JP2016159243A

JP2016159243A - 焼却灰の洗浄方法

Info

Publication number: JP2016159243A
Application number: JP2015041166A
Authority: JP
Inventors: 恒河繁泉; Koga Shigeizumi; 久保田　洋; Hiroshi Kubota; 洋久保田; 裕己山田; Hiromi Yamada; 俊太郎野口; Shuntaro Noguchi
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-03
Also published as: JP6560874B2

Abstract

【課題】焼却灰に供給する水および薬剤の使用量を低減することによって、低コストの焼却灰の洗浄方法を提供する。
【解決手段】コンテナＣＯ内に均一に撒かれた焼却灰１に、塩化カルシウム水溶液２を散水し、その後、カルシウムイオンを含まない水３を散水することによって、焼却灰１を洗浄する。塩化カルシウム水溶液２のカルシウムイオン濃度は１％以上であり、塩化カルシウム水溶液２の液量を焼却灰１の重量で除した液固比は１．０未満であり、塩化カルシウム水溶液２およびカルシウムイオンを含まない水３は、それぞれ焼却灰１上から間欠的に散水される。
【選択図】図７

Description

本発明は、焼却灰の洗浄方法に関し、例えば焼却灰に含まれる重金属類、特に鉛（Ｐｂ）を除去する焼却灰の洗浄方法に好適に利用できるものである。

例えば特許第４８３４９３６号公報（特許文献１）には、廃棄物焼却炉のボトムアッシュを抽出液と接触させて抽出残渣および抽出廃液とする抽出手段と、抽出廃液と飛灰とを混合し、無害化処理する無害化処理手段とを備えた焼却灰の処理装置が記載されている。

また、特許第４９９９９０４号公報（特許文献２）には、鉛を含む廃棄物を、カルシウムイオンを含む水溶液に加えてスラリーとし、このスラリーを撹拌しつつ廃棄物から鉛成分をスラリー中に溶出させ、この溶出した鉛成分が廃棄物に戻る前に撹拌を停止し、このスラリーを鉛含有量の低い固形分と鉛含有量の高い溶液とに固液分離する廃棄物の処理方法が記載されている。

特許第４８３４９３６号公報特許第４９９９９０４号公報

焼却施設から排出される焼却灰には、鉛などの重金属類が含まれている。特に、鉛に対しては、焼却灰の最終処分のための受け入れ基準、並びに最終処分場から発生する浸出水の維持管理基準および廃止基準が設けられていることから、焼却灰に含まれる鉛は焼却施設から排出する前に、予め除去または不溶化する必要がある。

また、近年、最終処分場の建設難に伴って処分場容量が逼迫していることから、焼却灰を資源化することは、既存の最終処分場の延命化に大きく貢献する。この焼却灰の資源化において問題になるのが、焼却灰からの重金属類の溶出である。すなわち、焼却灰の資源化をより一層促進させるためには、予め焼却灰に含まれる重金属類を除去しておくことが重要である。

前記特許文献１には、酸またはアルカリを用いた焼却灰の処理方法が記載されている。しかし、この酸またはアルカリを用いて鉛を溶出する方法は、塩化カルシウム水溶液を用いて鉛を溶出する方法と比べると、薬剤のコストが高く、また、多量の薬剤が必要となる。

また、前記特許文献２には、塩化カルシウム水溶液を用いた焼却灰の処理方法が記載されている。しかし、この塩化カルシウム水溶液を用いて鉛を溶出する方法では、洗浄に焼却灰の１〜１０倍量の水が必要となり、洗浄に用いる水の使用量の増加に伴い薬剤の使用量も増加するため、スケールの発生などのカルシウムによる水処理への負担が大きくなる。すなわち、水および薬剤の使用量が増加して、その分処理コストも高くなる。

そこで、本発明は、焼却灰に供給する水および薬剤の使用量を低減することによって、低コストの焼却灰の洗浄方法を提供する。

上記課題を解決するために、静置した焼却灰に、焼却灰の１倍量未満のカルシウム化合物水溶液を散水し、その後、カルシウムイオンを含まない水を散水することによって、焼却灰を洗浄する。カルシウム化合物水溶液のカルシウムイオン濃度は１％以上であり、カルシウム化合物水溶液の液量を焼却灰の重量で除した液固比が１．０未満であり、カルシウム化合物水溶液およびカルシウムイオンを含まない水は、それぞれ焼却灰上から間欠的に散水される。

本発明によれば、焼却灰に供給する水および薬剤の使用量を低減することによって、低コストの焼却灰の洗浄方法を提供することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本実施例によるカルシウムの形態と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。本実施例による塩化カルシウム水溶液のカルシウムイオン濃度と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。本実施例による累積浸出水量と浸出水の電気伝導度との関係を示すグラフ図である。本実施例による各種洗浄方法と累積鉛溶出量およびカルシウムあたりの累積鉛溶出量との関係を示すグラフ図である。本実施例による各種洗浄方法と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。本実施例による通気する気体の種類と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。本実施例による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。本実施例の変形例１による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。本実施例の変形例２による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。本実施例の変形例３による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。本実施例の変形例４による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施例によるカルシウムの形態と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。溶出水は、環境庁告示第１３号に準拠して作成した。すなわち、焼却灰に、カルシウムイオン濃度が５％となるように調整した水溶液を焼却灰の１０倍量加えて、６時間連続して振とうした後、静置し、さらに１．０μｍのメンブレンフィルターでろ過することにより、溶出水を作成した。

図１に示すように、全ての形態で溶出水に鉛が含まれており、特に塩化物（［Ｃｌ］⁻）、硝酸塩（［ＮＯ_３］⁻）および酢酸塩（［ＣＨ_３ＣＯＯＨ］⁻）は、より高い濃度の鉛が溶出している。水酸化物（［ＯＨ］⁻）は、他の形態よりも溶出水中の鉛濃度が低いが、使用量を増加する、または酸などの水酸化カルシウムを溶解させる薬剤を用いてカルシウム化合物水溶液に含まれるカルシウムの量を増加することにより、鉛の溶出を促進させて、溶出水中の鉛濃度を高めることが可能である。

図２は、本実施例による塩化カルシウム水溶液のカルシウムイオン濃度と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。カルシウムイオン濃度が０％、１％、５％、１０％および２０％となるように塩化カルシウム水溶液は調整した。溶出水は、環境庁告示第１３号に準拠して作成した。すなわち、焼却灰に、所定のカルシウムイオン濃度に調整した水溶液を焼却灰の１０倍量加えて、６時間連続して振とうした後、静置し、さらに１．０μｍのメンブレンフィルターでろ過することにより、溶出水を作成した。

図２に示すように、カルシウムイオン濃度が１％以上の塩化カルシウム水溶液を用いることにより、カルシウムイオン濃度が０％の水溶液に対して、３倍以上の鉛濃度が検出されている。従って、カルシウムイオン濃度が１％以上の塩化カルシウム水溶液を用いることにより、焼却灰に含まれる鉛の溶出を促進できることが分かる。

図３は、本実施例による累積浸出水量と浸出水の電気伝導度との関係を示すグラフ図である。表１に、実験条件をまとめる。

実験は、φ１０４×４００ｍｍの塩ビ管に含水状態の焼却灰４,０００ｇを高さ３００ｍｍで充てんし、焼却灰の上からポンプを用いて散水を行った。散水強度は１６０ｍｍ／日である。まず、焼却灰に、予めカルシウムイオンを含まない水を含水させる。その後、カルシウムイオン濃度が５％となるように調整した塩化カルシウム水溶液を散水し、次いでカルシウムイオンを含まない水を散水して、焼却灰の下から発生した廃水を、浸出水として得た。

図３に示すように、浸出水が発生した直後は、電気伝導度は高い値を示す。これは、焼却灰に含まれるナトリウム、カリウムなどのイオンが溶出したためである。

その後、累積浸出水量が増加するに従って電気伝導度は減少し、累積浸出水量が３００〜１,４００ｍＬ程度の範囲でほぼ一定となる。その累積浸出水量が、予め焼却灰に含水させた水量とほぼ一致すること、およびカルシウムイオンを含まない水の電気伝導度はほぼ０Ｓ／ｍであることから、この電気伝導度の減少は、予め焼却灰に含水させた水が、焼却灰に含まれるナトリウム、カリウムなどのイオンを希釈しながら流れたことによると考えられる。

さらに、累積浸出水量が１,４００ｍＬを超えると、電気伝導度は増加し、その後、１６Ｓ／ｍ程度で一定となる。散水した塩化カルシウム水溶液の電気伝導度が１５Ｓ／ｍ程度であることから、この浸出水は、予め焼却灰に含水させた水によるものから切り替わった、散水した塩化カルシウム水溶液によるものであり、これにより電気伝導度が増加したと考えられる。

上記結果から、累積浸出水量が１,４００ｍＬ程度よりも少ない範囲での浸出水は、予め焼却灰に含水させた水に起因するもの、累積浸出水量が１,４００ｍＬ程度よりも多い範囲での浸出水は、散水した塩化カルシウム水溶液に起因するものであると考えられる。すなわち、この浸出水の順番が散水を行った順番と一致すること、および電気伝導度が増減した浸出水量と散水量とがほぼ一致することから、まず、散水した塩化カルシウム水溶液が予め焼却灰に含水させた水を押し出した浸出水として流れ、その後、散水したカルシウムイオンを含まない水が焼却灰中の塩化カルシウム水溶液を押し出した浸出水として流れていると考えられる。

従って、塩化カルシウム水溶液を散水し、その後、カルシウムイオンを含まない水を散水することで、塩化カルシウム水溶液とカルシウムイオンを含まない水とが混合することなく、焼却灰中で押し出し流れが形成されるので、焼却灰に塩化カルシウム水溶液のみを散水し続ける必要がない。これにより、散水する塩化カルシウム水溶液の液量を低減することができる。さらに、焼却灰から溶出した高濃度の鉛を含む塩化カルシウム水溶液を得ることができるので、浸出水の処理の効率化を図ることができる。

図４は、本実施例による各種洗浄方法と累積鉛溶出量およびカルシウムあたりの累積鉛溶出量との関係を示すグラフ図である。表２に、各種洗浄方法および実験条件をまとめる。

実験は、φ１０４×２００ｍｍの塩ビ管に含水状態の焼却灰１,５８０ｇを高さ１３０ｍｍで充てんし、焼却灰の上からポンプを用いて散水を行った。散水強度は１６０ｍｍ／日である。洗浄方法１は、焼却灰にカルシウムイオンを含まない水を１,１００ｍＬ散水した。洗浄方法２は、焼却灰にカルシウムイオン濃度が５％となるように調整した塩化カルシウム水溶液を１７０ｍＬ散水した後、カルシウムイオンを含まない水を９３０ｍＬ散水した。洗浄方法３は、焼却灰にカルシウムイオン濃度が５％となるように調整した塩化カルシウム水溶液を５５０ｍＬ散水した後、カルシウムイオンを含まない水を５５０ｍＬ散水した。洗浄方法４は、焼却灰にカルシウムイオン濃度が５％となるように調整した塩化カルシウム水溶液を１,１００ｍＬ散水した。塩化カルシウム水溶液の散水およびカルシウムイオンを含まない水の散水はそれぞれ複数回に分けて間欠的に行った。液固比は、塩化カルシウム水溶液の液量（ｍＬ）を焼却灰の重量（ｇ）で除したものと定義した。

塩化カルシウム水溶液を用いた洗浄方法２，３および４における累積鉛溶出量は、カルシウムイオンを含まない水のみを用いた洗浄方法１における累積鉛溶出量よりも多い。従って、塩化カルシウム水溶液を用いる洗浄方法２，３および４によって、焼却灰に含まれる鉛の溶出が促進し、カルシウムイオンを含まない水のみを用いる洗浄方法１よりも、効率的に鉛を除去できることが分かる。

また、塩化カルシウム水溶液の散水量が多いほど、焼却灰と塩化カルシウム水溶液との接触時間が長くなるため、累積鉛溶出量は増加する。従って、塩化カルシウム水溶液の散水時間に加えて、散水後に静置して養生するなどして、焼却灰と塩化カルシウム水溶液との接触時間を確保することが重要である。この接触時間は、塩化カルシウム水溶液の散水時間に比例して増加するため、散水時間も含めて少なくとも３時間、好ましくは３時間以上とするのが望ましい。

一方で、カルシウムあたりの累積鉛溶出量を比較すると、塩化カルシウム水溶液を散水した後、カルシウムイオンを含まない水を散水する洗浄方法２および３の値が、塩化カルシウム水溶液のみを散水した洗浄方法４の値よりも高くなる。これにより、液固比が１．０未満の使用においては、塩化カルシウム水溶液を散水した後、カルシウムイオンを含まない水を散水する方法によって、少ない塩化カルシウム量で効率よく鉛を溶出させることが可能であることが分かる。

従って、洗浄の目的を鉛の含有量の削減とする場合には、鉛の溶出量を増加させるためにカルシウム化合物水溶液の散水量を増加する、または散水するカルシウム化合物水溶液中のカルシウムイオン濃度を高くすれば良い。一方で、洗浄の目的を鉛の溶出量の抑制とする場合には、カルシウム化合物水溶液を散水した後、カルシウムイオンを含まない水を散水すれば良く、カルシウム化合物水溶液を散水し続ける方法（例えば上記洗浄方法４）よりも必要なカルシウム化合物水溶液は少量ですみ、効率よく鉛を除去することができる。すなわち、本手法では、洗浄の目的および目標に合わせてカルシウム化合物量を制御し、必要最低限のカルシウム化合物量を用いて、効率的な焼却灰の洗浄を行うことができる。

図５は、本実施例による各種洗浄方法と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。図に示した溶出水中の鉛濃度は、焼却灰からの鉛の溶出リスクを表す。洗浄前および洗浄後のそれぞれの焼却灰の溶出水は、環境庁告示第１３号に準拠して作成した。すなわち、焼却灰に、純水を焼却灰の１０倍量加えて、６時間連続して振とうした後、静置し、さらに１．０μｍのメンブレンフィルターでろ過することにより、溶出水を作成した。洗浄方法１，２，３および４は、表２に示した各種洗浄方法と同様である。

図５に示すように、散水による洗浄（洗浄方法１，２，３および４）後の溶出水中の鉛濃度は、洗浄前の焼却灰から溶出する鉛濃度よりも大きく減少している。さらに、カルシウム化合物水溶液を散水した後、カルシウムイオンを含まない水を散水する洗浄方法２および３では、他の洗浄方法１および４よりも溶出水中の鉛濃度が低いことから、カルシウム化合物水溶液を散水した後、カルシウムイオンを含まない水を散水する手法を用いることにより、焼却灰からの鉛の溶出リスクを大きく低減することができる。

図６は、通気する気体の種類と溶出水中の鉛濃度との関係を示すグラフ図である。実験は、φ１０４×２００ｍｍの塩ビ管に含水状態の焼却灰１,５８０ｇを高さ１３０ｍｍで充てんし、焼却灰の上からポンプを用いて散水を行い、さらに焼却灰の下部より通気を行った。散水強度は１９０ｍｍ／日、通気速度は２ｍｍ／秒である。洗浄後のそれぞれの焼却灰について溶出水を作成した。溶出水は、環境庁告示第１３号に準拠して作成した。すなわち、焼却灰に、純水を焼却灰の１０倍量加えて、６時間連続して振とうした後、静置し、さらに１．０μｍのメンブレンフィルターでろ過することにより、溶出水を作成した。

空気（大気）および二酸化炭素（ＣＯ_２）を通気した系では、通気を行わなかった場合と比較して、溶出水中の鉛濃度は大きく低減し、さらに二酸化炭素１０％および１００％を通気した系の方が、空気（大気）を通気した系よりも溶出水中の鉛濃度は減少した。また、二酸化炭素を通気した系では、二酸化炭素の濃度が１０％および１００％と１０倍の差があったが、溶出水中の鉛濃度はどちらも検出限界以下となり差が見られなかった。

従って、散水による焼却灰の洗浄に加えて、散水時または散水後に通気を行うことで、鉛を炭酸化し、焼却灰からの溶出リスクを低減することが可能であることがわかる。通気は、空気（大気）、または、焼却炉の排ガスなどの大気よりも二酸化炭素の量が多い気体を使用することで溶出抑制効果を高めることができる。

以上、説明したように、本実施例では、洗浄する焼却灰の上から、まず、カルシウム化合物水溶液を散水し、その後、カルシウムイオンを含まない水を散水する。散水する方法としては、スプリンクラーなどによる霧状の散水、あるいはチューブ、ホースまたはパイプなどからの滴下を行う。散水は、間欠的に行い、１回あたりの散水量を少量として多数回行うことで、少量の水を効率的に焼却灰と接触させることができ、かつ水みちの形成を抑制することができる。

カルシウム化合物の使用方法としては、液固比で１．０未満のカルシウム化合物水溶液を焼却灰に供給する。カルシウム化合物水溶液のカルシウムイオン濃度は１％以上とし、カルシウム水溶液と焼却灰との接触時間は３時間以上とする。カルシウム化合物の鉛の溶出促進効果によって、より多くの鉛を効率よく焼却灰からカルシウム化合物水溶液に溶出させることで、焼却灰に含まれる鉛を減少させることができる。

また、カルシウム化合物水溶液を散水した後に、カルシウムイオンを含まない水を散水し、鉛を多く含むカルシウム化合物水溶液を洗い流すことによって、焼却灰から溶出した鉛を除去し、洗浄後の焼却灰からの鉛の溶出を低減させることができる。

さらに、散水時または散水後に、空気または排ガスなどの大気よりも二酸化炭素の量が多い気体を通気することで、鉛の溶出の低減を促進することができる。

このように、本実施例では、鉛の溶出を促進させるカルシウム化合物水溶液の供給量が液固比で１．０未満において、焼却灰中の鉛を低減させ、かつ洗浄後の焼却灰からの鉛の溶出を抑制することができる。また、洗浄後に発生する廃水量は供給量と同程度の水量であることから、薬剤のコストおよび廃水処理にかかる水量的負担を低減することができる。これにより、低コストかつ効率的な焼却灰の洗浄方法を提供することができる。

＜具体例＞
次に、本実施例による具体的な焼却灰の洗浄方法について説明する。

図７は、本実施例による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

図７に示すように、例えば４ｔ（８ｍ^３）の容量を持つコンテナＣＯを焼却灰１の洗浄槽として用いる。このコンテナＣＯに焼却施設から排出された３ｔの焼却灰１を約３０ｃｍから５０ｃｍ程度の厚さで均一に撒く。コンテナＣＯは、焼却施設の焼却灰１を搬出するホッパの下に設置し、直に焼却灰１を受け、その後、焼却灰１の散水洗浄を行う洗浄施設へ移送し、洗浄処理を行う。

液体が噴霧可能なスプリンクラー、あるいは液体が滴下可能なチューブ、ホースまたはパイプなどの装置を、散水がコンテナＣＯ全体に均一にいきわたるように、洗浄施設の１箇所または複数箇所に設置する。この装置を用いて、コンテナＣＯの上部から、静置状態の焼却灰１に対して、予め１２５ｋｇの塩化カルシウムを溶解させた塩化カルシウム水溶液２を散水する。塩化カルシウム水溶液２の散水量は、例えば液固比で０．３となる９００Ｌである。その後、静置状態の焼却灰１に対して、カルシウムイオンを含まない水３を散水して、塩化カルシウム水溶液２を焼却灰１から洗い出す。カルシウムイオンを含まない水３の散水量は、例えば１,７００Ｌである。散水はそれぞれ複数回に分けて間欠的に行い、散水強度１６０ｍｍ／日、かつ２４時間で行う。また、それぞれの散水時または散水後に、通気速度０．０１〜５ｍｍ／秒で、焼却灰１の通気を行う。通気速度は気体の二酸化炭素の量および通気時間に応じて変更し、量が多く、また時間が長いほど遅い速度で通気して良い。

廃水となる浸出水４は、コンテナＣＯの下部で回収し、浸出水処理施設で適切に処理する、または焼却炉内に吹き込むことで処理する。

＜変形例１＞
焼却灰に含まれる鉛の溶出を促進させるために散水を行うカルシウム化合物水溶液には、得られた浸出水を循環して用いることが可能である。浸出水はカルシウム化合物由来および焼却灰由来のカルシウムイオンが高濃度に含まれることから、浸出水を鉛の溶出を促進するカルシウム化合物水溶液として利用することができる。

図８は、本実施例の変形例１による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

図８に示すように、例えば４ｔ（８ｍ^３）の容量を持つコンテナＣＯを焼却灰１の洗浄槽として用いる。このコンテナＣＯに焼却施設から排出された３ｔの焼却灰１を約３０ｃｍから５０ｃｍ程度の厚さで均一に撒く。コンテナＣＯは、焼却施設の焼却灰１を搬出するホッパの下に設置し、直に焼却灰１を受け、その後、焼却灰１の散水洗浄を行う洗浄施設へ移送し、洗浄処理を行う。

液体が噴霧可能なスプリンクラー、あるいは液体が滴下可能なチューブ、ホースまたはパイプなどの装置を、散水がコンテナＣＯ全体に均一にいきわたるように、洗浄施設の１箇所または複数箇所に設置する。この装置を用いて、コンテナＣＯの上部から、静置状態の焼却灰１に対して、予め１２５ｋｇの塩化カルシウムを溶解させた塩化カルシウム水溶液２を散水する。塩化カルシウム水溶液２の散水量は、例えば液固比で０．３となる９００Ｌである。その後、静置状態の焼却灰１に対して、カルシウムイオンを含まない水３を散水して、塩化カルシウム水溶液２を焼却灰１から洗い出す。カルシウムイオンを含まない水３の散水量は、例えば１,７００Ｌである。散水はそれぞれ複数回に分けて間欠的に行い、循環時の散水強度は７００ｍｍ／日、かつ１８時間、洗い出し時の散水強度は１６０ｍｍ／日、かつ６時間で、合計２４時間行う。また、散水時または散水後に、通気速度０．０１〜５ｍｍ／秒で、焼却灰１の通気を行う。通気速度は気体の二酸化炭素の量および通気時間に応じて変更し、量が多く、また時間が長いほど遅い速度で通気して良い。

循環中は、浸出水４を回収する槽からポンプによって浸出水４を移送し、コンテナＣＯの上部から散水する。浸出水４を回収する槽において水中から鉛を除去することで、循環による焼却灰１への鉛の再吸着を防止することができる。鉛の除去処理方法としては、空気または二酸化炭素によるばっ気法、イオン交換樹脂によるイオン交換法、ゼオライト等の鉛が吸着可能な吸着剤による吸着法、鉄塩を用いた共沈法、硫化ナトリウム等を用いた難溶性硫黄化合物生成法、フェライト法、鉄粉法、リン酸を添加しアパタイトを生成させる処理方法、および水中にキレートが共存する場合には置換法などによる除去が考えられる。ばっ気法による除去処理は、カルシウムイオンを除去するが、浸出水４中ではカルシウムイオン濃度は鉛イオン濃度よりもはるかに高濃度であるため、これらの処理におけるカルシウムイオン濃度の低下は、循環時の鉛の溶出の促進には影響を及ぼさないと考えられる。

＜変形例２＞
前記具体例および変形例１では、カルシウム化合物水溶液およびカルシウムイオンを含まない水をそれぞれ散水により焼却灰に供給したが、液体以外の方法でカルシウム化合物を焼却灰に供給しても良い。すなわち、カルシウム化合物水溶液を用いなくても、先にカルシウム化合物を焼却灰に供給してカルシウムイオンを含まない水を散水することで、焼却灰中でカルシウム化合物水溶液を作製し、このカルシウム化合物水溶液に鉛を溶出させ、その後、カルシウムイオンを含まない水を焼却灰に供給して鉛を多く含むカルシウム化合物水溶液を洗い流せば、前記具体例および変形例１と同様の効果を得ることができる。変形例２、３および４では、散水によらない手法について説明する。

図９は、本実施例の変形例２による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

図９に示すように、例えば４ｔ（８ｍ^３）の容量を持つコンテナＣＯを焼却灰１の洗浄槽として用いる。このコンテナＣＯに焼却施設から排出された３ｔの焼却灰１を約３０ｃｍから５０ｃｍ程度の厚さで均一に撒く。さらに、焼却灰１の上に固体の塩化カルシウム５を均一に撒く。塩化カルシウム５の量は、例えば１２５ｋｇである。塩化カルシウム５のシートを用いる場合は、含有する塩化カルシウム５の量が、例えば１２５ｋｇとなるように所定の量を焼却灰１の上に均一に敷き詰める。塩化カルシウム５のシートは、不織布、ネット、綿またはフィルムなどで塩化カルシウム５を挟み込んだものまたは編みこんだもの、あるいは透水が可能な袋状の構造を持つものに塩化カルシウム５を入れたものが考えられる。コンテナＣＯは、焼却施設の焼却灰１を搬出するホッパの下に設置し、直に焼却灰１を受け、その後、焼却灰１の散水洗浄を行う洗浄施設へ移送し、洗浄処理を行う。

液体が噴霧可能なスプリンクラー、あるいは液体が滴下可能なチューブ、ホースまたはパイプなどの装置を、散水がコンテナＣＯ全体に均一にいきわたるように、洗浄施設の１箇所または複数箇所に設置する。滴下による散水について、水による洗掘が生じ、散水がカルシウム化合物に均一にいきわたらない事が想定される場合には、撒きだした塩化カルシウム５の上から不織布などのシートを敷き、その上部から散水する。この装置を用いて、コンテナＣＯの上部から、静置状態の焼却灰１に対して、カルシウムイオンを含まない水３を散水する。このとき、鉛の溶出を促進させる塩化カルシウム水溶液を作成する分として、例えば９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水し、塩化カルシウム水溶液の洗い出しに用いる分として、例えば１,７００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水する。散水は複数回に分けて間欠的に行い、散水強度１６０ｍｍ／日、かつ２４時間で行う。また、散水時または散水後に、通気速度０．０１〜５ｍｍ／秒で、焼却灰１の通気を行う。通気速度は気体の二酸化炭素の量および通気時間に応じて変更し、量が多く、また時間が長いほど遅い速度で通気して良い。

散水期間中に添加する塩化カルシウム５の量は、通水時のカルシウムイオン濃度が１％未満とならないように設定する。変形例２の場合、１２５ｋｇの塩化カルシウム５に対して９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を一度に散水しても、カルシウムイオン濃度は（１２５ｋｇ×１,０００×（４０／１１１））／９００Ｌ＝５０．１ｇ／Ｌとなり、１％（１０ｇ／Ｌ）を下回らない。

鉛の溶出促進は９００Ｌの散水によって終了したとみなし、溶出が促進された鉛を含む塩化カルシウム水溶液を洗い出すために用いる分の１,７００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３は、継続して散水する。これにより、固体またはシート中の塩化カルシウム５の溶解が進行し、通過する水中のカルシウムイオン濃度が１％未満となる。

＜変形例３＞
図１０は、本実施例の変形例３による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

図１０に示すように、例えば４ｔ（８ｍ^３）の容量を持つコンテナＣＯを焼却灰１の洗浄槽として用いる。このコンテナＣＯに焼却施設から排出された焼却灰１を、約１０ｃｍから２０ｃｍ程度の厚さで均一に撒き、その上に固体の塩化カルシウム５を、約１０ｃｍから２０ｃｍ程度の厚さで均一に撒く。その後、同様にして、コンテナＣＯ全体で、焼却灰１が３ｔとなるまで、焼却灰１と固体の塩化カルシウム５とを交互に積層する。最上層には、固体の塩化カルシウム５が撒かれている。固体の塩化カルシウム５の量は全体で、例えば１２５ｋｇ使用し、各層に均等に分割し撒きだす。塩化カルシウム５のシートを用いる場合は、含有する塩化カルシウム５の量が、例えば１２５ｋｇとなるように所定の量を各層に分割して均一に敷き詰める。塩化カルシウム５のシートは、不織布、ネット、綿またはフィルムなどで塩化カルシウム５を挟み込んだものまたは編みこんだもの、あるいは透水が可能な袋状の構造を持つものに塩化カルシウム５を入れたものが考えられる。

コンテナＣＯは、焼却施設の焼却灰１を搬出するホッパの下に設置し、直に焼却灰１を受け、１層分を受けるごとに、その上に塩化カルシウム５を撒きだす、または塩化カルシウム５のシートを敷き詰める。その後、焼却灰１の散水洗浄を行う洗浄施設へ移送し、洗浄処理を行う。

液体が噴霧可能なスプリンクラー、あるいは液体が滴下可能なチューブ、ホースまたはパイプなどの装置を、散水がコンテナＣＯ全体に均一にいきわたるように、洗浄施設の１箇所または複数箇所に設置する。最上部における滴下による散水について、水による洗掘が生じ、散水がカルシウム化合物に均一にいきわたらない事が想定される場合には、撒きだした塩化カルシウム５の上から不織布などのシートを敷き、その上部から散水する。この装置を用いて、コンテナＣＯの上部から、静置状態の焼却灰１に対して、カルシウムイオンを含まない水３を散水する。このとき、鉛の溶出を促進させる塩化カルシウム水溶液を作成する分として、例えば９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水し、塩化カルシウム水溶液の洗い出しに用いる分として、例えば１,７００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水する。散水は複数回に分けて間欠的に行い、散水強度１６０ｍｍ／日、かつ２４時間で行う。また、散水時または散水後に、通気速度０．０１〜５ｍｍ／秒で、焼却灰１の通気を行う。通気速度は気体の二酸化炭素の量および通気時間に応じて変更し、量が多く、また時間が長いほど遅い速度で通気して良い。

散水期間中に添加する塩化カルシウム５の量は、通水時のカルシウムイオン濃度が１％未満とならないように設定する。変形例３の場合、１２５ｋｇの塩化カルシウム５に対して９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を一度に散水しても、カルシウムイオン濃度は（１２５ｋｇ×１,０００×（４０／１１１））／９００Ｌ＝５０．１ｇ／Ｌとなり、１％（１０ｇ／Ｌ）を下回らない。

＜変形例４＞
図１１は、本実施例の変形例４による焼却灰の洗浄に用いる洗浄装置の概略図である。

図１１に示すように、例えば４ｔ（８ｍ^３）の容量を持つコンテナＣＯを焼却灰１の洗浄槽として用いる。このコンテナＣＯに焼却施設から排出された３ｔの焼却灰１を撒き、固体の塩化カルシウム５を添加して、バックホーなどで混合撹拌する。塩化カルシウム５の量は、例えば１２５ｋｇである。混練した焼却灰１を約３０ｃｍから５０ｃｍ程度の厚さで均一に撒く。コンテナＣＯは、焼却施設の焼却灰１を搬出するホッパの下に設置し、直に焼却灰１を受け、その後、焼却灰１の散水洗浄を行う洗浄施設へ移送し、洗浄処理を行う。

液体が噴霧可能なスプリンクラー、あるいは液体が滴下可能なチューブ、ホースまたはパイプなどの装置を、散水がコンテナＣＯ全体に均一にいきわたるように、洗浄施設の１箇所または複数箇所に設置する。この装置を用いて、コンテナＣＯの上部から、静置状態の焼却灰１に対して、カルシウムイオンを含まない水３を散水する。このとき、鉛の溶出を促進させる塩化カルシウム水溶液を作成する分として、例えば９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水し、塩化カルシウム水溶液の洗い出しに用いる分として、例えば１,７００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を散水する。散水は複数回に分けて間欠的に行い、散水強度１６０ｍｍ／日、かつ２４時間で行う。また、散水時または散水後に、通気速度０．０１〜５ｍｍ／秒で、焼却灰１の通気を行う。通気速度は気体の二酸化炭素の量および通気時間に応じて変更し、量が多く、また時間が長いほど遅い速度で通気して良い。

散水期間中に添加する塩化カルシウム５の量は、通水時のカルシウムイオン濃度が１％未満とならないように設定する。変形例４の場合、１２５ｋｇの塩化カルシウム５に対して９００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３を一度に散水しても、カルシウムイオン濃度は（１２５ｋｇ×１,０００×（４０／１１１））／９００Ｌ＝５０．１ｇ／Ｌとなり、１％（１０ｇ／Ｌ）を下回らない。

鉛の溶出促進は９００Ｌの散水によって終了したとみなし、溶出が促進された鉛を含む塩化カルシウム水溶液を洗い出すために用いる分の１,７００Ｌのカルシウムイオンを含まない水３は継続して散水することで、固体の塩化カルシウム５の溶解が進行し、通過する水中のカルシウムイオン濃度が１％未満となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば焼却灰を充填する洗浄槽は、槽としての構造を持っていればよく、例えばコンテナ以外に、鋼製、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）製またはコンクリート製の槽を用いても良い。焼却灰、固定またはカルシウム化合物のシートを撒きだす厚さ、焼却灰またはカルシウム化合物の層数は洗浄槽の大きさおよび焼却灰の単位体積重量に依存する。また、塩化カルシウム以外のカルシウム化合物の使用および焼却灰に含まれる鉛の量に応じて、カルシウム化合物の量を増減させることもできる。

１焼却灰
２塩化カルシウム水溶液
３カルシウムイオンを含まない水
４浸出水（廃水）
５塩化カルシウム
ＣＯコンテナ

Claims

（ａ）静置した焼却灰に、カルシウム化合物水溶液を供給する工程
を含み、
前記カルシウム化合物水溶液のカルシウムイオン濃度が、１％以上、
前記カルシウム化合物水溶液の液量を前記焼却灰の重量で除した液固比が、１．０未満、
前記焼却灰と前記カルシウム化合物水溶液との接触時間が、３時間以上であり、
前記焼却灰に、前記カルシウム化合物水溶液を供給する時または供給した後に、前記焼却灰に対して通気を行う、焼却灰の洗浄方法。
請求項１記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記（ａ）工程の後、
（ｂ）前記焼却灰に、カルシウムイオンを含まない水を供給する工程
をさらに含む、焼却灰の洗浄方法。
請求項２記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記カルシウム化合物水溶液および前記カルシウムイオンを含まない水は、それぞれ間欠的に供給される、焼却灰の洗浄方法。
請求項３記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記カルシウム化合物水溶液および前記カルシウムイオンを含まない水は、それぞれ噴霧または滴下される、焼却灰の洗浄方法。
請求項１記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記焼却灰上にカルシウム化合物を堆積する工程、
（ａ２）前記カルシウム化合物および前記焼却灰に、前記カルシウム化合物側からカルシウムイオンを含まない水を供給する工程、
を含む、焼却灰の洗浄方法。
請求項１記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記焼却灰と、カルシウム化合物とを複数回交互に堆積して、最上層を前記カルシウム化合物とする積層を形成する工程、
（ａ２）前記積層に、最上層の前記カルシウム化合物側からカルシウムイオンを含まない水を供給する工程、
を含む、焼却灰の洗浄方法。
請求項１記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記（ａ）工程は、
（ａ１）前記焼却灰とカルシウム化合物とを混練する工程、
（ａ２）前記カルシウム化合物および前記焼却灰に、カルシウムイオンを含まない水を供給する工程、
を含む、焼却灰の洗浄方法。
請求項５、６または７記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記カルシウムイオンを含まない水は、間欠的に供給される、焼却灰の洗浄方法。
請求項８記載の焼却灰の洗浄方法において、
前記カルシウムイオンを含まない水は、噴霧または滴下される、焼却灰の洗浄方法。