JP2003080106A - 焼却灰の処理方法 - Google Patents
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Abstract
砕と脱塩処理とを施して、セメント原料として有利に用
いられる無機質材料を得る方法であって、工業的に安全
性の高い方法を提供すること。 【解決手段】 湿式粉砕処理の前に、焼却灰から金属ア
ルミニウム材料を除去する処理を行なう。
Description
て発生した焼却灰に湿式粉砕処理と脱塩処理とを施して
セメント原料として有利に用いられる無機質材料を得る
方法に関する。
(主灰ともいう)のほとんどは、埋め立て処分されてい
る。しかし、近年、環境に対する意識の高まりや、埋め
立て処分場の確保が困難になりつつある等の理由から、
焼却灰をセメント原料やコンクリート用骨材として利用
する試みがなされている。
り、しかも塩素化合物を含んでいるため、そのままの状
態でセメント原料等として利用するには問題がある。こ
のため焼却灰をセメント原料等として利用可能とするに
は、次に述べるように、焼却灰に粉砕処理と脱塩処理と
を施す必要がある。
灰に脱塩処理を施した後、加熱乾燥し、次いで、金属鉄
材料と非鉄金属材料(例:金属アルミニウム材料)とを
この順に除去し、そして最後に粉砕処理を施す焼却灰の
処理方法が開示されている。
ごみ焼却灰のパーフェクトリサイクル〜ごみ焼却灰のセ
メント原料化〜」(ハイテクインフォメーション2月
号)には、粗大粒子と金属鉄材料とを除去した焼却灰
(この研究報告では主灰のこと)に、湿式粉砕処理と脱
塩処理とをこの順で施す焼却灰の処理方法が開示されて
いる。
るには、充分な脱塩処理が施されていることが望まし
い。従って、焼却灰の脱塩処理は、粉砕処理を施した後
に行なう方が好ましい。焼却灰はまた、都市ゴミ焼却場
にて散水冷却され、水を含んでいるのが一般的である。
従って、焼却灰に乾式粉砕処理を施すためには乾燥工程
が必要となる。このことから、焼却灰の粉砕は、湿式粉
砕処理により行なうのが効率的である。以上のことか
ら、焼却灰をセメント原料として利用可能とする場合に
は、焼却灰に湿式粉砕処理を施し、次いで脱塩処理を施
すことが好ましい。
焼却灰に湿式粉砕処理を施す、すわなち、焼却灰に水を
加えてスラリー状にして粉砕処理を施す場合、焼却灰ス
ラリは、焼却灰中のアルカリ成分によってアルカリ性
(pH:11〜13)を示し、粉砕処理中に、焼却灰に
含まれている金属アルミニウム材料が溶解して水素ガス
が発生する傾向にあることが明らかになった。特に、密
閉型の粉砕装置(例えば、チューブミル)を用いて、焼
却灰スラリに粉砕処理を施すと、該粉砕装置内に水素ガ
スが滞留し、その濃度が爆発限界濃度を超えることもあ
り、極めて危険な状態となるおそれがある。
ゴミ焼却炉にて発生した焼却灰に湿式粉砕と脱塩処理と
を施して、セメント原料として有利に用いられる無機質
材料を得る方法の改良方法であって、工業的に安全性の
高い方法を提供すること、すなわち、工業的に安全性が
高く、かつ効率的な焼却灰の湿式粉砕処理方法を提供す
ることにある。
炉にて発生した焼却灰に湿式粉砕処理と脱塩処理とを施
してセメント原料として有利に用いられる無機質材料を
得る方法であって、該湿式粉砕処理の前に金属アルミニ
ウム材料を除去する処理を行なうことを特徴とする方法
にある。
る。 (1)金属アルミニウム材料の除去処理を行った後、金
属アルミニウム材料が除去された焼却灰に水を加えて、
スラリー状にし、これを篩を用いて分級して、粗大粒子
を除去する処理を含む。 (2)金属アルミニウム材料が除去された焼却灰を篩上
に供給し、次いで、該焼却灰に散水して、これをスラリ
ー状にし、篩を通過させて分級する。
た焼却灰から金属鉄材料を除去する工程、金属鉄材料が
除去された焼却灰から金属アルミニウム材料を除去する
工程、金属アルミニウム材料が除去された焼却灰に水を
加えて、スラリー状にし、これを篩を用いて分級して、
粗大粒子を除去する工程、粗大粒子が除去されたスラリ
ー状焼却灰を湿式粉砕する工程、そして粉砕されたスラ
リー状焼却灰を脱塩する工程を含む焼却灰からセメント
原料として有利に用いられる無機質材料を得る方法にも
ある。
る工程にて粗大粒子が除去されたスラリー状焼却灰を、
一旦焼却灰貯留サイロに貯留する工程を含み、かつ粗大
粒子が除去されたスラリー状焼却灰を焼却灰貯留サイロ
に輸送する際に、水分離機構を備えたコンベアを用い、
該コンベアにて、スラリー状焼却灰から水の一部を分離
して、その分離水を、焼却灰に加える水として用いるこ
とが好ましい。
れた無機質材料を含むセメント原料にもある
を用いた焼却灰の処理システムについて、添付図面を参
照しながら説明する。図1は、焼却灰から金属鉄材料、
金属アルミニウム材料、そして粗大粒子を除去する工程
を示す一例のフロー図である。そして、図2は、図1の
装置によって金属鉄材料、金属アルミニウム材料、及び
粗大粒子が除去された焼却灰に、湿式粉砕処理と脱塩処
理とを施す工程を示す一例のフロー図である。
ら輸送された焼却灰(通常は湿潤している)は、受入ホ
ッパ2に送られる。受入ホッパ2の焼却灰投入口21に
は、目開きが100〜200mmの金網(格子)22が
設置されており、大きな塊状の焼却灰が受入ホッパ2の
内部に投入されないようにされている。また、金網22
は、バイブレータ23により振動し、焼却灰が目詰まり
しないようにされている。
ロンフィーダ3のパン31に順次載せられ、チェンコン
ベア4に送られる。なお、エプロンフィーダ3の下方に
は、コンベア5が配置されている。焼却灰はパン31に
付着し易い傾向にあるため、パン31が回転しても、焼
却灰がチェンコンベア4に移動せずにパン31に残っる
ことが多い。パン31に残った焼却灰は、パン31がチ
ェンコンベア4側から受入ホッパ2側に移動する時(パ
ンが下側を向いている時)に、パン31から落下するこ
とがある。すなわち、コンベア5は、パン31から落下
した焼却灰を受け、これをチェンコンベア4に搬送する
ためのコンベアである。
を連続的に動くチェーンによって、焼却灰を磁選機6へ
輸送するコンベアである。
材料(例:鉄くず、針金)を磁力によって捕捉し、回収
する装置である。磁選機6には、ドラム型磁選機を用い
ることが好ましいが、これに限定されるものではない。
なお、ここで回収された金属鉄材料は、鉄原料として製
鉄処理業者に輸送される。
ニウム選別機7に送られる。アルミニウム選別機7とし
ては、例えば、磁性体(例えば、磁力2200ガウスの
磁性体)を高速回転させることにより発生する誘電電流
により良導電体である金属アルミニウム材料を捕捉し、
回収する装置を用いることができる。なお、ここで回収
された金属アルミニウム材料は、アルミニウム原料とし
て処理業者に輸送される。
は、振動篩装置8に送られる。篩の目開きは、10〜5
0mmの範囲、好ましくは10〜30mmの範囲であ
る。図1において、振動篩装置8の上には散水機81が
設置されている。篩の上に供給された焼却灰は、散水機
81から散水された水により、スラリー状となって、篩
を通過する。焼却灰を散水によってスラリー状にするこ
とにより、焼却灰に含まれている粗大粒子の一部は解砕
されるので、篩の目詰まりが起こりにくくなる。さらに
また、焼却灰をスラリー状とすることにより、焼却灰が
篩から飛散しにくくなる効果もある。散水機81から散
水する水の量は、焼却灰に1質量部に対して、2〜3質
量部の範囲とすることが好ましい。ここで回収された粗
大粒子は、管理型埋め立て地にて処理してもよいし、粗
粉砕機にて粉砕して再び振動篩装置8に送ってもよい。
なお、散水機を用いる代わりに、金属鉄材料が除去され
た焼却灰を振動篩装置8に送る前に、水を加えてスラリ
ー状とし、これを振動篩装置8に送るようにしてもよ
い。
ェンコンベア9a、9bにより貯蔵サイロ10に輸送さ
れる。図1では、チェンコンベア9a、9bが2基配置
されているが、チェンコンベア9a、9bの設置数に特
に制限はなく、1基であってもよい。
粉砕処理と脱塩処理とを施す工程について説明する。
給された焼却灰スラリは、チェンコンベア11にて、粉
砕装置12に送られる。定量供給機101には、サーク
ルフィーダを用いることが好ましい。
ールミルなどの粉砕媒体121により焼却灰を粉砕する
粉砕装置が用いられる。なお、図2において、粉砕装置
12は、密閉型の粉砕装置(チューブミル)であるが、
粉砕装置12はこれに限定されるものではない。例え
ば、粉砕装置12に上部に開口部を有する開放型の粉砕
装置(例:タワーミル)を用いることもできる。
置12内の焼却灰スラリの液面を超えないように、粉砕
装置12に充填されていることが好ましい。粉砕媒体同
士の接触により火花が発生しないようにするためであ
る。
濃度(固形分濃度)が20〜40質量%の範囲内に調整
されていることが好ましい。この焼却灰スラリの濃度
は、系内で回収された水、もしくは新水(工業用水)に
より調整される。系内で回収された水の利用については
後述する。
トレーナ13の金網を介して、撹拌機付きサイクロン供
給タンク14に送られる。ストレーナ13の金網の目開
きは、3〜10mmの範囲であることが好ましい。
留された焼却灰スラリは、ポンプ15にて、湿式サイク
ロン分級機16に送られる。
リを旋回させ、そのときに生じる遠心力を利用して、粒
子径の大きな焼却灰を分離する装置である。湿式サイク
ロン分級機16にて、焼却灰スラリから分離された大粒
子径焼却灰は、粉砕装置12に送られる。
は、スラリ濃度計17を通って、スラリ受けタンク18
に供給される。焼却灰スラリは、スラリ受けタンク18
にて希釈される。すなわち、焼却灰スラリを希釈するこ
とによって、焼却灰スラリの塩素化合物濃度を低減させ
る。希釈用の水には、系内で回収された水、あるいは新
水(工業用水)が使用される。系内で回収された水の利
用については後述する。希釈後の焼却灰スラリの濃度
は、5〜25質量%の範囲とすることが好ましく、より
好ましくは10〜20質量%である。
て、固液分離装置(図示せず)に送られる。固液分離装
置には、フィルタプレスあるいはベルトフィルタなどの
公知の装置を使用することができる。焼却灰スラリは、
固液分離装置にて脱水され、含水率50〜70質量%の
固形物とされる。焼却灰スラリ中の塩素化合物は、脱水
された水とともに外部に排出される。焼却灰スラリを脱
水する際には、焼却灰スラリに新水(工業用水)を加え
ながら行なうことが好ましい。
セメント原料用の無機質材料として有利に用いることが
できる。この固形物は、水分を含んでいるため、セメン
トの製造工場に輸送する際にも、飛散しにくい。但し、
上記固形物は、セメント原料用の無機質材料としてその
まま用いるにはやや含水率が高い傾向にあるため、セメ
ントの製造工場内の廃熱を利用するなどして、加熱乾燥
し、含水率を低減させた後に用いることが好ましい。
おいては、受入ホッパ内の気体を水を用いて脱臭するよ
うにされている。また、上記気体の脱臭処理に用いた
水、焼却灰、又は焼却灰スラリから分離された水、そし
て焼却灰から除去された金属鉄材料、金属アルミニウム
材料、及び粗大粒子から浸み出た水を回収し利用できる
ようにされている。次に、受入ホッパ内の気体の処理、
並びに水の回収利用について説明する。
す、排気ファン24によって、トレイスクラバ25に送
られる。気体は、トレイスクラバ25の内部に設置され
ている散水機26から散水された水と接触し、脱臭され
る。脱臭された気体は、トレイスクラバ25の上部から
外部に排出される。散水機26から散水された水は、ト
レイスクラバ25の底部に貯留され、別に供給された新
水(工業用水)とともに、ポンプ27によって、再び散
水機26に送られる。トレイスクラバ25の底部に貯留
された水の一部は、ピット28に送られる。ピット28
に送られた水は、ポンプ29にて、スラリ受タンク18
に送られる(図2参照)。
ラリを輸送すると、これらに含まれている水が、台座と
チェーンとの隙間から流出することがある。このため、
チェンコンベア4、9a、9b、11のそれぞれには、
台座とチェーンとの隙間から流出した水を回収するため
の排水溝が設けられている(図示せず)。これにより焼
却灰、又は焼却灰スラリに含まれている水の一部が分離
される。
ット61に送られる(図1参照)。また、チェンコンベ
ア9aから回収された水は、撹拌機付き回収水槽91に
送られ、一方、チェンコンベア9bから回収された水
は、ピット92に送られる(図1参照)。
属鉄材料、金属アルミウム材料選別機7によって焼却灰
から除去された金属アルミウム材料、そして、振動篩装
置8によって焼却灰から除去された粗大粒子から浸み出
た水は、それぞれピット62に送られる(図1参照)。
て、撹拌機付き回収水槽91に送られる(図1参照)。
一方、ピット92に送られた水は、ポンプ93にて、バ
ルブ94を介して撹拌機付き回収水槽91に送られる
(図1参照)。なお、撹拌機付き回収水槽91には、新
水(工業用水)も送られている。撹拌機付き回収水槽9
1に送られた水は、ポンプ95にて、バルブ96を介し
て散水機81に送られる(図1参照)。
ピット111に送られる(図2参照)。ピット111に
送られた水は、ポンプ112にて、粉砕装置11に送ら
れる(図2参照)。
業的に安全に、焼却灰からセメント原料として有利に用
いられる無機質材料を得ることができる。
おける、焼却灰から金属鉄材料、金属アルミニウム材
料、及び粗大粒子を除去する工程の一例を示すフロー図
である。
おける、焼却灰に湿式粉砕処理と脱塩処理とを施す工程
の一例を示すフロー図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 都市ゴミ焼却炉にて発生した焼却灰に湿
式粉砕処理と脱塩処理とを施してセメント原料として有
利に用いられる無機質材料を得る方法であって、該湿式
粉砕処理の前に金属アルミニウム材料を除去する処理を
行なうことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 金属アルミニウム材料の除去処理を行っ
た後、金属アルミニウム材料が除去された焼却灰に水を
加えて、スラリー状にし、これを篩を用いて分級して、
粗大粒子を除去する処理を含む請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 金属アルミニウム材料が除去された焼却
灰を篩上に供給し、次いで、該焼却灰に散水して、これ
をスラリー状にし、篩を通過させて分級することを特徴
とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のうちのいずれかの項に
記載の方法によって得られた無機質材料を含むセメント
原料。 - 【請求項5】 都市ゴミ焼却炉にて発生した焼却灰から
金属鉄材料を除去する工程、金属鉄材料が除去された焼
却灰から金属アルミニウム材料を除去する工程、金属ア
ルミニウム材料が除去された焼却灰に水を加えて、スラ
リー状にし、これを篩を用いて分級して、粗大粒子を除
去する工程、粗大粒子が除去されたスラリー状焼却灰を
湿式粉砕する工程、そして粉砕されたスラリー状焼却灰
を脱塩する工程を含む焼却灰からセメント原料として有
利に用いられる無機質材料を得る方法。 - 【請求項6】 粗大粒子を除去する工程にて粗大粒子が
除去されたスラリー状焼却灰を、一旦焼却灰貯留サイロ
に貯留する工程を含み、かつ粗大粒子が除去されたスラ
リー状焼却灰を焼却灰貯留サイロに輸送する際に、水分
離機構を備えたコンベアを用い、該コンベアにて、スラ
リー状焼却灰から水の一部を分離して、その分離水を、
焼却灰に加える水として用いることを特徴とする請求項
5に記載の方法。
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JP2001274748A JP5052720B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 焼却灰の処理方法 |
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ID=19099731
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Country Status (1)
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