JPS603039B2 - 都市ごみの溶融処理工程を利用した肥料の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、いわゆる都市ごみを高温溶融炉にて溶融処理
する際に排出されるスラツグを肥料として使用すること
ができるように溶融過程において処理する方法に関する
ものである。

従来焼却処理に適さない都市ごみの処理方法として、高
温溶融炉での溶融処理が知られており、この溶融処理に
おいては、熱分解により発生した可燃性ガスは燃料とし
て再利用されているが、溶融された不燃物は空冷、また
は水砕後埋立材料あるいは道路建設用石材として利用さ
れる外有効な用途がない。

本発明は都市ごみの溶融処理に際して排出されるスラッ
グを肥料として使用できるように処理するもので、都市
ごみの溶融処理過程において例えばりん鉱石および水酸
化マグネシウムを投入し、出港を円滑に行い得るように
すると共にスラツグを肥料として利用しうるようにする
ものである。

都市ごみの溶融処理過程において溶融される不燃物は主
として鉄および蓮酸であるが、このうち珪酸の粘性のた
めに溶融物の粘性が高められ、也蓬が滞り、連続処理が
困難になる。そこで一般に溶融物中の珪酸（Ｓｉ０２）
と石灰（Ｃａ○）とを反応させて溶融物の粘性を低くす
るため炭酸カルシウムが投入されているが、この結果排
出されるスラツグは、前記のように再利用の範囲が狭い
。本発明においては、溶融物の粘性を下げるために炭酸
カルシウムに代えて例えばりん鉱石および水酸化マグネ
シウムを投入し、アルカリ性溶融りん酸質肥料を得るの
である。なおここでりん鉱石に代えて他の、りん酸およ
び石灰を含有する物質、例えばいわゆる副産りん肥（湿
式りん酸液を精製する際に則産される肥料）等を用いる
ことができ、また水酸化マグネシウムに代えて、他のマ
グネシウム含有物、例えばマグネシアレンガ蓬、あるい
は高純度半導体用結晶シリコンの製造工程において副産
されるスラツグ等を用いることができる。本発明の実施
例を説明するに、従来市販の溶融りん酸苦±石灰（落成
りん肥）の成分は、石灰３０％前後、Ｍｇ０１５〜２０
％、Ｐ２０５２０％前後、Ｓｉ０２２５％前後で他に徴
量のＭｎ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｂ等を含んでおり、その組成は
一般にＩＣａ０・ｍＭｇ０・Ｐ２Ｑ・ｎＳｉ０２で示さ
れ、１は原料であるりん鉱石の種類、成分によりほぼ一
定の値をとり、ｍ、ｎは蛇紋岩、珪砂の配合量により決
定される。そして、市販品では、ｍ＝２〜４、ｎ＝２〜
４の範囲であり、ごみの溶融物とりん鉱石、マグネシウ
ム含有物を混合溶融して前記と同様の組成のスラツグを
得ることができれば肥料として最適なものとなる。そこ
で、結果的に生成されるスラツグの組成が、ＩＣａ○・
ｍＭｇ０・Ｐ２０５・ｎＳｉ０２であると仮定し、これ
を肥料として利用しうるようにするため、Ｐ２０５１モ
ルを基準として、１≠４〜５・ｍ〒ｎ字２〜３となるよ
う各材料を添加する。即ち、りん酸を１モルとしてＭｇ
０／Ｓｉ０２主１となる量のマグネシウム含有物、りん
酸１モルに対して珪酸約３モル、マグネシウム約２．５
〜３モル、石灰約４〜５モルとなる量のりん鉱石および
マグネシウム含有物を夫々ごみの溶融物中の蓬酸の含有
量に応じて炉内に投入し、１２５ぴ○〜１３５ぴ０に加
熱する。ここで投入されるマグネシウムは、りん鉱石中
に含有されるりん酸の形態であるりん酸三石灰（Ｃａ３
（Ｐ０４）２）の柚溶率を高めると共に、溶融物の粘性
を低くするために有効である。実験例を説明するに、東
京都清掃局調査によればいわゆる容器収集ごみｌｔ中不
燃溶融物（焼却灰）の歩蟹は１５〜１７％で、この内珪
酸の含有率は約３３〜４０％、石灰の含有率は約１０〜
１５％であって、ごみｌｔ中に珪酸約４９〜５６ｋ９、
石灰約１５〜松ｋ９が含まれている。

そこでごみｌｔを本発明の方法で処理した結果、不燃性
の溶融物（灰）（Ｃａ０１６０％、Ｓｉ０２３３．０％
含有）１３０ｋ９、となり、これにりん鉱石（Ｐ２０５
３４．０％、Ｃａ０５０．０％含有）１３５ｋ９、マグ
ネシウム含有スラッグ（Ｍや６０％含有）５５【９を投
入して１２５ぴ０〜１３５０ｑｏで溶融された結果、溶
融物を溶融炉外へ排出する、所謂出藻を滞りなく行える
良好な粘性をもたせることができ、計２５２ｋｇのスラ
ツグが出成された。前記出蓬を滞りなく行える粘性とは
、溶融炉の下側より内容物である溶融物が出口で凝固す
ることなく流れ出るに適した粘度であり、溶融物（蓬酸
物の多い鉱石類）は、蓬酸と石灰及びマグネシアのモル
比で粘Ｓｉ０２性の強弱が決まる。

粘性が強いと（Ｃａ。十Ｍｇ。）が高くスラッグ中のＰ
２０５の含有量は多いが溶融物の出蓬が困難であり「逆
に粘性が弱いことは（Ｃａき￥。筋ｇ。）が低い事であ
り溶融物の出蓬は容易であるが、Ｐ２０５の含有量は低
下する。溶融処理の目的は出淫を滞りなく行い、且つ排
出されるスラツグ中のＰ２０５の含有量を出来る限り高
品位に維持する事である。そして、上述のような鶴見点
より種々実験の結果、出律を滞りなく行うに必要な良好
な粘性を得るにはＩＣａ０・ｍＭｇ０・Ｐ２０５・ｎＳ
ｉ０２のモル比でＰ２ＱＩモル基準として、ｍ＝２〜４
、ｎ＝２〜４、１＝５〜６の配合割合にすることが最も
好ましいものであるとの実験結果を得た。そしてこれに
よって得られたスラッグは分析の結果、総Ｐ２０５１８
．２％、柚溶性Ｐ２０５１７．５％、総Ｃａ○概．７０
％、総Ｍｇ０１５．斑％、梅溶性Ｍｇ０１５．５２％、
総Ｓｉ０２２２．０％、可溶性Ｓｉ０２２１．７５％で
あり、他の例では、同様の条件でりん鉱石９０ｋ９、マ
グネシウム含有スラッグ４０ｋ９、を投入し、良好な粘
性をもたせることができ、計２雌ｋ９のスラツグが生成
され、このスラッグ中には総Ｐ２ＱＩＩ．２２％、拘溶
性Ｐ２０５１１．１８％、総Ｃａ０３３．７０％、総Ｍ
ｇ０１４．４０％、拘溶性Ｍｇ０１４．１０％、総Ｓｉ
Ｑ２３％、可溶性ＳｉＱ松％であり、これらは肥料とし
て有効に利用することができるものである。なお、現在
使用されている溶融炉の容量から、りん鉱石とマグネシ
ウム含有物の使用量を炭酸カルシウムの使用量の２〜２
．５倍の範囲に押えることが望ましいとされており、こ
の要請を撤し、いわゆる容器集収ごみから、前記の条件
のスラツグを得る場合には、使用するりん鉱石の成分が
、りん酸斑〜３５％、炭酸石灰蟹〜５０％のものであり
、マグネシウム含有物中のマグネシウムが５５〜６０％
のものであることが必要である。

しかして溶融しているスラッグは水砕することにより砂
状となるのでこのまま肥料とすることができ、他に特別
の粉砕作業を必要としない。要するに本発明は、ごみの
溶融処理過程において、りん酸と石灰との含有物および
マグネシウム含有物を投入するから、石灰により溶融物
中の蓬酸による溶融物の高粘性を下げ、出溝を円滑に行
い、ごみの連続溶融処理が行えると共に、排出されるス
ラツグは水砕後肥料として有効に利用することができる
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ごみの溶融処理過程において、りん酸と石灰との含
   有物およびマグネシウム含有物を投入して溶融した後冷
   却することを特徴とする都市ごみの溶融処理工程を利用
   した肥料の製造方法。 ２ 前記ごみの溶融物が約３３〜４０％重量の珪酸を含
   み、この珪酸量に対応して、珪酸、石灰、マグネシウム
   、りん酸の各モル比が以下の如くなるように、ごみの溶
   融物中にりん酸と石灰との含有物およびマグネシウム含
   有物を投入して溶融した後冷却する特許請求の範囲第１
   項に記載の都市ごみの溶融処理工程を利用した肥料の製
   造方法。 スラツグの組成をｌＣａＯ・ｍＭｇＯ・Ｐ＿２Ｏ＿５・
   ｎＳｉＯ＿２と仮定して、Ｐ＿２Ｏ＿３１モルを基準と
   し、ｌ≒４〜５・ｍ≒ｎ≒２〜３。３ 前記りん酸と石
   灰との含有物がりん鉱石である特許請求の範囲第１項又
   は第２項に記載の都市ごみの溶融処理工程を利用した肥
   料の製造方法。 ４ 前記りん酸と石灰との含有物が副産りん肥である特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の都市ごみの溶融
   処理工程を利用した肥料の製造方法。 ５ 前記マグネシウム含有物が水産化マグネシウムであ
   る特許請求の範囲第１項、または第２項、または第３項
   に記載の都市ごみの溶融処理工程を利用した肥料の製造
   方法。 ６ 前記マグネシウム含有物がマグネシアレンガ滓であ
   る特許請求の範囲第１項、または第２項、または第３項
   に記載の都市ごみの溶融処理工程を利用した肥料の製造
   方法。 ７ 前記マグネシウム含有物が高純度半導体用結晶シリ
   コンの製造工程において副産されるマグネシウム含有ス
   ラツグである特許請求の範囲第１項、または第２項また
   は第３項に記載の都市ごみの溶融処理工程を利用した肥
   料の製造方法。