JP2001029913A - 焼却灰の処理方法 - Google Patents
焼却灰の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一般の家庭ゴミや産業廃棄物などを焼却して
生じた焼却灰を最終処分地に埋めるための溶融固化処理
において、該焼却灰を低温で溶融処理する方法を提供す
る。 【解決手段】 焼却灰に対し、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属化合物、ケイ酸系物質及びホウ酸系物質の中
から選ばれた少なくとも１種の溶融温度降下剤を焼却灰
重量に基づき１〜１５重量％の割合で添加し、加熱溶融
して焼却灰を処理する。
生じた焼却灰を最終処分地に埋めるための溶融固化処理
において、該焼却灰を低温で溶融処理する方法を提供す
る。 【解決手段】 焼却灰に対し、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属化合物、ケイ酸系物質及びホウ酸系物質の中
から選ばれた少なくとも１種の溶融温度降下剤を焼却灰
重量に基づき１〜１５重量％の割合で添加し、加熱溶融
して焼却灰を処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般の家庭ゴミや
産業廃棄物などを焼却して生じた焼却灰を、最終処分地
に埋めるための溶融固化処理において、低温で溶融する
ことにより、ランニングコストの低下及び焼却灰溶融炉
の長寿命化を図る焼却灰の処理方法に関するものであ
る。
産業廃棄物などを焼却して生じた焼却灰を、最終処分地
に埋めるための溶融固化処理において、低温で溶融する
ことにより、ランニングコストの低下及び焼却灰溶融炉
の長寿命化を図る焼却灰の処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、わが国においては、一般の家庭ゴ
ミや廃棄物は、年々増加の一途をたどり、その処理が社
会問題となり、各自治体で処理することが義務付けられ
るようになった。そして、１９９３年より主要都道府県
は各市町村に焼却施設をもたせることが条令で規制さ
れ、その結果大都市並びに各市町村では、一処理施設以
上の焼却施設を保有するようになったが、焼却灰を埋め
るための最終処分場の確保や、埋めた焼却灰からの二次
公害発生など、様々な問題がクローズアップされるよう
になってきた。
ミや廃棄物は、年々増加の一途をたどり、その処理が社
会問題となり、各自治体で処理することが義務付けられ
るようになった。そして、１９９３年より主要都道府県
は各市町村に焼却施設をもたせることが条令で規制さ
れ、その結果大都市並びに各市町村では、一処理施設以
上の焼却施設を保有するようになったが、焼却灰を埋め
るための最終処分場の確保や、埋めた焼却灰からの二次
公害発生など、様々な問題がクローズアップされるよう
になってきた。
【０００３】最近では、家庭ゴミも特別管理一般廃棄物
に指定され、焼却飛灰は主灰（焼却灰）と分離し、中間
処理しないと最終処分地での埋設処分ができなくなって
いる。そのため、焼却灰に含まれる重金属などの有害物
質の溶出を防止できる焼却灰の溶融固化技術が注目され
るようになり、厚生省では、大都市県を対象に焼却灰の
溶融処理施設の建設計画を１９９４年から推進してい
る。
に指定され、焼却飛灰は主灰（焼却灰）と分離し、中間
処理しないと最終処分地での埋設処分ができなくなって
いる。そのため、焼却灰に含まれる重金属などの有害物
質の溶出を防止できる焼却灰の溶融固化技術が注目され
るようになり、厚生省では、大都市県を対象に焼却灰の
溶融処理施設の建設計画を１９９４年から推進してい
る。
【０００４】現在、一般家庭から排出されたゴミは、種
類別に収集され、ゴミ質に応じた処理がなされている。
例えば、可燃ゴミは、一部はコンポスト肥料の原料とし
て用いられるが、ほとんどは清掃工場において焼却炉に
より焼却処理される。この焼却処理においては、焼却炉
から排出される焼却灰と、集塵機などで捕集された微細
な飛灰とを生成する。後者の飛灰は、軽く飛びやすく、
重金属も多く含まれているので、通常コンクリートで固
形化したり、排ガス中の二酸化炭素で中和処理して、炭
酸塩として安定化させたのち、埋設処理される。一方、
焼却灰は、１４００〜１５００℃程度の温度で溶融、固
化処理されたのち、埋設処理又は覆土材などに有効利用
される。
類別に収集され、ゴミ質に応じた処理がなされている。
例えば、可燃ゴミは、一部はコンポスト肥料の原料とし
て用いられるが、ほとんどは清掃工場において焼却炉に
より焼却処理される。この焼却処理においては、焼却炉
から排出される焼却灰と、集塵機などで捕集された微細
な飛灰とを生成する。後者の飛灰は、軽く飛びやすく、
重金属も多く含まれているので、通常コンクリートで固
形化したり、排ガス中の二酸化炭素で中和処理して、炭
酸塩として安定化させたのち、埋設処理される。一方、
焼却灰は、１４００〜１５００℃程度の温度で溶融、固
化処理されたのち、埋設処理又は覆土材などに有効利用
される。
【０００５】現在稼働している焼却灰溶融炉の代表的な
ものとしては、電気溶融炉（アーク加熱方式、プラズマ
加熱方式、抵抗加熱方式）、コークスベッド溶融炉（コ
ークス加熱方式）、表面溶融炉（重油バーナ加熱方式）
などがある。しかしながら、これらの溶融炉は、いずれ
もランニングコストが高く、処理に費用がかかりすぎる
という欠点を有している。
ものとしては、電気溶融炉（アーク加熱方式、プラズマ
加熱方式、抵抗加熱方式）、コークスベッド溶融炉（コ
ークス加熱方式）、表面溶融炉（重油バーナ加熱方式）
などがある。しかしながら、これらの溶融炉は、いずれ
もランニングコストが高く、処理に費用がかかりすぎる
という欠点を有している。
【０００６】例えば、上記溶融炉の内の電気溶融炉にお
いては、その代表的なプラズマ加熱方式では、消費電力
が８００〜１０００ｋＷ／トン・灰程度必要であり、焼
却排ガスの熱回収による発電設備を設置し、その電力を
溶融炉の熱源に利用しないかぎり、施設自体の運営を圧
迫する。しかし、この発電設備付加可能限界焼却規模は
２００トン／日で、しかも連続炉でないと効果が十分に
発揮できない。さらに、この電気炉では、炉内圧の急激
な変動に対応できにくいので、含水率の高い灰や未燃有
機物を含む灰に対しては、前処理として乾燥処理が必須
となる。
いては、その代表的なプラズマ加熱方式では、消費電力
が８００〜１０００ｋＷ／トン・灰程度必要であり、焼
却排ガスの熱回収による発電設備を設置し、その電力を
溶融炉の熱源に利用しないかぎり、施設自体の運営を圧
迫する。しかし、この発電設備付加可能限界焼却規模は
２００トン／日で、しかも連続炉でないと効果が十分に
発揮できない。さらに、この電気炉では、炉内圧の急激
な変動に対応できにくいので、含水率の高い灰や未燃有
機物を含む灰に対しては、前処理として乾燥処理が必須
となる。
【０００７】また、コークスベッド溶融炉においては、
焼却灰１トン当り、コークスと石灰石をそれぞれ０．３
トン程度投入する必要があるので、減容率が悪いという
問題がある。一方、表面溶融炉においては、減容率は、
コークスベッド溶融炉よりも良いものの、オイル消費量
が３６０リットル／トン・灰程度であって、炉自体の熱
効率が悪い上、含水率が４０重量％以上である焼却灰に
対しては、６００リットル／トン・灰程度にもなり、ラ
ンニングコストの低減が急務となっている。
焼却灰１トン当り、コークスと石灰石をそれぞれ０．３
トン程度投入する必要があるので、減容率が悪いという
問題がある。一方、表面溶融炉においては、減容率は、
コークスベッド溶融炉よりも良いものの、オイル消費量
が３６０リットル／トン・灰程度であって、炉自体の熱
効率が悪い上、含水率が４０重量％以上である焼却灰に
対しては、６００リットル／トン・灰程度にもなり、ラ
ンニングコストの低減が急務となっている。
【０００８】現在、既設溶融炉は、比較的焼却規模が大
きく、かつ連続運転方式の施設の付帯設備としての灰溶
融炉が主流となっている。溶融という観点からは連続運
転方式のものが好ましいが、焼却形式がバッチ炉や準連
続運転炉をもつ自治体では、溶融炉の運転もそれに合わ
せる必要があるので、簡単に運転停止が可能で、しかも
ランニングコストが低く、かつ無公害型の溶融炉が望ま
れてる。これまでの溶融炉は、単に燃焼灰を溶融できれ
ばよく、ランニングコストの削減や公害防止対策などに
ついては、どちらかといえば無頓着であった。
きく、かつ連続運転方式の施設の付帯設備としての灰溶
融炉が主流となっている。溶融という観点からは連続運
転方式のものが好ましいが、焼却形式がバッチ炉や準連
続運転炉をもつ自治体では、溶融炉の運転もそれに合わ
せる必要があるので、簡単に運転停止が可能で、しかも
ランニングコストが低く、かつ無公害型の溶融炉が望ま
れてる。これまでの溶融炉は、単に燃焼灰を溶融できれ
ばよく、ランニングコストの削減や公害防止対策などに
ついては、どちらかといえば無頓着であった。
【０００９】焼却灰の溶融温度は、一般に１４００〜１
５００℃程度であり、例えば表面溶融炉においては、ラ
ンニングコストのうち、燃料費の占める割合が最も多
く、全体の約５０％以上となっている。したがって、ラ
ンニングコストを下げるには、燃料の使用量を低減させ
ることが必要であり、そのためには溶融温度を低下させ
ることが有効である。
５００℃程度であり、例えば表面溶融炉においては、ラ
ンニングコストのうち、燃料費の占める割合が最も多
く、全体の約５０％以上となっている。したがって、ラ
ンニングコストを下げるには、燃料の使用量を低減させ
ることが必要であり、そのためには溶融温度を低下させ
ることが有効である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、一般の家庭ゴミや産業廃棄物などを焼却
して生じた焼却灰を最終処分地に埋めるための溶融固化
処理において、該焼却灰を低温で溶融処理する方法を提
供することを目的としてなされたものである。
事情のもとで、一般の家庭ゴミや産業廃棄物などを焼却
して生じた焼却灰を最終処分地に埋めるための溶融固化
処理において、該焼却灰を低温で溶融処理する方法を提
供することを目的としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、焼却灰の
低温溶融法について鋭意研究を重ねた結果、焼却灰に、
溶融温度降下剤として、ある種の物質を特定の割合で添
加することにより、溶融温度を低下させることができる
ことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
低温溶融法について鋭意研究を重ねた結果、焼却灰に、
溶融温度降下剤として、ある種の物質を特定の割合で添
加することにより、溶融温度を低下させることができる
ことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
【００１２】すなわち、本発明は、焼却灰に対し、アル
カリ金属又はアルカリ土類金属化合物、ケイ酸系物質及
びホウ酸系物質の中から選ばれた少なくとも１種の溶融
温度降下剤を焼却灰重量に基づき１〜１５重量％の割合
で添加し、加熱溶融することを特徴とする焼却灰の処理
方法を提供するものである。
カリ金属又はアルカリ土類金属化合物、ケイ酸系物質及
びホウ酸系物質の中から選ばれた少なくとも１種の溶融
温度降下剤を焼却灰重量に基づき１〜１５重量％の割合
で添加し、加熱溶融することを特徴とする焼却灰の処理
方法を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の焼却灰の処理方法は、一
般の家庭ゴミや産業廃棄物などの可燃性ゴミを焼却炉で
焼却処理した際に排出される焼却灰を、重金属などの有
害物質が溶出しないように、溶融固化処理して最終処分
地に埋めるなどのために行われるものである。
般の家庭ゴミや産業廃棄物などの可燃性ゴミを焼却炉で
焼却処理した際に排出される焼却灰を、重金属などの有
害物質が溶出しないように、溶融固化処理して最終処分
地に埋めるなどのために行われるものである。
【００１４】前記焼却灰は、清掃工場などにおいて、例
えば流動床式ゴミ焼却炉やストーカ式ゴミ焼却炉など
で、可燃性ゴミを焼却した際に、上記焼却炉から排出さ
れる焼却残渣である。この焼却灰の組成は、都市ゴミの
場合、一般にＳｉＯ2２０〜３５重量％、ＣａＯ２０〜
３０重量％、Ａｌ2Ｏ3１０〜２０重量％、Ｆｅ2Ｏ3１〜
１０重量％、Ｎａ2Ｏ１〜１０重量％、Ｋ2Ｏ１〜８重量
％、ＭｇＯ１〜５重量％、ＴｉＯ2１〜５重量％、その
他Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂなどが含まれてい
る。このような焼却灰は、通常１４００〜１５００℃程
度の温度において、電気溶融炉、コークスベッド溶融
炉、表面溶融炉などにより、溶融処理されている。
えば流動床式ゴミ焼却炉やストーカ式ゴミ焼却炉など
で、可燃性ゴミを焼却した際に、上記焼却炉から排出さ
れる焼却残渣である。この焼却灰の組成は、都市ゴミの
場合、一般にＳｉＯ2２０〜３５重量％、ＣａＯ２０〜
３０重量％、Ａｌ2Ｏ3１０〜２０重量％、Ｆｅ2Ｏ3１〜
１０重量％、Ｎａ2Ｏ１〜１０重量％、Ｋ2Ｏ１〜８重量
％、ＭｇＯ１〜５重量％、ＴｉＯ2１〜５重量％、その
他Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂなどが含まれてい
る。このような焼却灰は、通常１４００〜１５００℃程
度の温度において、電気溶融炉、コークスベッド溶融
炉、表面溶融炉などにより、溶融処理されている。
【００１５】本発明方法においては、前記焼却灰を溶融
処理する際に、該焼却灰に溶融温度降下剤を添加して溶
融温度を降下させ、ランニングコストを低減させる。溶
融温度を低くすることによりランニングコスト低減の具
体例について示すと、付着水分４０重量％のウェット焼
却灰を、表面溶融炉にて１時間当り３２５ｋｇ溶融処理
する場合、溶融温度が１４００℃と１３００℃のとき、
それぞれの燃料必要量は、焼却灰の組成などにより異な
るが、１例を挙げると表１に示すようになる。
処理する際に、該焼却灰に溶融温度降下剤を添加して溶
融温度を降下させ、ランニングコストを低減させる。溶
融温度を低くすることによりランニングコスト低減の具
体例について示すと、付着水分４０重量％のウェット焼
却灰を、表面溶融炉にて１時間当り３２５ｋｇ溶融処理
する場合、溶融温度が１４００℃と１３００℃のとき、
それぞれの燃料必要量は、焼却灰の組成などにより異な
るが、１例を挙げると表１に示すようになる。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から分かるように、溶融温度を１００
℃下げただけでも、燃料必要量を約３０％削減できる
上、波及効果として排ガス処理設備も約２６％小型化が
可能で、建設費の削減を図ることができる。
℃下げただけでも、燃料必要量を約３０％削減できる
上、波及効果として排ガス処理設備も約２６％小型化が
可能で、建設費の削減を図ることができる。
【００１８】本発明方法においては、溶融温度降下剤と
して、使用する焼却灰の溶融温度よりも低いが、それに
近い融点を有するものを焼却灰に添加し、共融点を形成
させ、それぞれ単独の溶融点よりも低い温度で焼却灰を
溶融させる。このような溶融温度降下剤としては、アル
カリ金属又はアルカリ土類金属化合物、例えば酸化リチ
ウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）
2］、ホタル石（ＣａＦ2）など、ケイ酸系物質、例えば
酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、フェロシリコン（ＦｅＳｉ
Ｏ2）、廃ガラス破砕物など、及びホウ酸系物質、例え
ば酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、ホウ砂（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０
Ｈ2Ｏ）などがある。なお、上記廃ガラス破砕物とは、
不要になった板ガラスや空き瓶などを破砕したものをい
う。これらの溶融温度降下剤は、単独で用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、以下に示
すように、焼却灰の性状に応じて、適宜選択して用いる
のが有利である。
して、使用する焼却灰の溶融温度よりも低いが、それに
近い融点を有するものを焼却灰に添加し、共融点を形成
させ、それぞれ単独の溶融点よりも低い温度で焼却灰を
溶融させる。このような溶融温度降下剤としては、アル
カリ金属又はアルカリ土類金属化合物、例えば酸化リチ
ウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）
2］、ホタル石（ＣａＦ2）など、ケイ酸系物質、例えば
酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、フェロシリコン（ＦｅＳｉ
Ｏ2）、廃ガラス破砕物など、及びホウ酸系物質、例え
ば酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、ホウ砂（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０
Ｈ2Ｏ）などがある。なお、上記廃ガラス破砕物とは、
不要になった板ガラスや空き瓶などを破砕したものをい
う。これらの溶融温度降下剤は、単独で用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、以下に示
すように、焼却灰の性状に応じて、適宜選択して用いる
のが有利である。
【００１９】これらの溶融温度降下剤の粒度としては、
焼却灰と同等の粒度が好ましいが、径が５ｍｍ以下程度
のものであれば支障なく使用することができる。
焼却灰と同等の粒度が好ましいが、径が５ｍｍ以下程度
のものであれば支障なく使用することができる。
【００２０】該溶融温度降下剤の焼却灰に対する添加量
は、乾燥灰重量に基づき、１〜１５重量％の範囲で選ば
れる。この量が１重量％未満では溶融温度を降下させる
効果が十分に発揮されないし、１５重量％を超えると、
その量の割には効果の向上はあまり認められず、むしろ
減容率が悪くなる上、経済的にも不利となる。溶融温度
の降下度、減容率及び経済性などを考慮すると、この溶
融温度降下剤の好ましい添加量は２〜１０重量％の範囲
であり、特に３〜７重量％の範囲が好適である。
は、乾燥灰重量に基づき、１〜１５重量％の範囲で選ば
れる。この量が１重量％未満では溶融温度を降下させる
効果が十分に発揮されないし、１５重量％を超えると、
その量の割には効果の向上はあまり認められず、むしろ
減容率が悪くなる上、経済的にも不利となる。溶融温度
の降下度、減容率及び経済性などを考慮すると、この溶
融温度降下剤の好ましい添加量は２〜１０重量％の範囲
であり、特に３〜７重量％の範囲が好適である。
【００２１】前記溶融温度降下剤の中で、酸化リチウム
及び酸化ホウ素は、溶融温度降下度が最も大きく、焼却
灰の組成に関係なく使用することができるが、高価であ
るため、有害重金属などを多く含有する特殊な焼却灰
に、それぞれ単独で、又は組み合わせて適用するのがよ
い。
及び酸化ホウ素は、溶融温度降下度が最も大きく、焼却
灰の組成に関係なく使用することができるが、高価であ
るため、有害重金属などを多く含有する特殊な焼却灰
に、それぞれ単独で、又は組み合わせて適用するのがよ
い。
【００２２】ホウ砂は、比較的簡単に入手することがで
き、かつ安価である上に、溶融焼却灰の増量割合が微量
である。このホウ砂は、焼却灰中のアルカリ性成分とケ
イ酸成分とがバランスしている灰、すなわちアルカリ金
属及びアルカリ土類金属化合物とケイ酸系物質とがほぼ
等モルの灰に適用するのが好ましい。この際、焼却灰の
性状によっては、溶融温度は降下するが、溶融灰の粘性
が高くなることがある。このような場合には、ホウ砂と
酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを併用して添加
し、粘性を下げるのがよい。ホウ砂と酸化カルシウム又
は水酸化カルシウムの使用割合は、通常重量比で１：
０．２ないし１：１の範囲である。
き、かつ安価である上に、溶融焼却灰の増量割合が微量
である。このホウ砂は、焼却灰中のアルカリ性成分とケ
イ酸成分とがバランスしている灰、すなわちアルカリ金
属及びアルカリ土類金属化合物とケイ酸系物質とがほぼ
等モルの灰に適用するのが好ましい。この際、焼却灰の
性状によっては、溶融温度は降下するが、溶融灰の粘性
が高くなることがある。このような場合には、ホウ砂と
酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを併用して添加
し、粘性を下げるのがよい。ホウ砂と酸化カルシウム又
は水酸化カルシウムの使用割合は、通常重量比で１：
０．２ないし１：１の範囲である。
【００２３】また、ホタル石、酸化ナトリウム、酸化ケ
イ素（ケイ砂）、廃ガラス破砕物及びフェロシリコン
は、アルカリ性成分とケイ酸成分がバランスしている焼
却灰に対しては、溶融温度を降下させる効果はあまりな
いが、アルカリ性成分が少ない焼却灰に対して、それぞ
れ単独で、又は２種以上を組み合わせて適用するのが有
利であり、また、ケイ砂、廃ガラス破砕物及びフェロシ
リコンは、アルカリ性成分が高い焼却灰に対して、それ
ぞれ単独で、又は２種以上を組み合わせて適用するのが
有利である。
イ素（ケイ砂）、廃ガラス破砕物及びフェロシリコン
は、アルカリ性成分とケイ酸成分がバランスしている焼
却灰に対しては、溶融温度を降下させる効果はあまりな
いが、アルカリ性成分が少ない焼却灰に対して、それぞ
れ単独で、又は２種以上を組み合わせて適用するのが有
利であり、また、ケイ砂、廃ガラス破砕物及びフェロシ
リコンは、アルカリ性成分が高い焼却灰に対して、それ
ぞれ単独で、又は２種以上を組み合わせて適用するのが
有利である。
【００２４】本発明方法によると、焼却灰の溶融温度を
最大２００℃程度降下させることができ、その結果、ラ
ンニングコストが低減すると共に、排ガス処理設備の小
型化が可能となる上、溶融炉の長寿命化が達成できる。
最大２００℃程度降下させることができ、その結果、ラ
ンニングコストが低減すると共に、排ガス処理設備の小
型化が可能となる上、溶融炉の長寿命化が達成できる。
【００２５】本発明方法は、特に、比較的小さな処理施
設、例えば焼却規模が１２０トン／日×１系列又は２系
列から発生する焼却灰（約１２トン／日×１系列又は２
系列）を溶融処理する施設であって、５００ｋｇ／時間
の処理能力を有する溶融炉１系列又は２系列のものに適
用するのが有利である。
設、例えば焼却規模が１２０トン／日×１系列又は２系
列から発生する焼却灰（約１２トン／日×１系列又は２
系列）を溶融処理する施設であって、５００ｋｇ／時間
の処理能力を有する溶融炉１系列又は２系列のものに適
用するのが有利である。
【００２６】図１は、本発明方法を実施するための１例
のフローシートであって、焼却灰貯留槽１より、所定量
の焼却灰が計量コンベア２を介して混合機５に供給され
る。一方、ホッパー３中の溶融温度降下剤が定量フィー
ダー４を介して混合機５に供給され、上記焼却灰と均質
に混合される。この混合物は、コンベア６により焼却灰
溶融炉７に供給され、溶融処理される。この焼却灰溶融
炉７において、溶融され、さらに固化された生成スラグ
は、最終処分地に埋設されると共に、焼却灰溶融炉から
出る排ガスは、排ガス処理設備へ供給される。
のフローシートであって、焼却灰貯留槽１より、所定量
の焼却灰が計量コンベア２を介して混合機５に供給され
る。一方、ホッパー３中の溶融温度降下剤が定量フィー
ダー４を介して混合機５に供給され、上記焼却灰と均質
に混合される。この混合物は、コンベア６により焼却灰
溶融炉７に供給され、溶融処理される。この焼却灰溶融
炉７において、溶融され、さらに固化された生成スラグ
は、最終処分地に埋設されると共に、焼却灰溶融炉から
出る排ガスは、排ガス処理設備へ供給される。
【００２７】
【発明の効果】本発明方法によれば、一般の家庭ゴミや
産業廃棄物などを焼却して生じた焼却灰を、最終処分地
に埋めるための溶融固化処理において、低温で溶融する
ことにより、ランニングコストの低下及び焼却灰溶融炉
の長寿命化を図ることができる。
産業廃棄物などを焼却して生じた焼却灰を、最終処分地
に埋めるための溶融固化処理において、低温で溶融する
ことにより、ランニングコストの低下及び焼却灰溶融炉
の長寿命化を図ることができる。
【００２８】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
【００２９】実施例１ 乾燥灰中の組成が、ＳｉＯ2３１．０重量％、ＣａＯ２
５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3１９．０重量％、Ｎａ2Ｏ４．
１重量％、ＴｉＯ2４．０重量％、ＭｇＯ３．９重量
％、Ｋ2Ｏ２．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3２．１重量％、その
他８．４重量％で、塩基度が０．８１の都市ゴミ焼却灰
に対し、表１に示す溶融温度降下剤を、乾燥灰重量に基
づき５重量％添加し、ベンチテスト及び実証試験を行
い、溶融温度を測定し、無添加の場合の溶融温度との差
（降下温度）を求めた。結果を表２に示す。
５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3１９．０重量％、Ｎａ2Ｏ４．
１重量％、ＴｉＯ2４．０重量％、ＭｇＯ３．９重量
％、Ｋ2Ｏ２．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3２．１重量％、その
他８．４重量％で、塩基度が０．８１の都市ゴミ焼却灰
に対し、表１に示す溶融温度降下剤を、乾燥灰重量に基
づき５重量％添加し、ベンチテスト及び実証試験を行
い、溶融温度を測定し、無添加の場合の溶融温度との差
（降下温度）を求めた。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】 （注） （１）無添加の場合の溶融温度は約１４００℃であっ
た。 （２）廃ガラス破砕物は、平均径約１ｍｍのものを用
い、その他は粉末を用いた。
た。 （２）廃ガラス破砕物は、平均径約１ｍｍのものを用
い、その他は粉末を用いた。
【００３１】表２から明らかなように、都市ゴミ焼却灰
に対しては、酸化リチウム、酸化ホウ素及びホウ砂が、
溶融温度を降下させるのに優れており、その他のもの
は、あまり効果がないことが分かる。
に対しては、酸化リチウム、酸化ホウ素及びホウ砂が、
溶融温度を降下させるのに優れており、その他のもの
は、あまり効果がないことが分かる。
【００３２】ホウ砂を焼却灰に対し、乾燥重量に基づき
約５重量％程度添加することにより、溶融温度を約１０
０℃降下させることができる。ホウ砂を５重量％添加し
た場合、溶融後の生成スラグは、計算上約１．１８重量
％の極微量増量することになり、増量割合は無視できる
範囲である。
約５重量％程度添加することにより、溶融温度を約１０
０℃降下させることができる。ホウ砂を５重量％添加し
た場合、溶融後の生成スラグは、計算上約１．１８重量
％の極微量増量することになり、増量割合は無視できる
範囲である。
【図１】 本発明方法を実施するための１例のフローシ
ート。
ート。
１ 焼却灰貯留槽 ２ 計量コンベア ３ ホッパー ４ 定量フィーダー ５ 混合機 ６ コンベア ７ 焼却灰溶融炉
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月７日（２０００．３．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般の家庭ゴミや
産業廃棄物などを焼却する際に生じた焼却灰を、最終処
分地に埋めるための溶融固化処理において、その焼却灰
の組成に応じ、適合した溶融温度降下剤を選択して添加
し、低温で溶融することにより、ランニングコストの低
下及び焼却灰溶融炉の長寿命化を図る焼却灰の処理方法
に関するものである。
産業廃棄物などを焼却する際に生じた焼却灰を、最終処
分地に埋めるための溶融固化処理において、その焼却灰
の組成に応じ、適合した溶融温度降下剤を選択して添加
し、低温で溶融することにより、ランニングコストの低
下及び焼却灰溶融炉の長寿命化を図る焼却灰の処理方法
に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、一般の家庭ゴミや産業廃棄物などの焼却
により生じた焼却灰を溶融固化する際に、その焼却灰の
組成に対応する最も適切な溶融温度降下剤を選択使用
し、効率的に焼却灰を溶融処理する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
事情のもとで、一般の家庭ゴミや産業廃棄物などの焼却
により生じた焼却灰を溶融固化する際に、その焼却灰の
組成に対応する最も適切な溶融温度降下剤を選択使用
し、効率的に焼却灰を溶融処理する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、焼却灰の
溶融固化について種々検討した結果、焼却灰の組成に対
応して、最も適合した溶融温度降下剤を選択使用するこ
とにより、効率よく溶融処理しうることを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。
溶融固化について種々検討した結果、焼却灰の組成に対
応して、最も適合した溶融温度降下剤を選択使用するこ
とにより、効率よく溶融処理しうることを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】すなわち、本発明は、可燃性ゴミを焼却処
理した際に生じる焼却灰を溶融固化するに当り、その組
成に対応し、溶融温度降下剤として、有害重金属を多く
含有する場合には、酸化リチウム及び酸化ホウ素の中か
ら選ばれる少なくとも１種を、アルカリ金属及びアルカ
リ土類金属化合物とケイ酸系物質とがほぼ等モルの場合
には、ホウ砂又はホウ砂と酸化カルシウム又は水酸化カ
ルシウムとの混合物を、アルカリ性成分の含有割合が少
ない場合には、ホタル石、酸化ナトリウム、酸化ケイ
素、廃ガラス粉砕物及びフェロシリコンの中から選ばれ
る少なくとも１種を選択し、それぞれ焼却灰重量に基づ
き１〜１５重量％の割合で添加することを特徴とする焼
却灰の処理方法を提供するものである。
理した際に生じる焼却灰を溶融固化するに当り、その組
成に対応し、溶融温度降下剤として、有害重金属を多く
含有する場合には、酸化リチウム及び酸化ホウ素の中か
ら選ばれる少なくとも１種を、アルカリ金属及びアルカ
リ土類金属化合物とケイ酸系物質とがほぼ等モルの場合
には、ホウ砂又はホウ砂と酸化カルシウム又は水酸化カ
ルシウムとの混合物を、アルカリ性成分の含有割合が少
ない場合には、ホタル石、酸化ナトリウム、酸化ケイ
素、廃ガラス粉砕物及びフェロシリコンの中から選ばれ
る少なくとも１種を選択し、それぞれ焼却灰重量に基づ
き１〜１５重量％の割合で添加することを特徴とする焼
却灰の処理方法を提供するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】本発明方法においては、前記焼却灰を溶融
処理する際に、該焼却灰にその組成に対応して、最も適
切な溶融温度降下剤を添加して溶融温度を降下させ、ラ
ンニングコストを低減させる。溶融温度を低くすること
によりランニングコスト低減の具体例について示すと、
付着水分４０重量％のウェット焼却灰を、表面溶融炉に
て１時間当り３２５ｋｇ溶融処理する場合、溶融温度が
１４００℃と１３００℃のとき、それぞれの燃料必要量
は、焼却灰の組成などにより異なるが、１例を挙げると
表１に示すようになる。
処理する際に、該焼却灰にその組成に対応して、最も適
切な溶融温度降下剤を添加して溶融温度を降下させ、ラ
ンニングコストを低減させる。溶融温度を低くすること
によりランニングコスト低減の具体例について示すと、
付着水分４０重量％のウェット焼却灰を、表面溶融炉に
て１時間当り３２５ｋｇ溶融処理する場合、溶融温度が
１４００℃と１３００℃のとき、それぞれの燃料必要量
は、焼却灰の組成などにより異なるが、１例を挙げると
表１に示すようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】本発明方法においては、溶融温度降下剤と
して、使用する焼却灰の組成に応じ、溶融温度よりも低
いが、それに近い融点を有するものを焼却灰に添加し、
共融点を形成させ、それぞれ単独の溶融点よりも低い温
度で焼却灰を溶融させる。このような溶融温度降下剤と
しては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物、例
えば酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ2
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム
［Ｃａ（ＯＨ）2］、ホタル石（ＣａＦ2）など、ケイ酸
系物質、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、フェロシリコ
ン（ＦｅＳｉＯ2）、廃ガラス破砕物など、及びホウ酸
系物質、例えば酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、ホウ砂（Ｎａ2
Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ）などがある。なお、上記廃ガラス
破砕物とは、不要になった板ガラスや空き瓶などを破砕
したものをいう。これらの溶融温度降下剤は、単独で用
いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい
が、以下に示すように、焼却灰の組成に応じて、適宜選
択して用いることが必要である。
して、使用する焼却灰の組成に応じ、溶融温度よりも低
いが、それに近い融点を有するものを焼却灰に添加し、
共融点を形成させ、それぞれ単独の溶融点よりも低い温
度で焼却灰を溶融させる。このような溶融温度降下剤と
しては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物、例
えば酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ2
Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム
［Ｃａ（ＯＨ）2］、ホタル石（ＣａＦ2）など、ケイ酸
系物質、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、フェロシリコ
ン（ＦｅＳｉＯ2）、廃ガラス破砕物など、及びホウ酸
系物質、例えば酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、ホウ砂（Ｎａ2
Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ）などがある。なお、上記廃ガラス
破砕物とは、不要になった板ガラスや空き瓶などを破砕
したものをいう。これらの溶融温度降下剤は、単独で用
いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい
が、以下に示すように、焼却灰の組成に応じて、適宜選
択して用いることが必要である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】前記溶融温度降下剤の中で、酸化リチウム
及び酸化ホウ素は、溶融温度降下度が最も大きく、焼却
灰の組成に関係なく使用することができるが、高価であ
るため、本発明方法においては、有害重金属などを多く
含有する特殊な焼却灰に、それぞれ単独で、又は組み合
わせて適用する。
及び酸化ホウ素は、溶融温度降下度が最も大きく、焼却
灰の組成に関係なく使用することができるが、高価であ
るため、本発明方法においては、有害重金属などを多く
含有する特殊な焼却灰に、それぞれ単独で、又は組み合
わせて適用する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】ホウ砂は、比較的簡単に入手することがで
き、かつ安価である上に、溶融焼却灰の増量割合が微量
である。本発明方法においては、このホウ砂は、焼却灰
中のアルカリ性成分とケイ酸成分とがバランスしている
灰、すなわちアルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物
とケイ酸系物質とがほぼ等モルの灰に適用する。この
際、焼却灰の組成によっては、溶融温度は降下するが、
溶融灰の粘性が高くなることがある。このような場合に
は、ホウ砂と酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを併
用して添加し、粘性を下げるのがよい。ホウ砂と酸化カ
ルシウム又は水酸化カルシウムの使用割合は、通常重量
比で１：０．２ないし１：１の範囲である。
き、かつ安価である上に、溶融焼却灰の増量割合が微量
である。本発明方法においては、このホウ砂は、焼却灰
中のアルカリ性成分とケイ酸成分とがバランスしている
灰、すなわちアルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物
とケイ酸系物質とがほぼ等モルの灰に適用する。この
際、焼却灰の組成によっては、溶融温度は降下するが、
溶融灰の粘性が高くなることがある。このような場合に
は、ホウ砂と酸化カルシウム又は水酸化カルシウムを併
用して添加し、粘性を下げるのがよい。ホウ砂と酸化カ
ルシウム又は水酸化カルシウムの使用割合は、通常重量
比で１：０．２ないし１：１の範囲である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】また、ホタル石、酸化ナトリウム、酸化ケ
イ素（ケイ砂）、廃ガラス破砕物及びフェロシリコン
は、アルカリ性成分とケイ酸成分がバランスしている焼
却灰に対しては、溶融温度を降下させる効果はあまりな
い。したがって、本発明方法においては、アルカリ性成
分が少ない焼却灰に対して、それぞれ単独で、又は２種
以上を組み合わせて適用する。また、ケイ砂、廃ガラス
破砕物及びフェロシリコンは、アルカリ性成分が高い焼
却灰に対して、それぞれ単独で、又は２種以上を組み合
わせて適用するのが有利である。
イ素（ケイ砂）、廃ガラス破砕物及びフェロシリコン
は、アルカリ性成分とケイ酸成分がバランスしている焼
却灰に対しては、溶融温度を降下させる効果はあまりな
い。したがって、本発明方法においては、アルカリ性成
分が少ない焼却灰に対して、それぞれ単独で、又は２種
以上を組み合わせて適用する。また、ケイ砂、廃ガラス
破砕物及びフェロシリコンは、アルカリ性成分が高い焼
却灰に対して、それぞれ単独で、又は２種以上を組み合
わせて適用するのが有利である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】実施例１ 乾燥灰中の組成が、ＳｉＯ2３１．０重量％、ＣａＯ２
５．０重量％、Ａｌ2Ｏ 3１９．０重量％、Ｎａ2Ｏ４．
１重量％、ＴｉＯ2４．０重量％、ＭｇＯ３．９重量
％、Ｋ2Ｏ２．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3２．１重量％、その
他８．４重量％で、塩基度が０．８１の都市ゴミ焼却灰
に対し、表２に示す溶融温度降下剤を、乾燥灰重量に基
づき５重量％添加し、ベンチテスト及び実証試験を行
い、溶融温度を測定し、無添加の場合の溶融温度との差
（降下温度）を求めた。結果を表２に示す。
５．０重量％、Ａｌ2Ｏ 3１９．０重量％、Ｎａ2Ｏ４．
１重量％、ＴｉＯ2４．０重量％、ＭｇＯ３．９重量
％、Ｋ2Ｏ２．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3２．１重量％、その
他８．４重量％で、塩基度が０．８１の都市ゴミ焼却灰
に対し、表２に示す溶融温度降下剤を、乾燥灰重量に基
づき５重量％添加し、ベンチテスト及び実証試験を行
い、溶融温度を測定し、無添加の場合の溶融温度との差
（降下温度）を求めた。結果を表２に示す。
フロントページの続き (72)発明者 黒木 茂 福岡県福岡市中央区舞鶴１丁目９番３の 1207号 Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AB03 BB03 CA29 CA45 CC11 DA03 DA10
Claims (4)
- 【請求項１】 焼却灰に対し、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属化合物、ケイ酸系物質及びホウ酸系物質の中
から選ばれた少なくとも１種の溶融温度降下剤を焼却灰
重量に基づき１〜１５重量％の割合で添加し、加熱溶融
することを特徴とする焼却灰の処理方法。 - 【請求項２】 アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合
物が酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、
水酸化カルシウム又はホタル石である請求項１記載の処
理方法。 - 【請求項３】 ケイ酸系物質が、酸化ケイ素、フェロシ
リコン又は廃ガラスである請求項１記載の処理方法。 - 【請求項４】 ホウ酸系物質が酸化ホウ素又はホウ砂で
ある請求項１記載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11205149A JP3102482B1 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 焼却灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11205149A JP3102482B1 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 焼却灰の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3102482B1 JP3102482B1 (ja) | 2000-10-23 |
| JP2001029913A true JP2001029913A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16502243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11205149A Expired - Lifetime JP3102482B1 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 焼却灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102482B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002638A (ja) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Fujitsu Ltd | 樹脂製品の廃棄処理方法及び樹脂製品の廃棄処理装置 |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP11205149A patent/JP3102482B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002638A (ja) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Fujitsu Ltd | 樹脂製品の廃棄処理方法及び樹脂製品の廃棄処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3102482B1 (ja) | 2000-10-23 |
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