JPH07155737A

JPH07155737A - 廃棄物用ストーカー式焼却炉の炉下焼却灰の再利用化処理方法

Info

Publication number: JPH07155737A
Application number: JP26891193A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Hirose; 友弘廣瀬; Masaru Kojima; 勝小島
Original assignee: TECHNO FRONTIER KK; Techno Frontier Ltd
Current assignee: TECHNO FRONTIER KK; Techno Frontier Ltd
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-06-20
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2670417B2

Abstract

(57)【要約】【目的】一般廃棄物用ストーカー式焼却炉の炉下から
排出される焼却灰を加工処理し、鉄スクラップ、非鉄金
属スクラップ、コンクリート用骨材としての砕砂等とし
て回収再利用する処理方法を提供する。【構成】廃棄物用ストーカー式焼却炉の炉下に設けら
れている水槽から排出された焼却灰中からの金属類のリ
サイクル及び非金属物質を利用化処理する方法であっ
て、(1) 焼却灰から、金属片やクリンカー状の熔塊を機
械的に除去後、(2) 該焼却灰を２〜３段の洗浄槽で水洗
浄し、未燃有機物質、カーボン微粒子、微粉体を洗浄除
去すると同時に、焼却灰中の塩分を溶出除去すると共に
溶出してきた重金属をも洗浄除去する洗浄工程と、(3)
該焼却灰を脱水装置により脱水し、蒸気又は燃料油を熱
源として乾燥させる乾燥工程と、(4) 乾燥された焼却灰
から、鉄分を除去し、更に非鉄金属類を除去する選別工
程と、(5) 該残りである非金属物質を粒度別に分級後、
粉砕・研磨し、粒子状に加工する粒状化工程とを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般廃棄物用ストーカ
ー式焼却炉の炉下から排出される焼却灰を加工処理し、
鉄スクラップ、非鉄金属スクラップ、コンクリート用骨
材としての砕砂等として回収再利用する処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】厚生省
編「日本の廃棄物 1991」によると、全国の一般ごみの
うちの73％は焼却処分され、この焼却ごみの総重量を10
0 ％とした場合、焼却処分された後の焼却残渣の占める
重量は16.2％である。又、日本全国で発生する焼却ごみ
量は１日量当たり約９万４千トンもあり、これを焼却し
ても１日１万５千トンの焼却残渣が残りこれが最終処分
場に運ばれ埋め立てられている。ところが、上記埋立処
分ごみを埋め立てる場所、すなわち最終埋立処分場のス
ペースには当然ながら限界があるため、現在のペースで
いけば極めて近い将来において埋立スペースの確保が不
可能となる市町村がある。ストーカー式焼却炉の炉下か
ら排出される焼却灰（飛灰ではない）の処理は、現在、
焼却場によっては磁力選別機にて鉄分のみを分離回収し
ているが、残りの非鉄金属類及び磁力選別機を素通りし
た鉄分の混入した非金属物質は埋立処分に付されてい
る。これらの鉄分、非鉄金属類及び非金属物質に何らか
の回収利用の道が得られれば全国に点在している最終埋
立処分場の延命が図れることになる。そこで本発明者ら
は、従来埋立処分していた焼却灰から更に有用物を回収
しこれを利用することに着目し検討した結果、金属類を
除かれた焼却灰は、その内容物及びその膨大な量からし
て土木用資材としての活用が最も好適であると考え、更
に研究した所、以下の条件を満たすことができれば、非
金属物質をコンクリートの骨材である砕砂の代用品等と
して充分使用できることを見出した。未燃物やカーボン微粒子が除去されていること塩化物含有量が低減化されていることアルカリシリカ反応で無害であること鉄分が十分に除去されていること非鉄金属類が除去されていること粒子形状が均一化されていること重金属の溶出量が規定値以下であること

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記〜
の条件を満足するように、焼却灰から非金属物質を回
収する方法について鋭意検討した結果、本発明の特定の
プロセスを完成するに到った。即ち本発明は、廃棄物用
ストーカー式焼却炉の炉下に設けられている水槽から排
出された焼却灰中からの金属類のリサイクル及び非金属
物質を利用化処理する方法であって、(1) 焼却灰から、
金属片やクリンカー状の熔塊を機械的に除去後、(2) 該
焼却灰を２〜３段の洗浄槽で水洗浄し、未燃有機物質、
カーボン微粒子、微粉体を洗浄除去すると同時に、焼却
灰中の塩分を溶出除去すると共に溶出してきた重金属を
も洗浄除去する洗浄工程と、(3) 該焼却灰を脱水装置に
より脱水し、蒸気又は燃料油を熱源として乾燥させる乾
燥工程と、(4) 乾燥された焼却灰から、鉄分を除去し、
更に非鉄金属類を除去する選別工程と、(5) 該残りであ
る非金属物質を粒度別に分級後、粉砕・研磨し、粒子状
に加工する粒状化工程とを行うことを特徴とする廃棄物
焼却灰の再利用化処理方法に関する。

【０００４】以下、本発明の廃棄物焼却灰の再利用化処
理方法を具体的に説明する。本発明の処理方法において
は、まず第１の工程として、廃棄物用ストーカー式焼却
炉の炉下に設けられている水槽から排出された焼却灰か
ら、後の工程の機器類を保護するために、フライパンや
やかん等の厨房器具片、タイヤホイールやバール等の金
属片、クリンカー状の熔塊等をスクリーンなどの機械的
方法により除去する。

【０００５】次いで、焼却灰を２〜３段の洗浄槽で水洗
浄する。この洗浄工程は、大きく分けて次の三つの働き
をする。 1)焼却灰に含まれている未燃有機物質、カーボン微粒
子、水に長時間懸濁するような微粉体を洗い流す。 2)骨材用砂として不適当な塩分及び溶出性重金属を水に
より溶出洗浄する。 3)更に、水による2)の溶出が不十分な場合、洗浄水にCO
₂ ガス吹き込み又は酸を注入することにより塩分の溶出
を促進させると同時に重金属の溶出を抑止するための薬
注装置を設け、CO₂ ガスの吹き込み又は酸の注入によ
り、2)の塩分除去及び重金属の溶出効果を高める。上記1)の未燃有機物質とは不完全燃焼のまま落下し、焼
却灰に混入してしまった紙片や綿くず等であり、カーボ
ン微粒子や微粉体と共に骨材用砕砂として不適当な成分
である。これらは洗浄水を攪拌することにより水中に浮
遊させて洗い流す。上記2)及び3)は、この洗浄工程にお
いて重要な役割を果たすので以下に詳述する。本発明者
等の調査したところによると、焼却炉炉下の水槽から排
出される焼却灰中の塩分は、Cl元素で0.2 〜0.6 ％であ
り、例外的に１％を越えているものもある。ストーカー
式焼却炉では炉下の水槽に焼却灰を落下させ冷却してい
るため、排出された焼却灰は水分を20〜30％含んでお
り、従ってこの焼却灰から塩分を機械的に除去すること
は不可能である。故に本発明者等はこの焼却灰を可能な
限り少量の水で洗浄することにより塩分を0.1 ％以下に
する実験を繰り返した。実験により得られたデータの一
例を図１に示す。一般に塩化物は水溶性が高く、常温で
NaCl、KCl 、CaCl₂等は20％以上の溶液となる。しか
し、図１に示すように、焼却灰中のClは、幾つかの例で
は、焼却灰の重量に対し、２倍量の水に浸しても全てが
溶け出さない。即ち、焼却灰100gに含まれている0.5gの
Clは200gの水に浸し攪拌しても５分間で0.15g までしか
溶出しないのである。焼却灰中にCl量が多い炉には、炉
内に塩化水素ガスを吸着させる目的で石灰乳を噴入して
いる場合が多いことから、そのような焼却灰をＸ線回折
した結果、Ｃｌの化合物としてＣａＣｌ_２・Ca(OH)₂
・H₂O の存在が確認できた。一般廃棄物に含まれる厨房
等からの塩分はほとんどが煙道に飛散し、飛灰として捕
集されると判断され、その量は、飛灰中８〜15％（Clと
して）を占める。極く一部の塩分がそのまま炉下に落下
するのであるが、石灰乳を噴入すると、塩化水素ガスを
吸着した石灰乳の一部までが炉下に落下し、それが焼却
灰中のCl量を押し上げていて、且つ石灰乳は、 CaCl₂・
Ca(OH)₂ ・H₂O なる化合物になることが判明したのであ
る。消石灰 Ca(OH)₂の水溶性は常温で0.2 ％以下であり
ほとんど水に溶けず、又、CaCl₂ は40％程度も溶けるの
であるが、共晶体 CaCl₂・Ca(OH)₂・H₂O は水分解せ
ず、 Ca(OH)₂の難溶性に従って水溶しないのである。こ
のような難溶解性の塩化物を含む焼却灰への対策とし
て、本発明者等は洗浄液がアルカリ性を呈する点に着目
し、上記洗浄工程において、CO₂ の吹き込み、酸注入等
の手段により共晶体中のCa(OH)₂の分解を試みた。その
データを図化した一部を図２に示す。図２に示すよう
に、塩分をCl量で１％以下にまで減少させる方法として
幾つかの方法が考えられるが、実プラントのプロセスと
しては経済的・時間的に見て酸の注入が最も現実的であ
る。故に酸濃度と処理時間に対する塩分の溶出性を更に
検討した結果、図３の如く判明した。これにより本発明
者らは、洗浄工程で本プロセスで得られる骨材用砕砂が
JIS規格で要求する塩化物の量にまで低減できることを
確信できたのである。更に溶出性重金属について述べ
る。上述の塩化物を溶出除去する洗浄工程では、焼却灰
中に含まれている重金属類も溶出することが判明した。
表１は水のみの洗浄による洗浄前と洗浄後の各重金属類
の含有率の一例である。

【０００６】

【表１】

【０００７】表１の結果から、明らかに重金属類は洗浄
水に溶出しているのであるが、問題は、洗浄後の焼却灰
中の重金属の溶出度である。表２は、水のみの水洗によ
る洗浄後の溶出と総理府会第５号「金属等を含む産業廃
棄物に係わる判定基準」を示す。

【０００８】

【表２】

【０００９】上記表２の中で、いずれの金属も洗浄後は
溶出量は減少しているのであるが、Ｂ試料ではＰｂが逆
に増加している。このことは非常に重要な事で、キレー
ト剤を加えてもＰｂの溶出が容易でなく、キレート剤の
効果が疑問視される一因なのである。本発明者らはこの
点を重視し、洗浄水に酸を加え、酸の濃度の違いと溶出
性金属の残存性を検討した。その結果を図４に示す。焼
却灰は、アルカリ性を示すのであるが、中和するのに0.
3 ％程度の酸が必要であることは判っている。0.3 ％か
ら更に酸の濃度を上げると、Ｐｂの溶出度は急激に減少
し、５分以内の洗浄を行うだけで、溶出度は0.1 mg／リ
ットルと、総理府許容基準である3.0 mg／リットルの１
／30以下にまで下げられることが発見できた。即ち、焼
却灰を酸で洗浄することにより、塩分の溶出効果を高め
るのみでなく、焼却灰を骨材とした場合のその成品から
の重金属の溶出を阻止する効果のあることが確認できた
のである。以上の如く、焼却灰を洗浄すること、又、必
要な場合、洗浄水中にCO₂ の吹き込み或いは酸注入によ
り、骨材用砂としての前記問題点である未燃物やカー
ボン微粒子が除去されていること、および塩化物含有
量が低減化されていること、更に重金属の溶出量が規
定値以下であることを解決したのである。

【００１０】次に、アルカリシリカ反応（以下、ＡＳ
Ｒと略記する）についてであるが、ＡＳＲとは、骨材中
の反応性を有するシリカとコンクリートに含まれるアル
カリが反応することによって生じた生成物が吸水して膨
張しコンクリートにひび割れ等を生じさせる現象であ
り、ＪＩＳＡ５３０８の反応試験方法（化学法）によ
る反応性の判定は、「溶解シリカ量（Ｓｃ）が10mmol／
リットル以上で、アルカリ濃度減少量（Ｒｃ）が700mmo
l ／リットル未満の時、溶解シリカ量（Ｓｃ）がアルカ
リ濃度減少量（Ｒｃ）以上となる場合、この骨材を無害
でないものと判定し、それ以外のものを無害と判定す
る。」と規定している。そこで本発明者等は、幾多のス
トーカー式焼却炉の焼却灰についてＡＳＲを繰り返した
ところ、いずれも無害であると判定された。その例を表
３に示す。

【００１１】

【表３】

【００１２】次に、鉄分が十分に除去されていること
についてであるが、都市周辺部に設置されているストー
カー式焼却炉には、焼却灰から鉄類を回収する装置（磁
力選別機）を設けているところがある。これは、鉄類を
分離し、製鉄原料としてリサイクルするのが目的である
が、この分離効率は低く、現存の装置では50％にも達し
ていないのが多い。又、地方町村部では、鉄類の分離は
ほとんど行われていない。しかし、焼却灰を骨材用砂と
して利用する場合、鉄分の酸化によるコンクリートの着
色を避けるために鉄分の除去率を更に高めなければなら
ない。そこで、本発明では、従来の磁力1000ガウス程度
の一般的磁力選別機に代えて、磁力3000ガウス以上の磁
力選別機を用い、且つ例えば焼却灰を運ぶコンベアの後
部プーリー等に磁力選別機の磁力部分を配することによ
り、この磁力部分と非選別物との距離を最短距離とする
とともに、十分な近接時間を保てるような工夫をし、完
全な鉄分除去を図っている。

【００１３】次に、本発明では非鉄金属除去を行うが、
これは高電圧電場又は強力な磁石を高速回転させること
により発生する強力な誘導電流を利用して上記の鉄分除
去工程後の焼却灰から非鉄金属類の除去を行う工程であ
る。この工程は、先に述べたように、非金属類物質をコ
ンクリートの骨材の砂の代用とする際の条件として求め
られる「非鉄金属類の除去」を図るために行われる工
程であるが、かかる条件が求められている理由は、非鉄
金属類が混入した場合コンクリートに悪影響を及ぼすこ
とがあること、並びにこれら非鉄金属の中には例えば銅
や真鍮のように比較的高価で再利用する価値の高いもの
が多いからである。一般に、焼却残渣中の非鉄金属は種
々雑多の小さな部品が多く、例えばやかん・パイプなど
の比較的大きなものは、ふるい等により簡単に除去でき
るものの、細かい部品などについては肉眼による視認除
去は困難である。従って、焼却灰処理において、非金属
類と非鉄金属とを分離する操作を工業的に実施している
例は極めて少ない。非鉄金属を非金属類から分離する一
方法として、重油に金属粒子を加えて比重差で分離する
試みもあるが、焼却灰を処理する方法としては、油の洗
浄除去操作が必須となり煩雑で経済的でない。そこで、
本発明の焼却灰処理においては、高電圧域による非鉄金
属の分離回収法、又は誘導電流を利用した非鉄金属の分
離回収法を採用している。まず前者の方法は、５万〜10
万ボルトの直流電源装置により、高さ５〜10ｍの高圧電
域を設け、且つ上方に放電線を設けてコロナ放電させ、
被分離物を上方から高電圧域に落下させる方法である。
また後者の方法は、従来よりアルミ缶の選別に利用され
ている方法であるが、そのままの転用では磁力が不十分
（1000ガウス程度）なため、ドラムに充填する磁力を20
00〜3000ガウスに強化するとともに、極数を通常16極か
ら２倍以上に増やし、通常1500〜1800rpm の回転数で用
いていたのを3000rpm 程度まで高めた方法である。本発
明者らは、種々の改良を加え、繰り返して非鉄金属除去
について実験した結果、鉄分を完全に除去した焼却残渣
の分離テストでは、試料中の非鉄金属重量比が50％の場
合、分離率75〜85％、同じく試料中の非鉄金属重量比が
100 ％の場合、分離率83〜87％という成果を得た。ここ
で、分離できない非鉄金属は主にステンレス製のボルト
・ナットや肉厚の鋳物及びもつれた銅線であり、これら
は上記高電圧電場法や誘導電流法ではうまく分離できな
かった。しかし、それらは比較的大きな形状であるた
め、後述の粉砕工程後の粒度別に分離する工程で除去で
きることが確認された。尚、処理すべき焼却灰の量が10
トン／日程度の場合は、誘導電流を利用した分離方法の
方がプラント設計上経済的であることも確認された。特
記すべきこととして、非鉄金属のコンクリートへの悪影
響は、アルミ片が著しい。このことは本発明者等の、焼
却灰から得た試供品としての骨材用砂をセメントと練り
強度試験を行う過程で発見したことであるが、金属アル
ミ片は、セメントと練り合わせるとセメントの強アルカ
リ成分と反応し、ガスが発生する。このガスが抜け出る
際にできる孔によってコンクリートは脆弱なものになっ
てしまうのである。本発明者等の行った、幾つかの炉か
ら出た焼却灰の分析結果によると、炉内温度が600 〜65
0 ℃以下で燃焼されている炉や、炉の構造上不完全に燃
焼した未燃物が炉下に落下するような炉では多量のアル
ミ片が不完全燃焼のままAl₂O₃にならず金属アルミのま
まで焼却灰に混入することが判明した。炉内温度が750
℃以上である場合、金属アルミ量は激減することもつき
とめた。従って、炉内温度が十分に上がらない旧式の炉
や準連続燃焼（一日８時間又は16時間燃焼する方法）を
行っている炉からの焼却灰に、本発明即ち焼却灰の骨材
としての再利用処理方法を検討する際には、十分な予備
調査が必要である。

【００１４】次に、粒子形状が均一化についてである
が、焼却灰から得られた非鉄金属物質の粒度をＪＩＳの
砂の標準粒度と比較した一例が次の表４である。

【００１５】

【表４】

【００１６】一般に灰と言えば細かな微粉体とみなしが
ちであるが、上記表４で示されるように骨材用砂として
の粒度分析から大きく逸脱しているのではないことが判
明した。即ち、焼却灰の大部分は砂として必要な粒径を
有しているのであり、細かすぎる粒度が多い場合、それ
を除去すればよい。例えば、上記表４のＡ市の焼却灰
は、他の市の試料に比べ全体的に細かい。しかし、0.15
mm径以下を２〜15％以内にすればよく、詳細な粒度分析
図を作成した結果、粒径20μm 以下の粉体量12％を除去
すれば、0.15mm径以下は15％となることが判断できた。
同様にＢ市の場合は粒径６μm 以下の微粒子量２％を除
去すればよいのである。本発明では洗浄工程中、懸濁す
るような微粉体を除去し、又、乾燥工程においても乾燥
気流中に浮遊する粉体を除去することにより、砂として
不適合な微小粒子を少なくできるようにした。

【００１７】本発明では最終工程として、鉄分、非鉄金
属類を除去した残りの非金属物質を先ず粒度の大きさで
二分する。粗大なものは粉砕装置に通し、必要な粒度ま
で砕く。一方、細かなもの及び粉砕装置を通ったものは
研磨装置に入れ、ここで粒子の稜角部を削り取って粒状
に仕上げる。上記粉砕装置を通ったものはふるいにかけ
られ、砕かれた細かいものだけが研磨装置に入れられる
が、砕かれない粗大なもの、即ち、球状の石やガラス
玉、非鉄金属分離機を素通りしてしまった塊状の金属類
や針金はふるいで選別され、不適素材として系外に排出
される。又、研磨装置で処理されたものも別のふるいに
かけられ、研磨により発生した骨材用砂としては細かす
ぎる微粉体は除かれる。以上の各工程を通過した焼却灰
が最終的に骨材用砂としてとして活用される割合（収
率）であるが、幾多の採取試料から概ね次のような割合
になることが把握できた。焼却灰 100 ％鉄類 10 ％非鉄金属類 10 ％洗浄流出未燃分及び微粒子 10 ％乾燥時及び粉砕時の不良微粉 10 ％残り 60 ％……骨材用砂即ち、今までは、焼却灰の大部分が最終処分場に搬入さ
れ捨てられていたのであるが、その80％前後が本発明の
処理方法により金属原料及び骨材用砂として有用化でき
ることが究明されたのである。これまで回収されること
のなかった焼却灰からの非鉄金属類も、選別されること
により非鉄金属原料としてリサイクルされ得るのであ
る。その結果、最終処分場に搬入せざるを得ない量は、
洗浄時に流出する未燃分やカーボン微粒子及び骨材とし
ては細かすぎる微粉体等であり、これらは20％前後であ
る。これにより、最終処分場の延命化も図れることにな
る。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明
する。図５は、本発明のストーカー式焼却炉から出た焼
却灰を処理する装置の一例を示す概略図である。粗大片
除去装置１は、焼却灰に含まれている大きな金属片、例
えばやかんや鍋、タイヤホイール、バール等の他に高温
により溶解しクリンカー状に凝固した金属塊等を除去す
るもので、以降の機器装置を保護するためのものであ
る。洗浄装置２は、粗大片除去装置１を通過した焼却灰
に水を加え、浮遊する未燃物やカーボン微粒子及び砂と
しては細かすぎる粒子を洗い流すものであるが、この洗
浄装置２の第一の作用目的は、焼却灰中に含まれている
塩分を溶出させるものである。前述の通り、焼却灰には
0.2 〜0.5 ％程度の塩分が様々な化合物の形で存在して
いて、コンクリート用骨材の砂として焼却灰を利用する
場合、この塩分を塩化物換算で0.1 ％以下に減少させな
ければならない。従って、焼却灰中の含有塩分が多い場
合、洗浄装置は２〜３段とし、各段で固液を分離後、固
相体を再度次の段で洗浄する形式とした。又、洗浄用水
の節減を図るため、各段に清水を加える他に最終段の水
を前段に再利用した。この結果、序段の洗浄装置内の水
量が増加し、未燃物や微粒子の流出が効率良く行えるよ
うになった。水のみの洗浄により焼却灰中のCl量が0.1
％以下にまで減少しない場合、上記洗浄装置２の最後段
に薬注装置31を設け、１〜３％の希酸を注入した。その
結果は、単にClの溶出量を高めたのみではなく、最終成
品である「砂」の含有する重金属類の溶出度を下げる効
果もあることが確認できた。洗浄された焼却灰は、次に
ふるい３で二分される。このふるいの目的は次の高速で
連続回転する遠心分離機４を保護するために空きカンや
長い針金等を一時的に分離し、それらは直接ロータリー
ドライヤー５に投入される。ふるい３で分けられた焼却
灰の大部分は遠心分離機４に投入される。洗浄装置２か
ら排出された焼却灰は水切り状態で10〜30分放置しても
水分は30〜45％の含有率から容易に下がらない。故に本
発明者等は圧縮方式や振動方式等を試みてみたが思わし
くなく、連続式の遠心分離機を試用したところ、水分を
最低15％まで下げることができた。この脱水処理は次の
乾燥工程の熱負荷を減少させるのが目的であり、含水率
が低い程経済的であるが、遠心力と処理時間を変化させ
て脱水率を計測した結果、遠心分離機出口の含水率を20
％程度に設計するのが最も経済的且つ効果的であると判
断した。遠心分離機４で脱水した焼却灰は、遠心分離機
４をバイパスしたものと共にロータリードライヤー５に
投入される。ここで焼却灰は含水率20％前後から５％程
度まで乾燥される。このドライヤーをロータリー方式に
したのは、洗浄装置２で除去しきれなかった焼却灰中の
骨材用砂として不適合な微粉体を気流中で分離すること
をも兼ね合わせられるからである。このロータリードラ
イヤー５の熱源は灯油の燃焼による熱風、又は焼却場に
余剰の加熱蒸気が有る場合それを利用できる。熱風排ガ
スは、集塵装置23から捕集され微粉体ホッパー24に貯え
られる。尚、実プラントにおいては集塵装置23からの排
ガスは臭気を伴う場合もあり、故に焼却炉本体の燃焼用
空気に混合させるほうが良い。ドライヤー５にて乾燥さ
せて焼却灰は、磁力選別機６にて鉄分を、続いて非鉄金
属分離機７にて非鉄金属を分離する。この磁力選別機６
は、通常の磁力選別機で用いる磁力（1000ガウス）より
強い磁力（3000ガウス）を発生する磁力部分を有する磁
石ドラムを用い、且つこれまでの選別機の磁石ドラムを
従来のようにシュートの中程に据えて被選別物を上方か
ら落として左右に分離する方式ではなく、磁石ドラムを
ベルトコンベアのプーリーの中に組み込み、ベルトの厚
みを可能な限り薄くして被選別物との接触を密に、より
長い時間保つことにより選別能力を飛躍させたものであ
る。鉄類を除去された焼却灰は次の非鉄金属分離機７に
入る。非鉄金属分離機７は、文字どおり、焼却灰中から
鉄以外の金属（例えばアルミ等）を分離回収する装置
で、先に述べた通り、５万〜10万ボルトの高電圧電場に
被分離物を落下させる方法、又は強力な磁性体を高速回
転させることにより発生する誘導電流を利用して良電導
体を分離する方法の何れかの方式により、非鉄金属の分
離を行う装置である。以上の如く、焼却灰を洗浄・乾燥
する工程で未燃物、カーボン微粒子、微粉体を除去した
後、更に鉄分、非鉄金属類を除去した残りが骨材用砕砂
の代用となり得る砂の原料となる。この原料は、一旦原
料ホッパー８に貯えられる。この原料ホッパー８により
後続の粉砕・研磨工程への原料の脈流を定常化すること
ができ、又、原料としての焼却灰の品質（異常燃焼によ
る未燃物の混入等）を中間チェックすることができる。
原料ホッパー８の底部から抜き出された原料はふるい９
により粒度差により二分され、粗い方は粉砕装置10に投
入される。この粉砕装置10は、極く軽い粉砕力を与え、
且つ所望の時間、被粉砕物を保持しながら被粉砕物を粒
状にする形式のものがよく、ロッドミルを選定した。ロ
ッド径、回転数の加減により粉砕度を調整できるからで
ある。粉砕装置10で処理された原料は、ふるい11によ
り、骨材用砂としては不適当な素材を系外に排出する。
不適当な素材とは、非鉄金属分離機７で分離されなかっ
た金属塊や粉砕されにくい玉状の陶磁片やガラス玉であ
る。ふるい11を通過した良好な原料は、ふるい９の細か
な原料と共に研磨装置12に投入され、骨材用砂にふさわ
しい粒状になるまで研磨される。この研磨装置12は、タ
ンブラー形式のものより、幾分かの荷重を与えられる形
式の方が良く、粉砕装置10と同形式のロッドミルとし、
ロッドの数量・寸法を少なくした。研磨装置12で加工さ
れた原料は、成品ふるい13により、微粉体を除去した
後、成品ホッパー14に貯蔵される。以上が本発明による
処理工程の主要であるが、粗大片ホッパー21及び不適素
材27へ選別される断片は相対的に極く少なく、故にこれ
は人力により鉄屑や非鉄金属屑へ再分類できる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、上記構成からなる本
発明のストーカー式廃棄物焼却炉からの焼却灰の再利用
化処理方法によれば、現在最終処分場に廃棄されている
焼却灰の中から、鉄類、非鉄金属類のリサイクルの他に
コンクリート用骨材として利用可能な非金属性物質を効
率的に回収することができ、その結果、最終処分場に搬
送される焼却灰廃棄量は従来の10〜20％まで減少でき、
廃棄物処理費の軽減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼却灰を水で洗浄する場合の、洗浄時間と残
留塩分との関係を示すグラフである。

【図２】焼却灰を水で洗浄する際に酸の注入等の処理
をした場合の、洗浄時間と残留塩分との関係を示すグラ
フである。

【図３】焼却灰を水で洗浄する際における酸濃度及び
洗浄時間と残留塩分との関係を示すグラフである。

【図４】焼却灰を水で洗浄する際における酸濃度と溶
出性金属の残存性との関係を示すグラフである。

【図５】本発明に用いる焼却灰処理装置の一例を示す
概略図である。

【符号の説明】

１…粗大片除去装置２…洗浄装置３…ふるい４…脱水装置（遠心分離機）５…乾燥装置（ロータリードライヤー）６…磁力選別機７…非鉄金属分離装置８…原料ホッパー９…ふるい 10…粉砕装置 11…ふるい 12…研磨装置 13…成品ふるい 14…成品ホッパー 21…粗大片ホッパー 22…水処理装置 23…微粉体捕集装置（集塵装置） 24…微粉体ホッパー 25…鉄屑ホッパー 26…非鉄金属ホッパー 27…不適素材ホッパー 31…薬注装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物用ストーカー式焼却炉の炉下に設
けられている水槽から排出された焼却灰中からの金属類
のリサイクル及び非金属物質を利用化処理する方法であ
って、(1) 焼却灰から、金属片やクリンカー状の熔塊を
機械的に除去後、(2) 該焼却灰を２〜３段の洗浄槽で水
洗浄し、未燃有機物質、カーボン微粒子、微粉体を洗浄
除去すると同時に、焼却灰中の塩分を溶出除去すると共
に溶出してきた重金属をも洗浄除去する洗浄工程と、
(3) 該焼却灰を脱水装置により脱水し、蒸気又は燃料油
を熱源として乾燥させる乾燥工程と、(4) 乾燥された焼
却灰から、鉄分を除去し、更に非鉄金属類を除去する選
別工程と、(5) 該残りである非金属物質を粒度別に分級
後、粉砕・研磨し、粒子状に加工する粒状化工程とを行
うことを特徴とする廃棄物焼却灰の再利用化処理方法。
【請求項２】前記(2) の洗浄工程が、洗浄水に CO₂ガス
吹き込み又は酸を注入することにより塩分の溶出を促進
させると同時に重金属の溶出を抑止するための薬注装置
を備えたものである、請求項１記載の廃棄物焼却灰の再
利用化処理方法。