JP2756284B2 - 捕集灰及び廃プラスチック類の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、捕集灰及び廃プラスチック類の処理方法に
関する。

〔従来の技術〕

家庭や工場から排出される都市ごみに含まれる各種プ
ラスチック類，金属類，ガラス類，ゴム類等は、焼却，
埋立て，資源回収等の方法で処理されている。これらの
うち、焼却時、空気中に生成・排出される飛灰は、乾式
または湿式の集塵器等で捕集されて捕集灰となるが、こ
の捕集灰を水で加湿したり、或いはセメント等で固化す
ることにより最終処分場で埋立て処分している。

上述の水で加湿する捕集灰の処分方法は、乾式の集塵
器で集めた捕集灰の飛散防止を図るものであり、設備費
も安価で且つ簡単な施設で対応することができるが、最
終処分場での塩類や重金属類等の溶出防止を確保するこ
とができない。

上述のセメント等で固化する捕集灰の処分方法は、最
終処分場で雨水による塩類や重金属類等の溶出防止を確
保できるが、固化設備が複雑であり、設備費も高く、設
備維持費用も非常に高くなる。

そして、焼却残渣，捕集灰，生ごみ等が埋立て処分さ
れる最終処分場では、雨水の浸透により汚水が発生する
ために、これ等を規制値以下の水質になるよう汚水処理
施設で処理した上で放流している。この放流水の水質規
制の指標としては、PH,BOD,COD,SS,T−N,重金属類等の
規制値があるが、塩濃度については現時点では除外され
ている。そのため、最終処分場からの放流水中の塩濃度
は、8000ppm〜15000ppmにも達することが実測されてい
る例もある。なお、塩濃度の規制値は立地条件（放流先
の河川の種類等）によって異なっている。

特に、最終処分場の下流で灌漑用水として河川水を利
用する場合、塩濃度が1000ppm以上になると植物に悪影
響を与え、3000ppm以上になると水稲が枯死するといわ
れており、この場合には塩類の処理が必須条件となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、焼却灰の処理については、焼却灰と廃プラスチ
ック類とを混合して固化物を得る方法が、例えば特公昭
57−11273号公報に示すように提案されているものの、
捕集灰を処理する際の塩溶出防止対策については、安価
な設備費，設備維持費でセメント固化しないで処理する
ことが極めて困難で、カルシウム等による配管内のスケ
ーリング等もあり、保守上の問題も多く、実用化されて
いないのが実情である。

一方、都市ごみに含まれる廃プラスチック類の処分に
ついては、焼却処分の場合、廃プラスチック類が燃える
ことにより高温となった焼却炉が破壊されたり、黒煙が
発生したり、廃プラスチック類中の塩化ビニールの燃焼
で発生する塩化水素ガス等による金属の腐食に対応する
ため、塩化水素ガス除去のための設備や中和剤が必要と
なったりする。また、廃プラスチック類を熱分解して重
油を回収するような場合でも、プラント全体が複雑とな
り、排ガス処理も必要となって、設備費，設備維持費と
も高くなる。

なお、廃プラスチック類を焼却しないで埋立て処分す
る場合では、運搬費が高価となる（一般に廃プラスチ
ック類の見掛け比重は0.03〜0.07程度であり、重量は小
さいが容積が大きい）。このため、最終処分場の寿命
が短くなる（廃プラスチック類は見掛け比重が小さいこ
とと腐らぬため）。廃プラスチック類が運搬中や最終
処分場で、風に飛ばされて飛散し、環境上良くない等の
問題がある。

上述のように、捕集灰及び廃プラスチック類とも単独
で処理するためには、多額の設備費，設備維持費を要す
るという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたも
ので、その目的は、安価な設備費，設備維持費で捕集灰
を処理でき、最終処分場における捕集灰からの塩類の溶
出防止を図り、廃プラスチック類を安価な設備費，設備
維持費で処理することができる捕集灰及び廃プラスチッ
ク類の処理方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、ごみを焼却し
た時生成される飛灰を捕集してなる捕集灰と、少なくと
も捕集灰の重量以上の廃プラスチック類とを、加熱装置
により保温された減容装置に連続投入し、投入後には加
熱装置を停止し、減容装置内のスクリュー本体による捕
集灰と廃プラスチック類との圧縮により発生する自己摩
擦熱で120℃〜160℃に保持しながら混合して減容固化す
ると共に、捕集灰に含まれる塩類を廃プラスチック類で
封じ込め、水中に溶出する塩類の溶出濃度が1,000ppm未
満の減容固化物を得ることを特徴とするものである。

〔作 用〕

本発明においては、捕集灰と廃プラスチック類とが減
容固化され、減容固化物が生成される。従って、廃プラ
スチック類が捕集灰の接合材として作用し、捕集灰に含
まれる塩類は封じ込まれる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の第１実施例について説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例に係る捕集灰及び廃プラ
スチック類の処理方法のフローチャート、第２図，第３
図は本実施例に供する減容装置を示し、第１実施例を第
２図，第３図に示す減容装置を使用した実験を例にとっ
て説明する。

第２図，第３図において、符号１は減容装置を示し、
この減容装置１は、ホッパー２と、ケース３と、ケース
３内に収納された２軸方式のスクリュウ本体４と、スク
リュウ本体４の先端に配設された圧縮部５と、圧縮部５
の先端に設けられた50mmΦの射出口６と、駆動用モータ
７と、ヒータ８とを備えている。スクリュウ本体４はス
クリュウ軸4Aに支持され、このスクリュウ軸4Aには駆動
用モータ７の外周に巻き付けたローラーチェーン９を介
して駆動用モータ７から回転が伝達される。上記の駆動
用モータ７の出力は45KW,回転数は45rpmである。

なお、図中、10は捕集灰及び廃プラスチック類を搬送
するベルトコンベヤ、11はヒータ８の温度を測定する温
度計、12は受入箱を示す。

上記の減容装置１を使用した捕集灰及び廃プラスチッ
ク類の処理を、第１図のフローチャートに従い説明す
る。

最初に、捕集灰と廃プラスチック類の混合割合（重量
比）を、下記の３種類に準備する。

捕集灰：廃プラスチック類＝1:2 捕集灰：廃プラスチック類＝1:1 捕集灰：廃プラスチック類＝1:0.5 ここで、捕集灰とは、都市ごみ等を焼却した時空中に
発生する飛灰を集塵機で捕集したものを意味し、焼却に
伴って生じる焼却灰（焼却残渣）を意味しない。

また、廃プラスチック類には、都市ごみから分別して
集めた廃プラスチック類、破砕処理施設より排出される
廃プラスチック類、産業廃棄物として排出される廃プラ
スチック類等の種類のものがあり、熱硬化性、熱可塑性
を問わずあらゆるプラスチック類を含み、例えば塩化ビ
ニール，ゴム類も含む。廃プラスチック類の中には、金
属類やガレキ類が多少混入されることもあり得る。

S1において、図示しないストックヤードから捕集灰を
取り出し、ベルトコンベヤ10に供給する。S2において、
図示しないストックヤードから廃プラスチック類を取り
出し、ベルトコンベヤ10に供給する。ベルトコンベヤ10
上で捕集灰と廃プラスチック類が混合される（S3）。

次いで、ベルトコンベヤ10から捕集灰及び廃プラスチ
ック類が減容装置１のホッパー２に投入されると、スク
リュウ本体４上に落下する。駆動用モータ７によりスク
リュウ本体４が回転すると、混合した捕集灰及び廃プラ
スチック類は圧縮され、さらに、スクリュウ本体４の圧
縮力によって発生する自己摩擦熱により連続的に押し固
められ射出口６より棒状の減容固化物として排出される
（S4,S5）。

減容装置１の運転開始時には、ヒータ８を用いてあら
かじめケース３内を加温しておくが、捕集灰及び廃プラ
スチック類を投入後、運転中ヒータ８の電源を切って
も、自己摩擦熱により120℃〜160℃に保持される。160
℃以下に保温されるので、捕集灰，廃プラスチック類を
燃焼させず処理でき、塩化水素ガス等の有害ガスの発生
も防止しており、有害ガス除去装置も必要がない。ま
た、120℃以上に保温されるので、殺菌も可能であり、
廃プラスチック類が軟らかくなり捕集灰に対しての接合
効果が大きい。

そして、射出口６より排出された減容固化物は、所定
の長さに切断され、これを400CC中の水中に１週間漬
け、その時の水に含まれる塩類の溶出濃度を蒸発残留物
（Ｔ・Ｓ）として測定した結果は第１表に示される。蒸
発残留物には、ナトリウム，カリウム，塩素イオン，硫
酸イオン等が含まれる。

以上のように、捕集灰と廃プラスチック類とが減容固
化され、減容固体化物が生成される。従って、捕集灰に
含まれる塩類は封じ込まれ、第１表に示すように、捕集
灰の重量に対して廃プラスチック類の重量を多くすれ
ば、水中に溶出する塩類の量を少なくすることができ
る。この実験では、捕集灰の重量１に対して廃プラスチ
ック類の重量が１以上の条件の時、塩類の溶出濃度とし
て895mg/以下の値を得ることができた。

従って、捕集灰の重量１に対して廃プラスチック類の
重量が１以上の条件で減容固化された減容固化物を最終
処分場に埋立て処分した場合、溶出する塩濃度を1000pp
m未満に満足させることができ、最終処分場の下流で灌
漑用水として河川水を利用しても、植物に悪影響を与え
ることがない。

第４図は本発明の第２の実施例に係る捕集灰及び廃プ
ラスチック類の処理方法のフローチャートを示す。第１
実施例では第２図，第３図に示す減容装置を使用した実
験を例にとり説明したが、第２実施例においては同処理
方法を実際に工場に展開する場合のフローチャートを示
す。

第４図において、捕集灰は貯留装置にストックされ、
定量供給される（S11）。廃プラスチック類は、必要に
応じて粗破砕され貯留装置にストックされ、定量供給さ
れる（S12）。捕集灰の重量１に対して廃プラスチック
類の重量が１以上の条件となっている。そして、捕集灰
と廃プラスチック類は混合され（S13）、押込装置によ
り減容装置内に押し込まれる（S14,S15）。減容装置に
より捕集灰と廃プラスチック類は減容固化物として排出
されるが、さらにプレス装置により圧縮され（S16）、
貯留装置にストックされて最終処分場に埋め立てられる
（S17,S18）。

以上の如き構成によれば、廃棄物である捕集灰を、廃
棄物である廃プラスチック類で減容固化して減容固化物
が生成される。従って、捕集灰に含まれる塩類は封じ込
まれ、第１実施例の実験結果から、捕集灰の重量１に対
して廃プラスチック類の重量が１以上の条件の時、溶出
する塩類の量が少なく、塩類の溶出濃度として1000ppm
未満の値を得ることができる。

従って、上述の条件の減容固化物を最終処分場に埋立
て処分した場合、最終処分場の下流で灌漑用水として河
川水を利用しても、植物に悪影響を与えないようにする
ことができる。

ひいては、最終処分場で減容固化物を埋立処分した
時、捕集灰のセメント固化設備或いは灰加湿機がなくて
も、捕集灰からの塩類の溶出防止が可能になり、最終処
分場の排水処理を極めて簡便に構成することができると
ともに、塩類の処理処分費も大幅に軽減できるので、捕
集灰の処理処分のための設備費，設備維持費が安価とな
る。そして、減容固化物を最終処分場で埋立て処分して
も、雨水に触れてふやけたり吸湿することがなく安定し
ている。

また、塩類が減容固化されているので、最終処分場の
寿命を長くすることができ、捕集灰の運搬費も安くする
ことができる。

さらに、捕集灰とともに廃プラスチック類も同時に減
容固化されているので、安価な設備費，設備維持費で埋
立て処分することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係る捕集灰及び廃プラス
チック類の処理方法によれば、捕集灰と廃プラスチック
類とを、加熱装置により保温された減容装置に連続投入
し、投入後には加熱装置を停止し、減容装置内のスクリ
ュー本体による捕集灰と廃プラスチック類との圧縮によ
り発生する自己摩擦熱で120℃〜160℃に保持しながら混
合して減容固化すると共に、捕集灰に含まれる塩類を廃
プラスチック類で封じ込め、水中に溶出する塩類の溶出
濃度が1,000ppm未満の減容固化物を得るものである。こ
のように、160℃以下に保温されるので、捕集灰、廃プ
ラスチック類を燃焼させずに処理でき、塩化水素ガス等
の有害ガスの発生を防止することができ、有害ガス除去
装置も必要としない。また、120℃以上に保温されるの
で、殺菌も可能であり、廃プラスチック類が柔らかくな
り、捕集灰に対しての接合効果が大きい。従って、廃プ
ラスチック類が捕集灰の接合材として作用し、捕集灰に
含まれる塩類を封じ込むことができる。そして、廃プラ
スチック類の重量を、少なくとも捕集灰の重量以上の重
量とすることにより、減容固化された減容固化物から溶
出する塩濃度を1000ppm未満に抑え、捕集灰からの塩類
の溶出防止を有効に達成することができる。

従って、上述の条件で減容固化された減容固化物を最
終処分場に埋立て処分した場合、最終処分場の下流で灌
漑用水として河川水を利用しても、植物に悪影響を与え
ないようにすることができる。

また、捕集灰をセメント固化しないので安価な設備
費，設備維持費で処理できる。

さらに、廃プラスチック類も安価な設備費，設備維持
費で埋立て処分することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る捕集灰及び廃プラス
チック類の処理方法のフローチャート図である。 第２図は本実施例に供する減容装置の正面図である。 第３図は同減容装置の側面図である。 第４図は本発明の第２実施例に係る捕集灰及び廃プラス
チック類の処理方法のフローチャート図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 １……減容装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ごみを焼却した時生成される飛灰を捕集し
   てなる捕集灰と、少なくとも捕集灰の重量以上の重量の
   廃プラスチック類とを、加熱装置により保温された減容
   装置に連続投入し、投入後には加熱装置を停止し、減容
   装置内のスクリュー本体による捕集灰と廃プラスチック
   類との圧縮により発生する自己摩擦熱で120℃〜160℃に
   保持しながら混合して減容固化すると共に、捕集灰に含
   まれる塩類を廃プラスチック類で封じ込め、水中に溶出
   する塩類の溶出濃度が1,000ppm未満の減容固化物を得る
   ことを特徴とする捕集灰及び廃プラスチック類の処理方
   法。