JPS6061087A - ダストの処理方法 - Google Patents

ダストの処理方法

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JPS6061087A
JPS6061087A JP58170260A JP17026083A JPS6061087A JP S6061087 A JPS6061087 A JP S6061087A JP 58170260 A JP58170260 A JP 58170260A JP 17026083 A JP17026083 A JP 17026083A JP S6061087 A JPS6061087 A JP S6061087A
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molten slag
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Toshiharu Furukawa
俊治 古川
Susumu Shimura
進 志村
Kazuyuki Goto
和之 後藤
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Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダストの処理方法に関するものである。
更に詳しくは、廃棄物焼却炉例えば都市ゴミ焼IJ1炉
から発生するダストからアルカリ金属塩を分離回収する
ダストの処II 7j法に係わるものである。
都市ゴミ、下水)り記、鉱山や工場などから門出される
廃水の処理物等の各種廃棄物は焼却炉により焼却され、
生じた焼却灰は従来埋立などにより処理されていた。し
かし埋立用地の確保の困難性の問題、含有される有害重
金属類が地中に溶出し埋立用地周辺を汚染して二次公害
を引起1−恐れがあることなどから、最近では、例えば
ベースメタルを用いた電気アーク炉や直接通電式溶融処
理炉などにより溶融処理して固化する方法が提案されて
いる。上記焼却炉により廃棄物を焼却づる揚台、発生す
る粉塵(ダスト)は大気を汚染づるので、湿式集塵機、
電気集rtPti、バッグフィルターその他の各種型式
の集血装置で捕捉されるが、例えば、都市ゴミ焼部炉に
設置され1=電気集塵機で捕捉したダスト中にはNa 
C1、KCuのような水溶性の塩類どCa ON S 
+ Oz 、A n 20 a 、r e203のよう
な水に難溶性の酸化物、及びΔs、Cr、Zn、Cd、
Pb、1−19のような重金属類が含まれており、この
重金属類は一般にハロゲン化物または硫酸塩といった水
に可溶性の形態のものが多い。従っにのダストをそのま
ま埋1″l地に埋めたのでは重金鳥類が地中へ溶出する
恐れがあるので、やはり焼却灰と同様、溶融処理して同
化する方法が取られる。本発明者等は焼却炉にJ、る廃
棄物の焼却中に発生づるダストの溶融処理につき種々検
討したところ、ダストを直接通電式溶融処理炉により溶
融処理する際、生成する溶滓は上層と下層とが組成を異
にしてd3す、別個に出滓することによりそれぞれの特
性に応じた有効利用が可能でしかも重金属類は無害化さ
れることを見い出し先に特許出願を行なった(特願昭5
6〜128637)。
このようh分別出滓において、溶滓の土層の組成はNa
CL、KC立のようなアルカリ金属塩を主体とする成分
であり、下層の組成はCa O,5i02、△jLzo
a、Fe 20aのような酸化物を主体とする成分であ
る。しかして、このような分別出滓においては、I7い
に他の層の成分の混在量が最小限となるにうな条件が見
い出されな()ればならない。また、上層の成分の主体
は、上記のようにNaC1、K C立等のハロゲンを含
むアルカリ金属塩である故、出滓にあたって、必要以上
に高温度が維持されると炉体を損傷して、耐用性が短命
化する原因どなる。
本発明は、このにうな主体となる成分の異なる2つの溶
滓を分別出滓するに当って、上記の問題を解消したダス
トの処理方法を提供するもので、上段の溶滓排出し1の
設置レベル以下において、下層の溶滓上に、上層の溶滓
の溜りが形成されるようにII御することにより、処理
炉炉体の保護と溶滓毎のより確実な分別を可能とするも
のである。
すなわち、本発明は、廃棄物焼却炉から発生Jるダスト
を上r二段に溶滓排出口を備えた直接通電式溶融処理炉
ぐ処理し、生成した溶滓を水に可溶性のアルカリ金属塩
を主体とづる上層の溶滓と水に難溶性の酸化物を主体と
する下層の溶滓とに分別出滓するに当り、前記上層の溶
滓と下層の溶滓との境界面が、上段の溶滓排出口段n 
f(/置のレベル以下に位置するよう出滓制御すること
を特徴とするダストの処理方法を要旨とする。
以下、本発明を、本発明の適用される装置の一例を示す
図面に基づいて説明する。
第1図は直接通電式溶融処理炉の断面略図で、炉本体1
は例えばZr20gの含有量の寥い5i02−Δ120
s−Zr 20a系の耐火44れ1により密閉構築され
ており、これには廃棄物の焼却時に発生したダストの投
入口2、排気管3、投入したダストの初期溶融のための
加熱装置例えば燃料ガス噴射ノズル4、水平方向に出没
1右な電極5.5、上段の溶滓排出口6、下段の溶r(
’ l#出ロアなどが設(]られている。なおこの2つ
の排出口6.7は炉体構造の許容範囲でなるべく落差を
つ\ けて設けられる。上記電極5.5は電圧調整用電源トラ
ンス8.を通して交流電流が流され、ダストの投入口2
から投入されたダストが前記燃料ガス噴射ノズル4から
のガス加熱により溶融して、生成した溶滓9自体が導体
となり、これにジ1−ル熱を発生させ、内部加熱により
溶融状態を保持させる機能をなすものである。その月料
の代表例としてはモリブデン電極が、また他の例とじ−
〔黒鉛、鉄、酸化スズ、タングスデン電極などが挙げら
れる。
廃棄物例えば都市ゴミ、下水汚泥、鉱山や工場廃水の処
理物等の焼却の際、発生するダスト、特に塩類を多く含
む廃棄物から発生するダストを上記直接通電式溶FAl
l処理炉のような無酸化溶融の可能な処理炉を用いて溶
融した場合、1成する溶滓は上層がダスト中のNaC1
、KCAのような水に可溶性のアルカリ金属の塩類が主
体で、比重が1.9〜2.1、融点が600〜800℃
、そのときの粘度がICI]の成分で、下層−がca 
o、s;02、Δj120a、Fe 208のような水
に難溶性の酸化物が主体で、比重が2.5〜2.9、融
点が1000〜1400℃、そのときの粘痕が1o’c
pの範囲の成分からなっている。そして、上下二段に溶
滓排出口を設けた上記処理炉により、上記アルカリ金属
JJ!類主体の上層の溶滓10と駿化物類主体の下層の
出滓9とを比小差を利用して分別出滓しようとすると、
融点の高い酸化物類を基準にして高い温度で溶滓を形成
させた時は、両溶滓中の成分が活性化されて混じり合い
、1、段の溶滓初出[16からアルカリ金属塩類を千1
本とする上層の溶滓10のみを出滓させようとしても、
下段の溶滓排出ロアから出滓されるべき酸化物類、が混
入し−Cくるばかりでなく、過疫に高温に加熱されたア
ルカリ金属塩類により炉本体が損傷を受【)る恐れがあ
る。てこで、本発明は、ダス1へを前記直接通電式溶融
処理炉にJ:す、溶融して、溶滓を生成させるに当って
、上層の溶滓と下層の溶滓との境界面が上段の溶滓す[
出口6の設置レベルより低いレベルに形成され、下層の
溶滓上に、上層の溶滓の溜りが常時存在Jるように、炉
内温度副部、下段の溶滓排出口からの下層の溶滓排出量
をItiIIIIlしつつ、出滓処理づることにより、
」下層のアルノjり金J7i増を主体とする溶滓の上段
溶滓排出口6がらの分別排出をより確実ならしめるもの
である。
これによっ【、上層の溶滓を排出可能な最低温度に維持
して、その中に含まれるアルカリ金属塩による炉体の仙
傷防止と共に、下層の溶滓中の水に難溶性の酸化物類が
混入するのを防止する。
本発明方法を具体的に説明すると第1図の直接通電式溶
融処理炉を用い廃棄物焼却炉で発生したダストをダスト
投入口2より炉本体へ入れて、初期溶融用の燃料ガス噴
射ノズル4よりガス加熱しで、溶融状態とし、溶滓9を
形成させる。この場合の溶滓9の温度は投入したダス1
への秤類にもよるが、およそ1000〜1400℃の範
囲である。
その際、炉本体に取りイリけである電極5.5を予め溶
滓中に投入させ交流電流を通し、これを導体として発生
り−るジ゛1−ル熱により溶融状態を維持させる。この
ときの電流は投入したダストの性質にもよるが、およそ
700〜1200KW/l(被処理物)の範すIt ′
cある。なお11は順次投入されるダストの未溶融状態
のカバリング岡ぐある。
上記溶滓の生成において、電極5.5の埋没覆る下層の
溶滓9は主成分がCa O,A立203、St 02、
Fe 20a等の水にH溶性の酸化物よりなり、比重が
2.5〜2.9で、融点が1000〜1400℃と高く
、かつ、イの温度における粘度が104CI)の物性の
ものであり、また溶滓9上方には、主体がKO文、N8
0文等の水に可溶性のアルカリ金属の塩類で、比重が1
.9〜2゜1と上記溶滓9よりは軽く、かつ、融点が6
00〜800℃で、その温度における粘度が1cpと流
動性の極めて大ぎい成分よりなる上層の溶滓10が形成
される。次に溶滓9は炉本体1に設【ノられた2つの溶
滓排出・口のうち、低い位置に1;す(]られている下
段の単孔体の溶滓排出ロアから定石的に出滓させ、無害
化された重金属類と共にm送置化させる一方、溶滓10
は高い位置に設りられだ−1一段の溶滓1ノ1出口6か
ら出滓させその主成分であるアルカリ金属塩類が水に可
溶性の性質であることを利用して水を満たしたピット(
図示Uず)に放出溶解させる。
上記分別出滓にあたり、本発明では下層の溶滓9と上層
の溶滓10との境界面12が上段の溶滓排出口6の設置
レベルよりも低いレベルで形成されるよう予め検問され
たダスト投入量に見合うように下層の溶滓9を定争的に
出滓制御して、上層の溶滓10の溜りが下層の溶滓9の
上に形成されるようにするものである。即ち、溶滓10
の溜りを形成させることにより、混在しCいる溶滓9ど
同一組成の未溶a固化物は該溜りの底部に沈降するので
、上層の溶滓と同伴して上段の溶滓υF出口6から排出
されることが防止される。同時に、溶WE 10は一定
の層厚みがあるため下層の溶滓9がらの熱移動が少なく
加熱されて炉体を損傷することも少なくなる。前記溶r
sioの溜り深さ11、即ち、上段の溶滓IJt’ t
lf 1]6の設置レベルと上層、下目溶滓の境界面1
2レベルとのtは10〜5Qmmの範囲が好ましく、こ
れによって溶滓9と溶滓10との分別出滓が一層容易と
なる。しかして、溶滓10は水中に放出して主成分のN
aC,l、KC文を溶出させて、例えば廃棄物焼却炉か
ら得られる廃熱等により濃縮し、Na0t−1!II造
用原料、起寒剤、凍結防止剤f、rどに再生利用され、
また溶滓9は同化粉砕して砂などの細骨材として再生利
用される。
本発明は以上述べたように、廃棄物焼JJI炉から発生
するダストを上下二段に溶滓排出口を備えた直接通電式
溶融処理炉で処理し、生成し!、:溶滓を組成の異なる
上層の溶滓と下層の溶滓とに分別用1−Jるに当って、
−上下層溶滓の境界面レベルが、E段溶滓排出口の設置
レベル位置以下になるよう出滓制御して、上層溶滓の溜
りを形成さl、ダストの処理づるもので、炉体の損傷防
止と、FT溶滓の分別をより確実にするもので、その1
葉的利用価値は大である。
実施例1 都市ゴミ焼f、11炉から発生覆る粉塵を電気集塵機で
捕捉し、第1表に示す組成からなるタストを得lこ 。
第1表 注1 欄外ノく)ハ埋立基QjliFJ−rgル。
注2 重金属類の溶出試験tiL環境庁告示第14号に
よった。
次に第1表のうち、試料1を第1図に示゛り直接通電式
溶融処理炉を用い、本発明方法のように、上層の溶滓1
0と下層の溶滓9との境界面12レベルが上段の溶滓排
出口6の設置レベル以下にして形成される溶1110の
溜り深さが10mm以上で常時在合するJ:うにし出滓
制御しつつタストを処tz L tこ 。
分別出滓した溶滓10、及び9の組成を調査した。その
結果を第2表に示J0尚、比較例として、溶滓10の溜
りを設けないで分別出滓した溶滓10.9の組成を調査
した結果を併記づる。
第2表 第2表の結果から、上層の溶滓10は水に可溶性の成分
(Na 0文、KC文など)が主体であるのに対し、下
層の溶滓9は水に難溶性の成分(Ca O,A120a
、Si 02、FOzoa/i:ど)であることが分る
。また、実施例の方法e1!1られた溶滓の方が、比較
例の方法よりも、土層の溶滓10と下層の溶滓“9との
成分が互いに混在することなく、より確実に分別される
ことが明らかである。
次に、第2表における上層の溶滓10からアルカリ金属
塩を第2図のフローに従って回収した。
即ち、1岡の溶滓101120kgを90℃に加熱した
温水200文を満したビット13中に放出溶解し、ライ
ン14よりNaollを加えて液性のPHを9−12に
調整し、ライン15よりキレート処理剤(エボフロック
L−1(ミヨシ油脂製))を加えた。生バした微量の重
金属類の沈澱を含む処理液をポンプ16により、ライン
17を杼で、濾過器18に移送し、濾過して、l!!過
PJ液を冷却層19に移送し、約25℃まで冷却、KO
立結晶を析出させた。M1出したKCA21を分離1器
20で分離し、NaC立とK CC1との飽和された濾
過母液はライン22を経て、ポンプ23により移送して
、加熱器24で加熱して、ビット13に循環する。また
、一部は枝管22aを経て図示しない蒸発器で水分を蒸
発させ、NaC立を主体とりる結晶を19だ。得られ1
.:KC文、NaC立について調査した結果を第3表に
示す。
尚、比較のために第2表の比較例にd3 LJる上層の
溶滓10を同様に処理して析出させたK 0文結晶、お
よび回収N a C文結晶について調査した結果を併記
する。比較例におりるKC1結晶、Na(4結晶の回収
率は実施例に比べ173以下であった。
第3表の結果から明らかなとおり、実施例の溶滓10か
ら歯数したKC立、NaG立といったアルカリ金属塩の
方が比較例の溶滓10から回収したそれらよりも、他の
アルカリ金属塩の相n混入量が少なく、よく分別されて
いることが分る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明lj法の適用される直接通電式溶融処理
炉の一例を承り断面略図、第2図は本発明方法における
上層の溶滓からアルカリ金属塩を回収分離するフロー図
Cある。 1・・・炉本体 2・・・ダスト投入口3・・・排気管
 4・・・燃料ガス噴側ノスル5・・・電極 6.7・
・・溶滓す1出l]8・・・電圧調整用電源トランス 9.10・・・溶lv 11・・・カバリング層12・
・・境界部 13・・・ピッ1−14.15・・・ライ
ン 16・・・ポンプ17・・・ライン 18・・・濾
過器 19・・・冷却層 20・・・分館器 21・・・KCi結晶 22・・・ライン23・・・ポ
ンプ 24・・・加熱器 代理人 弁理士 定立 勉 ほか1名 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 廃棄物焼却炉から発生するダストを上下二段に溶滓
    排出口を備えた直接通電式溶融処理炉で処理し、生成し
    た溶滓を水に可溶性のアルカリ金属塩を主体とづる上層
    の溶滓と水に難溶f[の酸化物を主体どづる下層の溶滓
    とに分別出汁覆るに当り、前記上層の溶滓と下層の溶滓
    との境界面が、上段の溶滓排出口設置位置のレベル以下
    に位置するよう出滓制tllNることを特徴とするダス
    トの処理方法。 2 上層の溶滓がNa0文またはKC立を主体とづろ水
    に可溶性のアルカリ金属塩よりなり、下層の溶滓が、C
    a O,A立zoa、Fe 20:l、St 02を主
    体とりろ水に難溶性の酸化物よりなる特許請求の範囲第
    1項記載のダストの処理方法。
JP58170260A 1983-09-14 1983-09-14 ダストの処理方法 Granted JPS6061087A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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