JPH11319762A - 燐を含む焼却灰から燐を回収する方法 - Google Patents
燐を含む焼却灰から燐を回収する方法Info
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- JPH11319762A JPH11319762A JP10134891A JP13489198A JPH11319762A JP H11319762 A JPH11319762 A JP H11319762A JP 10134891 A JP10134891 A JP 10134891A JP 13489198 A JP13489198 A JP 13489198A JP H11319762 A JPH11319762 A JP H11319762A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な処理をするだけで、汚泥焼却灰中の燐
を回収することができる方法を提供すること。 【解決手段】 燐を含む焼却灰に炭素源を混合し、この
混合物を密閉型加熱炉１２へ装入して加熱し、焼却灰中
の燐を元素燐の形態にして揮散させ、揮散した元素燐が
含まれている排ガスを凝縮器２２へ導入して水と接触さ
せ、元素燐を凝縮させて捕集する。
を回収することができる方法を提供すること。 【解決手段】 燐を含む焼却灰に炭素源を混合し、この
混合物を密閉型加熱炉１２へ装入して加熱し、焼却灰中
の燐を元素燐の形態にして揮散させ、揮散した元素燐が
含まれている排ガスを凝縮器２２へ導入して水と接触さ
せ、元素燐を凝縮させて捕集する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥のような
燐を含む廃棄物の焼却灰から燐を回収する方法に関す
る。
燐を含む廃棄物の焼却灰から燐を回収する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】下水処理場で発生する汚泥は、脱水さ
れ、次いで焼却された後、その殆どが最終処分場へ投棄
されている。しかし、年々、最終処分場の確保が困難に
なり、その不足が深刻化するにしたがって、焼却灰の有
効利用が要望されるようになってきた。
れ、次いで焼却された後、その殆どが最終処分場へ投棄
されている。しかし、年々、最終処分場の確保が困難に
なり、その不足が深刻化するにしたがって、焼却灰の有
効利用が要望されるようになってきた。
【０００３】ところで、通常の下水汚泥を焼却した灰の
一般的な組成は表１に示すごとくである。この表のよう
に、汚泥焼却灰には多量の燐が含まれていることが注目
される。この燐は下水汚泥に含まれていた燐が、焼却処
理によって、濃縮された状態になって残留したものであ
る。このため、焼却灰中の燐の含有率は、汚泥を濃縮処
理した際に添加した凝集剤の種類によって異なり、石灰
を添加したもの（石灰系汚泥焼却灰）よりも高分子凝集
剤を添加したもの（高分子系汚泥焼却灰）の方が多量の
燐（Ｐ2 Ｏ5 ）を含有している。又、高分子系汚泥焼却
灰の中でも、下水を脱燐処理した際に発生した汚泥の焼
却灰には、表２に示すように、さらに多量の燐が含まれ
ている。そして、この高分子系脱燐汚泥焼却灰の中に
は、低品位の燐鉱石にも匹敵する量の燐を含有している
ものもある。
一般的な組成は表１に示すごとくである。この表のよう
に、汚泥焼却灰には多量の燐が含まれていることが注目
される。この燐は下水汚泥に含まれていた燐が、焼却処
理によって、濃縮された状態になって残留したものであ
る。このため、焼却灰中の燐の含有率は、汚泥を濃縮処
理した際に添加した凝集剤の種類によって異なり、石灰
を添加したもの（石灰系汚泥焼却灰）よりも高分子凝集
剤を添加したもの（高分子系汚泥焼却灰）の方が多量の
燐（Ｐ2 Ｏ5 ）を含有している。又、高分子系汚泥焼却
灰の中でも、下水を脱燐処理した際に発生した汚泥の焼
却灰には、表２に示すように、さらに多量の燐が含まれ
ている。そして、この高分子系脱燐汚泥焼却灰の中に
は、低品位の燐鉱石にも匹敵する量の燐を含有している
ものもある。
【０００４】このような状況において、汚泥焼却灰中の
燐を回収する方法の提案がなされている。特開平７−２
５１１４１号公報及び特開平９−７７０５６号公報に
は、酸分解−溶媒抽出法による燐回収技術が記載されて
いる。この方法は、汚泥焼却灰に酸を加えて泥漿物に
し、焼却灰中の燐化合物を分解して燐を水溶性の燐酸に
する。次いで、この泥漿物を固液分離して燐酸を含む液
を得た後、この液中の燐酸を有機溶媒で抽出するもので
ある。
燐を回収する方法の提案がなされている。特開平７−２
５１１４１号公報及び特開平９−７７０５６号公報に
は、酸分解−溶媒抽出法による燐回収技術が記載されて
いる。この方法は、汚泥焼却灰に酸を加えて泥漿物に
し、焼却灰中の燐化合物を分解して燐を水溶性の燐酸に
する。次いで、この泥漿物を固液分離して燐酸を含む液
を得た後、この液中の燐酸を有機溶媒で抽出するもので
ある。
【０００５】又、特開平９−１４５０３８号公報には、
溶融法による燐回収技術が記載されている。この方法
は、焼却灰に炭素源を加えて加熱・溶融し、焼却灰中の
燐化合物を還元して燐を揮散させ、この燐を回収するも
のである。
溶融法による燐回収技術が記載されている。この方法
は、焼却灰に炭素源を加えて加熱・溶融し、焼却灰中の
燐化合物を還元して燐を揮散させ、この燐を回収するも
のである。
【０００６】
【表１】
【０００７】
【表２】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、それぞれ次のような問題点がある。
術においては、それぞれ次のような問題点がある。
【０００９】特開平７−２５１１４１号公報及び特開平
９−７７０５６号公報に記載の技術は酸分解や溶媒抽出
などの複雑な操作を組み合わせた方法によるものであっ
て、この技術においては、非常に煩雑な処理を多段階に
わたって行わなければならないと言う問題がある他に、
汚泥焼却灰を酸分解し固液分離した際などに多量の残渣
が発生し、これらの残渣を廃棄物として処分しなければ
ならないと言う問題もある。
９−７７０５６号公報に記載の技術は酸分解や溶媒抽出
などの複雑な操作を組み合わせた方法によるものであっ
て、この技術においては、非常に煩雑な処理を多段階に
わたって行わなければならないと言う問題がある他に、
汚泥焼却灰を酸分解し固液分離した際などに多量の残渣
が発生し、これらの残渣を廃棄物として処分しなければ
ならないと言う問題もある。
【００１０】又、特開平９−１４５０３８号公報に記載
の技術は汚泥焼却灰を高温の溶融物になるまで加熱する
過酷な条件で処理する方法によるものであって、この技
術においては、多量のエネルギーを消費すると言う問題
がある。
の技術は汚泥焼却灰を高温の溶融物になるまで加熱する
過酷な条件で処理する方法によるものであって、この技
術においては、多量のエネルギーを消費すると言う問題
がある。
【００１１】本発明は、簡単な処理をするだけで、汚泥
焼却灰中の燐を回収することができる方法を提供するこ
とを目的とする。
焼却灰中の燐を回収することができる方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【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、第一の発明においては、燐を含む焼却灰（以下、
単に焼却灰と記す）に炭素源を混合し、この混合物を密
閉型加熱炉へ装入して加熱し、焼却灰中の燐を元素燐の
形態にして揮散させ、揮散した元素燐が含まれている排
ガスを水と接触させ、元素燐を凝縮させて捕集する。
めに、第一の発明においては、燐を含む焼却灰（以下、
単に焼却灰と記す）に炭素源を混合し、この混合物を密
閉型加熱炉へ装入して加熱し、焼却灰中の燐を元素燐の
形態にして揮散させ、揮散した元素燐が含まれている排
ガスを水と接触させ、元素燐を凝縮させて捕集する。
【００１３】第二の発明においては、燐を含む焼却灰に
炭素源を混合し、この混合物を密閉型加熱炉へ装入して
加熱し、焼却灰中の燐を元素燐の形態にして揮散させ、
揮散した元素燐が含まれている排ガスに空気を混合し、
元素燐を酸化して五酸化燐を生成させ、次いで、五酸化
燐を含む排ガスを水と接触させて五酸化燐を水に吸収さ
せ、排ガス中の燐を燐酸の形態にして捕集する。
炭素源を混合し、この混合物を密閉型加熱炉へ装入して
加熱し、焼却灰中の燐を元素燐の形態にして揮散させ、
揮散した元素燐が含まれている排ガスに空気を混合し、
元素燐を酸化して五酸化燐を生成させ、次いで、五酸化
燐を含む排ガスを水と接触させて五酸化燐を水に吸収さ
せ、排ガス中の燐を燐酸の形態にして捕集する。
【００１４】第三の発明においては、第一の発明又は第
二の発明において、密閉型加熱炉における加熱を１００
０℃〜１２５０℃で行う。
二の発明において、密閉型加熱炉における加熱を１００
０℃〜１２５０℃で行う。
【００１５】本発明者らは、溶融法のような過酷な条件
ではなく、又、酸分解・溶媒抽出法のような煩雑な操作
をすることなく、焼却灰中の燐を取り出す方法について
検討し、種々の実験を行ったところ、焼却灰に炭素源を
加えて加熱するだけで、焼却灰中の燐化合物が還元さ
れ、燐が揮散することを見出した。
ではなく、又、酸分解・溶媒抽出法のような煩雑な操作
をすることなく、焼却灰中の燐を取り出す方法について
検討し、種々の実験を行ったところ、焼却灰に炭素源を
加えて加熱するだけで、焼却灰中の燐化合物が還元さ
れ、燐が揮散することを見出した。
【００１６】図３はその実験結果の一例を示す図であ
り、加熱温度と処理灰中の燐（Ｐ2 Ｏ 5 ）の含有率との
関係を示したものである。この実験においては、表３に
示す組成の焼却灰に炭素源として黒鉛の粉末を混合し、
加熱炉に入れて加熱した。この際に使用した加熱炉は管
状電気炉であったが、密閉型加熱炉を使用した場合と同
様に、炉内が酸化雰囲気にならないように、窒素ガスを
流通させながら加熱した。加熱は３０分間行なった。加
熱温度は７００℃〜１２５０℃の間で種々変えた。そし
て、電気炉から取り出した処理灰中のＰ2 Ｏ5を分析し
た。
り、加熱温度と処理灰中の燐（Ｐ2 Ｏ 5 ）の含有率との
関係を示したものである。この実験においては、表３に
示す組成の焼却灰に炭素源として黒鉛の粉末を混合し、
加熱炉に入れて加熱した。この際に使用した加熱炉は管
状電気炉であったが、密閉型加熱炉を使用した場合と同
様に、炉内が酸化雰囲気にならないように、窒素ガスを
流通させながら加熱した。加熱は３０分間行なった。加
熱温度は７００℃〜１２５０℃の間で種々変えた。そし
て、電気炉から取り出した処理灰中のＰ2 Ｏ5を分析し
た。
【００１７】
【表３】
【００１８】図３によれば、約９００℃以上に加熱する
と、燐の揮散が始まり、１０００℃に加熱すると、処理
灰中の燐（Ｐ2 Ｏ5 ）は約１／３が揮散する。
と、燐の揮散が始まり、１０００℃に加熱すると、処理
灰中の燐（Ｐ2 Ｏ5 ）は約１／３が揮散する。
【００１９】なお、加熱温度が高くなるにしたがって、
Ｐ2 Ｏ5 の揮散率は上昇するが、１１００℃を超える
と、焼却灰の一部が溶融し始め、１２５０℃を超える温
度領域まで加熱すると、比較的多量の焼却灰が溶融して
加熱炉の炉壁に付着するようになるので、加熱温度の上
限は１２５０℃程度にする必要がある。そして、Ｐ2 Ｏ
5 の揮散率を更に上げ、かつ溶融物の付着が起らない安
定的な操業を実施しようとする場合には、加熱温度は１
１００℃〜１２００℃程度の範囲にすることが望まし
い。
Ｐ2 Ｏ5 の揮散率は上昇するが、１１００℃を超える
と、焼却灰の一部が溶融し始め、１２５０℃を超える温
度領域まで加熱すると、比較的多量の焼却灰が溶融して
加熱炉の炉壁に付着するようになるので、加熱温度の上
限は１２５０℃程度にする必要がある。そして、Ｐ2 Ｏ
5 の揮散率を更に上げ、かつ溶融物の付着が起らない安
定的な操業を実施しようとする場合には、加熱温度は１
１００℃〜１２００℃程度の範囲にすることが望まし
い。
【００２０】焼却灰を加熱する炉は、外気の流通が遮ら
れて酸化雰囲気にならないようにすることができ、炉内
温度を１０００〜１２５０℃に保持することができるも
のであれば、バッチ式のものでも、連続式のものでもよ
い。連続式の加熱炉としては、例えば、外熱式のキルン
炉を使用することができる。
れて酸化雰囲気にならないようにすることができ、炉内
温度を１０００〜１２５０℃に保持することができるも
のであれば、バッチ式のものでも、連続式のものでもよ
い。連続式の加熱炉としては、例えば、外熱式のキルン
炉を使用することができる。
【００２１】焼却灰に混合する炭素源としては、コーク
ス、黒鉛、使用済みの活性炭（廃活性炭）などのような
炭素を主成分とする物質の粉末が使用される。又、この
他に、下水汚泥などのような有機物を含んでいるもの、
あるいは造粒助剤などとして使用されるポリビニールア
ルコールのような有機物も、炭素源として使用すること
ができる。なお、上記の有機物類は、加熱炉で炭化され
た後に還元剤として作用する。
ス、黒鉛、使用済みの活性炭（廃活性炭）などのような
炭素を主成分とする物質の粉末が使用される。又、この
他に、下水汚泥などのような有機物を含んでいるもの、
あるいは造粒助剤などとして使用されるポリビニールア
ルコールのような有機物も、炭素源として使用すること
ができる。なお、上記の有機物類は、加熱炉で炭化され
た後に還元剤として作用する。
【００２２】なお、下水汚泥の焼却灰は、表１及び表２
に示すように、その組成は汚泥の処理方法によって非常
に異なり、さらに発生地域によっても異なるので、焼却
灰の加熱還元処理に際しては、必要に応じて成分調整を
する必要がある。
に示すように、その組成は汚泥の処理方法によって非常
に異なり、さらに発生地域によっても異なるので、焼却
灰の加熱還元処理に際しては、必要に応じて成分調整を
する必要がある。
【００２３】焼却灰中の燐は燐酸カルシウムや燐酸アル
ミニウムなどの化合物として存在しているものとされて
いるが、これらの化合物は炭素源の存在下で加熱される
と、（１）式及び（２）式の反応が進行するものと考え
られる。
ミニウムなどの化合物として存在しているものとされて
いるが、これらの化合物は炭素源の存在下で加熱される
と、（１）式及び（２）式の反応が進行するものと考え
られる。
【００２４】 ２Ｃａ3（ＰＯ4）2＋６ＳｉＯ2＋１０Ｃ ＝６ＣａＯ・ＳｉＯ2＋１０ＣＯ＋Ｐ4 ・・・・（１） ４ＡｌＰＯ4＋１０Ｃ＝２Ａｌ2Ｏ3＋１０ＣＯ＋Ｐ4 ・・・・（２） しかし、燐酸カルシウムは、（１）式に示すように、Ｓ
ｉＯ2の共存下でなければ、炭素源を加えただけでは還
元されないので、消石灰と塩化第二鉄を添加する汚泥処
理を行なった石灰系汚泥焼却灰のような、ＣａＯを多量
に含有する焼却灰を処理する場合には、ＳｉＯ2源を添
加して成分調整をする必要がある。ＳｉＯ2源として
は、ケイ石、石炭灰などのようなＳｉＯ2を多量に含む
物質が使用され、焼却灰に添加される。
ｉＯ2の共存下でなければ、炭素源を加えただけでは還
元されないので、消石灰と塩化第二鉄を添加する汚泥処
理を行なった石灰系汚泥焼却灰のような、ＣａＯを多量
に含有する焼却灰を処理する場合には、ＳｉＯ2源を添
加して成分調整をする必要がある。ＳｉＯ2源として
は、ケイ石、石炭灰などのようなＳｉＯ2を多量に含む
物質が使用され、焼却灰に添加される。
【００２５】上記の反応によって揮散した燐は元素燐の
形態で排ガス中に含まれて排出されるので、排ガスを水
と接触させて冷却すれば、元素燐は凝縮し、溶融状態の
黄燐として捕集される。
形態で排ガス中に含まれて排出されるので、排ガスを水
と接触させて冷却すれば、元素燐は凝縮し、溶融状態の
黄燐として捕集される。
【００２６】又、元素燐が含まれている排ガスに空気を
混合すると、（３）式のように、元素燐が酸化して五酸
化燐が生成する。次いで、五酸化燐を含む排ガスを水と
接触させると、（４）式のように、五酸化燐が水に吸収
されて燐酸が生成する。
混合すると、（３）式のように、元素燐が酸化して五酸
化燐が生成する。次いで、五酸化燐を含む排ガスを水と
接触させると、（４）式のように、五酸化燐が水に吸収
されて燐酸が生成する。
【００２７】このように、焼却灰から除去された燐は、
上記いずれかの方法によって、黄燐あるいは燐酸として
回収される。
上記いずれかの方法によって、黄燐あるいは燐酸として
回収される。
【００２８】 Ｐ4＋５Ｏ2＝２Ｐ2Ｏ5 ・・・・・（３） Ｐ2Ｏ5＋３Ｈ2Ｏ＝２Ｈ3ＰＯ4 ・・・・・（４）
【００２９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
一例の説明図である。この実施の形態においては、下水
汚泥を焼却した際に発生した焼却灰と、コークス、黒
鉛、廃活性炭などの炭素源の粉末を混合機１０に入れて
混合し、この混合物を造粒機１１送り、若干の造粒助剤
と水を加えて粒状物にする。この粒状物を乾燥したの
ち、炉内が酸化雰囲気にならないように保持される密閉
型加熱炉１２、例えば、外熱式キルン炉へ装入して１０
００℃〜１２５０℃に加熱する。この加熱によって、焼
却灰中の燐化合物が還元されて元素燐が生成し、この元
素燐は燐の蒸気になって揮散する。また、加熱炉１２か
らは燐が揮散して除去された焼却灰（処理灰）が排出さ
れる。
一例の説明図である。この実施の形態においては、下水
汚泥を焼却した際に発生した焼却灰と、コークス、黒
鉛、廃活性炭などの炭素源の粉末を混合機１０に入れて
混合し、この混合物を造粒機１１送り、若干の造粒助剤
と水を加えて粒状物にする。この粒状物を乾燥したの
ち、炉内が酸化雰囲気にならないように保持される密閉
型加熱炉１２、例えば、外熱式キルン炉へ装入して１０
００℃〜１２５０℃に加熱する。この加熱によって、焼
却灰中の燐化合物が還元されて元素燐が生成し、この元
素燐は燐の蒸気になって揮散する。また、加熱炉１２か
らは燐が揮散して除去された焼却灰（処理灰）が排出さ
れる。
【００３０】そして、揮散した元素燐の蒸気は排ガス中
に含まれて加熱炉１２から抜き出される。加熱炉１２か
ら抜き出された排ガスは、燐の蒸気が凝縮しないように
３００℃以上の温度に維持されて除塵器２０へ送られ、
ダストが除去される。除塵器２０でダストが除去された
排ガスは凝縮器２２へ送られる。凝縮器２２では、水が
スプレーされて排ガスが冷却され、排ガス中に含まれて
いる元素燐の蒸気が凝縮する。凝縮した元素燐は溶融状
態の黄燐になってスプレー水と共に落下し、黄燐貯槽２
３へ抜き出され、回収される。燐が捕集された排ガス
は、ＣＯなどの可燃性ガスを含むものであるので、燃料
用の用途に供することができる。
に含まれて加熱炉１２から抜き出される。加熱炉１２か
ら抜き出された排ガスは、燐の蒸気が凝縮しないように
３００℃以上の温度に維持されて除塵器２０へ送られ、
ダストが除去される。除塵器２０でダストが除去された
排ガスは凝縮器２２へ送られる。凝縮器２２では、水が
スプレーされて排ガスが冷却され、排ガス中に含まれて
いる元素燐の蒸気が凝縮する。凝縮した元素燐は溶融状
態の黄燐になってスプレー水と共に落下し、黄燐貯槽２
３へ抜き出され、回収される。燐が捕集された排ガス
は、ＣＯなどの可燃性ガスを含むものであるので、燃料
用の用途に供することができる。
【００３１】図２は本発明の実施の形態に係る他の例の
説明図である。図２の説明において、図１と同じ処理工
程の説明は省略する。この実施の形態において、焼却灰
から燐を揮散させる処理は図１の場合と同様に行われ
る。
説明図である。図２の説明において、図１と同じ処理工
程の説明は省略する。この実施の形態において、焼却灰
から燐を揮散させる処理は図１の場合と同様に行われ
る。
【００３２】この実施の形態においては、除塵器２０で
ダストが除去された排ガスは燃焼室２１へ送られる。燃
焼室２１においては、空気が導入され、排ガス中のＣＯ
ガスを燃焼させる処理が行われると同時に、（２）式の
反応によって元素燐の蒸気が酸化され五酸化燐になる。
この際、（２）式の反応熱は非常に大きいので、元素燐
が多量に含まれる排ガスを処理する場合には、排ガスを
冷却しながら酸化処理する必要がある。五酸化燐を含む
排ガスは吸収塔３０へ導入される。吸収塔３０では、希
燐酸の溶液が循環してスプレーされており、（３）式の
反応によって五酸化燐が希燐酸中の水に吸収され、燐酸
となる。また、吸収塔３０へは五酸化燐と反応させるた
めの水が補給され、塔内の燐酸溶液の濃度が所定値に維
持される。そして、生成量に相当する量の燐酸溶液が抜
き出され、燐酸貯槽３１に蓄えられる。吸収塔３０から
排出した排ガスはミスト捕集器３２で燐酸ミストが除去
された後、ガス洗浄塔３３で水がスプレーされ、清浄に
されて大気放散される。
ダストが除去された排ガスは燃焼室２１へ送られる。燃
焼室２１においては、空気が導入され、排ガス中のＣＯ
ガスを燃焼させる処理が行われると同時に、（２）式の
反応によって元素燐の蒸気が酸化され五酸化燐になる。
この際、（２）式の反応熱は非常に大きいので、元素燐
が多量に含まれる排ガスを処理する場合には、排ガスを
冷却しながら酸化処理する必要がある。五酸化燐を含む
排ガスは吸収塔３０へ導入される。吸収塔３０では、希
燐酸の溶液が循環してスプレーされており、（３）式の
反応によって五酸化燐が希燐酸中の水に吸収され、燐酸
となる。また、吸収塔３０へは五酸化燐と反応させるた
めの水が補給され、塔内の燐酸溶液の濃度が所定値に維
持される。そして、生成量に相当する量の燐酸溶液が抜
き出され、燐酸貯槽３１に蓄えられる。吸収塔３０から
排出した排ガスはミスト捕集器３２で燐酸ミストが除去
された後、ガス洗浄塔３３で水がスプレーされ、清浄に
されて大気放散される。
【００３３】次に、加熱炉１２から排出される処理灰の
性状について説明する。前述のように、下水汚泥を焼却
した際に発生する焼却灰は有効利用されずに殆どが投棄
処分されているが、その理由の一つとして、焼却灰中に
燐が含まれていることが挙げられる。しかし、図１及び
図２に記載した実施の形態において排出される処理灰
は、燐が揮散・除去され、燐含有率が大幅に低下したも
のである。このため、上記の実施の形態によれば、焼却
灰から燐を回収した残渣である処理灰を有効利用するこ
とができる。
性状について説明する。前述のように、下水汚泥を焼却
した際に発生する焼却灰は有効利用されずに殆どが投棄
処分されているが、その理由の一つとして、焼却灰中に
燐が含まれていることが挙げられる。しかし、図１及び
図２に記載した実施の形態において排出される処理灰
は、燐が揮散・除去され、燐含有率が大幅に低下したも
のである。このため、上記の実施の形態によれば、焼却
灰から燐を回収した残渣である処理灰を有効利用するこ
とができる。
【００３４】焼却灰を有効利用しようとする場合に、燐
含有率が問題になる用途としては、セメント原料がその
一つであるが、上記の実施の形態において排出される処
理灰は燐含有率が低く、セメント原料としての用途に向
けることができる。なお、セメント原料として使用する
場合、燐の許容量はＰ2Ｏ5として１０％程度であるとさ
れているが、上記の実施の形態において排出される処理
灰の燐含有率は、次の実施例の項に記載されているよう
に、その許容量を十分に下回っている。
含有率が問題になる用途としては、セメント原料がその
一つであるが、上記の実施の形態において排出される処
理灰は燐含有率が低く、セメント原料としての用途に向
けることができる。なお、セメント原料として使用する
場合、燐の許容量はＰ2Ｏ5として１０％程度であるとさ
れているが、上記の実施の形態において排出される処理
灰の燐含有率は、次の実施例の項に記載されているよう
に、その許容量を十分に下回っている。
【００３５】（実施例１）表４に示す組成の下水汚泥の
焼却灰１００ｇに黒鉛粉末１０ｇを混合し、１１５０℃
に保持された管状電気炉（加熱炉）へ装入し、少量の窒
素ガスを流通させながら、窒素気流中で３０分間加熱し
た。炉から排出された排ガスはシーズヒーターが巻かれ
て加熱・保温施工された導管を経由させ、温水を入れた
吸収びんを通して冷却させた。凝縮して捕集された燐は
吸収びんの底にたまった。
焼却灰１００ｇに黒鉛粉末１０ｇを混合し、１１５０℃
に保持された管状電気炉（加熱炉）へ装入し、少量の窒
素ガスを流通させながら、窒素気流中で３０分間加熱し
た。炉から排出された排ガスはシーズヒーターが巻かれ
て加熱・保温施工された導管を経由させ、温水を入れた
吸収びんを通して冷却させた。凝縮して捕集された燐は
吸収びんの底にたまった。
【００３６】又、加熱処理した処理灰を取り出して組成
分析をした。この処理灰の分析結果は表４に示す。この
表によれば、処理灰の燐含有率は処理前の焼却灰の値に
対し大幅に低下し、セメント原料として許容される値で
あった。
分析をした。この処理灰の分析結果は表４に示す。この
表によれば、処理灰の燐含有率は処理前の焼却灰の値に
対し大幅に低下し、セメント原料として許容される値で
あった。
【００３７】（実施例２）表４に示す組成の下水汚泥の
焼却灰１００ｋｇに０．２ｍｍ以下の大きさに粉砕され
たコークス粉１０ｋｇを混合し、これにポリビニールア
ルコールの２０％液１０リットルを加えて造粒し、１０
mm程度の大きさの粒状物にした。そして、この粒状物を
乾燥した後、炉内温度が１１５０℃に保持された外熱式
キルン炉（加熱炉）へ２０ｋｇ／時の割合で装入して加
熱した。
焼却灰１００ｋｇに０．２ｍｍ以下の大きさに粉砕され
たコークス粉１０ｋｇを混合し、これにポリビニールア
ルコールの２０％液１０リットルを加えて造粒し、１０
mm程度の大きさの粒状物にした。そして、この粒状物を
乾燥した後、炉内温度が１１５０℃に保持された外熱式
キルン炉（加熱炉）へ２０ｋｇ／時の割合で装入して加
熱した。
【００３８】キルン炉から排出された排ガスは燃焼室へ
導入して燃焼させた後、スプレー塔へ送り、吸収液とし
て水を噴霧し、排ガス中の燐分を吸収させた。運転中、
水を補給し、吸収液が減少しないようにした。加熱炉の
運転を終了後、吸収塔内の吸収液を全量抜き出し、その
分析をしたところ、１００リットルの燐酸液が得られ、
そのＰ2Ｏ5の濃度は１７％であった又、キルン炉から排
出された処理灰の全量を１時間毎に取り出し、その組成
を分析した。この分析値については、試験期間中の値を
平均値にまとめて表４に示す。この表のように、処理灰
の燐含有率は処理前の焼却灰の値に対し大幅に低下し、
セメント原料として許容される値であった。
導入して燃焼させた後、スプレー塔へ送り、吸収液とし
て水を噴霧し、排ガス中の燐分を吸収させた。運転中、
水を補給し、吸収液が減少しないようにした。加熱炉の
運転を終了後、吸収塔内の吸収液を全量抜き出し、その
分析をしたところ、１００リットルの燐酸液が得られ、
そのＰ2Ｏ5の濃度は１７％であった又、キルン炉から排
出された処理灰の全量を１時間毎に取り出し、その組成
を分析した。この分析値については、試験期間中の値を
平均値にまとめて表４に示す。この表のように、処理灰
の燐含有率は処理前の焼却灰の値に対し大幅に低下し、
セメント原料として許容される値であった。
【００３９】
【表４】
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、焼却灰に炭素源を混合
し、この混合物を密閉型加熱炉へ装入して加熱するだけ
で、焼却灰中の燐を元素燐の形態にして揮散させことが
でき、揮散した元素燐が含まれている排ガスを処理する
ことによって、元素燐をそのままの形態で捕集して回収
することもでき、あるいは、元素燐を燐酸の形態に変換
して捕集し回収することもできる。
し、この混合物を密閉型加熱炉へ装入して加熱するだけ
で、焼却灰中の燐を元素燐の形態にして揮散させことが
でき、揮散した元素燐が含まれている排ガスを処理する
ことによって、元素燐をそのままの形態で捕集して回収
することもでき、あるいは、元素燐を燐酸の形態に変換
して捕集し回収することもできる。
【図１】本発明の実施の形態に係る一例の説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施の形態に係る他の例の説明図であ
る。
る。
【図３】加熱温度と処理灰の燐含有率との関係を示す図
である。
である。
１０ 混合機 １１ 造粒機 １２ 密閉型加熱炉 ２０ 除塵器 ２１ 燃焼室 ２２ 凝縮器 ３０ 吸収塔 ３２ ミスト捕集器 ３３ ガス洗浄塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品川 拓也 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 燐を含む焼却灰に炭素源を混合し、この
混合物を密閉型加熱炉へ装入して加熱し、焼却灰中の燐
を元素燐の形態にして揮散させ、揮散した元素燐が含ま
れている排ガスを水と接触させ、元素燐を凝縮させて捕
集することを特徴とする燐を含む焼却灰から燐を回収す
る方法。 - 【請求項２】 燐を含む焼却灰に炭素源を混合し、この
混合物を密閉型加熱炉へ装入して加熱し、焼却灰中の燐
を元素燐の形態にして揮散させ、揮散した元素燐が含ま
れている排ガスに空気を混合し、元素燐を酸化して五酸
化燐を生成させ、次いで、五酸化燐を含む排ガスを水と
接触させて五酸化燐を水に吸収させ、排ガス中の燐を燐
酸の形態にして捕集することを特徴とする燐を含む焼却
灰から燐を回収する方法。 - 【請求項３】 密閉型加熱炉における加熱を１０００℃
〜１２５０℃で行うことを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の燐を含む焼却灰から燐を回収する方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13489198A JP3391263B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 燐を含む焼却灰から燐を回収する方法 |
| US09/251,585 US6022514A (en) | 1998-05-18 | 1999-02-17 | Method for recovering phosphorus from organic sludge |
| DK99102768T DK0972577T3 (da) | 1998-05-18 | 1999-02-23 | Fremgangsmåde til genvinding af phosphor fra organisk slam |
| DE69916536T DE69916536T2 (de) | 1998-05-18 | 1999-02-23 | Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus organischen Schlämmen |
| EP99102768A EP0972577B1 (en) | 1998-05-18 | 1999-02-23 | Method for recovering phosphorus from organic sludge |
| KR1019990008943A KR100292263B1 (ko) | 1998-05-18 | 1999-03-17 | 유기성 오니로부터 인을 회수하는 방법 |
| TW088104461A TW396063B (en) | 1998-05-18 | 1999-03-22 | Method for recovering phosphorus from organic sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13489198A JP3391263B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 燐を含む焼却灰から燐を回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319762A true JPH11319762A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3391263B2 JP3391263B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=15138940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13489198A Expired - Fee Related JP3391263B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 燐を含む焼却灰から燐を回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391263B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001198545A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Kawasaki City | 汚泥焼却灰の処理方法 |
| WO2007124527A1 (de) | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Ash Dec Umwelt Ag | Thermisches verfahren zur abtrennung von schwermetallen aus asche in agglomerierter form |
| CN103736288A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-23 | 湖北兴发化工集团股份有限公司 | 一种黄磷电炉淬渣水汽治理方法及设备 |
| EP3670468A1 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-24 | Scheuch GmbH | Verfahren zur gewinnung eines sekundärrohstoffs für die zementproduktion und zementwerk |
| CN116099865A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-12 | 会东金川磷化工有限责任公司 | 一种黄磷磷泥提磷装置及提磷方法 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13489198A patent/JP3391263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001198545A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Kawasaki City | 汚泥焼却灰の処理方法 |
| WO2007124527A1 (de) | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Ash Dec Umwelt Ag | Thermisches verfahren zur abtrennung von schwermetallen aus asche in agglomerierter form |
| CN103736288A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-04-23 | 湖北兴发化工集团股份有限公司 | 一种黄磷电炉淬渣水汽治理方法及设备 |
| CN103736288B (zh) * | 2014-01-26 | 2016-06-29 | 湖北兴发化工集团股份有限公司 | 一种黄磷电炉淬渣水汽治理方法及设备 |
| EP3670468A1 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-24 | Scheuch GmbH | Verfahren zur gewinnung eines sekundärrohstoffs für die zementproduktion und zementwerk |
| CN116099865A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-12 | 会东金川磷化工有限责任公司 | 一种黄磷磷泥提磷装置及提磷方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3391263B2 (ja) | 2003-03-31 |
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