JPH01270990A - 焼却炉の灰に含有された重金属の連続凝集法 - Google Patents

焼却炉の灰に含有された重金属の連続凝集法

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JPH01270990A
JPH01270990A JP1050968A JP5096889A JPH01270990A JP H01270990 A JPH01270990 A JP H01270990A JP 1050968 A JP1050968 A JP 1050968A JP 5096889 A JP5096889 A JP 5096889A JP H01270990 A JPH01270990 A JP H01270990A
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スー・ヨング・リー
George Benjamin Levin
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固形一般廃棄物用焼却炉で生じた灰に含まれ
ている鉛、カドミウム、水銀、クロム、銀等の重金属を
連続的に凝集し、それにより周囲環境へのかかる重金属
の溶脱を大幅に減少させ又は防止する方法に関する。
最近の報告によればアメリカ合衆国の都市は毎日410
,000を以上の廃棄物を出している。
最近まで、この固形一般廃棄物の殆どは埋立地で処分さ
れていた。しかしながら、最近かかる埋立地の多くが満
杯となり、或いは州及び連邦政府制定の環境保護法違反
や地下水源の汚染を理由として閉鎖されるにつれて利用
できる埋立地の数は減少傾向にある。
固形一般廃棄物により生じた環境保護上の問題の深刻化
を防ぐために最近では、資源の再生利用、即ち、かかる
廃棄物を焼却し、焼却により生じた熱を回収することが
注目されている。この回収した熱を用いて蒸気を発生さ
せ、これを建物の暖房、空気調和装置の運転又は発電機
のタービンの作動に利用する。
固形一般廃棄物用焼却炉に間する重大な問題は、灰の生
成にある。固形一般廃棄物用焼却炉からの灰は重金属を
含有する場合が多く、これら重金属の中には、周囲環境
に対し有害なものがある。かかる有害な重金属の周囲環
境への拡散は、環境保護局(EPA)及びこれと関連の
ある州及び地方自治体の機関によって規制されている。
従来技術としては、固形廃棄物を溶融ガラス中れについ
ては例えば米国特許第4,299.611号明細書を参
照されたい、しかしながら、かかる方法では、高価で複
雑な設備が必要であり、しかも固形廃棄物の追加に先立
ってガラスを溶融する必要がある。したがって、固形一
般廃棄物の処理技術において、固形一般廃棄物用焼却炉
で生じた灰からの重金属の溶脱を防止するための固形廃
棄物処理を一層効率的且つ連続的に行うことが望ましい
本発明は、固形一般廃棄物用焼却炉からの非凝集性の灰
をその溶融t!態まで加熱し、次に、この灰を凝集して
、水又は酸性水等の浸出液に対し不透過性の凝集物にし
、灰が含有している有毒重金属を永続的に封入する方法
に関する。処理段階は灰が焼却炉を出たときに行われる
ので、既存の焼却炉に必要な設計変更は最少限に抑えら
れる。凝集した灰は輸送及び処分が容易であり、その際
、周囲環境への悪影響は大幅に減少する。
本発明は、添付の図面に例示的に示すに過ぎない好まし
い実施例についての以下の説明から容易に理解されよう
固形一般廃棄物用焼却炉で生じる灰は典型的には、主成
分としてS + Oz、AL20ff、F e、 O、
l、及びC10、微量成分として有毒金属を含む他の物
質を含有している0通常、灰はその溶融温度以下の温度
を受けて乾燥し且つ脆い状態になっている。
本発明は、ばらばらの状態の灰の凝集と封入の両方又は
何れか一方を行う方法に関する。好ましくは、灰をその
溶融温度よりも高い温度まで直接加熱し、灰を構成する
成分のうち幾らかが溶融して凝集物を形成するようにす
る。灰をその溶融温度に等しい温度又は溶融温度よりも
高い温度まで加熱すると、灰の大部分が溶融してガラス
又はガラス状物質を生成するが、この物質は有毒金属の
溶脱を大幅に減少させる。
本発明の必須要件ではないが、添加剤を灰に混入するの
が良い、添加剤は、溶融温度を下げる種類の物質又は低
い温度で溶融する特性を有する物質であるのが良い、添
加剤は、灰と混合すると、共融混合物を生じてかかる混
合物の溶融温度を下げることになる。低い温度で溶融す
る傾向がある添加剤は簡単に溶融して灰の凝集と封入の
両方、又は何れか一方を行うことになる。これら2種類
の封入法と凝集法を単独利用又は併用できる。
灰の正確な溶融温度は、灰が含有している微量元素だけ
ではなく主成分の組成によっても決まるが、焼却炉で生
じた灰の殆どにつき、溶融温度は1150℃〜1250
℃の範囲にある。添加剤を用いるさ、溶融温度を110
0℃以下に下げることができる。
図面に示すように、本発明の方法では、固形−般廃棄物
用焼却炉で生じた乾燥法10を焼却炉11を通して耐火
物で内張りされた傾斜面12に到らしめる方法に関する
。(lJl斜面12の傾斜角は、灰が重力の作用で傾斜
面12に沿って矢印13で示す方向へ流下すると共に薄
い層を形成できるほどの角度である。補助高温ガス発生
装置114(これはプラズマトーチ又はガスバーナであ
るのが良い)が、薄い層の状態で傾斜面12に沿って滑
り落ちている灰10へ差し向けられている。灰12は、
薄い層の状態で傾斜面12に沿って滑り落ちながら加熱
領域15を通過し、補助高温ガス発生装置14により層
全体に亙り加熱されて溶融する。
溶融状態の灰10aは引き続き傾斜面12に沿凝集装置
16は湿式デスクジ中−(deslagger)である
のが良い、4を集装置16により溶融灰10aはガラス
凝集物10bになるが、このガラス凝集物10bはこれ
からの有毒重金属の溶脱を完全に無くせないまでも大幅
に減少させる。かくして、凝集状態の灰の輸送及び陸上
埋立地での処分を安全に行うことができる。
補助高温ガス発生装置14であるプラズマトーチで生じ
た熱17によりアフタバーナ室18内の温度を上昇させ
るのが良く、また、この熱は焼却炉のボイラ部分で画収
される。
薄い層の状態の灰lOは、傾斜面12に沿って流下する
ときに補助高温ガス発生装置14により薄い層の全体に
亙り加熱されるので、先ずガラスを溶融し、これに灰を
混入させ、この混合物を従来法で用いられていた複雑な
装置で搬送する必要がない。
また、乾燥法を封入物と凝集物の両方、又は何れか一方
の状態にするもう一つの方法が図面に示されている。ガ
ラス瓶又は砂のような添加剤19を、灰10が傾斜面1
2に投入される箇所の手前で、焼却炉11内にその出口
に位置した添加剤投入ボート20を介して投入する。灰
と添加剤は混ざり合って耐火物内張り傾斜面12上を下
方へ移動する。灰又は灰と添加物の混合物10は補助高
温ガス発生装置14により溶融温度よりも高い温度に加
熱される。この補助高温ガス発生装置14は好ましくは
、非常に高温のガスを発生するプラズマトーチ、或いは
天然ガス又は燃料油を用いる従来型トーチバーナである
。添加剤を用いると、溶融温度を1100°C以下に下
げることができる。
灰と添加剤の溶融混合物10は傾斜面12に沿って流下
し、次に凝集手段16内に流入するが、この凝集手段1
6は、水の入った急冷槽又は湿式デスラシャ−であるの
が良い、凝集手段16内に投入されると、灰と添加剤の
溶融混合物は凝集物10bとなるが、この凝集物10b
を当業者には周知の手段で収集する。
焼却炉で生じた灰の炭素含有量は5重量%〜lO重量%
である。未燃焼の炭素はかなりの量の熱を有するが、空
気の追加により炭素をさらに燃焼させることによってこ
の熱を利用できる。この熱をプラズマトーチ又はバーナ
からの熱に追加して灰の溶融のための熱を得ることがで
きる。
本発明によれば、灰を焼却炉から出しながら灰を連続的
に処理できるが、かかる処理方法は、バッチ式処理が行
われる従来型処理方法と比べ上記のような利点がある。
また、本発明の実施に当たり、既存の焼却炉の設計変更
が最小限に抑えられると共に設備の付設が最小限に抑え
られる。
以上、本発明を例示を目的として細部にわたって説明し
たが、かかる細部はあくまでも例示に過ぎず、言うまで
もなく、当業者であれば特許請求の範囲に記載されてい
るような本発明の精神及び範囲から速成することなく種
々の変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の好ましい方法を示す概略図である。 〔主要な参照番号の説明] 10・・・灰 10a・・−熔融した灰 11・・・焼却炉 l2・・・耐火物で内張りされた傾斜面14・・・補助
高温ガス発生装置 16・・・凝集手段 19・・・添加剤 特許出願人:ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーシヨン 代 理 人:加藤 紘一部(外1名) 凝集手代

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固形一般廃棄物用焼却炉で生じた灰に含有されて
    いる重金属を連続的に凝集して周囲環境への重金属の拡
    散を防止する方法であって、灰を焼却炉から耐火物で内
    張りされた傾斜面上に落下させて灰が傾斜面に沿って薄
    い層の状態で流下するようにし、灰が溶融状態で傾斜面
    に沿って流下するまで、補助高温ガス発生装置で薄い層
    の状態の灰をその層の厚さ全体に亙り、ほぼその溶融温
    度まで加熱し、溶融した灰を凝集装置内に落下させ、溶
    融した灰を凝集してガラス状凝集物にすることを特徴と
    する連続凝集法。
  2. (2)補助高温ガス発生装置はプラズマトーチであるこ
    とを特徴とする請求項第(1)項記載の連続凝集法。
  3. (3)凝集装置は湿式デスラジャーであることを特徴と
    する請求項第(1)項記載の連続凝集法。
  4. (4)傾斜面上への灰の落下に先立って、焼却炉内の灰
    に添加剤を添加し、添加剤と灰を混合して灰の溶融温度
    を下げることを特徴とする請求項第(1)項記載の連続
    凝集法。
  5. (5)添加剤は、砂、ガラス、石灰石、及びドロマイト
    から成る群から選択されることを特徴とする請求項第(
    4)項記載の連続凝集法。
  6. (6)灰を、ほぼ1150℃〜1250℃の温度まで加
    熱することを特徴とする請求項第(1)項記載の連続凝
    集法。
  7. (7)空気を灰に追加して灰中に存在している未燃焼の
    炭素を燃焼させ、補助高温ガス発生装置による灰の溶融
    を助ける熱を付加的に得ることを特徴とする請求項第(
    1)項記載の連続凝集法。
JP1050968A 1988-03-02 1989-03-02 焼却炉の灰に含有された重金属の連続凝集法 Pending JPH01270990A (ja)

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