JPH094828A - 焼却灰の処分方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】廃棄物を焼却して生じた焼却灰を、焼却炉を構
築せずに加熱溶融し、冷却して固化スラグとして処分す
る方法であって、焼却灰を直接溶融しながら実質的に連
続に処分場所に供給し、冷却する処分方法、並びに処分
する焼却灰を、予め処分場所に堆積させた後、加熱溶融
し、続いて冷却により固化させる処分方法。 【効果】前記２つの焼却灰の処分方法では、通常廃棄物
最終処分場所においてそのまま埋設される焼却灰を更に
減容化して処分することができる。またこのような処分
を行うにあたって、溶融のための処分場所とは別の土地
や溶融炉を必要とせず、更に特別の冷却装置等をも必要
としないので、コスト的に有利に焼却灰を減容化でき、
処分場所の確保を同量処理するのに略半減させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ゴミ等の廃棄物を
焼却して生じた焼却灰を、処分場所において加熱溶融
し、冷却して固化スラグとすることにより焼却灰を容易
に減容化して処分する焼却灰の処分方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ゴミ等の廃棄物は、最終処分地であ
る埋立地に埋め立てられるのが一般的である。しかし廃
棄物の量は年々増加しており、埋立地の確保等が問題に
なっているため、廃棄物の減容化が種々進められ実施さ
れている。この廃棄物の減容化としては、特に一般廃棄
物の場合、焼却炉等で焼却して減容し、この焼却により
生じた焼却灰を埋立地に運搬して埋設する方法が最も多
く採用されている。

【０００３】しかしながら、このような焼却処理により
生成する焼却灰は、気孔を多く含み極めて嵩高であるた
め、廃棄物の分別を徹底して不燃ゴミを完全に除去した
場合であっても排出される焼却灰容積を１０％以下とす
ることは困難であり、更なる減容化方法の開発が進めら
れている。

【０００４】例えば、焼却灰を、１４００℃程度の高温
で溶融処理し、金属分が含まれていても、溶融金属分を
比重分離し、スラグを連続的に排出できる溶融炉が開発
されている。このような高温での処理を可能とした特殊
な溶融炉を用いる方法では、廃棄物の減容化を５％程度
まで行なうことができ、しかも焼却灰に含有される金
属、更には生じるスラグ等を回収して資源の再利用をも
可能にすることができるという利点を有する。

【０００５】しかしながら、このような特殊な溶融炉を
用いる方法では、高温に耐え得る溶融炉と、スラグ等を
回収するための特殊な冷却粉砕装置と、場合によっては
溶融金属の分離設備も必要であり、焼却施設建設のため
の広大な土地が必要である。しかも、前記高温に耐え得
る溶融炉の場合、炉自体に多額のコストがかかり、更に
前記特殊な冷却装置にも多大なコストを要する。このた
め前記特殊な溶融炉を用いる方法は、コスト的に簡易な
方法とは言い難い。またこのような高温における処理に
おいても、残渣のスラグは、最終処分場に運搬して埋め
立てる必要があり、廃棄物の運搬が、焼却施設への運搬
と、焼却後の最終処分場への運搬と最低２度の運搬作業
が軽減されるものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、廃棄物を焼却処理した焼却灰を、処分場所で高価な
溶融炉や冷却装置等を構築することなく、容易に焼却灰
を減容化して処分することができる焼却灰の処理方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、廃棄物
を焼却して生じた焼却灰を、焼却炉を構築せずに加熱溶
融し、冷却して固化スラグとして処分する方法であっ
て、焼却灰を直接溶融しながら実質的に連続に処分場所
に供給し、冷却により固化させることを特徴とする焼却
灰の処分方法（以下、第１の方法という）が提供され
る。また本発明によれば、廃棄物を焼却して生じた焼却
灰を、焼却炉を構築せずに加熱溶融し、冷却して固化ス
ラグとして処分する方法であって、処分する焼却灰を、
予め処分場所に堆積させた後、加熱溶融し、続いて冷却
により固化させることを特徴とする焼却灰の処分方法
（以下、第２の方法という）が提供される。

【０００８】本発明の方法において、廃棄物を焼却して
生じた焼却灰とは、通常一般廃棄物等を焼却施設におい
て焼却した後の残渣であって、最終処理場に通常埋め立
てられているものであれば特に限定されない。

【０００９】本発明の方法において、焼却灰を処理する
処分場所は、通常の最終処分場に設けた穴のみに限定さ
れるものではなく、地上、谷、ケーソン基礎内等いずれ
であっても良い。特に穴の場合には周囲に連続壁を構築
する方法を採用すれば、あらゆる規模の穴とすることも
できる。

【００１０】本発明の方法において、焼却灰の加熱溶融
は、焼却灰が溶融する温度、好ましくは１３００℃以上
に加熱可能な方法であれば特に限定されず、バーナー加
熱；アーク放電加熱、プラズマトーチ加熱等の電気的加
熱のいずれも採用することができる。この際本発明の方
法においては、焼却炉等を構築せずに加熱溶融を行なう
ため、焼却灰を直接溶融する必要がある。この直接溶融
とは、例えばバーナー加熱の場合、焼却灰をバーナー部
に直接導くようにすれば良く、またアーク放電加熱の場
合には、アーク放電させる領域を形成し、この領域を通
過させて溶融する方法、電極を離隔して焼却灰中に設置
し通電により溶融する方法等により行なうことができ
る。

【００１１】本発明の第１の方法では、焼却灰を直接溶
融しながら実質的に連続に処分場所に供給するが、この
方法としては、例えば瞬時に溶融し得る量の焼却灰を、
処分場所に実質的に連続に落下させ、処分場所に落下す
る前に、前記加熱溶融法により直接溶融させる方法（電
極を用いる方法を除く）等により行なうことができる。
この際落下する焼却灰を加熱溶融する位置は、加熱溶融
された溶融物が処分場所に到達する前に空気冷却によっ
て固化しない位置であれば特に限定されず、加熱溶融方
法、焼却灰の供給量、気温等に応じて適宜選択すること
ができるが、好ましくは処分場所に落下する直前の位置
が望ましい。またこの加熱溶融は、溶融炉等を設けずに
行なうため、好ましくは風等の空気の流れ、雨等を遮断
する簡易な遮蔽手段を設けるのが望ましい。この遮蔽手
段としては、焼却灰が瞬時に高温にさらされるのみで溶
融し、それ以外は高温にさらされることがないため、耐
火シート等の簡易のもので十分である。更にこのような
焼却灰の溶融と処分場所への供給は、実質的に連続に行
なう必要がある。実質的に連続とは、例えば処理場所の
容量に応じて、一度の作業で処理場所への供給が満たさ
れる程度の容積の場合、連続的に行なえうるが、処理場
所の容量が大きく、処理すべき焼却灰を何回にも分けて
処理する必要がある場合には途中で中断して、また再開
する場合も包含する意味である。このように実質的に連
続に行なうことにより、溶融時の熱効率を良好に保持す
ることができ、作業が煩雑化する恐れもない。

【００１２】前記処分場所に落下した焼却灰の加熱溶融
物は、自然冷却されるか、また処理場所に水、泥水等が
存在する場合には水冷され、固化スラグとして処分場所
に堆積する。この際例えばケーソン基礎の内部に水を充
填しておき、このケーソン内部に前記加熱溶融物を供給
しながら充填された水を順次置換することにより生成す
る固化スラグをケーソン基礎の内部構造とすることがで
きる。

【００１３】一方本発明の第２の方法では、まず処分す
る焼却灰を予め処分場所に堆積させる。この際堆積させ
る量は、本発明の技術的・経済的効率を損なうほど少量
でなければ特に限定されない。

【００１４】次に堆積された焼却灰を加熱溶融するに
は、前記バーナー加熱又は電気的加熱等により行なうこ
とができるが、電気抵抗線通電加熱、溶融灰通電加熱等
の電気的加熱が容易で好ましい。具体的には例えば、少
なくとも一組の電極を互いに隔置して、前記堆積させた
焼却灰中に挿入し、通電により溶融する方法、予め処理
場所の底部に平面状の電極を載置し、その上に前記焼却
灰の堆積を行ない、堆積された焼却灰の上部表面に、網
板状等の適当な形状の電極を設置して溶融する方法等に
より行なうことができる。

【００１５】このような加熱溶融操作を一回で修了させ
ても良いし、また処理する焼却灰の量が多い場合には、
堆積させた焼却灰の特定区域を加熱溶融させた後、隣接
する区域から順次加熱溶融して最終的に堆積させた焼却
灰の全てを加熱溶融させることができる。また加熱溶融
処理した焼却灰の上に、更に追加の焼却灰を前記第１の
方法と同様に加熱溶融しながら供給することもでき、あ
るいは追加の焼却灰を堆積させた後、前述と同様に堆積
された焼却灰を加熱溶融する操作を繰り返しても良い。
これら追加の焼却灰を処理する場合には、最初又は前回
に加熱溶融させた溶融灰が既に完全冷却された後に実施
することもできるが、熱効率等を勘案して、最初又は前
回の溶融灰が完全に冷却しない状態の時に次の追加の焼
却灰を加熱溶融させるのが好ましい。

【００１６】前記加熱溶融に続く冷却は、自然冷却で十
分であり、この冷却によって所望の減容化した固化スラ
グが処分場所に堆積する。

【００１７】本発明の焼却灰の処分方法では、処分場所
において焼却灰を固化スラグに減容化して処理するが、
得られた固化スラグは、そのまま地盤改良として作用す
る他、掘り出して、通常のスラグ材として利用すること
ができる。また処分場所を前述のケーソン基礎内部とす
ることによって、ケーソン基礎とすることもできる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１９】図１は、本発明の第１の方法の一実施態様
を示す概略図であって、１０は焼却灰を加熱溶融するた
めの溶融システムである。溶融システム１０は、処理す
べき多孔質の焼却灰１２が充填されたホッパー部１１
と、このホッパー部１１下部に備えられた焼却灰１２の
降下量を制御する制御装置１３と、ホッパー部１１の下
端部開口から降下してくる焼却灰１２を瞬時に加熱溶融
するバーナー加熱装置１４とで実質的に構成しており、
焼却灰１２を溶融するための溶融炉は備えていない。

【００２０】ホッパー部１１内に充填している焼却灰１
２は、都市ゴミ等を焼却炉にて焼却した際に生じたもの
であって、必要に応じてホッパー部１１内に順次追加で
きるようになっている。制御装置１３では、バーナー加
熱装置１４での焼却灰１２の溶融状態を探知し、焼却灰
１２の降下量を自動的にコントロールしうるしぼり機構
付きの開閉口（図示せず）が備えられている。バーナー
加熱装置１４は、同一円周上に位置するように配置した
６本のバーナーを備えており、降下してくる焼却灰１２
の特定雰囲気を１３００℃以上に加熱しうるよう設置し
ている。

【００２１】この溶融システム１０は、廃棄物処分場所
に予め設けられた焼却灰処分穴１５の上方であって、バ
ーナー加熱装置１４が略地面の高さになるように設置し
ている。溶融システム１０は溶融炉を備えていないの
で、このシステムの加熱溶融に係る区域を風等から遮る
ために、焼却灰処分穴１５を囲む地表面には、耐熱製の
簡易な遮蔽枠１７を配置している。

【００２２】次に、このシステムを使用する場合の本発
明の第１の方法による処分方法を説明する。ホッパー部
１１に充填された処分すべき焼却灰１２は、制御装置１
３により降下量をコントロールされながら、ホッパー部
１１の下端部開口より連続的に降下する。この焼却灰１
２は降下する途中に設けられたバーナー加熱装置１４を
通過することに、１３００℃以上の雰囲気下にさらされ
て瞬時に加熱溶融する。溶融状態の焼却灰１２は、その
まま焼却灰処分穴１５内に降下していき、そこで自然冷
却されることによりスラグ１６として堆積する。この際
スラグ１６の溶融灰が連続的に降下してくる表面部は、
溶融状態が実質的に保持されるので、降下してくる溶融
灰は、順次焼却灰処分穴１５内全領域に拡がって堆積さ
れる。このような加熱溶融・冷却処理により、焼却灰１
２の容積を約半分程度にして焼却灰処分穴１５内に堆積
させることができる。

【００２３】図２は、本発明の第２の方法の一実施態様
を示す概略図であって、予め堆積させた焼却灰を加熱溶
融している状態を示す。２０は焼却灰を処分する最終処
分場所に設けた穴であって、穴２０内には、予め多孔質
の焼却灰２３を堆積させて置く。次に一対の高圧用電極
装置２１の少なくとも電極部２２の先端部が、堆積させ
た焼却灰２３の下部に到達するように挿入埋設する。こ
の高圧用電極装置２１は、電極部２２に高電流を印加し
得るようになっており、電極部２２は、伸縮自在となる
機構（図示せず）が備えられている。

【００２４】次に、焼却灰２３内に挿入埋設された電極
部２２に電流を印加し、焼却灰２３を下方部から加熱溶
融する。この加熱溶融を行っている際に、経時的に高圧
用電極装置２１の電極部２２を徐々に短縮していき、即
ち電極部２２が焼却灰２３内を上方に移動するようにし
て順次上方に位置する焼却灰２３を加熱溶融していく。
下方に位置する溶融された焼却灰２３は、減容しながら
自然冷却により固化する。この際、ある程度電極部２２
を短縮した段階で、焼却灰２３上に新たな焼却灰２４を
堆積させていき、電極部２２を地表付近まで短縮させな
がら、全ての焼却灰を加熱溶融することができる。この
ような加熱溶融・冷却処理により、焼却灰（２３，２
４）の容積を約半分程度にして焼却灰処分穴２０内に堆
積させることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の焼却灰の処分方法は、通常廃棄
物最終処分場所においてそのまま埋設される、焼却炉に
て減容化された焼却灰を対象とするので、更なる減容化
が期待できる。また溶融炉を構築せずに処分場所で加熱
溶融・冷却するので、溶融のための処分場所とは別の土
地を必要とせず、特に冷却装置等も必要としないので、
コスト的に有利であり、しかも容易に焼却灰を減容化で
き、処分場所の確保も同量処理するのに略半減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の方法の一実施例を説明するため
の溶融システムと焼却灰処分場所との関係を示す概略図
である。

【図２】本発明の第２の方法の一実施例を説明するため
の高圧用電極装置を堆積させた焼却灰中に挿入・埋設さ
せた状態を示す状態概略図である。

【符号の説明】

１２，２２，２３：焼却灰 １４：バーナー加熱装置 １５，２０：焼却灰処分穴 １６：スラグ ２１：高圧用電極装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を焼却して生じた焼却灰を、焼却
   炉を構築せずに加熱溶融し、冷却して固化スラグとして
   処分する方法であって、焼却灰を直接溶融しながら実質
   的に連続に処分場所に供給し、冷却により固化させるこ
   とを特徴とする焼却灰の処分方法。
2. 【請求項２】 廃棄物を焼却して生じた焼却灰を、焼却
   炉を構築せずに加熱溶融し、冷却して固化スラグとして
   処分する方法であって、処分する焼却灰を、予め処分場
   所に堆積させた後、加熱溶融し、続いて冷却により固化
   させることを特徴とする焼却灰の処分方法。
3. 【請求項３】 前記加熱溶融を、バーナー加熱、電気的
   加熱又はこれらの組合せにより行なうことを特徴とする
   請求項１又は２記載の焼却灰の処分方法。