(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成した後、該焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに水を投入することを特徴とする焼却灰の処理方法。
【請求項２】
前記炭酸ガス及び水が投入された後、前記焼却灰を攪拌混合する請求項１記載の焼却灰の処理方法。
【請求項３】
前記炭酸ガスの吹込みに代えてドライアイスの投入を行う請求項１記載の焼却灰の処理方法。
【請求項４】
所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成した後、前記焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに水を投入して建築土木資材を作製することを特徴とする建築土木資材の製造方法。
【請求項５】
前記炭酸ガス及び水が投入された後、前記焼却灰を攪拌混合する請求項４記載の建築土木資材の製造方法。
【請求項６】
前記炭酸ガスの吹込みに代えてドライアイスの投入を行う請求項４記載の建築土木資材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却炉内で家庭用ゴミなどの廃棄物を焼却する場合における焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭から出る家庭ゴミや産業廃棄物については、これらを焼却して減容化を図る必要があり、通常、かかる焼却作業は焼却炉を用いて行われる。
【０００３】
焼却炉には、ストーカ炉、ロータリーキルン炉、流動炉などさまざまな種類があるが、いずれにしろ、塩化ビニールなどの塩素系プラスチックに由来する塩化水素ガスが焼却炉内で発生し、かかる塩化水素ガスが焼却炉内を損傷させてその寿命を縮める原因となるばかりか、ダイオキシン類が発生する原因ともなる。
【０００４】
そのため、焼却炉内に消石灰（水酸化カルシウム）を投入することで塩化水素を消石灰と反応させ、熱分解しにくい塩化カルシウムに変化させることが一般的に行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、増え続ける廃棄物をいかに減容化させるかは、地球環境を考える上での急務となっているが、上述したように炉内の損傷やダイオキシンの発生を防止すべく、消石灰を焼却炉内に投入すると、生成される焼却灰の量が増え、廃棄物である焼却灰を増やしてしまうという問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、焼却炉内の損傷やダイオキシンの発生を防止しつつ廃棄物の発生量を低減することが可能な焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る焼却灰の処理方法は請求項１に記載したように、所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成した後、該焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに水を投入するものである。
【０００８】
また、本発明に係る焼却灰の処理方法は、前記炭酸ガス及び水が投入された後、前記焼却灰を攪拌混合するものである。
【０００９】
また、本発明に係る焼却灰の処理方法は、前記炭酸ガスの吹込みに代えてドライアイスの投入を行うものである。
【００１０】
また、本発明に係る建築土木資材の製造方法は請求項４に記載したように、所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成した後、前記焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに水を投入して建築土木資材を作製するものである。
【００１１】
また、本発明に係る建築土木資材の製造方法は、前記炭酸ガス及び水が投入された後、前記焼却灰を攪拌混合するものである。
【００１２】
また、本発明に係る建築土木資材の製造方法は、前記炭酸ガスの吹込みに代えてドライアイスの投入を行うものである。
【００１３】
焼却の際に発生する塩化水素ガスを抑制する対策として消石灰を使用することが公知であったが、消石灰を使用する場合、上述したように消石灰を使用した分だけ、廃棄物の量が増えてしまうとともに、塩化水素ガスと反応せずに残留する消石灰のため、焼却灰が強アルカリとなり、増大した廃棄物を有効利用することも困難であった。
【００１４】
本出願人は、このような焼却灰を有効利用できないかに着眼して研究開発を行った結果、焼却炉内で消石灰を多量に使用しても焼却灰を中性に維持し、処理された焼却灰を建築土木資材として有効利用を可能とするとともに、地球温暖化を防止するための二酸化炭素削減あるいは二酸化炭素の長期的固定にも寄与する新規な方法を見いだした。
【００１５】
すなわち、本発明に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法においては、まず、所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成した後、該焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに水を投入する。
【００１６】
このようにすると、焼却灰の粒子表面に炭酸ガスが接触し、該焼却灰に含まれる水酸化カルシウムが炭酸ガス及び水と反応して炭酸カルシウム被膜が粒子表面に生成され、焼却灰のｐＨが低下する。
【００１７】
さらに、難溶性である炭酸カルシウム被膜が焼却灰の粒子表面に生成されることにより、焼却灰からのアルカリ成分の溶出が抑制される。
【００１８】
そのため、炭酸カルシウム被膜されてなる処理灰は、中性乃至弱アルカリを維持することが可能となり、緑化用資材、埋立材、盛土材といったさまざまな用途の土木建築資材として利用することが可能となるとともに、その結果として産業廃棄物の量を大幅に減容化することができる。
【００１９】
一方、使用された炭酸ガスは、炭酸カルシウム被膜という形で長期的に固定されることとなり、地球温暖化の防止に寄与する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法の処理手順を示したフローチャートである。同図に示すように、本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法においては、まず、所定の廃棄物を消石灰が投入された状態にて焼却炉内で焼却して焼却灰を生成する（ステップ１０１）。
【００２２】
廃棄物は、家庭用ゴミなどの一般廃棄物をはじめ、建設廃材、下水汚泥などさまざまな産業廃棄物が対象となる。
【００２３】
焼却炉は、生成された焼却灰を後工程において炉内で攪拌混合できるよう、例えばロータリーキルン炉を用いるのが望ましい。
【００２４】
次に、焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに、所定量の水を投入する（ステップ１０２）。
【００２５】
次に、焼却炉内に生成された焼却灰を攪拌混合し、該焼却灰と水及び炭酸ガスとの接触性を高める（ステップ１０３）。攪拌混合の方法としては、焼却炉全体を回転する方法を採用してもよいし、焼却炉内に予め攪拌混合手段を設置しておくようにしてもよい。
【００２６】
このように焼却灰が生成されている焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むとともに所定量の水を投入すると、焼却灰の粒子表面に炭酸ガスが接触し、該焼却灰に含まれる水酸化カルシウムが炭酸ガス及び水と反応して炭酸カルシウム被膜が粒子表面に生成され、焼却灰のｐＨが低下するとともに、難溶性である炭酸カルシウム被膜が焼却灰の粒子表面に生成されることにより、焼却灰からのアルカリ成分の溶出が抑制され、かくして、焼却炉内には、緑化用資材、埋立材、盛土材といったさまざまな用途に利用される土木建築資材が作製される。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法によれば、上述したように焼却灰の粒子表面に炭酸カルシウム被膜が生成されることによる該焼却灰のｐＨ低下及び生成された炭酸カルシウム被膜の難溶性に起因する焼却灰からのアルカリ成分の溶出抑制のため、上述の手順で処理されてなる処理灰は、中性乃至弱アルカリを維持することが可能となり、緑化用資材、埋立材、盛土材といったさまざまな用途の土木建築資材として利用することが可能となるとともに、その結果として産業廃棄物の量を大幅に減容化することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法によれば、上述の処理に使用された炭酸ガスが炭酸カルシウム被膜という形で長期的に固定されることとなるため、地球温暖化を防止することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法によれば、焼却灰の中性化処理を焼却炉内で行うため、あらたなプラントやそのための設置スペースが不要であるとともに、焼却炉内に炭酸ガスを吹き込むため、従来行われていたように、地表面に拡げられた焼却灰を耕耘しながら大気中の炭酸ガスで自然に中性化させる処理方法よりも、はるかに短時間で焼却灰の中性化処理を終えることができる。
【００３０】
本実施形態では、焼却炉内に焼却灰が生成された後、炭酸ガスを吹き込むようにしたが、これに代えてドライアイスを投入するようにしてもよい。かかる構成においては、投入されたドライアイスが炉内で昇華して炭酸ガスとなるため、その後の作用効果については、上述の実施形態と同様であり、ここではその説明を省略する。
【００３１】
また、本実施形態では、焼却炉内に生成された焼却灰を攪拌混合することで、該焼却灰と水及び炭酸ガスとの接触性を高めるようにしたが、攪拌混合せずとも炭酸ガス及び水と焼却灰との接触性が十分確保できるのであれば、あえて攪拌混合する必要はない。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法によれば、焼却灰の粒子表面に炭酸カルシウム被膜が生成されることによる該焼却灰のｐＨ低下及び生成された炭酸カルシウム被膜の難溶性に起因する焼却灰からのアルカリ成分の溶出抑制のため、処理灰は、中性乃至弱アルカリを維持することが可能となり、緑化用資材、埋立材、盛土材といったさまざまな用途の土木建築資材として利用することが可能となるとともに、その結果として産業廃棄物の量を大幅に減容化することができる。また、処理に使用された炭酸ガスが炭酸カルシウム被膜という形で長期的に固定されることとなるため、地球温暖化を防止することも可能となる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る焼却灰の処理方法及び建築土木資材の製造方法の処理手順を示したフローチャート。
【図１】
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