JP2000334416A - 焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化用骨材及び焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法 - Google Patents

焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化用骨材及び焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法

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JP2000334416A JP11150593A JP15059399A JP2000334416A JP 2000334416 A JP2000334416 A JP 2000334416A JP 11150593 A JP11150593 A JP 11150593A JP 15059399 A JP15059399 A JP 15059399A JP 2000334416 A JP2000334416 A JP 2000334416A
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Kenji Nomura
憲二 野邑
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ゴミの焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の
低コスト処理が可能であるとともに、焼却灰、焼却飛灰
等の灰塵の無害化が可能で公害発生の虞れがなく、更
に、初期の建設費用の削減ができ、維持管理費用も安
く、省エネルギ化をも図ることができる新規な焼却灰、
焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法を提供する。 【解決手段】本発明の焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温
溶融固化方法は、ゴミの焼却灰と、飛灰にベントナイト
3、リン酸系粉末4又は汚泥焼却灰、汚泥焼却飛灰と、
ガラスカレット5とを加えて混練り、造粒処理、乾燥処
理して塊状に形成した低温溶融固化用骨材1とを、溶融
炉で同時に溶融することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰、焼却飛灰
等の灰塵の低温溶融固化用骨材及び焼却灰、焼却飛灰等
の灰塵の低温溶融固化方法に関するものである。
【従来の技術】従来のゴミの焼却灰等の灰塵の処理方法
としては、溶融固化法(燃料式、電気式、ガス化溶融
式)があるが、いずれの溶融固化法も1200℃以上の
高温度を必要とする。灰塵を高温の炉内で溶かす溶融法
の場合は、焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の溶融点が120
0℃から1400℃以上の高温であることから、頑丈で
高価な炉を建造し、焼却灰、飛灰の溶解に1200℃以
上の高温で加熱し熔融しなければならず、多大な熱エネ
ルギを必要とする。このため、全ての材料系が高価で設
備加工に多くの時間が必要になり、建設費、運転維持管
理費が膨大になって処理コストの高騰を招くとという問
題がある。また、同時に飛灰の処理が出来にくいという
問題がある。これは飛灰が徴粉末で軽いために常にフア
フアしているので、排ガスとともに煙突の方向に流れて
再度飛灰になってしまい、更に、焼却灰と飛灰との融点
が異なるためにいつまでも飛灰が溶けずに炉内で漂い排
ガスとともに煙突の方向に流れてしまう。また、装置を
停止した場合、溶融物が炉壁に付き固まるため、修理を
行なわなければ再稼動ができなくなる。一方、ガス化溶
融法の場合は、灰塵にプラスチックを混合しないと熱エ
ネルギが不足するために灰塵が溶解しないという事態を
招く。このため、資源として再利用できるプラスチック
を燃やすことになり、ダイオキシンの発生という公害発
生の問題があり、同時に再利用出来る資源の無駄使いに
なってしまう。更に、焼却灰に含まれるクロムが高温に
なるにつれて酸化し、六価クロムが生成され公害の要因
となってしまう。
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、この
ような従来の実情に鑑み開発されたものであり、ゴミの
焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低コスト処理が可能である
ともに、六価クロム等の重金属の溶出を抑え、無害化が
可能で公害発生の虞れがなく、更に、初期の建設費用の
削減ができ、維持管理費用も安く、省エネルギ化をも図
ることができる焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固
化用骨材及び焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化
方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の焼
却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法は、ゴミの
焼却灰、飛灰に、リン酸系粉末又は汚泥焼却灰、汚泥焼
却飛灰を加えて溶融することを特徴とするものである。
この発明によれば、前記焼却灰、飛灰に、リン酸系粉末
を加えて溶融することで、焼却灰の溶融温度を1000
℃以下に低下させることができ、溶融炉の簡略化による
ゴミの焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低コスト処理が可能
となる。リン酸系粉末の代わりに汚泥焼却灰、汚泥焼却
飛灰を加えた場合も同様の作用を発揮させることができ
る。請求項2記載の発明の焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の
低温溶融固化方法は、ゴミの焼却灰にリン酸系粉末又は
屎尿汚泥を加えたものと、ゴミの焼却飛灰にベントナイ
ト、リン酸系粉末又は汚泥焼却灰、汚泥焼却飛灰とガラ
スカレットとを加えて混練り、造粒処理、乾燥処理して
塊状に形成し、溶融炉で同時に溶融することを特徴とす
るものである。この発明によれば、請求項2記載の発明
の作用を発揮する低温溶融固化用骨材と、焼却灰とを溶
融炉で同時に溶融するものであるから、飛灰とリン酸系
粉末との間で化学変化を生じ、焼却灰の溶融時の融点を
1000℃以下に低下させることができる。また、軽く
溶融炉内で浮遊して排ガスと一緒に煙突の方向に飛灰が
行くことを焼却灰より重量が重くなるように造粒するこ
とで防ぎ、また、焼却灰の溶融する温度より更に低温で
溶融させるようにリン酸系粉末を調整できる。これによ
り、溶融炉の炉壁構造の簡略化等によるゴミの焼却灰、
焼却飛灰等の灰塵の低コスト処理が可能となるととも
に、後述する請求項4記載の鉱物、例えばゼオライトを
用いて当該ゼオライトによる重金属の吸着作用により焼
却灰、焼却飛灰等の灰塵の無害化処理が可能となり、ま
た、ゴミの減量化を図ることがる。また、ガラスカレッ
トを配合しているので焼却灰、飛灰の溶融を促進させる
ことができる。請求項3記載の発明は、請求項1又は2
記載の焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法に
おいて、前記ゴミの焼却灰、飛灰の溶融時に、亜硫酸ナ
トリウム等の還元剤を添加することを特徴とするもので
ある。この発明によれば、ゴミの焼却灰、焼却飛灰等の
灰塵の中に存在するクロムが溶融する時に酸化して六価
クロムになることを亜硫酸ナトリウム等の還元剤の添加
で抑えることができ公害防止を図ることができる。請求
項4記載の発明は、請求項1又は2記載の焼却灰、焼却
飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法において、前記ゴミの
焼却灰、飛灰の溶融時に、結晶性アルミノケイ酸塩で、
SiO2四面体とAlO2四面体とが三次元網目状に結合
した鉱物を添加し重金属の溶出をおさえるようにしたこ
とを特徴とするものである。この発明によれば、前記ゴ
ミの焼却灰、飛灰の溶融時に前記鉱物(例えばゼオライ
ト)を添加することによって、前記鉱物は、AlOの負
電荷を中和するために陽イオンを含み、この陽イオンが
他の陽イオンと簡単に交換する。また、前記鉱物には比
較的大きな空間があり、その入口径が分子の大きさに匹
敵するために、分子篩として作用し、重金属を吸着す
る。そして、前記入口径は温度が高温度になると塞がり
重金属の溶出を防止する。このような作用により、六価
クロム、鉛、総水銀、セレン、カドミウム、ひ素等の重
金属の溶出を防止することができる。
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施の形態
を詳細に説明する。本実施の形態の焼却灰、焼却飛灰等
の灰塵の低温溶融固化方法は、例えば、図1に示すよう
に、一般のゴミの焼却灰、飛灰等を乾燥し、篩にかけて
夾雑物を除去した後、磁石の磁気作用で鉄等の金属類を
除去し、更に、焼却灰、飛灰を乾燥、粉砕し、リン酸系
粉末を加え、溶融炉にて溶融し、冷却して固化するもの
である。リン酸系粉末の代わりに屎尿汚泥焼却灰、屎尿
汚泥焼却飛灰を加えることもできる。これにより、リン
酸系粉末又は屎尿汚泥焼却灰、屎尿汚泥焼却飛灰の化学
反応で、焼却灰、飛灰の溶融温度を従来例よりも低温の
1000℃以下にすることができる。また、焼却灰、飛
灰等の灰塵の溶融を誘発するためにガラスカレット(ガ
ラス粉)を混合する。上記の原理を利用して、ゴミの飛
灰の溶融温度を焼却灰の溶融温度よりも約50℃程度低
くし、焼却灰より早く溶融が始まるようにする。ゴミの
焼却灰、飛灰を溶融するには、従来の場合1200℃以
上必要であつたが、リン酸系粉末又は屎尿汚泥焼却灰若
しくは屎尿汚泥焼却飛灰を焼却灰、飛灰に混合すること
で、焼却灰、飛灰の溶融温度をリン酸系粉末又は屎尿汚
泥焼却灰の化学作用で1000℃以下にすることができ
る。また、焼却灰、飛灰の溶融温度を1000℃以下に
することで、溶融炉内の内壁を耐久性のある金属により
構築することができ、この結果、溶融炉の構造が簡単に
なり、従来のような耐火レンガも不要となって、初期設
備費用を安く済ますことができる。また、焼却灰、飛灰
の溶融温度の低下により、熱エネルギを40%から50
%程度節減することができ、処理コストが安くなるとと
もに省エネルギ化を実現できる。更に、CO2の生成量
も削減できる。上述したゴミの焼却灰、飛灰のうち、飛
灰は焼却灰より軽いために溶融炉内を常に浮遊している
状態であり、熱伝導が悪く溶融しにくい。このため、飛
灰と屎尿汚泥焼却灰、屎尿汚泥焼却飛灰を乾燥してベン
トナイトを良く混合して焼却灰の重量より重くなるよう
な大きさに造粒した焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化用
骨材1を用いて、飛灰が溶融炉内で浮遊することが無い
ようにするとともに熱伝導度をよくして焼却灰より早め
に溶融が始まるようにする。また、クロムが焼却灰、焼
却飛灰等の灰塵の中に存在するために加熱され酸化され
ると六価クロムが生成してしまう。そこで、亜硫酸ナト
リウム等の還元剤を灰塵に加わえて六価クロムの発生を
抑制しその溶出を抑えて公害発生を防止する。前記ゴミ
の焼却灰、飛灰の溶融時に、結晶性アルミノケイ酸塩
で、SiO2四面体とAlO2四面体とが三次元網目状に
結合した鉱物(例えばゼオライト)を添加することもで
きる。この場合には、前記ゴミの焼却灰、飛灰の溶融時
に前記鉱物を添加することによって、前記鉱物は、Al
2の負電荷を中和するために陽イオンを含み、この陽
イオンが焼却灰等から溶出する重金属の陽イオンと簡単
に交換する。また、前記鉱物には比較的大きな空間があ
り、その入口径が分子の大きさに匹敵するために、分子
篩として作用し、重金属を吸着する。そして、前記入口
径は温度が高温度になると塞がり重金属の溶出を防止す
る。このような作用により、六価クロム、鉛、総水銀、
セレン、カドミウム、ひ素等の重金属の溶出を防止する
ことができる。次に、本実施の形態における焼却灰、焼
却飛灰等の灰塵の低温溶融固化用骨材1について説明す
る。この低温溶融固化用骨材1は、図2に示すように、
ゴミの飛灰からなる灰塵(黒丸)2と、ベントナイト
(白丸)3、リン酸系粉末(三角印)4(又は屎尿汚
泥)と、ガラスカレット(四角印)5とを混練り、造粒
処理、乾燥処理して塊状に形成したものである。この低
温溶融固化用骨材1を溶融炉内における焼却灰の溶融に
同時に用いることによって、焼却灰とリン酸系粉末4と
の間で化学変化を生じ、これにより、焼却灰、飛灰の溶
融時の融点を1000℃以下に低下させることができ
る。これにより、溶融炉の炉壁構造の簡略化等によるゴ
ミの焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低コスト処理が可能と
なるとともに、前述した請求項4記載の鉱物、例えばゼ
オライトを用いて該ゼオライイトによる重金属の吸着作
用により焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の無害化処理も可能
となり、更に、ゴミの焼却灰の減量化を図ることができ
る。また、前記低温溶融固化用骨材1によれば、ガラス
カレット5を配合しているので焼却灰、飛灰の溶融を促
進させることができる。更に、低温溶融固化用骨材1
は、ゴミの焼却灰、焼却飛灰等を利用した人工骨材等と
しても利用することができる。
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、焼却灰の
溶融温度を1000℃以下に低下させ焼却灰、焼却飛灰
等の灰塵の低コスト処理が可能で、初期の建設費用の削
減ができ、維持管理費用も安く、省エネルギ化をも図る
ことができる焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化
方法を提供できる。請求項2記載の発明によれば、焼却
灰の溶融温度を1000℃以下に低下させ焼却灰、焼却
飛灰等の灰塵の低コスト処理が可能で、初期の建設費用
の削減ができ、維持管理費用も安く、省エネルギ化をも
図ることができる焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融
固化方法を提供できる。請求項3記載の発明によれば、
還元剤の添加によって公害防止を図ることができる焼却
灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法を提供するこ
とができる。請求項4記載の発明によれば、結晶性アル
ミノケイ酸の添加によって六価クロム、鉛等の溶出を抑
え、公害防止を図ることができる焼却灰、焼却飛灰等の
灰塵の低温溶融固化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の焼却灰、焼却飛灰等の灰
塵の低温溶融固化方法の処理の流れを示す説明図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の焼却灰、焼却飛灰等の灰
塵の低温溶融固化用骨材の構造を示す概略断面図であ
る。
【符号の説明】
1 低温溶融固化用骨材 2 灰塵 3 ベントナイト 4 リン酸系粉末 5 ガラスカレット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴミの焼却灰、飛灰に、リン酸系粉末又は
    汚泥焼却灰、汚泥焼却飛灰を加えて溶融することを特徴
    とする焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法。
  2. 【請求項2】ゴミの焼却灰にリン酸系粉末又は屎尿汚泥
    を加えたものと、 ゴミの焼却飛灰にベントナイト、リン酸系粉末又は汚泥
    焼却灰、汚泥焼却飛灰とガラスカレットとを加えて混練
    り、造粒処理、乾燥処理して塊状に形成し、 溶融炉で同時に溶融することを特徴とする焼却灰、焼却
    飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法。
  3. 【請求項3】前記ゴミの焼却灰、飛灰の溶融時に、亜硫
    酸ナトリウム等の還元剤を添加することを特徴とする請
    求項1又は2記載の焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶
    融固化方法。
  4. 【請求項4】前記ゴミの焼却灰、飛灰の溶融時に、結晶
    性アルミノケイ酸塩で、SiO2四面体とAlO2四面体
    とが三次元網目状に結合した鉱物を添加し重金属の溶出
    をおさえるようにしたことを特徴とする請求項1又は2
    記載の焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法。
JP11150593A 1999-05-28 1999-05-28 焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化用骨材及び焼却灰、焼却飛灰等の灰塵の低温溶融固化方法 Pending JP2000334416A (ja)

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