(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物溶融炉の燃焼室の下方のピット内に貯溜され、燃焼室より落下する溶融スラグを水砕するスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置であって、前記スラグ水砕水のｐＨを連続的に測定するｐＨ測定手段と、スラグ水砕水にアルカリ水溶液を注入するアルカリ注入手段と、前記ｐＨ測定手段とアルカリ注入手段とに接続した制御手段とを有し、この制御手段により、ｐＨ測定手段により測定されたｐＨ値に基づいてアルカリ注入手段を制御し、スラグ水砕水をｐＨ９〜１２に維持する適当量のアルカリ水溶液を自動注入するように構成し、凝集剤注入手段を備えてピットから取り出すスラグ水砕水の全量を凝集沈殿処理する沈殿槽と、沈殿槽の上澄水をピットへ返送する手段とを有したことを特徴とするスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置。
【請求項２】
廃棄物溶融炉の燃焼室の下方のピット内に貯溜され、燃焼室より落下する溶融スラグを水砕するスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減方法であって、前記スラグ水砕水中に飽和濃度以上の固形水酸化マグネシウムを存在させることによりスラグ水砕水のｐＨを自動的に１０．５に維持することを特徴とするスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物溶融炉の燃焼室の下方に設けられたピット内に貯溜され、燃焼室より落下する溶融スラグを水砕するスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置および低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物溶融炉として、たとえば図２に示したような表面溶融炉がある。この表面溶融炉では、都市ごみ焼却残渣などの廃棄物２１を内筒２２と外筒２３との間に周方向に均一に投入して自重により炉心方向に移動させ、内筒２２の内側の燃焼室２４内で、燃焼装置２５の燃焼熱と廃棄物２１の自己燃焼熱とにより内周面側を燃焼・溶融させ、生じた溶融スラグ２６を燃焼排ガスとともにスラグポート２７より連続的に落下させ、冷却して凝固したスラグを取り出すようにしている。
【０００３】
溶融スラグを冷却させる装置としては、操作性、メンテナンス容易性の点で優れたスラグ水砕装置が利用されることが多い。スラグ水砕装置はピット２８内に水２９を貯溜した簡単な構造であり、溶融スラグ２６はこのスラグ水砕水２９中に落下して急冷されることにより急激に熱収縮し、細粒化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のスラグ水砕装置では、スラグ水砕水はｐＨ非調整であったため、排ガス中の酸性ガスが溶解してｐＨが低下し、それにより排ガス中の鉛などの重金属類が溶解することがあった。このような溶解性重金属を含んだスラグ水砕水がスラグの無数のクラックに吸収されると、将来、スラグより重金属が徐々に溶出する恐れがある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、スラグ水砕水中の溶解性重金属を低減することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明のスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置は、廃棄物溶融炉の燃焼室の下方のピット内に貯溜され、燃焼室より落下する溶融スラグを水砕するスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置であって、前記スラグ水砕水のｐＨを連続的に測定するｐＨ測定手段と、スラグ水砕水にアルカリ水溶液を注入するアルカリ注入手段と、前記ｐＨ測定手段とアルカリ注入手段とに接続した制御手段とを有し、この制御手段により、ｐＨ測定手段により測定されたｐＨ値に基づいてアルカリ注入手段を制御し、スラグ水砕水をｐＨ９〜１２に維持する適当量のアルカリ水溶液を自動注入するように構成し、凝集剤注入手段を備えてピットから取り出すスラグ水砕水の全量を凝集沈殿処理する沈殿槽と、沈殿槽の上澄水をピットへ返送する手段とを有したものである。
【０００７】
アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの種々のアルカリ水溶液を使用できる。また本発明のスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減方法は、廃棄物溶融炉の燃焼室の下方のピット内に貯溜され、燃焼室より落下する溶融スラグを水砕するスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減方法であって、前記スラグ水砕水中に飽和濃度以上の固形水酸化マグネシウムを存在させることによりスラグ水砕水のｐＨを自動的に１０．５に維持するようにしたものである。
【０００８】
上記した各構成によれば、スラグ水砕水のｐＨが自動的に９〜１２または１０．５に維持されるので、スラグ水砕水に排ガスが接触して吸収された場合も鉛などの重金属類は水酸化物を形成してＳＳ化する。したがって、スラグ水砕水中の溶解性重金属は非常に低濃度となり、重金属類がスラグに吸収される確率、および将来スラグから重金属類が溶出する確率は非常に低くなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１において、廃棄物溶融炉の燃焼室（図示せず）の下方に設けられたピット１内に、燃焼室より落下する溶融スラグ２を水砕するスラグ水砕水３が貯溜されている。
【００１０】
ピット１の内部および近傍には、スラグ水砕水３のｐＨを連続的に測定するｐＨ計４と、スラグ水砕水３にＮａＯＨ水溶液を注入するＮａＯＨ注入手段５と、ｐＨ計４とＮａＯＨ注入手段５とにラインＬ１，Ｌ２により接続した制御装置６とが設けられており、ｐＨ計４とＮａＯＨ注入手段５と制御装置６とでスラグ水砕水中の溶解性重金属を低減する低減装置が構成されている。制御装置６は、ｐＨ計４により測定されたｐＨ値に基づいて、スラグ水砕水３のｐＨが約９〜１２に維持される適当量のＮａＯＨを注入するように、ＮａＯＨ注入手段５を制御するものである。
【００１１】
ピット１の外部には、凝集剤注入手段７を備え、ピット１より移送されるスラグ水砕水３を凝集沈殿処理する沈殿槽８と、沈殿槽８より移送される沈降物９を脱水する脱水機１０と、脱水機１０より排出される脱離液と沈殿槽８より移送される上澄水１１とを一旦貯溜する貯溜槽１２とが設けられている。
【００１２】
上記した構成における作用を説明する。
燃焼室より排出された溶融スラグ２は、ピット１内のスラグ水砕水３中に落下し、急冷されて急激に熱収縮することにより細粒化する。
【００１３】
溶融スラグ２とともに燃焼室より排出された燃焼排ガスの一部はスラグ水砕水３と接触し、燃焼排ガス中の酸性ガスはスラグ水砕水３中に吸収される。
しかしこのとき、ｐＨ計４によってスラグ水砕水３のｐＨが連続的に測定され、測定されたｐＨ値が制御装置６に送信され、送信されたｐＨ値に基づいて制御装置６によりＮａＯＨ注入手段５が制御されて適当量のＮａＯＨが注入されることにより、スラグ水砕水３のｐＨは９〜１２に調整される。
【００１４】
その結果、排ガス中の鉛などの重金属類の大部分はスラグ水砕水３に溶解することなく排ガス中に含まれたまま炉外へ流出していき、スラグ水砕水３に吸収された重金属も水酸化物を形成してＳＳ化し、スラグ水砕水３中への溶解は防止される。
【００１５】
細粒化したスラグ２Ａは適宜取り出されるが、上記したようにしてスラグ水砕水３への重金属の溶解が低減されるので、スラグ２Ａのクラックに重金属類が吸収される確率は低くなり、将来スラグ２Ａから重金属類が溶出する恐れはほとんどない。したがって、スラグ２Ａを資源として利用することも可能である。
【００１６】
ピット１内の重金属水酸化物などのＳＳを含んだスラグ水砕水３は沈殿槽８へ移送された後に凝集剤注入手段７により凝集剤を注入され、それによりスラグ水砕水３中のＳＳが凝集沈殿し、沈降物９と上澄水１１とに分離する。
【００１７】
沈殿槽８内の沈降物９は脱水機１０へ移送されて脱水され、脱水ケーキ１４は系外へ搬出される。脱水機１０より排出される脱離液と沈殿槽８内の上澄水１１とは貯溜槽１２へ移送されて一旦貯溜され、これらが混合してなる貯溜水１３はピット１へ返送されて再使用される。
【００１８】
上記したような溶解性重金属低減装置に代えて、ピット１内のスラグ水砕水３中に飽和濃度以上の固形水酸化マグネシウムを存在させるようにしてもよく、これによりスラグ水砕水３のｐＨは自動的に約１０．５に維持されるので、上記と同様に鉛などの重金属類の大部分をＳＳ化させることができ、スラグ水砕水３への重金属の溶解を低減できる。この方法は、固形水酸化マグネシウムを投入するだけなので、既設の設備で容易に実施できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、破砕不燃物のようにＣｌを多く含んだ廃棄物を溶融する場合もスラグ水砕水を自動的にｐＨ９〜１２に調整できるので、排ガスよりスラグ水砕水中に持ち込まれる重金属を低減できるとともに、スラグ水砕水中に持ち込まれた重金属を水酸化物として不溶化させることができ、スラグ水砕水中の溶解性重金属を低減できる。この結果、従来のように重金属を含んだ水砕水がスラグに吸収されることがなくなり、重金属類が溶出する恐れがないスラグが得られるので、スラグの利用用途が広がり、埋め立て処分する必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるスラグ水砕水中の溶解性重金属の低減装置の構成を示した説明図である。
【図２】従来よりある廃棄物溶融炉の全体構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１    ピット
２    溶融スラグ
３    スラグ水砕水
４    ｐＨ計
５    ＮａＯＨ注入手段
６    制御装置
【図１】
0003575958.tif 000002
【図２】
0003575958.tif 000003