JP3263045B2 - 廃棄物・焼却灰の安定化方法 - Google Patents
廃棄物・焼却灰の安定化方法Info
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- JP3263045B2 JP3263045B2 JP18300499A JP18300499A JP3263045B2 JP 3263045 B2 JP3263045 B2 JP 3263045B2 JP 18300499 A JP18300499 A JP 18300499A JP 18300499 A JP18300499 A JP 18300499A JP 3263045 B2 JP3263045 B2 JP 3263045B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/58—Construction or demolition [C&D] waste
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみなどの一般廃
棄物や建設廃棄物などの産業廃棄物、又は／及び廃棄物
を焼却処理した際に焼却炉底部から排出される焼却灰を
安定化し、有害重金属の溶出量を土壌環境基準以下にす
る方法に関するものである。
棄物や建設廃棄物などの産業廃棄物、又は／及び廃棄物
を焼却処理した際に焼却炉底部から排出される焼却灰を
安定化し、有害重金属の溶出量を土壌環境基準以下にす
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物焼却灰、一般廃棄物、産業廃棄物
には各種の有害な重金属が含まれている。重金属の溶出
を抑制する方法として、例えば、特開平８−９９０７５
号公報には、有害廃棄物に硫酸鉄や塩化鉄を加え混練し
て湿潤状態として安定化させる廃棄物処理方法が記載さ
れている。また、特開平１０−２１１４８４号公報に
は、ストーカ式都市ごみ焼却炉から排出される焼却灰を
磁選、分級、乾燥処理した後、粉砕・分級して資源化す
る方法が記載されている。また、特開昭５５−１２４５
９９号公報には、無機質汚泥にカルシウム成分を添加し
て成形し、この成形物を水蒸気オートクレーブ処理して
固化させる方法が記載されている。
には各種の有害な重金属が含まれている。重金属の溶出
を抑制する方法として、例えば、特開平８−９９０７５
号公報には、有害廃棄物に硫酸鉄や塩化鉄を加え混練し
て湿潤状態として安定化させる廃棄物処理方法が記載さ
れている。また、特開平１０−２１１４８４号公報に
は、ストーカ式都市ごみ焼却炉から排出される焼却灰を
磁選、分級、乾燥処理した後、粉砕・分級して資源化す
る方法が記載されている。また、特開昭５５−１２４５
９９号公報には、無機質汚泥にカルシウム成分を添加し
て成形し、この成形物を水蒸気オートクレーブ処理して
固化させる方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報には、焼却
炉底部から排出される焼却灰（焼却主灰）などを磁選・
粗破砕した後水で混練し、又は酸性物質を添加した後水
で混練し、混練物を２０〜２５０℃で水熱処理する技術
思想は何も記載されていない。
炉底部から排出される焼却灰（焼却主灰）などを磁選・
粗破砕した後水で混練し、又は酸性物質を添加した後水
で混練し、混練物を２０〜２５０℃で水熱処理する技術
思想は何も記載されていない。
【０００４】廃棄物や廃棄物焼却灰を処理して資源化す
る場合、つぎのような課題を解決しなければならない。 （１） 有害重金属の安定化 廃棄物や廃棄物焼却灰は多くのフリーのアルカリを含有
している場合がある。フリーのアルカリをなくし、水和
反応を促進させないと、有害重金属は安定化されない。
従来技術では、有害重金属の溶出量を確実に土壌環境基
準以下にはできない。 （２） 金属Ａｌの酸化処理 金属Ａｌは水分が介在したアルカリ状態又は酸性状態で
は水素ガスを発生し処理物の締め固め後に膨張するとい
う問題が生じる。したがって、金属Ａｌ存在下では土木
資材などとしての利用は困難である。 （３） 廃棄物の土木用砕石、砂の代替材などとしての
利用 廃棄物や廃棄物焼却灰には大きな鉄が含まれている場合
が多く、さらに土木資材などとしての適正な粒度でな
い。
る場合、つぎのような課題を解決しなければならない。 （１） 有害重金属の安定化 廃棄物や廃棄物焼却灰は多くのフリーのアルカリを含有
している場合がある。フリーのアルカリをなくし、水和
反応を促進させないと、有害重金属は安定化されない。
従来技術では、有害重金属の溶出量を確実に土壌環境基
準以下にはできない。 （２） 金属Ａｌの酸化処理 金属Ａｌは水分が介在したアルカリ状態又は酸性状態で
は水素ガスを発生し処理物の締め固め後に膨張するとい
う問題が生じる。したがって、金属Ａｌ存在下では土木
資材などとしての利用は困難である。 （３） 廃棄物の土木用砕石、砂の代替材などとしての
利用 廃棄物や廃棄物焼却灰には大きな鉄が含まれている場合
が多く、さらに土木資材などとしての適正な粒度でな
い。
【０００５】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、廃棄物や廃棄物焼却灰を磁選・粗
破砕することにより土木資材などに適した粒度分布と
し、さらに水熱処理することにより有害重金属が固定さ
れて安全性が向上するとともに、金属Ａｌが酸化処理さ
れて、締め固め後に膨張しないようにした廃棄物・焼却
灰の安定化方法を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、廃棄物や廃棄物焼却灰を磁選・粗破砕した
後、酸性物質を添加し水熱処理することにより、又はア
ルカリ物質を添加し水熱処理した後、酸性物質を添加し
水熱処理することにより、有害重金属が固定されて安全
性が向上するとともに、金属Ａｌが酸化処理されて、締
め固め後に膨張しないようにした廃棄物・焼却灰の安定
化方法を提供することにある。
で、本発明の目的は、廃棄物や廃棄物焼却灰を磁選・粗
破砕することにより土木資材などに適した粒度分布と
し、さらに水熱処理することにより有害重金属が固定さ
れて安全性が向上するとともに、金属Ａｌが酸化処理さ
れて、締め固め後に膨張しないようにした廃棄物・焼却
灰の安定化方法を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、廃棄物や廃棄物焼却灰を磁選・粗破砕した
後、酸性物質を添加し水熱処理することにより、又はア
ルカリ物質を添加し水熱処理した後、酸性物質を添加し
水熱処理することにより、有害重金属が固定されて安全
性が向上するとともに、金属Ａｌが酸化処理されて、締
め固め後に膨張しないようにした廃棄物・焼却灰の安定
化方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の廃棄物・焼却灰の安定化方法は、廃棄物
及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却灰の少なくと
もいずれかを磁選・粗破砕して、土木資材として利用す
るのに障害となる金属鉄を除去するとともに土木資材に
適した粒度分布とした後、廃棄物又は／及び焼却灰のフ
リーアルカリ含有量及び金属Ａｌ含有量が少ない場合
は、廃棄物又は／及び焼却灰に添加材なしで水を加えて
混練し、ついで、この混練物を２０〜２５０℃、望まし
くは４０〜２５０℃で水熱処理して、水和反応を促進さ
せ有害重金属を固定し安定化させて、土木資材に適した
粒度分布の処理物とするように構成されている（図１参
照）。また、本発明の廃棄物・焼却灰の安定化方法は、
廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却灰の少
なくともいずれかを磁選・粗破砕した後、水熱処理後の
溶出液のpHが７〜１２となるように酸性物質を加えて水
とともに混練し、ついで、この混練物を２０〜２５０
℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理することを特
徴としている（図２参照）。
めに、本発明の廃棄物・焼却灰の安定化方法は、廃棄物
及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却灰の少なくと
もいずれかを磁選・粗破砕して、土木資材として利用す
るのに障害となる金属鉄を除去するとともに土木資材に
適した粒度分布とした後、廃棄物又は／及び焼却灰のフ
リーアルカリ含有量及び金属Ａｌ含有量が少ない場合
は、廃棄物又は／及び焼却灰に添加材なしで水を加えて
混練し、ついで、この混練物を２０〜２５０℃、望まし
くは４０〜２５０℃で水熱処理して、水和反応を促進さ
せ有害重金属を固定し安定化させて、土木資材に適した
粒度分布の処理物とするように構成されている（図１参
照）。また、本発明の廃棄物・焼却灰の安定化方法は、
廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却灰の少
なくともいずれかを磁選・粗破砕した後、水熱処理後の
溶出液のpHが７〜１２となるように酸性物質を加えて水
とともに混練し、ついで、この混練物を２０〜２５０
℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理することを特
徴としている（図２参照）。
【０００７】本発明の方法において、廃棄物としては、
都市ごみなどの一般廃棄物や建設廃棄物、鉱さい、陶磁
器くずなどの産業廃棄物が挙げられる。また、焼却炉へ
供給される廃棄物としては、都市ごみ、廃棄物固形燃料
（ＲＤＦ）、建設廃棄物などが挙げられる。有害重金属
を安定化させるためには、フリーアルカリをなくすこ
と、及び水和反応を促進させることが必要である。廃棄
物や廃棄物焼却灰にはＣａＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2 Ｏなどの
フリーアルカリが多く含まれる場合があり、このフリー
アルカリを中性化しないと有害重金属の溶出を抑制でき
ない。中性化のためには、酸性物質を添加し、２０〜２
５０℃、望ましくは４０〜２５０℃の水熱処理にて中性
化反応を促進させることが有効である。また、有害重金
属はＣ−Ｓ−Ｈ（ケイ酸カルシウム水和物）などの水和
物に固定されるので、水和反応を促進させるために、２
０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理を
行うことが有効である。この反応は、最終処理物の溶出
液pHが７〜１２で有効である。上記のように、本発明に
おける「水熱処理」とは、「水蒸気存在下で水和反応を
促進させるための処理」と定義される。この場合、２０
℃程度の温度であっても、処理時間を長くすれば水和反
応を生じさせることができる。水熱処理時間は０．１〜
２４時間程度である。
都市ごみなどの一般廃棄物や建設廃棄物、鉱さい、陶磁
器くずなどの産業廃棄物が挙げられる。また、焼却炉へ
供給される廃棄物としては、都市ごみ、廃棄物固形燃料
（ＲＤＦ）、建設廃棄物などが挙げられる。有害重金属
を安定化させるためには、フリーアルカリをなくすこ
と、及び水和反応を促進させることが必要である。廃棄
物や廃棄物焼却灰にはＣａＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2 Ｏなどの
フリーアルカリが多く含まれる場合があり、このフリー
アルカリを中性化しないと有害重金属の溶出を抑制でき
ない。中性化のためには、酸性物質を添加し、２０〜２
５０℃、望ましくは４０〜２５０℃の水熱処理にて中性
化反応を促進させることが有効である。また、有害重金
属はＣ−Ｓ−Ｈ（ケイ酸カルシウム水和物）などの水和
物に固定されるので、水和反応を促進させるために、２
０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理を
行うことが有効である。この反応は、最終処理物の溶出
液pHが７〜１２で有効である。上記のように、本発明に
おける「水熱処理」とは、「水蒸気存在下で水和反応を
促進させるための処理」と定義される。この場合、２０
℃程度の温度であっても、処理時間を長くすれば水和反
応を生じさせることができる。水熱処理時間は０．１〜
２４時間程度である。
【０００８】水熱処理温度が下限未満の場合は、水和反
応速度が遅く、処理に長時間を要する。一方、水熱処理
温度が２５０℃を越える場合は、高圧となり、処理装置
が高価となるとともに、処理能力が低下する。また、最
終処理物の溶出液pHが７未満の場合は、水和反応速度が
非常に遅くなり、有害重金属の固定が不十分となる。一
方、最終処理物の溶出液pHが１２を越える場合は、水和
反応物の溶解度が高くなり、有害重金属の溶出量が増加
する。
応速度が遅く、処理に長時間を要する。一方、水熱処理
温度が２５０℃を越える場合は、高圧となり、処理装置
が高価となるとともに、処理能力が低下する。また、最
終処理物の溶出液pHが７未満の場合は、水和反応速度が
非常に遅くなり、有害重金属の固定が不十分となる。一
方、最終処理物の溶出液pHが１２を越える場合は、水和
反応物の溶解度が高くなり、有害重金属の溶出量が増加
する。
【０００９】また、本発明の廃棄物・焼却灰の安定化方
法は、廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却
灰の少なくともいずれかを磁選・粗破砕した後、第一段
階の水熱処理後の溶出液のpHが１０．５〜１３となるよ
うにアルカリ物質を加えて水とともに混練し、ついで、
この混練物に２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０
℃で第一段階の水熱処理を行った後、第二段階の水熱処
理後の溶出液のpHが７〜１２となるように酸性物質を加
えて混練し、ついで、この混練物に２０〜２５０℃、望
ましくは４０〜２５０℃で第二段階の水熱処理を行うこ
とを特徴としている（図３参照）。
法は、廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出される焼却
灰の少なくともいずれかを磁選・粗破砕した後、第一段
階の水熱処理後の溶出液のpHが１０．５〜１３となるよ
うにアルカリ物質を加えて水とともに混練し、ついで、
この混練物に２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０
℃で第一段階の水熱処理を行った後、第二段階の水熱処
理後の溶出液のpHが７〜１２となるように酸性物質を加
えて混練し、ついで、この混練物に２０〜２５０℃、望
ましくは４０〜２５０℃で第二段階の水熱処理を行うこ
とを特徴としている（図３参照）。
【００１０】金属アルミニウム（金属Ａｌ）を酸化処理
するためには、２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５
０℃の水熱処理にて酸化すること、及び混練物のpHを１
０．５〜１３として金属Ａｌを酸化処理することが必要
である。処理温度を高くすることにより、金属Ａｌの酸
化速度は速くなる。また、混練物のpHを高くすることに
より、金属Ａｌの酸化速度は速くなる。金属Ａｌが少な
い場合には、水熱処理のみで対応可能であるが、多い場
合には、水熱処理と、混練物のpHを１０．５〜１３に調
整することとを組み合わせることが効果的である。水熱
処理温度が下限未満、混練物pHが１０．５未満の場合
は、金属Ａｌの酸化速度が遅くなる。一方、水熱処理温
度が２５０℃を越える場合は、金属Ａｌの酸化速度は速
いが、処理装置が高価となるとともに、処理能力が低下
する。また、混練物pHが１３を越えると、有害重金属の
固定が難しくなる。また後工程での酸性物質の添加量が
増加する。
するためには、２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５
０℃の水熱処理にて酸化すること、及び混練物のpHを１
０．５〜１３として金属Ａｌを酸化処理することが必要
である。処理温度を高くすることにより、金属Ａｌの酸
化速度は速くなる。また、混練物のpHを高くすることに
より、金属Ａｌの酸化速度は速くなる。金属Ａｌが少な
い場合には、水熱処理のみで対応可能であるが、多い場
合には、水熱処理と、混練物のpHを１０．５〜１３に調
整することとを組み合わせることが効果的である。水熱
処理温度が下限未満、混練物pHが１０．５未満の場合
は、金属Ａｌの酸化速度が遅くなる。一方、水熱処理温
度が２５０℃を越える場合は、金属Ａｌの酸化速度は速
いが、処理装置が高価となるとともに、処理能力が低下
する。また、混練物pHが１３を越えると、有害重金属の
固定が難しくなる。また後工程での酸性物質の添加量が
増加する。
【００１１】アルカリ物質としては、消石灰、生石灰、
セメント、鉄鋼スラグ、石炭灰、廃コンクリート微粉、
生コンスラッジ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ及び水ガラスなどの
少なくともいずれかの水溶液のpHが１１以上となる物質
が用いられる。また、酸性物質としては、硫酸、塩酸、
リン酸、シュウ酸、ギ酸、安息香酸、硫酸鉄、塩化鉄、
硫酸アルミニウム及びシリカヒュームなどの少なくとも
いずれかの水溶液のpHが６以下となる物質が用いられ
る。なお、アルカリ物質、酸性物質の添加材の量は、廃
棄物又は焼却灰のアルカリ物質の量などにより、最終水
熱処理後の処理物の溶出液pHが７〜１２になるように調
整される。
セメント、鉄鋼スラグ、石炭灰、廃コンクリート微粉、
生コンスラッジ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ及び水ガラスなどの
少なくともいずれかの水溶液のpHが１１以上となる物質
が用いられる。また、酸性物質としては、硫酸、塩酸、
リン酸、シュウ酸、ギ酸、安息香酸、硫酸鉄、塩化鉄、
硫酸アルミニウム及びシリカヒュームなどの少なくとも
いずれかの水溶液のpHが６以下となる物質が用いられ
る。なお、アルカリ物質、酸性物質の添加材の量は、廃
棄物又は焼却灰のアルカリ物質の量などにより、最終水
熱処理後の処理物の溶出液pHが７〜１２になるように調
整される。
【００１２】廃棄物や焼却灰を土木用砕石、砂の代替材
として利用するために、磁選・粗破砕工程が行われる。
廃棄物や焼却灰には大小の金属鉄が含まれており、土木
資材などとして利用するには障害となる。そこで、ドラ
ム式、テーブル式などの磁選機を用いて、大小の金属鉄
を除去する。他の材料と結合している金属鉄が多い場合
には、粗破砕後に磁選を行うことが効果的である。最終
処理物を土木資材として利用するには、粒度をＪＩＳ
Ａ ５００１（道路用砕石）のクラッシャラン、あるい
はスクリーニングスの粒度分布とする必要がある。した
がって、焼却灰の粒度、目標とする粒度によって破砕シ
ステムは異なるが、２．５mm以下の細粒が多い場合など
には、ロールクラッシャ、衝撃破砕機などの粗破砕機の
みで、５mm以上の細粒が多い場合などには、ロールクラ
ッシャなどの粗破砕機と振動ミル、ローラミルなどの微
粉砕機との組み合わせが効果的である。本発明の方法に
おいては、上記のように、磁選・粗破砕工程は、磁選し
た後、粗破砕する工程、及び粗破砕した後、磁選する工
程のいずれかであっても良い。
として利用するために、磁選・粗破砕工程が行われる。
廃棄物や焼却灰には大小の金属鉄が含まれており、土木
資材などとして利用するには障害となる。そこで、ドラ
ム式、テーブル式などの磁選機を用いて、大小の金属鉄
を除去する。他の材料と結合している金属鉄が多い場合
には、粗破砕後に磁選を行うことが効果的である。最終
処理物を土木資材として利用するには、粒度をＪＩＳ
Ａ ５００１（道路用砕石）のクラッシャラン、あるい
はスクリーニングスの粒度分布とする必要がある。した
がって、焼却灰の粒度、目標とする粒度によって破砕シ
ステムは異なるが、２．５mm以下の細粒が多い場合など
には、ロールクラッシャ、衝撃破砕機などの粗破砕機の
みで、５mm以上の細粒が多い場合などには、ロールクラ
ッシャなどの粗破砕機と振動ミル、ローラミルなどの微
粉砕機との組み合わせが効果的である。本発明の方法に
おいては、上記のように、磁選・粗破砕工程は、磁選し
た後、粗破砕する工程、及び粗破砕した後、磁選する工
程のいずれかであっても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、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・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、水を加えて混練する。ついで混練物を水熱処
理して湿潤状態の処理物とする。本実施形態は、フリー
アルカリ含有量及び金属Ａｌ含有量が少ない廃棄物や焼
却灰を安定化処理する場合に適用される。
て説明するが、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・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、水を加えて混練する。ついで混練物を水熱処
理して湿潤状態の処理物とする。本実施形態は、フリー
アルカリ含有量及び金属Ａｌ含有量が少ない廃棄物や焼
却灰を安定化処理する場合に適用される。
【００１４】図２は本発明の実施の第２形態による廃棄
物・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、最終処理物の溶出液pHが７〜１２となるよう
に酸性物質及び水を加えて混練する。ついで混練物を水
熱処理して湿潤状態の最終処理物とする。本実施形態
は、フリーアルカリ含有量が多く、金属Ａｌ含有量が少
ない廃棄物や焼却灰を安定化処理する場合に適用され
る。
物・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、最終処理物の溶出液pHが７〜１２となるよう
に酸性物質及び水を加えて混練する。ついで混練物を水
熱処理して湿潤状態の最終処理物とする。本実施形態
は、フリーアルカリ含有量が多く、金属Ａｌ含有量が少
ない廃棄物や焼却灰を安定化処理する場合に適用され
る。
【００１５】図３は本発明の実施の第３形態による廃棄
物・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、第一段階の水熱処理後の水熱処理物の溶出液
pHが１０．５〜１３となるようにアルカリ物質及び水を
加えて混練する（第一混練）。ついでこの混練物を第一
段階水熱処理して湿潤状態の水熱処理物とする。つい
で、第二段階の水熱処理後の最終処理物の溶出液pHが７
〜１２となるように、第一段階の水熱処理工程からの水
熱処理物に酸性物質及び必要に応じて水を加えて混練し
（第二混練）、この混練物を第二段階水熱処理して湿潤
状態の最終処理物とする。本実施形態は、金属Ａｌの含
有量が多い廃棄物や焼却灰を安定化処理する場合に適用
される。
物・焼却灰の安定化方法の工程を示している。廃棄物又
は／及び焼却灰を磁選した後粗破砕し、又は粗破砕した
後磁選し、第一段階の水熱処理後の水熱処理物の溶出液
pHが１０．５〜１３となるようにアルカリ物質及び水を
加えて混練する（第一混練）。ついでこの混練物を第一
段階水熱処理して湿潤状態の水熱処理物とする。つい
で、第二段階の水熱処理後の最終処理物の溶出液pHが７
〜１２となるように、第一段階の水熱処理工程からの水
熱処理物に酸性物質及び必要に応じて水を加えて混練し
（第二混練）、この混練物を第二段階水熱処理して湿潤
状態の最終処理物とする。本実施形態は、金属Ａｌの含
有量が多い廃棄物や焼却灰を安定化処理する場合に適用
される。
【００１６】本発明の実施の第１、２、３形態におい
て、磁選工程では、ドラム式、テーブル式などの磁選機
を用い、金属鉄を除去する。金属鉄と他の材料とが一体
になっている場合には、ロールクラッシャ、衝撃破砕機
などで粗破砕後に磁選を行う。粗破砕工程では、２．５
mm以下の細粒が多い場合には、ロールクラッシャ、衝撃
破砕機などの粗破砕機を用い、クラッシャラン、スクリ
ーニングスの粒度とする。５mm以上の粗粒が多い場合に
は、ロールクラッシャ、衝撃破砕機などの粗破砕機と振
動ミル、ローラミルなどの微粉砕機とを組み合わせ、、
クラッシャラン、スクリーニングスの粒度とする。混練
工程では、コンクリートミキサ（ＪＩＳ Ａ ８６０３
コンクリートミキサ）、アイリッヒミキサなどの縦軸ミ
キサ、パドルミキサなどの横軸ミキサ、振動ミキサなど
を用い、焼却灰表面又は廃棄物表面が添加材の溶解した
水溶液で十分濡れるように混練する。水熱処理工程で
は、金属Ａｌが少ない場合は、廃棄物又は／及び焼却灰
を添加材なしで、あるいは酸性物質を添加して、２０〜
２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理を行
い、金属Ａｌなどの金属を酸化し、有害重金属を固定す
る。金属Ａｌが多い場合は、廃棄物又は／及び焼却灰に
アルカリ物質を添加して２０〜２５０℃、望ましくは４
０〜２５０℃で水熱処理を行い、金属Ａｌなどの金属を
十分に酸化する。その後、混練物pHが高く、有害重金属
が十分に固定されていない場合は、さらに酸性物質を添
加し、２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水
熱処理を行い、有害重金属を固定する。
て、磁選工程では、ドラム式、テーブル式などの磁選機
を用い、金属鉄を除去する。金属鉄と他の材料とが一体
になっている場合には、ロールクラッシャ、衝撃破砕機
などで粗破砕後に磁選を行う。粗破砕工程では、２．５
mm以下の細粒が多い場合には、ロールクラッシャ、衝撃
破砕機などの粗破砕機を用い、クラッシャラン、スクリ
ーニングスの粒度とする。５mm以上の粗粒が多い場合に
は、ロールクラッシャ、衝撃破砕機などの粗破砕機と振
動ミル、ローラミルなどの微粉砕機とを組み合わせ、、
クラッシャラン、スクリーニングスの粒度とする。混練
工程では、コンクリートミキサ（ＪＩＳ Ａ ８６０３
コンクリートミキサ）、アイリッヒミキサなどの縦軸ミ
キサ、パドルミキサなどの横軸ミキサ、振動ミキサなど
を用い、焼却灰表面又は廃棄物表面が添加材の溶解した
水溶液で十分濡れるように混練する。水熱処理工程で
は、金属Ａｌが少ない場合は、廃棄物又は／及び焼却灰
を添加材なしで、あるいは酸性物質を添加して、２０〜
２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水熱処理を行
い、金属Ａｌなどの金属を酸化し、有害重金属を固定す
る。金属Ａｌが多い場合は、廃棄物又は／及び焼却灰に
アルカリ物質を添加して２０〜２５０℃、望ましくは４
０〜２５０℃で水熱処理を行い、金属Ａｌなどの金属を
十分に酸化する。その後、混練物pHが高く、有害重金属
が十分に固定されていない場合は、さらに酸性物質を添
加し、２０〜２５０℃、望ましくは４０〜２５０℃で水
熱処理を行い、有害重金属を固定する。
【００１７】
【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、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１ 表１に示す焼却灰Ａを用い、ドラム式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部加え、コンクリートミキサで
混練した後、オートクレーブを用いて１８０℃で１５時
間水熱処理を行った。処理物の粒度は、クラッシャラン
Ｃ−２０の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．８で、有
害重金属の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処
理物をＪＩＳＡ １２１０（突固めによる土の締固め試
験方法）に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａ
ｌに起因する膨張は認められなかった。なお、表１にお
ける溶出量は、環境庁告示４６号に準拠している。
徴とするところをより一層明確にする。 実施例１ 表１に示す焼却灰Ａを用い、ドラム式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部加え、コンクリートミキサで
混練した後、オートクレーブを用いて１８０℃で１５時
間水熱処理を行った。処理物の粒度は、クラッシャラン
Ｃ−２０の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．８で、有
害重金属の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処
理物をＪＩＳＡ １２１０（突固めによる土の締固め試
験方法）に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａ
ｌに起因する膨張は認められなかった。なお、表１にお
ける溶出量は、環境庁告示４６号に準拠している。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例２ 表１に示す焼却灰Ｂを用い、ドラム式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部にシリカヒ
ューム３重量部と水２０重量部加え、アイリッヒミキサ
で混練した後、蒸気処理装置を用いて９０℃で１５時間
水熱処理を行った。処理物の粒度は、スクリーニングス
の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．５で、有害重金属
の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処理物をＪ
ＩＳ Ａ１２１０（突固めによる土の締固め試験方法）
に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因
する膨張は認められなかった。
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部にシリカヒ
ューム３重量部と水２０重量部加え、アイリッヒミキサ
で混練した後、蒸気処理装置を用いて９０℃で１５時間
水熱処理を行った。処理物の粒度は、スクリーニングス
の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．５で、有害重金属
の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処理物をＪ
ＩＳ Ａ１２１０（突固めによる土の締固め試験方法）
に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因
する膨張は認められなかった。
【００２０】実施例３ 表１に示す焼却灰Ｂを用い、テーブル式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部に消石灰１
重量部と水２０重量部を加え、パドルミキサで混練した
後、蒸気処理装置を用いて９０℃で２時間水熱処理を行
った。さらに、硫酸第一鉄５重量部を加え、パドルミキ
サで混練した後、蒸気処理装置を用いて９０℃で８時間
水熱処理を行った。処理物の粒度は、スクリーニングス
の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．７で、有害重金属
の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処理物をＪ
ＩＳ Ａ１２１０（突固めによる土の締固め試験方法）
に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因
する膨張は認められなかった。
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部に消石灰１
重量部と水２０重量部を加え、パドルミキサで混練した
後、蒸気処理装置を用いて９０℃で２時間水熱処理を行
った。さらに、硫酸第一鉄５重量部を加え、パドルミキ
サで混練した後、蒸気処理装置を用いて９０℃で８時間
水熱処理を行った。処理物の粒度は、スクリーニングス
の粒度を満足し、溶出液のpHは１０．７で、有害重金属
の溶出量は土壌環境基準を満足した。また、処理物をＪ
ＩＳ Ａ１２１０（突固めによる土の締固め試験方法）
に準拠し、締め固め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因
する膨張は認められなかった。
【００２１】実施例４ 表１に示す焼却灰Ａを用い、ドラム式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部と硫酸アルミニウム５重量部
を加え、コンクリートミキサで混練した後、蒸気処理装
置を用いて２０℃で２４時間水熱処理を行った。処理物
の粒度は、クラッシャランＣ−２０の粒度を満足し、溶
出液のpHは１１．２で、有害重金属の溶出量は土壌環境
基準を満足した。また、処理物をＪＩＳＡ １２１０
（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締め固
め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因する膨張は認めら
れなかった。
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部と硫酸アルミニウム５重量部
を加え、コンクリートミキサで混練した後、蒸気処理装
置を用いて２０℃で２４時間水熱処理を行った。処理物
の粒度は、クラッシャランＣ−２０の粒度を満足し、溶
出液のpHは１１．２で、有害重金属の溶出量は土壌環境
基準を満足した。また、処理物をＪＩＳＡ １２１０
（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締め固
め、１ケ月放置したが金属Ａｌに起因する膨張は認めら
れなかった。
【００２２】比較例１ 表１に示す焼却灰Ａを用い、テーブル式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部加え、コンクリートミキサで
混練した後、１０℃で７２時間放置した。処理物の粒度
は、クラッシャランＣ−２０の粒度を満足し、溶出液の
pHは１２．３で、Ｐｂ溶出量が０．１５mg／L で、土壌
環境基準を越えた。また、処理物をＪＩＳ Ａ １２１
０（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締め
固め、１ケ月放置したところ２mmの膨張が認められた。
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、焼却灰１０
０重量部に水を１５重量部加え、コンクリートミキサで
混練した後、１０℃で７２時間放置した。処理物の粒度
は、クラッシャランＣ−２０の粒度を満足し、溶出液の
pHは１２．３で、Ｐｂ溶出量が０．１５mg／L で、土壌
環境基準を越えた。また、処理物をＪＩＳ Ａ １２１
０（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締め
固め、１ケ月放置したところ２mmの膨張が認められた。
【００２３】比較例２ 表１に示す焼却灰Ｂを用い、ドラム式の磁選機で磁選
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部に水を２０
重量部加え、アイリッヒミキサで混練した後、蒸気処理
装置を用いて９０℃で１５時間処理を行った。処理物の
粒度は、スクリーニングスの粒度を満足したが、溶出液
のpHは１２．１で、Ｐｂ溶出量が０．５５mg／L で、土
壌環境基準を越えた。また、処理物をＪＩＳ Ａ １２
１０（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締
め固め、１ケ月放置したところ膨張は認められなかっ
た。
し、ダブルロールクラッシャで破砕した後、半分を振動
ミルで破砕し、混合した焼却灰１００重量部に水を２０
重量部加え、アイリッヒミキサで混練した後、蒸気処理
装置を用いて９０℃で１５時間処理を行った。処理物の
粒度は、スクリーニングスの粒度を満足したが、溶出液
のpHは１２．１で、Ｐｂ溶出量が０．５５mg／L で、土
壌環境基準を越えた。また、処理物をＪＩＳ Ａ １２
１０（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠し、締
め固め、１ケ月放置したところ膨張は認められなかっ
た。
【００２４】
【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） 廃棄物や焼却灰を磁選・粗破砕した後、混練
し、水熱処理することにより、水和反応を促進させ有害
重金属を固定し安定化させて、土木資材などに適した粒
度分布の処理物とすることができる。 （２） 廃棄物や焼却灰がフリーアルカリを多量に含む
場合は、アルカリ含有量に応じて最終処理物の溶出液pH
が７〜１２となるように酸性物質を添加し、水熱処理を
行うことにより、フリーアルカリの中性化反応を促進さ
せて有害重金属を効率よく固定し安定化させることがで
きる。 （３） 廃棄物や焼却灰が金属Ａｌを多量に含む場合
は、金属Ａｌ量及びアルカリ含有量に応じて第一段階の
水熱処理後の溶出液pHが１０．５〜１３となるようにア
ルカリ物質を添加して混練し、第一段階の水熱処理を行
い、金属Ａｌを十分に酸化して締め固め後の膨張を防止
し、ついで、第二段階の水熱処理後の溶出液pHが７〜１
２となるように酸性物質を添加して混練し、第二段階の
水熱処理を行うことにより、フリーアルカリの中性化反
応を促進させて有害重金属を効率よく固定し安定化させ
ることができる。 （４） 本発明の方法により得られた最終処理物は粗破
砕されて土木資材などに適した粒度分布を有しているの
で、土木用砕石、砂の代替材として、路盤材、埋戻材、
裏込材、盛土材、地盤改良材、アスファルト合材骨材な
どに利用することができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 廃棄物や焼却灰を磁選・粗破砕した後、混練
し、水熱処理することにより、水和反応を促進させ有害
重金属を固定し安定化させて、土木資材などに適した粒
度分布の処理物とすることができる。 （２） 廃棄物や焼却灰がフリーアルカリを多量に含む
場合は、アルカリ含有量に応じて最終処理物の溶出液pH
が７〜１２となるように酸性物質を添加し、水熱処理を
行うことにより、フリーアルカリの中性化反応を促進さ
せて有害重金属を効率よく固定し安定化させることがで
きる。 （３） 廃棄物や焼却灰が金属Ａｌを多量に含む場合
は、金属Ａｌ量及びアルカリ含有量に応じて第一段階の
水熱処理後の溶出液pHが１０．５〜１３となるようにア
ルカリ物質を添加して混練し、第一段階の水熱処理を行
い、金属Ａｌを十分に酸化して締め固め後の膨張を防止
し、ついで、第二段階の水熱処理後の溶出液pHが７〜１
２となるように酸性物質を添加して混練し、第二段階の
水熱処理を行うことにより、フリーアルカリの中性化反
応を促進させて有害重金属を効率よく固定し安定化させ
ることができる。 （４） 本発明の方法により得られた最終処理物は粗破
砕されて土木資材などに適した粒度分布を有しているの
で、土木用砕石、砂の代替材として、路盤材、埋戻材、
裏込材、盛土材、地盤改良材、アスファルト合材骨材な
どに利用することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態による廃棄物・焼却灰
の安定化方法の工程図である。
の安定化方法の工程図である。
【図２】本発明の実施の第２形態による廃棄物・焼却灰
の安定化方法の工程図である。
の安定化方法の工程図である。
【図３】本発明の実施の第３形態による廃棄物・焼却灰
の安定化方法の工程図である。
の安定化方法の工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−128272（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−309556（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00
Claims (5)
- 【請求項１】 廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出さ
れる焼却灰の少なくともいずれかを磁選・粗破砕した
後、水熱処理後の溶出液のpHが７〜１２となるように酸
性物質を加えて水とともに混練し、ついで、この混練物
を２０〜２５０℃で水熱処理することを特徴とする廃棄
物・焼却灰の安定化方法。 - 【請求項２】 廃棄物及び廃棄物焼却炉底部から排出さ
れる焼却灰の少なくともいずれかを磁選・粗破砕した
後、第一段階の水熱処理後の溶出液のpHが１０．５〜１
３となるようにアルカリ物質を加えて水とともに混練
し、ついで、この混練物に２０〜２５０℃で第一段階の
水熱処理を行った後、第二段階の水熱処理後の溶出液の
pHが７〜１２となるように酸性物質を加えて混練し、つ
いで、この混練物に２０〜２５０℃で第二段階の水熱処
理を行うことを特徴とする廃棄物・焼却灰の安定化方
法。 - 【請求項３】 アルカリ物質が、消石灰、生石灰、セメ
ント、鉄鋼スラグ、石炭灰、廃コンクリート微粉、生コ
ンスラッジ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ及び水ガラスの少なくと
もいずれかの水溶液のpHが１１以上となる物質である請
求項２記載の廃棄物・焼却灰の安定化方法。 - 【請求項４】 酸性物質が、硫酸、塩酸、リン酸、シュ
ウ酸、ギ酸、安息香酸、硫酸鉄、塩化鉄、硫酸アルミニ
ウム及びシリカヒュームの少なくともいずれかの水溶液
のpHが６以下となる物質である請求項１、２又は３記載
の廃棄物・焼却灰の安定化方法。 - 【請求項５】 磁選・粗破砕工程が、磁選した後、粗破
砕する工程、及び粗破砕した後、磁選する工程のいずれ
かである請求項１〜４のいずれかに記載の廃棄物・焼却
灰の安定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18300499A JP3263045B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 廃棄物・焼却灰の安定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18300499A JP3263045B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 廃棄物・焼却灰の安定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001009412A JP2001009412A (ja) | 2001-01-16 |
| JP3263045B2 true JP3263045B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=16128073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18300499A Expired - Fee Related JP3263045B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 廃棄物・焼却灰の安定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263045B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007032412A1 (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | The Institute For Eco & Economy System Corporation | ゼロエミッション型火力発電システムによる水熱固化体及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003039037A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Maeda Corp | 焼却灰の有害物質溶出防止及び強度増大方法 |
| JP2006021154A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Oji Paper Co Ltd | 燃焼灰の安定化法、安定化された燃焼灰及び水素の製造法 |
| JP4584874B2 (ja) * | 2006-06-22 | 2010-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 廃棄物の処理方法および処理装置 |
| KR101013217B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2011-02-10 | 주식회사 에콜라이트 | 석탄회 재활용 장치 및 방법 |
| KR101763777B1 (ko) | 2015-12-18 | 2017-08-01 | 한국건설기술연구원 | 폐석, 광미 및 순환골재의 pH 안정화 처리방법 및 이 처리방법에 의하여 제조된 혼합골재 |
| KR102626754B1 (ko) * | 2021-08-20 | 2024-01-18 | 태형기업(주) | 생활폐기물 소각 바닥재의 재활용방법, 소각 바닥재를 이용한 가열 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18300499A patent/JP3263045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007032412A1 (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | The Institute For Eco & Economy System Corporation | ゼロエミッション型火力発電システムによる水熱固化体及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP2001009412A (ja) | 2001-01-16 |
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