JPH07185501A - 流動床式焼却炉飛灰の焼結方法 - Google Patents
流動床式焼却炉飛灰の焼結方法Info
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- JPH07185501A JPH07185501A JP34581593A JP34581593A JPH07185501A JP H07185501 A JPH07185501 A JP H07185501A JP 34581593 A JP34581593 A JP 34581593A JP 34581593 A JP34581593 A JP 34581593A JP H07185501 A JPH07185501 A JP H07185501A
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- Japan
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- sintering
- fluidized
- ash
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来使用していた粘度を用いることなく、埋
め立て廃棄されていた焼却残渣を用いて流動飛灰を焼結
して無害化させて骨材として有効利用できる流動飛灰の
焼結方法を提供する。 【構成】 流動床式焼却炉飛灰（流動飛灰）を酸化焼結
法により焼き固めて無害化させる流動飛灰の焼結方法に
おいて、焼却炉の底部より排出される鉄屑を磁選により
除去した焼却残渣（不燃物）の粉砕品を、流動飛灰と混
合し、造粒物を作成し、１０００〜１３００℃にて焼結
させることとしたものであり、前記不燃物粉砕品は、流
動飛灰に対する配合比が乾物重量基準で１０％〜８０％
であり、粉砕粒径が５００μ以下であるのがよい。
め立て廃棄されていた焼却残渣を用いて流動飛灰を焼結
して無害化させて骨材として有効利用できる流動飛灰の
焼結方法を提供する。 【構成】 流動床式焼却炉飛灰（流動飛灰）を酸化焼結
法により焼き固めて無害化させる流動飛灰の焼結方法に
おいて、焼却炉の底部より排出される鉄屑を磁選により
除去した焼却残渣（不燃物）の粉砕品を、流動飛灰と混
合し、造粒物を作成し、１０００〜１３００℃にて焼結
させることとしたものであり、前記不燃物粉砕品は、流
動飛灰に対する配合比が乾物重量基準で１０％〜８０％
であり、粉砕粒径が５００μ以下であるのがよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床式焼却炉飛灰を
焼結する方法に係り、特に、一般廃棄物である都市ごみ
を焼却処分する際に発生する流動飛灰を無害化させ、骨
材として使用することができる流動飛灰の焼結方法に関
する。
焼結する方法に係り、特に、一般廃棄物である都市ごみ
を焼却処分する際に発生する流動飛灰を無害化させ、骨
材として使用することができる流動飛灰の焼結方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流動飛灰の焼結方法は、特開昭５
３−８８６５７号、特開昭５６−１５０４７５号、特開
昭５８−３６９６９号、特開昭６３−２０１０５５号、
特開平２−１７５２０４号各公報等に見られる様に、灰
に粘土等を添加し混練成形工程を経て焼結する方法であ
った。従って焼結品を製造する際に新たに粘土等の資源
を消費する欠点があった。
３−８８６５７号、特開昭５６−１５０４７５号、特開
昭５８−３６９６９号、特開昭６３−２０１０５５号、
特開平２−１７５２０４号各公報等に見られる様に、灰
に粘土等を添加し混練成形工程を経て焼結する方法であ
った。従って焼結品を製造する際に新たに粘土等の資源
を消費する欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉱物資源で
ある粘度等を用いることなく、従来埋め立て等で廃棄処
分をしていた焼却残渣を用いて、流動飛灰を焼結させる
ことにより骨材として再生利用できる流動飛灰の焼結方
法を提供することを課題とする。
ある粘度等を用いることなく、従来埋め立て等で廃棄処
分をしていた焼却残渣を用いて、流動飛灰を焼結させる
ことにより骨材として再生利用できる流動飛灰の焼結方
法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、流動床式焼却炉飛灰、すなわち流動飛
灰を酸化焼結法により焼き固めて無害化させる流動飛灰
の焼結方法において、焼却炉の底部より排出される鉄屑
を磁選により除去した焼却残渣、すなわち不燃物（これ
にはガラス片、陶器片、石及び砂が大半を占める）の粉
砕品を、流動飛灰と混合し、造粒物を作成し、１０００
〜１３００℃にて焼結させることとしたものである。
に、本発明では、流動床式焼却炉飛灰、すなわち流動飛
灰を酸化焼結法により焼き固めて無害化させる流動飛灰
の焼結方法において、焼却炉の底部より排出される鉄屑
を磁選により除去した焼却残渣、すなわち不燃物（これ
にはガラス片、陶器片、石及び砂が大半を占める）の粉
砕品を、流動飛灰と混合し、造粒物を作成し、１０００
〜１３００℃にて焼結させることとしたものである。
【０００５】前記の焼結方法において、不燃物粉砕品
は、流動飛灰に対する配合比が乾物重量基準で１０％〜
８０％であり、粉砕粒径が５００μ以下、好ましくは２
５０μ以下であるのがよい。また、本発明では、流動飛
灰に混合する粉砕品として、下水汚泥を高分子系凝集剤
を添加して脱水した脱水汚泥の焼却灰、すなわち汚泥焼
却灰を用いることができ、この場合、前記汚泥焼却灰の
粉砕品は、流動飛灰に対する配合比が重量基準で２０％
〜１００％であり、粉砕粒径が１００μ以下であるのが
よい。上記の焼結方法により得られる焼結物は、骨材と
して有効に利用することができる。
は、流動飛灰に対する配合比が乾物重量基準で１０％〜
８０％であり、粉砕粒径が５００μ以下、好ましくは２
５０μ以下であるのがよい。また、本発明では、流動飛
灰に混合する粉砕品として、下水汚泥を高分子系凝集剤
を添加して脱水した脱水汚泥の焼却灰、すなわち汚泥焼
却灰を用いることができ、この場合、前記汚泥焼却灰の
粉砕品は、流動飛灰に対する配合比が重量基準で２０％
〜１００％であり、粉砕粒径が１００μ以下であるのが
よい。上記の焼結方法により得られる焼結物は、骨材と
して有効に利用することができる。
【０００６】次に、本発明を詳細に説明する。まず、流
動床式都市ごみ焼却炉の飛灰及び不燃物の排出経路を以
下に説明する。流動床式都市ごみ焼却炉ではあたかも沸
騰水のようにバブリングしている６００〜８００℃に熱
せられた流動砂中にごみが投入され、乾燥、熱分解、焼
却し上部のフリーボード部で完全焼却される。燃焼排ガ
スの気流に乗って炉外に排出される飛灰は粒子終末速度
が燃焼排ガス気流速度以下のものと考えて良く、およそ
粒径で２００ミクロン以下となり鉄屑やガラス片や瓦礫
等の異物を含まない物である。
動床式都市ごみ焼却炉の飛灰及び不燃物の排出経路を以
下に説明する。流動床式都市ごみ焼却炉ではあたかも沸
騰水のようにバブリングしている６００〜８００℃に熱
せられた流動砂中にごみが投入され、乾燥、熱分解、焼
却し上部のフリーボード部で完全焼却される。燃焼排ガ
スの気流に乗って炉外に排出される飛灰は粒子終末速度
が燃焼排ガス気流速度以下のものと考えて良く、およそ
粒径で２００ミクロン以下となり鉄屑やガラス片や瓦礫
等の異物を含まない物である。
【０００７】一方鉄屑及び不燃物は、流動層底部に堆積
し流動砂と一緒に炉外に排出される。振動篩により鉄屑
及び不燃物は、流動砂と分離され流動砂は再び炉内に戻
される。鉄屑と不燃物は磁選機で分別される。この不燃
物は乾燥状態で排出されるので本発明の原料とするため
の粉砕、分別工程の前に乾燥工程は不要である。また、
高分子系下水汚泥焼却灰は粘土に近い組成であることを
見いだし、飛灰との混合物は実施例に示す様に塩基度の
調整結果により焼結操作温度（軟化点から融点の間）が
適切な温度域にあり、本焼結品も粘土焼結品と比較しな
んら遜色のないことが判明した。
し流動砂と一緒に炉外に排出される。振動篩により鉄屑
及び不燃物は、流動砂と分離され流動砂は再び炉内に戻
される。鉄屑と不燃物は磁選機で分別される。この不燃
物は乾燥状態で排出されるので本発明の原料とするため
の粉砕、分別工程の前に乾燥工程は不要である。また、
高分子系下水汚泥焼却灰は粘土に近い組成であることを
見いだし、飛灰との混合物は実施例に示す様に塩基度の
調整結果により焼結操作温度（軟化点から融点の間）が
適切な温度域にあり、本焼結品も粘土焼結品と比較しな
んら遜色のないことが判明した。
【０００８】次に、本発明の焼結工程について説明す
る。焼結工程の構成は、不燃物の粉砕、分別工程、又は
高分子系下水汚泥焼却灰の粉砕工程と両者一方又は双方
と流動飛灰との混水、混練工程、造粒工程、焼結工程、
冷却工程からなり、図１にその構成例を示す。不燃物を
破砕機で粗破砕を行い、次に不燃物に若干含まれる鉄屑
を磁選により除去する。その後、振動篩等で非鉄金属及
び粗大物を除去し、粉砕機で粒径５００μ、好ましくは
２５０μに粉砕し、不燃物粉砕品を製造する。
る。焼結工程の構成は、不燃物の粉砕、分別工程、又は
高分子系下水汚泥焼却灰の粉砕工程と両者一方又は双方
と流動飛灰との混水、混練工程、造粒工程、焼結工程、
冷却工程からなり、図１にその構成例を示す。不燃物を
破砕機で粗破砕を行い、次に不燃物に若干含まれる鉄屑
を磁選により除去する。その後、振動篩等で非鉄金属及
び粗大物を除去し、粉砕機で粒径５００μ、好ましくは
２５０μに粉砕し、不燃物粉砕品を製造する。
【０００９】これに飛灰を混合し造粒操作に必要な水分
を添加し混練、造粒後、ロータリーキルン内に投入さ
れ、焼結温度１０００〜１３００℃にて焼結させる。焼
結品はロータリーシェルクーラーで冷後製品となる。高
分子系下水汚泥焼却灰の場合は粉砕工程後、以下不燃物
と同様の工程で焼結品が得られる。飛灰に不燃物粉砕品
と高分子系下水汚泥焼却灰粉砕品双方を添加してももち
ろん構わない。
を添加し混練、造粒後、ロータリーキルン内に投入さ
れ、焼結温度１０００〜１３００℃にて焼結させる。焼
結品はロータリーシェルクーラーで冷後製品となる。高
分子系下水汚泥焼却灰の場合は粉砕工程後、以下不燃物
と同様の工程で焼結品が得られる。飛灰に不燃物粉砕品
と高分子系下水汚泥焼却灰粉砕品双方を添加してももち
ろん構わない。
【００１０】
【作用】本発明は、不燃物粉砕品又は高分子系下水汚泥
焼却灰の廃棄物を個々に又は同時に流動飛灰に添加し、
鉱物資源である粘土等を消費する事なく、焼結操作によ
り飛灰を骨材として再生利用するものである。すなわち
流動床都市ごみ焼却炉の不燃物がＳｉＯ2 主体の陶器
片、砂及び低融点の融剤になるガラス屑が殆どの成分で
あることに着目し、飛灰単独焼結の困難さを不燃物粉砕
品の添加により容易にさせ流動床都市ごみ焼却炉から排
出される飛灰と不燃物を原料とし焼結品を製造すること
ができたものである。
焼却灰の廃棄物を個々に又は同時に流動飛灰に添加し、
鉱物資源である粘土等を消費する事なく、焼結操作によ
り飛灰を骨材として再生利用するものである。すなわち
流動床都市ごみ焼却炉の不燃物がＳｉＯ2 主体の陶器
片、砂及び低融点の融剤になるガラス屑が殆どの成分で
あることに着目し、飛灰単独焼結の困難さを不燃物粉砕
品の添加により容易にさせ流動床都市ごみ焼却炉から排
出される飛灰と不燃物を原料とし焼結品を製造すること
ができたものである。
【００１１】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ （ａ）不燃物の物理組成例を表１に示す（単位：重量
％）。
る。 実施例１ （ａ）不燃物の物理組成例を表１に示す（単位：重量
％）。
【表１】 表１に示す様に陶磁器、ガラス、石砂がほとんどである
ことが判明した。
ことが判明した。
【００１２】（ｂ）飛灰、不燃物粉砕品、高分子系下水
汚泥焼却灰、粘土の組成分析と融点の一例を表２に示す
（単位：重量％）。
汚泥焼却灰、粘土の組成分析と融点の一例を表２に示す
（単位：重量％）。
【表２】
【００１３】表２に示す流動飛灰中にはごみ燃焼排ガス
中の塩化水素等酸性ガス除去のための消石灰が含有され
ており、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 の重量比と定義す
る）は１．７８で軟化点、融点とも高く、焼結操作を困
難にしている。このような消石灰添加飛灰は排ガス規制
の強化とともに今後益々増加してゆくと考えられる。こ
のような高塩基度物質にＳｉＯ2 を多く含む粘土を添加
することにより塩基度が低下し、軟化点、融点を低下さ
せることが判明した。そこで、同様にＳｉＯ2 を多く含
む不燃物粉砕品である高分子性下水汚泥焼却灰粉砕品を
流動飛灰に添加したところ、同等の効果があることが判
明した。表３に示す。
中の塩化水素等酸性ガス除去のための消石灰が含有され
ており、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 の重量比と定義す
る）は１．７８で軟化点、融点とも高く、焼結操作を困
難にしている。このような消石灰添加飛灰は排ガス規制
の強化とともに今後益々増加してゆくと考えられる。こ
のような高塩基度物質にＳｉＯ2 を多く含む粘土を添加
することにより塩基度が低下し、軟化点、融点を低下さ
せることが判明した。そこで、同様にＳｉＯ2 を多く含
む不燃物粉砕品である高分子性下水汚泥焼却灰粉砕品を
流動飛灰に添加したところ、同等の効果があることが判
明した。表３に示す。
【００１４】（ｃ）流動飛灰と各添加物の混練物の融点
測定結果を表３に示す（単位：℃）。
測定結果を表３に示す（単位：℃）。
【表３】 ＊配合比は流動飛灰乾重量に対する各添加物の乾重量比 上段（ ）内は軟化点、下段は融点を示す。
【００１５】表３より不燃物粉砕品、高分子系下水汚泥
焼却灰とも粘土と同様、流動飛灰に混合することにより
軟化点、融点を低下させる効果が認められた。不燃物粉
砕品が他の添加物に対して比較的少量で効果を発揮する
のは不燃物粉砕品にガラスが多量に含有されているため
と考えられる。
焼却灰とも粘土と同様、流動飛灰に混合することにより
軟化点、融点を低下させる効果が認められた。不燃物粉
砕品が他の添加物に対して比較的少量で効果を発揮する
のは不燃物粉砕品にガラスが多量に含有されているため
と考えられる。
【００１６】（ｄ）流動飛灰＋不燃物粉砕品焼結テスト
結果 流動飛灰に２５０μ以下に粉砕した不燃物粉砕品を配合
比で５０％添加、加湿、混練、造粒後灯油バーナー焚き
内燃式ロータリーキルンで酸化焼結させた。表４に焼結
条件を示す。
結果 流動飛灰に２５０μ以下に粉砕した不燃物粉砕品を配合
比で５０％添加、加湿、混練、造粒後灯油バーナー焚き
内燃式ロータリーキルンで酸化焼結させた。表４に焼結
条件を示す。
【表４】 得られた焼結品の材料試験結果を表７、環境庁告示第１
３号による溶出試験結果を表８に示す。
３号による溶出試験結果を表８に示す。
【００１７】（ｅ）流動飛灰＋高分子系下水汚泥焼却灰
粉砕品焼結テスト結果 流動飛灰に１００μ以下に粉砕した高分子系下水汚泥焼
却灰を配合比で６０％添加、加湿混練造粒後、灯油バー
ナー焚き内燃式ロータリーキルンで酸化焼結させた。表
５に焼結条件を示す。
粉砕品焼結テスト結果 流動飛灰に１００μ以下に粉砕した高分子系下水汚泥焼
却灰を配合比で６０％添加、加湿混練造粒後、灯油バー
ナー焚き内燃式ロータリーキルンで酸化焼結させた。表
５に焼結条件を示す。
【表５】 得られた焼結品の材料試験結果を表７、環境庁告示第１
３号による溶出試験結果を表８に示す。
３号による溶出試験結果を表８に示す。
【００１８】（ｆ）流動飛灰＋粘土テスト結果（比較試
験） 比較試験のため流動飛灰に粘土を配合比で１００％添
加、加湿後、混練造粒後灯油バーナー焚き内燃式ロータ
リーキルンで酸化焼結させた。表６に焼結条件を示す。
験） 比較試験のため流動飛灰に粘土を配合比で１００％添
加、加湿後、混練造粒後灯油バーナー焚き内燃式ロータ
リーキルンで酸化焼結させた。表６に焼結条件を示す。
【表６】
【００１９】得られた焼結品の材料試験結果を表７、環
境庁告示第１３号による溶出試験結果を表８に示す。
境庁告示第１３号による溶出試験結果を表８に示す。
【表７】 材料試験結果より吸水率が３％以下になっておりＪＩＳ
Ａ５００１道路用砕石、ＪＩＳＡ５００５コンクリート
用砕石の規格を満足している。以上、添加物が不燃物、
高分子系下水汚泥焼却灰、であっても粘土と同様焼き固
めが十分で、良好な人工骨材が得られた。
Ａ５００１道路用砕石、ＪＩＳＡ５００５コンクリート
用砕石の規格を満足している。以上、添加物が不燃物、
高分子系下水汚泥焼却灰、であっても粘土と同様焼き固
めが十分で、良好な人工骨材が得られた。
【００２０】
【表８】
【００２１】表８に示す様にＰｂが少量溶出するものが
あるが殆どの成分で検出限界以下となってる。Ｐｂの溶
出値も埋め立て基準３．０〔ｍｇ／リットル〕を大幅に
下回っている。以上のように流動飛灰の添加物として不
燃物粉砕品、高分子下水汚泥焼却灰を用いても粘土を添
加物として使用した焼結品と比較して、材料試験値及び
溶出試験値もなんら遜色ない結果が得られた。
あるが殆どの成分で検出限界以下となってる。Ｐｂの溶
出値も埋め立て基準３．０〔ｍｇ／リットル〕を大幅に
下回っている。以上のように流動飛灰の添加物として不
燃物粉砕品、高分子下水汚泥焼却灰を用いても粘土を添
加物として使用した焼結品と比較して、材料試験値及び
溶出試験値もなんら遜色ない結果が得られた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、流動飛灰の焼結処理に
当って、従来使用していた鉱物資源である粘度等を用い
ることなく、今までは埋め立て処分しかなかった焼却残
渣である不燃物を用いて混合焼結するものであり、それ
によって得られた焼結物は無害化され骨材として有効に
再生利用できるものである。このように、本発明は、近
年になって年々その確保が困難になってきた最終処分場
の延命化、及び資源の有効利用及びリサイクル化の社会
的課題を満足させるまさに一石二鳥の方法と言える。
当って、従来使用していた鉱物資源である粘度等を用い
ることなく、今までは埋め立て処分しかなかった焼却残
渣である不燃物を用いて混合焼結するものであり、それ
によって得られた焼結物は無害化され骨材として有効に
再生利用できるものである。このように、本発明は、近
年になって年々その確保が困難になってきた最終処分場
の延命化、及び資源の有効利用及びリサイクル化の社会
的課題を満足させるまさに一石二鳥の方法と言える。
【図１】本発明の焼結方法を行う焼結工程の構成図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桝野 広二 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 金子 充良 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井上 和之 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 村沢 譲 千葉県市川市南大野１丁目36番22号 (72)発明者 鈴木 照彦 東京都稲城市百村1621番３号 レジオン松 本203
Claims (4)
- 【請求項１】 流動床式焼却炉飛灰（以下流動飛灰とい
う）を酸化焼結法により焼き固めて無害化させる流動飛
灰の焼結方法において、焼却炉の底部より排出される鉄
屑を磁選により除去した焼却残渣（以下不燃物という）
の粉砕品を、流動飛灰と混合し、造粒物を作成し、１０
００〜１３００℃にて焼結させることを特徴とする流動
飛灰の焼結方法。 - 【請求項２】 前記不燃物粉砕品は、流動飛灰に対する
配合比が乾物重量基準で１０％〜８０％であり、粉砕粒
径が５００μ以下であることを特徴とする請求項１記載
の流動飛灰の焼結方法。 - 【請求項３】 前記流動飛灰と混合する粉砕品が、下水
汚泥を高分子系凝集剤を添加して脱水した脱水汚泥の焼
却灰（以下汚泥焼却灰と呼ぶ）であることを特徴とする
請求項１記載の流動飛灰の焼結方法。 - 【請求項４】 前記汚泥焼却灰の粉砕品は、流動飛灰に
対する配合比が重量基準で２０％〜１００％であり、粉
砕粒径が１００μ以下であることを特徴とする請求項３
記載の流動飛灰の焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34581593A JPH07185501A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 流動床式焼却炉飛灰の焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34581593A JPH07185501A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 流動床式焼却炉飛灰の焼結方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185501A true JPH07185501A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18379175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34581593A Pending JPH07185501A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 流動床式焼却炉飛灰の焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07185501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230287220A1 (en) * | 2020-08-14 | 2023-09-14 | Vecor Ip Holdings Limited | Process for preparing whitened fly ash |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34581593A patent/JPH07185501A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230287220A1 (en) * | 2020-08-14 | 2023-09-14 | Vecor Ip Holdings Limited | Process for preparing whitened fly ash |
| US12031044B2 (en) * | 2020-08-14 | 2024-07-09 | Vecor Ip Holdings Limited | Process for preparing whitened fly ash |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030623 |