JPH10230237A - 焼却灰の再資源化処理方法 - Google Patents

焼却灰の再資源化処理方法

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JPH10230237A
JPH10230237A JP9035068A JP3506897A JPH10230237A JP H10230237 A JPH10230237 A JP H10230237A JP 9035068 A JP9035068 A JP 9035068A JP 3506897 A JP3506897 A JP 3506897A JP H10230237 A JPH10230237 A JP H10230237A
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JP
Japan
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ash
incineration ash
incinerated ash
dissociation
temperature
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JP9035068A
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English (en)
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Toshio Tani
登志夫 谷
Masashi Inoue
勝支 井上
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 都市ごみなどの焼却灰を焼成用原料等として
用いる場合、含有する炭酸カルシウムに起因して、安定
した品質の焼成品が得られない。 【解決手段】 焼却灰を、炭酸カルシウムの解離温度以
上、焼却灰の溶融温度未満の温度範囲に加熱して冷却す
る。このような熱処理により、焼却灰に含まれる炭酸カ
ルシウム(C)の解離とこの解離に伴うゲーレナイト
(G)の晶出とが生じる。この結果、不安定成分を含ま
ない結晶質鉱物成分から成る焼却灰となり、焼成用原料
等として用いても品質が安定し、かつ強度の大きな焼成
品を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみやその他の廃
棄物などの焼却灰の再資源化を図る際に利用される焼却
灰の再資源化処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみや下水汚泥などの廃棄物は、ま
ず、減容化のために 800℃程度で焼却され、これによっ
て生じた焼却灰が埋立処理されている。さらに近年は、
焼却灰を1300〜1500℃に加熱して溶融し、これを水中に
流し込んで固化させることによってさらに減容化された
溶融スラグとし、これを埋立処理するようにもなってき
ている。
【0003】ところで、上記のような焼却灰の主成分は
SiO2,CaO,Al2O3で、天然鉱物に類似することから、建材
用の原料や焼成品原料などとして、天然鉱物の代替原料
として再利用を図る開発も進められている。例えば溶融
スラグは、前記した処理で粒径が10〜20mm程度の粒状に
なり、これをさらに細かく粉砕し、インターロッキング
ブロックなどに混入させて再利用されている。しかしな
がら、一旦溶融させた後に固化させた溶融スラグは、強
度的に脆弱なガラス質であるため、これを結晶質化して
強度を向上するには、再度、溶融スラグを加熱して徐冷
する等の熱処理が必要となる。
【0004】これに対し、焼却灰の段階では種々の結晶
質鉱物成分の混合物であり、これを天然鉱物の代替品と
して再利用する開発も進められている。例えば特開平4-
104938号公報には、製紙会社から発生する製紙スラッジ
を焼却した後の焼却灰を用い、これを一軸成型プレスで
固化成型した後に加熱して、焼成体を得る方法が開示さ
れている。このような焼成体をインターロッキングブロ
ック等の建築資材として使用することで、製紙スラッジ
焼却灰の有効利用を図るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
都市ごみ焼却灰の場合、これを用いて前記公報記載のよ
うに焼成体を製造しようとしても、品質の安定した焼成
品を得難いという問題が生じている。本発明は、上記し
た問題点に鑑みなされたもので、例えば焼成用原料等と
して用いても品質が安定した焼成品を得ることが可能な
焼却灰の再資源化処理方法を提供することを目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明者等は焼却灰の再資源化を図るうえでの
阻害要因について鋭意究明し、その結果、焼却灰中に含
まれるCaCO3 が焼成品等の品質の安定化を損なう主要因
となっており、これを除く処理を行うことで、焼却灰を
焼成品原料等として好適に供し得ることを新たに知見
し、本願発明をなすに至った。
【0007】すなわち、本発明の焼却灰の再資源化処理
方法は、都市ごみなどの廃棄物の焼却灰を、炭酸カルシ
ウムの解離温度以上、焼却灰の溶融温度未満の温度範囲
に加熱して冷却することにより、焼却灰に含まれる炭酸
カルシウムを解離させると共にこの解離に伴うゲーレナ
イトの晶出が生じた焼却灰を生成することを特徴として
いる。
【0008】例えば都市ごみの焼却処理を行う際には、
排ガス中のHCl 成分等を低減するため、CaCO3 やCaO 等
が添加され成分調整が実施される。このときに添加され
たCaCO3 、或いは焼却処理中の反応で新たに生成したCa
CO3 が焼却灰中に残留し、このため、焼却灰はSiO2やゲ
ーレナイト(Gehlenite, 組成:Ca2SiAl2O7)等の結晶質鉱
物成分の他に、CaCO3 を含む混合物となっている。
【0009】このような焼却灰をそのまま焼成用原料等
として用いた場合には、CaCO3 が898 ℃でCaO とCO2
に解離するため、加熱の過程でガス成分が発生し、或い
は解離したCaO がSiO2等と反応して鉱物質の成分比率が
変化する。この結果、焼成品の品質は不安定なものとな
ってしまう。そこで本発明では、前記のように、CaCO3
の解離温度以上、焼却灰の溶融温度未満の温度範囲で焼
却灰を加熱し冷却する熱処理を行う。この熱処理によっ
て、CaCO3 はCaO とCO2 に解離し、かつ、解離により生
じたCaO と、SiO2と、酸化によって生じたAl2O3 とが拡
散により反応し、次式に示すように、ゲーレナイトが形
成される。
【0010】2CaO +SiO2+Al2O3 → Ca2SiAl2O7 この結果、CaCO3 が減少・消失し、その分、ゲーレナイ
トの構成比率が増加した焼却灰となる。このような焼却
灰を、例えば焼成用の原料として使用すれば、その加熱
過程でCaCO3 に起因する構成成分比率の変化等が生じな
くなるので、品質が安定した焼成品を得ることができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、都市ごみ焼却灰を対象とし
た本発明の一実施形態について説明する。都市ごみは例
えば流動床焼却炉で 800℃程度の温度で焼却され、これ
により生じた焼却灰は、ストレージタンクに貯蔵された
後、搬出時に水で加湿される。本実施形態では、このよ
うな都市ごみ焼却灰に対し、電気炉などの既知の大気加
熱炉を用いて、さらに、 950℃〜1200℃の温度に加熱
し、30分程度保持した後、室温まで空冷する熱処理を行
う。そして、この処理を施した後の焼却灰を焼成用原料
等として供給する。
【0012】次に、焼却灰に対して上記のような熱処理
を行う理由について説明する。表1には、都市ごみ焼却
後に加湿した状態の焼却湿灰に対し、蛍光X線分析によ
って成分分析した結果の一例を、各検出元素について酸
化物換算して示している。
【0013】
【表1】
【0014】一方、上記の焼却湿灰についてのX線回折
パターンの測定結果を、図1中に試料No.1として示して
いる。これには、S(=SiO2),G(=ゲーレナイト),A(=ア
ノーサイト(Anorthite, 組成:CaSi2Al2O8)) の他に、C
(=CaCO3)のピークが見られる。すなわち、表1に示され
ている焼却灰の主要成分元素としてのSi,Ca,Alは、焼却
灰中に、SiO2, ゲーレナイト, アノーサイトなどの結晶
質鉱物成分として存在すると共に、さらに、焼却灰中に
はCaCO3 が混在している。
【0015】つまり、都市ごみの焼却処理を行う際、排
ガス中のHCl 成分等を低減するため、CaCO3 やCaO 等が
添加されて成分調整が行われるが、このときの添加剤の
残留物、或いは、焼却処理中に新たに発生した反応生成
物としてのCaCO3 が、焼却灰中に混入しているのであ
る。次に、上記のような都市ごみ焼却灰を適量ずつ採集
し、これらに種々の条件で熱処理を行ったときの調査結
果について説明する。
【0016】図1中、試料No.2〜No.5は、上記の都市ご
み焼却灰に対し、各々、加熱温度を750 ℃,950℃,1150
℃,1250 ℃として熱処理を行った後の上記同様のX線回
折パターンの測定結果である。なお、上記の各熱処理は
電気炉にて大気雰囲気中、 300℃/Hrで昇温し、上記各
加熱温度で30分保持した後、室温まで炉冷したものであ
る。
【0017】加熱温度を750 ℃として熱処理を行ったも
の(試料No.2) では、前記した試料No.1の回折パターン
からCaCO3 のピークがやや低下しているものの、大きな
相違は見られない。これに対し、加熱温度を950 ℃およ
び1150℃として熱処理を行ったもの(試料No.3およびN
o.4) では、CaCO3(=C)のピークが消失し、また、加
熱温度の上昇に伴ってゲーレナイト(=G)のピークが増
加している。これは、次のように考えられる。すなわ
ち、CaCO3 は 898℃でCaO とCO2 に解離する。したがっ
て、この温度を超える加熱処理により、CaCO3 の解離に
よって生じたCaO と、SiO2と、酸化によって生じたAl2O
3 とが拡散により反応し、ゲーレナイトが形成される。
【0018】2CaO +SiO2+Al2O3 → Ca2SiAl2O7 この結果、CaCO3 は消失し、ゲーレナイトと若干のアノ
ーサイトおよびSiO2から成る天然鉱物に近い結晶質鉱物
成分の焼却灰が形成される。なお、加熱温度を1250℃と
して熱処理したもの(試料No.5)では、全てのピークが
消失している。これは、焼却灰が上記の温度で溶融し、
これを炉冷したものはガラス質の固形物となっているた
めである。
【0019】以上の調査結果から明らかなように、都市
ごみの焼却灰は、これを、焼却時の温度よりも高い温度
で再度熱処理すると、その温度が溶融温度より低い範囲
でも、構成成分の変化を生じる。特にCaCO3 が消失し、
ゲーレナイトが増加する。すなわち、ごみ焼却炉から排
出された焼却灰に対し、CaCO3 の解離温度以上、焼却灰
の溶融温度未満の温度範囲に加熱して冷却することによ
り、焼却灰に含まれるCaCO3 が解離し、この解離に伴っ
てゲーレナイトが晶出して、安定した結晶質鉱物成分か
ら成る焼却灰とすることができる。したがって、このよ
うな焼却灰をそのまま焼成用原料として用いることや、
また、天然鉱物の原料粉末に混合して用いることで、品
質の安定した焼成体を得ることが可能となる。
【0020】なお、加熱温度範囲はCaCO3 の解離温度
(=898℃)以上であれば良いが、 950℃未満では、CaCO
3 の解離および解離に伴うゲーレナイトへの反応が短時
間では効率的に進まず、CaCO3 が残ってしまうおそれが
あるため、 950℃以上とすることが望ましい。一方、焼
却灰をその溶融温度以上に加熱すると、前記のようにガ
ラス質になって強度が低下し、また、通常の加熱炉構成
では回収が困難になるため、加熱温度範囲の上限値は、
焼却灰の溶融温度未満とすることが必要である。焼却灰
の溶融温度は組成に応じて種々異なり、特に塩基度(Ca
O/SiO2) によって大きく左右されるが、概ね1250℃を超
える温度である。したがって、加熱温度範囲の上限値は
1200℃程度とすることが望ましく、この温度未満とする
ことで、成分変動が大きな都市ごみ焼却灰に対し、熱処
理時の溶融を確実に抑制することができ、これによって
強度の大きな結晶質鉱物成分から成る焼却灰を得ること
が可能になり、また、炉内からの回収も容易になる。
【0021】上記のような加熱温度範囲での保持時間
は、前述したように30分程度で充分であり、特に、上記
の温度範囲で加熱温度をより高くするほど、前記した拡
散によるゲーレナイトへの反応が速やかに進行すること
から、保持時間をより短かくすることができる。本発明
は上記の実施形態で例示した都市ごみの焼却灰に限定さ
れるものではなく、例えば下水汚泥や、石灰系薬品で成
分調整されるその他の廃棄物の焼却灰に適用することも
可能である。これによって、これらの焼却灰も、建築用
原料や焼成品原料としてより低コストで供給できること
になる。したがって、本発明によれば、廃棄物焼却灰を
再資源化するに当たっての種々の用途開発の実用化に大
いに貢献することができ、有効利用を図ることができ
る。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明の焼却灰の再資源
化処理方法によれば、焼却灰中に含まれるCaCO3 が消失
して、安定したゲーレナイトに変質するので、不安定成
分を含まない天然の結晶質鉱物成分に近い原料となる。
この結果、例えば焼成用原料として用いても品質が安定
した焼成品を得ることが可能となり、再資源化に当たっ
ての焼却灰の利用価値を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】都市ごみ焼却灰、およびこれを各種条件で熱処
理した焼却灰についてのX線回折パターンの測定結果を
示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 都市ごみなどの廃棄物の焼却灰を、炭酸
    カルシウムの解離温度以上、焼却灰の溶融温度未満の温
    度範囲に加熱して冷却することにより、焼却灰に含まれ
    る炭酸カルシウムを解離させると共にこの解離に伴うゲ
    ーレナイトの晶出が生じた焼却灰を生成することを特徴
    とする焼却灰の再資源化処理方法。
JP9035068A 1997-02-19 1997-02-19 焼却灰の再資源化処理方法 Pending JPH10230237A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003080532A1 (fr) * 2002-03-22 2003-10-02 Taiheiyo Cement Corporation Adjuvant de ciment
JP2004292285A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Taiheiyo Cement Corp コンクリート
JP2005314205A (ja) * 2003-08-19 2005-11-10 Taiheiyo Cement Corp 水硬性組成物

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003080532A1 (fr) * 2002-03-22 2003-10-02 Taiheiyo Cement Corporation Adjuvant de ciment
US6997984B2 (en) 2002-03-22 2006-02-14 Taiheiyo Cement Corporation Cement admixture
KR100842685B1 (ko) * 2002-03-22 2008-07-01 다이헤이요우 세멘토 가부시키가이샤 시멘트 혼화재
CN100427425C (zh) * 2002-03-22 2008-10-22 太平洋水泥株式会社 水泥混合料
JP2004292285A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Taiheiyo Cement Corp コンクリート
JP2005314205A (ja) * 2003-08-19 2005-11-10 Taiheiyo Cement Corp 水硬性組成物

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