JP2010247045A - 焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】焼却灰の触媒能及び吸着能を賦活させる技術を提供する。
【解決手段】焼却灰を微粉状に粉砕処理してから、チタンの酸化物と混合し、低酸素雰囲気または、還元雰囲気において加熱する。これにより、焼却灰に含有される金属化合物類が、難溶性金属化合物に変化し、触媒作用と吸着能が賦活化され、有用な触媒となる。該触媒は、焼却灰低温再焼却触媒、脱水反応または、水素付加反応触媒、および脱臭触媒として有用な触媒である。
【選択図】なし

Description

本発明は焼却灰を有効利用するための焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法に関し、特に、焼却灰が含有する各種金属を難溶性金属化合物に変化させるとともに触媒能と吸着能を賦活させて、安全で触媒活性が増加した焼却灰とする焼却灰の資源化方法に関する。
我が国では家庭や事務所から出るゴミや事業所から排出される産業廃棄物の増加とその処理、処分に係る問題が、各地で論議されるようになってきたが、全国各地のゴミは増え続けており、不法に投棄されるゴミによる環境汚染も発生してきた。廃棄物というごみは、これまで減ることはなく増え続け、処理に伴って有害な物質も発生するなど、量と質の両面から問題点が多く、二酸化炭素やフロンによる地球の温暖化、ダイオキシンをはじめとする有害物質による環境汚染などの公害問題は地球規模にまで拡大している。昨今、発ガン性物質ダイオキシンが焼却灰の中に含まれているという問題が現実に起こり、その解決が緊急対策として浮上してきている。
ごみ処理は、一般に、埋め立て処理、またはごみ減量化のため焼却処理を行っていることが多いが、焼却処理後では副次的に焼却灰が発生する。廃棄物の処理義務は自治体にあり、自治体の長の判断によって処理されるが、焼却灰は捨てると廃棄物であり、再生すれば資源となる。循環型社会形成推進基本法が制定されて、焼却灰も再生資源として利用することを奨励している自治体が増えているのが現状である。
日本は世界一の焼却炉の保有国で、ゴミの75%を焼却により減容している。処理方法も1000℃以上の高温で焼却し、発生してくる主灰(底灰)や飛灰をさらに1200℃以上で高温溶融し、冷却してスラグ化することを主流にしている。これらは大きなCOの発生源であり、大気を処分場化したものである。また、焼却後の主灰、飛灰については、灰の中に有害な有機塩素化合物や重金属類が多く含まれている。これらのものは、ごみを焼却する時点で、ゴミ中に含まれている塩素分が高熱によって分解された金属類と化学反応を起こし塩素化合物になるものであり、重金属類は熱による酸化作用では十分に処理されない。特に有害指定されている重金属類は、減酸素雰囲気の還元炉に於いて還元反応をしなければならない。
例えば、都市ゴミ焼却灰から、特に重金属を多量に含む飛灰を主原料として、無害化された保水性セラミックス製品を製造する方法が提案されている。これは、都市ゴミ由来の食塩を多量に含み、ダイオキシン発生の元にもなる飛灰を主原料とし、まずセッコウを加えて加熱過程の水熱状態で反応させて塩化カルシウムと硫酸ソーダに変性して、低温度で塩素を放出させる、このとき、強い還元状態で焼成することにより熱エネルギーを約30%少なく焼成できる。(特許文献1参照)、また、処理対象物質中のそれら重金属を、簡易に効率よく、かつ安価に不溶化する方法として、都市ごみ、産業廃棄物、下水汚泥などの固形廃棄物の焼却灰、排ガスの集塵灰、土壌などのように、水銀、銅、鉛、カドミウムなどの重金属、さらに砒素、セレンあるいは6価クロムを含む物質も対象とし、粒子径2mm以下の粉末の硫化鉄を0.1%以上添加して、混合処理して重金属類を不溶化する方法(特許文献2参照)や、焼却灰に添加して溶融するための、アルミニウムと酸化鉄、チタン酸化物、マンガン酸化物からなる酸化発火性混合物が提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、こうした従来の技術は焼却灰からセラミック製品や固化体の製造、セメント製品の原料としての利用や、焼却灰の無害化に関する技術がほとんどであった。従来技術の中で特異的な例として目に付くのは、産業廃棄物の再生利用を図りつつ、高い触媒活性を示す酸化触媒を安価かつ容易に得る方法が提案されている。この方法は、カルシア源及びフェライト源のうちの少なくとも一方を含む少なくとも一種の廃棄物を少なくとも一部に含む原料を準備する原料準備工程と、前記原料を酸素雰囲気で600〜1449℃に加熱することにより、Ca2 Fe2 5 の組成式を有するカルシウムフェライト及びCaFe2 4 の組成式を有するカルシウムフェライトのうちの少なくとも一種を含む酸化触媒を得る焼成工程からなる酸化触媒の製造方法である(特許文献4参照)。
一方、脱臭に関係する技術に関し、従来、各種の悪臭発生源を脱臭する技術は数多く知られている。悪臭の原因を究明するため、各種の確認テストを行ったところ、公知の脱臭用材はアンモニアやアミン類の脱臭には効果があるものの、メルカプタン類に対する脱臭性能が弱いため、臭気が残存することが判明している。悪臭は多種多様に存在し、これに対処する方法としては、他の香りを発散させ悪臭と混合させてマスキングしてしまう方法と、吸着剤により悪臭を吸着除去する方法、悪臭を熱等により分解させる方法等があり、原理的には吸着除去が簡便であり優れた脱臭効果を発揮する。
既知の脱臭方法としては、例えば、活性炭を用いる方法がある(特許文献5参照)。この方法は、脱臭効果は高いが処理剤としての活性炭は高価であるため、ランニングコストが高くなり好ましくない。また、継続して大量に用いるには入手先および量の確保が容易ではないことがある。さらに、使用後には活性炭は廃棄物となってしまうという問題がある。他の吸着剤としてのゼオライトや含水ケイ酸粘土鉱物は、天然に産出される鉱石の一種で、主成分はSiO2、Ai23、CaO、Na2O等からなり、結晶孔中の水分を加熱、減圧等により容易に放出し、その空になった結晶孔内に様々な分子を取り込み吸着する性能があり、脱臭効果を発揮する(特許文献6参照)。しかしながら、ゼオライトも活性炭の場合と同様、高価であるため、ランニングコストが高くなり好ましくない。また、含イオウ化合物による臭気を効率的に除去する有効に欠ける問題があり、使用後のゼオライトは廃棄物として処分しなければならない。
人間や動物の排泄物に対する脱臭用材としては、例えば、繊維素系物質又は繊維素系物質成形部材に硫酸第一鉄を含有させ該硫酸第一鉄を塩基性硫酸第二鉄に酸化させた第一脱臭用材と、塩基性物質を繊維素系物質に含有させた第二脱臭用材とから成る脱臭用材が提案されている(特許文献7参照)。この脱臭用材は、繊維素系物質に硫酸第一鉄を含浸させ、化学的脱臭を行うことにより悪臭を除去することを目的としたものであって、排泄物の脱臭にかなりの効果を挙げているが、排泄物や他の悪臭成分を嗅覚閾値(人間の臭気を感じる濃度値)以下の無臭状態にまで臭気を分解させることは困難であった。
また、排水処理工程等より発生する汚泥の焼却により得られる汚泥焼却灰を脱臭剤とする脱臭技術としては、例えば、排水処理工程等より発生する汚泥の焼却により得られた汚泥焼却灰を脱臭剤とし、特に含イオウ化合物を含む臭気ガスを脱臭する方法があり、汚泥を750℃以上で焼却して得られるSiO2、Al23、CaO、MgOを主成分とする汚泥焼却灰により脱臭する(特許文献8参照)また、他の焼却灰を利用した脱臭剤としては、汚泥焼却灰と酸水溶液とを接触させて得た酸処理物を成形し、次いで乾燥した多孔質粒状成形体を有効成分とする調湿材料又は脱臭剤(特許文献9参照)が提案されている。
また、土壌改良に関係する技術に関し、従来、焼却灰を利用した土壌改良材としては数多くの提案がなされている。焼却灰を土壌改良材として利用するには、焼却灰に含まれる金属類を難溶化することが第一に必要とされる。例えば、ペーパースラッジ焼却灰の性状である細孔性・多孔性を損なうことなく、高強度で重金属類の有害成分の溶出を抑制した、吸湿性や保水性を有する土壌改良材に適した粒状の固化体の製造方法を提供することを目的として、
ペーパースラッジ焼却灰に、水、生石灰並びにセメントを加え、常温から98℃までの温度で混合して粒状に造粒した成形体を水熱固化反応を利用して固化体とする、細孔性・多孔性構造を有するペーパースラッジ焼却灰水熱固化体の製造方法が提案されている(特許文献10参照)
また、 大量に廃棄物として発生するフライアッシュ灰やペーパースラッジ灰などの焼却灰を再利用し、含水量の多い軟弱土やヘドロ状汚泥を、植物の植生に好ましい団粒状の土壌環境に改良するとともに植物生体係に有害なセメントの使用量をできるだけ抑えつつ土壌強度を高め、また強度を高めることができる高含水軟弱土壌改良用団粒状固化剤が提案されている。(特許文献11参照)
セメント類などの固化材を必要としない焼却灰からの土壌改良材としては、例えば、石炭灰等の焼却灰は、未燃の炭素を含む粉粒体と完全燃焼した粉体およびクリンカー等からなるため、粉塵が発生しやすく、固まりやすい性質がありそのままで植物を植えると生育に障害を与える。一方、有機性汚泥は、汚泥単独での脱水は大変難しく、コンポスト化にも多くの手間を必要とする他、発酵により発生する臭気が強いため有効利用するには困難を伴う。そこで、石炭燃焼灰、汚泥焼却灰等の焼却灰に、活性汚泥処理等の有機性汚泥を1〜15重量%加え、凝集・脱水・乾燥して有機性汚泥の臭気が無く肥効成分の吸着・保持に優れた土壌改良材が提案されている。(特許文献12参照)
他の従来例としては、 焼却灰中のフッ素及びクロムの溶出を抑えて、土壌汚染、水質汚染を起こす恐れのない土壌改良材、草地改良材、埋め戻し材、盛土等、種々の用途に燃焼灰を有効利用できるようにするにあたり、石炭、RPF及び製紙スラッジなどを燃焼した際の排ガスを電気集塵器やバグフィルターなどで処理して得られるフッ素及びクロム含有燃焼灰に水を10〜100%(対灰)混合し、加熱して乾燥することにより、その燃焼灰中に含まれるフッ素及びクロムを不溶化するフッ素含有燃焼灰の処理方法(特許文献13参照)や、主に製紙スラッジを燃料とした流動床炉のバグフィルターで捕獲した飛灰からなる焼却灰に、塩基性アミノ酸を加えて粒状化した酸性土壌改良材であって、土壌の水素イオン指数(pH)の調整だけでなく、カルシウム及び窒素の徐放性能を有することにより、優れた肥料効果を発揮する酸性土壌改良材が提案されている(特許文献14参照)。
しかしながら、これらの土壌改良材を製造するには、比較的多量のセメントや特殊な添加物を使用することが必要であるため原材料コストが高くなる欠点があり、また、金属類の溶出抑制を長期間に亘り持続させることについてはいまだ解決なされていないという問題があった。
特開2005−47740号公報 特開2004−74051号公報 特開2000−288512号公報 特開2006−297324号公報 特開平9−215735号公報 特開2008−154915号公報 特開平11−253540号公報 特開平11−128662号公報 特開2004−136189号公報 特開2005−313032号公報 特開2002−363560号公報 特開平9−111238号公報 特開2007−313382号公報 特開2008−239831号公報
従来、焼却灰を脱水乾燥させ燃えやすくし、乾燥時に不燃物を取り除くと同時に破砕して、焼却灰の分子結晶を崩すためにハンマー粉砕機で超微粒子にした焼却灰を、減酸素雰囲気の還元炉において加熱して不安定な重金属類や有機塩素化合物(ダイオキシン類など)を触媒作用で分解し脱塩素を図るなど、ダイオキシン類処理は高温による熱分解を主流とするものであり、低温で、効率的な処理の実現には依然として問題点が残っている技術が数多く提案されてきた。この問題の解決には有害物質による環境汚染だけではなく、経済的にも膨大な設備と過剰なエネルギーを必要とした焼却主義を考え直すことが必要である。また、焼却灰は資源として再利用できる貴重な資源であるにも関わらず、焼却灰をさらに高温で熱分解させようとする考えは、資源の再生利用を基本とする循環型社会構築の方針にも反するものである。
本発明者らは、焼却灰の再利用技術の開発をなすべく鋭意研究努力を重ねる中で、焼却灰を原料として触媒を製造する技術を見出した。すなわち、本発明者らにより、焼却灰に含有する元素には触媒的要素が十二分に確保されることが判明し、この現象を実証する結果を得た。具体的には、焼却灰とチタンの複合金属を低酸素雰囲気または還元雰囲気のもとで反応させることにより複合金属触媒を製造し、この複合金属触媒を用いることにより各種置換反応が促進されることを実証したのである。
本発明の目的は、長期的な視点に基づき、焼却により中間処理された焼却灰を再生利用できる資源の確保をするためのリサイクル技術の一つとして、実用化された反応触媒を製造するものであり、焼却灰を資源化する新規な方法を提供しようとするものである。また、本発明の目的は、焼成灰を原料として、焼却により中間処理された焼却灰をさらに高温で熱分解させさらに減容したり、高温溶融し冷却してスラグ化するのではなく、300℃前後の低温度で焼却するための触媒、脱水反応または水素付加反応触媒、消臭用の触媒を提供することである。
また、本発明の目的は、焼却により中間処理された焼却灰をさらに高温で熱分解させて、減容し、高温溶融し冷却してスラグ化する従来の技術に代替するものであり、焼成灰を300℃前後の低温度で熱処理して触媒作用および脱臭作用を発揮する脱臭剤を提供することである。さらにまた、本発明の目的は、焼却により中間処理された焼却灰をさらに高温で熱分解させて、減容し、高温溶融し冷却してスラグ化する従来法とは異なり、焼成灰を300℃前後の低温度で熱処理することにより土壌改良材を製造することである。
また、本発明により、低酸素雰囲気または還元雰囲気において、加熱下にチタンの酸化物と接触反応させることで、300℃前後の低温度で焼却灰に含有される金属化合物類を難溶性金属化合物に変化させ、有機塩素化合物(ダイオキシン類など)を分解し脱塩素をはかるものである。
本発明は、以下の技術的手段からなる焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法に関するものである。
(1)焼却灰を微粉状に粉砕処理してからチタンの酸化物と混合し、低酸素雰囲気または還元雰囲気において加熱することを特徴とする焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(2)焼却灰が100から150メッシュの微粒子である(1)に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(3)チタンの酸化物が、酸化チタンおよびチタンの複合酸化物から選ばれた1種以上の化合物である(1)または(2)に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(4)焼却灰に対し、チタンとして0.0001〜0.01重量%のチタンの酸化物を混合し接触させる(1)、(2)または(3)に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(5)焼却灰が、都市ゴミの焼却から発生する焼却灰である(1)から(4)のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(6)加熱温度が、300〜900℃の雰囲気温度である(1)から(5)のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
(7)上記素雰囲気が、酸素濃度6%以下である(1)から(6)のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
また、本発明は以下の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰に関するものである。
(8)(1)から(7)のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰。
さらに、本発明は以下の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰の用途に関するものである。
(9)(8)に記載の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰の脱臭剤としての使用。
(10)(8)に記載の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰の土壌改良材としての使用。
本発明は、焼却灰からなる廃棄物から有用な触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰を製造する方法を提供するものであり、有害成分の溶出による環境への悪影響を出さない形態に変換するとともに各種の反応に適用できる触媒能と吸着能を焼却灰に付与することができる。より具体的には、焼却灰にチタン酸化物を添加混合し加熱処理することにより、有機質廃棄物である焼却灰に含有される金属化合物類を難溶性金属化合物に変化させるとともに、触媒作用と吸着能を賦活して触媒に変換する再加工法を提供するものである。本発明により、焼却灰低温再焼却用触媒、脱水反応または水素付加反応触媒、および脱臭触媒として有用な触媒を提供することができる。
本発明の焼成灰を原料とした焼却灰低温再焼却用触媒を用いることにより、焼却により中間処理された焼却灰を300℃前後で焼却処理することでカドミウム、鉛、六価クロムのような重金属類を含む異種金属化合物の混合物である焼却灰を効率よく相互分解・反応させ、重金属類を溶解度の低い溶出しにくい形態で安定して不溶化され、かつ、重金属類を含む異種金属化合物の混合物の相互分解・反応物を触媒の成分として利用することができ、触媒能と吸着能を賦活化した焼却灰とすることができる。
また、本発明は、産業廃棄物として多量に排出され処理が困難となる焼却灰を触媒能と吸着能を賦活化し脱臭剤や土壌改良材として積極的に利用するものでもあり、環境浄化、資源のリサイクル・有効利用に役立つという効果をも生み出すことができる。
本発明は、都市ごみ廃棄物を焼却により中間処理をした焼却灰を、酸素低減雰囲気または還元雰囲気の空間を持つ還元炉で、チタン系金属酸化物と接触させることにより、重金属類を含む異種金属化合物の混合物である焼却灰を効率よく相互分解・反応させ、重金属類を難溶性金属化合物に変化させるとともに触媒能と吸着能を賦活化させ、触媒に再加工することを特徴とする焼却灰から触媒を製造する方法に関するものである。
[焼却灰]
本発明が原料とする焼却灰としては、都市ごみの一般焼却灰が典型的な例であるが、各種の金属化合物を含む焼却灰であれば利用することができる。焼却灰の他の例としては、活性汚泥、下水汚泥、消化汚泥などの汚泥類の焼却灰、産業廃棄物の焼却灰を挙げることができる。有害なダイオキシン類を含有しない焼却灰であることが望ましい。これらの中にはカドミウム、鉛、六価クロムのような有害物質が含有されている場合がある。しかも、有害物質の種類、含有量は常に変動する。本発明はそれらに対応した確実な処理方法であるとも言える。
[焼却灰を微粉状に粉砕処理すること]
焼却灰を触媒として利用するには、焼却灰の金属成分を難溶性金属化合物に変えることが必要であり、また、触媒性能を高くするためには金属成分の表面を広げるために焼却灰を微粉砕にしなければならない。焼却灰を微粉化することにより生成した金属化合物の表面積が大きくなり触媒活性が大となり、添加するチタンの酸化物との反応性、ならびに、焼却灰の重金属類を含む異種金属化合物の混合物間あるいは添加するチタンの酸化物との相互分解・反応が良好となる。本発明の触媒製造方法において、被処理焼却灰の表面積を拡大する粉砕処理工程、好ましくは100〜300メッシュ、さらに好ましくは150〜200メッシュの微粒子に粉砕処理する粉砕処理工程を還元反応処理工程の前に設けることが好適である。
[チタンの酸化物]
原材料として、焼却灰にチタンの酸化物を添加する。
一般に、触媒には金属触媒、金属酸化物触媒などがある。金属元素の中の遷移金属である鉄、コバルト、ニッケル、銅および白金属であるルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金は水素分子を解離して、水素原子にして活性化を高める。普通、水素分子を解離するエネルギーは約450キロジュールのエネルギーがないと解離されないが水素原子はニッケル、ロジウム、白金などの表面上では、室温で容易に解離してニッケル、ロジウム、白金上に吸着する。この解離をさせる原動力は金属表面の水素原子に対する化学親和力である。解離した水素原子は反応性に富み、金属表面に近づいてくる炭化水素(エチレンやプロピレンなど)に付加したり、炭素と酸素の化合物など有機化合物に付加して水素化生成物をつくる。また、白金属や鉄、コバルト、ニッケルは炭化水素のC−H結合をも解離して水素化分解も行う。このように触媒は金属分子を活性のある金属原子にして、化学反応を熱源にたよらず、促進する力をもっている。
焼却灰中には、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、硫黄、塩素、カリウム、カルシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ホウ素などの元素のほかに未燃カーボンCが含まれており、金属や非金属の化合物から成る混合物である。表1に焼却灰の含有される金属の種類と含有量の季節変動を示す。焼却灰含有金属の中では、アルミニウム、ケイ素、塩素、カルシウム、鉄の含有量が大きな値を示している。
このように焼却灰の中には、典型元素が多く、遷移元素は少ない。遷移金属のチタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛などは酸素との結合が強すぎて金属酸化物となってしまうため、反応(燃焼)系は酸素量を6%以下に減らした低酸素状態あるいは還元状態の空間で加熱処理することにより触媒が製造できる。遷移金属酸化物は酸化反応に活性を示すものと、脱水素反応に活性を示すものに分けられ、例えば、Fe23、Cr23は水素分子が存在していても金属状態に還元されないので脱水素に対して良い触媒となる。焼却灰中のCrはCrO3として水に溶け易い化合物の形態で存在するので、水素との反応によりCr(OH)3となり、またCr(OH)3の燃焼工程により、安定不溶化のCr23となる。一方、SiO2、Al23、MgOなどの典型金属酸化物は反応分子と酸塩基相互作用をし、反応分子にプロトンを与えたり、反応分子からプロトンを引き抜いたりして分子を活性化する。本発明の触媒は、主成分として、酸化鉄(Fe34)、チタンの酸化物(TiOなど)、酸化カリウム(K2O)、アルミナ(Al23)、酸化カルシウム(CaO)、シリカ(SiO2)、酸化マグネシウム(MgO)などを含んでいる。焼却灰は、反応器内での粒子の外表面積が大きいほど活性が大きくなるので粒径は小さいほどよい。
本発明の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰を製造する原材料としては焼却灰とチタンの酸化物を主要成分とするものであり、チタンの酸化物としては、例えば、酸化チタン、チタン酸塩またはチタン複合酸化物としてチタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸鉄、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸アルミニウム、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、チタンを含む複合酸化物などを挙げることができる。また、チタン鉱石と称されている、イルメナイト、ゲイキ石、バイロファン石などの粉砕物を特別な処理を施すことなく用いることができる。
焼却灰としては、上記のとおり都市ごみの一般焼却灰が典型的な例であるが、各種の金属化合物を含む焼却灰であれば利用することができる。焼却灰の他の例としては、活性汚泥、下水汚泥、消化汚泥などの汚泥類の焼却灰を挙げることができる。焼却灰には上記チタンの酸化物をチタンとして0.0001〜0.01重量%、好適には0.0005〜0.005重量%、さらに好適には0.001〜0.005重量%添加混合し加熱処理することにより、燃焼灰に含有される金属化合物間との反応が生起されて本発明の触媒(触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰)が製造される。
[焼却灰とチタンの酸化物を混合すること]
一般廃棄物、下水汚泥、産業廃棄物などの焼却灰の再焼却に先だってチタンの酸化物を添加し、上記割合となるように調整する。再焼成する時には、原料焼却灰に含まれるチタン(チタンの酸化物)量の確認が必要で、原料焼却灰に含まれるチタン(チタンの酸化物)量を勘案して添加するチタンの酸化物の量を決める。したがって、再焼却時に粉体状のチタンの酸化物を添加して焼却する。そのようにすれば、チタンの酸化物の触媒作用で、重金属類を含む異種金属化合物の混合物である焼却灰を300℃前後の低い温度で効率よく相互分解・反応させ、重金属類を難溶性金属化合物に変化させるとともに触媒能と吸着能を賦活化させ、触媒に再加工することができる。
[低酸素雰囲気または還元雰囲気において加熱すること]
通常、焼却灰は金属もしくは非金属元素の酸化物の混合体であり、場合によっては毒性物質の発生もあり得るため、酸化反応を極力小さくし、金属酸化物を金属状態に近づけると同時に共存する金属類間の反応を促進するために不活性ガス雰囲気下または還元雰囲気下に加熱することが好適である。チタンの酸化物の存在下、低酸素雰囲気または還元雰囲気においては、焼却灰から触媒を製造する工程において、焼却灰中に含まれる有害物質の除去または無害化することができる。通常、焼却灰からダイオキシン類を分解除去するには、ダイオキシン類の完全な分解を考慮して、処理温度は雰囲気温度900℃前後とすることが好適であるとされている。炉内温度800〜900℃で処理する加熱処理工程を設けて、焼却灰の含水率を短時間で低減(2%以下)する場合には、同時に排ガス中のダイオキシン類の熱分解を行ってもよい。しかし、この乾燥工程は必ずしも必要ではなく、ダイオキシン類の除去を次の還元加熱工程と同時に行なうほうが好ましい。
反応雰囲気の調整には不活性ガスが使用される、例えば、窒素(N2)ガスを循環使用する。不活性ガスとして窒素(N2)ガスを使用すると、窒素ガスの分子量は28であり、その熱的特性(熱容量、熱伝導度、伝熱係数等)は、分子量が29の空気とほとんど差がないので、両者の乾燥特性には変わりがない。加熱機から乾燥装置へ送りこまれるガスの温度、湿度は常に一定でないと安定した運転が保持できないので、加熱器へのリターンも温度条件が一定となるよう、ガスの熱交換を行う熱回収器をつけることが好適である。
本発明の触媒(触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰)を製造するには、焼却灰とチタンの酸化物を混合した後、低酸素雰囲気または還元雰囲気で加熱することにより行なうが、これは、雰囲気による酸化反応を極力小さくし、金属酸化物を金属状態に近づけると同時に共存する金属類間の反応を促進することを目的とする。本発明の触媒製造方法において、被処理焼却灰の表面積を拡大する粉砕処理工程、好ましくは100〜300メッシュの微粒子に粉砕処理する粉砕処理工程を還元反応処理工程の前に設けることが好適である。還元反応処理工程においては、好ましくは焼却灰温度約300℃〜600℃(炉内温度300〜900℃)に、時間20分〜40分維持することにより焼却灰中の金属類とチタンの酸化物との反応が進行する。焼却灰とチタンの酸化物を加熱処理した後に、安定化処理工程を設けることにより、生成した触媒の活性を賦活させ安定化することが好適である。この安定化反応処理工程においては、好ましくは処理温度200℃〜450℃に、時間40分〜60分維持することにより行なわれる。
[触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰]
本発明の触媒(触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰)の成分組成は明らかではないが、主成分としてはチタン複合金属や酸化鉄、アルミナ、カルシウム、シリカ、マグネシウムなどを含有する難溶性の化合物からなるものと考えられる。本発明により製造された触媒の溶出試験を行ったところ表2の結果を得た。カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、水銀およびセレン化合物の溶出はほとんど無いことが判明した。
焼却灰には種々の元素が含有されているが、本発明では原子、分子、結晶の面から化合物を解離し、触媒の活性力と元素の性質の相乗効果により再生資源とする。本発明にとって得られる製品は、焼却灰低温再焼却用触媒、脱水反応または水素付加反応触媒、および脱臭触媒として有用な触媒としてのみでなく、農業関係資材として土壌改良材、肥料、養豚・養鶏の脱臭剤、土木建築資材としては地盤改良材、煉瓦・ブロック、融雪材など利用範囲が広い。
本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰の脱臭剤への利用について説明する。特に、焼却灰が含有する各種金属を難溶性金属含有物質に変化させるとともに焼却灰に含有される金属含有物質の有する触媒能と吸着能を賦活させることにより悪臭ガス中に含まれる臭気成分の分解と吸着除去を行なうものであり、焼却灰を安全性と触媒活性、脱臭作用を増加させて焼却灰を脱臭剤として資源化することができる。
本発明者らは、本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰が脱臭作用を有することに基づき、脱臭作用効果についてさらに研究を重ねた。
家庭ゴミや汚泥の焼却灰は、これまで一部をセメント原料として活用されている以外は、他の固体廃棄物と同様に埋め立て処分されていたが、この処分に困っていた廃棄物を脱臭剤として利用することにより、廃棄物を有効に利用することとなり、しかも悪臭問題をも同時に解決する産業廃棄物の再利用化を可能とした。すなわち、人間及び動物の排泄物及び体臭の脱臭、生活排水及び集合排水や腐敗食品の脱臭、その他、微生物による分解腐敗臭に対し優れた脱臭効果を示す脱臭用材を製造し提供するものであり、特に、家庭ゴミや汚泥焼却灰を用いて脱臭することができる。また、その脱臭剤により、大量の臭気ガスが継続して発生する場所においても完全な脱臭が可能となった。また、地域住民の環境衛生の向上に寄与するものであり、従来の高価な吸着脱臭剤は不必要となり、廉価かつ大量入手と量の確保容易な焼却灰を原料とする脱臭剤に係るものであり、特に、含イオウ化合物を含む臭気ガスの脱臭効果にも優れている。また、原料である焼却灰は大量に入手することが容易であるため、原料の欠乏により脱臭剤の生産がストップする等による悪臭公害を発生させる危険がほぼ無くなった。また、産業廃棄物として多量に排出され処理が困難となる汚泥焼却灰を積極的に利用するものでもあり、環境浄化、資源のリサイクル・有効利用に役立つという効果をも生み出すことができる。
〔脱臭剤の脱臭作用〕
本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰から製造された脱臭剤は、各種の臭気ガス中の臭気物質を吸着除去できるが、特に含イオウ化合物に対して吸着除去の効果が高い。含イオウ化合物の具体例としては、硫化水素、二酸化イオウ(いわゆる亜硫酸ガス)、三酸化イオウ(無水硫酸)等のイオウ酸化物類、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、ブチルメルカプタン、フェニルメルカプタン等のメルカプタン類、ジメチルスルフィド(硫化メチル)等のスルフィド類、ジメチルジスルフィド(二硫化メチル)等のジスルフィド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、チオフェン、テトラヒドロチオフェン等の複素環化合物類、アリルイソチオシアネート等のイソチオシアネート類等が挙げられる。
また、本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰から製造された脱臭剤は、含イオウ化合物以外の臭気物質も吸着除去出来る。臭気物質の具体例としては、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類、フェノール、クレゾール等のフェノール類、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルホルムアミド、ピリジン等の含窒素化合物、プロピオン酸等の脂肪酸類が挙げられる。
これら含イオウ化合物やその他の臭気物質は、例えば、パルプ製造での蒸解工程より発生する臭気ガスとして、あるいは、各種家畜の飼育時の家畜糞尿臭として、継続して、大量に発生し悪臭の原因となり、環境問題の観点からも脱臭方法の確立が急務であった。本発明の脱臭剤はこうした環境問題の解消に適したものである。
本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰から製造された脱臭剤は、公知の脱臭剤から選ばれた1種以上と併用して脱臭効果を向上させることができる。併用可能な脱臭剤の具体例としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、酸性白土、活性白土、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化第二鉄、金、銀、白金等の貴金属類等が挙げられる。
次に、本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰の土壌改良材への利用について説明する。特に、焼却灰が含有する各種金属を難溶性金属含有物質に変化させるとともに焼却灰の吸湿性能および保水性および消臭性を利用した土壌改良材を提供することができる。
本発明者らは、本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法で得られた焼却灰が土壌改良材として利用できることを見出し、さらに研究を重ねた。家庭ゴミや汚泥の焼却灰は、これまで一部をセメント原料として活用されている以外は、他の固体廃棄物と同様に埋め立て処分されていたが、処分に困っていた廃棄物を土壌改良材として利用することにより、廃棄物を大量に有効利用することができる。
微粉状に粉砕処理した焼却灰をチタンの酸化物と混合し、低酸素雰囲気または還元雰囲気において加熱して焼却灰に含まれる金属類を難溶化した簡便な方法で土壌改良材を製造することができる。また、その土壌改良材は、吸湿性能、保水性および消臭性を有するため軟弱土壌や悪臭を発する土壌の改良効果に優れている。更に、焼却灰に含まれている、ダイオキシンなどの有害化合物を含まず、金属類を溶出しない安全な土壌改良材を提供することができる。また、その土壌改良材の原料である家庭ゴミの焼却灰は、各自治体においても大量に入手することができるのであるため、土壌改良材を廉価で大量に製造することができ、製造プラントの立地の選択は容易である。また、産業廃棄物として多量に排出され処理が困難となる焼却灰を積極的に利用するものでもあり、環境浄化、資源のリサイクル・有効利用に役立つという効果をも生み出すことができる。
〔土壌改良材の土壌改良作用〕
本発明は、微粉状に粉砕処理した焼却灰をチタンの酸化物と混合し、低酸素雰囲気または還元雰囲気において加熱して、焼却灰の吸着能などを賦活することにより、吸水性、保水性および消臭性に優れた土壌改良材を製造し提供するものである。
本発明により製造された土壌改良材は、100〜300メッシュの粒径を有することにより優れた吸水性、保水性を示すとともに優れた消臭性を示すものであるため、悪臭を有する土壌、例えば、産業廃棄物を含んだ土壌の改良には最適である。焼却灰の中にはカルシウム分が20%以上含有されている場合がある。このような焼却灰は弱い水硬性を示すことから、水分調整することで固化する性質を有する。本発明の土壌改良材もこうした性質を利用して、ミキサーでゆっくり攪拌することで小さな粒状とすることができ、例えば、砂の代替品として、吸水性を有する土壌改良用の砂として有用である。水硬性または造粒特性を付与するために少量の消石灰やセメント類を添加してもよい。
本発明の土壌改良材を使用するには、土壌1kgに対し2〜250g、好ましくは30〜150g添加混合する。また、本発明の土壌改良材に、更に消臭特性を高度化するには、公知の脱臭剤から選ばれた1種以上と併用することができる。例えば、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、酸性白土、活性白土、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化第二鉄、金、銀、白金等の貴金属類等が挙げられる。
次に、本発明の詳細を実施例で説明する。本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
実施例1焼却灰サンプルはストーカ炉方式の焼却場および流動床炉方式の焼却場より採取したものを使用した。本発明の触媒製造装置は、焼却灰再資源化プラントシステムの還元反応設備、安定化反応設備、排煙処理設備などの設備を有する。
(1)受入・供給設備:受入れ:原灰受入ピット100m3、供給:灰クレーン13ton/h、受入れホッパー10m3、フィーダ15ton/h
(2)選別設備:粒度選別:振動篩(スクリーン網目50mm、粒度50mm以上除外、粒度50mm以下次工程へ)鉄分選別:磁選機〔鉄分除外(比較的粗大な鉄分)〕
(3)破砕処理:粒度100メッシュ以下に破砕
(4)還元反応設備:雰囲気温度約900℃、焼却灰温度約600℃、処理時間約40分、添加剤(チタンの複合酸化物)、酸素濃度約6%、加熱源(A重油)
主反応:有機塩素化合物の脱塩素化;灰中のダイオキシン類分解、有機塩素化合物の熱分解;炉内のダイオキシン類分解;重金属化合物とチタンの複合酸化との反応、触媒活性の付与
(5)破砕・粉砕設備:破砕設備:粒度10〜20mm以下、鉄分選別:鉄分除去(比較的微細な鉄分)、粉砕処理:粒度100メッシュ(95%)
(6)安定化反応設備:処理温度約200℃、処理時間約60分、酸素濃度約6% 加熱源(廃熱利用)
製造した触媒中のダイオキシン類濃度を測定したところ、「毒性等量」は「0.000」であった。また、生成物の重金属溶出性の評価実験を行ったところ、重金属類の溶出はほとんど認められなかった。
焼却灰サンプルはストーカ炉方式の焼却場より採取したものを使用した。実施例1と同様にして本発明の触媒を製造した。焼却灰化から触媒を製造する再資源化プラントシステムは、乾燥処理設備、還元反応設備、安定化処理設備を有し、実施例1の設備に乾燥処理設備を付属させたものである。酸素量は3%に設定して、酸素媒体による反応を抑制した。還元的雰囲気内では、特に有害元素等は酸素よりも硫黄と反応しやすく、ケイ酸塩類は逆に硫黄よりも酸素と反応しやすい。
(1)ダイオキシン類分解処理 乾燥処理工程 処理 炉内温度800〜900℃ 効果 焼却灰の含水率低減(2%以下)
排ガス中のダイオキシン類の熱分解 粉砕処理工程 処理 乾燥焼却灰を粒度100メッシュ以下に粉砕 効果 焼却灰の表面積増大による反応速度向上及び安定化
(2)一次反応処理工程(還元処理工程) 処理: 添加剤(主成分:酸化チタン)を混入 炉内酸素濃度3% 、排煙処理設備:排ガス急冷装置+バグファイルタ
効果: 焼却灰中のダイオキシン類の脱塩素化および熱分解 、重金属溶出防止
エチルアルコール(COH)を燃焼している際に、焼却灰とチタンの酸化物との反応から得た本発明の触媒を介在させた。当初は青白い炎であったのが明るい色の炎に変化した。この現象は触媒の表面に存在する酸点で水素イオン(H)が触媒反応によって脱水反応を起こしエチルアルコールがエチレンに変化する下記の脱水反応が起きて、生成したエチレンが燃焼しているものと考えられる。

OH → CH=CH+H
醤油糟から油脂を分離するにあたり本発明の触媒を使用した。醤油糟には大豆、小麦の脂肪分が約18%含有している。乾燥させた醤油糟と脂肪を分離するために醤油糟50gに上記触媒を10g添加して混練し、5時間放置した。触媒を添加した容器には5gの油脂が確認された。本実施例における油脂の分離は、本発明の触媒の作用により、電子受容性の高い水素が付加結合をして油脂を分離したものと考察される。
[脱臭剤の製造]
脱臭剤の製造は、本発明の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法を用いる。本実施例では、焼却灰サンプルとしてストーカ炉方式の焼却場および流動床炉方式の焼却場より採取したものを使用して脱臭剤を製造した。脱臭剤の製造装置は、実施例1と同一の焼却灰再資源化プラントシステムの還元反応設備、安定化反応設備、排煙処理設備等の設備からなる。
製造した脱臭剤中のダイオキシン類濃度を測定したところ、実施例1と同一の結果が得られた。「毒性等量」は「0.000」であった。また、生成物の重金属溶出性の評価実験を行ったところ、重金属類の溶出はほとんど認められなかった。
[脱臭剤の製造]
焼却灰サンプルはストーカ炉方式の焼却場より採取したものを使用した。実施例5と同様にして脱臭剤を製造した。焼却灰化から脱臭剤を製造する再資源化プラントシステムは、乾燥処理設備、還元反応設備、安定化処理設備を有し、実施例5の設備に乾燥処理設備を付属させたものである。酸素量は3%に設定して、酸素媒体による反応を抑制した。還元的雰囲気内では、特に有害元素等は酸素よりも硫黄と反応しやすく、ケイ酸塩類は逆に硫黄よりも酸素と反応しやすい。
(1)ダイオキシン類分解処理 乾燥処理工程 処理 炉内温度800〜900℃ 効果 焼却灰の含水率低減(2%以下)
排ガス中のダイオキシン類の熱分解 粉砕処理工程 処理 乾燥焼却灰を粒度100メッシュ以下に粉砕 効果 焼却灰の表面積増大による反応速度向上及び安定化
(2)一次反応処理工程(還元処理工程) 処理: 添加剤(主成分:酸化チタン)を混入 炉内酸素濃度3% 、排煙処理設備:排ガス急冷装置+バグファイルタ、
効果: 焼却灰中のダイオキシン類の脱塩素化および熱分解 、重金属溶出防止
実施例5で製造した脱臭剤を用い、家畜糞尿臭の脱臭効果を試験した。養鶏場の鶏糞1kgに、本発明の脱臭剤を20g添加し撹拌して均一に混合した後、約10分間経過後の鶏糞の匂いを5人の被験者により測定した。脱臭前後における嗅覚臭気の変化を調べたところ5人の被験者は全て鶏糞のにおいは完全に消失したと判断した。比較例として、150メッシュに粉砕した焼却灰により鶏糞を同様に処理したところ、被験者全員が臭気は僅かに減少したと判断したに過ぎなかった。
実施例6と同様の脱臭剤を用意し、一般家庭用便所から抽出した臭気ガスを本発明の脱臭剤を充填したカラムを通した後に臭気をテストしたところ、臭気は完全に除去されていた。カラムに充填した脱臭剤は長期間に亘ってその性能を維持した。
本実施例では、悪臭ガスである台所の生ゴミから発生する臭気を軽減する試験を行なった。台所で発生した生ゴミを30Lのビニール袋にいっぱいに収納して1週間放置した後、ビニール袋の口から実施例6と同様の脱臭剤を200g振りかけて、20分経過した後の臭い嗅いだところ、悪臭は殆ど感じられなかった。
[土壌改良材の製造]
本実施例では、焼却灰サンプルとしてストーカ炉方式の焼却場および流動床炉方式の焼却場より採取したものを使用して土壌改良材を製造した。製造装置は、実施例1と同一の焼却灰再資源化プラントシステムの還元反応設備、安定化反応設備、排煙処理設備等の設備からなる。
製造した土壌改良材中のダイオキシン類濃度を測定したところ、実施例1と同一の結果が得られた。「毒性等量」は「0.000」であった。また、生成物の重金属溶出性の評価実験を行ったところ、重金属類の溶出はほとんど認められなかった。
[土壌改良材の製造]
焼却灰サンプルはストーカ炉方式の焼却場より採取したものを使用した。実施例9と同様にして土壌改良材を製造した。焼却灰化から土壌改良材を製造する再資源化プラントシステムは、乾燥処理設備、還元反応設備、安定化処理設備を有し、実施例1の設備に乾燥処理設備を付属させたものである。酸素量は3%に設定して、酸素媒体による反応を抑制した。還元的雰囲気内では、特に有害元素等は酸素よりも硫黄と反応しやすく、ケイ酸塩類は逆に硫黄よりも酸素と反応しやすい。
(1)ダイオキシン類分解処理 乾燥処理工程 処理 炉内温度800〜900℃ 効果 焼却灰の含水率低減(2%以下)
排ガス中のダイオキシン類の熱分解 粉砕処理工程 処理 乾燥焼却灰を粒度100メッシュ以下に粉砕 効果 焼却灰の表面積増大による反応速度向上及び安定化
(2)一次反応処理工程(還元処理工程) 処理: 添加剤(主成分:酸化チタン)を混入 炉内酸素濃度3% 、排煙処理設備:排ガス急冷装置+バグファイルタ、
効果: 焼却灰中のダイオキシン類の脱塩素化および熱分解 、重金属溶出防止
実施例9で製造した土壌改良材により家庭用ゴミから生成した汚水により汚染され悪臭のある土壌の改良を行なった。汚染土壌1kgに対し該土壌改良材を50g添加し十分に撹拌することにより、土壌のべたつきは解消し、汚水に基づく悪臭は感じなくなった。こうした土壌改良効果は長期間維持された。
土壌が重金属により汚染されしかも含水量が多くて取り扱いが困難であった土壌の1kgに対し、実施例9で製造した土壌改良材を100g添加し十分に撹拌した。土壌改良材により処理した汚染土壌は、ハンドリング性が改善され、土壌浄化処理のために汚染場所より処理場へと運び出すことが可能となった。
本発明は、焼却灰にチタンの酸化物類、例えば酸化チタン、チタンの複合酸化物を添加し加熱処理する簡単な反応により有用な触媒を製造することを可能とするものである。特に、本発明では、入手が容易な酸化チタンと焼却灰との反応により簡便に触媒を製造することを可能とするものである。また、本発明は、排出されたごみを可能なかぎり資源化し、再利用を行った後、衛生的な状態で処理、処分することもできる。この技術は長期的な視点に基づき、ごみ処理およびごみ質を予測し、資源回収、再生利用のためのリサイクル技術として実用化することが可能な画期的な技術を提供するものである。
また、本発明により、低酸素雰囲気または還元雰囲気において、加熱下にチタンの酸化物と接触反応させることで、300℃前後の低温度で焼却灰に含有される金属化合物類を難溶性金属化合物に変化させ、有機塩素化合物(ダイオキシン類など)を分解する脱塩素処理が実現された。
また、本発明は、焼却灰にチタンの酸化物類、例えば酸化チタン、チタンの複合酸化物を添加し加熱処理する簡単な反応により有用な脱臭剤を製造することを可能とするものである。特に、本発明では、入手が容易な酸化チタンなどと焼却灰との反応により簡便に脱臭剤を製造することが可能である。また、本発明は、排出されたごみを可能なかぎり資源化し、再利用を行った後、衛生的な状態で処理、処分することができる。その脱臭剤は、被脱臭物を選ばず、さまざまな種類の悪臭に適用できる、また、極めて安価に製造することができるので、低廉なコストで病院環境をはじめとする環境改善することができる素材として有用である。
また、本発明は、焼却灰にチタンの酸化物類、例えば酸化チタン、チタンの複合酸化物を添加し加熱処理する簡単な反応により有用な土壌改良材を製造することを可能とするものである。特に、本発明では、入手が容易なチタンの酸化物と焼却灰との反応により簡便に土壌改良材を製造することができる。また、本発明は、排出されたごみを可能なかぎり資源化し、再利用を行った後、衛生的な状態で処理、処分することができる。その土壌改良材は、被処理土壌を選ばず、さまざまな種類の土壌に適用できる、また、極めて安価に製造することができるので、低廉なコストで環境改善することができる素材として有用である。
本発明は、焼却灰にチタンの酸化物類、例えば酸化チタン、チタンの複合酸化物を添加し加熱処理する簡単な反応により有用な脱臭剤を製造することを可能とするものである。特に、本発明では、入手が容易な酸化チタンなどと焼却灰との反応により簡便に脱臭剤を製造することが可能である。また、本発明は、排出されたごみを可能なかぎり資源化し、再利用を行った後、衛生的な状態で処理、処分することができる。本発明の脱臭剤は、被脱臭物を選ばず、さまざまな種類の悪臭に適用できる、また、極めて安価に製造することができるので、低廉なコストで病院環境をはじめとする環境改善することができる素材として有用である。また、本発明により、低酸素雰囲気または還元雰囲気において、加熱下にチタンの酸化物と接触反応させることで、300℃前後の低温度で焼却灰に含有される金属化合物類を難溶性金属化合物に変化させ、有機塩素化合物(ダイオキシン類など)を分解する脱塩素処理が実現された。
本発明は、焼却灰にチタンの酸化物類、例えば酸化チタン、チタンの複合酸化物を添加し加熱処理する簡単な反応により有用な土壌改良材を製造することを可能とするものである。特に、本発明では、入手が容易なチタンの酸化物と焼却灰との反応により簡便に土壌改良材を製造することができる。また、本発明は、排出されたごみを可能なかぎり資源化し、再利用を行った後、衛生的な状態で処理、処分することができる。本発明の土壌改良材は、被処理土壌を選ばず、さまざまな種類の土壌に適用できる、また、極めて安価に製造することができるので、低廉なコストで環境改善することができる素材として有用である。また、本発明により、低酸素雰囲気または還元雰囲気において、加熱下にチタンの酸化物と接触反応させることで、300℃前後の低温度で焼却灰に含有される金属化合物類を難溶性金属化合物に変化させ、有機塩素化合物(ダイオキシン類など)を分解する脱塩素処理が実現された。

Claims (10)

  1. 焼却灰を微粉状に粉砕処理してからチタンの酸化物と混合し、低酸素雰囲気または還元雰囲気において加熱することを特徴とする焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  2. 焼却灰が100から300メッシュの微粒子である請求項1に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  3. チタンの酸化物が、酸化チタンおよびチタンの複合酸化物から選ばれた1種以上の化合物である請求項1または2に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  4. 焼却灰に対し、チタンとして0.0001〜0.01重量%のチタンの酸化物を混合し接触させる請求項1、2または3に記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  5. 焼却灰が、都市ゴミの焼却から発生する焼却灰である請求項1から4のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  6. 加熱温度が、300〜900℃の雰囲気温度である請求項1から5のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  7. 上記素雰囲気が、酸素濃度6%以下である請求項1から6のいずれかに記載の焼却灰の触媒能と吸着能の賦活化方法。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰。
  9. 請求項8に記載の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰の脱臭剤としての使用。
  10. 請求項8に記載の触媒能と吸着能の賦活化された焼却灰の土壌改良材としての使用。
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