JP2706634B2 - Recycling method of main ash of stalker type incinerator - Google Patents

Recycling method of main ash of stalker type incinerator

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JP2706634B2
JP2706634B2 JP12637995A JP12637995A JP2706634B2 JP 2706634 B2 JP2706634 B2 JP 2706634B2 JP 12637995 A JP12637995 A JP 12637995A JP 12637995 A JP12637995 A JP 12637995A JP 2706634 B2 JP2706634 B2 JP 2706634B2
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般廃棄物用ストーカ
ー式焼却炉の炉下から排出される焼却灰を加工処理し、
鉄スクラップ、非鉄金属スクラップ、土木用土砂として
活用化する処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention processes incineration ash discharged from under a stoker type incinerator for general waste,
The present invention relates to a processing method for utilizing iron scrap, non-ferrous metal scrap, and earth and sand for civil engineering.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】厚生省
編「日本の廃棄物 1991」によると、全国の一般ごみの
うち73%は焼却処分され、この焼却ごみの総重量を 100
%とした場合、焼却処分された後の焼却残渣のしめる重
量は16.2%である。又、日本全国で発生する焼却ごみ量
は1日当たり約9万4千トンもあり、これを焼却しても
1日1万5千トンの焼却残渣が残りこれが最終処分場に
運ばれ埋め立てられている。ところが、上記埋立処分ご
みを埋め立てる場所、すなわち最終埋立処分場のスペー
スには当然ながら限界があるため、現在のペースでいけ
ば極めて近い将来において埋立スペースの確保が不可能
となる市町村がある。ストーカー式焼却炉の炉下から排
出される焼却灰(飛灰ではない)の処理は、現在、焼却
場によっては磁力選別機にて鉄分のみを分離回収してい
るが、残りの非鉄金属類及び磁力選別機を素通りした鉄
分の混入した非金属物質は埋立処分に付されている。こ
れらの鉄分、非鉄金属類及び非金属物質に何らかの回収
利用の道が得られれば全国に点在している最終埋立処分
場の延命が計れることになる。そこで本発明者らは、従
来埋立処分していた焼却灰から更に有用物を回収しこれ
を利用することに着目し検討した結果、金属類を除かれ
た焼却灰は、その成分及びその膨大な量からして土木用
資材としての活用が最も好適であると考え、更に調査研
究したところ、以下の条件を満たすことができれば、非
金属物質を土木用土砂として充分使用できることが見出
した。 未燃有機物質が除去されていること 塩化物含有量が低減化されていること アルカリシリカ反応で無害であること 鉄分が十分に除去されていること 非鉄金属類が除去されていること 粒子形状が均一化されていること 重金属類の溶出量が規定値以下であること ダイオキシンが十分に分解されていること
BACKGROUND OF THE INVENTION According to the Ministry of Health and Welfare's "Japanese Waste 1991", 73% of municipal solid waste is incinerated, and the total weight of this incinerated waste is 100%.
%, The weight of incineration residue after incineration is 16.2%. In addition, the amount of incinerated waste generated in Japan is about 94,000 tons per day, and even if it is incinerated, 15,000 tons of incineration residues remain per day and are transported to the final disposal site for landfill. I have. However, the place where the above-mentioned landfill waste is landfilled, that is, the space of the final landfill disposal site is naturally limited, so that some municipalities will not be able to secure landfill space in the very near future if the current pace is maintained. In the treatment of incineration ash (not fly ash) discharged from the bottom of a stalker type incinerator, currently only iron is separated and recovered by a magnetic separator in some incineration plants, but the remaining non-ferrous metals and Non-metallic substances containing iron that passed through the magnetic separator have been disposed of in landfills. If there is some way to recover and use these iron, non-ferrous metals and non-metallic substances, the life of final landfills scattered throughout the country can be extended. Therefore, the present inventors have focused on recovering and utilizing useful materials from incinerated ash that has been conventionally disposed of in landfills, and as a result, the incinerated ash from which metals have been removed has a large amount of its components and its enormous amount. Considering that the use as civil engineering materials is the most suitable in view of the amount, and further researched and found that if the following conditions were satisfied, the nonmetallic substance could be sufficiently used as civil engineering soil. Unburned organic substances have been removed Chloride content has been reduced Being harmless by the alkali silica reaction Iron has been sufficiently removed Non-ferrous metals have been removed Particle shape It must be homogenized.Eluted amount of heavy metals should be less than specified value.Dioxin should be sufficiently decomposed.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記〜
の条件を満足するように、焼却灰から非金属の品質向
上と安定化方法について鋭意検討した結果、本発明の特
定のプロセスを完成するに到った。即ち本発明は、廃棄
物用ストーカー式焼却炉の炉下から排出された焼却灰か
らの金属類のリサイクル及び非金属物質の再利用化処理
方法であって、(1) 焼却灰からクリンカー状の熔塊等粗
大片を除去後、(2) 該焼却灰を 300〜500 ℃にて焙焼す
る焙焼工程と、(3) 該焼却灰から微粉体、鉄類、非鉄金
属類を除去する選別工程と、(4) 該残りである非金属物
質を粒度別に二分し、粉砕・研磨し、粒子状に加工する
粉砕・研磨工程と、(5) 該粒状化された残りを希硫酸等
で化学処理後に水洗する薬液処理工程とを行うことを特
徴とするストーカー式焼却炉の主灰の再利用化処理方法
に関する。
Means for Solving the Problems The present inventors have described the above-mentioned.
As a result of intensive studies on a method for improving and stabilizing the quality of non-metals from incinerated ash so as to satisfy the above conditions, the specific process of the present invention has been completed. That is, the present invention relates to a method for recycling metals and reusing nonmetallic substances from incinerated ash discharged from the bottom of a stoker type incinerator for waste, and (1) a clinker-like process from the incinerated ash. After removing coarse pieces such as ingots, (2) a roasting step of roasting the incinerated ash at 300 to 500 ° C., and (3) sorting to remove fine powder, irons, and non-ferrous metals from the incinerated ash. And (4) a pulverizing / polishing step of dividing the remaining non-metallic substance into two according to particle size, pulverizing / polishing and processing into particles, and (5) chemically refining the granulated residual with dilute sulfuric acid or the like. And a chemical treatment step of washing with water after the treatment.

【0004】以下、本発明の廃棄物焼却灰の再利用化処
理方法を具体的に説明する。本発明の処理方法において
は、まず第1の工程として、廃棄物用ストーカー式焼却
炉の炉下に設けられている水槽から排出された焼却灰か
ら、後の工程の機器類を保護するために、フライパンや
やかん等の厨房器具片、タイヤホイールやパール等の金
属片、クリンカー状の熔塊等をスクリーンなどの機械的
方法により除去する。
[0004] Hereinafter, the method for reusing waste incineration ash of the present invention will be specifically described. In the treatment method of the present invention, first, as a first step, in order to protect equipment in a subsequent step from incineration ash discharged from a water tank provided under the stoker type incinerator for waste. In addition, kitchen utensil pieces such as frying pans and kettles, metal pieces such as tire wheels and pearls, clinker-like ingots and the like are removed by a mechanical method such as a screen.

【0005】次いで焼却灰を焙焼炉で加熱焙焼する。こ
の焙焼工程は大きく分けて次の三つの働きをする。 (1) 焼却灰に含まれている未燃焼有機物質を熱分解し、
無機物に変えることにより、焼却灰を土木資材として使
える素地にする。 (2) 焼却灰特有の悪臭源を消滅させ、又、細菌類の繁殖
要因物質を壊滅させる。 (3) ダイオキシンを熱分解する。 発明者等は焼却炉から排出された焼却灰を焼却炉で処理
した結果、灼熱減量が著しく減少し、熱分解性物質のほ
とんどが分解された事を確認出来た。表1はその例であ
り、実際処理後の焼却灰は悪臭の全くない無臭の無機物
に転換された事が判断できた。
[0005] Next, the incinerated ash is heated and roasted in a roasting furnace. This roasting process roughly performs the following three functions. (1) Thermal decomposition of unburned organic substances contained in incinerated ash,
By converting it to inorganic material, the incinerated ash becomes a base that can be used as civil engineering materials. (2) Eliminate odor sources peculiar to incineration ash, and destroy bacterial growth factors. (3) Thermal decomposition of dioxin. As a result of treating the incineration ash discharged from the incinerator in the incinerator, the inventors have confirmed that the ignition loss was significantly reduced and most of the thermally decomposable substances were decomposed. Table 1 is an example, and it can be determined that the incinerated ash after the actual treatment was converted to an odorless inorganic substance having no odor.

【0006】[0006]

【表1】 [Table 1]

【0007】次にダイオキシンについてであるが、ダイ
オキシンはポリ塩化ジベンゾパラダイオキシン(PCD
DS)とポリ塩化ジベンゾフラン(PCDFS)の総称
であり、PCDDSには75種、PCDFSには 135種の
異性体があり、その生物学的影響(毒性)は多岐であ
る。一般にはPCDDS及びPCDFSのそれぞれの種
類の毒性を想定し、毒性等価濃度(TEQ)としてダイ
オキシンを含有する物質の毒性が評価されている。表2
は焼却炉から排出された焼却灰のダイオキシン量及びそ
の毒性等価濃度のいくつかの例である。
Next, regarding dioxin, dioxin is polychlorinated dibenzoparadioxin (PCD).
DS) and polychlorinated dibenzofuran (PCDFS). PCDDS has 75 isomers, and PCDDS has 135 isomers, and their biological effects (toxicity) are diverse. Generally, each type of toxicity of PCDDS and PCDFS is assumed, and the toxicity of a substance containing dioxin is evaluated as a toxicity equivalent concentration (TEQ). Table 2
Are some examples of the amount of dioxin in the incineration ash discharged from the incinerator and its toxic equivalent concentration.

【0008】[0008]

【表2】 [Table 2]

【0009】焼却灰中のダイオキシンをどの程度にまで
下げれば生物学的に問題がないと言えるのかについての
指標は公的には示されていないが、焼却灰の活用を計る
為には、いずれにしてもダイオキシンを大巾に減少させ
ねばならない。ダイオキシンの分解に関しては 300℃以
上で数十分間加熱すれば完全分解される事が学術誌で報
告されており、現在そのように認識されている。発明者
等は実用的な焼却灰の焙焼方法としてキルン型式の加熱
炉を選定し、且つ、高温の燃焼ガスをキルン胴部内に吹
き込む代わりに回転キルン胴部の外周から加熱すること
により、被焙焼物質である焼却灰の飛散を抑制し、又、
キルン胴部の傾斜角を調整する事により被焙焼物質の焙
焼滞留時間を制御する方法を考案した。又、焼却灰の回
転キルン胴部への送入をスクリューコンベア型式、排出
口をダンパー型式とする事により、内部のガス体の漏洩
を極力抑えた。この方式により大量の焼却灰を連続的に
焙焼する技術が確立された。表3は、本発明の処理方法
により、焙焼工程及び薬液処理工程で処理した後の焼却
灰及び洗浄後の水のダイオキシン濃度の一例を示すもの
である。
[0009] Although there is no official indication of how much dioxin in incinerated ash can be said to be biologically acceptable, there are some indications for measuring the use of incinerated ash. Even so, dioxins must be significantly reduced. It has been reported in academic journals that dioxin can be completely decomposed by heating at 300 ° C or more for several tens of minutes, and it is currently recognized as such. The inventors selected a kiln type heating furnace as a practical method of roasting incinerated ash, and heated the outer periphery of the rotary kiln body instead of blowing high-temperature combustion gas into the kiln body. Suppress the incineration ash, which is a roasting substance,
A method was devised to control the roasting residence time of the material to be roasted by adjusting the inclination angle of the kiln body. In addition, the incineration ash was fed into the rotary kiln body by a screw conveyor type and the discharge port was made by a damper type, thereby minimizing the leakage of gas inside. By this method, a technology for continuously roasting a large amount of incinerated ash was established. Table 3 shows an example of the dioxin concentration of the incinerated ash after the treatment in the roasting step and the chemical liquid treatment step and the water after the washing by the treatment method of the present invention.

【0010】[0010]

【表3】 [Table 3]

【0011】上記に示されるTEQ数値はドイツ連邦及
び国内の「廃棄物処理に係わるダイオキシン等専門家会
議」による一般住民への一日の許容摂取量(ADI値)
0.1ng/kg・日(kgは人体重)と比較しても十分に低
い。このADI値は大気に放出されたダイオキシンを対
象にしたものであるが、仮にこの算出で体重60kgの人体
に適応すると、許容摂取量は6ng/日となり、上記の
0.009ng/gと対比すると 666gの本製品がそのまま人
体に入った場合に相当するような事になる。このような
事は、ありえないが 0.009ng/gが十分に小さく安全な
数値であると判断する判断材料になる。
[0011] The TEQ values shown above are the permissible daily intake (ADI values) for the general population according to the "Dioxin Experts' Meeting on Waste Management" in the Federal Republic of Germany and in Japan.
Even lower than 0.1 ng / kg-day (kg is human weight). This ADI value is for dioxin released into the atmosphere. If this calculation is applied to a human body weighing 60 kg, the permissible intake is 6 ng / day.
Compared to 0.009ng / g, this is equivalent to 666g of this product entering the human body as it is. Although this is not possible, 0.009 ng / g is a sufficiently small and safe numerical value.

【0012】次にアルカリシリカ反応(以下、ASR
と略記する)についてであるが、ASRとは、骨材中の
反応性を有するシリカとコンクリートに含まれるアルカ
リが反応することによって生じた生成物が吸水して膨張
しコンクリートにひび割れ等を生じさせる現象であり、
JIS A 5308の反応試験方法(化学法)による反応性の判
定は、「溶融シリカ量(Sc)が10mmol/リットル以上
で、アルカリ濃度減少量(Rc)が 700mmol/リットル未
満の時、溶解シリカ量(Sc)がアルカリ濃度減少量(R
c)以上となる場合、この骨材を無害でないものと判定
し、それ以外のものを無害と判定する。」と規定してい
る。そこで本発明者等は、幾多のストーカー式焼却炉の
焼却灰についてASRを繰り返したところ、いずれも無
害であると判定された。その分析値例を表4に示す。
Next, an alkali silica reaction (hereinafter referred to as ASR)
ASR means that the product produced by the reaction of the silica contained in the aggregate with the reactive silica in the aggregate absorbs water and expands, causing cracks and the like in the concrete. Phenomenon
Judgment of the reactivity by the reaction test method (chemical method) of JIS A 5308 is as follows: "When the amount of fused silica (Sc) is 10 mmol / L or more and the amount of reduced alkali concentration (Rc) is less than 700 mmol / L, the amount of dissolved silica (Sc) is the decrease in alkali concentration (R
c) In the case of the above, the aggregate is determined to be harmless, and the others are determined to be harmless. ". Then, the present inventors repeated ASR for incineration ash of many stalker incinerators, and it was determined that all of them were harmless. Table 4 shows examples of the analysis values.

【0013】[0013]

【表4】 [Table 4]

【0014】次に鉄分が十分に除去されていることに
ついてであるが、都市周辺部に設置されているストーカ
ー式焼却炉には、焼却灰から鉄類を回収する装置(磁力
選別機)を設けているところがある。これは、鉄類を分
離し、製鉄原料としてリサイクルするのが目的である
が、この分離率は低く、現存の装置では50%にも達して
いないのが多い。又、地方町村部では、鉄類の分離はほ
とんど行われていない。しかし、焼却灰を土木用土砂と
して利用する場合、鉄分の酸化による着色を避けるため
又、粗大な鉄片を取り除く為、鉄分の除去率を更に高め
なければならない。そこで、本発明では、従来の磁力10
00ガウス程度の吊り下げ式或いはシュートの中に組み込
む一般的磁力選別機に代えて、磁力3000ガウス以上の磁
力選別機を用い、且つ例えば焼却灰を運ぶコンベアの後
部プーリー等に磁力選別機の磁力部分を配することによ
り、この磁力部分と非選別物との距離を最短距離とする
とともに、十分な近接時間を保てるような工夫をし、完
全な鉄分除去を図っている。
Regarding the fact that iron has been sufficiently removed, a stalker type incinerator installed around the city is provided with a device (magnetic separator) for recovering iron from incinerated ash. There are places. The purpose of this is to separate iron and recycle it as a raw material for iron making. However, this separation rate is low, and in many cases, existing equipment does not reach 50%. In local municipalities, iron is hardly separated. However, when incinerated ash is used as earth and sand for civil engineering, the iron removal rate must be further increased in order to avoid coloring due to iron oxidation and to remove coarse iron pieces. Therefore, in the present invention, the conventional magnetic force 10
Use a magnetic separator of 3000 gauss or more instead of a general magnetic separator of a suspended type of about 00 gauss or incorporated in a chute. By arranging the portions, the distance between the magnetic force portion and the non-sorted object is made the shortest distance, and a device is devised so that a sufficient approach time can be maintained, thereby completely removing iron.

【0015】次に、本発明では非鉄金属除去を行うが、
これは高電圧電場又は強力な磁石を高速回転させること
により発生する強力な誘導電流を利用して上記の鉄分除
去工程後の焼却灰から非鉄金属類の除去を行う工程であ
る。この工程は、先に述べたように、非金属物質を土木
用土砂とする際の条件として求められる「非鉄金属類
の除去」を図るために行われる工程であるが、かかる条
件が求められている理由は、不定形な金属片の混入は土
木用土砂に好ましくないこと、並びにこれら非鉄金属の
中には例えば銅や真鍮のように比較的高価で最利用する
価値の高いものが多くその回収を図る為である。一般
に、焼却残渣中の非鉄金属は種々雑多の小さな金属片が
多く、例えばやかん・パイプなどの比較的大きなもの
は、ふるい等により簡単に除去できるものの、細かい金
属片などについては肉眼による視認除去は困難である。
実際に、焼却灰から非金属類と非鉄金属とを分離する操
作を実施している例は全くない。非鉄金属を非金属類か
ら分離する一方法として、重油に金属粒子を加えて比重
差で分離する試みもあるが、焼却灰を処理する方法とし
ては、油の洗浄除去操作が必須となり煩雑で経済的でな
い。
Next, in the present invention, non-ferrous metal is removed.
This is a step of removing non-ferrous metals from the incinerated ash after the above iron removal step using a high voltage electric field or a strong induced current generated by rotating a strong magnet at high speed. As described above, this step is a step performed in order to achieve "removal of non-ferrous metals" required as a condition when the non-metallic substance is used as earth and sand for civil engineering. The reason is that the mixing of irregular metal pieces is not desirable for earth and sand for civil engineering, and many of these nonferrous metals are relatively expensive and highly valuable, such as copper and brass. It is for planning. In general, non-ferrous metals in incineration residues are often miscellaneous small metal pieces.For example, relatively large pieces such as kettles and pipes can be easily removed by sieving, etc. Have difficulty.
Actually, there is no example of carrying out an operation of separating nonmetals and nonferrous metals from incineration ash. As one method of separating non-ferrous metals from non-metals, attempts have been made to add metal particles to heavy oil and separate them with a specific gravity difference.However, as a method of treating incinerated ash, an operation of washing and removing oil is indispensable, which is complicated and economical. Not a target.

【0016】そこで、本発明の焼却灰処理においては、
誘導電流を利用した非鉄金属の分離回収を採用してい
る。これは従来よりアルミ缶の選別に利用されている方
法であるが、そのままの転用では磁力が不十分(1000ガ
ウス程度)なため、ドラムに充填する磁力を2000〜3000
ガウスに強化するとともに、極数を通常16極から2倍以
上に増やし、通常1500〜1800rpm の回転数で用いていた
のを3000rpm 程度まで高めた方法である。本発明者ら
は、種々の改良を加え、繰り返して非鉄金属除去につい
て実験した結果、鉄分を完全に除去した焼却残渣の分離
テストでは、試料中の非鉄金属重量比が50%の場合、分
離率75〜85%、同じく試料中の非鉄金属重量比が 100%
の場合、分離率83〜87%という成果を得た。ここで、分
離できない非鉄金属は主にステンレス製のボルト・ナッ
トや肉厚の鋳物及びもつれた銅線であり、それらは比較
的大きな形状であるため、後述の粉砕工程後の粒度別に
分離する工程で除去できることが確認された。
Therefore, in the incineration ash treatment of the present invention,
Non-ferrous metal separation and recovery using induced current is adopted. This is a method that has been used for sorting aluminum cans. However, since the magnetic force is insufficient (about 1000 gauss) if it is diverted as it is, the magnetic force used to fill the drum must be 2,000 to 3,000.
This is a method in which the number of poles is increased to twice or more from 16 poles in general and the number of poles is increased to about 3000 rpm instead of the one usually used at 1500 to 1800 rpm. The present inventors have made various improvements and repeatedly conducted experiments on the removal of non-ferrous metals. As a result, in the separation test of the incineration residue from which iron was completely removed, when the weight ratio of non-ferrous metals in the sample was 50%, the separation rate was 75-85%, also the non-ferrous metal weight ratio in the sample is 100%
In the case of, a separation rate of 83 to 87% was obtained. Here, non-ferrous metals that cannot be separated are mainly bolts and nuts made of stainless steel, thick castings, and tangled copper wires, which have a relatively large shape, and are separated by a particle size after a pulverization step described later. It was confirmed that it could be removed with.

【0017】次に、粒子形状が均一についてである
が、微粉体、鉄類及び非鉄金属類を除去した後の焼却灰
から得られた非金属物質の粒度をJISの砂の標準粒度
と比較した一例が次の表5である。
Next, regarding the uniform particle shape, the particle size of the non-metallic material obtained from the incinerated ash after removing the fine powder, irons and non-ferrous metals was compared with the standard particle size of JIS sand. An example is shown in Table 5 below.

【0018】[0018]

【表5】 [Table 5]

【0019】一般に灰といえば細かな微粉体とみなしが
ちであるが、上記表5で示されるように骨材用砂として
の粒度分析から大きく逸脱しているのではないことが判
明した。すなわち、焼却灰の大部分は砂として必要な粒
径を有しているのである。
Although ash is generally considered to be a fine powder, it has been found that the ash does not greatly deviate from the particle size analysis of the aggregate sand as shown in Table 5 above. That is, most of the incinerated ash has a required particle size as sand.

【0020】しかし、粒子径以外に粒子の形状が問題で
あり、例えばガラスや陶磁器の細片は鋭利な稜角部を保
っている場合があり、土木用土砂として直接作業員が手
で触れても危険のないような丸みのある形状に加工しな
ければならない。故に発明者等は得られた非金属物質を
粒度別に二分し、粗い方のものを粉砕機にかけて細かく
し、細かい方のものと粉砕機を通ったものを併せて研磨
機にかけた。粉砕機及び研磨機は瞬発的な破砕機ではな
く、加工処理時間を加減出来るロッドミル型式とし、
又、部品の互換性を考慮して粉砕機と研磨機は同一寸
法、同一型式とした。最後に塩化物含有量が低減化さ
れている事及び重金属の溶出量が規定値以下であるこ
とについてであるが、発明者達はこの及びに関して
は、硫酸等の酸及び水により塩化物及び溶出性重金属類
を出来る限り溶解させ、或いは酸との反応により水溶性
の極めて低い化合物に変化させる方法を選んだ。塩化物
については当初大量の水で洗えば十分に除去出来ると予
測したがCl量で0.4 %以下にはならず、これは塩素が水
溶性の高いNaCl、KCl 等の塩以外の化合物であると推断
された。これが難溶性の塩化物を何らかの薬品で分解さ
せる事に思い至ったきっかけである。図1は焼却灰を水
及び希硫酸で洗浄処理した場合の残留Cl量を表す。この
酸による処理は重金属類の溶出度低減化にも効果がある
事が実験分析を重ねていくにつれ明らかになった。ここ
で、重金属類の許容溶出量について触れておくと、次表
の通りである。
However, the shape of the particles other than the particle size is a problem. For example, small pieces of glass or porcelain may have sharp ridges and may be directly touched by workers as earth and sand for civil engineering. It must be machined into a round shape without danger. Therefore, the inventors divided the obtained non-metallic substance into two by particle size, crushed the coarser one with a crusher, and crushed the finer one and the one that passed through the crusher together. The crusher and polisher are not instantaneous crushers, but rod mill types that can adjust the processing time.
Further, in consideration of the interchangeability of parts, the crusher and the polisher were of the same size and the same type. Finally, regarding the fact that the chloride content has been reduced and the amount of heavy metal eluted below the specified value, the inventors have determined that chloride and elution with acids such as sulfuric acid and water. A method was selected in which the soluble heavy metals were dissolved as much as possible or converted into a compound having extremely low water solubility by reaction with an acid. Initially, chloride was predicted to be sufficiently removed by washing with a large amount of water.However, the amount of Cl did not fall below 0.4%. This is because chlorine is a compound other than highly water-soluble salts such as NaCl and KCl. Inferred. This is the reason why I came to think of decomposing hardly soluble chlorides with some chemicals. FIG. 1 shows the residual Cl amount when the incinerated ash was washed with water and dilute sulfuric acid. It was revealed that the treatment with the acid was effective in reducing the elution of heavy metals as the experimental analysis was repeated. Here, the following table shows the allowable elution amount of heavy metals.

【0021】[0021]

【表6】 [Table 6]

【0022】上記数値は平成7年春に於ける基準値であ
り、PBに関しては平成6年より非常に厳しい数値に改正
されている。発明者達の焼却灰の溶出低減化の目標は、
上記表6の最も厳しい土壌の汚染に係わる環境基準値以
下とした。最近、一般廃棄物の収集に於いて、住民の分
別協力が進み、Hg、Cd、Crの混入は極めて少なく焼却灰
のそれらの溶出量も十分に低い値となって来ている。問
題はPbである。このPb対策に発明者等は種々の実験研究
と分析を続けた。その結果、目標を達成出来る事が確認
出来た。鉛に関する実験結果を図2に示す。洗浄水量及
び酸量を出来るだけ少なくし、経済的に処理する為には
焼却灰を数時間薬液に浸しておかねばならないが、10時
間〜24時間浸しておけば厳しい基準値以下になる事が確
認された。最終製品の各重金属類の溶出試験結果を次の
表7に示す。
The above values are reference values in the spring of 1995, and the PB has been revised to a very severe value from 1994. The goal of the inventors to reduce the elution of incinerated ash is:
The value was set to be equal to or less than the environmental standard value related to the most severe soil pollution in Table 6 above. Recently, in the collection of municipal solid waste, the separation and cooperation of the residents has progressed, and the contamination of Hg, Cd, and Cr has been extremely low, and the amount of the incinerated ash eluted has become sufficiently low. The problem is Pb. The inventors continued various experimental researches and analyzes on this Pb countermeasure. As a result, it was confirmed that the target could be achieved. FIG. 2 shows the experimental results for lead. In order to reduce the amount of washing water and acid as much as possible and economically treat it, it is necessary to soak the incinerated ash in chemicals for several hours, but if it is soaked for 10 to 24 hours, it may fall below the strict standard value. confirmed. The dissolution test results of each heavy metal in the final product are shown in Table 7 below.

【0023】[0023]

【表7】 [Table 7]

【0024】尚、酸の種類としては硫酸の他に塩酸も本
処理方法では使用可能であり、又、硫化水素ナトリウム
も少量で効果があり本処理方法に利用出来る。
As the acid, hydrochloric acid besides sulfuric acid can be used in this treatment method, and sodium hydrogen sulfide is effective in a small amount and can be used in this treatment method.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明
する。図3は、本発明のストーカー式焼却炉から出た焼
却灰を処理する設備の一例を示す概略図である。粗大片
除去装置1は、焼却灰に含まれている大きな金属片、例
えばやかんや鍋、タイヤホイール、パール等の他に高温
により溶解しクリンカー状に凝固した金属塊等を除去す
るもので、以降の機器装置を保護するためのものであ
る。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a facility for treating incineration ash discharged from the stalker incinerator of the present invention. The coarse piece removing device 1 removes large metal pieces contained in the incinerated ash, for example, kettles, pots, tire wheels, pearls, and the like, as well as metal clumps that are melted and solidified in a clinker shape due to high temperature. This is for protecting the equipment.

【0026】粗大片除去装置1を通過した焼却灰は次に
焙焼装置2に入る。湿灰の場合、焼却灰は15〜30%の水
分が含まれており、焙焼装置2はこの焼却灰を乾燥する
他に次の目的がある。
The incinerated ash that has passed through the coarse piece removing device 1 then enters the roasting device 2. In the case of wet ash, the incinerated ash contains 15 to 30% of moisture, and the roasting device 2 has the following purpose in addition to drying the incinerated ash.

【0027】未燃有機物を炭化させ、又、悪臭源物質
を分解させる。 後続の処理工程での分離効率を高める。 ダイオキシンを分解する。 〜の目的を達成する為には、焼却灰を 300〜500 ℃
まで熱し、焙焼しなければならないが、焼却灰は細かな
粒子を多く含んでおり、直接熱風に曝すと、吹き流され
てしまう。故に発明者達は、焼却灰を密閉したキルンの
中で間接的にキルンの外部より加熱する装置を考案し実
用化した。又、焙焼時間を加減出来るようにキルンを傾
斜させキルン内周に設けたフィンで焼却灰が持ち上げら
れると同時に前方に送り出せるようにし、キルンの回転
数の変化により焼却時間(滞留時間)を制御出来るよう
にした。焙焼装置の熱源はガス又は燃料油の燃焼による
が、燃焼量によりキルンの内部温度の加減が出来る。次
に焙焼装置を出た焼却灰は冷風により冷却された後、微
粒子除去装置3により微粉体を、鉄類分離機4により鉄
類を、更に非鉄金属分離機5により鉄以外の金属類を分
離除去する。微粒子除去装置3は風力により微粉体を吹
き去るようにした。鉄類分離機4は、コンベアベルトの
プーリーに仕込んだ回転磁力により、どのような鉄類も
磁力で吸着分離出来るようにした。又、非鉄金属分離機
は、非分離物を誘導電流により遊離させる原理を応用し
たものであるが、種々の形状を有する非鉄金属片を確実
に遊離させる為に、磁石の磁力の強化、回転数の増加、
ベルトコンベア・ベルト厚さ及び速度等に改造を加え、
分離効率を飛躍的に向上出来た。上記の如く微粒子、鉄
類、非鉄金属類が除去された焼却灰が再生砂の原料とな
るのであるが、粒子径が大きすぎるものやガラス及び陶
磁器の鋭利な破片が混じっていて取り扱いにくい。故
に、この原料をふるい11にかけ粗・細に分けた後、粗は
粉砕機12で細かくし、細かくなったものとふるい11から
出た細とを研磨機14にかけて粒子の稜角部を削り取って
粒状化した。粒状化された焼却灰はしかしまだ水溶性の
塩分や極めて少量ではあるが重金属類を含んでいる為、
一般資材としては使用出来ない。故に研磨機14で処理さ
れた焼却灰は薬液処理装置16で希硫酸等の酸性液によ
り、酸により溶解する重金属を充分に溶解・溶出させ、
或いは水溶性の極めて低い硫酸塩とする事により最終製
品の重金属溶出度を低減させた。その目標値は環境庁の
最も厳しい許容基準値以下とし、酸の種類とその濃度、
溶出時間の適応値を得た。薬液処理された焼却灰は、最
後は洗浄装置17に於いて中性の水で洗浄し、製品として
製品ホッパー18に貯蔵される。以上の処理設備による処
理の結果、焼却灰が一般の土木用資材として使用出来な
かった難点であるダイオキシンの含有量及び溶出性重金
属類の溶出度は表3及び表7に示した如く大巾に低減さ
せる事に成功したのである。最後に焙焼装置2及び薬液
処理装置16より排出される廃液についてであるが、この
廃液は、主に塩(NaCl、KCl 、CaCl2 等)が多く含まれ
ている他に溶出した重金属類も含まれている。この廃液
処理方法としては、固相体及び溶解している重金属類を
添加剤により反応させ沈澱させて除去し、残りの塩水を
放流するのが一般的であるが、発明者達は、この廃液全
量を濾過し、固相のみを除去した後、廃液全量を蒸発さ
せ塩類及び重金属化合物を粉体で回収する方法を採用し
た。即ち薬液処理装置16及び排ガス洗浄装置22から排出
された廃液は水処理装置19にて固液分離され、固相体は
ケーキ脱水装置19で脱水され、液相体は処理水蒸発装置
21で全量蒸発させた。この廃液全量の蒸発という方法に
より、従来溶解金属類の沈澱処理に使われていた高価な
添加剤が不要となり、又、廃液は全て蒸発されるから廃
液循環系統の煩わしい操作・維持がなくなった。以上が
本発明の主な機能と目的であるが、本発明により、焼却
灰から得られた製品の割合は次の通りである。 焼却灰 100 % 鉄類 約10% 非鉄金属類 約5〜10% 洗浄溶出及び燃焼未燃物 約10% 乾燥時及び粉砕時の不良微粒子 約10〜20% 再生砂 50〜60% 上記のうち鉄類、非鉄金属類及び再生砂は有用化され、
従って従来通り最終処分場で処分されるものは10〜20%
程度となり、最終処分場の大幅な延命化が計れるのであ
る。
[0027] The unburned organic matter is carbonized, and the malodor source substance is decomposed. Increase separation efficiency in subsequent processing steps. Decomposes dioxin. In order to achieve the purpose of ~, incineration ash should be 300 ~ 500 ℃
It must be heated and roasted, but the incinerated ash contains a lot of fine particles and is blown away when exposed directly to hot air. Therefore, the inventors devised and put into practical use a device for indirectly heating incineration ash from outside the kiln in a closed kiln. In addition, the kiln is inclined so that the roasting time can be adjusted, and the incineration ash is lifted up by the fins provided on the inner periphery of the kiln so that it can be sent out at the same time. Controllable. The heat source of the roasting device is combustion of gas or fuel oil, but the amount of combustion can control the internal temperature of the kiln. Next, the incinerated ash that has exited the roasting device is cooled by cold air, and then fine particles are removed by the fine particle removing device 3, irons are removed by the irons separator 4, and metals other than iron are removed by the non-ferrous metal separator 5. Separate and remove. The fine particle removing device 3 blows off fine powder by wind power. The iron separator 4 allows any iron to be adsorbed and separated by magnetic force by the rotating magnetic force charged to the pulley of the conveyor belt. The non-ferrous metal separator is based on the principle of releasing non-separated materials by induced current.However, in order to reliably release non-ferrous metal pieces having various shapes, the magnetic force of the magnet is increased and the rotation speed is increased. increase of,
Modified the belt conveyor belt thickness and speed, etc.
The separation efficiency was dramatically improved. The incinerated ash from which fine particles, irons and non-ferrous metals have been removed as described above is used as a raw material for reclaimed sand. However, it is difficult to handle because the particles having a too large particle diameter and sharp fragments of glass and ceramics are mixed. Therefore, after the raw material is sieved 11 and divided into coarse and fine, the coarse is finely crushed by a crusher 12 It has become. Granulated incineration ash, however, still contains water-soluble salts and very small amounts of heavy metals,
Cannot be used as general material. Therefore, the incineration ash treated by the polishing machine 14 is sufficiently dissolved and eluted by the acid solution such as dilute sulfuric acid in the chemical solution treatment device 16 with the heavy metal dissolved by the acid.
Alternatively, the solubility of heavy metals in the final product was reduced by using a sulfate having extremely low water solubility. The target value is below the strictest allowable standard value of the Environment Agency, and the type of acid and its concentration,
An adapted value for the elution time was obtained. The incinerated ash that has been treated with the chemical is finally washed with neutral water in a washing device 17 and stored in a product hopper 18 as a product. As a result of the treatment by the above treatment equipment, the dioxin content and the dissolution rate of the dissolvable heavy metals, which are the drawbacks that incinerated ash could not be used as general civil engineering materials, were extremely large as shown in Tables 3 and 7. We succeeded in reducing it. Although the waste liquid finally discharged from the torrefaction device 2 and chemical treatment apparatus 16, the waste is mainly salt (NaCl, KCl, CaCl 2, etc.) heavy metals eluted in addition are included many include. In this waste liquid treatment method, it is general that the solid phase body and dissolved heavy metals are reacted with an additive to precipitate and remove them, and the remaining salt water is discharged. After filtering the whole amount and removing only the solid phase, a method was employed in which the entire amount of the waste liquid was evaporated to recover salts and heavy metal compounds as powder. That is, the waste liquid discharged from the chemical liquid treatment device 16 and the exhaust gas cleaning device 22 is separated into solid and liquid by the water treatment device 19, the solid phase is dehydrated by the cake dehydrator 19, and the liquid phase is treated water evaporator.
At 21 all was evaporated. This method of evaporating the entire amount of waste liquid eliminates the need for expensive additives conventionally used for the precipitation treatment of dissolved metals, and eliminates the troublesome operation and maintenance of the waste liquid circulation system because all waste liquid is evaporated. The main functions and objects of the present invention have been described above. According to the present invention, the ratio of products obtained from incinerated ash is as follows. Incinerated ash 100% Iron about 10% Non-ferrous metals about 5 to 10% Washing and elution and burning unburned matter about 10% Defective fine particles during drying and grinding about 10 to 20% Reclaimed sand 50 to 60% Iron among the above , Non-ferrous metals and reclaimed sand are useful,
Therefore, 10 to 20% of the waste is disposed at the final disposal site as before.
This can greatly extend the life of the final disposal site.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べたように、上記構成からなる本
発明のストーカー式廃棄物焼却炉からの焼却灰の再利用
化処理施設方法によれば、現在最終処分場に廃棄されて
いる焼却灰の中から、鉄類、非鉄金属類のリサイクルの
他に土木用再生砂として利用可能な非金属性物質を効率
的に回収することができ、その結果、最終処分場に搬送
される焼却灰廃棄量は従来の10〜20%まで減少でき、廃
棄物処理費の大幅な軽減を図ることができる。
As described above, according to the method for reusing incineration ash from the stalker-type waste incinerator of the present invention having the above-described configuration, the incineration ash currently disposed of at the final disposal site Of non-ferrous metals that can be used as recycled sand for civil engineering in addition to the recycling of ferrous and non-ferrous metals, and as a result, incineration ash disposal transported to final disposal sites The volume can be reduced to 10 to 20% of the conventional amount, and the waste disposal cost can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 焼却灰を水及び希硫酸で洗浄する場合の、洗
浄時間と残留塩分との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a washing time and a residual salt content when incinerated ash is washed with water and dilute sulfuric acid.

【図2】 水及び希硫酸で処理後の焼却灰の、振とう時
間と鉛溶出量の関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between shaking time and lead elution amount of incinerated ash after treatment with water and dilute sulfuric acid.

【図3】 本発明に用いる焼却灰処理装置の一例を示す
概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of an incineration ash treatment device used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…粗大片除去装置 2…焙焼装置 3…微粒子除去装置 4…鉄類分離機 5…非鉄金属分離機 6…原料ホッパー 7…粗大片ホッパー 8…微粒子ホッパー 9…鉄屑ホッパー 10…非鉄金属屑ホッパー 11…ふるい 12…粉砕機 13…ふるい 14…研磨機 15…ふるい 16…薬液処理装置 17…洗浄装置 18…製品ホッパー 19…水処理装置 20…ケーキ脱水装置 21…処理水蒸発装置 22…排ガス洗浄装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coarse-piece removal apparatus 2 ... Roasting apparatus 3 ... Particle removal apparatus 4 ... Irons separator 5 ... Non-ferrous metal separator 6 ... Raw material hopper 7 ... Coarse piece hopper 8 ... Particle hopper 9 ... Iron scrap hopper 10 ... Non-ferrous metal Waste hopper 11… Sieve 12… Pulverizer 13… Sieve 14… Polisher 15… Sieve 16… Chemical solution treatment device 17… Cleaning device 18… Product hopper 19… Water treatment device 20… Cake dewatering device 21… Treatment water evaporator 22… Exhaust gas cleaning equipment

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 廃棄物用ストーカー式焼却炉の炉下から
排出された焼却灰からの金属類のリサイクル及び非金属
物質の再利用化処理方法であって、 (1) 焼却灰からクリンカー状の熔塊等粗大片を除去後、 (2) 回転キルン内に入れた該焼却灰を、回転キルン胴部
の外周から加熱することにより 300〜500 ℃にて焙焼す
る焙焼工程と、 (3) 該焼却灰から微粉体、鉄類、非鉄金属類を除去する
選別工程と、 (4) 該残りである非金属物質を粒度別に二分し、粉砕・
研磨し、粒子状に加工する粉砕・研磨工程と、 (5) 該粒状化された残りを希硫酸等で化学処理後に水洗
する薬液処理工程とを行うことを特徴とするストーカー
式焼却炉の主灰の再利用化処理方法。
The present invention relates to a method for recycling metals from incinerated ash discharged from the bottom of a stoker-type incinerator for waste and for recycling nonmetallic substances. After removing coarse pieces such as ingots, (2) the incinerated ash placed in the rotary kiln is
A roasting step of roasting at 300 to 500 ° C. by heating from the outer periphery of the sorting step of removing fine powder, ferrous metals, non-ferrous metals (3) the ash, (4) said residue Ride Certain non-metallic substances are divided into two by particle size,
A stalking type incinerator characterized by performing a pulverizing / polishing step of polishing and processing into particles, and (5) a chemical liquid treatment step of subjecting the granulated residue to chemical treatment with diluted sulfuric acid or the like and then washing with water. Ash recycling method.
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