JPH11300310A - 飛灰の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛灰をセメント原料に適するものに処理す
る方法を提供する。 【解決手段】飛灰を塩酸浸出して塩素分とカルシウム分
を溶出させた後に固液分離し、次いで浸出残渣を硫酸浸
出して脱塩素処理を行なうことを特徴とし、好ましく
は、塩酸浸出の前、あるいは硫酸浸出の後に、飛灰ない
し浸出残渣を６００〜１０００℃に加熱してダイオキシ
ン類を分解除去する飛灰の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼却炉から排出さ
れる飛灰の再資源化処理方法に関する。より詳しくは、
飛灰を脱塩素処理およびダイオキシン類の分解無害化処
理を施した後に、セメント焼成用キルンに投入して、セ
メント原料として、再資源化する飛灰の処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】都市ゴミ等を焼却処分する際に発生する飛
灰はセメントによる固化処理等の中間処理を施した後に
処分場に埋め立てられている。また最近は飛灰の再資源
化を図るために飛灰を溶融処理してコンクリート用の骨
材等を製造することが検討されている。しかし、埋立処
分については、十分な埋立処分場を確保することが次第
に困難な状況になっており、また、溶融固化後の再利用
にも有害物質の溶出等の問題点がある。

【０００３】一方、飛灰の主成分はシリカやアルミナ等
であるので、これをセメント原料として再利用する試み
がなされている。しかし、飛灰中には約１０wt％程度の
塩素が含まれており、セメント原料とするには塩素濃度
を０.１wt％以下まで低減させる必要がある。そこで、
飛灰を水浸出して脱塩素処理することが検討されている
が、水浸出では飛灰中の塩素濃度をセメント原料として
利用できる程度にまで下げることは困難であった。

【０００４】

【発明の解決課題】本発明は、飛灰をセメント原料に利
用できる程度にまで、塩素含有濃度を下げる脱塩素処理
方法を提供することを目的とする。更に、飛灰中に含ま
れるダイオキシン等の分解無害化処理を行なうことによ
って、飛灰をセメント原料として再資源化することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明者等は、飛灰を硫酸浸出する
ことにより、浸出残渣中の塩素濃度を０.０５wt％程度
まで低減できることを見出した。しかし、単なる硫酸浸
出では、飛灰中のカルシウムと硫酸が反応して石膏を生
じ、これが浸出残渣に残るので硫黄分の多い残渣とな
り、このままではセメント原料として適さない。そこ
で、本発明では、飛灰を予め塩酸浸出することにより、
飛灰中のカルシウム分を液中に浸出除去しておき、硫酸
浸出時の石膏の生成を少量にとどめて残渣中の硫黄分の
含有量を許容範囲内とし、セメント原料として利用可能
なものとした。また、飛灰中にはダイオキシン類が含ま
れているため、飛灰の脱塩素処理の後に処理残渣を加熱
処理してダイオキシン類の分解無害化を行なうことによ
り、飛灰をセメント原料として利用し易くした。

【０００６】すなわち、本発明は、（１）飛灰を塩酸浸
出して塩素分とカルシウム分を溶出させた後に固液分離
し、次いで浸出残渣を硫酸浸出して脱塩素処理を行なう
ことを特徴とする飛灰の処埋方法に関するものである。

【０００７】本発明の処理方法は、好ましくは、（２）
塩酸浸出の前、あるいは硫酸浸出の後に、飛灰ないし浸
出残渣を６００〜１０００℃に加熱してダイオキシン類
を分解除去してセメン卜原料として用いる処理方法であ
り、また、（３）塩酸浸出液の塩酸濃度がｐＨ値４〜１
である処理方法、（４）硫酸浸出液の硫酸濃度がｐＨ値
４〜１である処理方法である。

【０００８】

【発明の実施形態】以下に本発明を具体的に説明する。
図１に本発明の処理方法の工程図を示す。図示するよう
に、本発明の処理方法は、飛灰を塩酸浸出して塩素分と
カルシウム分を溶出させた後に固液分離し、次いで浸出
残渣を硫酸浸出して脱塩素処理を行ない、更に必要に応
じて、この浸出残渣を６００〜１０００℃に加熱してダ
イオキシン類を分解除去した後に、セメント焼成用キル
ンに投入してセメン卜原料として用いる処理方法であ
る。

【０００９】(Ｉ)塩酸浸出工程 先に述べたように、飛灰を硫酸浸出すれば浸出残渣中の
塩素濃度を低減できるが、硫酸浸出の際に飛灰中のカル
シウムと硫酸が反応して石膏を生じ、これが浸出残渣中
に固形分として残る。そこで、本発明の処理方法では、
硫酸浸出に先立ち塩酸浸出を行う。塩酸浸出により、飛
灰中の塩素分とカルシウム分を液中に浸出させて浸出残
渣から除去し、カルシウム分を低減することにより、次
工程の硫酸浸出において石膏の生成を抑制する。塩酸浸
出液の塩酸濃度はｐＨ値１〜４が適当であり、ｐＨ値２
〜３が好ましい。ｐＨ値４を上回るとカルシウムの浸出
率が低く、ｐＨ値１未満では浸出残渣の濾過性が悪くな
る。

【００１０】(II)硫酸浸出工程 塩酸浸出に引き続き硫酸浸出を行う。硫酸浸出により飛
灰中の塩素量が０.０５wt％程度まで低減する。硫酸浸
出液の硫酸濃度はｐＨ値１〜４が適当であり、ｐＨ値２
〜４が好ましい。ｐＨ値４を上回ると塩素の浸出率が低
く、ｐＨ値１未満では浸出残渣の濾過性が悪くなる。

【００１１】(III)加熱分解処理 飛灰中のダイオキシン類を分解無害化するために、塩酸
浸出前あるいは硫酸浸出後に、飛灰ないし浸出残渣を６
００〜１０００℃で加熱処理する。加熱温度が６００℃
より低いとダイオキシン類の分解が不十分になる。ダイ
オキシン類の分解率は１０００℃で９９.９９％以上で
あるので、加熱温度の上限は１０００℃が適当である。

【００１２】

【実施例】本発明を実施例によって以下に具体的に示
す。なお、これらは例示であり、本発明の範囲を限定す
るものではない。

【００１３】実施例１ 一般ゴミの焼却飛灰（Cl:10.6wt％,Ca:12.7wt％,S:1.3w
t％）１００gを各々異なったｐＨ値(pH:4,2,1)の塩酸浸
出液１０００mlを用いて浸出した後に濾過し、引き続
き、この塩酸浸出残渣をｐＨ値２の硫酸浸出液１０００
mlを用いて浸出を行ない、濾過後、浸出残渣に含まれる
塩素、カルシウムおよび硫黄の含有量を測定した。測定
結果を表１に示した。表１に示すように、硫酸浸出残渣
中のカルシウム分は１／４〜１／１８程度に大幅に減少
しており、硫酸浸出残渣に含まれる石膏分も格段に少な
い。

【００１４】

【表１】 実施例２ 実施例１の塩酸浸出処理および硫酸浸出処理を行った浸
出残渣１５gを、温度６００℃、８００℃、１０００℃
の各温度で２時間、加熱処理し、残渣中のダイオキシン
類を分析した。この結果を表２に示した。表２に示すよ
うに、処理前の飛灰に含まれていたダイオキシン類は大
部分が分解除去された。

【００１５】

【表２】

【００１６】比較例 実施例１で用いたものと同じ飛灰１００gを各々異なっ
たｐＨ値(4,2,1)の硫酸浸出液１０００mlを用いて浸出
を行い、濾過後の浸出残渣中の塩素および硫黄の含有量
を測定した。この分析結果を表３に示した。表３に示す
ように、本例の浸出残渣にはカルシウムと硫黄分が多量
に含まれている。

【００１７】

【表３】

【００１８】

【発明の効果】本発明の脱塩素処理およびダイオキシン
類の分解無害化処理によれば、飛灰をセメント原料に適
するものに処理することができるので、大量に発生する
焼却飛灰を有効に再資源化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の処理方法を示す工程図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛灰を塩酸浸出して塩素分とカルシウム
   分を溶出させた後に固液分離し、次いで浸出残渣を硫酸
   浸出して脱塩素処理を行なうことを特徴とする飛灰の処
   埋方法。
2. 【請求項２】 塩酸浸出の前、あるいは硫酸浸出の後
   に、飛灰ないし浸出残渣を６００〜１０００℃に加熱し
   てダイオキシン類を分解除去してセメン卜原料として用
   いる請求項１に記載の飛灰の処理方法。
3. 【請求項３】 塩酸浸出液の塩酸濃度がｐＨ値４〜１で
   ある請求項ｌまたは２に記載の飛灰の処理方法。
4. 【請求項４】 硫酸浸出液の硫酸濃度がｐＨ値４〜１で
   ある請求項１、２または３に記載の飛灰の処理方法。