JPH0299184A - 重金属含有ダストの無害化処理方法 - Google Patents
重金属含有ダストの無害化処理方法Info
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- JPH0299184A JPH0299184A JP63250413A JP25041388A JPH0299184A JP H0299184 A JPH0299184 A JP H0299184A JP 63250413 A JP63250413 A JP 63250413A JP 25041388 A JP25041388 A JP 25041388A JP H0299184 A JPH0299184 A JP H0299184A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
［産業上の利用分野］
本発明は、都市こみ等の廃棄物焼却炉から発生する重金
属含有ダストを無害化処理する方法に関する。
属含有ダストを無害化処理する方法に関する。
［従来の技術］
都市ごみ、下水汚泥、産業廃棄物等は、廃棄物焼却炉に
て焼却される。ここで、焼却中に発生するダストは、大
気を汚染せぬ様に、電気集塵機等にて捕捉されている。
て焼却される。ここで、焼却中に発生するダストは、大
気を汚染せぬ様に、電気集塵機等にて捕捉されている。
ところで、電気集塵機で捕捉したダスト中にはＮａＣＱ
、ＫＣΩ、のような水溶性の塩類とＣａＯ，５ｉＯｚ、
ＡΩ２０３ 、Ｆｅ２０３のような水に難溶性の酸化物
、及びＡＳ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、ＨＱ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。従ってこのダストをそのまま埋立地に埋めたのでは
重金属類が地中へ溶出する恐れがある。
、ＫＣΩ、のような水溶性の塩類とＣａＯ，５ｉＯｚ、
ＡΩ２０３ 、Ｆｅ２０３のような水に難溶性の酸化物
、及びＡＳ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、ＨＱ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。従ってこのダストをそのまま埋立地に埋めたのでは
重金属類が地中へ溶出する恐れがある。
そこで、例えば、特開昭５８−３０３８２号公報記載の
如く、重金属含有ダストを直接通電式溶融炉にて溶融処
理し、難溶性酸化物を主体とする溶融スラグ中に有害重
金属類を捕捉する方法が発明されている。尚、ダスト中
のＫＣΩ、ＮａＣＱ等の可溶性塩類は炉内において溶融
スラグ層上に６５０°Ｃ〜１０００’Ｃの溶融塩層を形
成し、別途取り出される。
如く、重金属含有ダストを直接通電式溶融炉にて溶融処
理し、難溶性酸化物を主体とする溶融スラグ中に有害重
金属類を捕捉する方法が発明されている。尚、ダスト中
のＫＣΩ、ＮａＣＱ等の可溶性塩類は炉内において溶融
スラグ層上に６５０°Ｃ〜１０００’Ｃの溶融塩層を形
成し、別途取り出される。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、ダストに含有される有害重金属類の融点は溶
融塩層温度より低いものが多い。そのため、これら有害
重金属類が溶融塩中に含まれ、溶出する可能性があると
いう問題がおった。
融塩層温度より低いものが多い。そのため、これら有害
重金属類が溶融塩中に含まれ、溶出する可能性があると
いう問題がおった。
及団み量感
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、ダスト中の有害重金属類を難溶性の形態として処理
することを目的とし、以下の構成を採用したものである
。
り、ダスト中の有害重金属類を難溶性の形態として処理
することを目的とし、以下の構成を採用したものである
。
［課題を解決するための手段］
即ち、本発明の要旨とするところは、
直接通電式溶融炉にて、廃棄物焼却炉から発生する重金
属含有ダストを処理するに当たり、該ダストに対し、硫
化剤を添加することを特徴とする重金属含有ダストの無
害化処理方法にある。
属含有ダストを処理するに当たり、該ダストに対し、硫
化剤を添加することを特徴とする重金属含有ダストの無
害化処理方法にある。
本発明方法は、例えば、第１図に示す如き直接通電式溶
融炉にて重金属含有ダストを処理する際に適用される。
融炉にて重金属含有ダストを処理する際に適用される。
第１図は直接通電式溶融炉の断面略図で１は例えばＳ
！ ０２−ＡＱ２０３−ＺｒＯ２系のや３ｉ０２−Ａｌ
ｌｌ ｚ Ｏａ −〇ｒ２０３系耐火材料、例えば耐火
レンガにより密閉構築された炉本体で、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、水平
方向に出没自在な電極５．５、上段の溶滓排出口６、下
段の溶滓排出ロアなどが設けられている。また、２つの
溶滓排出口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、投入口２から投
入されたダストが溶融して、生成した溶融スラグ９自体
が導体となり、これにジュール熱を発生させ、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おる。そ
の材料の代表例としてはモリブデン電極が、また他の例
として黒鉛、鉄、酸化スズ、タングステン電極などがあ
げられる。第１図の直接通電式溶融処理炉により、廃棄
物焼却炉で発生したダストを処理するに当っては該ダス
トをダスト投入口２より炉本体１に入れ、溶融状態とし
、溶融スラグ９を生成させるがこの場合の溶融スラグ９
の温度は投入したダストの種類によって異なるも、およ
そ１０００〜１４００’Ｃの範囲である。その際、炉本
体１に取り付けである電極５．５を予めスラグ中に没入
させ交流電流を通し、これを導体として発生するジュー
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７００〜１２０
０ＫＷＨ／ｌ （被処理物）の範囲である。溶融スラ
グ９は主成分が水に難溶性のＣａｂ、ＡΩ２０３ 、Ｓ
ｉｏｚ 、Ｆｅｚ ０３等の酸化物よりなり、比重が
２．５〜２．９で、融点が１０００〜１４ｏｏ’ｃと高
く、かつ、その温度における粘度が１ｏ４ｃｐ程度の物
性のものであり、また上記溶融スラグ９上方には、溶融
スラグ９と同一組成の未溶融の固化物を含み、主体が水
に可溶性のＫＣΩ、ＮａＣΩ等のアルカリ金属の塩類か
らなり、比重が１．９〜２．１と上記溶融スラグ９より
は軽く、かつ、融点が６５０〜１０００’Ｃで、その温
度における粘度が１Ｃｉ）と流動性の極めて大きい溶融
塩１０の層が形成される。次に溶融スラグ９は炉本体１
に設けられた２つの溶滓排出口のうち、低い位置に設け
られている下段の単孔体の溶滓排出ロアから出滓させ、
無害化された重金属類と共に搬送固化させる一方、溶融
塩１０は高い位置に設けられた上段の溶滓排出口６から
出滓させその主成分である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（図示せず）に放
出溶解させる。
！ ０２−ＡＱ２０３−ＺｒＯ２系のや３ｉ０２−Ａｌ
ｌｌ ｚ Ｏａ −〇ｒ２０３系耐火材料、例えば耐火
レンガにより密閉構築された炉本体で、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、水平
方向に出没自在な電極５．５、上段の溶滓排出口６、下
段の溶滓排出ロアなどが設けられている。また、２つの
溶滓排出口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、投入口２から投
入されたダストが溶融して、生成した溶融スラグ９自体
が導体となり、これにジュール熱を発生させ、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おる。そ
の材料の代表例としてはモリブデン電極が、また他の例
として黒鉛、鉄、酸化スズ、タングステン電極などがあ
げられる。第１図の直接通電式溶融処理炉により、廃棄
物焼却炉で発生したダストを処理するに当っては該ダス
トをダスト投入口２より炉本体１に入れ、溶融状態とし
、溶融スラグ９を生成させるがこの場合の溶融スラグ９
の温度は投入したダストの種類によって異なるも、およ
そ１０００〜１４００’Ｃの範囲である。その際、炉本
体１に取り付けである電極５．５を予めスラグ中に没入
させ交流電流を通し、これを導体として発生するジュー
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７００〜１２０
０ＫＷＨ／ｌ （被処理物）の範囲である。溶融スラ
グ９は主成分が水に難溶性のＣａｂ、ＡΩ２０３ 、Ｓ
ｉｏｚ 、Ｆｅｚ ０３等の酸化物よりなり、比重が
２．５〜２．９で、融点が１０００〜１４ｏｏ’ｃと高
く、かつ、その温度における粘度が１ｏ４ｃｐ程度の物
性のものであり、また上記溶融スラグ９上方には、溶融
スラグ９と同一組成の未溶融の固化物を含み、主体が水
に可溶性のＫＣΩ、ＮａＣΩ等のアルカリ金属の塩類か
らなり、比重が１．９〜２．１と上記溶融スラグ９より
は軽く、かつ、融点が６５０〜１０００’Ｃで、その温
度における粘度が１Ｃｉ）と流動性の極めて大きい溶融
塩１０の層が形成される。次に溶融スラグ９は炉本体１
に設けられた２つの溶滓排出口のうち、低い位置に設け
られている下段の単孔体の溶滓排出ロアから出滓させ、
無害化された重金属類と共に搬送固化させる一方、溶融
塩１０は高い位置に設けられた上段の溶滓排出口６から
出滓させその主成分である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（図示せず）に放
出溶解させる。
尚、溶融塩１０上には投入口２より投入されたダストが
堆積してカバリング層１２を形成している。
堆積してカバリング層１２を形成している。
ここで、従来の方法では、ダストに含有されている重金
属類は、その融点が低いため、溶融スラグ９（温度１０
００’Ｃ〜１４００℃〉及び溶融塩１０（温度６５０’
Ｃ〜１０００℃）のいずれにも溶融してい・る。これら
重金属類は水に可溶性のハロゲン化物または硫酸塩の形
態を呈している。従って、上段の排出口６から取り出さ
れた水に可溶性の溶融塩１０からは、これら有害重金属
類が溶出してしまう。尚、溶融スラグ９は離溶性であり
、含有される有害重金属類は内部に捕捉されるため、こ
れからの溶出はほとんど見られない。
属類は、その融点が低いため、溶融スラグ９（温度１０
００’Ｃ〜１４００℃〉及び溶融塩１０（温度６５０’
Ｃ〜１０００℃）のいずれにも溶融してい・る。これら
重金属類は水に可溶性のハロゲン化物または硫酸塩の形
態を呈している。従って、上段の排出口６から取り出さ
れた水に可溶性の溶融塩１０からは、これら有害重金属
類が溶出してしまう。尚、溶融スラグ９は離溶性であり
、含有される有害重金属類は内部に捕捉されるため、こ
れからの溶出はほとんど見られない。
そこで、本願発明者は、ダストに対し、硫化剤を添加す
ることにより、炉内において有害重金属類を水に難溶性
の硫化物の形態に変化せしめることにより、有害重金属
類の溶出を防止するものである。
ることにより、炉内において有害重金属類を水に難溶性
の硫化物の形態に変化せしめることにより、有害重金属
類の溶出を防止するものである。
硫化剤としては、Ｎａ２ｓ、に２ Ｓ、その仙、例えば
、排煙脱硫により得られた硫化物が用いられる。これら
の添加量は、ダスト中の有害重金属類と、廃棄物焼却炉
の排ガス系において排ガス中のｌ−Ｉ ＣΩを除去する
ためにＣａ （ＯＨ）２を噴霧する場合の該処理にて生
成されるＣａＣｕ５の合計の２当量分以上が望ましい。
、排煙脱硫により得られた硫化物が用いられる。これら
の添加量は、ダスト中の有害重金属類と、廃棄物焼却炉
の排ガス系において排ガス中のｌ−Ｉ ＣΩを除去する
ためにＣａ （ＯＨ）２を噴霧する場合の該処理にて生
成されるＣａＣｕ５の合計の２当量分以上が望ましい。
尚、有害重金属類及びＣａＣｕ５の２当量分以下であっ
ても、以下の作用によりそれなりの効果はある。
ても、以下の作用によりそれなりの効果はある。
［作用］
硫化剤を添加することにより、炉内においては、以下の
如き反応にて有害重金属類が硫化物として固定される。
如き反応にて有害重金属類が硫化物として固定される。
硫化剤としてＮａｚ Ｓを添加した場合は、ＭＣＵ２
＋Ｎａ２Ｓ−＋ＭＳ＋２ＮａＣＱ−・−■の反応となり
、Ｋ２Ｓを添加した場合は、ＭＣΩ２ ＋に２ Ｓ−＋
ＭＳ＋２ＫＣＱ・・・■となる。（ただし、ＭはＺｎ、
Ｃｄ、Ｐｂ、ｔ−ＩＱ等の重金属類を表わす。） 上記反応において、例えばＺｎＣＱ２は水に対する溶解
度が４２（１／１００ｇ（２５°Ｃ）であるのに対し、
ＺｎＳは６．８８ｘｌＯ＝ ｇ／１００ｇ（１８°Ｃ）
であり、本発明方法により１００万分の１以下の溶解度
に抑えられる（合波 理化学辞典 第３版による）。
＋Ｎａ２Ｓ−＋ＭＳ＋２ＮａＣＱ−・−■の反応となり
、Ｋ２Ｓを添加した場合は、ＭＣΩ２ ＋に２ Ｓ−＋
ＭＳ＋２ＫＣＱ・・・■となる。（ただし、ＭはＺｎ、
Ｃｄ、Ｐｂ、ｔ−ＩＱ等の重金属類を表わす。） 上記反応において、例えばＺｎＣＱ２は水に対する溶解
度が４２（１／１００ｇ（２５°Ｃ）であるのに対し、
ＺｎＳは６．８８ｘｌＯ＝ ｇ／１００ｇ（１８°Ｃ）
であり、本発明方法により１００万分の１以下の溶解度
に抑えられる（合波 理化学辞典 第３版による）。
［発明の効果］
上記■、■式の如くダスト中の有害重金属類は、炉内に
おいて水に難溶性の硫化物となるため、後述実施例にて
裏付けられる様に、溶融塩中に捕捉された分も溶出する
ことがない。
おいて水に難溶性の硫化物となるため、後述実施例にて
裏付けられる様に、溶融塩中に捕捉された分も溶出する
ことがない。
［実施例］
本発明の作用効果をより明瞭にするため、都市こみ焼却
炉から発生し、電気集塵機にて捕捉された、いわゆるＥ
Ｐダストを用いて、以下の試験を行なった。
炉から発生し、電気集塵機にて捕捉された、いわゆるＥ
Ｐダストを用いて、以下の試験を行なった。
（第１実施例）
ＥＰダスト１００重ωパーセントに対し、硫化剤として
Ｎａ２Ｓ１２垂ｆｆｌパーセント（ダスト中のＣａＣｕ
５および重金属類に対する当量比２）を添加し、これを
８００℃に加熱した後、ＪＩＳＫＯ１０２廃水試験方法
に従って溶出試験を行なった。比較例として、Ｎａ２Ｓ
を添加しないＥＰダストについても溶出試験を行なった
。また、同様に、当は比１，５についても試験を行なっ
た。
Ｎａ２Ｓ１２垂ｆｆｌパーセント（ダスト中のＣａＣｕ
５および重金属類に対する当量比２）を添加し、これを
８００℃に加熱した後、ＪＩＳＫＯ１０２廃水試験方法
に従って溶出試験を行なった。比較例として、Ｎａ２Ｓ
を添加しないＥＰダストについても溶出試験を行なった
。また、同様に、当は比１，５についても試験を行なっ
た。
その結果を第１表に示す。
金属に対する当量比２．１．５にてＮａｚ Ｓを添加し
たＥＰダストを、第１図に示す如き直接通電式溶融炉に
て溶融処理し、各排出口６．７より出滓された溶融塩と
溶融スラグとにつき、第１実施例同様に溶出試験を行な
った。また、比較例としてＮａ２Ｓを添加しない元のＥ
Ｐダストを同様に溶融処理した後に、溶出試験を行なっ
た。その結果を第２表に示す。
たＥＰダストを、第１図に示す如き直接通電式溶融炉に
て溶融処理し、各排出口６．７より出滓された溶融塩と
溶融スラグとにつき、第１実施例同様に溶出試験を行な
った。また、比較例としてＮａ２Ｓを添加しない元のＥ
Ｐダストを同様に溶融処理した後に、溶出試験を行なっ
た。その結果を第２表に示す。
第２表
表に示す如く、ＮａｚＳを添加した場合には、ｐｂ、
Ｚｎ、 Ｃｄ共に、溶出量が著しく低減された。
Ｚｎ、 Ｃｄ共に、溶出量が著しく低減された。
（第２実施例）
ｐｂ、７−ｎ、 ｃｄ共に、Ｎａｚ Ｓを添加した場合
に、溶融塩からの溶出量が著しく減少し、当量比２の場
合には添加しない場合の約１０分の１以下となった。こ
こで、溶融スラグからは、重金属類はいずれの場合もほ
とんど溶出しなかった。これは、溶融スラグは前述の如
く水に難溶性となっているためである。
に、溶融塩からの溶出量が著しく減少し、当量比２の場
合には添加しない場合の約１０分の１以下となった。こ
こで、溶融スラグからは、重金属類はいずれの場合もほ
とんど溶出しなかった。これは、溶融スラグは前述の如
く水に難溶性となっているためである。
尚、本発明は実施例に限定されるものでなく、その要旨
を逸脱しない範囲の種々なる態様を採用でき、例えば、
硫化剤の種類、添加量は種々選択できる。
を逸脱しない範囲の種々なる態様を採用でき、例えば、
硫化剤の種類、添加量は種々選択できる。
第１図は本発明方法に適した直接通電式溶融炉の一例を
示す概略断面図である。 １・・・炉本体 ２・・・投入口３・・・排
気管 ５・・・電極６・・・上段排出口
７・・・不断排出口８・・・電圧調整用電源トラン
ス ９・・・溶融スラグ １０・・・溶融塩１２・・・
カバリング層 第１図
示す概略断面図である。 １・・・炉本体 ２・・・投入口３・・・排
気管 ５・・・電極６・・・上段排出口
７・・・不断排出口８・・・電圧調整用電源トラン
ス ９・・・溶融スラグ １０・・・溶融塩１２・・・
カバリング層 第１図
Claims (1)
- 直接通電式溶融炉にて、廃棄物焼却炉から発生する重金
属含有ダストを処理するに当たり、該ダストに対し、硫
化剤を添加することを特徴とする重金属含有ダストの無
害化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250413A JP2722529B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 重金属含有ダストの無害化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250413A JP2722529B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 重金属含有ダストの無害化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299184A true JPH0299184A (ja) | 1990-04-11 |
| JP2722529B2 JP2722529B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17207522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250413A Expired - Lifetime JP2722529B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 重金属含有ダストの無害化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722529B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06166862A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-06-14 | Nippon Soda Co Ltd | 飛灰の重金属固定剤及び無害化処理方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117174A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-15 | Kuraray Co Ltd | Fixation of heavy metals |
| JPS532381A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Making harmless method for incinerated ash containing heavy metals |
| JPS5830382A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Daido Steel Co Ltd | ダストの処理方法 |
| JPS6061087A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-08 | Daido Steel Co Ltd | ダストの処理方法 |
| JPS6064682A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-13 | Daido Steel Co Ltd | ダスト溶融処理炉の出滓制御方法 |
| JPS63111990A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Nkk Corp | ごみ焼却飛灰中の重金属類の安定化処理方法 |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250413A patent/JP2722529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51117174A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-15 | Kuraray Co Ltd | Fixation of heavy metals |
| JPS532381A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Making harmless method for incinerated ash containing heavy metals |
| JPS5830382A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Daido Steel Co Ltd | ダストの処理方法 |
| JPS6061087A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-08 | Daido Steel Co Ltd | ダストの処理方法 |
| JPS6064682A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-13 | Daido Steel Co Ltd | ダスト溶融処理炉の出滓制御方法 |
| JPS63111990A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Nkk Corp | ごみ焼却飛灰中の重金属類の安定化処理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06166862A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-06-14 | Nippon Soda Co Ltd | 飛灰の重金属固定剤及び無害化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2722529B2 (ja) | 1998-03-04 |
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