JPS5849319B2 - 焼却灰、ダスト類に対するセメント固形化処理の前処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塵芥、廃棄物等を焼却処分したときに発生する
焼却灰、ダスト類をセメント固形化処理するための前処
理方法に関する。

従来、焼却灰やダスト類の処理法として、これらをその
まま埋立処分することが行なわれていたが、焼却灰やダ
スト類は細かい粒子であるために粉塵公害が生じ易く、
またその中に含有されている有害重金属が溶出し、人体
に対する障害を引き起こす等、二次公害の発生のおそれ
が多分にあった。

このため、このような焼却灰、ダスト類、あるいはメッ
キ汚泥等からの二次公害を防止する手段として、従来よ
りプラスチック固形化法、焼成法、溶融法等が提案され
ているが、安定性が高く、処理費用が安価で操作が簡単
であるところからセメントによる固形化処理方法が一般
的に行われている。

しかるに、従来のセメント固形化法は、セメントに一般
のボルトランドセメントを使用したり、特殊な薬品を添
加したり等しているが、焼却灰、ダスト類の処理に際し
ては、いずれも充分な効果を発揮し得ていないのが現状
である。

すなわち、メッキ汚泥等をセメントにより固化するよう
な場合には、汚泥等が確実にセメント成分と混和され、
セメント成分による永和反応が迅速に生じて、比較的短
期間で強度の大きいセメント固形化物が得られ、汚泥等
を確実に処理することができるが、焼却灰、ダスト類に
は、その中に各種金属酸化物による活性戒分が存するた
めに、これがセメント成分による水和反応を阻害し、従
ってセメントの固形化が十分に行なわれ難く、例えば得
られたセメント固形物は材令２８日で１ ０ｋｇ／ｃｗ
ｔ程度の一軸圧縮強度しか有さす、しかも水中に浸漬し
ておくと容易に砂状に溶解してしまう等の問題があり、
セメント固形物を製品として利用することは勿論、埋立
処分するにも不便があった。

また、このような焼却灰、ダスト類中の活性成分による
セメント水和反応の阻害作用は、焼却灰等が生じた直後
よりも、これらが長く放置された状態のものほど大いと
いう問題があり、このため焼却灰、ダスト類を確実に処
理する方法の開発が強く要望されていた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは焼却灰、ダスト類を容易かつ確実にセメント
固形化処理することができ、強度の大きいかつ水中で溶
解するような不都合のないセメント固形物を得ることが
できるようにした焼却灰、ダスト類に対するセメント固
形化処理の前処理方法を提供することにある。

すなわち、本発明者らは焼却灰、ダスト類の処理法につ
き鋭意検討の結果、焼却灰、ダスト類にあらかじめ水を
加え、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の苛性アル
カリを加えて充分に攪拌混合を行ない加圧接触反応させ
、必要によりさらに常圧をこえる圧力状態を保持させる
と、焼却灰、ダスト類のスラリー化物が含有されている
金属酸化物の結晶水生成反応である水和反応によって発
生する以上の温度、すなわち、１００℃以上の温度を発
生し（この現象を水熱反応と称する）、これにより、ス
ラリー化され焼却灰、ダスト類が膨張すると共に、焼却
灰、ダスト類中の微細な気泡中に含まれていたセメント
固形化に障害となる活性成分（主に水素、一酸化炭素）
が焼却灰、ダスト類から排出され不活性化し、これをセ
メントと混練すると短期間で大きい強度を発揮するセメ
ント固形物が得られ、焼却灰、ダスト類を確実に処理で
きることを見出し、本発明をなすに至ったもので、本発
明は焼却灰もしくはダスト類又はこれらの混合物をセメ
ント固形化処理するに際し、あらかじめ焼却灰もしくは
ダスト類又はこれらの混合物に水、苛性アルカリを加え
て加圧接触反応を行なわせ、上記焼却灰もしくはダスト
類又はこれらの混合物のスラリーの温度を上昇させるよ
うにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明により処理される焼却灰は塵芥や廃棄物等を焼却
処分した時に発生するもの、またダスト類は廃熱ボイラ
ー、サイクロン、マルチサイクロン、バグフィルター、
電気集塵機等で捕集されるばいじん、粉じん等であり、
これらは焼却もしくは捕集直後のものでも長期間放置さ
れたものでもよい。

而して、上記焼却灰もしくはダスト類又はこれらの混合
物をセメント固形化処理する場合は、まずこれら焼却灰
、ダスト類に水を加えるとともに、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等の苛性アルカリを加えて二−ダ式等の
混練機を用いて加圧接触反応を行なわせる。

この場合、各成分の混合割合は、焼却灰、ダスト類１０
０重量部に対し水２０〜４０重量部、及び苛性アルカリ
４〜１０重量部の範囲とすることが好ましく、通常この
範囲の混合割合において十分な加圧接触反応がおこなわ
れ、これにより焼却灰、ダスト類のスラリーの温度が上
昇してその活性成分が確実に不活性化される。

なお、必要により苛性アルカリを上記上限を越えて配合
することも可能である。

また、混練機による加圧接触反応時間は５〜１０分間と
することが好ましく、また加圧接触反応後、上記スラリ
ーを必要に応じて蓄熱容器内に加圧状態で通常１〜２時
間保管、放置して１００’Ｃ以上の高温を発生させ、水
熱反応を行なわせる。

このように、焼却灰、ダスト類に水、更には苛性アルカ
リを加えて混線機で加圧接触反応を行なわせることによ
り、焼却灰、ダスト類のスラリ一の温度が上昇し、必要
に応じて加圧状態で保持することにより１００〜１２０
℃程度まで上昇し、これによって焼却灰、ダスト類中の
金属酸化物等による活性成分が水熱反応し、スラリーが
膨張して活性成分が不活性化する。

そして、上記前処理により活性成分が不活性になった焼
却灰、ダスト類のスラリーを用いて、常法によりセメン
ト固形化処理を行う。

すなわち、上記スラＩＪ−１００重量部に対し、通常水
２０〜３０重量部、及びセメント１５〜３０重量部を混
合し、加圧成形による固形化を行う。

かくして得られた固形化物は短期間で、例えば材令３日
で１ ０ ０ ｋｇ／ｃｒＡ程度の一軸圧縮強度を有す
る一般コンクリートレンガと同等の性状の強度の太きい
ものであり、また水中で溶解するようなことはなく、有
用なものである。

以上説明したように、本発明は焼却灰、ダスト類に水、
苛性アルカリを加えて加圧接触反応を行なわせることに
より、焼却灰、ダスト類中の活性成分が不活性化され、
従って焼却灰、ダスト類が効果的に前処理されて、これ
を容易かつ確実にセメント固形化処理することができ、
短期間で大キい強度を発揮しかつ水中で溶解するような
不都合のない有効利用可能な固化或形品が得られ、埋立
処分しか処理方法がなくて２次公害のもとであった焼却
灰、ダスト類を有効に社会に還元することができる。

以下、実施例と比較例を示し、本発明を更に具体的に説
明する。

実施例 後述する比較例の方法でセメント固形化処理を行っても
十分に処理がなし得なかったダストを使用し、このダス
ト１００重量部に水３０重量部及び水酸化ナトリウム７
重量部を加え、加圧混線機によって１０分間加圧接触反
応を行い、加圧状態で２時間放置したところその温度が
約１１０゜Ｃまで上昇した。

反応終了後、これに水２０重量部、セメント１５重量部
を加えて圧縮固形化したものは材令３日で１ ０ ０
ｋｇ／ｃｒ７ｆの一軸圧縮強度を有し、水中で溶解する
不都合は生せず、一般コンクリートレンガと同等の性状
を示した。

比較例 ダスト１００重量部を使用し、これに水２５重量部及び
セメント４０重量部を加えて圧縮固形化を行った。

得られたものは材令２８日で１０ｋｇ／ｃｒｔｉの一軸
圧縮強度しかだすことができず、また水中に浸漬してお
くと砂状に溶解してしまうという現象を呈し、非常にも
ろいものであった。

以上の結果から、本発明に係るセメント固形化処理の前
処理方法を採用することにより確実にダスト類を処理で
き、強度の大きいかつ水中で溶解するごとき不都合を生
じることのないセメント固形化物が容易に得られること
が知見される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼却灰もしくはダスト類又はこれらの混合物をセメ
   ント固形化処理するに際し、あらかじめ焼却灰もしくは
   ダスト類又はこれらの混合物に水及び苛性アルカリを加
   えて加圧接触反応を行なわせて、上記焼却灰もしくはダ
   スト類又はこれらの混合物のスラリ一の温度を上昇させ
   ることを特徴とする焼却灰、ダスト類に対するセメント
   固形化処理の前処理方法。 ２ ・焼却灰もしくはダスト類又はこれらの混合物１０
   ０重量部に対し水２０〜４０重量部及び苛性アルカリ４
   〜１０重量部を混合するようにした特許請求の範囲第１
   項記載の焼却灰、ダスト類に対するセメント固形化処理
   の前処理方法。