JPH0910730A - 媒塵中の重金属溶出防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、媒塵中の重金属溶出を簡単
に防止できる方法を得るにある。 【構成】 媒塵を８００℃以上で焼却した後急冷して媒
塵中の重金属を不溶化する媒塵中の重金属溶出防止方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般廃棄物または産業
廃棄物の焼却工場の排ガスを処理して排出される媒塵中
の重金属等の不溶化処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、焼却工場の排ガスを処理して排
出される媒塵には鉛、砒素、カドミウム等の有害物質や
亜鉛等の重金属を含んでおり、これらの媒塵を処理する
方法としては以下の４つの処理法が知られている。

【０００３】第１の処理法は、媒塵を溶融設備を用いて
十分に溶融した上で固化する方法であるが、この溶融に
より生じた媒塵をさらにセメント固化、薬剤処理、酸、
その他の溶媒による安定化法を用いて無害化処理を施さ
なければならない上、溶融するための多大なエネルギー
を必要としている。

【０００４】第２の処理法は、媒塵をセメント固化設備
を用いて重金属が溶出しないよう化学的に安定した状態
にするため十分な量のセメントと均質に練り混ぜると共
に、適切に造粒又は成形したものを十分に養成して固化
する方法であるが、重金属類の溶出を防止するとともに
固化物の強度を十分に保つため、媒塵とセメントとの最
適な配合条件と固化後の養成条件を選定する必要があ
る。この場合、アルカリ成分を多く含む媒塵ではｐＨが
高くなり水と接触することにより、鉛等の重金属類が溶
出しやすくなるため、セメントの他に重金属溶出防止薬
剤を添加する必要があった。

【０００５】第３の処理法は媒塵を薬剤処理設備を用い
て十分な量の薬剤と均質に練り混ぜ、重金属が溶出しな
いよう化学的に安定した状態にする方法であるが、この
場合、薬剤が一般的に高価であるため、最小限の必要量
を調整し、かつ小量でも十分に混合する機械が必要であ
る。

【０００６】第４の処理法は、媒塵を酸、その他の溶媒
に重金属を十分に溶出させたうえで脱水処理するととも
に、当該溶液中の重金属を化学的に安定した状態にする
方法であるが、この場合、媒塵の酸による溶解工程、不
溶化するための薬剤添加、固液分離、固液分離後の排水
処理等の多くの工程が必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
処理法は何れにしても、コスト的にあるいは設備的に問
題を有する処理法であるが、本発明法ではこれに従来技
術の問題点を解決し、媒塵を一回の処理で含有される
鉛、砒素、カドミウム等の有害金属や亜鉛等の重金属分
の溶出を防止させて無害化とする処理法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成させるために鋭意研究したところ、有害金属や重
金属を含む媒塵を有機含有物と一定の比率で混合したも
のをロータリーキルン中で焼却することにより生成する
燃えがらに媒塵をとどまらせることにより、媒塵中の有
害金属や重金属の溶出が防止できることを見出し本発明
法を提供することができた。

【０００９】即ち、本発明方法の第一は、少なくとも
鉛、砒素、カドミウム、亜鉛の一種以上を含有する媒塵
と有機含有物との混合物を、ロータリーキルン内に少な
くとも８００℃以上にて焼却した後、生成した燃えがら
を水で急冷することによって上記金属を不溶化せしめる
ことを特徴とする。

【００１０】第二は、上記媒塵が、廃棄物を焼却して生
成する排ガスから得た媒塵、あるいは廃棄物を焼却して
生成する排ガスに消石灰を添加して処理して得た媒塵、
または廃棄物を焼却して生成する排ガス中の重金属と廃
棄物の燃えがらとが混合した媒塵のいずれかであること
を特徴とする。

【００１１】第三は、上記混合物が、媒塵と有機含有物
と消石灰との混合物であることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明法において先ず回転運転しているロータ
リーキルン内に予め調合した処理対象物である媒塵と有
機含有物とを装入して少なくとも８００℃以上の温度で
焼却するが、この場合生成する燃えがらに媒塵をとどま
らせ、得られた重金属を含有する燃えがらをキルン出口
で水により急冷処理する。

【００１３】この場合、ロータリーキルン内で回転され
た有機含有物は攪拌されながら燃焼されるが、この燃焼
熱により有機物は熱分解を起こし、分子の小さい炭化水
素ガスとなり、更に一酸化炭素ガスまで分解されて酸素
と反応して有機含有物の表面で燃焼し続け、結果的に燃
焼した分子の小さい炭化水素ガスまたは一酸化炭素は二
酸化炭素と水とに分解される。

【００１４】このように熱分解−ガス化−燃焼を繰り返
しながらロータリーキルン内で有機含有物表面での燃焼
が連続的に進み、その結果、キルン内は酸素の無い還元
状態となり、本来酸素が存在する酸化状態であれば重金
属分が充分に攪散する温度にかかわらず、重金属は攪散
しにくくなって融解状態で燃えがら中にどどまることに
なる。

【００１５】この様な熱分解−ガス化−燃焼を繰り返す
ロータリーキルン炉内の作用は、ＪＩＳ−Ｍ８１１１に
示す鉱石中の金及び銀分析方法におけるケイ酸鉱中の金
及び銀の分析での融解と同様な還元状況を引き起こして
いるものと判断される。

【００１６】尚、ロータリーキルン内においては、媒塵
中のカドミウムまたは重金属の一部は融解されずに攪散
するが、ロータリーキルンに炉の排ガス処理系統で回収
されている。

【００１７】また、本発明で処理対象とする媒塵は、廃
棄物を焼却して生成する排ガスから得た有害金属（鉛、
砒素、カドミウム）や亜鉛等の重金属を含有する媒塵で
あり、あるいは廃棄物を焼却して生成する排ガスに消石
灰を添加して処理して得た媒塵であり、さらには廃棄物
を焼却して生成する排ガス中の重金属を含み、且つ廃棄
物の燃えがらとが混合した媒塵である。

【００１８】上記媒塵と混合する有機化合物としては、
有機汚泥、コールタール、廃プラスチック類、鉱物油系
スラッジ、破砕タイヤチップ、高粘度オイル、繊維く
ず、塗料カス等であるが、これらの有機化合物に鉄の細
片、無機質系汚泥等を混入した複合汚泥であっても構わ
ない。

【００１９】本発明法においては、被処理原料である媒
塵に対して、上記有機化合物を少なくとも重量比で５０
％以上混合して炉内温度を８００℃以上で、且つ、空気
比を２以下に維持して２０分間以上滞留して焼却処理を
行なう。この場合、一つの条件値が上記範囲より低くな
っても他の要因で補助できるのは勿論である。

【００２０】上記の条件下で燃焼することによって還元
雰囲気となり、媒塵中の重金属のうち、カドミウム、お
よび生成した燃えがら中に含まれる１０％以下の有害金
属（鉛、砒素）と亜鉛は攪散してロータリーキルン炉の
排ガス処理系統に入り、残りの重金属分は還元されて融
解状態となり燃えがらに留めることになり、これらは溶
出しない形態となっている為、ロータリーキルン出口で
水により急冷することによって酸化するのを防止した。

【００２１】ロータリーキルンからの排ガスに含まれる
重金属は、洗浄塔および湿式電気集塵機等により捕集さ
れたのち、一般的な排水処理の方法により安定化を図っ
た。

【００２２】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。

【００２３】

【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。

【００２４】（実施例１）

【００２５】有害金属（鉛、砒素、カドミウム）及び亜
鉛等の重金属を含む媒塵を１ｔ、廃プラスチック類、鉱
物油系スラッジ、鉄の細片及び無機質系汚泥等の混合汚
泥の２ｔを均一に調合したものを連続運転を行なってい
るロータリーキルンに供給した。

【００２６】運転条件は、温度８００℃及び空気比２で
行ない、これらの供給物を炉内に２０分間滞留させて熱
分解及び燃焼を行ない、生成した燃えがらをロータリー
キルン出口より排出し、水中に落下させて急冷した。

【００２７】調合前の媒塵、供給前の調合汚泥及び急冷
後の燃えがら中の各成分の分析結果を表１に、溶出試験
の分析結果を表２に示したが、この溶出試験方法は、
「廃棄物の処理および清掃に関する法律」に基づく「産
業廃棄物に含まれる金属などの検定方法」（昭和４８年
環境庁告示１３号）に定める方法で行なった。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】表１及び表２に示す結果から、媒塵を有機
化合物と調合して焼却処理することによって、媒塵中の
有害金属や亜鉛等の重金属の溶出を防止していることが
確認できた。

【００３１】（実施例２）

【００３２】表３に示す組成の媒塵と有機化合物とを実
施例１に示すように調合したものを空気比２、温度１０
００℃に維持して焼却処理を行ない、得られた燃えがら
を実施例１と同様な分析をして得た結果を表４に示し
た。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】表３及び表４に示す結果から１０００℃に
おいて焼却処理することによっても同様に重金属分を溶
出防止できることが確認できた。

【００３６】（実施例３）

【００３７】表５に示す組成の重金属分と消石灰を３０
％程度含有している媒塵を２ｔ、廃プラスチック、鉱物
油系スラッジ、破砕タイヤチップ及び無機質汚泥等の混
合汚泥２ｔとを均一に調合してから連続運転を行なって
いるロータリーキルン内に供給した。

【００３８】運転条件は、温度９００℃及び空気比２で
行ない、これらの供給物を炉内に３０分間滞留させて熱
分解及び燃焼を行ない、生成した燃えがらをロータリー
キルン出口より排出し、水中に落下させて急冷した。得
られた燃えがらを実施例１に示す方法で分析し、その結
果を表６に示した。

【００３９】

【表５】

【００４０】

【表６】

【００４１】表５及び表６に示す結果から、消石灰を含
有する媒塵であっても実施例１と同様、重金属分を溶出
防止できることを確認できた。

【００４２】（実施例４）

【００４３】表７に示す組成の重金属を含み、且つ、廃
棄物の燃えがらと混じり合った媒塵を２ｔ、廃プラスチ
ック、高粘度オイル、繊維くず、塗料カス及び無機質系
汚泥等の混合汚泥３ｔとを均一に調合して連続運転を行
なっているロータリーキルンに供給した。

【００４４】運転条件は、温度１０００℃、空気比２で
あり、これらの供給物を炉内に３０分間滞留させ熱分解
及び燃焼を行ない、生成した燃えがらはロータリーキル
ン出口より排出し、水中に落下させて急冷した。得られ
た燃えがらを実施例１に示す方法で分析し、その結果を
表８に示した。

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】表７及び表８に示す結果から、燃えがらと
混じり合った媒塵であっても、実施例１と同様に重金属
分を溶出防止できることを確認できた。

【００４８】

【発明の効果】上述のように本発明法によって、有害金
属（鉛、砒素、カドミウム）及び亜鉛等の重金属を含む
媒塵をロータリーキルン内で処理することによってこれ
らの重金属分の溶出を防止することが可能となり、従来
法のような複雑な処理工程を必要とせず、且つ、新規な
専用設備を要しない等低コストで処理できる効果を有す
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも鉛、砒素、カドミウム、亜鉛
   の一種以上を含有する媒塵と有機含有物との混合物をロ
   ータリーキルン内にて少なくとも８００℃以上にて焼却
   した後、生成した燃えがらを水で急冷することによっ
   て、上記金属を不溶化せしめることを特徴とする媒塵中
   の重金属溶出防止方法。
2. 【請求項２】 上記媒塵が廃棄物を焼却して生成する排
   ガスから得た媒塵あるいは廃棄物を焼却して生成する排
   ガスに消石灰を添加して処理して得た媒塵または廃棄物
   を焼却して生成する排ガス中の重金属を含み、且つ廃棄
   物の燃えがらとが混合した媒塵のいずれかであることを
   特徴とする請求項１記載の媒塵中の重金属溶出防止方
   法。
3. 【請求項３】 上記混合物が媒塵と有機含有物と消石灰
   との混合物であることを特徴とする請求項１又は２記載
   の媒塵中の重金属溶出防止方法。