JP2005246129A

JP2005246129A - 飛灰からの有価物回収方法

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Publication number: JP2005246129A
Application number: JP2004056159A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishida; 博章石田; Hideaki Teiji; 英明定司; Katsuya Isaka; 勝哉伊坂; Masao Furusawa; 正夫古澤; Koji Nakayama; 孝司中山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】廃棄物の焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから、煤塵、ハロゲン化物およびＨｇを高い効率で除去するとともに、それらを有効に回収する方法を提供する。
【解決手段】(1)廃棄物の焼却炉から排出される排ガス中の飛灰を１００℃以上の温度域において塩基性薬剤を用いて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収する第１の工程、および前記乾式捕集で未捕集の排ガス中の飛灰を１００℃未満の温度域において塩基性薬液に接触させて該薬液を含む溶液中に移行させた後、該溶液から水銀化物を固液分離して回収する第２の工程を有する飛灰からの有価物回収方法、および(2)前記第１の工程で捕集した飛灰を水洗浄に替えて、前記第２の工程の飛灰を含む溶液と混合して、ハロゲン化物と水銀化物を固液分離して回収する前記(1)に記載の飛灰からの有価物回収方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、廃棄物の焼却工程において発生する飛灰から有価物を回収する方法に関する。ここで、廃棄物の焼却工程とは、単なる廃棄物の燃焼による焼却のみならず、加熱による熱分解、部分燃焼、ガス化または加熱溶融を含む広義の廃棄物の加熱処理を意味する。

事業における生産活動、流通活動、消費活動などの各場面から排出される廃棄物の量は、近年特に増大し、その質も複雑化してきた。この変化に対応して１９７０年には廃棄物処理法が制定され、一般廃棄物および産業廃棄物の定義およびその処理責任の所在が明確化された。その後、廃棄物の適正な処理だけでなく、その発生の抑制、資源としてのリサイクルなどが重要となったのを背景として、１９９１年には大幅な法改正が行われ、さらに、リサイクル関係法が整備され、現在に至っている。

廃棄物は、事業活動にともなって発生する燃え殻、汚泥、廃プラスチック、金属屑などと、それ以外の一般廃棄物とに分類されており、これらの多種多様な廃棄物を、資源またはエネルギーとして適正にリサイクルないしは回収する方法が重要な課題となっている。廃棄物を処理して資源またはエネルギーを回収する方法として下記の方法が開示され、または実施されている。

非特許文献１には、廃棄物の焼却工程で発生する飛灰を、ホットサイクロンおよび廃熱ボイラー設備により、重力沈降方式で捕集する工程と、その後段に消石灰を噴霧してバグフィルターなどの乾式集塵機で飛灰を捕集する工程とにより構成される廃棄物の処理方法が開示されている（以下、「新日鉄方式」と記す）。

非特許文献２および非特許文献３には、廃棄物をプレス・脱ガスチャンネルに導入し、圧縮して脱ガス効率を向上させるとともに熱分解するステップと、脱ガスチャンネルで発生したガスを高温反応炉に導入するとともに、熱分解物を燃焼させて高温下で金属や無機質成分を溶解するステップと、高温反応炉で改質された粗合成ガスを精製するステップと、粗合成ガスを直接湿式洗浄して飛灰を除去し、水処理により有用な金属水酸化物、混合塩として分離回収するステップとからなる廃棄物のガス化改質方法が開示されている（以下、「サーモセレクト方式」と記す）。

また、特許文献１には、重金属を含む焼却灰または飛灰に意図的に塩化物を添加して加熱処理を行った後、水溶液に濃縮させ、その後、固液分離して亜鉛、鉛などの重金属類を回収する方法が開示されている（以下、「同和鉱業方式」と記す）。

しかしながら、上記の各方法には、下記の問題がある。すなわち、新日鉄方式においては、焼却工程で発生する飛灰を含む排ガス中に含まれる塩化水素（ＨＣｌ）、臭化水素（ＨＢｒ）、弗化水素（ＨＦ）などのハロゲン化物を低減するのは困難であり、また、同時に排ガスに含まれる水銀（Ｈｇ）を捕集することも困難である。また、サーモセレクト方式では、焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから煤塵量、つまり飛灰量を低減することが難しい。さらに、同和鉱業方式は、ハロゲン化物の回収ではなく、亜鉛、鉛などの重金属の回収方法であり、その処理が複雑であることに加えて、Ｈｇの除去に関しては開示がない。

新日本製鐵株式会社発行のカタログ：Cat．No. EWC003（1998.10）：「直接溶融・資源化システム」、p5〜18

ふぇらむ Vol.8 (2003) No.12 p895〜899 川崎製鉄株式会社発行のカタログ：「川鉄サーモセレクト方式資源リサイクルプラント」、p3〜12 特開平７−２１４０２９号公報（特許請求の範囲、段落〔０００８〕および段落〔０００９〕）

本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、廃棄物の焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから、煤塵およびＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどのハロゲン化物、さらにはＨｇを高い効率で除去するとともに、飛灰から前記ハロゲン化物および水銀化物を回収する方法を提供することにある。

本発明者らは、上述の課題を解決するために、従来の問題点を踏まえて、焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから、煤塵、ハロゲン化物およびＨｇを高い効率で除去するとともに、飛灰からハロゲン化物および水銀化物を回収する方法を研究し、下記の（ａ）〜（ｇ）の知見を得て、本発明を完成させた。

（ａ）焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから、煤塵、およびＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどのハロゲン化物、およびＨｇを高効率で除去するためには、１００℃以上の温度域において乾式で飛灰を捕集する操作と、上記操作の後に１００℃未満の温度域において湿式で飛灰を捕集する操作とが必要である。

（ｂ）煤塵を回収するには、１００℃以上の温度域で消石灰などの塩基性薬剤を用いて飛灰を捕集固定した後、水洗浄して固液分離する方法が有効である。この方法によれば、飛灰中のＣ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などが固相中に移行する一方、水溶性の塩素などのハロゲン化物は液相中に移行するので、容易に固液分離できる。

（ｃ）ハロゲン化物を回収するには、上記（ｂ）の方法により大部分を液相中に移行させるのが有効であるが、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどの一部のガスはバグフィルターを通過するので、上記（ｂ）の操作の後に、１００℃未満の温度域において苛性ソーダなどの薬液を用いて、上記のガスを固定した後、固液分離操作を行う必要がある。

（ｄ）Ｈｇは蒸気圧が高く、低温で回収するほど回収効率が高くなるため、１００℃未満の温度域で湿式により回収するのが効果的である。水銀化物は難溶性であるため、溶液中において固液分離するのが簡便である。

（ｅ）消石灰などの塩基性薬剤を用いて固定、捕集した飛灰を水洗浄する場合に、水に替えて、苛性ソーダなどの塩基性薬液を用いて溶液中に移行させた飛灰を含む水溶液を混合することにより、ハロゲン化物と水銀化物を同時に固液分離して回収することが可能である。過剰な洗浄水を加える必要がなくなり、プロセスの簡略化につながる。

（ｆ）廃棄物の焼却炉において、廃棄物中の炭素および水素の燃焼に必要な酸素量よりも、支燃性ガス中の酸素量が少ない還元雰囲気で燃焼処理することにより、飛灰中に含まれるＨｇは不溶性の塩化第一水銀（Ｈｇ₂Ｃｌ₂）、あるいは不溶性の硫化物（ＨｇＳまたはＨｇ₂Ｓ）を形成するので、第２の工程において固液分離する際に、固相として水銀化物を容易に分離回収できる。

（ｇ）上記（ｂ）の方法で固液分離した後の固体物には、Ｃ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などが多量に含まれるので、再度、焼却炉に装入することにより、Ｃは燃焼してＣＯまたはＣＯ₂となり、また、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などは溶融してスラグ化する。スラグは路盤材として有効利用できるので、より一層の有価物回収を図ることができる。

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記の（１）〜（４）に示す飛灰からの有価物の回収方法にある。

（１）廃棄物の焼却炉から排出される排ガス中の飛灰を１００℃以上の温度域において塩基性薬剤に接触させて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収する第１の工程、および前記乾式捕集で未捕集の排ガス中の飛灰を１００℃未満の温度域において塩基性薬液に接触させて該薬液を含む溶液中に移行させた後、該溶液から水銀化物を固液分離して回収する第２の工程を有する飛灰からの有価物回収方法（以下、「第１発明」とも記す）。

（２）前記第１の工程で捕集した飛灰を水洗浄に替えて、前記第２の工程の飛灰を含む溶液と混合して、ハロゲン化物と水銀化物を固液分離して回収する前記（１）に記載の飛灰からの有価物回収方法（以下、「第２発明」とも記す）。

（３）前記廃棄物の焼却炉において還元雰囲気にて焼却処理を行う前記（１）または（２）に記載の飛灰からの有価物回収方法（以下、「第３発明」とも記す）。

（４）前記第１の工程で捕集した飛灰の一部または全部を、前記廃棄物の焼却炉に装入する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の飛灰からの有価物回収方法（以下、「第４発明」とも記す）。

本発明において、「塩基性薬剤」とは、消石灰をはじめとして、生石灰、苛性ソーダ、水酸化マグネシウムなどの塩基性物質を１種または２種以上含有する薬剤を意味する。

「塩基性薬液」とは、苛性ソーダをはじめとして、炭酸ナトリウム、消石灰などの塩基性物質を１種または２種以上含有する薬剤の溶液を意味する。

「ハロゲン化物」とは、廃棄物中に含有される塩素との化合物（ＨＣｌ）のほか、難燃材廃棄物に由来する臭素との化合物（ＨＢｒ）、廃プラスチックなどに含有される弗素との化合物（ＨＦ）などをいう。

また、「水銀化物」とは、塩化第一水銀（Ｈｇ₂Ｃｌ₂）、硫化水銀（ＨｇＳまたはＨｇ₂Ｓ）などの、水銀との化合物をいう。

そして、「有価物」とは、上記のハロゲン、ハロゲン化物、水銀、水銀化物などを意味する。

本発明の方法によれば、廃棄物の焼却過程で発生する飛灰を含む排ガスを、薬剤を用いて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収するとともに、乾式では未捕集の飛灰を薬液に接触させて薬液を含む溶液中に移行させた後、水銀化物を固液分離して回収することにより、煤塵、およびＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどのハロゲン化物、さらにはＨｇを高い効率で除去するとともに、飛灰から前記ハロゲン化物および水銀化物を回収できる。

前記のとおり、本発明は、廃棄物の焼却炉から排出される排ガス中の飛灰を１００℃以上の温度において塩基性薬剤に接触させて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収する第１の工程、および前記乾式捕集では未捕集の排ガス中の飛灰を１００℃未満の温度において塩基性薬液に接触させて該薬液を含む溶液中に移行させた後、溶液から水銀化物を固液分離して回収する第２の工程を有する飛灰からの有価物回収方法である。さらに、前記の（ａ）〜（ｇ）の知見に説明を加えながら、本発明の方法について詳述する。

本発明者らは、廃棄物の焼却により発生する排ガス中の煤塵、ハロゲン化物および水銀の含有率を微量レベルまで低減する方法を研究し、下記の結果を得た。

表１は、飛灰を含む排ガスに、本発明を構成する主要な各操作を施した場合の、煤塵、ならびにＨＣｌ、ＨＢｒおよびＨＦといったハロゲン化物、ならびにＨｇの低減効果を示す。

同表において、効果の程度を示す○印は煤塵や元素などの低減率が９２〜１００％を示し、△印は８０〜９６％を示し、そして×印は７０〜９０％を示す。

表２は、飛灰を含む排ガスに、前記表１の各操作に加えて、薬剤、薬液および固液分離を加えた操作を施した場合の、煤塵、ハロゲン化物および水銀化物の回収効果を示す。

同表において、効果の程度を示す○印、△印および×印の煤塵や元素などの低減率の範囲は、前記の表１の場合と同様である。

上記の表１および表２の結果に基づき、第１発明を裏付ける下記の（ａ）〜（ｄ）の知見を得た。

（ａ）焼却工程で発生する飛灰を含む排ガスから、煤塵、ハロゲン化物およびＨｇを高効率で除去するためには、１００℃以上の温度域において乾式で飛灰を捕集する操作と、上記操作の後に１００℃未満の温度域において湿式で飛灰を捕集する操作とが必要である。すなわち、いずれか一方のみの操作では、煤塵、ハロゲン化物および水銀化物を全て微量レベルまで低減することはできない。

ここで、１００℃以上の温度域において乾式で飛灰を捕集する操作とは、例えば、バグフィルターなどの濾過式集塵装置、電気集塵装置、ホットサイクロン装置などがあるが、煤塵を微量レベルまで低減するためにはバグフィルターを用いることが好ましい。また、煤塵の捕集効率を向上させるには、バグフィルター内部での結露を防止して目詰まりの防止を図ることが効果的であるので、１００℃以上の温度域において乾式で操作する必要がある。

なお、前記の乾式操作の上限温度は特に規定しないが、バグフィルターなどの濾布として非金属の繊維製材質の濾布を使用する場合には、その耐熱温度の制約から、２５０℃程度以下とするのが好ましい。

１００℃未満の温度域において湿式で飛灰を捕集する操作には、薬液を噴霧する湿式の洗浄塔を用いる方法のほかに、電気集塵装置を用いる方法などもあるが、ハロゲン化物およびＨｇを微量レベルまで低減するためには、気液反応を有効に利用できる向流式の湿式洗浄塔が好ましい。また、ハロゲン化物、および低温においても蒸気圧の高いＨｇをはじめとする低沸点金属の捕集効率を向上させるためには、低温における捕集操作が効果的であることから、１００℃未満の温度域において湿式にて操作を行う必要がある。

（ｂ）煤塵を回収するには、１００℃以上の温度域において消石灰などの塩基性薬剤を用いて飛灰を捕集固定した後、水洗浄して固液分離する方法が有効である。この方法によれば、飛灰に多く含まれるＣ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などが固相中に移行する一方、水溶性の塩素をはじめとするハロゲン化物は液相中に移行するので、固液分離が容易となる。

ここで、塩基性薬剤とは消石灰をはじめとして、生石灰、苛性ソーダおよび水酸化マグネシウムなどの塩基性薬剤を１種または複数種を含有する薬剤を意味する。

なお、溶液中に溶解しているハロゲン化物からＣｌ、Ｂｒ、Ｆなどを回収する方法としては、公知の析出法、蒸発法などを用いることができる。

（ｃ）ハロゲン化物を回収するためには、上記（ｂ）の方法により大部分のハロゲン化物を液相中に移行させるのが有効であるが、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどの一部のガスはバグフィルターを通過するので、（ｂ）の操作の後に、１００℃未満の温度域において塩基性薬液を用いて、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどのガスを固定した後、固液分離する必要がある。ここで、「塩基性薬液」とは、苛性ソーダをはじめとして、炭酸ナトリウム、消石灰などの塩基性物質を１種または２種以上含有する薬剤の溶液を意味する。また、「ハロゲン化物」とは、廃棄物中に含有される塩素との化合物、難燃材廃棄物に由来する臭素との化合物、廃プラスチックなどに含有される弗素との化合物などをいう。

（ｄ）Ｈｇは蒸気圧が高いため、蒸気圧の低い低温で回収するほど効果的であり、１００℃未満の温度域において湿式で回収するのが効果的である。水銀化物は難溶性であるのため、溶液中において固液分離し、固相として回収するのが簡便である。なお、水銀化物からのＨｇの回収には、蒸発法などの公知の方法を用いることができる。

さらに、第２発明〜第４発明を裏付ける（ｅ）〜（ｇ）の知見を得た。

（ｅ）消石灰などの塩基性薬剤を用いて固定、捕集した飛灰を水で洗浄する場合に、水に替えて、苛性ソーダなどの塩基性薬液を用いて溶液中に移行させた飛灰を含む水溶液を混合することにより、ハロゲン化物と水銀化物を同時に固液分離して回収することが可能である。これは、消石灰と苛性ソーダがともに塩基性薬剤であるために実施可能な方法であり、過剰な洗浄水を加える必要がなくなり、プロセスの簡略化につながる。

（ｆ）廃棄物の焼却炉における燃焼処理の方法として、廃棄物中の炭素および水素の燃焼に必要な酸素量よりも、支燃性ガス中の酸素量が少ない還元雰囲気で燃焼処理する方法と、酸素が過剰の酸化雰囲気で燃焼処理する方法とがある。酸化雰囲気にて焼却処理する場合には、飛灰中に含まれるＨｇは水溶性の塩化第二水銀（ＨｇＣｌ₂）を形成するため、第２の工程における湿式操作で液相側に移行し、したがって、水銀化物の分離回収の収率は比較的低い。

これに対して、還元雰囲気にて焼却処理する場合には、飛灰中に含まれるＨｇは不溶性の塩化第一水銀（Ｈｇ₂Ｃｌ₂）、あるいは不溶性の硫化水銀（ＨｇＳまたはＨｇ₂Ｓ）を形成するので、第２の工程において固液分離する際にこれらの化合物は固相として回収できる。したがって、水銀化物の分離回収が一層容易となり、回収率も向上する。

（ｇ）上記（ｂ）の方法で固液分離した後の固体物は、Ｃ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などを多く含むので、焼却炉にリターンし、装入することにより、Ｃは燃焼してＣＯまたはＣＯ₂となり、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などは溶融してスラグ化する。したがって、路盤材として有効利用でき、より一層の有価物回収を図ることができる。

次に、本発明のプロセス構成について、従来技術と比較して説明する。図１は、新日鉄方式のプロセス構成を模式的に示す図である。前述のとおり、この方式は、焼却炉１で発生する飛灰を、ホットサイクロンおよび廃熱ボイラー設備８において重力沈降させ捕集する工程と、その後段に消石灰を噴霧してバグフィルター３１などの乾式集塵機で飛灰を捕集する工程とにより構成されており、処理後の排ガスは煙突５から放散する。

図２は、サーモセレクト方式のプロセス構成を模式的に示す図である。サーモセレクト方式は、高温反応炉（焼却炉１）で発生する飛灰を、苛性ソーダを含むアルカリ薬液を噴霧して湿式で捕集する工程（湿式洗浄塔４１）により構成されている。

図３に、本発明の飛灰からの有価物回収方法のプロセス構成の一例を模式的に示す。上記の図１および図２の構成に対して、本発明の方法は、焼却炉１から排出される排ガスに塩基性薬剤として消石灰を噴霧して乾式捕集装置３としてのバグフィルターで飛灰を乾式で捕集した後、飛灰を水洗浄し、固液分離装置６によりハロゲン化物を固液分離して液相中に回収する第１の工程と、乾式集装置３の後段で、塩基性薬液を噴霧して湿式捕集装置４としての湿式洗浄塔において飛灰を湿式捕集した後、飛灰を含有する溶液から固液分離装置７により水銀化物を固液分離して固相中に回収する第２の工程を有する。同図に示された急冷減温塔２は、必要に応じて設置すればよい。同図の例では、急冷減温塔２において重力沈降した粒子を捕集し焼却炉１に戻す操作を行っており、これは、図１のプロセス構成図における廃熱ボイラー８と同様の役割を有する。

図４は、前記第１の工程で捕集した飛灰を、前記第２の工程の飛灰を含む溶液と混合して、ハロゲン化物と水銀化物を固液分離して回収する第２発明のプロセス構成の例を模式的に示す図である。第１の工程において過剰な洗浄水を加える必要がないので、プロセスの簡略化が可能である。

本発明の飛灰からの有価物回収方法の効果を確認するため、以下に示す試験を行い、その結果を評価した。

（本発明例１）
産業廃棄物の日間処理能力が１０トン（ｔ）のガス化溶融炉から排出される排ガス中の飛灰を処理するための試験操業を行った。試験に供した産業廃棄物の組成を表３〜表５に示す。

上記の表において、試料Ａは自動車シュレッダーダスト（以下「ＡＳＲ」とも称する）であり、試料Ｂは家電廃プラスチックである。また、試料Ａおよび試料Ｂの成分組成は、質量含有率（％）により表示した。

図５は、本発明例の飛灰からの有価物回収方法を産業廃棄物のガス化溶融処理に適用したプロセス構成の例を模式的に示す図である。廃棄物は、ガス化溶融炉１１に装入され、１１５０℃の高温にて部分燃焼（すなわち、還元雰囲気における燃焼）により、ガス化溶融処理された。飛灰を含む生成ガスは急冷減温塔２に送られ、水噴霧により１７０℃まで急冷された。急冷減温塔２の下部から排出された飛灰は、全量が前段のガス化溶融炉１１に戻され、再度炉内に装入された。飛灰を含む生成ガスに対して、バグフィルター３１の手前にて塩基性薬剤（消石灰）を噴霧し、ハロゲン化物を含む飛灰を固体粒子の状態で捕集した。これに水を加えて固液分離装置６においてハロゲン化物を液相中に回収した。

さらに、バグフィルターを通過した微量の飛灰を含む生成ガスを、湿式捕集装置の湿式洗浄塔４１に送り、５５℃の温度にて塩基性薬液の苛性ソーダ溶液を噴霧して、飛灰を溶液中に捕集した。その飛灰含有溶液を固液分離装置７に送り、水銀化物を固相として回収した。飛灰を除去した清浄な生成ガスは、ガスエンジンおよびガス焚きボイラー９にて燃焼させ、熱回収および電力回収を図った後、その排ガスは煙突５から排出された。

表６に、この試験により得られた湿式洗浄塔出側における排ガス中の煤塵、ハロゲン化物および水銀化物の濃度の測定結果を示した。なお、同表において、排ガス中の煤塵の測定は、ＪＩＳＺ８８０８に規定された方法により、また、ＨＣｌ、ＨＢｒおよびＨＦは、ＪＩＳＫ０１０７などに規定された測定方法により、そして、Ｈｇは、ＪＩＳＫ０２２２に規定された測定方法により、それぞれ測定した。

同表の結果から、排ガス中の煤塵濃度は微量レベルまで低下しており、また、ハロゲン化物および水銀化物については、分析限界以下の極微量レベルまで低減していることが確認できた。

また、表７にハロゲン化物および水銀化物の形態で回収されたＣｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率を示した。ここで、上記元素の回収率は、回収されたハロゲン化物中の各元素の総量を、前記表４および表５に示された廃棄物中の各元素成分の組成から求められる各元素の総量で除して、百分率で表示した値である。

同表の結果から、廃棄物中に含有されていたＣｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの９２〜９９％が、ハロゲン化物および水銀化物の形態で回収されたことが判明した。

（本発明例２）
前記の本発明例１と同じく、下記の第２発明に関する試験操業を行った。産業廃棄物をガス化溶融炉１１に装入してガス化溶融処理し、バグフィルター３１の手前にて塩基性薬剤の消石灰を用いてハロゲン化物を含む飛灰を固定して捕集し、この飛灰を水で洗浄する代わりに、飛灰に第２工程において苛性ソーダなどの薬液を用いて溶液中に移行させた飛灰を含む水溶液を混合することにより、ハロゲン化物および水銀化物を固液分離処理し、有価物を回収した。なお、表３〜表６に示される廃棄物試料の成分組成、ならびに煙突出側における排ガス中の煤塵および元素成分は、本発明例１の場合と同じである。
本発明例２の試験では、第１の工程において過剰な洗浄水を加える必要がないので、プロセスの簡略化につながった。

表８に、ハロゲン化物および水銀化物の形態で回収されたＣｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率を示した。

同表の結果によれば、Ｃｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率は、９６〜１００％と非常に高く、本発明例１で得られた結果をさらに上回る優れた回収率が得られた。

（比較例１）
図５に示した本発明例１の飛灰からの有価物回収方法において、湿式洗浄塔４１を省略し、湿式洗浄塔３１の出側からの排ガスを煙突５にバイパスさせるプロセス構成として試験操業を行った。

表９および表１０に、バグフィルター３１の出側における排ガス中の煤塵、ハロゲン化物および水銀化物の濃度と、各成分の回収率を示した。

この試験では、湿式洗浄塔を省略しているために、排ガス中のＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦおよびＨｇの各濃度は、いずれも本発明例１および２と比較して高かった。またＣｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率も、本発明例１および２と比較して低く、劣った結果であった。

（比較例２）
図５に示した本発明例１の飛灰からの有価物回収方法において、バグフィルター３１を省略し、急冷減温塔２の出側から排ガスを湿式洗浄塔４１の入側までバイパスさせたプロセス構成として試験操業を行った。表１１に、排ガス中のＣｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率を示した。

この試験では、バグフィルターを省略しているために、Ｃｌ、Ｂｒ、ＦおよびＨｇの回収率は、本発明例１および２のいずれよりも低い結果となった。

本発明の方法によれば、廃棄物の焼却過程で発生する飛灰を含む排ガスに薬剤を接触させて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収するとともに、乾式では未捕集の飛灰を薬液に接触させて薬液を含む溶液中に移行させた後、水銀化物を固液分離して回収することにより、煤塵、およびＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦなどのハロゲン化物、さらにはＨｇを高い効率で除去するとともに、飛灰から前記ハロゲン化物および水銀化物を回収できる。したがって、本発明の飛灰からの有価物回収方法は、環境対応ニーズに適合するとともに、資源リサイクルの面でも広く適用できる。

新日鉄方式のプロセス構成を模式的に示す図である。サーモセレクト方式のプロセス構成を模式的に示す図である。本発明の飛灰からの有価物回収方法のプロセス構成の一例を模式的に示す図である。本発明の有価物回収方法の他のプロセス構成の一例を模式的に示す図である。本発明の飛灰からの有価物回収方法を産業廃棄物のガス化溶融処理に適用したプロセス構成の例を模式的に示す図である。

符号の説明

１：焼却炉、１１：ガス化溶融炉、２：急冷減温塔、３：乾式捕集装置、
３１：バグフィルター、４：湿式捕集装置、４１：湿式洗浄塔、５：煙突、
６：固液分離装置、７：固液分離装置、８：廃熱ボイラー、
９：ガスエンジンおよびガス焚きボイラー

Claims

廃棄物の焼却炉から排出される排ガス中の飛灰を１００℃以上の温度域において塩基性薬剤に接触させて乾式で捕集した後、水洗浄によりハロゲン化物を固液分離して回収する第１の工程、および前記乾式捕集で未捕集の排ガス中の飛灰を１００℃未満の温度域において塩基性薬液に接触させて該薬液を含む溶液中に移行させた後、該溶液から水銀化物を固液分離して回収する第２の工程を有することを特徴とする飛灰からの有価物回収方法。
前記第１の工程で捕集した飛灰を水洗浄に替えて、前記第２の工程の飛灰を含む溶液と混合して、ハロゲン化物と水銀化物を固液分離して回収することを特徴とする請求項１に記載の飛灰からの有価物回収方法。
前記廃棄物の焼却炉において還元雰囲気にて焼却処理することを特徴とする請求項１または２に記載の飛灰からの有価物回収方法。
前記第１の工程で捕集した飛灰の一部または全部を、前記廃棄物の焼却炉に装入することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の飛灰からの有価物回収方法。