JP3002957U

JP3002957U - 焼却灰固化処理場

Info

Publication number: JP3002957U
Application number: JP1994005496U
Authority: JP
Inventors: 鉄夫深石
Original assignee: 鉄夫深石
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1994-10-11
Anticipated expiration: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄物の焼却灰から有害重金属の漏出しない
コンクリート固化成形物を得るもので、焼却灰をセメン
ト原料として利用するためのものである。【構成効果】セメントの作用による固化のみでなく、
セメントの混合、攪拌と同時にケイ酸ナトリウムを炭酸
ガスと反応させることによって廃棄物の焼却灰から有害
重金属を溶出させることのないセメント性固化成形物を
得ることができる。また、焼却灰処理場をそのままセメ
ントの成形固化物製造プラントとして利用することがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一般ゴミ、下水汚泥、産業廃棄物等を焼却した後に残る有害な重金属等を含む焼却灰をセメント化する焼却灰のセメントによる固化処理場に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来ゴミ処理工場では、再利用できないゴミは焼却によりゴミの体積を減容させ、後に残る焼却灰をそのまま管理型の処分場に捨てるか、あるいは、セメントを混ぜて固化するなどして処理している。焼却灰をセメントに混ぜて固化させることで環境への有害物質の溶出を防止する方法は一応の効果はあるが、セメントに過剰の水分を使用するため、その水分の蒸発によって固化後に毛細管ができ、固化物に水の浸透性が出て、有害物が溶出する可能性があり、長い期間にわたっては、溶出が無視できないほどになる場合がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

焼却後の灰についての問題点は、灰の中に有害な成分や重金属類や有機質分が多く含まれている場合である。これらのものは、焼却にともなう高熱で分解されなかったものであり、化学的な処理が困難なことが多い。脱塩素処理で石灰による強アルカリ性を示すため、酸化物として存在している金属や重金属は水に溶け出すと水酸化物の不溶性塩となるが、溶出試験を行うと少量であっても溶出して来るので、微量でも永続的に重金属類の溶出が続くことになる。このような有害成分を含む焼却灰をそのまま埋立てなどに用いると、有害成分が溶出し、環境に悪影響を与えることから、有害物の重金属を溶出しないような処理を施したうえで廃棄しなければならない。

【０００４】従って本考案は、焼却灰をポルトランドセメントによる固化のみならず、焼却灰をセメントで安定した状態で固化させ、それによって得られる固化成形物の多角的利用をはかるためのものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は有害重金属、若しくは有機塩を含む、焼却灰を無水炭酸ナトリウム等のガラス形成成分を主成分とする有機物安定処理剤を加えて、コンクリート容器中で固化させることにより、環境への有害物質の溶出を防ぐものである。

【０００６】本考案で使用する有害物質安定処理剤は二酸化炭素とケイ酸ナトリウムの反応を基礎としたものであり、これは炭酸ソーダ等から発生する二酸化炭素がケイ酸ソーダの分解を助けて系内にコロイド状シリカを生成させ、このコロイドシリカが炭素−ケイ素結合を形成するためと考えられる。本考案の安定処理剤はＳｉＯ_２、Ｎａ_２ＳｉＯ_３、ＮａＣＯ_３、ＣａＣＯ_３のようなガラスの固化成分の他に炭酸ガス供給成分を含み、炭酸ガス供給成分としてはポリイソシアネート及びポリオールのようなウレタン生成反応も便利に利用することができる。さらに無水ホウ酸Ｈ_３ＢＯ_３を加えれば硬質ガラス系のものとなるものであり、またＣａＣＯ_３、ＳｉＯ_２、ＳＯ_２Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｇＯ等セメント成分も混合するものである。このセメントの成分は１００ｇに対して２０ｇほど加えることにより一層の造岩作業の働きを強め、岩石の主成分であるＨ_２ＳｉＯ_３＋ＳｉＯ_２を長い年月をかけてつくりあげるものである。

【０００７】焼却灰に含まれている有害物の薬品処理方法では、どのような処理方法であっても焼却灰と薬品の混合、攪拌効率が一番の問題となるため、処理対象物に見合った混合方法、処理時間のテストを繰り返し、その結果、焼却灰粒子の無機質成分は固化に必要な石灰分（ＣａＯ）、ケイ酸分（ＳｉＯ_２）、アルミナ分（Ａｌ_２Ｏ_３）、鉄分（Ｆｅ_２Ｏ_３）、硫酸根（−ＳＯ_４）等の化合物を水と反応させて水和物を生成し、液性イオン濃度の変化に応じてイオン荷電が修正され、沈積が始まる。

【０００８】焼却灰内の液層、気層、さらに有機質の硬化に対する最大の阻害要因は、セメントの水硬性鉱物が加水分解によって生ずるカルシウムイオンといち早く反応して、不溶性、又は可溶性の化合物を形成する点にある。例えば不溶性塩を形成する場合はその生成分が、セメント粒子の表面を被覆して以後の反応を進まなくする作用、又可溶性塩の場合は次々に反応して溶液として水和反応の系外に持ち去ってしまう作用である。いずれにしても、このように水和反応の主体であるべき、カルシウムイオンが他の反応系に持ち去られたのでは水和反応の化学バランスが崩れる。依って本考案の安定カルシウム処理剤を混合することにより、液相が石灰含有量を増大し、アルカリ性の組成となることを、さらには急速な水和反応によって水和阻止効果の及ぶ前に固化を速成する組成とすることで、アルミン酸石灰水和物の水和反応を促進し、エトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・３ＣａＳＯ_４・３２Ｈ_２Ｏ）の生成をより多くするもので、これら複塩は重金属を含む、有害物を固定し、溶出させない状態にするものである。

【０００９】

【実施例】

以下に本考案の実施例を示すが、これらの実施例は単に本考案の理解を助けるための手段に過ぎず、これらの実施例によって本考案が何等限定されるものでないことは当然理解されなければならないところである。なお、以下の実施例は大阪市、東京都、宇都宮市、栃木広域行政区、富里町等２０ケ町村で実施し、厚生省認定検査機関での試験データによるものである。

【００１０】実施例１安定処理剤の主原料として二酸化ケイ素ＳｉＯ_２１０ｇ、酸化カルシウムＣａＯ３ｇ、無水炭酸ナトリウムＮａ_２ＣＯ_３１０ｇ、酸化アルミニウムＡｌ_２Ｏ_３２ｇ、無水ホウ酸Ｂ_２Ｏ_３１０ｇ、無水炭酸カリウムＫ_２ＣＯ_３３ｇ、酢酸ナトリウムＣＨ_３ＣＯＯＮａ・３Ｈ_２Ｏ５ｇ、ケイ酸カリウムＳｉＯ_２・Ｋ_２Ｏ５ｇ、水Ｈ_２Ｏ５０００ｍｌ、副原料として有機アンモニウム塩５０ｍｌ、食塩ＮａＣｌ２ｇ、酸化コバルトＣｏＯ２ｇ、触媒としてメチルエチルケトンＣ_２Ｈ_５ＣＯＣＨ、_３５ｇ、エチレンジアミンＮＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２５ｇを使用した。水Ｈ_２Ｏの温度を６０℃とし触媒を入れる前に３０分薬品の攪拌を行い、さらに触媒を入れて３０分攪拌を続けた。大阪市ゴミ焼却場より出された焼却灰１０００ｇに、ポルトランドセメント２００ｇ、本考案の安定処理剤４ｌを混練し、スランプ８ｃｍの水分量で固化して、１ケ月間養生期間を置き、溶出試験を行った。溶出試験は、カドミウム、シアン、有機リン、鉛、六価クロム、ひ素、アルキル水銀、ＰＣＢについて行った。この試験の結果、シアン、有機りん、六価クロム、アルキル水銀、ＰＣＢについては検出されず、鉛は０．５ｍｇ／ｌ未満、カドミウム及びひ素は０．０５ｍｇ／ｌ未満、全水銀は０．０００５ｍｇ／ｌ未満といずれも有害物の判定基準に達しない値であった。

【００１１】実施例２東京都のごみ焼却場より出された焼却灰１０００ｇにポルトランドセメント２００ｇ、本考案の安定処理剤４ｌを混練し、同じく固化後１ケ月して溶出試験を行った。水銀、カドミウム、鉛、ひ素、シアン、クロムの中、鉛が０．３４ｍｇ／ｌ未満、クロムが０．０６ｍｇ／ｌ未満で水銀、カドミウム、ひ素、シアンについては不検出であった。

【００１２】実施例３宇都宮市焼却場の焼却灰１０００ｇに、ポルトランドセメント２００ｇ、本考案の処理剤４ｌを混練したものについて同じく固化後１ケ月して溶出試験を行った。溶出試験は鉛、カドミウム、ひ素、六価クロム、全水銀、有機リン、全シアンについて行った。この溶出試験の結果は、鉛０．１７ｍｇ／ｌ未満、カドミウム０．００５ｍｇ／ｌ未満、ひ素０．０２ｍｇ／ｌ、六価ク口ム０．１４ｍｇ／ｌ未満、全水銀０．０００５ｍｇ／ｌ未満、有機リンと全シアンは不検出といずれも有害物の判定基準に達しない価であった。

【００１３】実施例４栃木地区広域行政事務組合焼却場の焼却灰１０００ｇにポルトランドセメント２００ｇ、本考案の処理剤４ｌを混練したものを固化し、同じく１ケ月後に溶出試験を行った。鉛、カドミウム、ひ素、六価クロム、全水銀、有機リン、全シアンの溶出試験結果は鉛１．００、カドミウム０．０００５、ひ素０．０２、六価クロム０．０６、全水銀０．０００５、有機リンと全シアンは不検出で、すべて判定基準に達しない価であった。

【００１４】実施例５焼却灰１０００Ｋｇをコンクリート混練機に入れて回転させながらセメント２００Ｋｇを入れて１０分間撹拌し、その後本考案の安定処理剤１８ｌを１０倍の水で希釈して投入、更に５分間混練した後、スランプ１５ｃｍにて圧送ポンプにて内部を中空ブロック状に形成されたコンクリート製廃棄場所に流し込んで密閉した。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の安定処理剤を用いて焼却灰をブロック状に固化成形させることによって、移送が簡便となるばかりでなく、これまで困難とされてきた焼却灰に含まれている有害物質が漏出することのない固化成形物を得ることができるため、固化成形物はそのままで土木、建設資材としてコンクリートブロック等に利用することができる。また本考案による生成物のセメント材料としての圧縮強度はポルトランドセメント及び安定処理剤の比率を調整することにより任意に変えることもできる。これにより焼却灰は廃棄物ではなく、セメント材料として充分使用できる副産物となる。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の廃棄物処理場を示すための模式的縦断
面図。

【符号の説明】

１．コンクリート製防護壁２．コンクリート製隔壁３．焼却灰収納空間４．屋根５．調整地

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】焼却灰を充填固化収納するために、上部
を開放され相互に隔離された多数の内部空間を有すると
共に、着脱自在に屋根を設けてあることを特徴とするコ
ンクリート製焼却灰固化成形処理場。