JPH1110116A - 廃棄物溶融飛灰の処理方法及び処理装置 - Google Patents

廃棄物溶融飛灰の処理方法及び処理装置

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JPH1110116A
JPH1110116A JP9169983A JP16998397A JPH1110116A JP H1110116 A JPH1110116 A JP H1110116A JP 9169983 A JP9169983 A JP 9169983A JP 16998397 A JP16998397 A JP 16998397A JP H1110116 A JPH1110116 A JP H1110116A
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JP
Japan
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fly ash
solution
tank
acidic solution
heavy metals
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JP9169983A
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English (en)
Inventor
Kazukuni Tetsuyama
一州 鉄山
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融飛灰の処理における処理費用を低減す
る。 【解決手段】 電気透析槽17は、溶融飛灰の処理に使
用された廃水の電気分解を行い、HCl溶液及びNaO
H溶液を分離抽出する。得られたHCl溶液は、酸溶解
層13において、集塵機11で集塵された溶融飛灰に含
まれる重金属を溶解させるために使用される。また、N
aOH溶液は、洗煙スクラバ12における排ガスの中
和、及び中和槽15における酸性溶液の中和に使用され
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、廃棄物溶融飛灰の
処理方法及び処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物溶融炉を用いた廃棄物処理では、
塩酸等を含む酸性の排ガスと、重金属や塩類を凝縮した
状態で含む溶融飛灰が発生する。これらの排ガス及び溶
融飛灰は、自然界に多大な影響を与えるため、そのまま
の状態では外界へ排出することができない。そこで、従
来から、これら排ガス及び溶融飛灰に対して何等かの処
理が実施されている。
【0003】従来の排ガスの処理方法としては、湿式処
理方法と乾式処理方法とがある。湿式処理方法は、洗煙
スクラバーにおいて、NaOH溶液を用いて排ガスを中
和する方法である。また、乾式処理方法は、洗煙スクラ
バーにおいて、Ca(OH)2 粉体を用いて排ガスを中
和する方法である。
【0004】また、溶融飛灰の処理方法としては、集塵
機で収集した溶融飛灰を酸性溶液中に導入して重金属を
溶解させ、その後、凝集させて沈殿物として回収する方
法が一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】排ガス処理における乾
式処理方法では、処理しようとする排ガス(酸性ガス)
に対して2〜3当量のCa(OH)2 を必要とするた
め、埋め立て処分しなければならない溶融飛灰量を増加
させてしまう。このため、排ガス処理については湿式処
理の方が好ましい。
【0006】しかしながら、湿式処理方法は、Ca(O
H)2 よりも高価なNaOHを使用するため、処理費用
が割高になる上、廃水を処理するための廃水処理施設が
必要になる。
【0007】また、溶融飛灰の処理は、酸性溶液と、そ
れを中和するアルカリ性溶液とを必要とし、処理費用
(薬品費)が高価である。また、その廃水を処理するた
めの処理施設が必要である。ここで、廃水中にはNaC
lが含まれており、河川に放流すると農作物に対して塩
害を発生させる恐れがあるので、重金属に関する法的基
準値を満たすだけでなく、その他の物質についても考慮
した廃水処理施設が必要になる。
【0008】本発明は、溶融飛灰の処理に使用される酸
性溶液及びアルカリ性溶液をリサイクルすることにより
処理費用を低減し、さらに排ガスの処理にも同一の溶液
を用いてその処理費用を低減することを目的とする。
【0009】また、本発明は、廃水に含まれるNaCl
の問題も同時に解決することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物溶融炉
から排出される溶融飛灰を酸性溶液中に投入することに
より前記溶融飛灰に含まれる重金属を溶解させ、前記酸
性溶液にアルカリ性溶液を加えて中和して前記重金属を
凝集沈殿させて回収する廃棄物溶融飛灰の処理方法にお
いて、前記重金属を回収した後の廃水を電気分解して、
前記酸性溶液及び前記アルカリ性溶液を分離抽出するよ
うにしたことを特徴とする。
【0011】また、本発明は、分離抽出された酸性溶液
を、再度、重金属を溶解させるための酸性溶液として使
用するとともに、分離抽出されたアルカリ性溶液を、再
度、酸性溶液の中和に使用することを特徴とする。
【0012】さらに、本発明は、分離抽出されたアルカ
リ性溶液を、前記廃棄物溶融炉から排出される排ガスの
中和に使用し、その廃水を前記酸性溶液の中和に使用す
ることを特徴とする。
【0013】また、本発明の廃棄物溶融飛灰の処理装置
は、廃棄物溶融炉から排出される溶融飛灰を収集する集
塵機と、該集塵機で収集した前記溶融飛灰に含まれる重
金属を酸性溶液に溶解させる酸溶解槽と、該酸溶解槽か
ら移された酸性溶液から固体分を分離除去する第1の凝
集分離槽と、該第1の分離槽で固体分が除去された酸性
溶液にアルカリ性溶液を加えて中和し、重金属を析出さ
せる中和槽と、該中和槽で析出した重金属を凝集分離す
る第2の凝集分離槽と、該凝集分離槽により重金属が分
離除去された溶液を電気分解して前記酸性溶液及び前記
アルカリ性溶液を分離抽出する電気透析槽とを有するこ
とを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
【0015】図1に、本発明の溶融飛灰の処理装置の一
実施の形態を示す。図1の装置は、廃棄物溶融炉より排
ガスを瀘過して、排ガスとともに排出された溶融飛灰を
集塵する集塵機11と、集塵機11を通過した排ガスに
対して湿式処理を行う洗煙スクラバ12と、集塵機11
で集塵された溶融飛灰を溶解させる酸溶解槽13と、酸
溶解槽13において溶解しなかった固形分を分離するた
めの第1の凝集分離槽14と、第1の凝集分離槽14で
固形分が除去された溶液を中和する中和槽15と、中和
槽15における中和により析出した重金属を凝集剤等を
用いて凝集分離する第2の凝集分離槽16と、第2の凝
集分離槽16で重金属が除去された溶液を電気分解する
電気透析槽17とを有している。
【0016】次に、この処理装置の動作について説明す
る。
【0017】まず、廃棄物溶融炉からの溶融飛灰を伴う
排ガスは、集塵機11に導入される。集塵機11は、溶
融飛灰を伴う排ガスを瀘過して固気分離を行う。分離さ
れた排ガス(気体)は、洗煙スクラバ12へ送られる。
また、分離された溶融飛灰(固体)は、酸溶解槽13へ
送られる。
【0018】洗煙スクラバ12は、送られてきた排ガス
に含まれるHCl等の酸性ガスを、電気透析槽17で分
解生成したNaOHを用いて中和する。この反応は、次
の反応式で示される。
【0019】
【化1】 HCl + NaOH → H2 O + NaCl 洗煙スクラバ12における中和によって生じた洗煙廃水
(NaOH+NaCl)は、中和槽15に送られる。ま
た、中和された排ガスは、誘引ファン18により洗煙ス
クラバ12から吸い出され、煙突19から外界へ放出さ
れる。
【0020】酸溶解槽13には、酸性溶液(例えば、塩
酸溶液)が満たされている。集塵機11により集塵され
た溶融飛灰は、この酸性溶液中に投入される。ここで
は、酸性溶液を用いることで水に溶解しにくい重金属類
を溶解させる(液側に移行させる)ことができる。そし
て、所定量の溶融飛灰が投入された酸性溶液は、第1の
凝集分離槽14に移される。
【0021】第1の凝集分離槽14では、酸溶解槽13
において溶解しなかった固形分が分離される。このと
き、凝集剤を使用する場合もある。分離された固形分
(スラッジ)は、脱水後、再び廃棄物溶融炉に戻される
か、あるいは重金属の含有量によっては、非鉄原料とし
て再利用できる。そして、固形分を分離除去した後の酸
性溶液は、中和槽15に移される。
【0022】中和槽15に移された酸性溶液には、洗煙
スクラバ12からの洗煙廃水が加えられる。洗煙廃水
は、酸性ガスの中和に使用されたものであるが、NaO
Hを多量に含む。したがって、中和槽15に移された酸
性溶液は、洗煙廃水によって中和される。ただし、洗煙
廃水のみによって、酸性溶液を中和できない場合には、
新たにNaOH溶液を追加する必要がある。中和槽15
において中和された溶液中には、一部の重金属が水酸化
物として析出する。この反応は、次の反応式で表され
る。
【0023】
【化2】M2+ + 2OH- → M(OH)2 中和槽15で中和された溶液は、第2の凝集分離槽16
へ移される。第2の凝集分離槽16に移された溶液に
は、キレート剤等の重金属固定剤が投入され、水酸化物
として析出しなかった重金属類が捕捉される。さらに、
第2の凝集分離槽16には、凝集剤等が投入され、水酸
化物として析出した重金属と、捕捉された重金属類は、
凝集し固化される。その後、第2の凝集分離槽16にお
いて、固液分離が行われ、固形分(スラッジ)は、場合
によって非鉄原料となり、溶液は電気透析槽17に移さ
れる。
【0024】電気透析槽17には、電極と隔膜(透析
膜)とが設けられており、電気的作用(電気分解)によ
り、HCl濃縮液とNaOH濃縮液とに分離される。分
離されたHCl濃縮液は、酸溶解槽13に送られ、再び
酸性溶液として利用される。また、NaOH濃縮液の一
部は、洗煙スクラバ12に送られて酸性ガスの中和に利
用され、残りは中和槽15に送られて酸性溶液の中和に
利用される。なお、電気分解により分離されたHCl濃
縮液とNaOH濃縮液以外の溶液は、脱塩水として河川
等、外界へ放流される。なお、第2の凝集分離槽16で
分離された溶液に、電気透析槽17での電気分解の障害
となる物質が溶解している場合には、必要に応じてその
物質を除去する前処理を行う必要がある。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、重金属の回収処理に使
用された廃水を電気分解し、重金属の溶解に使用される
酸性溶液、及びその中和に使用されるアルカリ性溶液を
分離抽出するようにしたことで、酸性溶液及びアルカリ
性溶液のリサイクルが可能になり、溶融飛灰の処理に使
用される薬品のコストを低減することができる。
【0026】また、電気分解を行うことで、廃水に含ま
れるNaClの量を極めて少なくすることができる。
【0027】さらに、電気分解により得られたアルカリ
性溶液を排ガスの中和に利用し、その廃液を溶融飛灰の
処理に使用される酸性溶液の中和に利用するようにした
ことで、より一層、薬品に関するコストを低減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
11 集塵機 12 洗煙スクラバ 13 酸溶解槽 14 第1の凝集分離槽 15 中和槽 16 第2の凝集分離槽 17 電気透析槽

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物溶融炉から排出される溶融飛灰を
    酸性溶液中に投入することにより前記溶融飛灰に含まれ
    る重金属を溶解させ、前記酸性溶液にアルカリ性溶液を
    加えて中和して前記重金属を凝集沈殿させて回収する廃
    棄物溶融飛灰の処理方法において、前記重金属を回収し
    た後の廃水を電気分解して、前記酸性溶液及び前記アル
    カリ性溶液を分離抽出するようにしたことを特徴とする
    廃棄物溶融飛灰の処理方法。
  2. 【請求項2】 分離抽出された酸性溶液を、再度、重金
    属を溶解させるための酸性溶液として使用するととも
    に、分離抽出されたアルカリ性溶液を、再度、酸性溶液
    の中和に使用することを特徴とする請求項1の廃棄物溶
    融飛灰の処理方法。
  3. 【請求項3】 分離抽出されたアルカリ性溶液を、前記
    廃棄物溶融炉から排出される排ガスの中和に使用し、そ
    の廃水を前記酸性溶液の中和に使用することを特徴とす
    る請求項1または2の廃棄物溶融飛灰の処理方法。
  4. 【請求項4】 廃棄物溶融炉から排出される溶融飛灰を
    収集する集塵機と、該集塵機で収集した前記溶融飛灰に
    含まれる重金属を酸性溶液に溶解させる酸溶解槽と、該
    酸溶解槽から移された酸性溶液から固体分を分離除去す
    る第1の凝集分離槽と、該第1の分離槽で固体分が除去
    された酸性溶液にアルカリ性溶液を加えて中和し、重金
    属を析出させる中和槽と、該中和槽で析出した重金属を
    凝集分離する第2の凝集分離槽と、該凝集分離槽により
    重金属が分離除去された溶液を電気分解して前記酸性溶
    液及び前記アルカリ性溶液を分離抽出する電気透析槽と
    を有することを特徴とする廃棄物溶融飛灰の処理装置。
  5. 【請求項5】 前記電気透析槽で分離抽出された前記酸
    性溶液及び前記アルカリ性溶液を、それぞれ前記酸溶解
    槽及び前記中和槽に戻すようにしたことを特徴とする請
    求項4の廃棄物溶融飛灰の処理装置。
  6. 【請求項6】 前記廃棄物溶融炉から排出される排ガス
    を洗煙する洗煙スクラバを有し、前記電気透析槽で電気
    分解されたアルカリ液を前記洗煙スクラバでの洗煙に利
    用するとともに、洗煙により生じた洗煙廃水を前記中和
    槽における酸性溶液の中和に利用するようにしたことを
    特徴とする請求項4または5の廃棄物溶融飛灰の処理装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013528696A (ja) * 2010-01-22 2013-07-11 モリーコープ ミネラルズ エルエルシー 水精錬加工プロセスおよび金属の回収方法
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Effective date: 20021225