JP2940670B1 - Method and apparatus for reforming waste combustion ash - Google Patents

Method and apparatus for reforming waste combustion ash

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JP2940670B1
JP2940670B1 JP10074881A JP7488198A JP2940670B1 JP 2940670 B1 JP2940670 B1 JP 2940670B1 JP 10074881 A JP10074881 A JP 10074881A JP 7488198 A JP7488198 A JP 7488198A JP 2940670 B1 JP2940670 B1 JP 2940670B1
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Abstract

【要約】 【課題】 廃棄物燃焼灰、又は廃棄物もしくはRDFに
酸化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材を添加
し、燃焼灰自体が水硬性を有するようにし、この燃焼灰
から高強度の固化体を得ることができるようにする。 【解決手段】 廃棄物燃焼灰を石灰石等の酸化カルシウ
ム源材及び粘土等のシリカ・アルミナ源材とともに流動
層改質炉32に供給し800℃以上で熱処理して燃焼灰
中にセメント化合物10〜50重量%が生成するように
改質し、改質燃焼灰をセメント化合物の水和反応を利用
して固化体とする。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To add a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to waste combustion ash or waste or RDF so that the combustion ash itself has hydraulic properties, and to solidify from the combustion ash a high strength. Being able to gain body. SOLUTION: Waste combustion ash is supplied to a fluidized bed reforming furnace 32 together with a calcium oxide source material such as limestone and a silica / alumina source material such as clay, and heat-treated at 800 ° C. or more, and the cement compound 10 is added to the combustion ash. The reformed combustion ash is reformed so as to produce 50% by weight, and the reformed combustion ash is solidified using the hydration reaction of the cement compound.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、産業廃
棄物、ごみ固形燃料(RDF)等の廃棄物の燃焼灰(焼
却灰)を熱処理して、燃焼灰を再資源化できるように
棄物の燃焼と同時に燃焼灰が水硬性を有するように
質する廃棄物燃焼灰の改質処理方法及び装置に関するも
のである。なお、ごみ固形燃料(RDF:Refuse
Derived Fuel)とは、例えば、乾燥・選
別・破砕等の前処理が施された都市ごみ、産業廃棄物等
にカルシウム化合物を加えて成形した燃料のことを言
う。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for heat-treating combustion ash (incineration ash) of waste such as municipal solid waste, industrial waste, solid waste fuel (RDF), etc. so that the combustion ash can be recycled .
Combustion simultaneously with combustion ash waste is related to modification processing method and apparatus of the waste combustion ash modified to have a hydraulic. In addition, solid waste fuel (RDF: Refuse)
“Derived Fuel” refers to a fuel formed by adding a calcium compound to municipal waste, industrial waste, or the like that has been subjected to pretreatment such as drying, sorting, and crushing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、廃棄物を焼却するに際し、ストー
カ炉では一次燃焼温度が500〜700℃、フリーボー
ド温度が700〜900℃でごみ焼却が行われ、流動層
炉では層温度が600℃程度、フリーボード温度が70
0〜900℃で廃棄物焼却が行われている。廃棄物焼却
によって発生する灰の内、主灰は主に埋立処分され、飛
灰(フライアッシュ)はセメント固化、溶融処理、キレ
ート処理、酸抽出等の薬剤処理のいずれかの処理が行わ
れて、無害化が図られ、特別管理廃棄物として埋立処分
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when incinerating waste, waste incineration is performed at a primary combustion temperature of 500 to 700 ° C. and a freeboard temperature of 700 to 900 ° C. in a stoker furnace, and a bed temperature of 600 ° C. in a fluidized bed furnace. Degree, free board temperature is 70
Waste incineration is performed at 0 to 900 ° C. Of the ash generated from waste incineration, main ash is mainly disposed of in landfills, and fly ash is subjected to any of chemical treatments such as solidification of cement, melting, chelation, and acid extraction. It has been detoxified and landfilled as specially managed waste.

【0003】特開平5−296425号公報には、都市
ごみ焼却灰等の廃棄物を複数の火炎で構成したマルチフ
レームバーナで均一急速溶融するようにした廃棄物溶融
炉が記載され、実公平5−3868号公報には、都市ご
み、産業廃棄物等の焼却灰に空気を供給して焼却灰中の
未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発生熱を溶融熱源とし
て焼却灰を溶融処理する灰溶融炉において、火床板の形
状を改良して安定で容易な操業を可能とした灰溶融炉が
記載されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-296425 describes a waste melting furnace in which waste such as municipal waste incineration ash is uniformly and rapidly melted by a multi-frame burner composed of a plurality of flames. No. -3868 discloses ash melting in which air is supplied to incinerated ash such as municipal waste and industrial waste to burn unburned carbon in the incinerated ash, and the heat generated by the combustion is used to melt the incinerated ash. In the furnace, an ash melting furnace is described in which a shape of a fire plate is improved to enable stable and easy operation.

【0004】また、特開平6−106153号公報に
は、ごみ等の焼却灰、セメント、骨材、水を吸収した吸
水性ポリマーを含む原料を混練しペースト状にした後、
成形する焼却灰のセメント固化方法及びセメント固化品
が記載され、第31回地盤工学研究発表会(平成8年7
月)講演集第319頁〜第320頁「都市ごみ焼却灰の
固化に関する一考察」には、ごみ焼却灰の膨張を抑制し
かつ硬化させるために、カルシウムサルホアルミネート
等の特殊鉱物を含有するセメントに少量のクエン酸を添
加したものをごみ焼却灰に加えて固化させる技術が記載
され、環境地盤工学シンポジウム(1994年)発表論
文集Vol.1st第231頁〜第238頁「一般廃棄物焼却
飛灰の固化処理」には、焼却飛灰に流動床石炭灰及びセ
メントを加えて固化させることにより、強度発現、重金
属封じ込め効果、耐水性に優れた処理灰とすることがで
きる技術が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-106153 discloses that a raw material containing incinerated ash such as refuse, cement, aggregate, and a water-absorbing polymer that has absorbed water is kneaded to form a paste.
The cement solidification method and cement solidified product of the incinerated ash to be molded are described, and the 31st Geotechnical Engineering Research Presentation (July 1996
Mon) Lectures, pp. 319 to 320, "Consideration on solidification of municipal incineration ash" contains special minerals such as calcium sulfoaluminate to suppress and harden the expansion of incineration ash. It describes a technology to add a small amount of citric acid to cement and solidify it by adding it to the incineration ash. Environmental Geotechnical Engineering Symposium (1994), Vol.1st, Vol.1st, pp.231-238, "General Waste Incineration" In the `` solidification of fly ash '', a technology is described that can be treated ash excellent in strength development, heavy metal containment effect and water resistance by adding fluidized bed coal ash and cement to incinerated fly ash and solidifying it. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の焼却灰溶融
処理においては、多量のエネルギーを消費するので処理
コストが高く、また、薬剤処理においては、キレート剤
等の薬剤費が高価であるので、この場合も、処理コスト
が高くなる。さらに、最終処分として管理型処分場に埋
立処分するので、最終処分場の逼迫問題の解決には至ら
ない。また、焼却灰にセメントを加えて固化体とする方
法においては、多量のセメントを加える必要があるの
で、処理コストが高くなるとともに固化体の量が増える
という問題点がある。
In the above-mentioned conventional incineration ash melting treatment, a large amount of energy is consumed, so that the treatment cost is high. In the chemical treatment, the cost of chemicals such as chelating agents is high. Also in this case, the processing cost increases. Furthermore, landfill disposal at a managed landfill site as final disposal does not solve the tightness of the final disposal site. In addition, in the method of adding cement to incinerated ash to form a solid, it is necessary to add a large amount of cement, so that there is a problem that the processing cost is increased and the amount of the solid is increased.

【0006】本発明は上記の諸点に鑑み、燃焼灰(焼却
灰)中にセメント化合物と同じ成分が含まれていること
に着目してなされたもので、本発明の目的は、燃焼灰の
組成が所定の値になるように、燃焼させる前の廃棄物又
はRDFに添加材として酸化カルシウム源材及びシリカ
・アルミナ源材を加えて成分調整し、成分調整された廃
棄物もしくはRDFを熱処理して燃焼中にセメント化合
物を生成させる廃棄物燃焼灰の改質処理方法及び装置を
提供することにある。熱処理された燃焼灰は改質されて
安定化し、有効利用を図ることができる。また、本発明
の目的は、上記のようにして得られた改質燃焼灰を、セ
メント化合物の水和反応を利用して固化体とする廃棄物
燃焼灰の改質処理方法及び装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned points, the present invention has been made by paying attention to the fact that the same component as the cement compound is contained in the combustion ash (incineration ash). as but it becomes a predetermined value, the addition of waste or RDF calcium oxide source material as additive and a silica-alumina source material prior to combustion to component adjustment, component adjusted waste <br/> wastes Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reforming waste combustion ash in which RDF is heat-treated to generate a cement compound during combustion. The heat-treated combustion ash is reformed and stabilized, and can be effectively used. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reforming waste combustion ash, in which the reformed combustion ash obtained as described above is solidified by utilizing the hydration reaction of a cement compound. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】セメント化合物にはつぎ
のような種類があり、いずれも水硬性を有している。 C2 S:2CaO・SiO23 S:3CaO・SiO23 A:3CaO・Al2 34 AF:4CaO・Al2 3 ・Fe2 3 固相反応によって燃焼灰中にセメント化合物を生成させ
るためには、以下の条件が必要である。 (1) セメントに含まれるセメント化合物は、Ca
O、Al2 3 、SiO2、Fe2 3 の4成分のうち
の2成分以上の組合せからなっており、燃焼灰中にもこ
れらの4成分が適当量含まれることが必要である。因み
に、ポルトランドセメントの化学組成例を以下に示す。 SiO2 :22.0wt% Al2 3 :5.3wt% Fe2 3 :3.0wt% CaO:64.9wt% MgO:1.3wt% SO3 :1.9wt% (2) 固化反応によるセメント化合物の生成過程は、
800℃程度から始まり、1450℃程度まで続く。ま
た、水和固化反応によって生じるエトリンガイト(3C
aO・Al2 3 ・3CaSO4 ・32H2 O)の原料
となるC3 Aは900℃程度から生成が始まり1200
℃程度で終了することから、燃焼灰中にセメント化合物
を生成させるためには、800℃以上、望ましくは90
0℃以上の温度と適当な滞留時間が必要である。
Means for Solving the Problems There are the following types of cement compounds, all of which have hydraulic properties. C 2 S: 2CaO · SiO 2 C 3 S: 3CaO · SiO 2 C 3 A: 3CaO · Al 2 O 3 C 4 AF: 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 cement during combustion ash by solid phase reaction In order to generate a compound, the following conditions are required. (1) The cement compound contained in the cement is Ca
It is composed of a combination of two or more of the four components O, Al 2 O 3 , SiO 2 , and Fe 2 O 3 , and it is necessary that an appropriate amount of these four components be contained in the combustion ash. Incidentally, a chemical composition example of Portland cement is shown below. SiO 2: 22.0wt% Al 2 O 3: 5.3wt% Fe 2 O 3: 3.0wt% CaO: 64.9wt% MgO: 1.3wt% SO 3: by 1.9 wt% (2) setting reaction The production process of the cement compound
It starts at about 800 ° C. and continues up to about 1450 ° C. In addition, ettringite (3C
The production of C 3 A as a raw material of aO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O) starts at about 900 ° C. and is 1200
Since the heating is completed at about 100 ° C., in order to generate a cement compound in the combustion ash, the temperature is 800 ° C. or higher, preferably 90 ° C.
A temperature of 0 ° C. or higher and an appropriate residence time are required.

【0008】そこで、これらの条件を満たすために、燃
焼灰の組成が所定の値になるように、燃焼させる前の廃
棄物もしくはRDFに添加材として石灰石等のCaを含
む物質及び粘土(Fe2 3 も含まれている)等のシリ
カ・アルミナを含む物質を加えて成分調整し、これまで
の焼却炉の運転温度より高い800℃以上、望ましくは
900℃以上で燃焼を行って、燃焼中にセメント化合物
が生成するように燃焼灰を改質する。その結果、得られ
た改質燃焼灰は水硬性を有しており、この改質燃焼灰を
水和固化による固化体製造の原料とする。
[0008] In order to satisfy these conditions, as the composition of the combustion ash to a predetermined value, materials and clay (Fe containing Ca limestone such as additive prior to the waste or RDF to combustion ( Including 2 O 3 ), etc., and adjust the composition by adding a substance containing silica / alumina. The combustion ash is modified so that a cement compound is formed therein. As a result, the obtained modified combustion ash has hydraulic properties, and this modified combustion ash is used as a raw material for producing a solidified body by hydration and solidification.

【0009】前記の目的を達成し、上記の条件を満たす
ために、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方法は、都市
ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃料(RD
F)を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰の水和
固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる10〜
50重量%となるように添加量が調整された酸化カルシ
ウム(CaO:生石灰)源材及びシリカ・アルミナ源材
(SiO 2 ・Al 2 3 源材)とともに燃焼・改質炉に
供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分解される80
0℃以上、望ましくは900℃以上で燃焼させると同時
に、燃焼灰中にセメント化合物が生成するように燃焼灰
を改質するように構成されている(図、図参照)。
The above object is achieved and the above conditions are satisfied.
For, modification treatment method waste combustion ash of the present invention, city
Waste such as garbage, industrial waste, or solid fuel (RD
F) , the cement compound in the modified combustion ash is used to hydrate the combustion ash.
Solidification is sufficiently performed to obtain a high-strength hydrated solid.
Calcium oxide (CaO: lime) source material and silica / alumina source material, the amount of which is adjusted to be 50% by weight
(SiO 2 · Al 2 O 3 source material) and supplied to the combustion and reforming furnace , where the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed.
0 ℃ or more, preferably is configured to simultaneously burned in 900 ° C. or higher, to modify the combustion ash as a cement compounds are produced during the combustion ash (see FIGS. 1 and 2).

【0010】また、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方
法は、都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃
料(RDF)を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼
灰の水和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られ
る10〜50重量%となるように添加量が調整された
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃
焼・改質炉に供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分
解される800℃以上、望ましくは900℃以上で燃焼
させると同時に、燃焼灰中にセメント化合物が生成する
ように燃焼灰を改質し、改質燃焼灰をセメント化合物の
水和反応を利用して固化体とすることを特徴としている
(図、図参照)。前述のように、セメント化合物の
生成は800℃程度から始まり1450℃程度まで続く
ので、燃焼・改質炉における温度は800℃以上、望ま
しくは900℃以上が必要である。
[0010] modification treatment method waste combustion ash of the present invention, municipal waste, waste or refuse fuels such as industrial waste (RDF), cement compounds of the reforming combustion ash combustion
The ash is sufficiently hydrated and solidified, and a high-strength hydrated solid is obtained.
The calcium oxide source material and the silica / alumina source material are added to the combustion and reforming furnace together with the amounts adjusted so as to be 10 to 50% by weight, and the dioxins in the combustion ash are converted into heat components.
Solution is the 800 ° C. or higher, preferably simultaneously with the combustion at 900 ° C. or higher, modifying the combustion ash as a cement compounds are produced during combustion ash, the modified combustion ash using cement hydration compound (See FIGS. 1 and 2 ). As described above, since the production of the cement compound starts from about 800 ° C. and continues to about 1450 ° C., the temperature in the combustion / reforming furnace needs to be 800 ° C. or more, preferably 900 ° C. or more.

【0011】上記のように、改質燃焼灰中のセメント化
合物が10〜50重量%、望ましくは15〜50重量%
となるように、廃棄物又はごみ固形燃料(RDF)に酸
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材を添加す
る。セメント化合物の含有量が上記の範囲未満の場合
は、燃焼灰の水和固化が充分行われず、多量のセメント
等の固化用の添加剤を必要とし、一方、セメント化合物
の含有量が上記の範囲を超える場合は、燃焼灰の水和固
化体の強度がそれ以上あまり増加せず、上記の範囲の上
限値で、充分、高強度の水和固化体を得ることができ
る。
As described above, the cement compound in the modified combustion ash is 10 to 50% by weight, preferably 15 to 50% by weight.
Add calcium oxide source material and silica / alumina source material to waste or refuse solid fuel (RDF) so that
You. When the content of the cement compound is less than the above range, hydration and solidification of the combustion ash is not sufficiently performed, and a large amount of a solidifying additive such as cement is required, while the content of the cement compound is in the above range. When the value exceeds, the strength of the hydrated solidified body of the combustion ash does not increase much more, and a sufficiently high-strength hydrated solidified body can be obtained at the upper limit of the above range.

【0012】上記の方法において、酸化カルシウム源材
としては、石灰石、消石灰、生石灰、高炉スラグ及びド
ロマイトの群から選ばれた少なくともいずれかが用いら
れ、シリカ・アルミナ源材としては、粘土、浚渫汚泥乾
燥物及び建設排土の少なくともいずれかが用いられる。
なお、これらのシリカ・アルミナ源材には、Fe23
含まれている。
In the above method, the calcium oxide source material is at least one selected from the group consisting of limestone, slaked lime, quick lime, blast furnace slag, and dolomite. The silica / alumina source material is clay, dredged sludge. At least one of dry matter and construction excavated soil is used.
Note that these silica / alumina source materials also include Fe 2 O 3 .

【0013】発明の廃棄物燃焼灰の改質処理装置は、
都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃料(R
DF)を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰の水
和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる10
〜50重量%となるように添加量が調整された酸化カル
シウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともにダイオキ
シン類が熱分解される高温で熱処理して廃棄物又はごみ
固形燃料を燃焼させるとともに燃焼灰中にセメント化合
物を生成させるための燃焼・改質炉と、この燃焼・改質
炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を改質燃焼灰中の
セメント化合物の水和反応により固化体とするための固
化体製造装置と、からなることを特徴としている(図
、図参照)。固化体製造装置は、例えば、混練機、
成形機及び養生室から構成されるか、又は混練機、成形
機、養生室及び破砕機から構成される。
The waste combustion ash reforming treatment apparatus of the present invention comprises:
Waste such as municipal solid waste and industrial waste or solid fuel (R
DF) , the cement compound in the modified combustion ash is
Solidification is sufficiently performed to obtain a high-strength hydrated solid 10
Together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material, the amount of which is adjusted to be 50% by weight or less.
A combustion / reforming furnace for heat treatment at a high temperature at which syn is decomposed to burn waste or refuse solid fuel and produce cement compounds in combustion ash, and capture from exhaust gas from the combustion / reforming furnace A solidified body manufacturing apparatus for converting the collected reformed combustion ash into a solidified body by a hydration reaction of a cement compound in the reformed combustion ash (see FIG.
1 , see FIG. 2 ). For example, a kneaded machine,
It is composed of a molding machine and a curing room or a kneading machine, a molding machine, a curing room and a crusher.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は下記の実施の形態に何ら
限定されるものではなく、適宜変更して実施することが
できるものである。図1は本発明の実施の第1形態によ
る廃棄物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示して
いる。本実施形態は、都市ごみ、産業廃棄物、RDF等
を、酸化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とと
もに燃焼・改質炉10aに供給し、800℃以上、望ま
しくは900℃以上で熱処理して燃焼させると同時に、
燃焼灰中にセメント化合物が10〜50重量%、望まし
くは15〜50重量%生成するように改質する。燃焼・
改質炉10aとしては、流動層燃焼・改質炉、ロータリ
ーキルン等が用いられる。酸化カルシウム源材及びシリ
カ・アルミナ源材を、予め廃棄物又は/及びRDFと所
定量混合しておいてもよく、又は廃棄物又は/及びRD
Fと一緒に燃焼・改質炉10aに投入してもよい
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is not limited to the following embodiments, but can be implemented with appropriate modifications. FIG. 1 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention. This embodiment is for municipal waste, industrial waste, RDF, etc.
And a calcium oxide source material and a silica / alumina source material
It is supplied to the combustion / reforming furnace 10a and the temperature is 800 ° C. or more.
Or heat treatment at 900 ° C or more and burning.
10 to 50% by weight of cement compound in the combustion ash is preferable.
Or 15 to 50% by weight. combustion·
As the reforming furnace 10a, a fluidized bed combustion / reforming furnace, a rotary
-Kiln and the like are used. Calcium oxide source material and silicon
Calculate the alumina source material with waste or / and RDF in advance.
May be mixed quantitatively, or waste or / and RD
It may be put into the combustion / reforming furnace 10a together with F.

【0015】燃焼・改質炉10からの排ガスはサイク
ロン12(他の型式の集塵装置でも良い)に導入されて
飛灰(フライアッシュ)が捕集された後、ボイラ等の熱
交換器14に導入されて水蒸気を発生させる。熱交換器
14で冷却された排ガスはバグフィルタ、サイクロン等
の集塵機16に導入されて飛灰(フライアッシュ)が捕
集された後、煙突18から放出される。なお、バグフィ
ルタ、サイクロン等の集塵機16と煙突18との間に、
別のバグフィルタ(図示略)を設け、このバグフィルタ
入口の排ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイト等
の薬剤を供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩するよ
うに構成する。また、サイクロン12の設置を省略し
て、バグフィルタ、サイクロン等の集塵機16のみとす
ることもある。この場合も、集塵機16と煙突との間
に、別のバグフィルタ(図示略)を設け、このバグフィ
ルタ入口の排ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイ
ト等の薬剤を供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩す
るように構成する。
[0015] After the exhaust gas from the combustion and reforming furnace 10 a is that the cyclone 12 is introduced into (which may be a dust collecting device of other types) fly ash (fly ash) is collected, the heat exchanger such as a boiler 14 to generate steam. The exhaust gas cooled by the heat exchanger 14 is introduced into a dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone to collect fly ash, and then discharged from the chimney 18. In addition, between the dust collector 16 such as a bag filter and a cyclone and the chimney 18,
Another bag filter (not shown) is provided, and a chemical such as slaked lime, quick lime, limestone, dolomite, or the like is supplied to the exhaust gas at the inlet of the bag filter to desalt the hydrogen chloride gas in the exhaust gas. The installation of the cyclone 12 may be omitted, and only the dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone may be used. Also in this case, another bag filter (not shown) is provided between the dust collector 16 and the chimney, and a chemical such as slaked lime, quick lime, limestone, dolomite or the like is supplied to the exhaust gas at the inlet of the bag filter, and hydrogen chloride in the exhaust gas is supplied. It is configured to desalinate gas.

【0016】サイクロン12で捕集された飛灰、又はサ
イクロン12で捕集された飛灰及び集塵機16で捕集さ
れた飛灰は、水及び必要に応じて消石灰、生石灰、石灰
石、ドロマイト、苛性ソーダ、高炉スラグ粉末、廃コン
クリート粉末、セメント等のアルカリ剤とともに混練機
20に供給されて撹拌混練される。アルカリ剤は添加さ
れない場合もあるが、アルカリ剤を添加して水和固化反
応を行わせると、より高強度の固化体を製造することが
できるので、アルカリ剤を添加することが好ましい。ア
ルカリ剤の添加量は10重量%以下で、混練物の含水量
は15〜35重量%である。ついで、混練物は成形機2
2で成形された後、養生室24で養生されて固化体とな
る。養生としては、例えば、室温〜50℃で数時間〜2
4時間の前養生、60℃以上(例えば60〜100℃)
で24時間程度の本養生が行われる。この場合、ボイラ
等の熱交換器14で発生した低温水蒸気を養生工程に用
い、蒸気養生することが好ましい。なお、このボイラ等
の熱交換器14で発生した高温水蒸気はスチームタービ
ン28等に供給される。30は発電機である。製造され
た固化体は、必要に応じて破砕機26で破砕され、路盤
材、土壌改良材等の土木資材、建築資材に有効利用され
る。
The fly ash collected by the cyclone 12 or the fly ash collected by the cyclone 12 and the fly ash collected by the dust collector 16 include water and, if necessary, slaked lime, quicklime, limestone, dolomite, caustic soda. The blast furnace slag powder, waste concrete powder, cement and other alkaline agents are supplied to the kneader 20 to be stirred and kneaded. The alkali agent may not be added in some cases, but if the hydration-solidification reaction is performed by adding the alkali agent, a solidified product having higher strength can be produced. Therefore, it is preferable to add the alkali agent. The addition amount of the alkali agent is 10% by weight or less, and the water content of the kneaded material is 15 to 35% by weight. Next, the kneaded material is fed to the molding machine 2
After being molded in 2, curing is performed in a curing room 24 to form a solidified body. As curing, for example, room temperature to 50 ° C. for several hours to 2 hours
Pre-curing for 4 hours, 60 ° C or higher (eg, 60-100 ° C)
The main curing is performed for about 24 hours. In this case, it is preferable to use the low-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as a boiler in the curing process to perform steam curing. The high-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as the boiler is supplied to the steam turbine 28 and the like. 30 is a generator. The manufactured solidified product is crushed by a crusher 26 as necessary, and is effectively used as a civil engineering material such as a roadbed material, a soil improvement material, and a building material.

【0017】上記のように、都市ごみ、産業廃棄物、R
DF等を所定の石灰石等の酸化カルシウム源材及び粘土
等のシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改質炉10a
に供給し、800℃以上、望ましくは900℃以上で熱
処理して燃焼させると同時に、燃焼灰中にC2 S等のセ
メント化合物を生成させて改質し、この改質燃焼灰を水
和反応を利用し固化させて固化体を製造する。その結
果、C−S−Hゲル(CaO−SiO2 −H2 Oゲ
ル)、エトリンガイト(3CaO・Al2 3 ・3Ca
SO4 ・32H2 O)等の水和化合物が生成し、それに
より、重金属の溶出量が土壌環境基準値を満足し、無害
化を図ることができるとともに、固化体の圧縮強度も1
00kgf /cm2 以上を有するようになり、路盤材等の土
木建築資材として有効利用が可能となる。
As described above, municipal waste, industrial waste, R
Combustion / reforming furnace 10a with DF etc. together with a predetermined calcium oxide source such as limestone and a silica / alumina source such as clay.
And heat-treated at 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher, and burned. At the same time , a cement compound such as C 2 S is generated in the combustion ash to reform the ash. To produce a solidified body. As a result, C—S—H gel (CaO—SiO 2 —H 2 O gel), ettringite (3CaO.Al 2 O 3 .3Ca)
A hydrated compound such as SO 4 .32H 2 O) is generated, whereby the elution amount of heavy metal satisfies the soil environmental standard value, it is possible to achieve harmlessness, and the compressive strength of the solidified product is also 1
Since it has a weight of 00 kgf / cm 2 or more, it can be effectively used as a civil engineering construction material such as a roadbed material.

【0018】図は本発明の実施の第形態による廃棄
物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示している。
本実施形態は、燃焼・改質炉として流動層燃焼・改質炉
40を用いるように構成したものである。流動層42の
温度は800〜1100℃、フリーボード44の温度は
900〜1200℃である。46は不燃物と流動媒体と
を分離するための振動ふるい等の分級機で、分離された
流動媒体は炉40に循環される。他の構成及び作用は、
実施の第形態の場合と同様である。
FIG. 2 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, a fluidized bed combustion / reforming furnace 40 is used as a combustion / reforming furnace. The temperature of the fluidized bed 42 is 800-1100 ° C., and the temperature of the free board 44 is 900-1200 ° C. Reference numeral 46 denotes a classifier such as a vibrating sieve for separating the incombustibles from the fluid medium, and the separated fluid medium is circulated to the furnace 40. Other configurations and operations are
This is the same as in the first embodiment.

【0019】[0019]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする 実施例 都市ごみを、石灰石及び粘土とともに、流動層燃焼・改
質炉に投入し、流動層温度900℃で燃焼させるととも
に、燃焼灰を改質した。石灰石及び粘土の添加量は、燃
焼灰中のセメント化合物が25〜35重量%の範囲とな
るように決定して成分調整した。流動層燃焼・改質炉の
排ガスをサイクロンに導入して飛灰を捕集し、この飛灰
を混練機に供給するとともに、水及び消石灰を添加して
混練した。消石灰の添加量は5〜10重量%の範囲であ
った。ついで、混練物を成形した後、70〜95℃の範
囲で24時間養生して固化体を得た。この固化体の圧縮
強度は60〜120kgf /cm2 の範囲であった。
EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention . Example 1 Municipal waste was put into a fluidized bed combustion and reforming furnace together with limestone and clay, burned at a fluidized bed temperature of 900 ° C, and reformed the combustion ash. The amounts of limestone and clay added were determined and adjusted so that the cement compound in the combustion ash was in the range of 25 to 35% by weight. Exhaust gas from the fluidized bed combustion / reforming furnace was introduced into a cyclone to collect fly ash. The fly ash was supplied to a kneader, and water and slaked lime were added and kneaded. The amount of slaked lime was in the range of 5 to 10% by weight. Then, after the kneaded product was molded, it was cured at 70 to 95 ° C. for 24 hours to obtain a solid. The compression strength of this solid was in the range of 60 to 120 kgf / cm 2 .

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 都市ごみ、産業廃棄物、RDF等を燃焼・改質
炉で燃焼させると同時に改質して得られる燃焼灰自体が
水硬性を有するので、水、又は水及び若干(10wt%以
下)の消石灰等のアルカリ剤を加えることで、高強度
(例えば、100kgf /cm2 以上≒10MPa 以上)の固
化体を得ることができる。このため、固化体製造におい
て、従来必要としていたセメントを加える必要がない
か、又はアルカリ剤として少量加えるのみとなり、セメ
ントの使用量が従来の固化法の場合に比べて大幅に低減
できるので、低コスト化を図ることができ、かつ、固化
体の量を大幅に減らすことができる。 (2) 棄物もしくはRDFに添加される成分調整用
の添加材は、石灰石や粘土等の安価な物質や浚渫汚泥乾
燥物等の廃棄物を利用することができ、固化体製造時に
殆ど固化用の添加剤を必要としないことと相俟って低コ
スト化を図ることができる。 (3) エネルギー消費が少なく、キレート剤等の薬剤
処理が不要となるので、低コストで無害化処理すること
ができるとともに、添加材の選定、添加量の適正化によ
り、固化体を土壌改良材や路盤材等の土木資材、建築資
材として有効利用することが可能となる。 (4) 燃焼灰が再資源化できるので、最終処分として
埋め立てする必要がなくなり、最終処分場の逼迫問題を
解決することができる。 (5) 水和化合物を生成して燃焼灰の固化体を製造す
るために、重金属の溶出を防止することができる。 (6) 都市ごみ、産業廃棄物、RDF等を燃焼させる
と同時に燃焼灰を改質するために800℃以上、望まし
くは900℃以上の高温で熱処理するので、燃焼灰中の
ダイオキシン類が熱分解して、燃焼灰中のダイオキシン
類含有量が大幅に低減する。このため、燃焼灰を安全に
有効利用することができる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Combustion and reforming of municipal solid waste, industrial waste, RDF, etc.
Since the combustion ash itself obtained by reforming at the same time as burning in a furnace has hydraulic properties, high strength (for example, 100 kgf) is obtained by adding water or an alkali agent such as water and some (10 wt% or less) slaked lime. / Cm 2 or more ≒ 10 MPa or more). For this reason, in the production of a solidified body, it is not necessary to add the cement conventionally required, or only a small amount is added as an alkali agent, and the amount of cement can be significantly reduced as compared with the case of the conventional solidification method. The cost can be increased, and the amount of the solidified body can be significantly reduced. (2) additives for adjustment component added to the waste or RDF can utilize waste such inexpensive materials and dredged sludge dry matter, such as limestone or clay, almost solidified when solidified production Cost can be reduced in combination with the fact that no additive is required. (3) Energy consumption is low, and chemical treatment such as chelating agent is not required. Therefore, detoxification can be performed at low cost, and the solidified material can be converted into a soil improving material by selecting additives and optimizing the amount of addition. And civil engineering materials such as roadbed materials and construction materials. (4) Since the combustion ash can be recycled, it is not necessary to bury it as final disposal, and the problem of tightness of the final disposal site can be solved. (5) Since a hydrated compound is produced to produce a solidified combustion ash, elution of heavy metals can be prevented. (6) Burn municipal solid waste, industrial waste, RDF, etc.
At the same time , heat treatment is performed at a high temperature of 800 ° C or higher, preferably 900 ° C or higher to reform the combustion ash, so that the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed and the dioxin content in the combustion ash is greatly reduced. I do. Therefore, the combustion ash can be safely and effectively used.

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

【図1】本発明の実施の第1形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の第2形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for performing a waste combustion ash reforming method according to a second embodiment of the present invention .

【符号の説明】 0a 燃焼・改質炉 12 サイクロン 14 熱交換器 16 集塵機 18 煙突 20 混練機 22 成形機 24 養生室 26 破砕機 28 スチームタービン 30 発電機40 流動層燃焼・改質炉 2 流動層 4 フリーボード 6 分級 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 0a combustible reforming furnace 12 cyclone 14 heat exchanger 16 dust collector 18 chimney 20 kneader 22 forming machine 24 Curing chamber 26 crusher 28 Steam turbine 30 generator 40 fluidized bed combustion and reforming furnace 4 2 fluidized bed 4 4 freeboard 4 6 classifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B09B 3/00 C04B 7/24 - 7/28 C04B 28/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B09B 3/00 C04B 7/24-7/28 C04B 28/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はご
み固形燃料を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰
の水和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる
10〜50重量%となるように添加量が調整された酸化
カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼
・改質炉に供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分解
される800℃以上で燃焼させると同時に、燃焼灰中に
セメント化合物が生成するように燃焼灰を改質すること
を特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処理方法。
Claims 1. A waste fuel such as municipal solid waste , industrial waste, or solid fuel, and a cement compound in the reformed combustion ash are used as combustion ash.
Hydration and solidification of slag is performed sufficiently to obtain a high-strength hydrated solid
It is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material whose amounts have been adjusted to be 10 to 50% by weight, and the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed.
A method for reforming waste combustion ash, characterized in that the combustion ash is reformed so that a cement compound is generated in the combustion ash while burning at 800 ° C. or higher.
【請求項2】 都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はご
み固形燃料を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰
の水和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる
10〜50重量%となるように添加量が調整された酸化
カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼
・改質炉に供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分解
される800℃以上で燃焼させると同時に、燃焼灰中に
セメント化合物が生成するように燃焼灰を改質し、改質
燃焼灰をセメント化合物の水和反応を利用して固化体と
することを特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処理方法
2. The waste fuel such as municipal solid waste and industrial waste or the solid fuel is converted into a combustion ash by the cement compound in the reformed combustion ash.
Hydration and solidification of slag is performed sufficiently to obtain a high-strength hydrated solid
It is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material whose amounts have been adjusted to be 10 to 50% by weight, and the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed.
Simultaneously burned in the are 800 ° C. or higher, that reforming combustion ash as a cement compound is produced, and solidified by a modified combustion ash using cement hydration compounds during combustion ash A method for reforming waste combustion ash .
【請求項3】 酸化カルシウム源材が石灰石、消石灰、
生石灰、高炉スラグ及びドロマイトの群から選ばれた少
なくともいずれかであり、シリカ・アルミナ源材が粘
土、浚渫汚泥乾燥物及び建設排土の少なくともいずれか
である請求項1又は2記載の廃棄物燃焼灰の改質処理方
3. The calcium oxide source material is limestone, slaked lime,
The waste combustion according to claim 1 or 2 , wherein the waste is at least one selected from the group consisting of quick lime, blast furnace slag, and dolomite, and the silica / alumina source material is at least one of clay, dried dredged sludge, and construction waste. Ash modification method .
【請求項4】 都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はご
み固形燃料を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰
の水和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる
10〜50重量%となるように添加量が調整された酸化
カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともにダイ
オキシン類が熱分解される高温で熱処理して廃棄物又は
ごみ固形燃料を燃焼させるとともに燃焼灰中にセメント
化合物を生成させるための燃焼・改質炉と、 この燃焼・改質炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を
改質燃焼灰中のセメント化合物の水和反応により固化体
とするための固化体製造装置と、 からなることを特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処理装
置。
4. A method for converting waste fuel such as municipal waste and industrial waste or refuse solid fuel into a cement ash in a reformed combustion ash.
Hydration and solidification of slag is performed sufficiently to obtain a high-strength hydrated solid
A die with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material, the amount of which is adjusted to be 10 to 50% by weight.
A combustion and reforming furnace for heat treatment at a high temperature at which oxins are thermally decomposed to burn waste or refuse solid fuel and to generate cement compounds in combustion ash; and capture from exhaust gas from the combustion and reforming furnace. An apparatus for reforming waste combustion ash, comprising: a solidified body production apparatus for converting the collected reformed combustion ash into a solidified body by a hydration reaction of a cement compound in the reformed combustion ash.
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