JP2002316121A

JP2002316121A - 焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方法

Info

Publication number: JP2002316121A
Application number: JP2001120631A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakagawa; 健一中川; Kozo Osaki; 功三大崎
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】効率のよい飛灰の処理方法を提供する。【解決手段】飛灰を洗浄した濾液である塩化カルシュー
ム水溶液および排煙脱硫廃液である硫酸マグネシューム
水溶液を巧みに組合せ反応させることにより、放流され
るこれら塩類から有用な二水石膏と水酸化マグネシュー
ムを効果的に生成回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却炉から排出さ
れる排ガスから回収される焼却飛灰の処理方法ならびに
水酸化マグネシュームの製造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼却施設において都市ゴミ等を焼却した
場合、焼却灰として焼却炉本体から主灰が排出されるほ
かに、排ガスととも飛灰が排出される。飛灰中には溶出
性の重金属類やダイオキシン類といった有害物質が含ま
れていることから、現在では焼却灰の多くが次に示すい
ずれかの方法で有害物質の溶出防止処理を施した後、埋
立て処分されている。（１）融固化法：焼却灰を加熱溶融した後、冷却し固化
する方法。（２）メント固化法：焼却灰にセメントを混合し、固化
する方法。（３）キレート処理法：焼却灰にキレート剤を添加する
ことにより重金属類を安定化させ、溶出を防ぐ方
法。（４）酸又はその他溶媒による抽出処理法：焼却灰を酸
や溶媒で洗浄し、溶出しやすい重金属類等の有害物
質を予め除去し、洗浄液は別途処理する方法。

【０００３】ところで、塩素を含む都市ゴミ等を焼却す
る際に発生する排ガス中には塩化水素が含まれ、これを
中和処理するために石灰が投入されている。したがっ
て、排ガスに伴われる飛灰中には、本来のゴミの灰分以
外に、中和生成物である多量の塩化カルシウムや未反応
の石灰（消石灰）が混在する。

【０００４】このような飛灰を埋立て処分した場合に
は、雨水により塩類が溶出しやすく、たとえ有害物質の
溶出防止処理を施したとしても、多量の塩類の溶出に伴
って有害物質が環境中に放出されないとは断言できな
い。また、全国的に埋立て地が逼迫してきているという
問題もある。

【０００５】そこで、埋立て処分を採らずに焼却灰を処
理する方法の一つとして、焼却灰をセメント原料として
再利用する方法が一部で採用されている。この方法は、
セメント製造工場に焼却灰を搬入し、そのうちの飛灰に
３〜５倍量の水を加えてセメントの性能に影響する塩化
カルシウムなどの可溶成分を水に溶解させた後、固液分
離し、飛灰ケーキ（灰分及び未反応石灰を含有）及び主
灰はセメント原料としてキルンに投入して灰中に残存す
るダイオキシン類を熱分解しつつクリンカー化させ、洗
浄後の洗液はその中に含まれる重金属をｐＨ調整、薬品
等による凝集沈殿等で除去して基本的には無害化した
後、放流するというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この方法によれば焼却
灰をセメント原料として再利用可能となり、しかも埋立
地の問題及び有害物質が環境中に放出されるという問題
を解決することが可能となるが、上記放流液中には塩化
カルシウム等の塩が多量に含まれており、下水道以外の
河川には放流できない。下水道設備を有するセメント製
造工場は極めて限定されることから上記方法は一般的な
処理方法として普及するには至っていないのが現状であ
る。

【０００７】一方、化石燃料を使用する発電所用ボイラ
ーの排煙から有害物質SOXを吸収除去し排煙を清澄にす
る方法として、水酸化マグネシューム放流法の排煙脱硫
が広く使われている。

【０００８】この方法では、下記反応式（１）に示すよ
うに排煙の洗浄塔から排出される亜硫酸マグネシューム
水溶液を、空気酸化して硫酸マグネシュームとし、その
水溶液のCODを規制値以下として海域に大量に放流して
いる。

【０００９】そこで、本発明では、上記のごとく放流さ
れている無害化された塩化カルシューム水溶液および硫
酸マグネシューム水溶液を巧みに組合せ反応させること
により、放流されるこれら塩類から有用な二水石膏（Ｇ
ＹＰ）と水酸化マグネシューム（以下、「水マグ」とい
う場合がある）を効果的に生成回収することができるよ
うにしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以下、各図を参照して、
焼却飛灰等の有効な処理方法を説明する。 [第１の方法]図１に示すように、焼却炉排ガスから回収
された飛灰を洗浄水により洗浄し、濾過分離して、固形
分のケーキは、セメント工場に移送されセメント原料と
してキルンに投入されクリンカー化される。一方濾液
はその中に含まれる重金属類、SS分をｐH調整、薬品等
による凝集沈殿等で除去して基本的には無害化し、得ら
れた塩化カルシュームを主成分とする水溶液ＦＡ−Ｃａ
Ｃｌ₂を、副分解反応槽Ｒ１に導入する。なお、図１に
記載したＦＡ−ＣａＣｌ₂は、ＦＡ（フライアッシュ）
を水洗後に固液分離した後の濾液（ＣａＣｌ₂を主とす
る水溶液）を仮にＦＡ−ＣａＣｌ₂とした。また、ＳＳ
は固形浮遊物、Ｒ２は水マグ反応槽を示す。

【００１１】一方、水酸化マグネシューム法による排煙
脱硫工程において、下記反応式（１）により硫酸マグネ
シュームを主成分とする水溶液を得る。これを海域に放
流せずに副分解反応槽Ｒ１に導入し、反応式（２）によ
り反応生成物二水石膏と塩化マグネシュームを得、さら
に槽内の石膏濃縮部を濾過機にかけ、二水石膏を得る。
その濾液は副分解反応槽に返送する。二水石膏は、セメ
ント原料や石膏ボード用原料として有用である。

【００１２】副分解反応槽Ｒ１の上澄み液（塩化マグネ
シュームを主成分とする水溶液）を水マグ生成槽Ｒ２に
導入し、アルカリ（消石灰、軽焼ドロマイト（ＣａＯ、
ＭｇＯ）、または廃アルカリの苛性ソーダなど）を加え
て、反応式（３）または（４）により水酸化マグネシュ
ームのスラリーを得、さらに槽内濃縮部のスラリーを濾
過機にかけ、より有用な市場価値の高い水酸化マグネシ
ューム（Ｍｇ（ＯＨ） ₂）を得る。

【００１３】一方、濾液は水マグ生成槽に戻し、上澄み
液（塩化カルシュームまたは塩化ナトリュームを主成分
とする水溶液）を下水道あるいは海域に放流する。

【００１４】

【００１５】通常、海水に、消石灰、軽焼ドロマイトや
苛性ソーダなどのアルカリを加えて海水マグが製造さ
れ、排煙脱硫用の吸収剤あるいはマグネシア煉瓦の原料
として使用されている。

【００１６】[第２の方法]海水中には約１２７０ｐｐｍ
のマグネシューム・イオンが含まれ、海水から水マグを
製造するために海水にアルカリを加え上記式（３）また
は（４）式により水酸化マグネシューム（Ｍｇ（ＯＨ）
₂）を沈殿させ分離し製造する。しかし海水中の含有マ
グネシュームがこのように少ないため、１トンの水酸化
マグネシュームを製造するために、少なくとも海水３５
０ｍ³が必要とされている。なかには５００〜６００
ｍ³の膨大な海水を使用する例もある。

【００１７】使用海水は、砂などの固体分の除去、溶存
炭酸ガスの除去等の前処理が必要であり、反応後におい
ては、高アルカリ排水の処理、浮遊水マグ（微細な水マ
グの結晶）の後処理が必要であり、またポンプ動力の使
用電力量も大きく、水酸化マグネシュームの製造にあた
っては海水の使用量を極力減らしたいところである。

【００１８】図２に示すように、副分解反応槽Ｒ１の塩
化マグネシュームを主成分とする上澄み液を海水に加え
れば（Ｍ１）、マグネシュームに富んだ海水を得ること
ができ、海水マグ製造の生産性が飛躍的に高まる。

【００１９】[第３の方法]前記の図１の方法において
は、次のような利点がある。すなわち、利点（１）：副分解反応後の液中のマグネシューム濃
度は、海水中のマグネシューム濃度に比べ１０倍以上の
高濃度であり、塩化マグネシュームとして％オーダーで
ある。利点（２）：したがって、水マグ生成槽Ｒ２がそれだ
け小型になり、経済性が高い。利点（３）：Ｍｇイオン濃度が高いため、水マグ生成
槽Ｒ２のスラリー循環量が少なくてすみ、しかも沈降性
の良い水マグ結晶が得られ、濾過性、水洗性の良いもの
が得られる。

【００２０】しかしながら他方において、図１の方法で
は、製品水マグ中に二水石膏が共沈してくるため、製品
水マグの品質が悪くなる可能性がある。図１１のグラフ
に示すように、石膏（ＣａＳＯ₄）の溶解度は、塩類の
種類（ＭｇＳＯ₄、ＣａＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＮａＣｌ）
とその塩濃度によって大きく変化する。

【００２１】反応式（２）の右辺ＭｇＣｌ₂中での石膏
の溶解度は、ＭｇＣｌ₂が５ｇ/１００ｃｃのときは０．
７５％と高く、一方、反応式（２）の左辺ＣａＣｌ₂中
の溶解度は、ＣａＣｌ₂が６ｇ/１００ｃｃのときは、
０．１％と低い。したがって、石膏の溶解度差は０．６
％であり、これが１００％析出するとすれば、生成水
マグ３ｇ/１００ｃｃに対し、実に２０％となる。

【００２２】しかし、図３に示す方法を採用した場合、
水マグ生成槽Ｒ２の反応生成物（塩化カルシューム水溶
液）を約１/３副分解槽Ｒ１に戻してやれば、槽内はＣ
ａイオンが増加し、溶解度積の関係で石膏の溶解度は
０．１５％程度に減少し、水マグ生成槽での石膏の析出
は相当少なくなる。

【００２３】このように塩化カルシューム水溶液を約１
/３戻すことにより、副分解反応槽と水マグ生成槽内を
副分解反応槽の反応液量の１．３倍程度を循環させるこ
とになるが、それだけ反応槽の処理量は増加する。しか
しその増加量は海水法の処理水量に比べれば問題になら
ないほど少ない。

【００２４】この循環量が多いほど当然石膏の析出は減
少するが、循環量は製品品質と経済性によって決まって
くる。

【００２５】[第４の方法]図３の方法によって石膏の溶
解による製品水マグ中の石膏の混入はある程度解決でき
るものの、副分解反応槽における石膏の生成・結晶成長
の問題が残る。結晶生成物である石膏の溶解度が小さい
ときは、以下のように種々の不都合が生ずる。

【００２６】すなわち、溶解度が小さいと結晶速度が遅
く、装置内の滞留時間を長くとる必要が出てくることと
なり、また過飽和度が大きくなるため石膏の微細結晶が
生成し、不均一な結晶になり、濾過性が悪くなり、その
ために連続濾過機ベルトフイルターが使えず、バスケッ
ト型遠心分離機、不便なバッチ式濾過機を使わざるを得
なくなる。

【００２７】また、結晶サイズが大きい石膏は、セメン
ト用や石膏ボード用に、さらには化学石膏用にもなる
が、上記のような微細な石膏は製品の脱水率が悪く、残
存水分が多くなり、製品の引取先から敬遠される。

【００２８】この課題を解決するために、図４のように
副分解反応槽を２段式Ｒ１−１，Ｒ１−２とし、まず前
段第１反応槽Ｒ１−１では石膏の生成反応を主目的に反
応式（２）のＭｇＳＯ₄とＣａＣｌ₂の等モル反応とす
る。理想的には反応式（２）の左辺のＭｇＳＯ₄とＣａ
Ｃｌ₂が零に近い状態で運転して、良好な結晶の石膏を
生成させ、次ぎに第２反応槽Ｒ１−２において、Ｒ２か
ら戻ってきたＣａＣｌ₂により溶解石膏（ＣａＳＯ₄）の
大部分を析出させる。石膏の充分な析出表面積を与える
充分な滞留時間とスラリ濃度を与えることにより、過飽
和度を小さく運転して、石膏の溶出分を少なくして石膏
を分離し（ＧＹＰ）、次工程へ移す。

【００２９】また、石膏の分離は第１反応槽Ｒ１−１で
も第２反応槽Ｒ１−２どちらでもよいが、第１反応槽Ｒ
１−１での抜き出しの場合は、第２反応槽Ｒ１−２にも
石膏のシードを充分に供給させるべく循環させる必要が
ある。石膏の生成は、前段で８０〜８５％、後段で残部
であるので、後段は基本的に小型で良い。以上により、
石膏の生成と過溶解の問題が解決できる。

【００３０】[第５の方法]副分解反応の反応後の塩化カ
ルシュームを主成分とする水溶液を図２のように海水に
供給する場合、製品水マグ中に石膏が析出してくること
が問題であることは前述の通りである。

【００３１】海水の組成としては、ＮａＣｌＭｇＣａＫ１０５６０１８９８０１２７０４００３８０ｐｐｍとされている。

【００３２】この海水に消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）を加
えて、水マグ（Ｍｇ（ＯＨ）₂）を生成させたところ
に、さらにＭｇＣｌ₂を加え消石灰との反応により水
マグを増加させた場合には、石膏の溶解度積からみて、
それほどの余裕はないので、マグネシューム・リッチな
海水にするにしても、石膏のこの析出を考えると、やは
り限度がある。

【００３３】従って、マグネシュームを追加的に反応さ
せる場合には、できるだけＣａ⁺⁺、ＳＯ₄ ^--を持ち込ま
ないような対策が必要である。そのために反応式（２）
の等モル反応、ならびにＭｇＣｌ₂溶液中にＣａＳＯ₄の
過溶解分を減らす必要がある。

【００３４】水マグ生成反応式（３）の反応終了後の溶
液には、必要なＣａＣｌ₂は海水で薄くなっているの
で、それを副分解槽に戻しても効果がない。

【００３５】これを解決するために、図５に示すように
水マグ生成反応槽を2段Ｒ２，Ｒ２とし、副分解反応後
の塩化マグネシュームを主成分とする水溶液の一部を抜
き出して、それに消石灰を加えて水マグ生成反応Ｒ２を
行ない、水マグ濃縮部は海水による水マグ生成反応槽Ｍ
１へ移し、また上澄みのＣａＣｌ₂溶液を副分解反応槽
Ｒ１に戻し、図４と同様の効果を水マグ副分解反応槽に
与える。当然、図５において図４のごとく副分解反応部
を第1、第2の多段とすると、より効果を効かせ得る。以
上により出来るだけ同一の海水量で、水マグの収量を増
加させることは、装置の製造能力の増大、運転動力の省
力化に非常に効果が大きい。

【００３６】[第６の方法]水酸化マグネシュームの製品
品質においては、固形浮遊物（ＳＳ）分、石膏成分の
他、炭酸カルシュームの混入も問題となる。

【００３７】飛灰を水洗し、固形分の濾過分離後の濾液
は、ｐＨ調整、薬品などによる凝集沈殿により重金
属、、固形浮遊物（ＳＳ）分は除去されるが、その過程
で、炭酸カルシュームは塩化カルシュームに転換されて
いる。

【００３８】一方、排煙脱硫からの硫酸マグネシューム
は、燃焼排ガス中のＣＯ₂（約１０％濃度）と接触し、
ｐＨも６前後で運転されているため、ＣＯ₂はＨＣＯ₃ ^-
の形で液中に存在する。排ガス洗浄塔からの液中の亜硫
酸マグネシューム（ＭｇＳＯ ₃）を空気酸化するとき、
ある程度脱炭酸されているものの、ｐＨが高いことと、
ｐＨの値が不安定であるため脱炭酸は不充分である。

【００３９】空気による脱炭酸の効果を海水中のデータ
で示すと、下記のようにｐＨによって大きく変化するこ
とがよく分かる。ｐH 8.5 8.2 7.6 5 4 残存ＣＯ₂（mol/ｌ） 1.62 0.66 0.19 0.05 0.05

【００４０】酸化塔は、ｐHの排水規制値を守るため、
水酸化マグネシュームを加えて通常６．５〜８．５で運
転されている。このｐH域においては水酸化マグネシュ
ームの溶解は悪いことと、さらにバッフアーがないの
で、運転変動をもろに受けｐHの変動が大きい。

【００４１】したがって、ｐH を５以下に調整すること
により、脱炭酸と酸化の両効果を同時に満足させ得る。

【００４２】具体的には図６に示すように、酸化塔Ｂへ
の導入空気量を調節しながら、水酸化マグネシュームの
添加量を調整しｐHを５近辺にコントロールする。排出
液からSS分を分離後、硫酸マグネシューム水溶液を副分
解反応槽Ｒ１に移送するか、または水酸化マグネシュー
ムを添加し、ｐHを規制値内にして放流する。なお、Ａ
は排煙脱硫塔を示す。

【００４３】[第７の方法]図１の方式では、製品水酸化
マグネシュームに石膏が混入する問題があり、図２の方
式では、マグネシューム・リッチ海水のリッチ度をあま
り上げられないという弱点がある。図７に示す方式にお
いては、これらの弱点を補うものである。

【００４４】図１の方式による副分解反応槽Ｒ１と水マ
グ生成反応槽Ｒ２とにより、水酸化マグネシュームと塩
化カルシュームを得るが、水酸化マグネシュームはその
まま製品とはせずに図２の方式による海水・水マグ生成
反応槽Ｒ２に供給し、若干同伴している石膏を溶解させ
て、海水・水マグ生成反応槽Ｒ２で生成される水酸化マ
グネシュームと共に濾過水洗工程に移す。海水・水マグ
生成反応槽Ｒ２は容量が大きいため、また滞留時間も大
きく取っているので製品水マグは充分に精製される。

【００４５】次に、塩化カルシューム水溶液は、海水側
の系列に入ると、Ca⁺⁺の増加となり石膏の生成の原因に
なるので、海水の反応・沈降分離の終了した経路に送入
する。たとえ石膏が若干生成しても最後の微粒子除去工
程で共に処理することができるので問題はない。

【００４６】これにより、図１における水酸化マグネシ
ュームの品質向上、図２における工程においては、生成
水酸化マグネシュームを海水中に入れることで、結果と
して同一海水量の使用で水酸化マグネシュームの生産能
力を増強できることになる。

【００４７】[第８の方法]副分解反応槽Ｒ１よりの濾液
は、大部分の塩化マグネシューム（ＭｇＣｌ₂）と、そ
の5分の1程度のＮａＣｌ、ＫＣｌを含む。これを別の場
所にある水マグ生成反応槽へ遠距離輸送する場合は、輸
送費の軽減のため、図８に示すように水分を加熱蒸発Ｃ
して溶液を濃縮する必要がある。その濃縮工程において
は、石膏が最初から析出してくるので、これを系外に除
去すれば、自然に石膏ＧＹＰの少ない濃縮液が得られる
ことになる。

【００４８】濃縮缶Ｃ中には、石膏のスケール防止のた
めシードとして適当な量を滞在させるようにする。最終
的には、石膏の割合少ない塩化マグネシューム塩を得る
ことが出来る。この際、濃縮液の一部析出したシャーベ
ット状でもよい。これを図１または図２の水マグ生成反
応槽に供給することが出来る。

【００４９】[第９の方法]図９に示すように、飛灰を水
洗により洗浄しケーキを分離し重金属を除去無害化した
塩化カルシュームを主成分とする溶液に硫酸マグネシュ
ームを反応させて得られる塩化マグネシュームを主成分
とする水溶液と、排煙脱硫工程Ａからの硫酸マグネシュ
ーム水溶液とを合流させる場合、塩化マグネシューム水
溶液中と硫酸マグネシューム水溶液中の石膏の溶解度
が、図１１のグラフに示すように大きく異なるために、
その合流点で二水石膏の微細な結晶が析出し、排水を白
濁させることになる。

【００５０】この課題を解決するために、図９に示すよ
うに副分解反応槽を２段Ｒ１−１，Ｒ１−２にし、第１
段反応槽Ｒ１−１では、塩化カルシュームと等モルに近
い硫酸マグネシュームを導入し、充分に石膏の成長をは
かり、次にその反応後液である塩化マグネシューム水溶
液を第２反応槽Ｒ１−２に導き、さらに一部の硫酸マグ
ネシュームを加える。その際、第２反応槽Ｒ１−２にお
いても石膏の結晶スラリーの状態とし、溶解している石
膏の析出表面積を充分に与え、微細な結晶を生ずること
なく結晶を成長させ、かくして得られた溶解石膏の少な
くなった塩化マグネシューム水溶液を、排煙脱硫からの
硫酸マグネシュームと合流Ｄさせることにより、微細結
晶を再生成することなく放流させることが出来る。

【００５１】第２反応槽Ｒ１−２への硫酸マグネシュー
ム水溶液の量は、当然多いほど効果があるが、塩化マグ
ネシューム水溶液に対し略２０％程度で十分効果があ
る。

【００５２】二水石膏の抜き出しは、第１反応槽でも、
第２反応槽どちらでもよいが、第１反応槽から抜き出す
場合、第１から第２へのシードの循環経路を設ける必要
がある。

【００５３】

【実施の形態】図１０は、図７の方法をより詳細にした
概略図である。本実施形態では、飛灰５トン/Ｈｒと
し、その成分は、可溶性成分ＣａＣｌ₂ １５％、Ｎａ
Ｃｌ、ＫＣｌ合わせて３％、残部はＣａ（ＯＨ）₂、灰
分、未燃焼カーボン及び重金属である。

【００５４】スクリューコンベアー１から５トン/Ｈｒ
の飛灰を水洗槽２に連続供給し、管３より１５トン/Ｈ
ｒの水を加えて攪拌し、ベルトフイルター４によって、
濾過、水洗処理して、無塩ケーキ（水分４０％）ドライ
ベースで４トン/Ｈｒのものが、輸送設備によってセメ
ントキルン６に投入され、セメントクリンカーとする。
濾液は、重金属・ＳＳ除去設備を経て１５トン/Ｈｒが
副分解反応槽７に供給される。

【００５５】一方、蒸気発生量２５０トン/Ｈｒのボイ
ラーからの排煙を脱硫塔８より抜き出された亜硫酸マグ
ネシューム液は空気酸化等９で硫酸マグネシュームと
し、フイルター１０でＳＳ分を除去し、放流管１１から
（１３トン/Ｈｒ、ＭｇＳＯ₄１０％溶液）にて放流す
る。ＣａＣｌ₂-ＭｇＳＯ₄が等モル反応になるように８
トン/Ｈｒが、管１２より副分解反応槽７に供給され
る。

【００５６】既述の反応式（２）により、充分に成長し
た石膏（水分７％）９００ｋｇ/Ｈｒがベルトフイルタ
ー１３を経て配管１４より得られる。分離液は副分解反
応槽７に戻す。

【００５７】上澄み液１８トン/Ｈｒは、ＭｇＣｌ₂略
３．６％液で、水マグ生成反応槽１７に供給され、ｐＨ
が１１になるように管１６より消石灰５００ｋｇ/Ｈｒ
を加え、水マグを充分に成長させて、水マグ生成反応槽
１７の底部から沈降スラリー１８（３０％Ｍｇ（ＯＨ）
₂の濃厚スラリー）を抜き出し、海水混合槽１９に供給
する（水マグはドライベースで３８０ｋｇ/Ｈｒ、スラ
リーとしては１．３トン/Ｈｒ）。

【００５８】一方、上澄み液１７トン/Ｈｒは、管２０
より、管21に流入される。前処理された海水１５０トン
/Ｈｒ処理の水マグ生成装置２１、２２に供給するた
め、スラリー１８は、海水混合槽１９で海水と混合され
て消石灰供給槽２１に導入され、供給管23より消石灰を
加え、海水・水マグ生成反応槽２２に至る。この槽２２
の底部から抜き出されたスラリーは、ベルトフイルター
２４により、水マグ７６０ｋｇ/Ｈｒ（Ｍｇ（ＯＨ）₂
ドライベース）を得る。

【００５９】この方式によって、海水から３８０ｋｇ/
Ｈｒ、ＭｇＣｌ₂から３８０ｋｇ/Ｈｒと、同一海水量で
２倍の収量を得ることが出来る。

【００６０】また、１８の水マグスラリーは、混合槽１
９で大量の海水で分散され、若干同伴される石膏は溶出
させることができ、さらに海水・水マグ生成反応槽２２
内においても、水マグの精製が進行する。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放流されている無害化された塩化カルシューム水溶液お
よび硫酸マグネシューム水溶液を巧みに組合せ反応させ
ることにより、放流されるこれら塩類から有用な二水石
膏と水酸化マグネシュームを効果的に生成回収すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の方法を示す概略図

【図２】第２の方法を示す概略図

【図３】第３の方法を示す概略図

【図４】第４の方法を示す概略図

【図５】第５の方法を示す概略図

【図６】第６の方法を示す概略図

【図７】第７の方法を示す概略図

【図８】第８の方法を示す概略図

【図９】第９の方法を示す概略図

【図１０】図７の方法をより詳細にした概略図

【図１１】塩濃度と石膏の溶解度との関係を示すグラフ

【符号の説明】

Ｒ１副分解反応槽Ｒ２水マグ生成槽Ｍ１混合槽Ａ排煙脱硫塔Ｂ酸化塔Ｃ濃縮缶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大崎功三千葉県船橋市大穴北３丁目３−３Ｆターム(参考） 4D004 AA37 AB03 AB07 BA02 CA13 CA34 CA40 CC11 4D038 AA08 AB39 AB59 BA04 BB13 BB14 BB17 BB18 4G076 AA10 AB02 AB06 AB24 AB27 BA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却施設における焼却飛灰の処理方法で
あって、排ガスとともに排出される飛灰を回収して洗浄
用水で洗浄し、ケーキと水溶性塩を含む洗液とに固液分
離し、回収した洗液に含まれる重金属類を分離し無害化
した塩化カルシュームを主成分とする残液と、硫酸マグ
ネシュームを主成分とする排煙脱硫廃液とを副分解反応
槽に入れて反応させ、得られた二水石膏と塩化マグネシ
ュームとを固液分離し、さらに得られた塩化マグネシュ
ームを主成分とする溶液にアルカリ（水酸化カルシュー
ム、軽焼ドロマイト（CaO、MgO）、または苛性ソーダ）
を加えて反応させ、水酸化マグネシュームを製造するこ
とを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方法。
【請求項２】塩化マグネシュームを主成分とする請求
項１記載の溶液を、水酸化マグネシューム製造用の海水
と混合し、しかる後にアルカリ（水酸化カルシューム、
軽焼ドロマイト（CaO、MgO）、または苛性ソーダ）を加
えて反応させ、水酸化マグネシュームを製造することを
特徴とする請求項１記載の焼却飛灰及びその飛灰洗液の
処理方法。
【請求項３】塩化マグネシュームを主成分とする請求
項１記載の溶液に、アルカリを加えて得られる水酸化マ
グネシュームを濾過分離した後の塩化カルシュームを主
成分とする濾液の一部を、請求項１記載の副分解反応槽
に戻すことを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方
法。
【請求項４】請求項記載３の方法において、前記副分
解反応槽を複数段とし、その第一段反応槽においては塩
化カルシューウムと硫酸マグネシュームの等モル反応と
し、後段の副分解反応槽に、アルカリ（水酸化カルシュ
ーム、軽焼ドロマイト（CaO、MgO）、または苛性ソー
ダ）を加えて得られる水酸化マグネシュームを濾過分離
した後の塩化カルシュームを主成分とする濾液の一部を
戻すことを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方
法。
【請求項５】請求項記載２の方法において、副分解反
応槽の塩化マグネシュームを主成分とする前記溶液の一
部を抜き出し、それにアルカリ（水酸化カルシューム、
軽焼ドロマイト（CaO、MgO）、または苛性ソーダ）を加
えて水酸化マグネシュームを生成させ、その反応槽（水
マグ生成槽）の水酸化マグネシューム濃縮部を海水混合
槽に導き、一方反応槽（水マグ生成槽）の塩化カルシュ
ームを含む上澄み液を、副分解反応槽（複数段の場合は
後段の副分解反応槽）に戻すことを特徴とする焼却飛灰
及び飛灰洗液の処理方法。
【請求項６】水酸化マグネシューム法排煙脱硫工程に
おいて生成する亜硫酸マグネシューム水溶液をｐH５以
下に調整して空気酸化し、得られた硫酸マグネシューム
を、各請求項記載の硫酸マグネシューム源として使用す
ることを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方法。
【請求項７】請求項２記載の方法において、副分解反
応によって生成した塩化マグネシュームにアルカリ（水
酸化カルシューム、軽焼ドロマイト（CaO、MgO）、また
は苛性ソーダ）を加えて水酸化マグネシュームを生成さ
せる第一水マグ生成槽を設け、槽内の水酸化マグネシュ
ーム濃縮部を海水混合槽へ導き、さらに第二水マグ生成
槽を設けてアルカリを加えて水酸化マグネシュームを生
成させ、一方第一水マグ生成槽からの塩化カルシューム
を主成分とする上澄み液を、第二水マグ生成槽の上澄み
液に混合し海水に放流し、水酸化マグネシュームを製造
することを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方
法。
【請求項８】請求項７記載の方法において、副分解反
応によって得られる塩化マグネシューム水溶液を加熱濃
縮し、析出してくる二水石膏を分離して副分解反応槽に
戻し、一方濃縮水溶液は移送し、請求項７記載の方法で
水酸化マグネシュームを製造することを特徴とする焼却
飛灰及び飛灰洗液の処理方法。
【請求項９】排煙脱硫工程から放流される硫酸マグネ
シューム水溶液の一部を抜き出し、それに、飛灰を洗浄
用水で洗浄しケーキを分離し得られた洗液に含まれる重
金属類を分離・無害化した塩化カルシュームを主成分と
する残液を加えて、副分解反応を行なわせる第１副分解
反応槽と、続いて硫酸マグネシュームを過剰に加えて、
溶解石膏を析出減少させる第２副分解反応槽を通して、
二水石膏を分離し、濾液を排煙脱硫工程の放流後部に戻
すことを特徴とする焼却飛灰及び飛灰洗液の処理方法。