JPH06312172A - 焼却灰の処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に、安定して高い脱塩素率を得ることがで
きる焼却灰処理方法を提供する。 【構成】 ごみ焼却施設から回収した焼却灰Ａを加熱装
置本体１内を移動させながら加熱し、この焼却灰に含ま
れる有機塩素化合物を分解する焼却灰の処理方法におい
て、焼却灰Ａの加熱装置１内の移動方向とは逆向きの空
気流を形成して加熱装置内をパージしながら焼却灰を３
００℃以上に加熱する。 【効果】 分解生成物と処理灰との接触をなくして有機
塩素化合物の再合成を防止して脱塩素率を向上させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼却灰の処理方法およ
び装置に係り、さらに詳しくは都市ごみや産業廃棄物を
焼却したごみ焼却灰（以下、単に焼却灰という）に含ま
れる有害な有機塩素化合物を低減する焼却灰の処理方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体にとって有害な有機塩素化合物、特
に芳香族系化合物、例えば、ＰＣＤＤ（ポリ塩素化ジベ
ンゾダイオキシン）、ＰＣＤＦ（ポリ塩素化ジベンゾフ
ラン）等のような高毒性の芳香族系塩素化合物は、農薬
の副生物またはごみ焼却の際の二次生成物として生成さ
れ、環境を汚染することが知られている（Ｋ．Ｏｌｉｅ
ｅｔ ａｌ，Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ，６，４５５
（１９７７）、およびＴ．Ｗａｋｉｍｏｔｏ ｅｔ ａ
ｌ，Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ＨｅａｌｔｈＰｅｒ
ｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，５９，１５９（１９８５））。

【０００３】本発明者は、ごみ焼却施設から排出される
有機塩素化合物を低減するため、種々の研究を重ねた結
果、ごみ焼却処理施設に付設されている電気集塵器（Ｅ
Ｐ）およびその他の媒塵除去装置から排出される焼却灰
中に、前記ＰＣＤＤやＰＣＤＦ等の有機塩素化合物が混
入するおそれがあることがわかった。焼却灰にＰＣＤＤ
やＰＣＤＦ等が含有されていると、その焼却灰を、例え
ば埋め立てに用いた場合、浸出水等を経て人体や動・植
物に還流し、悪影響を及ぼす危険がある。

【０００４】このような焼却灰中の有機塩素化合物を低
減する装置としては、例えば本発明者らの提案による、
スクリュー回転軸を有する横型の焼却灰加熱脱塩素化装
置（特開平３−２７５１８４号公報）があげられる。図
２は、このような従来の加熱脱塩素化処理装置の説明図
である。この装置は、水平方向に長い装置本体５１と、
該装置本体５１の軸方向に間隔をおいて設けられた焼却
灰Ａの投入口５２および処理物の排出口５３と、前記装
置本体５１内に設けられた回転軸５６と、該回転軸５６
に固着された導入部スクリュー５４、攪拌羽根５７およ
び排出部スクリュー５５と、前記装置本体５１の表面に
配置されたバンドヒータ５８とから主として構成されて
いる。被処理物である焼却灰Ａは、焼却灰投入口５２か
ら装置本体５１に投入され、回転軸５６の導入部スクリ
ュー５４の作用を受けて排出口５３方向に移動し、この
間に攪拌羽根５７によって攪拌・混合されるとともにバ
ンドヒータ５８によって、３００℃以上、例えば４００
℃に加熱され、該焼却灰Ａに含まれる有機塩素化合物が
分解する。有機塩素化合物が分解除去された処理物は排
出口５３から装置外に抜き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、本
来、焼却灰に含まれるＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ等の有機塩素
化合物を９９％程度の高効率で分解処理することができ
るにもかかわらず、現実には長期間連続して安定した分
解処理性能が得られないという問題があった。本発明の
目的は、上記従来技術の問題点を解決し、常時安定して
高い脱塩素率を得ることができる焼却灰の処理方法およ
び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術において安定した分解処理性能が得られないという現
状に鑑み、焼却灰の加熱脱塩素化処理における気相中の
分解生成物の挙動と処理性能との関係について鋭意研究
した結果、加熱によって一旦分解されて気相中に移行し
た分解生成物の一部が、処理灰の冷却工程において処理
灰表面でＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ等を再合成する場合がある
ことを発見し、加熱分解装置内の気相を焼却灰の移動方
向とは逆向きの、例えば空気流でパージしながら３００
℃以上で加熱することにより、焼却灰に含まれる有機塩
素化合物の再合成を防止して安定した高脱塩素率が得ら
れること、および前記空気流の代りに窒素または不活性
ガス流を用いることにより、加熱温度を２５０℃に低下
させても高い脱塩素率が得られることを見出し、本発明
に到達した。

【０００７】すなわち、本願の第１の発明は、ごみ焼却
施設から回収した焼却灰を加熱装置内を移動させながら
加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解する
焼却灰の処理方法において、前記焼却灰の移動方向とは
逆向きの空気流を形成して加熱装置内をパージしながら
焼却灰を３００℃以上に加熱することを特徴とする焼却
灰の処理方法に関する。

【０００８】第２の発明は、上記第１の発明において、
前記焼却灰の移動方向とは逆向きの窒素または不活性ガ
ス流を形成して加熱装置内をパージしながら焼却灰を２
５０℃以上に加熱することを特徴とする焼却灰の処理方
法に関する。本願の第３の発明は、水平方向に長い装置
本体に、軸方向に間隔を置いて焼却灰の投入口と処理灰
の排出口とを設け、前記装置本体内に、スクリューが固
着された焼却灰導入部と攪拌羽根が固着された攪拌部を
有する回転軸を設け、該回転軸の導入部の始端を前記装
置本体の焼却灰投入口側に、攪拌部の終端を前記装置本
体の処理灰排出口側にそれぞれ配置し、装置本体または
回転軸の少なくとも一方に焼却灰を加熱する加熱手段を
設けた焼却灰処理装置において、前記焼却灰投入口およ
び処理灰の排出口をシール構造とし、該処理灰排出口に
パージガス導入手段を設けるとともに、前記焼却灰投入
口にガス排出手段を設けたことを特徴とする焼却灰の処
理装置に関する。

【０００９】

【作用】処理灰排出口にパージガスの導入手段を設ける
とともに、焼却灰投入口にその排出手段を設けた焼却灰
処理装置を用い、加熱処理する焼却灰の移動方向とは逆
向き、すなわち処理灰排出口から焼却灰投入口に向かっ
て緩やかに流れる、例えば空気流を形成して加熱装置内
の気相部分をパージしながら焼却灰を３００℃以上に加
熱することにより、前記焼却灰に含まれる有機塩素化合
物が効率よく分解されるとともに、一旦分解して気相中
に移行した、有機塩素化合物が分解した分解生成物をパ
ージして処理灰との再接触を回避することができるの
で、前記分解生成物による前記処理灰表面でのＰＣＤ
Ｄ、ＰＣＤＦ等の再合成が防止され、脱塩素率が安定
し、高効率の脱塩素処理が可能となる。

【００１０】本発明においてパージガスは、有害塩素化
合物の分解生成物を含まないガスであり、例えば空気、
窒素、またはヘリウム等が使用されるが、窒素または不
活性ガスを用いることにより、気相中の酸素濃度が低減
し、分解生成物がＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ等を再合成する割
合がさらに低減する。しかし、空気などの酸素含有ガス
でもパージ効果があり、コスト的にも有利で、好まし
い。

【００１１】パージガスの投入量は、５〜２０Ｎｍ³ ／
ｔｏｎ・焼却灰であることが好ましい。２０Ｎｍ³ ／ｔ
ｏｎ・焼却灰よりも多くなると焼却灰の飛散または処理
温度の低下という問題が生じ、一方、５Ｎｍ³ ／ｔｏｎ
・焼却灰よりも少ないと分解生成物のパージ効果が減少
する。本発明において、焼却灰の加熱手段としては、例
えば電気ヒータ、燃焼バーナ等の各種のヒータがあげら
れるが、他の装置で発生した高温ガスを用いることもで
きる。

【００１２】なお、パージガスは、有害ガスを含むの
で、排ガス発生源の焼却炉に戻したり、別に設けた処理
装置（集塵器、吸着装置など）によって処理することが
望ましい。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す焼却灰処理
装置の説明図である。この装置は、水平方向に長い装置
本体１と、該装置本体１の軸方向に間隔をおいて設けら
れた焼却灰Ａの投入口２および処理灰Ｂの排出口３と、
装置本体１内に設けられた回転軸４と、該回転軸４の焼
却灰投入部に固着された導入部スクリュー５、攪拌部に
固着された攪拌羽根６および排出部に固着された排出部
スクリュー７と、前記焼却灰投入口２に設けられた定量
供給器８およびガス排出口１０と、前記処理灰排出口３
に設けられたシール装置９およびガス導入口１１と、前
記装置本体１の表面に配置されたバンドヒータ１２とか
ら主として構成されている。

【００１４】このような構成において、焼却灰を加熱処
理する場合、まず処理後の焼却灰が排出される処理灰排
出口３に設けられたガス導入口１１からパージ用ガスと
して、例えば空気Ｃが導入され、装置本体内に、加熱処
理される焼却灰の移動方向とは逆向きの空気流が形成さ
れる。次いで焼却灰Ａが投入口２から定量供給機８を介
して装置本体１内に投入される。装置本体１に投入され
た焼却灰Ａは回転軸４の導入部スクリュー５によって攪
拌部に搬送され、ここで攪拌・混合されるとともに、バ
ンドヒータ１２によって、例えば３００℃以上に加熱さ
れ、焼却灰Ａに含まれる有機塩素化合物の大部分が分解
する。分解によって生成した塩素化合物を含む分解ガス
は装置本体１内を流れる空気流に伴って、焼却灰Ａの移
動方向とは逆方向に流れ、分解生成物を含む空気Ｄとし
てガス排出口１０から系外へ排出され、例えばごみ焼却
施設の排ガス処理装置における集塵装置の前流に導入さ
れ、別途処理される。一方、有機塩素化合物が除去され
た処理灰Ｂは分解生成物と接触することなく、シール装
置９を経て系外に排出される。

【００１５】本実施例によれば、処理灰排出口３にガス
導入口１１を、また焼却灰Ａの投入口２にガス排出口１
０をそれぞれ設け、加熱装置内を焼却灰の移動方向とは
逆向きに流れる空気流を形成したことにより、焼却灰Ａ
の加熱によって発生した分解生成物は前記空気流に伴っ
て系外にパージされるので、前記分解生成物が処理灰Ｂ
の表面でＰＣＤＤ等の有機塩素化合物を再合成すること
を防止して高効率で安定した脱塩素化処理を行なうこと
ができる。

【００１６】本実施例の焼却灰処理装置は、ごみ焼却プ
ラントだけでなく、他の装置の一部として、例えば一旦
埋め立てられた土壌における有害物質を再処理する土壌
改良プラント等においても使用することができる。次に
本発明の具体的実施例を説明する。 実施例１ 図１の装置を用い、原料投入量：１００ｋｇ／ｈｒ、パ
ージガス：空気、パージガス導入量：１．５Ｎｍ³ ／ｈ
ｒ、装置内の灰の平均滞留時間：０．５時間の条件で都
市ごみ焼却処理施設のバグフィルタ捕集灰を加熱脱塩素
化処理したことろ、加熱温度２００℃付近から有機塩素
化合物の分解がはじまり、３５０〜４００℃でほとんど
全ての有機塩素化合物を分解することができた。

【００１７】実施例２ 図１の装置を用い、パージガスとして窒素を使用した以
外は前記実施例１と同様にして焼却灰の加熱脱塩素化処
理を行ったところ、２５０〜３５０℃でほとんど全ての
有機塩素化合物を分解除去することができた。本実施例
において、パージガスとしてヘリウム等の不活性ガスを
使用しても同様の効果が得られる。

【００１８】比較例１ 装置本体内に気相パージ用のガスを導入しない以外は前
記実施例１と同様にして同様の焼却灰の脱塩素化処理を
行ったことろ、３５０℃付近で有機塩素化合物の分解が
はじまったが、４５０℃以上にならないと、高い脱塩素
率が得られなかった。

【００１９】実施例１、２および比較例１の結果をそれ
ぞれ表１〜３に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】表１〜３から、実施例１および２は比較例
１に較べて約１００℃低い加熱温度で有機塩素化合物濃
度をほぼ同程度まで低減できることが分かる。また装置
本体内を窒素でパージした実施例２の脱塩素率が高いの
は、気相中の酸素濃度が低減されたことにより、一旦分
解した有機塩素化合物の再合成を抑制する効果が向上し
たものと考えられる。

【００２４】

【発明の効果】本願の請求項１記載の発明によれば、焼
却灰の移動方向とは逆向きの空気流を形成して加熱装置
の気相をパージすることにより、有機塩素化合物の分解
によって生成した分解ガスと処理灰との接触をなくして
処理灰表面での有機塩素化合物の再合成を回避すること
ができるので、脱塩化率が向上する。

【００２５】本願の請求項２記載の発明によれば、焼却
灰の移動方向とは逆向きの窒素または不活性ガス流を形
成して加熱装置内の気相をパージすることにより、装置
本体内の酸素濃度を低減することができるので、上記発
明の効果に加え、有機塩素化合物の再合成をより確実に
防止することができ、脱塩化率がさらに向上する。従っ
て処理温度の低下によりランニングコストを低減するこ
とができる。

【００２６】本願の請求項３記載の発明によれば、焼却
灰の脱塩素化装置の処理灰排出口に装置内をパージする
パージガスの導入手段を設けるとともに、焼却灰投入口
にその排出手段を設けたことにより、装置本体内に焼却
灰の移動方向とは逆向きのパージガス流を形成して気相
をパージすることができるので、分解生成物の処理灰表
面での再合成を防止して効率よく脱塩素化処理を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す焼却灰脱塩素化装置の
説明図。

【図２】従来技術を示す説明図。

【符号の説明】

１…装置本体、２…焼却灰投入口、３…処理灰排出口、
４…回転軸、５…導入部部スクリュー、６…攪拌羽根、
７…排出部スクリュー、８…定量供給装置、９…シール
装置、１０…ガス排出口、１１…ガス導入口、１２…バ
ンドヒータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ごみ焼却施設から回収した焼却灰を加熱
   装置内を移動させながら加熱して該焼却灰に含まれる有
   機塩素化合物を分解する焼却灰の処理方法において、前
   記焼却灰の移動方向とは逆向きの空気流を形成して加熱
   装置内をパージしながら焼却灰を３００℃以上に加熱す
   ることを特徴とする焼却灰の処理方法。
2. 【請求項２】 前記焼却灰の移動方向とは逆向きの窒素
   または不活性ガス流を形成して加熱装置内をパージしな
   がら焼却灰を２５０℃以上に加熱することを特徴とする
   請求項１記載の焼却灰の処理方法。
3. 【請求項３】 水平方向に長い装置本体に、軸方向に間
   隔を置いて焼却灰の投入口と処理灰の排出口とを設け、
   前記装置本体内に、スクリューが固着された焼却灰導入
   部と攪拌羽根が固着された攪拌部を有する回転軸を設
   け、該回転軸の導入部の始端を前記装置本体の焼却灰投
   入口側に、攪拌部の終端を前記装置本体の処理灰排出口
   側にそれぞれ配置し、装置本体または回転軸の少なくと
   も一方に焼却灰を加熱する加熱手段を設けた焼却灰処理
   装置において、前記焼却灰投入口および処理灰の排出口
   をシール構造とし、該処理灰排出口にガス導入手段を設
   けるとともに、前記焼却灰投入口にガス排出手段を設け
   たことを特徴とする焼却灰の処理装置。