JP2002079207A - 焼却底灰の分級海面埋立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】埋立跡地の高度利用を可能ならしめる焼却底灰
による海面埋立方法を提供する。 【解決手段】焼却底灰Ａに加水して、スラリー輸送４す
る間に行われる洗浄攪拌する工程と、洗浄攪拌後、分級
装置５により焼却底灰を大径粒子部分と小径粒子部分と
に分級する工程と、分級された大径粒子部分の焼却底灰
と小径粒子部分の焼却底灰とを、それぞれ専用の埋立区
画８，２に分けて埋め立てる工程とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、焼却施設から排
出される焼却底灰の分級海面埋立方法に関し、さらに詳
しくは、焼却底灰の埋立前に所要の処理を施して、埋立
完了後の跡地利用として高度な利用計画を部分的に可能
とする海面埋立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却施設で発生する焼却灰には、集塵装
置などによって捕集される飛灰と、焼却施設の炉底など
から排出される底灰（主灰）とがある。飛灰は、重金属
類やダイオキシン類などに代表される有害有機物質の含
有濃度が高いため、溶融、キレート処理、酸抽出などの
不溶化処理を行った後、最終埋立処分される。一方、底
灰は重金属類や有害有機物質の含有濃度が飛灰ほどでは
ないので、無処理のまま最終埋立処分されることも多
い。この無処理の底灰は今日に至るまで、不溶化処理さ
れた飛灰及び環境ホルモンの溶出が懸念されるプラスチ
ック類などの不燃破砕ごみ等とともに雑然と混合状態で
最終埋立処分されている。

【０００３】廃棄物は年とともに増大の一途をたどり、
それに伴って焼却灰の量も増大している。焼却灰などの
処分は、山間埋立処分場に埋め立てるのが一般的である
が、山間埋立処分場は用地確保、環境汚染等の問題によ
り建設が困難な状況にあり、今後は最終処分場として海
面埋立処分場に大きな期待が寄せられている。海面埋立
処分場に焼却灰を埋め立てるに際しては、焼却施設から
搬出される焼却底灰や飛灰を各々別途にダンプトラック
や土運搬船で処分場に搬入し、これをそのまま処分場内
に雑然と混合した状態で埋立てる方法が採用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】埋立処分場に埋め立て
られる焼却灰には、不可避的に重金属類などの有害物質
が含まれているので、これら有害物質は処分場の内水に
溶出し、処分場の構造から長期に亘ってそこに留まるこ
ととなる。このため、海面処分場にあっては、有害物質
が溶出した内水が処分場外へ流出するのを防止するため
に万全の対策を施し、これに加えて、内水を海洋に排出
するに当たっては、所定の排出基準を満足するように管
理された水処理が行われている。

【０００５】しかしながら、海面処分場の場合、海水の
存在のため埋め立てられた廃棄物が長期間嫌気的な条件
におかれることになり、処分場の跡地利用が可能となる
までには、実に数十年以上が必要とも言われている。そ
の間、継続した内水処理を行う必要があり、その間の維
持管理費は膨大なものとなる。さらに、跡地利用におい
ても有害物質の含有量が高いため、利用に制限を受け、
住宅地や工業用地として高度利用を図ることができない
のが現状である。

【０００６】この発明の目的は、部分的にでも埋立完了
後の維持管理期間を短縮化させ、しかも跡地利用におい
て高度利用が可能となる部分を創出できる海面処分場の
埋立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】この発明者らは、焼却灰
の重金属類含有量及び溶出量が、いずれも焼却底灰より
も焼却飛灰の方が格段に高いことをヒントに、従来は全
く注目されていなかった焼却底灰の粒径と重金属類の含
有量との関係、及び焼却底灰の粒径と重金属類の溶出量
との関係を検討した。それによれば、焼却底灰の重金属
類含有量は、粒径が大きいものほど重金属類含有量は少
なく、粒径が小さいほど重金属類含有量は多い。また、
焼却底灰に含まれる重金属類の溶出量も、粒径が大きい
ものほど金属溶出量が低く、粒径が小さいものほど金属
溶出量が高いことを見出した。

【０００８】この結果、焼却底灰を粒径が大きいものと
小さいものとに分級し、それらを個別に埋め立てれば、
少なくとも粒径が大きいものの埋立区画については維持
管理期間を短縮できる。さらには、焼却底灰は焼却後に
水分で冷やされる結果、各々の粒径の粒子が集まって団
粒状になっているが、分級する前に洗浄攪拌すれば、団
粒状になった焼却底灰粒子が個々の構成単粒子に分離す
るだけではなく、同時に洗浄攪拌によって重金属類を予
め溶出させることもできると想起するに至った。

【０００９】すなわち、この発明は、焼却施設から排出
される焼却底灰を海面埋立処分場に埋め立てる方法であ
って、焼却底灰に加水して洗浄攪拌する工程と、洗浄攪
拌後、焼却底灰を大径粒子部分と小径粒子部分とに分級
する工程と、分級された大径粒子部分の焼却底灰と小径
粒子部分の焼却底灰とを、それぞれ専用の埋立区画に分
けて埋め立てる工程とを備えてなる焼却底灰の分級海面
埋立方法にある。

【００１０】この発明によれば、焼却底灰は、まず加水
されて洗浄攪拌され、これにより焼却施設において団粒
状になった個々の焼却底灰粒子が分離され、同時に重金
属類が予め加水水中に溶出する。この際、重金属類は淡
水よりも海水の方が溶出性が高いことが知られており、
したがって加水材料として海水を使用することが望まし
い。

【００１１】そして、洗浄攪拌された焼却底灰を大径粒
子部分と小径粒子部分とに分級し、両者をそれぞれ専用
の埋立区画に埋め立てれば、大径粒子部分の埋立区画に
おいては、重金属類の含有量及び溶出量がともに少ない
が故に、維持管理期間の短縮化を図ることができ、短期
間で高度利用することができるのである。なお、不溶化
処理がされているとはいえ、重金属類や有害有機物質の
含有量が高い飛灰や、環境ホルモンの溶出が懸念される
プラスチック類などの不燃破砕ごみは、環境リスクが大
きいことから、粒径が小さいものの埋立区画に混ぜて埋
立処分することにする。焼却底灰を洗浄攪拌するに際し
ては、アジテータ等を用いて攪拌してもよいが、焼却底
灰をスラリー輸送することにより、その輸送途上で洗浄
攪拌効果が得られ、効率的な処理を行うことができる。

【００１２】なお、小径粒子の焼却底灰や不溶化飛灰及
びプラスチック類などの不燃破砕ごみが埋め立てられる
区画の管理は、従来法に比較して軽減されることはない
が、当該埋立区画の内水は、上記した洗浄攪拌用（スラ
リー調製用）に利用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の海面埋立法を
説明する図であって、海面埋立される焼却底灰Ａは、通
常、土運搬船１によって海面埋立処分場近くまで運ばれ
る。焼却底灰への加水を土運搬船１上で行えば、そのま
ま焼却底灰をスラリー輸送することができる。この場
合、処分場外の海水を焼却底灰Ａに加えてもよいし、あ
るいは図示のように、小径粒子部分の専用埋立区画（重
管理区）２の内水（汚染海水）をパイプ３を経て加えて
もよく、これにより焼却底灰をスラリーとする。また、
この場合、処分場外の海水と埋立区画２からの内水とを
混合使用することもできる。加える水の量は、得られる
スラリーがポンプ輸送できる程度であればよく、一般的
な砂や泥のスラリー輸送の例から焼却底灰重量の５〜２
０倍程度となるであろう。

【００１４】土運搬船１上で得た焼却底灰Ａのスラリー
は、次いでパイプ４を経て分級装置５にスラリー輸送さ
れる。輸送途上においてスラリーは洗浄攪拌され、団粒
化していた焼却底灰が個々の粒子に分離されるととも
に、重金属類成分が予め溶出する。

【００１５】分級装置５は、図示の例ではメッシュコン
ベア６と受けタンク７とからなる。分級サイズとしては
0.425mm 〜2.0mm の範囲から選択される。分級サイズ
は、大粒径焼却底灰の将来の用途によって選択すればよ
い。例えば、将来、盛土材などとして再利用して場外搬
出を計画する場合は、より安全をみて2.0mm で分級す
る。一方、埋立地として活用する場合は、場外搬出の可
能性が少ないので、0.85mmにするなどである。

【００１６】分級サイズを1.0mm 以下とする場合は、サ
イクロンを使用することも可能である。焼却底灰のスラ
リーはメッシュコンベア６によって、選択された分級サ
イズよりも大径の粒子部分と、小径の粒子部分とに分級
される。メッシュコンベア６に捕集された大径粒子部分
は、ダンプトラックにより大径粒子部分の専用埋立区画
（普通管理区）８に搬送され、埋め立てられる。一方、
メッシュコンベア６を通過し、受けタンク７に貯まった
小径粒子部分は、パイプ９を経て重管理区である専用埋
立区画２にスラリー輸送され、埋め立てられる。

【００１７】焼却底灰はスラリー輸送中に洗浄されてい
るので、重金属類も溶出しやすい形態のものはほとんど
溶出し終わった状態である。したがって、小径粒子部分
専用の埋立区画２においては、焼却底灰から内水への重
金属類の溶出は緩慢かつ僅かなものである。当該埋立区
画２及び大径粒子部分専用の埋立区画８の各内水（汚染
海水）は、埋立に伴ってそれぞれパイプ１０，１１によ
り水処理施設１２に送られる。そして、これらの内水は
水処理されたうえ、パイプ１３を通して処分場外の海洋
に排出される。なお、パイプ１４は、水処理施設１２で
沈殿する重金属類や有害有機物質を高濃度に含有すると
考えられる微細な焼却底灰からなる汚泥を、埋立区画２
に返送するための導管を示す。

【００１８】

【実験例】焼却底灰に人工海水を加水し、機械攪拌によ
る洗浄攪拌試験を行い、洗浄攪拌前後における焼却底灰
の重金属類含有量及び粒度分布を測定した。実験条件は
表１の通りである。なお、表１において液固比とは、加
水量に対する焼却底灰の重量比である。

【００１９】

【表１】

【００２０】図２は攪拌前及び攪拌後における重金属類
の含有量を示し、（ａ）は鉛の含有量、（ｂ）は六価ク
ロムの含有量をそれぞれ示している。洗浄攪拌によって
鉛及び六価クロムいずれも含有量が低下している。図３
は、通過質量百分率を示し、攪拌によって小径粒子分が
増大していることが分かる。

【００２１】さらに、図３における粒径範囲Ａ，Ｂ，Ｃ
毎に、攪拌前及び攪拌後について焼却底灰単位重量当た
りの六価クロムの溶出量を測定した。その結果を図４に
示す。なお、攪拌後の試料としては、攪拌強度：18472e
rg/cm³・ｓ、液固比：5 、攪拌時間：10min としたもの
を使用した。洗浄攪拌後の焼却底灰は、六価クロムの溶
出量が大幅に低下し、しかも溶出量は、粒径が大きいも
のほど小さいことが分かる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明による焼却底灰
の埋立方法を用いれば、海面埋立処分場において、重金
属類の溶出特性が異なった埋立地盤を造成することが可
能となる。このことにより、重金属類の溶出量が小さい
埋立地盤では、埋立完了後の維持管理期間の短縮が期待
でき、さらに跡地利用においても住宅や工業用地用とし
ての高度な利用計画が可能となる等の経済効果が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の埋立方法の一例を示す説明
図である。

【図２】図２は、洗浄攪拌前後における焼却底灰中の重
金属類含有量の測定結果を示すグラフである。

【図３】図３は、洗浄攪拌前後における焼却底灰の粒度
分布を示すグラフである。

【図４】図４は、洗浄攪拌前後における粒径範囲毎の焼
却底灰からの六価クロム溶出量を示すグラフである。

【符号の説明】

１：土運搬船 ２：埋立区画（重管理区） ３：加水用パイプ ４：スラリー輸送パイプ ５：分級装置 ６：メッシュコンベア ７：タンク ８：埋立区画（普通管理区） ９：スラリー輸送パイプ １２：水処理施設 Ａ：焼却底灰

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼却施設から排出される焼却底灰を海面埋
   立処分場に埋め立てる方法であって、 焼却底灰に加水して洗浄攪拌する工程と、 洗浄攪拌後、焼却底灰を大径粒子部分と小径粒子部分と
   に分級する工程と、 分級された大径粒子部分の焼却底灰と小径粒子部分の焼
   却底灰とを、それぞれ専用の埋立区画に分けて埋め立て
   る工程とを備えてなる焼却底灰の分級海面埋立方法。
2. 【請求項２】前記洗浄攪拌工程において、焼却底灰への
   加水に海水を使用することを特徴とする請求項１記載の
   焼却底灰の分級海面埋立方法。
3. 【請求項３】前記洗浄攪拌工程は、焼却底灰をスラリー
   輸送することにより実行されることを特徴とする請求項
   １又は２記載の焼却底灰の分級海面埋立方法。