JP3021048B2 - 廃棄物の中和方法 - Google Patents
廃棄物の中和方法Info
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- JP3021048B2 JP3021048B2 JP6523014A JP52301494A JP3021048B2 JP 3021048 B2 JP3021048 B2 JP 3021048B2 JP 6523014 A JP6523014 A JP 6523014A JP 52301494 A JP52301494 A JP 52301494A JP 3021048 B2 JP3021048 B2 JP 3021048B2
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- waste
- slag
- reducing agent
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- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/38—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by oxidation; by combustion
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- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/37—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by reduction, e.g. hydrogenation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
- B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
- B09B3/29—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix involving a melting or softening step
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
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- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/08—Toxic combustion residues, e.g. toxic substances contained in fly ash from waste incineration
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- A62D2101/40—Inorganic substances
- A62D2101/43—Inorganic substances containing heavy metals, in the bonded or free state
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- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2203/00—Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
- A62D2203/02—Combined processes involving two or more distinct steps covered by groups A62D3/10 - A62D3/40
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/958—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures with concurrent production of iron and other desired nonmetallic product, e.g. energy, fertilizer
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、廃棄物の中和方法に関するものである。
背景 近時、一般的に環境に有害な廃棄物及び特に廃棄物の
燃焼と蛍光管から生ずるフライアッシュをなんとかして
処理したいとの要望が強い。たとえば、家庭廃物の燃焼
は、多量の水銀と鉛に加えて、水銀、バリウム、カドミ
ウム、コバルト及びクロムのような重金属を含むスラグ
やフライアッシュのような残留物質をもたらす。これら
物質は、ノルウエー及びヨーロッパのほとんどの国にお
いて有害な廃棄物として考えられている。
燃焼と蛍光管から生ずるフライアッシュをなんとかして
処理したいとの要望が強い。たとえば、家庭廃物の燃焼
は、多量の水銀と鉛に加えて、水銀、バリウム、カドミ
ウム、コバルト及びクロムのような重金属を含むスラグ
やフライアッシュのような残留物質をもたらす。これら
物質は、ノルウエー及びヨーロッパのほとんどの国にお
いて有害な廃棄物として考えられている。
蛍光管を粉砕している間に、それの粉末状発光物質
は、水銀を含んだ、金属、プラスチック及びガラス成分
から分離される。約38−40の異なる元素からなるこの粉
末は、またヨーロッパのほとんどの国において有害廃棄
物として認定されている。現在、このような廃棄物を満
足がいきかつ環境的に安全に処理する方法が無く、ある
ものは特別な廃棄物貯蔵庫におかざるを得ない。
は、水銀を含んだ、金属、プラスチック及びガラス成分
から分離される。約38−40の異なる元素からなるこの粉
末は、またヨーロッパのほとんどの国において有害廃棄
物として認定されている。現在、このような廃棄物を満
足がいきかつ環境的に安全に処理する方法が無く、ある
ものは特別な廃棄物貯蔵庫におかざるを得ない。
ノルウエー特許第172103号には、廃棄物質の中和方法
が述べられている。この方法によれば、固体及び／また
は液体の廃棄物は、バインダー物質、ここでは粘土で固
められる、その後すぐに、造粒されあるいは粉末にされ
た混合物は廃棄物中の揮発性成分を除去するため熱分解
が成される。廃棄物は、それから酸化条件下の炉に供給
され、残留揮発性成分及び少なくともいくらかの結合カ
ーボンを酸化させる。その後すぐに、廃棄物は固体集合
物に形成するためにガラス化工程を経る。
が述べられている。この方法によれば、固体及び／また
は液体の廃棄物は、バインダー物質、ここでは粘土で固
められる、その後すぐに、造粒されあるいは粉末にされ
た混合物は廃棄物中の揮発性成分を除去するため熱分解
が成される。廃棄物は、それから酸化条件下の炉に供給
され、残留揮発性成分及び少なくともいくらかの結合カ
ーボンを酸化させる。その後すぐに、廃棄物は固体集合
物に形成するためにガラス化工程を経る。
しかしながら、上記工程は、熱処理が固体形状の廃棄
物に加えられるようないくつかの方法において現在と異
なっている。生成集合体は、揮発性成分及びカーボンの
除去の結果少なくとも部分的にポーラスに成る。このこ
とは水を浸透させることを許容し、結果として環境的に
有害な成分や元素を溶出させる。ノルウエー特許第1721
03号の方法に従って処理された廃棄物は、そのようなわ
けで、例えば廃棄物処理用地に貯蔵され得ないし、例え
ば廃棄物処理用地から流出する水から環境的に有害な成
分を放出する危険性のために再生可能な原料あるいは製
造物として回収されない。
物に加えられるようないくつかの方法において現在と異
なっている。生成集合体は、揮発性成分及びカーボンの
除去の結果少なくとも部分的にポーラスに成る。このこ
とは水を浸透させることを許容し、結果として環境的に
有害な成分や元素を溶出させる。ノルウエー特許第1721
03号の方法に従って処理された廃棄物は、そのようなわ
けで、例えば廃棄物処理用地に貯蔵され得ないし、例え
ば廃棄物処理用地から流出する水から環境的に有害な成
分を放出する危険性のために再生可能な原料あるいは製
造物として回収されない。
目的 そこで、この発明の目的は、焼却ゴミからの灰（フラ
イアッシュ）及び蛍光管のような廃棄物を、環境に害の
ある成分を放出する危険性なしに害のないゴミとして貯
蔵され、新しい製造物に使用される原料として回収され
る物質にする環境的に健全な処理が出来る方法を提供す
ることである。
イアッシュ）及び蛍光管のような廃棄物を、環境に害の
ある成分を放出する危険性なしに害のないゴミとして貯
蔵され、新しい製造物に使用される原料として回収され
る物質にする環境的に健全な処理が出来る方法を提供す
ることである。
本発明 上述した目的は請求項１の特徴的部分に従った方法で
成し遂げられる。さらに有益な特徴は従属請求項から理
解される。
成し遂げられる。さらに有益な特徴は従属請求項から理
解される。
この発明によれば、焼却ゴミで得られるフライアッシ
ュ、TVスクリーン等からの被膜物、および蛍光管、発光
ランプ等からの発光粉体のような廃棄物は、任意に行わ
れる重金属成分の除去とともに、前記廃棄物をガラス化
したスラグ中に閉じこめることによって無害化してい
る。
ュ、TVスクリーン等からの被膜物、および蛍光管、発光
ランプ等からの発光粉体のような廃棄物は、任意に行わ
れる重金属成分の除去とともに、前記廃棄物をガラス化
したスラグ中に閉じこめることによって無害化してい
る。
さらに詳しくは、無害化は、第１ステップで、焼却ゴ
ミからのフライアッシュのような廃棄物を二酸化珪素を
含んだ物質と任意にカーボンを含んだ物質とともに還元
条件下で作動している炉中に充填することによって成さ
れている。それから水銀、鉛、亜鉛、カドミュウムおよ
び他の元素から成る化合物は、還元され、排気ガスと一
緒に炉から取り出される。
ミからのフライアッシュのような廃棄物を二酸化珪素を
含んだ物質と任意にカーボンを含んだ物質とともに還元
条件下で作動している炉中に充填することによって成さ
れている。それから水銀、鉛、亜鉛、カドミュウムおよ
び他の元素から成る化合物は、還元され、排気ガスと一
緒に炉から取り出される。
重金属を還元する第１ステップは、しかしながら、
１）重金属化合物／元素が処理されるべきゴミの中に存
在しない場合、２）無害化された廃棄物が廃棄物処理用
地に放置されており、再生可能な原料として使用されな
い場合、必要でない。上記カテゴリー１）に属する廃棄
物の一例は蛍光管および同様な製造物から得られる廃棄
物である。
１）重金属化合物／元素が処理されるべきゴミの中に存
在しない場合、２）無害化された廃棄物が廃棄物処理用
地に放置されており、再生可能な原料として使用されな
い場合、必要でない。上記カテゴリー１）に属する廃棄
物の一例は蛍光管および同様な製造物から得られる廃棄
物である。
炉から排気ガスとともに除去された還元成分は、燃焼
室で酸化物に転化され、排気ガスの冷却後、例えば濾過
によって排気ガスから分離される。水銀、亜鉛、鉛の酸
化物およびあるカドミウム酸化物から実質的に構成され
る濾過ゴミは、ガラス化された珪酸塩スラグ中に濾過ゴ
ミを閉じこめることによって更なる工程で単独で無害化
される。濾過ゴミおよびガラス廃棄物のような二酸化珪
素を含んだ物質が、別々にあるいは混合物として、酸化
条件下で且つスラグが流動状態になる温度で作動するプ
ラズマ炉あるいは他の適当な電気溶融炉に供給される。
それから、酸化された流動スラグは、包囲状態で溶出を
妨げるガラス化されたスラグを形成するため冷却され、
望ましくは造形、および水中で造粒される。そのスラグ
は、その時金属酸化物が環境に放出されるいかなる危険
性もなしに貯蔵される。しかしながら、そのようなスラ
グは、発泡ガラスの製造の原料として著しく適さない。
室で酸化物に転化され、排気ガスの冷却後、例えば濾過
によって排気ガスから分離される。水銀、亜鉛、鉛の酸
化物およびあるカドミウム酸化物から実質的に構成され
る濾過ゴミは、ガラス化された珪酸塩スラグ中に濾過ゴ
ミを閉じこめることによって更なる工程で単独で無害化
される。濾過ゴミおよびガラス廃棄物のような二酸化珪
素を含んだ物質が、別々にあるいは混合物として、酸化
条件下で且つスラグが流動状態になる温度で作動するプ
ラズマ炉あるいは他の適当な電気溶融炉に供給される。
それから、酸化された流動スラグは、包囲状態で溶出を
妨げるガラス化されたスラグを形成するため冷却され、
望ましくは造形、および水中で造粒される。そのスラグ
は、その時金属酸化物が環境に放出されるいかなる危険
性もなしに貯蔵される。しかしながら、そのようなスラ
グは、発泡ガラスの製造の原料として著しく適さない。
第２ステップにおいて、上述した金属の選択的還元と
除去の後、炉の作動条件は、残留物質が必ず酸化体とし
て存在するように還元から酸化に変化される。第１ステ
ップから得られる酸化された残滓物質、選択的に第１ス
テップに供給される物質に相当する原料は、それから、
その物質を流動状態にならしめる温度に加熱される。そ
れから、流動化されたスラグは炉から取り出され、望ま
しくは、型に鋳造されあるいは水中で造粒される。この
ようにして得られ、その後ガラス化されたスラグとして
示されるスラグは、穴のないガラス状中実であり、そこ
にはガラス質表面は物質の内部と周囲との間の境界層を
形成している。このようにしてそこに閉じこめられた成
分は、通常の廃棄物処理用地で貯蔵期間中のように包囲
した状態では周囲に漏出しない。
除去の後、炉の作動条件は、残留物質が必ず酸化体とし
て存在するように還元から酸化に変化される。第１ステ
ップから得られる酸化された残滓物質、選択的に第１ス
テップに供給される物質に相当する原料は、それから、
その物質を流動状態にならしめる温度に加熱される。そ
れから、流動化されたスラグは炉から取り出され、望ま
しくは、型に鋳造されあるいは水中で造粒される。この
ようにして得られ、その後ガラス化されたスラグとして
示されるスラグは、穴のないガラス状中実であり、そこ
にはガラス質表面は物質の内部と周囲との間の境界層を
形成している。このようにしてそこに閉じこめられた成
分は、通常の廃棄物処理用地で貯蔵期間中のように包囲
した状態では周囲に漏出しない。
上述したように、生成されたガラス化スラグを廃棄物
処理用地に貯蔵したり、新しい製品の原料として再利用
することが可能である。ガラス化スラグの特に適当で好
ましい利用法は、例えば、発泡タイプの絶縁材料を製造
するためのリサイクルガラスの原料としてである。スラ
グ構成要素から有害物質が漏出するということは、例え
ば、湿潤環境下では起こらないし、火災もしくは極端に
高温な状態にさらしても、本発明にしたがって生成され
たガラス化スラグは、最悪の場合で、溶融し、有害要素
を流出させることなく、不活性塊を形成するだけであ
る。したがって、このガラス化スラグを、例えば、家庭
家屋用の絶縁材料として再利用することができる。しか
しながら、スラグをこのように利用する場合、スラグ中
の重金属酸化物は包含量として最低でなければならず、
使用されるスラグ原料中の酸化物は少量にすべきであ
る。または、上述したように、使用されるスラグ原料を
予備還元させる必要がある。
処理用地に貯蔵したり、新しい製品の原料として再利用
することが可能である。ガラス化スラグの特に適当で好
ましい利用法は、例えば、発泡タイプの絶縁材料を製造
するためのリサイクルガラスの原料としてである。スラ
グ構成要素から有害物質が漏出するということは、例え
ば、湿潤環境下では起こらないし、火災もしくは極端に
高温な状態にさらしても、本発明にしたがって生成され
たガラス化スラグは、最悪の場合で、溶融し、有害要素
を流出させることなく、不活性塊を形成するだけであ
る。したがって、このガラス化スラグを、例えば、家庭
家屋用の絶縁材料として再利用することができる。しか
しながら、スラグをこのように利用する場合、スラグ中
の重金属酸化物は包含量として最低でなければならず、
使用されるスラグ原料中の酸化物は少量にすべきであ
る。または、上述したように、使用されるスラグ原料を
予備還元させる必要がある。
SiO2に富む物質にはさまざまなものがある。例えば、
FeSi/Siの生成によって生じる珪酸塩粉や、石英の粉砕
によって生じる珪砂や微粉などがある。
FeSi/Siの生成によって生じる珪酸塩粉や、石英の粉砕
によって生じる珪砂や微粉などがある。
任意の処理工程において、少なくとも一種類の還元剤
をどのような物理的状態で供給するかによって、その還
元条件が確立される。例えばその還元剤が、一酸化炭素
または一酸化炭素と二酸化炭素の混合体としての還元ガ
スか、木炭と冶金コークスから生じる微粉のような炭素
または炭素を含んだ固体か、またはそれらの化合物か、
によってその還元条件が決まる。例えば、固体還元剤
を、処理される廃棄物とSiO2に富む物質とともに、不活
性雰囲気炉、例えば窒素に投入することができる。例え
ば、粉状の廃棄物混合体とSiO2を多く含んだ物質とを一
酸化炭素（CO）から成るガス流に注入することによっ
て、その固体還元剤を被還元混合体と別々にあるいは一
緒に供給することができる。好ましい実施例によれば、
その炉には、一酸化炭素と二酸化炭素とから成る気体坦
体（気体キャリア）または、必要に応じて、一酸化炭素
と二酸化炭素とを別々に供給して化合した気体坦体に、
粉状の混合体としての廃棄物と、SiO2を多く含んだ物質
と、炭素質物質とを供給する。その固体還元剤は少なく
とも化学量論的量で与えられるべきである。
をどのような物理的状態で供給するかによって、その還
元条件が確立される。例えばその還元剤が、一酸化炭素
または一酸化炭素と二酸化炭素の混合体としての還元ガ
スか、木炭と冶金コークスから生じる微粉のような炭素
または炭素を含んだ固体か、またはそれらの化合物か、
によってその還元条件が決まる。例えば、固体還元剤
を、処理される廃棄物とSiO2に富む物質とともに、不活
性雰囲気炉、例えば窒素に投入することができる。例え
ば、粉状の廃棄物混合体とSiO2を多く含んだ物質とを一
酸化炭素（CO）から成るガス流に注入することによっ
て、その固体還元剤を被還元混合体と別々にあるいは一
緒に供給することができる。好ましい実施例によれば、
その炉には、一酸化炭素と二酸化炭素とから成る気体坦
体（気体キャリア）または、必要に応じて、一酸化炭素
と二酸化炭素とを別々に供給して化合した気体坦体に、
粉状の混合体としての廃棄物と、SiO2を多く含んだ物質
と、炭素質物質とを供給する。その固体還元剤は少なく
とも化学量論的量で与えられるべきである。
第２ステップの酸化条件は気体酸化体（酸化剤）を供
給することによって確立される。経済的な観点から言え
ば、明きらかに、空気が最も好ましい酸化体であるが、
水素を含む気体と酸素を含む他の気体を使用してもよ
い。家庭ゴミを燃焼することによって生じるフライアッ
シュ（飛散灰）のような廃棄物とSiO2含有物質との質量
比は、ガラス化スラグ（溶滓）の塩基度が0.7以下にな
るように選択される。これに関連して、塩基度は次のよ
うに定義される。
給することによって確立される。経済的な観点から言え
ば、明きらかに、空気が最も好ましい酸化体であるが、
水素を含む気体と酸素を含む他の気体を使用してもよ
い。家庭ゴミを燃焼することによって生じるフライアッ
シュ（飛散灰）のような廃棄物とSiO2含有物質との質量
比は、ガラス化スラグ（溶滓）の塩基度が0.7以下にな
るように選択される。これに関連して、塩基度は次のよ
うに定義される。
（％CaO＋1.39・％MgO＋0.54・％SrO＋0.37・％BaO）／（％SiO2） ただし、重量比は結果として生じたガラス化スラグの
最後の重量に基づいている。もしも、それぞれの初期物
質（細粒炭とSiO2含有物質）におけるそれぞれの酸化物
の百分位数（パーセンタイル値）が公知であるならば、
フライアッシュ（細粒炭）とSiO2含有物との間の相互重
量比は容易に明きらかになるだろう。なぜなら、ガラス
化スラグの所定の質量におけるそれぞれの酸化物の総質
量は、細粒炭とSiO2含有物との質量中の酸化物質量の総
和にほぼ対応しているからである。
最後の重量に基づいている。もしも、それぞれの初期物
質（細粒炭とSiO2含有物質）におけるそれぞれの酸化物
の百分位数（パーセンタイル値）が公知であるならば、
フライアッシュ（細粒炭）とSiO2含有物との間の相互重
量比は容易に明きらかになるだろう。なぜなら、ガラス
化スラグの所定の質量におけるそれぞれの酸化物の総質
量は、細粒炭とSiO2含有物との質量中の酸化物質量の総
和にほぼ対応しているからである。
もしも、細粒炭とSiO2含有物とに関する混合比を、塩
基性度が最高0.7の所望値を超えるように変化させるな
らば、環境上危険な元素がガラス化スラグから自然環境
のなかに漏出させられたり放出されたりする危険性が増
大すると考えられる。このことは、もちろん、ガラス化
スラグがおかれている条件に左右され、0.7という最高
上限値は、限定的な値というよりも教訓的な値として理
解すべきである。
基性度が最高0.7の所望値を超えるように変化させるな
らば、環境上危険な元素がガラス化スラグから自然環境
のなかに漏出させられたり放出されたりする危険性が増
大すると考えられる。このことは、もちろん、ガラス化
スラグがおかれている条件に左右され、0.7という最高
上限値は、限定的な値というよりも教訓的な値として理
解すべきである。
投入物をできる限り最高に還元し、そして酸化させる
ためには、好ましくは、原料を微細な形態で与える。例
えば、好ましくは、廃棄物がSiO2含有物（選択的には微
細に砕断された固体還元剤と混合されている）に均質に
混合された粉状またはペレットの形態にする。その上、
投入は漸次、行なったほうがよい。例えば、20分の時間
をかけて行なったほうがよい。還元条件は、炉温度を少
なくとも1200℃に維持し、還元剤を少なくとも化学量論
的量で供給することによって確立される。第１工程（還
元工程）は排気ガスに含有される金属フューム（金属ガ
ス）の量をモニターすることによって制御される。第２
工程は、酸化時間および酸素濃度と比較しつつ、最終の
ガラス化スラグ中のあらゆる非酸化金属の測定結果に基
づいた実験データを参照しつつ、最も好都合に制御され
る。すなわち、利用できるオキシダント（酸化体）の量
または酸化時間を増大させて、酸化されない残余の金属
量が最小になるようにしなければならない。
ためには、好ましくは、原料を微細な形態で与える。例
えば、好ましくは、廃棄物がSiO2含有物（選択的には微
細に砕断された固体還元剤と混合されている）に均質に
混合された粉状またはペレットの形態にする。その上、
投入は漸次、行なったほうがよい。例えば、20分の時間
をかけて行なったほうがよい。還元条件は、炉温度を少
なくとも1200℃に維持し、還元剤を少なくとも化学量論
的量で供給することによって確立される。第１工程（還
元工程）は排気ガスに含有される金属フューム（金属ガ
ス）の量をモニターすることによって制御される。第２
工程は、酸化時間および酸素濃度と比較しつつ、最終の
ガラス化スラグ中のあらゆる非酸化金属の測定結果に基
づいた実験データを参照しつつ、最も好都合に制御され
る。すなわち、利用できるオキシダント（酸化体）の量
または酸化時間を増大させて、酸化されない残余の金属
量が最小になるようにしなければならない。
最後の処理工程が終了した時、スラグが確実に流体ま
たは流動可能な状態であることは重要なことである。も
しそうでなければ、本発明に従って生成されたガラス化
スラグから有害要素が放出されるという危険性が粉状物
質によって増大されるかもしれない。
たは流動可能な状態であることは重要なことである。も
しそうでなければ、本発明に従って生成されたガラス化
スラグから有害要素が放出されるという危険性が粉状物
質によって増大されるかもしれない。
次に、図１、図２を参照しつつ、その処理について説
明する。なお、同じ構成要素、同じ処理工程に対しては
同じ番号を付してある。
明する。なお、同じ構成要素、同じ処理工程に対しては
同じ番号を付してある。
図１は本発明にしたがって廃棄物を中和するための第
１変形実施例の一例を示した概略処理工程図である。
１変形実施例の一例を示した概略処理工程図である。
図２は、図１と同様に、廃棄物を中和するための方法
にしたがったさらに別の変形実施例の一例を示した概略
処理工程図であり、前記廃棄物は、処理の結果生じたガ
ラス化スラグを新しい製品の原料、例えば、絶縁材料と
して使用される発泡ガラスとして利用するために取り出
される重金属を含む。
にしたがったさらに別の変形実施例の一例を示した概略
処理工程図であり、前記廃棄物は、処理の結果生じたガ
ラス化スラグを新しい製品の原料、例えば、絶縁材料と
して使用される発泡ガラスとして利用するために取り出
される重金属を含む。
図１について説明する。蛍光管から生じる粉状物質の
ような廃棄物11とシリカ粉塵12とが混合装置14に投入さ
れ、ほぼ均質な混合体が形成される。この混合体は、続
いて、スクリューコンベアまたはロック供給装置等の適
当な供給装置15によって、混合装置14から空気を含んだ
気体流17へと供給される。この気体流によって、気体と
固体から成る混合体が密閉炉16へと送風され、密閉炉16
内で、例えばプラズマバーナで、1200〜1600℃まで加熱
される。炉16の温度は処理期間中、ほぼ一定となるよう
に維持され、気体流17は、固体物である廃棄物11とシリ
カ粉塵12とを投入してから一定期間、酸化が完全に行な
われるように維持されている。酸化が終了した後、流動
状のスラグ19を炉16から取り出し、必要に応じて、成形
したり、水（図を略す）の中で粒状化させる。炉16から
出る排気ガスはフィルターで濾過され、これにより、濾
過済みの気体18aを自然環境のなかへ放出することがで
きる。
ような廃棄物11とシリカ粉塵12とが混合装置14に投入さ
れ、ほぼ均質な混合体が形成される。この混合体は、続
いて、スクリューコンベアまたはロック供給装置等の適
当な供給装置15によって、混合装置14から空気を含んだ
気体流17へと供給される。この気体流によって、気体と
固体から成る混合体が密閉炉16へと送風され、密閉炉16
内で、例えばプラズマバーナで、1200〜1600℃まで加熱
される。炉16の温度は処理期間中、ほぼ一定となるよう
に維持され、気体流17は、固体物である廃棄物11とシリ
カ粉塵12とを投入してから一定期間、酸化が完全に行な
われるように維持されている。酸化が終了した後、流動
状のスラグ19を炉16から取り出し、必要に応じて、成形
したり、水（図を略す）の中で粒状化させる。炉16から
出る排気ガスはフィルターで濾過され、これにより、濾
過済みの気体18aを自然環境のなかへ放出することがで
きる。
図２について説明する。例えば、家庭ゴミの焼却装置
から生じる飛散灰のような廃棄物21と、固体還元剤とし
ての炭素23と、シリカ粉塵22とが混合装置24に投入さ
れ、ほぼ均質で機械的な混合物が形成される。この混合
体は、続いて、スクリューコンベアまたはロック供給装
置等の適当な供給装置25によって、混合装置24からCO/C
O2から成る気体流27へと供給される。この気体流によっ
て、気体と固体から成る混合体が密閉炉26へと送風さ
れ、密閉炉26内で、例えばプラズマバーナで、1200〜16
00℃まで加熱される。炉16の温度は処理期間中、ほぼ一
定となるように維持される。炉26には、CO/CO2の気体が
別々に供給され、炉26に充分な量の還元剤が供給される
ことになる。混合装置24から所定量の物質が炉26に投入
された後、亜鉛（Zn）、水銀（Hg）、鉛（Pb）、コバル
ト（Co）が還元剤（CO/CO2気体と炭素）によって還元さ
れる。そして、CO/CO2気体の供給を終了し、炉26に空気
又は酸素の気体流27を連続的に送り込む。還元された成
分は亜鉛（Zn）、水銀（Hg）、鉛（Pb）の形態で、時に
はコバルト（Co）の形態で、排気ガスとともに炉26から
取り出される。排気ガスはフィルターで分離され、濾過
済みの排気ガス28aは有害成分から特に分離される。還
元され排気ガスと分離された亜鉛などの前記の金属は、
前述したように、必要に応じて分離され中和される。前
述の有害金属を還元するために要する時間は、もちろ
ん、炉に供給される構成物と炉の作動条件によって決ま
る。しかし、典型的には、処理時間は炉に最初に投入し
てから約30分である。第１工程における投入濃度は固体
と流動体の混合体である。
から生じる飛散灰のような廃棄物21と、固体還元剤とし
ての炭素23と、シリカ粉塵22とが混合装置24に投入さ
れ、ほぼ均質で機械的な混合物が形成される。この混合
体は、続いて、スクリューコンベアまたはロック供給装
置等の適当な供給装置25によって、混合装置24からCO/C
O2から成る気体流27へと供給される。この気体流によっ
て、気体と固体から成る混合体が密閉炉26へと送風さ
れ、密閉炉26内で、例えばプラズマバーナで、1200〜16
00℃まで加熱される。炉16の温度は処理期間中、ほぼ一
定となるように維持される。炉26には、CO/CO2の気体が
別々に供給され、炉26に充分な量の還元剤が供給される
ことになる。混合装置24から所定量の物質が炉26に投入
された後、亜鉛（Zn）、水銀（Hg）、鉛（Pb）、コバル
ト（Co）が還元剤（CO/CO2気体と炭素）によって還元さ
れる。そして、CO/CO2気体の供給を終了し、炉26に空気
又は酸素の気体流27を連続的に送り込む。還元された成
分は亜鉛（Zn）、水銀（Hg）、鉛（Pb）の形態で、時に
はコバルト（Co）の形態で、排気ガスとともに炉26から
取り出される。排気ガスはフィルターで分離され、濾過
済みの排気ガス28aは有害成分から特に分離される。還
元され排気ガスと分離された亜鉛などの前記の金属は、
前述したように、必要に応じて分離され中和される。前
述の有害金属を還元するために要する時間は、もちろ
ん、炉に供給される構成物と炉の作動条件によって決ま
る。しかし、典型的には、処理時間は炉に最初に投入し
てから約30分である。第１工程における投入濃度は固体
と流動体の混合体である。
冷却物質の投入の終わりで、炉温度は1400度−1600度
Ｃになるであろう。それによって、スラグは実質的に均
質であり、相対的に低粘性となる。炉内の酸化条件は、
実質的に完全なスラグの酸化を達成するために十分な時
間の間、維持される。酸化の持続時間は、還元と同様
に、他の物質群、酸素濃度、酸化されるべき金属の量に
依存するだろうが、代表的には、雰囲気を酸化させるこ
とに代わってから約20分続く。必要とされる酸化期間は
個々の処理に対して実験的に、例えば、スラグ内の未酸
化残留金属と酸化時間と酸素濃度との比を比較すること
によって見い出され得る。
Ｃになるであろう。それによって、スラグは実質的に均
質であり、相対的に低粘性となる。炉内の酸化条件は、
実質的に完全なスラグの酸化を達成するために十分な時
間の間、維持される。酸化の持続時間は、還元と同様
に、他の物質群、酸素濃度、酸化されるべき金属の量に
依存するだろうが、代表的には、雰囲気を酸化させるこ
とに代わってから約20分続く。必要とされる酸化期間は
個々の処理に対して実験的に、例えば、スラグ内の未酸
化残留金属と酸化時間と酸素濃度との比を比較すること
によって見い出され得る。
流動性残留物質（スラグ）29は炉から流出され、望む
なら、例えば、水中造粒、造形（鋳物化）のような図示
を略す以後の処理を受け、これによって不連続的ガラス
化スラグを形成する。バッチ当りの全処理時間は、仮に
炉が予備加熱されたとするならば、代表的には約50−60
分である。１メガワットのパワー電力を使用して、約１
トンの物質が１時間当りに処理される。
なら、例えば、水中造粒、造形（鋳物化）のような図示
を略す以後の処理を受け、これによって不連続的ガラス
化スラグを形成する。バッチ当りの全処理時間は、仮に
炉が予備加熱されたとするならば、代表的には約50−60
分である。１メガワットのパワー電力を使用して、約１
トンの物質が１時間当りに処理される。
実施例１ 濾過テストは家庭内廃棄物の焼却により得られたフラ
イアッシュで行われた。そのフライアッシュは下記の表
１の微量元素を有している。そのフライアッシュはガラ
ス化スラグに対する現方法で処理された。２個の下記表
２に試行番号１、試行番号２で示された並列サンプルが
作られた。試行番号１のサンプルは0.5Kgのフライアッ
シュと0.8Kgの粉砕ガラス化スラグとを混合することに
よって準備され、試行番号２のサンプルは0.5Kgのフラ
イアッシュと1.0Kgのフライアッシュとを混合すること
によって準備された。各サンプル混合物は大気雰囲気中
の誘導炉で1200度Ｃの（銅金型内での）成形温度で加熱
された。ガラス化スラグの結果として生じたサンプルは
両方とも約0.5の塩基性度を示した。その塩基性度は前
に定義されている。
イアッシュで行われた。そのフライアッシュは下記の表
１の微量元素を有している。そのフライアッシュはガラ
ス化スラグに対する現方法で処理された。２個の下記表
２に試行番号１、試行番号２で示された並列サンプルが
作られた。試行番号１のサンプルは0.5Kgのフライアッ
シュと0.8Kgの粉砕ガラス化スラグとを混合することに
よって準備され、試行番号２のサンプルは0.5Kgのフラ
イアッシュと1.0Kgのフライアッシュとを混合すること
によって準備された。各サンプル混合物は大気雰囲気中
の誘導炉で1200度Ｃの（銅金型内での）成形温度で加熱
された。ガラス化スラグの結果として生じたサンプルは
両方とも約0.5の塩基性度を示した。その塩基性度は前
に定義されている。
本発明に従って提供されたガラス化スラグは、酢酸及
び水酸化ナトリウムの混合物からなる溶解液を使用し
て、標準濾過テスト（標準溶出テスト）EPA−TCLPを受
けた。各サンプルからの溶解液は原子発光分光器（ICP
−AES）で解析された。付随して、導電率及び溶液のpH
が測定された。２個の溶出溶液の化合物は下記の表２に
示されている。
び水酸化ナトリウムの混合物からなる溶解液を使用し
て、標準濾過テスト（標準溶出テスト）EPA−TCLPを受
けた。各サンプルからの溶解液は原子発光分光器（ICP
−AES）で解析された。付随して、導電率及び溶液のpH
が測定された。２個の溶出溶液の化合物は下記の表２に
示されている。
表からわかるように、元素の大部分の濃度は、分析方
法の検出限界以下であった。すなわち、これらの元素の
濃度は、表に与えられた値よりもはるかに低い。これら
の溶出テストの結果は、大量のガラス化スラグから排出
された水が蛇口の水質を示すことを例示している。すな
わち、本発明に従って製造されたガラス化スラグは不活
性化された化合物又は元素の溶出に関して高い安定性が
ある。
法の検出限界以下であった。すなわち、これらの元素の
濃度は、表に与えられた値よりもはるかに低い。これら
の溶出テストの結果は、大量のガラス化スラグから排出
された水が蛇口の水質を示すことを例示している。すな
わち、本発明に従って製造されたガラス化スラグは不活
性化された化合物又は元素の溶出に関して高い安定性が
ある。
実施例２ 溶出テストは蛍光管から得られる安定粉末廃棄物で行
われた。その粉末廃棄物は下記の表３に述べるような微
量元素を有し、ガラス化スラグの現方法に従って処理さ
れた。３個の下記表４に試行番号４、試行番号５、試行
番号６で示された並列サンプルが作られた。試行番号４
のサンプルは1Kgのダストと2Kgの粉砕ガラス化スラグと
を混合することによって準備され、試行番号５のサンプ
ルは1Kgのダストと2Kgの粉砕ガラス化スラグとを混合す
ることによって準備され、試行番号６のサンプルは0.58
Kgのダストと0.3Kgの粉砕ガラス化スラグと、1Kgの珪砂
と混合することによって準備された。各サンプル混合物
は大気雰囲気中の誘導炉で1200度Ｃの（銅金型内での）
成形温度で加熱された。結果として生じたサンプル４、
５、６は約0.6、0.7及び0.49の塩基性度をそれぞれ示し
た。その塩基性度は前に定義されている。
われた。その粉末廃棄物は下記の表３に述べるような微
量元素を有し、ガラス化スラグの現方法に従って処理さ
れた。３個の下記表４に試行番号４、試行番号５、試行
番号６で示された並列サンプルが作られた。試行番号４
のサンプルは1Kgのダストと2Kgの粉砕ガラス化スラグと
を混合することによって準備され、試行番号５のサンプ
ルは1Kgのダストと2Kgの粉砕ガラス化スラグとを混合す
ることによって準備され、試行番号６のサンプルは0.58
Kgのダストと0.3Kgの粉砕ガラス化スラグと、1Kgの珪砂
と混合することによって準備された。各サンプル混合物
は大気雰囲気中の誘導炉で1200度Ｃの（銅金型内での）
成形温度で加熱された。結果として生じたサンプル４、
５、６は約0.6、0.7及び0.49の塩基性度をそれぞれ示し
た。その塩基性度は前に定義されている。
本発明に従って提供されたガラス化スラグは、酢酸及
び水酸化ナトリウムの混合物からなる溶解液を使用し
て、標準濾過テスト（標準溶出テスト）EPA−TCLPを受
けた。各サンプルからの溶解液（溶出液）は原子発光分
光器（ICP−AES）で解析された。付随して、導電率及び
溶液のpHが測定された。溶出テストのそれぞれから得ら
れた液体の化合物は下記の表４に示されている。
び水酸化ナトリウムの混合物からなる溶解液を使用し
て、標準濾過テスト（標準溶出テスト）EPA−TCLPを受
けた。各サンプルからの溶解液（溶出液）は原子発光分
光器（ICP−AES）で解析された。付随して、導電率及び
溶液のpHが測定された。溶出テストのそれぞれから得ら
れた液体の化合物は下記の表４に示されている。
上記分析結果からわかるように、本発明に従って得ら
れたガラス化スラグは、高い安定性があり、通常の廃棄
物処理用地に保管されることができ、新たにリサイクル
物質として使用され得る。
れたガラス化スラグは、高い安定性があり、通常の廃棄
物処理用地に保管されることができ、新たにリサイクル
物質として使用され得る。
Claims (9)
- 【請求項１】蛍光管等から得られる粉体、TVモニター等
から得られる被膜物、家庭廃棄物の焼却で得られるフラ
イアッシュのような廃棄物焼却残滓、特に水銀、カドミ
ウム、亜鉛、コバルト、鉛あるいはバリウムのような環
境危険成分を包含している廃棄物の中和方法において、 前記廃棄物を二酸化珪素に富んだ物質と結合させて還元
剤とともにプラズマ封じ込め溶融炉又は他の電気熔融炉
に投入し、最終スラグ中の0.7以下の塩基度（％CaO＋1.
39・％MgO＋0.54・％SrO＋0.37・％BaO）／（％SiO2）
をもたらすために、廃棄物と二酸化珪素に富んだ物質と
の質量比を選択し、パーセンテイジはガラス化されたス
ラグ中の前記成分の重量パーセントであり、 第１選択ステップにおいて、還元剤を炉に供給して、還
元条件下で、かつ、原料中の重金属及びその他のいかな
る化合物も還元させるために1200度〜1600度Ｃの温度で
前記炉を作動させ、それによって還元された重金属及び
その他の成分は前記炉から排気ガスとともに取り出され
て分離され、 第２ステップにおいて、酸化条件下で、かつ、第１ステ
ップにおける前記炉中に存在するスラグ中の残留元素の
酸化ができる温度で前記炉を作動させ、それによって該
スラグは流動体になり、同時に排気ガスを炉から排出さ
せ、炉から得られた前記熔融スラグを排出及び凝固さ
せ、選択的に前記熔融スラグを造形又は水中造粒して、
不活性ガラス化スラグを形成することを特徴とする廃棄
物の中和方法。 - 【請求項２】請求項１の方法において、連続的に供給さ
れる一酸化炭素／二酸化炭素ガスを還元剤として用いる
ことを特徴とする廃棄物の中和方法。 - 【請求項３】請求項１または２の方法において、固体含
炭素還元剤を用いることを特徴とする廃棄物の中和方
法。 - 【請求項４】請求項１または３の方法において、還元剤
としての固体炭素及び不活性炉雰囲気を用いることを特
徴とする廃棄物の中和方法。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかの方法におい
て、空気あるいは他の含酸素ガスを酸化体として用いる
ことを特徴とする廃棄物の中和方法。 - 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかの方法におい
て、スクラップ ガラス、FeSi/Siの製造から得られた
珪酸塩ダスト、珪砂及び石英の破砕微粒子を二酸化珪素
に富んだ物質あるいはこれの化合物として用いることを
特徴とする廃棄物の中和方法。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかの方法におい
て、前記廃棄物、前記酸化珪素に富んだ物質及び選択的
な固体還元剤がほぼ均一な機械的混合物としてCO/CO2か
らなる含有ガスキャリア中に充填することを特徴とする
廃棄物の中和方法。 - 【請求項８】請求項１ないし７のいずれの方法におい
て、前記還元された重金属と他の成分をフィルターで前
記炉排気ガスから分離させ、前記還元された重金属と他
の成分を二酸化珪素に富んだ物質と混合させ、次に第２
ステップに従ってガラス化されたスラグを形成するため
に酸化することを特徴とする廃棄物の中和方法。 - 【請求項９】発泡ガラスの製造における還元及び付随す
る酸化による請求項１の方法に従って製造されたガラス
化スラグの使用。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO931382 | 1993-04-15 | ||
| NO931382A NO931382L (no) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | Nöytralisering av pulverformig avfall fra elektronikkskrot ved produksjon av glassifisert slagg i plasmaovn, samt gjennvinning av verdifulle elementer |
| PCT/NO1994/000068 WO1994023856A1 (en) | 1993-04-15 | 1994-03-25 | Method for neutralizing waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08511718A JPH08511718A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3021048B2 true JP3021048B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=19896006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6523014A Expired - Fee Related JP3021048B2 (ja) | 1993-04-15 | 1994-03-25 | 廃棄物の中和方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0725688B1 (ja) |
| JP (1) | JP3021048B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69419028T2 (ja) |
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| ES (1) | ES2133551T3 (ja) |
| FI (1) | FI954789A (ja) |
| GR (1) | GR3031196T3 (ja) |
| NO (1) | NO931382L (ja) |
| NZ (1) | NZ265390A (ja) |
| WO (1) | WO1994023856A1 (ja) |
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| US9632537B2 (en) | 2013-09-23 | 2017-04-25 | Apple Inc. | Electronic component embedded in ceramic material |
| US9678540B2 (en) | 2013-09-23 | 2017-06-13 | Apple Inc. | Electronic component embedded in ceramic material |
| US10052848B2 (en) | 2012-03-06 | 2018-08-21 | Apple Inc. | Sapphire laminates |
| US10324496B2 (en) | 2013-12-11 | 2019-06-18 | Apple Inc. | Cover glass arrangement for an electronic device |
| US10406634B2 (en) | 2015-07-01 | 2019-09-10 | Apple Inc. | Enhancing strength in laser cutting of ceramic components |
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| CH686764A8 (de) * | 1994-09-29 | 1996-08-15 | Von Roll Umwelttechnik Ag | Verfahren zur Aufbereitung von festen Rückständen aus Müllverbrennungsanlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. |
| FR2742363B1 (fr) * | 1995-12-13 | 1998-01-30 | Electricite De France | Procede de traitement de residus solides contenant des metaux, notamment des residus d'epuration de fumees d'incineration d'ordures menageres |
| DE19642294C1 (de) * | 1996-10-14 | 1998-05-07 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Verfahren zur thermischen Behandlung von Flug- und Kesselaschen |
| JP2001522407A (ja) * | 1997-04-28 | 2001-11-13 | カスツァス−ザヴォス・メラーニア | 廃棄物および残留物から原料を回収する方法および装置 |
| FR2774086B1 (fr) * | 1998-01-29 | 2000-03-17 | Demontage Valorisation Electro | Vitrification de dechets |
| CN107265855B (zh) * | 2017-05-25 | 2020-06-02 | 浙江工商大学 | 一种湿法冶炼渣与煤系固体废物共处理的配方及方法 |
| RU2746337C1 (ru) * | 2020-06-09 | 2021-04-12 | Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» | Способ получения теплоизоляционного материала |
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| FR2654021B1 (fr) * | 1989-11-07 | 1992-02-28 | Simond Jacques | Procede de vitrification de cendres volantes et dispositif pour sa mise en óoeuvre. |
| JPH04313615A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-05 | Kobe Steel Ltd | 焼却灰溶融炉における焼却灰の塩基度調整方法 |
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| CZ278936B6 (en) * | 1991-09-23 | 1994-09-14 | Crystalex Sp | Vitrification process of powder waste, particularly fly ash from refuse incinerating plants |
| DE4131974A1 (de) * | 1991-09-25 | 1993-04-08 | Dieter Poeppel | Recycling-verfahren zur entsorgung von leuchtstoffroehren |
-
1993
- 1993-04-15 NO NO931382A patent/NO931382L/no unknown
-
1994
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