JPH11253910A - Modification treatment and device for incineration ash of waste - Google Patents
Modification treatment and device for incineration ash of wasteInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、産業廃
棄物、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）等の廃棄物の燃焼灰（焼
却灰）を熱処理して、燃焼灰を再資源化できるように、
燃焼灰自体が水硬性を有するように改質するか、又は廃
棄物の燃焼と同時に改質する廃棄物燃焼灰の改質処理方
法及び装置に関するものである。なお、ごみ固形燃料
（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ）
とは、例えば、乾燥・選別・破砕等の前処理が施された
都市ごみ、産業廃棄物等にカルシウム化合物を加えて成
形した燃料のことを言う。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for heat-treating combustion ash (incineration ash) of waste such as municipal solid waste, industrial waste, solid waste fuel (RDF), etc. so that the combustion ash can be recycled.
The present invention relates to a method and an apparatus for reforming waste combustion ash, which reforms the combustion ash itself so as to have hydraulic properties or simultaneously reforms the waste. In addition, refuse solid fuel (RDF: Refuse Derived Fuel)
The term “fuel” refers to a fuel formed by adding a calcium compound to municipal waste, industrial waste, or the like that has been subjected to pretreatment such as drying, sorting, and crushing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、廃棄物を焼却するに際し、ストー
カ炉では一次燃焼温度が５００〜７００℃、フリーボー
ド温度が７００〜９００℃でごみ焼却が行われ、流動層
炉では層温度が６００℃程度、フリーボード温度が７０
０〜９００℃で廃棄物焼却が行われている。廃棄物焼却
によって発生する灰の内、主灰は主に埋立処分され、飛
灰（フライアッシュ）はセメント固化、溶融処理、キレ
ート処理、酸抽出等の薬剤処理のいずれかの処理が行わ
れて、無害化が図られ、特別管理廃棄物として埋立処分
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when incinerating waste, waste incineration is performed at a primary combustion temperature of 500 to 700 ° C. and a freeboard temperature of 700 to 900 ° C. in a stoker furnace, and a bed temperature of 600 ° C. in a fluidized bed furnace. Degree, free board temperature is 70
Waste incineration is performed at 0 to 900 ° C. Of the ash generated from waste incineration, main ash is mainly disposed of in landfills, and fly ash is subjected to any of chemical treatments such as solidification of cement, melting, chelation, and acid extraction. It has been detoxified and landfilled as specially managed waste.
【０００３】特開平５−２９６４２５号公報には、都市
ごみ焼却灰等の廃棄物を複数の火炎で構成したマルチフ
レームバーナで均一急速溶融するようにした廃棄物溶融
炉が記載され、実公平５−３８６８号公報には、都市ご
み、産業廃棄物等の焼却灰に空気を供給して焼却灰中の
未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発生熱を溶融熱源とし
て焼却灰を溶融処理する灰溶融炉において、火床板の形
状を改良して安定で容易な操業を可能とした灰溶融炉が
記載されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-296425 describes a waste melting furnace in which waste such as municipal waste incineration ash is uniformly and rapidly melted by a multi-frame burner composed of a plurality of flames. No. -3868 discloses ash melting in which air is supplied to incinerated ash such as municipal waste and industrial waste to burn unburned carbon in the incinerated ash, and the heat generated by the combustion is used to melt the incinerated ash. In the furnace, an ash melting furnace is described in which a shape of a fire plate is improved to enable stable and easy operation.
【０００４】また、特開平６−１０６１５３号公報に
は、ごみ等の焼却灰、セメント、骨材、水を吸収した吸
水性ポリマーを含む原料を混練しペースト状にした後、
成形する焼却灰のセメント固化方法及びセメント固化品
が記載され、第３１回地盤工学研究発表会（平成８年７
月）講演集第３１９頁〜第３２０頁「都市ごみ焼却灰の
固化に関する一考察」には、ごみ焼却灰の膨張を抑制し
かつ硬化させるために、カルシウムサルホアルミネート
等の特殊鉱物を含有するセメントに少量のクエン酸を添
加したものをごみ焼却灰に加えて固化させる技術が記載
され、環境地盤工学シンポジウム（１９９４年）発表論
文集Vol.１st第２３１頁〜第２３８頁「一般廃棄物焼却
飛灰の固化処理」には、焼却飛灰に流動床石炭灰及びセ
メントを加えて固化させることにより、強度発現、重金
属封じ込め効果、耐水性に優れた処理灰とすることがで
きる技術が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-106153 discloses that a raw material containing incinerated ash such as refuse, cement, aggregate, and a water-absorbing polymer that has absorbed water is kneaded to form a paste.
The cement solidification method and cement solidified product of the incinerated ash to be molded are described, and the 31st Geotechnical Engineering Research Presentation (July 1996
Mon) Lectures, pp. 319 to 320, "Consideration on solidification of municipal incineration ash" contains special minerals such as calcium sulfoaluminate to suppress and harden the expansion of incineration ash. It describes a technology to add a small amount of citric acid to cement and solidify it by adding it to the incineration ash. Environmental Geotechnical Engineering Symposium (1994), Vol.1st, Vol.1st, pp.231-238, "General Waste Incineration" In the `` solidification of fly ash '', a technology is described that can be treated ash excellent in strength development, heavy metal containment effect and water resistance by adding fluidized bed coal ash and cement to incinerated fly ash and solidifying it. ing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の焼却灰溶融
処理においては、多量のエネルギーを消費するので処理
コストが高く、また、薬剤処理においては、キレート剤
等の薬剤費が高価であるので、この場合も、処理コスト
が高くなる。さらに、最終処分として管理型処分場に埋
立処分するので、最終処分場の逼迫問題の解決には至ら
ない。また、焼却灰にセメントを加えて固化体とする方
法においては、多量のセメントを加える必要があるの
で、処理コストが高くなるとともに固化体の量が増える
という問題点がある。In the above-mentioned conventional incineration ash melting treatment, a large amount of energy is consumed, so that the treatment cost is high. In the chemical treatment, the cost of chemicals such as chelating agents is high. Also in this case, the processing cost increases. Furthermore, landfill disposal at a managed landfill site as final disposal does not solve the tightness of the final disposal site. In addition, in the method of adding cement to incinerated ash to form a solid, it is necessary to add a large amount of cement, so that there is a problem that the processing cost is increased and the amount of the solid is increased.
【０００６】本発明は上記の諸点に鑑み、燃焼灰（焼却
灰）中にセメント化合物と同じ成分が含まれていること
に着目してなされたもので、本発明の目的は、燃焼灰の
組成が所定の値になるように、廃棄物燃焼灰又は燃焼さ
せる前の廃棄物又はＲＤＦに添加材として酸化カルシウ
ム源材及びシリカ・アルミナ源材を加えて成分調整し、
成分調整された燃焼灰、又は廃棄物もしくはＲＤＦを熱
処理して燃焼中にセメント化合物を生成させる廃棄物燃
焼灰の改質処理方法及び装置を提供することにある。熱
処理された燃焼灰は改質されて安定化し、有効利用を図
ることができる。また、本発明の目的は、上記のように
して得られた改質燃焼灰を、セメント化合物の水和反応
を利用して固化体とする廃棄物燃焼灰の改質処理方法及
び装置を提供することにある。In view of the above-mentioned points, the present invention has been made by paying attention to the fact that the same component as the cement compound is contained in the combustion ash (incineration ash). Is adjusted to a predetermined value, by adding a calcium oxide source material and a silica-alumina source material as additives to waste combustion ash or waste before combustion or RDF, and adjusting the components,
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for reforming a combustion ash whose composition is adjusted, or a waste combustion ash in which waste or RDF is heat-treated to generate a cement compound during combustion. The heat-treated combustion ash is reformed and stabilized, and can be effectively used. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reforming waste combustion ash, in which the reformed combustion ash obtained as described above is solidified by utilizing the hydration reaction of a cement compound. It is in.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】セメント化合物にはつぎ
のような種類があり、いずれも水硬性を有している。 Ｃ2 Ｓ：２ＣａＯ・ＳｉＯ2 Ｃ3 Ｓ：３ＣａＯ・ＳｉＯ2 Ｃ3 Ａ：３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 Ｃ4 ＡＦ：４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 固相反応によって燃焼灰中にセメント化合物を生成させ
るためには、以下の条件が必要である。 （１） セメントに含まれるセメント化合物は、Ｃａ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2、Ｆｅ2 Ｏ3 の４成分のうち
の２成分以上の組合せからなっており、燃焼灰中にもこ
れらの４成分が適当量含まれることが必要である。因み
に、ポルトランドセメントの化学組成例を以下に示す。 ＳｉＯ2 ：２２．０wt％ Ａｌ2 Ｏ3 ：５．３wt％ Ｆｅ2 Ｏ3 ：３．０wt％ ＣａＯ：６４．９wt％ ＭｇＯ：１．３wt％ ＳＯ3 ：１．９wt％ （２） 固化反応によるセメント化合物の生成過程は、
８００℃程度から始まり、１４５０℃程度まで続く。ま
た、水和固化反応によって生じるエトリンガイト（３Ｃ
ａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・３２Ｈ2 Ｏ）の原料
となるＣ3 Ａは９００℃程度から生成が始まり１２００
℃程度で終了することから、燃焼灰中にセメント化合物
を生成させるためには、８００℃以上、望ましくは９０
０℃以上の温度と適当な滞留時間が必要である。Means for Solving the Problems There are the following types of cement compounds, all of which have hydraulic properties. C 2 S: 2CaO · SiO 2 C 3 S: 3CaO · SiO 2 C 3 A: 3CaO · Al 2 O 3 C 4 AF: 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 cement during combustion ash by solid phase reaction In order to generate a compound, the following conditions are required. (1) The cement compound contained in the cement is Ca
It is composed of a combination of two or more of the four components O, Al 2 O 3 , SiO 2 , and Fe 2 O 3 , and it is necessary that an appropriate amount of these four components be contained in the combustion ash. Incidentally, a chemical composition example of Portland cement is shown below. SiO 2: 22.0wt% Al 2 O 3: 5.3wt% Fe 2 O 3: 3.0wt% CaO: 64.9wt% MgO: 1.3wt% SO 3: by 1.9 wt% (2) setting reaction The production process of the cement compound
It starts at about 800 ° C. and continues up to about 1450 ° C. In addition, ettringite (3C
The production of C 3 A as a raw material of aO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O) starts at about 900 ° C. and is 1200
Since the heating is completed at about 100 ° C., in order to generate a cement compound in the combustion ash, the temperature is 800 ° C. or higher, preferably 90 ° C.
A temperature of 0 ° C. or higher and an appropriate residence time are required.
【０００８】そこで、これらの条件を満たすために、燃
焼灰の組成が所定の値になるように、廃棄物燃焼灰、又
は燃焼させる前の廃棄物もしくはＲＤＦに添加材として
石灰石等のＣａを含む物質及び粘土（Ｆｅ2 Ｏ3 も含ま
れている）等のシリカ・アルミナを含む物質を加えて成
分調整し、これまでの焼却炉の運転温度より高い８００
℃以上、望ましくは９００℃以上で燃焼を行って、燃焼
中にセメント化合物が生成するように燃焼灰を改質す
る。その結果、得られた改質燃焼灰は水硬性を有してお
り、この改質燃焼灰を水和固化による固化体製造の原料
とする。Therefore, in order to satisfy these conditions, Ca such as limestone or the like is added to waste combustion ash or waste or RDF before combustion so that the composition of the combustion ash becomes a predetermined value. The material and a material containing silica and alumina such as clay (including Fe 2 O 3 ) are added to adjust the components, and the temperature is 800 higher than the operating temperature of the incinerator up to now.
Combustion is performed at a temperature of at least 900C, desirably at least 900C to modify the combustion ash so that a cement compound is formed during the combustion. As a result, the obtained modified combustion ash has hydraulic properties, and this modified combustion ash is used as a raw material for producing a solidified body by hydration and solidification.
【０００９】前記の目的を達成し、上記の条件を満たす
ために、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方法は、廃棄
物燃焼灰を酸化カルシウム（ＣａＯ：生石灰）源材及び
シリカ・アルミナ源材（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 源材）と
ともに改質炉に供給し８００℃以上、望ましくは９００
℃以上で熱処理して燃焼灰中にセメント化合物が生成す
るように改質するように構成されている（図１、図２参
照）。また、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方法は、
廃棄物燃焼灰を酸化カルシウム源材及びシリカ・アルミ
ナ源材とともに改質炉に供給し８００℃以上、望ましく
は９００℃以上で熱処理して燃焼灰中にセメント化合物
が生成するように改質し、改質燃焼灰をセメント化合物
の水和反応を利用して固化体とすることを特徴としてい
る（図１、図２参照）。前述のように、セメント化合物
の生成は８００℃程度から始まり１４５０℃程度まで続
くので、改質炉における温度は８００℃以上、望ましく
は９００℃以上が必要である。In order to achieve the above object and satisfy the above conditions, the method for reforming waste combustion ash according to the present invention comprises the steps of: converting a waste combustion ash into a calcium oxide (CaO: lime) source material and silica-alumina; The raw material (SiO 2 · Al 2 O 3 source material) is supplied to a reforming furnace together with the raw material at 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C.
It is configured to heat-treat at a temperature of not less than ° C. to reform the cement ash to form a cement compound (see FIGS. 1 and 2). Further, the method for reforming waste combustion ash of the present invention,
The waste combustion ash is supplied to a reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material, and is reformed so that a cement compound is generated in the combustion ash by heat treatment at 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher, It is characterized in that the reformed combustion ash is solidified by utilizing a hydration reaction of a cement compound (see FIGS. 1 and 2). As described above, since the production of the cement compound starts from about 800 ° C. and continues to about 1450 ° C., the temperature in the reforming furnace needs to be 800 ° C. or more, preferably 900 ° C. or more.
【００１０】上記の方法において、改質燃焼灰中のセメ
ント化合物が１０〜５０重量％、望ましくは１５〜５０
重量％となるように、廃棄物燃焼灰に酸化カルシウム源
材及びシリカ・アルミナ源材を添加することが好まし
い。セメント化合物の含有量が上記の範囲未満の場合
は、燃焼灰の水和固化が充分行われず、多量のセメント
等の固化用の添加剤を必要とし、一方、セメント化合物
の含有量が上記の範囲を超える場合は、燃焼灰の水和固
化体の強度がそれ以上あまり増加せず、上記の範囲の上
限値で、充分、高強度の水和固化体を得ることができ
る。改質炉で燃焼灰を改質するための燃料として、廃棄
物、油、石炭、ガス等が用いられるが、とくに廃棄物を
燃料として用いて廃棄物処理をも同時に行えるように構
成することが好ましい。In the above method, the cement compound in the modified combustion ash is 10 to 50% by weight, preferably 15 to 50% by weight.
It is preferable to add a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to the waste combustion ash so as to be the weight%. When the content of the cement compound is less than the above range, hydration and solidification of the combustion ash is not sufficiently performed, and a large amount of a solidifying additive such as cement is required, while the content of the cement compound is in the above range. When the value exceeds, the strength of the hydrated solidified body of the combustion ash does not increase much more, and a sufficiently high-strength hydrated solidified body can be obtained at the upper limit of the above range. Waste, oil, coal, gas, etc. are used as fuel for reforming the combustion ash in the reforming furnace. In particular, it is necessary to configure the system so that waste can be treated at the same time using waste as fuel. preferable.
【００１１】また、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方
法は、廃棄物又はごみ固形燃料（ＲＤＦ）を酸化カルシ
ウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改質
炉に供給し８００℃以上、望ましくは９００℃以上で燃
焼させると同時に、燃焼灰中にセメント化合物が生成す
るように燃焼灰を改質することを特徴としている（図
３、図４参照）。Further, in the method for reforming waste combustion ash of the present invention, waste or refuse solid fuel (RDF) is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material at 800 ° C. As described above, preferably, the combustion ash is reformed so that the cement compound is generated in the combustion ash while being burned at 900 ° C. or higher (see FIGS. 3 and 4).
【００１２】さらに、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理
方法は、廃棄物又はごみ固形燃料（ＲＤＦ）を酸化カル
シウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改
質炉に供給し８００℃以上、望ましくは９００℃以上で
燃焼させると同時に、燃焼灰中にセメント化合物が生成
するように燃焼灰を改質し、改質燃焼灰をセメント化合
物の水和反応を利用して固化体とすることを特徴として
いる（図３、図４参照）。前述のように、セメント化合
物の生成は８００℃程度から始まり１４５０℃程度まで
続くので、燃焼・改質炉における温度は８００℃以上、
望ましくは９００℃以上が必要である。Further, in the method for reforming waste combustion ash of the present invention, waste or refuse solid fuel (RDF) is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material at 800 ° C. As described above, desirably, at the same time as burning at 900 ° C. or higher, the combustion ash is modified so that the cement compound is generated in the combustion ash, and the modified combustion ash is solidified by utilizing the hydration reaction of the cement compound. (See FIGS. 3 and 4). As described above, since the production of the cement compound starts from about 800 ° C. and continues to about 1450 ° C., the temperature in the combustion / reforming furnace is 800 ° C. or more,
Desirably, 900 ° C. or higher is required.
【００１３】これらの方法（図３、図４参照）におい
て、改質燃焼灰中のセメント化合物が１０〜５０重量
％、望ましくは１５〜５０重量％となるように、廃棄物
又はごみ固形燃料（ＲＤＦ）に酸化カルシウム源材及び
シリカ・アルミナ源材を添加することが好ましい。セメ
ント化合物の含有量が上記の範囲未満の場合は、燃焼灰
の水和固化が充分行われず、多量のセメント等の固化用
の添加剤を必要とし、一方、セメント化合物の含有量が
上記の範囲を超える場合は、燃焼灰の水和固化体の強度
がそれ以上あまり増加せず、上記の範囲の上限値で、充
分、高強度の水和固化体を得ることができる。In these methods (see FIGS. 3 and 4), the waste or refuse solid fuel (so-called solid fuel) is adjusted so that the cement compound in the reformed combustion ash becomes 10 to 50% by weight, preferably 15 to 50% by weight. It is preferable to add a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to RDF). When the content of the cement compound is less than the above range, hydration and solidification of the combustion ash is not sufficiently performed, and a large amount of a solidifying additive such as cement is required, while the content of the cement compound is in the above range. When the value exceeds, the strength of the hydrated solidified body of the combustion ash does not increase much more, and a sufficiently high-strength hydrated solidified body can be obtained at the upper limit of the above range.
【００１４】上記の方法において、酸化カルシウム源材
としては、石灰石、消石灰、生石灰、高炉スラグ及びド
ロマイトの群から選ばれた少なくともいずれかが用いら
れ、シリカ・アルミナ源材としては、粘土、浚渫汚泥乾
燥物及び建設排土の少なくともいずれかが用いられる。
なお、これらのシリカ・アルミナ源材には、Ｆｅ2 Ｏ3
も含まれている。In the above method, the calcium oxide source material is at least one selected from the group consisting of limestone, slaked lime, quick lime, blast furnace slag, and dolomite. The silica / alumina source material is clay, dredged sludge. At least one of dry matter and construction excavated soil is used.
These silica / alumina source materials include Fe 2 O 3
Is also included.
【００１５】本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理装置は、
廃棄物燃焼灰を酸化カルシウム源材及びシリカ・アルミ
ナ源材とともに熱処理して燃焼灰中にセメント化合物を
生成させるための改質炉と、この改質炉の排ガスから捕
集された改質燃焼灰を改質燃焼灰中のセメント化合物の
水和反応により固化体とするための固化体製造装置と、
からなることを特徴としている（図１、図２参照）。ま
た、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理装置は、廃棄物又
はごみ固形燃料（ＲＤＦ）を酸化カルシウム源材及びシ
リカ・アルミナ源材とともに熱処理して廃棄物又はごみ
固形燃料を燃焼させるとともに燃焼灰中にセメント化合
物を生成させるための燃焼・改質炉と、この燃焼・改質
炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を改質燃焼灰中の
セメント化合物の水和反応により固化体とするための固
化体製造装置と、からなることを特徴としている（図
３、図４参照）。固化体製造装置は、例えば、混練機、
成形機及び養生室から構成されるか、又は混練機、成形
機、養生室及び破砕機から構成される。The waste combustion ash reforming apparatus of the present invention comprises:
A reforming furnace for heat treating waste combustion ash together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to generate a cement compound in the combustion ash, and a reformed combustion ash collected from exhaust gas from the reforming furnace A solidified body manufacturing apparatus for making a solidified body by a hydration reaction of the cement compound in the reformed combustion ash,
(See FIGS. 1 and 2). Further, the waste combustion ash reforming treatment apparatus of the present invention heat-treats waste or refuse solid fuel (RDF) together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to burn the waste or refuse solid fuel. A combustion and reforming furnace for producing cement compounds in the combustion ash, and the reformed combustion ash collected from the exhaust gas of the combustion and reforming furnace is solidified by a hydration reaction of the cement compound in the reformed combustion ash. And a solidified body manufacturing apparatus for forming a body (see FIGS. 3 and 4). For example, a kneaded machine,
It is composed of a molding machine and a curing room or a kneading machine, a molding machine, a curing room and a crusher.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明は下記の実施の形態に何ら
限定されるものではなく、適宜変更して実施することが
できるものである。図１は本発明の実施の第１形態によ
る廃棄物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示して
いる。都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤＦ等を焼却又は燃焼
させた時に発生する廃棄物燃焼灰を、酸化カルシウム源
材及びシリカ・アルミナ源材とともに改質炉１０に供給
し、同時に廃棄物、燃料油、石炭又は／及び燃料ガス等
を燃料として供給して、８００℃以上、望ましくは９０
０℃以上で熱処理して、燃焼灰中にセメント化合物が１
０〜５０重量％、望ましくは１５〜５０重量％生成する
ように改質する。改質炉１０としては、流動層改質炉、
ロータリーキルン、ストーカ炉等が用いられる。酸化カ
ルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材は、予め燃焼灰
中に所定量混合しておいてもよく、又は燃焼灰と一緒に
改質炉１０に投入してもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is not limited to the following embodiments, but can be implemented with appropriate modifications. FIG. 1 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention. Municipal waste, industrial waste, waste combustion ash generated when incinerating or burning RDF, etc., is supplied to the reforming furnace 10 together with the calcium oxide source material and the silica / alumina source material, and at the same time, waste, fuel oil, Coal or / and fuel gas are supplied as fuel, and 800 ° C. or more, preferably 90 ° C.
Heat treatment at 0 ° C or higher to reduce the amount of cement compound to 1
It is modified to produce 0 to 50% by weight, preferably 15 to 50% by weight. As the reforming furnace 10, a fluidized bed reforming furnace,
A rotary kiln, a stoker furnace, or the like is used. The calcium oxide source material and the silica / alumina source material may be previously mixed in a predetermined amount in the combustion ash, or may be charged into the reforming furnace 10 together with the combustion ash.
【００１７】改質炉１０からの排ガスはサイクロン１２
（他の型式の集塵装置でも良い）に導入されて飛灰（フ
ライアッシュ）が捕集された後、ボイラ等の熱交換器１
４に導入されて水蒸気を発生させる。熱交換器１４で冷
却された排ガスはバグフィルタ、サイクロン等の集塵機
１６に導入されて飛灰（フライアッシュ）が捕集された
後、煙突１８から放出される。なお、バグフィルタ、サ
イクロン等の集塵機１６と煙突１８との間に、別のバグ
フィルタ（図示略）を設け、このバグフィルタ入口の排
ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイト等の薬剤を
供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩するように構成
する。また、サイクロン１２の設置を省略して、バグフ
ィルタ、サイクロン等の集塵機１６のみとすることもあ
る。この場合も、集塵機１６と煙突との間に、別のバグ
フィルタ（図示略）を設け、このバグフィルタ入口の排
ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイト等の薬剤を
供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩するように構成
する。The exhaust gas from the reforming furnace 10 is a cyclone 12
(Other types of dust collectors may be introduced.) After the fly ash has been collected and collected, the heat exchanger 1 such as a boiler is collected.
4 to generate steam. The exhaust gas cooled by the heat exchanger 14 is introduced into a dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone to collect fly ash, and then discharged from the chimney 18. In addition, another bag filter (not shown) is provided between the dust collector 16 such as a bag filter and a cyclone and the chimney 18 to supply chemicals such as slaked lime, quicklime, limestone, dolomite and the like to the exhaust gas at the inlet of the bag filter. It is configured to desalt hydrogen chloride gas in exhaust gas. The installation of the cyclone 12 may be omitted, and only the dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone may be used. Also in this case, another bag filter (not shown) is provided between the dust collector 16 and the chimney, and a chemical such as slaked lime, quick lime, limestone, dolomite or the like is supplied to the exhaust gas at the inlet of the bag filter, and hydrogen chloride in the exhaust gas is supplied. It is configured to desalinate gas.
【００１８】サイクロン１２で捕集された飛灰、又はサ
イクロン１２で捕集された飛灰及び集塵機１６で捕集さ
れた飛灰は、水及び必要に応じて消石灰、生石灰、石灰
石、ドロマイト、苛性ソーダ、高炉スラグ粉末、廃コン
クリート粉末、セメント等のアルカリ剤とともに混練機
２０に供給されて撹拌混練される。アルカリ剤は添加さ
れない場合もあるが、アルカリ剤を添加して水和固化反
応を行わせると、より高強度の固化体を製造することが
できるので、アルカリ剤を添加することが好ましい。ア
ルカリ剤の添加量は１０重量％以下で、混練物の含水量
は１５〜３５重量％である。ついで、混練物は成形機２
２で成形された後、養生室２４で養生されて固化体とな
る。養生としては、例えば、室温〜５０℃で数時間〜２
４時間の前養生、６０℃以上（例えば６０〜１００℃）
で２４時間程度の本養生が行われる。この場合、ボイラ
等の熱交換器１４で発生した低温水蒸気を養生工程に用
い、蒸気養生することが好ましい。なお、このボイラ等
の熱交換器１４で発生した高温水蒸気はスチームタービ
ン２８等に供給される。３０は発電機である。製造され
た固化体は、必要に応じて破砕機２６で破砕され、路盤
材、土壌改良材等の土木資材、建築資材に有効利用され
る。The fly ash collected by the cyclone 12 or the fly ash collected by the cyclone 12 and the fly ash collected by the dust collector 16 are water and, if necessary, slaked lime, quicklime, limestone, dolomite, caustic soda. The blast furnace slag powder, waste concrete powder, cement and other alkaline agents are supplied to the kneader 20 to be stirred and kneaded. The alkali agent may not be added in some cases, but if the hydration-solidification reaction is performed by adding the alkali agent, a solidified product having higher strength can be produced. Therefore, it is preferable to add the alkali agent. The addition amount of the alkali agent is 10% by weight or less, and the water content of the kneaded material is 15 to 35% by weight. Next, the kneaded material is fed to the molding machine 2
After being molded in 2, curing is performed in a curing room 24 to form a solidified body. As curing, for example, room temperature to 50 ° C. for several hours to 2 hours
Pre-curing for 4 hours, 60 ° C or higher (eg, 60-100 ° C)
The main curing is performed for about 24 hours. In this case, it is preferable to use the low-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as a boiler in the curing process to perform steam curing. The high-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as the boiler is supplied to the steam turbine 28 and the like. 30 is a generator. The manufactured solidified product is crushed by a crusher 26 as necessary, and is effectively used as a civil engineering material such as a roadbed material, a soil improvement material, and a building material.
【００１９】上記のように、廃棄物燃焼灰を所定の石灰
石等の酸化カルシウム源材及び粘土等のシリカ・アルミ
ナ源材とともに、８００℃以上、望ましくは９００℃以
上で熱処理し、燃焼灰中にＣ2 Ｓ等のセメント化合物を
生成させて改質し、この改質燃焼灰を水和反応を利用し
固化させて固化体を製造する。その結果、Ｃ−Ｓ−Ｈゲ
ル（ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ｈ2 Ｏゲル）、エトリンガイト
（３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ 3 ・３ＣａＳＯ4 ・３２Ｈ2 Ｏ）
等の水和化合物が生成し、それにより、重金属の溶出量
が土壌環境基準値を満足し、無害化を図ることができる
とともに、固化体の圧縮強度も１００kgf ／cm2 以上を
有するようになり、路盤材等の土木建築資材として有効
利用が可能となる。As described above, the waste combustion ash is converted into a predetermined lime.
Calcium oxide source material such as stone and silica / aluminum such as clay
800 ° C or higher, preferably 900 ° C or lower
Heat treatment on the ashTwoCement compounds such as S
It is generated and reformed, and this reformed combustion ash is hydrated using a hydration reaction.
It is solidified to produce a solidified body. As a result, CSH
(CaO-SiOTwo-HTwoO-gel), ettringite
(3CaO.AlTwoO Three・ 3CaSOFour・ 32HTwoO)
Hydrated compounds are produced, and the elution amount of heavy metals
Satisfies soil environmental standards and can be detoxified
At the same time, the compression strength of the solidified body is also 100 kgf / cmTwoAbove
Effective as civil engineering and building materials such as roadbed materials
Can be used.
【００２０】図２は本発明の実施の第２形態による廃棄
物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示している。
本実施形態は、改質炉として流動層改質炉３２を用いる
ように構成したものである。流動層３４の温度は８００
〜１１００℃、フリーボード３６の温度は９００〜１２
００℃である。３８は不燃物と流動媒体とを分離するた
めの振動ふるい等の分級機で、分離された流動媒体は炉
３２に循環される。他の構成及び作用は、実施の第１形
態の場合と同様である。FIG. 2 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a fluidized bed reforming furnace 32 is used as a reforming furnace. The temperature of the fluidized bed 34 is 800
~ 1100 ℃, freeboard 36 temperature is 900 ~ 12
00 ° C. Reference numeral 38 denotes a classifier such as a vibrating sieve for separating the incombustibles and the fluid medium, and the separated fluid medium is circulated to the furnace 32. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
【００２１】図３は本発明の実施の第３形態による廃棄
物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示している。
本実施形態は、都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤＦ等を、酸
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃
焼・改質炉１０ａに供給し、８００℃以上、望ましくは
９００℃以上で熱処理して燃焼させると同時に、燃焼灰
中にセメント化合物が１０〜５０重量％、望ましくは１
５〜５０重量％生成するように改質する。燃焼・改質炉
１０ａとしては、流動層燃焼・改質炉、ロータリーキル
ン等が用いられる。酸化カルシウム源材及びシリカ・ア
ルミナ源材を、予め廃棄物又は／及びＲＤＦと所定量混
合しておいてもよく、又は廃棄物又は／及びＲＤＦと一
緒に燃焼・改質炉１０ａに投入してもよい。他の構成及
び作用は、実施の第１形態の場合と同様である。FIG. 3 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, municipal solid waste, industrial waste, RDF, and the like are supplied to the combustion / reforming furnace 10a together with the calcium oxide source material and the silica / alumina source material, and heat-treated at 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher. Simultaneously with burning, the cement compound in the combustion ash is 10 to 50% by weight, preferably 1 to 50% by weight.
Reform to produce 5-50% by weight. As the combustion / reforming furnace 10a, a fluidized bed combustion / reforming furnace, a rotary kiln, or the like is used. The calcium oxide source material and the silica / alumina source material may be mixed in advance with waste or / and RDF in a predetermined amount, or put into the combustion / reforming furnace 10a together with the waste or / and RDF. Is also good. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
【００２２】図４は本発明の実施の第４形態による廃棄
物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示している。
本実施形態は、燃焼・改質炉として流動層燃焼・改質炉
４０を用いるように構成したものである。流動層４２の
温度は８００〜１１００℃、フリーボード４４の温度は
９００〜１２００℃である。４６は不燃物と流動媒体と
を分離するための振動ふるい等の分級機で、分離された
流動媒体は炉４０に循環される。他の構成及び作用は、
実施の第３形態の場合と同様である。FIG. 4 shows an apparatus for carrying out a method for reforming waste combustion ash according to a fourth embodiment of the present invention.
In this embodiment, a fluidized bed combustion / reforming furnace 40 is used as a combustion / reforming furnace. The temperature of the fluidized bed 42 is 800-1100 ° C., and the temperature of the free board 44 is 900-1200 ° C. Reference numeral 46 denotes a classifier such as a vibrating sieve for separating the incombustibles from the fluid medium, and the separated fluid medium is circulated to the furnace 40. Other configurations and operations are
This is the same as in the case of the third embodiment.
【００２３】[0023]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。 実施例１ 都市ごみを流動層燃焼炉で焼却した時に発生した燃焼飛
灰（フライアッシュ）を、石灰石及び粘土とともに、流
動層改質炉に投入し、燃料として都市ごみを用い、流動
層温度９００℃で燃焼飛灰を改質した。石灰石及び粘土
の添加量は、燃焼飛灰中のセメント化合物が２５〜３５
重量％の範囲となるように決定して成分調整した。流動
層改質炉の排ガスをサイクロンに導入して飛灰を捕集
し、この飛灰を混練機に供給するとともに、水及び消石
灰を添加して混練した。消石灰の添加量は５〜１０重量
％の範囲であった。ついで、混練物を成形した後、７０
〜９５℃の範囲で２４時間養生して固化体を得た。この
固化体の圧縮強度は６０〜１２０kgf／cm2 の範囲であ
った。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention. Example 1 Fly ash generated when municipal solid waste was incinerated in a fluidized bed combustion furnace was put into a fluidized bed reforming furnace together with limestone and clay, and municipal solid waste was used as a fuel. The combustion fly ash was modified at ℃. The amount of limestone and clay added is such that the cement compound in the combustion fly ash is 25-35.
The components were determined and adjusted to be in the range of weight%. Exhaust gas from the fluidized bed reforming furnace was introduced into a cyclone to collect fly ash. The fly ash was supplied to a kneader, and water and slaked lime were added and kneaded. The amount of slaked lime was in the range of 5 to 10% by weight. Then, after forming the kneaded material,
Cured for 24 hours in the range of -95 ° C to obtain a solid. The compressive strength of this solid was in the range of 60 to 120 kgf / cm 2 .
【００２４】実施例２ 都市ごみを、石灰石及び粘土とともに、流動層燃焼・改
質炉に投入し、流動層温度９００℃で燃焼させるととも
に、燃焼灰を改質した。石灰石及び粘土の添加量は、燃
焼灰中のセメント化合物が２５〜３５重量％の範囲とな
るように決定して成分調整した。流動層燃焼・改質炉の
排ガスをサイクロンに導入して飛灰を捕集し、この飛灰
を混練機に供給するとともに、水及び消石灰を添加して
混練した。消石灰の添加量は５〜１０重量％の範囲であ
った。ついで、混練物を成形した後、７０〜９５℃の範
囲で２４時間養生して固化体を得た。この固化体の圧縮
強度は６０〜１２０kgf ／cm2 の範囲であった。Example 2 Municipal waste was put into a fluidized bed combustion / reforming furnace together with limestone and clay, burned at a fluidized bed temperature of 900 ° C., and reformed the combustion ash. The amounts of limestone and clay added were determined and adjusted so that the cement compound in the combustion ash was in the range of 25 to 35% by weight. Exhaust gas from the fluidized bed combustion / reforming furnace was introduced into a cyclone to collect fly ash. The fly ash was supplied to a kneader, and water and slaked lime were added and kneaded. The amount of slaked lime was in the range of 5 to 10% by weight. Then, after the kneaded product was molded, it was cured at 70 to 95 ° C. for 24 hours to obtain a solid. The compression strength of this solid was in the range of 60 to 120 kgf / cm 2 .
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 燃焼灰自体が水硬性を有するので、水、又は水
及び若干（１０wt％以下）の消石灰等のアルカリ剤を加
えることで、高強度（例えば、１００kgf ／cm2以上≒
１０MPa 以上）の固化体を得ることができる。このた
め、固化体製造において、従来必要としていたセメント
を加える必要がないか、又はアルカリ剤として少量加え
るのみとなり、セメントの使用量が従来の固化法の場合
に比べて大幅に低減できるので、低コスト化を図ること
ができ、かつ、固化体の量を大幅に減らすことができ
る。 （２） 廃棄物燃焼灰、又は廃棄物もしくはＲＤＦに添
加される成分調整用の添加材は、石灰石や粘土等の安価
な物質や浚渫汚泥乾燥物等の廃棄物を利用することがで
き、固化体製造時に殆ど固化用の添加剤を必要としない
ことと相俟って低コスト化を図ることができる。 （３） エネルギー消費が少なく、キレート剤等の薬剤
処理が不要となるので、低コストで無害化処理すること
ができるとともに、添加材の選定、添加量の適正化によ
り、固化体を土壌改良材や路盤材等の土木資材、建築資
材として有効利用することが可能となる。 （４） 燃焼灰が再資源化できるので、最終処分として
埋め立てする必要がなくなり、最終処分場の逼迫問題を
解決することができる。 （５） 水和化合物を生成して燃焼灰の固化体を製造す
るために、重金属の溶出を防止することができる。 （６） 燃焼灰を改質するために８００℃以上、望まし
くは９００℃以上の高温で熱処理するので、燃焼灰中の
ダイオキシン類が熱分解して、燃焼灰中のダイオキシン
類含有量が大幅に低減する。このため、燃焼灰を安全に
有効利用することができる。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the combustion ash itself has hydraulic properties, high strength (for example, 100 kgf / cm 2 or more) is obtained by adding water or an alkali agent such as water and a small amount (10 wt% or less) of slaked lime.
(10 MPa or more) can be obtained. For this reason, in the production of a solidified body, it is not necessary to add the cement conventionally required, or only a small amount is added as an alkali agent, and the amount of cement can be significantly reduced as compared with the case of the conventional solidification method. The cost can be increased, and the amount of the solidified body can be significantly reduced. (2) As a waste combustion ash or an additive for adjusting the components added to the waste or RDF, inexpensive substances such as limestone and clay and waste such as dried dredged sludge can be used and solidified. Cost reduction can be achieved in combination with the fact that almost no solidifying additive is required during body production. (3) Energy consumption is low, and chemical treatment such as chelating agent is not required. Therefore, detoxification can be performed at low cost, and the solidified material can be converted into a soil improving material by selecting additives and optimizing the amount of addition. And civil engineering materials such as roadbed materials and construction materials. (4) Since the combustion ash can be recycled, it is not necessary to bury it as final disposal, and the problem of tightness of the final disposal site can be solved. (5) Since a hydrated compound is produced to produce a solidified combustion ash, elution of heavy metals can be prevented. (6) Since the heat treatment is performed at a high temperature of 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher to reform the combustion ash, the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed, and the dioxin content in the combustion ash is greatly reduced. Reduce. Therefore, the combustion ash can be safely and effectively used.
【図１】本発明の実施の第１形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の第２形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for performing a waste combustion ash reforming method according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の第３形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an apparatus for performing a waste combustion ash reforming method according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の第４形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an apparatus for performing a waste combustion ash reforming method according to a fourth embodiment of the present invention.
１０ 改質炉 １０ａ 燃焼・改質炉 １２ サイクロン １４ 熱交換器 １６ 集塵機 １８ 煙突 ２０ 混練機 ２２ 成形機 ２４ 養生室 ２６ 破砕機 ２８ スチームタービン ３０ 発電機 ３２ 流動層改質炉 ３４、４２ 流動層 ３６、４４ フリーボード ３８、４６ 分級機 ４０ 流動層燃焼・改質炉 Reference Signs List 10 reforming furnace 10a combustion / reforming furnace 12 cyclone 14 heat exchanger 16 dust collector 18 chimney 20 kneader 22 molding machine 24 curing room 26 crusher 28 steam turbine 30 generator 32 fluidized bed reforming furnace 34, 42 fluidized bed 36 , 44 Free board 38,46 Classifier 40 Fluidized bed combustion and reforming furnace
─────────────────────────────────────────────────────
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年３月１２日[Submission date] March 12, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 廃棄物燃焼灰の改質処理方法及び装置Patent application title: Method and apparatus for reforming waste combustion ash
【特許請求の範囲】[Claims]
【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、都市ごみ、産業廃
棄物、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）等の廃棄物の燃焼灰（焼
却灰）を熱処理して、燃焼灰を再資源化できるように、
廃棄物の燃焼と同時に燃焼灰が水硬性を有するように改
質する廃棄物燃焼灰の改質処理方法及び装置に関するも
のである。なお、ごみ固形燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ
Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ）とは、例えば、乾燥・選
別・破砕等の前処理が施された都市ごみ、産業廃棄物等
にカルシウム化合物を加えて成形した燃料のことを言
う。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for heat-treating combustion ash (incineration ash) of waste such as municipal solid waste, industrial waste, solid waste fuel (RDF), etc. so that the combustion ash can be recycled .
Combustion simultaneously with combustion ash waste is related to modification processing method and apparatus of the waste combustion ash modified to have a hydraulic. In addition, solid waste fuel (RDF: Refuse)
“Derived Fuel” refers to a fuel formed by adding a calcium compound to municipal waste, industrial waste, or the like that has been subjected to pretreatment such as drying, sorting, and crushing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、廃棄物を焼却するに際し、ストー
カ炉では一次燃焼温度が５００〜７００℃、フリーボー
ド温度が７００〜９００℃でごみ焼却が行われ、流動層
炉では層温度が６００℃程度、フリーボード温度が７０
０〜９００℃で廃棄物焼却が行われている。廃棄物焼却
によって発生する灰の内、主灰は主に埋立処分され、飛
灰（フライアッシュ）はセメント固化、溶融処理、キレ
ート処理、酸抽出等の薬剤処理のいずれかの処理が行わ
れて、無害化が図られ、特別管理廃棄物として埋立処分
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when incinerating waste, waste incineration is performed at a primary combustion temperature of 500 to 700 ° C. and a freeboard temperature of 700 to 900 ° C. in a stoker furnace, and a bed temperature of 600 ° C. in a fluidized bed furnace. Degree, free board temperature is 70
Waste incineration is performed at 0 to 900 ° C. Of the ash generated by waste incineration, main ash is mainly disposed of in landfills, and fly ash is subjected to any of chemical treatments such as cement solidification, melting, chelation, and acid extraction. It has been detoxified and landfilled as specially managed waste.
【０００３】特開平５−２９６４２５号公報には、都市
ごみ焼却灰等の廃棄物を複数の火炎で構成したマルチフ
レームバーナで均一急速溶融するようにした廃棄物溶融
炉が記載され、実公平５−３８６８号公報には、都市ご
み、産業廃棄物等の焼却灰に空気を供給して焼却灰中の
未燃焼炭素を燃焼させ、この燃焼発生熱を溶融熱源とし
て焼却灰を溶融処理する灰溶融炉において、火床板の形
状を改良して安定で容易な操業を可能とした灰溶融炉が
記載されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-296425 describes a waste melting furnace in which waste such as municipal waste incineration ash is uniformly and rapidly melted by a multi-frame burner composed of a plurality of flames. No. -3868 discloses ash melting in which air is supplied to incinerated ash such as municipal waste and industrial waste to burn unburned carbon in the incinerated ash, and the heat generated by the combustion is used to melt the incinerated ash. In the furnace, an ash melting furnace is described in which a shape of a fire plate is improved to enable stable and easy operation.
【０００４】また、特開平６−１０６１５３号公報に
は、ごみ等の焼却灰、セメント、骨材、水を吸収した吸
水性ポリマーを含む原料を混練しペースト状にした後、
成形する焼却灰のセメント固化方法及びセメント固化品
が記載され、第３１回地盤工学研究発表会（平成８年７
月）講演集第３１９頁〜第３２０頁「都市ごみ焼却灰の
固化に関する一考察」には、ごみ焼却灰の膨張を抑制し
かつ硬化させるために、カルシウムサルホアルミネート
等の特殊鉱物を含有するセメントに少量のクエン酸を添
加したものをごみ焼却灰に加えて固化させる技術が記載
され、環境地盤工学シンポジウム（１９９４年）発表論
文集Vol.１st第２３１頁〜第２３８頁「一般廃棄物焼却
飛灰の固化処理」には、焼却飛灰に流動床石炭灰及びセ
メントを加えて固化させることにより、強度発現、重金
属封じ込め効果、耐水性に優れた処理灰とすることがで
きる技術が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-106153 discloses that a raw material containing incinerated ash such as refuse, cement, aggregate, and a water-absorbing polymer that has absorbed water is kneaded to form a paste.
The cement solidification method and cement solidified product of the incinerated ash to be molded are described, and the 31st Geotechnical Engineering Research Presentation (July 1996
Mon) Lectures, pp. 319 to 320, "Consideration on solidification of municipal incineration ash" contains special minerals such as calcium sulfoaluminate to suppress and harden the expansion of incineration ash. It describes a technology to add a small amount of citric acid to cement and solidify it by adding it to the incineration ash. Environmental Geotechnical Engineering Symposium (1994), Vol.1st, Vol.1st, pp.231-238, "General Waste Incineration" In the `` solidification of fly ash '', a technology is described that can be treated ash excellent in strength development, heavy metal containment effect and water resistance by adding fluidized bed coal ash and cement to incinerated fly ash and solidifying it. ing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の焼却灰溶融
処理においては、多量のエネルギーを消費するので処理
コストが高く、また、薬剤処理においては、キレート剤
等の薬剤費が高価であるので、この場合も、処理コスト
が高くなる。さらに、最終処分として管理型処分場に埋
立処分するので、最終処分場の逼迫問題の解決には至ら
ない。また、焼却灰にセメントを加えて固化体とする方
法においては、多量のセメントを加える必要があるの
で、処理コストが高くなるとともに固化体の量が増える
という問題点がある。In the above-mentioned conventional incineration ash melting treatment, a large amount of energy is consumed, so that the treatment cost is high. In the chemical treatment, the cost of chemicals such as chelating agents is high. Also in this case, the processing cost increases. Furthermore, landfill disposal at a managed landfill site as final disposal does not solve the tightness of the final disposal site. In addition, in the method of adding cement to incinerated ash to form a solid, it is necessary to add a large amount of cement, so that there is a problem that the processing cost is increased and the amount of the solid is increased.
【０００６】本発明は上記の諸点に鑑み、燃焼灰（焼却
灰）中にセメント化合物と同じ成分が含まれていること
に着目してなされたもので、本発明の目的は、燃焼灰の
組成が所定の値になるように、燃焼させる前の廃棄物又
はＲＤＦに添加材として酸化カルシウム源材及びシリカ
・アルミナ源材を加えて成分調整し、成分調整された廃
棄物もしくはＲＤＦを熱処理して燃焼中にセメント化合
物を生成させる廃棄物燃焼灰の改質処理方法及び装置を
提供することにある。熱処理された燃焼灰は改質されて
安定化し、有効利用を図ることができる。また、本発明
の目的は、上記のようにして得られた改質燃焼灰を、セ
メント化合物の水和反応を利用して固化体とする廃棄物
燃焼灰の改質処理方法及び装置を提供することにある。In view of the above-mentioned points, the present invention has been made by paying attention to the fact that the same component as the cement compound is contained in the combustion ash (incineration ash). as but it becomes a predetermined value, the addition of waste or RDF calcium oxide source material as additive and a silica-alumina source material prior to combustion to component adjustment, component adjusted waste <br/> wastes Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reforming waste combustion ash in which RDF is heat-treated to generate a cement compound during combustion. The heat-treated combustion ash is reformed and stabilized, and can be effectively used. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reforming waste combustion ash, in which the reformed combustion ash obtained as described above is solidified by utilizing the hydration reaction of a cement compound. It is in.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】セメント化合物にはつぎ
のような種類があり、いずれも水硬性を有している。 Ｃ2 Ｓ：２ＣａＯ・ＳｉＯ2 Ｃ3 Ｓ：３ＣａＯ・ＳｉＯ2 Ｃ3 Ａ：３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 Ｃ4 ＡＦ：４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 固相反応によって燃焼灰中にセメント化合物を生成させ
るためには、以下の条件が必要である。 （１） セメントに含まれるセメント化合物は、Ｃａ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2、Ｆｅ2 Ｏ3 の４成分のうち
の２成分以上の組合せからなっており、燃焼灰中にもこ
れらの４成分が適当量含まれることが必要である。因み
に、ポルトランドセメントの化学組成例を以下に示す。 ＳｉＯ2 ：２２．０wt％ Ａｌ2 Ｏ3 ：５．３wt％ Ｆｅ2 Ｏ3 ：３．０wt％ ＣａＯ：６４．９wt％ ＭｇＯ：１．３wt％ ＳＯ3 ：１．９wt％ （２） 固化反応によるセメント化合物の生成過程は、
８００℃程度から始まり、１４５０℃程度まで続く。ま
た、水和固化反応によって生じるエトリンガイト（３Ｃ
ａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・３２Ｈ2 Ｏ）の原料
となるＣ3 Ａは９００℃程度から生成が始まり１２００
℃程度で終了することから、燃焼灰中にセメント化合物
を生成させるためには、８００℃以上、望ましくは９０
０℃以上の温度と適当な滞留時間が必要である。Means for Solving the Problems There are the following types of cement compounds, all of which have hydraulic properties. C 2 S: 2CaO · SiO 2 C 3 S: 3CaO · SiO 2 C 3 A: 3CaO · Al 2 O 3 C 4 AF: 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 cement during combustion ash by solid phase reaction In order to generate a compound, the following conditions are required. (1) The cement compound contained in the cement is Ca
It is composed of a combination of two or more of the four components O, Al 2 O 3 , SiO 2 , and Fe 2 O 3 , and it is necessary that an appropriate amount of these four components be contained in the combustion ash. Incidentally, a chemical composition example of Portland cement is shown below. SiO 2: 22.0wt% Al 2 O 3: 5.3wt% Fe 2 O 3: 3.0wt% CaO: 64.9wt% MgO: 1.3wt% SO 3: by 1.9 wt% (2) setting reaction The production process of the cement compound
It starts at about 800 ° C. and continues up to about 1450 ° C. In addition, ettringite (3C
The production of C 3 A as a raw material of aO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O) starts at about 900 ° C. and is 1200
Since the heating is completed at about 100 ° C., in order to generate a cement compound in the combustion ash, the temperature is 800 ° C. or higher, preferably 90 ° C.
A temperature of 0 ° C. or higher and an appropriate residence time are required.
【０００８】そこで、これらの条件を満たすために、燃
焼灰の組成が所定の値になるように、燃焼させる前の廃
棄物もしくはＲＤＦに添加材として石灰石等のＣａを含
む物質及び粘土（Ｆｅ2 Ｏ3 も含まれている）等のシリ
カ・アルミナを含む物質を加えて成分調整し、これまで
の焼却炉の運転温度より高い８００℃以上、望ましくは
９００℃以上で燃焼を行って、燃焼中にセメント化合物
が生成するように燃焼灰を改質する。その結果、得られ
た改質燃焼灰は水硬性を有しており、この改質燃焼灰を
水和固化による固化体製造の原料とする。[0008] In order to satisfy these conditions, as the composition of the combustion ash to a predetermined value, materials and clay (Fe containing Ca limestone such as additive prior to the waste or RDF to combustion ( Including 2 O 3 ), etc., and adjust the composition by adding a substance containing silica / alumina. The combustion ash is modified so that a cement compound is formed therein. As a result, the obtained modified combustion ash has hydraulic properties, and this modified combustion ash is used as a raw material for producing a solidified body by hydration and solidification.
【０００９】前記の目的を達成し、上記の条件を満たす
ために、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方法は、都市
ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃料（ＲＤ
Ｆ）を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰の水和
固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる１０〜
５０重量％となるように添加量が調整された酸化カルシ
ウム（ＣａＯ：生石灰）源材及びシリカ・アルミナ源材
（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3源材）とともに燃焼・改質炉に
供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分解される８０
０℃以上、望ましくは９００℃以上で燃焼させると同時
に、燃焼灰中にセメント化合物が生成するように燃焼灰
を改質するように構成されている（図１、図２参照）。The above object is achieved and the above conditions are satisfied.
For, modification treatment method waste combustion ash of the present invention, city
Waste such as garbage, industrial waste, or solid fuel (RD
F) , the cement compound in the modified combustion ash is used to hydrate the combustion ash.
Solidification is sufficiently performed to obtain a high-strength hydrated solid.
Calcium oxide (CaO: lime) source material and silica / alumina source material, the amount of which is adjusted to be 50% by weight
(SiO 2 · Al 2 O 3 source material) and supplied to the combustion and reforming furnace , where the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed.
0 ℃ or more, preferably is configured to simultaneously burned in 900 ° C. or higher, to modify the combustion ash as a cement compounds are produced during the combustion ash (see FIGS. 1 and 2).
【００１０】また、本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理方
法は、都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃
料（ＲＤＦ）を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼
灰の水和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られ
る１０〜５０重量％となるように添加量が調整された酸
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃
焼・改質炉に供給し、燃焼灰中のダイオキシン類が熱分
解される８００℃以上、望ましくは９００℃以上で燃焼
させると同時に、燃焼灰中にセメント化合物が生成する
ように燃焼灰を改質し、改質燃焼灰をセメント化合物の
水和反応を利用して固化体とすることを特徴としている
（図１、図２参照）。前述のように、セメント化合物の
生成は８００℃程度から始まり１４５０℃程度まで続く
ので、燃焼・改質炉における温度は８００℃以上、望ま
しくは９００℃以上が必要である。 [0010] modification treatment method waste combustion ash of the present invention, municipal waste, waste or refuse fuels such as industrial waste (RDF), cement compounds of the reforming combustion ash combustion
The ash is sufficiently hydrated and solidified, and a high-strength hydrated solid is obtained.
The calcium oxide source material and the silica / alumina source material are added to the combustion and reforming furnace together with the amounts adjusted so as to be 10 to 50% by weight, and the dioxins in the combustion ash are converted into heat components.
Solution is the 800 ° C. or higher, preferably simultaneously with the combustion at 900 ° C. or higher, modifying the combustion ash as a cement compounds are produced during combustion ash, the modified combustion ash using cement hydration compound (See FIGS. 1 and 2 ). As described above, since the production of the cement compound starts from about 800 ° C. and continues to about 1450 ° C., the temperature in the combustion / reforming furnace needs to be 800 ° C. or more, preferably 900 ° C. or more.
【００１１】上記のように、改質燃焼灰中のセメント化
合物が１０〜５０重量％、望ましくは１５〜５０重量％
となるように、廃棄物又はごみ固形燃料（ＲＤＦ）に酸
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材を添加す
る。セメント化合物の含有量が上記の範囲未満の場合
は、燃焼灰の水和固化が充分行われず、多量のセメント
等の固化用の添加剤を必要とし、一方、セメント化合物
の含有量が上記の範囲を超える場合は、燃焼灰の水和固
化体の強度がそれ以上あまり増加せず、上記の範囲の上
限値で、充分、高強度の水和固化体を得ることができ
る。As described above, the cement compound in the modified combustion ash is 10 to 50% by weight, preferably 15 to 50% by weight.
Add calcium oxide source material and silica / alumina source material to waste or refuse solid fuel (RDF) so that
You. When the content of the cement compound is less than the above range, hydration and solidification of the combustion ash is not sufficiently performed, and a large amount of a solidifying additive such as cement is required, while the content of the cement compound is in the above range. When the value exceeds, the strength of the hydrated solidified body of the combustion ash does not increase much more, and a sufficiently high-strength hydrated solidified body can be obtained at the upper limit of the above range.
【００１２】上記の方法において、酸化カルシウム源材
としては、石灰石、消石灰、生石灰、高炉スラグ及びド
ロマイトの群から選ばれた少なくともいずれかが用いら
れ、シリカ・アルミナ源材としては、粘土、浚渫汚泥乾
燥物及び建設排土の少なくともいずれかが用いられる。
なお、これらのシリカ・アルミナ源材には、Ｆｅ2Ｏ3も
含まれている。In the above method, the calcium oxide source material is at least one selected from the group consisting of limestone, slaked lime, quick lime, blast furnace slag, and dolomite. The silica / alumina source material is clay, dredged sludge. At least one of dry matter and construction excavated soil is used.
Note that these silica / alumina source materials also include Fe 2 O 3 .
【００１３】本発明の廃棄物燃焼灰の改質処理装置は、
都市ごみ、産業廃棄物等の廃棄物又はごみ固形燃料（Ｒ
ＤＦ）を、改質燃焼灰中のセメント化合物が燃焼灰の水
和固化が充分行われ高強度の水和固化体が得られる１０
〜５０重量％となるように添加量が調整された酸化カル
シウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともにダイオキ
シン類が熱分解される高温で熱処理して廃棄物又はごみ
固形燃料を燃焼させるとともに燃焼灰中にセメント化合
物を生成させるための燃焼・改質炉と、この燃焼・改質
炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を改質燃焼灰中の
セメント化合物の水和反応により固化体とするための固
化体製造装置と、からなることを特徴としている（図
１、図２参照）。固化体製造装置は、例えば、混練機、
成形機及び養生室から構成されるか、又は混練機、成形
機、養生室及び破砕機から構成される。The waste combustion ash reforming treatment apparatus of the present invention comprises:
Waste such as municipal solid waste and industrial waste or solid fuel (R
DF) , the cement compound in the modified combustion ash is
Solidification is sufficiently performed to obtain a high-strength hydrated solid 10
Together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material, the amount of which is adjusted to be 50% by weight or less.
A combustion / reforming furnace for heat treatment at a high temperature at which syn is decomposed to burn waste or refuse solid fuel and produce cement compounds in combustion ash, and capture from exhaust gas from the combustion / reforming furnace A solidified body manufacturing apparatus for converting the collected reformed combustion ash into a solidified body by a hydration reaction of a cement compound in the reformed combustion ash (see FIG.
1 , see FIG. 2 ). For example, a kneaded machine,
It is composed of a molding machine and a curing room or a kneading machine, a molding machine, a curing room and a crusher.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明は下記の実施の形態に何ら
限定されるものではなく、適宜変更して実施することが
できるものである。図１は本発明の実施の第１形態によ
る廃棄物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示して
いる。本実施形態は、都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤＦ等
を、酸化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材とと
もに燃焼・改質炉１０ａに供給し、８００℃以上、望ま
しくは９００℃以上で熱処理して燃焼させると同時に、
燃焼灰中にセメント化合物が１０〜５０重量％、望まし
くは１５〜５０重量％生成するように改質する。燃焼・
改質炉１０ａとしては、流動層燃焼・改質炉、ロータリ
ーキルン等が用いられる。酸化カルシウム源材及びシリ
カ・アルミナ源材を、予め廃棄物又は／及びＲＤＦと所
定量混合しておいてもよく、又は廃棄物又は／及びＲＤ
Ｆと一緒に燃焼・改質炉１０ａに投入してもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is not limited to the following embodiments, but can be implemented with appropriate modifications. FIG. 1 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention. This embodiment is for municipal waste, industrial waste, RDF, etc.
And a calcium oxide source material and a silica / alumina source material
It is supplied to the combustion / reforming furnace 10a and the temperature is 800 ° C. or more.
Or heat treatment at 900 ° C or more and burning.
10 to 50% by weight of cement compound in the combustion ash is preferable.
Or 15 to 50% by weight. combustion·
As the reforming furnace 10a, a fluidized bed combustion / reforming furnace, a rotary
-Kiln and the like are used. Calcium oxide source material and silicon
Calculate the alumina source material with waste or / and RDF in advance.
May be mixed quantitatively, or waste or / and RD
It may be put into the combustion / reforming furnace 10a together with F.
【００１５】燃焼・改質炉１０ａからの排ガスはサイク
ロン１２（他の型式の集塵装置でも良い）に導入されて
飛灰（フライアッシュ）が捕集された後、ボイラ等の熱
交換器１４に導入されて水蒸気を発生させる。熱交換器
１４で冷却された排ガスはバグフィルタ、サイクロン等
の集塵機１６に導入されて飛灰（フライアッシュ）が捕
集された後、煙突１８から放出される。なお、バグフィ
ルタ、サイクロン等の集塵機１６と煙突１８との間に、
別のバグフィルタ（図示略）を設け、このバグフィルタ
入口の排ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイト等
の薬剤を供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩するよ
うに構成する。また、サイクロン１２の設置を省略し
て、バグフィルタ、サイクロン等の集塵機１６のみとす
ることもある。この場合も、集塵機１６と煙突との間
に、別のバグフィルタ（図示略）を設け、このバグフィ
ルタ入口の排ガスに消石灰、生石灰、石灰石、ドロマイ
ト等の薬剤を供給して排ガス中の塩化水素ガスを脱塩す
るように構成する。[0015] After the exhaust gas from the combustion and reforming furnace 10 a is that the cyclone 12 is introduced into (which may be a dust collecting device of other types) fly ash (fly ash) is collected, the heat exchanger such as a boiler 14 to generate steam. The exhaust gas cooled by the heat exchanger 14 is introduced into a dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone to collect fly ash, and then discharged from the chimney 18. In addition, between the dust collector 16 such as a bag filter and a cyclone and the chimney 18,
Another bag filter (not shown) is provided, and a chemical such as slaked lime, quick lime, limestone, dolomite, or the like is supplied to the exhaust gas at the inlet of the bag filter to desalt the hydrogen chloride gas in the exhaust gas. The installation of the cyclone 12 may be omitted, and only the dust collector 16 such as a bag filter or a cyclone may be used. Also in this case, another bag filter (not shown) is provided between the dust collector 16 and the chimney, and a chemical such as slaked lime, quick lime, limestone, dolomite or the like is supplied to the exhaust gas at the inlet of the bag filter, and hydrogen chloride in the exhaust gas is supplied. It is configured to desalinate gas.
【００１６】サイクロン１２で捕集された飛灰、又はサ
イクロン１２で捕集された飛灰及び集塵機１６で捕集さ
れた飛灰は、水及び必要に応じて消石灰、生石灰、石灰
石、ドロマイト、苛性ソーダ、高炉スラグ粉末、廃コン
クリート粉末、セメント等のアルカリ剤とともに混練機
２０に供給されて撹拌混練される。アルカリ剤は添加さ
れない場合もあるが、アルカリ剤を添加して水和固化反
応を行わせると、より高強度の固化体を製造することが
できるので、アルカリ剤を添加することが好ましい。ア
ルカリ剤の添加量は１０重量％以下で、混練物の含水量
は１５〜３５重量％である。ついで、混練物は成形機２
２で成形された後、養生室２４で養生されて固化体とな
る。養生としては、例えば、室温〜５０℃で数時間〜２
４時間の前養生、６０℃以上（例えば６０〜１００℃）
で２４時間程度の本養生が行われる。この場合、ボイラ
等の熱交換器１４で発生した低温水蒸気を養生工程に用
い、蒸気養生することが好ましい。なお、このボイラ等
の熱交換器１４で発生した高温水蒸気はスチームタービ
ン２８等に供給される。３０は発電機である。製造され
た固化体は、必要に応じて破砕機２６で破砕され、路盤
材、土壌改良材等の土木資材、建築資材に有効利用され
る。The fly ash collected by the cyclone 12 or the fly ash collected by the cyclone 12 and the fly ash collected by the dust collector 16 include water and, if necessary, slaked lime, quicklime, limestone, dolomite, caustic soda. The blast furnace slag powder, waste concrete powder, cement and other alkaline agents are supplied to the kneader 20 to be stirred and kneaded. The alkali agent may not be added in some cases, but if the hydration-solidification reaction is carried out by adding the alkali agent, a solidified product having higher strength can be produced. Therefore, it is preferable to add the alkali agent. The addition amount of the alkali agent is 10% by weight or less, and the water content of the kneaded material is 15 to 35% by weight. Next, the kneaded material is fed to the molding machine 2
After being molded in 2, curing is performed in a curing room 24 to form a solidified body. As curing, for example, room temperature to 50 ° C. for several hours to 2 hours
Pre-curing for 4 hours, 60 ° C or higher (eg, 60-100 ° C)
The main curing is performed for about 24 hours. In this case, it is preferable to use the low-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as a boiler in the curing process to perform steam curing. The high-temperature steam generated in the heat exchanger 14 such as the boiler is supplied to the steam turbine 28 and the like. 30 is a generator. The manufactured solidified product is crushed by a crusher 26 as necessary, and is effectively used as a civil engineering material such as a roadbed material, a soil improvement material, and a building material.
【００１７】上記のように、都市ごみ、産業廃棄物、Ｒ
ＤＦ等を所定の石灰石等の酸化カルシウム源材及び粘土
等のシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改質炉１０ａ
に供給し、８００℃以上、望ましくは９００℃以上で熱
処理して燃焼させると同時に、燃焼灰中にＣ2 Ｓ等のセ
メント化合物を生成させて改質し、この改質燃焼灰を水
和反応を利用し固化させて固化体を製造する。その結
果、Ｃ−Ｓ−Ｈゲル（ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ｈ2 Ｏゲ
ル）、エトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３Ｃａ
ＳＯ4 ・３２Ｈ2 Ｏ）等の水和化合物が生成し、それに
より、重金属の溶出量が土壌環境基準値を満足し、無害
化を図ることができるとともに、固化体の圧縮強度も１
００kgf ／cm2 以上を有するようになり、路盤材等の土
木建築資材として有効利用が可能となる。As described above, municipal waste, industrial waste, R
Combustion / reforming furnace 10a with DF etc. together with a predetermined calcium oxide source such as limestone and a silica / alumina source such as clay.
And heat-treated at 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher, and burned. At the same time , a cement compound such as C 2 S is generated in the combustion ash to reform the ash. To produce a solidified body. As a result, C—S—H gel (CaO—SiO 2 —H 2 O gel), ettringite (3CaO.Al 2 O 3 .3Ca)
A hydrated compound such as SO 4 .32H 2 O) is generated, whereby the elution amount of heavy metal satisfies the soil environmental standard value, it is possible to achieve harmlessness, and the compressive strength of the solidified product is also 1
Since it has a weight of 00 kgf / cm 2 or more, it can be effectively used as a civil engineering construction material such as a roadbed material.
【００１８】図２は本発明の実施の第２形態による廃棄
物燃焼灰の改質処理方法を実施する装置を示している。
本実施形態は、燃焼・改質炉として流動層燃焼・改質炉
４０を用いるように構成したものである。流動層４２の
温度は８００〜１１００℃、フリーボード４４の温度は
９００〜１２００℃である。４６は不燃物と流動媒体と
を分離するための振動ふるい等の分級機で、分離された
流動媒体は炉４０に循環される。他の構成及び作用は、
実施の第１形態の場合と同様である。FIG. 2 shows an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, a fluidized bed combustion / reforming furnace 40 is used as a combustion / reforming furnace. The temperature of the fluidized bed 42 is 800-1100 ° C., and the temperature of the free board 44 is 900-1200 ° C. Reference numeral 46 denotes a classifier such as a vibrating sieve for separating the incombustibles from the fluid medium, and the separated fluid medium is circulated to the furnace 40. Other configurations and operations are
This is the same as in the first embodiment.
【００１９】[0019]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。 実施例１ 都市ごみを、石灰石及び粘土とともに、流動層燃焼・改
質炉に投入し、流動層温度９００℃で燃焼させるととも
に、燃焼灰を改質した。石灰石及び粘土の添加量は、燃
焼灰中のセメント化合物が２５〜３５重量％の範囲とな
るように決定して成分調整した。流動層燃焼・改質炉の
排ガスをサイクロンに導入して飛灰を捕集し、この飛灰
を混練機に供給するとともに、水及び消石灰を添加して
混練した。消石灰の添加量は５〜１０重量％の範囲であ
った。ついで、混練物を成形した後、７０〜９５℃の範
囲で２４時間養生して固化体を得た。この固化体の圧縮
強度は６０〜１２０kgf ／cm2 の範囲であった。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention . Example 1 Municipal waste was put into a fluidized bed combustion and reforming furnace together with limestone and clay, burned at a fluidized bed temperature of 900 ° C, and reformed the combustion ash. The amounts of limestone and clay added were determined and adjusted so that the cement compound in the combustion ash was in the range of 25 to 35% by weight. Exhaust gas from the fluidized bed combustion / reforming furnace was introduced into a cyclone to collect fly ash. The fly ash was supplied to a kneader, and water and slaked lime were added and kneaded. The amount of slaked lime was in the range of 5 to 10% by weight. Then, after the kneaded product was molded, it was cured at 70 to 95 ° C. for 24 hours to obtain a solid. The compression strength of this solid was in the range of 60 to 120 kgf / cm 2 .
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤＦ等を燃焼・改質
炉で燃焼させると同時に改質して得られる燃焼灰自体が
水硬性を有するので、水、又は水及び若干（１０wt％以
下）の消石灰等のアルカリ剤を加えることで、高強度
（例えば、１００kgf ／cm2 以上≒１０MPa 以上）の固
化体を得ることができる。このため、固化体製造におい
て、従来必要としていたセメントを加える必要がない
か、又はアルカリ剤として少量加えるのみとなり、セメ
ントの使用量が従来の固化法の場合に比べて大幅に低減
できるので、低コスト化を図ることができ、かつ、固化
体の量を大幅に減らすことができる。 （２） 廃棄物もしくはＲＤＦに添加される成分調整用
の添加材は、石灰石や粘土等の安価な物質や浚渫汚泥乾
燥物等の廃棄物を利用することができ、固化体製造時に
殆ど固化用の添加剤を必要としないことと相俟って低コ
スト化を図ることができる。 （３） エネルギー消費が少なく、キレート剤等の薬剤
処理が不要となるので、低コストで無害化処理すること
ができるとともに、添加材の選定、添加量の適正化によ
り、固化体を土壌改良材や路盤材等の土木資材、建築資
材として有効利用することが可能となる。 （４） 燃焼灰が再資源化できるので、最終処分として
埋め立てする必要がなくなり、最終処分場の逼迫問題を
解決することができる。 （５） 水和化合物を生成して燃焼灰の固化体を製造す
るために、重金属の溶出を防止することができる。 （６） 都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤＦ等を燃焼させる
と同時に燃焼灰を改質するために８００℃以上、望まし
くは９００℃以上の高温で熱処理するので、燃焼灰中の
ダイオキシン類が熱分解して、燃焼灰中のダイオキシン
類含有量が大幅に低減する。このため、燃焼灰を安全に
有効利用することができる。As described above, the present invention has the following effects. (1) Combustion and reforming of municipal solid waste, industrial waste, RDF, etc.
Since the combustion ash itself obtained by reforming at the same time as burning in a furnace has hydraulic properties, high strength (for example, 100 kgf) is obtained by adding water or an alkali agent such as water and some (10 wt% or less) slaked lime. / Cm 2 or more ≒ 10 MPa or more). For this reason, in the production of a solidified body, it is not necessary to add the cement conventionally required, or only a small amount is added as an alkali agent, and the amount of cement can be significantly reduced as compared with the case of the conventional solidification method. The cost can be increased, and the amount of the solidified body can be significantly reduced. (2) additives for adjustment component added to the waste or RDF can utilize waste such inexpensive materials and dredged sludge dry matter, such as limestone or clay, almost solidified when solidified production Cost can be reduced in combination with the fact that no additive is required. (3) Energy consumption is low, and chemical treatment such as chelating agent is not required. Therefore, detoxification can be performed at low cost, and the solidified material can be converted into a soil improving material by selecting additives and optimizing the amount of addition. And civil engineering materials such as roadbed materials and construction materials. (4) Since the combustion ash can be recycled, it is not necessary to bury it as final disposal, and the problem of tightness of the final disposal site can be solved. (5) Since a hydrated compound is produced to produce a solidified combustion ash, elution of heavy metals can be prevented. (6) Burn municipal solid waste, industrial waste, RDF, etc.
At the same time , heat treatment is performed at a high temperature of 800 ° C or higher, preferably 900 ° C or higher to reform the combustion ash, so that the dioxins in the combustion ash are thermally decomposed and the dioxin content in the combustion ash is greatly reduced. I do. Therefore, the combustion ash can be safely and effectively used.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施の第１形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for implementing a method for reforming waste combustion ash according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の第２形態による廃棄物燃焼灰の
改質処理方法を実施する装置の概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for performing a waste combustion ash reforming method according to a second embodiment of the present invention .
【符号の説明】１ ０ａ 燃焼・改質炉 １２ サイクロン １４ 熱交換器 １６ 集塵機 １８ 煙突 ２０ 混練機 ２２ 成形機 ２４ 養生室 ２６ 破砕機 ２８ スチームタービン ３０ 発電機４０ 流動層燃焼・改質炉４ ２ 流動層４ ４ フリーボード４ ６ 分級機 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 0a combustible reforming furnace 12 cyclone 14 heat exchanger 16 dust collector 18 chimney 20 kneader 22 forming machine 24 Curing chamber 26 crusher 28 Steam turbine 30 generator 40 fluidized bed combustion and reforming furnace 4 2 fluidized bed 4 4 freeboard 4 6 classifier
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図１】 FIG.
【図２】 FIG. 2
Claims (10)
シリカ・アルミナ源材とともに改質炉に供給し８００℃
以上で熱処理して燃焼灰中にセメント化合物が生成する
ように改質することを特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処
理方法。1. A waste combustion ash is supplied to a reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material at 800 ° C.
A method for reforming waste combustion ash, comprising performing heat treatment to reform the combustion ash to produce a cement compound.
シリカ・アルミナ源材とともに改質炉に供給し８００℃
以上で熱処理して燃焼灰中にセメント化合物が生成する
ように改質し、改質燃焼灰をセメント化合物の水和反応
を利用して固化体とすることを特徴とする廃棄物燃焼灰
の改質処理方法。2. A waste combustion ash is supplied to a reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material at 800 ° C.
A reformation of waste combustion ash characterized by reforming the combustion ash by heat treatment to form a cement compound in the combustion ash and converting the modified combustion ash into a solidified body by utilizing a hydration reaction of the cement compound. Quality treatment method.
５０重量％となるように、廃棄物燃焼灰に酸化カルシウ
ム源材及びシリカ・アルミナ源材を添加する請求項１又
は２記載の廃棄物燃焼灰の改質処理方法。3. The cement compound in the modified combustion ash has a content of 10 to 10.
3. The method for modifying waste combustion ash according to claim 1, wherein a calcium oxide source material and a silica / alumina source material are added to the waste combustion ash so as to be 50% by weight.
請求項１、２又は３記載の廃棄物燃焼灰の改質処理方
法。4. The method for reforming waste combustion ash according to claim 1, wherein waste is used as a fuel for reforming.
ム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改質炉
に供給し８００℃以上で燃焼させると同時に、燃焼灰中
にセメント化合物が生成するように燃焼灰を改質するこ
とを特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処理方法。5. A waste or refuse solid fuel is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material and burned at 800 ° C. or higher, and at the same time, a cement compound is generated in the combustion ash. A method for reforming waste combustion ash, comprising reforming combustion ash.
ム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに燃焼・改質炉
に供給し８００℃以上で燃焼させると同時に、燃焼灰中
にセメント化合物が生成するように燃焼灰を改質し、改
質燃焼灰をセメント化合物の水和反応を利用して固化体
とすることを特徴とする廃棄物燃焼灰の改質処理方法。6. A waste or refuse solid fuel is supplied to a combustion / reforming furnace together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to be burned at 800 ° C. or higher, and at the same time, a cement compound is generated in the combustion ash. A method for reforming waste combustion ash, characterized in that the combustion ash is reformed and the reformed combustion ash is solidified by utilizing a hydration reaction of a cement compound.
５０重量％となるように、廃棄物又はごみ固形燃料に酸
化カルシウム源材及びシリカ・アルミナ源材を添加する
請求項５又は６記載の廃棄物燃焼灰の改質処理方法。7. The cement compound in the modified combustion ash has a content of 10 to 10.
7. The method for reforming waste combustion ash according to claim 5, wherein a calcium oxide source material and a silica / alumina source material are added to the waste or refuse solid fuel so as to be 50% by weight.
生石灰、高炉スラグ及びドロマイトの群から選ばれた少
なくともいずれかであり、シリカ・アルミナ源材が粘
土、浚渫汚泥乾燥物及び建設排土の少なくともいずれか
である請求項１〜７のいずれかに記載の廃棄物燃焼灰の
改質処理方法。8. The calcium oxide source material is limestone, slaked lime,
The raw material is at least one selected from the group consisting of quick lime, blast furnace slag, and dolomite, and the silica-alumina source material is at least one of clay, dried dredged sludge, and construction waste. Waste ash reforming method.
シリカ・アルミナ源材とともに熱処理して燃焼灰中にセ
メント化合物を生成させるための改質炉と、 この改質炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を改質燃
焼灰中のセメント化合物の水和反応により固化体とする
ための固化体製造装置と、からなることを特徴とする廃
棄物燃焼灰の改質処理装置。9. A reforming furnace for heat treating waste combustion ash together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to generate a cement compound in the combustion ash, and a waste gas collected from the exhaust gas of the reforming furnace. An apparatus for reforming waste combustion ash, comprising: a solidified body production apparatus for converting the reformed combustion ash into a solidified body by a hydration reaction of a cement compound in the reformed combustion ash.
ウム源材及びシリカ・アルミナ源材とともに熱処理して
廃棄物又はごみ固形燃料を燃焼させるとともに燃焼灰中
にセメント化合物を生成させるための燃焼・改質炉と、 この燃焼・改質炉の排ガスから捕集された改質燃焼灰を
改質燃焼灰中のセメント化合物の水和反応により固化体
とするための固化体製造装置と、からなることを特徴と
する廃棄物燃焼灰の改質処理装置。10. A combustion / modification method for heat-treating a waste or refuse solid fuel together with a calcium oxide source material and a silica / alumina source material to burn the waste or refuse solid fuel and generate a cement compound in combustion ash. A solidification furnace for solidifying the reformed combustion ash collected from the exhaust gas from the combustion and reforming furnace by a hydration reaction of a cement compound in the reformed combustion ash. A waste combustion ash reforming treatment device characterized by the above-mentioned.
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| JP10074881A JP2940670B1 (en) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Method and apparatus for reforming waste combustion ash |
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| JP2940670B1 JP2940670B1 (en) | 1999-08-25 |
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