JP5023510B2 - Fly ash treatment method - Google Patents

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本発明は、ダイオキシン類などの有害物質を含有する飛灰の処理方法に関するものであり、より詳しくは、ごみ焼却時に発生した排ガスから分離、集塵捕集され、前記有害物質を含有する飛灰の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating fly ash containing harmful substances such as dioxins, and more specifically, fly ash that is separated and collected from exhaust gas generated during incineration of dust and contains the harmful substances. Relates to the processing method.

都市ごみ焼却施設などでごみを焼却する場合、焼却排ガス中には、燃え殻と、塩化水素、二酸化硫黄などに代表される酸性ガスが含まれており、前記酸性ガスを中和するために、水酸化カルシウムなどの排ガス処理剤が煙道中に噴霧される。これに伴って発生する煤塵、すなわちごみ焼却飛灰は、バグフィルタなどの集塵装置で排ガス流から分離されるが、前記飛灰中には、水酸化カルシウムと塩化水素との反応により生成した塩化カルシウムや、前記水酸化カルシウムの未反応分だけでなく、ダイオキシン類などの有害物質が含まれている。   When incinerating garbage at municipal waste incineration facilities, etc., the incineration exhaust gas contains burning husks and acid gases typified by hydrogen chloride, sulfur dioxide, etc., and water is neutralized to neutralize the acid gases. An exhaust gas treatment agent such as calcium oxide is sprayed into the flue. The soot generated along with this, that is, the waste incineration fly ash, is separated from the exhaust gas stream by a dust collector such as a bag filter. The fly ash is generated by the reaction of calcium hydroxide and hydrogen chloride. It contains not only calcium chloride and unreacted calcium hydroxide, but also harmful substances such as dioxins.

近年、ごみ焼却時に発生するダイオキシン類の有毒性が指摘され、排ガス中に含まれるダイオキシン類の含有量については大気汚染防止法によって規制され、また、ごみ焼却飛灰中に含まれるダイオキシン類についてもダイオキシン類対策特別措置法によって3ng/g以下に規制されている。   In recent years, the toxicity of dioxins generated during incineration of waste has been pointed out, the content of dioxins contained in exhaust gas is regulated by the Air Pollution Control Law, and dioxins contained in waste incineration fly ash It is regulated to 3 ng / g or less by the Act on Special Measures against Dioxins.

このような飛灰中のダイオキシン類を低減するため、例えばハーゲンマイヤー式装置のような飛灰加熱脱塩素化装置で、飛灰の脱塩素化処理が行われている。   In order to reduce such dioxins in the fly ash, the fly ash is dechlorinated by a fly ash heat dechlorination apparatus such as a Hagenmeier apparatus.

ところが、加熱脱塩素化装置内部で加熱された飛灰が、前記装置内部で固化し、装置内に付着することにより、加熱脱塩素化装置の運転が妨げられたり、装置が損傷するトラブルが発生し、飛灰処理の操業に支障をきたす問題が発生している。   However, the fly ash heated inside the heat dechlorination device solidifies inside the device and adheres to the inside of the device, thereby causing troubles that hinder the operation of the heat dechlorination device or damage the device. However, there is a problem that hinders the operation of fly ash treatment.

このような加熱脱塩素化装置内部における飛灰の固化、付着を解消する手法として、集塵装置により捕集された飛灰に、熱分解装置内に直接若しくは該装置の上流側で、消石灰類を前記飛灰の約25wt%以上添加して、飛灰の融点を装置内温度よりも高い温度まで上昇させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   As a technique for eliminating the solidification and adhesion of fly ash inside such a heat dechlorination apparatus, slaked limes can be directly applied to the fly ash collected by the dust collector or directly upstream of the apparatus. Has been proposed in which about 25 wt% or more of the fly ash is added to raise the melting point of the fly ash to a temperature higher than the temperature inside the apparatus (see, for example, Patent Document 1).

この方法では、飛灰の融点を装置内温度よりも高い温度まで上昇させることが必須であるが、含有成分が多種多様なあゆる飛灰に対応し、安定的に飛灰の融点を目的温度まで上昇させることは容易ではなかった。また、仮に融点を上昇させることができたとしても高々400℃を少し超える程度であるため、装置内温度をそれより低い350〜380℃程度に抑える必要があった。しかしながら、このような装置内温度では脱塩素化反応の反応速度が十分に大きいとは言えず、ダイオキシン類などの分解効率は必ずしも十分とは言えなかった。また、この方法では、消石灰類の添加量を飛灰量基準で決定しているため、飛灰中に含まれる成分はごみの種類によってバラツキがあることを考慮すると、ごみの種類によって、固化、付着を防止する効果にもバラツキがあり、効果の安定性に改善の余地があった。 In this way, it is essential to raise the melting point of the fly ash to a temperature higher than the temperature in the apparatus, in response to the fly ash-containing components are a wide variety Hey et loose, stable target temperature of the melting point of fly ash It was not easy to raise. Further, even if the melting point can be raised, it is a little over 400 ° C., so the temperature inside the apparatus has to be suppressed to 350 to 380 ° C. which is lower than that. However, it cannot be said that the reaction rate of the dechlorination reaction is sufficiently high at such a temperature in the apparatus, and the decomposition efficiency of dioxins and the like is not necessarily sufficient. In addition, in this method, the amount of slaked lime added is determined on the basis of the amount of fly ash, so considering that the components contained in the fly ash vary depending on the type of waste, depending on the type of waste, There were also variations in the effect of preventing adhesion, and there was room for improvement in the stability of the effect.

特開2005−246280号公報JP 2005-246280 A

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、飛灰が加熱脱塩素化装置内部で焼き固まり付着することなく、安定的に円滑な操業ができるとともに、該装置の維持管理が容易となる飛灰処理方法を提供する点にある。   Therefore, in view of the above-mentioned situation, the present invention intends to solve the problem that fly ash can be stably and smoothly operated without burning and sticking inside the heat dechlorination apparatus, and maintaining and managing the apparatus. It is in the point which provides the fly ash processing method which becomes easy.

本発明は、加熱脱塩素化装置内における飛灰固化、付着の原因物質が、排ガス中に含まれる酸性ガスを中和する際に生成した塩化カルシウムと、該中和処理のために排ガス中に予め添加された水酸化カルシウムの未反応物との下記式(1)の反応によって生成するCaClOHであり、このCaClOHが高温(例えば、300℃以上)に加熱されて焼き固まることで緻密で強度の大きい焼結体となり、加熱脱塩素化装置内付着の原因となるとの知見に基づき、なされたものである。   The present invention relates to calcium chloride produced when the causative substance of fly ash solidification and adhesion in the heat dechlorination apparatus neutralizes the acidic gas contained in the exhaust gas, and in the exhaust gas for the neutralization treatment. It is CaClOH generated by the reaction of the following formula (1) with the unreacted calcium hydroxide added in advance, and this CaClOH is heated to a high temperature (for example, 300 ° C. or higher) to be baked and hardened, thereby being dense and strong. This is based on the knowledge that a large sintered body becomes a cause of adhesion in the heat dechlorination apparatus.

Figure 0005023510
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すなわち、本発明は、前記CaClOH生成の原因となる水酸化カルシウムの未反応物を、炭酸源となる特定の処理剤と反応させることにより炭酸カルシウムとし、前記CaClOHの生成を抑制し、仮にCaClOHが生成したとしても、その硬度を小さくするというものであり、ダイオキシン類を含有する飛灰を加熱脱塩素化処理してダイオキシン類を分解した後、冷却する飛灰処理方法であって、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち少なくとも1種よりなる飛灰処理剤を、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量し、該計量結果に基づき、前記水酸化カルシウムと前記処理剤との物質量比(飛灰処理剤/水酸化カルシウム)が0.5以上となるように飛灰に添加し、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを加熱脱塩素化装置内で前記処理剤と反応させて炭酸カルシウムとしつつ、該飛灰を脱塩素化処理した後、冷却することを特徴とする飛灰処理方法である。

That is, the present invention makes calcium carbonate by reacting the unreacted calcium hydroxide causing CaClOH generation with a specific treatment agent serving as a carbonic acid source, thereby suppressing the generation of CaClOH. even generated are those that reduce its hardness, after decomposing the dioxins was treated heating dechlorination fly ash containing dioxins, a fly ash treatment method of cooling, alkali metal carbonate A fly ash treatment agent comprising at least one of a salt and an alkali metal bicarbonate, calcium hydroxide contained in the fly ash is measured, and based on the measurement result, the calcium hydroxide and the treatment agent Add to the fly ash so that the substance ratio (fly ash treatment agent / calcium hydroxide) is 0.5 or more, and heat the calcium hydroxide contained in the fly ash. The fly ash treatment method is characterized in that the fly ash is dechlorinated and then cooled while reacting with the treatment agent in a chlorinator to form calcium carbonate.

ここで、本発明の処理対象となる飛灰とは、ダイオキシン類などの有害物質を含有する煤塵のことを言い、代表的には、ごみ焼却施設で発生した排ガスから分離、集塵捕集された煤塵が挙げられるが、これに限定されるものではない。   Here, the fly ash to be treated in the present invention refers to soot and dust containing harmful substances such as dioxins, and is typically separated and collected from the exhaust gas generated at the waste incineration facility. However, it is not limited to this.

また、前記飛灰処理剤が、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち少なくとも1種であり、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量し、該計量結果に基づき、前記水酸化カルシウムと前記処理剤との物質量比(飛灰処理剤/水酸化カルシウム)が0.5以上となるように該処理剤を飛灰に添加することが好ましい。   Further, the fly ash treatment agent is at least one of alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate, and measures calcium hydroxide contained in the fly ash, and based on the measurement result, the hydroxide It is preferable to add the treatment agent to the fly ash so that the mass ratio of calcium to the treatment agent (fly ash treatment agent / calcium hydroxide) is 0.5 or more.

さらに、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量するための飛灰サンプルを、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で採取することが好ましい。   Furthermore, it is preferable to collect a fly ash sample for measuring calcium hydroxide contained in the fly ash in a transporting step before the fly ash is introduced into the heat dechlorination treatment apparatus.

また、前記飛灰処理剤を、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で添加することが好ましい。   Moreover, it is preferable to add the said fly ash processing agent at the conveyance process before the said fly ash is introduce | transduced into a heat dechlorination processing apparatus.

さらに、前記飛灰処理剤が、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムのうち少なくとも1種であることが、より好ましい。   Furthermore, it is more preferable that the fly ash treatment agent is at least one of sodium carbonate and sodium bicarbonate.

また、加熱脱塩素化装置内の雰囲気温度を400℃以上とすることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the atmospheric temperature in a heat dechlorination apparatus shall be 400 degreeC or more.

以上にしてなる本願発明に係る飛灰処理方法によれば、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩および炭酸ガスからなる群から選択される少なくとも1種よりなる飛灰処理剤を炭酸源として飛灰に添加し、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを加熱脱塩素化装置内で前記処理剤と反応させて炭酸カルシウムとしつつ、該飛灰を脱塩素化処理することにより、飛灰が加熱脱塩素化装置内部で焼き固まり付着することなく、安定的に円滑な操業ができるとともに、前記装置の維持管理が容易となる。   According to the fly ash treatment method according to the present invention as described above, the fly ash treatment agent comprising at least one selected from the group consisting of alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, and carbon dioxide gas is used as a carbonate source. By adding calcium hydroxide contained in the ash and reacting the calcium hydroxide contained in the fly ash with the treatment agent in the heating dechlorination device to form calcium carbonate, the fly ash is dechlorinated, so that the fly ash A stable and smooth operation can be performed without burning and sticking inside the heating dechlorination apparatus, and maintenance and management of the apparatus are facilitated.

また、前記飛灰処理剤が、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち少なくとも1種であり、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量し、該計量結果に基づき、前記水酸化カルシウムと前記処理剤との物質量比(飛灰処理剤/水酸化カルシウム)が0.5以上となるように該処理剤を飛灰に添加することにより、多種多様の成分を含有するあらゆる飛灰に対応し、必要最小限の前記飛灰処理剤使用量で飛灰の固着を防止でき、処理コストを低減することができる。   Further, the fly ash treatment agent is at least one of alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate, and measures calcium hydroxide contained in the fly ash, and based on the measurement result, the hydroxide By adding the treatment agent to the fly ash so that the ratio of the amount of calcium to the treatment agent (fly ash treatment agent / calcium hydroxide) is 0.5 or more, any fly containing various components can be obtained. Corresponding to ash, the minimum amount of the fly ash treatment agent used can prevent the fly ash from sticking, and the processing cost can be reduced.

さらに、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量するための飛灰サンプルを、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で採取することにより、容易にサンプリングできるとともに、飛灰に対して適量の処理剤を添加することが容易となる。   Furthermore, a fly ash sample for measuring the calcium hydroxide contained in the fly ash can be easily sampled by collecting it in the transport process before the fly ash is introduced into the heat dechlorination treatment apparatus. At the same time, it becomes easy to add an appropriate amount of processing agent to the fly ash.

また、アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち少なくとも1種からなる飛灰処理剤を、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で添加することにより、飛灰中に該処理剤を予め均一に混合させ、効率よく反応させることが容易となる。   Further, by adding a fly ash treatment agent comprising at least one of alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate in the transporting step before the fly ash is introduced into the heat dechlorination treatment apparatus, It becomes easy to mix the treating agent uniformly in the ash in advance and to make it react efficiently.

さらに、前記飛灰処理剤を、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムのうち少なくとも1種とすることにより、該処理剤のコストを低減することができる。   Furthermore, the cost of this processing agent can be reduced by making the said fly ash processing agent into at least 1 sort (s) among sodium carbonate and sodium hydrogencarbonate.

或いは、前記飛灰処理剤を炭酸ガスとすることにより、温暖化の原因となる二酸化炭素を有効利用しつつ、飛灰を処理することができるものとなる。   Alternatively, by using carbon dioxide as the fly ash treatment agent, fly ash can be treated while effectively using carbon dioxide that causes global warming.

さらに、前記炭酸ガスを、加熱脱塩素化処理装置内に直接導入することにより、加熱装置を別途設ける必要がなく、加熱コストの面で有利となる。   Furthermore, by directly introducing the carbon dioxide gas into the heat dechlorination treatment apparatus, it is not necessary to provide a separate heating apparatus, which is advantageous in terms of heating cost.

また、加熱脱塩素化装置内の雰囲気温度を400℃以上とすることにより、脱塩素化の反応速度の大きい環境で効率良く処理することができるものとなる。   In addition, by setting the atmospheric temperature in the heat dechlorination apparatus to 400 ° C. or higher, the treatment can be efficiently performed in an environment having a high dechlorination reaction rate.

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples.

図1は、本発明に係る飛灰処理方法を実施する装置の全体構成を示す概略図であり、図中符号1は焼却排ガス流路、1aは飛灰流路、1bは排ガス流路、2は処理後の飛灰流路、11は集塵機、12は搬送工程、13は加熱脱塩素化装置、14は冷却装置、21は飛灰処理剤貯蔵槽、22は炭酸ガス導入口、23は炭酸ガス排出口をそれぞれ示している。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an apparatus for carrying out the fly ash treatment method according to the present invention, in which reference numeral 1 is an incineration exhaust gas flow path, 1a is a fly ash flow path, 1b is an exhaust gas flow path, 2 Is a post-treatment fly ash flow path, 11 is a dust collector, 12 is a conveying step, 13 is a heat dechlorination device, 14 is a cooling device, 21 is a fly ash treatment agent storage tank, 22 is a carbon dioxide gas inlet, and 23 is carbonic acid. Each gas outlet is shown.

本発明に係る飛灰処理方法は、焼却排ガスから集塵機11により分離した飛灰を、搬送工程12を経て脱塩素化処理装置13に導入し、該飛灰中に含まれるダイオキシン類などの有害物質を低減した後、冷却装置14にて冷却する飛灰処理方法に関するものであり、炭酸源として、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩および炭酸ガスからなる群から選択される少なくとも1種よりなる飛灰処理剤を、飛灰処理剤貯蔵槽21または炭酸ガス導入口22から飛灰に添加し、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを加熱脱塩素化装置13内で前記処理剤と反応させて炭酸カルシウムとしつつ、該飛灰を脱塩素化処理することを特徴とする。   In the fly ash treatment method according to the present invention, the fly ash separated from the incineration exhaust gas by the dust collector 11 is introduced into the dechlorination treatment device 13 through the transport step 12, and harmful substances such as dioxins contained in the fly ash Is reduced to a fly ash treatment method that is cooled by the cooling device 14, and the carbonic acid source is at least one selected from the group consisting of alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, and carbon dioxide. The fly ash treatment agent is added to the fly ash from the fly ash treatment agent storage tank 21 or the carbon dioxide gas inlet 22, and the calcium hydroxide contained in the fly ash reacts with the treatment agent in the heat dechlorination apparatus 13. The fly ash is dechlorinated while making calcium carbonate.

前記アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられ、前記アルカリ金属重炭酸塩としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが挙げられる。これらのうち、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムが、処理剤のコストを安価に抑えることができるため、特に好ましい。   Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate. Examples of the alkali metal bicarbonate include lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate. Of these, sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are particularly preferable because the cost of the treatment agent can be kept low.

本発明に係る飛灰処理方法により、加熱脱塩素化装置内における飛灰の固着トラブルを防止できるメカニズムを、処理剤として炭酸ナトリウムを用いた場合を例に、以下より詳細に説明する。まず、固着の原因物質の原料と考えられる飛灰中の水酸化カルシウムを、炭酸ナトリウムを添加することにより炭酸化して炭酸カルシウムとする。さらに、炭酸ナトリウムと水酸化カルシウムとの前記反応により同時に生成した水酸化ナトリウムと、原因物質のもう一つの原料と考えられる飛灰中の塩化カルシウムとが反応し、塩化ナトリウムが生成する。以上のような反応によって、固着の原因物質であるCaClOHの生成量が減少するとともに、該CaClOHに対する不純分が生成し、高硬度の固着原因物質の生成を防止することができる。 The mechanism by which the fly ash treatment method according to the present invention can prevent fly ash sticking troubles in the heat dechlorination apparatus will be described in more detail below, taking as an example the case where sodium carbonate is used as the treatment agent. First, calcium hydroxide in fly ash, which is considered to be a raw material of the causative agent, is carbonated by adding sodium carbonate to form calcium carbonate. Further, the sodium hydroxide generated at the same time by the reaction of sodium carbonate and calcium hydroxide, and calcium chloride in fly ash is considered another raw material reacts causative agent, sodium chloride that generates. Through the reaction described above, the amount of CaClOH, which is a causative agent of sticking, is reduced, and an impure component with respect to the CaClOH is produced, thereby preventing the production of a sticking causative substance having high hardness.

前記飛灰処理剤として、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を用いる場合には、飛灰中に含有される未反応水酸化カルシウムを計量し、該計量結果に基づいて、前記水酸化カルシウムと前記処理剤との物質量比(飛灰処理剤/水酸化カルシウム)が、好ましくは0.5以上20以下となるように該処理剤を飛灰に添加し、より好ましくは1.0以上10以下となるようにする。アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち2種以上を併用する場合には、処理剤の合計量に基づき前記物質量比を算出することは勿論である。飛灰処理剤/水酸化カルシウム物質量比を0.5以上とすることにより、焼結体硬度を、加熱脱塩素化処理で焼き固まり、付着することが防止できるレベル、すなわち前記装置内の搬送による力で崩壊するレベルまで小さくすることができる。さらに、前記物質量比を1.0以上とすることにより、焼結体の硬度をさらに低下させ、より安定的に円滑な加熱脱塩素化処理が可能となる。前記物質量比は、大きくし過ぎると、使用する飛灰処理剤の量が増加してコストが増大するとともに、処理後の飛灰発生量が増加する傾向にあるため、好ましくは20以下、より好ましくは10以下とする。   When alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate is used as the fly ash treatment agent, unreacted calcium hydroxide contained in fly ash is measured, and the calcium hydroxide is measured based on the measurement result. And the treatment agent is added to the fly ash so that the substance ratio (fly ash treatment agent / calcium hydroxide) is preferably 0.5 or more and 20 or less, more preferably 1.0 or more. 10 or less. Of course, when two or more of alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate are used in combination, the substance amount ratio is calculated based on the total amount of the treating agent. By setting the fly ash treatment agent / calcium hydroxide substance amount ratio to 0.5 or more, the sintered body hardness can be prevented from being baked and hardened by the heat dechlorination treatment, that is, transport in the apparatus. It can be reduced to a level that collapses with the force of. Furthermore, by setting the substance amount ratio to 1.0 or more, the hardness of the sintered body can be further reduced, and a more stable and smooth heat dechlorination process can be achieved. If the substance amount ratio is too large, the amount of fly ash treatment agent to be used increases and costs increase, and the amount of fly ash generated after treatment tends to increase. Preferably it is 10 or less.

アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を用いる場合の添加方法としては、飛灰処理剤貯蔵槽21より、加熱脱塩素化装置13内に直接添加してもよいし、飛灰が該装置13に導入される以前の工程において、予め飛灰中に添加、混合しておき、前記混合物を加熱脱塩素化装置に導入してもよい。前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置13に導入される前の搬送工程12において添加しておくことが、簡便であり、好ましい。より効果的に焼結を防止するためには、加熱脱塩素化装置13内で飛灰の焼結が開始される以前の工程において処理剤を添加し、均一に混合しておくことが好ましい。このように予め均一に混合しておくことにより、前記装置13に導入された飛灰中の水酸化カルシウムと処理剤とをムラなく反応させ、効率よく炭酸カルシウムとすることができ、固着防止効果をより一層高めることができる。均一に混合するためには、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を、粉末の状態で飛灰に添加するのが好ましく、前記搬送工程12内に、スクリューコンベアなどの図示しない混合手段を設け、該混合手段内に導入された飛灰にアルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を添加することがさらに好ましい。アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち2種以上を併用する場合には、予め2種以上を混合した処理剤を貯蔵槽21から添加してもよいし、それぞれの処理剤を貯蔵するための貯蔵を別々に設けて、別ルートで添加してもよい。アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を飛灰が該装置13に導入される以前の工程において添加、混合する場合には、該工程の雰囲気温度は100℃以下とすることが好ましく、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは40℃以下とする。アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩からなる処理剤を低温において添加、混合する利点は、炭酸化反応が開始される以前に飛灰と均一に混合することができる点にあり、添加、混合時の温度を高くしすぎると、局所的に炭酸化反応が起き易くなり、固着防止効果が低下する傾向にある。 As an addition method in the case of using alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate, it may be added directly from the fly ash treatment agent storage tank 21 into the heat dechlorination apparatus 13, or fly ash is added to the apparatus 13. In the process before being introduced into the ash, it may be previously added and mixed in the fly ash, and the mixture may be introduced into the heat dechlorination apparatus. It is simple and preferable that the fly ash is added in the transporting step 12 before being introduced into the heat dechlorination processor 13. In order to prevent sintering more effectively, it is preferable to add a treatment agent and mix it uniformly in the process before the fly ash sintering is started in the heat dechlorination apparatus 13. By uniformly mixing in advance in this way, the calcium hydroxide in the fly ash introduced into the device 13 can be reacted uniformly with the treatment agent, and calcium carbonate can be efficiently produced, thereby preventing sticking. Can be further increased. In order to mix uniformly, it is preferable to add alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate to the fly ash in the form of powder, and a mixing means (not shown) such as a screw conveyor is provided in the conveying step 12. More preferably, an alkali metal carbonate or an alkali metal bicarbonate is added to the fly ash introduced into the mixing means. When using 2 or more types together among alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate, the processing agent which mixed 2 or more types beforehand may be added from the storage tank 21, and each processing agent is stored. A separate storage tank may be provided and added by another route. In the case where alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate is added and mixed in the step before fly ash is introduced into the apparatus 13, the atmospheric temperature in the step is preferably 100 ° C. or less, and more preferably Is 60 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower. The advantage of adding and mixing the treatment agent consisting of alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate at a low temperature is that it can be uniformly mixed with fly ash before the carbonation reaction starts. If the temperature at the time is too high, the carbonation reaction tends to occur locally, and the sticking prevention effect tends to be reduced.

本発明において、飛灰処理剤として、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩
を用いる場合には、酸素存在雰囲気下で加熱脱塩素化処理することによっても、或いは還元雰囲気下で加熱脱塩素化処理することによっても、前述のとおり、飛灰が焼き固まり、付着することを防止することができるものとなる。ここで、酸素存在雰囲気下とは、酸素が含まれる雰囲気であって、例えば空気中などをいう。
In the present invention, when an alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate is used as a fly ash treatment agent, it can also be subjected to a heat dechlorination treatment in an oxygen-existing atmosphere or a heat dechlorination treatment in a reducing atmosphere. By processing, as described above, the fly ash can be prevented from being baked and hardened. Here, the oxygen-existing atmosphere is an atmosphere containing oxygen, for example, in the air.

前記飛灰処理剤として、炭酸ガスを用いる場合には、炭酸ガス導入口22より加熱脱塩素化装置13内に直接導入してもよいし、飛灰が該装置13に導入される前の搬送工程12に図示しない炭酸ガス導入口を設けて導入してもよい。これらのうち、加熱コストを考慮すると、炭酸ガス導入口22より加熱脱塩素化装置13内に直接導入する方法がより好ましい。炭酸ガス導入時の雰囲気温度は、水酸化カルシウムと炭酸ガスとをより効率よく反応させるため、100℃以上とし、好ましくは200℃以上、さらに好ましくは300℃以上とする。炭酸ガスの供給量としては、処理対象となる飛灰1gに対して、好ましくは150ml以上、より好ましくは300ml以上とすることにより、飛灰中の水酸化カルシウムを炭酸化させ、加熱脱塩素化装置内で固着を防止するために十分な量となる。また、水酸化カルシウムと炭酸ガスとを反応させる際の雰囲気としては、炭酸ガス100%からなるガスを供給することが好ましいが、炭酸ガスと炭酸源(二酸化炭素)を含まないガスとを混合して供給する場合には、体積比率で炭酸ガスを10%以上、好ましくは25%以上、より好ましくは50%以上含むガスを供給することで、炭酸ガスと飛灰中の水酸化カルシウムとを効率よく反応させることができ、加熱脱塩素化装置内で固着を防止するために十分な炭酸ガス濃度となる。このように炭酸ガスを用いることによる利点は、温暖化の原因とされる二酸化炭素を有効利用できる点にあり、炭酸ガス排出口23より排出されたガスを、循環させて再び導入口22より導入させる方法を採用した場合には、炭酸ガスのリサイクル利用を行うことができ、コスト面でさらに有利となる。   When carbon dioxide gas is used as the fly ash treatment agent, it may be introduced directly into the heat dechlorination apparatus 13 through the carbon dioxide gas inlet 22, or transport before fly ash is introduced into the apparatus 13. In step 12, a carbon dioxide gas inlet (not shown) may be provided for introduction. Among these, in consideration of heating cost, a method of directly introducing into the heating dechlorination apparatus 13 from the carbon dioxide gas inlet 22 is more preferable. The atmospheric temperature at the time of introduction of carbon dioxide is set to 100 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, in order to allow calcium hydroxide and carbon dioxide to react more efficiently. The amount of carbon dioxide supplied is preferably 150 ml or more, more preferably 300 ml or more, with respect to 1 g of fly ash to be treated, so that calcium hydroxide in the fly ash is carbonated and heat dechlorinated. The amount is sufficient to prevent sticking in the apparatus. In addition, as an atmosphere when the calcium hydroxide and the carbon dioxide gas are reacted, it is preferable to supply a gas composed of 100% carbon dioxide, but a carbon dioxide gas and a gas not containing a carbon dioxide source (carbon dioxide) are mixed. When supplying carbon dioxide gas in a volume ratio, carbon dioxide gas and calcium hydroxide in fly ash are efficiently supplied by supplying a gas containing carbon dioxide gas by 10% or more, preferably 25% or more, more preferably 50% or more. It can be reacted well and has a carbon dioxide gas concentration sufficient to prevent sticking in the heat dechlorination apparatus. The advantage of using carbon dioxide gas in this way is that carbon dioxide, which is the cause of global warming, can be used effectively. The gas discharged from the carbon dioxide discharge port 23 is circulated and introduced again from the introduction port 22. In the case of adopting the method, the carbon dioxide gas can be recycled, which is further advantageous in terms of cost.

前記飛灰処理剤として、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ金属重炭酸塩を貯蔵21より添加しつつ、炭酸ガスを導入口22より導入することができることは勿論であり、このように併用することにより、脱塩素化装置13内で飛灰が焼き固まり、付着することをより効果的に防止することができる。

Of course, carbon dioxide can be introduced from the inlet 22 while adding the alkali metal carbonate or alkali metal bicarbonate from the storage tank 21 as the fly ash treatment agent. Further, it is possible to more effectively prevent fly ash from being baked and solidified in the dechlorination apparatus 13.

本発明において、飛灰中に含まれる水酸化カルシウムや塩化カルシウムの計量は、従来の化学分析方法により行えばよく、特に限定されるものではないが、例えば以下のようにして計量することができる。   In the present invention, the measurement of calcium hydroxide and calcium chloride contained in the fly ash may be performed by a conventional chemical analysis method, and is not particularly limited. For example, it can be measured as follows. .

まず、飛灰中に含有される水酸化カルシウムや塩化カルシウムとをそれぞれ計量するための飛灰サンプルを、採取する。ここで、前記飛灰サンプルは、飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される以前の工程で採取すればよく、搬送工程12で採取することにより、容易にサンプリングできるとともに、飛灰に対して適量の処理剤を添加することが容易となる。   First, fly ash samples for measuring calcium hydroxide and calcium chloride contained in the fly ash are collected. Here, the fly ash sample may be collected in the process before the fly ash is introduced into the heat dechlorination treatment apparatus, and can be easily sampled by collecting in the transport process 12 and Therefore, it becomes easy to add an appropriate amount of the processing agent.

このようにして採取した飛灰サンプルを蒸留水に溶解し、塩酸を用いて中和滴定(pH=9)を行うことでアルカリを定量し、求められたアルカリ分を水酸化カルシウムの量とする。さらに、前記中和滴定後のサンプルを、濾過して固液分離する。濾液側について、EDTAキレート滴定を行い、カルシウムを定量する。求められたCa物質量は、水酸化カルシウムと塩化カルシウムとの物質量の和となる。以上の操作により、飛灰中に含まれる水酸化カルシウムと塩化カルシウムとをそれぞれ計量することができる。   The fly ash sample collected in this manner is dissolved in distilled water, and the alkali is quantified by performing neutralization titration (pH = 9) using hydrochloric acid, and the obtained alkali content is used as the amount of calcium hydroxide. . Furthermore, the sample after the neutralization titration is subjected to solid-liquid separation by filtration. EDTA chelate titration is performed on the filtrate side to quantify calcium. The obtained amount of Ca material is the sum of the amounts of calcium hydroxide and calcium chloride. By the above operation, calcium hydroxide and calcium chloride contained in the fly ash can be respectively measured.

本発明において、加熱脱塩素化処理は、前述のとおり、飛灰中に含有されるダイオキシン類などの有害物質を分解するためのものであり、従来と同様、例えば内部に図示しない攪拌装置や、コンベアなどを適宜備えた装置13にて行われる。   In the present invention, as described above, the heat dechlorination treatment is for decomposing harmful substances such as dioxins contained in the fly ash. This is performed by the apparatus 13 equipped with a conveyor or the like as appropriate.

本発明において、飛灰の加熱脱塩素化処理を行う際の雰囲気温度は、従来と同様、例えば300℃以上で行われ、特に制限されないが、400℃以上で行うことが、脱塩素化の反応速度の大きい環境で効率良く処理することができるため、好ましい。   In the present invention, the atmospheric temperature during the heat dechlorination treatment of fly ash is, for example, 300 ° C. or higher as in the prior art, and is not particularly limited. This is preferable because it can be efficiently processed in an environment with a high speed.

加熱脱塩素化処理時間は、ダイオキシン類が再合成されなくなる程度までとすればよく、例えば、300℃においては60分以上、400℃においては30分以上とするのが好ましい。   The heat dechlorination treatment time may be set to such an extent that dioxins are not re-synthesized. For example, it is preferably 60 minutes or more at 300 ° C. and 30 minutes or more at 400 ° C.

本発明において、加熱脱塩素化処理した後の冷却は、従来と同様に行われ、何ら限定されるものではないが、例えば、冷却装置14において行われるものであり、ダイオキシン類が再合成されることを防止するため、250℃以下まで急冷することが好ましい。   In the present invention, the cooling after the heat dechlorination treatment is performed in the same manner as in the past, and is not limited at all. For example, the cooling is performed in the cooling device 14, and dioxins are re-synthesized. In order to prevent this, it is preferable to rapidly cool to 250 ° C. or lower.

本発明に係る飛灰処理方法により処理された後の飛灰は、図1中の流路2から排出され、その後、セメントと混練するなどして固化されるのが通常である。   The fly ash after being treated by the fly ash treatment method according to the present invention is usually discharged from the flow path 2 in FIG. 1 and then solidified by kneading with cement or the like.

本発明に係る飛灰処理方法によれば、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを炭酸化して炭酸カルシウムとすることにより、飛灰がアルカリ性から中性(pH=7)に近づくことから、飛灰を後工程でセメントと混練するなどして固化した際に、該固化物からの鉛などの重金属溶出を抑制できる。従って、本発明の飛灰処理方法によるさらなる効果として、キレート剤などの重金属固定化薬剤の使用量低減効果も期待できる。   According to the fly ash treatment method according to the present invention, the fly ash approaches neutrality (pH = 7) from alkalinity by carbonated calcium hydroxide contained in the fly ash to form calcium carbonate. When fly ash is solidified by kneading with cement in a later step, elution of heavy metals such as lead from the solidified product can be suppressed. Therefore, as a further effect of the fly ash treatment method of the present invention, an effect of reducing the amount of heavy metal immobilization agent such as a chelating agent can be expected.

(実施例1および2、比較例1)
塩化カルシウム二水和物(和光純薬工業株式会社製、特級塩化カルシウム二水和物)および水酸化カルシウム(奥多摩工業株式会社製、JIS特号消石灰)と、飛灰処理剤として炭酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社製、特級炭酸ナトリウム)とを、各々表1に示した所定量ビニール袋にとり、それをよく混合してサンプルとし、陶器製の耐熱皿に入れた。次に、耐熱皿に入れた前記サンプルを、酸素存在雰囲気下(空気中)において、500℃に設定した電気炉(アドバンテック東洋株式会社製、KM−420)で1時間加熱を行った。尚、本実施例において、酸素存在雰囲気(空気)下とは、特に空気を所定流量で供給はせず、外部の空気を取り込めるように、雰囲気温度を保てる範囲で電気炉の極一部を開放した状態として実験を行ったものである。
加熱後、サンプルを取り出し、焼結したサンプルの硬さをみるために、株式会社藤原製作所製の山中式土壌硬度計を用いて硬度を測定した。
(Examples 1 and 2, Comparative Example 1)
Calcium chloride dihydrate (Wako Pure Chemical Industries, special grade calcium chloride dihydrate) and calcium hydroxide (Okutama Kogyo, JIS special slaked lime), and sodium carbonate (Japanese A predetermined amount of plastic bag (made by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd., special grade sodium carbonate) was taken in each of the plastic bags and mixed well to make a sample, which was placed in a ceramic bakeware. Next, the sample placed in a bakeware was heated for 1 hour in an electric furnace (KM-420, manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) set at 500 ° C. in an oxygen-existing atmosphere (in air). In this embodiment, under an oxygen-existing atmosphere (air), a part of the electric furnace is opened within a range in which the ambient temperature can be maintained so that external air can be taken in without supplying air at a predetermined flow rate. The experiment was conducted under the condition.
After heating, the sample was taken out, and the hardness was measured using a Yamanaka type soil hardness meter manufactured by Fujiwara Seisakusho Co., Ltd. in order to see the hardness of the sintered sample.

硬度測定方法は、焼結して塊状となったサンプルに、前記硬度計により荷重を掛け、該サンプルが破壊されたときの荷重を硬度値とした。   In the hardness measurement method, a sample that was sintered and formed into a lump was subjected to a load by the hardness meter, and the load when the sample was broken was defined as a hardness value.

合否判定は、焼結体が一般的な加熱脱塩素化装置内での搬送による力で崩壊する硬度レベルを基準とする意味から、焼結したサンプル硬度が、40N/cm2以下となれば合格「○」とし、40N/cm2を超える場合を不合格「×」とした。 The pass / fail judgment is based on the hardness level at which the sintered body collapses due to the force of conveyance in a general heat dechlorination apparatus, and passes if the sintered sample hardness is 40 N / cm 2 or less. The case where “◯” was satisfied and the value exceeding 40 N / cm 2 was determined as “NG”.

Figure 0005023510
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表1に示したように、炭酸ナトリウム/水酸化カルシウム物質量比を0.5以上とすることにより、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は29.4N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。特に、前記物質量比を1.0とした実施例1では、サンプル硬度は4.9N/cm2まで低くなった。一方、炭酸ナトリウムを全く添加しなかった比較例1では、サンプル硬度は196N/cm2となり、不合格「×」となった。 As shown in Table 1, by setting the sodium carbonate / calcium hydroxide substance amount ratio to 0.5 or more, the sample properties were partially agglomerated, but the sample hardness was 29.4 N / cm 2 or less. In the heat dechlorination treatment apparatus, the hardness level is lower than the hardness level at which the baked and solidified material is adhered, and the result is “good”. In particular, in Example 1 in which the substance amount ratio was 1.0, the sample hardness was reduced to 4.9 N / cm 2 . On the other hand, in Comparative Example 1 in which no sodium carbonate was added, the sample hardness was 196 N / cm 2 , which was rejected “x”.

(実施例3および4、比較例2)
サンプルを加熱する際の、電気炉の設定温度を380℃とした以外は、実施例1、2および比較例1と同様の方法で、それぞれ実施例3、4および比較例2の実験を行った。
(Examples 3 and 4, Comparative Example 2)
Experiments of Examples 3 and 4 and Comparative Example 2 were performed in the same manner as in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 except that the temperature set for the electric furnace when heating the sample was 380 ° C. .

表1に示したように、雰囲気温度を380℃とした場合にも、炭酸ナトリウム/水酸化カルシウム物質量比を0.5以上とすることにより、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は19.6N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。特に、前記物質量比を1.0とした実施例3では、サンプル硬度は4.9N/cm2まで低くなった。一方、炭酸ナトリウムを全く添加しなかった比較例2では、サンプル硬度は196N/cm2となり、不合格「×」となった。 As shown in Table 1, even when the ambient temperature was set to 380 ° C., the sample property was partially agglomerated by setting the sodium carbonate / calcium hydroxide substance amount ratio to 0.5 or more. The sample hardness was 19.6 N / cm 2 or less, which was lower than the hardness level at which the sample was baked and solidified in the heat dechlorination treatment apparatus, and was a pass “◯”. In particular, in Example 3 where the substance amount ratio was 1.0, the sample hardness was reduced to 4.9 N / cm 2 . On the other hand, in Comparative Example 2 in which no sodium carbonate was added, the sample hardness was 196 N / cm 2 , which was rejected “x”.

(実施例5、比較例3)
電気炉内に窒素ガスを流入させ(2.0L/min)、還元雰囲気とした以外は実施例1および比較例1と同様の方法で、それぞれ実施例5および比較例3の実験を行った。
(Example 5, Comparative Example 3)
Experiments of Example 5 and Comparative Example 3 were performed in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, except that nitrogen gas was introduced into the electric furnace (2.0 L / min) and the atmosphere was reduced.

表1に示したように、還元雰囲気下においても、炭酸ナトリウム/水酸化カルシウム物質量比を1とした実施例5では、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は4.9N/cm2となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。一方、炭酸ナトリウムを全く添加しなかった比較例3では、サンプル硬度は196N/cm2となり、不合格「×」となった。 As shown in Table 1, in Example 5 where the sodium carbonate / calcium hydroxide substance amount ratio was 1, even in a reducing atmosphere, the sample properties were partially agglomerated, but the sample hardness was 4.9 N. / Cm 2 , which was lower than the hardness level at which the baked and solidified material was deposited in the heat dechlorination treatment apparatus, and the test was “good”. On the other hand, in Comparative Example 3 in which no sodium carbonate was added, the sample hardness was 196 N / cm 2 , which was rejected “x”.

(実施例6〜8)
飛灰処理剤として、炭酸ナトリウムの代わりに、それぞれ重炭酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社製、特級炭酸水素ナトリウム)、炭酸カリウム(和光純薬工業株式会社製、特級炭酸カリウム)或いは重炭酸カリウム(和光純薬工業株式会社製、特級炭酸水素カリウム)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、実施例6〜8の実験を行った。
(Examples 6 to 8)
As fly ash treatment agent, sodium bicarbonate (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade sodium bicarbonate), potassium carbonate (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade potassium carbonate) or potassium bicarbonate, respectively, instead of sodium carbonate Experiments of Examples 6 to 8 were performed in the same manner as in Example 1 except that Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (special grade potassium hydrogen carbonate) was used.

Figure 0005023510
Figure 0005023510

表2に示したように、飛灰処理剤として重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム或いは重炭酸カリウム何れを用いた場合にも、前記処理剤/水酸化カルシウム物質量比を1とすることで、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は14.7N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。 As shown in Table 2, even when sodium bicarbonate, potassium carbonate or potassium bicarbonate is used as the fly ash treatment agent, the sample property can be obtained by setting the treatment agent / calcium hydroxide substance amount ratio to 1. Although the sample was partially agglomerated, its sample hardness was 14.7 N / cm 2 or less, which was lower than the hardness level at which it was baked and stuck in the heat dechlorination treatment apparatus, and passed “◯”.

(実施例9および10、比較例4)
清掃工場において実際に排出された飛灰を用いて、以下のとおり実験を行った。まず、前記飛灰中の塩化カルシウムおよび水酸化カルシウム含有量を測定するために、前記飛灰10gを取り、これを100cm3の蒸留水に溶解し、1N塩酸で中和滴定(pH=9)を行った。このときの指示薬にはフェノールフタレインを用いた。中和滴定終了後の懸濁液を濾過し、濾液についてEDTAキレート滴定によるカルシウムイオンの定量を行った。
(Examples 9 and 10, Comparative Example 4)
The experiment was conducted as follows using the fly ash actually discharged in the incineration plant. First, in order to measure the content of calcium chloride and calcium hydroxide in the fly ash, 10 g of the fly ash was taken, dissolved in 100 cm 3 of distilled water, and neutralized with 1N hydrochloric acid (pH = 9). Went. Phenolphthalein was used as an indicator at this time. The suspension after neutralization titration was filtered, and the calcium ion was quantified by EDTA chelate titration of the filtrate.

その結果、飛灰10g中に、塩化カルシウム二水和物が3.4g(0.023mol)、水酸化カルシウムが1.5g(0.020mol)存在することが分かった。   As a result, it was found that 3.4 g (0.023 mol) of calcium chloride dihydrate and 1.5 g (0.020 mol) of calcium hydroxide were present in 10 g of fly ash.

このような飛灰に対して、表3に示す所定の炭酸ナトリウム/水酸化カルシウム物質量比となるように炭酸ナトリウムを添加し、混合したものをサンプルとし、陶器製の耐熱皿に入れた。次に、耐熱皿に入れた前記サンプルを、500℃に設定した電気炉(アドバンテック東洋株式会社製、KM−420)に入れ、酸素存在雰囲気(空気)として1時間加熱を行った。加熱後、サンプルを取り出し、焼結したサンプルの硬度を前記と同様にして測定した。   To such fly ash, sodium carbonate was added so as to have a predetermined sodium carbonate / calcium hydroxide substance amount ratio shown in Table 3, and the mixture was used as a sample and placed in a ceramic bakeware. Next, the sample placed in a bakeware was placed in an electric furnace (KM-420, manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) set at 500 ° C. and heated for 1 hour as an oxygen-existing atmosphere (air). After heating, the sample was taken out and the hardness of the sintered sample was measured as described above.

Figure 0005023510
Figure 0005023510

表3に示したように、炭酸ナトリウム/水酸化カルシウム物質量比を0.5以上とすることにより、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は29.4N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。特に、前記物質量比を1.0とした実施例10では、サンプル硬度は4.9N/cm2まで低くなった。一方、炭酸ナトリウムを全く添加しなかった比較例4では、サンプル硬度は196N/cm2となり、不合格「×」となった。 As shown in Table 3, by setting the sodium carbonate / calcium hydroxide substance amount ratio to 0.5 or more, the sample properties were partially agglomerated, but the sample hardness was 29.4 N / cm 2 or less. In the heat dechlorination treatment apparatus, the hardness level is lower than the hardness level at which the baked and solidified material is adhered, and the result is “good”. In particular, in Example 10 in which the substance amount ratio was 1.0, the sample hardness was reduced to 4.9 N / cm 2 . On the other hand, in Comparative Example 4 in which no sodium carbonate was added, the sample hardness was 196 N / cm 2 , which was rejected “x”.

(実施例11、12、比較例5、6)
塩化カルシウム二水和物(和光純薬工業株式会社製、特級塩化カルシウム二水和物)と水酸化カルシウム(奥多摩工業株式会社製、JIS特号消石灰)とを各々表4に示した所定量ビニール袋にとり、よく混合し、セラミック坩堝に入れた。坩堝中の混合物を、新東科学(株)製実験室用かきまぜ機BL600にセットした攪拌翼で攪拌しつつ、電気炉内の雰囲気を変化させるために、表4に示したように所定のガスまたは混合ガスを所定流量で供給しながら、380℃に設定したアドバンテック東洋(株)製電気炉KM−420で1時間加熱を行った。加熱後、サンプルを取り出し、焼結したサンプルの硬度を前記と同様にして測定した。
(Examples 11 and 12, Comparative Examples 5 and 6)
Calcium chloride dihydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade calcium chloride dihydrate) and calcium hydroxide (Okutama Kogyo Co., Ltd., JIS special name slaked lime) each shown in Table 4 in the specified amount of vinyl Taken in a bag, mixed well, and placed in a ceramic crucible. In order to change the atmosphere in the electric furnace while stirring the mixture in the crucible with the stirring blade set in the laboratory stirrer BL600 manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., a predetermined gas as shown in Table 4 was used. Alternatively, heating was performed for 1 hour in an electric furnace KM-420 manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. set at 380 ° C. while supplying a mixed gas at a predetermined flow rate. After heating, the sample was taken out and the hardness of the sintered sample was measured as described above.

Figure 0005023510
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表4に示したように、炭酸ガス雰囲気下で処理した実施例11では、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は4.9N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。また、供給する混合ガス中の窒素を体積比率で75%として還元雰囲気としつつ、飛灰処理剤として炭酸ガスを前記混合ガス中に体積比率で25%となるように供給した実施例12においても、同様にサンプル硬度は4.9N/cm2以下となり、合格「○」となった。一方、炭酸ガスを供給しなかった比較例5および比較例6では、サンプル硬度は、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着するレベルとなり、不合格「×」となった。 As shown in Table 4, in Example 11 treated in a carbon dioxide atmosphere, although the sample properties were partially agglomerated, the sample hardness was 4.9 N / cm 2 or less, and the heat dechlorination treatment apparatus The hardness level was lower than the hardness level at which baked and stuck inside, and the result was “good”. Also in Example 12, in which nitrogen in the supplied mixed gas was reduced to 75% by volume and the atmosphere was reduced, while carbon dioxide was supplied as a fly ash treatment agent in the mixed gas to 25% by volume. Similarly, the sample hardness was 4.9 N / cm 2 or less, which was a pass “◯”. On the other hand, in Comparative Example 5 and Comparative Example 6 in which carbon dioxide gas was not supplied, the sample hardness was a level at which the sample was baked and stuck in the heat dechlorination treatment apparatus, and was rejected as “x”.

(実施例13、比較例7)
実施例9で用いたものと同じ飛灰を、表5に示した所定量ビニール袋にとり、セラミック坩堝に入れた。坩堝中の飛灰を、新東科学(株)製実験室用かきまぜ機BL600にセットした攪拌翼で攪拌しつつ、表5に示したように所定のガスを所定流量で供給しながら、380℃に設定したアドバンテック東洋(株)製電気炉KM−420で1時間加熱を行った。加熱後、サンプルを取り出し、焼結したサンプルの硬度を前記と同様にして測定した。
(Example 13, Comparative Example 7)
The same amount of fly ash as that used in Example 9 was placed in a predetermined amount of plastic bag shown in Table 5 and placed in a ceramic crucible. While stirring the fly ash in the crucible with a stirring blade set in a laboratory stirrer BL600 manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., supplying a predetermined gas at a predetermined flow rate as shown in Table 5, 380 ° C. Was heated in an electric furnace KM-420 manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. for 1 hour. After heating, the sample was taken out and the hardness of the sintered sample was measured as described above.

Figure 0005023510
Figure 0005023510

表5に示したように、炭酸ガス雰囲気下で処理した実施例13では、サンプル性状は一部塊状となったものの、そのサンプル硬度は4.9N/cm2以下となり、加熱脱塩素化処理装置内で焼き固まり付着する硬度レベルを下回り、合格「○」となった。一方、酸素存在雰囲気下(空気)で処理した比較例7では、サンプル硬度は98N/cm2となり、不合格「×」となった。 As shown in Table 5, in Example 13 treated in a carbon dioxide atmosphere, although the sample properties were partially agglomerated, the sample hardness was 4.9 N / cm 2 or less, and the heat dechlorination treatment apparatus The hardness level was lower than the hardness level at which baked and stuck inside, and the result was “good”. On the other hand, in Comparative Example 7 treated in an oxygen-existing atmosphere (air), the sample hardness was 98 N / cm 2 , which was rejected “x”.

本発明に係る飛灰処理方法を実施する装置の全体構成を示す概略図Schematic which shows the whole structure of the apparatus which implements the fly ash processing method which concerns on this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 焼却排ガス流路
1a 飛灰流路
1b 排ガス流路
11 集塵機
12 搬送工程
13 加熱脱塩素化装置
14 冷却装置
21 飛灰処理剤貯蔵槽
22 炭酸ガス導入口
23 炭酸ガス排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incineration exhaust gas flow path 1a Fly ash flow path 1b Exhaust gas flow path 11 Dust collector 12 Conveyance process 13 Heat dechlorination apparatus 14 Cooling apparatus 21 Fly ash treatment agent storage tank 22 Carbon dioxide gas inlet 23 Carbon dioxide gas outlet

Claims (5)

ダイオキシン類を含有する飛灰を加熱脱塩素化処理してダイオキシン類を分解した後、冷却する飛灰処理方法であって、
アルカリ金属炭酸塩およびアルカリ金属重炭酸塩のうち少なくとも1種よりなる飛灰処理剤を、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量し、該計量結果に基づき、前記水酸化カルシウムと前記処理剤との物質量比(飛灰処理剤/水酸化カルシウム)が0.5以上となるように飛灰に添加し、飛灰中に含有される水酸化カルシウムを加熱脱塩素化装置内で前記処理剤と反応させて炭酸カルシウムとしつつ、該飛灰を脱塩素化処理した後、冷却することを特徴とする飛灰処理方法。
After decomposing dioxins by treating heating dechlorination fly ash containing dioxins, a fly ash treatment method for cooling,
A fly ash treatment agent comprising at least one of alkali metal carbonate and alkali metal bicarbonate, calcium hydroxide contained in the fly ash, and based on the measurement result, the calcium hydroxide and the treatment Is added to the fly ash so that the substance amount ratio with the agent (fly ash treatment agent / calcium hydroxide) is 0.5 or more, and the calcium hydroxide contained in the fly ash is heated in the heating dechlorination apparatus. A fly ash treatment method, wherein the fly ash is dechlorinated and then cooled while reacting with a treating agent to form calcium carbonate.
飛灰中に含有される水酸化カルシウムを計量するための飛灰サンプルを、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で採取する請求項1記載の飛灰処理方法。   The fly ash treatment method according to claim 1, wherein a fly ash sample for measuring calcium hydroxide contained in the fly ash is collected in a transport step before the fly ash is introduced into the heat dechlorination treatment apparatus. . 前記飛灰処理剤を、前記飛灰が加熱脱塩素化処理装置に導入される前の搬送工程で添加する請求項1又は2に記載の飛灰処理方法。   The fly ash treatment method according to claim 1 or 2, wherein the fly ash treatment agent is added in a transport step before the fly ash is introduced into a heat dechlorination treatment apparatus. 前記飛灰処理剤が、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムのうち少なくとも1種である請求項1〜3のいずれかに記載の飛灰処理方法。   The fly ash treatment method according to claim 1, wherein the fly ash treatment agent is at least one of sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate. 加熱脱塩素化装置内の雰囲気温度を400℃以上とする請求項1〜4のいずれかに記載の飛灰処理方法。   The fly ash treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the atmospheric temperature in the heat dechlorination apparatus is 400 ° C or higher.
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