JP2003515448A - METHOD AND APPARATUS FOR CONTAINING EMISSIONS FOR VITRIGATION - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR CONTAINING EMISSIONS FOR VITRIGATIONInfo
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、重金属塩を含有する排出物を、そのガラス化を考慮して処理するための方法及び装置に関する。その廃棄物の金属塩は水に可溶であり、それらは、雨水によって容易に運ばれ得るものであると共に、ガラス中で温浸可能ではないものである。したがって、それらは、土壌や地下水面の環境汚染の源を構成する。本方法は、特に、処理する排出物の加熱と、重金属塩の陰イオン及び陽イオンを含む加熱から取り出された気体生成物の回復と、気体生成物の処理と、ガラス化する基質において温浸可能な化学的形態にそれらが含んでいる重金属の、ガラス化する、重金属塩の遊離した、加熱した排出物中への、再導入とによって構成される。 (57) [Summary] The present invention relates to a method and an apparatus for treating effluents containing heavy metal salts in view of their vitrification. The metal salts of the waste are soluble in water, they can be easily transported by rainwater and are not digestible in glass. They therefore constitute a source of environmental pollution of soil and groundwater. The method is particularly suitable for the heating of the effluent to be treated, the recovery of the gaseous products removed from the heating, including the anions and cations of the heavy metal salts, the treatment of the gaseous products and the digestion in the vitrifying substrate. By reintroducing the vitrified, heavy metal salts they contain in their possible chemical form into the free, heated effluent.
Description
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、重金属の塩を含有する排出物を、ガラス化を目的として処理し調整
するための方法及び装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for treating and conditioning effluent containing salts of heavy metals for vitrification purposes.
【０００２】
環境保護の観点から十分といえる排除システムがない様々な部類の排出物があ
る。問題となる排出物は、主として、重金属やそれらの塩等のような多種多様の
有害な汚染物質を含んだ無機廃棄物であり、また特に、それらを廃棄物投棄場に
蓄積しておくことが禁止される非常に多くの可溶性部分を有する廃棄物である。
これらの排出物は、液体である場合もあり、固体である場合もある。それらは、
重金属の塩を含む排出物が発生するあらゆるプロセスの結果として生じ得るもの
である。There are various classes of emissions that do not have an exclusion system that is sufficient from the environmental protection point of view. Emissions in question are mainly inorganic wastes containing a wide variety of harmful pollutants such as heavy metals and their salts, and it is especially important to store them in waste dumps. Waste that has too many soluble parts that are banned.
These effluents may be liquid or solid. They are,
It can be the result of any process that produces emissions containing salts of heavy metals.
【０００３】
液体排出物は、例えば、化学的な方法による表面処理のプロセスの結果として
生じ得る。それらの排出物は、一般に酸性であって、大量に金属を含む。それら
は、国内領域の全土に亘って拡散するにしても、全体として極めて膨大な環境汚
染を呈するものとなる。それらの排出物に対しては、浄化方法は中和／沈殿とい
う古典的な処理を通例含み、その結果、クラスＩ廃棄物投棄場（class I dump）
で蓄積されるスラッジが形成されることになる。それらの方法を利用する平均的
な規模の事業体が金属が濃縮されたスラッジを１年間で１トンまで生成できると
いうことが思い出されるところである。Liquid effluents can arise as a result of the process of surface treatment, for example by chemical methods. The effluents are generally acidic and contain large amounts of metals. Even if they are spread over the whole of the domestic territory, they will present extremely enormous environmental pollution as a whole. For those emissions, purification methods typically include the classic treatment of neutralization / sedimentation, resulting in a class I dump site.
The sludge that accumulates in is formed. It is recalled that an average size entity utilizing those methods can produce up to 1 ton of metal-enriched sludge per year.
【０００４】
固体排出物に関しては、例えば、家庭の廃棄物に係る焼却プロセスからも固体
の排出物が生じ得る。それらのプロセスは、実際には２つの部類の排出物（焼却
による、固体の排出物及び気体ないし煙の排出物）を発生させる。With respect to solid emissions, solid emissions can also result from, for example, incineration processes for household waste. These processes actually produce two classes of emissions: solid incineration and gas or smoke emissions.
【０００５】
固体排出物は、廃棄物における無機部分を構成し、ある種の金属酸化物（例え
ばアルカリ金属やアルカリ土類の酸化物等）が存在することから塩基性を有する
。これらの固体排出物は、いわゆる“ボトム”アッシュ及びスラグである。ある
種のスラグは、施行されている法律が関与する限りでは無害なものと考えられて
おり、廃棄物投棄場に蓄積することができ、あるいは、危険なこともなく利用す
ることもでき、例えば、鉄を除去した後でアスファルトに利用することができる
。それらのスラグは、最初の生成物の約３０重量％を占める。ボトムアッシュは
、重金属とそれらの塩を含んでいるので、非常に有毒な粉末状物質であり、また
このことから、実現の可能性がある将来の再処理を待つ保護された場所において
、安定した状態とした後で注意を払いつつ保管する必要がある。The solid emission constitutes the inorganic part of the waste and is basic due to the presence of certain metal oxides (eg alkali metal and alkaline earth oxides). These solid emissions are so-called "bottom" ash and slag. Some slags are considered harmless as long as the law in force is involved and can be stored at a dump site or used without risk, for example Can be used for asphalt after removing iron. The slags make up about 30% by weight of the original product. Bottom ash is a highly toxic powdery material, as it contains heavy metals and their salts, which also makes it stable in protected areas awaiting possible future reprocessing. It is necessary to keep it in a careful state after storing it.
【０００６】
気体排出物は、ＨＣｌやＨＦのような酸性の気体とＳＯ２やＣＯ２のような気
体状の酸無水物が存在するために一般には酸性を有しており、それらは、フライ
アッシュと呼ばれる焼却の固体残留物と共に、重金属やそれらの塩等の有害な化
合物を含んでいる。これらの気体ないし煙の排出物については、濾過とそれらの
酸性度の中和処理を行い、前記金属及びそれらの塩を凝縮すると共に、フライア
ッシュをそれが大気中に放出される前に留めておくようにする必要がある。例え
ば、これらの排出物の湿式法による中和によれば、“濾過ケーキ”と呼ばれる程
度の差はあれ塊状となった粉状ないし粒状の物質が形成される結果となる。Gaseous effluents are generally acidic due to the presence of acidic gases such as HCl and HF and gaseous acid anhydrides such as SO 2 and CO 2 , which are fried. It contains harmful compounds such as heavy metals and their salts, along with incineration solid residues called ash. These gas and smoke emissions are filtered and neutralized to their acidity to condense the metals and their salts and to retain fly ash before it is released into the atmosphere. You need to keep it. For example, wet process neutralization of these effluents results in the formation of lumpy, powdery or granular material, referred to as "filter cake".
【０００７】
フライアッシュと濾過ケークは、共に、目下のところＲＥＦＩＯＭと呼ばれて
いる家庭の廃棄物から出る焼却煙の浄化残留物を構成する。それは、最初の廃棄
物の約３重量％を占める。各ＲＥＦＩＯＭの組成は、極めて変化に富んでおり、
煙を浄化するための手法や用いられる焼却プロセスに応じて定まる。本質的な構
成物質については、一般に、重量百分率で次のオーダーと推測することができる
。すなわち、カルシウムが１０ないし３０％に相当し、塩素が１０ないし２５％
に相当し、硫酸塩が１５ないし２５％に相当し、シリコンが３ないし１５％に相
当し、アルミニウムが２ないし６％に相当し、カリウムが１ないし７％に相当し
、ナトリウムが１ないし４％に相当し、金属が３ないし４％を占めるものと推測
することができる。このことから、本質的に重金属で構成される汚染部分は、Ｒ
ＥＦＩＯＭの全質量に対して約４重量％を占めることになる。それらの重金属の
うち、非常によく見出されるものとしては、亜鉛、鉛、カドミウム、ニッケル及
びクロムがある。[0007] Fly ash and filter cake together make up the cleaning residue of incineration smoke from household waste, currently called REFIOM. It makes up about 3% by weight of the initial waste. The composition of each REFIOM is extremely varied,
It depends on the method for cleaning the smoke and the incineration process used. The essential constituents can generally be inferred to the next order by weight percentage. That is, calcium is equivalent to 10 to 30%, and chlorine is 10 to 25%.
Corresponding to 15 to 25% of sulfate, 3 to 15% of silicon, 2 to 6% of aluminum, 1 to 7% of potassium and 1 to 4 of sodium. %, And it can be assumed that the metal occupies 3 to 4%. From this, the contaminated part consisting essentially of heavy metals is
It will make up about 4% by weight relative to the total mass of the EFIOM. Among those heavy metals, the most commonly found are zinc, lead, cadmium, nickel and chromium.
【０００８】
上述したＲＥＦＩＯＭとボトムアッシュは、“最終廃棄物”になると現在考え
られている物質を構成する。The REFIOM and bottom ash described above constitute materials currently considered to be “final waste”.
【０００９】
これらの廃棄物の金属塩、重金属及びそれらの塩は、水に可溶性であって、雨
水によって容易に運び去られると共に地面や地下水面において分散し得るもので
ある。The metal salts, heavy metals and salts thereof of these wastes are soluble in water, can be easily carried away by rainwater, and can be dispersed on the ground or water table.
【００１０】
（従来の技術）
これらの物質ないしそれらの最終的な焼却廃棄物を、それらの貯蔵及び選鉱を
目的として不活性にする方法としては、現時点ではガラス化が最も的確な方法で
あると思われる。実際に、これらの物質は、シリカとアルミナを含んでおり、そ
れらを１３００℃より高い温度にさらすと液化して溶融液の形態を成す。この溶
融液は、冷却すると、重金属をそのままの状態に保つための実在の基質である、
結晶質の物質ないし固体の非結晶質ガラスを形成する。(Prior Art) Vitrification is currently the most appropriate method for inactivating these substances or their final incineration wastes for the purpose of their storage and beneficiation. Seem. In fact, these materials contain silica and alumina, which liquefy when exposed to temperatures above 1300 ° C. to form the melt. This melt, when cooled, is a real substrate for keeping heavy metals in place.
It forms crystalline materials or solid amorphous glasses.
【００１１】
これらのＲＥＦＩＯＭ用の処理方法としては、ガラス化方法に関連する処理方
法もガラス化方法に関連しない処理方法も数多く知られており、それらの処理方
法は、液体の排出物自体又はＲＥＦＩＯＭの洗浄（浄化）溶液からイオン交換に
よって重金属を沈殿ないし固定（定着）させることで構成されるのが一般的であ
る。As treatment methods for these REFIOMs, many treatment methods related to the vitrification method and treatment methods not related to the vitrification method are known, and these treatment methods include the liquid discharge itself or REFIOM. It is generally constituted by precipitating or fixing (fixing) heavy metals from the washing (purifying) solution by ion exchange.
【００１２】
それらの知られている方法は、不都合な点を多く有している。それらのうち、
特に一般的に挙げることができる点としては、使用する添加剤が大量でそれが運
転費に影響する点、重金属の抽出が不完全である点、及び（最終残留物が十分に
安定した状態にはされないので）重金属に関連した環境汚染の問題を惹起する点
がある。The known methods have a number of disadvantages. Of them
Among the things that can be generally mentioned are the large amount of additives used, which affects the operating costs, the incomplete extraction of heavy metals, and the fact that the final residue is sufficiently stable. (Because it is not released), it causes problems of environmental pollution related to heavy metals.
【００１３】
ガラス化方法では、例えば酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化カリウム及び／
又は最も一般的に使用されるシリカ等の網状構造形成酸化物のようなフラックス
の添加剤が導入されることとなるのが通常である。これらの生成物については、
多くの場合、高価なものとなるという不都合な点がある。さらに、これらの排出
物中にある元素は、すべてがガラス中で温浸できるわけではなく、このことが相
の偏析を起こす原因となる。Vitrification processes include, for example, boron oxide, sodium oxide, potassium oxide and / or
Or, the additives of flux such as the most commonly used network structure-forming oxides such as silica will usually be introduced. For these products,
In many cases, it has the disadvantage of being expensive. Moreover, not all of the elements in these emissions can be digested in glass, which causes phase segregation.
【００１４】
また、火山岩等のような天然の生成物を添加剤として使用することも知られて
いる。しかし、それらの生成物は、高価ではないにしても、それらの供給やそれ
らの変化に富んだ組成と関連した問題を生じる可能性がある。It is also known to use natural products such as volcanic rocks as additives. However, their products, if not expensive, can cause problems associated with their availability and their varied composition.
【００１５】
加えて、ガラス化方法は、溶融中に大量の排気ガスを発生するので、一般に、
液体ないし液固懸濁液の形態にある廃棄物を受け容れない。このため、ガラス化
プロセスのより上流の適所に濾過器や焼却炉等の乾燥設備を設置することを必然
的に伴う。In addition, vitrification processes generally generate a large amount of exhaust gas during melting, and thus generally
It does not accept waste in the form of liquid or liquid-solid suspensions. For this reason, it is inevitable to install a drying facility such as a filter or an incinerator at a proper place upstream of the vitrification process.
【００１６】
（発明の説明）
本発明の主な目的は、重金属の塩を含んだ排出物の処理と調整をするための方
法及び装置を提供することにより、上述した不都合を補うと共に、廃棄物蓄積投
棄場に置かれる固体の残留物の全般的なフラックスを減らすことである。DESCRIPTION OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a method and an apparatus for treating and conditioning effluent containing heavy metal salts, thereby compensating for the above-mentioned disadvantages as well as waste. The goal is to reduce the overall flux of solid residues placed in the accumulator dump.
【００１７】
本発明に基づく方法は、特に、
ａ）処理する排出物の加熱であって、その排出物が含んでいる揮発性の重金属
塩の陰イオン及び陽イオンを気体にすると共に加熱した排出物を排気するように
する、排出物の加熱、
ｂ）排出物を加熱することによって排出された、揮発性の重金属塩の陰イオン
及び陽イオンを含む気体の生成物であって、排出物を加熱することから生じる気
体の生成物を回収する段階、
ｃ）前記回収した気体の生成物が含んでいる重金属をガラス化の基質において
化学的に温浸可能な形態に分離するように前記回収した気体の生成物を処理する
段階、
ｄ）前記温浸可能な化学的形態にある前記重金属を段階ａ）の加熱した排出物
に再導入して、ガラス化可能な排出物を得る段階、及び場合によっては
ｅ）前記ガラス化可能な排出物をガラス化する段階
を、この順に含むことを特徴とするものである。The process according to the invention comprises in particular: a) heating of the effluent to be treated, the effluent containing anions and cations of the volatile heavy metal salts being vaporized and heated. Heating the effluent, which causes the material to be vented; b) a gaseous product containing anions and cations of volatile heavy metal salts, which is expelled by heating the effluent, Recovering the gaseous product resulting from heating, c) recovering the heavy metal contained in the recovered gaseous product to separate into a chemically digestible form in the vitrification substrate. Treating a gaseous product, d) reintroducing the heavy metal in the digestible chemical form into the heated effluent of step a) to obtain a vitrifiable effluent, and Depending on e) the moth The step of vitrifying the gasification possible emissions and is characterized in that it comprises in this order.
【００１８】
ここにいう排出物は、上に言及した排出物のうちの一つとすることができる。
すなわち、本発明に基づく方法は、化学的手段による表面処理の方法の結果とし
て生じる排出物や家庭の廃棄物を焼却する処理の結果として生じる排出物の処理
を可能にし、重金属塩を含有する排出物が発生する他のあらゆるプロセスから生
じる排出物の処理も可能にする。The effluent referred to herein may be one of the effluents mentioned above.
That is, the method according to the invention enables the treatment of the emissions resulting from the method of surface treatment by chemical means and the emissions resulting from the treatment of incineration of domestic waste, and the emissions containing heavy metal salts. It also enables the treatment of emissions from any other process in which the matter is generated.
【００１９】
特に、この方法は、固体である排出物、スラッジの懸濁液である排出物、分離
したスラッジである排出物、あるいは、環境汚染金属を含む液体である排出物を
、例えば塩化物の形態ないし加熱作用の下で揮発性を呈する他の任意の形態にし
た上で、処理することを可能にする。例えば、この方法は、金属質の塩における
飽和の限界点で液体の溶液を処理することも可能にする。In particular, the method processes solid effluents, sludge suspension effluents, separated sludge effluents, or liquid effluents containing environmental pollutants, for example chlorides. Or any other form that exhibits volatility under the action of heat and can be treated. For example, this method also makes it possible to treat liquid solutions at the limit of saturation in metallic salts.
【００２０】
それらの金属は、例えば、上に言及したものにすることもできる。それらは、
重金属塩の陽イオンを形成するものである。The metals can also be, for example, those mentioned above. They are,
It forms a cation of a heavy metal salt.
【００２１】
本発明の方法における段階ａ）は、例えば、上述した排出物の溶融に用いられ
る溶融炉において実施することができる。それは、特に、気体ガスを、処理する
排出物中に含まれている揮発性の重金属塩の陰イオン及び陽イオンとすることを
可能にし、かつ、そうすることによってそれらの重金属塩を加熱作用の下で排出
ないし留出させることを可能にする。また、それは、それらの塩の陰イオン、例
えば、塩化物やフッ化物タイプのもの、ＰＯ４ −、ＳＯ４ −等々（すなわち、上
述した排出物中に存在し得るもの）の陰イオンを、排出することも可能にする。Step a) in the process of the invention can be carried out, for example, in a melting furnace used for melting the above-mentioned effluent. It makes it possible, in particular, to turn gaseous gases into the anions and cations of the volatile heavy metal salts contained in the effluents to be treated, and by doing so heating them. Allows it to be discharged or distilled below. It also excretes the anions of their salts, such as those of the chloride and fluoride types, PO 4 − , SO 4 −, etc. (ie those which may be present in the above mentioned emissions). It is also possible to do.
【００２２】
前記方法におけるこの段階は、処理する排出物中に存在する重金属のほぼ全体
を留出させることを可能にすると共に、炉中に残る排出物部分をガラス化可能な
ものとするように、すなわち、この段階用に選んだ加熱温度での不揮発性部分と
するように、特にある種の排出物中に存在する塩化物陰イオンを除去することも
可能にする。This step in the process makes it possible to distill off almost all of the heavy metals present in the effluent to be treated and to make the effluent part remaining in the furnace vitrifiable. That is, it is also possible to remove the chloride anion, which is particularly present in some effluents, so that it is a non-volatile part at the heating temperature chosen for this step.
【００２３】
従来の技術によれば、如何なる固体ないし液体の処理された残留物であっても
、如何なる表面処理産業から出た残留物であっても、あるいは、如何なる焼却手
順から出たフライアッシュ（ＲＥＦＩＯＭ）であっても、事前の脱塩素処理が必
要不可欠である。According to the prior art, any solid or liquid treated residue, residue from any surface treatment industry, or fly ash from any incineration procedure ( Even in the case of REFIOM), dechlorination treatment in advance is indispensable.
【００２４】
かかる事前の処理がないことから、気体の形態にある重金属のほぼ全体が離脱
する結果となり、これによってガラス質の基質にそれらが取り込まれることはあ
り得ないことになる。Without such prior treatment, almost all of the heavy metals in gaseous form would be released, which would prevent their incorporation into the glassy matrix.
【００２５】
実際には、ガラス化の実施に当たっては、いくつかの基準を考慮しなければな
らず、それらの基準を考慮することが課せられる。それらのうちには次のような
ものがある。In practice, several criteria have to be taken into account when carrying out the vitrification, and it is imperative that these be taken into account. Among them are the following:
【００２６】
α）各成分は、偏析した相や大量の沈殿物が生じるのを回避するような具合で
ガラス中で温浸することができなければならない。このため、上述の陰イオンは
、それらのガラスにおける可溶性が低くて相の偏析を引き起こすことから最も問
題のある成分となる。その結果として、得られる物質は、非均質で品質が乏しい
ものとなり、溶けた塩のガラス質となっていない相が無視できない割合の有害な
陽イオンを抽出する。さらに、それらの相がガラスよりも軽いものとなり、塩の
相当に高い揮発性は、それらが気体である空気と接触することによってさらに高
くなる。Α) Each component must be able to be digested in glass in such a way as to avoid the formation of segregated phases and large amounts of precipitates. For this reason, the above-mentioned anions are the most problematic components because they have low solubility in glass and cause phase segregation. As a result, the resulting material is inhomogeneous and of poor quality, with the non-vitreous phase of the molten salt extracting a significant proportion of harmful cations. Moreover, their phases are lighter than glass and the considerably higher volatility of salts is further enhanced by their contact with the air, which is a gas.
【００２７】
β）廃棄物、ガラス及びその副次的な生成物は、それらと接触する炉の部分に
使用される技術的な物質と共存できるものでなければならない。実際には、陰イ
オンのＣｌ−及びＳＯ４ ２−が特にある種の耐火物に対して攻撃的ないし侵略的
なものとなり得る。Β) Waste, glass and its by-products must be compatible with the technical materials used in the parts of the furnace that come into contact with them. In practice, the anions Cl − and SO 4 2− can be particularly aggressive towards certain refractories.
【００２８】
本発明に基づく方法は、排出物を加熱する段階ａ）の間に塩化物を除去し、ま
た、例えば排出物の加熱による結果として、ガラス質の基質に重金属を取り込む
段階の間に塩化物を除去するので、この事前の処理を回避するという利点を有し
ている。The process according to the invention removes chloride during the step a) of heating the effluent and also during the step of incorporating heavy metals into the vitreous substrate, eg as a result of heating the effluent. Since it removes chloride, it has the advantage of avoiding this pretreatment.
【００２９】
本発明に基づく方法は、特に、Ｃｌ−及びＳＯ４ −の陰イオンを除去すること
を可能にすると共に、上に挙げて説明した基準を満たすガラス化可能な排出物を
与えることを可能にする。The method according to the invention is particularly capable of removing Cl − and SO 4 − anions and providing a vitrifiable effluent which meets the criteria set out above. to enable.
【００３０】
排出物が液体である場合、あるいは、排出物が液体を含んでいる場合、段階ａ
）は、その液相を、上述した気体の生成物により回収した蒸気ないしスラッジの
形態として排出することも可能にする。それらの液体としては、例えば、水、有
機溶媒等を挙げることができる。存在する水の量は、それを蒸発させるのに必要
なエネルギーの過剰消費によって制約があるだけである。If the effluent is a liquid, or if the effluent contains a liquid, step a
) Also allows its liquid phase to be discharged in the form of vapors or sludges recovered by the gaseous products mentioned above. Examples of these liquids include water and organic solvents. The amount of water present is only limited by the over-consumption of the energy needed to vaporize it.
【００３１】
液体の排出物についての加熱は、例えば、いくつかの段階で実施するものとし
、あるいは、漸進的に実施するものとすることができ、まず最初に固体の残留物
を得るような具合に排出物の液相を排除するものとすることができる。これによ
って得られた固体の残留物は、その後、それが含んでいる重金属塩を排除するの
に足りる高い温度に加熱することができる。The heating of the liquid effluent can be carried out, for example, in several steps or can be carried out in a gradual manner, such that initially a solid residue is obtained. In addition, the liquid phase of the effluent can be excluded. The solid residue thus obtained can then be heated to a temperature high enough to eliminate the heavy metal salts it contains.
【００３２】
重金属塩は約１０００℃から揮発性になる。排出物の加熱温度は、少なくとも
この温度とするのが好ましい。Heavy metal salts become volatile from about 1000 ° C. The heating temperature of the effluent is preferably at least this temperature.
【００３３】
その排出物、つまり、その残留物は、加熱して溶融させることができる。すな
わち、その排出物（残留物）は、ガラス化の温度にまで加熱することができる。The effluent, ie the residue, can be heated to melt. That is, the effluent (residue) can be heated to the temperature of vitrification.
【００３４】
また、この段階での加熱温度は、排出物の性質にも依存し、例えば、上述した
ような排出物等については１２００℃ないし１５００℃より高い温度にすること
もできる。さらに、この加熱温度は、以下に述べるように加熱する排出物に対し
て行うことが可能なガラス化の添加剤の添加にも依存し得る。The heating temperature at this stage also depends on the nature of the discharged matter, and for example, the discharged matter as described above can be set to a temperature higher than 1200 ° C to 1500 ° C. In addition, the heating temperature may also depend on the addition of vitrifying additives that can be made to the heated effluent as described below.
【００３５】
加熱は、エネルギー源を利用することによって実施することができ、そのエネ
ルギー源としては、例えば、プラズマ、アーク・プラズマ、抵抗ないし誘導を用
いることができる。排出物の加熱により、処理する排出物中に含まれている可能
性のある可燃性物質の燃焼が起こり得る。The heating can be performed by utilizing an energy source, which can be, for example, plasma, arc plasma, resistance or induction. The heating of the effluent can result in the combustion of combustible substances that may be contained in the effluent being treated.
【００３６】
ＲＥＦＩＯＭのケースにおいては、ガラス化を可能とする温度にそれらを加熱
することにより、ガラス質にされる物質の質量に損失が生じ、その質量の損失が
炉中へと導入された物質の少なくとも６０％に相当するものとなる。In the case of REFIOM, heating them to a temperature that allows vitrification causes a loss in mass of the vitrified material, which loss of mass is introduced into the furnace. Of at least 60%.
【００３７】
段階ｂ）においては、加熱段階ａ）からの気体の生成物を回収する。それらの
気体の生成物は、重金属塩の陰イオンと陽イオンを含んでおり、それらの気体の
生成物の回収は、炉から出る気体（ガス）及び煙を収集することが可能な管路（
導管）を通じて行うことができる。それらの気体の生成物は、当該気体の生成物
を処理する段階まで、好ましくは十分に高い温度に維持し（通常は４００℃ない
しそれ以上の温度に維持し）、それらが含んでいる揮発性の重金属塩の凝縮を防
ぐようにする。In step b), the gaseous product from the heating step a) is recovered. The products of those gases include the anions and cations of the heavy metal salts, and the recovery of those products of gas is a line () which is able to collect the gases (gas) and smoke exiting the furnace.
Conduit). The gaseous products are preferably kept at a sufficiently high temperature (usually at 400 ° C. or higher) until the stage at which the gaseous products are processed, and the volatility they contain. Try to prevent condensation of heavy metal salts of.
【００３８】
回収した気体の生成物を処理する段階ｃ）は、例えば、溶液中に重金属塩をブ
ロックする（遮り留める）ような具合で気体の生成物を洗浄（浄化）する第１の
洗浄と、ガラス化の基質中で温浸可能な化学的形態にある金属を沈殿させる金属
の沈殿と、濾過と、場合によってはその温浸可能な形態にある重金属を洗浄（浄
化）する第２の洗浄とを、含むものとすることができる。The step c) of treating the recovered gaseous product comprises, for example, a first wash for cleaning (purifying) the gaseous product in such a way as to block (block) heavy metal salts in the solution. Precipitation of the metal in a chemical form that can be digested in a vitrification substrate, filtration and optionally a second wash to wash (cleanse) the heavy metal in its digestible form And can be included.
【００３９】
第１の洗浄は、炉から出てくる気体の金属塩を溶液中に入れること、すなわち
、それらの気体の金属塩をブロックすることを可能にし、かつ、金属の全体を含
んでいる可溶性分のすべてを回収することを可能にする。この洗浄は、例えば、
気体／液体の反応器において実施したり、充填塔において実施したりすることも
でき、この作用の実施を可能とする他の任意の設備において実施することができ
る。好都合なことに、この処理操作は水を用いて実施される。The first cleaning makes it possible to put the gaseous metal salts coming out of the furnace in solution, ie to block them, and to contain the whole metal. It makes it possible to recover all the soluble matter. This cleaning is, for example,
It can also be carried out in a gas / liquid reactor or in a packed column and can be carried out in any other facility which makes it possible to carry out this action. Conveniently, this treatment operation is carried out with water.
【００４０】
この洗浄によって得られる溶液は、処理される固体の残留物ないし排出物の最
初の組成に応じて多かれ少なかれ酸性になっている。この溶液の酸性度は、その
後、キュアリング−シックナー（curing-thickener）型の沈殿装置において調整
し、ガラス基質中で温浸可能な化学的形態であって、かつ、好ましくは水に対し
て不溶性の化学的形態にある、金属を沈殿させるようにすることができ、例えば
炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムにより、例えば金属の炭酸塩の形態で沈殿させ
るようにすることもできる。The solution obtained by this washing is more or less acidic depending on the initial composition of the solid residue or effluent being treated. The acidity of this solution is then adjusted in a curing-thickener type precipitation device, is a chemical form that can be digested in a glass substrate and is preferably insoluble in water. The metal can be precipitated in the chemical form of, for example sodium carbonate or calcium carbonate, for example in the form of a carbonate of the metal.
【００４１】
金属の炭酸塩は不溶性である。この化学的形態は、ガラス基質中で温浸可能で
あり、ガラス化をするのに適している。Metal carbonates are insoluble. This chemical form is digestible in glass substrates and is suitable for vitrification.
【００４２】
それは、この例において、粉末状の炭酸ナトリウム若しくは溶液中で２００ｇ
ｍ／ｌまでの炭酸ナトリウム、又は粉末状の炭酸カルシウムで構成されるものと
することができる。これらは、量的に、かつ、格別に、最も好ましくないカドミ
ウム、ニッケル、鉛及び亜鉛等のような金属を沈殿させる。It is, in this example, 200 g in powdered sodium carbonate or solution
It can consist of up to m / l sodium carbonate or powdered calcium carbonate. They quantitatively and exceptionally precipitate the most objectionable metals such as cadmium, nickel, lead and zinc.
【００４３】
沈殿は、例えば、約１０よりも低いｐＨ（例えば８から１０の間に含まれるｐ
Ｈ）で実施することができ、例えば９のｐＨで実施することができる。これによ
り、特に、それらの気体の生成物中に存在し得るアルミニウム及びクロムの酸化
物が再溶解するのを制限することが可能となる。Precipitation can be achieved, for example, by a pH lower than about 10 (eg a pH comprised between 8 and 10
H) can be carried out, for example at a pH of 9. This makes it possible in particular to limit the redissolution of the oxides of aluminum and chromium which may be present in the products of these gases.
【００４４】
沈殿は熱い状態で実施することができ、例えば、約４０℃から約６０℃までの
範囲にある温度で（例えば約５０℃で）実施することができ、このように実施す
ることにより、沈殿物の形成及びキュアリング（硬化）の速度が増加し、かつ、
ある種の排出物についての好ましくない鉛の塩化物の沈殿を回避することが可能
になる。The precipitation can be carried out hot, for example at a temperature in the range from about 40 ° C. to about 60 ° C. (eg at about 50 ° C.), by carrying out in this way Increases the rate of precipitate formation and curing, and
It is possible to avoid undesired lead chloride precipitation for certain emissions.
【００４５】
得られる沈殿物は、例えば、回転型ないしストリップ型（帯型）の連続的な濾
過器（連続式の濾過器ないしフィルタ）によって濾過することができ、あるいは
、他の等価な任意の機器によって濾過することもでき、また場合によっては、濾
過中に（例えば水を用いて）第２の洗浄を経るものとすることもできる。The obtained precipitate can be filtered, for example, by a continuous filter of a rotary type or a strip type (band type) (continuous type filter or filter), or any other equivalent filter. It can also be filtered by the device and optionally undergoes a second wash (for example with water) during filtration.
【００４６】
本発明によれば、濾過水は、蒸発によって回収及び濃縮することができ、その
蒸発は、一方では、段階ｃ）の間における溶融炉から出る気体（ガス）の前記第
１の洗浄と濾過中の前記第２の洗浄とに使用できる水の回収を可能にし、かつ、
他方では、アルカリ及びアルカリ土類の塩の回収を可能にする。According to the invention, the filtered water can be recovered and concentrated by evaporation, which evaporation, on the one hand, leads to said first washing of the gas leaving the melting furnace during step c). And recovering the water that can be used for the second washing during filtration, and
On the other hand, it enables the recovery of alkali and alkaline earth salts.
【００４７】
これにより、一方では、複合的な排出物から環境汚染金属を分離すると共に、
それらを蓄積用にガラス化可能なものとすることが可能となり、また、他方では
、環境との関係で不活性な塩であって、例えば道路を作る技術に利用することが
できる塩を回収することが可能となる。この実施形態は、さらに、処理装置内部
での水の再利用を可能にするという利点を有している。This allows, on the one hand, to separate the environmental pollutants from the combined emissions and
It will be possible to make them vitrifiable for storage and, on the other hand, to recover salts which are inert with respect to the environment and which can be used, for example, in road construction technology. It becomes possible. This embodiment further has the advantage of allowing the reuse of water inside the treatment equipment.
【００４８】
段階ｄ）においては、洗浄した沈殿物、すなわち、ガラス化の基質において温
浸可能な化学的形態にある重金属を、重金属塩が除かれた段階ａ）の加熱した排
出物中に再導入する。この段階において、金属塩が炭酸塩の形態で沈殿している
場合には、金属質の炭酸塩が二酸化炭素の放出によって金属酸化物に分解する。In step d) the washed precipitate, ie heavy metals in a chemical form digestible on the substrate of vitrification, is re-introduced into the heated effluent of step a) from which heavy metal salts have been removed. Introduce. At this stage, if the metal salt is precipitated in the form of carbonate, the metallic carbonate is decomposed into metal oxide by the release of carbon dioxide.
【００４９】
第１の実施形態によれば、加熱段階ａ）は第１のチャンバにおいて実施するこ
とができ、また、段階ｄ）は第２のチャンバにおいて実施することができ、前記
第１及び第２のチャンバは隔離されており、それらの２つのチャンバ間には流路
が形成され、その通路により、加熱した排出物が揮発性の重金属塩から除かれつ
つ第１のチャンバから第２のチャンバへと通過できるようになっている。According to a first embodiment, heating step a) can be carried out in a first chamber and step d) can be carried out in a second chamber, said first and second The two chambers are isolated, and a flow path is formed between the two chambers, the passage of which removes the heated emissions from the volatile heavy metal salts while the first chamber to the second chamber. You can pass to.
【００５０】
この第１の実施形態によれば、ガラス基質中で温浸可能な化学的形態にある金
属を前記第２のチャンバに導入することにより、例えば、前記第１のチャンバに
おける、段階ａ）での排出物の加熱から出る排気ガス中に存在する塩素との、金
属の起こり得る再結合を回避することを可能としている。According to this first embodiment, by introducing a metal in a chemical form digestible in a glass substrate into the second chamber, for example in step a in the first chamber It is possible to avoid possible recombination of the metal with the chlorine present in the exhaust gas from the heating of the exhaust gas at (a).
【００５１】
本発明の第２の実施形態によれば、段階ａ）及びｄ）は、処理した排出物のガ
ラス化のために単一の加熱及び溶融チャンバにおいて実施することができる。According to a second embodiment of the invention, steps a) and d) can be carried out in a single heating and melting chamber for vitrification of the treated effluent.
【００５２】
この本発明の第２の実施形態によれば、本発明に基づく方法の実施は、例えば
クロムや銅等の高級金属（upgradable metal）の回収のような将来の利用のため
に金属塩を含んだスラッジの処理の後でガラス基質中で温浸可能な化学的形態に
ある金属を回収するのに利用することができる。According to this second embodiment of the invention, the implementation of the method according to the invention allows metal salts for future use, for example for the recovery of upgradeable metals such as chromium and copper. It can be used to recover metals in chemical form that can be digested in a glass substrate after treatment of sludge containing a.
【００５３】
第３の実施形態によれば、炉のチャンバは、隔離された雰囲気にあるものとす
ることができる。この実施形態については、図４に示してあり、後述の実施例に
おいて説明する。According to the third embodiment, the chamber of the furnace may be in an isolated atmosphere. This embodiment is shown in FIG. 4 and described in the examples below.
【００５４】
段階ｅ）においては、炉中に含まれる揮発性の重金属塩が除かれた排出物及び
前述のガラス基質中で温浸可能な化学的形態にある金属の全体（ガラス化可能な
排出物という。）をガラス化する。以下において説明するように、ある種の排出
物はこのガラス化をするためにガラス化の添加剤を必要とし、他の排出物はその
添加剤を必要としない。In step e), the volatile heavy metal salt-free effluent contained in the furnace and the whole metal in a chemical form digestible in the above-mentioned glass substrate (vitrifiable effluent) Glass). As will be explained below, some effluents require vitrifying additives to effect this vitrification and other effluents do not.
【００５５】
この段階ｅ）は、それらの処理を経た排出物を完全に安全な状態で蓄積してお
くことのできるガラス基質中に閉じ込めることにより、同排出物を不活性にする
ことを意図したものである。これは、任意的なものである。実際には、処理され
た排出物と前記温浸可能な化学的形態にある金属は、ガラス化へと進行する前に
、あるいは、他の用途に利用するために、蓄積し、又は取っておくこともできる
。This step e) was intended to render the effluents, after their treatment, inert by entrapping them in a glass substrate which can be stored in a completely safe state. It is a thing. This is optional. In practice, the treated effluent and the metal in the digestible chemical form will accumulate or set aside before proceeding to vitrification or for other uses. You can also
【００５６】
本発明によれば、ガラス化の段階ｅ）は、前記炉において実施することができ
る。According to the invention, vitrifying step e) can be carried out in the furnace.
【００５７】
本発明によれば、例えば、ガラス化を可能にする内因性の網状構造を形成する
フラックスないし酸化物を排出物が何等含有していないか、あるいは、十分には
含有していないケースにおいては、排出物にガラス化の添加剤を添加するものと
することができる。この添加剤は、当業者にとって公知である添加剤のうちのも
のとすることができる。According to the invention, for example, the effluent does not contain, or does not sufficiently contain, any fluxes or oxides that form an intrinsic network that enables vitrification. In, the vitrification additive may be added to the effluent. This additive can be one of those known to those skilled in the art.
【００５８】
通常の産業ガラスの平均的な組成は、次のようなものと想定することができる
。
ガラス形成要素：ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３ ７２ないし７４重量％
フラックス ：Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １０ないし１６重量％
安定剤 ：ＣａＯ＋ＭｇＯ １０ないし１４重量％
その他 ：Ｐ２Ｏ５，ＰｂＯ ０．２ないし５重量％The average composition of ordinary industrial glass can be assumed to be as follows. Glass-forming element: SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 72 to 74% by weight Flux: Na 2 O + K 2 O 10 to 16% by weight Stabilizer: CaO + MgO 10 to 14% by weight Others: P 2 O 5 , PbO 0. 2 to 5% by weight
【００５９】
ガラス化の添加剤は、これらの成分を含み、必要であれば、ガラス化する排出
物に対し、上のように与えられる各パーセンテージに到達するに足りる分の量を
添加する。添加剤の量は、例えば、添加剤と処理する排出物とを含む混合物の９
０重量％にまで及ぶものとすることもできる。Vitrification additives include these ingredients and, if necessary, are added to the vitrification effluent in an amount sufficient to reach each of the percentages given above. The amount of additive may be, for example, 9% of the mixture containing the additive and the effluent to be treated.
It can also range up to 0% by weight.
【００６０】
一例として、ＲＥＦＩＯＭは、ガラスの主要な構成要素であるシリカの濃度と
して、３０ないし３５重量％のオーダーの高い濃度を有し得る。このため、それ
ら（ＲＥＦＩＯＭ）は、さらなるガラス化の添加剤を必ずしも必要とはしない。As an example, REFIOM may have a high concentration of silica, which is a major constituent of glass, on the order of 30 to 35% by weight. For this reason, they do not necessarily require further vitrification additives.
【００６１】
この添加剤は、必要とされる場合には、本発明に基づく如何なる方法における
どの段階ででも添加することができる。排出物の加熱は、特に、添加剤の存在に
よる作用に適合し得るものである。This additive can be added, if required, at any stage in any method according to the invention. The heating of the effluent is particularly compatible with the action of the presence of additives.
【００６２】
例えば、添加剤がある場合には、溶融温度を１２００℃と１３５０℃の間とす
ることができ、好ましくは約１３００℃とすることができる。添加剤がない場合
には、溶融温度を１５００℃より高くすることができ、そうすると揮発性の金属
は大いに発散する。For example, with additives, the melting temperature can be between 1200 ° C and 1350 ° C, preferably about 1300 ° C. In the absence of additives, the melting temperature can be higher than 1500 ° C. and the volatile metals will give off a great deal.
【００６３】
前記方法は、“バッチ”システムで実施することができ、あるいは、連続的に
実施することもできる。The method can be carried out in a “batch” system or it can be carried out continuously.
【００６４】
また、本発明は、本発明に基づく方法を実施する装置にも関するものである。
その装置は、
−処理する排出物を加熱する炉であって、加熱手段、当該炉に処理する排出物を
投入する手段、当該炉において処理する排出物を加熱することから出る気体の生
成物を回収する手段、及び処理した排出物を当該炉から排出する手段、を有する
炉と、
−回収された気体の生成物を処理すると共に、ガラス化の基質において温浸可能
な化学的形態にある重金属を分離する手段であって、気体の生成物を処理する前
記手段が前記炉からのそれらの生成物を回収する前記手段と接続されている、手
段と、
−前記温浸可能な化学的形態にある重金属を重金属の塩から除かれ加熱された排
出物に前記炉中に再導入する手段と、
を有する。The invention also relates to a device for implementing the method according to the invention.
The apparatus is: -a furnace for heating the effluent to be treated, a heating means, a means for charging the effluent to be treated in the furnace, a gaseous product emanating from heating the effluent to be treated in the furnace. A furnace having means for recovering, and means for discharging the treated effluent from the furnace, and-a heavy metal in a chemical form that is capable of treating the product of the recovered gas and digestible in a vitrification substrate. Means for separating gaseous products, said means for treating gaseous products being connected to said means for recovering those products from said furnace; and-to said digestable chemical form. Means for reintroducing certain heavy metals from the heavy metal salts into the heated effluent into the furnace.
【００６５】
前記加熱手段は、例えば、上に言及したもののうちの一つとすることができる
。処理する排出物のための投入手段は、排出物を前記炉中に導入することを可能
にし、また、処理した排出物を排出する前記手段は、可能な限りガラス質にして
処理した排出物を前記炉から排出することを可能にする。連続的な処理をするた
めには、本発明に基づく方法を最適化するようにこれらの投入及び排出の手段を
調節することができる。The heating means may be, for example, one of those mentioned above. An input means for the effluent to be treated makes it possible to introduce the effluent into said furnace, and said means for effluent of the treated effluent make the treated effluent as vitrified as possible. Allows discharge from the furnace. For continuous processing, these input and output means can be adjusted to optimize the process according to the invention.
【００６６】
排出物の加熱によって出る気体の生成物を回収する前記手段は、例えば、上に
言及したもののうちの一つとすることができ、例えば管路とすることができる。
それは、さらに、気体の生成物の温度を維持するためのシステムを有するものと
することもでき、例えば、断熱（保温）システム、管路を加熱するシステム、イ
ンライン交換器等を有するものとし、前記炉と気体の生成物を処理する前記手段
との間における揮発性の金属の凝縮を制限するのに足りる高さの温度に気体の生
成物を維持するようにすることもできる。Said means for recovering the gaseous product emitted by the heating of the effluent can be, for example, one of the ones mentioned above, for example a line.
It may also have a system for maintaining the temperature of the gaseous product, for example a heat insulation (heat retention) system, a line heating system, an in-line exchanger, etc. It is also possible to maintain the gaseous product at a temperature high enough to limit the condensation of volatile metals between the furnace and said means for treating the gaseous product.
【００６７】
この気体の生成物を回収する手段は、それらの生成物を処理する前記手段と接
続されている。The means for recovering the gaseous products are connected to the means for treating those products.
【００６８】
気体の生成物を処理すると共に重金属を分離する前記手段は、上に言及したも
ののうちの一つとすることができる。例えば、それは、沈降分離装置（沈殿装置
）を有するものとすることができ、その沈降分離装置は例えば濾過器を加えたキ
ュアリング−沈降分離装置（curing-precipitator）型のものとすることができ
、それに加える前記濾過器は例えば連続的な濾過器（例えば回転型ないしストリ
ップ型の連続濾過器）とすることができる。Said means for treating the gaseous product and separating the heavy metals can be one of those mentioned above. For example, it can have a settling device (settling device), which can be of the curing-precipitator type, for example with the addition of a filter. The filter to be added thereto can be, for example, a continuous filter (for example, a rotary type or strip type continuous filter).
【００６９】
前記炉は、上述したように、隔離された複数のチャンバを有するものとしたり
、単一のチャンバを有するものとしたりすることができる。The furnace may have a plurality of chambers that are isolated or may have a single chamber, as described above.
【００７０】
本発明の第１の実施形態によれば、前記装置は、上述したような隔離されたチ
ャンバを有する炉を備え、その炉は、揮発性の重金属の離脱によって第１のチャ
ンバにおけるガラス質にする排出物の初期処理（一次処理）を可能にし、かつ、
第２のチャンバにおける（例えば重金属炭酸塩の）添加及びその後のガラス中へ
の取込みを可能にする。According to a first embodiment of the invention, the apparatus comprises a furnace with an isolated chamber as described above, the furnace comprising glass in the first chamber due to the removal of volatile heavy metals. Enables the initial treatment (primary treatment) of quality effluent, and
Allows addition (eg heavy metal carbonate) in the second chamber and subsequent incorporation into glass.
【００７１】
本発明の第３の実施形態によれば、前記炉は、図４及び実施例において述べる
ように隔離された雰囲気にある。According to a third embodiment of the invention, the furnace is in an isolated atmosphere as described in FIG. 4 and the examples.
【００７２】
本発明のこの第１の実施形態ないしこの第３の実施形態によれば、温浸可能な
形態で前記炉中に（重金属の塩から除かれた加熱排出物に）金属を再導入する前
記手段は、前記炉の前記第２のチャンバに接続されているものとするのが好まし
い。According to this first or third embodiment of the present invention, the metal is reintroduced into the furnace (in the heated effluent removed from the heavy metal salt) in a digestable form. Preferably, the means for doing is connected to the second chamber of the furnace.
【００７３】
本発明の第２の実施形態によれば、設備は、単一のチャンバを有する溶融炉を
備え、その溶融炉（チャンバ）は、ガラス質にする排出物の初期の処理を可能に
し、かつ、同時にガラス基質に対して温浸可能な化学的形態にある重金属をガラ
スに取り込む（例えば、重金属炭酸塩の形態の下で取り込む）同時取込みを可能
にする。According to a second embodiment of the invention, the installation comprises a melting furnace having a single chamber, the melting furnace (chamber) allowing the initial treatment of the vitrifying effluent. And at the same time allows for the simultaneous uptake of heavy metals into the glass in a chemical form which is digestible to the glass substrate (eg under the form of heavy metal carbonates).
【００７４】
前記温浸可能な化学的形態にある重金属を再導入する前記手段は、例えば、ス
クリュー、バンド（帯体）ないし振動輸送バンド等によって構成することができ
る。The means for reintroducing the heavy metal in the digestible chemical form can be constituted by, for example, a screw, a band or a vibration transport band.
【００７５】
本発明に基づく装置は、気体の生成物を処理することから出る洗浄水を濃縮す
る蒸発システムをさらに有するものとすることもできる。The device according to the invention may further comprise an evaporation system for concentrating the wash water coming out of treating the gaseous product.
【００７６】
本発明の他の特徴や利点は、添付した図面を参照しつつ以下の説明を読むこと
により、より明確に分かるであろう。Other features and advantages of the present invention will become more apparent by reading the following description with reference to the accompanying drawings.
【００７７】
（図面の簡単な説明）
−図１は、第１の実施形態、すなわち、段階ａ）及びｄ）が２つの別個のチャ
ンバにおいて実施される実施形態による、本発明の方法の段階を示した図である
。
−図２は、第２の実施形態、すなわち、段階ａ）及びｄ）が単一のチャンバに
おいて実施される実施形態による、本発明の方法の段階を示した図である。
−図３は、本発明の第２の実施形態において利用することが可能な炉を示した
図であり、また、
−図４は、本発明の第３の実施形態において利用することができる炉を示した
図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 shows the steps of the method according to the invention according to an embodiment in which the first embodiment, ie steps a) and d), is carried out in two separate chambers. It is the figure shown. -Figure 2 shows the steps of the method according to the invention according to a second embodiment, i.e. an embodiment in which steps a) and d) are carried out in a single chamber. -Fig. 3 is a diagram showing a furnace that can be used in the second embodiment of the present invention, and-Fig. 4 is a furnace that can be used in the third embodiment of the present invention. It is the figure which showed.
【００７８】
（実施例）
実施例１：第１の実施形態による本発明に基づく方法を実施する装置
図１に示したように、この装置は、参照符号Ｆ及び２ないし５で示した６つの
化学装置を有しており、それぞれの化学装置が本発明に基づく方法におけるそれ
ぞれ異なる段階に適合したものとなっている。Examples Example 1: Device for carrying out the method according to the invention according to the first embodiment As shown in FIG. 1, this device comprises six F-numbers and 2-5. A chemistry device, each chemistry device adapted to a different stage of the method according to the invention.
【００７９】
装置は、処理する排出物を加熱する溶融炉Ｆを有し、該溶融炉Ｆは、隔離され
た雰囲気を持つ２つのチャンバ１及び１′を有し、その全体の容積及び加熱能力
は、処理する排出物の流量に対して調節可能であり、液体ないし固体の排出物は
、処理がなされる排出物のための炉Ｆのチャンバ１中に投入手段１１によって連
続的な態様で導入される。The apparatus comprises a melting furnace F for heating the effluent to be treated, which melting furnace F comprises two chambers 1 and 1 ′ with an isolated atmosphere, the total volume and heating capacity of which are Is adjustable with respect to the flow rate of the effluent to be treated, the liquid or solid effluent being introduced in a continuous manner by the dosing means 11 into the chamber 1 of the furnace F for the effluent being treated. To be done.
【００８０】 参照符号１３は、ガラス化の添加剤を供給する管路を表している。[0080] Reference numeral 13 represents a conduit for supplying the vitrification additive.
【００８１】
管路の形態となっている手段１５、１７は、排出物を加熱することから出る気
体生成物を回収するためのものであり、揮発性の金属及びスラッジを含む、前記
方法の段階ａ）の間に生じる気体生成物の捕集を可能にする。それは、気体生成
物の温度を維持するためのシステム６が接続されてなり、該システム６は、管路
２中におけるそれら生成物及び煙の温度を保つことを可能にし、管路２が回収さ
れた気体生成物を処理するための手段Ｔへの供給をする。Means 15, 17 in the form of conduits are for recovering the gaseous products resulting from heating the effluent and comprise volatile metals and sludge. Allows the collection of gaseous products that occur during a). It comprises a system 6 for maintaining the temperature of the gaseous products, which system 6 makes it possible to keep the temperature of those products and the smoke in the line 2, the line 2 being recovered. Supply to a means T for treating the gaseous product.
【００８２】
この手段Ｔは、煙を処理するシステム２、処理された気体の残留物を抽出する
と共にそれらを大気の方へ向かわせることを可能にする管路２２、煙に用いる洗
浄液用の投入管路２３、煙の洗浄液を収集してそれをシステム３の方へ向かわせ
ることを可能にする管路２４を有し、システム３が金属をそれらのガラス基質中
で温浸可能な化学的形態で沈殿／洗浄するためのものとなっている。システム３
中には、温浸可能な化学的形態にある重金属をガラス基質に転換することを目的
とした試薬、例えば、ナトリウムないしカルシウムの炭酸塩が管路３１を通じて
導入される。This means T comprises a system 2 for treating smoke, a line 22 for extracting the residues of the treated gas and directing them towards the atmosphere, an input for the cleaning liquid used for smoke. A chemical form in which the system 3 is able to digest metals in their glass substrates, with a line 23, a line 24 allowing the collection of the smoke scrubbing liquid and directing it towards the system 3. For precipitation / washing. System 3
A reagent intended to convert heavy metals in the digestible chemical form into a glass substrate, for example sodium or calcium carbonate, is introduced into the tube 31 through the conduit 31.
【００８３】
管路３２は、前述の温浸可能な形態（通常では沈殿した形態）にある重金属を
システム３から収集してそれらをシステム４の方へ向かわせることを可能にする
。システム４は、それらの温浸可能な化学的形態の金属の濾過／洗浄を行うため
のものである。濾過及び洗浄からの母液は、再利用を考慮して管路４１により収
集される。前述の温浸可能な形態にある重金属は、チャンバ１′にあり、チャン
バ１から到達する、重金属塩が除かれた排出物中に管路１２によって再導入され
る。The conduit 32 makes it possible to collect the heavy metals in the digestible form (usually the precipitated form) from the system 3 and direct them towards the system 4. System 4 is for the filtration / washing of those digestible chemical forms of metal. The mother liquor from the filtration and washing is collected by line 41 for recycling. The heavy metal in the digestible form described above is in the chamber 1 ′ and is reintroduced by the line 12 into the effluent from the chamber 1 free of heavy metal salts.
【００８４】
図４は、本発明の第３の実施形態において利用することができる炉（ＩＩ）の
図である。図１における参照符号と同一の参照符号は同じ事項を示している。こ
の炉（ＩＩ）は、隔離ないし分割された雰囲気にある。実際には、それは、温浸
可能な重金属が排出物中に再導入される炉の部分にスラッジ及び揮発性の金属が
接触した状態になるのを防ぐ隔壁（仕切り）５６を有している。この炉（ＩＩ）
には、上述した管路１１、１２、１３、１４、１５及び１６が設けられている。
参照符号５４は加熱手段を示し、また、参照符号Ｅは溶融状態の排出物を示して
いる。FIG. 4 is a diagram of a furnace (II) that can be utilized in the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same items. This furnace (II) is in an isolated or divided atmosphere. In practice, it has a partition 56 which prevents sludge and volatile metals from coming into contact with the parts of the furnace where the digestible heavy metals are reintroduced into the effluent. This furnace (II)
The pipelines 11, 12, 13, 14, 15 and 16 described above are provided in the.
Reference numeral 54 indicates a heating means, and reference numeral E indicates a discharge in a molten state.
【００８５】
重金属がガラス基質中において温浸可能な重金属の炭酸塩の形態にある場合に
基づく実施例では、加熱された重金属塩が除かれた排出物中にそれらが再導入さ
れたときに、二酸化炭素の煙が放出される。管路１６は、それらの煙を収集する
と共に、それらを管路１７中に導くことを可能にする。In an example based on the case where the heavy metals are in the form of carbonates of heavy metals which can be digested in a glass substrate, when the heated heavy metals are reintroduced into the scavenged effluent, Carbon dioxide smoke is released. The conduit 16 makes it possible to collect their smoke and to guide them into the conduit 17.
【００８６】
管路１４は、炉Ｆにおいて形成されたガラス及び凝固した生成物を吐出投棄場
Ｄ１の方へと連続的に排除することを可能にする。この炉は、ガラス化した生成
物の連続的な排出を可能にする。The conduit 14 allows the glass formed in the furnace F and the solidified products to be continuously excluded towards the discharge dump D1. This furnace allows the continuous discharge of vitrified products.
【００８７】
濾過及び洗浄からの母液は、システム４から管路４１によって収集され、管路
４１は、他に採用し得るシステム５の方への、それらの排除ないしそれらの方向
付けを確保する。システム５は、それらの母液を濃縮するためのものである。The mother liquor from the filtration and washing is collected from the system 4 by the line 41, which ensures their exclusion or their orientation towards the system 5, which could otherwise be adopted. System 5 is for concentrating those mother liquors.
【００８８】
濾過からの母液のアルカリ塩は、吐出投棄場Ｄ２に向かう５１に収集される。
蒸発水は、本方法における再利用をするために管路５２によって収集され、気体
の生成物の処理における第１及び第２の洗浄のための取水用の管路４２及び２３
に向かう。The mother liquor alkali salt from the filtration is collected at 51 towards the discharge dump D2.
Evaporated water is collected by line 52 for reuse in the method, and intake lines 42 and 23 for the first and second scrubbing in the treatment of gaseous products.
Head to.
【００８９】
実施例２：第２の実施形態による本発明を実施する装置
この第２の実施形態は、図２及び図３に示してある。図１における参照符号と
同一の参照符号は同じ事項を指している。Example 2: Apparatus for practicing the invention according to the second embodiment This second embodiment is shown in FIGS. 2 and 3. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same items.
【００９０】
図２において、炉（Ｉ）は、単一のチャンバＩで構成されており、そのチャン
バＩの容積及び加熱能力が処理する排出物の流量に適合するものとなっている。
固体ないし液体の排出物は、管路１１によって炉中に導入される。管路１２は、
温浸可能な化学的形態にある重金属を炉Ｆ′中へと再導入することを可能にする
。参照符号１３は、ガラス化の添加剤のための投入管路を示している。管路１５
は、煙を収集し、かつ、それらを気体の生成物の処理ないし処置のためのシステ
ムの方へと導くことを可能にする。単一のチャンバを有する炉（Ｉ）は、図３に
示してあり、この図３において、炉１には、上述した管路１１、１２、１３、１
４及び１５が設けられている。それは、加熱をする手段５４を有している。溶融
状態の排出物は、参照符号Ｅで示してある。In FIG. 2, the furnace (I) is composed of a single chamber I whose volume and heating capacity are adapted to the flow rate of the effluent to be treated.
The solid or liquid effluent is introduced into the furnace via line 11. The conduit 12 is
Allows heavy metals in digestible chemical form to be reintroduced into the furnace F '. The reference number 13 designates a feed line for the vitrification additive. Pipeline 15
Makes it possible to collect smoke and direct them towards a system for the treatment of gaseous products. A furnace (I) with a single chamber is shown in FIG. 3, in which the furnace 1 is provided with the lines 11, 12, 13, 1 described above.
4 and 15 are provided. It comprises means 54 for heating. The molten effluent is designated by the reference symbol E.
【００９１】 他の構成要素は、上の実施例１で説明したものである。[0091] The other components are the same as those described in the first embodiment.
【００９２】
実施例３：固体排出物の処理：
今実施例２で説明したものに類似する設備において、添加剤を何等用いずにＲ
ＥＦＩＯＭをコールドるつぼにおける直接誘導炉で処理する。処理したＲＥＦＩ
ＯＭは、重量に対するパーセンテージで次の組成を有する。
陰イオン電荷 ［Ｃｌ−］＝２０．３４％ ［ＳＯ４ −］＝１３．１９％
重金属 ＝ １０％（以下を含む）
Ｚｎ＝５．３％ Ｐｂ＝２．３％ Ｓｎ＝０．６％ Ｃｕ＝０．２％
Ｃｄ＝０．０１％Example 3: Treatment of solid effluent: In an installation similar to that just described in Example 2 without any additive R
EFIOMs are processed in a direct induction furnace in a cold crucible. Processed REFI
The OM has the following composition as a percentage by weight. Anionic charge [Cl − ] = 20.34% [SO 4 − ] = 13.39% Heavy metal = 10% (including the following) Zn = 5.3% Pb = 2.3% Sn = 0.6% Cu = 0.2% Cd = 0.01%
【００９３】
また、それは、重量に対するパーセンテージで、ガラス化可能な成分の次の組
成も有する。
［Ｓｉ］ ＝ ４．４１％ ［Ｃａ］ ＝ ８．９８％
［Ｎａ］ ＝ ９．７％ ［Ｋ］ ＝ １０．３％
［Ａｌ］ ＝ ２．７％It also has, in percentage by weight, the following composition of vitrifiable components: [Si] = 4.41% [Ca] = 8.98% [Na] = 9.7% [K] = 10.3% [Al] = 2.7%
【００９４】
１トンの処理したＲＥＦＩＯＭに対して、１．２ｋＷｈｒ／ｋｇの電力消費に
対し、概して４３０ｋｇのガラスが得られる。For 1 ton of treated REFIOM, for a power consumption of 1.2 kWh / kg, generally 430 kg of glass are obtained.
【００９５】 加熱温度は約１６００℃とした。[0095] The heating temperature was about 1600 ° C.
【００９６】 スラッジの処理には、粉末状の炭酸ナトリウムが１７０ｋｇ必要となる。[0096] 170 kg of powdered sodium carbonate is required to treat the sludge.
【００９７】
前記方法の間におけるガラス−濾液−気体の生成物の分析結果は、ガラス化し
た質量（塊）中に上述の重金属のすべてが取り込まれたことを示している。Analysis of the glass-filtrate-gas product during the above method shows that all of the above heavy metals were incorporated into the vitrified mass.
【００９８】
実施例４：湿ったスラッジの形態にある排出物の処理
先の実施例で利用したものと同じ設備において、５０重量％の水を含み、重金
属を含む、湿ったスラッジを処理した結果、約２．５ｋＷｈｒ／ｋｇのエネルギ
ーを消費した。排出物は、約１３００℃の温度に加熱した。それらのスラッジの
重金属における組成は、重量に対するパーセンテージで次の通りであった。
［Ｃｌ−］ ＝ ５％ ［ＳＯ４ −］ ＝ ０．５％
［Ｓｉ］ ＝ ３．３％ ［Ｃａ］ ＝ １％
［Ｎａ］ ＝ ０．０１％ ［Ｋ］ ＝ ０．０２％
［Ａｌ］ ＝ ０．０３％
重金属 ＝ ８．６％ このうち、Ｆｅ＝１．５％，Ｃｒ＝１．３％，
Ｃｏ＝０．２％，Ｚｎ＝５．３％，Ｃｕ＝０．３％Example 4: Treatment of effluent in the form of moist sludge The result of treating moist sludge containing 50% by weight of water and heavy metals in the same equipment used in the previous example. , About 2.5 kWhr / kg of energy was consumed. The effluent was heated to a temperature of about 1300 ° C. The composition of these sludges in heavy metals was as follows, in percentage by weight. [Cl − ] = 5% [SO 4 − ] = 0.5% [Si] = 3.3% [Ca] = 1% [Na] = 0.01% [K] = 0.02% [Al] = 0.03% Heavy metal = 8.6% Of these, Fe = 1.5%, Cr = 1.3%, Co = 0.2%, Zn = 5.3%, Cu = 0.3%
【００９９】
添加剤を加えて処理した排出物の全体の重量に対して６０重量％までの、ガラ
ス化の添加剤を添加した。この重量パーセント単位で含めた添加剤は玄武岩であ
る。Vitrification additives were added up to 60% by weight, based on the total weight of the effluent treated with the additives. The additive included in this weight percent is basalt.
【０１００】
前記方法の間におけるガラス−濾液−気体の生成物の分析結果は、ガラス化し
た質量中に上述の重金属のすべてが取り込まれたことを示している。Analysis of the glass-filtrate-gas product during the above method indicates that all of the above heavy metals were incorporated into the vitrified mass.
【図１】 第１の実施形態、すなわち、段階ａ）及びｄ）が２つの隔離され
たチャンバにおいて実施される実施形態による、本発明の方法の段階を示した図
である。1 shows the steps of a method according to the invention according to a first embodiment, ie an embodiment in which steps a) and d) are carried out in two isolated chambers.
【図２】 第２の実施形態、すなわち、段階ａ）及びｄ）が単一のチャンバ
において実施される実施形態による、本発明の方法の段階を示した図である。FIG. 2 shows the steps of the method according to the invention according to a second embodiment, ie an embodiment in which steps a) and d) are carried out in a single chamber.
【図３】 本発明の第２の実施形態において利用することが可能な炉を示し
た図である。FIG. 3 is a diagram showing a furnace that can be used in a second embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の第３の実施形態において利用することができる炉を示し
た図である。FIG. 4 is a diagram showing a furnace that can be used in a third embodiment of the present invention.
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成１３年１１月２０日（２００１．１１．２０）[Submission date] November 20, 2001 (2001.11.20)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Name of item to be corrected] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【００１５】
加えて、ガラス化方法は、溶融中に大量の排気ガスを発生するので、一般に、
液体ないし液固懸濁液の形態にある廃棄物を受け容れない。このため、ガラス化
プロセスのより上流の適所に濾過器や焼却炉等の乾燥設備を設置することを必然
的に伴う。 仏国特許出願公開第２７２６４９２号には、家庭の廃棄物から出る燃焼煙を処 理する方法が記載されており、その方法は、廃棄物の溶融と、炉によって放出さ れる煙の再生と、その煙を、それらが含んでいる重金属をガラス化の基質におい て温浸可能な形態の下で分離するようにする処理とを含むものとなっている。
仏国特許出願公開第２７２１２３７号には、液体の排出物からの重金属の抽出 とガラス化可能な形態での重金属の析出とを含む方法が記載されている。 米国特許第５０４１３９８号には、フライアッシュを処理するための方法が記 載されており、その方法は、フライアッシュの不溶性分を抽出することと、重金 属化合物が析出するように可溶性分を処理することから構成されている。その集 合体が、その後ガラス化されるものとなっている。 In addition, vitrification processes generally generate a large amount of exhaust gas during melting, and thus generally
It does not accept waste in the form of liquid or liquid-solid suspensions. For this reason, it is inevitable to install a drying facility such as a filter or an incinerator at a proper place upstream of the vitrification process. The French Patent Application Publication No. 2726492, a combustion fumes emanating from household waste have been described treatment methods, the method comprising the melting of waste, a regeneration of the smoke emitted by the furnace, the smoke has become heavy metals they contain as including a process to be separated under the digestion possible forms Te substrates smell vitrification.
FR-A-2712237 describes a process comprising extraction of heavy metals from a liquid effluent and deposition of heavy metals in a vitrifiable form. U.S. Patent No. 5041398, a method for processing fly ash are placing serial, the method includes extracting the insoluble fraction of the fly ash, the soluble fraction as heavy metals compound is precipitation treatment It consists of The collection coalescence, has become a thing that is subsequently vitrified.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D002 AA28 AC10 BA02 DA02 DA05 DA16 EA07 GA01 GB09 4D004 AA36 AB03 AC05 CA29 CA45 CB33 CC13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D002 AA28 AC10 BA02 DA02 DA05 DA16 EA07 GA01 GB09 4D004 AA36 AB03 AC05 CA29 CA45 CB33 CC13
Claims (17)
オン及び陽イオンを気体にして加熱排出物から排出させる段階と、 （ｂ）排出物の加熱によって生じた気体生成物であって、排出物の加熱によっ
て排出せしめられた揮発性の重金属塩の陰イオン及び陽イオンを含む気体生成物
を回収する段階と、 （ｃ）ガラス化基質に温浸可能な化学的形態で含まれる重金属を分離するよう
に前記回収した気体生成物を処理する段階と、 （ｄ）前記重金属を前記温浸可能な化学的形態で段階ａ）の加熱した排出物中
に再導入する段階と、場合によっては （ｅ）ガラス化可能な排出物をガラス化する段階と、 をこの順に含むことを特徴とする方法。1. A method of treating an effluent containing a heavy metal salt, comprising: (a) heating the effluent to be treated to gasify the anions and cations of the volatile heavy metal salt contained in the effluent. And (b) a gas product produced by heating the effluent, the gas product containing anions and cations of a volatile heavy metal salt ejected by heating the effluent. Recovering the product, (c) treating the recovered gaseous product to separate heavy metals contained in a chemical form digestible to the vitrification substrate, and (d) treating the heavy metal as described above. Reintroducing into the heated effluent of step a) in a digestible chemical form, and optionally (e) vitrifying the vitrifiable effluent, in that order And how to.
属塩をブロックするように気体生成物を洗浄する第１の洗浄段階と、ガラス化基
質に温浸可能な化学的形態で金属を沈殿させる段階と、濾過段階と、場合によっ
ては、前記温浸可能な形態の重金属を洗浄する第２の洗浄段階とを含む請求項１
記載の方法。3. The step c) of treating the recovered gaseous product comprises a first washing step of washing the gaseous product so as to block heavy metal salts in the solution and a chemistry capable of digestion into the vitrification substrate. 2. Precipitating the metal in a physical form, filtering, and optionally a second wash stage to wash the digestible form of heavy metal.
The method described.
金属を沈殿させる請求項３記載の方法。5. The method according to claim 3, wherein the metal is precipitated in the form of carbonate with sodium carbonate or calcium carbonate.
の方法。6. The method according to claim 3, wherein the precipitation is carried out at a pH between 8 and 10.
）を第２のチャンバにおいて実施し、第１及び第２のチャンバを隔離し、加熱し
た排出物が重金属塩から除かれるときに、その加熱した排出物が第１のチャンバ
から第２のチャンバへと通過できるように２つのチャンバ間に流路を設ける、請
求項１記載の方法。8. Heating step a) is carried out in a first chamber, said step d
) Is performed in the second chamber to isolate the first and second chambers and the heated effluent from the first chamber to the second chamber when the heated effluent is removed from the heavy metal salt. The method of claim 1, wherein a flow path is provided between the two chambers to allow passage therethrough.
の単一の加熱溶融チャンバにおいて実施する、請求項２記載の方法。9. The method according to claim 2, wherein steps a) and d) are carried out in a single heated melting chamber for vitrification of the treated effluent.
る請求項９記載の方法。10. The method according to claim 9, wherein step e) for vitrification is carried out in the chamber.
的処理による表面処理方法から出る液体排出物から選ばれる、請求項１記載の方
法。11. The method according to claim 1, wherein the effluent is selected from effluents from incineration methods of domestic waste and liquid effluents from surface treatment methods by chemical treatment.
方法。13. The method according to claim 1, which is carried out continuously.
排出物の投入手段と、該炉において処理する排出物の加熱から出る気体の生成物
を回収する手段と、処理した排出物を該炉から排出する手段とを有する炉と、 − 回収された気体生成物を処理し、ガラス化の基質に温浸可能な化学的形態で
重金属を分離する手段であって、前記炉からのそれらの生成物を回収する前記手
段と接続されている気体生成物処理手段と、 − 重金属の塩が除かれた加熱された排出物に前記温浸可能な化学的形態で前記
炉中に重金属を再導入する手段と を具備する装置。14. An apparatus for carrying out the method of claim 1, comprising: a furnace for heating the effluent to be treated, a heating means, an input means for the effluent to be treated in the furnace, and a treatment in the furnace. A furnace having means for recovering the gaseous product from the heating of the effluent, and means for discharging the treated effluent from the furnace, and-treating the recovered gaseous product into a substrate for vitrification. A means for separating heavy metals in a digestible chemical form, said gas product treatment means being connected to said means for recovering their products from said furnace; and salts of heavy metals removed. Means for reintroducing heavy metal into the furnace in the digestible chemical form in the heated effluent.
生成物の温度を維持するためのシステムを有する、請求項１４記載の装置。15. The apparatus of claim 14, wherein the means for collecting the gaseous product resulting from heating the effluent comprises a system for maintaining the temperature of the gaseous product.
求項１４又は１５記載の装置。16. A device according to claim 14 or 15, wherein the means for treating the gaseous product comprises a precipitation device and a filter.
する炉であり、第１のチャンバにおいて加熱された排出物が、それが重金属の塩
から除かれるときに第２のチャンバ中へと通過できるように第１及び第２のチャ
ンバ間に流路が設けられており、重金属の塩が除かれ加熱された排出物中に、温
浸可能な形態にある重金属を炉に再導入する前記手段は、炉の第２のチャンバに
接続されている、請求項１４ないし１６のいずれかに記載の装置。17. The furnace is a furnace having a first chamber and a second chamber, which are isolated, wherein the heated effluent in the first chamber is removed when it is removed from the heavy metal salt. A flow path is provided between the first and second chambers to allow passage into the second chamber to remove heavy metal salts and to remove heavy metals in a digestible form in the heated effluent. An apparatus according to any of claims 14 to 16, wherein the means for reintroducing into the furnace is connected to the second chamber of the furnace.
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