(57)【要約】【課題】焼却灰に水を添加し、前記焼却灰中からセメント又はセメント系固化材の製造に障害となる物質を除去した後に、セメント又はセメント系固化材原料として利用する焼却灰の処理方法において、排水中のＣＯＤ成分の除去を不要とする焼却灰の処理方法を提供する。【解決手段】下記条件を満たすように、焼却灰に水を添加して攪拌する。  (焼却灰／水)質量比≦(ＣＯＤＭｎの排水基準値／焼却灰中の有機炭素量)×10【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰に水を添加して攪拌し、前記焼却灰中からセメント又はセメント系固化材の製造に障害となる物質を除去した後に、セメント又はセメント系固化材原料として利用する焼却灰の処理方法であって、
下記（１）式の条件を満たすように、焼却灰に水を添加して攪拌することを特徴とする焼却灰の処理方法。
(焼却灰／水)質量比≦(ＣＯＤＭｎの排水基準値／焼却灰中の有機炭素量)×10  （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ、下水汚泥、その他一般廃棄物の焼却時に発生する焼却灰の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ、下水汚泥、その他一般廃棄物の焼却時に発生する焼却灰は、その一部がセメントの増量材、或いはブロック等の骨材の一部、さらには焼却灰を溶融した後、路盤材等として利用されてきているものの、その大部分が埋め立てに利用されている。しかしながら、近年、埋立地の確保が困難になってきており、埋立コストおよび埋立地の問題から、今日においては上記焼却灰の有効利用が非常に重大な課題となっている。
この課題に対処するために、焼却灰に洗浄剤（水等）を添加し、前記焼却灰中からセメントまたはセメント系固化材の製造に障害となる物質を除去した後に、固形分をセメントまたはセメント系固化材原料として利用する焼却灰の処理方法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、焼却灰を水洗して得られる排水には、主成分である塩化ナトリウム、塩化カルシウム等の無機塩化物の他に重金属成分が溶解しており、更に、難分解性のＣＯＤ成分が比較的高い濃度で存在する。該排水は、これを海や河川に流す際、環境基準の一つとしてＣＯＤ成分が或る基準値を超えないことが要求され、前記排水中のＣＯＤ成分の除去が必要となる。
排水中のＣＯＤ成分を除去する方法の一つとして、排水のｐＨを調整して電気分解処理する方法が知られている（特許文献２）が、その処理には手間がかかるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１８７７４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明においては、焼却灰に水を添加し、前記焼却灰中からセメント又はセメント系固化材の製造に障害となる物質を除去した後に、セメント又はセメント系固化材原料として利用する焼却灰の処理方法において、排水中のＣＯＤ成分の除去を不要とする焼却灰の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、斯かる実情に鑑み、鋭意検討した結果、(焼却灰／水)質量比が特定の条件を満たすように、焼却灰に水を添加することにより、排水中のＣＯＤ成分の除去を不要とすることができることを見いだし、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、焼却灰に水を添加して攪拌し、前記焼却灰中からセメント又はセメント系固化材の製造に障害となる物質を除去した後に、セメント又はセメント系固化材原料として利用する焼却灰の処理方法であって、
下記（１）式の条件を満たすように、焼却灰に水を添加して攪拌することを特徴とする焼却灰の処理方法。
(焼却灰／水)質量比≦(ＣＯＤＭｎの排水基準値／焼却灰中の有機炭素量)×10 （１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、排水中のＣＯＤ成分の除去が不要であるので、極めて簡単且つ効果的に焼却灰を処理することができ、これをセメント又はセメント系固化材の原料として有効に活用することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
焼却灰をセメントまたはセメント系固化材の原料として利用するためには、焼却灰に含まれるK2O、Na2O等のアルカリ成分や、Cl等の塩素成分、カドミウム、鉛、水銀、クロム等の重金属成分などの有害成分を除去することが必要となる。
焼却灰としては、焼却炉（ストーカー炉等）の内部に残る主灰や、焼却炉の排ガスと共に同伴して排出され、これを捕集して得られる飛灰などがある。
【０００９】
焼却灰中の有害成分を除去するために、本発明においては焼却灰に水を添加して攪拌してスラリーとし、有害成分を溶解させた水分と固形分を分離し、水分を排出することにより除去する。
水としては、有害成分の除去効率や攪拌時間の短縮等から、10〜60℃（より好ましくは15〜40℃）の水を使用することが好ましい。
焼却灰と水との攪拌時間は、有害成分の除去効率や処理時間の短縮等から、10〜60分（より好ましくは15〜50分）とすることが好ましい。
攪拌装置等は、慣用の装置を使用することができる。
【００１０】
本発明においては、排水中のＣＯＤ成分の除去を不要とするために、下記（１）式の条件を満たすように、焼却灰に水を添加して攪拌する。（１）式中、ＣＯＤＭｎの単位は(mg/l)、焼却灰中の有機炭素量の単位は(mg/kg)である。
なお、ＣＯＤＭｎは「JIS K 0102(工場排水試験方法)-17(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量)」に準じて、焼却灰中の有機炭素量は「地盤工学会基準 JGS 0231(土の有機炭素含有試験方法)」に準じて、測定される値である。
(焼却灰／水)質量比≦(ＣＯＤＭｎの排水基準値／焼却灰中の有機炭素量)×10  （１）  
【００１１】
例えば、ＣＯＤＭｎの排水基準値が120(mg/l)である地域において、有機炭素量が2300(mg/kg)の焼却灰を処理する場合は、(焼却灰／水)質量比が０．５２以下となるように、該焼却灰に水を添加して攪拌すればよい。
また、ＣＯＤＭｎの排水基準値が80(mg/l)である地域において、有機炭素量が2300(mg/kg)の焼却灰を処理する場合は、(焼却灰／水)質量比が０．３５以下となるように、該焼却灰に水を添加して攪拌すればよい。
【００１２】
(焼却灰／水)質量比が、（１）式の条件を満たさない場合は、排水中のＣＯＤ成分の濃度が高くなり、排水中のＣＯＤ成分の除去が必要になるので好ましくない。
【００１３】
本発明において、焼却灰が多種類の有害成分（アルカリ成分、塩素成分７重金属類）を含む場合は、水の添加を複数回に分けて行い（なお、それぞれにおいて、（１）式の条件を満たすようにする）、各有害成分ごとに溶解度が大きく、好ましくは最大になるようにｐＨを調整して、有害成分を除去することもできる。
【００１４】
本発明において、水分と固形分の分離は、慣用の方法（ろ過、遠心分離等）により行なえばよい。
水洗・脱水された固形分は、セメントまたはセメント系固化材の原料として使用することができる。
なお、排水には重金属が含まれているので、これら重金属の不溶化処理をした後、排水を海や河川に放流することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例により本発明を説明する。
１．使用材料
使用した焼却灰を以下に示す。
焼却灰Ａ：有機炭素量2300(mg/kg)
焼却灰Ｂ：有機炭素量4000(mg/kg)
焼却灰Ｃ：有機炭素量4200(mg/kg)
【００１６】
２．実施例１〜３、比較例１；ＣＯＤＭｎの排水基準値が120(mg/l)の場合
上記各焼却灰に対して、下記の(焼却灰／水)質量比となる水(20℃)を添加し、30分間攪拌後、固液分離した。得られた洗浄水中のＣＯＤＭｎは「JIS K 0102(工場排水試験方法)-17(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量)」に準じて測定した。その結果を下記に示す。
・実施例１；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.5、洗浄水のＣＯＤＭｎ：113(mg/l)
・実施例２；焼却灰Ｂ使用、(焼却灰／水)質量比：0.3、洗浄水のＣＯＤＭｎ：117(mg/l)
・実施例３；焼却灰Ｃ使用、(焼却灰／水)質量比：0.25、洗浄水のＣＯＤＭｎ：117(mg/l)
・比較例１；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.6、洗浄水のＣＯＤＭｎ：130(mg/l)
【００１７】
３．実施例４〜６、比較例２；ＣＯＤＭｎの排水基準値が80(mg/l)の場合
上記各焼却灰に対して、下記の(焼却灰／水)質量比となる水(20℃)を添加し、30分間攪拌後、固液分離した。得られた洗浄水中のＣＯＤＭｎは「JIS K 0102(工場排水試験方法)-17(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量)」に準じて測定した。その結果を下記に示す。
・実施例４；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.33、洗浄水のＣＯＤＭｎ：78(mg/l)・実施例５；焼却灰Ｂ使用、(焼却灰／水)質量比：0.2、洗浄水のＣＯＤＭｎ：77(mg/l)
・実施例６；焼却灰Ｃ使用、(焼却灰／水)質量比：0.19、洗浄水のＣＯＤＭｎ：78(mg/l)
・比較例２；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.4、洗浄水のＣＯＤＭｎ：85(mg/l)
【００１８】
４．実施例７〜９、比較例３；ＣＯＤＭｎの排水基準値が30(mg/l)の場合
上記各焼却灰に対して、下記の(焼却灰／水)質量比となる水(20℃)を添加し、30分間攪拌後、固液分離した。得られた洗浄水中のＣＯＤＭｎは「JIS K 0102(工場排水試験方法)-17(100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量)」に準じて測定した。その結果を下記に示す。
・実施例７；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.13、洗浄水のＣＯＤＭｎ：29(mg/l)
・実施例８；焼却灰Ｂ使用、(焼却灰／水)質量比：0.073、洗浄水のＣＯＤＭｎ：29(mg/l)
・実施例９；焼却灰Ｃ使用、(焼却灰／水)質量比：0.071、洗浄水のＣＯＤＭｎ：29(mg/l)
・比較例３；焼却灰Ａ使用、(焼却灰／水)質量比：0.15、洗浄水のＣＯＤＭｎ：32(mg/l)
【００１９】
上記実施例から、(焼却灰／水)質量比≦(ＣＯＤＭｎの排水基準値／焼却灰中の有機炭素量)×10の条件を満たすように、焼却灰に対して水を添加して攪拌した場合は、洗浄水のＣＯＤＭｎは排水基準値以下であり、洗浄水中のＣＯＤ成分の除去は不要であることが分かる。
一方、上記条件を満たさない場合は、洗浄水中のＣＯＤ成分の除去が必要であった（比較例１〜３）。
なお、上記実施例１〜９においては、焼却灰中のアルカリ、塩素成分は90％以上除去されていた。従って、水洗処理後の固形分は、セメント又はセメント系固化材の原料として好適に利用することができる。