JP2000079381A - 焼却灰の処理方法及び処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一般廃棄物又は産業廃棄物の焼却灰中のダイオ
キシン類を分解・除去し、重金属類を安定化・無害化す
るための処理を、高温溶融処理の１２００℃〜１４００
℃に対して、６００〜９８０℃の焼却灰の溶融温度以下
で行う処理方法及び処理装置を提案する。 【解決手段】焼却灰中のダイオキシン類を分解・除去
し、重金属類を安定化・無害化するための処理を行う処
理方法において、焼却灰を、水蒸気を含むガス媒体と、
アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の、酸化物、
水酸化物及び／又は炭酸塩の存在の下に接触させて、処
理温度６００℃〜９８０℃で、処理することを特徴とす
る焼却灰の処理方法、及び焼却灰中のダイオキシン類を
分解・除去し、重金属類を安定化・無害化するための処
理を行う処理装置において、上記処理方法で処理するこ
とを特徴とする焼却灰の処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物及び産
業廃棄物の焼却灰中の、ダイオキシンを分解・除去し、
重金属を安定化・無害化するための処理を行う処理方法
及び処理装置に関する。主に家庭から発生する一般廃棄
物は年間約５０００万トンであり、これから発生する焼
却灰は年間約６００万トンであるといわれている。ま
た、この外に産業廃棄物が年間３億トン以上あり、この
一部も焼却処理されており、これからも焼却灰が発生し
ている。廃棄物の量は年々増加しており、それにつれて
焼却灰の発生量も増加している。一方、近年焼却灰に含
まれているダイオキシン類が問題となっており、これを
安価かつ効率的に取り除く技術に対する要求が高まって
いる。また、焼却灰に含まれる重金属類が溶出して環境
を汚染することも心配されている。そのため、近年、一
般廃棄物の焼却灰は管理型処分場に処分することが義務
付けられたが、新しい処分場の建設は難しいので、経済
的で合理的なその対策が求められている。

【０００２】

【従来の技術】現在、焼却灰中のダイオキシン類を分解
・除去し、重金属を安定化・無害化するための処理を行
う方法としては、高温（１２００℃〜１４００℃）条件
下で、ダイオキシン類を含む有機塩素化合物を燃焼して
分解・ガス化し、重金属類を含む無機物は溶融してガラ
ス質のスラグとして回収する方法が主流である。この方
法では、ダイオキシンは高温で分解され、重金属もガラ
ス質のスラグに閉じ込められるが、高温で無機物を熔融
させるため、処理設備の建設費が高くなる。そして、設
備の保守費も、高温による耐火レンガの損耗が激しいた
め、著しく高く、保守のための設備の停止期間も長い。
また、重油や電気などのエネルギーの消費量も多いた
め、運転経費も高いことが問題となっている。さらに、
生成するガラス質のスラグも有効に利用することが難し
く、場合によっては廃棄物として処分せざるをえないの
が実情である。このように焼却灰の高温溶融処理技術
は、コスト面では設備費など初期投資額が大きいだけで
なく、操業経費も著しく高い。また、エネルギー消費が
大きく、そのため炭酸ガスの発生を伴うなど環境面でも
好ましくないことが指摘される。このような観点から、
低酸素雰囲気において低温（３００℃〜４００℃）でダ
イオキシン類を分解する技術が提案されている。一方、
重金属類の安定化には、セメント固化、薬剤処理の技術
が提案されているが、これら低温処理技術の中で重金属
の中で鉛、カドミウムなどが、平成３年環境庁告示第４
６号「土壌の汚染に係る環境基準について」に定められ
ている環境基準に適合する技術は未だ見出されていな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、一般廃棄物
又は産業廃棄物の焼却灰を従来の高温（１２００℃〜１
４００℃）溶融処理と比べて、低温の焼却灰の溶融温度
以下（６００℃〜９８０℃）で処理して、ダイオキシン
類を分解・無毒化し、同時に重金属類も安定化して溶出
しないように変成する、合理的で経済的な方法を提供し
ようとするものである。さらに、この方法で生成する焼
却灰の処理物は、地盤改良材、コンクリートの骨材（鉄
筋コンクリートを除く）、道路地盤補強材などに利用で
きるように工夫して、焼却灰の再資源化を目指してい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、いくつかの重要
な知見を得た。すなわち、ダイオキシン類の分解反応は
低酸素ガス媒体中で３００℃〜５００℃で焼却灰を処理
することにより起こることは解っていたが、従来のデー
タでは、焼却灰中に残存するダイオキシン類の濃度が十
分に低くなかった。本発明者は、アルカリ性物質の存在
の下に、処理温度６００℃〜９８０℃の高い温度で、焼
却灰と水蒸気を含むガス媒体とを接触させることによ
り、低酸素ガス媒体中でなくてもダイオキシン類を分解
させることができ、焼却灰中のダイオキシン類を比較的
短時聞で、確実に環境への影響を無視できるレベルまで
下げることができることを見出した。例えば、土壌への
影響が懸念される焼却灰の処理物については、処理灰１
ｇ当たり、ダイオキシン類の毒性等量の合計が１ｎｇ−
ＴＥＱ以下に、また、大気への影響が懸念される排ガス
については、排ガス１Ｎｍ³ 当たり、ダイオキシン類の
毒性等量の合計が０．１ｎｇ−ＴＥＱ以下とすることが
できる。一方、焼却灰中の重金属類中、環境庁告示４６
号の環境基準を達成するのは困難であった、鉛及びカド
ミウムも、アルカリ性物質の存在の下に、処理温度６０
０℃〜９８０℃の高い温度で、焼却灰と水蒸気を含むガ
ス媒体とを接触させることにより、同時に安定化され、
環境庁告示４６号の環境基準を達成することができるこ
とを見出した。さらに、処理灰の溶出液のｐＨが７．５
〜１２になるに十分な量のアルカリ性物質を存在させる
ことにより、鉛及びカドミウムなどの重金属類の安定化
・無毒化をより確実なものにすることを見出した。

【０００５】なお、本発明における鉛及びカドミウムな
どの重金属類の安定化・無毒化のメカニズムは以下の通
りであると考えられる。鉛及びカドミウムなどの重金属
類の化合物のうち、水に対する溶解度の大きいものは、
炭酸塩、塩化物などであり、水に対する溶解度の小さい
ものは酸化物、水酸化物、珪酸塩などである。従って、
本発明者は、前者を後者に変成すれば、重金属類の溶出
を抑えることができると考え研究をすすめた。重金属類
の炭酸塩はおおむね４００℃以上では分解して酸化物と
なるので、炭酸塩については焼却灰を４００℃以上に加
熱処理すればよい。しかし、重金属類の塩化物について
は、４００℃〜８００℃に加熱しても分解せず、５００
℃以上で蒸気圧が高くなり蒸発を開始し、ガス媒体中に
移るが、焼却灰を処理反応装置から取り出し冷却する過
程で、ガス媒体中の重金属類の塩化物が焼却灰に戻り、
焼却灰に塩化鉛や塩化カドミウムなどの水溶性重金属類
が残存していたと考えられる。そこで、ガス媒体中に蒸
発した重金属類の塩化物の分子を、焼却灰中に存在する
アルカリ性物質の粒子に吸着させ、重金属類の塩化物は
その酸化物及び／又は水酸化物に変成する要件を探求し
た。

【０００６】本発明者はこれらの知見及び考察に基づき
鋭意研究した結果、本発明に到達した。本発明の要旨は
次の通りである。ダイオキシン類及び重金属類を含有す
る焼却灰を、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属
の、酸化物、水酸化物及び／又は炭酸塩（以後、「アル
カリ性物質」という。）の存在下、処理温度６００℃〜
９８０℃で、水蒸気を含むガス媒体と接触させて、焼却
灰中のダイオキシン類を分解し、重金属類を安定化する
ことを特徴とする焼却灰の処理方法及び処理装置を提案
している。

【０００７】また、乾燥装置、粉砕装置及び処理反応装
置からなる、ダイオキシン類及び重金属類を含有する焼
却灰の処理装置であって、 ａ）焼却灰が、乾燥装置、粉砕装置、処理反応装置の順
に供給、排出されるように、また ｂ）ガス媒体が、乾燥装置、処理反応装置の順に供給、
排出され、かつ、乾燥装置から排出されたガス媒体の全
量が処理反応装置に供給されるように配置され、しか
も、 １）該乾燥装置においては、水分を蒸発させて焼却灰を
乾燥させるとともに、焼却灰を３００℃以上の温度で酸
素含有ガス媒体と接触させて、焼却灰中の未燃物を十分
に燃焼し、 ２）該粉砕装置においては、焼却灰を１０メッシュ通過
より小さい粒度まで粉砕し、また ３）該処理反応装置においては、焼却灰を、アルカリ性
物質の存在下、処理温度６００℃〜９８０℃で、水蒸気
を含むガス媒体と十分に接触させて、ダイオキシン類を
分解し、且つ、重金属類を安定化することを特徴とする
焼却灰の処理装置を提案している。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下添付
の図面に従って説明する。図１〜４は、焼却灰処理装置
のフローシートであり、特に、図２は、水銀除去装置の
位置を示し、図４は試験設備を表す。また、各図中、１
は焼却灰、２は前処理済み焼却灰、３は乾燥焼却灰、４
は添加剤、５はガス媒体、６は処理灰、７は乾燥装置排
ガス、８は処理反応装置循環ガス、９は処理反応装置排
ガス、１０は排ガス、１１は空気、１２は燃料、１３は
窒素ガス又は炭酸ガス、２１は前処理装置、２２は乾燥
装置、２３は粉砕装置、２４は処理反応装置、２５は水
銀除去装置、３１はバーナー、３２は灰クーラー、３３
はミキサー、３４は処理反応装置循環ガスクーラー、３
５は処理反応装置循環ブロワー、３６はバッグフィルタ
ー、３７は吸引ブロワー、４２はスクリューフイーダ
ー、４３はロータリーバルブ、４７は煙突、４８はガス
サンプルを示す。

【０００９】焼却灰処理装置のブロツクフローシート まず、図１においては、焼却灰（１）を、通常、前処理
装置（２１）に供給し、鉄分を除き、粗砕した前処理済
み焼却灰（２）を得る。前処理済み焼却灰（２）は乾燥
装置（２２）に供給され、ここで、水分を蒸発させて焼
却灰を乾燥させるとともに、３００℃以上の温度で酸素
含有ガス媒体と接触させ、焼却灰中に含まれる未燃物を
十分に燃焼させる。乾燥装置（２２）から排出された乾
燥焼却灰は、粉砕装置（２３）で１０メッシュ通過より
小さい粒度まで粉砕する。粉砕した乾燥焼却灰（３）
は、必要に応じ、アルカリ性物質添加剤（４）ととも
に、処理反応装置（２４）に供給する。処理反応装置
（２４）では、乾燥処理灰（３）を、水蒸気を含むガス
媒体と、アルカリ性物質の存在下に、処理温度６００℃
〜９８０℃で接触させ、ダイオキシン類が分解・無毒化
され重金属類が安定化・無害化された処理灰（６）を得
る。

【００１０】一方、図１における、ガス媒体の流れのう
ち、乾燥装置（２２）から排出される乾燥装置排ガス
（７）は、乾燥装置（２２）で蒸発したダイオキシン類
及び水銀を含んでいて、そのまま排出すると有害である
ので、全量を処理反応装置（２４）に供給して無害化す
る。処理反応装置（２４）に供給される乾燥装置排ガス
（７）中のダイオキシン類だけでなく、粉砕した乾燥焼
却灰（３）から新たに蒸発したダイオキシン類も、ガス
媒体が処理反応装置（２４）を通過する間に、分解・無
害化され、処理反応装置（２４）から排出される処理反
応装置排ガス（９）中のダイオキシン類は、環境への影
響を無視できるレベルまで低下している。しかし、乾燥
装置排ガス（７）中の水銀及び粉砕した乾燥焼却灰
（３）から新たに蒸発した水銀は、ガス媒体とともにそ
のまま処理反応装置（２４）を通過し、処理反応装置
（２４）から排出される処理反応装置排ガス（９）中に
含まれる。従って、この処理反応装置排ガス（９）は、
水銀除去装置（２５）で水銀を除去した後にはじめて、
排ガス（１０）として大気に放出される。

【００１１】すなわち、本発明の処理装置は、好ましい
態様においては、乾燥装置（２２）、粉砕装置（２３）
及び処理反応装置（２４）を含み、また、この処理装置
内で焼却灰とガス媒体とが接触されるが、その際、 ａ）焼却灰が、乾燥装置（２２）、粉砕装置（２３）、
処理反応装置（２４）の順に供給、排出されるように、
また ｂ）ガス媒体が、乾燥装置（２２）、処理反応装置（２
４）の順に供給、排出され、かつ、乾燥装置（２２）か
ら排出されたガス媒体（７）の全量が処理反応装置（２
４）に供給されるように各装置が配置され、また、配
管、移送手段などもこれを助けるように配備される。し
かも、 １）該乾燥装置（２２）においては、水分を蒸発させて
焼却灰を乾燥させるとともに、焼却灰を３００℃以上の
温度で酸素含有ガス媒体と接触させて、焼却灰中の未燃
物を十分に燃焼し、 ２）該粉砕装置（２３）においては、焼却灰を１０メッ
シュ通過より小さい粒度まで粉砕し、 ３）該処理反応装置（２４）においては、焼却灰を、ア
ルカリ性物質の存在下、処理温度６００℃〜９８０℃
で、水蒸気を含むガス媒体と十分に接触させて、ダイオ
キシン類を分解し、且つ、重金属類を安定化する。

【００１２】処理反応装置 本発明において最も重要な点は、既に図１の処理反応装
置（２４）について説明したとおり、焼却灰を、アルカ
リ性物質の存在下、処理温度６００℃〜９８０℃で、水
蒸気を含むガス媒体と十分に接触させて、ダイオキシン
類を分解し、且つ、重金属類を安定化することにある。
従って、処理反応装置（２４）としては、上記のような
接触が可能なものであれば特に制限はなく、ロータリー
キルン型、移動床型、スクリュー型などが使用される
が、焼却灰とガス媒体の接触が良好で、焼却灰とガス媒
体の流れのピストンフロー性のよいものとして、ロータ
リーキルン型が好適に使用される。処理反応装置（２
４）における焼却灰の加熱手段としては、図３に示すよ
うに、Ａ重油の様な燃料（１２）を、処理反応装置（２
４）内に設けられたバーナー（３１）で燃焼し、生成す
るガス媒体（５）を焼却灰と十分に接触させる直接加熱
によってもよいが、処理反応装置（２４）外に設けられ
る加熱装置による間接加熱によってもよい。

【００１３】ダイオキシン類は、処理反応装置（２４）
で分解し無毒化される。その機序は、次のように考えら
れている。焼却灰中のダイオキシン類は、乾燥装置（２
２）又は処理反応装置（２４）で、逐次蒸発してガス媒
体に移り、次いで、焼却灰中に存在するアルカリ性物質
の粒子に吸着され、ガス媒体（５）中の水蒸気との接触
に際し、アルカリ性物質の触媒作用により、脱塩酸反応
を受けて分解する。それゆえ、ダイオキシン類を、処理
反応装置（２４）を通過する間に、十分に分解、除去す
るには、焼却灰と水蒸気を含むガス媒体との接触が良好
で、両者ともピストンフロー性がよい流れであることが
望ましく、また、両者が並流で流れることが望ましいの
である。

【００１４】重金属類は、処理反応装置（２４）で安定
化し無害化される。中でも、安定化が困難と考えられて
いた鉛、カドミウムなど重金属類の塩化物は、５００℃
以上でも分解せず、ガス媒体に蒸発する。しかし、処理
反応装置（２４）においては、ガス媒体中の鉛、カドミ
ウムなど重金属類の塩化物の分子が、焼却灰中のアルカ
リ性物質の粒子に吸着され、重金属類の塩化物は酸化物
及び／又は水酸化物に変成され、安定化される。すなわ
ち、得られる処理灰（６）中の鉛、カドミウムなど重金
属類の酸化物及び／又は水酸化物は、水に対する溶解度
が低く溶出しにくい。さらに、アルカリ性物質の存在量
を、処理灰の溶出液のｐＨが７．５〜１２、好ましくは
８〜１１．７になるように調整すると、鉛、カドミウム
など重金属類の酸化物及び／又は水酸化物はほとんど溶
出しないので、重金属類の安定化・無害化がより確実な
ものとなる。なお、処理灰（６）を地盤改良材、土壌改
良材、コンクリートの骨材（鉄筋コンクリート以外のも
の）、地盤補強材などに利用して再資源化する際には、
用途により最適のｐＨが異なるので、これに合わせた調
整も必要となる。

【００１５】ここで、ｐＨを測定すべき「処理灰の溶出
液」は、平成３年環境庁告示第４６号「土壌の汚染に係
る環境基準について」（以下、「環告４６号」と略称す
る）が定める検液の作成方法に準じて、次のようにして
調製される。すなわち、処理灰を風乾した後、２ｍｍの
篩を通過したものを十分混合した試料（単位ｇ）と、溶
媒（純水に塩酸を加えｐＨ５．８〜６．３となるように
したもの）（単位ｍｌ）とを、重量体積比１０％の割合
で混合し、かつ、その混合液が５００ｍｌ以上となるよ
うに調製したものを、常温（おおむね２０℃）常圧（お
おむね１気圧）で振とう機（あらかじめ振とう回数を毎
分約２００回に、振とう幅を４ｃｍ以上５ｃｍ以下に調
整したもの）を用いて、６時間連続して振とうする。得
られた試料液を、１０分から３０分程度静置後、毎分約
３０００回転で２０分間遠心分離した後の上澄み液を孔
径０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過して得た
液を、「処理灰の溶出液」という。

【００１６】上記のように、アルカリ性物質は、処理反
応装置（２４）の中では、 １）ダイオキシン類の脱塩酸触媒、 ２）ダイオキシン類の分解反応で生成した塩酸との反応
物質、 ３）重金属類の塩化物、硫酸塩などとの反応物質とし
て、また、添加剤とされる場合は、 ４）処理灰の溶出液のｐＨの調整剤として作用する。 従って、本発明におけるアルカリ性物質としては、アル
カリ金属及び／又はアルカリ土類金属の、酸化物、水酸
化物及び／又は炭酸塩であることが必要であり、実際に
は、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、重炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシ
ウム及び／又は炭酸カルシウムが、価格も安く、好適に
使用される。なお、焼却灰によっては、酸化カルシウ
ム、水酸化カルシウム及び／又は炭酸カルシウムなどが
多量に含まれ、処理反応装置（２４）から排出される処
理灰（６）の溶出液のｐＨが、すでに７．５〜１２に達
していることがある。このように焼却灰中に十分量のア
ルカリ性物質が存在している場合は、処理反応装置（２
４）への添加剤（４）として、別途アルカリ性物質を添
加する必要はない。また、焼却灰によっては、酸化カル
シウム、水酸化カルシウム及び／又は炭酸カルシウムな
どが多量に含まれ、処理反応装置（２４）から排出され
る処理灰（６）の溶出液のｐＨが、すでに１２を超えて
いることがある。このような場合は、硫酸の添加が有効
である。添加量は、処理灰の溶出液のｐＨが１２以下と
なるように選定される。添加場所は、前処理以前の焼却
灰（１）から処理反応装置（２４）に供給されるまで
の、任意の場所、例えば、前処理装置（２１）、乾燥装
置（２２）、粉砕装置（２３）中、又はこれらの装置へ
の供給前若しくはこれらの装置からの排出後を問わな
い。硫酸の添加は、処理灰の溶出液のｐＨの調整によ
る、重金属安定化の効果があるだけでなく、溶出液のｐ
Ｈの安定化の効果もあるので、前記の処理灰（６）の溶
出液のｐＨが７．５〜１２に達している場合にも採用す
ることができる。

【００１７】処理反応装置（２４）において、焼却灰と
水蒸気を含むガス媒体との接触を行う、処理温度は、６
００℃〜９８０℃であることが必要である。好適な処理
温度は６５０℃〜９００℃、最も好適な処理温度は６８
０℃〜８８０℃の範囲内から選ばれる。処理温度が低す
ぎると、重金属の安定化のための反応速度が十分でな
く、一方、高すぎると焼却灰が一部溶融して粘着性とな
ったり、また、アルカリ性物質である炭酸カルシウムが
分解し酸化カルシウムを生成することにより、処理灰の
溶出液のｐＨが１２を超え、重金属安定化の効果を損ね
ることになるので、好ましくない。

【００１８】既述のように、水蒸気を含むガス媒体は、
水蒸気がダイオキシン類の脱塩素化反応に関与するの
で、焼却灰中のダイオキシン類に対して化学量論的な量
以上の水を供給しうることが必要なことは言うまでもな
いが、ガス媒体中に水蒸気少なくとも０．１容量％以
上、通常３〜３０容量％含むものが用いられる。また、
このガス媒体は、処理反応装置（２４）中で焼却灰と接
触し、焼却灰中のダイオキシン類並びに重金属類及びそ
の化合物の中で揮発性の高いものを輸送するなどの作用
をするものである。従って、このような作用をすること
ができるガス媒体であれば特に制限はないが、通常、窒
素や炭酸ガスなどの不活性ガスが用いられ、酸素を含有
していてもよい。また、好ましい態様においては、図１
に示したように、乾燥装置（２２）から排出される乾燥
装置排ガス（７）が用いられる。

【００１９】処理反応装置（２４）で、水蒸気を含むガ
ス媒体と接触させる焼却灰は、一般廃棄物又は産業廃棄
物の焼却処理を行った際に発生する、主灰及び／又は飛
灰であり、通常、ダイオキシン類（一般にダイオキシン
と総称されるポリ塩化ジベンゾダイオキシン類とポリ塩
化ジベンゾフラン類）及び重金属類（環告４６号に環境
基準が定められている、鉛、カドミウム、六価クロム、
砒素、総水銀、セレンなど）を含有している。その含有
量は、焼却される廃棄物の種類によって変化し、一般廃
棄物ではその量も少なくまた変動も小さい。しかし、産
業廃棄物では、場合によって、特定の重金属を多く含
み、処理反応装置（２４）に供給するに先立って、別途
の除去又は低減処理が必要となることもある。以下、本
明細書では、最も一般的な場合として、次のような焼却
灰について詳述する。 １）未燃物を含有し、 ２）水分を含有し、 ３）環境基準以上の鉛、カドミウム及び水銀を含有し、
かつ ４）鉄を含有する。

【００２０】乾燥装置及び粉砕装置 すなわち、上記の一般的な場合には、処理反応装置（２
４）に供給する焼却灰を、あらかじめ、該装置内で処理
反応を行うのに好都合な状態に整えておくのがよい。そ
のための設備として、乾燥装置（２２）及び粉砕装置
（２３）が選ばれる。また、場合によっては、乾燥装置
の前に、前処理装置（２１）を設ける。以下、図３に従
って、詳述する。

【００２１】前処理装置（２１）は、主として焼却灰中
に存在する粗大物を破砕し、鉄分を除去する目的で設け
られる。従って、前処理装置（２１）は、通常、破砕機
（図示せず）及び磁選機（図示せず）を含み、また除去
効果を向上するために、篩装置（図示せず）を組み合わ
せることが好ましい。例えば、前処理装置（２１）で
は、まず、焼却灰（１）を篩装置にかけて、粗大物は破
砕機で破砕して鉄分を磁選機で除き、再度篩装置に戻し
回収する。篩下の灰分は、さらに磁選機にかけて鉄分を
除き、前処理済み焼却灰（２）を得る。

【００２２】乾燥装置（２２）は、主として、水分を蒸
発させて焼却灰を乾燥させるとともに、焼却灰中に残存
する未燃物を十分に燃焼する目的で設けられる。処理反
応装置（２４）の中でダイオキシン類を新たに生成させ
ないためには、処理反応装置（２４）の中に有機物が存
在しないことが肝要である。それゆえに、この乾燥装置
（２２）で、未燃物を十分に燃焼させ、有機物が残存し
ない焼却灰としておくことが重要なのである。これを実
現するための、乾燥装置（２２）の具体的な操作条件と
しては、空気（１１）の様な酸素含有ガス媒体を供給
し、焼却灰を３００℃以上の温度まで、加熱することが
必要である。加熱温度が低すぎると、焼却灰中の未燃物
が着火し難くなるので、着火の状況に合わせて適切な加
熱温度が選択される。好ましくは、Ａ重油の様な燃料
（１２）を、乾燥装置（２２）内に設けられたバーナー
（３１）で燃焼し、生成するガス媒体を焼却灰と十分に
接触させるのがよい。乾燥装置としては、上記のような
操作が可能であれば、ロータリーキルン型、移動床型、
スクリュー型など任意の形式のものが使用されるが、焼
却灰とガス媒体の接触が良好で、焼却灰とガス媒体の流
れのピストンフロー性のよいものとして、ロータリーキ
ルン型が好適に使用される。なお、乾燥装置（２２）か
ら排出される焼却灰は、４００℃以上の温度となってい
るので、通常、粉砕装置保護の観点から、灰クーラー
（３２）で２００℃前後まで冷却してから、粉砕装置に
供給される。

【００２３】粉砕装置（２３）は、焼却灰の粒度を整え
る目的で設けられる。処理反応装置（２４）内での、ダ
イオキシン類及び重金属類の塩化物などの焼却灰からガ
ス媒体への蒸発速度は、焼却灰の粒度が細かいほど高
い。そのような粒度としては、タイラー標準篩の１０メ
ッシュ通過より小さい粒度、好ましくは３０メッシュ通
過より小さい粒度が選ばれる。すなわち、粒度が大きす
ぎると、ダイオキシン類の分解・無毒化及び重金属類の
安定化・無毒化のための反応速度が著しく遅くなり、ま
た大粒子の中に包蔵されるダイオキシン類及び重金属
が、処理灰の中に残存する結果となるので好ましくな
い。なお、処理灰の用途によっては、例えばコンクリー
トの骨材に使用する場合などは、粒度の粗い方が好まし
い。このような場合は、装置の生産性を犠牲にして（処
理反応装置の中での焼却灰の滞留時間を長くして）対応
することもできる。なお、粉砕装置（２３）から排出さ
れる乾燥焼却灰（３）は、必要に応じ、ミキサー（３
３）で添加剤（４）と混合してから、処理反応装置に供
給される。

【００２４】ガス媒体の流れ 焼却灰（６）を排出する処理反応装置（２４）からは、
また大量のガス媒体が排出される。図３においては、こ
のガス媒体は、ガスクーラー（２４）で冷却し、循環ブ
ロワー（３５）を用いて、その一部を循環ガス（８）と
して処理反応装置（２４）に循環し、乾燥装置排ガス
（７）や、必要に応じ供給される空気（１１）及び燃料
（１２）などと共に、水蒸気を含むガス媒体として再利
用される。なお、循環ガス（８）以外の処理反応装置排
ガス（９）は、既述のように、蒸発した水銀を含んでい
るので、大気に放出する前に水銀除去装置（２５）によ
る処理が必要である。

【００２５】水銀除去装置 水銀除去装置（２５）を設置する位置は、図２に示すよ
うに、大別して３通りが可能である。図２−ａでは、処
理反応装置（２４）のガス媒体の排気経路に、図２−ｂ
では、処理反応装置（２４）のガス媒体の循環経路に、
図２−ｃでは、乾燥装置（２２）から排出される乾燥装
置排ガス（７）の処理反応装置（２４）への供給経路
に、それぞれ、水銀除去装置（２５）を備えた場合を示
す。

【００２６】水銀除去装置（２５）としては、通常、充
填槽型の吸着装置が使用されるが、これに限られるもの
ではない。充填される吸着剤としては、例えば、活性炭
にヨウ化カリウムを含浸させたものが、好適に使用でき
る。また、水銀除去装置（２５）として冷却設備を用
い、ガスの温度を下げて、水銀を凝縮させてもよい。こ
の場合、乾燥装置（２２）や処理反応装置（２４）から
排出されるガス媒体は多量の水蒸気を含んでいるので、
水銀と共に水も凝縮してくるが、必要に応じ水銀を分離
回収することもできる。図３においては、処理反応装置
排ガス（９）の排出経路に水銀除去装置（２５）を設け
ているが、水銀除去以前に、処理反応装置排ガス（９）
中の微粉はバッグフィルター（３６）で除去し、また、
排ガス（１０）は吸引ブロワー（３７）を経て大気中に
放出している。

【００２７】

【実施例】本発明の実施例を以下に示す。なお、実施例
において使用した焼却灰は、一般廃棄物を焼却した際に
発生する主灰と飛灰を発生する割合で混合したものであ
り、実施例１〜８及び比較例１〜４では、下記の表１に
示す組成を有するものを、また、実施例９〜１１及び比
較例５では、後記の表５に示す組成を有するものを使用
した。なお、両者とも、アルカリ性物質として酸化カル
シウム、水酸化カルシウム及び／又は炭酸カルシウムを
多量に含んでいた。

【００２８】

【表１】

【００２９】［実施例１］ 上記表１の焼却灰を図３の
フローシートに従って処理した例前処理 焼却灰（１）を２５００ｋｇ／ｈで、前処理装置（２
１）に供給し、まず、目開き５０ｍｍの篩装置（図示せ
ず）にかけて、篩分された粗大物は、鉄分を磁選機（図
示せず）で除き、破砕して再度篩装置に戻す。篩下の灰
分は、さらに磁選機（図示せず）に掛けて鉄分を除き、
前処理済み焼却灰（２）を得た。この前処理済み焼却灰
（２）は、灰分１００部に対して未燃物５．４部と水分
３９．８部を含んでいた。また、この焼却灰（２）中に
は、灰分１ｇに対してダイオキシン類として、ポリ塩化
ジベンゾダイオキシン類１１０ｎｇ及びポリ塩化ジベン
ゾフラン類４７ｎｇを含んでおり、これらの毒性等量の
合計は１．８ｎｇ−ＴＥＱであった。さらに、環境庁告
示４６号「土壌の汚染に係る環境基準」に環境基準が定
められている重金属類として、灰分１ｋｇに対して鉛２
８３０ｍｇ、カドミウム１２０ｍｇ、砒素２０ｍｇ、総
水銀８ｍｇ、セレン２ｍｇを含有していた。

【００３０】乾燥・粉砕 次いで、前処理済み焼却灰（２）を、乾燥装置（２２）
に供給した。乾燥装置には内径１３００ｍｍ、長さ７ｍ
のロータリーキルンを使用した。このとき、ロータリー
キルン内の圧力はマイナス数ｍｍ水柱に保持した。焼却
灰の加熱は、空気（１１）によりＡ重油（１２）を燃焼
したガスを、ロータリーキルンの長さ方向に焼却灰と並
流させることによって行い、焼却灰中の未燃物は十分に
燃焼されまた水分が除去され、焼却灰の温度は約６００
℃となった。また、乾燥装置排ガス（７）の酸素濃度は
約６％であった。乾燥装置（２２）から排出される焼却
灰は、灰クーラー（３２）で２００℃前後まで冷却して
から、粉砕装置（２３）で３５メッシュ通過より小さい
粒度まで粉砕した。粉砕した乾燥焼却灰（３）は、灰分
１ｇに対してダイオキシン類として、ポリ塩化ジベンゾ
ダイオキシン類６９ｎｇ及びポリ塩化ジベンゾフラン類
２７ｎｇを含んでおり、これらの毒性等量の合計は１．
３ｎｇ−ＴＥＱであった。また、総水銀の含有量は、検
出限界（０．００５ｍｇ／ｋｇ、以下同じ）以下であっ
た。

【００３１】処理反応 粉砕した乾燥焼却灰（３）の灰分１００部に対して、添
加剤（４）として炭酸ナトリウム０．４部の割合で、両
者を、ミキサー（３３）でよく混合して処理反応装置
（２４）に供給した。処理反応装置には、密閉型の内径
１３００ｍｍ、長さ１３ｍのロータリーキルンを使用し
た。ロータリーキルン内の圧力はマイナス約１０ｍｍ水
柱に保持した。処理反応は、水蒸気濃度約２０％、炭酸
ガス濃度約８％、酸素濃度約５％のガス媒体（５）を、
ロータリーキルンの長さ方向に焼却灰と並流させること
によって行い、処理温度８００℃で、平均滞留時間で約
６０分間処理し、処理灰（６）を得た。ここで、ガス媒
体（５）は、乾燥装置（２２）で蒸発したダイオキシン
類及び水銀を含んだ乾燥装置排ガス（７）全量に、空気
（１１）を加えたガスを用いて、バーナー（３１）でＡ
重油（１２）を燃焼して、処理温度より高い温度に調節
したものであり、さらに循環ガス（８）を加えたもので
ある。この高温のガス媒体により、焼却灰は、２００℃
前後から処理温度８００℃まで加熱される。処理温度
は、処理反応装置排ガス（９）をガスクーラー（３４）
で冷却して、一部循環ブロワー（３５）で循環ガス
（８）を循環することにより調節した。

【００３２】水銀除去 冷却した処理反応装置排ガス（９）の経路に水銀除去装
置（２５）を設置し、ガス中の水銀蒸気を吸着して除去
した。水銀除去装置には、吸着剤として活性炭にヨウ化
カリウムを含漬させたものを使用した。系内の圧力をマ
イナスに保持するため、排ガス（１０）を吸引ブロワー
（３７）で吸引し大気に放出する。なお、水銀除去装置
の前に、バッグフイルター（３６）を備え、処理灰の微
粉を排ガスから除去し、回収した。

【００３３】処理灰・排ガスの分析 処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定める検液の作
成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは１１．２であ
った。この溶出液中の重金属類の分析結果を表２に示
す。溶出液中の重金属類の分析結果は、全項目の値が検
出限界またはそれ以下であって、環境庁告示４６号の環
境基準を達成している。なお、表２には、参考まで、粉
砕した乾燥焼却灰（３）から、同様にして、調製した溶
出液中の重金属類の分析結果（「焼却灰原灰」と表記）
及び環境庁告示４６号の環境基準の数値（「環告４６環
境基準」と表記）を併記した。また、処理灰（６）中の
ダイオキシン類は、処理灰１ｇ当たり、ポリ塩化ジベン
ゾダイオキシン類０．０４ｎｇ、ポリ塩化ジベンゾフラ
ン類０．０９ｎｇを含み、これらの毒性等量の合計は
０．００２ｎｇ−ＴＥＱであった。なお、排ガス（１
０）中のダイオキシン類は、排ガス１Ｎｍ³ 当たり、ポ
リ塩化ジベンゾダイオキシン類１．３ｎｇ、ポリ塩化ジ
ベンゾフラン類２．９ｎｇを含み、これらの毒性等量の
合計は０．０３ｎｇ−ＴＥＱであった。水銀は検出限界
（０．００５ｍｇ／Ｎｍ³ ）以下であった。

【００３４】

【表２】

【００３５】［実施例２］ 粉砕した乾燥焼却灰を図４
のフローシートに従って処理した例処理反応 図示の試験設備においては、実施例１の実施の際に中間
物として得られる、粉砕した乾燥焼却灰（３）の灰分１
００部に対して、添加剤（４）炭酸ナトリウム０．４部
の割合で、両者をよく混合したものを、スクリュウフィ
ーダー（４２）で定量的に処理反応装置（２４）に供給
した。処理反応装置（２４）は、密閉型の内径５００ｍ
ｍ、長さ３ｍのロータリーキルンを使用した。ロータリ
ーキルン内の圧力はマイナス約１０ｍｍ水柱に保持し
た。処理反応は、水蒸気濃度約４％、炭酸ガス濃度約８
％、酸素濃度約６％のガス媒体（５）を、ロータリーキ
ルンの長さ方向に焼却灰と並流させることによって行
い、処理温度７５０℃で、平均滞留時間で約９０分間処
理し、処理灰（６）を得た。ここで、ガス媒体（５）
は、空気（９）に炭酸ガス（１３）を混合したガスを用
いて、バーナー（３１）でプロパン（１２）を燃焼して
処理温度より高い温度に調節したものである。この高温
のガス媒体により、乾燥焼却灰は常温から処理温度７５
０℃まで加熱された。処理反応装置排ガス（９）は、サ
イクロン（４４）、バッグフイルター（３６）及び水銀
除去装置（２５）を経て、吸引ブロワー（３７）で吸引
され、煙突（４７）から大気に放出した。ガスサンプル
（４８）は、バッグフイルター出口で採取した。処理反
応装置（２４）は、ロータリーバルブ（４３）で外界と
縁を切り、所定のマイナス圧力を保持した。

【００３６】処理灰・排ガスの分析 処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定める検液の作
成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは１１．１であ
った。この溶出液中の重金属類の分析結果を表３に示
す。溶出液中の重金属類の分析結果は環境庁告示４６号
の環境基準を達成している。処理灰中のダイオキシン類
は、処理灰１ｇ当たり、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン
類０．０８ｎｇ、ポリ塩化ジベンゾフラン類０．１８ｎ
ｇを含み、これらの毒性等量の合計は０．００４ｎｇ−
ＴＥＱであった。なお、ガスサンプル（４８）の分析結
果は、処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシン類
は、排ガス１Ｎｍ³ 当たり、ポリ塩化ジベンゾダイオキ
シン類２．１ｎｇ、ポリ塩化ジベンゾフラン類５．２ｎ
ｇを含み、これらの毒性等量の合計は０．０５ｎｇ−Ｔ
ＥＱであった。また、水銀は０．１１ｍｇ／Ｎｍ³ であ
ることを示した。しかし、この水銀は、処理反応装置排
ガスの排出経路に設置される水銀除去装置（２５）で十
分に除去される。

【００３７】［実施例３］実施例２において、処理温度
を７５０℃から８８０℃に変え、平均滞留時間を９０分
から４０分に変えたこと以外は、実施例２と全く同様
に、焼却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環境庁
告示４６号で定める検液の作成方法に準じて、調製した
溶出液のｐＨは１１．３であった。この溶出液中の重金
属類の分析結果の一部を表４に示す。溶出液中の重金属
類の分析結果は、環境庁告示４６号の環境基準を達成し
ている。処理灰中のダイオキシン類は、処理灰１ｇ当た
り、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン類０．０３ｎｇ、ポ
リ塩化ジベンゾフラン類０．０８ｎｇを含み、これらの
毒性等量の合計は０．００２ｎｇ−ＴＥＱであった。ま
た、処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシン類も、
環境への影響を無視できるレベルまで低下する。

【００３８】［実施例４］実施例２において、処理温度
を７５０℃から９５０℃に変え、平均滞留時間を９０分
から４０分に変えたこと以外は、実施例２と全く同様
に、焼却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環境庁
告示４６号で定める検液の作成方法に準じて、調製した
溶出液のｐＨは１１．５であった。この溶出液中の重金
属類の分析結果の一部を表４に示す。溶出液中の重金属
類の分析結果は、環境庁告示４６号の環境基準を達成し
ている。また、処理灰（６）中及び処理反応装置排ガス
（９）中のダイオキシン類も、環境への影響を無視でき
るレベルまで低下する。

【００３９】［比較例１］実施例２において、処理温度
を７５０℃から５５０℃に変えたこと以外は、実施例２
と全く同様に、焼却灰の処理を行った。処理灰（６）か
ら、環境庁告示４６号で定める検液の作成方法に準じ
て、調製した溶出液のｐＨは１０．１であった。この溶
出液中の重金属類の分析結果は、実施例２とともに、表
３に示した。溶出液中の重金属類の分析結果は、カドミ
ウム及び鉛の項目が、環境庁告示４６号の環境基準を達
成していない。

【００４０】

【表３】

【００４１】［実施例５］実施例２において、添加剤炭
酸ナトリウム０．４部を水酸化ナトリウム０．４部に変
えたこと以外は、実施例２と全く同様に、焼却灰の処理
を行った。処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定め
る検液の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは１
１．１であった。この溶出液中の重金属類の分析結果の
一部を表４に示す。溶出液中の重金属類の分析結果は、
環境庁告示４６号の環境基準を達成している。また、処
理灰（６）中及び処理反応装置排ガス（９）中のダイオ
キシン類も、環境への影響を無視できるレベルまで低下
する。

【００４２】［比較例２］実施例２において、添加剤炭
酸ナトリウム０．４部を硫酸１部及び塩酸５部に変えた
こと以外は、実施例２と全く同様に、焼却灰の処理を行
った。処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定める検
液の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは５．５
であった。この溶出液中の重金属類の分析結果の一部を
表４に示す。溶出液中の重金属類の分析結果は、環境庁
告示４６号の環境基準を達成していない。

【００４３】［実施例６］実施例２において、添加剤を
添加しなかったこと以外は、実施例２と全く同様に、焼
却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環境庁告示４
６号で定める検液の作成方法に準じて、調製した溶出液
のｐＨは１０．８であった。この溶出液中の重金属類の
分析結果の一部を表４に示す。溶出液中の重金属類の分
析結果は、環境庁告示４６号の環境基準を達成してい
る。処理灰中のダイオキシン類は、処理灰１ｇ当たり、
ポリ塩化ジベンゾダイオキシン類０．１３ｎｇ、ポリ塩
化ジベンゾフラン類０．３１ｎｇを含み、これらの毒性
等量の合計は０．００７ｎｇ−ＴＥＱであった。また、
処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシン類も、環境
への影響を無視できるレベルまで低下する。

【００４４】［比較例３］実施例２において、添加剤炭
酸ナトリウム０．４部を炭酸ナトリウム２部及び水酸化
ナトリウム１部に変えたこと以外は、実施例２と全く同
様に、焼却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環境
庁告示４６号で定める検液の作成方法に準じて、調製し
た溶出液のｐＨは１２．５であった。この溶出液中の重
金属類の分析結果の一部を表４に示す。溶出液中の重金
属類の分析結果は、環境庁告示４６号の環境基準のうち
鉛の基準を達成していない。

【００４５】［実施例７］実施例２において、粉砕した
乾燥焼却灰（３）の粒度を、３５メッシュ通過より小さ
い粒度から１０メッシュ通過より小さい粒度に変えたこ
と以外は、実施例２と全く同様に、焼却灰の処理を行っ
た。処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定める検液
の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは１１．１
であった。この溶出液中の重金属類の分析結果の一部を
表４に示す。溶出液中の重金属類の分析結果は、環境庁
告示４６号の環境基準を達成している。また、処理灰
（６）中及び処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシ
ン類も、環境への影響を無視できるレベルまで低下す
る。

【００４６】［比較例４］実施例２において、粉砕した
乾燥焼却灰（３）の粒度を、３５メッシュ通過より小さ
い粒度から３メッシュ通過より小さい粒度に変えたこと
以外は、実施例２と全く同様に、焼却灰の処理を行っ
た。処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定める検液
の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは１１．１
であった。この溶出液中の重金属類の分析結果の一部を
表４に示す。溶出液中の重金属類の分析結果は、環境庁
告示４６号の環境基準を達成していていない。また、処
理灰中にダイオキシン類が多く検出された。処理灰１ｇ
に対して、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン類１２ｎｇ及
びポリ塩化ジベンゾフラン類６ｎｇを含んでおり、これ
らの毒性等量の合計は０．３１ｎｇ−ＴＥＱであった。

【００４７】［実施例８］実施例２において、ガス媒体
を、温度１５℃、相対湿度４０％の空気と炭酸ガスを混
合して電気炉（図示せず）を通して加熱し、処理温度よ
り高い温度に調節した、水蒸気濃度約０．５％、炭酸ガ
ス濃度約１７％、酸素濃度約１７％のガス媒体（５）に
変えること以外は、実施例２と全く同様に、焼却灰の処
理を行った。

【００４８】処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定
める検液の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは
１１．１であった。この溶出液中の重金属類の分析結果
の一部を表 に示す。溶出液中の重金属類の分析結果
は、環境庁告示４６号の環境基準を達成している。処理
灰中のダイオキシン類は、処理灰１ｇ当たり、ポリ塩化
ジベンゾダイオキシン類０．１１ｎｇ、ポリ塩化ジベン
ゾフラン類０．２６ｎｇを含み、これらの毒性等量の合
計は０．００６ｎｇ−ＴＥＱであった。また、処理反応
装置排ガス（９）中のダイオキシン類も、環境への影響
を無視できるレベルまで低下する。

【００４９】

【表４】

【００５０】［実施例９］実施例１において、表１の組
成を有する焼却灰に代えて、下記表５の組成を有する焼
却灰を使用したこと以外は、実施例１と全く同様に、前
処理及び乾燥・粉砕を行い、得られた粉砕乾燥焼却灰
（３）について、実施例２に従う処理を行った。

【００５１】

【表５】

【００５２】すなわち、実施例２において、実施例１の
実施の際に中間物として得られる、粉砕した乾燥焼却灰
を上記の焼却灰（３）に変え、添加剤炭酸ナトリウム
０．４部を硫酸１．２部に変え、さらに処理温度を７５
０℃から８００℃に変えたこと以外は、実施例２と全く
同様に、焼却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環
境庁告示４６号で定める検液の作成方法に準じて、調製
した溶出液のｐＨは１１．３であった。この溶出液中の
重金属類の分析結果の一部を表６に示す。溶出液中の重
金属類の分析結果は、環境庁告示４６号の環境基準を達
成している。処理灰中のダイオキシン類は、処理灰１ｇ
当たり、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン類０．０４ｎ
ｇ、ポリ塩化ジベンゾフラン類０．０８ｎｇを含み、こ
れらの毒性等量の合計は０．００２ｎｇ−ＴＥＱであっ
た。また、処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシン
類も、環境への影響を無視できるレベルまで低下する。

【００５３】［実施例１０］実施例９において、添加剤
硫酸を１．２部から０．２部に変えたこと以外は、実施
例９と全く同様に、焼却灰の処理を行った。処理灰
（６）から、環境庁告示４６号で定める検液の作成方法
に準じて、調製した溶出液のｐＨは１１．５であった。
この溶出液中の重金属類の分析結果の一部を表６に示
す。溶出液中の重金属類の分析結果は、環境庁告示４６
号の環境基準を達成している。また、処理灰（６）中及
び処理反応装置排ガス（９）中のダイオキシン類も、環
境への影響を無視できるレベルまで低下する。

【００５４】［比較例５］実施例９において、添加剤を
添加しなかったこと以外は、実施例９と全く同様に、焼
却灰の処理を行った。処理灰（６）から、環境庁告示４
６号で定める検液の作成方法に準じて、調製した溶出液
のｐＨは１２．１であった。この溶出液中の重金属類の
分析結果の一部を表６に示す。溶出液中の重金属類の分
析結果は、環境庁告示４６号の環境基準のうち鉛の基準
を達成していない。

【００５５】［実施例１１］実施例９において、添加剤
硫酸を１．２部を硫酸を１．２部および塩酸１．８部に
変えたこと以外は、実施例９と全く同様に、焼却灰の処
理を行った。処理灰（６）から、環境庁告示４６号で定
める検液の作成方法に準じて、調製した溶出液のｐＨは
９．０であった。この溶出液中の重金属類の分析結果の
一部を表６に示す。溶出液中の重金属類の分析結果は、
環境庁告示４６号の環境基準を達成している。また、処
理灰（６）中及び処理反応装置排ガス（９）中のダイオ
キシン類も、環境への影響を無視できるレベルまで低下
する。

【００５６】

【表６】

【００５７】

【発明の効果】本発明の焼却灰の処理方法で一般廃棄物
の焼却灰を処理することにより、焼却灰中のダイオキシ
ン類を分解・無毒化し、また、重金属類を安定化・無毒
化することができるので、一般廃棄物の焼却灰を、土壌
改良材、鉄筋コンクリートでないコンクリートの骨材、
道路地盤補強材などに使用し、再資源化することができ
る。従って、現在一般廃棄物の焼却灰の処分で問題とな
っている管理型処分場が不要となる。また、産業廃棄物
の焼却灰も、特別な有毒物質を多量に含有していなけれ
ば、一般廃棄物の焼却灰と同様に再資源化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却灰処理装置のブロツクフローシート

【図２】水銀除去装置の位置を示す図

【図３】焼却灰処理装置のフローシート

【図４】試験設備のフローシート

【符号の説明】

１：焼却灰 ２：前処理済み焼却灰 ３：乾燥焼却灰 ４：添加剤 ５：ガス媒体 ６：処理灰 ７：乾燥装置排ガス ８：処理反応装置循環ガス ９：処理反応装置排ガス １０：排ガス １１：空気 １２：燃料 １３：窒素ガス又は炭酸ガス ２１：前処理装置 ２２：乾燥装置 ２３：粉砕装置 ２４：処理反応装置 ２５：水銀除去装置 ３１：バーナー ３２：灰クーラー ３３：ミキサー ３４：処理反応装置循環ガスクーラー ３５：処理反応装置循環ブロワー ３６：バッグブイルター ３７：吸引ブロワー ４２：スクリューフイーダー ４３：ロータリーバルブ ４７：煙突 ４８：ガスサンプル

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイオキシン類及び重金属類を含有する焼
   却灰を、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の、
   酸化物、水酸化物及び／又は炭酸塩（以後、「アルカリ
   性物質」という。）の存在下、処理温度６００℃〜９８
   ０℃で、水蒸気を含むガス媒体と接触させて、焼却灰中
   のダイオキシン類を分解し、重金属類を安定化すること
   を特徴とする焼却灰の処理方法。
2. 【請求項２】処理温度が６５０℃〜９００℃であること
   を特徴とする請求項１記載の焼却灰の処理方法。
3. 【請求項３】アルカリ性物質が、酸化ナトリウム、水酸
   化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酸
   化カルシウム、水酸化カルシウム及び／又は炭酸カルシ
   ウムであることを特徴とする請求項１又は２記載の焼却
   灰の処理方法。
4. 【請求項４】焼却灰が、１０メッシュ通過より小さい粒
   度の焼却灰であることを特徴とする請求項１〜３記載の
   焼却灰の処理方法。
5. 【請求項５】焼却灰が、３０メッシュ通過より小さい粒
   度の焼却灰であることを特徴とする請求項４記載の焼却
   灰の処理方法。
6. 【請求項６】焼却灰の処理方法で処理して得られる処理
   灰の溶出液のｐＨが７．５〜１２になるに十分な量のア
   ルカリ性物質を存在させることを特徴とする請求項１〜
   ５記載の焼却灰の処理方法。
7. 【請求項７】処理灰の溶出液のｐＨが８〜１１．７であ
   ることを特徴とする請求項６記載の焼却灰の処理方法。
8. 【請求項８】アルカリ性物質の大半が酸化カルシウム、
   水酸化カルシウム及び／又は炭酸カルシウムである場
   合、処理反応装置へ供給する前の焼却灰に硫酸を添加す
   ることを特徴とする請求項１〜７記載の焼却灰の処理方
   法。
9. 【請求項９】ダイオキシン類及び重金属類を含有する焼
   却灰を、アルカリ性物質の存在下、処理温度６００℃〜
   ９８０℃で、水蒸気を含むガス媒体と接触させて、焼却
   灰中のダイオキシン類を分解し、重金属類を安定化する
   ことを特徴とする焼却灰の処理装置。
10. 【請求項１０】乾燥装置、粉砕装置及び処理反応装置か
    らなる、ダイオキシン類及び重金属類を含有する焼却灰
    の処理装置であって、 ａ）焼却灰が、乾燥装置、粉砕装置、処理反応装置の順
    に供給、排出されるように、また ｂ）ガス媒体が、乾燥装置、処理反応装置の順に供給、
    排出され、かつ、乾燥装置から排出されたガス媒体の全
    量が処理反応装置に供給されるように配置され、しか
    も、 １）該乾燥装置においては、水分を蒸発させて焼却灰を
    乾燥させるとともに、焼却灰を３００℃以上の温度で酸
    素含有ガス媒体と接触させて、焼却灰中の未燃物を十分
    に燃焼し、 ２）該粉砕装置においては、焼却灰を１０メッシュ通過
    より小さい粒度まで粉砕し、また ３）該処理反応装置においては、焼却灰を、アルカリ性
    物質の存在下、処理温度６００℃〜９８０℃で、水蒸気
    を含むガス媒体と十分に接触させて、ダイオキシン類を
    分解し、且つ、重金属類を安定化することを特徴とする
    焼却灰の処理装置。
11. 【請求項１１】処理反応装置の中で焼却灰とガス媒体を
    並流で流すことを特徴とする請求項９又は１０記載の焼
    却灰の処理装置。
12. 【請求項１２】処理反応装置排ガスの一部を処理反応装
    置に循環することを特徴とする請求項９〜１１記載の焼
    却灰の処理装置。
13. 【請求項１３】処理反応装置のガス媒体の排出経路若し
    くは循環経路に、又は乾燥装置排ガスの処理反応装置へ
    の供給経路に、水銀除去装置を備えることを特徴とする
    請求項９〜１２記載の焼却灰の処理装置。
14. 【請求項１４】処理反応装置がロータリーキルン型であ
    ることを特徴とする請求項９〜１３記載の焼却灰の処理
    装置。