JPH06254528A - 塵灰処理方法と塵灰処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な設備により、かつ、低コストで
硫黄セメントを使用しての個化封鎖処理を可能にする塵
灰処理方法と塵灰処理装置を提供すること。 【構成】 各種処理施設における焼却手段で発生する廃
熱を使用して上記個化封鎖処理に必要な高温環境を得る
ようにしたものである。又、各種処理設備の焼却手段に
て発生する排ガスの保有する廃熱を回収する廃熱回収手
段と、上記廃熱回収手段により回収された熱により少な
くとも上記混練手段を加熱して所定の高温環境を提供す
る加熱手段と、を具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、塵焼却プラン
トにおける集塵手段より発生する塵灰（飛灰と称されて
いる）を処理する塵灰処理方法と塵灰処理装置に係り、
特に、有害物質を含有する塵灰を硫黄セメントによって
固化封鎖処理する際に必要な熱源として焼却手段からの
廃熱を利用することにより、エネルギー消費量の低減は
もとより、過大な設備の設置を不要としたものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、塵焼却プラントにおいては、有
害物質を含んだ各種の塵が持ち込まれ、それらが焼却手
段において焼却される。その際、有害物質を含有した排
ガスが発生し、その排ガスは機械式又は電気式の集塵手
段に導入されて集塵処理が施される。上記集塵手段で捕
集された塵灰については、環境の保全を考慮してこれを
そのまま投機することはできず、各種の処理方法によっ
て有害物質が流出しないようにする必要がある。上記処
理方法としては、例えば、セメント固化法、キレート処
理法、溶融炉法等があり、この内、セメント個化法とキ
レート処理法については、鉛等の有害物質の流出を完全
に防止することはできず（鉛等の溶出の可能性があ
る）、又、溶融炉法については、過大な設備を要すると
ともに運転コストが高いという問題があった。

【０００３】上記問題に対しては、いわゆる硫黄セメン
トによる固化封鎖法が提案されている。そのようなもの
として、例えば、特開昭５８−１７８１８５号公報、特
開昭５９−２６１８０号公報に示されているものがあ
る。尚、硫黄セメント自体については、例えば、米国特
許第３９５４４８０号、第４０２５３５２号、第４０５
８５００号、第４１３４７７５号、第４２５６４９９
号、第４２９３４６３号、第４３１１８２６号、第４３
３２９１１号、第４３３２９１２号、第４３４８１３１
号、第４３４８３１３号、第４３９１９６９号、第４４
２６４５８号、第４４９６６５９号、第４９８１７４０
号等に記載されている。この種の硫黄セメントを使用し
て塵灰を固化封鎖処理した場合には、有害物質の流出を
防止できるとともに、固化封鎖処理により生じた二次製
品を有効利用することも可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、硫黄セメントを使用
して固化封鎖処理させることについては開示されている
ものの、それを例えば、塵焼却プラントの中でどのよう
な方法及び装置によって実現するかについては開示され
ておらず、その実現が要求されていた。特に、硫黄セメ
ントを使用して固化封鎖処理する場合にはそれなりの熱
源を必要とし（硫黄セメントを溶融させて塵灰と混合溶
融させるための熱源）、この熱源をどのような方法及び
装置によって供給するかについては、その技術が確率さ
れていないのが現状であった。これについては、発生し
た塵灰を捕集して別途設けられた固化封鎖処理設備に持
込み、そこで必要な熱源を確保して処理することも考え
られるが、それでは、過大な設備を必要としてしまうと
ともにコスト的にも問題があった。

【０００５】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、比較的簡単な設備によ
り、かつ、低コストで硫黄セメントを使用しての固化封
鎖処理を可能にする塵灰処理方法と塵灰処理装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による塵灰処理方法は、各種処理施設における
集塵手段により捕集された塵灰を硫黄セメントによって
固化封鎖処理するように構成した塵灰処理方法におい
て、上記各種処理施設における焼却手段で発生する廃熱
を使用して上記固化封鎖処理に必要な高温環境を得るよ
うにしたことを特徴とするものである。その際、集塵手
段により捕集された塵灰を捕集直後から硫黄セメントと
の混合が行われる時点まで連続して温度コントロールし
て加熱管理することが考えられる。又、１２０乃至１３
０℃の高温環境を維持するように温度コントロールして
加熱管理することが考えられる。又、塵灰と硫黄セメン
トを混合させる際に発生する有害ガスを捕集して、各種
処理施設の焼却手段からの排ガスラインに戻すようにす
ることが考えられる。

【０００７】又、本願発明による塵灰処理装置は、各種
処理施設の焼却手段より発生する排ガスを導入してその
排ガス中に含有される塵を捕集する集塵手段と、上記集
塵手段により捕集された塵灰を貯蔵する塵灰貯蔵手段
と、上記塵灰貯蔵手段により貯蔵された塵灰を所定量計
量する塵灰計量手段と、硫黄セメントを貯蔵する硫黄セ
メント貯蔵手段と、上記硫黄セメント貯蔵手段により貯
蔵された硫黄セメントを計量する硫黄セメント計量手段
と、上記塵灰計量手段及び硫黄セメント計量手段により
計量された塵灰と硫黄セメントを混練する混練手段と、
上記混練手段により混練された塵灰と硫黄セメントとの
混合溶融物を所定の粒や形状に成形する成形手段と、上
記各種処理設備の焼却炉にて発生する排ガスの保有する
廃熱を回収する廃熱回収手段と、上記廃熱回収手段によ
り回収された熱により少なくとも上記混練機を温度コン
トロールして加熱管理することにより所定の高温環境を
提供する加熱手段と、を具備したことを特徴とするもの
である。その際、加熱手段により塵灰貯蔵手段及び塵灰
計量手段をも温度コントロールして加熱管理することに
より所定の高温環境を提供するようにすることが考えら
れる。又、加熱手段は１２０乃至１３０℃の高温環境を
提供するものとすることが考えられる。又、混練手段に
おいて発生する有害ガスを回収して焼却手段からの排ガ
スラインに戻す有害ガス回収手段を設けることが考えら
れる。

【０００８】

【作用】すなわち、本願発明による塵灰処理方法の場合
には、集塵手段により捕集された塵灰を硫黄セメントに
より固化封鎖処理する場合に必要な熱源として、各種処
理設備における焼却手段にて発生する排ガスが保有する
熱を利用するようにしたものであり、それによって、別
途熱源を設けることなくかつそれに伴う過大な設備を要
することなく上記固化封鎖処理を可能にせんとするもの
である。その場合、集塵手段により捕集された塵灰を捕
集直後から硫黄セメントとの混合が行われる時点まで連
続して温度コントロールして加熱管理することが考えら
れ、それによって、捕集された塵灰自身が保有する熱を
そのまま有効に利用することができる。又、高温環境と
しては、例えば、１２０乃至１３０℃の高温状態が考え
られる。勿論、そのような温度域だけに限定されるもの
ではない。又、塵灰と硫黄セメントを混合させる際に発
生する有害ガスを捕集して、各種処理施設の焼却手段か
らの排ガスラインに戻すようにすることが考えられ、そ
の場合にはその有害ガスも集塵手段により再度捕集され
て処理されることになる。又、本願発明による塵灰処理
装置は、上記塵灰処理方法を実施するためのものであ
る。

【０００９】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。この実施例は、本願発明を塵焼却プラントに適
用したものを示している。まず、焼却手段としての焼却
炉１があり、この焼却炉１には、有害物質を含有する塵
を含めて各種の塵３が投入され、そこで焼却処理され
る。上記焼却により発生した主灰はシュレッダー５に導
入されて粉砕される。粉砕された主灰は、スクリーン７
によって分別され、粗大物は粗大物用バンカー９を介し
て処理され、それ以外の細かいものは別のバンカー１１
を介して処理される。

【００１０】一方、焼却炉１にて発生した排ガスは、灰
熱回収手段としての廃熱ボイラー１３に導入される。廃
熱ボイラー１３において熱源として使用された排ガス
は、集塵手段としての集塵機１５内に導入される。集塵
機１５としては、機械式（例えば、バグフィルターを使
用したもの）や電気式のものがあり、排ガス中の塵はこ
の集塵機１５にて捕集される。これが塵灰（飛灰）であ
り、この塵灰中には有害物質が含まれている。集塵機１
５にてその塵を除去された清浄な空気は、排気ブロアー
１７に吸引されて煙突１９を介して大気中に放出され
る。

【００１１】又、集塵機１５にて捕集された塵灰は、硫
黄セメントを使用した固化封鎖処理方法により固化封鎖
処理されることになる。以下、その構成を詳細に説明し
ていく。まず、塵灰貯蔵手段としての塵灰サイロフィー
ダ２３があり、集塵機１５において捕集された塵灰２１
はこの塵灰サイロフィーダ２３内に捕集・貯蔵される。
又、硫黄セメント貯蔵手段としての硫黄セメントサイロ
２５が設置されていて、所定の比率で混合生成された硫
黄セメント（例えば、ペレット状になっている）２７が
貯蔵されている。上記塵灰サイロフィーダ２３内に貯蔵
されている塵灰２１は、塵灰計量手段としての塵灰計量
器２７によって予め設定された量に計量されて混練手段
としての混練機２９内に投入される。又、硫黄セメント
サイロ２５内に貯蔵されている硫黄セメント２６も、硫
黄セメント計量手段としての硫黄セメント計量器３１に
て所定の量に計量された後、上記混練機２９内に投入さ
れる。混練機２９内に投入された塵灰２１と硫黄セメン
ト２６はそこで溶融・混合された後、成形手段としての
造粒機（又は成形機）３３内に導入されて、所定の形状
又は造粒に成形される。尚、塵灰２１と硫黄セメント２
６の比率は、例えば、塵灰１ｔに対して硫黄セメント２
６が１００乃至１５０kg程度であるが、それに限定され
るものではない。そして、バンカー３５を介して、例え
ば、運搬用車両３７に収容されて所定場所まで搬送され
る。尚、最終的に得られたもの（二次製品）は、有害物
質の流出の懸念はなく、又、耐薬品性能に優れ、又、３
００kg/cm²程度の圧縮強度が得られるので、埋め立て用
の砕石やコンクリート骨材としても使用することができ
る。尚、それらの効用については、前述した各種特許公
報類に記載されている。

【００１２】ところで、塵灰２１を硫黄セメント２６に
よって固化封鎖処理するためには、その処理過程で一定
の熱源を必要とする。これは、硫黄セメント２６を溶融
させて塵灰２１と硫黄セメント２６を溶融・混合させる
ためである。本実施例の場合には、その加熱に必要な熱
源を既に説明した廃熱ボイラ１３より取り出すように構
成している。すなわち、廃熱ボイラ１３において発生す
る高温蒸気を塵灰サイロフィーダ２３、計量器２７、混
練機２９の回りに導いて、これらを加熱することにより
一定の高温状態に保つようにしている。以下、詳細に説
明すると、廃熱ボイラ１３からは蒸気配管３９が配設さ
れていて、この蒸気配管３９からは分岐蒸気配管３９
ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅが分岐接続されて
いる。上記分岐蒸気配管３９ａは、塵灰サイロフィーダ
２３に向かって配設されていて、塵灰サイロフィーダ２
３の外周に巻回・敷設された図示しない蒸気配管に接続
されている。上記分岐蒸気配管３９ｂ及び３９ｃは、上
記塵灰計量器２７に向かって配設されていて、計量器２
７の外周に巻回・敷設された図示しない蒸気配管に接続
されている。上記分岐蒸気配管３９ｄ及び３９ｅは、上
記混練機２９に向かって配設されていて、混練機２９の
外周に巻回・敷設された図示しない蒸気配管に接続され
ている。又、上記塵灰サイロフィーダ２３、塵灰計量器
２７、混練機２９に巻回・敷設された蒸気配管には戻り
配管４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅが接続さ
れていて、それらが１本の戻り配管４１に集合されて、
廃熱ボイラ１３に接続されている。上記蒸気配管３９及
び戻り配管４１等によって加熱手段を構成している。

【００１３】上記構成によって、塵灰サイロフィーダ２
３、塵灰計量器２７、混練機２９を加熱して、一定の高
温温度（例えば、１２０乃至１３０℃）に保持するよう
にしている。それによって、硫黄セメント２６を溶融さ
せて塵灰２１と溶融・混合させ、その後の固化封鎖を可
能にするものである。ここで、上記塵灰サイロフィーダ
２３、塵灰計量器２７、混練機２９の加熱をさらに詳細
に説明すると、まず、塵灰サイロフィーダ２３の加熱
は、集塵機１５より排出されるときに高温状態（例え
ば、１５０乃至２００℃）にある塵灰２１を温度コント
ロールして加熱管理してその温度が維持できるような状
態で塵灰計量器２７ひいては混練機２９に移動させるた
めであり、それによって、蒸気による加熱はもとより、
塵灰２１自身が保有する熱をも硫黄セメント２６との溶
融・混合のために有効利用するためである。これは、塵
灰計量器２７の加熱についても同様である。尚、蒸気配
管３９には減圧弁ユニット４３が介挿されていて、所定
の圧力（温度）の蒸気を供給するように構成しいてる。
又、各分岐蒸気配管３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、
３９ｅには、開閉弁４７が介挿されている。

【００１４】又、混練機２９においては、有害ガスの発
生が懸念される。本実施例の場合には、この有害ガスを
捕集して焼却炉１からの排ガスラインに戻すように構成
している。すなわち、混練機２９にて発生する有害ガス
を、吸引ブロア４７及び捕集ダクト４９を介して吸引
し、有害ガス配管５１を介して、焼却炉１からの排ガス
ライン５３に排出するようにしている。それによって、
有害ガスは焼却炉１からの排ガスとともに前述したよう
なラインで処理されることになり、外部には一切放出さ
れないことになる。尚、上記吸引ブロア４７、捕集ダク
ト４９、有害ガス配管５１等によって有害ガス回収手段
を構成している。

【００１５】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、硫黄セメント２６を使用した
固化封鎖処理を施す場合に、必要な熱源を焼却炉プラン
トの廃熱ボイラ１３にて回収される熱を利用するように
しており、よって、別途熱源を確保する必要がないの
で、過大な設備を要することなくかつ低コストで硫黄セ
メント２６を使用した固化封鎖処理を施すことができ
る。又、集塵機１５にて捕集された塵灰２１を長い時間
を経ることなくそのまま硫黄セメント２６を使用した固
化封鎖処理に回しているので、塵灰２１自身が保有する
熱をも有効に利用することができる。又、上記廃熱ボイ
ラ１３からの熱による加熱を行う場合、硫黄セメント２
６と塵灰２１を混合させる混練機２９を加熱することは
もとより、その一次側に設置された塵灰サイロフィーダ
２３、塵灰計量器２７をも加熱するようにしているの
で、上記塵灰２１の温度を低下させることなく混練機２
９まで移送させることができ、その有効利用を確実なも
のとしている。又、廃熱ボイラ１２３からの熱を使用す
るための蒸気配管３９には減圧弁ユニット４３を介在さ
せて、その圧力（温度）を調整するようしているので、
より適切な温度環境を確実に提供することができる。

【００１６】尚、本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。前記一実施例では塵焼却プラントに適用し
た例を示したが、それに限定されるものではなく、各種
の処理設備に対して同様に適用できる。又、硫黄セメン
ト自体の成分比率、硫黄セメントと塵灰の混合比率、等
については、適宜設定すればよい。例えば、硫黄セメン
トに界面活性を高めるための有機可塑材を任意量（例え
ば、５乃至７％）添加したり、混練機において添加剤を
混入させてもよい。又、塵灰を硫黄セメントにより固化
封鎖処理する場合に、硫黄セメント以外の物質を混入さ
せることについては必要に応じて適宜行えばよい。又、
焼却炉の廃熱を回収してこれを利用して加熱する手段と
しては、廃熱ボイラ及び蒸気配管に限定されない。例え
ば、任意の熱媒体を循環させる加熱手段を別途設けても
よい。その他、図示したものはあくまで一例であってそ
れに限定されないことは勿論である。さらに、前記一実
施例では、一連の工程において加熱するものとして説明
したが、例えば、塵灰の温度が高過ぎる場合には、逆に
これを冷却して所定の温度にすることも考えられ、その
意味から温度コントロールして加熱管理するとしたもの
である。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による塵灰処
理方法と塵灰処理装置によると、硫黄セメントを使用し
て塵灰を固化封鎖処理する場合に必要な熱源として、焼
却手段より発生する排ガスが保有する熱を利用するよう
にしてるので、別途熱源を要することはなく、かつ、そ
れに伴う過大な設備を設けることなく、所望の固化封鎖
処理を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で焼却炉プラントの
構成を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 焼却炉（焼却手段） １３ 廃熱ボイラ（廃熱回収手段） １５ 集塵機（集塵手段） ２１ 塵灰 ２３ 塵灰サイロフィーダ（塵灰貯蔵手段） ２５ 硫黄セメントサイロ（硫黄セメント貯蔵手段） ２６ 硫黄セメント ２７ 塵灰計量器（塵灰計量手段） ２９ 混練機（混練手段） ３１ 硫黄セメント計量器（硫黄セメント計量手段） ３３ 成形機（成形手段） ３９ 蒸気配管（加熱手段の一部） ３９ａ 分岐蒸気配管（加熱手段の一部） ３９ｂ 分岐蒸気配管（加熱手段の一部） ３９ｃ 分岐蒸気配管（加熱手段の一部） ３９ｄ 分岐蒸気配管（加熱手段の一部） ３９ｅ 分岐蒸気配管（加熱手段の一部） ４１ 戻し配管（加熱手段の一部） ４１ａ 分岐戻し配管（加熱手段の一部） ４１ｂ 分岐戻し配管（加熱手段の一部） ４１ｃ 分岐戻し配管（加熱手段の一部） ４１ｄ 分岐戻し配管（加熱手段の一部） ４１ｅ 分岐戻し配管（加熱手段の一部） ４３ 減圧弁ユニット（加熱手段の一部） ４７ 吸引ブロア（有害ガス回収手段の一部） ４９ ダクト（有害ガス回収手段の一部） ５１ 有害ガス回収配管（有害ガス回収手段の一部）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種処理施設における集塵手段により捕
   集された塵灰を硫黄セメントによって個化封鎖処理する
   ように構成した塵灰処理方法において、上記各種処理施
   設における焼却手段で発生する廃熱を使用して上記固化
   封鎖処理に必要な高温環境を得るようにしたことを特徴
   とする塵灰処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の塵灰処理方法において、
   集塵手段により捕集された塵灰を捕集直後から硫黄セメ
   ントとの混合が行われる時点まで連続して温度コントロ
   ールして加熱管理するようにしたことを特徴とする塵灰
   処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の塵灰処理方
   法において、１２０乃至１３０℃の高温環境を維持する
   ように温度コントロールして加熱管理することを特徴と
   する塵灰処理方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
   の塵灰処理方法において、塵灰と硫黄セメントを混合さ
   せる際に発生する有害ガスを捕集して、各種処理施設の
   焼却手段からの排ガスラインに戻すようにしたことを特
   徴とする塵灰処理方法。
5. 【請求項５】 各種処理施設の焼却手段より発生する排
   ガスを導入してその排ガス中に含有される塵を捕集する
   集塵手段と、上記集塵手段により捕集された塵灰を貯蔵
   する塵灰貯蔵手段と、上記塵灰貯蔵手段により貯蔵され
   た塵灰を所定量計量する塵灰計量手段と、硫黄セメント
   を貯蔵する硫黄セメント貯蔵手段と、上記硫黄セメント
   貯蔵手段により貯蔵された硫黄セメントを計量する硫黄
   セメント計量手段と、上記塵灰計量手段及び硫黄セメン
   ト計量手段により計量された塵灰と硫黄セメントを混練
   する混練手段と、上記混練手段により混練された塵灰と
   硫黄セメントとの混合溶融物を所定の粒や形状に成形す
   る成形手段と、上記各種処理設備の焼却手段にて発生す
   る排ガスの保有する廃熱を回収する廃熱回収手段と、上
   記廃熱回収手段により回収された熱により少なくとも上
   記混練手段を温度コントロールして加熱管理することに
   より所定の高温環境を提供する加熱手段と、を具備した
   ことを特徴とする塵灰処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の塵灰処理装置において、
   加熱手段により塵灰貯蔵手段及び塵灰計量手段をも温度
   コントロールして加熱管理することにより所定の高温環
   境を提供するようにしたことを特徴とする塵灰処理装
   置。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６記載の塵灰処理装
   置において、加熱手段は１２０乃至１３０℃の高温環境
   を提供するものであることを特徴とする塵灰処理装置。
8. 【請求項８】 請求項５又は請求項６又は請求項７記載
   の塵灰処理装置において、混練手段において発生する有
   害ガスを回収して焼却手段からの排ガスラインに戻す有
   害ガス回収手段が設けられていることを特徴とする塵灰
   処理装置。