JP3737459B2 - Waste recycling method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチック、廃ガラス、シュレッダーダスト、汚染土壌、飛灰等の塩素、アルカリ金属、重金属、ダイオキシン等を含む各種の処理困難な廃棄物から、セメント原料等の有用な物質を回収するための廃棄物の再資源化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、可燃性廃棄物(例えば、家庭等から出される可燃ゴミ)を焼却して得られる焼却飛灰や、溶融飛灰等の飛灰から、カルシウム分、重金属、塩化物等を分別して回収し、再資源化する技術が種々、提案されている。
例えば、特開2000−212654号公報には、亜鉛等の重金属成分と塩素とを含む物質(例えば、飛灰)に、鉱酸を加えてスラリー化し、pHを5以下に調整して塩素を溶解させる塩素溶解工程と、該塩素溶解工程のスラリーにアルカリ剤を添加してpHを12以上に調整した後、固液分離することにより重金属含有澱物を塩素含有濾液から分離して回収する重金属含有澱物回収工程とからなることを特徴とする重金属と塩素を含有する物質からの重金属の回収方法が、記載されている。
【0003】
特開2001−17939号公報には、セメントキルン排ガスダストを水洗処理し、得られた洗浄水をpH7〜10に調整した後、硫化剤を添加して、鉛等の重金属を回収することを含む第一段階と、第一段階における水洗処理後の脱水ケーキに、塩酸を添加して溶解浸出させ、この塩酸浸出液をpH7〜10に調整した後、硫化剤を添加して、鉛等の重金属を回収することを含む第二段階とからなるセメントキルン排ガスダストの処理方法が、記載されている。また、該公報には、第一段階において、重金属を除去した後の液体成分を加熱濃縮した後、冷却して塩化カリウムを析出させて回収することが、記載されている。さらに、該公報には、第二段階において重金属を回収した後の液体成分に硫酸を添加し、カルシウム分を石膏(硫酸カルシウム)として回収することが、記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、重金属及び塩素分を含む飛灰等から、セメント原料として用い得るカルシウム分や、非鉄精錬原料として用い得る重金属等を分別して回収する技術が、種々、提案されている。
しかし、廃プラスチックや廃ガラス等の焼却処理が困難な廃棄物については、PET樹脂等のリサイクル可能な一部の樹脂を除いて、ゴミ処分場での埋め立て等によって処理されているのが現状である。
【0005】
一方、可燃性廃棄物を焼却して得られる焼却飛灰等の可溶性塩類を含む廃棄物の再資源化処理と、廃プラスチックや廃ガラス等の焼却が困難な廃棄物の再資源化処理とを統合し、処理工程の簡素化及び効率化と、処理に要するコストの削減を図ることができれば、好都合である。
本発明は、このような現状に鑑みて、廃プラスチックや廃ガラス等の焼却処理が困難な廃棄物の再資源化の処理工程と、焼却飛灰や溶融飛灰等の可溶性塩類を含む廃棄物の再資源化の処理工程とを統合し、各種廃棄物の処理工程の簡素化及び効率化、更には、処理に要するコストの低減化を図ることのできる廃棄物の総合的な再資源化処理方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、廃プラスチック等の焼却処理が困難な廃棄物の粉砕物と、飛灰の如き可溶性塩類を含む廃棄物を水洗した後の残渣である固形分とを、加熱時に塩化揮発し易いように混合して、この混合物をキルン内で加熱処理し、カルシウム分を含む焼成残渣をセメント原料等として用いる一方、キルン排ガスから回収されるダストを、上記可溶性塩類を含む廃棄物に加えて、上記可溶性塩類を含む廃棄物と共に水洗処理する等の処理方法を採用することによって、焼却処理が困難な廃棄物と、可溶性塩類を含む廃棄物とを対象にした効率的で低コストの廃棄物の再資源化処理方法を実現することができることに想到し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明(請求項1)の廃棄物の再資源化処理方法は、(A)焼却処理が困難な廃棄物(例えば、廃プラスチック、廃ガラス、シュレッダーダスト等)を粉砕して、適宜の大きさに粉砕された粉砕物を得る廃棄物前処理工程と、(B)飛灰の如き可溶性塩類を含む廃棄物を水洗した後、濾過等によって固液分離し、固形分(カルシウム分の一部及び重金属の一部を含むもの)と液分(カルシウム分の残部及び重金属の残部に加えて、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等を含むもの)とを得る可溶性塩類含有廃棄物水洗工程と、(C)上記廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分とを混合して、混合物を得るとともに、該混合物が加熱時に塩化揮発し易いように該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整して、セメントクリンカ製造用ロータリーキルンの如きキルン内で該混合物を加熱処理し、キルン排ガスダスト(具体的には、重金属やアルカリ金属が塩化物として揮発した成分を含むもの)と、カルシウム分及び他の成分(ケイ素、アルミニウム等)を含む焼成残渣(セメント原料)を得る加熱処理工程と、(D)上記加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストを、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の水洗前の上記可溶性塩類を含む廃棄物に加えるダスト返送工程と、(E)上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分から、重金属(非鉄精錬原料)と、カルシウム分(セメント原料)と、塩化物(化学肥料等の原料)とを分別して回収する分別回収工程とを含むことを特徴とする。
【0008】
このような工程(A)〜(E)からなる廃棄物の再資源化処理方法によれば、廃プラスチック等の焼却処理が困難な廃棄物の再資源化と、飛灰等の可溶性塩類を含む廃棄物の再資源化とを統合して、重金属、カルシウム分、塩化物の回収を効率的に行なうことができる。また、本発明の方法によれば、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で可溶性塩類を含む廃棄物を水洗処理して得られる塩素分を除去した固形分を、焼却処理が困難な廃棄物の粉砕物と共にキルン内に投入しているため、キルン内の被加熱物(混合物)中の塩素の含有率を低減することができ、その結果、塩素量が過大であることによる運転上の障害が発生せず、キルン内における塩化揮発を安定的かつ円滑に行なうことができる。
【0009】
本発明(請求項2)の廃棄物の再資源化処理方法は、上記ダスト返送工程(D)に代えて、(F)上記加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストと、酸を含む水溶液とを混合し、次いで固液分離して、固形分と液分とを得た後、該固形分を、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分と共に上記加熱処理工程(C)に送り、かつ、該液分を、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分と共に上記分別回収工程(E)に送る酸処理工程を含むことを特徴とする。
このような工程(A)〜(C)、(F)、(E)からなる廃棄物の再資源化処理方法によれば、上述の廃棄物の再資源化処理方法(工程(A)〜(E)からなるもの)の利点に加えて、キルン排ガスダストの酸処理を行なう酸処理工程(F)を備えることによって、キルンの揮発成分(キルン排ガスダスト)に含まれる重金属のうち、pHがアルカリ領域にあったのでは溶出が困難な銅及び亜鉛を、酸性に調整した液分中に溶出させて、銅、亜鉛、鉛等の重金属を分別回収工程(E)において効率的に回収することができる。
上記塩素及びアルカリ金属の量の調整は、例えば、上記混合物中の塩素を含む廃棄物とアルカリ金属を含む廃棄物の配合量を調整することによって行なうことができる(請求項3)。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の方法の一例を、図面に基づいて説明する。図1は、廃棄物の再資源化処理方法(キルンの揮発成分を、飛灰の如き可溶性塩類含有廃棄物に加えるダスト返送工程(D)を有するもの;以下、「第一の処理方法」ともいう。)の一例を示すフロー図、図2は、廃棄物の再資源化処理方法(キルン排ガスダストを酸処理する酸処理工程を有するもの;以下、「第二の処理方法」ともいう。)の一例を示すフロー図である。
【0011】
本発明の第一の処理方法は、図1に示すように、(A)焼却処理が困難な廃棄物を粉砕して、適宜の大きさに粉砕された粉砕物を得る廃棄物前処理工程と、(B)可溶性塩類を含む廃棄物(本明細書中において、可溶性塩類含有廃棄物ともいう。)を水洗した後、固液分離し、固形分と液分とを得る可溶性塩類含有廃棄物水洗工程と、(C)廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分とを混合して、混合物を得るとともに、該混合物が加熱時に塩化揮発し易いように該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整して、キルン内で該混合物を加熱処理し、キルン排ガスダストと、カルシウム分を含む焼成残渣を得る加熱処理工程と、(D)加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストを、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の水洗前の可溶性塩類含有廃棄物に加えるダスト返送工程と、(E)可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分から、重金属と、カルシウム分と、塩化物とを分別して回収する分別回収工程とからなるものである。
【0012】
以下、各工程を説明する。
[A.廃棄物前処理工程]
焼却処理が困難な廃棄物を粉砕して、適宜の大きさに粉砕された粉砕物を得る工程である。
焼却処理が困難な廃棄物の具体例としては、例えば、廃プラスチック(具体的には、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、硬質または軟質の塩化ビニル樹脂等からなる成形体等)、廃ガラス、陶器、各種シュレッダーダスト(具体的には、廃車両を粉砕してなるシュレッダーダストや、廃家電製品を粉砕してなるシュレッダーダスト等)、建設系混合廃棄物(建築物を解体した際に発生する石膏ボード等を含む廃棄物)、合成樹脂被覆電線、汚染土壌(例えば、重金属やダイオキシン等で汚染された土壌)等が挙げられる。
【0013】
焼却処理が困難な廃棄物に含まれる元素としては、例えば、カルシウム、ケイ素、アルミニウム、塩素、ナトリウム、カリウム、銅、鉛、亜鉛等が挙げられる。
これらの元素の含有率は、焼却処理が困難な廃棄物の種類等によって異なる。例えば、焼却処理が困難な廃棄物中の塩化ビニル樹脂やポリ塩化ビニリデン樹脂等の塩素含有樹脂の割合が大きい場合は、当該廃棄物中の塩素の含有率が大きくなる。また、焼却処理が困難な廃棄物中の廃ガラスの割合が大きい場合は、当該廃棄物中のケイ素やナトリウム等の含有率が大きくなる。焼却処理が困難な廃棄物中のシュレッダーダストの割合が大きい場合は、当該廃棄物中の金属(例えば、アルミニウム)の含有率が大きくなる。
焼却処理が困難な廃棄物の粉砕物の平均粒径は、キルン内で焼成することのできる程度の大きさであればよく、材質の種類によっても異なるが、好ましくは50mm以下、より好ましくは6mm以下である。
粉砕手段としては、例えば、ポットミル、振動ミル、ローラーミル、ボールミル、衝突式のジェット粉砕機、ターボ粉砕機等が挙げられる。
粉砕物の寸法が比較的大きい場合には、キルンで加熱処理後の焼成残渣が、粒状物として得られることがある。この粒状物は、重金属や塩素分が除去されており、骨材として再資源化することができる。
【0014】
[B.可溶性塩類含有廃棄物水洗工程]
飛灰の如き可溶性塩類含有廃棄物を水洗した後、濾過等によって固液分離し、固形分と液分とを得る工程である。
ここで、「飛灰」の語は、ゴミや下水汚泥等の焼却設備から排出される焼却飛灰や、焼却灰等の溶融設備から排出される溶融飛灰や、セメント製造工程から抽気される塩素バイパスダストや、エコセメント製造におけるバグフィルターダスト等を包含するものとして用いられる。
飛灰は、例えば、カルシウム、ケイ素、アルミニウム、塩素、ナトリウム、カリウム、銅、鉛、亜鉛等の元素を含む。
飛灰に含まれる各種元素の組成割合は、飛灰の種類によって異なる。例えば、溶融飛灰の平均的な成分組成は、カルシウム30重量%、ナトリウム9重量%、カリウム10重量%、鉛1.6重量%、亜鉛5.4重量%、塩素24重量%(ただし、塩素を除き、酸化物換算での重量割合を示す。)である。
【0015】
本工程は、例えば、飛灰の如き可溶性塩類含有廃棄物と、水を、固液比(スラリー1リットル中の可溶性塩類含有廃棄物の質量)で好ましくは100〜600g/リットルになるように撹拌混合してスラリーとした後、このスラリーを濾過して、固形分と液分を得ることによって行なわれる。該固液比が100g/リットル未満では、混合槽の容積が大きくなるばかりでなく、固液分離に要する時間が増大し、処理の効率が低下するので、好ましくない。該固液比が600g/リットルを超えると、固形分に含まれる各種の水溶性成分を液中に十分に溶出させることが困難になり、好ましくない。
【0016】
飛灰の如き可溶性塩類含有廃棄物と、水とからなるスラリーのpHは、例えば、11〜12程度である。pHがこの数値範囲付近では、銅及び亜鉛の溶出率が小さいため、必要に応じて塩酸等の酸を加えて、スラリーのpHを下げ、銅及び亜鉛の溶出率を高めるようにするのが好ましい。
可溶性塩類含有廃棄物と水を撹拌する時間は、スラリーの量や固液比によっても異なるが、例えば、10〜40分間程度である。
なお、液中のカルシウムイオン濃度が高いと、鉛の溶出率が高くなる。この観点から、カルシウムイオン濃度は、好ましくは45g/リットル以上である。本発明においては、鉛の溶出率を高めるために、塩化カルシウム等の水溶性カルシウム塩を、必要に応じて添加することができる。
撹拌後のスラリーは、濾過等によって固液分離する。固液分離の手段としては、例えば、ベルトフィルター、フィルタープレス等が挙げられる。
固液分離後の固形分は、例えば、カルシウム、ケイ素、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛等を含む。液分は、例えば、ナトリウム、カリウム、塩素(塩化物イオン)、カルシウム、銅、亜鉛、鉛等を含む。
【0017】
[C.加熱処理工程]
廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分とを混合して、混合物を得るとともに、該混合物が加熱時に塩化揮発し易いように該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整して、キルン内で該混合物を加熱処理し、キルン排ガスダストと、カルシウム分を含む焼成残渣を得る工程である。
本工程(C)においては、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分中の重金属(すなわち、ガラス質粒子に包含されているものや、不溶性の複塩を形成しているものであって、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で液中に溶出せずに、固形分中に残ったもの)は、キルン内の高温処理によって分解して揮発し、液中に溶出し易い形態(塩化物)に変化する。そのため、これらの重金属は、後工程の水洗処理(すなわち、ダスト返送工程(D)の後の水洗処理)によって、液中に高い溶出率で溶出することができる。
一方、廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物は、塩素含有率が高い場合、仮に、可溶性塩類を含む廃棄物(例えば、飛灰)に由来する固形分を加えなければ、キルン内で加熱処理するに際して、当該粉砕物の溶融を防止してキルンの運転の安定を図るために、天然原料である石灰や粘土等を添加する必要がある。この点、本工程(C)においては、可溶性塩類を含む廃棄物に由来する固形分(塩素分等を除去したカルシウム等からなるもの)を加えているので、廃棄物粉砕工程(A)で得られた粉砕物中の塩素含有率が高い場合であっても、系外から石灰や粘土等を添加する必要がなく、効率的に処理を行なうことができる。
【0018】
廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分との混合は、単に両者を加え合わせるだけでなく、均一な状態になるように撹拌することが望ましい。その理由は、次の通りである。
廃棄物前処理工程(A)で得られた焼却処理が困難な廃棄物の粉砕物は、塩素含有樹脂等を含むことによって、比較的高い含有率で塩素を含む場合がある。一方、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた廃棄物の水洗処理後の固形分は、可溶性の塩素分が液分中に溶出しているため、塩素の含有率が小さい。仮に、廃棄物前処理工程(A)の粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の固形分とを十分に撹拌混合せずに、キルン内に投入すれば、キルン内で加熱される被処理物(混合物)に含まれる塩素の含有率が大きく変動するため、キルン内における塩化揮発現象(重金属が塩素分と共に揮発する現象)が安定的に起きなくなり、処理効率が低下するおそれがある。特に、塩素の含有率が比較的高い被処理物(例えば、大部分が塩素含有樹脂の粉砕物からなる被処理物)をキルン内で加熱した場合においては、塩化揮発現象が起きる前に、被処理物の溶融が起き、その結果、塩化揮発現象が阻害されるばかりか、キルンの運転に支障をきたすおそれがある。したがって、廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分は、良く撹拌混合して、当該混合物中の塩素分濃度を均一化することが望ましい。
【0019】
工程(A)で得られた粉砕物と、工程(B)で得られた固形分との配合割合は、特に限定されないが、例えば、質量比で10:1〜1:10である。
工程(A)で得られた粉砕物と、工程(B)で得られた固形分との混合物は、キルン内で塩化揮発し易いように、当該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整した上で、キルン内に投入される。
このように混合物中の塩素及びアルカリ金属の量を調整するには、例えば、キルン内に投入される混合物中の塩素を含む廃棄物(例えば、塩化ビニル樹脂等)と、アルカリ金属を含む廃棄物(例えば、廃ガラス等)の量を適宜、調整すればよい。なお、塩素を含む廃棄物やアルカリ金属を含む廃棄物を、キルン内に追加投入するなどの方法を採っても差し支えない。
加熱手段としてのキルンの具体例としては、例えば、セメントクリンカ製造用のロータリーキルン等が挙げられる。このように既存の設備を利用することによって、本発明の実施に要するコストを抑えることができる。
キルン内の加熱温度は、好ましくは1,000〜1,500℃、より好ましくは1,100〜1,400℃である。該温度が1,000℃未満では、塩化揮発現象が十分に起きず、重金属、アルカリ金属及び塩素が十分に揮発せず、該温度が1,500℃を超えると、エネルギー量が過大になり、コストが増大する。
【0020】
キルン排ガスダストは、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属や、銅、亜鉛、鉛等の重金属や、塩素を含む。キルン排ガスダストは、後述のように、ダスト返送工程(D)によって、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)における水洗前の可溶性塩類含有廃棄物(例えば、飛灰)に添加される。
一方、揮発せずにキルン内に焼成残渣として残る固体は、カルシウム分、ケイ素分、アルミニウム等を含むものであり、有害な重金属や塩素分が除去されているため、セメント原料や骨材等として再資源化することができる。
【0021】
[D.ダスト返送工程]
加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストを、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の水洗前の可溶性塩類含有廃棄物(例えば、飛灰)に加える工程である。
本発明においては、キルン排ガスダストを、水洗前の可溶性塩類含有廃棄物に加えることによって、焼却処理が困難な廃棄物に由来する塩素分、ナトリウム、カリウム、重金属(例えば、銅、亜鉛、鉛)等を、可溶性塩類を含む廃棄物中の塩素分、ナトリウム、カリウム、重金属(例えば、銅、亜鉛、鉛)等と共に液中に溶出させることができ、効率的な処理を低コストで実現することができる。
【0022】
[E.分別回収工程]
可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分(濾液)から、重金属と、カルシウム分と、塩化物とを分別して回収する工程である。
本工程は、例えば、図1に示すように、重金属回収処理、カルシウム回収処理、塩化物回収処理の順に配置された一連の処理操作からなる。
重金属回収処理は、例えば、可溶性塩類含有廃棄物を水洗した後の液分に、硫化剤を添加した後、濾過等によって固液分離することによって行なわれる。硫化剤の具体例としては、例えば、水硫化ソーダ(NaHS)、硫化ソーダ(Na2S)等が挙げられる。硫化剤を添加することによって、硫化鉛(PbS)、硫化亜鉛(ZnS)、硫化銅(CuS)等を沈澱物として得ることができる。
【0023】
硫化剤を添加する際の濾液のpHは、6.5〜8.0、好ましくは6.8〜7.7に調整される。該pHが6.5未満では、液中の亜鉛の硫化反応が不十分となり、硫化亜鉛の生成量が少なくなって、亜鉛の回収率が低下する。該pHが8.0を超えると、液中に溶出せずに固形分(水酸化物)として残留するカルシウム分の量が増加し、重金属とカルシウム分の分離が不十分になる。また、重金属が、硫化物でなく水酸化物として固形分中に存在するようになるため、この重金属の水酸化物が、液中に溶出した塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等を取り込み、固形分中の重金属以外の成分(塩化物イオン、ナトリウムイオン等)の含有量が増加し、非鉄精錬原料としての固形分の価値が低下する。
なお、pHの調整は、塩酸等の酸や、水酸化ナトリウム等のアルカリ化剤を用いて行なえばよい。
【0024】
カルシウム回収処理は、例えば、重金属を除去した後の濾液に、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を加えて、pHを好ましくは12.5以上、より好ましくは13.0以上に調整し、水酸化カルシウムの沈澱を生成させた後、濾過等によって固液分離することによって行なわれる。
【0025】
塩化物回収処理は、例えば、晶析法によって行なわれる。すなわち、まず、膜処理または蒸発によって、塩化物の析出に適する濃度まで、上述のカルシウム回収処理後の濾液を濃縮させる。その後、濾液を減圧下で加熱して、液分を蒸発させる。その際、濾液の温度を変化させれば、結晶析出温度の差異に基づいて、各種の塩化物を分別して析出させることができる。例えば、塩化ナトリウムと塩化カリウムを分別して回収するには、まず、濾液の温度を50℃以上にして、塩化ナトリウムを析出させて、これを濾別し回収した後、濾液の温度を30℃以下に冷却して、塩化カリウムを析出させて、これを濾別し回収すればよい。
晶析法によって蒸発させて得られる蒸留水は、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)における可溶性塩類を含む廃棄物の洗浄水として用いることができる。
【0026】
本発明の第二の処理方法は、図2に示すように、本発明の第一の処理方法において、ダスト返送工程(D)を酸処理工程(F)に置換したものであって、すなわち、(A)焼却処理が困難な廃棄物を粉砕して、適宜の大きさに粉砕された粉砕物を得る廃棄物前処理工程と、(B)可溶性塩類を含む廃棄物を水洗した後、固液分離し、固形分と液分とを得る可溶性塩類含有廃棄物水洗工程と、(C)廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分とを混合して、混合物を得るとともに、該混合物が加熱時に塩化揮発し易いように該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整して、キルン内で該混合物を加熱処理し、キルン排ガスダストと、カルシウム分を含む焼成残渣を得る加熱処理工程と、(F)上記加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストと、酸を含む水溶液とを混合し、次いで固液分離して、固形分と液分とを得た後、該固形分を、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の固形分と共に加熱処理工程(C)に送り、かつ、該液分を、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の液分と共に分別回収工程(E)に送る酸処理工程と、(E)可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分から、重金属と、カルシウム分と、塩化物とを分別して回収する分別回収工程とからなるものである。
これらの工程のうち、工程(A)〜(C)、(E)については、本発明の第一の処理方法と同様であるので、説明を省略する。以下、酸処理工程(F)について説明する。
【0027】
[F.酸処理工程]
本工程では、まず、加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストと、酸を含む水溶液とを混合して、スラリーを調製する。
本発明では、キルン排ガスダストと、酸を含む水溶液とを混合することによって、銅、亜鉛等の重金属を液中に溶出させることができる。なお、キルン排ガスダスト中の重金属は、上述のように、キルン内の揮発成分であって塩化物の形態で存在するため、水中に溶出し易いものである。
ここで、重金属を溶出させるための酸の具体例としては、例えば、塩酸等が挙げられる。
酸を添加することによって、スラリーのpHを好ましくは1.5〜4.0、より好ましくは2.0〜3.0に調整する。該pHを4.0以下に調整することによって、銅、亜鉛等の重金属を液中に高い溶出率で溶出させることができる。また、該pHを1.5以上に調整することによって、酸を過大な量で使用することによるコストの増大を避けることができる。
【0028】
次に、スラリーを濾過等によって固液分離して、固形分と液分とを得る。
このうち、固形分は、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で固液分離して得られた固形分と共に、加熱処理工程(C)に送られる。
一方、液分は、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で固液分離して得られた液分と共に、分別回収工程(E)に送られる。
加熱処理工程(C)以降の処理方法、及び分別回収工程(E)以降の処理方法は、上述の第一の処理方法におけるものと同様である。
分別回収工程(E)における塩化物回収処理(晶析法)の際に得られる蒸留水は、可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)における可溶性塩類含有廃棄物(例えば、飛灰)の洗浄水として用い得る他、酸処理工程(F)におけるキルン排ガスダストのスラリー化用水(酸を溶解するための水)として用いることができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の再資源化処理方法によれば、廃プラスチック等の焼却処理が困難な廃棄物と、飛灰等の可溶性塩類を含む廃棄物とを対象にして、薬剤の使用量を抑制した簡素な処理工程によって、低コストで効率的に処理を行ない、非鉄精錬原料として用い得る重金属や、セメント原料として用い得るカルシウム分や、工業原料として用いられる塩化ナトリウム等を分別して回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃棄物の再資源化方法の一例を示すフロー図である。
【図2】本発明の廃棄物の再資源化方法の他の例を示すフロー図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention collects useful materials such as cement raw materials from various difficult-to-process wastes including chlorine, alkali metals, heavy metals, dioxins, etc. such as waste plastic, waste glass, shredder dust, contaminated soil, fly ash, etc. The present invention relates to a waste recycling method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, calcium, heavy metals, chlorides, etc. are separated and recovered from incineration fly ash obtained by incineration of flammable waste (for example, combustible garbage from homes, etc.) or fly ash such as molten fly ash. Various technologies for recycling have been proposed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-212654 discloses that a substance (for example, fly ash) containing a heavy metal component such as zinc and chlorine is added with a mineral acid to be slurried, and the pH is adjusted to 5 or less to dissolve chlorine. A chlorine dissolving step to be performed, and an alkali agent is added to the slurry of the chlorine dissolving step to adjust the pH to 12 or more, and then the heavy metal containing starch is separated and recovered from the chlorine containing filtrate by solid-liquid separation. A method for recovering heavy metals from a material containing heavy metals and chlorine, characterized in that it comprises a starch recovery step is described.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-17939 includes washing a cement kiln exhaust gas dust with water, adjusting the obtained wash water to pH 7 to 10, and then adding a sulfurizing agent to recover heavy metals such as lead. In the first stage, the hydrochloric acid is added to the dehydrated cake after the water washing treatment in the first stage and dissolved and leached. A method for treating cement kiln exhaust gas dust comprising a second stage including recovery is described. Further, the publication describes that, in the first stage, the liquid component after removing heavy metals is heated and concentrated, and then cooled to precipitate potassium chloride for recovery. Furthermore, this publication describes that sulfuric acid is added to the liquid component after the heavy metal is recovered in the second stage, and the calcium content is recovered as gypsum (calcium sulfate).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, various techniques for separating and recovering calcium that can be used as a cement raw material, heavy metal that can be used as a non-ferrous refining raw material, and the like from fly ash containing heavy metal and chlorine are proposed.
However, waste that is difficult to incinerate, such as waste plastic and waste glass, is currently being disposed of in landfills, etc., except for some recyclable resins such as PET resin. is there.
[0005]
On the other hand, recycling of waste containing soluble salts such as incineration fly ash obtained by incineration of combustible waste and recycling of waste that is difficult to incinerate such as waste plastic and waste glass It would be advantageous if they could be integrated to simplify and increase the efficiency of processing steps and reduce the cost of processing.
In view of such a current situation, the present invention is a waste recycling process including waste plastics and waste glass that is difficult to incinerate, and waste containing soluble salts such as incinerated fly ash and molten fly ash. Integrated waste recycling process that can simplify and improve the efficiency of various waste disposal processes, and reduce the costs required for disposal. It aims to provide a method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have found that the residue after washing waste containing pulverized waste such as plastic waste and soluble salts such as fly ash with water. A certain solid content is mixed so that it is likely to volatilize when heated, and this mixture is heat-treated in the kiln, and the calcined residue containing calcium content is used as a cement raw material, etc. In addition to the waste containing the soluble salts, by adopting a treatment method such as washing with the waste containing the soluble salts, waste that is difficult to incinerate and waste containing the soluble salts The present invention has been completed by conceiving that an efficient and low-cost waste recycling method targeted can be realized.
[0007]
That is, in the waste recycling method of the present invention (Claim 1), (A) waste that is difficult to be incinerated (for example, waste plastic, waste glass, shredder dust, etc.) is pulverized and appropriately treated. A waste pretreatment step for obtaining a pulverized product pulverized to a size, and (B) a waste product containing soluble salts such as fly ash is washed with water, and then solid-liquid separated by filtration or the like to obtain a solid content (one calcium content). Water-soluble waste-containing waste water washing step for obtaining a liquid component (which includes chloride ions, sodium ions, potassium ions, etc. in addition to the remainder of calcium and the balance of heavy metals) And (C) mixing the pulverized material obtained in the waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) to obtain a mixture, The mixture volatilizes when heated. The amount of chlorine and alkali metal contained in the mixture is adjusted, the mixture is heated in a kiln such as a rotary kiln for producing cement clinker, and kiln exhaust gas dust (specifically, heavy metal or alkali metal A heat treatment step for obtaining a calcined residue (cement raw material) containing calcium and other components (silicon, aluminum, etc.), and (D) the heat treatment step (C). A dust returning step of adding the obtained kiln exhaust gas dust to the waste containing the soluble salts before washing in the soluble salt-containing waste water washing step (B), and (E) the soluble salt-containing waste water washing step (B ) To separate and recover heavy metals (non-ferrous smelting raw materials), calcium (cement raw materials) and chlorides (chemical fertilizer raw materials) from the liquid obtained in Characterized in that it comprises a recovery step.
[0008]
According to the waste recycling method comprising such steps (A) to (E), waste recycling that is difficult to incinerate, such as waste plastic, and soluble salts such as fly ash are included. By integrating waste recycling, heavy metals, calcium and chloride can be recovered efficiently. Moreover, according to the method of the present invention, the solid content obtained by removing the chlorine content obtained by washing the waste containing soluble salts with the soluble salt-containing waste water washing step (B) is difficult to incinerate. Since it is put into the kiln together with the pulverized product, the content of chlorine in the heated object (mixture) in the kiln can be reduced, and as a result, the operation is hindered by the excessive amount of chlorine. Is not generated, and chlorination and volatilization in the kiln can be performed stably and smoothly.
[0009]
In the waste recycling method of the present invention (Claim 2), instead of the dust return step (D), (F) the kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) and an acid are used. The aqueous solution containing the mixture is mixed and then separated into solid and liquid to obtain a solid and a liquid. The solid is then heated together with the solid obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B). An acid treatment step including sending to the treatment step (C) and sending the liquid component to the fraction recovery step (E) together with the liquid component obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B). And
According to the waste recycling method comprising such steps (A) to (C), (F) and (E), the waste recycling method described above (steps (A) to ( E), in addition to the advantage of the acid treatment step (F) for performing the acid treatment of the kiln exhaust gas dust, the pH of the heavy metal contained in the volatile component of the kiln (kiln exhaust gas dust) is alkaline. Copper and zinc, which are difficult to elute if they were in the region, can be eluted in an acid-adjusted liquid, and heavy metals such as copper, zinc, and lead can be efficiently recovered in the separate recovery step (E). it can.
The amount of chlorine and alkali metal can be adjusted, for example, by adjusting the amount of waste containing chlorine and waste containing alkali metal in the mixture (claim 3).
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of the method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a waste recycling method (having a dust return step (D) in which a volatile component of a kiln is added to waste containing salt, such as fly ash; hereinafter referred to as “first processing method”) FIG. 2 shows a waste recycling method (having an acid treatment step for acid treatment of kiln exhaust gas dust; hereinafter, also referred to as “second treatment method”). It is a flowchart which shows an example.
[0011]
As shown in FIG. 1, the first treatment method of the present invention comprises (A) a waste pretreatment step of pulverizing waste that is difficult to incinerate to obtain a pulverized product pulverized to an appropriate size. (B) Waste containing soluble salts (also referred to as soluble salt-containing waste in the present specification) is washed with water and then separated into solid and liquid to obtain solids and liquids. Mixing the pulverized material obtained in the step (C) waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) to obtain a mixture, Heating the mixture in a kiln to adjust the amounts of chlorine and alkali metals so that the mixture is likely to volatilize and chlorinate when heated to obtain kiln exhaust gas dust and a calcination residue containing calcium. Processing step and kill obtained in (D) heat treatment step (C) From the liquid obtained in the dust return step of adding the exhaust gas dust to the soluble salt-containing waste before washing in the soluble salt-containing waste water washing step (B), and (E) the soluble salt-containing waste water washing step (B), It consists of a separate collection step of separating and recovering heavy metals, calcium and chlorides.
[0012]
Hereinafter, each process will be described.
[A. Waste pretreatment process]
This is a step of pulverizing waste that is difficult to incinerate to obtain a pulverized product pulverized to an appropriate size.
Specific examples of wastes that are difficult to incinerate include, for example, waste plastics (specifically, molded products made of polypropylene resin, polyethylene resin, hard or soft vinyl chloride resin, etc.), waste glass, ceramics, various Shredder dust (specifically, shredder dust obtained by crushing scrap vehicles, shredder dust obtained by crushing waste home appliances, etc.), construction mixed waste (gypsum board generated when building is demolished, etc.) ), Synthetic resin-coated electric wires, contaminated soil (for example, soil contaminated with heavy metals or dioxins), and the like.
[0013]
Examples of elements contained in wastes that are difficult to incinerate include calcium, silicon, aluminum, chlorine, sodium, potassium, copper, lead, zinc, and the like.
The content of these elements varies depending on the type of waste that is difficult to incinerate. For example, when the ratio of chlorine-containing resins such as vinyl chloride resin and polyvinylidene chloride resin in waste that is difficult to incinerate is large, the chlorine content in the waste increases. Moreover, when the ratio of the waste glass in the waste which is difficult to incinerate is large, the content rate of silicon, sodium, or the like in the waste becomes large. When the ratio of shredder dust in waste that is difficult to incinerate is large, the content of metal (for example, aluminum) in the waste increases.
The average particle size of the pulverized waste that is difficult to be incinerated is only required to be large enough to be baked in the kiln and varies depending on the type of material, but is preferably 50 mm or less, more preferably 6 mm. It is as follows.
Examples of the pulverizing means include a pot mill, a vibration mill, a roller mill, a ball mill, a collision type jet pulverizer, and a turbo pulverizer.
When the size of the pulverized product is relatively large, the firing residue after the heat treatment in the kiln may be obtained as a granular material. This granular material is free from heavy metals and chlorine, and can be recycled as an aggregate.
[0014]
[B. Soluble salt-containing waste water washing process]
This is a process in which a soluble salt-containing waste such as fly ash is washed with water and then solid-liquid separated by filtration or the like to obtain a solid content and a liquid content.
Here, the term "fly ash" is extracted from incineration fly ash discharged from incineration facilities such as garbage and sewage sludge, molten fly ash discharged from melting facilities such as incineration ash, and cement manufacturing processes. Used to include chlorine bypass dust and bag filter dust in ecocement manufacturing.
Fly ash contains elements, such as calcium, silicon, aluminum, chlorine, sodium, potassium, copper, lead, zinc, for example.
The composition ratio of various elements contained in fly ash varies depending on the type of fly ash. For example, the average composition of molten fly ash is 30% calcium, 9% sodium, 10% potassium, 1.6% lead, 5.4% zinc, 24% chlorine (but chlorine) The weight ratio in terms of oxide is indicated.
[0015]
In this step, for example, soluble salt-containing waste such as fly ash and water are stirred so that the solid-liquid ratio (mass of soluble salt-containing waste in 1 liter of slurry) is preferably 100 to 600 g / liter. After mixing to make a slurry, the slurry is filtered to obtain a solid and a liquid. When the solid-liquid ratio is less than 100 g / liter, not only the volume of the mixing tank is increased, but also the time required for solid-liquid separation is increased, and the processing efficiency is lowered. When the solid-liquid ratio exceeds 600 g / liter, it is difficult to sufficiently elute various water-soluble components contained in the solid content in the liquid, which is not preferable.
[0016]
The pH of the slurry comprising soluble salt-containing waste such as fly ash and water is, for example, about 11 to 12. Since the elution rate of copper and zinc is small near this numerical range, it is preferable to add an acid such as hydrochloric acid as necessary to lower the pH of the slurry and increase the elution rate of copper and zinc. .
The time for stirring the soluble salt-containing waste and water varies depending on the amount of slurry and the solid-liquid ratio, but is, for example, about 10 to 40 minutes.
In addition, when the calcium ion concentration in a liquid is high, the elution rate of lead will become high. From this viewpoint, the calcium ion concentration is preferably 45 g / liter or more. In the present invention, a water-soluble calcium salt such as calcium chloride can be added as necessary to increase the elution rate of lead.
The stirred slurry is subjected to solid-liquid separation by filtration or the like. Examples of the solid-liquid separation means include a belt filter and a filter press.
The solid content after the solid-liquid separation includes, for example, calcium, silicon, aluminum, copper, zinc, lead and the like. The liquid component contains, for example, sodium, potassium, chlorine (chloride ion), calcium, copper, zinc, lead and the like.
[0017]
[C. Heat treatment process]
The pulverized material obtained in the waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) are mixed to obtain a mixture, and the mixture is volatile by evaporation during heating. In this step, the amount of chlorine and alkali metal contained in the mixture is adjusted so that the mixture is easily heated, and the mixture is heated in the kiln to obtain kiln exhaust gas dust and a calcined residue containing calcium.
In this step (C), heavy metals in the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) (that is, those contained in the vitreous particles or insoluble double salts are formed. The soluble salt-containing waste water washing step (B) does not elute in the liquid, but remains in the solid content) and decomposes and volatilizes by high-temperature treatment in the kiln and elutes in the liquid. It changes to a form (chloride) that is easy to do. Therefore, these heavy metals can be eluted in the liquid at a high elution rate by a subsequent water washing treatment (that is, a water washing treatment after the dust returning step (D)).
On the other hand, if the pulverized product obtained in the waste pretreatment step (A) has a high chlorine content, the kiln must be added unless solids derived from waste (for example, fly ash) containing soluble salts are added. When heat-treating the inside, it is necessary to add natural raw materials such as lime and clay in order to prevent the pulverized material from melting and stabilize the operation of the kiln. In this respect, in this step (C), since solids derived from waste containing soluble salts (made of calcium etc. from which chlorine content has been removed) are added, it is obtained in the waste grinding step (A). Even when the chlorine content in the pulverized product is high, it is not necessary to add lime, clay, or the like from outside the system, and the treatment can be performed efficiently.
[0018]
The mixing of the pulverized material obtained in the waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) is not only to add them together, but also to a uniform state. It is desirable to stir so that The reason is as follows.
The pulverized waste obtained in the waste pretreatment step (A), which is difficult to be incinerated, may contain chlorine at a relatively high content by containing a chlorine-containing resin or the like. On the other hand, the solid content after the water washing treatment of the waste obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) has a small chlorine content because the soluble chlorine content is eluted in the liquid. If the pulverized material in the waste pretreatment step (A) and the solid content in the soluble salt-containing waste water washing step (B) are put into the kiln without sufficiently stirring and mixing, they are heated in the kiln. As the chlorine content in the processed material (mixture) varies greatly, the chlorination volatilization phenomenon (a phenomenon in which heavy metals volatilize with the chlorine content) does not occur stably in the kiln, and the processing efficiency may decrease. is there. In particular, when an object to be processed with a relatively high chlorine content (for example, an object to be processed mainly composed of a pulverized product of chlorine-containing resin) is heated in a kiln, the object to be treated before the chlorination phenomenon occurs. Melting of the processed material occurs, and as a result, not only the chlorination volatilization phenomenon is inhibited, but also the kiln operation may be hindered. Therefore, the pulverized material obtained in the waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) are thoroughly stirred and mixed, and the chlorine content concentration in the mixture is determined. It is desirable to make it uniform.
[0019]
Although the compounding ratio of the pulverized material obtained in the step (A) and the solid content obtained in the step (B) is not particularly limited, for example, the mass ratio is 10: 1 to 1:10.
The amount of chlorine and alkali metals contained in the mixture is adjusted so that the mixture of the pulverized product obtained in step (A) and the solid content obtained in step (B) is easily volatile in the kiln. After that, it is thrown into the kiln.
In order to adjust the amount of chlorine and alkali metal in the mixture as described above, for example, waste (for example, vinyl chloride resin) containing chlorine in the mixture put into the kiln and waste containing alkali metal What is necessary is just to adjust the quantity (for example, waste glass etc.) suitably. In addition, there is no problem even if a waste containing chlorine or a waste containing alkali metal is additionally charged into the kiln.
Specific examples of the kiln as the heating means include a rotary kiln for producing cement clinker. In this way, the cost required for implementing the present invention can be reduced by using existing equipment.
The heating temperature in the kiln is preferably 1,000 to 1,500 ° C, more preferably 1,100 to 1,400 ° C. When the temperature is less than 1,000 ° C., the chlorination volatilization phenomenon does not occur sufficiently, heavy metals, alkali metals and chlorine do not volatilize sufficiently, and when the temperature exceeds 1,500 ° C., the amount of energy becomes excessive, Cost increases.
[0020]
Kiln exhaust gas dust contains alkali metals such as sodium and potassium, heavy metals such as copper, zinc and lead, and chlorine. As will be described later, the kiln exhaust gas dust is added to the soluble salt-containing waste (for example, fly ash) before washing in the soluble salt-containing waste water washing step (B) by the dust returning step (D).
On the other hand, the solid that remains as a baking residue in the kiln without volatilizing contains calcium, silicon, aluminum, etc., and since harmful heavy metals and chlorine are removed, it can be used as a cement raw material, aggregate, etc. It can be recycled.
[0021]
[D. Dust return process]
In this step, the kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) is added to the soluble salt-containing waste (for example, fly ash) before washing in the soluble salt-containing waste water washing step (B).
In the present invention, by adding the kiln exhaust gas dust to the waste containing soluble salts before washing with water, chlorine, sodium, potassium, heavy metals (for example, copper, zinc, lead) derived from waste that is difficult to incinerate Can be eluted together with chlorine, sodium, potassium, heavy metals (eg, copper, zinc, lead), etc. in waste containing soluble salts, and efficient treatment can be realized at low cost. Can do.
[0022]
[E. Separation and collection process]
This is a step of separating and recovering heavy metal, calcium and chloride from the liquid (filtrate) obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B).
For example, as shown in FIG. 1, this step includes a series of processing operations arranged in the order of heavy metal recovery processing, calcium recovery processing, and chloride recovery processing.
The heavy metal recovery process is performed, for example, by adding a sulfiding agent to the liquid after washing the soluble salt-containing waste, followed by solid-liquid separation by filtration or the like. Specific examples of the sulfiding agent include sodium hydrosulfide (NaHS) and sodium sulfide (Na 2 S) and the like. By adding a sulfiding agent, lead sulfide (PbS), zinc sulfide (ZnS), copper sulfide (CuS) and the like can be obtained as precipitates.
[0023]
The pH of the filtrate when adding the sulfiding agent is adjusted to 6.5 to 8.0, preferably 6.8 to 7.7. If the pH is less than 6.5, the sulfurization reaction of zinc in the liquid becomes insufficient, the amount of zinc sulfide produced decreases, and the zinc recovery rate decreases. When the pH exceeds 8.0, the amount of calcium remaining as solid (hydroxide) without being eluted in the liquid increases, and separation of heavy metal and calcium becomes insufficient. In addition, since heavy metals are present in the solids as hydroxides instead of sulfides, this heavy metal hydroxide takes in chloride ions, sodium ions, potassium ions, etc. eluted in the liquid, The content of components other than heavy metals (chloride ions, sodium ions, etc.) in the solid content increases, and the value of the solid content as a nonferrous refining raw material decreases.
The pH may be adjusted using an acid such as hydrochloric acid or an alkalizing agent such as sodium hydroxide.
[0024]
In the calcium recovery treatment, for example, an alkaline agent such as sodium hydroxide is added to the filtrate after removing heavy metals, and the pH is adjusted to preferably 12.5 or more, more preferably 13.0 or more, and calcium hydroxide is obtained. After the precipitate is formed, the solid-liquid separation is performed by filtration or the like.
[0025]
The chloride recovery process is performed, for example, by a crystallization method. That is, first, the filtrate after the above calcium recovery treatment is concentrated to a concentration suitable for chloride precipitation by membrane treatment or evaporation. The filtrate is then heated under reduced pressure to evaporate the liquid. At this time, if the temperature of the filtrate is changed, various chlorides can be separated and precipitated based on the difference in the crystal precipitation temperature. For example, to separate and recover sodium chloride and potassium chloride, first, the temperature of the filtrate is raised to 50 ° C. or higher to precipitate sodium chloride, which is filtered and collected, and then the temperature of the filtrate is 30 ° C. or lower. The solution may be cooled to precipitate potassium chloride, which may be collected by filtration.
Distilled water obtained by evaporation by the crystallization method can be used as washing water for waste containing soluble salts in the soluble salt-containing waste water washing step (B).
[0026]
As shown in FIG. 2, the second treatment method of the present invention is a method in which the dust return step (D) is replaced with an acid treatment step (F) in the first treatment method of the present invention. (A) A waste pretreatment step for pulverizing waste that is difficult to be incinerated to obtain a pulverized product that has been pulverized to an appropriate size; (B) After washing the waste containing soluble salts with water, Soluble salt-containing waste water washing step for separating and obtaining solids and liquids, (C) pulverized product obtained in waste pretreatment step (A), and soluble salt-containing waste water washing step (B) The resulting solid is mixed to obtain a mixture, and the mixture is heated in a kiln by adjusting the amounts of chlorine and alkali metals contained in the mixture so that the mixture easily volatilizes when heated. Heat treatment to obtain kiln exhaust gas dust and calcined residue containing calcium And (F) the kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) and an aqueous solution containing an acid, and then solid-liquid separation to obtain a solid and a liquid, The solid content is sent to the heat treatment step (C) together with the solid content of the soluble salt-containing waste water washing step (B), and the liquid fraction is separated together with the liquid content of the soluble salt-containing waste water washing step (B). Acid treatment step sent to the recovery step (E), and (E) a separate recovery step for separating and recovering heavy metals, calcium and chloride from the liquid obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) It consists of
Among these steps, steps (A) to (C) and (E) are the same as those in the first treatment method of the present invention, and thus the description thereof is omitted. Hereinafter, the acid treatment step (F) will be described.
[0027]
[F. Acid treatment process]
In this step, first, the kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) and an aqueous solution containing an acid are mixed to prepare a slurry.
In this invention, heavy metals, such as copper and zinc, can be eluted in a liquid by mixing kiln exhaust gas dust and the aqueous solution containing an acid. In addition, since the heavy metal in kiln exhaust gas dust is a volatile component in a kiln and exists in the form of a chloride as mentioned above, it is easy to elute in water.
Here, as a specific example of the acid for eluting heavy metals, for example, hydrochloric acid and the like can be mentioned.
By adding an acid, the pH of the slurry is preferably adjusted to 1.5-4.0, more preferably 2.0-3.0. By adjusting the pH to 4.0 or less, heavy metals such as copper and zinc can be eluted in the liquid at a high elution rate. Further, by adjusting the pH to 1.5 or more, it is possible to avoid an increase in cost due to the use of an excessive amount of acid.
[0028]
Next, the slurry is solid-liquid separated by filtration or the like to obtain a solid content and a liquid content.
Among these, solid content is sent to a heat treatment process (C) with the solid content obtained by solid-liquid separation in the soluble salt containing waste water washing process (B).
On the other hand, the liquid is sent to the separation and recovery step (E) together with the liquid obtained by solid-liquid separation in the soluble salt-containing waste water washing step (B).
The treatment method after the heat treatment step (C) and the treatment method after the fraction collection step (E) are the same as those in the first treatment method described above.
The distilled water obtained during the chloride recovery process (crystallization method) in the fractional recovery step (E) is the wash water for the soluble salt-containing waste (for example, fly ash) in the soluble salt-containing waste water washing step (B). In addition, it can be used as water for slurrying kiln exhaust gas dust (water for dissolving acid) in the acid treatment step (F).
[0029]
【The invention's effect】
According to the waste recycling method of the present invention, the amount of chemicals used is suppressed for waste that is difficult to incinerate, such as plastic waste, and waste that contains soluble salts such as fly ash. It is possible to efficiently process at low cost by separating and collecting heavy metals that can be used as non-ferrous refining raw materials, calcium that can be used as cement raw materials, sodium chloride used as industrial raw materials, etc. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a waste recycling method according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing another example of the waste recycling method of the present invention.

Claims (3)

(A)焼却処理が困難な廃棄物を粉砕して、適宜の大きさに粉砕された粉砕物を得る廃棄物前処理工程と、
(B)可溶性塩類を含む廃棄物を水洗した後、固液分離し、固形分と液分とを得る可溶性塩類含有廃棄物水洗工程と、
(C)上記廃棄物前処理工程(A)で得られた粉砕物と、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分とを混合して、混合物を得るとともに、該混合物が加熱時に塩化揮発し易いように該混合物に含まれる塩素及びアルカリ金属の量を調整して、該混合物をキルン内で加熱処理し、キルン排ガスダストと、カルシウム分を含む焼成残渣を得る加熱処理工程と、
(D)上記加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストを、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)の水洗前の上記可溶性塩類を含む廃棄物に加えるダスト返送工程と、
(E)上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分から、重金属と、カルシウム分と、塩化物とを分別して回収する分別回収工程と
を含むことを特徴とする廃棄物の再資源化処理方法。
(A) A waste pretreatment step of pulverizing waste that is difficult to incinerate to obtain a pulverized product pulverized to an appropriate size;
(B) After washing the waste containing soluble salts with water, the solid-liquid separation, and the soluble salt-containing waste water washing step for obtaining solids and liquids;
(C) The pulverized material obtained in the waste pretreatment step (A) and the solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) are mixed to obtain a mixture, and the mixture The amount of chlorine and alkali metal contained in the mixture is adjusted so that the salt easily evaporates when heated, and the mixture is heated in the kiln to obtain kiln exhaust gas dust and a calcination residue containing calcium. Process,
(D) A dust return step of adding the kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) to the waste containing the soluble salts before washing in the soluble salt-containing waste water washing step (B),
(E) A waste collection process comprising a separation and recovery step of separating and recovering heavy metals, calcium and chloride from the liquid obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B). Recycling method.
上記ダスト返送工程(D)に代えて、
(F)上記加熱処理工程(C)で得られたキルン排ガスダストと、酸を含む水溶液とを混合し、次いで固液分離して、固形分と液分とを得た後、該固形分を、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた固形分と共に上記加熱処理工程(C)に送り、かつ、該液分を、上記可溶性塩類含有廃棄物水洗工程(B)で得られた液分と共に上記分別回収工程(E)に送る酸処理工程
を含む請求項1に記載の廃棄物の再資源化処理方法。
Instead of the dust return step (D),
(F) The kiln exhaust gas dust obtained in the heat treatment step (C) is mixed with an aqueous solution containing an acid, and then solid-liquid separation is performed to obtain a solid content and a liquid content. The solid content obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B) is sent to the heat treatment step (C), and the liquid content is obtained in the soluble salt-containing waste water washing step (B). The waste recycling process method of Claim 1 including the acid treatment process sent to the said fraction collection process (E) with the liquid part.
上記塩素及びアルカリ金属の量の調整が、キルン内に投入される上記混合物中の塩素を含む廃棄物とアルカリ金属を含む廃棄物の配合量を調整することによって行なわれる請求項1又は2に記載の廃棄物の再資源化処理方法。The amount of chlorine and alkali metal is adjusted by adjusting the amount of waste containing chlorine and waste containing alkali metal in the mixture charged into the kiln. Waste recycling method.
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