known fact that phosphoric acid is buffered by a reaction with a basic salt, but there is a pH range in which heavy metals do not dissolve in the treatment of incineration residue ash. By controlling, it is possible to create an effect that does not elute.
[0019]
The detoxification treatment agent of the present invention can be suitably used in the detoxification treatment method of the present invention as described above, but is also generated during incineration of general municipal waste, industrial waste, combustible waste, etc. It can also be used when incineration fly ash collected by an electric dust collector, bag filter or the like is detoxified. Specifically, there are the following modes.
(1) Solidified by melting and cooling a substance mainly composed of hydrous or anhydrous phosphate
(2) A substance mainly composed of anhydrous or water-containing phosphate, which is solidified as a hydrated salt by adding water and condensing.
(3) A substance mainly composed of an anhydrous or water-containing phosphate is solidified as a hydrated salt by adding moisture and phosphoric acid to condense.
[0020]
Each of the above aspects has the following advantages.
In the aspect (1), since a substantially anhydrous solidifying agent can be obtained, the dissolution rate can be slowed and the amount of elution can be reduced. In the aspect (2), solidification can be achieved by a simple method. In the embodiment of (3), a treatment agent can be obtained and the amount of elution can be controlled to a large extent, a solidification treatment agent can be obtained by a simple method, and prepared so as to exhibit a buffer capacity at pH 6-10. Furthermore, the buffer pH can be easily controlled by adjusting the amount ratio of acid and acid salt to alkali salt.
[0021]
That is, (3) embodiment is to solidify by adding water to an anhydrous treatment agent in order to solidify the treatment agent, but using an alkali phosphate anhydride, etc. Thus, an appropriate equivalent for bringing the pH into the range of 6 to 10 with phosphoric acid can be blended to obtain a solidification treatment with a controlled buffer pH.
[0022]
A specific blending ratio is a blending ratio that provides a neutralized amount of acid and alkali for achieving the target buffer pH, and a water addition amount for solidifying by absorbing water if necessary.
[0023]
Examples of the phosphate include alkali metal salts such as sodium and potassium, alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium, ammonium salts, and double salts in which two or more cations are bonded. Of these, alkali metal salts are preferred.
[0024]
The manufacturing method of a solidification processing agent is not specifically limited, It can manufacture suitably using a normally used melting furnace, a heating apparatus, a suitable mixing apparatus, etc.
In addition, it does not specifically limit as a shape of a solidification processing agent, What is necessary is just to prepare suitably from block shape to a granular form in consideration of the usage-amount of cooling water, the elution rate of a processing agent, etc. That is, when the surface area per unit mass is increased as in a granular form, the elution rate is increased. On the other hand, when the surface area is decreased as in a mass, the elution rate is decreased.
[0025]
As described above, the treatment agent of the present invention has a buffering performance as described above. The treatment agent itself forms an insoluble salt with a heavy metal, or contains a treatment agent that forms an insoluble salt with a heavy metal. Is possible.
[0026]
Therefore, the major characteristics of the treatment agent of the present invention are that the heavy metal is not eluted with the drug component, and that the pH is controlled to the pH of the lead insoluble region by pH buffering, and further, the corrosion to the equipment is prevented. It is also possible to hold down.
[0027]
Hereinafter, a specific cooling operation of the treatment method of the present invention will be described with reference to the drawings.
Currently, as a cooling device for an incinerator used in a garbage incineration plant, a water sealing system shown in FIG. 1 and a martin system shown in FIG. 2 are mainly mentioned. The treatment method of the present invention can be applied to other cooling methods in the same manner, but the case where a solidified treatment agent is used will be described by taking these two methods as an example.
[0028]
In the cooling by the water seal method of FIG. 1, the cooling water supplied from the water supply pipe 1 is stored in the cooling water tank 4, but the ash dropped from the ash hopper 2 is scraped out after being cooled in the cooling water tank 4. It is conveyed by the conveyor 3. At that time, by placing (hanging) the solidifying agent at the position of P1, it is brought into contact with the cooling water supplied, or by placing (hanging) the solidifying agent at the position of P2, the inside of the storage tank. It is brought into contact with cooling water so that the treatment agent can be gradually dissolved in the cooling water.
Alternatively, the treatment agent may be suspended at the position of the upper portion P5 of the ash scraping conveyor 3 and dissolved while applying water with tap water, and the dissolved liquid is transferred to the cooling water tank through the conveyor.
[0029]
2, the cooling water supplied from the water supply pipe 1 falls from the ash hopper 2 and is directly supplied to the ash conveyed by the ash scraper 5 to be cooled. At that time, the cooling water in the service tank 6 is brought into contact with the supplied cooling water by placing (suspending) the solidifying agent at the position P4 or by placing the solidifying agent at the position P3. So that the treatment agent can be gradually dissolved in the cooling water.
[0030]
In the cooling operation as described above, when the processing agent is a liquid, a tank or piping for the processing agent is required, and an apparatus for adding the liquid at an appropriate concentration is necessary, which takes time and effort related to the processing. By solidifying the treatment agent, it is possible to gradually dissolve by simply putting it into a cooling water tank or the like or providing a dissolved layer in the cooling water pipe, and the effect can be maintained for a long time.
[0031]
【Example】
Hereinafter, although a reference example and an example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited at all by these examples.
[0032]
Reference example 1
Inside a solid container, 60 parts by weight of anhydrous tribasic sodium phosphate is mixed with a mixture of 30 parts by weight of 75% phosphoric acid and 10 parts by weight of water to generate heat and cooled to room temperature. To obtain a solid. This is buffered at about pH 6.5.
[0033]
An amount of the 1% concentration solution shown in Table 1 was prepared by preparing a 1% concentration solution of this solid substance and stirring 10 g of incineration residue ash having a high alkalinity and containing a lot of heavy metals with 1000 ml of tap water for 1 hour. Only added. At that time, pH, heavy metal elution amount, and the like were measured. The results are shown in Table 1.
[0034]
[Table 1]

[0035]
Regarding this incineration residue ash, although the alkalinity was high and pH adjustment by the buffering property of the dissolved salt was not remarkable, it was found that the pH was surely lowered, and a remarkable effect was obtained with respect to the amount of lead elution .
[0036]
When the content of lead in this ash is 1980 ppm and the amount of treatment agent added is 0.1% (1000 ppm), the reaction equivalent of the treatment agent for forming lead phosphate is taken into consideration, so that there is no substantial heavy metal content. The elution should be less than the reaction equivalent, but it can be said that the elution amount of lead is suppressed due to the effect of pH adjustment.
[0037]
In actual treatment, the ash immediately after incineration is cooled with cooling water containing a treating agent, so that the reaction proceeds at a high temperature, so that the reaction with the heavy metal is preferentially advanced.
[0038]
Further, as the concentration of the treatment agent increases, the calcium and magnesium concentrations in the liquid also decrease, indicating that these components form insoluble salts. This also makes it possible to reduce the circulation of the cooling water and the scale obstacles in the piping and equipment of the cooling water path.
[0039]
Example 1
As in Reference Example 1, a mixture of 50 parts by weight of anhydrous tribasic sodium phosphate and 25 parts by weight of sodium hexametaphosphate was mixed slowly with a solution of 15 parts by weight of 85% phosphoric acid and 10 parts by weight of water. As a result, the solution was heated and cooled to room temperature to obtain a solidified treatment agent having a buffer capacity at about pH 7.2.
[0040]
A test was conducted by incorporating this treatment agent into an actual ash cooler at a municipal waste incineration plant in Sakai City.
In this incineration plant, the ash is cooled by a method called a martin system (see FIG. 2), in which water is sprayed onto the ash that is discharged from the hopper for storing the incinerated ash and cooled. . Therefore, in order to dissolve the solid processing agent by the water sprayed from the nozzle, a processing agent dissolution tank is provided on the upstream side of the nozzle and the processing agent is put therein (position P3 in FIG. 2). The ash was cooled with the liquid that passed through the tank.
[0041]
The ash that was cooled and collected in the ash pits was sampled daily and the ash condition was confirmed over a week.
In order to confirm the ash, ash sampled in accordance with the law on waste disposal and cleaning was tested by a lead elution test method (JISK-0102), and the lead, Ca + Mg concentration, etc. of the eluate were measured. The results are shown in Table 2.
[0042]
[Table 2]

[0043]
According to this result, the pH is reliably reduced by about 0.4 compared to before using the treatment agent, and the amount of lead elution is stably reduced below the landfill standard value (lead is 0.3 ppm). Turned out to be.
Judging from heavy metals alone, lead, mercury, and cadmium were targeted as ash contained after incineration, and as shown in Table 3, the amount of elution was below the reference value for landfill, as shown in Table 3.
[0044]
[Table 3]

[0045]
The factory has two furnaces capable of incinerating trash 90 tons per day, and approximately 10 to 15 tons of incineration residue ash is generated in one furnace, and 2 days a day to cool the ash. Tons of water are used. In this embodiment, the treatment agent is consumed at a rate of 750 g per day, and the treatment agent in the cooling water is added at a concentration of 375 ppm and to the ash at a concentration of 75 ppm.
[0046]
It can be seen that the purpose of the treating agent is sufficiently exerted at this added concentration, and that calcium and magnesium are also reliably reduced, and an effect of suppressing scale formation is also produced.
[0047]
Example 2
The solid processing agent used in Example 1 was subjected to a method of including the processing agent in the cooling water at the Sakai B City incineration plant.
This incineration plant employs a water-sealing method (see Fig. 1) for ash cooling, and because it is a method that cools ash by dropping it directly into the tank holding water from the hopper of incineration residue ash, A method of providing a dissolving portion of the processing agent in the cooling water supply path or a method of introducing a solid processing agent into the cooling water storage tank is conceivable. In this example, the conveyor that scrapes the ash that has fallen into the cooling tank is linked to the conveyor that feeds the ash that has been scraped into the ash bunker. The treatment agent was dissolved in the cooling water tank (position P4 in FIG. 1).
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is not necessary to reprocess the incineration residue ash as in the conventional method, and the incineration residue ash can be rendered harmless in the cooling process that is normally performed. At this time, since the target ash has heat, the reactivity of the treatment agent is improved, and the treatment can be efficiently performed. Moreover, when the solidified processing agent is used, since the dissolution of the processing agent continues, suitable processing can be performed without requiring modification of equipment. In addition, by giving pH buffering properties to the treatment agent, it is possible to eliminate the dissolution of heavy metals in the acidic range so that the treatment agent does not become neutral or less due to excessive dissolution of the treatment agent, and it is possible to suppress corrosion on equipment. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cooling device (water sealing method) to which the detoxification method of the present invention can be applied.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cooling device (martin method) to which the detoxification treatment method of the present invention can be applied.
[Explanation of symbols]
1 Water supply pipe 2 Ash hopper 3 Scraping conveyor 4 Cooling water tank 5 Ash spilling device 6 Service tank

Claims

Upon cooling the incineration residue渣灰generated during waste incineration with cooling water, heavy metals using a cooling water containing treating agent to water insoluble, cooling at the same time detoxifying line cormorants baked却残渣灰water insoluble heavy metal a processing method, and characterized in that also the reservoir of the cooling water arranged treating agent solidified in the portion in contact with the cooling water of the water supply channel, and so the treating agent is gradually dissolved in the cooling water Detoxification method for incineration residue ash .

Solidified treatment agent, a heavy metal by salt formation with is water insoluble, detoxification method of claim 1 wherein the pH buffering agent a solid showing a buffering capacity at pH 6 to 10.

A detoxification treatment agent solidified to gradually eluted into the cooling water to be added to the incineration residue渣灰and / or incineration fly ash generated during incineration, water or a main component of phosphate anhydrous A detoxifying agent that is obtained by solidifying a substance to be melted and cooled.

A detoxification treatment agent solidified to gradually eluted into the cooling water to be added to the incineration residue渣灰and / or incineration fly ash generated during incineration, anhydrous or hydrated possible phosphates, water A detoxifying agent that is solidified as a hydrated salt by adding and coagulating.

Detoxification agent further by adding phosphoric acid when adding moisture, detoxification treatment agent according to claim 4, wherein is may be prepared as shown buffering capacity at pH 6 to 10.