JPH11147085A - 流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残渣の再資源化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉
の炉底残渣を、鉄材と非鉄金属材と骨材とに効率よく分
類することによって再資源としての利用価値を高め、骨
材についてはその経済性を良く安全性を高くして再資源
化する。 【解決手段】 該焼却灰又は炉底残渣（総称「炉灰」）
を粗大物を除去する粗大物除去プロセスと、粗大物から
鉄分を選別する粗大鉄選別プロセスと、粗大物除去プロ
セスの篩下を粒径選別する粗選別プロセスと、粗選別プ
ロセスの篩上を粗破砕する粗破砕プロセスと、磁力を利
用して鉄分の選別を行う磁性物除去プロセスと、誘導電
流を利用してアルミニウム分を除去するアルミニウム分
除去プロセスと、粒径別に分級する分級プロセスと、分
級した該炉灰のうち５ｍｍ以上のものから長形状金属片
を除去する長形状金属片除去プロセスと、分級した該炉
灰のうち２．５ｍｍ未満のものから重金属を除去する洗
浄プロセスとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動床焼却炉から
排出される焼却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残渣の効
率的な再資源化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物の流動床焼却灰は、鉄材や非
鉄金属以外に、多くの不燃材を含んでいる。例えばガラ
ス、陶器、石、砂などである。効率的に選別、破砕、分
級を行うことができれば、これらをコンクリート骨材、
道路舗装用路盤材やアスファルト骨材等の建設資材、土
木資材として再利用できる。近年、一般廃棄物を流動床
式焼却炉で高温で焼却し、以下のような手順で処理する
ことが考えられている。焼却灰中、空き缶などの鉄くず
は磁選し、随時排除する。また焼却後の焼却灰から、所
定の大きさ以上の粗大物を除去し、粗大物以外のものは
できるだけ小さく破砕する。次いで磁力線を当て、その
中から鉄材を選別する。ここで得られた鉄材は鉄資源と
して再利用する。鉄材を除去した粉砕物からは更に非鉄
金属材を除去し、金属材以外は粒径に従って分級する。
分級には振動篩や回転篩（トロンメル）を使用する。分
級した非金属素材は骨材に使用する。適当な用途のない
ものは埋め立てに回す。

【０００３】また、一般廃棄物の焼却処理技術の一つに
は、流動床式ガス化炉と旋回式溶融炉を組み合わせたも
のがあり、これを簡単に「ガス化溶融炉」という名称で
呼んでいるが、ここでは判り易く「流動床式ガス化炉」
ということにする。この流動床式ガス化炉から出る炉底
不燃物も前記した流動床式焼却炉から出る焼却灰とほぼ
同じ性状である。この炉底不燃物は絶乾状態であり、セ
トモノ、ガラス、石、砂等及び金属類が主たる構成成分
である。なかでも、金属類は還元雰囲気のために酸化さ
れない状態で排出されるため、前記焼却灰よりも利用価
値が高いものといえる。この流動床式ガス化炉から出る
炉底不燃物を、以下「流動床式ガス化炉の炉底残渣」と
いう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般廃
棄物の流動床焼却炉焼却灰や流動床式ガス化炉の炉底残
渣が再利用される割合は現実には極めてわずかであり、
ほとんどは旧来通り埋め立て処分に付され、処分場の負
荷は増大してきている。鉄材であってもその全てが再利
用できるわけではない。重量ベースで考えると、磁性物
の大半は空き缶、スプレー缶、パイプ等の粗大物であ
る。焼却炉から取り出すと、上記磁性物の中には流動砂
等の砂状物が詰まっている。流動砂が詰まっている空き
缶などは再利用鉄資源として利用価値が低く、結局多く
は埋め立て処分にせざるを得ないというのが実状であ
る。

【０００５】また、流動床焼却炉焼却灰から得た土木建
築用の粒体骨材の中に長形状の非鉄金属材が含まれてい
ることはよくある。非鉄金属材には他の素材では代え難
い特有の利用価値があり、こうした非鉄金属材が、実際
には本来の用途に十分利用されていないという問題点も
あった。焼却灰中に含まれている長形状の非鉄金属材と
いうのは、具体的には銅やステンレスなどでできたバ
ネ、クギ、針金、フォークなどである。その多くは平均
長約３０ｍｍ程度である。建設用土木用骨材としては粒
径５ｍｍ〜１３ｍｍの粒体が好ましいが、これらの骨材
中には重量ベース０．３％〜６％の割合で非鉄金属が含
まれている。これらはこのまま骨材の一部として使用し
ても、骨材の用途によってはそれ自体では支障がない場
合もあるとは考えられる。しかし、例えば道路用のアス
ファルト骨材として使用した場合、上記の長形状金属片
がアスファルト舗装表面に飛び出て工事の施工性、安全
性を損ねるという問題がある。これらを敢えて選別除去
するとするなら従来の場合、手作業という方法しかない
というのが実状だった。

【０００６】粒径５ｍｍ〜１３ｍｍの粒体をふるい分け
るには、目の大きさが１３ｍｍの程度の篩を使用する。
目の大きさが１３ｍｍの篩を平均長３０ｍｍ以上ものが
通過するということは通常は考えにくい。しかし破砕し
た焼却灰を分級する際、ふるいは回転させたり振動させ
たりすると、長さ３０ｍｍぐらいの長細い形状物でも周
囲の物と篩面上でぶつかり合い、ときには篩の中で垂直
あるいは斜めに立ち上がる。長細い形状物の長手方向が
垂直あるいは斜めに立ち上がり、それが篩目の通過方向
に一致すると３０ｍｍ程度の長さのものでも容易にふる
い目をすり抜けるのである。また、骨材中には鉛や六価
クロムと言った重金属成分が混入していることがある。
流動床焼却灰から得た骨材の場合、毒性のあるこうした
重金属成分が溶出してくるおそれがあることは好ましく
ない。しかしながら、大量の流動床焼却灰全量について
その毒性を調査し、さらにはその全量を無毒化すること
は、基本的には廃棄物である流動床焼却灰の再資源化コ
ストを飛躍的に高めてその経済性を損ねかねなず、妥当
ではない。また、流動床式ガス化炉の炉底残渣も流動床
焼却灰と同様な性状を有するものである。

【０００７】そこで本発明は、流動床焼却炉の焼却灰及
び流動床式ガス化炉の炉底残渣を、鉄材と非鉄金属材と
骨材とに効率よく分類することによって再資源としての
利用価値を高め、骨材についてはその経済性を損ねるこ
となく安全性を高めることができる、流動床焼却炉の焼
却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残渣の再資源化方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は以下の手段
によって解決できる。 （１）流動床焼却炉の焼却灰及び／又は流動床式ガス化
炉の炉底残渣よりなる炉灰から粗大物を除去する粗大物
除去プロセスと、除去した粗大物から鉄分を選別する粗
大鉄選別プロセスと、粗大物除去プロセスの篩下を粒径
選別を行う粗選別プロセスと、粗選別プロセスの篩上を
粗破砕する粗破砕プロセスと、粗選別プロセスの篩下お
よび前記粗破砕物からなる該炉灰から磁力を利用して鉄
分の選別を行う磁性物除去プロセスと、磁性物除去プロ
セス後の該炉灰から誘導電流を利用してアルミニウム分
を除去するアルミニウム分除去プロセスと、アルミニウ
ム分除去プロセス後の該炉灰を粒径別に分級する分級プ
ロセスと、分級した該炉灰のうち５mm以上のものから混
入する長形状金属片を除去する長形状金属片除去プロセ
スと、分級した該炉灰のうち２．５mm未満のものから重
金属を除去する洗浄プロセスとからなることを特徴とす
る流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残
渣の再資源化方法。

【０００９】（２）前記長形状金属片除去プロセスが、
スリット状篩目の振動篩で行われることを特徴とする前
記（１）の流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉
の炉底残渣の再資源化方法。 （３）前記長形状金属片除去プロセスが、前記分級した
該炉灰を、中央部に複数の円形の開口を有する３０〜４
５度に傾斜させた傾斜板の斜面上部から下方に滑走さ
せ、長形状金属片以外の該炉灰は該開口から落下させ、
長形状金属片は該開口から落下せずにその上を通過し該
傾斜板の下端まで滑走させて分離することにより行われ
ることを特徴とする前記（１）の流動床焼却炉の焼却灰
及びび流動床式ガス化炉の炉底残渣の再資源化方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明するが、本発明はこの形態に限定されな
い。ここでは、流動床焼却炉の焼却灰の場合についての
み説明するが、流動床式ガス化炉の炉底残渣の場合も同
様である。流動床焼却炉の焼却灰をアスファルト骨材と
して再資源化するプロセスの中で、粗大物除去は一番最
初に行われる。この方法は、再資源化骨材として適さな
いものを当初に除去するから効率がよい。例えば回転篩
１つで磁性物の大部分と粗大物を除去するならば、後続
のプロセスでのトラブル例えばブリッジ、摩耗等を軽減
できる。

【００１１】本発明では、しかも、粗大物除去プロセス
において除去された粗大物に対し、粗大鉄選別プロセス
を有している。前段の粗大物除去プロセスにおいて、回
転効果によって、空き缶、スプレー缶の中の砂などが吐
き出されるので、この粗大鉄選別プロセスにより鉄再生
資源としての価値を高めることができる。流動床焼却炉
の焼却灰の再資源化にあたり、本発明は、粗大メッシ
ュ、大メッシュ、大スリットメッシュ、中メッシュ、中
スリットメッシュ、小メッシュ、微細メッシュという目
開きの違う篩を順次使用する。粗大メッシュというのは
例えば６０ｍｍ径程度、大メッシュは１３ｍｍ径程度、
中メッシュは５ｍｍ径程度、小メッシュは２．５ｍｍ径
程度、微細メッシュは０．３ｍｍ径程度である。

【００１２】図１は、流動床焼却灰の再資源化フロー図
である。流動床焼却炉の焼却灰の再資源化は、例えばこ
のようなフローに沿って行うとよい。流れは概ね以下の
通りである。すなわち、 流動床焼却炉の焼却灰から粗大物を除去する粗大物除
去プロセスと、除去した粗大物から鉄分を選別する粗大
鉄選別プロセスと、 粗大物除去プロセス後の篩下の焼却灰を粒径選別する
粗選別プロセス及び粗選別プロセスの篩上を粗破砕する
粗破砕プロセスと、 前記のプロセス後の当該焼却灰から磁力を利用して
鉄分の選別を行う磁性物除去プロセスと、

【００１３】前記のプロセス後の当該焼却灰を誘導
電流を利用してアルミニウム分を除去するアルミニウム
分除去プロセスと、 前記のプロセスの後の当該焼却灰を粒径別に分級す
る分級プロセスと、 分級した当該再資源化骨材のうち、小メッシュを通過
する程度の粒径の再資源化骨材から、重金属の除去を目
的として行う洗浄プロセスと、 分級した当該再資源化骨材のうち、中メッシュを通過
しない程度の粒径以上の骨材から、そこに混入する長形
状金属片を除去する長形状金属片除去プロセスから構成
される。

【００１４】以下において、各プロセス毎に詳しく説明
する。 粗大物除去プロセス及び粗大鉄選別プロセス 粗大物除去プロセスでは、流動床焼却炉の焼却灰から粗
大物を除去する作業を行う。流動床焼却炉の焼却灰は、
主として鉄類と非鉄金属及びガラス、陶器、石、砂で構
成されている。粗大メッシュの回転篩を使用し、大きさ
がその粗大メッシュを越える粗大焼却灰は篩上に残し、
それ以下の焼却灰は篩下に集める。これによって骨材と
してそのままでは再資源化が不可能な空き缶、スプレー
缶等の鉄類、コンクリート片等の粗大焼却灰を、焼却灰
の中からふるい分ける。ふるい分けた粗大焼却灰は、次
いで粗大鉄除去プロセスに導く。粗大鉄除去プロセスで
は、吊り下げ式磁選機で粗大焼却灰を磁性体と非磁性体
とに選別する。空き缶などは、前段の粗大物除去プロセ
スにおける回転篩の使用に伴う回転効果により、内部に
詰まって再資源化を妨げていた流動床焼却炉の焼却灰が
吐き出されており、高純度の粗大鉄材資源として再利用
が可能となる。吐き出された焼却灰は、骨材として再資
源化されるので流動床焼却灰の再資源化率が高まる。

【００１５】粗選別プロセス及び粗破砕プロセス 粗大メッシュを通過した焼却灰は粗選別プロセスに導
く。粗選別プロセスは、大メッシュの目開きの篩で焼却
灰を選別する。大メッシュを通過した粒径が小さい焼却
灰は磁性物除去プロセスへ導く。通過しなかった粒径の
大きい焼却灰はいったん粗破砕プロセスに導き、次いで
磁性物除去プロセスへ導く。粗破砕プロセスは、大メッ
シュを通過しなかった粒径の大きい焼却灰を粗破砕する
プロセスである。粗破砕は、例えばせん断方式により行
うとよい。具体的には、回転テーブル上に粗破砕を行う
当該焼却灰を導き、この回転テーブルと予めクリアラン
ス設定したローラとのせん断効果により破砕を行う。こ
の破砕方法は、セメント工場でクリンカの粉砕に一般的
に用いられているものと同様である。

【００１６】磁性物除去プロセス 大メッシュを通過した焼却灰及び粗破砕プロセスを経た
焼却灰は、磁性物除去プロセスでその中から磁性物すな
わち鉄分を除去する。ここで鉄分というのは、具体的に
は例えば、ビンのフタ、クギ、バネ、砂鉄などであり、
粗大物除去プロセスで除去できなかった比較的粒径の小
さい鉄材を指す。磁性物除去プロセスでは、こうした鉄
分をドラム式磁選機によって磁選する。磁選機は、例え
ば回転ドラム内の半分に永久磁石が内蔵されており、当
該焼却灰はこのドラムの回転により磁性物と非磁性物に
分けられる。磁選して採取した鉄分は、粗大鉄除去プロ
セスを経た粗大鉄材資源などと一緒にして再利用すると
よい。鉄分を除去した焼却灰は、次いでアルミニウム分
除去プロセスに導く。

【００１７】アルミニウム分除去プロセス このアルミニウム分除去プロセスでは、アルミニウム分
だけを選択的に区分けして集積し、これをアルミニウム
資源とする。すなわち、焼却灰を投入する回転ドラムを
設け、回転ドラムの中には回転ドラムより更に高速度で
回転するロータを設け、これにより生じる渦電流により
アルミニウム分を反発させ、選択的に区分する。これは
スチール缶とアルミ缶との選別などに広く用いられてい
る方法である。アルミニウム分除去プロセスでアルミニ
ウム分だけを選択的に除去した焼却灰は、さらに分級プ
ロセスに導き、粒径に従って分類する。

【００１８】分級プロセス（長形状金属片除去プロセ
スも含む） 分級プロセスでは、大スリットメッシュと、中メッシュ
と、中スリットメッシュと、小メッシュと、微細メッシ
ュの篩目を有する多段式振動篩を使用する。 １）大スリットメッシュによる分級 ここで使用する大スリットメッシュの篩目は、例えば幅
１１〜１２ｍｍ、長さ２０〜２５ｍｍのスリット状であ
り、バネ、クギ、針金、フォークのような長細い形状の
ものであって、アルミニウム分除去プロセスでは除去で
きなかった長形状金属片を篩上に残し、他の焼却灰は篩
下に落下する。この大スリットメッシュの篩目を、例え
ば幅１１〜１３ｍｍ、好ましくは１１〜１２ｍｍとする
のは、本発明により得られた骨材形状が球状ではなく、
例えば幅が６〜７ｍｍで長さ１３ｍｍのような形状のも
のが多く、これらを下に集めるためである。また、例え
ば長さ２０〜２５ｍｍとするのは、ここで除去される長
形状非鉄金属片が平均長さ３０ｍｍ以上であり、これを
ふるい上に集めるためである。もっとも、分級プロセス
に入ってくる焼却灰の性状が変われば、それに応じた選
択をする。なお、大スリットメッシュの間隔は３０ｍｍ
以上設ける。

【００１９】２）中メッシュ篩による分級 大スリットメッシュを通過して篩下に落下した焼却灰は
次いで５ｍｍ程度の中メッシュ篩に導く。中メッシュ篩
は直径５ｍｍの円形の篩開口部を複数設けてある。ここ
では、大スリットメッシュ幅（１１〜１２ｍｍ）、長さ
（２０〜２５ｍｍ）の篩を通過した焼却灰の中で、５ｍ
ｍ以上の粒径の焼却灰を再資源化骨材として分級する。
篩上にふるい残された粒径５ｍｍ〜１３ｍｍ（実際には
この範囲より小さい粒径、大きい粒径のものも僅かに含
まれることがある）の焼却灰は、基本的には再資源化骨
材として直接利用できるが、通常はしばしば長形状金属
片がなお混入している。このような長形状金属片は除去
すべきであり、粒径５ｍｍの焼却灰はさらなる長形状金
属片除去プロセスに導く。

【００２０】３）中スリットメッシュによる分級 中メッシュ篩を通過して篩下に落下した５ｍｍ未満の粒
径の焼却灰は、中スリットメッシュに導く。中スリット
メッシュは幅５ｍｍ（好ましくは４ｍｍ）、長さ１０〜
１２ｍｍのスリット状で形成されている。上記の大スリ
ットメッシュの篩と基本的には同様の構造である。中メ
ッシュ篩の篩目を通り抜けていた長形状の金属片の一部
はここでふるい分ける。この中スリットメッシュの篩目
を、例えば幅４ｍｍとするのは、骨材形状が球状ではな
く、骨材を篩下に集めるためであり、また例えば長さ１
０〜１２ｍｍとするのは、長形状非鉄金属片が平均長さ
１５〜２０ｍｍ程度であるからである。スリットの間隔
は２０ｍｍ以上設ける。それでも２〜５ｍｍの骨材に僅
かに非鉄金属が混入することがあるが問題はない。重量
ベースで０．０１％程度である。もっとも、前記のスリ
ットの幅、長さについては分級プロセスに入ってくる焼
却灰の性状が変われば、それに応じた選択をする。中ス
リットメッシュの篩でも長形状金属片が除去されること
は、粒径が５ｍｍ以上の再資源化骨材にも一部長形状金
属片が混入していることを裏付ける。先に述べた５ｍｍ
以上の再資源化骨材に含まれる長形状金属片を除去する
ためのさらなる長形状金属片除去プロセスが必要である
ことを、このことは改めて証明するものである。

【００２１】４）微細メッシュ篩による分級 長形状金属片の一部を更に取り除いた５ｍｍ未満の粒径
の焼却灰は、例えば２．５ｍｍ径の小メッシュの篩に導
き、次いで０．３ｍｍ径の微細メッシュ篩に導く。これ
により、４ｍｍ未満〜２．５ｍｍ、２．５ｍｍ未満〜
０．３ｍｍ、０．３ｍｍ未満に分級した焼却灰を得る。
なお、これらの範囲は当該範囲より小さい粒径、あるい
は大きい粒径のものも僅かに含まれることがある。粒径
が４ｍｍ未満〜２．５ｍｍの焼却灰は再資源骨材として
回収する。粒径が０．３ｍｍ未満の焼却灰は各機器のダ
ストと共に系外に排出し、２．５ｍｍ未満〜０．３ｍｍ
の焼却灰はその中に含まれる溶解性の重金属類を洗浄プ
ロセスで洗い流してこれを除去し、再資源骨材とする。

【００２２】洗浄プロセス 洗浄プロセスは例えば次のように行う。第１洗浄槽と第
２洗浄槽とを設け、粒径が２．５ｍｍ未満〜０．３ｍｍ
の焼却灰を、ｐＨ１２〜１３程度のアルカリ性の洗浄液
に導入した第１洗浄槽に導入し、焼却灰中の鉛成分や六
価クロム成分などを溶解させる。洗浄液はｐＨ１０〜１
１で溢流させる。アルカリ洗浄した焼却灰は、第２洗浄
槽に導き、第１洗浄槽で付着したアルカリ成分を中和す
る。第２洗浄槽にはｐＨ３程度の酸性の洗浄液を導入す
る。洗浄液はｐＨ６〜７程度で溢流させる。なお、第１
および第２洗浄槽から溢流した洗浄液は、洗浄排液を貯
留する排液貯留槽に導く。

【００２３】粒径が０．３ｍｍ〜２．５ｍｍ未満の再資
源化骨材は、粒径が５ｍｍ〜１３ｍｍ未満、あるいは
２．５ｍｍ〜５ｍｍ未満の再資源化骨材と比べると比表
面積が大きく、そのままでは鉛、六価クロムといった金
属が溶出する可能性がある。鉛はその性質上およそｐＨ
８から１０程度以下で溶出濃度が最低となり、ｐＨ８以
下及びｐＨ１０以上ではｐＨ（横軸）に対して溶出濃度
（縦軸）が片対数グラフで直線的に上昇してゆくことが
一般的に報告されている。再資源化骨材中の六価クロム
は、一般的に酸化物の形で存在する。金属の多くの水酸
化物は水に不溶であるが、六価クロムの酸化物は水溶性
で水酸化物を作らない。そのため、六価クロムはアルカ
リ性の水溶液で洗浄すると容易に溶解させることができ
る。流動床焼却炉の焼却灰は元々一般的にはｐＨ１０〜
１１程度のアルカリ性である。洗浄液をアルカリ性にす
るには添加するアルカリ薬剤に多くの薬剤は要しない。

【００２４】なお、六価クロムを含む排水は、一般的な
処理方法として、ｐＨ２程度で硫酸第一鉄、重亜硫酸ソ
ーダのような還元剤で３価のクロムに還元し、ｐＨ８程
度にすると難溶性の３価のクロムの沈殿物をつくり、分
離する方法が一般的に知られていた。そこで２．５ｍｍ
〜０．３ｍｍの焼却灰をｐＨ２程度以下の洗浄槽へ導
き、重亜硫酸ソーダを加え、含有する六価クロムを３価
のクロムに還元するテストも試み、その還元効果を確認
した。しかし、元々ｐＨ１０〜１１の焼却灰を酸により
ｐＨ２程度まで下げることは、経済性の面（多量の酸を
使う点、還元剤が必要な点）を考慮し、不適当と判断し
た。

【００２５】本発明者の調査によると、２．５ｍｍ未満
の再資源化骨材の全量を洗浄槽に導くと、細かい粒子
（具体的には０．３ｍｍ未満）は洗浄槽から浮遊したま
ま溢流する。溢流先となる排液貯留槽で洗浄済排液を静
置すると、粒径の小さい焼却灰は沈降、堆積し、洗浄プ
ロセスの連続運転を困難にする。粒径の小さい焼却灰が
沈降、堆積すれば、排液貯留槽底部からそれらを掻き出
す作業が必要になる。これは運転の効率化、省力化を妨
げる。

【００２６】このため、本実施の態様では、粒径０．３
ｍｍ未満の粒子は選択的に骨材資材の対象から排除して
いる。これにより粒径の小さい焼却灰の溢流が防止さ
れ、再資源化作業の軽減化が図られる。０．３ｍｍ未満
の粒子は比表面積が大きいだけに、重金属を溶出する可
能性はそれ以上の粒径の粒子に比べて極めて大きい。し
かも、焼却灰全体中に占める０．３ｍｍ未満の粒子の量
は決して多くない。これらだけを選択的に従来通り埋め
立て処分対象としても、埋め立処分場の負荷を増大させ
ることはない。なお図２に示すように、本発明の分級プ
ロセスにより、２．５ｍｍ径細メッシュを通過した焼却
灰のうち、粒径０．３ｍｍ未満のものの割合は約１０％
程度であった。

【００２７】（さらなる）長形状金属片除去プロセス 長形状金属片の除去については前記の分級プロセスの中
でも行われているが、より確実にするために以下の操作
を行うことが好ましい。すなわち、粒径５ｍｍ〜１３ｍ
ｍ未満の焼却灰は例えば次のような長形状金属片除去プ
ロセスで、長形状金属片を更に確実に除去する。図３
は、長形状金属辺除去プロセスを行う滑走傾斜板１１の
側面図である。図４は、滑走傾斜板１１に設けた篩目の
開口部１３の配置関係を示す図である。図３に示すよう
に、焼却灰１０を落下させて滑走させる傾斜板１１を設
ける。傾斜板１１の傾斜角度θは３０度〜４５度がよ
い。傾斜板１１上には焼却灰１０の落下地点Ａを特定
し、その落下地点Ａから一定の範囲を助走区間１２と
し、その助走区間１２の通過地点から下の方に例えば直
径ａが１３ｍｍ程度の大メッシュの篩目１３を複数開口
する。

【００２８】傾斜板１１上の特定の落下地点Ａに焼却灰
排出口１４から焼却灰１０を落下させ、落下させた焼却
灰１０を下方に滑走させる。長形状金属片を含む焼却灰
１０は傾斜板１１を滑走するが、長形状金属片とその他
の焼却灰１０とでは見かけ比重が大きく異なる。長形状
金属片はほぼ長尺方向に滑走する。篩目の開口部１３付
近に到っても慣性によって開口部１３を通過し傾斜板１
１の下端にある長形状金属片堆積部１５に堆積する。篩
目の開口部１３の目の間を通り抜けて傾斜板１１の裏側
に落下することはない。仮に、横方向で滑走したとして
も、開口部１３の口径以上に長形状金属片の平均長さが
大きい（約３０ｍｍ程度である）ため、開口部１３の目
の間を通り抜ける可能性は少ない。見かけ比重の小さい
その他の焼却灰１０は斜面を滑走する慣性力が小さい。
篩目の開口部１３の目の間を通り抜け、傾斜板１１の裏
側にある焼却灰堆積部１６に堆積する。

【００２９】助走区間１２は、傾斜板１１の上方から落
下して傾斜板１１の落下地点Ａに到るまでの落下距離以
上確保するとよい。すなわち、落下距離ｈを０．３ｍ〜
１ｍとすると、助走区間１２もそれ以上とする。このよ
うな助走区間１２を設けると、傾斜板１１の上方から傾
斜板１１の落下地点Ａまで長形状金属片がその長尺方向
を上下方向に向けて垂直に落下しても、直下の篩目の開
口部１３をすり抜けて傾斜板１１の裏側にある焼却灰堆
積部１６に落下するという偶発的事態を防止できる。す
なわち、傾斜板１１上を慣性力をもって安定的に滑走さ
せることができる。

【００３０】図４に示すように、隣接し合う篩目の開口
部１３の相互間の間隔ｂは、例えば３０ｍｍ以上空ける
とよい。この程度の距離を保つと、長形状金属片が篩目
の開口部１３をすり抜けて傾斜板１１の裏側に落下する
という偶発的事態を防ぐことができる。距離を３０ｍｍ
以上としたのは、混入している長形状金属片の平均長さ
が約３０ｍｍであるため、その流れを安定化、整流化さ
せ、篩目の開口部１３上を確実に通過させてしまうため
である。一般に、５ｍｍ以上１３ｍｍ未満の再資源化骨
材は、流動床焼却炉の焼却灰を磁力選別し、誘導電流に
よるアルミ選別、篩による分級というプロセスを経て製
造される。本発明者の調査によればその中に０．３〜６
％程度の非鉄金属分（アルミニウム分と長形状金属片か
らなる）が含まれていることが分かった。

【００３１】また、以上は流動床焼却炉の焼却灰につい
て詳しく説明したが、流動床式ガス化炉の炉底残渣につ
いても全く同様な処理をすることができ、それにより磁
力選別し、誘導電流によるアルミ選別、篩による分級と
いうプロセスを経て、５ｍｍ以上１３ｍｍ未満の再資源
化骨材を得ることができ、再資源化しない０．３ｍｍ未
満の炉底残渣も１０％前後に止めることができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこの内容に制限されない。〔実施例１〕流動床焼却灰
について、図５に示す流れに沿って再資源化処理し、そ
の物質収支を調べた。結果を図５に示す。なお、図５中
の非鉄金属はアルミニウム分と長形状金属片からなるも
のである。図５から、粒径０．３ｍｍ未満の焼却灰の発
生量は９．５％と、全体中の１割以下であることが分か
った。結局、これだけを埋め立て処分対象にしても、最
終廃棄物の量は激減させることができることが分かっ
た。

【００３３】〔参考実験１〕第１洗浄槽と第２洗浄槽と
を設け、粒径２．５ｍｍ以下の焼却灰を各洗浄槽に順に
導入した。第１洗浄槽にはｐＨ１２〜１３程度のアルカ
リ性の洗浄液を導入し、洗浄後はそれをｐＨ１０〜１１
で溢流させた。第２洗浄槽にはｐＨ３程度の酸性の洗浄
液を導入し、ｐＨ６〜７程度でそれを溢流させた。洗浄
後の焼却灰を環境庁告示第４６号に従って溶出試験を行
い、溶出する鉛、六価クロム量を、洗浄前後それぞれの
ものについて測定した。結果を第１表に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】洗浄後の０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ未満の
再資源化骨材が水に接触して鉛や六価クロムを溶出する
割合は、土壌汚染に関わる環境基準値すなわち鉛０．０
１ｐｐｍ、六価クロム０．０５ｐｐｍ以下であり、十分
な安全性が確保されていることが分かった。

【００３６】〔実施例２〕５ｍｍ〜１３ｍｍ未満に集め
られた再資源化骨材を約１０ｋｇの３セット分を準備
し、うち長形状非鉄金属を５％（０．５ｋｇ）混入し、
下記の条件で焼却灰の分離ができるかを試験した。 （１）落下距離 ３００ｍｍ （２）助走区間 ３００ｍｍ （３）円形開口直径 １３ｍｍ （４）円形開口ピッチ（円周−円周） ３００ｍｍ （５）傾斜角度 ３０° （６）ふるい部長さ １２００ｍｍ 上記の条件でテストを３回行い、ふるい上とふるい下の
分について、それぞれ非鉄金属の混入状態を調べた。試
験結果を第２表に示す。この試験では、骨材中の５％の
長形状非鉄金属が、混入率を０．７５％まで低減するこ
とができた。また、このことは骨材中の非鉄金属を約８
０％程度の割合で回収できたことになる。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明は、流動床焼却炉の焼却灰及び／
又は流動床式ガス化炉の炉底残渣について、粗大物除去
プロセスと粗大鉄選別プロセスと粗選別プロセスと粗破
砕プロセスと磁性物除去プロセスとアルミニウム分除去
プロセスと分級プロセスと長形状金属片除去プロセスと
洗浄プロセスとからなることにより、鉄材と非鉄金属材
と骨材とに効率よく分類する。したがって、再資源とし
てそれぞれの利用価値を高めることができる。粒径２．
５ｍｍ未満の焼却灰からは重金属を洗浄除去することに
より、骨材全体の安全性を高くする。洗浄は全種類の骨
材を対象とするものではないから、流動床焼却灰のコス
トを高めず、経済性を損ねることもない。現在ほとんど
が埋め立て処分されている流動床焼却炉から排出される
焼却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残渣を効率的に再資
源化し、最終処分場の負荷軽減、延命化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】流動床焼却灰の再資源化フロー図である。

【図２】本発明の分級プロセスにより、２．５ｍｍ径細
メッシュを通過した焼却灰の粒径分布を示すグラフであ
る。

【図３】長形状金属辺除去プロセスを行う傾斜板の側面
図である。

【図４】傾斜板に設けた篩目の開口部の配置関係を示す
図である。

【図５】流動床焼却灰について再資源化処理した際の物
質収支の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 焼却灰 １１ 傾斜板 １２ 助走区間 １３ 篩目の開口部 １４ 焼却灰排出口 １５ 長形状金属片堆積部 １６ 焼却灰堆積部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動床焼却炉の焼却灰及び／又は流動床
   式ガス化炉の炉底残渣よりなる炉灰から粗大物を除去す
   る粗大物除去プロセスと、除去した粗大物から鉄分を選
   別する粗大鉄選別プロセスと、粗大物除去プロセスの篩
   下を粒径選別を行う粗選別プロセスと、粗選別プロセス
   の篩上を粗破砕する粗破砕プロセスと、粗選別プロセス
   の篩下および前記粗破砕物からなる該炉灰から磁力を利
   用して鉄分の選別を行う磁性物除去プロセスと、磁性物
   除去プロセス後の該炉灰から誘導電流を利用してアルミ
   ニウム分を除去するアルミニウム分除去プロセスと、ア
   ルミニウム分除去プロセス後の該炉灰を粒径別に分級す
   る分級プロセスと、分級した該炉灰のうち５mm以上のも
   のから混入する長形状金属片を除去する長形状金属片除
   去プロセスと、分級した該炉灰のうち２．５mm未満のも
   のから重金属を除去する洗浄プロセスとからなることを
   特徴とする流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉
   の炉底残渣の再資源化方法。
2. 【請求項２】 前記長形状金属片除去プロセスが、スリ
   ット状篩目の振動篩で行われることを特徴とする請求項
   １記載の流動床焼却炉の焼却灰及び流動床式ガス化炉の
   炉底残渣の再資源化方法。
3. 【請求項３】 前記長形状金属片除去プロセスが、前記
   分級した該炉灰を、中央部に複数の円形の開口を有する
   ３０〜４５度に傾斜させた傾斜板の斜面上部から下方に
   滑走させ、長形状金属片以外の該炉灰は該開口から落下
   させ、長形状金属片は該開口から落下せずにその上を通
   過し該傾斜板の下端まで滑走させて分離することにより
   行われることを特徴とする請求項１記載の流動床焼却炉
   の焼却灰及び流動床式ガス化炉の炉底残渣の再資源化方
   法。