JP6809915B2 - Heavy metal recovery method for incineration ash and heavy metal recovery processing system for incineration ash - Google Patents

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Description

本発明は、都市ごみ等の焼却時に発生する焼却灰から重金属を回収する方法及び焼却灰から重金属を回収するシステムに関する。 The present invention relates to a method for recovering heavy metals from incineration ash generated during incineration of municipal waste and the like, and a system for recovering heavy metals from incineration ash.

一般に、都市ごみ等の可燃性廃棄物を減容するために焼却した際の残渣である焼却灰は、そのほとんどが、薬剤処理が施された後に最終処分場で埋め立て処理されている。この焼却灰には、バグフィルタ等でごみ焼却排ガスから除去されたばいじんである飛灰が含まれるが、飛灰には、上記ごみ焼却の排ガスから凝縮固化した、蒸気圧の高い鉛、亜鉛、銅等の重金属が含まれており、これらの有用重金属類の回収を含めた焼却灰の処理方法が求められている。 In general, most of the incineration ash, which is the residue when incinerated to reduce the volume of combustible waste such as municipal waste, is landfilled at the final disposal site after being treated with chemicals. This incineration ash contains fly ash, which is a soot and dust removed from the waste incineration exhaust gas by a bag filter or the like, and the fly ash includes lead, zinc, which have a high vapor pressure and are condensed and solidified from the above waste incineration exhaust gas. Heavy metals such as copper are contained, and a method for treating incineration ash including recovery of these useful heavy metals is required.

一方、焼却灰のセメント原料化は、最終処分場の延命及び資源の有効利用の観点から、焼却灰の有効な処理方法であるが、セメント製造工程内で焼却灰から重金属を回収するのは工程が煩雑であるため、焼却灰のセメント原料化においては、重金属を回収済みの焼却灰を準備することが望まれている。 On the other hand, incineration ash as a raw material for cement is an effective treatment method for incineration ash from the viewpoint of prolonging the life of the final disposal site and effective use of resources, but recovering heavy metals from incineration ash in the cement manufacturing process is a process. Therefore, it is desired to prepare incineration ash in which heavy metals have been recovered when using incineration ash as a raw material for cement.

焼却灰から重金属を回収する方法に関しては、例えば、特許文献1には、溶融飛灰を水に懸濁し、その懸濁液を酸又はアルカリの添加によりアルカリ域の適当値にpHを調製することによって溶融飛灰中の重金属を水酸化物として沈殿させて回収する方法が開示されている。また、例えば、特許文献2には、飛灰に水を加えてリパルプした後に、中和剤を添加してpHを8.0〜11.0に調整した後、重金属含有残渣と塩類含有濾液とに固液分離する工程を含む飛灰の処理方法が開示されている。また、例えば、特許文献3には、飛灰と鉱酸からなるスラリーを中和して重金属含有殿物を生成した後に、重金属含有殿物の洗浄と鉱酸でのリパルプを行った後に再中和して、重金属産物を回収する方法が開示されている。 Regarding the method for recovering heavy metals from incineration ash, for example, Patent Document 1 states that molten fly ash is suspended in water and the suspension is adjusted to an appropriate value in the alkaline range by adding an acid or an alkali. Discloses a method of precipitating and recovering heavy metals in molten fly ash as hydroxides. Further, for example, in Patent Document 2, water is added to fly ash to repulp, and then a neutralizing agent is added to adjust the pH to 8.0 to 11.0, and then a heavy metal-containing residue and a salt-containing filtrate are used. A method for treating fly ash, which includes a step of solid-liquid separation, is disclosed. Further, for example, in Patent Document 3, after neutralizing a slurry composed of fly ash and mineral acid to produce a heavy metal-containing compound, the heavy metal-containing compound is washed and re-pulped with mineral acid, and then re-introduced. In addition, a method for recovering heavy metal products is disclosed.

特開平7−109533号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-109533 特開平8−141539号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-141339 特開2001−113242号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-11342

しかしながら、上記特許文献1〜3のような従来の方法では、重金属の回収処理で生じた多量の処理後排液を河川等に放流するに際し、水質汚濁防止上の適切な処理をしてから放流する必要があり、その廃液処理のためのコストが嵩むという問題があった。 However, in the conventional method as described in Patent Documents 1 to 3, when a large amount of post-treatment effluent generated in the heavy metal recovery treatment is discharged to a river or the like, it is discharged after being appropriately treated to prevent water pollution. There is a problem that the cost for the waste liquid treatment is increased.

そこで、本発明の目的は、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を効率よく回収することができ、重金属の回収処理後の焼却灰や処理後排液については、セメントの製造工程等で有効利用することが可能な、焼却灰の重金属回収方法及び焼却灰の重金属回収処理システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to efficiently recover useful heavy metals such as lead, zinc, and copper from incineration ash, and for incineration ash after recovery treatment of heavy metals and drainage after treatment, a cement manufacturing process. It is an object of the present invention to provide a heavy metal recovery method for incineration ash and a heavy metal recovery treatment system for incineration ash, which can be effectively used in the above.

上記課題を解決するため、本発明の焼却灰の重金属回収方法は、焼却灰にグリコールを加えてスラリーにするスラリー化工程と、前記スラリーを撹拌して焼却灰に含まれる重金属を溶出させる溶出工程と、前記重金属を溶出させた前記スラリーを固液分離する固液分離工程と、前記固液分離後の液部を中和して前記重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和工程と、前記凝集・沈殿物を固液分離により回収する回収工程とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the heavy metal recovery method for incineration ash of the present invention includes a slurrying step of adding glycol to the incineration ash to form a slurry, and an elution step of stirring the slurry to elute the heavy metals contained in the incineration ash. A solid-liquid separation step of solid-liquid separation of the slurry in which the heavy metal is eluted, and a neutralization step of neutralizing the liquid portion after the solid-liquid separation to form an agglomerate / precipitate containing the heavy metal. It is characterized by including a recovery step of recovering the agglomerated / sediment by solid-liquid separation.

本発明の焼却灰の重金属回収方法によれば、焼却灰にグリコールを加えてスラリーとし、そのスラリーを撹拌して焼却灰に含まれる重金属を溶出させた後、固液分離によりその液部を得、さらにその液部を中和して重金属を含む凝集・沈殿物を形成させて、これを固液分離により回収するので、比較的簡素な処理工程であっても、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を効率よく回収することができる。そして、重金属の回収処理後の焼却灰は、セメントクリンカ原料等として好適に利用され得る。また、重金属の回収処理で生じた処理後排液(廃グリコール)は、セメントの製造工程の燃料代替や粉砕助剤代替等として好適に利用され得る。 According to the method for recovering heavy metals in incineration ash of the present invention, glycol is added to the incineration ash to form a slurry, the slurry is stirred to elute the heavy metals contained in the incineration ash, and then the liquid portion is obtained by solid-liquid separation. Furthermore, the liquid part is neutralized to form agglomerates / precipitates containing heavy metals, which are recovered by solid-liquid separation. Therefore, even in a relatively simple treatment step, lead, zinc, from incineration ash, Useful heavy metals such as copper can be efficiently recovered. The incinerated ash after the recovery treatment of heavy metals can be suitably used as a raw material for cement clinker and the like. Further, the post-treatment effluent (waste glycol) generated in the heavy metal recovery treatment can be suitably used as a fuel substitute or a pulverizing aid substitute in the cement manufacturing process.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、前記グリコールがエチレングリコール、プロピレングリコール及びジエチレングリコールからなる群から選ばれたいずれか1種以上であることが好ましい。 In the method for recovering heavy metals from incineration ash of the present invention, it is preferable that the glycol is at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、前記グリコールの源として、該グリコールの含有量が20質量%以上であるグリコール含有組成物を用いることが好ましい。これによれば、廃不凍液(廃クーラント)等であっても有効に使用可能である。 In the method for recovering heavy metals from incinerated ash of the present invention, it is preferable to use a glycol-containing composition having a glycol content of 20% by mass or more as the source of the glycol. According to this, even waste antifreeze (waste coolant) or the like can be effectively used.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、前記固液分離工程における固液分離後の固部を回収する工程をさらに備え、その固部として回収した重金属を溶出させた焼却灰は、セメント原料としてセメントの製造工程で利用するためのものであることが好ましい。これによれば、重金属の回収処理後の焼却灰をセメントクリンカ原料等として利用することにより、資源の有効利用に資する。 The heavy metal recovery method for incinerated ash of the present invention further includes a step of recovering the solid portion after solid-liquid separation in the solid-liquid separation step, and the incinerated ash in which the heavy metal recovered as the solid portion is eluted is a cement raw material. It is preferable that it is used in the manufacturing process of cement. According to this, the incineration ash after the recovery treatment of heavy metals is used as a raw material for cement clinker, which contributes to the effective use of resources.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、前記回収工程における固液分離後の液部を回収する工程をさらに備え、その液部として回収した使用後グリコールは、燃料代替又は粉砕助剤代替としてセメントの製造工程で利用するためのものであることが好ましい。これによれば、重金属の回収処理で生じた処理後排液(廃グリコール)をセメントの製造工程で再利用することにより、資源を有効利用することができるとともに、その廃液処理のコストが抑えられる。 The heavy metal recovery method for incineration ash of the present invention further includes a step of recovering the liquid portion after solid-liquid separation in the recovery step, and the used glycol recovered as the liquid portion can be used as a fuel substitute or a pulverizing aid substitute. It is preferably intended for use in the cement manufacturing process. According to this, by reusing the post-treatment waste liquid (waste glycol) generated in the recovery treatment of heavy metals in the cement manufacturing process, resources can be effectively used and the cost of the waste liquid treatment can be suppressed. ..

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、前記溶出工程でのスラリーのpHが10以上13以下であることが好ましい。これによれば、重金属をより効果的に溶出させることができ、その結果、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を更により効率よく回収することができる。 In the method for recovering heavy metals from incinerated ash of the present invention, the pH of the slurry in the elution step is preferably 10 or more and 13 or less. According to this, heavy metals can be eluted more effectively, and as a result, useful heavy metals such as lead, zinc and copper can be recovered from the incineration ash even more efficiently.

一方、本発明のもう1つは、焼却灰とグリコールを含むスラリーを撹拌して該焼却灰から重金属を溶出させる混合撹拌装置と、重金属溶出後の焼却灰を含むスラリーを固液分離する第1固液分離装置と、前記第1固液分離装置を経て回収された液部を中和して前記重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和反応槽と、前記凝集・沈殿物を含む前記中和後の前記液部を固液分離する第2固液分離装置とを備えることを特徴とする焼却灰の重金属回収処理システムを提供するものである。 On the other hand, the other of the present invention is a mixing and stirring device that stirs a slurry containing incineration ash and glycol to elute heavy metals from the incineration ash, and a first solid-liquid separation of the slurry containing incineration ash after elution of heavy metals. The solid-liquid separator, a neutralization reaction tank that neutralizes the liquid portion recovered through the first solid-liquid separator to form an agglomerate / precipitate containing the heavy metal, and the above-mentioned including the agglomerate / precipitate. The present invention provides a heavy metal recovery treatment system for incinerated ash, which comprises a second solid-liquid separation device for solid-liquid separation of the liquid portion after neutralization.

本発明の焼却灰の重金属回収処理システムによれば、焼却灰とグリコールを含むスラリーを撹拌して該焼却灰から重金属を溶出させる混合撹拌装置と、重金属溶出後の焼却灰を含むスラリーを固液分離する第1固液分離装置と、第1固液分離装置を経て回収された液部を中和して重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和反応槽と、その中和により形成させた重金属を含む凝集・沈殿物を中和後の液部から固液分離する第2固液分離装置を備えるので、簡素な構成であっても、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を効率よく回収することができる。そして、重金属の回収処理後の焼却灰は、セメントクリンカ原料等として好適に利用され得る。また、重金属の回収処理で生じた処理後排液(廃グリコール)は、セメントの製造工程の燃料代替や粉砕助剤代替等として好適に利用され得る。 According to the heavy metal recovery treatment system for incinerated ash of the present invention, a mixing and stirring device that stirs a slurry containing incinerated ash and glycol to elute heavy metals from the incinerated ash and a slurry containing incinerated ash after heavy metal elution are solid-liquid. A first solid-liquid separation device for separation, a neutralization reaction tank for neutralizing the liquid portion recovered through the first solid-liquid separation device to form aggregates and precipitates containing heavy metals, and a neutralization reaction tank formed by neutralization thereof. Since it is equipped with a second solid-liquid separation device that solid-liquid separates aggregates and precipitates containing heavy metals from the liquid part after neutralization, useful heavy metals such as lead, zinc, and copper from incineration ash even with a simple configuration. Kinds can be collected efficiently. The incinerated ash after the recovery treatment of heavy metals can be suitably used as a raw material for cement clinker and the like. Further, the post-treatment effluent (waste glycol) generated in the heavy metal recovery treatment can be suitably used as a fuel substitute or a pulverizing aid substitute in the cement manufacturing process.

本発明の焼却灰の重金属回収処理システムにおいては、前記第1固液分離装置を経てその固部として回収した、重金属を溶出させた焼却灰を、セメント製造設備に搬送するための搬送装置をさらに備えることが好ましい。 In the heavy metal recovery processing system for incinerated ash of the present invention, a transport device for transporting the incinerated ash in which heavy metals are eluted, which has been recovered as a solid portion thereof through the first solid-liquid separation device, is further provided. It is preferable to prepare.

本発明の焼却灰の重金属回収処理システムにおいては、前記第2固液分離装置を経てその液部として回収した使用後グリコールを貯留するための貯留槽をさらに備えることが好ましい。 In the heavy metal recovery treatment system for incinerated ash of the present invention, it is preferable to further include a storage tank for storing the after-use glycol recovered as the liquid part thereof through the second solid-liquid separation device.

本発明の焼却灰の重金属回収方法によれば、焼却灰にグリコールを加えてスラリーとし、そのスラリーを撹拌して焼却灰に含まれる重金属を溶出させた後、固液分離によりその液部を得、さらにその液部を中和して重金属を含む凝集・沈殿物を形成させて、これを固液分離により回収するので、比較的簡素な処理工程であっても、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を効率よく回収することができる。そして、重金属の回収処理後の焼却灰は、セメントクリンカ原料等として好適に利用され得る。また、重金属の回収処理で生じた処理後排液(廃グリコール)は、セメントの製造工程の燃料代替や粉砕助剤代替等として好適に利用され得る。 According to the method for recovering heavy metals in incineration ash of the present invention, glycol is added to the incineration ash to form a slurry, the slurry is stirred to elute the heavy metals contained in the incineration ash, and then the liquid portion is obtained by solid-liquid separation. Furthermore, the liquid part is neutralized to form agglomerates / precipitates containing heavy metals, which are recovered by solid-liquid separation. Therefore, even in a relatively simple treatment step, lead, zinc, from incineration ash, Useful heavy metals such as copper can be efficiently recovered. The incinerated ash after the recovery treatment of heavy metals can be suitably used as a raw material for cement clinker and the like. Further, the post-treatment effluent (waste glycol) generated in the heavy metal recovery treatment can be suitably used as a fuel substitute or a pulverizing aid substitute in the cement manufacturing process.

本発明の焼却灰の重金属回収処理システムによれば、焼却灰とグリコールを含むスラリーを撹拌して該焼却灰から重金属を溶出させる混合撹拌装置と重金属溶出後の焼却灰を含むスラリーを固液分離する第1固液分離装置と、第1固液分離装置を経て回収された液部を中和して重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和反応槽と、その中和により形成させた重金属を含む凝集・沈殿物を中和後の液部から固液分離する第2固液分離装置を備えるので、簡素な構成であっても、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の有用重金属類を効率よく回収することができる。そして、重金属の回収処理後の焼却灰は、セメントクリンカ原料等として好適に利用され得る。また、重金属の回収処理で生じた処理後排液(廃グリコール)は、セメントの製造工程の燃料代替や粉砕助剤代替等として好適に利用され得る。 According to the heavy metal recovery treatment system for incinerated ash of the present invention, a mixing and stirring device that stirs a slurry containing incinerated ash and glycol to elute heavy metals from the incinerated ash and a slurry containing incinerated ash after heavy metal elution are solid-liquid separated. The first solid-liquid separator, the neutralization reaction tank that neutralizes the liquid part recovered through the first solid-liquid separator to form aggregates and precipitates containing heavy metals, and the neutralization reaction tank. Since it is equipped with a second solid-liquid separation device that solid-liquid separates aggregates and precipitates containing heavy metals from the liquid part after neutralization, useful heavy metals such as lead, zinc, and copper from incineration ash even with a simple configuration. Can be efficiently recovered. The incinerated ash after the recovery treatment of heavy metals can be suitably used as a raw material for cement clinker and the like. Further, the post-treatment effluent (waste glycol) generated in the heavy metal recovery treatment can be suitably used as a fuel substitute or a pulverizing aid substitute in the cement manufacturing process.

本発明に係る焼却灰の重金属回収処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the heavy metal recovery processing system of incineration ash which concerns on this invention.

本発明が適用される焼却灰は、都市ごみ等の可燃性廃棄物を減容するために焼却した際の残渣であり、いわゆるごみ焼却施設等で発生した燃え殻をいうが、それに限らず、例えば、バグフィルタ等の公害防止設備で排ガスから除去されたばいじんである飛灰や、焼却灰が埋設されている最終処分場より掘り起こされた焼却灰なども含む。より具体的には、重金属類の含有量(乾燥質量基準)が、例えば、鉛であれば300ppm以上、亜鉛であれば500ppm以上、及び/又は銅であれば300ppm以上である焼却灰に適用することが好ましい。焼却灰の重金属類の含有量は、例えば、一般的な蛍光X線分析のファンダメンタルパラメータ法、JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」、JIS R 5204「セメントの蛍光X線分析方法」等を準用して測定することができる。なお、一般に、焼却灰に含まれる重金属類としては、上記以外にも、カドミウム、クロム、マンガン等が挙げられる。 The incineration ash to which the present invention is applied is a residue when incinerated to reduce the volume of combustible waste such as municipal waste, and refers to cinders generated in so-called waste incineration facilities, etc., but is not limited to this, for example. Including flying ash, which is dust removed from exhaust gas by pollution control equipment such as bag filters, and incineration ash excavated from the final disposal site where incineration ash is buried. More specifically, it is applied to incineration ash having a heavy metal content (dry mass basis) of, for example, 300 ppm or more for lead, 500 ppm or more for zinc, and / or 300 ppm or more for copper. Is preferable. For the content of heavy metals in incineration ash, for example, the fundamental parameter method of general fluorescent X-ray analysis, JIS R 5202 "Chemical analysis method of Portland cement", JIS R 5204 "Fluorescent X-ray analysis method of cement", etc. It can be measured by applying it mutatis mutandis. In general, examples of heavy metals contained in incineration ash include cadmium, chromium, manganese, and the like in addition to the above.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、まず、焼却灰にグリコールを加えてスラリーにする(スラリー化工程)。 In the heavy metal recovery method for incinerated ash of the present invention, first, glycol is added to the incinerated ash to form a slurry (slurry step).

その際、焼却灰には、空き缶や針金等の金属類、ガラス類、さらには、紙や木片などの未燃物が含まれている場合があり、これらをあらかじめ除去することが好ましい。また、焼却灰は塊状物であるため、重金属回収効率の向上の観点からは、あらかじめ適当な粉砕手段や篩を用いて平均粒径を500μm以下に調整して用いることが好ましく、200μm以下に調整して用いることがより好ましい。また、この焼却灰の粒径調整作業において、並行して上記異物類の除去作業を行うのが作業効率の観点から好ましい。 At that time, the incineration ash may contain metals such as empty cans and wires, glass, and unburned materials such as paper and wood chips, and it is preferable to remove these in advance. Further, since the incinerated ash is a lump, from the viewpoint of improving the heavy metal recovery efficiency, it is preferable to adjust the average particle size to 500 μm or less by using an appropriate pulverizing means or a sieve in advance, and adjust it to 200 μm or less. It is more preferable to use it. Further, in the work of adjusting the particle size of the incinerated ash, it is preferable to perform the work of removing the foreign substances in parallel from the viewpoint of work efficiency.

グリコールとしては、グリコール類化合物に属するものであればよく、特にその種類等に制限はない。典型的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられる。グリコールは1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、グリコールは、かかる含有量が20質量%程度以上であれば、本発明に有効に使用可能である。よって、そのグリコールの源(ソース)としては、例えば、廃不凍液(廃クーラント)等のグリコール含有組成物を用いてもよい。この場合、グリコールの含有量が20質量%以上100質量%未満のものを用いることが好ましく40質量%以上100質量%未満のものを用いることがより好ましい。このような範囲のグリコール含有組成物を用いることで、廃不凍液(廃クーラント)等の有効利用を図ることができる。一方で、グリコールの含有量が上記範囲未満であると、焼却灰から鉛、亜鉛、銅等の重金属を溶出させにくい場合がある。あるいは、グリコールの源(ソース)として含水グリコールを用いることもできる。この場合、そのグリコールの含有量が20質量%以上100質量%未満のものを用いることが好ましく、20質量%以上80質量%以下のものを用いることがより好ましい。このような範囲のグリコール含有組成物を用いることで、グリコールの使用量を抑えることができると同時に、水溶性塩の形態で焼却灰に含有される鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶出が効率よく生じる。 The glycol may be any glycol that belongs to a glycol compound, and the type thereof is not particularly limited. Typically, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and the like can be mentioned. One type of glycol may be used alone, or two or more types may be used in combination. Further, the glycol can be effectively used in the present invention as long as the content is about 20% by mass or more. Therefore, as the source of the glycol, for example, a glycol-containing composition such as waste antifreeze (waste coolant) may be used. In this case, it is preferable to use a glycol having a glycol content of 20% by mass or more and less than 100% by mass, and more preferably 40% by mass or more and less than 100% by mass. By using a glycol-containing composition in such a range, effective use of waste antifreeze liquid (waste coolant) and the like can be achieved. On the other hand, if the glycol content is less than the above range, it may be difficult to elute heavy metals such as lead, zinc and copper from the incineration ash. Alternatively, hydrous glycol can be used as a source of glycol. In this case, it is preferable to use a glycol having a glycol content of 20% by mass or more and less than 100% by mass, and more preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less. By using a glycol-containing composition in such a range, the amount of glycol used can be suppressed, and at the same time, heavy metals such as lead, zinc, and copper contained in the incineration ash in the form of a water-soluble salt can be efficiently eluted. It often happens.

上記スラリー化工程における焼却灰とグリコールの割合としては、焼却灰(通常は固体状)の質量をA質量部とし、グリコール(通常は液体状)の質量(グリコール含有組成物を用いる場合は当該組成物全体の質量)をB質量部としたときの、そのA/B質量比が1/2〜1/20であることが好ましく、1/2〜1/10であることがより好ましい。焼却灰の量が上記範囲を超えると、スラリー化しにくくなると共に、焼却灰からの鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶出効率が悪くなる場合がある。グリコール(グリコール含有組成物)の量が上記範囲を超えると、重金属回収の効率がそれほど向上しない一方で、処理後排液(廃グリコール)の量が不必要に増加してしまう。 As for the ratio of incinerated ash to glycol in the above slurrying step, the mass of incinerated ash (usually solid) is A parts by mass, and the mass of glycol (usually liquid) (when a glycol-containing composition is used, the composition is concerned). The A / B mass ratio is preferably 1/2 to 1/20, and more preferably 1/2 to 1/10, when the mass of the entire object is taken as parts of B mass. If the amount of incineration ash exceeds the above range, it becomes difficult to form a slurry, and the elution efficiency of heavy metals such as lead, zinc, and copper from the incineration ash may deteriorate. If the amount of glycol (glycol-containing composition) exceeds the above range, the efficiency of heavy metal recovery is not so improved, but the amount of post-treatment effluent (waste glycol) is unnecessarily increased.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、次いで、上記スラリーを撹拌して焼却灰に含まれる鉛、亜鉛、銅等の重金属を溶出させる(溶出工程)。 In the heavy metal recovery method for incineration ash of the present invention, the slurry is then stirred to elute heavy metals such as lead, zinc and copper contained in the incineration ash (elution step).

上記溶出工程でのスラリーの温度は、5℃以上100℃以下であることが好ましく、50℃以上100℃以下であることがより好ましい。スラリーの温度が上記範囲内であれば、焼却灰の鉛、亜鉛、銅等の重金属をより効率的に溶出させることができる。一方で、スラリーの温度が5℃を下回ると、焼却灰から十分な量の重金属が溶出するのに要する時間が長時間化する場合がある。また、スラリーの温度が100℃を超える場合には、温度管理のための特別な設備が必要となる。 The temperature of the slurry in the elution step is preferably 5 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the temperature of the slurry is within the above range, heavy metals such as lead, zinc and copper in the incineration ash can be eluted more efficiently. On the other hand, if the temperature of the slurry is lower than 5 ° C., the time required for a sufficient amount of heavy metals to elute from the incineration ash may become long. Further, when the temperature of the slurry exceeds 100 ° C., special equipment for temperature control is required.

上記溶出工程でのスラリーのpHは、10以上13以下であることが好ましく、11以上13以下であることがより好ましい。スラリーのpHが上記範囲内であれば、焼却灰の鉛、亜鉛、銅等の重金属をより効率的に溶出させることができる。一方で、スラリーのpHが10を下回ると、焼却灰中の鉛、亜鉛、銅等の重金属が不溶化してしまい溶出が困難となる場合がある。通常、焼却灰は塩基性を呈するので、pH調整剤を使用しなくても前記スラリーは10以上13以下のpHとなるが、鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶出が効率的に生じる高pH域となるように苛性ソーダなどの一般的なpH調整剤を使用して、スラリーのpHを調整してもよい。この場合、苛性ソーダは水溶液として用いるのが好ましい。なお、スラリーのpHが13を超える場合には、かかるpH調整剤の使用量が過多となり、作業効率も悪くなる。 The pH of the slurry in the elution step is preferably 10 or more and 13 or less, and more preferably 11 or more and 13 or less. When the pH of the slurry is within the above range, heavy metals such as lead, zinc and copper in the incineration ash can be eluted more efficiently. On the other hand, if the pH of the slurry is lower than 10, heavy metals such as lead, zinc and copper in the incineration ash may be insolubilized and elution may be difficult. Normally, incineration ash is basic, so that the pH of the slurry is 10 or more and 13 or less without using a pH adjuster, but a high pH at which heavy metals such as lead, zinc, and copper are efficiently eluted. The pH of the slurry may be adjusted using a general pH adjuster such as caustic soda so as to be in the range. In this case, caustic soda is preferably used as an aqueous solution. If the pH of the slurry exceeds 13, the amount of the pH adjuster used will be excessive and the work efficiency will be deteriorated.

上記溶出工程におけるスラリーの撹拌時間は、15分〜150分であることが好ましく、30分〜60分であることがより好ましい。スラリーの撹拌時間が上記範囲内であれば、焼却灰の鉛、亜鉛、銅等の重金属を十分に溶出させることができる。一方で、スラリーの撹拌時間が15分未満では、焼却灰から十分な量の重金属が溶出されない場合がある。また、スラリーの撹拌時間が150分を超えると、溶出工程に要する時間が長いために重金属回収処理の作業効率が低下する。 The stirring time of the slurry in the elution step is preferably 15 minutes to 150 minutes, more preferably 30 minutes to 60 minutes. When the stirring time of the slurry is within the above range, heavy metals such as lead, zinc and copper in the incineration ash can be sufficiently eluted. On the other hand, if the stirring time of the slurry is less than 15 minutes, a sufficient amount of heavy metals may not be eluted from the incineration ash. Further, if the stirring time of the slurry exceeds 150 minutes, the work efficiency of the heavy metal recovery process is lowered because the time required for the elution step is long.

上記溶出工程におけるスラリーの撹拌のための手段は、上記スラリーを撹拌できるものであればよく、特に制限されない。例えば、撹拌装置付きの完全混合槽や回転ドラム式混合槽などの混合撹拌装置が好適に使用され得る。完全混合槽を用いる場合は、混合槽は1槽型でも複槽型(直列または並列)でもよく、回転ドラム式混合槽を用いる場合は、スラリーをそのまま撹拌してもよいし、あるいは粉砕媒体を用いてもよい。なお、スラリー撹拌のための手段は、上記スラリー化工程において、焼却灰にグリコールを加えてスラリーにするための混合撹拌手段を兼ねていてもよい。 The means for stirring the slurry in the elution step is not particularly limited as long as it can stir the slurry. For example, a mixing and stirring device such as a complete mixing tank with a stirring device or a rotary drum type mixing tank can be preferably used. When using a complete mixing tank, the mixing tank may be a single tank type or a double tank type (series or parallel), and when using a rotary drum type mixing tank, the slurry may be stirred as it is, or the pulverizing medium may be used. You may use it. The means for stirring the slurry may also serve as a mixing and stirring means for adding glycol to the incineration ash to form a slurry in the slurrying step.

上記混合撹拌装置には、スラリーを加温するための加温装置をさらに備えることができる。これにより、スラリーの温度を鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶出に最適な温度に管理することができ、焼却灰からの重金属回収処理をより効率的に行うことができる。 The mixing and stirring device may be further provided with a heating device for heating the slurry. As a result, the temperature of the slurry can be controlled to the optimum temperature for elution of heavy metals such as lead, zinc and copper, and the heavy metal recovery process from the incineration ash can be performed more efficiently.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、次いで、上記鉛、亜鉛、銅等の重金属を溶出させたスラリーを固液分離する(固液分離工程)。 In the method for recovering heavy metals from incineration ash of the present invention, the slurry in which heavy metals such as lead, zinc, and copper are eluted is then solid-liquid separated (solid-liquid separation step).

上記固液分離工程におけるスラリーの固液分離のための手段は、上記スラリーを固液分離できるものであればよく、特に制限されない。例えば、フィルタプレス、加圧ドラムフィルタ、ロールプレス、ベルトフィルタなどの汎用の固液分離装置が好適に使用され得る。ただし、固液分離性能と操作の簡便性の両観点からは、フィルタプレスや加圧ドラムフィルタのような加圧式のものがより好ましい。 The means for solid-liquid separation of the slurry in the solid-liquid separation step is not particularly limited as long as the slurry can be solid-liquid separated. For example, a general-purpose solid-liquid separator such as a filter press, a pressure drum filter, a roll press, and a belt filter can be preferably used. However, from the viewpoint of both solid-liquid separation performance and ease of operation, a pressurized type such as a filter press or a pressurized drum filter is more preferable.

上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の固部(重金属を溶出させた焼却灰)は、その固形分が50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。固形分が上記範囲未満であると、溶出させた鉛、亜鉛、銅等の重金属の分離が不十分となり、重金属回収の目的が十分に達成できない場合がある。 The solid portion (incineration ash in which heavy metals are eluted) separated by the solid-liquid separation step after the solid-liquid separation preferably has a solid content of 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more. Is more preferable. If the solid content is less than the above range, the separated heavy metals such as lead, zinc, and copper may be insufficiently separated, and the purpose of recovering the heavy metals may not be sufficiently achieved.

上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)は、その重金属濃度が高いほど、重金属の回収効率が高まるので好ましいが、具体的には、例えば、鉛又は銅についていえば1mg/L以上が好ましく、10mg/L以上がより好ましい。亜鉛についていえば5mg/L以上が好ましく、25mg/L以上がより好ましい。 The higher the concentration of heavy metals, the higher the recovery efficiency of heavy metals in the liquid part after solid-liquid separation (containing glycol and dissolved heavy metals such as lead, zinc, and copper) separated in the solid-liquid separation step. However, specifically, for lead or copper, 1 mg / L or more is preferable, and 10 mg / L or more is more preferable. Speaking of zinc, 5 mg / L or more is preferable, and 25 mg / L or more is more preferable.

上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)中の鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶存濃度の確認は、JIS K 0102「工場排水試験方法」に準じた試験で行うことができ、フレーム原子吸光法、電気加熱原子吸光法、ICP発光分光分析法、又はICP質量分析法のいずれか一つの方法を用いれば、例えば、鉛、亜鉛及び銅の全ての分析が可能である。ただし、いずれの方法を使用するにしても、分析試料の前処理が煩雑であり、さらに一般的なセメント製造工場には設置されていない分析装置を準備しなければならず、何よりもかかる濃度分析値に高い精度が要求されることはほとんどない。よって、分析操作の簡便性及び測定結果が短時間で得られる利便性の観点からは、例えば、株式会社共立理化学研究所製の「パックテスト(登録商標)」のような簡易分析方法の使用が好ましい。具体的には、この「パックテスト(登録商標)」を使用した場合、鉛については「パックテストSPK−Pb」(商品名、株式会社共立理化学研究所製)、亜鉛については「パックテストWAK−Zn」(商品名、株式会社共立理化学研究所製)、銅については「パックテストWAK−Cu」(商品名、株式会社共立理化学研究所製)などを用いて分析することができる。 Dissolved concentration of heavy metals such as lead, zinc and copper in the liquid part after solid-liquid separation (containing glycol and dissolved heavy metals such as lead, zinc and copper) separated in the solid-liquid separation step. Can be confirmed by a test according to JIS K 0102 "Factory wastewater test method", and one of the frame atomic absorption method, the electrically heated atomic absorption method, the ICP emission spectroscopic analysis method, and the ICP mass analysis method. Using the method, for example, all analysis of lead, zinc and copper is possible. However, regardless of which method is used, the pretreatment of the analysis sample is complicated, and it is necessary to prepare an analyzer that is not installed in a general cement manufacturing factory. High precision is rarely required for values. Therefore, from the viewpoint of the convenience of the analysis operation and the convenience of obtaining the measurement result in a short time, for example, the use of a simple analysis method such as "Pack Test (registered trademark)" manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd. is used. preferable. Specifically, when this "Packtest (registered trademark)" is used, "Packtest SPK-Pb" (trade name, manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd.) for lead and "Packtest WAK-" for zinc. Zn "(trade name, manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd.) and copper can be analyzed using" Packtest WAK-Cu "(trade name, manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd.).

本発明の好ましい態様においては、上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)を、上記溶出工程に使用するグリコール(もしくはグリコール含有組成物)として、再使用するようにしてもよい。上記溶出工程においてグリコール(もしくはグリコール含有組成物)を再使用し、あるいはそれを繰り返すことで、上記固液分離後の液部に含まれる鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶存濃度が高まり、本固液分離工程の後工程である中和工程及び回収工程における一作業あたりの重金属回収量を増量させることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the liquid portion after the solid-liquid separation (containing glycol and heavy metals such as lead, zinc, and copper are dissolved) separated in the solid-liquid separation step is subjected to the elution step. As the glycol (or glycol-containing composition) used in the above, it may be reused. By reusing or repeating glycol (or glycol-containing composition) in the above elution step, the dissolved concentration of heavy metals such as lead, zinc, and copper contained in the liquid part after the solid-liquid separation is increased, and this It is possible to increase the amount of heavy metal recovered per operation in the neutralization step and the recovery step, which are the subsequent steps of the solid-liquid separation step.

本発明の好ましい態様においては、また、上記固液分離工程における固液分離後の固部を回収するようにしてもよい。そして、その固部として回収した重金属を溶出させた焼却灰を、セメントクリンカ原料等としてセメントの製造工程で利用するようにしてもよい。これによれば、重金属類を含む焼却灰を原料にして、その重金属類を低減させてなるセメント原料を提供することができ、資源の有効利用に資する。 In a preferred embodiment of the present invention, the solid portion after solid-liquid separation in the solid-liquid separation step may be recovered. Then, the incinerated ash in which the heavy metal recovered as the solid part is eluted may be used as a raw material for cement clinker in the cement manufacturing process. According to this, it is possible to provide a cement raw material obtained by using incineration ash containing heavy metals as a raw material and reducing the heavy metals, which contributes to effective use of resources.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、次いで、上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)を中和して、鉛、亜鉛、銅等の重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる(中和工程)。 In the method for recovering heavy metals from incineration ash of the present invention, the liquid portion (containing glycol, lead, zinc, copper, etc.) separated in the solid-liquid separation step after the solid-liquid separation is dissolved. ) Is neutralized to form aggregates / precipitates containing heavy metals such as lead, zinc and copper (neutralization step).

上記中和工程における中和のための手段は、上記固液分離工程で分離された、上記固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)を中和できるものであればよく、特に制限されない。例えば、中和剤として酸を加えて、上記液部のpHを酸性側にシフトさせる。これにより、上記液部に溶存している鉛、亜鉛、銅等の重金属を、典型的には例えばその水酸化物等として析出、沈殿させることができ、ひいてはその重金属を含む凝集・沈殿物を形成させることができる。中和後のpHを8以上9.5以下とすることがより好ましい。一方で、pHが8を下回る場合、あるいは9.5を上回る場合では、上記重金属を含む凝集・沈殿物を効率的に形成させることが困難となる場合がある。 The means for neutralization in the neutralization step is the liquid portion after the solid-liquid separation separated in the solid-liquid separation step (containing glycol, and heavy metals such as lead, zinc, and copper are dissolved). It is not particularly limited as long as it can neutralize. For example, an acid is added as a neutralizing agent to shift the pH of the liquid portion to the acidic side. As a result, heavy metals such as lead, zinc, and copper dissolved in the liquid portion can be precipitated and precipitated as, for example, hydroxides thereof, and eventually, aggregates and precipitates containing the heavy metals can be precipitated. Can be formed. It is more preferable that the pH after neutralization is 8 or more and 9.5 or less. On the other hand, when the pH is lower than 8 or higher than 9.5, it may be difficult to efficiently form the aggregate / precipitate containing the heavy metal.

上記中和工程で用いられる酸としては、特に制限はないが、典型的には例えば、硫酸、硝酸、塩酸、酢酸、ギ酸等が挙げられる。中でも、反応速度の観点から、硫酸、硝酸、塩酸の使用が好ましく、特には、溶存カルシウムとの副生成物を生じないという観点から、硝酸、塩酸の使用がさらに好ましい。酸は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The acid used in the neutralization step is not particularly limited, but typically examples thereof include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, and formic acid. Of these, sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid are preferably used from the viewpoint of reaction rate, and nitric acid and hydrochloric acid are more preferable from the viewpoint of not producing by-products with dissolved calcium. One type of acid may be used alone, or two or more types may be used in combination.

上記中和工程における温度条件は、0℃以上40℃以下であることが好ましく、10℃以上30℃以下がより好ましい。温度条件が上記範囲内であれば、上記液部に溶存している鉛、亜鉛、銅等の重金属を、典型的には例えばその水酸化物等として、効果的に析出、沈殿させることができる。一方で、上記中和工程における温度条件が0℃を下回る場合、中和反応速度が低下して効率が低下する場合があり、さらに40℃を上回る場合では、中和剤として添加した酸の揮発によって効率が低下する場合がある。 The temperature condition in the neutralization step is preferably 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, and more preferably 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. When the temperature condition is within the above range, heavy metals such as lead, zinc, and copper dissolved in the liquid portion can be effectively precipitated and precipitated as, for example, hydroxides thereof. .. On the other hand, if the temperature condition in the neutralization step is lower than 0 ° C., the neutralization reaction rate may be lowered and the efficiency may be lowered, and if it is further higher than 40 ° C., the acid added as the neutralizing agent volatilizes. May reduce efficiency.

上記中和工程においては、中和反応の効率を高める目的で、撹拌しつつ中和を行ってもよい。その撹拌のための手段は特に制限されず、一般的な撹拌装置付きの完全混合槽や回転ドラム式混合槽などの混合撹拌装置が好適に使用され得る。 In the above neutralization step, neutralization may be performed with stirring for the purpose of increasing the efficiency of the neutralization reaction. The means for stirring is not particularly limited, and a mixing / stirring device such as a complete mixing tank with a general stirring device or a rotary drum type mixing tank can be preferably used.

上記中和工程における中和時間は、15分〜120分であることが好ましく、30分〜90分であることがより好ましい。中和時間が上記範囲内であれば、上記液部に溶存している鉛、亜鉛、銅等の重金属を、典型的には例えばその水酸化物等として、効果的に析出、沈殿させることができる。一方で、中和時間が15分未満では、中和反応が不十分となり、上記重金属を含む凝集・沈殿物を効率的に形成させることが困難となる場合がある。また、中和時間が120分を超えると、中和工程に要する時間が長いために重金属回収の作業効率が低下する。 The neutralization time in the neutralization step is preferably 15 minutes to 120 minutes, more preferably 30 minutes to 90 minutes. When the neutralization time is within the above range, heavy metals such as lead, zinc, and copper dissolved in the liquid portion can be effectively precipitated and precipitated as, for example, hydroxides thereof. it can. On the other hand, if the neutralization time is less than 15 minutes, the neutralization reaction becomes insufficient, and it may be difficult to efficiently form agglomerates / precipitates containing the heavy metals. Further, if the neutralization time exceeds 120 minutes, the work efficiency of heavy metal recovery is lowered because the time required for the neutralization step is long.

本発明の焼却灰の重金属回収方法においては、次いで、上記中和工程で形成された、上記重金属を含む凝集・沈殿物を固液分離により回収する(回収工程)。 In the heavy metal recovery method for incinerated ash of the present invention, the aggregate / precipitate containing the heavy metal formed in the neutralization step is then recovered by solid-liquid separation (recovery step).

上記回収工程において、上記重金属を含む凝集・沈殿物を回収するための手段は、かかる凝集・沈殿物を分離可能な手段であればよく、その方法は特に制限されない。例えば、フィルタプレス、加圧ドラムフィルタ、ロールプレス、ベルトフィルタなどの汎用の固液分離装置が好適に使用され得る。ただし、固液分離性能と操作の簡便性の両観点からは、フィルタプレスや加圧ドラムフィルタのような加圧式のものがより好ましい。 In the recovery step, the means for recovering the aggregate / precipitate containing the heavy metal may be any means capable of separating the aggregate / precipitate, and the method is not particularly limited. For example, a general-purpose solid-liquid separator such as a filter press, a pressure drum filter, a roll press, and a belt filter can be preferably used. However, from the viewpoint of both solid-liquid separation performance and ease of operation, a pressurized type such as a filter press or a pressurized drum filter is more preferable.

本発明の好ましい態様においては、上記回収工程における固液分離後の液部(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が回収され除かれている)を回収するようにしてもよい。そして、その液部として回収した処理後排液(廃グリコール)を、例えば、セメントクリンカの焼成工程の安定運転が確保される範囲内で燃料代替としたり、製造するセメントの塩素含有量等が品質上許容される範囲内でセメントの仕上粉砕工程での粉砕助剤の代替としたりして、再利用することができる。その際、水分含有量が80質量%程度であって、その他の成分も複合的に含有する組成物の状態であっても、必要に応じて、直接に、あるいはその全量をこれらのセメント製造工程で有効利用して処理することが可能である。よって、従来、鉱酸などを使用した焼却灰からの重金属回収処理では煩雑な作業として必須であった、重金属の回収処理で生じた多量の処理後排液について排水基準を満たすように適正化処理する作業を、省略し、あるいは少なくとも省力化することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the liquid portion (containing glycol and heavy metals such as lead, zinc and copper are recovered and removed) after solid-liquid separation in the recovery step may be recovered. Then, the post-treatment effluent (waste glycol) recovered as the liquid part can be used as a fuel substitute within the range where stable operation of the cement clinker firing process is ensured, and the chlorine content of the cement to be manufactured is of good quality. It can be reused as a substitute for a crushing aid in the finishing crushing process of cement within an allowable range. At that time, even if the composition has a water content of about 80% by mass and also contains other components in a complex manner, the cement manufacturing process directly or in whole amount thereof, if necessary. It is possible to process it by effectively using it. Therefore, in the past, heavy metal recovery treatment from incineration ash using mineral acid or the like was indispensable as a complicated work, and a large amount of post-treatment effluent generated in heavy metal recovery treatment was optimized so as to meet the wastewater standard. The work to be done can be omitted, or at least labor saving.

以下、図面を参照して、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に説明する実施形態よって、なんら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は、本発明に係る焼却灰の重金属回収処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。この実施形態に係る焼却灰の重金属回収処理システム1(以下、単に「処理システム1」という場合がある。)は、焼却灰A1の供給装置2と、グリコールないしグリコール含有組成物からなり、重金属溶出のための溶媒として用いられるグリコール類G1の供給装置3と、供給装置2から供給された焼却灰A1と供給装置3から供給されたグリコール類G1からスラリーSを生成して撹拌する混合撹拌装置4と、混合撹拌装置4から排出されたスラリーSを固液分離する第1固液分離装置5と、第1固液分離装置5を経てその固部として回収した、鉛、亜鉛、銅等の重金属を溶出させた焼却灰A2を、ロータリーキルンでのクリンカ焼成工程等のセメント製造工程へ搬送するための搬送装置6と、第1固液分離装置5から排出されたグリコール類G2(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶存している)を中和処理する中和反応槽7と、中和反応槽7から排出されたグリコール類G3(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属の凝集・沈殿物を含む)を固液分離する第2固液分離装置8と、第2固液分離装置8から排出された廃グリコール類G4(グリコールを含み、鉛、亜鉛、銅等の重金属が回収され除かれている)を溜める貯留槽である中継タンク9とを備えている。なお、本発明に係る焼却灰の重金属回収処理システムにおいては、図1に示す実施形態の構成のうち、少なくとも混合撹拌装置4、第1固液分離装置5、中和反応槽7及び第2固液分離装置8を備えることによって、最低限必要な構成を満たすこともできる。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a heavy metal recovery treatment system for incinerated ash according to the present invention. The heavy metal recovery treatment system 1 for incineration ash according to this embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “treatment system 1”) comprises a supply device 2 for incineration ash A1 and a glycol or glycol-containing composition, and elutes heavy metals. Mixing and stirring device 4 that generates and stirs slurry S from the supply device 3 of glycols G1 used as a solvent for the above, the incineration ash A1 supplied from the supply device 2, and the glycols G1 supplied from the supply device 3. And heavy metals such as lead, zinc, and copper collected as solid parts through the first solid-liquid separation device 5 for solid-liquid separation of the slurry S discharged from the mixing and stirring device 4 and the first solid-liquid separation device 5. The transport device 6 for transporting the incineration ash A2 in which the above is eluted to the cement manufacturing process such as the clinker firing step in the rotary kiln, and the glycols G2 (containing glycol and lead) discharged from the first solid-liquid separation device 5. , Zinc, heavy metals such as copper are dissolved) in the neutralization reaction tank 7, and glycols G3 (containing glycol, heavy metals such as lead, zinc, copper, etc.) discharged from the neutralization reaction tank 7 A second solid-liquid separator 8 for solid-liquid separation (including agglomerates and precipitates) and waste glycols G4 (including glycols, heavy metals such as lead, zinc, and copper) discharged from the second solid-liquid separator 8. It is provided with a relay tank 9 which is a storage tank for storing (collected and removed). In the heavy metal recovery treatment system for incinerated ash according to the present invention, among the configurations of the embodiment shown in FIG. 1, at least the mixing and stirring device 4, the first solid-liquid separation device 5, the neutralization reaction tank 7, and the second solid By providing the liquid separation device 8, the minimum required configuration can be satisfied.

図1に示す実施形態においては、その供給装置2は、ホッパーと、焼却灰A1を所定質量又は所定容量で供給するための供給機構とを有し、混合撹拌装置4に焼却灰A1を供給する。この供給装置2には、ホッパーに焼却灰A1の貯槽が付設されていてもよく、さらに、かかる貯槽の上流側に焼却灰から金属類等を除去するための異物除去設備や、焼却灰を所定の粒度にするための粉砕分級設備が付設されていてもよい。これらの異物除去設備や粉砕分級設備は、受入れた焼却灰の状態に応じて適宜に使用するようにしてもよい。供給装置2による焼却灰A1の供給方式としては、ベルト式、スクリュー式、振動式、テーブル式等が挙げられる。 In the embodiment shown in FIG. 1, the supply device 2 has a hopper and a supply mechanism for supplying the incineration ash A1 with a predetermined mass or a predetermined volume, and supplies the incineration ash A1 to the mixing and stirring device 4. .. The supply device 2 may be provided with a storage tank for incineration ash A1 in the hopper, and further, a foreign matter removing facility for removing metals and the like from the incineration ash and incineration ash are specified on the upstream side of the storage tank. A crushing and classifying facility may be provided to achieve the particle size of. These foreign matter removing equipment and crushing classification equipment may be appropriately used depending on the state of the received incineration ash. Examples of the supply method of the incinerated ash A1 by the supply device 2 include a belt type, a screw type, a vibration type, and a table type.

図1に示す実施形態においては、その供給装置3によって、保管容器中のグリコール類G1を、例えば、供給装置2による焼却灰A1の供給量(質量)の2倍〜20倍程度の質量となるように供給するようにしている。供給装置2またはグリコール類G1の保管容器には、グリコール類G1を加温するための加熱設備が付設されていてもよい。加熱設備としては、インライン型やシェル型の汎用の液体加熱用ヒーター等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the supply device 3 makes the glycols G1 in the storage container, for example, about 2 to 20 times the mass of the incinerated ash A1 supplied by the supply device 2. I am trying to supply it. The supply device 2 or the storage container for the glycols G1 may be provided with a heating facility for heating the glycols G1. As the heating equipment, an in-line type or shell type general-purpose liquid heating heater or the like may be used.

図1に示す実施形態においては、その混合撹拌装置4において、焼却灰A1とグリコール類G1を混合してスラリーSを生成する処理、並びに、そのスラリーS中の焼却灰A1から鉛、亜鉛、銅等の重金属を溶出させる処理が行われるようになっている。すなわち、かかる混合撹拌装置4は、その内部にスラリー撹拌装置として撹拌翼41が付設されており、この撹拌翼41によって、焼却灰A1とグリコール類G1を混合し、その混合によって生成されたスラリーSを撹拌することができるようにしている。撹拌翼41としては、例えば、一般的なスクリュー型のもの等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, in the mixing and stirring device 4, a process of mixing incineration ash A1 and glycols G1 to generate a slurry S, and lead, zinc, and copper from the incineration ash A1 in the slurry S. The process of eluting heavy metals such as the above is being carried out. That is, the mixing and stirring device 4 is provided with a stirring blade 41 as a slurry stirring device inside the mixing and stirring device 4, and the incineration ash A1 and glycols G1 are mixed by the stirring blade 41, and the slurry S produced by the mixing is mixed. Can be agitated. As the stirring blade 41, for example, a general screw type or the like may be used.

さらに、この実施形態の混合撹拌装置4では、その内部に加熱設備42と温度計43が付設されており、この加熱設備42によって、温度計43で測定されるスラリーSの温度を制御することができるようにしている。加熱設備42としては、例えば、散気装置を使用して排ガス等の高温ガスをスラリーS中に供給するものや、一般的な低周波誘導加熱装置等を使用すればよい。 Further, in the mixing / stirring device 4 of this embodiment, a heating facility 42 and a thermometer 43 are attached to the inside thereof, and the temperature of the slurry S measured by the thermometer 43 can be controlled by the heating facility 42. I am trying to do it. As the heating facility 42, for example, a device that supplies a high-temperature gas such as exhaust gas into the slurry S by using an air diffuser, a general low-frequency induction heating device, or the like may be used.

図1に示す実施形態においては、その第1固液分離装置5には、図示しないスラリー輸送装置によって、混合撹拌装置4から排出されたスラリーSが搬送されるようになっている。スラリー輸送装置としては、一般的なスラリー用渦巻きポンプ、ピストンポンプ、モーノポンプ等を使用すればよい。そして、搬送されたスラリーSは、この第1固液分離装置5により、重金属を溶出させた焼却灰A2と、焼却灰A1から溶出させた鉛、亜鉛、銅等の重金属が溶解している、グリコール類G2とに分離される。第1固液分離装置5としては、フィルタプレス、加圧葉状ろ過装置、スクリュープレス、ベルトプレス等の一般的なろ過装置等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the slurry S discharged from the mixing / stirring device 4 is conveyed to the first solid-liquid separation device 5 by a slurry transport device (not shown). As the slurry transport device, a general slurry pump, piston pump, mono pump, or the like may be used. Then, in the conveyed slurry S, the incineration ash A2 in which heavy metals are eluted and the heavy metals such as lead, zinc, and copper eluted from the incineration ash A1 are dissolved by the first solid-liquid separation device 5. It is separated from glycols G2. As the first solid-liquid separation device 5, a general filtration device such as a filter press, a pressurized phyllodes filtration device, a screw press, or a belt press may be used.

図1に示す実施形態においては、上記第1固液分離装置5には搬送装置6が連設されており、固液分離後の固部として回収された焼却灰A2を、ロータリーキルンでのクリンカ焼成工程等のセメント製造工程へ搬送するようにしている。搬送装置6としては、ベルトコンベアやスクリューコンベアなどの低含水粉体輸送に係る汎用の搬送装置等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, a transport device 6 is continuously provided in the first solid-liquid separation device 5, and incineration ash A2 recovered as a solid part after solid-liquid separation is clinker-fired in a rotary kiln. It is transported to the cement manufacturing process such as the process. As the transfer device 6, a general-purpose transfer device or the like related to low water content powder transportation such as a belt conveyor or a screw conveyor may be used.

図1に示す実施形態においては、上記第1固液分離装置5を経て、その固液分離後の液部として回収されたグリコール類G2が、図示しない送液装置によって、中和反応槽7に搬送されるようになっている。そのための送液装置としては、遠心ポンプ、プロペラポンプ、ロータリーポンプ等の一般的な送液ポンプを使用すればよい。そして、搬送されたグリコール類G2は、この中和反応槽7において中和される結果、グリコール類G2に溶存していた鉛、亜鉛、銅等の重金属が、典型的には例えばその水酸化物等となって析出、沈殿する。 In the embodiment shown in FIG. 1, the glycols G2 recovered as the liquid part after the solid-liquid separation through the first solid-liquid separation device 5 are brought into the neutralization reaction tank 7 by a liquid feeding device (not shown). It is designed to be transported. As the liquid feeding device for that purpose, a general liquid feeding pump such as a centrifugal pump, a propeller pump, or a rotary pump may be used. Then, as a result of the conveyed glycols G2 being neutralized in the neutralization reaction tank 7, heavy metals such as lead, zinc, and copper dissolved in the glycols G2 are typically, for example, their hydroxides. Etc., and precipitates.

また、図1に示す実施形態においては、グリコール類G2を供給装置3へ搬送するための送液管L1が設けられている。この送液管L1を通じて、グリコール類G2を供給装置3に搬送してグリコール類G1として再使用することができるようにしている。そのための送液装置としては、遠心ポンプ、プロペラポンプ、ロータリーポンプ等の一般的な送液ポンプを使用すればよい。グリコール類G2をグリコール類G1として再使用し、あるいはそれを繰り返すことで、グリコール類G2中の鉛、亜鉛、銅等の重金属の溶存濃度が高まり、以降の工程における一作業あたりの重金属の回収効率を高めることができる。 Further, in the embodiment shown in FIG. 1, a liquid feeding pipe L1 for transporting the glycols G2 to the supply device 3 is provided. The glycols G2 can be conveyed to the supply device 3 and reused as the glycols G1 through the liquid feed pipe L1. As the liquid feeding device for that purpose, a general liquid feeding pump such as a centrifugal pump, a propeller pump, or a rotary pump may be used. By reusing or repeating glycols G2 as glycols G1, the dissolved concentration of heavy metals such as lead, zinc, and copper in glycols G2 increases, and the recovery efficiency of heavy metals per operation in the subsequent steps is increased. Can be enhanced.

図1に示す実施形態においては、その中和反応槽7には、中和に用いる酸類aの保存容器71を備え、かかる酸類aを中和反応槽7に供給するための供給装置72が付設されており、中和反応槽7に酸類aの適当量が供給されるようになっている。また、中和反応槽7の内部にはpH計73が付設されており、このpH計73で測定されるグリコール類G2のpHによって、必要に応じて酸類aの中和反応槽7への供給量が制御され得る。 In the embodiment shown in FIG. 1, the neutralization reaction tank 7 is provided with a storage container 71 for the acids a used for neutralization, and a supply device 72 for supplying the acids a to the neutralization reaction tank 7 is attached. The neutralization reaction tank 7 is supplied with an appropriate amount of the acid a. Further, a pH meter 73 is attached to the inside of the neutralization reaction tank 7, and depending on the pH of the glycols G2 measured by the pH meter 73, the acids a are supplied to the neutralization reaction tank 7 as needed. The amount can be controlled.

さらに、この中和反応槽7には、槽内にグリコール類G2の撹拌装置として撹拌翼74が付設されていてもよい。この撹拌翼74によってグリコール類G2の中和反応が槽内全体で均整に行われるため、中和処理をより効率よく実施できる。撹拌翼74としては、例えば、一般的なスクリュー型のもの等を使用すればよい。 Further, the neutralization reaction tank 7 may be provided with a stirring blade 74 as a stirring device for glycols G2 in the tank. Since the neutralization reaction of glycols G2 is carried out evenly in the entire tank by the stirring blade 74, the neutralization treatment can be carried out more efficiently. As the stirring blade 74, for example, a general screw type or the like may be used.

図1に示す実施形態においては、中和処理後のグリコール類G3は、図示しない送液装置によって、第2固液分離装置8に搬送されるようになっている。そのための送液装置としては、遠心ポンプ、プロペラポンプ、ロータリーポンプ等の一般的な送液ポンプを使用すればよい。そして、搬送されたグリコール類G3は、第2固液分離装置8により、上記中和反応槽7において形成させた鉛、亜鉛、銅等の重金属を含む凝集・沈殿物と、残液である廃グリコール類G4とに分離される。第2固液分離装置8としては、フィルタプレス、加圧葉状ろ過装置、スクリュープレス、ベルトプレス等の一般的なろ過装置等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the glycols G3 after the neutralization treatment are conveyed to the second solid-liquid separation device 8 by a liquid feeding device (not shown). As the liquid feeding device for that purpose, a general liquid feeding pump such as a centrifugal pump, a propeller pump, or a rotary pump may be used. Then, the conveyed glycols G3 are agglomerates / precipitates containing heavy metals such as lead, zinc, and copper formed in the neutralization reaction tank 7 by the second solid-liquid separation device 8, and waste liquid which is a residual liquid. It is separated into glycols G4. As the second solid-liquid separation device 8, a general filtration device such as a filter press, a pressurized phyllodes filtration device, a screw press, or a belt press may be used.

図1に示す実施形態においては、上記第2固液分離装置8を経て、その固液分離後の液部として回収された廃グリコール類G4が、図示しない送液装置によって、中継タンク9に搬送されるようになっている。そのための送液装置としては、遠心ポンプ、プロペラポンプ、ロータリーポンプ等の一般的な送液ポンプを使用すればよい。そして、例えば、廃グリコール類G4のグリコールの含有量が20質量%以上の場合などには、中継タンク9を経由して、必要に応じて送液管L1を介して、グリコール類G1の供給装置3に搬送して再使用することができるようにしている。中継タンク9を経由せずに、第2固液分離装置8から直接にグリコール類G1の供給装置3に搬送して再使用してもよい。あるいは、供給装置3に搬送する前に精製処理を施してグリコールの含有量を高めたうえで、グリコール類G1の供給装置3に搬送して再使用してもよい。その精製処理の方式としては、例えば、一般的な蒸留方式等を使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, the waste glycols G4 recovered as the liquid portion after the solid-liquid separation through the second solid-liquid separation device 8 are conveyed to the relay tank 9 by a liquid feeding device (not shown). It is supposed to be done. As the liquid feeding device for that purpose, a general liquid feeding pump such as a centrifugal pump, a propeller pump, or a rotary pump may be used. Then, for example, when the glycol content of the waste glycols G4 is 20% by mass or more, the glycols G1 supply device is passed through the relay tank 9 and, if necessary, the liquid feed pipe L1. It can be transported to 3 and reused. The glycols G1 may be directly transported from the second solid-liquid separation device 8 to the glycols G1 supply device 3 and reused without passing through the relay tank 9. Alternatively, it may be subjected to a purification treatment before being transported to the supply device 3 to increase the glycol content, and then transported to the supply device 3 of the glycols G1 for reuse. As the method of the purification treatment, for example, a general distillation method or the like may be used.

また、廃グリコール類G4はセメントの製造工程において再利用することができる。例えば、再利用の用途の1つとして、セメントクリンカの焼成用燃料の代替が挙げられる。これは、グリコール類G4が有する引火性を利用するものである。その際、水分含有量が80質量%程度であって、その他の成分も複合的に含有する組成物の状態であっても、セメントクリンカの焼成用燃料の代替として有効に再利用が可能である。 In addition, the waste glycols G4 can be reused in the cement manufacturing process. For example, one of the uses for reuse is the replacement of cement clinker firing fuel. This utilizes the flammability of the glycols G4. At that time, even if the composition has a water content of about 80% by mass and also contains other components in a complex manner, it can be effectively reused as a substitute for the firing fuel of cement clinker. ..

さらに、グリコール類G4の再利用に関する他の用途として、セメントの仕上粉砕工程での粉砕助剤の代替用途が挙げられる。通常、粉砕効率の向上を目的として、セメントの仕上粉砕工程ではジエチレングリコール等の粉砕助剤が、セメントクリンカと石こうの合計量100質量部に対して0.01〜0.05質量部添加されている。この粉砕助剤には、例えば、特開2009−78953号公報に開示されているように、エチレングリコールとジエチレングリコールの混合物等、広くグリコール類含有組成物が使用可能である。その際、水分含有量が80質量%程度であって、その他の成分も複合的に含有する組成物の状態であっても、セメントの仕上粉砕工程での粉砕助剤の代替として有効に再利用が可能である。 Furthermore, as another application for the reuse of glycols G4, there is an alternative application of a pulverizing aid in the finishing pulverization step of cement. Usually, for the purpose of improving crushing efficiency, 0.01 to 0.05 parts by mass of a crushing aid such as diethylene glycol is added to 100 parts by mass of the total amount of cement clinker and gypsum in the finishing crushing step of cement. .. As this pulverizing aid, for example, as disclosed in JP-A-2009-78953, a wide range of glycol-containing compositions such as a mixture of ethylene glycol and diethylene glycol can be used. At that time, even if the composition has a water content of about 80% by mass and also contains other components in a complex manner, it can be effectively reused as a substitute for a pulverizing aid in the finishing pulverization step of cement. Is possible.

なお、図1に示す実施形態においては、グリコール類G4をセメント製造設備に搬送するための送液管L2が設けられている。すなわち、その送液管L2を通じて、グリコール類G4がクリンカ焼成工程等のセメント製造工程がなされる施設へ搬送されるようになっている。そのための送液装置としては、遠心ポンプ、プロペラポンプ、ロータリーポンプ等の一般的な送液ポンプを使用すればよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, a liquid feeding pipe L2 for transporting the glycols G4 to the cement manufacturing facility is provided. That is, the glycols G4 are transported to a facility where a cement manufacturing process such as a clinker firing process is performed through the liquid feeding pipe L2. As the liquid feeding device for that purpose, a general liquid feeding pump such as a centrifugal pump, a propeller pump, or a rotary pump may be used.

以上説明したように、従来、鉱酸などを使用した焼却灰からの重金属回収処理では、工程で発生する多量の処理後排液を適正化処理する必要があったのに対し、本発明では、重金属回収処理の溶媒としてグリコールを用いるので、重金属回収処理後の処理後排液(廃グリコール)は、必要に応じてその全量をセメントの製造工程で有効利用することが可能である。よって、従来、煩雑な作業として必須であった、重金属の回収処理で生じた多量の処理後排液について排水基準を満たすように適正化処理する作業を、省略し、あるいは少なくとも省力化することができる。 As described above, in the conventional heavy metal recovery treatment from incineration ash using mineral acid or the like, it has been necessary to optimize a large amount of post-treatment effluent generated in the process, whereas in the present invention, Since glycol is used as the solvent for the heavy metal recovery treatment, the entire amount of the post-treatment effluent (waste glycol) after the heavy metal recovery treatment can be effectively used in the cement manufacturing process, if necessary. Therefore, it is possible to omit, or at least save labor, the work of optimizing the large amount of post-treatment effluent generated in the heavy metal recovery process so as to meet the wastewater standard, which has been indispensable as a complicated work in the past. it can.

本発明により得られた重金属は、様々な用途に用いられる重金属原料として、非常に有用である。なお、回収された重金属は、典型的には例えばその水酸化物等の形態であり、あるいは目的とする重金属以外の他の成分も複合的に含有する場合もあるので、必要に応じてこれを更に、洗浄、分別、精錬等の処理を施して、精製原料と成してもよいことは勿論である。 The heavy metal obtained by the present invention is very useful as a heavy metal raw material used for various purposes. The recovered heavy metal is typically in the form of, for example, a hydroxide thereof, or may contain components other than the target heavy metal in a complex manner. Therefore, this may be added as necessary. Further, of course, it may be subjected to treatments such as washing, sorting and refining to obtain a refined raw material.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

<試験例1>
上記に説明した処理システム1による試験を行った。具体的には、以下のようにして試験を行った。
<Test Example 1>
The test was performed by the processing system 1 described above. Specifically, the test was conducted as follows.

焼却灰A1としては、蛍光X線分析(乾燥質量基準)でのPbO量が0.19質量%、ZnO量が1.26質量%、及びCuO量が0.10質量%であるごみ焼却施設からの焼却灰であって、これを、異物除去後に粉砕分級処理を行って500μmふるいを全通したものを調製して用い、グリコール類G1としては、エチレングリコールを使用した。 The incineration ash A1 is from a waste incineration facility in which the amount of PbO in fluorescent X-ray analysis (based on dry mass) is 0.19% by mass, the amount of ZnO is 1.26% by mass, and the amount of CuO is 0.10% by mass. The incinerated ash of No. 1 was prepared and used by subjecting it to pulverization and classification after removing foreign substances and passing through a 500 μm sieve, and ethylene glycol was used as the glycols G1.

下記表1に示す溶媒の構成、温度、pH、溶媒/焼却灰の質量比の各条件で、生成したスラリーSを60分間撹拌した後、第1固液分離装置5としてフィルタプレスを使用して固液分離し、その液部としてグリコール類G2を、その固部として焼却灰A2を、それぞれを回収した。 After stirring the produced slurry S for 60 minutes under each condition of the solvent composition, temperature, pH, and mass ratio of solvent / incineration ash shown in Table 1 below, a filter press was used as the first solid-liquid separation device 5. Solid-liquid separation was performed, and glycols G2 were recovered as the liquid part, and incineration ash A2 was recovered as the solid part.

得られたグリコール類G2のpHを、中和剤として硝酸を使用してpH9に調整し、下記表1に示す所定温度及び所定時間の各条件で中和処理を行なって、凝集・沈殿物が生じたグリコール類G3を得た後、かかるグリコール類G3を第2固液分離装置8としてフィルタプレスを使用して固液分離し、その液部として廃グリコール類G4を、その固部として重金属を含む凝集・沈殿物を、それぞれを回収した。 The pH of the obtained glycols G2 was adjusted to pH 9 using nitric acid as a neutralizing agent, and the neutralization treatment was carried out under the respective conditions of the predetermined temperature and the predetermined time shown in Table 1 below to obtain aggregates and precipitates. After obtaining the generated glycols G3, the glycols G3 are solid-liquid separated using a filter press as the second solid-liquid separator 8, and waste glycols G4 is used as the liquid part and heavy metal is used as the solid part. Each of the agglomerates and precipitates contained was collected.

上記で得られた焼却灰A2について、乾燥処理後に蛍光X線分析を行って鉛、亜鉛及び銅の含有量を確認した。また、別途、上記で得られた廃グリコール類G4について、ICP発光分光分析法を用いて廃グリコール類G4中に溶存する鉛、亜鉛及び銅を分析した。その結果、全ての試料で、廃グリコール類G4中には鉛、亜鉛及び銅は微少量しか検出されず、中和処理及びその後の固液分離により、グリコール類G2に溶存していた鉛、亜鉛及び銅のほぼ全量が回収できたと判断された。すなわち、焼却灰A1と焼却灰A2の差分量が、鉛、亜鉛及び銅の回収量であるとみなすことができた。その結果を表2に示す。 The incineration ash A2 obtained above was subjected to fluorescent X-ray analysis after the drying treatment to confirm the contents of lead, zinc and copper. Separately, with respect to the waste glycols G4 obtained above, lead, zinc and copper dissolved in the waste glycols G4 were analyzed by using ICP emission spectroscopy. As a result, in all the samples, only a very small amount of lead, zinc and copper was detected in the waste glycols G4, and lead and zinc dissolved in the glycols G2 by the neutralization treatment and the subsequent solid-liquid separation. And it was judged that almost all of the copper could be recovered. That is, the difference between the incineration ash A1 and the incineration ash A2 could be regarded as the amount of lead, zinc, and copper recovered. The results are shown in Table 2.

表2に示すように、スラリー化の溶媒として100%エチレングリコールを用いた実施例1、2では、鉛、亜鉛又は銅の回収率は全てが50%を超えており、50%エチレングリコールを用いた実施例3においても、少なくとも45%以上の回収率が得られ、20%エチレングリコールを用いた実施例4、5においても、少なくとも30%以上の回収率が得られた。この回収率は、溶媒に水を用いた比較例1に対して、特に銅と亜鉛が格段に優れていた。これは、水に対して不溶性の形態で焼却灰に含まれている鉛、亜鉛又は銅を、グリコールを少なくとも含む溶媒を使用することでより効率的に溶出させることができたためであると考えられた。
また、実施例4と5の比較から、焼却灰からの鉛、亜鉛又は銅の溶出効果はpHが高いほど良好であり、さらに、実施例1と2の比較から、そのpHの効果は、グリコール使用量を増量することで代替可能であることが明らかとなった。よって、使用可能なグリコールの量や、あるいはセメント製造工程で処理可能なグリコールの量に応じて、スラリーのpHを調整することにより、グリコールの使用量を最適化することが可能であると考えられた。
As shown in Table 2, in Examples 1 and 2 in which 100% ethylene glycol was used as the solvent for slurrying, the recovery rates of lead, zinc or copper all exceeded 50%, and 50% ethylene glycol was used. In Example 3 as well, a recovery rate of at least 45% or more was obtained, and in Examples 4 and 5 using 20% ethylene glycol, a recovery rate of at least 30% or more was obtained. This recovery rate was significantly superior to that of Comparative Example 1 in which water was used as the solvent, especially in copper and zinc. It is considered that this is because lead, zinc or copper contained in the incineration ash in a form insoluble in water could be eluted more efficiently by using a solvent containing at least glycol. It was.
Further, from the comparison of Examples 4 and 5, the elution effect of lead, zinc or copper from the incineration ash is better as the pH is higher, and further, from the comparison of Examples 1 and 2, the effect of the pH is glycol. It became clear that it can be replaced by increasing the amount used. Therefore, it is considered that the amount of glycol used can be optimized by adjusting the pH of the slurry according to the amount of glycol that can be used or the amount of glycol that can be processed in the cement manufacturing process. It was.

1 焼却灰の重金属回収処理システム
2 焼却灰A1の供給装置
3 グリコール類G1の供給装置
4 混合撹拌装置
5 第1固液分離装置
6 搬送装置
7 中和反応槽
8 第2固液分離装置
9 中継タンク
41 撹拌翼
42 加熱設備
43 温度計
71 酸類aの保存容器
72 酸類aの供給装置
73 pH計
74 撹拌翼
A1 焼却灰(重金属回収処理前)
A2 焼却灰(重金属回収処理後)
G1 グリコール類(溶媒)
G2 グリコール類(重金属溶存)
G3 グリコール類(重金属殿物含有)
G4 廃グリコール類(重金属殿物分離後)
S スラリー
L1 送液管(供給装置3への送液用)
L2 送液管(セメント製造設備への送液用)
1 Heavy metal recovery processing system for incinerated ash 2 Supply device for incineration ash A1 3 Supply device for glycols G1 4 Mixing and stirring device 5 First solid-liquid separation device 6 Conveyor device 7 Neutralization reaction tank 8 Second solid-liquid separation device 9 Relay Tank 41 Stirring blade 42 Heating equipment 43 Thermometer 71 Storage container for acids a 72 Supply device for acids a 73 pH meter 74 Stirring blade A1 Incineration ash (before heavy metal recovery treatment)
A2 Incineration ash (after heavy metal recovery treatment)
G1 glycols (solvent)
G2 glycols (dissolved heavy metals)
G3 glycols (containing heavy metal deposits)
G4 waste glycols (after separation of heavy metal deposits)
S Slurry L1 Liquid supply pipe (for liquid supply to supply device 3)
L2 liquid supply pipe (for liquid supply to cement manufacturing equipment)

Claims (7)

焼却灰にグリコールを加えてスラリーにするスラリー化工程と、
前記スラリーを撹拌して焼却灰に含まれる重金属を溶出させる溶出工程と、
前記重金属を溶出させた前記スラリーを固液分離する固液分離工程と、
前記固液分離後の液部を中和して前記重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和工程と、
前記凝集・沈殿物を固液分離により回収する回収工程とを備え
前記グリコールの源として、該グリコールの含有量が20質量%以上であるグリコール含有組成物を用いることを特徴とする焼却灰の重金属回収方法。
Slurry process by adding glycol to incineration ash to make a slurry,
An elution step in which the slurry is stirred to elute heavy metals contained in incineration ash, and
A solid-liquid separation step of solid-liquid separation of the slurry in which the heavy metal is eluted, and
A neutralization step of neutralizing the liquid portion after the solid-liquid separation to form an agglomerate / precipitate containing the heavy metal.
It is provided with a recovery step of recovering the agglomerate / precipitate by solid-liquid separation .
As a source of the glycol, the heavy metal recovery method of the ash content of the glycol is characterized in that there use a glycol-containing composition is at least 20 mass%.
請求項1に記載の焼却灰の重金属回収方法において、
前記グリコールがエチレングリコール、プロピレングリコール及びジエチレングリコールからなる群から選ばれたいずれか1種以上であることを特徴とする焼却灰の重金属回収方法。
In the method for recovering heavy metals from incineration ash according to claim 1.
A method for recovering heavy metals from incineration ash, wherein the glycol is at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol.
請求項1又は請求項2に記載の焼却灰の重金属回収方法において、
前記固液分離工程における固液分離後の固部を回収する工程をさらに備え、その固部として回収した重金属を溶出させた焼却灰は、セメント原料としてセメントの製造工程で利用するためのものであることを特徴とする焼却灰の重金属回収方法。
In the method for recovering heavy metals from incineration ash according to claim 1 or 2 .
The incineration ash obtained by eluting the heavy metal recovered as the solid part is further provided with a step of recovering the solid part after the solid-liquid separation in the solid-liquid separation step, and is used as a cement raw material in the cement manufacturing process. A method for recovering heavy metals from incineration ash, which is characterized by being present.
請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の焼却灰の重金属回収方法において、
前記回収工程における固液分離後の液部を回収する工程をさらに備え、その液部として回収した使用後グリコールは、燃料代替又は粉砕助剤代替としてセメントの製造工程で利用するためのものであることを特徴とする焼却灰の重金属回収方法。
In the method for recovering heavy metals from incineration ash according to any one of claims 1 to 3 .
A step of recovering the liquid part after solid-liquid separation in the recovery step is further provided, and the used glycol recovered as the liquid part is to be used in the cement manufacturing process as a substitute for fuel or a pulverizing aid. A method for recovering heavy metals from incineration ash.
請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の焼却灰の重金属回収方法において、
前記溶出工程でのスラリーのpHが10以上13以下であることを特徴とする焼却灰の重金属回収方法。
In the method for recovering heavy metals from incineration ash according to any one of claims 1 to 4 .
A method for recovering heavy metals from incinerated ash, wherein the pH of the slurry in the elution step is 10 or more and 13 or less.
焼却灰とグリコールを含むスラリーを撹拌して該焼却灰から重金属を溶出させる混合撹拌装置と、
重金属溶出後の焼却灰を含むスラリーを固液分離する第1固液分離装置と、
前記第1固液分離装置を経て回収された液部を中和して前記重金属を含む凝集・沈殿物を形成させる中和反応槽と、
前記凝集・沈殿物を含む前記中和後の前記液部を固液分離する第2固液分離装置と
前記第2固液分離装置を経てその液部として回収した使用後グリコールを貯留するための貯留槽とを備えることを特徴とする焼却灰の重金属回収処理システム。
A mixing and stirring device that stirs a slurry containing incineration ash and glycol to elute heavy metals from the incineration ash.
The first solid-liquid separation device that solid-liquid separates the slurry containing incineration ash after elution of heavy metals,
A neutralization reaction tank that neutralizes the liquid portion recovered through the first solid-liquid separator to form an agglomerate / precipitate containing the heavy metal.
A second solid-liquid separation device that solid-liquid separates the neutralized liquid portion containing the agglomerates / precipitates .
A heavy metal recovery treatment system for incinerated ash, which comprises a storage tank for storing after-use glycol recovered as a liquid portion thereof through the second solid-liquid separation device .
請求項に記載の焼却灰の重金属回収処理システムにおいて、
前記第1固液分離装置を経てその固部として回収した、重金属を溶出させた焼却灰を、セメント製造設備に搬送するための搬送装置をさらに備えることを特徴とする焼却灰の重金属回収処理システム。
In the heavy metal recovery processing system for incinerated ash according to claim 6 .
A heavy metal recovery processing system for incinerated ash, which further comprises a transport device for transporting incineration ash in which heavy metals are eluted, which has been recovered as a solid portion thereof through the first solid-liquid separation device, to a cement manufacturing facility. ..
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