JPH0929204A - 廃棄物焼却灰の処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 焼却灰を所定粒度の整粒物とし、その整粒物
と固化材と添加材を混練し、その混練物を造粒し、その
造粒物を異なる粒度毎に分級し、異なる粒度の造粒物と
骨材を混合してリサイクル品とする。 【効果】 リサイクル品を道路の路盤材、路床材として
利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃棄物焼却灰の処理方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物および都市生活からの廃棄物
等を含めた廃棄物の中、可燃物を主体とする廃棄物は回
収後、焼却炉で焼却されて焼却灰の形態として投棄およ
び埋設処分等に付されている。しかし、前記焼却灰の処
分についても、その他の廃棄物と同様近年その投棄を受
け入れる用地が急激に減少し、投棄地の遠隔化による運
搬コストの増大はもとより、最近では新たな候補地を設
定すること自体が極めて困難である。

【０００３】また焼却灰は多様な排出源からの廃棄物に
由来して本来の焼却灰の他に不燃性の無機物としての鉄
および非鉄金属、ガラス、陶磁器をはじめ種々の物質を
多様な形状、形態で含んでいるためのその処理が困難で
あると共に、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒその他の有
害な重金属等が混入しているおそれがあり、それらの最
終処分には環境衛生上厳重な管理が必要とされ、そのま
まで単に投棄したりもしくは埋立資材として利用するこ
とはできない。

【０００４】尚、前記金属、ガラス、陶磁器等の無機廃
棄物は予め不燃物として選別回収され焼却処理を経ずに
投棄処分される場合も多いが、このような不燃物もまた
その最終処分について焼却灰と同様な問題を生じる。本
発明においては前記焼却灰の一部にこのような不燃性無
機廃棄物を含む廃棄物をもその対象とする。

【０００５】このような事情から廃棄物焼却灰の処理方
法が種々提案されている。例えば、特願平４−２１８８
２２号に示すように、焼却炉からの廃棄物焼却灰を一次
および二次破砕して所定粒度分布を有するように整粒
し、これを骨材としてセメント結合剤と混練して加圧成
形し、養生してコンクリートブロック状のリサイクル品
とする処理方法が提案されている。

【０００６】この処理方法であれば、一般廃棄物焼却灰
を処理してそのままの形態でも環境汚染を生じるおそれ
がなく安全に処分できる形態のリサイクル品を得ること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の処理方法により
得られるリサイクル品はコンクリートブロック状となる
から、河川補強材、道路法面補強材、埋戻し材等の特殊
な用途としてのみ利用される。

【０００８】前述の河川補強材、道路法面補強材、埋戻
し材を使用する土木工事は限られたものであり、それら
の使用量も限られたものであって需要は少ない。

【０００９】このために、前述の処理方法により廃棄物
焼却灰を連続して処理すると需要よりも多い多量のリサ
イクル品が得られ、そのリサイクル品が多量にストック
されることになるので、広いリサイクル品ストック場所
が必要となり、コスト的に不利となる。

【００１０】このような理由により、前述した処理方法
が実際に行なわれていないのが現状である。

【００１１】そこで、本発明は道路工事等により多量に
使用される路盤材、路床材等として利用できるリサイク
ル品を得ることができるようにした廃棄物焼却灰の処理
方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】焼却炉から排出される焼
却灰を順次粉砕して所定の粒度の整粒物とし、この整粒
物と固化材と添加材を混練し、その混練物を造粒し、そ
の造粒物を複数の粒度の造粒物毎に分級し、各粒度の造
粒物と各種骨材を所定の割合で混合してリサイクル品と
する廃棄物焼却灰の処理方法。焼却炉から排出される焼
却灰を粉砕する粉砕機と、その粉砕物を分級して整粒物
とする分級機と、整粒物と固化材と添加材を混練する混
練機と、その混練物を造粒する造粒機と、造粒物を分岐
する分級機と、各粒度毎の造粒物をそれぞれ貯蔵する貯
蔵装置と、貯蔵した造粒物と各種骨材を混合する混合機
より構成した廃棄物焼却灰の処理装置。

【００１３】

【作 用】処理したリサイクル品は異なる粒度の複数
の造粒物と骨材が混合したものとなり、そのリサイクル
品を道路の路盤材、路床材として利用できるから、その
リサイクル品の需要は多く、焼却灰を連続して処理して
もリサイクル品がストックされることがなく実用的とな
る。

【００１４】

【実 施 例】本発明は処理方法の一例を図１に示すシ
ステムブロック図に基づいて説明する。焼却炉（図示せ
ず）からの焼却灰およびその他の不燃性無機廃棄物を提
供ホッパ１からハンマミル方式の一次粗砕機２に供給
し、次工程の処理が容易となるように粒径約２０ｍｍ以
下の粒子に一次粗砕した。次いで鉄、鋼その他の磁性金
属を永久磁石吊下型の磁選機３によってこの一次粗砕品
から選別して除去した。尚アルミ缶等は予め目視選別し
て除去した。次いで粗砕品を振動スクリーンからなる一
次分級機４で篩分し、粒径２０ｍｍ以上の粗砕品を返却
コンベアによって粗砕機２に返却した。

【００１５】本実施例で用いた焼却灰は炉から搬出され
た状態では冷却および飛散防止等のために散水されてお
り、全体として約３０％の水分を含んでいるため、これ
を約７００℃の熱風発生炉からの熱風を用いる回転型の
乾燥機（ロータリキルン）５によって１０分間加熱して
余剰の水分を蒸発させ約１５重量％の水分含有量となる
ようにした。加熱に際しては発塵、発臭を防止するため
加熱乾燥機５には脱臭機５Ａおよび集塵機５Ｂを付設し
た。なお上記加熱中に灰中の有機物を燃焼させ無機化す
る効果もある。

【００１６】次いで乾燥された粗砕品をハンマミル方式
の二次破砕機６によって粉砕し、粒径約５．０ｍｍ以下
に粒度分布を有する整粒物とした。次いで整粒物を振動
スクリーンによる二次分級機７に通し、ここで粒径５．
０ｍｍ以上の粗砕品を返却コンベアから再び二次粉砕機
６に返却した。

【００１７】以上の各工程が焼却灰の前処理工程であ
り、これにより焼却灰が所定の粒度分布を有する整粒物
となる。

【００１８】次いで整粒物を２軸式強制混練ミキサ（Ｋ
ＢＨＳ−６０Ｅ：光洋機械産業製）からなる混練機８に
送り、固化材サイロ９から定量供給される固化材及び添
加材サイロ１０から定量供給される添加材と水を加えて
混練した。

【００１９】固化材の混合比は整粒物に対して１０％、
添加材の混合比は固化材に対して１０％、水の割合は全
体（整粒物＋固化材＋添加材）に対して１５％に設定し
た。なお、この割合は一実施例であり、固化材は略５〜
４０％、添加剤は固化材に対して略５〜２０％程度で良
い。

【００２０】前記固化材は焼却灰から形成した整粒物相
互間を強固に結合するものであり、高炉セメントやポル
トランドセメント又はアルミナセメントの組成を有する
セメント結合材が用いられる。前記実施例においては固
化材としてはポルトランドセメントを主体とし、これに
リグニンスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウ
ムおよびトリポリリン酸ナトリウム等の有機酸塩ならび
にアルミン酸カルシウム、アルミノ硫酸カルシウム、ケ
イ酸カルシウム等の無機助剤を全体で１〜３重量部加え
たものを用いた。前記実施において、添加材は早期の強
度発現等をねらいとしたエトリンガイト結晶を折出させ
る効果のある添加材を用いた。また場合によってはより
重金属等の溶出防止効果の高い添加材を用いても良く、
更に両者を重複して添加することももちろん可能であ
る。

【００２１】次いで、直径８ｍｍの穴を多数有し厚さ２
０ｍｍの金型を備えた押出式の造粒物１１に前記混練品
を供給して造粒することで概ね直径８ｍｍで長さ１２ｍ
ｍの造粒物が得られた。

【００２２】得られた造粒物をベルトコンベア等の養生
装置１２により常温で養生し、２時間後の造粒物の圧壊
強度を測定したところ１．４ｋｇであり、６日間養生し
た場合は９．３ｋｇであり、２８日間養生した場合は１
１ｋｇであった。

【００２３】前述の造粒工程として、ランニングコスト
が安く、操作性が容易で造粒物が球状で大きさも任意に
調整可能な転動式造粒機１１も並機する事を考慮し、造
粒した。この時の造粒条件は、前処理を実施した粒径
５．０ｍｍ以下の整粒物（焼却灰）に固化材を１０％
（対焼却灰）と添加材１０％（対固化材）及び水を１７
〜２０％（対焼却灰＋固化材＋添加材）にし転動式の造
粒物に供給し、造粒時間は８〜２０分で概ね直径０〜
９．３ｍｍの造粒物が得られた。得られた造粒物の圧壊
強度は養生装置で常温で養生し、７日間後の測定で１
１．９ｋｇ（直径９ｍｍ）である。

【００２４】次いで、得られた造粒物を電動式の分級機
１３で分級した。分級結果は下記表１の通りである。

【００２５】

【表１】

【００２６】次に各々に分級した造粒物を各粒度毎にタ
ンク等の貯蔵装置１４に貯蔵した。

【００２７】そして、押出式で造粒した造粒物を各貯蔵
装置１４の下部の切出し量の調整可能なゲートを有する
切出し装置１４ａで各粒度の造粒物を切出し、ベルトコ
ンベアで混合機１５に供給した。

【００２８】又セメントコンクリートガラ破砕骨材も造
粒物と同様に各粒度毎に各貯蔵装置１６に貯蔵し切出し
装置１６ａで各粒度のセメントコンクリートガラ破砕骨
材を切出し、ベルトコンベアで混合機１５に供給した。

【００２９】次に混合機１５に供給される各粒度毎の造
粒物とセメントコンクリートガラ破砕骨材を混合し、リ
サイクル品（造粒骨材）を製造した。

【００３０】この時の各粒度毎の造粒物とセメントコン
クリートガラ破砕骨材の切出し混合割合は、押出式の造
粒機による造粒物の粒度２．５〜５．０ｍｍを重量１
％、粒度５．０〜１３．０ｍｍを重量５８％、粒度１
３．０ｍｍ以上を重量１％とセメントコンクリートガラ
破砕骨材の粒度０〜２．５ｍｍを重量９％、粒度２．５
〜５．０ｍｍを重量５％、粒度５〜１３ｍｍを重量２２
％、粒度１３．０ｍｍ以上を重量４％で実施した。

【００３１】本実施例によって得られたリサイクル品
（造粒骨材）を路盤材、路床材としても使用するため、
アスファルト舗装要綱基準に決められている物性値につ
いての確認テストを行なった。その結果は下記表２の通
りであり、上層路盤材、下層路盤材、路床材としても十
分使用可能であることが判明した。なお、上記実施例で
は骨材にコンクリートガラを使用したが他にガラス片、
砕石等の一般に用いられる材料又は上記造粒骨材の破砕
片及び石粉、アスコンなどを用いても良い。

【００３２】

【表２】

【００３３】又再利用先の用途に応じて、造粒物の形状
及び使用割合、添加する骨材の種類及び添加割合を調整
する事により、最適な品質及び低原価のリサイクル品
（造粒骨材）を製造する事が出来る。

【００３４】以上の様に本発明の処理方法であればリサ
イクル品（造粒骨材）を道路の路盤材、路床材として利
用できるから次のような利点を有する。道路の補修工事
又は新設工事は、定期的に実施されているし、工事毎の
使用量が多く、定期的に多量の需要があるため連続して
処理してもリサイクル品がストックとならない。

【００３５】また、焼却灰を造粒する事により、搬送車
への積込・積降し時及び道路施工時に粉塵の舞い上りが
なく、作業環境が悪化しないために作業者に使用拒否反
応がなくなりリサイクルが促進する。

【００３６】

【発明の効果】処理したリサイクル品は異なる粒度の複
数の造粒物と骨材が混合したものとなり、そのリサイク
ル品を道路の路盤材、路床材として利用できるから、そ
のリサイクル品の需要は多く、焼却灰を連続して処理し
てもリサイクル品がストックされることがなく実用的と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステムブロック図で
ある。

【符号の説明】

１…ホッパ ２…一次粗砕機 ３…磁選機 ４…一次分級機 ５…乾燥機 ５Ａ…脱臭機 ５Ｂ…集塵機 ６…二次粉砕機 ７…二次分級機 ８…混練機 ９…固化材サイロ １０…添加材サイロ １１…造粒機 １３…分級機 １４…貯蔵装置 １５…混合機 １６…貯蔵装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉から排出される焼却灰を順次粉砕
   して所定の粒度の整粒物とし、 この整粒物と固化材と添加材を混練し、 その混練物を造粒し、その造粒物を複数の粒度の造粒物
   毎に分級し、 各粒度の造粒物と各種骨材を所定の割合で混合してリサ
   イクル品とすることを特徴とする廃棄物焼却灰の処理方
   法。
2. 【請求項２】 焼却炉から排出される焼却灰を粉砕する
   粉砕機と、その粉砕物を分級して整粒物とする分級材
   と、整粒物と固化材と添加材を混練する混練機と、その
   混練物を造粒する造粒機と、造粒物を分岐する分級機
   と、各粒度毎の造粒物をそれぞれ貯蔵する貯蔵装置と、
   貯蔵した造粒物と各種骨材を混合する混合機より構成し
   たことを特徴とする廃棄物焼却灰の処理装置。
3. 【請求項３】 焼却炉から排出された焼却灰を粉砕した
   整粒物と固化材と添加材を混練し異なる粒度とした造粒
   物と各種骨材を所定の割合で混合したリサイクル品。