JPH09294916A - Method for treating exhaust gas and dust - Google Patents

Method for treating exhaust gas and dust

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Publication number
JPH09294916A
JPH09294916A JP8113556A JP11355696A JPH09294916A JP H09294916 A JPH09294916 A JP H09294916A JP 8113556 A JP8113556 A JP 8113556A JP 11355696 A JP11355696 A JP 11355696A JP H09294916 A JPH09294916 A JP H09294916A
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JP
Japan
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exhaust gas
dust
liquid
slaked lime
heavy metals
Prior art date
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Pending
Application number
JP8113556A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Kuromatsu
秀寿 黒松
Toru Yoshida
融 吉田
Masakazu Kamikita
正和 上北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP8113556A priority Critical patent/JPH09294916A/en
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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treatment method in which heavy metals contained in dust generated during the incineration of waste are sealed to be prevented from eluting. SOLUTION: In the exhaust gas treatment apparatus of waste incineration facilities, slaked lime of at least 30m<2> /g specific surface area is sprayed into exhaust gas, and dust containing heavy metals such as Pb which is generated from the exhaust gas and captured by an electric precipitator and a bag filter is added with A liquid containing a soluble silicate aqueous solution as a main component, B liquid chiefly containing an aqueous solution containing a multivalent metal cation which reacts with a hydroxide ion and produces insoluble or poorly soluble hydroxide, and water as required. In this method, heavy metals contained in the dust generated during the incineration of waste are sealed surely to be prevented from eluting.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物焼却施設に
おいて廃棄物焼却時に発生する排ガスから生成するばい
じんに含有される重金属(Pb,Cd,Cr6+,As,
Hg,Cu,Znなど)などを安定化することに有効な
排ガスおよびばいじんの処理方法に関するものであり、
特に、鉛(Pb)の溶出を防止することが困難な、都市
ごみ焼却施設から排出されるばいじんを安定化すること
に有効な処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy metal (Pb, Cd, Cr 6+ , As, contained in soot and dust produced from exhaust gas generated during waste incineration in a waste incinerator.
Hg, Cu, Zn, etc.) is effective in stabilizing exhaust gas and dust,
In particular, the present invention relates to a treatment method that is effective in stabilizing soot and dust discharged from municipal solid waste incineration facilities, in which it is difficult to prevent the elution of lead (Pb).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、重金属などの有害物質を含有した
廃棄物の処分には、運搬中の廃棄物の飛散を防止するた
め加湿処理が行われたり、廃棄物の固化成型を主たる目
的としてセメント処理が行われてきた。しかしながら、
これらの処理は、廃棄物からの有害重金属の溶出を抑制
するといった観点からは、種々の問題があり、その取扱
に充分注意を払わなければ、処理した廃棄物から重金属
が溶出し、二次公害が発生する恐れがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, for the disposal of wastes containing harmful substances such as heavy metals, humidification treatment is performed to prevent the wastes from scattering during transportation, and cement is mainly used for solidification molding of the wastes. Processing has taken place. However,
These treatments have various problems from the viewpoint of suppressing the elution of harmful heavy metals from waste, and unless careful attention is paid to their handling, heavy metals will elute from the treated waste and secondary pollution will occur. May occur.

【0003】このように従来法では、Pbなどの重金属
を含有する廃棄物からの有害金属の溶出を抑制すること
が困難なことが、国内外で明らかとなってきている。そ
こで、廃棄物の陸上埋立処分時においても重金属などが
確実に封入され、再溶出しない処理方法が望まれてい
た。
As described above, it has become clear domestically and internationally that it is difficult for the conventional method to suppress the elution of harmful metals from wastes containing heavy metals such as Pb. Therefore, there has been a demand for a treatment method in which heavy metals and the like are reliably enclosed even when landfill waste is disposed of on land and are not re-eluted.

【0004】一般ごみの焼却施設は、代表的には、焼却
炉、排ガスの冷却を目的とした熱交換器や水噴霧装置、
排ガス中の塩化水素ガスなどの酸性ガスの中和を目的と
した消石灰吹き込み装置(排ガス誘導管内への吹き込
み)、および排ガスから生成するばいじんを捕捉するた
めの集塵機などから構成されており、更に、硫黄酸化物
(SOx )、窒素酸化物(NOx )、ダイオキシンなど
の有害成分を除去するための装置や機器が付設されてい
ることもある。
[0004] Typical waste incineration facilities are typically an incinerator, a heat exchanger for cooling exhaust gas, a water spray device,
It is composed of a slaked lime blowing device (blowing into the exhaust gas guide pipe) for the purpose of neutralizing acidic gas such as hydrogen chloride gas in the exhaust gas, and a dust collector for capturing the soot and dust generated from the exhaust gas. A device or equipment for removing harmful components such as sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx) and dioxins may be attached.

【0005】また、廃棄物の焼却時に発生するばいじん
には、粉塵、消石灰と塩化水素ガスなどの酸性ガスとの
反応生成物、消石灰の未反応分、およびPbなどの重金
属類などが含有されている。このばいじんは、重金属が
溶出しないように中間処理を行った後、最終処分地に埋
め立てられる。上記のような廃棄物処理に関するPbな
どの重金属溶出の問題は、このような一般ごみなどの廃
棄物の焼却時の排ガスから生成して集塵機で捕捉される
ばいじんにおいて特に顕著である。
Further, the soot and dust generated during the incineration of waste contains dust, a reaction product of slaked lime and an acid gas such as hydrogen chloride gas, unreacted slaked lime, and heavy metals such as Pb. There is. This soot and dust is subjected to intermediate treatment so that heavy metals do not elute, and then landfilled at the final disposal site. The problem of elution of heavy metals such as Pb relating to the waste treatment as described above is particularly remarkable in the soot and dust that is generated from the exhaust gas at the time of incineration of the waste such as general waste and is captured by the dust collector.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
廃棄物処理、特に廃棄物焼却時に発生するばいじん処理
の現状を鑑み、ばいじん中の種々の重金属を確実に安定
化し、その溶出を抑制することが可能な排ガスおよびば
いじんの処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the present situation of such waste treatment, in particular, dust disposal generated during waste incineration, the present invention reliably stabilizes various heavy metals in soot and suppresses their elution. It is an object of the present invention to provide a method for treating exhaust gas and soot and dust that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来技術における問題点を解決する目的で鋭意検討した結
果、実質的にPbなどの重金属の溶出を防止できないば
いじん、または多量の重金属安定化剤を必要とするばい
じんには、共通の特徴があることを見出した。即ち、こ
れらのばいじんは、消石灰の未反応分を多量に含有する
ためアルカリ性を呈しており、Pbなどの両性金属の溶
出を促進し、重金属安定化剤の効果を阻害していること
を知見した。つまり、焼却炉の排ガス処理装置では、塩
化水素ガスなどの酸性ガスの排出基準値を満たすため、
中和剤として消石灰(水酸化カルシウム)が吹き込まれ
る。しかしながら、従来使用されてきた消石灰は、酸性
ガスとの反応効率が必ずしも充分でないため、発生する
酸性ガスに対して当量を超える過剰量の消石灰が吹き込
まれてきたのが現状である。このため、そのように多量
の消石灰を吹き込まれた排ガスから生成するばいじんは
多量の未反応消石灰を含有することになる。そこで、従
来から使用されている消石灰に比し、比表面積が高く、
酸性ガスとの反応効率が優れる消石灰を排ガス処理装置
において使用して、ばいじん中に含有される未反応消石
灰の量を低減せしめることによって、Pbなどの重金属
の溶出の抑制が容易になりうるとの発想に基づき本発明
を完成させたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies made by the present inventors for the purpose of solving the above problems in the prior art, as a result, soot and dust or a large amount of heavy metals that cannot substantially prevent the elution of heavy metals such as Pb. We have found that soot and dust that requires stabilizers have common characteristics. That is, it was found that these soot and dust are alkaline because they contain a large amount of unreacted slaked lime, promote elution of amphoteric metals such as Pb, and inhibit the effect of the heavy metal stabilizer. . In other words, in the exhaust gas treatment device of the incinerator, because it meets the emission standard value of acidic gas such as hydrogen chloride gas,
Slaked lime (calcium hydroxide) is blown in as a neutralizing agent. However, since the reaction efficiency of conventionally used slaked lime with acid gas is not always sufficient, the present situation is that an excess amount of slaked lime exceeding the equivalent amount has been blown into the generated acid gas. Therefore, the soot and dust produced from the exhaust gas in which such a large amount of slaked lime is blown contains a large amount of unreacted slaked lime. Therefore, compared to slaked lime that has been used conventionally, the specific surface area is high,
By using slaked lime with excellent reaction efficiency with acidic gas in an exhaust gas treatment device to reduce the amount of unreacted slaked lime contained in soot and dust, it is possible to easily suppress the elution of heavy metals such as Pb. The present invention has been completed based on the idea.

【0008】即ち、本発明は、廃棄物焼却施設に付属す
る排ガス処理装置において、塩化水素ガスなどの酸性ガ
スを中和し、低減する目的で比表面積30m2 /g以上
の消石灰(水酸化カルシウム)を排ガスに吹き込み、こ
の消石灰を吹き込んで処理した後の排ガスから生成し、
電気集塵機やバグフィルターで捕捉されるPbなどの重
金属を含有するばいじんに、可溶性珪酸塩の水溶液を主
たる構成成分としてなるA液と、水酸化物イオンと反応
して不溶性あるいは難溶性の水酸化物を生成する多価金
属カチオンを含有する水溶液を主たる構成成分としてな
るB液と、更に必要に応じて水を添加し混合することを
特徴とする排ガスおよびばいじんの処理方法を内容とす
るものである。
That is, the present invention is, in an exhaust gas treatment apparatus attached to a waste incineration facility, for the purpose of neutralizing and reducing acidic gas such as hydrogen chloride gas, slaked lime (calcium hydroxide) having a specific surface area of 30 m 2 / g or more. ) Is blown into the exhaust gas, and this slaked lime is blown to produce it from the exhaust gas after treatment,
Soot and dust containing heavy metals such as Pb captured by electric dust collectors and bag filters, and solution A, which is mainly composed of an aqueous solution of soluble silicate, and insoluble or sparingly soluble hydroxide that reacts with hydroxide ions. The present invention is directed to a method for treating exhaust gas and dust, which is characterized in that an aqueous solution containing a polyvalent metal cation that produces the above is mixed with the solution B as a main component, and water is further added and mixed if necessary. .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に係る排ガスおよびばいじ
んの処理方法を更に詳細に説明する。先ず、本発明で使
用される比表面積30m2 /g以上の消石灰は、塩化水
素ガスなどの酸性ガスとの反応効率を考慮すると比表面
積が大きいほど好ましいが、工業的入手の容易性から、
比表面積30〜60m2 /g程度のものが好ましい。こ
のような比表面積を有する消石灰は、例えば、特公平0
6−8194号によって開示されている方法などによっ
て作製することができる。この消石灰の作製方法は、微
細塊状または粉砕された軽度に焼成された石灰を、水と
反応を遅延せしめる有機溶剤とからなる消和液体に強力
かつ均一に混合することにより、上記石灰を消和する。
このようにして、乾燥水酸化カルシウムを製造する方法
において、水30〜50容量部および有機溶剤50〜7
0容量部よりなる消和液体と石灰との混合を混合容器内
で45℃以下の温度において行う。次いで反応混合物を
主反応容器に移し、その中で加熱装置によって50〜7
0℃の温度となし、そして最終反応を第2の反応容器内
で行う。その際、前記混合容器内における石灰対消和液
体の割合を、前記第2の反応容器内において85〜11
0℃の反応温度が達成されるように選択するものであ
る。更に、次いで脱ガス工程において、仕上げられた水
酸化カルシウムから、付着している溶剤を真空の適用お
よび/または不活性ガスを用いるパージにより除去する
というものである。このような高比表面積の消石灰とし
ては、具体的には、奥多摩工業株式会社製消石灰「タマ
カルク」の使用が工業的には好適である。高比表面積消
石灰は、比表面積が20m2 /g以上であれば効果は確
認できるが、比表面積が高いほど効果が顕著であり、3
0m2 /g以上が好ましい。尚、「タマカルク」以外の
ものであっても、比表面積が前記範囲を示すものであれ
ば、もちろん使用可能であり、本発明の範疇である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for treating exhaust gas and dust according to the present invention will be described in more detail. First, the slaked lime having a specific surface area of 30 m 2 / g or more used in the present invention is preferably the larger the specific surface area in consideration of the reaction efficiency with an acidic gas such as hydrogen chloride gas, but from the viewpoint of industrial availability,
Those having a specific surface area of about 30 to 60 m 2 / g are preferable. Slaked lime having such a specific surface area is, for example,
It can be produced by the method disclosed by 6-8194 or the like. This method of producing slaked lime is a method for slaked lime by strongly and uniformly mixing finely lumped or crushed lightly calcined lime with a slaking liquid consisting of water and an organic solvent that delays the reaction. To do.
Thus, in the method for producing dry calcium hydroxide, 30 to 50 parts by volume of water and 50 to 7 of organic solvent are used.
Mixing of 0 volume part of the slaking liquid and lime is performed in a mixing container at a temperature of 45 ° C. or lower. The reaction mixture is then transferred to the main reaction vessel in which it is heated to 50-7 by a heating device.
The temperature is 0 ° C. and the final reaction is carried out in the second reaction vessel. At that time, the ratio of the lime to the slaking liquid in the mixing container was 85 to 11 in the second reaction container.
The choice is made so that a reaction temperature of 0 ° C. is achieved. Further, in a subsequent degassing step, the adhering solvent is removed from the finished calcium hydroxide by applying a vacuum and / or purging with an inert gas. As such slaked lime having a high specific surface area, specifically, the use of slaked lime “Tamacalc” manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd. is industrially suitable. The effect of the high specific surface area slaked lime can be confirmed if the specific surface area is 20 m 2 / g or more, but the effect is more remarkable as the specific surface area is higher.
It is preferably 0 m 2 / g or more. It should be noted that any material other than "tamacalc" can be used as long as it has a specific surface area within the above range, and is within the scope of the present invention.

【0010】本発明で使用される前記比表面積30m2
/g以上の消石灰の使用量は、排ガス中の塩化水素ガス
濃度、排ガスの温度、流量、および最終的に屋外へ排出
する塩化水素ガス濃度などによって適宜設定しなければ
ならないが、従来一般的に使用されるJIS特号消石灰
(比表面積14・5m2 /g)に比し、比表面積が約2
倍であることから、塩化水素ガスとの反応効率も高く、
おおよそJIS特号消石灰の約半分(重量)の添加量
で、最終的に排出する塩化水素ガス濃度をJIS特号消
石灰の場合と同程度にすることができる。
The specific surface area used in the present invention is 30 m 2
The amount of slaked lime used in the amount of 1 g / g or more must be appropriately set according to the concentration of hydrogen chloride gas in the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas, the flow rate, and the concentration of hydrogen chloride gas finally discharged to the outside. Compared to JIS special slaked lime used (specific surface area 14.5 m 2 / g), the specific surface area is about 2
Since it is double, the reaction efficiency with hydrogen chloride gas is also high,
The concentration of hydrogen chloride gas finally discharged can be made approximately the same as in the case of JIS special slaked lime with an addition amount of about half (weight) of JIS special slaked lime.

【0011】本発明のばいじん処理におけるA液および
B液の作用は必ずしも明らかではないが、以下のように
推定しうる。
Although the effects of the solutions A and B in the soot and dust treatment of the present invention are not always clear, they can be estimated as follows.

【0012】先ず、A液の作用について説明する。本発
明方法によって、Pbなどの重金属を含有するばいじん
を処理すると、A液中の可溶性珪酸塩と、ばいじんから
溶出したPbなどの重金属イオンが反応して不溶性の重
金属珪酸塩を生成し、重金属の溶出を抑制できる(下記
式(1))。
First, the action of the liquid A will be described. When the dust containing heavy metals such as Pb is treated by the method of the present invention, the soluble silicate in the solution A and the heavy metal ions such as Pb eluted from the dust react with each other to form insoluble heavy metal silicates. Elution can be suppressed (the following formula (1)).

【0013】 Pb2+ + SiO3 2- → PbSiO3 ・・・(1)Pb 2+ + SiO 3 2- → PbSiO 3 (1)

【0014】また、珪酸塩と、ばいじんから溶出した、
未反応消石灰などに由来するCaなどの多価金属イオン
が反応し、その反応生成物中に重金属が包含されるか、
反応生成物表面に重金属が吸着され、安定化される。
In addition, silicate and leached from soot and dust,
Whether a polyvalent metal ion such as Ca derived from unreacted slaked lime reacts and a heavy metal is included in the reaction product,
Heavy metal is adsorbed on the surface of the reaction product and stabilized.

【0015】次に、B液の作用について説明する。本発
明方法によって、Pbなどの重金属を含有するばいじん
の処理を行うと、ばいじんから溶出する水酸化物イオン
とB液中の多価金属カチオンが、次に示す反応により、
不溶性あるいは難溶性の水酸化物を生成し(下記式
(2)、式(3))、ばいじんのpHを低下させる。
Next, the action of the liquid B will be described. When the dust containing heavy metals such as Pb is treated by the method of the present invention, the hydroxide ion eluted from the dust and the polyvalent metal cation in the liquid B are reacted by the following reaction.
An insoluble or sparingly soluble hydroxide is produced (the following formulas (2) and (3)) to lower the pH of soot and dust.

【0016】 M2+ 十2OH- → M(OH)2 ・・・(2)M 2+ 12 OH → M (OH) 2 (2)

【0017】 M3+ +3OH- → M(OH)3 ・・・(3)M 3+ + 3OH → M (OH) 3 (3)

【0018】このとき、処理の対象となる重金属の溶解
度が充分低くなる領域まで、pHが低下すれば、B液の
作用のみでPbの溶出を抑制することが可能である。ま
た、排ガス処理において、高比表面積消石灰を使用し、
ばいじん中の未反応消石灰の量が減る場合には、この効
果が非常に発現しやすくなる。しかしながら、ばいじん
に含有される重金属は、Pbのような両性金属のみでは
なく、pHの低下に伴って新たに溶出する重金属も多々
存在する。したがって、B液の作用で変動したpH領域
によっては、もともと溶出していなかった重金属の溶出
を促進することもある。
At this time, if the pH is lowered to a region where the solubility of the heavy metal to be treated is sufficiently low, the elution of Pb can be suppressed only by the action of the solution B. Also, in the exhaust gas treatment, using high specific surface area slaked lime,
This effect is very likely to occur when the amount of unreacted slaked lime in the dust is reduced. However, heavy metals contained in soot and dust are not only amphoteric metals such as Pb, but also many heavy metals that are newly eluted with a decrease in pH. Therefore, depending on the pH range changed by the action of the solution B, the elution of the heavy metal which has not been eluted originally may be promoted.

【0019】この点、本発明の方法では、B液で重金属
の溶出を充分抑制するまでのpHの低下がなくとも、A
液を併用することで、相乗的な効果が期待でき、高い重
金属の安定化性能を発現する。即ち、廃棄物のpH領域
をアルカリ性から酸性側へ僅かでも調整することによっ
て、前述したA液の作用が飛躍的に促進される。これ
は、A液と、ばいじんから溶出するCaなどの多価金属
イオンとの反応生成物の形態が、pHによって異なるこ
とに依存し、高アルカリ性領域から僅かにpHが低下す
ることによって、可溶性珪酸塩の水溶液のゲル化時間は
著しく短縮される。このような条件下では、A液と重金
属イオンとの反応が促進され、また、生成した反応生成
物の重金属に対する吸着能や包含能が促進されるものと
思われる。また、B液中の多価金属カチオンとA液中の
珪酸塩とが反応することによって生成する反応生成物
が、はいじんから溶出する多価金属イオンとの反応生成
物よりも、重金属の包含や吸着に、より好適な反応生成
物を生成するものと思われる。よって、本発明では、A
液とB液それぞれの性能が不充分であっても、両者を併
用することによって、相乗的な効果が発現し、高い性能
を示すことが可能となる。
In this respect, according to the method of the present invention, even if the pH of the solution B does not decrease until the elution of heavy metals is sufficiently suppressed,
By using the liquid together, a synergistic effect can be expected and a high stabilizing performance of heavy metals is exhibited. That is, by slightly adjusting the pH range of the waste from the alkaline side to the acidic side, the action of the above-mentioned liquid A is dramatically accelerated. This is because the morphology of the reaction product between the liquid A and polyvalent metal ions such as Ca eluted from the soot and dust is different depending on the pH, and the pH is slightly lowered from the highly alkaline region, resulting in soluble silicic acid. The gel time of the aqueous salt solution is significantly reduced. Under such conditions, it is considered that the reaction between the liquid A and the heavy metal ions is promoted, and the adsorption ability and the inclusion ability of the produced reaction product with respect to the heavy metal are promoted. Further, the reaction product produced by the reaction between the polyvalent metal cation in the liquid B and the silicate in the liquid A contains the heavy metal more than the reaction product with the polyvalent metal ion eluted from the dust. It seems that it produces a reaction product more suitable for adsorption. Therefore, in the present invention, A
Even if the performances of the liquid and the liquid B are insufficient, by using the both together, a synergistic effect is exhibited and it becomes possible to exhibit high performance.

【0020】本発明で使用される可溶性珪酸塩の水溶液
は、汎用のものでよく、珪酸リチウム、珪酸ソーダ(珪
酸ナトリウム)、珪酸カリウム、珪酸アンモニウムなど
が例示できる。一般的に、可溶性珪酸塩の固形分はM2
O・nSiO2 (M:珪酸塩のカチオン)で表され、n
(SiO2 /M2 O組成比)はその珪酸塩のモル比を表
す。可溶性珪酸塩の水溶液の性能は、その固形分量に依
存するため、添加量が同じときには、珪酸塩の濃度が高
いほど性能が高い。その濃度は、可溶性珪酸塩の種類、
モル比、溶液の温度によって、調製可能な濃度の上限値
は異なる。一方、可溶性珪酸塩の水溶液の濃度が高くな
るに伴って粘度は高くなり、ハンドリング性が著しく低
下する恐れがある。従って、性能およびハンドリング性
を充分考慮した上で、可溶性珪酸塩の水溶液の濃度を設
定する必要がある。
The aqueous solution of the soluble silicate used in the present invention may be a general-purpose one, and examples thereof include lithium silicate, sodium silicate (sodium silicate), potassium silicate and ammonium silicate. Generally, the solid content of soluble silicate is M 2
O · nSiO 2 (M: cation of silicate), n
(SiO 2 / M 2 O composition ratio) represents the molar ratio of the silicate. Since the performance of the aqueous solution of soluble silicate depends on the solid content thereof, the performance is higher as the concentration of silicate is higher when the addition amount is the same. Its concentration depends on the type of soluble silicate,
The upper limit of the concentration that can be adjusted differs depending on the molar ratio and the temperature of the solution. On the other hand, the viscosity increases as the concentration of the aqueous solution of the soluble silicate increases, and the handling property may be significantly reduced. Therefore, it is necessary to set the concentration of the aqueous solution of the soluble silicate after sufficiently considering the performance and the handling property.

【0021】可溶性珪酸塩の種類は、上に例示したよう
に多種のものが工業的に生産されているが、重金属の安
定化性能、工業的入手の容易さ、価格の点から、珪酸ソ
ーダであることが好ましい。また、可溶性珪酸塩は、一
般的にモル比が高いほど、重金属や多価金属とのゲル化
反応が速いことが知られている。珪酸ソーダの場合、市
販品において、そのモル比はおおよそ0.5〜4.2の
範囲であるが、その性能はモル比が高いほど優れること
から、モル比はおおよそ2.0以上であることが好まし
い。さらに、重金属の安定化性能、工業的入手の容易
さ、価格、ハンドリング性などを考慮すると、JIS規
格品の珪酸ソーダ3号を選択することが、本発明におい
て、概ね好ましい。
Although various types of soluble silicates are industrially produced as exemplified above, sodium silicate is used in view of stabilizing performance of heavy metals, industrial availability, and price. Preferably there is. It is known that the soluble silicate generally has a faster gelation reaction with heavy metals and polyvalent metals as the molar ratio is higher. In the case of sodium silicate, the molar ratio of commercially available products is in the range of about 0.5 to 4.2, but the higher the molar ratio, the better the performance. Therefore, the molar ratio should be about 2.0 or more. Is preferred. Further, considering the stabilizing performance of heavy metals, industrial availability, price, handling property, etc., it is generally preferable in the present invention to select JIS standard product sodium silicate No. 3.

【0022】ばいじんから溶出する水酸化物イオンの大
半は、廃棄物焼却時に発生する酸性ガスを中和するため
吹き込まれる消石灰に由来する。そのため、B液中に含
有される多価金属カチオンは、水酸化物イオンとの反応
によって生成する水酸化物が、水酸化カルシウムに比し
低い溶解度を示す必要がある。この条件を満たせば、ど
のような多価金属カチオンを選択してもかまわないが、
工業的入手の容易さ、取扱の簡便さを考慮すると、アル
ミニウムイオン、マグネシウムイオン、鉄(II)イオン、
鉄(III) イオンから概ね選択することになる。その中で
も、特に、工業的入手の容易さ、重金属の安定化性能、
価格などを考慮すると、硫酸アルミニウム(硫酸バン
ド)、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(PA
C)、アルミン酸ナトリウム、硫酸鉄(II)、塩化鉄(II
I) 、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムが好まし
い。また、これらの物質は、必要に応じて2種以上を併
用することも可能であり、本発明の範疇である。また、
この多価金属カチオンとして、化学プラントなどから排
出される廃液などを利用することも、有用物質のリサイ
クルといった観点から好ましい。
Most of the hydroxide ions eluted from the soot and dust are derived from slaked lime that is blown in to neutralize the acid gas generated during waste incineration. Therefore, with respect to the polyvalent metal cation contained in the liquid B, the hydroxide produced by the reaction with the hydroxide ion needs to have a lower solubility than calcium hydroxide. Any polyvalent metal cation may be selected as long as this condition is satisfied.
Considering industrial availability and ease of handling, aluminum ion, magnesium ion, iron (II) ion,
It will be mostly selected from iron (III) ions. Among them, in particular, industrial availability, heavy metal stabilization performance,
Considering the price, aluminum sulfate (sulfate band), aluminum chloride, polyaluminum chloride (PA
C), sodium aluminate, iron (II) sulfate, iron (II) chloride
I), magnesium sulfate and magnesium chloride are preferred. In addition, these substances can be used in combination of two or more, if necessary, and are within the scope of the present invention. Also,
It is also preferable to use a waste liquid discharged from a chemical plant or the like as the polyvalent metal cation from the viewpoint of recycling useful substances.

【0023】なお、B液のpHが低い場合には、B液を
使用する配管や混練機などの機器の材質によっては、腐
食を促進する恐れがある。このことが問題となる場合に
は、機器の材質を変更することや、B液のpHを中性か
らアルカリ性領域に調整して使用するのが好ましく、本
発明の範疇である。また、アルミン酸ナトリウムを使用
することは、これらの点に留意する必要がなく、好まし
い。
When the pH of the liquid B is low, corrosion may be promoted depending on the material of the equipment such as the pipe and the kneader that use the liquid B. If this causes a problem, it is preferable to change the material of the equipment or to adjust the pH of the solution B from the neutral to the alkaline range before use, which is within the scope of the present invention. Further, it is preferable to use sodium aluminate without paying attention to these points.

【0024】本発明におけるA液、B液の添加量は、処
理すべきばいじんの性状、特に、無処理での重金属溶出
量、未反応の消石灰残量、目標とする重金属の溶出許容
量、更には、A液とB液の添加量比などによって異な
る。実用的には、目標溶出量を達成するためのコストが
最も安価となるような、A液とB液の添加量を選択する
ことが、添加量を決定する要因となる。通常の場合であ
れば、ばいじん100重量部に対して、概ねA液の添加
量が3〜20重量部、B液の添加量が5〜30重量部
で、重金属の溶出量を法規制値以下に抑制することが可
能である。
The amounts of the liquids A and B added in the present invention are the characteristics of the soot and dust to be treated, in particular, the amount of heavy metal elution without treatment, the amount of unreacted slaked lime remaining, the target allowable elution amount of heavy metal, and Varies depending on the ratio of addition of liquid A and liquid B. Practically, selecting the addition amounts of the A liquid and the B liquid so that the cost for achieving the target elution amount is the lowest is a factor that determines the addition amount. In the normal case, with respect to 100 parts by weight of soot and dust, about 3 to 20 parts by weight of the solution A and 5 to 30 parts by weight of the solution B are used, and the elution amount of the heavy metal is equal to or less than the legal regulation value. Can be suppressed.

【0025】また、本発明において、A液とB液の添加
方法は任意に選択できる。好ましい添加方法は、ばいじ
んの性状などによって異なるため、予備試験などで事前
に検討するのが好ましい。
In the present invention, the method of adding the liquids A and B can be arbitrarily selected. The preferred addition method differs depending on the properties of the soot and dust, and therefore it is preferable to study it beforehand in a preliminary test or the like.

【0026】本発明の排ガスおよびばいじんの処理方法
を実施するにあたって、特に寒冷地においては、ハンド
リング面で不都合が生じる恐れがある。つまり、A液使
用時の温度が著しく低下した場合には、粘度が著しく上
昇し、流動性が低下する。また、B液においても、温度
が低下すると多価金属の塩が析出する恐れがある。この
ような場合には、処理剤の貯蔵タンクを保温すれば、概
ねその問題は解消される。また、そのような使用方法も
本発明の範疇である。
In carrying out the method for treating exhaust gas and dust according to the present invention, there is a possibility that a handling problem may occur especially in a cold region. That is, when the temperature at the time of using the liquid A is remarkably lowered, the viscosity is remarkably increased and the fluidity is lowered. Also in the liquid B, a salt of a polyvalent metal may be precipitated when the temperature is lowered. In such a case, if the storage tank for the treatment agent is kept warm, the problem is almost solved. Moreover, such a use method is also within the scope of the present invention.

【0027】本発明の排ガスおよびばいじんの処理方法
は、ばいじんに、A液およびB液、更に必要に応じて水
を添加し、混合することで充分な効果を示す。また、必
要に応じて、混練することもより好ましい方法である。
それに加え、処理物をある一定時間、ある一定温度以上
で養生することは、A液、B液の処理剤の効果を更に発
現せしめるために有効な手段であり、本発明の範疇であ
る。これは、本発明で処理剤として使用される上記A
液、B液と、ばいじん成分とが接触することによって、
瞬時に反応が開始し効果を発現するものの、その後にも
徐々に反応が進行することを示唆している。一般的に
は、養生時間は長ければ長い程好ましい。また、養生中
に処理物を加温することで、更に効果を発現せしめるこ
とも可能である。したがって、ばいじんと処理剤を混練
した配合物を所定の温度で養生することで、養生時間を
短縮し、処理物を速やかに廃棄することが可能となる。
The method for treating exhaust gas and soot and dust of the present invention shows a sufficient effect by adding liquid A and liquid B and, if necessary, water to soot and dust and mixing them. Further, kneading is also a more preferable method, if necessary.
In addition, curing the treated material for a certain period of time at a certain temperature or higher is an effective means for further exhibiting the effects of the treatment agents of the liquids A and B, and is within the scope of the present invention. This is the above-mentioned A used as a treating agent in the present invention.
By the contact of liquid and liquid B with the soot and dust component,
It suggests that the reaction starts instantly and the effect is exerted, but thereafter the reaction gradually progresses. Generally, the longer the curing time, the better. Further, it is possible to further develop the effect by heating the treated material during curing. Therefore, by curing the mixture obtained by kneading the dust and the treatment agent at a predetermined temperature, the curing time can be shortened and the treated product can be promptly discarded.

【0028】[0028]

【作用】本発明の排ガスおよびばいじんの処理方法が、
Pbなどの重金属を安定化する機構は必ずしも明らでは
ないが、次のように推定しうる。即ち、一般的にPb化
合物はアルカリ雰囲気中で溶出しやすい傾向があること
から、本発明の排ガスおよびばいじんの処理方法を実施
することによって、 1)高比表面積の消石灰を用いることで、ばいじん中の
未反応消石灰量を低減せしめることが可能となり、水酸
化物イオンの溶出を抑制できる。 2)水酸化物イオンの溶出が抑制されるため、B液の作
用が発現しやすくなり、添加量を低減できる。 3)その結果、A液の作用が促進され、優れた重金属安
定化性能を示す。 以上のように、本発明では、高比表面積の消石灰による
排ガス処理と、A液、B液によるばいじん処理を併用す
ることによる相乗効果によって、より効果的にばいじん
中のPbなどの重金属の溶出を防止しうるものと考えら
れる。
The method for treating exhaust gas and dust according to the present invention,
Although the mechanism for stabilizing heavy metals such as Pb is not always clear, it can be estimated as follows. That is, since Pb compounds generally tend to be easily eluted in an alkaline atmosphere, by carrying out the method for treating exhaust gas and soot of the present invention, 1) by using slaked lime having a high specific surface area, It becomes possible to reduce the amount of unreacted slaked lime, and elution of hydroxide ions can be suppressed. 2) Since the elution of hydroxide ions is suppressed, the action of the solution B is easily exhibited, and the addition amount can be reduced. 3) As a result, the action of the liquid A is promoted and excellent heavy metal stabilizing performance is exhibited. As described above, according to the present invention, the synergistic effect of the combined use of the exhaust gas treatment with slaked lime having a high specific surface area and the soot and dust treatment with the liquids A and B enables more effective elution of heavy metals such as Pb in the soot and dust. It is considered to be preventable.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の処理方法を用いて、都市ごみの
などの廃棄物焼却時に発生する排ガスおよびばいじんを
処理することにより、ばいじん中の重金属、特にPbが
安定化され、溶出量が減少する。また、本発明で得られ
る廃棄物と処理剤との配合物は、重金属の溶出量が極め
て少ない材料として、路盤材、セメントの骨材などに再
利用することができ、貴重な資源となり得る。
EFFECTS OF THE INVENTION By treating exhaust gas and dust produced during incineration of waste such as municipal waste using the treatment method of the present invention, heavy metals in dust, particularly Pb, are stabilized and the amount of elution is reduced. To do. In addition, the mixture of the waste material and the treating agent obtained in the present invention can be reused as a material having a very small amount of heavy metal eluted, such as a roadbed material or an aggregate of cement, and can be a valuable resource.

【0030】[0030]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

【0031】(比較例1および実施例)都市ごみ焼却施
設において、屋外排ガス中の塩化水素ガス濃度を一定に
するように消石灰の吹き込み量を調整しながら焼却設備
および排ガス処理装置を運転した場合のばいじんを採取
し、ばいじんの処理を行った。ばいじんは、消石灰とし
てJIS特号消石灰を使用した場合(比較例1)と、奥
多摩工業株式会社製消石灰「タマカルク」を使用した場
合(実施例)の2種を採取した。上記2種のばいじんに
対し、各々表1に示す添加量のA液およびB液、更に水
を添加し、混練したものを、20℃で1日養生した後、
環境庁告示13号法(日本)によるPb溶出試験を行っ
た。結果を表1に示した。
(Comparative Example 1 and Example) In a municipal solid waste incineration facility, when the incinerator and the exhaust gas treatment device were operated while adjusting the blowing amount of slaked lime so that the concentration of hydrogen chloride gas in the outdoor exhaust gas was constant. Soot and dust were collected and treated. Two types of soot and dust were collected, when JIS special slaked lime was used as slaked lime (Comparative Example 1) and when slaked lime “Tamacalc” manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd. was used (Example). To the above-mentioned two kinds of soot and dust, the amounts of liquids A and B shown in Table 1 and water, respectively, were added and kneaded. After curing at 20 ° C. for 1 day,
A Pb dissolution test was carried out according to the Environmental Agency Notification Method 13 (Japan). The results are shown in Table 1.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】上記表1の結果から、比表面積の大きい消
石灰を使用して処理した排ガスから捕集されたばいじん
に対し、本発明のばいじんの処理方法を実施することに
よって、効果的にPbの溶出を抑制できることが明らか
となった。即ち、JIS特号消石灰などの従来法で排ガ
ス処理を行い採取したばいじんでは、Pb溶出量を埋立
基準値の0.3mg/L以下にできない場合であって
も、本発明の排ガス処理を行い採取したばいじんでは、
重金属安定化剤の性能が顕著に発現し、基準値以下にす
ることができる。
From the results shown in Table 1 above, it is possible to effectively elute Pb by carrying out the method for treating soot and dust of the present invention on the soot and dust collected from the exhaust gas treated with slaked lime having a large specific surface area. It has become clear that That is, in the case of dust collected by performing the exhaust gas treatment by the conventional method such as JIS special slaked lime, even if the Pb elution amount cannot be less than 0.3 mg / L of the landfill standard value, the exhaust gas treatment of the present invention is performed to collect. In the end,
The performance of the heavy metal stabilizer is remarkably exhibited, and it can be set to the standard value or less.

【0034】(比較例2、3)上記比較例1および実施
例と同様に消石灰としてJIS特号消石灰を使用した場
合(比較例2)と、奥多摩工業株式会社製消石灰「タマ
カルク」を使用した場合(比較例3)の2種類のばいじ
んに対し、各々、下記表2に示す添加量のA液およびB
液、更に水を添加し、混練したものを、20℃で1日養
生した後、環境庁告示13号法によるPb溶出試験を行
った。結果を表2に示した。
(Comparative Examples 2 and 3) In the same manner as in Comparative Example 1 and Example above, JIS special slaked lime was used as slaked lime (Comparative Example 2) and slaked lime "Tamacalc" manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd. was used. For the two types of soot and dust in (Comparative Example 3), the amounts of liquids A and B shown in Table 2 below, respectively
After the liquid and water were added and kneaded, the mixture was cured at 20 ° C. for 1 day, and then a Pb dissolution test according to the Environmental Agency Notification No. 13 method was performed. The results are shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】上記表2の結果から、比表面積の大きい消
石灰を使用して処理した排ガスから捕集されたばいじん
に対し、可溶性珪酸塩の水溶液と有機キレート剤の二液
処理を行っても効果的にPbの溶出を抑制できないこと
が明らかとなった。即ち、本発明の排ガス処理方法およ
びばいじんの処理方法を実施することによって、相乗的
な効果が発現し、重金属安定化第の性能が向上すること
が明らかとなった。
From the results shown in Table 2 above, it is effective that the dust collected from the exhaust gas treated with slaked lime having a large specific surface area is treated with the aqueous solution of the soluble silicate and the organic chelating agent. It was revealed that the elution of Pb could not be suppressed. That is, it has been clarified that by carrying out the exhaust gas treatment method and the soot and dust treatment method of the present invention, a synergistic effect is exhibited and the heavy metal stabilization first performance is improved.

【0037】これらの結果から、本発明の排ガスおよび
ばいじんの処理方法が、廃棄物焼却時に発生するばいじ
ん中の重金属の溶出防止に極めて有効であることが明ら
かである。
From these results, it is clear that the method for treating exhaust gas and dust according to the present invention is extremely effective for preventing the elution of heavy metals in dust generated during waste incineration.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 廃棄物焼却施設に付属する排ガス処理装
置において、排ガス中の塩化水素ガスなどの酸性ガスを
中和し、低減する目的で比表面積30m2 /g以上の消
石灰を排ガスに吹き込み、この消石灰を吹き込んで処理
した後の排ガスから生成し、電気集塵機やバグフィルタ
ーで捕捉される、Pbなどの重金属を含有するばいじん
に、可溶性珪酸塩の水溶液を主たる構成成分としてなる
A液と、水酸化物イオンと反応して不溶性あるいは難溶
性の水酸化物を生成する多価金属カチオンを含有する水
溶液を主たる構成成分としてなるB液と、更に必要に応
じて水を添加し混合することを特徴とする排ガスおよび
ばいじんの処理方法。
1. An exhaust gas treatment apparatus attached to a waste incineration facility, in which slaked lime having a specific surface area of 30 m 2 / g or more is blown into the exhaust gas for the purpose of neutralizing and reducing acidic gas such as hydrogen chloride gas in the exhaust gas, Liquid A, which is an aqueous solution of soluble silicate as a main component, is added to the dust containing heavy metals such as Pb, which is generated from the exhaust gas after being treated by blowing in this slaked lime and is captured by an electrostatic precipitator or a bag filter, and water. Characteristically, an aqueous solution containing a polyvalent metal cation that reacts with an oxide ion to form an insoluble or sparingly soluble hydroxide is mixed with the solution B as a main component, and water is further added if necessary. Exhaust gas and dust treatment method.
【請求項2】 請求項1記載の処理方法において、ばい
じん、A液、およびB液の混合物を混練することを特徴
とする排ガスおよびばいじんの処理方法。
2. The method for treating exhaust gas and dust according to claim 1, wherein a mixture of soot and dust, solution A and solution B is kneaded.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の処理方法
において、ばいじん、A液、およびB液の混合物または
混練物を養生することを特徴とする排ガスおよびばいじ
んの処理方法。
3. The method for treating exhaust gas and dust according to claim 1 or 2, wherein a mixture or kneaded product of dust, liquid A and liquid B is cured.
【請求項4】 前記可溶性珪酸塩が、珪酸ソーダである
請求項1記載の排ガスおよびはいじんの処理方法。
4. The method for treating exhaust gas and dust according to claim 1, wherein the soluble silicate is sodium silicate.
【請求項5】 前記珪酸ソーダが、JIS規格品の珪酸
ソーダ3号である請求項4記載の排ガスおよびばいじん
の処理方法。
5. The method for treating exhaust gas and dust according to claim 4, wherein the sodium silicate is JIS standard sodium silicate No. 3.
【請求項6】 前記多価金属カチオンが、アルミニウム
イオン、マグネシウムイオン、鉄(II)イオン、および鉄
(III) イオンのうちから選択される少なくとも1つであ
ることを特徴とする請求項1記載の排ガスおよびばいじ
んの処理方法。
6. The polyvalent metal cation is aluminum ion, magnesium ion, iron (II) ion, and iron.
The method for treating exhaust gas and dust according to claim 1, wherein the method is at least one selected from (III) ions.
【請求項7】 前記B液が、硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリ
ウム、硫酸鉄(II)、塩化鉄(III) 、硫酸マグネシウム、
および塩化マグネシウムのうちから選択される少なくと
も1つを含有することを特徴とする請求項1記載の排ガ
スおよびばいじんの処理方法。
7. The liquid B comprises aluminum sulfate, aluminum chloride, polyaluminum chloride, sodium aluminate, iron (II) sulfate, iron (III) chloride, magnesium sulfate,
2. The method for treating exhaust gas and dust according to claim 1, further comprising at least one selected from magnesium chloride and magnesium chloride.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102671909A (en) * 2011-03-14 2012-09-19 江苏腾明环保科技有限公司 Novel garbage incineration treatment device

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