JP3793361B2 - 廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、系外へのダイオキシンの排出をなくした廃棄物の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水汚泥、都市ごみ、各種産業廃棄物等の廃棄物の処理方法としては、焼却処理が一般的である。しかし特に都市ごみの場合には多量の塩素化合物が混入しているため、焼却工程においてダイオキシンが発生し、焼却炉の排ガス及び焼却灰中に含まれて処理系外へ排出されることが大きな社会問題となっている。
【０００３】
そこで従来より、焼却炉の排ガス処理系中には当然ながらダイオキシン吸着設備が設置されており、焼却炉の排ガス中に含まれるダイオキシンを活性炭等のダイオキシン吸着剤で吸着（吸収）することにより、大気中へ放出されるダイオキシン濃度を規制値以下としている。ところが、このようなダイオキシン吸着剤は使用により次第に吸着能力を失い、最終的には破過に至ることが避けられない。また焼却灰中には排ガスと同様に高濃度のダイオキシンが含まれている。従ってこれら吸着剤、焼却灰等に含まれるダイオキシンの後処理が必要である。
【０００４】
このように、従来の焼却処理方法ではダイオキシン吸着剤の破過物及び焼却灰の後処理が問題となっており、特にごみ焼却炉ではこれらは特別管理廃棄物として指定されており、セメント固化や溶融処理といった後処理設備を必要としていた。ただし、セメント固化処理では、これら廃棄物は固化された状態ではあるもののダイオキシンが処理系外に排出されるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、系外にダイオキシンをほとんど排出することなく廃棄物の焼却処理を行うことができる廃棄物の処理方法を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の廃棄物の処理方法は、廃棄物の焼却炉の排ガスを処理する集塵装置の後段に設置されたダイオキシン吸着設備にセットされた活性炭またはプラスチック製のダイオキシン吸着剤が破過した際に、ダイオキシン吸着剤の破過物を破砕し、焼却炉から発生する焼却灰と混合して造粒し、焼却炉内で高温処理することにより、ダイオキシンを分解するとともに焼結骨材を得ることを特徴とするものである。また、ダイオキシン吸着剤として、廃棄物を原料とした活性炭を用いることが好ましく、廃棄物の焼却炉として、炉内温度が８００〜１１００℃の流動炉を用いることが好ましい。
【０００７】
本発明によれば、焼却炉の排ガスと焼却灰の双方に含まれるダイオキシンを特別な後処理設備を必要とせずに同時に処理することができる。しかも焼却灰及びダイオキシン吸着剤の破過物を原料として無害化された焼結骨材を得ることができ、有効利用を図ることができる。なお、請求項２のようにダイオキシン吸着剤として廃棄物を原料とした活性炭を使用すれば、系外からの材料の持ち込みをなくすことができ、廃棄物の資源化により有効である。以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態のフローを示す。
図示のように、下水汚泥、都市ごみ、各種産業廃棄物などの廃棄物は従来と同様に焼却炉１で焼却される。本発明は特にダイオキシンを発生させ易い都市ごみの焼却処理に有効である。焼却炉１の形式は特に限定されるものではないが、炉内温度が８００〜１１００℃の流動炉を用いることが好ましく、特に流動媒体を循環させながら焼却できる循環流動炉を用いることが好ましい。その理由は後述する。
【０００９】
焼却炉１の排ガスは排ガス処理系中の集塵装置２に送られ、焼却灰が分離される。前記したように、この焼却灰中には多くの場合ダイオキシンが含まれている。焼却灰は混合・調質機３に送られる。一方、焼却灰が分離された排ガスは排ガス処理系中に設置されたダイオキシン吸着設備４に送られる。このダイオキシン吸着設備４には活性炭やプラスチック製のダイオキシン吸着剤がセットされており、排ガス中のダイオキシンを吸着（吸収）する。そしてダイオキシン濃度を例えば処理量が４ｔ／ｈ以上の設備であれば、０．１ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ³ といった規制値以下となるまで低減させたうえで、排ガスを大気中に放出する。
【００１０】
前記したようにこのダイオキシン吸着剤は使用により次第に吸着能力を失い、最終的には破過する。従来、この破過物はそのまま廃棄または後処理工程に送られていたのであるが、本発明では破砕機５で細かく破砕され、混合・調質機３に送られる。混合・調質機３では焼却灰とダイオキシン吸着剤の破過物とが混合され、公知の造粒機６により造粒されて造粒灰となる。この造粒灰の直径は焼結性を考慮すると、１〜１０ｍｍ程度が好ましい。また焼却灰とダイオキシン吸着剤の破過物との混合比率は任意であるが、通常は焼却灰１００重量部に対して、ダイオキシン吸着剤の破過物が１．０〜１０％重量部程度が好ましい。
【００１１】
このようにして得られた造粒灰は焼却炉１の内部に投入され、高温処理により焼結される。焼却炉１として循環流動炉を用いれば造粒灰の炉内滞留時間を十分に取ることができ、焼結強度が向上するとともに造粒灰中のダイオキシンは完全に分解される。その結果、ダイオキシンを全く含まない粒状の焼結骨材が得られる。炉内温度が８００℃未満であると焼結骨材の強度が低くなり、１１００℃を越えると造粒灰がクリンカ状となって粒状の焼結骨材が得られない。この焼結骨材はダイオキシンを全く含まず、かつ大きい強度を持つので、土質改良用骨材（埋戻し材、グランド下層）、コンクリート用骨材や透水性ブロックの原料等として有効に利用できる。本発明では焼却炉１の炉内温度を利用して造粒灰の高温処理を行うため、別の焼結設備を要しない利点がある。
【００１２】
なお、ダイオキシン吸着剤として市販の活性炭やプラスチック製のダイオキシン吸着剤を使用することもできるが、廃棄物を活性炭製造設備７に送り、乾燥、炭化、賦活の工程を経て製造された廃棄物を原料とした活性炭を用いることが好ましい。このように廃棄物を原料とした活性炭をダイオキシン吸着剤として用いれば、外部からの有価物の持ち込みが不要となるうえ、廃棄物の資源化にも有効である。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
本発明の実施例として焼却炉には処理能力約１００ｋｇ／ｈの循環流動焼却炉、集塵装置にはバグフィルタ、ダイオキシン吸着装置には活性コークス充填塔（ＳＶ＝約１０００）を用いた。また、造粒灰の製造は回転加圧式の造粒機を使用し、粒径は約５ｍｍとした。本実施例では廃棄物として都市ゴミと下水汚泥の２種類を使用しており、それぞれの実施例における焼却設備の運転条件を表１に示す。
【００１４】
【表１】

【００１５】
本実施例では、バグフィルタから得られた焼却灰にダイオキシン吸着で使用した活性コークスを粉砕して混合・調質した後、造粒して造粒灰を製造し、廃棄物を焼却する循環流動焼却炉下部の粒子濃厚層に投入して焼結した。そして炉底から有効利用が可能な焼結骨材として回収した。本実施例では焼却灰と活性コークスの混合割合（重量割合）は１０対１、造粒灰の投入量は５ｋｇ／ｈに統一した。以上の条件において、活性コークス充填塔入口、出口排ガス、造粒灰（バグフィルタ焼却灰：活性コークス＝１０：１）、炉底排出焼結骨材の４種類の各ダイオキシン類濃度を測定した。表２にダイオキシン類の測定結果を示す。
【００１６】
【表２】

【００１７】
以上のように、本発明では廃棄物焼却設備から発生する排ガスおよび固形物（焼却灰、ダイオキシン吸着剤破過物）に含まれるダイオキシン類を設備内で大幅に削減し、設備外へ殆ど排出せず、しかも固形物は骨材として土木的用途等に有効利用ができる状態となる、有効な廃棄物の処理方法であることが分かる。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の廃棄物の処理方法によれば、焼却炉の排ガスと焼却灰の双方に含まれるダイオキシンを同時に処理することができ、系外へのダイオキシンの排出をなくすことができる。しかも本発明によれば、焼却灰及びダイオキシン吸着剤の破過物を原料として完全に無害化された焼結骨材を得ることができ、廃棄物の資源化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 焼却炉、２ 集塵装置、３ 混合・調質機、４ ダイオキシン吸着設備、５ 破砕機、６ 造粒機、７ 活性炭製造設備

Claims (3)

1. 廃棄物の焼却炉の排ガスを処理する集塵装置の後段に設置されたダイオキシン吸着設備にセットされた活性炭またはプラスチック製のダイオキシン吸着剤が破過した際に、ダイオキシン吸着剤の破過物を破砕し、焼却炉から発生する焼却灰と混合して造粒し、焼却炉内で高温処理することにより、ダイオキシンを分解するとともに焼結骨材を得ることを特徴とする廃棄物の処理方法。
2. ダイオキシン吸着剤として、廃棄物を原料とした活性炭を用いる請求項１に記載の廃棄物の処理方法。
3. 廃棄物の焼却炉として、炉内温度が８００〜１１００℃の流動炉を用いる請求項１又は２に記載の廃棄物の処理方法。

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