JP2000140791A - アンモニア・尿素除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、焼却飛灰からの重金属の再資源
化を容易とすることができるアンモニア・尿素除去方法
を提供することを課題とする。 【解決手段】 重金属塩化物やアンモニアあるいは尿素
及びその化合物を含む焼却飛灰は集塵機によって捕捉さ
れ、加熱炉１内で加熱部２からの熱を受けて温度１００
℃以上に加熱され、これにより焼却飛灰に含まれていた
アンモニアあるいは尿素及びその化合物が除去される。
その後、重金属再資源化工程に供され、ここで焼却飛灰
から重金属の回収が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アンモニア・尿
素除去方法に係り、特に都市ごみ焼却灰等から持ち込ま
れたアンモニア、またはＮＯｘ対策として添加されたア
ンモニアあるいは尿素のＮＯｘとの未反応分及びその化
合物が吸着された焼却飛灰から重金属の回収を行うシス
テムにおいて、焼却飛灰からアンモニアあるいは尿素及
びその化合物を除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ごみ等の廃棄物は著しく増加
し、これら廃棄物の有効利用、再資源化を図る目的で、
都市ごみ焼却灰等を原料の一部に用いる環境調和型セメ
ント（以下、エコセメントと称す）の製造が試みられて
いる。焼却灰に石灰石、粘土類等の天然原料を混合して
セメント調合原料とし、これをロータリーキルン等で焼
成することにより、エコセメントが製造される。

【０００３】原料の一部として用いられる都市ごみ焼却
灰には、一般に鉛、銅、亜鉛等の重金属や塩素が含まれ
ているが、これらの重金属は焼成工程において塩素と反
応して重金属塩化物となり、大部分が焼却飛灰に付着す
る。この焼却飛灰は集塵機によって捕捉され、重金属再
資源化工程で焼却飛灰から重金属の回収が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、都市ご
み焼却灰等から持ち込まれたアンモニア、またはＮＯｘ
対策として燃焼排ガスに添加されたアンモニアや尿素の
ＮＯｘとの未反応物及びその化合物が焼却飛灰に吸着す
る。このようにアンモニアあるいは尿素及びその化合物
が焼却飛灰に含まれると、これらが重金属と錯体を形成
するため、重金属の再資源化の妨害物質となってしま
う。また、アンモニアあるいは尿素及びその化合物が含
まれた焼却飛灰をそのまま重金属再資源化工程で使用す
ると、アンモニアあるいは尿素及びその化合物のほとん
どが重金属再資源化工程後の排水中に含まれることにな
り、排水処理時に活性汚泥法等により窒素分を取り除く
必要が生じ、工程が複雑となる。

【０００５】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、焼却飛灰からの重金属の再資源化
を容易とすることができるアンモニア・尿素除去方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアンモニ
ア・尿素除去方法は、都市ごみ焼却灰等から持ち込まれ
たアンモニア、またはＮＯｘ対策として添加されたアン
モニアあるいは尿素のＮＯｘとの未反応分及びその化合
物が吸着された焼却飛灰から重金属の回収を行うシステ
ムにおいて、重金属の回収に先立って、焼却飛灰を１０
０℃以上の温度で加熱することにより焼却飛灰からアン
モニアあるいは尿素及びその化合物を除去する方法であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１にこの発明の一実施の
形態に係るアンモニア・尿素除去方法で用いられる外熱
式加熱炉を示す。円筒形状の加熱炉１の外周部に加熱部
２が配設されている。加熱炉１は図示しない駆動装置に
よりその中心軸の周りに回転駆動され、この加熱炉１の
一端に投入された焼却飛灰が加熱炉１内を進み、加熱炉
１の他端からクーラ３内に放出されるように構成されて
いる。

【０００８】次に、この実施の形態に係るアンモニア・
尿素除去方法について説明する。エコセメントの製造に
おいて、都市ごみ焼却灰等に石灰石、粘土類等の天然原
料を混合してセメント調合原料とし、これをロータリー
キルン等で焼成することにより、セメントクリンカが得
られる。

【０００９】このとき、焼却灰に含まれている鉛、銅、
亜鉛等の重金属は、焼成工程において塩素と反応して重
金属塩化物となり、大部分が焼却飛灰に付着する。ま
た、都市ごみ焼却灰等から持ち込まれたアンモニア、ま
たはＮＯｘ対策として焼却灰に添加されたアンモニアや
尿素のＮＯｘとの未反応物及びその化合物が焼却飛灰に
吸着されている。このように重金属塩化物やアンモニア
あるいは尿素及びその化合物を含む焼却飛灰はロータリ
ーキルンから排ガスと共に排出され、集塵機によって捕
捉される。

【００１０】集塵機により捕捉された焼却飛灰は、図１
に示す外熱式加熱炉の加熱炉１の一端に投入される。焼
却飛灰は、加熱部２からの熱によって温度１００℃以上
に加熱されつつ、回転駆動される加熱炉１内を進み、加
熱炉１の他端からクーラ３内に放出され、ここで冷却さ
れる。温度１００℃以上への加熱により、焼却飛灰に含
まれていたアンモニアあるいは尿素及びその化合物が除
去される。

【００１１】実際に、１５０℃〜８００℃の範囲内で加
熱温度を変化させて焼却飛灰の加熱実験を行い、アンモ
ニア除去率を測定したところ、以下のように、アンモニ
アを高い比率で除去し得ることがわかった。また、図２
に、この加熱実験における加熱温度とアンモニア除去率
との関係を示す。 加熱温度（℃） アンモニア除去率（％） １５０ ７７．４ ２００ ９５．６ ２５０ ９８．４ ３００ ９８．７ ４００ ９８．２ ５００ ９８．６ ８００ ９６．８

【００１２】なお、上記の加熱実験では、焼却飛灰を温
度１５０℃〜８００℃の範囲内で加熱したが、焼却飛灰
の加熱温度はこの範囲内に限るものではなく、１００℃
以上、１５００℃以下の温度で加熱することにより、焼
却飛灰からアンモニアあるいは尿素及びその化合物の除
去が可能である。

【００１３】このようにしてアンモニアまたは尿素及び
その化合物が除去された焼却飛灰は、重金属再資源化工
程に供され、ここで焼却飛灰から重金属の回収が行われ
る。このとき、既に焼却飛灰からアンモニアまたは尿素
及びその化合物が除去されているため、残留したアンモ
ニアや尿素及びその化合物が重金属と錯体を形成して重
金属再資源化の妨害をなすことが防止される。また、排
水処理時に活性汚泥法等により窒素分を取り除く必要が
なくなる。

【００１４】なお、加熱炉１において焼却飛灰から除去
されたアンモニアまたは尿素及びその化合物は、加熱炉
１から排ガスと共に排出されるが、この排ガスに活性炭
を添加することにより活性炭に吸着する、または温度１
００℃以下に冷却し濃縮することで回収する。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、重金属の回収に先立って、焼却飛灰を１００℃以上
の温度で加熱することにより焼却飛灰からアンモニアあ
るいは尿素及びその化合物を除去するので、アンモニア
や尿素及びその化合物が重金属と錯体を形成して重金属
再資源化の妨害をなすことが防止されると共に排水処理
時に窒素分を取り除く必要がなくなり、焼却飛灰からの
重金属の再資源化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係るアンモニア・尿
素除去方法で用いられる外熱式加熱炉を示す断面図であ
る。

【図２】加熱実験における加熱温度とアンモニア除去率
との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ 加熱部 ３ クーラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 宜久 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AA37 AB03 AB05 BA05 CA22 CB09 CB31 DA03 DA06 4K001 AA09 AA20 AA30 BA14 CA09 DA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 都市ごみ焼却灰等から持ち込まれたアン
   モニア、またはＮＯｘ対策として添加されたアンモニア
   あるいは尿素のＮＯｘとの未反応分及びその化合物が吸
   着された焼却飛灰から重金属の回収を行うシステムにお
   いて、 重金属の回収に先立って、焼却飛灰を１００℃以上の温
   度で加熱することにより焼却飛灰からアンモニアあるい
   は尿素及びその化合物を除去することを特徴とするアン
   モニア・尿素除去方法。
2. 【請求項２】 外熱式加熱炉を用いて焼却飛灰を加熱す
   ることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア・尿素
   除去方法。