JPH11257642A - 球状粉末スラグの捕集方法 - Google Patents
球状粉末スラグの捕集方法Info
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- JPH11257642A JPH11257642A JP6509298A JP6509298A JPH11257642A JP H11257642 A JPH11257642 A JP H11257642A JP 6509298 A JP6509298 A JP 6509298A JP 6509298 A JP6509298 A JP 6509298A JP H11257642 A JPH11257642 A JP H11257642A
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却灰を溶融炉で溶融・冷却して球状粉末ス
ラグを製造するに際し、重金属の溶出のない球状粉末ス
ラグを捕集する方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥焼却灰を溶融炉に配設したバー
ナの燃焼火炎中に供給して、当該燃焼火炎により浮遊状
態で溶融させるとともに、冷却して球状粉末スラグを得
るに際し、排ガスとともに炉外に排出される球状粉末ス
ラグを700〜800℃の高温域で捕集することを特徴
とする球状粉末スラグの捕集方法。
ラグを製造するに際し、重金属の溶出のない球状粉末ス
ラグを捕集する方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥焼却灰を溶融炉に配設したバー
ナの燃焼火炎中に供給して、当該燃焼火炎により浮遊状
態で溶融させるとともに、冷却して球状粉末スラグを得
るに際し、排ガスとともに炉外に排出される球状粉末ス
ラグを700〜800℃の高温域で捕集することを特徴
とする球状粉末スラグの捕集方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、球状粉末スラグ、
詳しくは、下水汚泥焼却灰を溶融炉内でバーナの燃焼火
炎により浮遊状態で溶融するとともに冷却して得た球状
粉末スラグの捕集方法に関するものである。
詳しくは、下水汚泥焼却灰を溶融炉内でバーナの燃焼火
炎により浮遊状態で溶融するとともに冷却して得た球状
粉末スラグの捕集方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、大量に発生する下水汚泥焼却灰の
処分方法として種々の方法が提案されているが、その1
つとして、下水汚泥中の無機物に着目して、これを溶融
して球状粉末スラグとし、工業原料、たとえば、橋梁の
重防食塗料の増量材、コンクリート防食材、窯業原料あ
るいはプラスチック増強材等に利用することが行なわれ
ている。この球状粉末スラグは下水汚泥中の無機物を溶
融して球状化するため流動性が良く、他の物質との均一
混合が容易に行なえるという利点を有する。
処分方法として種々の方法が提案されているが、その1
つとして、下水汚泥中の無機物に着目して、これを溶融
して球状粉末スラグとし、工業原料、たとえば、橋梁の
重防食塗料の増量材、コンクリート防食材、窯業原料あ
るいはプラスチック増強材等に利用することが行なわれ
ている。この球状粉末スラグは下水汚泥中の無機物を溶
融して球状化するため流動性が良く、他の物質との均一
混合が容易に行なえるという利点を有する。
【0003】ところで、前記球状粉末スラグは下記工程
により製造する。すなわち、図2に示すように、既設の
下水汚泥焼却設備から排出された下水汚泥焼却灰(以
下、焼却灰という)はホッパ1に貯留され、定量フイー
ダ2で切り出されたのち図示しないブロワにより配管P
を通って溶融炉3に空気輸送される。前記溶融炉3の天
井部には、図3に示すバーナ4が取り付けられている。
このバーナ4は3重管からなり、前記配管Pと連通する
焼却灰供給管5と、該焼却灰供給管5と所定間隔をもっ
て設けた内管6との間に形成される燃料供給路7と、前
記内管6と所定間隔をもって設けた外管8との間に形成
される気体供給路9とで構成されている。そして、前記
焼却灰供給管5からは前記焼却灰および空気あるいは酸
素富化空気等の燃焼用気体の一部を、前記燃料供給路7
からはLPG、LNG等の気体燃料あるいはA重油、灯
油等の液体燃料を、前記気体供給路9からは空気、酸素
富化空気等の燃焼用気体をそれぞれ供給する。
により製造する。すなわち、図2に示すように、既設の
下水汚泥焼却設備から排出された下水汚泥焼却灰(以
下、焼却灰という)はホッパ1に貯留され、定量フイー
ダ2で切り出されたのち図示しないブロワにより配管P
を通って溶融炉3に空気輸送される。前記溶融炉3の天
井部には、図3に示すバーナ4が取り付けられている。
このバーナ4は3重管からなり、前記配管Pと連通する
焼却灰供給管5と、該焼却灰供給管5と所定間隔をもっ
て設けた内管6との間に形成される燃料供給路7と、前
記内管6と所定間隔をもって設けた外管8との間に形成
される気体供給路9とで構成されている。そして、前記
焼却灰供給管5からは前記焼却灰および空気あるいは酸
素富化空気等の燃焼用気体の一部を、前記燃料供給路7
からはLPG、LNG等の気体燃料あるいはA重油、灯
油等の液体燃料を、前記気体供給路9からは空気、酸素
富化空気等の燃焼用気体をそれぞれ供給する。
【0004】そして、燃料供給路7および気体供給路9
から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される高
温の燃焼火炎中に、焼却灰供給管5から前記焼却灰が燃
焼用気体(空気)の一部とともに供給されて前記燃焼火
炎中で加熱され、偏平形状の焼却灰粒子は浮遊状態で溶
融して表面張力により球状化する。この球状化溶融粒子
はやがて前記燃焼火炎の外へ搬出され、溶融温度以下
(800〜850℃)に保持された炉内で急冷されるこ
とにより凝固して球状粉末スラグとなる。そして、この
球状粉末スラグのうち粒径の大きなものは炉底部に落下
し、適宜、炉底から排出される一方、粒径の小さなもの
は排ガスとともに熱交換器10を通って電気集塵機11
に至り、ここで排ガスから分離される。これにより、球
状粉末スラグを炉底および電気集塵機11から得るもの
である。
から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される高
温の燃焼火炎中に、焼却灰供給管5から前記焼却灰が燃
焼用気体(空気)の一部とともに供給されて前記燃焼火
炎中で加熱され、偏平形状の焼却灰粒子は浮遊状態で溶
融して表面張力により球状化する。この球状化溶融粒子
はやがて前記燃焼火炎の外へ搬出され、溶融温度以下
(800〜850℃)に保持された炉内で急冷されるこ
とにより凝固して球状粉末スラグとなる。そして、この
球状粉末スラグのうち粒径の大きなものは炉底部に落下
し、適宜、炉底から排出される一方、粒径の小さなもの
は排ガスとともに熱交換器10を通って電気集塵機11
に至り、ここで排ガスから分離される。これにより、球
状粉末スラグを炉底および電気集塵機11から得るもの
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば、
SiO230〜40wt%、Al2O315〜20wt
%、CaO5〜10wt%、Fe2O35〜10wt%、
P2O515〜20wt%からなる高分子系下水汚泥焼却
灰から製造された前記球状粉末スラグ、特に、電気集塵
機11で捕集した球状粉末スラグは重金属(ひ素As,
セレンSe)溶出試験において土壌環境基準値(いずれ
も0.01mg/l以下)よりいずれも高く、その使用
目的に制限があることが判明した。なお、炉底部から取
り出した球状粉末スラグは前記基準値以下であった。
SiO230〜40wt%、Al2O315〜20wt
%、CaO5〜10wt%、Fe2O35〜10wt%、
P2O515〜20wt%からなる高分子系下水汚泥焼却
灰から製造された前記球状粉末スラグ、特に、電気集塵
機11で捕集した球状粉末スラグは重金属(ひ素As,
セレンSe)溶出試験において土壌環境基準値(いずれ
も0.01mg/l以下)よりいずれも高く、その使用
目的に制限があることが判明した。なお、炉底部から取
り出した球状粉末スラグは前記基準値以下であった。
【0006】そこで、本発明者らは、前記原因について
種々検討したところ、前記原料焼却灰中には、たとえ
ば、Asを4.5ppm,Seを2.1ppm含有して
おり、溶出試験で前記土壌環境基準値以上のAs,Se
(As:0.041mg/l,Se:0.094mg/
l)が溶出することがあるが、炉内はこれら重金属の蒸
発温度以上(800〜850℃)であるため、炉底部か
ら取り出される球状粉末スラグには、その凝固過程で内
部に封じ込められる微量の重金属が存在するに過ぎない
が、電気集塵機11は熱交換器10の下流に設置されて
いるため、電気集塵機11に入る排ガス温度は重金属の
蒸発温度以下(約400℃程度)となっており、溶融炉
内で蒸気化した重金属は集塵機11などの低温部で凝縮
し、これが排ガス中に含まれる球状粉末スラグの表面に
付着し、この付着した重金属の溶出に起因すると考えら
れる。
種々検討したところ、前記原料焼却灰中には、たとえ
ば、Asを4.5ppm,Seを2.1ppm含有して
おり、溶出試験で前記土壌環境基準値以上のAs,Se
(As:0.041mg/l,Se:0.094mg/
l)が溶出することがあるが、炉内はこれら重金属の蒸
発温度以上(800〜850℃)であるため、炉底部か
ら取り出される球状粉末スラグには、その凝固過程で内
部に封じ込められる微量の重金属が存在するに過ぎない
が、電気集塵機11は熱交換器10の下流に設置されて
いるため、電気集塵機11に入る排ガス温度は重金属の
蒸発温度以下(約400℃程度)となっており、溶融炉
内で蒸気化した重金属は集塵機11などの低温部で凝縮
し、これが排ガス中に含まれる球状粉末スラグの表面に
付着し、この付着した重金属の溶出に起因すると考えら
れる。
【0007】したがって、本発明は、溶融炉から排気さ
れる排ガス中に含まれる球状粉末スラグを、重金属の蒸
発温度以上(700〜800℃)の高温域で捕集するこ
とにより前記課題を解決する球状粉末スラグの捕集方法
を提供することを目的とする。
れる排ガス中に含まれる球状粉末スラグを、重金属の蒸
発温度以上(700〜800℃)の高温域で捕集するこ
とにより前記課題を解決する球状粉末スラグの捕集方法
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】本発明は前記目的を達成
するために、下水汚泥焼却灰を溶融炉に配設したバーナ
の焼却火炎中に供給して、当該燃焼火炎により浮遊状態
で溶融させるとともに冷却して球状粉末スラグを得るに
際し、排ガスとともに炉外に排出される球状粉末スラグ
を700〜800℃の高温域で捕集するものである。ま
た、前記方法で捕集されない球状粉末スラグを低温域に
設けた捕集機で捕集し、該球状粉末スラグを下水汚泥焼
却灰に供給するようにしてもよい。
するために、下水汚泥焼却灰を溶融炉に配設したバーナ
の焼却火炎中に供給して、当該燃焼火炎により浮遊状態
で溶融させるとともに冷却して球状粉末スラグを得るに
際し、排ガスとともに炉外に排出される球状粉末スラグ
を700〜800℃の高温域で捕集するものである。ま
た、前記方法で捕集されない球状粉末スラグを低温域に
設けた捕集機で捕集し、該球状粉末スラグを下水汚泥焼
却灰に供給するようにしてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図1に示す処理フローにしたがって説明する。図2
と比較すれば明らかなように、溶融炉3の下部側方から
700〜800℃、たとえば750℃の排ガスがホット
サイクロンまたはセラミックフィルタ等の高温域捕集機
12に導入され、ここで殆どの排ガス中の球状粉末スラ
グが捕集される。そして、約700℃に低下した排ガス
は前記バーナ3の燃焼用空気を予熱する熱交換器10を
通り、冷却器13で200℃まで降温される。なお、冷
却器13の排水は、排水処理を経て、排水中の重金属が
除去されてから排水される。そして、前記降温排ガスは
電気集塵機またはバグフィルタ等の低温域捕集機11に
入り、ここで残りの球状粉末スラグが捕集される。その
後、排ガスは、排ガス処理塔14を経て煙突15から大
気に放出される。なお、前記電気集塵機11で捕集され
た球状粉末スラグは前記ホッパ1に戻される。
て、図1に示す処理フローにしたがって説明する。図2
と比較すれば明らかなように、溶融炉3の下部側方から
700〜800℃、たとえば750℃の排ガスがホット
サイクロンまたはセラミックフィルタ等の高温域捕集機
12に導入され、ここで殆どの排ガス中の球状粉末スラ
グが捕集される。そして、約700℃に低下した排ガス
は前記バーナ3の燃焼用空気を予熱する熱交換器10を
通り、冷却器13で200℃まで降温される。なお、冷
却器13の排水は、排水処理を経て、排水中の重金属が
除去されてから排水される。そして、前記降温排ガスは
電気集塵機またはバグフィルタ等の低温域捕集機11に
入り、ここで残りの球状粉末スラグが捕集される。その
後、排ガスは、排ガス処理塔14を経て煙突15から大
気に放出される。なお、前記電気集塵機11で捕集され
た球状粉末スラグは前記ホッパ1に戻される。
【0010】このように、排ガス中の殆どの球状粉末ス
ラグは、重金属が蒸気状態にある温度域で重金属と分離
して捕集されるため、球状粉末スラグの表面に重金属が
付着することは殆どない。
ラグは、重金属が蒸気状態にある温度域で重金属と分離
して捕集されるため、球状粉末スラグの表面に重金属が
付着することは殆どない。
【0011】しかし、前記電気集塵機11により捕集さ
れた球状粉末スラグは、約200℃の低温域で捕集され
るため、その表面に排ガス中の凝縮した重金属が付着す
る。したがって、この球状粉末スラグはホッパ1に送ら
れ、原料と混合させて溶融炉3で再処理され、前記工程
を繰り返す。なお、前述の土壌環境基準値以上のAs、
Seが溶出する焼却灰を使用し、前記方法にて高温域捕
集機12で捕集した球状粉末スラグと低温域捕集機11
で捕集した球状粉末スラグについて溶出試験を行ったと
ころ、高温域捕集機12で捕集した球状粉末スラグはA
s,Seともに表1に示すとおり土壌環境基準値以下で
あった。
れた球状粉末スラグは、約200℃の低温域で捕集され
るため、その表面に排ガス中の凝縮した重金属が付着す
る。したがって、この球状粉末スラグはホッパ1に送ら
れ、原料と混合させて溶融炉3で再処理され、前記工程
を繰り返す。なお、前述の土壌環境基準値以上のAs、
Seが溶出する焼却灰を使用し、前記方法にて高温域捕
集機12で捕集した球状粉末スラグと低温域捕集機11
で捕集した球状粉末スラグについて溶出試験を行ったと
ころ、高温域捕集機12で捕集した球状粉末スラグはA
s,Seともに表1に示すとおり土壌環境基準値以下で
あった。
【表1】
【0012】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、溶融炉により製造された球状粉末スラグのう
ち、排ガスとともに排出される球状粉末スラグは、焼却
灰中に含まれる重金属の蒸発温度以上の700〜800
℃の高温域で重金属の蒸気と分離した状態で捕集するた
め、球状粉末スラグの表面に重金属が付着せず、土壌環
境基準をクリアした球状粉末スラグを得ることができ
る。また、前記捕集工程より下流に設けた低温域に設け
た捕集機で捕集される球状粉末スラグの表面には、凝縮
した重金属が付着しているが、この球状粉末スラグをホ
ッパに戻して再溶融処理することにより大気の汚染等を
完全に防止することができる。
よれば、溶融炉により製造された球状粉末スラグのう
ち、排ガスとともに排出される球状粉末スラグは、焼却
灰中に含まれる重金属の蒸発温度以上の700〜800
℃の高温域で重金属の蒸気と分離した状態で捕集するた
め、球状粉末スラグの表面に重金属が付着せず、土壌環
境基準をクリアした球状粉末スラグを得ることができ
る。また、前記捕集工程より下流に設けた低温域に設け
た捕集機で捕集される球状粉末スラグの表面には、凝縮
した重金属が付着しているが、この球状粉末スラグをホ
ッパに戻して再溶融処理することにより大気の汚染等を
完全に防止することができる。
【図1】 本発明を実施する球状粉末スラグの捕集フロ
ー。
ー。
【図2】 従来の球状粉末スラグの捕集フロー。
【図3】 バーナの断面図。
1…ホッパ、3…溶融炉、4…バーナ、10…熱交換
器、11…電気集塵機(低温域捕集機)、12…ホット
サイクロン(高温域捕集機)。
器、11…電気集塵機(低温域捕集機)、12…ホット
サイクロン(高温域捕集機)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 洋治 東京都新宿区西新宿二丁目8番1号 東京 都下水道局内 (72)発明者 寺谷 俊明 大阪府大阪市西区京町堀2丁目4番7号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 野々廣 正夫 大阪府大阪市西区京町堀2丁目4番7号 中外炉工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 下水汚泥焼却灰を溶融炉に配設したバー
ナの燃焼火炎中に供給して、当該燃焼火炎により浮遊状
態で溶融させるとともに冷却して球状粉末スラグを得る
に際し、排ガスとともに炉外に排出される球状粉末スラ
グを700〜800℃の高温域で捕集することを特徴と
する球状粉末スラグの捕集方法。 - 【請求項2】 前記方法で捕集されない球状粉末スラグ
を低温域に設けた捕集機で捕集し、該球状粉末スラグを
下水汚泥焼却灰に供給することを特徴とする前記請求項
1に記載の球状粉末スラグの捕集方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6509298A JPH11257642A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 球状粉末スラグの捕集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6509298A JPH11257642A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 球状粉末スラグの捕集方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11257642A true JPH11257642A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13276947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6509298A Pending JPH11257642A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 球状粉末スラグの捕集方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11257642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106506A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chikao Kaneoka | 有機性廃棄物の再資源化方法及び溶融分留装置 |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP6509298A patent/JPH11257642A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106506A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chikao Kaneoka | 有機性廃棄物の再資源化方法及び溶融分留装置 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050119 |
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Effective date: 20061129 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070410 |