JPH0557267A - 焼却灰の固化方法 - Google Patents
焼却灰の固化方法Info
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- JPH0557267A JPH0557267A JP3219837A JP21983791A JPH0557267A JP H0557267 A JPH0557267 A JP H0557267A JP 3219837 A JP3219837 A JP 3219837A JP 21983791 A JP21983791 A JP 21983791A JP H0557267 A JPH0557267 A JP H0557267A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰を、
低コストで容易に固化する。 【構成】 焼却灰に３〜２０重量％の水を加えて、非加
熱下、１００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 で１秒〜３０分加圧
して固化させる。 【効果】 加圧時に加熱を必要としない。結合のための
薬剤が不要。このため、材料コスト、エネルギーコス
ト、設備コストの低廉化が図れる。固化体容積の減容化
にも有効。
低コストで容易に固化する。 【構成】 焼却灰に３〜２０重量％の水を加えて、非加
熱下、１００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 で１秒〜３０分加圧
して固化させる。 【効果】 加圧時に加熱を必要としない。結合のための
薬剤が不要。このため、材料コスト、エネルギーコス
ト、設備コストの低廉化が図れる。固化体容積の減容化
にも有効。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焼却灰の固化方法に係
り、特に都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰を低コ
ストで固化させることができ、低容量の固化体を得るこ
とができる焼却灰の固化方法に関するものである。
り、特に都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰を低コ
ストで固化させることができ、低容量の固化体を得るこ
とができる焼却灰の固化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰
（焼却残渣及び飛灰）は、これをそのまま埋立地に廃棄
すると、風による灰の飛散、含有される有害物質の浸出
水への溶出等の問題が生起する。このため、焼却灰は適
当な固化処理を施し、固化体として投棄されている。
（焼却残渣及び飛灰）は、これをそのまま埋立地に廃棄
すると、風による灰の飛散、含有される有害物質の浸出
水への溶出等の問題が生起する。このため、焼却灰は適
当な固化処理を施し、固化体として投棄されている。
【０００３】従来、焼却灰の固化方法としては、次のよ
うな方法がある。 コンクリート固化法 焼却灰にセメントを結合材として混練し、成形する。 アスファルト固化法 焼却灰の表面をアスファルトで被覆して加圧成形する。 プラスチック固化法 焼却灰と廃プラスチックとを混練、成形する。 焼結固化法 焼却灰と廃水処理汚泥とともに焼結する。
うな方法がある。 コンクリート固化法 焼却灰にセメントを結合材として混練し、成形する。 アスファルト固化法 焼却灰の表面をアスファルトで被覆して加圧成形する。 プラスチック固化法 焼却灰と廃プラスチックとを混練、成形する。 焼結固化法 焼却灰と廃水処理汚泥とともに焼結する。
【０００４】 溶融固化法 焼却灰を加熱溶融した後、冷却固化する。 岩石固化法 焼却灰にＮａＯＨ等のアルカリ水溶液を加えて加熱加圧
する。
する。
【０００５】上記固化法のうち、現在、最も多く採用さ
れている固化法はセメント固化法であり、セメント固化
法のうちでもパンペレタイザー成形法が主流を占めてい
る。
れている固化法はセメント固化法であり、セメント固化
法のうちでもパンペレタイザー成形法が主流を占めてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の固化法のう
ち、セメント固化法以外の方法は加熱、焼成のためのエ
ネルギーコスト及び設備コストが高くつくという欠点が
ある。また、セメント固化法、アスファルト固化法、岩
石固化法は、固化のための結合剤等として、セメント、
アスファルト、アルカリ等の薬剤を必要とするため、材
料コストが高くつくという欠点がある。また、セメント
固化法では、セメントを配合することから、その分固化
体の容積の増大を招くという欠点がある。因みに、セメ
ント固化法は、一般に、焼却灰に対して１０〜３０重量
％のセメント及び１０〜３０重量％の水を加え、常温、
４０〜５０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下固化させる。このよう
に、多量のセメントを混ぜることから、固化体の容積は
相当に大きくなる。また、岩石固化法では、焼却灰に対
して１０〜１５重量％のＮａＯＨ水溶液を加えて２５０
〜３００℃、２００〜３００ｋｇ／ｃｍ2 で加熱加圧す
る。この方法では、固化体の容積は比較的小さいものの
設備コスト、エネルギーコスト、薬剤コストの面で難が
ある。
ち、セメント固化法以外の方法は加熱、焼成のためのエ
ネルギーコスト及び設備コストが高くつくという欠点が
ある。また、セメント固化法、アスファルト固化法、岩
石固化法は、固化のための結合剤等として、セメント、
アスファルト、アルカリ等の薬剤を必要とするため、材
料コストが高くつくという欠点がある。また、セメント
固化法では、セメントを配合することから、その分固化
体の容積の増大を招くという欠点がある。因みに、セメ
ント固化法は、一般に、焼却灰に対して１０〜３０重量
％のセメント及び１０〜３０重量％の水を加え、常温、
４０〜５０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下固化させる。このよう
に、多量のセメントを混ぜることから、固化体の容積は
相当に大きくなる。また、岩石固化法では、焼却灰に対
して１０〜１５重量％のＮａＯＨ水溶液を加えて２５０
〜３００℃、２００〜３００ｋｇ／ｃｍ2 で加熱加圧す
る。この方法では、固化体の容積は比較的小さいものの
設備コスト、エネルギーコスト、薬剤コストの面で難が
ある。
【０００７】このように、従来の固化法は、いずれもコ
スト面或いは固化体容積の面などで欠点を有し、その改
良が望まれている。
スト面或いは固化体容積の面などで欠点を有し、その改
良が望まれている。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、エネ
ルギーコスト、薬材コスト等の低廉化、固化体の減容化
を可能とする焼却灰の固化方法を提供することを目的と
する。
ルギーコスト、薬材コスト等の低廉化、固化体の減容化
を可能とする焼却灰の固化方法を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の焼却灰の固化
方法は、都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰に、水
を該焼却灰に対して３〜２０重量％加えて混練し、混練
物を非加熱下、圧力１００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 で１秒
〜３０分間加圧することにより固化させることを特徴と
する。
方法は、都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰に、水
を該焼却灰に対して３〜２０重量％加えて混練し、混練
物を非加熱下、圧力１００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 で１秒
〜３０分間加圧することにより固化させることを特徴と
する。
【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明において固化処理対象とする焼却灰
は、都市ごみ焼却灰であって、特に、燃焼ガスに同伴し
て排出され、排ガス処理装置にてサイクロン、バグフィ
ルター、電気集塵機（ＥＰ）等の捕集手段で捕集された
飛灰（粉末状）が好適である。
は、都市ごみ焼却灰であって、特に、燃焼ガスに同伴し
て排出され、排ガス処理装置にてサイクロン、バグフィ
ルター、電気集塵機（ＥＰ）等の捕集手段で捕集された
飛灰（粉末状）が好適である。
【００１２】本発明においては、このような焼却灰に、
焼却灰重量の３〜２０重量％の水を加えて混練する。こ
の水の量が３重量％未満でも２０重量％を超えても、十
分な強度を有する固化体は得られない。
焼却灰重量の３〜２０重量％の水を加えて混練する。こ
の水の量が３重量％未満でも２０重量％を超えても、十
分な強度を有する固化体は得られない。
【００１３】焼却灰に所定量の水を加え混練して得られ
た混練物は、加熱を行なうことなく、常温にて、１００
〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１秒〜３０分加圧して固
化体とする。この加圧力が１００ｋｇ／ｃｍ2 未満或い
は加圧時間が１秒未満では、十分な強度を有する固化体
が得られず、加圧力が５００ｋｇ／ｃｍ2 を超えたり、
加圧時間が３０分を超えても強度向上効果に差異はな
く、処理コストの高騰、処理時間の増大を招き、好まし
くない。
た混練物は、加熱を行なうことなく、常温にて、１００
〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１秒〜３０分加圧して固
化体とする。この加圧力が１００ｋｇ／ｃｍ2 未満或い
は加圧時間が１秒未満では、十分な強度を有する固化体
が得られず、加圧力が５００ｋｇ／ｃｍ2 を超えたり、
加圧時間が３０分を超えても強度向上効果に差異はな
く、処理コストの高騰、処理時間の増大を招き、好まし
くない。
【００１４】本発明の方法に従って混練物を加圧する
際、焼却灰が水を添加することにより発熱するものであ
る場合には、 （１） 当該混練物を冷却する或いは混練しながら徐々
に冷却するなどして外気温度＋１０℃以下に冷却した
後、加圧する。 （２） 焼却灰を水を添加する前にあらかじめ４００℃
以上で１分以上加熱処理した後、混練し加圧する。のい
ずれかの方法によることが望ましい。これにより、固化
体は発熱による固化体の強度低下を防いで、高強度で安
定した固化体を得ることができる。
際、焼却灰が水を添加することにより発熱するものであ
る場合には、 （１） 当該混練物を冷却する或いは混練しながら徐々
に冷却するなどして外気温度＋１０℃以下に冷却した
後、加圧する。 （２） 焼却灰を水を添加する前にあらかじめ４００℃
以上で１分以上加熱処理した後、混練し加圧する。のい
ずれかの方法によることが望ましい。これにより、固化
体は発熱による固化体の強度低下を防いで、高強度で安
定した固化体を得ることができる。
【００１５】なお、水を添加することにより発熱する焼
却灰としては、ＣａＯ及び／又はＣａＣｌ2 を多量、例
えば５重量％以上含有する焼却灰、具体的にはバグフィ
ルター灰が挙げられる。因みに、消石灰噴霧をしていな
いＥＰ灰などはＣａＯ、ＣａＣｌ2 分が少なく、発熱が
起きることはない。
却灰としては、ＣａＯ及び／又はＣａＣｌ2 を多量、例
えば５重量％以上含有する焼却灰、具体的にはバグフィ
ルター灰が挙げられる。因みに、消石灰噴霧をしていな
いＥＰ灰などはＣａＯ、ＣａＣｌ2 分が少なく、発熱が
起きることはない。
【００１６】
【作用】焼却灰に所定量の水を加えて、所定の加圧条件
で加圧するのみで、加熱を行なうことなく、十分に実用
レベルの固化体を得ることができる。本発明では、水を
加えるのみで、結合のための薬剤が不要である。その
上、セメント固化法のように、固化のための添加物を加
えないため、得られる固化体の減容化が図れる。
で加圧するのみで、加熱を行なうことなく、十分に実用
レベルの固化体を得ることができる。本発明では、水を
加えるのみで、結合のための薬剤が不要である。その
上、セメント固化法のように、固化のための添加物を加
えないため、得られる固化体の減容化が図れる。
【００１７】因みに、従来の固化法と、本発明による固
化法について、固化性能やコスト等を良い方から○○，
○，△，×，××の５段階で評価すると下記表１の通り
であり、本発明の方法が工業的に最も有利な方法である
ことが明らかである。
化法について、固化性能やコスト等を良い方から○○，
○，△，×，××の５段階で評価すると下記表１の通り
であり、本発明の方法が工業的に最も有利な方法である
ことが明らかである。
【００１８】
【表１】
【００１９】ところで、ＣａＯを多量（例えば、１０重
量％以上）に含む焼却灰は、水の添加により、ＣａＯ＋
Ｈ2 Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2 の反応で発熱する。このよう
に、水を添加することにより発熱する焼却灰について
は、これをそのまま加圧すると、圧縮により更に水分と
の反応が促進され、固化後においても反応熱でより一層
温度が上昇し、固化体の膨潤、水分蒸発によるクラック
発生が起き、著しい場合には固化体が崩壊する。このた
め、このような焼却灰は、水を添加して混練した後、外
気温度＋１０℃以下になるまで温度を低下させてから加
圧を行なう。これにより、安定した強固な固化体を得る
ことができる。
量％以上）に含む焼却灰は、水の添加により、ＣａＯ＋
Ｈ2 Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2 の反応で発熱する。このよう
に、水を添加することにより発熱する焼却灰について
は、これをそのまま加圧すると、圧縮により更に水分と
の反応が促進され、固化後においても反応熱でより一層
温度が上昇し、固化体の膨潤、水分蒸発によるクラック
発生が起き、著しい場合には固化体が崩壊する。このた
め、このような焼却灰は、水を添加して混練した後、外
気温度＋１０℃以下になるまで温度を低下させてから加
圧を行なう。これにより、安定した強固な固化体を得る
ことができる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例を挙げて更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。
【００２１】実施例１ 表２に示す組成の都市ごみ焼却灰１．０ｋｇに水道水を
０．１ｋｇ（１０重量％）添加し、混練機で混練した
後、０．１６ｋｇを分取し、３００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で３分間、加圧し、固化体とした。得られた固化体の寸
法は直径５．０ｃｍ、高さ４．４ｃｍであり、圧縮強度
は７５ｋｇ／ｃｍ2 であった。この固化体を蒸留水中に
３０日間浸漬した時のイオン溶出量は表３に示す通りで
あった。
０．１ｋｇ（１０重量％）添加し、混練機で混練した
後、０．１６ｋｇを分取し、３００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で３分間、加圧し、固化体とした。得られた固化体の寸
法は直径５．０ｃｍ、高さ４．４ｃｍであり、圧縮強度
は７５ｋｇ／ｃｍ2 であった。この固化体を蒸留水中に
３０日間浸漬した時のイオン溶出量は表３に示す通りで
あった。
【００２２】また、この固化体を水道水中に１ケ月間浸
漬した後、空気中に取り出し、自然乾燥させた。このと
きの固化体の強度は１７５ｋｇ／ｃｍ2であった。
漬した後、空気中に取り出し、自然乾燥させた。このと
きの固化体の強度は１７５ｋｇ／ｃｍ2であった。
【００２３】
【表２】
【００２４】比較例１，２ 成形時の加圧圧力を５０ｋｇ／ｃｍ2 （比較例１）、７
５ｋｇ／ｃｍ2 （比較例２）としたこと以外は実施例１
と同様にして焼却灰のプレス成形を行なった。これによ
り得られた成形体の圧縮強度はいずれも１０ｋｇ／ｃｍ
2 以下であった。
５ｋｇ／ｃｍ2 （比較例２）としたこと以外は実施例１
と同様にして焼却灰のプレス成形を行なった。これによ
り得られた成形体の圧縮強度はいずれも１０ｋｇ／ｃｍ
2 以下であった。
【００２５】比較例３ 実施例１で用いたものと同一の焼却灰１．０ｋｇにセメ
ント粉末０．２ｋｇ（２０重量％）及び水道水０．１５
ｋｇ（１５重量％）を添加し、混練した後０．１６ｇ分
取し、１３０ｋｇ／ｃｍ2 の成形圧でプレス成形した。
この成形体の寸法は、直径５．０ｃｍ、高さ４．８ｃｍ
であり、圧縮強度は１００ｋｇ／ｃｍ2であった。この
成形体を水道水中に１ケ月間浸漬した後、空気中に取り
出し、自然乾燥させたときの強度は２１１ｋｇ／ｃｍ2
であった。また、この成形体を蒸留水中に３０日間浸漬
した場合のイオン溶出量は表３の通りであった。なお、
上記の強度データを表４にまとめて示す。
ント粉末０．２ｋｇ（２０重量％）及び水道水０．１５
ｋｇ（１５重量％）を添加し、混練した後０．１６ｇ分
取し、１３０ｋｇ／ｃｍ2 の成形圧でプレス成形した。
この成形体の寸法は、直径５．０ｃｍ、高さ４．８ｃｍ
であり、圧縮強度は１００ｋｇ／ｃｍ2であった。この
成形体を水道水中に１ケ月間浸漬した後、空気中に取り
出し、自然乾燥させたときの強度は２１１ｋｇ／ｃｍ2
であった。また、この成形体を蒸留水中に３０日間浸漬
した場合のイオン溶出量は表３の通りであった。なお、
上記の強度データを表４にまとめて示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】表３，４より次のことが認められる。 実施例１では、セメントを添加していないものの、
相当に高い圧縮強度を有した固化体が得られている。 実施例１の固化体は、水中に浸漬した場合でも、そ
の圧縮強度は低減せず、逆に増大する。水中に浸漬した
場合の圧縮強度は、セメントを添加した場合（比較例
３）の８０％以上にも達し、極めて高強度である。 実施例１の固化体のイオン溶出量は、比較例３に比
べると若干多いものの、十分に実用に耐える低レベルの
値となっている。以上より、本発明の焼却灰の固化方法
によれば、低コストにて、十分に実用レベルの強度及び
固化性能を有し、しかも容量の小さい固化体を得ること
ができることが明らかである。
相当に高い圧縮強度を有した固化体が得られている。 実施例１の固化体は、水中に浸漬した場合でも、そ
の圧縮強度は低減せず、逆に増大する。水中に浸漬した
場合の圧縮強度は、セメントを添加した場合（比較例
３）の８０％以上にも達し、極めて高強度である。 実施例１の固化体のイオン溶出量は、比較例３に比
べると若干多いものの、十分に実用に耐える低レベルの
値となっている。以上より、本発明の焼却灰の固化方法
によれば、低コストにて、十分に実用レベルの強度及び
固化性能を有し、しかも容量の小さい固化体を得ること
ができることが明らかである。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の焼却灰の固
化方法によれば、従来のセメント固化法等に比べて著し
く廉価な設備コスト及びエネルギーコスト、材料コスト
にて容易に焼却灰を固化することができる。しかも、得
られる固化体は、従来のセメント固化法等ほぼ同等の、
固化性能を示す上に、その容積は非常に小さく、廃棄量
の減容化にも有効である。
化方法によれば、従来のセメント固化法等に比べて著し
く廉価な設備コスト及びエネルギーコスト、材料コスト
にて容易に焼却灰を固化することができる。しかも、得
られる固化体は、従来のセメント固化法等ほぼ同等の、
固化性能を示す上に、その容積は非常に小さく、廃棄量
の減容化にも有効である。
Claims (1)
- 【請求項１】 都市ごみ焼却設備から排出される焼却灰
に、水を該焼却灰に対して３〜２０重量％加えて混練
し、混練物を非加熱下、圧力１００〜５００ｋｇ／ｃｍ
2 で１秒〜３０分間加圧することにより固化させること
を特徴とする焼却灰の固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03219837A JP3097203B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-08-30 | 焼却灰の固化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14733791 | 1991-06-19 | ||
| JP3-147337 | 1991-06-19 | ||
| JP03219837A JP3097203B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-08-30 | 焼却灰の固化方法 |
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| JP3097203B2 JP3097203B2 (ja) | 2000-10-10 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105235260A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-13 | 同济大学 | 超高压液压压制大比重飞灰模块的方法 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP03219837A patent/JP3097203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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