(57)【要約】【課題】焼却灰等の埋立処理対象物を埋立処理するに当たり、処分場の延命化、埋立作業の省力化、早期跡地利用、悪臭、ガス等の飛散防止等を図る。【解決手段】都市ゴミ等の焼却設備から発生する焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌の内の一つ又はこれらの組合せを焼成炉４で焼成処理を行って得られた粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントからなる群の内の少なくとも１つを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理する。この場合、前記他の埋立処理対象物は主として不燃残渣とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ゴミ等の焼却設備から発生する焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌の内の一つ又はこれらの組合せを焼成炉で焼成処理を行って得られた粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントからなる群の内の少なくとも１つを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理することを特徴とする最終処分場における埋立処理方法。
【請求項２】
前記他の埋立処理対象物は主として不燃残渣である請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法。
【請求項３】
前記クリンカ焼成物は前記他の埋立処理対象物に対する混入率を１０〜２００重量％とする請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法。
【請求項４】
前記セメントとして、エコセメントを用いる請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延命化等を図り得る最終処分場における埋立処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物、下水汚泥などの廃棄物は、先ず減容化のために８００℃程度で焼却処理され、これによって生じた焼却灰が埋立処理されている。また、近年は処分場の逼迫や、処分場の新規整備が著しく困難となっている状況に鑑み、前記焼却灰の有効利用や、処分場の延命化対策が各種提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、都市ごみ焼却炉から発生する焼却灰、焼却飛灰（「焼却残渣」という）を主原料として製造する特殊セメント製造方法において、焼却残渣を粗大物除去プロセス等で処理して鉄分等を除き灰分を主とする成分を得る焼却残渣前処理プロセス、焼却残渣以外のセメント成分原料を添加するため処理する原料受入・処理プロセス、焼却残渣を３０重量％以上混合する原料混合均斉化プロセス、クリンカ鉱物を焼成せしめる焼成プロセス、クリンカ冷却プロセス、クリンカ粉砕プロセスを組み合わせた特殊セメント製造方法。排ガス冷却プロセスで急冷して低融点物の析出を防ぎ、排ガス処理プロセスで、排ガスを処理することにより焼却灰から特殊セメントを得る製造方法が提案されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、都市ゴミ、下水汚泥等の焼却灰１００重量％に対して石灰石粉末を２０〜２００重量％添加混合して、焼成温度が９５０℃以上１２００℃以下で焼成し、かつ焼成物中に遊離カルシウムが５％以上含有する土、ヘドロ固化用固化材を得ることが記載されている。
【０００５】
さらに、下記特許文献３では、廃棄物焼却灰にシラノール塩、若しくは、シロキサン又はその両方を添加し、３８０℃以上に加熱して混和材、骨材及びそれを用いたコンクリート製品を得ることが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２５３７３５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１８６４５号公報
【特許文献３】特開２００３−２６７７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般廃棄物焼却灰、下水汚泥等の公共廃棄物の処理については、その焼却灰を埋立処理する事例が最も多いと考えられるが、実際の埋立処分場では、(1)不燃残渣などの廃棄物が混入されるため密実に埋立処理が出来ず、処分場の寿命を短命化させている。(2)悪臭を防止するために即日覆土を行っているが、この覆土体積により処分場の寿命を短命化させているとともに、過分な労働が強いられている状況にある。(3)最終処分場では、残土などで中間覆土を行い、廃棄物中に有機成分に対する通気を促進することにより土中の好気性菌を活性化させ有機分の分解を促進しているが、有機性成分の分解に長期間を有し、埋立完了から跡地利用を行えるまでに、数十年の歳月が必要となり、早期に跡地利用ができない問題があった。(4)有機物の分解時に悪臭やガスが発生するとともに、カラスの飛来を招来し、地域住民の忌避感が増大しトラブルの原因となっていた。
【０００７】
一方、前述したように、焼却灰を有効活用する方法が徐々に拡大の傾向を見せているが、上記先行文献１に記載されるようなセメント原料として利用の場合は、塩素分を含有するため、用途が限定されるなどの問題がある。また、上記特許文献１〜３に記載されるように、焼却灰の有効利用の途が種々提案されている。埋立処理される焼却灰の有効利用は今後も大きな課題とされるが、調合管理、焼成技術等が複雑であり、広く普及させるには相当な時間が掛かるとともに、生産設備を別途準備する必要があるため、現状では先ず、最終処分場の延命化、埋立処理される焼却灰による個々の問題を解決することが優先課題とされる。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、焼却灰等の埋立処理対象物を埋立処理するに当たり、最終処分場の延命化、埋立作業の省力化、早期跡地利用、悪臭、ガス等の飛散防止、カラスの飛来防止等を図り得る最終処分場における埋立処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、都市ゴミ等の焼却設備から発生する焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌の内の一つ又はこれらの組合せを焼成炉で焼成処理を行って得られた粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントからなる群の内の少なくとも１つを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理することを特徴とする最終処分場における埋立処理方法が提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明においては、都市ゴミ等の焼却設備から発生する焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌を従来のようにそのまま埋立処理に供するのではなく、これら焼却灰、下水汚泥の廃棄物、汚染土壌をキルン等の焼成炉で焼成処理を行い、これを破砕して得られた粉末状のクリンカ焼成物、高炉設備から得られた粉末状の高炉スラグ、及びセメントからなる群の内の少なくとも１つを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理するものである。
【００１１】
従って、これら粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントの内のいずれか又は組合せが他の埋立処理対象物と共に埋立処理されると、これら硬化性を有する粉末状物が空隙率の高い不燃残渣の空間部分に入り込むとともに、このクリンカ焼成物、高炉スラグ、セメントが埋立処理対象物同士のバインダー的役割を担い、転圧処理後の復元を無くし、埋立処理対象物を密実に埋立処理できるようになるため、体積の減容化が図れるようになる。また、悪臭やガスの発生が無く即日覆土を省略可能となるため、最終処分場の延命化を図り得るようになる。また、即日覆土が省略できることにより労働負担が軽減され埋立作業を省力化できるようになる。さらに、悪臭やガス発生が無く、カラスの飛来が防止されるとともに、密実に埋立処理できることにより、早期に跡地利用が可能になる。
【００１２】
請求項２に係る本発明として、前記他の埋立処理対象物は主として不燃残渣である請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法が提供される。本埋立処理方法は、埋立処理される不燃残渣以外のほぼ全量を焼成処理したクリンカ焼成物、高炉スラグ及びセメントのいずれか又は組合せとし、空隙率の大きい不燃残渣と共に埋立処理を行うことにより、前述した効果が最も発揮されるようになる。なお、前記他の埋立処理対象物としては、少量の割合で可燃残渣を含んでいてもよい。
【００１３】
請求項３に係る本発明として、前記クリンカ焼成物は前記他の埋立処理対象物に対する混入率を１０〜２００重量％とする請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法が提供される。埋立処理される不燃残渣以外のほぼ全量を焼成処理した粉末状のクリンカ焼成物とすることも可能であるが、焼成処理負担を考慮し、その混入率は１０〜２００重量％とするのが望ましい。
【００１４】
請求項４に係る本発明として、前記セメントとして、エコセメントを用いる請求項１記載の最終処分場における埋立処理方法が提供される。セメント種類は特に限定されないが、本埋立処理に用いるセメントとして、価格の点及び有効利用の点からエコセメントを用いるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上詳説のとおり本発明によれば、焼却灰等の埋立処理対象物を埋立処理するに当たり、処分場の延命化、埋立作業の省力化、早期跡地利用、悪臭、ガス等の飛散防止、カラスの飛来防止等を図り得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る最終処分場における埋立処理方法のフロー図である。
【００１７】
図１に示されるように、本発明に係る埋立処理方法は、従来はそのまま埋立処理がされていた都市ゴミ等の焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌の一つ又はこれらの組合せ（以下、焼却灰等ともいう。）をキルン等の焼成炉４で焼成処理を行い、これを破砕して得られた粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントからなる群の内の少なくとも１つを得たならば、これら粉末状のクリンカ焼成物、高炉スラグ及びセメントを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理するものである。
【００１８】
以下、具体的に詳述すると、
都市ゴミ焼却施設１で発生する焼却灰等の廃棄物は、前処理設備２で前処理が行われた後、一旦貯留ホッパ３に貯留され、キルン等の焼成炉４で焼成処理に供される。前記前処理は、焼却灰等の廃棄物中からガラス、セトモノ等の非磁性物やコンクリート片等の焼成不適物の適正化処理及び除去処理をいう。すなわち、コンクリート片や粗大金属類を除去するための粗大物除去操作、含有磁性物を除去するための磁力選別による磁性物除去操作、ガラスやセトモノなどを粉砕する粉砕操作を行い、焼成処理に不適な物質を取り除くようにする。
【００１９】
前記焼成処理を行うキルンは、ロータリーキルンを用いるのが望ましい。現在、セメント製造工場等においては、遊休又は廃止されたロータリーキルンが存在しているため、これらの既存設備を改修して利用するのが望ましい。前記ロータリーキルンには、前処理を経た焼却灰等が投入される。
【００２０】
前記ロータリーキルンにおける焼成工程は、原料の予備加熱工程と、本焼成工程とからなり、本焼成工程では、１１００〜１４００℃の温度で焼成が行われる。ロータリーキルンの出口からは、原料の一部が溶融しクリンカ焼成物が排出され、次工程でクリンカクーラーにより急冷される。このクリンカ焼成物は、ミル等により粉砕され、粉末状のクリンカ焼成物が製造される。このクリンカ焼成物は、主成分として、CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3からなり、不純分として塩素Clを含有するものである。
【００２１】
前記焼成過程では、ダイオキシン等の有害な有機物はほぼ完全に分解されるとともに、重金属類のほとんどはクリンカ焼成物の中に固溶して安定化されるようになる。
【００２２】
また、前記高炉スラグは、高炉設備で鉄鉱石をコークスで還元する過程で、鉄分以外の鉄鉱石中の岩石分と成分調整のための石灰が融合してできた副産物であり、主成分として、CaO,SiO2,Al2O3等を含有するものである。本埋立処理に使用可能な高炉スラグは、急冷によって得た粉末状の水砕スラグである。
【００２３】
前記セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の各種セメントが使用可能であるが、本埋立処理方法ではエコセメントを用いるのが望ましい。エコセメントは、原料のおよそ半分にごみ焼却灰やばいじんを使用したセメントであり、短期の圧縮強度が相対的に低い、塩素分を含有しているなどの理由から需要が未だ少ない状況にあるため、価格の点及び有効利用の点からこれを用いるのが望ましい。
【００２４】
前記焼成処理及び粉砕処理を経て得られた粉末状のクリンカ焼成物、高炉スラグ及びセメントの内のいずれか又は組合せは、他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理される。ここで、他の埋立処理対象物とは、都市ゴミ焼却設備から発生した焼却灰、ガラスくず及び陶磁器くず（ガラス、レンガ、コンクリート製品くず、廃石膏ボードなど）、廃プラスチック類、ゴムくず、金属くず、がれき類、鉱さい、汚泥、１３号廃棄物などの不燃残渣をいう。埋立処理に当たっては、埋立処理される不燃残渣以外のほぼ全量を前記焼成処理した粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントの内のいずれか又は組合せとし、空隙率の大きい不燃残渣と共に埋立処理を行う。特に前記粉末状のクリンカ焼成物を使用する場合は、焼成処理負担を考慮して、前記他の埋立処理対象物に対する混入率を１０〜２００重量とし、その他を高炉スラグ及び／又はセメントで補充するようにしてもよい。
【００２５】
埋立方法は、例えば埋立処理対象物がドライな状態の場合には、前記クリンカ焼成物、高炉スラグ及びセメントの内のいずれか又は組合せを他の埋立処理対象物と混合した後、ダンプトラック等で運搬し、処理場に荷下ろしした後、ローラーにより敷き均し及び転圧を行うようにすればよい。また、埋立処理対象物がウェットな状態の場合は、前記クリンカ焼成物、高炉スラグ及びセメントの内のいずれか又は組合せを他の埋立処理対象物と混合した後、ローリー等で運搬し、処理場にホース打設すればよい。この場合は、敷き均し及び転圧は不要である。上記陸上埋立処理以外に、近年は海面埋立も行われている。この海面埋立の場合は、スラリー化し固化材と混合した後、トレミー管で水中打設を行う。
【００２６】
前記粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントは、空隙率の高い不燃残渣の空間部分に入り込むとともに、このクリンカ焼成物、高炉スラグ、セメントが埋立処理対象物同士のバインダー的役割を担い、転圧処理後の復元を無くし、埋立処理対象物を密実に埋立処理できるようになるため、体積の減容化が図れるようになる。前記粉末状のクリンカ焼成物及び粉末状の高炉スラグはセメントのような強い固化反応はみせないが、十分に埋立処理対象物同士を結合するバインダー程度の接着性を有し、転圧処理後の復元を無くし、埋立処理対象物を密実に埋立処理できるようになるため、体積の減容化が図れ、最終処分場の延命化が図れるようになる。また、焼却灰や産業廃棄物は焼成処理されているため、悪臭、ガス発生が無く即日覆土を省略可能となるため、覆土分の体積増加を無くし、最終処分場の延命化を図り得るようになる。更には、即日覆土が省略できることにより労働負担が軽減され埋立作業を省力化できるようになるとともに、悪臭やガス発生が無く環境汚染やカラスの飛来を防止でき、また密実に埋立処理できることにより、埋立完了後に早期に跡地利用が可能となる。
【００２７】
なお、本埋立処理方法で使用される粉末状のクリンカ焼成物の焼成処理は、エコセメント製造工程のような煩雑な調合管理は不要で、ロータリーキルン等の焼成炉で所定の温度域で加熱処理を行うだけであり、焼却灰の組成によっては、若干量の石灰分の添加が必要な場合もあるが、特殊な技能や経験は不要である。
【００２８】
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、焼却灰、下水汚泥等の産業廃棄物及び汚染土壌の内の一つ又は組合せを焼成炉で焼成処理して得られた粉末状のクリンカ焼成物、粉末状の高炉スラグ及びセメントのいずれか又は組合せを他の埋立処理対象物と共に最終処分場に埋立処理するようにしたが、バインダー的役割を担うこれらクリンカ焼成物、高炉スラグ、セメントの代替物質として、紙と分離後の廃石膏ボード粉、石灰粉、こんにゃく粉などを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る最終処分場における埋立処理方法のフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…都市ゴミ焼却施設、２…前処理設備、３…貯留ホッパ、４…焼成炉
【図１】
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