JP3007605B2 - 飛灰から二水石膏を製造する方法及び装置 - Google Patents
飛灰から二水石膏を製造する方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の焼却の
際、焼却炉から排出される飛灰から二水石膏を製造する
方法及び装置に関する。
際、焼却炉から排出される飛灰から二水石膏を製造する
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】廃棄物
の焼却処理は、体積縮小、衛生上の観点から優れた方法
であり、我国においては、全廃棄物処理量の７割以上が
焼却処理されている。しかしながら、焼却残渣即ち、焼
却灰の処理は国が抱える大きな課題の一つである。焼却
炉の形式及び容量によるが、ストーカ炉の場合、焼却重
量の２〜４％の飛灰が発生し、又、流動床炉の場合は約
10％の飛灰が発生されるといわれている。現在、これら
の飛灰は焼却炉の炉下から排出される焼却灰とともに、
一般には最終処分場にて埋め立て処理されている。しか
しながら、最終処分場での受入量は膨大なものであり、
市町村等の自治体は、新規処分場の用地確保に四苦八苦
しており、将来的にはほとんど用地確保は絶望的な状態
である。従って、最終処分場への負担を如何に減らすか
が大きな課題であり、焼却にともない発生した残渣を、
単に無害化処理しただけでは、ほとんど課題の解決には
ならない。何らかのリサイクル（再利用）の方法を早急
に実現することが国家的急務となっているといえる。
の焼却処理は、体積縮小、衛生上の観点から優れた方法
であり、我国においては、全廃棄物処理量の７割以上が
焼却処理されている。しかしながら、焼却残渣即ち、焼
却灰の処理は国が抱える大きな課題の一つである。焼却
炉の形式及び容量によるが、ストーカ炉の場合、焼却重
量の２〜４％の飛灰が発生し、又、流動床炉の場合は約
10％の飛灰が発生されるといわれている。現在、これら
の飛灰は焼却炉の炉下から排出される焼却灰とともに、
一般には最終処分場にて埋め立て処理されている。しか
しながら、最終処分場での受入量は膨大なものであり、
市町村等の自治体は、新規処分場の用地確保に四苦八苦
しており、将来的にはほとんど用地確保は絶望的な状態
である。従って、最終処分場への負担を如何に減らすか
が大きな課題であり、焼却にともない発生した残渣を、
単に無害化処理しただけでは、ほとんど課題の解決には
ならない。何らかのリサイクル（再利用）の方法を早急
に実現することが国家的急務となっているといえる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は飛灰の有効
利用に関し、種々検討、試験を重ねた結果、飛灰を加熱
処理及び洗浄処理した後、スラリー化し、該スラリーに
硫酸を添加し、飛灰中の金属類を溶解させると共に二水
石膏を製造する方法及び装置の開発を行った。即ち本発
明は、(1) 飛灰加熱器にて、焼却炉から発生した飛灰を加熱し
て、フリーカーボン及び悪臭を発する又は有害な有機物
質を酸化、分解して除去する工程、 (2) 洗浄槽にて、加熱した飛灰を後記する固液分離機で
分離された濾液の一部及び水、又は水によりスラリー化
し、該スラリーを洗浄する工程 (3) 洗浄スラリー脱水機にて、該スラリーを洗浄した
後、固液分離する工程、 (4) 反応槽にて、分離したケーキに水又は固液分離機で
分離された濾液の一部又は全部及び冷却器により冷却さ
れた二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏を生成
する工程、 (5) 水和槽にて、生成した半水石膏を水和して二水石膏
を生成する工程、 (6) 結晶分級機にて、生成した二水石膏の内、小さい粒
径の石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石膏を多
く含むスラリーとに分級する工程、 (7) 固液分離機にて、大きい粒径の石膏を多く含むスラ
リー中の二水石膏を分離する工程を順に組み合わせたこ
とを特徴とする、飛灰から二水石膏を製造する方法、並
びに 焼却炉から発生した飛灰を加熱して、フリーカーボ
ン及び悪臭を発する又は有害な有機物質を酸化、分解し
て除去する飛灰加熱器２、加熱した飛灰を後記する固液
分離機１３で分離された濾液の一部及び水、又は水によ
りスラリー化し、該スラリーを洗浄する洗浄槽５、該ス
ラリーを洗浄した後、固液分離する洗浄スラリー脱水機
６、分離したケーキに水又は固液分離機１３で分離され
た濾液の一部又は全部及び冷却器１４により冷却された
二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏を生成する
反応槽８、生成した半水石膏を水和して二水石膏を生成
する水和槽１１、生成した二水石膏の内、小さい粒径の
石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石膏を多く含
むスラリーとに分級する結晶分級機１２、大きい粒径の
石膏を多く含むスラリー中の二水石膏を分離する固液分
離機１３からなることを特徴とする、飛灰から二水石膏
を製造する装置である。
利用に関し、種々検討、試験を重ねた結果、飛灰を加熱
処理及び洗浄処理した後、スラリー化し、該スラリーに
硫酸を添加し、飛灰中の金属類を溶解させると共に二水
石膏を製造する方法及び装置の開発を行った。即ち本発
明は、(1) 飛灰加熱器にて、焼却炉から発生した飛灰を加熱し
て、フリーカーボン及び悪臭を発する又は有害な有機物
質を酸化、分解して除去する工程、 (2) 洗浄槽にて、加熱した飛灰を後記する固液分離機で
分離された濾液の一部及び水、又は水によりスラリー化
し、該スラリーを洗浄する工程 (3) 洗浄スラリー脱水機にて、該スラリーを洗浄した
後、固液分離する工程、 (4) 反応槽にて、分離したケーキに水又は固液分離機で
分離された濾液の一部又は全部及び冷却器により冷却さ
れた二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏を生成
する工程、 (5) 水和槽にて、生成した半水石膏を水和して二水石膏
を生成する工程、 (6) 結晶分級機にて、生成した二水石膏の内、小さい粒
径の石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石膏を多
く含むスラリーとに分級する工程、 (7) 固液分離機にて、大きい粒径の石膏を多く含むスラ
リー中の二水石膏を分離する工程を順に組み合わせたこ
とを特徴とする、飛灰から二水石膏を製造する方法、並
びに 焼却炉から発生した飛灰を加熱して、フリーカーボ
ン及び悪臭を発する又は有害な有機物質を酸化、分解し
て除去する飛灰加熱器２、加熱した飛灰を後記する固液
分離機１３で分離された濾液の一部及び水、又は水によ
りスラリー化し、該スラリーを洗浄する洗浄槽５、該ス
ラリーを洗浄した後、固液分離する洗浄スラリー脱水機
６、分離したケーキに水又は固液分離機１３で分離され
た濾液の一部又は全部及び冷却器１４により冷却された
二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏を生成する
反応槽８、生成した半水石膏を水和して二水石膏を生成
する水和槽１１、生成した二水石膏の内、小さい粒径の
石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石膏を多く含
むスラリーとに分級する結晶分級機１２、大きい粒径の
石膏を多く含むスラリー中の二水石膏を分離する固液分
離機１３からなることを特徴とする、飛灰から二水石膏
を製造する装置である。
【０００４】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明でいう焼却炉とは、産業廃棄物、家庭からの廃棄物
を焼却する炉をいう。また、飛灰とは、この際に排出さ
れる排ガス中の酸性物質を消石灰、炭酸カルシウム、生
石灰等の無機カルシウム化合物にて中和する際に発生し
た浮遊粉塵を、種々の集塵装置、例えば電気式集塵機、
バグフィルター等で捕集したものをいう。本発明はこれ
らの飛灰を加熱、洗浄した後、スラリー化し、硫酸を用
いて飛灰中の金属類を溶解し、二水石膏とすることで、
飛灰の有効利用を図ろうとするものである。飛灰は、焼
却灰と比較して粒径が小さく、飛散性、吸収性があり、
更にカルシウム以外に種々の成分を含んでいる。本発明
者が行った分析例を表１に示す。
発明でいう焼却炉とは、産業廃棄物、家庭からの廃棄物
を焼却する炉をいう。また、飛灰とは、この際に排出さ
れる排ガス中の酸性物質を消石灰、炭酸カルシウム、生
石灰等の無機カルシウム化合物にて中和する際に発生し
た浮遊粉塵を、種々の集塵装置、例えば電気式集塵機、
バグフィルター等で捕集したものをいう。本発明はこれ
らの飛灰を加熱、洗浄した後、スラリー化し、硫酸を用
いて飛灰中の金属類を溶解し、二水石膏とすることで、
飛灰の有効利用を図ろうとするものである。飛灰は、焼
却灰と比較して粒径が小さく、飛散性、吸収性があり、
更にカルシウム以外に種々の成分を含んでいる。本発明
者が行った分析例を表１に示す。
【０００５】
【表１】
【０００６】本発明者等は、飛灰中のCa成分に着目し、
飛灰を水洗した後スラリー化し、硫酸を添加して二水石
膏を製造する方法及び装置を発明し、特開平10-25113号
及び特開平10-36118号として特許出願するに至った。本
発明者等は更に種々の検討、試験を重ねた結果、飛灰の
構成成分の内、Ca成分以外の成分として二水石膏の品質
上、不適な、即ち二水石膏を黒色化し、又、不純物とな
るフリーカーボン、及び悪臭を発したり、有毒な有機物
を 350〜500 ℃にて加熱することにより、酸化、分解し
て除去できること、二水石膏の不純物となるAl、Mg、Fe
等の金属類、及び表１に示されていないが、Pb、Cr等の
有害な重金属類を硫酸もしくは希釈された硫酸により、
pH値が１〜５の範囲にて、更に望ましくはpH値が１〜３
の範囲にて充分に溶解することにより、不純物及び有害
物質の極めて少ない二水石膏を製造することが出来るこ
とを見出した。更に本発明者等は、飛灰中のCa成分から
二水石膏を製造する方法において、スラリー化した飛灰
に硫酸を添加して石膏を合成する工程において、温度を
70〜100 ℃、更に望ましくは80〜95℃にて、又、pH値は
１〜５、更に望ましくは１〜３にして半水石膏（CaSO4
・1/2H2O）を生成し、生成した半水石膏のスラリーを40
〜70℃、更に好ましくは45〜65℃にて冷却し、更にpH値
を１〜５、更に望ましくは１〜３にして半水石膏を水和
し、二水石膏を生成することにより粒径が大きく、また
粒のそろった二水石膏の結晶が得られることを見出し
た。この際、半水石膏を生成させる工程においては、反
応熱、水和熱による温度上昇を抑制、一定範囲に制御す
るために、二水石膏を生成させる工程にて生成した二水
石膏のスラリーを一部冷却した後、循環させることによ
り冷却して制御した。同時に又、二水石膏を生成させる
工程にて生成する該二水石膏スラリーを冷却することに
より、該二水石膏スラリー中の石膏の溶解度を増加し、
半水石膏を生成する工程に循環させた後、種結晶として
より大きな結晶を得られる。又、更に二水石膏を生成さ
せる工程においても、該冷却二水石膏スラリーを循環さ
せることにより、水和熱による温度上昇を抑制し、一定
温度範囲に制御出来る。また、二水石膏を生成する工程
にて得られた二水石膏スラリーは、小さい粒径の石膏が
多いスラリーと大きい粒径の石膏が多いスラリーに分級
することにより、小さい粒径の多い石膏スラリーもしく
はこれに大きい粒径の石膏が多いスラリーの一部を加え
たスラリーを該冷却二水石膏スラリーとして使用し、大
きい粒径の石膏が多いスラリーを固液分離して大きな粒
径の二水石膏を得ることが出来た。
飛灰を水洗した後スラリー化し、硫酸を添加して二水石
膏を製造する方法及び装置を発明し、特開平10-25113号
及び特開平10-36118号として特許出願するに至った。本
発明者等は更に種々の検討、試験を重ねた結果、飛灰の
構成成分の内、Ca成分以外の成分として二水石膏の品質
上、不適な、即ち二水石膏を黒色化し、又、不純物とな
るフリーカーボン、及び悪臭を発したり、有毒な有機物
を 350〜500 ℃にて加熱することにより、酸化、分解し
て除去できること、二水石膏の不純物となるAl、Mg、Fe
等の金属類、及び表１に示されていないが、Pb、Cr等の
有害な重金属類を硫酸もしくは希釈された硫酸により、
pH値が１〜５の範囲にて、更に望ましくはpH値が１〜３
の範囲にて充分に溶解することにより、不純物及び有害
物質の極めて少ない二水石膏を製造することが出来るこ
とを見出した。更に本発明者等は、飛灰中のCa成分から
二水石膏を製造する方法において、スラリー化した飛灰
に硫酸を添加して石膏を合成する工程において、温度を
70〜100 ℃、更に望ましくは80〜95℃にて、又、pH値は
１〜５、更に望ましくは１〜３にして半水石膏（CaSO4
・1/2H2O）を生成し、生成した半水石膏のスラリーを40
〜70℃、更に好ましくは45〜65℃にて冷却し、更にpH値
を１〜５、更に望ましくは１〜３にして半水石膏を水和
し、二水石膏を生成することにより粒径が大きく、また
粒のそろった二水石膏の結晶が得られることを見出し
た。この際、半水石膏を生成させる工程においては、反
応熱、水和熱による温度上昇を抑制、一定範囲に制御す
るために、二水石膏を生成させる工程にて生成した二水
石膏のスラリーを一部冷却した後、循環させることによ
り冷却して制御した。同時に又、二水石膏を生成させる
工程にて生成する該二水石膏スラリーを冷却することに
より、該二水石膏スラリー中の石膏の溶解度を増加し、
半水石膏を生成する工程に循環させた後、種結晶として
より大きな結晶を得られる。又、更に二水石膏を生成さ
せる工程においても、該冷却二水石膏スラリーを循環さ
せることにより、水和熱による温度上昇を抑制し、一定
温度範囲に制御出来る。また、二水石膏を生成する工程
にて得られた二水石膏スラリーは、小さい粒径の石膏が
多いスラリーと大きい粒径の石膏が多いスラリーに分級
することにより、小さい粒径の多い石膏スラリーもしく
はこれに大きい粒径の石膏が多いスラリーの一部を加え
たスラリーを該冷却二水石膏スラリーとして使用し、大
きい粒径の石膏が多いスラリーを固液分離して大きな粒
径の二水石膏を得ることが出来た。
【０００７】以下、図１により、本発明の装置を用いて
飛灰から二水石膏を製造する工程を詳細に説明する。飛
灰１は飛灰加熱器２に導かれ、飛灰中のフリーカーボン
及び有機物を完全酸化させるのに必要充分なる少量の空
気を飛灰加熱器２に導入しながら 350〜500℃の温度に
て加熱する。加熱飛灰３は、洗浄槽５に導かれ、水４又
は後記する固液分離機１３により分離された濾液１０と
共にスラリー化され、同時に加熱飛灰３が冷却される。
更にスラリー化した加熱飛灰３を攪拌することにより加
熱飛灰３中の水溶性物質は溶解する。
飛灰から二水石膏を製造する工程を詳細に説明する。飛
灰１は飛灰加熱器２に導かれ、飛灰中のフリーカーボン
及び有機物を完全酸化させるのに必要充分なる少量の空
気を飛灰加熱器２に導入しながら 350〜500℃の温度に
て加熱する。加熱飛灰３は、洗浄槽５に導かれ、水４又
は後記する固液分離機１３により分離された濾液１０と
共にスラリー化され、同時に加熱飛灰３が冷却される。
更にスラリー化した加熱飛灰３を攪拌することにより加
熱飛灰３中の水溶性物質は溶解する。
【０００８】加熱飛灰３のスラリーは洗浄スラリー脱水
機６に送られ固液分離される。分離により得られたケー
キ７は反応槽８に送られる。反応槽８においては、水４
又は後記する固液分離機１３により分離された濾液１０
及び硫酸９、及び種晶媒体及び冷却媒体として二水石膏
スラリー１７が供給され、主として半水石膏（CaSO4・1
/2H2O）が生成される。硫酸９としては濃硫酸（98重量
％程度）を使用してもよいが、固液分離機１３により分
離された濾液１０の一部又は水で希釈した硫酸の方が温
度制御が容易であり、濾液１０の再利用ができるのでよ
り好ましい。固液分離機１３により分離された濾液１０
の供給量は、反応槽８に導かれ、反応槽８内を冷却し、
温度が所定の温度範囲になるよう調整される。硫酸９の
供給量は反応槽８内を、所定のpH値になるようpH計を用
いて調整される。スラリー濃度は濾液１０、又は二水石
膏スラリー１７にて所定の濃度に調整することが出来
る。反応を終えた半水石膏スラリーは水和槽１１に導か
れ、半水石膏を水和して二水石膏（CaSO4 ・２H2O ）を
生成させる。
機６に送られ固液分離される。分離により得られたケー
キ７は反応槽８に送られる。反応槽８においては、水４
又は後記する固液分離機１３により分離された濾液１０
及び硫酸９、及び種晶媒体及び冷却媒体として二水石膏
スラリー１７が供給され、主として半水石膏（CaSO4・1
/2H2O）が生成される。硫酸９としては濃硫酸（98重量
％程度）を使用してもよいが、固液分離機１３により分
離された濾液１０の一部又は水で希釈した硫酸の方が温
度制御が容易であり、濾液１０の再利用ができるのでよ
り好ましい。固液分離機１３により分離された濾液１０
の供給量は、反応槽８に導かれ、反応槽８内を冷却し、
温度が所定の温度範囲になるよう調整される。硫酸９の
供給量は反応槽８内を、所定のpH値になるようpH計を用
いて調整される。スラリー濃度は濾液１０、又は二水石
膏スラリー１７にて所定の濃度に調整することが出来
る。反応を終えた半水石膏スラリーは水和槽１１に導か
れ、半水石膏を水和して二水石膏（CaSO4 ・２H2O ）を
生成させる。
【０００９】水和槽１１にも、水和槽内を冷却して、温
度を所定の値に調整するように二水石膏スラリー１７及
び濾液１０が供給される。水和槽１１は生成した二水石
膏の結晶を成長させる為に、少なくとも滞留時間が１〜
３時間とれるものであれば良いが、更に大きな滞留時間
をとれる容積のものであれば、更に好ましいことはもち
ろんである。又、水和槽１１を独立に２基又はそれ以上
直列に設置してもよい。反応を終えた二水石膏スラリー
は結晶分級機１２に送られる。結晶分級機１２では、小
さい粒径の石膏が多いスラリー１６と大きい粒径の石膏
が多いスラリー１５に分級される。小さい粒径が多い二
水石膏スラリー１６は、大きい粒径の石膏が多いスラリ
ー１５の一部と共に冷却器１４へ送られ冷却された後、
冷却媒体及び種晶媒体として反応槽８及び水和槽１１に
送られる。石膏スラリー１５は固液分離機１３へ送られ
二水石膏１８を得る。二水石膏の精製程度によりケーキ
洗浄（図に示していない）を実施することも好適であ
る。
度を所定の値に調整するように二水石膏スラリー１７及
び濾液１０が供給される。水和槽１１は生成した二水石
膏の結晶を成長させる為に、少なくとも滞留時間が１〜
３時間とれるものであれば良いが、更に大きな滞留時間
をとれる容積のものであれば、更に好ましいことはもち
ろんである。又、水和槽１１を独立に２基又はそれ以上
直列に設置してもよい。反応を終えた二水石膏スラリー
は結晶分級機１２に送られる。結晶分級機１２では、小
さい粒径の石膏が多いスラリー１６と大きい粒径の石膏
が多いスラリー１５に分級される。小さい粒径が多い二
水石膏スラリー１６は、大きい粒径の石膏が多いスラリ
ー１５の一部と共に冷却器１４へ送られ冷却された後、
冷却媒体及び種晶媒体として反応槽８及び水和槽１１に
送られる。石膏スラリー１５は固液分離機１３へ送られ
二水石膏１８を得る。二水石膏の精製程度によりケーキ
洗浄（図に示していない）を実施することも好適であ
る。
【００１０】前述の通り、固液分離機の濾液１０の一部
は洗浄槽５へ送られ、加熱飛灰３の洗浄に使用する。更
に固液分離機の濾液１０の一部は反応槽８のスラリー濃
度調整用として、又、反応槽８及び水和槽１１の冷却媒
体として反応槽８及び水和槽１１へ送られる。そして固
液分離機の濾液１０の一部は系外へ排出される（図示せ
ず）。
は洗浄槽５へ送られ、加熱飛灰３の洗浄に使用する。更
に固液分離機の濾液１０の一部は反応槽８のスラリー濃
度調整用として、又、反応槽８及び水和槽１１の冷却媒
体として反応槽８及び水和槽１１へ送られる。そして固
液分離機の濾液１０の一部は系外へ排出される（図示せ
ず）。
【００１１】
【実施例】以下、より具体的な実施例で本発明を詳細に
説明する。 実施例１ 都市ごみ焼却場のストーカ炉から発生した飛灰（組成：
表１の試料Ａ）を15kg/hr で定量的に連続して飛灰加熱
器２に導入し、 450〜460 ℃の温度に調整して加熱し
た。この場合、飛灰加熱器２内の飛灰１の滞留時間は15
〜20分とした。又、空気を飛灰加熱器２出口の排ガス中
の酸素濃度が５〜10％になるように供給した。加熱飛灰
３を洗浄槽５に導入し、固液分離機１３の濾液１０を飛
灰１の３倍量（45kg/hr ）加えて、加熱飛灰３を 100℃
以下に冷却すると共に攪拌して洗浄した。洗浄槽５での
攪拌時間（滞留時間）は20分とした。洗浄した加熱飛灰
３の洗浄スラリーは洗浄スラリー脱水機６で濾過分離し
た。得られたケーキの付着水分量は40重量％であった。
このケーキ７を連続的に反応槽８に導きpHを 1.5〜1.7
になるよう、30重量％濃度の硫酸９を添加し、又、温度
を85〜86℃になるように、及び反応槽８のスラリー濃度
を25〜30重量％になるように濾液１０及び冷却器１４に
て50〜52℃に冷却した石膏スラリー１７を添加した。同
時に石膏スラリー１７中の二水石膏を種晶として添加し
た。反応槽８で生成した半水石膏のスラリーは水和槽１
１へ送り、半水石膏を水和して二水石膏を得た。この
際、水和槽１１の温度が60〜62℃になるように濾液１０
及び石膏スラリー１７を添加して調整した。水和槽１１
で得られた二水石膏のスラリーを結晶分級機１２に導き
小さい粒径（30〜50μｍ）の多い石膏スラリー１６と大
きい粒径（90〜110 μｍ）の多い石膏スラリー１５に分
級し、大きい粒径の多い石膏スラリー１５を固液分離機
１３にて固液分離し、二水石膏１８を18kg/hr 得た。得
られた二水石膏の結晶形状は長さ 100〜150 μｍ、幅30
〜60μｍの細長形で、粒子の揃ったものであった。得ら
れた二水石膏の化学分析を行ったところ、結果は表２に
示す通りであった。
説明する。 実施例１ 都市ごみ焼却場のストーカ炉から発生した飛灰（組成：
表１の試料Ａ）を15kg/hr で定量的に連続して飛灰加熱
器２に導入し、 450〜460 ℃の温度に調整して加熱し
た。この場合、飛灰加熱器２内の飛灰１の滞留時間は15
〜20分とした。又、空気を飛灰加熱器２出口の排ガス中
の酸素濃度が５〜10％になるように供給した。加熱飛灰
３を洗浄槽５に導入し、固液分離機１３の濾液１０を飛
灰１の３倍量（45kg/hr ）加えて、加熱飛灰３を 100℃
以下に冷却すると共に攪拌して洗浄した。洗浄槽５での
攪拌時間（滞留時間）は20分とした。洗浄した加熱飛灰
３の洗浄スラリーは洗浄スラリー脱水機６で濾過分離し
た。得られたケーキの付着水分量は40重量％であった。
このケーキ７を連続的に反応槽８に導きpHを 1.5〜1.7
になるよう、30重量％濃度の硫酸９を添加し、又、温度
を85〜86℃になるように、及び反応槽８のスラリー濃度
を25〜30重量％になるように濾液１０及び冷却器１４に
て50〜52℃に冷却した石膏スラリー１７を添加した。同
時に石膏スラリー１７中の二水石膏を種晶として添加し
た。反応槽８で生成した半水石膏のスラリーは水和槽１
１へ送り、半水石膏を水和して二水石膏を得た。この
際、水和槽１１の温度が60〜62℃になるように濾液１０
及び石膏スラリー１７を添加して調整した。水和槽１１
で得られた二水石膏のスラリーを結晶分級機１２に導き
小さい粒径（30〜50μｍ）の多い石膏スラリー１６と大
きい粒径（90〜110 μｍ）の多い石膏スラリー１５に分
級し、大きい粒径の多い石膏スラリー１５を固液分離機
１３にて固液分離し、二水石膏１８を18kg/hr 得た。得
られた二水石膏の結晶形状は長さ 100〜150 μｍ、幅30
〜60μｍの細長形で、粒子の揃ったものであった。得ら
れた二水石膏の化学分析を行ったところ、結果は表２に
示す通りであった。
【００１２】
【表２】
【００１３】得られた二水石膏は、りん酸石膏、排煙脱
硫石膏と比較して劣ることなく、十分建材用として使用
出来るものであった。
硫石膏と比較して劣ることなく、十分建材用として使用
出来るものであった。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、焼却炉から排出される
飛灰を加熱、洗浄処理した後スラリー化し硫酸処理する
ことにより、工業的に有用な二水石膏を製造することが
でき、従来処理が困難とされ、ほとんどが最終処分場に
投棄埋め立て処理されていた飛灰を工業的にも重要な原
料の一つである二水石膏として再利用することを可能と
したので、その工業的意義、環境対策への貢献度は極め
て大きいものである。
飛灰を加熱、洗浄処理した後スラリー化し硫酸処理する
ことにより、工業的に有用な二水石膏を製造することが
でき、従来処理が困難とされ、ほとんどが最終処分場に
投棄埋め立て処理されていた飛灰を工業的にも重要な原
料の一つである二水石膏として再利用することを可能と
したので、その工業的意義、環境対策への貢献度は極め
て大きいものである。
【図１】 本発明の装置の一例を示すブロックフロー図
である。
である。
１ 飛灰 ２ 飛灰加熱器 ３ 加熱飛灰 ４ 水 ５ 洗浄槽 ６ 洗浄スラリー脱水機 ７ ケーキ ８ 反応槽 ９ 硫酸 １０ 炉液 １１ 水和槽 １２ 結晶分級機 １３ 固液分離機 １４ 冷却器 １５、１６、１７ 石膏スラリー １８ 二水石膏
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−36118（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−25113（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−338519（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−117724（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111607（ＪＰ，Ａ) 廃棄物研究財団「焼却飛灰の循環処理 技術に関するセミナー予稿集」ｐ47−61 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01F 11/46 B09B 3/00 - 5/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (7)
- 【請求項１】(1) 飛灰加熱器にて、焼却炉から発生した
飛灰を加熱して、フリーカーボン及び悪臭を発する又は
有害な有機物質を酸化、分解して除去する工程、 (2) 洗浄槽にて、加熱した飛灰を後記する固液分離機で
分離された濾液の一部及び水、又は水によりスラリー化
し、該スラリーを洗浄する工程 (3) 洗浄スラリー脱水機にて、該スラリーを洗浄した
後、固液分離する工程、 (4) 反応槽にて、分離したケーキに水又は固液分離機で
分離された濾液の一部又は全部及び冷却器により冷却さ
れた二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏を生成
する工程、 (5) 水和槽にて、生成した半水石膏を水和して二水石膏
を生成する工程、 (6) 結晶分級機にて、生成した二水石膏の内、小さい粒
径の石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石膏を多
く含むスラリーとに分級する工程、 (7) 固液分離機にて、大きい粒径の石膏を多く含むスラ
リー中の二水石膏を分離する工程 を順に組み合わせたことを特徴とする、飛灰から二水石
膏を製造する方法。 - 【請求項２】 反応槽にて半水石膏を生成する工程及び
水和槽にて二水石膏を生成する工程において、pHが１〜
５の範囲である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 反応槽にて半水石膏を生成する工程にお
いて、温度が70〜100 ℃の範囲である請求項１又は２記
載の方法。 - 【請求項４】 反応槽に、硫酸を、固液分離機で分離さ
れた濾液の一部又は水により希釈して供給する、請求項
１〜３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項５】 水和槽にて二水石膏を生成する工程にお
いて、温度が40〜70℃である請求項１〜４の何れか１項
記載の方法。 - 【請求項６】 結晶分級機にて分級された小さい粒径の
石膏を多く含む二水石膏スラリーもしくは該スラリーに
結晶分級機にて分級された大きい粒径の石膏を多く含む
二水石膏スラリーの一部を加えた二水石膏スラリーを冷
却した後、反応槽ならびに水和槽に循環させることによ
り、反応槽及び水和槽の温度上昇を制御し、一定温度範
囲に保つとともに、該スラリー中の石膏分を溶解させた
後、反応槽ならびに水和槽にて結晶成長させることによ
り、より大きな粒径の二水石膏を得ることを特徴とする
請求項１〜５の何れか１項記載の方法。 - 【請求項７】 焼却炉から発生した飛灰を加熱して、フ
リーカーボン及び悪臭を発する又は有害な有機物質を酸
化、分解して除去する飛灰加熱器２、加熱した飛灰を後
記する固液分離機１３で分離された濾液の一部及び水、
又は水によりスラリー化し、該スラリーを洗浄する洗浄
槽５、該スラリーを洗浄した後、固液分離する洗浄スラ
リー脱水機６、分離したケーキに水又は固液分離機１３
で分離された濾液の一部又は全部及び冷却器１４により
冷却された二水石膏スラリー及び硫酸を加えて半水石膏
を生成する反応槽８、生成した半水石膏を水和して二水
石膏を生成する水和槽１１、生成した二水石膏の内、小
さい粒径の石膏を多く含むスラリーと、大きい粒径の石
膏を多く含むスラリーとに分級する結晶分級機１２、大
きい粒径の石膏を多く含むスラリー中の二水石膏を分離
する固液分離機１３からなることを特徴とする、飛灰か
ら二水石膏を製造する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151581A JP3007605B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 飛灰から二水石膏を製造する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151581A JP3007605B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 飛灰から二水石膏を製造する方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343117A JPH11343117A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3007605B2 true JP3007605B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=15521653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10151581A Expired - Fee Related JP3007605B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 飛灰から二水石膏を製造する方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007605B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104211102B (zh) * | 2008-07-31 | 2016-07-06 | 吉野石膏株式会社 | 二水石膏的连续式改性方法 |
| CN112624174A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-09 | 金正大生态工程集团股份有限公司 | 一种从磷矿酸解液中深度提取硫酸钙的方法 |
| CN113213444B (zh) * | 2021-02-22 | 2023-02-03 | 金正大生态工程集团股份有限公司 | 非常规硝酸分解磷矿生产方法及其应用 |
| CN113414222A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-21 | 镇江新区固废处置股份有限公司 | 一种生活垃圾焚烧飞灰处理系统及处理方法 |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP10151581A patent/JP3007605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 廃棄物研究財団「焼却飛灰の循環処理技術に関するセミナー予稿集」ｐ４７−６１ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11343117A (ja) | 1999-12-14 |
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