JP2969126B2 - 飛灰の処理方法 - Google Patents

飛灰の処理方法

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JP2969126B2 JP5018652A JP1865293A JP2969126B2 JP 2969126 B2 JP2969126 B2 JP 2969126B2 JP 5018652 A JP5018652 A JP 5018652A JP 1865293 A JP1865293 A JP 1865293A JP 2969126 B2 JP2969126 B2 JP 2969126B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、都市ごみや産業廃棄
物などの焼却プラントから排ガスとともに排出される灰
分、たとえば電気集塵機(EP)で収集された灰分であ
るEP灰や、バグフィルタで捕集された灰分など(この
明細書全体を通してこの種の灰分を「飛灰」と称する)
の処理方法に関し、より詳細には、人体に有害な重金属
を含む飛灰を無害化する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の飛灰の中には人体に有害な重金
属類の塩化物が多量に含まれており、特にカドミウム、
鉛、水銀は、「有害な産業廃棄物に係わる判定基準を定
める総理府令」に定められた溶出基準値を越える傾向に
ある。
【0003】このような有害重金属を含む飛灰をそのま
ま埋立処理すると、雨水などにより飛灰中の重金属が溶
出し、土壌や河川を汚染し環境問題を引き起こすおそれ
があるので、最近ではセメント固化法や酸抽出法あるい
は炭酸塩化法などによって飛灰を処理する例が多くなっ
てきた。
【0004】しかしながら、これらの処理方法では、添
加するセメントや抽出した重金属類を固定するための薬
剤のコストが多大なものとなり、さらにこの処理設備の
運転維持管理がはなはだ面倒であった。
【0005】こうした状況から本発明者らは先に、飛灰
に所要量の水その他を添加して飛灰を振動式混合機を用
いて加湿混練しながら、キレート化剤さらに鉄塩を添加
する、飛灰の無害化処理方法を提案した(特開昭63−
278589号公報参照)。
【0006】この発明は、上記特許出願の発明の延長上
にあるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一般に飛灰を無害化処
理する方法においては、飛灰を水に溶解するかまたは水
で加湿する工程が必要である。この時、飛灰中に含まれ
るAl、Zn、Pbなどの両性金属がやはり飛灰中に含
まれるアルカリ成分と反応し、水素の発生を伴う。さら
に、重金属の無害化を促進するためにアルカリを添加す
ると、上記反応が促進され、水素の発生が一層助長され
る。このため、重金属を無害化する装置内および屋内に
水素が滞留し、水素濃度が上昇して爆発を招く危険があ
る(水素−空気系で水素4〜75%が爆発濃度範囲であ
る)。
【0008】したがって、装置内あるいは屋内の水素濃
度を爆発の危険範囲から避けるための処置を講じること
が必要となる。
【0009】この発明の目的は、上記のごとき実情に鑑
み、重金属の無害化反応に伴って発生する水素による爆
発の危険性のない飛灰の処理方法を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成すべく工夫されたものであり、より効果的な飛灰の
無害化処理方法を追及した結果、操作を敢えてバッチ式
とし、かつ、混練機内の水素含有ガスをスクラバーを経
てブロワで吸引して系外へ排出することにより、顕著な
効果がもたらされることを見出し、完成するに至ったも
のである。
【0011】すなわち、この発明による飛灰の処理方法
は、混練機において、有害重金属を含んだ飛灰に水と必
要に応じてpH調整剤を加えて飛灰を加湿混練しなが
ら、この混練物に重金属固定剤と必要に応じてpH調整
剤を加え、当該混練機内で発生した水素を含むガスをス
クラバーを経てブロワで吸引して系外へ排出すること、
スクラバーの使用済み洗浄液を加湿用水として上記混練
機へ送ること、および、一連の操作をバッチ式で行うこ
とを特徴とするものである。
【0012】
【実施例】つぎに、この発明の処理方法を実施例により
具体的に説明する。
【0013】1) 処理装置の概要 飛灰処理装置は、図1に示すように、下端側部にホッパ
バイブレータ(2) を備えたEP灰ホッパ(1) と、ホッパ
(1) の下に横設されたEP灰切り出し用のフィーダ(3)
と、フィーダ(3) の終端部の下にシュート(4) を介して
設置された振動式混練機(5) と、混練機(5) に配設され
た薬液注入装置(6) と、混練機(5) から屋外に配設され
た換気ダクト(15)に設けられたスクラバー(7) と、スク
ラバー(7) の後流に設けられた換気用ブロワ(8) と、ブ
ロワ(8) から出る排気ガス中の可燃性ガス濃度を検知す
る可燃性ガス検知器(9) と、混練機(5) の下に設置され
た処理灰排出コンベヤ(10)とを主たる構成要素とするも
のである。
【0014】振動式混練機(5) は、横倒円胴状の混練機
本体(11)がスプリング(12)を介して基台(13)上に据え付
けられ、混練機本体(11)に複数のロッド(14)が内臓さ
れ、混練機本体(11)の両側部に加振機(18)が設けられた
ものである。加振機(18)の作動により、混練機本体(11)
内で飛灰は、複数のロッド(14)に叩かれるように混練さ
れる。
【0015】換気ダクト(15)はビニルホースより成り、
飛灰が付着しても混練機(5) の振動でこれを払い落とす
ようにしてある。
【0016】2) 装置の運転 ごみ焼却炉から排出されるばい塵は電気集塵器で捕捉さ
れ、搬送装置にてEP灰ホッパ(1) に一時貯留される。
乾灰の飛散防止を目的としてバッチ処理を行うため、ホ
ッパ(1) から1バッチ分の飛灰をフィーダ(3) で切り出
しシュート(4)を介して振動式混練機(5) に供給すると
同時に、薬液注入装置(6) から加湿用の水を注入する。
この水は工業用水である。この時、混練機(5) には乾灰
を投入するので、水素対策のための換気ができない。そ
のため、水素発生を極力抑えるよう混練機(5) の加震力
を小さくする。具体的には混練機(5) の振動周波数を2
0〜30Hzとする。この操作条件により混練機内の水
素濃度を爆発限界(4%)以下に抑えることができる。
また、1バッチ分の飛灰を2回に別けてホッパ(1)から
切り出し、灰の加湿状態を均一化すると共に加湿用の水
も2回に分け、その内1回の水はスクラバー(7) の下部
水槽から排気ダクト(15)を経て混練機(5) に給水し、排
気ダクトの洗浄を行い、ダクトの閉塞を防止する。灰計
量時の加湿用水は、全加湿用水の50重量%以上とし、
飛灰の温度を下げることにより水素発生を抑える。
【0017】飛灰の計量後、換気ダンパ(16)(17)を開と
し、換気用ブロワ(8) を作動させて換気操作を行い、同
時に混練機(5) の振動周波数を50〜60Hzに上げ、
混練機の加震力を大きくして混練効果を高める。その結
果、混練機内で発生した水素を含むガスはスクラバー
(7) を経てブロワ(8) で屋外へ排出される。換気ダクト
(15)内のガス流速は3m/秒以下とする。薬液注入装置
(6) から重金属固定剤として液体キレートまたは水硫化
ソーダなどの硫化物、次いで凝集剤を順次注入し、水素
濃度が飽和に達し下がり始めた時点でpH調整剤として
苛性ソーダを注入する。この結果、混練機内の水素濃度
を平均化することができる。ブロワ(8) から出る排気ガ
ス中の水素ガス濃度は可燃性ガス検知器(9) により検知
される。当該検知器(9) から、設定濃度にて混練機を停
止する安全装置に信号が送られる。pH調整剤の添加量
は飛灰サンプルの自動滴定により予め設定されている。
【0018】苛性ソーダ注入後、薬液配管の洗浄を兼ね
て加湿用水の量の微調整を行い、次バッチの灰計量時に
苛性ソーダの混入を少なくして水素発生を抑える。
【0019】混練は10〜20分行われる。この混練に
より重金属固定剤の添加量を少なくし、処理灰の重金属
の安定化を達成できる。混練時の処理灰のpHは3〜1
0程度である。
【0020】混練終了後、混練機底部の排出ゲートを開
け、処理灰を排出する。この時、混練機(5) を傾斜(前
傾)することにより排出作業が効率よく行われる。処理
灰は排出コンベヤ(10)によって灰ピットなどに排出され
る。10〜20分の排出操作で混練機内の飛灰がほぼ完
全に除去される。こうして一連の操作をバッチ式で行っ
た後、最終的に得られた飛灰スラッジは15〜50重量
%の含水率を有する。
【0021】排出が終わると次のバッチ工程に入るため
混練機の排出ゲートを洗浄した後閉じる。換気操作は次
バッチの運転が行われる直前まで行う。
【0022】添付表1に原料灰および処理灰中の重金属
などの溶出試験結果を示す。
【0023】また、図2に運転中の飛灰処理装置内の水
素濃度変化を示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】この発明による飛灰の処理方法は以上の
如く構成されているので、発生する水素による爆発の危
険性を伴うことなく、飛灰中の重金属を無害化処理する
ことができる。
【0026】また、一連の操作をバッチ式で行うので、
重金属固定剤などの薬剤の添加量を調整したり、添加タ
イミングを抑制したり、混練機の加振力を制御すること
ができ、さらに混練機の換気に伴う微粉体(飛灰)の排
気中への飛散を極力抑えることができる。
【0027】また、スクラバーの使用済み洗浄液を加湿
用水として上記混練機へ送るので、水をクローズド系で
使用することができると共に、換気ダクトを洗浄しその
詰まりトラブルを防止することができる。
【0028】さらに、この発明の方法によれば、混練効
果が良く、混練時間を調整できるため、有害重金属と薬
剤との反応が効率良く行われ、無害化に必要な薬剤量が
他の処理法に比べ1/10以下ですみ、薬剤(水溶液)
以外の添加物を使用しないため処理灰の減容化効果が大
きく、飛灰を多量の水で溶解しないため、排水処理設備
が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すフローシートである。
【図2】運転中の飛灰処理装置内の水素濃度変化を示す
グラフである。
【符号の説明】
(5) …振動式混練機 (6) …薬液注入装置 (7) …スクラバー (8) …換気用ブロワ (9) …可燃性ガス検知器
フロントページの続き (72)発明者 村川 忠夫 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 広常 晃男 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 前田 信広 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日 立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−265188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B09B 3/00 304 B09B 3/00 301 B09B 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混練機において、有害重金属を含んだ飛
    灰に水と必要に応じてpH調整剤を加えて飛灰を加湿混
    練しながら、この混練物に重金属固定剤と必要に応じて
    pH調整剤を加え、当該混練機内で発生した水素を含む
    ガスをスクラバーを経てブロワで吸引して系外へ排出す
    ること、スクラバーの使用済み洗浄液を加湿用水として
    上記混練機へ送ること、および、一連の操作をバッチ式
    で行うことを特徴とする飛灰の処理方法。
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JP2847921B2 (ja) * 1989-07-18 1999-01-20 三菱化学株式会社 芳香族ハロゲン化合物の二量化法
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KR102210926B1 (ko) * 2019-02-26 2021-02-04 한국에너지기술연구원 연소회재를 이용한 수소생산 포집공정시스템 및 포집방법

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