JP2001033022A - 環境汚染を伴わない焼却灰の処理方法 - Google Patents

環境汚染を伴わない焼却灰の処理方法

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JP2001033022A
JP2001033022A JP11204192A JP20419299A JP2001033022A JP 2001033022 A JP2001033022 A JP 2001033022A JP 11204192 A JP11204192 A JP 11204192A JP 20419299 A JP20419299 A JP 20419299A JP 2001033022 A JP2001033022 A JP 2001033022A
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solid
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incinerated ash
solution
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JP11204192A
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Noboru Nonoyama
登 野々山
Hiroyuki Otsuji
弘之 尾辻
Hisanao Aoki
久尚 青木
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Fujita Corp
Asahi Kasei Engineering Corp
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Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Fujita Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却灰を、環境汚染を伴うことなく処理する
こと。 【解決手段】 本発明は、溶解槽2や固液分離器3を用
いてまず、第1の工程が行われる。第1の工程では、温
度が30°C〜90°C、アルカリの含有率が0.01〜
2重量%、界面活性剤の含有率が0.1〜2重量%のう
ち少なくとも1以上の条件を備えた溶解液中に焼却灰が
入れられ、焼却灰が固体と液体とに固液分離される。次
に、濃縮装置5において、第1の工程で分離された液体
が重量比10%〜30%まで濃縮される第2の工程が行
われる。次に、濃縮液焼却装置6で第2の工程で得られ
た濃縮された液体を850°C〜1100°Cで燃焼する
第3の工程が行われる。また、第1の工程で分離された
固体はセメントキルン4で熱処理する第4の工程が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は可燃ゴミあるいは可
燃ゴミを乾燥し圧縮成形した固形燃料を燃焼した後に生
じる焼却灰を大気を汚すことなく処理する環境汚染を伴
わない焼却灰の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般の家庭や事業所から出されるゴミの
うち、可燃ゴミを分別回収し、このような可燃ゴミから
固形燃料、いわゆるRDF(REFUSE DERIV
EDFUEL)を得、可燃ゴミを資源として再利用する
試みがなされている。ところで、このような固形燃料を
各種の事業所などで燃料として使用し、燃焼させた場
合、焼却灰が残る。また、可燃ゴミを焼却した場合に
も、その焼却後に焼却灰が残る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、これらの
焼却灰のような灰を何らかの用途に利用できれば、地球
資源をより有効に活用する上で極めて有意義なものとな
り、また、ゴミの分別回収をより実効あるものとするこ
とができる。本発明は前記事情に鑑み案出されたもので
あって、本発明は、可燃ゴミあるいは可燃ゴミを乾燥し
圧縮成形した固形燃料を燃焼させた後の焼却灰を、環境
汚染を伴わせることなく処理する方法に関する。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、可燃ゴミの焼却灰処理において、温度が30
°C〜90°C、アルカリの含有率が0.01〜2重量
%、界面活性剤の含有率が0.1〜2重量%のうち少な
くとも1以上の条件を備えた溶解液中に焼却灰を入れて
固体と液体とに固液分離する第1の工程と、前記第1の
工程で分離された液体を重量比10%〜30%まで濃縮
する第2の工程と、前記第2の工程で得られた濃縮され
た液体を850°C〜1100°Cで燃焼する第3の工程
と、前記第1の工程で分離された固体残渣をセメントキ
ルンで熱処理する第4の工程とを備えることを特徴とす
る。また、本発明は、前記第1の工程で得られた固体残
渣を、セメント原料として再利用することを特徴とす
る。また、本発明は、前記第1の工程における固体と液
体の分離に、遠心分離法又は沈降分離法が用いられるこ
とを特徴とする。
【0005】本発明によれば、焼却灰を溶解液に入れ、
固液分離した後に得られた固体残渣を取り出し、セメン
ト原料として再利用できる。また、本発明によれば、前
記固体残渣を取り除いた後の液体から、濃縮器や廃液処
理用の焼却炉を用いてダイオキシンを取り除くことが可
能となるので環境汚染を伴わずに燃焼灰を処理できる。
【0006】
【発明の実施の形態】図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明する。図1は本発明方法を実施するためのブロ
ック図を示す。1は可燃ゴミから生成した固形燃料であ
るRDF(REFUSE DERIVED FUEL)を
焼却した後の焼却灰や、都市ゴミ、産業廃棄物のうち可
燃ゴミを焼却した後に生じる焼却灰(本発明において焼
却灰には飛灰などを含む)のストックヤードで、2は焼
却灰中の塩素分を溶解せしむる溶解槽である。まず、溶
解槽2において、焼却灰を溶解液に入れ固体と液体とに
固液分離する第1の工程を行なう。焼却灰は例えば搬送
コンベアなどでストックヤード1から搬送され、計量さ
れて連続的に溶解槽2に投入される。この場合、焼却灰
には、各種の酸やアルカリなどの他に、ダイオキシンな
どが含まれている。
【0007】溶解槽2には、焼却灰に対して重量比で3
〜10倍の溶解液が投入されており、該溶解液は、その
温度が30〜90°C、アルカリの含有率が0.01〜
2重量%、界面活性剤の含有率が0.1〜2重量%のう
ち少なくとも1以上の条件を備えており、処理効率の面
から上記条件のいずれか2以上備えているのが好まし
い。この場合、アルカリとしては例えば、カセイソーダ
(NaOH)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、水酸化カリ
ウム(KOH)などが使用可能であり、界面活性剤として
は例えば、アニオン系界面活性剤が使用可能である。焼
却灰を溶解液(本実施の形態では溶解液は水である)に入
れると、焼却灰中のNa2OはNaOHとなることか
ら、式1乃至式3に示すように、CaCl2やCaC
3、CaSO4などと中和反応を起こす。 CaCl2+2NaOH=Ca(OH)2+2NaCl {式1} CaCO3+2NaOH=Ca(OH)2+Na2CO3 {式2} CaSO4+2NaOH=Ca(OH)2+Na2SO4 {式3} K2Oの場合も水に入れるとKOHとなることから、N
2Oの場合と同様に中和反応を起こす。したがって、
焼却灰を溶解液に入れた場合、中和材を要することなく
焼却灰中の酸とアルカリが中和されることになる。
【0008】焼却灰を構成する組成物のうちCaCl2
は全て溶解液に溶解して、上記中和反応を生じてCa
(OH)2が焼却灰と共に沈降し、他の組成物はその一部
が溶解し残りの一部が沈降物として沈降する。この場
合、溶解液の温度が30°C未満であると、焼却灰中に
含有するCaCl2溶解度が高くなって固体残渣(沈降
物)中の塩素含有量を下げる効果があり、水の温度が9
0°Cを越えると経済計算上問題である。同様にアルカ
リの含有率が0.01〜2重量%の範囲にあると洗浄液
のpHが中性に保たれ、処理後の洗浄液を放流する際中
和剤が不要で経済的である。界面活性剤の含有率が0.
1〜2重量%の範囲にあるとダイオキシンが溶解液に溶
解して固体残渣中のダイオキシン含有濃度を下げる効果
がある。焼却灰を溶解液に入れた際、焼却灰が入れられ
た溶解液を固液分離器3で固体と液体に分離するに際し
て、遠心分離法や沈降物分離法を用いると、短時間のう
ちに固体残渣を効率良く分離することが可能となる。
【0009】一方、セメントを製造する際に用いるセメ
ント原料は石灰や粘土などからなり、鉄骨などを酸化さ
せる原因となることからセメント原料中に含まれる塩素
の量は所定値以下になるようにJIS規格で定められて
いる。そこで、固液分離器3により分離された固体、す
なわち固体残渣の成分を検討すると、図2の右欄に示す
通りである。図2から明らかなように、固体残渣中には
いまだ少量の塩素分とダイオキシンが含有している。し
かしながら、固体残渣中の塩素の量は、セメント原料と
して使用できる程度にごく僅かな量となっている。ま
た、ダイオキシンの量も、セメント原料からセメントを
製造する際に用いるセメントキルン4(図1参照)で処理
可能な量となっている。そこで、これらの固体残渣をセ
メントキルン4内の1,500°C程度の高熱で処理す
ると(第4の工程)、固体残渣中の塩素分やダイオキシン
などは高温で分解され、JIS規格にもクリアしてセメ
ント原料として使用することができる。
【0010】また、固液分離器3により分離された液体
は、ダイオキシン、塩素分(NaCl、KClなどの形
で液中に溶存している)、Na2SO4などを含んでい
る。この液体を濃縮液焼却装置6(図1参照)の排ガスを
熱源とした濃縮装置5で重量比10%〜30%に濃縮す
る(第2の工程)。濃縮方法として、例えば、蒸発濃縮が
行なわれ、蒸発濃縮は、排ガスの温度が通常100°C
程度あるので、真空下で行われる。この場合、ダイオキ
シンは非揮発性であるので蒸発水には含まれず、全て濃
縮液に残留する。蒸発水はミストセパレータなどを介し
濃縮装置5内で凝縮され、必要により通常の生物処理を
施して放流可能となる。
【0011】濃縮装置5で濃縮された濃縮液は第3の工
程である濃縮液焼却装置6で焼却される。この場合、ダ
イオキシンを分解するため、炉内温度を850°C以
上、滞留時間2秒以上に保持しておくことが好ましい。
濃縮液は炉の肩口より、アトマイズ空気で微粒化して燃
焼されるので効率よくダイオキシン、COD成分が分解
される。燃焼に必要な酸素はブロワーから空気として供
給され、また炉頂に設けたバーナーにより、助燃料(重
油、灯油など)が燃焼され炉内温度は850°C〜11
00°Cの範囲に維持される。炉内温度が1100°C
を越えると経済計算上問題である。
【0012】濃縮液中に含まれる無機物(NaCl、K
Cl、Na2SO4など)は炉内で融点温度以上になるた
め溶融し炉壁に沿って流下する。また、炉の下部で円周
上に複数個設けたスプレーノズルにより、循環水が排ガ
ス中に噴霧され、排ガスが100°C程度に急冷される
と同時に、流下した溶融塩を細かく破砕し水中に水蒸気
爆発を生じさせずに溶解する。なお、排ガスを100°
C程度に急冷することで、ダイオキシンの再発生を防止
でき、排ガスはベンチュリースクラバなどを経て除塵後
に大気に放出される。かくして炉内でダイオキシン、有
機物は完全に分解し、無機物は循環水に溶解し、濃縮さ
れた液体が焼却された後の廃液には無機塩のみ溶解して
おり、したがって、無害な廃液として放流などの処理を
行なうことができる。
【0013】本実施の形態によれば、可燃ゴミあるいは
可燃ゴミから生成した固形燃料を燃焼させた後の残った
焼却灰を、セメント原料として再利用することができる
ので、地球資源をより有効に活用する上で極めて有意義
なものとなる。また、焼却灰をセメント原料として再利
用できるので、ゴミの分別回収をより実効あるものと
し、固形燃料すなわちRDFの利用価値、商品価値をよ
り高めることが可能となる。したがって、地球環境を汚
すことなく焼却灰を処理することができる。
【0014】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
可燃ゴミあるいは可燃ゴミから生成した固形燃料を燃焼
させた後の焼却灰の処理において、温度が30°C〜9
0°C、アルカリの含有率が0.01〜2重量%、界面
活性剤の含有率が0.1〜2重量%のうち少なくとも1
以上の条件を備えた溶解液中に焼却灰を入れ、焼却灰を
固体と液体とに固液分離する第1の工程と、前記第1の
工程で分離された液体を重量比10%〜30%まで濃縮
する第2の工程と、前記第2の工程で得られた濃縮され
た液体を850°C〜1100°Cで燃焼する第3の工程
と、前記第1の工程で分離された固体残渣をセメントキ
ルンで熱処理する第4の工程とを備える構成とした。本
発明は、可燃ゴミあるいは可燃ゴミから生成した固形燃
料を燃焼した後に生じる焼却灰を、環境汚染を伴わずに
処理することが可能となり、そのうえ、可燃ゴミあるい
は可燃ゴミから生成した固形燃料を燃焼させた後の残っ
た焼却灰をセメント原料として再利用できるので地球資
源をより有効に活用する上で極めて有意義なものとな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施するためのブロック図であ
る。
【図2】固体残渣の成分組成を示す図である。
【符号の説明】
1 ストックヤード 2 溶解槽 3 固液分離器 4 セメントキルン 5 濃縮装置 6 濃縮液焼却装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾辻 弘之 東京都港区港南4−1−8 旭エンジニア リング株式会社内 (72)発明者 青木 久尚 東京都港区港南4−1−8 旭エンジニア リング株式会社内 Fターム(参考) 3K061 AA24 AC03 BA05 BA08 BA09 DA14 NA10 NA13 3K065 AA24 AC03 BA05 BA08 BA09 CA01 CA20 4D004 AA36 AB07 BA02 CA13 CA28 CA32 CA41 CA50 CB09 CB50 CC02 CC05 CC12 DA03 DA06 DA09 DA10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可燃ゴミあるいは可燃ゴミを乾燥し圧縮
    成形した固形燃料を燃焼させた後の焼却灰の処理におい
    て、 温度が30°C〜90°C、アルカリの含有率が0.01
    〜2重量%、界面活性剤の含有率が0.1〜2重量%の
    うち少なくとも1以上の条件を備えた溶解液中に前記焼
    却灰を入れて固体と液体とに固液分離する第1の工程
    と、 前記第1の工程で分離された液体を重量比10%〜30
    %まで濃縮する第2の工程と、 前記第2の工程で得られた濃縮された液体を850°C
    〜1100°Cで燃焼する第3の工程と、 前記第1の工程で分離された固体残渣をセメントキルン
    で熱処理する第4の工程と、 を備えることを特徴とする環境汚染を伴わない焼却灰の
    処理方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の工程で得られた固体残渣を、
    セメント原料として再利用することを特徴とする請求項
    1記載の環境汚染を伴わない焼却灰の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記第1の工程における固体と液体の分
    離に、遠心分離法又は沈降分離法が用いられることを特
    徴とする請求項1または2記載の環境汚染を伴わない焼
    却灰の処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009090173A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Mhi Environment Engineering Co Ltd 焼却灰の水洗処理方法及びシステム
JP2009090172A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Mhi Environment Engineering Co Ltd 焼却灰の水洗処理方法及びシステム
JP7492408B2 (ja) 2020-08-20 2024-05-29 株式会社フジタ 浸出液の生成方法

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