JP2002224643A - Method for treating alkaline fly ash containing heavy metal - Google Patents

Method for treating alkaline fly ash containing heavy metal

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JP2002224643A
JP2002224643A JP2001027138A JP2001027138A JP2002224643A JP 2002224643 A JP2002224643 A JP 2002224643A JP 2001027138 A JP2001027138 A JP 2001027138A JP 2001027138 A JP2001027138 A JP 2001027138A JP 2002224643 A JP2002224643 A JP 2002224643A
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Japan
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fly ash
heavy metal
carbon dioxide
fixing agent
metal fixing
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Application number
JP2001027138A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Matsumoto
克美 松本
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating heavy metal-containing alkaline fly ash, by which heavy metals can be prevented surely from being eluted from the treated ash by adding a comparatively small amount of a chemical to the heavy metal-containing alkaline fly ash and stabilizing the pH of the treated ash at the adequate pH easily. SOLUTION: This method for treating the heavy metal-containing alkaline fly ash comprises a step of treating the heavy metal-containing alkaline fly ash by using water, a dithiocarbamic acid-based heavy metal immobilizing agent and carbon dioxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は重金属含有アルカリ
飛灰の処理方法に係り、特に、重金属含有アルカリ飛灰
を処理して、処理物からの重金属及びスケール成分の溶
出を防止する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating heavy metal-containing alkali fly ash, and more particularly to a method for treating heavy metal-containing alkali fly ash to prevent elution of heavy metal and scale components from the treated product.

【0002】[0002]

【従来の技術及び先行技術】一般家庭ごみや産業廃棄物
を焼却炉で焼却すると、廃ガスが発生する。この廃ガス
中には、焼却炉で揮散された鉛等の重金属を含むダスト
や塩化水素(HCl)、硫黄酸化物(SO)等の強酸
性のガスが含まれていることから、これらの処理を施し
てから大気中に放出される。飛灰とはこの廃ガスの処理
後に排出されるダスト分であり、その組成は廃ガスに施
した処理によって異なり、各々、処理法毎に下記2種に
大別できる。
2. Description of the Related Art When household waste and industrial waste are incinerated in an incinerator, waste gas is generated. Since this waste gas contains dust containing heavy metals such as lead volatilized in the incinerator and strongly acidic gases such as hydrogen chloride (HCl) and sulfur oxides (SO X ), these waste gases are used. After processing, it is released into the atmosphere. Fly ash is a dust component discharged after the treatment of the waste gas, and its composition varies depending on the treatment applied to the waste gas, and can be roughly classified into the following two types for each treatment method.

【0003】一つの処理法は、廃ガス中のHClやSO
等の強酸性ガスを、消石灰等のアルカリ粉末を加えて
中和した後、集塵機によってダストを捕捉する方法であ
る。この方法で排出されるダスト(飛灰)は、焼却炉で
揮散されたダストと中和反応生成物の他に、未反応(過
剰分)の消石灰等のアルカリ粉末が含まれているので、
強アルカリ性を示し、アルカリ飛灰と呼ばれている。
[0003] One treatment method is to use HCl or SO in waste gas.
This is a method in which a strongly acidic gas such as X is neutralized by adding an alkali powder such as slaked lime, and then dust is captured by a dust collector. Dust (fly ash) discharged by this method contains unreacted (excess) alkali powder such as slaked lime in addition to dust volatilized in the incinerator and a neutralization reaction product.
Shows strong alkalinity and is called alkaline fly ash.

【0004】もう一つの処理法は、廃ガス中のダストを
集塵機で除去した後に、苛性ソーダ等のアルカリ水溶液
によって、酸性ガスを中和(吸収)除去する方法であ
り、この方法で排出される飛灰はほぼ中性を示し、中性
飛灰と呼ばれている。
Another method is a method of removing dust in waste gas by a dust collector and then neutralizing (absorbing) and removing acidic gas with an aqueous alkali solution such as caustic soda. Ash is almost neutral and is called neutral fly ash.

【0005】これら飛灰は、埋立て、地盤工事等に有効
利用されるか、或いは廃棄処分される。この場合、アル
カリ飛灰も中性飛灰も共に鉛やカドミウム等の重金属を
含むことから、飛灰の有効利用又は廃棄に当っては、含
有される重金属の溶出を防止する処理を施す必要があ
る。
[0005] These fly ash are effectively used for landfill, ground construction, or the like, or are disposed of. In this case, since both alkali fly ash and neutral fly ash contain heavy metals such as lead and cadmium, it is necessary to perform a treatment for preventing the elution of the contained heavy metals in the effective use or disposal of the fly ash. is there.

【0006】特に、アルカリ飛灰は未反応の消石灰等の
アルカリも多く含むため、排出液のpHが高く、鉛など
が溶出し易い。また、カルシウム等のスケール生成成分
の溶出により、飛灰処理汚水設備や埋立地の集水設備
に、スケール障害が発生することもある。このため、ア
ルカリ飛灰については、特に、重金属及びスケール生成
成分の溶出防止処理が重要となる。
In particular, alkali fly ash contains a large amount of alkali such as unreacted slaked lime, so that the pH of the discharged liquid is high and lead and the like are easily eluted. In addition, elution of scale-forming components such as calcium may cause scale disturbance in fly ash treatment sewage facilities and water collection facilities in landfills. For this reason, for alkali fly ash, it is particularly important to perform a treatment for preventing elution of heavy metals and scale-forming components.

【0007】このアルカリ飛灰の薬剤処理方法の一つと
して、炭酸ガスとリン酸系重金属固定化剤を組み合わせ
た処理方法がある(特開平8−155417号公報、特
開平11−188331号公報)。この方法は、炭酸ガ
スを用いて飛灰中のアルカリ成分を低減することによっ
て、重金属固定化剤の必要添加量を低減して飛灰処理コ
ストの低減を図り、更に酸性雨に曝された際等において
も重金属の溶出を抑制すると共に、スケール生成成分の
溶出を抑制することができる、極めて効果的な処理方法
である。
As one of the chemical treatment methods for the alkali fly ash, there is a treatment method using a combination of carbon dioxide and a phosphate-based heavy metal fixing agent (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-155417 and 11-188331). . This method uses carbon dioxide gas to reduce the alkali components in fly ash, thereby reducing the required amount of heavy metal fixing agent to reduce fly ash treatment costs, and further reducing exposure to acid rain. This is an extremely effective treatment method that can also suppress the elution of heavy metals and the elution of scale-forming components.

【0008】この方法によってアルカリ飛灰を処理する
ためには、アルカリ飛灰と水と炭酸ガスと重金属固定化
剤を混合して反応させる必要があり、このための処理装
置として、本出願人は先に、ケーシングと、該ケーシン
グに開口するアルカリ飛灰供給口、処理飛灰排出口、液
体供給口、炭酸ガス含有ガス供給口及びガス排出口と、
該ケーシング内に設けられた低速回転駆動の混合攪拌手
段及び高速回転駆動の剪断分散手段とを具備したアルカ
リ飛灰処理装置を提案した(特願平11−243467
号。以下、「先願」という。)。
In order to treat alkali fly ash by this method, it is necessary to mix and react alkali fly ash, water, carbon dioxide, and a heavy metal fixing agent. First, a casing and an alkali fly ash supply port, a processing fly ash discharge port, a liquid supply port, a carbon dioxide gas-containing gas supply port and a gas discharge port that open to the casing,
An alkali fly ash treatment device provided with a mixing / stirring device driven at a low speed and a shearing / dispersing device driven at a high speed provided in the casing has been proposed (Japanese Patent Application No. Hei 11-243467).
issue. Hereinafter, it is referred to as “first application”. ).

【0009】なお、従来において、重金属固定化剤とし
ては、上述のようなリン酸系重金属固定化剤の他、ジチ
オカルバミン酸系重金属固定化剤も知られている。
Conventionally, as a heavy metal fixing agent, a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is also known in addition to the above-mentioned phosphoric acid-based heavy metal fixing agent.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】アルカリ飛灰を水と炭
酸ガスとリン酸系重金属固定化剤で処理する方法では、
リン酸系重金属固定化剤の添加量の適正範囲が比較的狭
く、この添加量が少ないと重金属の溶出を防止し得ず、
逆に添加量が多いと処理灰のpHが低下しすぎることに
より、重金属の溶出の問題があり、特にCd溶出量が多
くなるという問題があった。
In the method of treating alkali fly ash with water, carbon dioxide and a phosphate-based heavy metal fixing agent,
The appropriate range of the addition amount of the phosphate heavy metal fixing agent is relatively narrow, and if this addition amount is small, elution of the heavy metal cannot be prevented,
Conversely, if the amount added is too large, the pH of the treated ash will be too low, causing a problem of elution of heavy metals, and in particular, a problem of increasing the elution amount of Cd.

【0011】また、ジチオカルバミン酸系重金属固定化
剤は、単独で使用した場合、飛灰中の重金属含有量が高
い場合には、その必要添加量が非常に多くなり薬剤コス
トが嵩むという欠点がある。
Further, the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent has a drawback that when used alone, when the heavy metal content in fly ash is high, the required addition amount is extremely large and the drug cost increases. .

【0012】本発明は、上記従来の問題点を解決し、比
較的少ない薬剤添加量で重金属の溶出を防止することが
でき、しかも処理灰のpHを容易に適性pHに安定化さ
せることができ、これにより、処理灰からの重金属の溶
出を確実に防止することができる重金属含有アルカリ飛
灰の処理方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, can prevent the elution of heavy metals with a relatively small amount of added chemicals, and can easily stabilize the pH of treated ash to an appropriate pH. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for treating heavy metal-containing alkali fly ash, which can reliably prevent the elution of heavy metals from treated ash.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の重金属含有アル
カリ飛灰の処理方法は、重金属含有アルカリ飛灰に、水
及びジチオカルバミン酸系重金属固定化剤を添加混練す
る工程と、炭酸ガスを供給して混合する工程とを有する
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for treating heavy metal-containing alkali fly ash, which comprises kneading water and a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent to the heavy metal-containing alkali fly ash, and supplying carbon dioxide gas. And mixing.

【0014】ジチオカルバミン酸系重金属固定化剤であ
れば、優れた重金属溶出防止効果が得られるが、ジチオ
カルバミン酸系重金属固定化剤単独処理の場合には、飛
灰中の重金属類含有量が高くなるとジチオカルバミン酸
系重金属固定化剤の必要添加量が非常に多くなってしま
うという欠点がある。
A dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent can provide an excellent heavy metal elution prevention effect. However, in the case of a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent alone, a heavy metal content in fly ash increases. There is a drawback that the required addition amount of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent becomes very large.

【0015】これに対して、本発明では、炭酸ガスを通
気して飛灰中のアルカリ度を低下することによりPbな
どの重金属類の溶出量を低減することができるため、ジ
チオカルバミン酸系重金属固定化剤の必要添加量を低減
でき、かつPb、Cdなどの重金属類の溶出を確実に抑
制できる。
On the other hand, in the present invention, since the amount of heavy metals such as Pb to be eluted can be reduced by lowering the alkalinity in fly ash by passing carbon dioxide gas, the dithiocarbamic acid-based heavy metal is fixed. The required addition amount of the agent can be reduced, and the elution of heavy metals such as Pb and Cd can be reliably suppressed.

【0016】また、リン酸や硫酸などの酸性溶液系重金
属固定化剤と炭酸ガスを併用する方法と比較して、例え
ばジチオカルバミン酸塩水溶液はアルカリ性であるた
め、溶出液pHを低下させることなく、Pb、Cdの溶
出を抑制することができる。しかもジチオカルバミン酸
系重金属固定化剤は特にCdの固定化効果が高いため、
炭酸ガスの過度の通気により溶出液pHが低下しすぎた
場合でもCdの溶出を確実に防止することができる。
Further, compared with a method in which an acidic solution-based heavy metal fixing agent such as phosphoric acid or sulfuric acid is used in combination with carbon dioxide, for example, an aqueous solution of dithiocarbamate is alkaline, so that the pH of the eluate is not lowered. Elution of Pb and Cd can be suppressed. Moreover, since the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent has a particularly high effect of fixing Cd,
Even when the pH of the eluate is excessively lowered due to excessive aeration of carbon dioxide gas, elution of Cd can be reliably prevented.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に本発明の重金属含有アルカ
リ飛灰の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the method for treating heavy metal-containing alkali fly ash according to the present invention will be described in detail below.

【0018】本発明においては重金属含有アルカリ飛灰
を、水とジチオカルバミン酸系重金属固定化剤と炭酸ガ
スを用いて処理する。
In the present invention, heavy metal-containing alkali fly ash is treated using water, a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent, and carbon dioxide gas.

【0019】以下に、この処理手順を説明する。The processing procedure will be described below.

【0020】 まず、重金属含有アルカリ飛灰に水を
添加して、十分に混合するように混練する。ここで、ア
ルカリ飛灰に添加する水の量は、その後の中和反応の効
率の面から、飛灰に対して5〜50重量%、特に10〜
30重量%とするのが好ましい。
First, water is added to the heavy metal-containing alkali fly ash and kneaded so as to be sufficiently mixed. Here, the amount of water added to the alkali fly ash is 5 to 50% by weight, especially 10 to 50% by weight, based on the efficiency of the subsequent neutralization reaction.
It is preferably 30% by weight.

【0021】 上記で混練した処理灰に炭酸ガスを
十分に通気する。
[0021] Carbon dioxide gas is sufficiently ventilated to the treated ash kneaded as described above.

【0022】この炭酸ガス通気による炭酸化処理後の飛
灰のアルカリ度は、処理する飛灰のアルカリ度や飛灰中
の重金属成分や組成等によっても若干異なるが、好まし
くは10〜80mg−CaCO/g−灰程度である。
The alkalinity of the fly ash after the carbonation treatment by aeration of the carbon dioxide gas slightly varies depending on the alkalinity of the fly ash to be treated, the heavy metal component and the composition in the fly ash, but preferably 10 to 80 mg-CaCO 3. 3 / g-ash.

【0023】 上記の炭酸ガス通気後、ジチオカル
バミン酸系重金属固定化剤を所定量飛灰に添加し、十分
に攪拌する。このジチオカルバミン酸系重金属固定化剤
の添加量は、飛灰に対して1〜20重量%、特に2〜1
0重量%とするのが好ましい。
After the above carbon dioxide gas aeration, a predetermined amount of a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is added to fly ash, and the mixture is sufficiently stirred. The addition amount of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is 1 to 20% by weight, especially 2 to 1% by weight based on fly ash.
It is preferably 0% by weight.

【0024】なお、ジチオカルバミン酸系重金属固定化
剤は炭酸ガスの通気前に、の水の混練工程で添加して
も良く、炭酸ガスの通気の前後で混練しても良い。
The dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent may be added in a water kneading step before the carbon dioxide gas is passed, or may be kneaded before and after the carbon dioxide gas is passed.

【0025】本発明で用いられるジチオカルバミン酸系
重金属固定化剤としては、ジエチルジチオカルバミン酸
及びその塩類(例えばナトリウム塩等)、ピペラジンジ
チオカルバミン酸及びその塩類、ポリアミンジチオカル
バミン酸及びその塩類などがある。この中でも、取り扱
い性の面から、液体としてのジチオカルバミン酸塩水溶
液が好適に用いられる。
Examples of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent used in the present invention include diethyldithiocarbamic acid and salts thereof (eg, sodium salt), piperazinedithiocarbamic acid and salts thereof, and polyaminedithiocarbamic acid and salts thereof. Among them, an aqueous solution of dithiocarbamate is preferably used as a liquid from the viewpoint of handleability.

【0026】このようなジチオカルバミン酸系重金属固
定化剤は、好ましくは20〜50重量%濃度の水溶液と
して添加して混練される。このようなジチオカルバミン
酸系重金属固定化剤水溶液を用いる場合、水溶液として
持ち込まれる水量を、混練水として考慮することが望ま
しい。
The dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is preferably added and kneaded as an aqueous solution having a concentration of 20 to 50% by weight. When such an aqueous solution of a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is used, it is desirable to consider the amount of water brought in as the aqueous solution as kneading water.

【0027】なお、本発明では、更に従来の重金属固定
化剤を併用することもでき、この場合、併用できる重金
属固定化剤としては、リン酸系重金属固定化剤、活性白
土のような粘土系重金属固定化剤、澱粉のような高分子
系重金属固定化剤、セメント系重金属固定化剤、硫酸の
ような酸性溶液系重金属固定化剤などを挙げることがで
きる。重金属固定化剤の添加量は飛灰に対して1〜30
重量%とするのが好ましい。これらの重金属固定化剤を
併用する場合、重金属固定化剤はジチオカルバミン酸系
重金属固定化剤と同時に添加しても良く、ジチオカルバ
ミン酸系重金属固定化剤とは別々に炭酸ガス含有ガス通
気後の排出工程の前で添加しても良い。
In the present invention, a conventional heavy metal fixing agent can be used in combination. In this case, the heavy metal fixing agent that can be used in combination is a phosphate-based heavy metal fixing agent or a clay-based fixing agent such as activated clay. Examples include heavy metal fixing agents, polymer heavy metal fixing agents such as starch, cement heavy metal fixing agents, and acidic solution heavy metal fixing agents such as sulfuric acid. The addition amount of the heavy metal fixing agent is 1 to 30 with respect to fly ash.
% By weight. When these heavy metal fixing agents are used in combination, the heavy metal fixing agent may be added at the same time as the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent, and may be separately discharged from the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent after passing the gas containing carbon dioxide gas. It may be added before the process.

【0028】このような本発明の重金属含有アルカリ飛
灰の処理方法は、先願のアルカリ飛灰処理装置を用いて
容易に実施することができる。
Such a method for treating heavy metal-containing alkali fly ash according to the present invention can be easily carried out using the alkali fly ash treatment apparatus of the prior application.

【0029】以下に図1を参照して先願のアルカリ飛灰
処理装置の構成を説明する。
The construction of the alkali fly ash treatment apparatus of the prior application will be described below with reference to FIG.

【0030】図1は先願のアルカリ飛灰処理装置を示す
斜視図であり、作業口の蓋を撤去した状態を示してい
る。
FIG. 1 is a perspective view showing the alkali fly ash treatment apparatus of the prior application, and shows a state where a cover of a working port is removed.

【0031】1対のサイドプレート1,2間に円筒形の
ケーシング3が配置されている。該ケーシング3の両端
面にはそれぞれフランジ4が周設され、このフランジ4
がサイドプレート1,2にボルトや溶接等によって固着
されている。従って、ケーシング3の両端面はこれらの
サイドプレート1,2によって封じられている。
A cylindrical casing 3 is arranged between the pair of side plates 1 and 2. Flanges 4 are provided around both end surfaces of the casing 3, respectively.
Are fixed to the side plates 1 and 2 by bolts or welding. Therefore, both end surfaces of the casing 3 are sealed by these side plates 1 and 2.

【0032】ケーシング3の軸心部分に回転軸5が配置
され、該回転軸5に複数の攪拌翼6が取り付けられてい
る。この攪拌翼6は、該回転軸5から放射方向に延在す
るアーム6aと、該アームに固着されたV字形に交わる
ブレード6b,6cと、これらのブレード6b,6cを
繋ぐタイプレート6dとからなる鋤型のものである。該
ブレード6b,6cは、回転軸5の回転方向(θ方向)
の上流側において交わり、回転方向の後流側ほど両者の
間隔(回転軸5の軸心線と平行方向の間隔)が拡大する
ようにV字形に連結されている。
A rotary shaft 5 is arranged at the axis of the casing 3, and a plurality of stirring blades 6 are attached to the rotary shaft 5. The stirring blade 6 includes an arm 6a extending radially from the rotary shaft 5, blades 6b and 6c fixed to the arm and intersecting in a V-shape, and a tie plate 6d connecting the blades 6b and 6c. It is of the plow type. The blades 6b and 6c rotate in the direction of rotation of the rotating shaft 5 (θ direction).
Are connected in a V-shape such that the space between them (the space in the direction parallel to the axis of the rotating shaft 5) increases toward the downstream side in the rotation direction.

【0033】該攪拌翼6は、回転軸5に対し軸心線方向
に間隔をおいて複数個設けられている。各攪拌翼6の回
転方向の取付位相は異なっており、好ましくはこの回転
方向において等分配置(例えば、攪拌翼6を2個設ける
場合には約180゜位相を異ならせ、攪拌翼6を3個設
ける場合には約120゜位相を異ならせて配置)され
る。
A plurality of the stirring blades 6 are provided at intervals in the axial direction with respect to the rotating shaft 5. The mounting phases of the stirring blades 6 in the rotation direction are different. Preferably, the phases are equally divided in this rotation direction (for example, when two stirring blades 6 are provided, the phases are different by about 180 ° and the stirring blades 6 When they are provided, they are arranged with a phase difference of about 120 °).

【0034】この回転軸5の両端は、サイドプレート
1,2に設けられた軸封部7を通ってサイドプレート
1,2の外方に延出し、軸支部8によって軸支されてい
る。この軸支部8はブラケット9を介してサイドプレー
ト1,2に支持されている。
Both ends of the rotary shaft 5 extend outside the side plates 1 and 2 through shaft seals 7 provided on the side plates 1 and 2, and are supported by a shaft support 8. This shaft support 8 is supported by side plates 1 and 2 via a bracket 9.

【0035】サイドプレート1の外方にはモータ10、
チェーン、ベルト又はギヤ等よりなる動力伝達部11及
び減速機12よりなる回転軸駆動装置が設置されてい
る。該回転軸駆動装置は該サイドプレート1に支持され
ている。
Outside the side plate 1, a motor 10,
A power transmission unit 11 including a chain, a belt or a gear, and a rotary shaft driving device including a reduction gear 12 are provided. The rotating shaft driving device is supported by the side plate 1.

【0036】ケーシング3内には剪断分散羽根13が設
けられている。この剪断分散羽根13は、この実施の形
態では複数枚例えば4枚の羽根を高速回転軸14の先端
側に固設したものである。図示はしないが、高速回転軸
14は、軸封部を介してケーシング3外に延出し、高速
回転用モータに連結されている。この剪断分散羽根13
は、回転軸5の混合攪拌翼6,6の旋回通過領域同士の
間に配置されており、混合攪拌翼6に接触しない。
In the casing 3, a shear dispersion blade 13 is provided. In the present embodiment, the shear dispersion blade 13 has a plurality of blades, for example, four blades fixed to the tip side of the high-speed rotation shaft 14. Although not shown, the high-speed rotation shaft 14 extends out of the casing 3 via a shaft sealing portion, and is connected to a high-speed rotation motor. This shear dispersion blade 13
Is arranged between the swirl passing areas of the mixing and stirring blades 6 and 6 of the rotating shaft 5 and does not contact the mixing and stirring blade 6.

【0037】ケーシング3の上面にはアルカリ飛灰の供
給口16と、液体の供給口17と、炭酸ガス含有ガスの
供給口18と、ガスの排出口19とが設けられている。
これらの供給口・排出口は側面等に設けてもよい。ケー
シング3の下面には処理飛灰の排出口20が設けられて
いる。この飛灰の供給口16及び排出口20には、それ
ぞれロータリフィーダやゲートバルブ等の飛灰給排装置
が設けられても良く、単純な開閉式の蓋が設けられても
良い。飛灰供給口16にはホッパが設けられてもよい。
液体供給口17には液体の定量供給機構が接続され、炭
酸ガス含有ガス供給口18には炭酸ガス含有ガスを定量
的に供給しうる機構が接続される。
The upper surface of the casing 3 is provided with a supply port 16 for alkaline fly ash, a supply port 17 for liquid, a supply port 18 for gas containing carbon dioxide, and a discharge port 19 for gas.
These supply ports and discharge ports may be provided on the side surface or the like. An outlet 20 for the processing fly ash is provided on the lower surface of the casing 3. Each of the fly ash supply port 16 and the fly ash outlet 20 may be provided with a fly ash supply / discharge device such as a rotary feeder or a gate valve, or may be provided with a simple openable / closable lid. The fly ash supply port 16 may be provided with a hopper.
The liquid supply port 17 is connected to a liquid quantitative supply mechanism, and the carbon dioxide gas supply port 18 is connected to a mechanism capable of supplying a carbon dioxide gas quantitatively.

【0038】ケーシング3の側面には作業口21が設け
られており、この作業口21を通してケーシング3内の
メンテナンスを行いうるようになっている。この作業口
21は、通常は円筒状のケーシング3と同じ曲率にて湾
曲した着脱式ないしは開閉式の蓋(図示略)によって閉
鎖されている。
A work port 21 is provided on a side surface of the casing 3, and maintenance inside the casing 3 can be performed through the work port 21. The working port 21 is normally closed by a detachable or openable / closable lid (not shown) which is curved at the same curvature as the cylindrical casing 3.

【0039】図1のアルカリ飛灰処理装置を用いてアル
カリ飛灰を処理するには、例えば、アルカリ飛灰を供給
口16からケーシング3内に所定量供給し、回転軸5及
び高速回転軸14を回転させながら所定量の水を供給口
17から少しずつ供給し、飛灰と水とを混合する。次い
で、炭酸ガス含有ガス供給口18から炭酸ガス含有ガス
(炭酸ガス又は炭酸ガスと他のガスとを含有するガス)
をケーシング3内に供給し、且つ排出口19からガスを
排出しながら回転軸5及び高速回転軸14を回転させて
炭酸ガスをアルカリ(とくにCa(OH))と反応さ
せる。なお、高速回転軸14は、炭酸ガス含有ガスの通
気当初は停止しておき、所定時間が経過してから駆動す
るようにしても良い。
In order to treat the alkali fly ash using the alkali fly ash treatment apparatus shown in FIG. 1, for example, a predetermined amount of the alkali fly ash is supplied from the supply port 16 into the casing 3 and the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14 are supplied. While rotating, a predetermined amount of water is supplied little by little from the supply port 17 to mix fly ash and water. Next, a carbon dioxide-containing gas (carbon dioxide or a gas containing carbon dioxide and another gas) from the carbon dioxide-containing gas supply port 18.
Is supplied into the casing 3 and the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14 are rotated while discharging the gas from the outlet 19 to cause the carbon dioxide gas to react with the alkali (particularly Ca (OH) 2 ). The high-speed rotating shaft 14 may be stopped at the beginning of the ventilation of the carbon dioxide-containing gas, and may be driven after a predetermined time has elapsed.

【0040】次いで、回転軸5及び高速回転軸14を回
転させながらジチオカルバミン酸系重金属固定化剤の水
溶液を所定量供給口17から供給し、混合する。
Next, while rotating the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14, a predetermined amount of an aqueous solution of a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is supplied from the supply port 17 and mixed.

【0041】或いは、ケーシング3内に所定量のアルカ
リ飛灰を供給口16から供給し、回転軸5及び高速回転
軸14を回転させながら所定量のジチオカルバミン酸系
重金属固定化剤の水溶液を供給口17からケーシング3
内に供給して混合する。その後、回転軸5及び高速回転
軸14を回転させながら、供給口18から炭酸ガス含有
ガスをケーシング3内に供給し、且つケーシング3内か
らガスを排出口19を介して排出する。なお、この場合
も、炭酸ガス含有ガスの通気開始当初は高速回転を停止
しておき、通気開始後、所定時間が経過してから回転さ
せてもよい。
Alternatively, a predetermined amount of alkaline fly ash is supplied into the casing 3 from the supply port 16, and a predetermined amount of an aqueous solution of a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is supplied to the supply port while rotating the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14. 17 to casing 3
Feed into and mix. Thereafter, while rotating the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14, the gas containing carbon dioxide is supplied into the casing 3 from the supply port 18, and the gas is discharged from the inside of the casing 3 through the discharge port 19. In this case as well, the high-speed rotation may be stopped at the beginning of the ventilation of the carbon dioxide-containing gas, and the rotation may be performed after a predetermined time has elapsed after the start of the ventilation.

【0042】いずれの方法によっても、所定時間の処理
後、回転軸5及び高速回転軸14を回転させながら、飛
灰排出口20から処理済みの飛灰を排出する。処理飛灰
を造粒する場合は、高速回転軸14を停止し、回転軸5
だけを回転させて造粒し、飛灰排出口20から造粒飛灰
を排出することもできる。
In either method, after the processing for a predetermined time, the processed fly ash is discharged from the fly ash discharge port 20 while rotating the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14. When granulating the treated fly ash, the high-speed rotating shaft 14 is stopped and the rotating shaft 5
Alone to form granules, and the fly ash can be discharged from the fly ash outlet 20.

【0043】このアルカリ飛灰処理装置においては、攪
拌翼付きの回転軸5を低速で回転させ、ケーシング3内
の飛灰全体を攪拌しながら剪断分散羽根13付きの高速
回転軸14を高速で回転させて飛灰を剪断分散させるの
で、ケーシング3内の飛灰が水溶液と効率良く混合攪拌
されると共に、炭酸ガス含有ガスと効率良く接触する。
従って、きわめて効率良く飛灰処理を行うことができ
る。また、高速で回転させるのは小型の剪断分散羽根1
3だけであり、大型の攪拌翼6付き回転軸5は低速回転
させるので、剪断分散羽根13及び攪拌翼6の回転駆動
動力はいずれも小さくて済む。
In this alkali fly ash treatment apparatus, the rotating shaft 5 with stirring blades is rotated at low speed, and the high speed rotating shaft 14 with shear dispersion blades 13 is rotated at high speed while stirring the entire fly ash in the casing 3. As a result, the fly ash is sheared and dispersed, so that the fly ash in the casing 3 is efficiently mixed and stirred with the aqueous solution and comes into contact with the carbon dioxide gas-containing gas efficiently.
Therefore, fly ash processing can be performed very efficiently. In addition, rotating at high speed is a small shear dispersion blade 1
3, the rotating shaft 5 with the large stirring blade 6 is rotated at a low speed, so that the rotational driving power of the shear dispersion blade 13 and the stirring blade 6 can be small.

【0044】[0044]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples.

【0045】なお、以下の実施例及び比較例で処理した
飛灰は都市ごみ溶融飛灰であり、その外観及び成分は表
1に示す通りである。
The fly ash treated in the following Examples and Comparative Examples is municipal solid waste fly ash, and its appearance and components are as shown in Table 1.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】実施例1 図1に示す飛灰処理装置を用いて、以下の処理手順で飛
灰の処理を行った。
Example 1 Fly ash was processed by the following processing procedure using the fly ash processing apparatus shown in FIG.

【0048】 飛灰12.0kgを飛灰供給口16よ
りケーシング3内に投入した。次いで、脱塩水3.0k
g(飛灰に対して25重量%)を液体供給口17より注
入しながら、回転軸5及び高速回転軸14を3分間駆動
し、飛灰と水を均一に混合した。なお、回転軸5の回転
速度は100rpm、高速回転軸14の回転速度は20
00pmとした。
12.0 kg of fly ash was put into the casing 3 through the fly ash supply port 16. Then, 3.0k of demineralized water
While injecting g (25% by weight based on fly ash) from the liquid supply port 17, the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14 were driven for 3 minutes to uniformly mix fly ash and water. The rotation speed of the rotation shaft 5 is 100 rpm, and the rotation speed of the high-speed rotation shaft 14 is 20 rpm.
00 pm.

【0049】 回転軸5及び高速回転軸14の回転を
続けながら炭酸ガス含有ガス供給口18よりCO濃度
10%の炭酸ガスを300L/minで60分間通気し
た。
While continuing to rotate the rotating shaft 5 and the high-speed rotating shaft 14, carbon dioxide gas having a CO 2 concentration of 10% was aerated at 300 L / min for 60 minutes from the carbon dioxide gas-containing gas supply port 18.

【0050】 ガス通気60分後に飛灰を飛灰排出口
20より排出し、飛灰中のP−アルカリ度を測定し、結
果を表2に示した。なお、飛灰中のP−アルカリ度測定
方法は次の通りである。まず、飛灰1gを採取し、脱塩
水を1000mL加えて5分間攪拌後、この混合溶液を
所定量採取し、指示薬としてフェノールフタレイン溶液
を2〜3滴加えた。次いで0.02N−硫酸を用いて無
色になるまで滴定し、この滴定量から飛灰中のP−アル
カリ度を求めた。
The fly ash was discharged from the fly ash outlet 20 60 minutes after gas aeration, and the P-alkalinity in the fly ash was measured. The results are shown in Table 2. The method for measuring P-alkalinity in fly ash is as follows. First, 1 g of fly ash was collected, 1000 mL of demineralized water was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. Then, a predetermined amount of the mixed solution was collected, and 2-3 drops of a phenolphthalein solution were added as an indicator. Subsequently, titration was performed using 0.02 N sulfuric acid until the color became colorless, and the P-alkalinity in fly ash was determined from the titer.

【0051】 排出した飛灰50mgを500mLポ
リビーカーに採取し、35重量%ピペラジンジチオカル
バミン酸カリウム水溶液を表2に示す割合で添加し、ス
パーテルで約3分間混練して飛灰とよく混合した。
50 mg of the discharged fly ash was collected in a 500 mL polybeaker, a 35% by weight aqueous solution of potassium piperazine dithiocarbamate was added at a ratio shown in Table 2, and kneaded with a spatula for about 3 minutes to mix well with the fly ash.

【0052】 得られた処理灰について、環境庁告示
13号試験を行って、溶出液のpHとPb、Cd濃度を
測定した。なお、比較のため、ピペラジンジチオカルバ
ミン酸カリウム水溶液を添加しないものについても同様
に溶出試験を行った。結果を表2,図2〜4に示した。
[0052] The obtained treated ash was subjected to the Environment Agency Notification No. 13 test to measure the pH and Pb and Cd concentrations of the eluate. For comparison, a dissolution test was similarly performed for a sample to which no aqueous solution of potassium piperazine dithiocarbamate was added. The results are shown in Table 2 and FIGS.

【0053】比較例1 実施例1において、炭酸ガスの通気を行わず、水を混練
した後の飛灰を排出してP−アルカリ度を測定し、結果
を表2に示した。
Comparative Example 1 In Example 1, the fly ash after kneading water was discharged without passing the carbon dioxide gas, and the P-alkalinity was measured. The results are shown in Table 2.

【0054】また、この飛灰に実施例1と同様にしてピ
ペラジンジチオカルバミン酸カリウム水溶液を表2に示
す割合で添加混練し、同様に処理灰の溶出試験を行い、
結果を表2,図2〜4に示した。
An aqueous solution of potassium piperazine dithiocarbamate was added to the fly ash in the same manner as in Example 1 at the ratio shown in Table 2 and kneaded.
The results are shown in Table 2 and FIGS.

【0055】比較例2 実施例1において、ピペラジンジチオカルバミン酸カリ
ウム水溶液の代りに、正リン酸の80重量%水溶液を表
2に示す割合で添加したこと以外は、同様に処理を行
い、同様に処理灰の溶出試験を行い、結果を表2,図2
〜4に示した。
Comparative Example 2 The same treatment as in Example 1 was carried out except that an aqueous solution of 80% by weight of orthophosphoric acid was added at a ratio shown in Table 2 instead of the aqueous solution of potassium piperazine dithiocarbamate. The ash dissolution test was performed, and the results are shown in Table 2 and FIG.
-4 are shown.

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】表2及び図2〜4より次のことがわかる。The following can be seen from Table 2 and FIGS.

【0058】即ち、実施例1の炭酸ガスとジチオカルバ
ミン酸系重金属固定化剤との併用処理では、ジチオカル
バミン酸系重金属固定化剤の添加量を高くしても溶出液
pHは11〜12の間で安定し、添加量2.0重量%以
上で、Pb、Cdを固定化できている。
That is, in the combined treatment of carbon dioxide and the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent in Example 1, the pH of the eluate is between 11 and 12 even if the amount of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is increased. Pb and Cd can be immobilized with a stable amount of 2.0% by weight or more.

【0059】これに対し、比較例1のジチオカルバミン
酸系重金属固定化剤単独処理の場合では、Pb溶出量を
低減するためにはジチオカルバミン酸系重金属固定化剤
を6.5重量%以上必要とする。
On the other hand, in the case of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent alone in Comparative Example 1, 6.5% by weight or more of the dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent is required to reduce the amount of Pb eluted. .

【0060】また、比較例2の炭酸ガスと正リン酸との
併用処理では、正リン酸の添加量が多くなると溶出量p
Hが低下してCd溶出量が高くなっている。
In the combined treatment of carbon dioxide and orthophosphoric acid in Comparative Example 2, the elution amount p
H decreased and the Cd elution amount increased.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の重金属含有
アルカリ飛灰の処理方法によれば、比較的少ない薬剤添
加量で重金属の溶出を防止することができ、しかも処理
灰のpHを容易に適性pHに安定化させることができ、
これにより、処理灰からの重金属の溶出を確実に防止す
ることができる。
As described in detail above, according to the method for treating alkali fly ash containing heavy metals of the present invention, elution of heavy metals can be prevented with a relatively small amount of added chemicals, and the pH of the treated ash can be easily adjusted. Can be stabilized to an appropriate pH,
Thereby, elution of heavy metals from the treated ash can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】先願のアルカリ飛灰処理装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing an alkali fly ash treatment apparatus of the prior application.

【図2】実施例1及び比較例1,2における薬剤添加量
と溶出液pHとの関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of drug added and the pH of the eluate in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

【図3】実施例1及び比較例1,2における薬剤添加量
とPb溶出量との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a drug addition amount and a Pb elution amount in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

【図4】実施例1及び比較例1,2における薬剤添加量
とCd溶出量との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a drug addition amount and Cd elution amount in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 サイドプレート 3 ケーシング 5 回転軸 6 攪拌翼 10 モータ 12 減速機 13 剪断分散羽根 14 高速回転軸 16 アルカリ飛灰供給口 17 液体供給口 18 炭酸ガス含有ガス供給口 19 ガス排出口 20 飛灰排出口 21 作業口 Reference numerals 1 and 2 Side plate 3 Casing 5 Rotating shaft 6 Stirrer blade 10 Motor 12 Reducer 13 Shear dispersion blade 14 High-speed rotating shaft 16 Alkali fly ash supply port 17 Liquid supply port 18 Carbon dioxide gas-containing gas supply port 19 Gas discharge port 20 Fly ash Outlet 21 Working port

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重金属含有アルカリ飛灰に、水及びジチ
オカルバミン酸系重金属固定化剤を添加混練する工程
と、炭酸ガスを供給して混合する工程とを有する重金属
含有アルカリ飛灰の処理方法。
1. A method for treating heavy metal-containing alkali fly ash, comprising: adding and kneading water and a dithiocarbamic acid-based heavy metal fixing agent to heavy metal-containing alkali fly ash; and supplying and mixing carbon dioxide gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004352964A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 Kurita Water Ind Ltd Heavy metal fixing agent and method for treating heavy metal-containing material

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