JP7457793B2 - How to dispose of incinerated fly ash - Google Patents
How to dispose of incinerated fly ash Download PDFInfo
- Publication number
- JP7457793B2 JP7457793B2 JP2022510507A JP2022510507A JP7457793B2 JP 7457793 B2 JP7457793 B2 JP 7457793B2 JP 2022510507 A JP2022510507 A JP 2022510507A JP 2022510507 A JP2022510507 A JP 2022510507A JP 7457793 B2 JP7457793 B2 JP 7457793B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ash
- fly ash
- incinerated
- incineration
- carbonation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/38—Stirring or kneading
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、焼却飛灰の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating incineration fly ash.
焼却施設における廃棄物の焼却によって焼却飛灰が発生する。焼却飛灰は重金属を含有している。このため、焼却飛灰は、重金属の溶出を防止する中間処理を施された後、最終処分場で埋立て処分される。例えば、特許文献1には、廃棄物に含まれる重金属を難溶化するための方法が記載されている。特許文献1においては、キレート剤を用いて重金属が凝集させられる。 Incineration fly ash is generated by incineration of waste in incineration facilities. Incineration fly ash contains heavy metals. For this reason, incinerated fly ash undergoes intermediate treatment to prevent the elution of heavy metals, and then is disposed of in a landfill at a final disposal site. For example, Patent Document 1 describes a method for making heavy metals contained in waste materials insoluble. In Patent Document 1, heavy metals are aggregated using a chelating agent.
しかし、焼却飛灰に含まれる重金属の難溶化のためにキレート剤を用いる場合、重金属の難溶化を確実に行うため、余剰のキレート剤を使用するが、処理後の焼却飛灰からキレート剤等が溶出し、有機物の負荷となる。また、余剰のキレート剤は、廃棄物から発生する浸出水の水処理の硝化工程における硝化反応を阻害してしまう。これらのため、最終処分場において、廃棄物から発生する浸出水の水処理の負荷が大きくなる可能性がある。 However, when using a chelating agent to make the heavy metals contained in the incinerated fly ash difficult to dissolve, excess chelating agent is used to ensure that the heavy metals are made insoluble; is eluted and becomes a load of organic matter. In addition, excess chelating agent inhibits the nitrification reaction in the nitrification process of water treatment of leachate generated from waste. For these reasons, the burden of water treatment of leachate generated from waste may increase at the final disposal site.
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、焼却飛灰に含まれる重金属の溶出を抑制でき且つキレート剤由来の有機物の溶出を抑制できる焼却飛灰の処理方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a method for treating incinerated fly ash that can suppress the elution of heavy metals contained in the incinerated fly ash and suppress the elution of organic substances derived from chelating agents. With the goal.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様の焼却飛灰の処理方法は、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む添加物と焼却飛灰とを混練して混合物を作成する混練工程と、前記混合物に対して炭酸化処理を施す炭酸化工程と、を備える。In order to achieve the above object, a method for treating incineration fly ash according to one embodiment of the present disclosure includes a kneading step of kneading an additive containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound with the incineration fly ash to prepare a mixture, and a carbonation step of subjecting the mixture to a carbonation treatment.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、前記添加物は、焼却主灰である。 In a desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash, the additive is incinerated bottom ash.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、前記添加物は、ケイ酸ナトリウム水溶液、コンクリート破砕物、セメントに含まれるカルシウム系化合物もしくは溶融物、又はシリカ鉱物を含む岩石もしくは砕屑物である。 In a desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash, the additive is an aqueous sodium silicate solution, crushed concrete, a calcium-based compound or melt contained in cement, or rock or crushed debris containing silica minerals.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、焼却主灰を大粒径灰と前記大粒径灰よりも最大粒径が小さい小粒径灰とに分ける分離工程を備え、前記添加物は、前記小粒径灰である。 A desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash includes a separation step of separating the incinerated bottom ash into large particle size ash and small particle size ash having a smaller maximum particle size than the large particle size ash, and the additive is It is small particle size ash.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、焼却主灰を水で洗浄することによって大粒径灰と前記大粒径灰よりも最大粒径が小さい小粒径灰とに分ける分離工程を備え、前記添加物は、前記小粒径灰である。 A desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash includes a separation step of separating incinerated bottom ash into large particle size ash and small particle size ash having a smaller maximum particle size than the large particle size ash by washing the incineration bottom ash with water, The additive is the small particle size ash.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、焼却主灰を水で洗浄する洗浄工程を備え、前記添加物は、前記洗浄工程で前記焼却主灰の洗浄に用いられた洗浄排水である。 A desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash includes a washing step of washing the incinerated bottom ash with water, and the additive is washing wastewater used for washing the incinerated bottom ash in the washing step.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、焼却主灰に対して炭酸化処理を施す事前炭酸化工程と、前記事前炭酸化工程で炭酸化された前記焼却主灰を水で洗浄する洗浄工程と、を備え、前記添加物は、前記洗浄工程で前記焼却主灰の洗浄に用いられた洗浄排水である。 A desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash includes a pre-carbonation step in which the incinerated bottom ash is carbonated, and a washing step in which the incinerated bottom ash carbonated in the preliminary carbonation step is washed with water. and the additive is cleaning wastewater used for cleaning the incineration bottom ash in the cleaning step.
焼却飛灰の処理方法の望ましい態様として、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む鉱物を水で洗浄する洗浄工程を備え、前記添加物は、前記洗浄工程で前記鉱物の洗浄に用いられた洗浄排水である。 A desirable embodiment of the method for treating incinerated fly ash includes a washing step of washing a mineral containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound with water, and the additive is added to the washing used for washing the mineral in the washing step. It is wastewater.
本開示の焼却飛灰の処理方法によれば、焼却飛灰に含まれる重金属の溶出を抑制でき且つキレート剤由来の有機物の溶出を抑制できる。According to the incineration fly ash treatment method disclosed herein, the leaching of heavy metals contained in the incineration fly ash can be suppressed, and the leaching of organic matter derived from chelating agents can be suppressed.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments). Furthermore, the constituent elements in the embodiments below include those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the so-called equivalent range. Furthermore, the components disclosed in the embodiments below can be combined as appropriate.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の焼却飛灰の処理方法を示すフローチャートである。焼却施設から排出される焼却灰は、焼却主灰と焼却飛灰とに分かれる。焼却飛灰には、鉛(Pb)等の重金属が含まれている。焼却飛灰に含まれる重金属は溶出しやすいので、焼却飛灰は、埋め立てられる前に、重金属が溶出しないように処理される。第1実施形態の焼却飛灰の処理方法は、焼却施設から排出される焼却飛灰から重金属が溶出することを抑制するための方法である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a method for treating incinerated fly ash according to the first embodiment. Incineration ash discharged from incineration facilities is divided into incineration bottom ash and incineration fly ash. Incineration fly ash contains heavy metals such as lead (Pb). Since the heavy metals contained in incinerated fly ash are easily eluted, incinerated fly ash is treated to prevent heavy metals from leaching out before being landfilled. The method for treating incinerated fly ash according to the first embodiment is a method for suppressing the elution of heavy metals from incinerated fly ash discharged from an incineration facility.
図1に示すように、第1実施形態の焼却飛灰の処理方法は、混練工程S11と、炭酸化工程S12と、を備える。混練工程S11は、ケイ素化合物(Si化合物)及びアルミニウム化合物(Al化合物)の少なくとも一方を含む添加物と焼却飛灰とを混練する工程である。ケイ素化合物としては、例えば二酸化ケイ素(SiO2)が挙げられる。アルミニウム化合物としては、例えばポリ塩化アルミニウム(PAC)、酸化アルミニウム(Al2O3)が挙げられる。 As shown in FIG. 1, the method for treating incinerated fly ash according to the first embodiment includes a kneading step S11 and a carbonation step S12. The kneading step S11 is a step of kneading incinerated fly ash with an additive containing at least one of a silicon compound (Si compound) and an aluminum compound (Al compound). Examples of silicon compounds include silicon dioxide (SiO 2 ). Examples of the aluminum compound include polyaluminum chloride (PAC) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
混練工程S11において、例えば乾燥重量で2tの焼却飛灰に対して213kgの二酸化ケイ素と505kgの水が添加され混練される。また、混練工程S11において、例えば乾燥重量で2tの焼却飛灰に対して457kgの酸化アルミニウムが添加され混練される。 In the kneading step S11, for example, 213 kg of silicon dioxide and 505 kg of water are added and kneaded to 2 t of incinerated fly ash in terms of dry weight. Further, in the kneading step S11, for example, 457 kg of aluminum oxide is added to 2 t of dry weight of incinerated fly ash and kneaded.
炭酸化工程S12は、混練工程S11で作成された混合物に対して炭酸化処理を施す工程である。炭酸化処理は、混合物に炭酸ガス(二酸化炭素(CO2)ガス)を触れさせる処理である。炭酸化工程S12では、容器(炭酸化処理槽)に混合物が配置される。容器は、例えば略直方体状のコンテナである。容器は、内部空間を鉛直方向に分割する隔壁を備える。隔壁は、容器の底面と平行な板状部材であって、複数の通気口を備える。混合物は、隔壁の上に置かれる。隔壁の上に混合物が載った状態で、隔壁の下側の空間に炭酸ガスが導入される。炭酸ガスは、隔壁の通気口を通って混合物に接触する。混合物は、炭酸ガスを吸収することで炭酸化する。 The carbonation step S12 is a step in which the mixture created in the kneading step S11 is carbonated. Carbonation treatment is a treatment in which a mixture is brought into contact with carbon dioxide gas (carbon dioxide (CO 2 ) gas). In the carbonation step S12, the mixture is placed in a container (carbonation treatment tank). The container is, for example, a substantially rectangular parallelepiped container. The container includes a partition wall that vertically divides the interior space. The partition wall is a plate-like member parallel to the bottom surface of the container, and includes a plurality of vent holes. The mixture is placed on top of the septum. With the mixture on the partition wall, carbon dioxide gas is introduced into the space below the partition wall. Carbon dioxide gas contacts the mixture through vents in the septum. The mixture carbonates by absorbing carbon dioxide gas.
炭酸化工程S12において、例えば容量が8m3のコンテナが容器として用いられる。コンテナの中に、混練工程S11で作成された混合物が30cm以上50cm以下程度の厚さで均一に置かれる。そして、コンテナの隔壁の下部から6時間に亘って、混合物1kg当たり60gの炭酸ガスが通気される。炭酸化工程S12において、セメント系水和生成物及びケイ酸ソーダの少なくとも一方を炭酸化することができる。 In the carbonation step S12, a container having a capacity of, for example, 8 m 3 is used as the container. The mixture prepared in the kneading step S11 is uniformly placed in the container to a thickness of about 30 cm or more and 50 cm or less. 60 g of carbon dioxide gas per kg of mixture is then vented through the lower part of the container wall over a period of 6 hours. In the carbonation step S12, at least one of the cement-based hydration product and the sodium silicate can be carbonated.
なお、混練工程S11の後、3時間以上48時間以下、又は6時間以上24時間以下の養生工程を行ってもよい。After the kneading process S11, a curing process may be carried out for 3 hours or more and 48 hours or less, or for 6 hours or more and 24 hours or less.
第1実施形態では、混練工程S11において水を添加することにより、添加物の一例であるセメントに含まれるカルシウム系化合物の水和反応が生じる。これにより、セメント系水和生成物を生成することができる。また、水を添加することにより、焼却飛灰中のアルカリ成分と添加物であるシリカが反応するアルカリシリカ反応が生じる。これにより、ケイ酸ソーダを生成することができる。また、炭酸化工程S12において、セメント系水和生成物及びケイ酸ソーダが炭酸化され、鉱物が生成される。当該鉱物は、重金属を吸蔵又は吸着することが可能である。In the first embodiment, by adding water in the kneading step S11, a hydration reaction of calcium-based compounds contained in cement, which is an example of an additive, occurs. This makes it possible to produce a cement-based hydration product. Furthermore, by adding water, an alkali-silica reaction occurs in which the alkaline components in the incineration fly ash react with silica, which is an additive. This makes it possible to produce sodium silicate. Furthermore, in the carbonation step S12, the cement-based hydration product and sodium silicate are carbonated to produce a mineral. The mineral is capable of occluding or adsorbing heavy metals.
また、混練工程S11の後に養生工程を行うことにより、水和反応とポゾラン反応が進行する。ポゾラン反応において、セメント系水和反応生成物である水酸化カルシウムと添加物に含まれる二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムとが反応する。この結果、混練物のpHの低下が生じ、混練物中の焼却飛灰に含まれる重金属の溶解度を低減することができる。 Further, by performing a curing step after the kneading step S11, the hydration reaction and the pozzolan reaction proceed. In the pozzolanic reaction, calcium hydroxide, which is a cement-based hydration reaction product, reacts with silicon dioxide and aluminum oxide contained in additives. As a result, the pH of the kneaded product decreases, and the solubility of heavy metals contained in the incinerated fly ash in the kneaded product can be reduced.
以上の結果、焼却飛灰に含まれる重金属の溶出量を低減することができる。 As a result, the amount of heavy metals contained in the incinerated fly ash can be reduced.
第1実施形態の焼却飛灰の処理方法に関して実験(以下、第1実験という)が行われた。第1実験では、異なる処理方法で処理された6つの焼却飛灰に対して、溶出する鉛の濃度が測定された。実験対象としての6つの試料を、第1比較例、第2比較例、第3比較例、第4比較例、第1実施例、第2実施例とする。図2は、焼却飛灰から溶出する鉛の濃度に関する第1実験結果を示すグラフである。 An experiment (hereinafter referred to as the first experiment) was conducted regarding the method for treating incinerated fly ash according to the first embodiment. In the first experiment, the concentration of leached lead was measured for six incinerated fly ash treated with different treatment methods. The six samples to be tested are a first comparative example, a second comparative example, a third comparative example, a fourth comparative example, a first example, and a second example. FIG. 2 is a graph showing the first experimental results regarding the concentration of lead eluted from incinerated fly ash.
第1比較例は、何の処理もしていない焼却飛灰である。第2比較例は、炭酸化のみ施された焼却飛灰である。第3比較例は、二酸化ケイ素と焼却飛灰の混合物である。第3比較例では、1kgの焼却飛灰に対して53.2gの二酸化ケイ素が添加された。第3比較例は、炭酸化されていない。第4比較例は、ポリ塩化アルミニウムと焼却飛灰の混合物である。第4比較例では、1kgの焼却飛灰に対して114.2gのポリ塩化アルミニウムが添加された。第4比較例は、炭酸化されていない。 Comparative Example 1 is incineration fly ash that has not been treated in any way. Comparative Example 2 is incineration fly ash that has only been carbonated. Comparative Example 3 is a mixture of silicon dioxide and incineration fly ash. In Comparative Example 3, 53.2 g of silicon dioxide was added to 1 kg of incineration fly ash. Comparative Example 3 is not carbonated. Comparative Example 4 is a mixture of polyaluminum chloride and incineration fly ash. In Comparative Example 4, 114.2 g of polyaluminum chloride was added to 1 kg of incineration fly ash. Comparative Example 4 is not carbonated.
第1実施例は、二酸化ケイ素と焼却飛灰の混合物を炭酸化したものである。すなわち、第1実施例は、上述した第1実施形態の焼却飛灰の処理方法によって処理された焼却飛灰である。第1実施例では、混練工程S11において、1kgの焼却飛灰に対して53.2gの二酸化ケイ素が添加された。 In the first example, a mixture of silicon dioxide and incineration fly ash was carbonated. That is, the first example is incineration fly ash treated by the incineration fly ash treatment method of the first embodiment described above. In the first example, 53.2 g of silicon dioxide was added to 1 kg of incineration fly ash in the kneading step S11.
第2実施例は、ポリ塩化アルミニウムと焼却飛灰の混合物を炭酸化したものである。すなわち、第2実施例は、上述した第1実施形態の焼却飛灰の処理方法によって処理された焼却飛灰である。第2実施例では、混練工程S11において、1kgの焼却飛灰に対して114.2gのポリ塩化アルミニウムが添加された。 In the second example, a mixture of polyaluminum chloride and incinerated fly ash was carbonated. That is, the second example is incinerated fly ash treated by the method for treating incinerated fly ash of the first embodiment described above. In the second example, 114.2 g of polyaluminum chloride was added to 1 kg of incinerated fly ash in the kneading step S11.
第2比較例、第1実施例及び第2実施例の炭酸化処理は、焼却飛灰(又は混合物)の含水率が20%になるように水分調整がなされた後、炭酸ガスを通気することによって行われた。より具体的には、炭酸化処理は、1.8時間に亘って行われた。1.8時間で通気される炭酸ガスの量は、1kgの焼却飛灰(又は混合物)当たり60gであった。 In the carbonation treatment of the second comparative example, first example, and second example, after the moisture content of the incinerated fly ash (or mixture) is adjusted to 20%, carbon dioxide gas is aerated. It was done by. More specifically, the carbonation treatment was performed for 1.8 hours. The amount of carbon dioxide gas vented in 1.8 hours was 60 g per 1 kg of incinerated fly ash (or mixture).
第1実験では、まず試料に10倍量の純水を加えてから、6時間振とうされた。その後、試料は、遠心分離器によって固体と液体に分離された。分離した溶液は、孔径が1.0μmのメンブレンフィルターで濾過された。そして、濾過された溶液の鉛の濃度(mg/L)が測定された。図2に示すように、第1実施例及び第2実施例から溶出する鉛の濃度は、第1比較例から溶出する鉛の濃度に対して非常に小さい。以下の説明において、低減率を用いる。低減率は、第1比較例の測定結果(溶出する鉛の濃度)に対する、各試料の測定結果と第1比較例の測定結果との差の比を百分率で表した値である。すなわち、低減率をR、第1比較例の測定結果をS1、その他の試料の測定結果をSxとすると、低減率は下記式(1)で表される。 In the first experiment, 10 times the volume of pure water was first added to the sample, and then the sample was shaken for 6 hours. The sample was then separated into solid and liquid by a centrifuge. The separated solution was filtered through a membrane filter with a pore size of 1.0 μm. The lead concentration (mg/L) of the filtered solution was then measured. As shown in FIG. 2, the concentration of lead eluted from the first example and the second example is much smaller than the concentration of lead eluted from the first comparative example. In the following description, the reduction rate will be used. The reduction rate is a value expressed as a percentage of the ratio of the difference between the measurement result of each sample and the measurement result of the first comparative example with respect to the measurement result (concentration of leached lead) of the first comparative example. That is, when the reduction rate is R, the measurement result of the first comparative example is S 1 , and the measurement results of other samples are S x , the reduction rate is expressed by the following formula (1).
R=(S1-Sx)×100/S1 ・・・(1) R=(S 1 -S x )×100/S 1 ...(1)
第2比較例の低減率は、約32%に留まる。第3比較例の低減率は、約16%に留まる。第4比較例の低減率は、約24%に留まる。これに対して、第1実施例の低減率は、約99.5%である。第2実施例の低減率は、約99.4%である。 The reduction rate of the second comparative example remains at about 32%. The reduction rate of the third comparative example remains at about 16%. The reduction rate of the fourth comparative example remains at about 24%. On the other hand, the reduction rate in the first example is about 99.5%. The reduction rate of the second example is approximately 99.4%.
以上で説明したように、第1実施形態の焼却飛灰の処理方法は、混練工程S11と、炭酸化工程S12と、を備える。混練工程S11は、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む添加物と焼却飛灰とを混練して混合物を作成する工程である。炭酸化工程S12は、混合物に対して炭酸化処理を施す工程である。 As explained above, the method for treating incinerated fly ash according to the first embodiment includes a kneading step S11 and a carbonation step S12. The kneading step S11 is a step of kneading incinerated fly ash and an additive containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound to create a mixture. The carbonation step S12 is a step in which the mixture is carbonated.
これにより、炭酸化工程S12における重金属の不溶化、及び重金属が他の物質へ吸蔵又は吸着される等の理由によって、重金属の溶出が抑制される。また、第1実施形態の焼却飛灰の処理方法では、キレート剤を使用せずに重金属の溶出を抑制できる。したがって、第1実施形態の焼却飛灰の処理方法は、焼却飛灰に含まれる重金属の溶出を抑制でき且つキレート剤を使用しないことでキレート剤由来の有機物の溶出を抑制できる。This suppresses the elution of heavy metals due to the insolubilization of heavy metals in the carbonation step S12 and the occlusion or adsorption of heavy metals into other substances. Furthermore, the method for treating incineration fly ash of the first embodiment can suppress the elution of heavy metals without using a chelating agent. Therefore, the method for treating incineration fly ash of the first embodiment can suppress the elution of heavy metals contained in incineration fly ash, and by not using a chelating agent, can suppress the elution of organic matter derived from the chelating agent.
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法では、混練工程S11において、添加物として焼却主灰が用いられる。すなわち、混練工程S11においては、添加物としての焼却主灰と、焼却飛灰とが混練される。第1実施形態の変形例の混練工程S11において、例えば乾燥重量で1tの焼却飛灰に対して、乾燥重量で1tの焼却主灰が添加され混練される。そして、炭酸化工程S12では、混練工程S11で作成された焼却主灰及び焼却飛灰の混合物に対して炭酸化処理が施される。
(Modified example of the first embodiment)
In the method for treating incinerated fly ash as a modification of the first embodiment, incinerated bottom ash is used as an additive in the kneading step S11. That is, in the kneading step S11, incinerated bottom ash as an additive and incinerated fly ash are kneaded. In the kneading step S11 of the modification of the first embodiment, for example, 1 t of dry weight of incinerated bottom ash is added to 1 t of dry weight of incinerated fly ash and kneaded. Then, in the carbonation step S12, carbonation treatment is performed on the mixture of incinerated bottom ash and incinerated fly ash created in the kneading step S11.
図3は、焼却主灰及び焼却飛灰の含有成分を示す図である。図3は、焼却主灰及び焼却飛灰の含有成分を、散乱線FP法を用いて分析した結果である。図3は、焼却主灰及び焼却飛灰のそれぞれに含まれる物質の質量パーセント濃度を示す。図3中のBalanceは、散乱線FP法で測定されなかった物質を示す。図3に示すように、焼却主灰に含まれる二酸化ケイ素(SiO2)は、焼却飛灰に含まれる二酸化ケイ素の約10倍である。焼却主灰に含まれる酸化アルミニウム(Al2O3)は、焼却飛灰に含まれる酸化アルミニウムの約40倍である。このため、添加物として焼却主灰が用いられることによって、焼却飛灰にケイ素化合物及びアルミニウム化合物を供給することが可能である。また、焼却主灰に含まれる酸化鉄(Fe2O3)は、焼却飛灰に含まれる酸化鉄の約8.5倍である。焼却主灰に多く含まれる酸化鉄(Fe2O3)は、重金属を吸着する。このため、焼却主灰は、重金属の溶出の抑制に寄与する。 FIG. 3 is a diagram showing the components contained in incinerated bottom ash and incinerated fly ash. FIG. 3 shows the results of analyzing the components contained in the incinerated bottom ash and incinerated fly ash using the scattered ray FP method. FIG. 3 shows the mass percent concentration of substances contained in each of the incinerated bottom ash and the incinerated fly ash. Balance in FIG. 3 indicates substances that were not measured by the scattered ray FP method. As shown in FIG. 3, the silicon dioxide (SiO 2 ) contained in the incinerated bottom ash is about 10 times that of the silicon dioxide contained in the incinerated fly ash. The amount of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) contained in the incinerated bottom ash is about 40 times that of the aluminum oxide contained in the incinerated fly ash. Therefore, by using the incinerated bottom ash as an additive, it is possible to supply silicon compounds and aluminum compounds to the incinerated fly ash. Further, the iron oxide (Fe 2 O 3 ) contained in the incinerated bottom ash is about 8.5 times that of the iron oxide contained in the incinerated fly ash. Iron oxide (Fe 2 O 3 ), which is contained in large amounts in the incineration bottom ash, adsorbs heavy metals. Therefore, the incineration bottom ash contributes to suppressing the elution of heavy metals.
第1実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法に関して実験(以下、第2実験という)が行われた。第2実験では、異なる処理方法で処理された4つの焼却飛灰に対して、溶出する鉛の濃度が測定された。実験対象としての4つの試料を、第5比較例、第6比較例、第7比較例、第3実施例とする。図2は、焼却飛灰から溶出する鉛の濃度に関する第2実験結果を示すグラフである。 An experiment (hereinafter referred to as a second experiment) was conducted regarding a method for treating incinerated fly ash as a modification of the first embodiment. In the second experiment, the concentration of leached lead was measured for four types of incinerated fly ash treated with different treatment methods. The four samples to be tested are a fifth comparative example, a sixth comparative example, a seventh comparative example, and a third example. FIG. 2 is a graph showing the results of a second experiment regarding the concentration of lead eluted from incinerated fly ash.
第5比較例は、何の処理もしていない焼却飛灰である。第6比較例は、炭酸化のみ施された焼却飛灰である。第7比較例は、焼却主灰と焼却飛灰の混合物である。第7比較例では、焼却飛灰に対して同量の焼却主灰が添加された。第7比較例は、炭酸化されていない混合物である。 The fifth comparative example is incinerated fly ash that has not been subjected to any treatment. The sixth comparative example is incinerated fly ash that has been subjected to only carbonation. The seventh comparative example is a mixture of incinerated bottom ash and incinerated fly ash. In the seventh comparative example, the same amount of incinerated bottom ash was added to the incinerated fly ash. The seventh comparative example is a non-carbonated mixture.
第3実施例は、焼却主灰と焼却飛灰の混合物を炭酸化したものである。すなわち、第3実施例は、第1実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法によって処理された焼却飛灰である。第3実施例では、混練工程S11において、焼却飛灰に対しての同量の焼却主灰が添加された。 In the third example, a mixture of incineration bottom ash and incineration fly ash was carbonated. That is, the third example is incineration fly ash treated by the incineration fly ash treatment method of the modified example of the first embodiment. In the third example, in the kneading step S11, the same amount of incineration bottom ash was added to the incineration fly ash.
第6比較例及び第3実施例の炭酸化処理は、焼却飛灰(又は混合物)の含水率が20%になるように水分調整がなされた後、炭酸ガスを通気することによって行われた。より具体的には、炭酸化処理は、1.8時間に亘って行われた。1.8時間で通気される炭酸ガスの量は、1kgの焼却飛灰(又は混合物)当たり60gであった。 The carbonation treatment in the sixth comparative example and the third example was performed by aerating carbon dioxide gas after the moisture content of the incinerated fly ash (or mixture) was adjusted to 20%. More specifically, the carbonation treatment was performed for 1.8 hours. The amount of carbon dioxide gas vented in 1.8 hours was 60 g per 1 kg of incinerated fly ash (or mixture).
第2実験では、まず試料に10倍量の純水を加えてから、6時間振とうされた。その後、試料は、遠心分離器によって固体と液体に分離された。分離した溶液は、孔径が1.0μmのメンブレンフィルターで濾過された。そして、濾過された溶液の鉛の濃度(mg/L)が測定された。図4に示すように、第3実施例から溶出する鉛の濃度は、第5比較例から溶出する鉛の濃度に対して非常に小さい。第6比較例の低減率は、約81%に留まる。第7比較例の低減率は、約60%に留まる。これに対して、第3実施例の低減率は、約99.7%である。 In the second experiment, 10 times the volume of pure water was first added to the sample, and then the sample was shaken for 6 hours. The sample was then separated into solid and liquid by a centrifuge. The separated solution was filtered through a membrane filter with a pore size of 1.0 μm. The lead concentration (mg/L) of the filtered solution was then measured. As shown in FIG. 4, the concentration of lead eluted from the third example is much smaller than the concentration of lead eluted from the fifth comparative example. The reduction rate of the sixth comparative example remains at about 81%. The reduction rate of the seventh comparative example remains at about 60%. On the other hand, the reduction rate of the third example is about 99.7%.
上述したように、第1実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法において、添加物は、焼却主灰である。 As described above, in the method for treating incinerated fly ash according to the modification of the first embodiment, the additive is incinerated bottom ash.
焼却主灰にケイ素化合物及びアルミニウム化合物が多く含まれているので、混練工程S11において、焼却飛灰にケイ素化合物及びアルミニウム化合物を容易に供給することが可能となる。焼却主灰は、焼却施設において焼却飛灰と共に生成されるものであるので、容易に調達できる。このため、添加物としてケイ素化合物又はアルミニウム化合物を使用する場合と比較して、添加物に費やすコストを低減できる。また、焼却主灰に含まれる酸化鉄によって、重金属の溶出がより抑制される。したがって、第1実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法によれば、より容易に焼却飛灰を処理できる。 Since the incineration bottom ash contains a large amount of silicon compounds and aluminum compounds, it is possible to easily supply silicon compounds and aluminum compounds to the incineration fly ash in the kneading step S11. The incineration bottom ash is easily procured because it is generated together with the incineration fly ash in the incineration facility. Therefore, the cost spent on additives can be reduced compared to using silicon compounds or aluminum compounds as additives. In addition, the iron oxide contained in the incineration bottom ash further suppresses the elution of heavy metals. Therefore, according to the incineration fly ash treatment method of the modified example of the first embodiment, the incineration fly ash can be treated more easily.
(第2実施形態)
第2実施形態では、焼却主灰を大粒径灰と小粒径灰に分離し、小粒径灰を選択的に用いて焼却飛灰を処理する方法について説明する。大粒径灰とは、塊状の灰(クリンカ)、スラグ等である。小粒径灰とは、粒径が5mm以下の灰である。小粒径灰は、大粒径灰と比較して比表面積が大きいため、焼却飛灰との混錬の際に、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の溶出量を増加させることができる。
(Second embodiment)
In the second embodiment, a method will be described in which the incinerated bottom ash is separated into large particle size ash and small particle size ash, and the small particle size ash is selectively used to treat the incinerated fly ash. Large particle size ash includes lumpy ash (clinker), slag, and the like. Small particle size ash is ash with a particle size of 5 mm or less. Since small particle size ash has a larger specific surface area than large particle size ash, it is possible to increase the amount of silicon compounds and aluminum compounds eluted when mixed with incinerated fly ash.
図5は、第2実施形態の焼却飛灰の処理方法を示すフローチャートである。図5に示すように、第2実施形態の焼却飛灰の処理方法は、分離工程S21と、混練工程S22と、炭酸化工程S23と、を備える。 Figure 5 is a flow chart showing a method for treating incineration fly ash according to a second embodiment. As shown in Figure 5, the method for treating incineration fly ash according to the second embodiment includes a separation process S21, a kneading process S22, and a carbonation process S23.
分離工程S21は、焼却主灰を大粒径灰と小粒径灰とに分ける工程である。小粒径灰の最大粒径は、大粒径灰の最小粒径よりも小さい。言い換えると、小粒径灰は、焼却主灰の分けられた2つのグループのうち最大粒径が小さいグループである。例えば、小粒径灰の粒径は、5mm以下である。より具体的には、目開きが5mmのメッシュを通過する焼却主灰が小粒径灰である。目開きが5mmのメッシュを通過しない焼却主灰が大粒径灰である。なお、小粒径灰の粒径は、必ずしも5mm以下でなくてもよく、特に限定されない。焼却主灰は、例えばふるいによって大粒径灰と小粒径灰とに分離される。なお、焼却主灰は、水で洗浄することによって大粒径灰と小粒径灰とに分離されてもよい。 Separation step S21 is a step of separating the incineration bottom ash into large particle size ash and small particle size ash. The maximum particle size of small particle size ash is smaller than the minimum particle size of large particle size ash. In other words, the small particle size ash is a group with a smaller maximum particle size among the two groups of incineration bottom ash. For example, the particle size of small particle ash is 5 mm or less. More specifically, the incineration bottom ash that passes through a mesh with an opening of 5 mm is small particle size ash. Incineration bottom ash that does not pass through a mesh with an opening of 5 mm is large particle size ash. Note that the particle size of the small particle size ash does not necessarily have to be 5 mm or less and is not particularly limited. The incineration bottom ash is separated into large particle size ash and small particle size ash, for example, by using a sieve. Incidentally, the incineration bottom ash may be separated into large particle size ash and small particle size ash by washing with water.
混練工程S22では、分離工程S21で生成された小粒径灰と焼却飛灰とが混練される。すなわち、混練工程S22において、添加物としての小粒径灰と焼却飛灰とが混練される。炭酸化工程S23は、混練工程S22で作成された混合物に対して炭酸化処理を施す工程である。In the kneading process S22, the small-sized ash produced in the separation process S21 is kneaded with the incineration fly ash. That is, in the kneading process S22, the small-sized ash as an additive and the incineration fly ash are kneaded. The carbonation process S23 is a process in which the mixture produced in the kneading process S22 is carbonated.
上述したように、第2実施形態の焼却飛灰の処理方法は、焼却主灰を大粒径灰と大粒径灰よりも最大粒径が小さい小粒径灰とに分ける分離工程S21を備える。混練工程S22における添加物は、小粒径灰である。As described above, the second embodiment of the incineration fly ash treatment method includes a separation process S21 in which the incineration bottom ash is separated into large particle size ash and small particle size ash having a smaller maximum particle size than the large particle size ash. The additive in the kneading process S22 is the small particle size ash.
焼却主灰の一部である小粒径灰は表面積が大きく、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の溶出量が多いので、混練工程S22において焼却飛灰にケイ素化合物及びアルミニウム化合物を容易に供給することが可能となる。さらに、焼却主灰の全部と焼却飛灰とを混練する場合と比較して、粒径の小さい小粒径灰は、焼却飛灰と容易に混練することができる。また、焼却主灰は、焼却施設において焼却飛灰と共に生成されるものであるので、容易に調達できる。このため、添加物としてケイ素化合物又はアルミニウム化合物を使用する場合と比較して、添加物に費やすコストを低減できる。また、小粒径灰は、大粒径灰よりも多くのケイ素化合物及びアルミニウム化合物を溶出することができるので、小粒径灰及び大粒径灰の両方を添加する場合と比較して、添加物の量を低減できる。さらに、小粒径灰は大粒径灰よりも多くの重金属を含む。焼却主灰に含まれる重金属の多くが焼却飛灰と混練されて難溶化されることになるので、残渣である大粒径灰に含まれる重金属は少なくなる。このため、焼却主灰(大粒径灰)のリサイクルがより容易となる。焼却主灰(大粒径灰)は、例えばセメントの原料又は土木資材としてリサイクルされる。 Small particle size ash, which is a part of the incinerated bottom ash, has a large surface area and a large amount of eluted silicon compounds and aluminum compounds, so it is possible to easily supply silicon compounds and aluminum compounds to the incinerated fly ash in the kneading step S22. becomes. Furthermore, compared to the case where all of the incinerated bottom ash and incinerated fly ash are kneaded, the small particle size ash can be easily kneaded with the incinerated fly ash. Furthermore, since the incinerated bottom ash is produced together with the incinerated fly ash in the incineration facility, it can be easily procured. Therefore, the cost spent on additives can be reduced compared to the case where a silicon compound or an aluminum compound is used as an additive. In addition, small particle size ash can elute more silicon compounds and aluminum compounds than large particle size ash, so compared to the case where both small particle size ash and large particle size ash are added, The amount of material can be reduced. Furthermore, small particle size ash contains more heavy metals than large particle size ash. Since most of the heavy metals contained in the incinerated bottom ash are mixed with the incinerated fly ash and rendered insoluble, the amount of heavy metals contained in the large particle size ash that is the residue is reduced. Therefore, recycling of the incineration bottom ash (large particle size ash) becomes easier. Incineration bottom ash (large particle size ash) is recycled, for example, as a raw material for cement or as a civil engineering material.
上述したように、第2実施形態の焼却飛灰の処理方法は、焼却主灰を水で洗浄することによって大粒径灰と大粒径灰よりも最大粒径が小さい小粒径灰とに分ける分離工程S21を備える。混練工程S22における添加物は、小粒径灰である。 As described above, the method for treating incinerated fly ash according to the second embodiment is to wash the incinerated main ash with water to convert it into large particle size ash and small particle size ash whose maximum particle size is smaller than the large particle size ash. A separation step S21 is provided. The additive in the kneading step S22 is small particle size ash.
これにより、焼却主灰を大粒径灰と小粒径灰とに容易に分離できる。 Thereby, the incineration bottom ash can be easily separated into large particle size ash and small particle size ash.
(第3実施形態)
第3実施形態では、焼却主灰を洗浄した洗浄排水を用いて、焼却飛灰を処理する方法について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a method for treating incinerated fly ash using cleaning wastewater obtained by washing incinerated bottom ash will be described.
図6は、第3実施形態の焼却飛灰の処理方法を示すフローチャートである。図6に示すように、第3実施形態の焼却飛灰の処理方法は、洗浄工程S32と、混練工程S33と、炭酸化工程S34と、を備える。 FIG. 6 is a flowchart showing a method for treating incinerated fly ash according to the third embodiment. As shown in FIG. 6, the method for treating incinerated fly ash according to the third embodiment includes a cleaning step S32, a kneading step S33, and a carbonation step S34.
洗浄工程S32は、焼却主灰を水で洗浄する工程である。洗浄工程S32で生じる洗浄排水は、焼却主灰と接した水である。洗浄を行うことにより、水溶性のケイ素成分やアルミニウム成分を溶出させることができる。 The cleaning step S32 is a step of cleaning the incineration bottom ash with water. The cleaning wastewater generated in the cleaning step S32 is water that has come into contact with the incineration bottom ash. By washing, water-soluble silicon components and aluminum components can be eluted.
混練工程S33では、洗浄工程S32で生じた洗浄排水と焼却飛灰とが混練される。すなわち、混練工程S33において、添加物としての洗浄排水と焼却飛灰とが混練される。炭酸化工程S34は、混練工程S33で作成された混合物に対して炭酸化処理を施す工程である。In the kneading process S33, the washing wastewater generated in the washing process S32 is kneaded with the incineration fly ash. That is, in the kneading process S33, the washing wastewater as an additive and the incineration fly ash are kneaded. The carbonation process S34 is a process in which the mixture created in the kneading process S33 is carbonated.
上述したように、第3実施形態の焼却飛灰の処理方法は、焼却主灰を水で洗浄する洗浄工程S32を備える。混練工程S33における添加物は、洗浄工程S32で焼却主灰の洗浄に用いられた洗浄排水である。As described above, the third embodiment of the incineration fly ash treatment method includes a washing step S32 in which the incineration bottom ash is washed with water. The additive in the kneading step S33 is the washing wastewater used to wash the incineration bottom ash in the washing step S32.
焼却主灰を通過した洗浄排水にはケイ素やアルミニウム成分が含まれているので、混練工程S33において焼却飛灰にケイ素・アルミニウム化合物を容易に供給することが可能となる。焼却主灰は、焼却施設において焼却飛灰と共に生成されるものであるので、容易に調達できる。このため、添加物としてケイ素化合物又はアルミニウム化合物を使用する場合と比較して、添加物に費やすコストを低減できる。さらに、洗浄排水は、洗浄残渣よりも多くの重金属を含む。焼却主灰に含まれる重金属の多くが焼却飛灰と混練されて難溶化されることになるので、洗浄残渣に含まれる重金属は少なくなる。このため、焼却主灰(洗浄残渣)のリサイクルがより容易となる。焼却主灰(洗浄残渣)は、例えばセメントの原料又は土木資材としてリサイクルされる。 Since the cleaning wastewater that has passed through the incinerated bottom ash contains silicon and aluminum components, it becomes possible to easily supply the silicon-aluminum compound to the incinerated fly ash in the kneading step S33. Incineration bottom ash is generated together with incineration fly ash in an incineration facility, so it can be easily procured. Therefore, the cost spent on additives can be reduced compared to the case where a silicon compound or an aluminum compound is used as an additive. Furthermore, the wash wastewater contains more heavy metals than the wash residue. Since most of the heavy metals contained in the incinerated bottom ash are mixed with the incinerated fly ash and rendered insoluble, the amount of heavy metals contained in the cleaning residue is reduced. Therefore, recycling of the incineration bottom ash (washing residue) becomes easier. The incineration bottom ash (washing residue) is recycled, for example, as a raw material for cement or as a civil engineering material.
(第3実施形態の変形例)
第3実施形態の変形例では、炭酸化された焼却主灰を洗浄した洗浄排水を用いて、焼却飛灰を処理する方法について説明する。
(Modified example of third embodiment)
In a modification of the third embodiment, a method for treating incinerated fly ash using cleaning wastewater obtained by washing carbonated incinerated bottom ash will be described.
図7は、第3実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法を示すフローチャートである。図7に示すように、第3実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法は、事前炭酸化工程S31と、洗浄工程S32と、混練工程S33と、炭酸化工程S34と、を備える。 FIG. 7 is a flowchart showing a method for treating incinerated fly ash according to a modification of the third embodiment. As shown in FIG. 7, the method for treating incinerated fly ash according to the modification of the third embodiment includes a preliminary carbonation step S31, a washing step S32, a kneading step S33, and a carbonation step S34.
事前炭酸化工程S31は、焼却主灰に対して炭酸化処理を施す工程である。炭酸化した焼却主灰に関して実験(以下、第3実験という)が行われた。第3実験では、炭酸化していない焼却主灰と、炭酸化した焼却主灰に対して、溶出するアルミニウムの濃度が測定された。第3実験では、試料に10倍量の純水を加えてから、6時間振とうされた。その後、試料は、遠心分離器によって固体と液体に分離された。分離した溶液は、孔径が1.0μmのメンブレンフィルターで濾過された。濾過された溶液のアルミニウムの濃度(mg/L)が測定された。 The preliminary carbonation step S31 is a step in which the incineration bottom ash is carbonated. An experiment (hereinafter referred to as the third experiment) was conducted on carbonated incineration bottom ash. In the third experiment, the concentration of eluted aluminum was measured for uncarbonated incineration bottom ash and carbonated incineration bottom ash. In the third experiment, 10 times the amount of pure water was added to the sample and then shaken for 6 hours. The sample was then separated into solid and liquid by a centrifuge. The separated solution was filtered through a membrane filter with a pore size of 1.0 μm. The aluminum concentration (mg/L) of the filtered solution was measured.
図8は、焼却主灰から溶出するアルミニウムの濃度に関する実験結果を示すグラフである。図8に示すように、炭酸化していない焼却主灰に対して、炭酸化した焼却主灰から溶出するアルミニウムの濃度は非常に高くなる。 FIG. 8 is a graph showing experimental results regarding the concentration of aluminum eluted from the incineration bottom ash. As shown in FIG. 8, the concentration of aluminum eluted from carbonated incineration bottom ash is much higher than that of non-carbonated incineration bottom ash.
洗浄工程S32は、事前炭酸化工程S31で炭酸化された焼却主灰を水で洗浄する工程である。洗浄工程S32で生じる洗浄排水は、炭酸化された焼却主灰と接した水である。このため、洗浄排水には、多量のアルミニウムが溶出している。 The washing step S32 is a step of washing the incineration bottom ash carbonated in the preliminary carbonation step S31 with water. The cleaning wastewater generated in the cleaning step S32 is water that has come into contact with carbonated incineration bottom ash. Therefore, a large amount of aluminum is eluted into the cleaning wastewater.
上述したように、第3実施形態の変形例の焼却飛灰の処理方法は、焼却主灰に対して炭酸化処理を施す事前炭酸化工程S31と、事前炭酸化工程S31で炭酸化された焼却主灰を水で洗浄する洗浄工程S32と、を備える。混練工程S33における添加物は、洗浄工程S32で焼却主灰の洗浄に用いられた洗浄排水である。 As described above, the method for treating incinerated fly ash in the modified example of the third embodiment includes a pre-carbonation step S31 in which the incinerated bottom ash is carbonated, and an incineration process carbonated in the pre-carbonation step S31. A cleaning step S32 of cleaning the bottom ash with water is provided. The additive in the kneading step S33 is the cleaning waste water used for cleaning the incineration bottom ash in the cleaning step S32.
炭酸化した焼却主灰を通過した洗浄排水にはアルミニウムが多く含まれているので、混練工程S33において焼却飛灰にアルミニウム化合物を容易に供給することが可能となる。焼却主灰は、焼却施設において焼却飛灰と共に生成されるものであるので、容易に調達できる。このため、添加物としてケイ素化合物又はアルミニウム化合物を使用する場合と比較して、添加物に費やすコストを低減できる。さらに、洗浄排水は、洗浄残渣よりも多くの重金属を含む。焼却主灰に含まれる重金属の多くが焼却飛灰と混練されて難溶化されることになるので、洗浄残渣に含まれる重金属は少なくなる。このため、焼却主灰(洗浄残渣)のリサイクルがより容易となる。焼却主灰(洗浄残渣)は、例えばセメントの原料又は土木資材としてリサイクルされる。 The washing wastewater that has passed through the carbonated incineration bottom ash contains a large amount of aluminum, so that it is possible to easily supply aluminum compounds to the incineration fly ash in the kneading process S33. The incineration bottom ash is easily procured because it is generated together with the incineration fly ash in the incineration facility. Therefore, compared to using silicon compounds or aluminum compounds as additives, the cost of additives can be reduced. Furthermore, the washing wastewater contains more heavy metals than the washing residue. Since many of the heavy metals contained in the incineration bottom ash are kneaded with the incineration fly ash and become insoluble, the amount of heavy metals contained in the washing residue is reduced. This makes it easier to recycle the incineration bottom ash (washing residue). The incineration bottom ash (washing residue) is recycled, for example, as a cement raw material or civil engineering material.
なお、第3実施形態、及び第3実施形態の変形例において、焼却主灰に代えて、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む鉱物が水で洗浄されてもよい。鉱物は、例えば、コンクリート破砕物、セメントに含まれるカルシウム系化合物(エーライト、ビーライト、アルミネート相、フェライト相)もしくは溶融物(スラグ)、又はシリカ鉱物を含む岩石もしくは砕屑物(火成岩(石英、トリディマイト,クリストバライト,コーサイト,スティショバイト等)、堆積岩(珪藻土))等である。シリカを含む鉱物は、アルカリ性溶液で洗浄すると、シリカの溶解度が高くなるため好ましい。 Note that in the third embodiment and a modification of the third embodiment, minerals containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound may be washed with water instead of the incineration bottom ash. Minerals are, for example, crushed concrete, calcium-based compounds (alite, belite, aluminate phase, ferrite phase) or melts (slag) contained in cement, or rocks or debris containing silica minerals (igneous rock (quartz)). , tridymite, cristobalite, coesite, stishovite, etc.), and sedimentary rocks (diatomaceous earth). When minerals containing silica are washed with an alkaline solution, the solubility of silica increases, which is preferable.
上述したように、第3実施形態、及び第3実施形態の変形例において、焼却飛灰の処理方法は、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む鉱物を水で洗浄する洗浄工程S32を備えてもよい。混練工程S33における添加物は、洗浄工程S32で鉱物の洗浄に用いられた洗浄排水である。 As described above, in the third embodiment and the modification of the third embodiment, the method for treating incinerated fly ash includes a cleaning step S32 of cleaning minerals containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound with water. Good too. The additive in the kneading step S33 is the cleaning waste water used for cleaning the minerals in the cleaning step S32.
鉱物を通過した洗浄排水にはケイ素化合物又はアルミニウム化合物が含まれているので、混練工程S33において焼却飛灰にケイ素化合物又はアルミニウム化合物を容易に供給することが可能となる。 Since the cleaning wastewater that has passed through the minerals contains silicon compounds or aluminum compounds, it becomes possible to easily supply the silicon compounds or aluminum compounds to the incinerated fly ash in the kneading step S33.
(第4実施形態)
第1実施形態において、ケイ素化合物及びアルミニウム化合物の少なくとも一方を含む添加物として焼却主灰を用いた。添加物としての焼却主灰の代わりに、コンクリート破砕物、セメントに含まれるカルシウム系化合物(エーライト、ビーライト、アルミネート相、フェライト相)もしくは溶融物(スラグ)、又はシリカ鉱物を含む岩石もしくは砕屑物(火成岩(石英、トリディマイト,クリストバライト,コーサイト,スティショバイト等)、堆積岩(珪藻土))等を用いることができる。また、第3実施形態の洗浄排水の代わりに、ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)を用いることができる。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, incineration bottom ash was used as an additive containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound. Instead of incineration bottom ash as an additive, crushed concrete, calcium-based compounds (alite, belite, aluminate phase, ferrite phase) or molten substances (slag) contained in cement, or rocks containing silica minerals or Detrital materials (igneous rocks (quartz, tridymite, cristobalite, coesite, stishovite, etc.), sedimentary rocks (diatomaceous earth)), etc. can be used. Moreover, a sodium silicate aqueous solution (water glass) can be used instead of the cleaning waste water in the third embodiment.
S11 混練工程
S12 炭酸化工程
S21 分離工程
S22 混練工程
S23 炭酸化工程
S31 事前炭酸化工程
S32 洗浄工程
S33 混練工程
S34 炭酸化工程
S11 Kneading process S12 Carbonation process S21 Separation process S22 Kneading process S23 Carbonation process S31 Pre-carbonation process S32 Washing process S33 Kneading process S34 Carbonation process
Claims (3)
前記事前炭酸化工程で炭酸化された前記焼却主灰を水で洗浄し、前記焼却主灰と接触した液体である洗浄排水を生成する洗浄工程と、
前記洗浄排水と焼却飛灰とを混練して混合物を作成する混練工程と、
前記混合物に対して炭酸化処理を施す炭酸化工程と、
を備える焼却飛灰の処理方法。 a pre-carbonation step of performing carbonation treatment on incineration bottom ash containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound;
A cleaning step of washing the incinerated bottom ash carbonated in the pre-carbonation step with water to generate washing wastewater that is a liquid that has come into contact with the incineration bottom ash;
a kneading step of kneading the washing wastewater and incinerated fly ash to create a mixture;
a carbonation step of performing carbonation treatment on the mixture;
A method for processing incinerated fly ash, comprising:
前記事前炭酸化工程で炭酸化された前記鉱物を水で洗浄し、前記鉱物と接触した液体である洗浄排水を生成する洗浄工程と、
前記洗浄排水と焼却飛灰とを混練して混合物を作成する混練工程と、
前記混合物に対して炭酸化処理を施す炭酸化工程と、
を備える焼却飛灰の処理方法。 a pre-carbonation step of performing carbonation treatment on a mineral containing at least one of a silicon compound and an aluminum compound;
a washing step of washing the mineral carbonated in the pre-carbonation step with water to produce washing wastewater, which is a liquid that has come into contact with the mineral;
a kneading step of kneading the washing wastewater and incinerated fly ash to create a mixture;
a carbonation step of performing carbonation treatment on the mixture ;
A method for processing incinerated fly ash, comprising:
請求項2に記載の焼却飛灰の処理方法。 The method for treating incinerated fly ash according to claim 2 , wherein the mineral is a crushed concrete , a calcium-based compound or melt contained in cement, or a rock or debris containing a silica mineral.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020057583 | 2020-03-27 | ||
| JP2020057583 | 2020-03-27 | ||
| PCT/JP2021/011802 WO2021193571A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-03-22 | Treatment method for incinerator fly ash |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021193571A1 JPWO2021193571A1 (en) | 2021-09-30 |
| JPWO2021193571A5 JPWO2021193571A5 (en) | 2022-10-14 |
| JP7457793B2 true JP7457793B2 (en) | 2024-03-28 |
Family
ID=77891903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022510507A Active JP7457793B2 (en) | 2020-03-27 | 2021-03-22 | How to dispose of incinerated fly ash |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7457793B2 (en) |
| TW (1) | TWI806025B (en) |
| WO (1) | WO2021193571A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114210690A (en) * | 2021-12-17 | 2022-03-22 | 湖南军信环保股份有限公司 | Safe fly ash landfill method |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183912A (en) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Taiheiyo Cement Corp | Waste incineration equipment and incineration method |
| JP2006281150A (en) | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Takuma Co Ltd | Garbage incinerator with incineration ash reformer |
| JP2007196153A (en) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ash processing method and apparatus |
| JP2014228406A (en) | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 西松建設株式会社 | Method for manufacturing cement solidified material of radioactive waste incineration ash, and cement solidified material |
| JP2015089864A (en) | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 太平洋セメント株式会社 | Method for using incineration ash as cement raw material |
| JP2015178049A (en) | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 栗田工業株式会社 | Acid exhaust gas treatment agent and heavy metal elution prevention method |
| JP2016032786A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社フジタ | Incineration residue treatment method |
| JP2016140782A (en) | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社Ihi | Ash treatment device and radioactive waste treatment system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642271B1 (en) * | 2004-12-29 | 2006-11-03 | 현대건설주식회사 | Method and system for removing chlorine compounds in flooring |
| TW201041669A (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-01 | Copper Iron Environmental Engineering Co Ltd | Fly ash stabilization method and application of water quenched blast furnace stone powder |
-
2021
- 2021-03-22 JP JP2022510507A patent/JP7457793B2/en active Active
- 2021-03-22 WO PCT/JP2021/011802 patent/WO2021193571A1/en not_active Ceased
- 2021-03-24 TW TW110110587A patent/TWI806025B/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004183912A (en) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Taiheiyo Cement Corp | Waste incineration equipment and incineration method |
| JP2006281150A (en) | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Takuma Co Ltd | Garbage incinerator with incineration ash reformer |
| JP2007196153A (en) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ash processing method and apparatus |
| JP2014228406A (en) | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 西松建設株式会社 | Method for manufacturing cement solidified material of radioactive waste incineration ash, and cement solidified material |
| JP2015089864A (en) | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 太平洋セメント株式会社 | Method for using incineration ash as cement raw material |
| JP2015178049A (en) | 2014-03-18 | 2015-10-08 | 栗田工業株式会社 | Acid exhaust gas treatment agent and heavy metal elution prevention method |
| JP2016032786A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社フジタ | Incineration residue treatment method |
| JP2016140782A (en) | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社Ihi | Ash treatment device and radioactive waste treatment system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2021193571A1 (en) | 2021-09-30 |
| TWI806025B (en) | 2023-06-21 |
| WO2021193571A1 (en) | 2021-09-30 |
| TW202206195A (en) | 2022-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3442761B1 (en) | Method of preparing a concrete mix | |
| Li et al. | Utilization of red mud and Pb/Zn smelter waste for the synthesis of a red mud-based cementitious material | |
| EP2978724B1 (en) | Retrieving aggregates and powdery mineral material from demolition waste | |
| CN113024214B (en) | Method for solidifying and stabilizing fly ash by cooperation of phosphogypsum and red mud | |
| JP7666897B2 (en) | How construction materials are manufactured | |
| Zhan et al. | Co-stabilization/solidification of heavy metals in municipal solid waste incineration fly ash and electrolytic manganese residue based on self-bonding characteristics | |
| Sithole et al. | Fixed bed column studies for decontamination of acidic mineral effluent using porous fly ash-basic oxygen furnace slag based geopolymers | |
| JP7457793B2 (en) | How to dispose of incinerated fly ash | |
| EP0853602B1 (en) | Hazardous waste treatment | |
| JP2000051835A (en) | Soil purification method using iron powder | |
| US5416252A (en) | Waste incineration residues and the products obtained | |
| JP5768293B2 (en) | Method for producing soil-solidifying material using fluorine-containing inorganic waste, obtained soil-solidifying material, and method for solidifying soft soil using the soil-solidifying material | |
| JP2008231389A (en) | Soil purification stabilizer | |
| JP2014169199A (en) | Processing method of steelmaking slag | |
| Salas et al. | Application of electric arc furnace slag in building concrete: Environmental and structural characterization | |
| JP4420634B2 (en) | Treatment method of acid mine wastewater containing arsenic and iron | |
| JP2022176892A (en) | Contaminated water treatment method | |
| JP6442346B2 (en) | Solidified material and method for producing the solidified material | |
| JP4536257B2 (en) | Method for producing sodium chloride aqueous solution | |
| US20070000842A1 (en) | Improvements in and relating to waste processing | |
| JP2003334568A (en) | Method for treating drain containing heavy metal | |
| Pigaga et al. | The use of cement kiln dust for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions | |
| KR20050076554A (en) | Mechanochemical treatment method of bottom ash from municipal waste incinerator by the addition of water crushed blast furnace slag. | |
| CN114790095B (en) | Reutilization process technology of incineration garbage fly ash | |
| WO1998014410A1 (en) | Process for the conversion of iron bearing residues into a synthetic rock |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220819 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220819 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240315 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7457793 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |