Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
図4-72 浸出水中の残存キレートの経日変化（重曹、準好気、嫌気性）

図 4-73～図 4-75 に水酸化ドロマイトを排ガス処理に使用している焼却残渣からの浸出水の残存キレートの経日変化を示した。図 4-73 の準好気性埋立構造では初期濃度は 18mg/L と低濃度であり、散水後、130 日経過後には 6mg/L 以下に低減化した。図 4-74 の嫌気性では初期濃度は準好気性よりも低いが低減化の傾向は見られなかった。図 4-75 に埋立構造の比較を示した。

図 4-73 浸出水中の残存キレートの経日変化（水酸化ドロマイト、準好気）
図 4-74 浸出水中の残存キレートの経日変化（水酸化ドロマイト、嫌気性）

図 4-75 浸出水中の残存キレートの経日変化（水酸化ドロマイト、準好気性、嫌気性）
## 5 ）残存キレート分解実験

残存有機系キレート剤の硝化阻害作用を改善するため、キレート剤（ジチオカルバミン酸系及びピペラジン系）の化学結合の分断を目的とし、空気酸化を含め過酸化水素、オゾンの各酸化剤を使用した化学分解処理について検討を行った。

実験は、各キレート物質と各酸化剤の化学反応当量をビーカー試験により求めた後、促進酸化法による化学分解処理を実施した。なお、各実験については、過酸化水素水による酸化分解では、一定量のキレート剤濃度に対して適量（50～150mg）を加え24時間静置後、各分析項目について定量試験を実施した。また、空気、オゾンガスによる酸化分解ついては、試料10Lに対して60分間の連続試験を実施し、各時間での試料についてそれぞれ定量試験をおこなった。促進酸化については実験開始時に過酸化水素の適量を添加後、空気、オゾン同様に試験を実施した。

## ①空氨酸化

空気酸化による酸化分解実験の結果を図4-76に示す。試験結果から、空気酸化（5L/min）によるキレート剤の分解効果は、ジチオカルバミン酸系及びピペラジン系の各キレート剤に対して認められなかった。またCODの低減化も認められなかった。

図 4-76 空気酸化によるキレート分解
## ②過酸化水素水

過酸化水素水によるキレート剤分解実験は図4-77に示すとおりである。各キレート剤との酸化分解における反応当量の平均値は、ジチオカルバミン酸系キレート剤で約6.8mg/mg、ピペラジン系では約5.9mg/mgとなっている。また、過酸化水素水50mg/L添加での反応当量は11.6mg/mg及び8.6mg/mgとなっており、添加量が増加するにつれ反応当量は低下する傾向を示した。COD成分については、カルバミン系で$\mathrm{COD}_{\mathrm{Mn}}$は添加量に対する濃度の直線的な減少が推察されたが、$\mathrm{COD}_{\mathrm{Cr}}$は増加する傾向を示した。ピペラジン系では少ない酸化剂量で早期に$\mathrm{COD}_{\mathrm{Mn}}$に低分子化され、増加した$\mathrm{COD}_{\mathrm{Mn}}$は添加量が増加すると伴に増加した$\mathrm{COD}_{\mathrm{Mn}}$も減少した。以上のことから、過酸化水素水によるキレート成分、COD成分の酸化分解は、ピペラジン系に対して効果が高いことが示唆された。

図 4-77 過酸化水素によるキレート分解

図 4-78 過酸化水素による COD 分解
## ③オゾン酸化

オゾンガスによる酸化分解（14.2g/m³×2L/min）では、酸化分解処理（60min）に於ける各キレート剤の反応当量は、ジチオカルバミン酸系キレート剤で約0.55mg/mg、ピペラジン系では約0.56mg/mgとなっている（図4-79参照）。初期反応では、それぞれ1.32mg/mg及び2.57mg/mgとなっており、過酸化水素水同様に初期反応効率は高く、処理反応が進むにつれ反応当量は低下する結果となっている。実験結果を図-3に示すCOD成分では、過酸化水素水による酸化分解同様に、カルバミン系ではCOD_{Cr}は初期に減少するが、酸化分解過程において一端増加する傾向を示した。ピペラジン系ではCOD_{Cr}の分解は初期にCOD_{Mn}へと分解され、COD_{Mn}濃度は増加するものの、以降、減少する傾向を示した。これらの関係は、過酸化水素水による酸化分解と非常に類似する傾向となっている。

通常、酸化還元電位は過酸化水素水（1.77V）に比べ、オゾン（2.07V）の方が高いが、今回は実験結果に示すように、過酸化水素水に優位性が認められた。この原因として、実験に用いたオゾン溶解器の溶解効率が低いことが原因と考えられる。

図 4-79 オゾンによるキレート分解

図 4-80 オゾンによる COD 分解
## ④促進酸化

上記の結果を踏まえ、各酸化剤の反応効率を高める方法として、促進酸化法による有機系キレートの分解実験を実施した。試験結果から、各キレート剤の反応当量はジチオカルバミン酸系キレート剤で約0.48mg/mg、ピペラジン系では約0.48mg/mgとなり、初期反応当量では1.44mg/mg及び1.51mg/mgとなっている。酸化剤の添加量で見ると、過酸化水素、オゾンの単体に劣るものの、キレート剤分解速度は最も早い結果となっている。反応初期での10分間処理に於ける各キレート剤の分解率は、オゾン単体ではジチオカルバミン酸系で約40%、ピペラジン系では約76%に対し、促進酸化法では82%及び86%となっている。また、ジチオカルバミン酸系では約2倍、ピペラジン系では約1.1倍の速度で各キレート剤の分解を達成している（図4－81参照）。

COD 成分では過酸化水素、オブン同様にピペラジン系では、初期段階にほとんどの $ COD_{Cr} $ は分解し、 $ COD_{Mn} $ へと低分子化され徐々に減少する傾向を示し、カルバミン系では、 $ COD_{Cr} $ の中間段階における濃度上昇はなく、 $ COD_{Mn} $ とともに減少することが推察されたこの結果から、促進酸化法はキレート剤分解処理において最も効果が方法であると考えられる。よって、今後はオブンガス溶解効率の高い溶解器を用いて更に効率の高い手法を検討する。カルバミン酸系及びリン系に溶出が確認されたが徐々に減少傾向となっている。

図 4-81 促進酸化によるキレート分解

図 4-82 促進酸化による COD 分解
## ⑤まとめ

今回の実験結果より以下のことが確認できた。

・キレート成分の酸化分解処理において、過酸化水素水、オゾンは共有に有効な酸化剤であり、この2種類を混合した促進酸化法はより短時間に処理が可能である。

・各キレート処理飛灰から溶出されるキレート剤濃度については、溶出試験ではジチオカルバミン酸系が高値を示したが、小型ライシメータ試験ではピペラジンが高く、中型ライシメータでも同様にピペラジンが高値を示す結果となっている。また、キレート添加が過剰となると、溶出濃度が上昇するが早期に溶出する可能性が指摘され、未反応キレート剤として生物硝化に影響を及ぼす可能性も高くなると考えられる。
## 6 ）細菌叢解析

高アルカリ、高塩類環境下では微生物や細菌の活性は低く、バイオリアクター機能は働かないと考えられる。しかし、降水による洗い出しや空気流入によるPH、塩類低下とともに、微生物や細菌の活動は活性化し、バイオリアクター機能が働く可能性があるので、ライシメーターの浸出水流出に伴う、SS分あるいは浸出水中の細菌叢解析を行った。サンプリング第1回-第3回までのシークエンス解析から検出された細菌叢については、微量なものまで含めると、数百種類、数十万リード数に及ぶため、その主要構成細菌に的を絞り、各サンプルの主要構成菌叢群の経時的な変化について考察をおこなった。各サンプルの菌叢の変化に共通することとして、第1回目と第2回目のサンプリングでは、水・土壌・植物など自然界に広く分布しているグラム陰性土壌細菌のRalstonia pickettiiが主要な地位を占めていた。しかし経時的に構成細菌が多様化し、第3回目のサンプリングではRalstonia pickettiiはほとんど見られなくなり(図4-83)、代わりに様々な有機化合物を分解する能力があるため、地球上の炭素循環に大きく貢献していると考えられるPseudomonas cedrinaがほとんどのサンプルにおいて大部分を占めるようになった(図4-84)。しかしながら、排ガス処理薬剤が乾式だとキレート剤ピペラジン処理区で、排ガス処理薬剤が湿式だとキレート剤リン処理区で増加量が少なく、各薬剤の組み合わせによって菌叢への影響が変わってくることが分かった。以上の事より、ほとんどのライシメーター内の有機化合物の分解が活性化され、安定化も促進されているのではないかと考えられ、Pseudomonas cedrinaの菌叢の変化を捉えることは安定化の指標の一つになり得ると考えられた。また埋立構造が準好気においてのみpHが3-9前後の広い範囲において優れた油脂分解能力Raoultella planticolaなどが主要な地位を占める傾向が見られた(図4-85)。このRaoultella planticolaはキレート剤無しの試験区で最も増加量が多かったが、好気条件下ではキレート剤があっても比較的安定して増加していると考えられた。以上の事より、当初Ralstonia pickettiiが大部分を占めていた菌叢が、試験区ごと特徴を持った菌叢に変化したことが分かった。今回実施した土壌の菌叢解析は、今後も継時的に菌叢解析を実施しデータを蓄積することや、安定化後の菌叢を把握することで土壤管理や施設全体の管理の一助になる方法であると考えられた。

図 4-83 Ralstonia pickettii の経時的変化
図 4-84 Pseudomonas cedrina の経時的変化

図 4-85 Raoultella planticola の経時的変化
## (3) フィジビリティスタディ

## 1 ）焼却処理と最終処分の実態

一般廃棄物の排出及び処理状況の実績が、毎年環境省から公表されている。最新版は平成26年度で、これを基に焼却処理と最終処分の実態をみると次のようになる。

① ごみ総排出量 4,432 万 t

收集人口 128,166 千人

排出量原単位 949 g / 人日

② 可燃物焼却量 3,486 万 t （処理残渣を含む）

焼却量原単位 746 g / 人日 （総排出量の 79%）

③ 焼却残渣量 440 万 t （焼却量の 12.6%）

埋立量 321 万 t

資源化量 119 万 t

埋立量原単位 69 g / 人日 (排出量の 7.3%)

④ 不燃物量等 577 万 t （不燃ごみ、粗大ごみ、資源ごみ等処理量）

焼却量 139 万 t (24.1%)

埋立量 56 万 t (9.7%)

資源化量 390 万 t (66.2%)

(直接資源化量、集団回收量、自家処理量 472 万 t を除外)

不燃物等原単位 124 g / 人日（総排出量の 13.1%）

埋立量原単位 12 g / 人日（処理量の 9.7%）

⑤ 最終処分量 430 万 t （排出量の 9.9%）

直接埋立 53 万 t (12.3%)

焼却残渣 321 万 t (74.7%)

中間処理残渣 56 万 t (13.0%)
## 2 ）都市規模と焼却施設規模

わが国のごみ排出量は、1人1日949g、その内可燃ごみが746gである。これは、事業系一般廃棄物も含んだ総排出量の実績値である。この排出量から10万都市の可燃ごみ量を算定すると1日75t（100,000人×746g/人・日×10^{-6}=74.6t→75t/d）、50万都市で370t（500,000人×746g/人・日×10^{-6}=373t→370t/d）となる。また、焼却施設の規模はこの平均発生量に対して、季節変動や炉の稼働率などを考慮して設定されている。

焼却施設規模(t/d)=平均排出量(t/d)×稼働率（365/280=1.30）÷0.96（調整稼働率）

これらをまとめると表4-6のようになる。以降のフィジビリティスタディでは都市規模20万人、焼却施設規模200t/dを対象として検討する。

表 4-6 都市規模と焼却施設規模

都市規模	平均排出量(t/d)	施設規模(t/d)	備考
2万人	15	20	15 t/d×1.30÷0.96=20.3→20 t/d
10万人	75	100	75 t/d×1.30÷0.96=101.6→100 t/d
20万人	150	200	150 t/d×1.30÷0.96=203.1→200 t/d
100万人	750	1,000	750 t/d×1.30÷0.96=1,015.6→1,000 t/d

（注）焼却施設の規模は、この値より大きく設定されているところが多い。

## 3 ）焼却処理に伴う残渣発生量

ごみ焼却に伴い発生する焼却飛灰は、焼却炉の形態により発生する量や質が異なる。ストーカ炉の場合は、焼却灰(主灰)と焼却飛灰に分かれる。ごみ焼却に伴う残渣の物質収支をマクロ的にみると次のようになっている。

$$ \begin{array}{ccc}\text{可燃ごみ }&\rightarrow&\text{焼却灰 ( 主灰 )}\\\textcircled{100\%)}&&( 乾灰 8\%)&\text{焼却飛灰 }\\&&( 湿灰 11.4\%)&\text{ ( 湿灰 2.5\%)}\\&&&(82\%)&\text{ (18\%)}\end{array}\quad\begin{array}{cc}\text{焼却残渣 }&\\&( 乾灰計 10\%)&\\&( 湿灰計 13.9\%)&\\&&(100\%)\\\end{array} $$

なお、焼却灰の発生量は、瓦礫や鉄などを除去した乾灰で、含水率を30％で算定した値である。焼却灰の発生量は、ストーカ炉の種類や灰出し方式により異なってくる。

焼却飛灰は、バグフィルタに石灰を吹き込んだ乾灰で、含水率を20％で算定した値である。

焼却飛灰の発生量は、排ガス処理でバグフィルタに石灰などのアルカリ剤（脱塩剤）を吹込み、中和された反応生成物（塩素分や硫黄分）と飛散した灰分の混合物である。

ストーカ炉の飛灰発生量は、ごみ処理施設整備の計画・設計要領(改訂版)によると、ごみ質の灰分の90%が焼却灰、残りの2倍量が消石灰による飛灰と解説されている。

排ガス処理薬剤の吹込み量は、薬剤の種類や塩化水素濃度などによりが異なり、高反応石灰、重曹や水酸化ドロマイトなどを使用すると、消石灰に比べて発生量が少なくなる。

また、集じん装置の後段で苛性ソーダによる除去を行う湿式洗煙では、主に洗煙排水中に塩素分が捕捉さる。二段バグ後段に重曹を吹込む方式では、前段でばいじんと重金属類が、後段で塩素分が捕捉される。湿式洗煙や二段バグ前段の捕集飛灰の発生量は、当然、塩分回収分が少なくなってくる。

ストーカ炉の焼却残渣発生量13.9%.は、平成26年度実績の焼却残渣発生量12.6%と比較すると、1.3%多くなっている。これは流動床炉やガス化溶融炉のように残渣発生量の少ない焼却炉や、焼却残渣を溶融処理する灰溶融施設が設置されているためと考えられる。
## 4 ）最終処分量の概要

わが国の一般廃棄物を直接最終処分する比率は、前述したように総排出量の1.2％と非常に少なくなっている。総排出量の75.5％が焼却処理、焼却以外の中間処理量が13.0%、残りが資源化量である。

すなわち、最終処分の大部分が焼却残渣と焼却以外の中間処理の不燃残渣となっている。直接最終処分を行っているのは、寒冷地で広大な敷地が確保できる地方と考えられる。ほとんどの自治体では、焼却残渣と不燃残渣で、その内訳は表4-7のとおりである。これを基に、20万都市の最終処分量を算定すると表4-8のようになる。

表 4-7 最終処分の内訳 (平成 26 年度実績)

内訳	年間排出重量(t)	見掛比重	年間排出容量(m³)
焼却残渣	321 万 t [85%]
(焼却灰)	(263 万 t ) (70%)	0.7	376 万 m³(75%)
(焼却飛灰)	(58 万 t ) (15%)	1.0	60 万 m³(14%)
不燃残渣	63 万 t [16%]	1.0	63 万 m³(11%)
計	396 万 t [100%]	500 万 m³(100%)

（注）焼却残渣の比率は、ストーカ炉の湿重量で配分

表 4-8 20 万人都市の最終処分量内訳（実績から配分）

內訳	年間排出重量(t)	見掛比重	年間排出容量(m³)
焼却灰	4,019 (60%)	0.7	5,870
焼却飛灰	906 (15%)	1.0	906
不燃残渣	875 (16%)	1.0	875
計	5,890 (100%)	7,651

（注）烧却残渣 5,015 t （85%）

## 5 ）排ガス処理薬剤の概要

ごみ焼却施設の排ガス処理施設での石灰消費量は、次のような考えで計画されている。ごみ質と排ガス条件を次のように設定すると、ごみ1 t 当りの石灰吹込み量は以下のように算定される。

・ごみ組成： 可燃物 45% 灰分 7% 水分 48%

・可燃物中の塩素量：0.5%

・可燃物中の硫黄量：0.05%

· 排ガス量（乾ガス）：ごみ1 t 当り 6,000Nm $ ^{3} $

①HCl 発生量と石灰消費量

HCl 発生量：1,000kg×0.45×0.005×0.7=1.6kg （HCl 移行率 70% の場合）

$$ 1.6kg\div35.5\times22.4=1.0Nm^{3} $$

HCl 濃度：1.0 $ Nm^{3}\div6 $ , 000 $ Nm^{3}\times10^{-6}=167ppm $ （実濃度、 $ O_{2} $ 12%換算約0.8掛）

$$ 石灰消费量 :1.0Nm^{3}\div22.4\times74\div0.95\quad( 純度 )\quad\times0.5\quad( モル比 )\quad=1.7kg\quad(1 当量 ) $$

通常は2当量（ごみ1t当たり3.4kg）程度吹込まれており、高反応消石灰は20～30%低減（1.4～1.6当量）している。

また、処理後の HCl 濃度は 20～30ppm（除去率 85%）程度となっている。

水酸化カルシウム（\mathrm{Ca(OH)_2} 分子量74）の反応生成物は、塩化カルシウム（\mathrm{CaCl_2} 分子量111） $ ^{※1)} $ 、未反応消石灰の一部は排ガス中の炭酸ガスと反応し、炭酸カルシウム（\mathrm{CaCO_3} 分子量100）となる。消石灰を添加した飛灰中の平均的な炭酸カルシウム濃度は8.2%程度であり、残りは水酸化カルシウムのまま残留する。

※1）$\mathrm{Ca(OH)_{2} + HCl \rightarrow CaClOH + H_{2}O}$ 反应为优先的，当量比为1相近<と$\mathrm{CaClOH + HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O}$ まで進む。計算上は、便宜的直接$\mathrm{CaCl_{2}}$ で行う。
②SO $ _{X} $ 発生量と石灰消費量

$ SO_{X} $ 発生量：1,000kg×0.45×0.0005=0.23kg （ $ SO_{X} $ 移行率 100% の場合）

$$ 0.23kg\div32\times22.4=0.16Nm^{3} $$

$ SO_{X} $ 濃度：0.16 $ Nm^{3}\div6.000Nm^{3}\times10^{-6}=27ppm $ （実濃度、 $ O_{2} $ 12%換算約0.8掛）

石灰消费量： $ 0.16Nm^{3}\div22.4\times74\div0.95 $ （纯度）×1.0（ $ m_{0} $ 比） $ =0.6kg $ （1当量）

通常は2当量（ごみ1 t 当たり1.2kg）程度吹込まれており、HC1同様に高反応消石灰の場合は20～30%低減（0.7～0.8当量）している。

また、処理後の$\mathrm{SO_{X}}$濃度は10～15ppm（除去率50%）程度となっている。

反応生成物は、焼却炉排ガスの温度域では $ \mathrm{Ca(OH)_2 + SO_2 \rightarrow CaSO_3 + H_2O} $ 反応により亜硫酸カルシウム（ $ CaSO_3 $ 分子量 120）となる。亜硫酸カルシウムは、徐々に酸化し、硫酸カルシウム（ $ CaSO_4 $ 分子量 136 となり、さらに吸湿すると 2 水和物（石膏、分子量 172）になる。

上記から、HCl および SOx 処理のためのごみ 1 t 当たりの石灰吹込み量を、特号消石灰で 4.6kg（2 当量）、高反応消石灰消費量を 3.5kg（1.5 当量）とする。

## (注1) 酸化ドロマイト消費量

ドロマイト（Ca CO₃・Mg CO₃）は、炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムの複塩鉱物である。ドロマイトを焼成した軽焼ドロマイト（Ca O・Mg O）を消化（水と反応）すると、水酸化ドロマイト

$ (\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}+\mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_{2}) $ が得られる。今回検討した水酸化ドロマイト中の $ \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} $ 含有量は 63.5%、残りが $ \mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_{2} $ 等となる。

数年前から酸性ガス除去用に使用され始め、高反応石灰と同等以上の除去効率とアルカリ度が低く、飛灰処理のコストや浸出水のスケーリング問題に有効なため普及が期待されている。

高反応消石灰では、$\mathrm{Ca(OH)_2}$ と酸性ガスの反応生成物により粒子が膨張して酸性ガスの流通路が閉塞されるため $\mathrm{Ca(OH)_2}$ の反応率が低くなる。一方、水酸化ドロマイト中の $\mathrm{Mg}$ 化合物は酸性ガスとの反応速度は遅いが、粒子内に均一に分散していることで、酸性ガスの流通経路を保持する役割を担う。その結果、$\mathrm{Ca(OH)_2}$ の反応効率を高く維持できるため、結果的に高反応消石灰と同等の使用量で同等以上の排ガス処理効果が得られている。ここでは、高反応消石灰と同等のごみ $1\;\mathrm{t}$ 当り $3.5\;\mathrm{kg}$ の吹込み量とした。

· HC1 除去

消費量： $ 1.0Nm^{3}\div22.4\times74\times0.5\div0.635\left(Ca(OH)_{2}\right. $ 濃度 $ )=2.6kg $ （1 当量）

反応生成物は塩化カルシウム（分子量111）、未反応石灰の大部分は炭酸カルシウム（分子量100）

となり、水酸化カルシウムはほとんど残留しない。Mg(OH) $ _{2} $ （分子量58.3）は、そのまま残留する。Mg 残留物：2.6kg×0.365=0.9kg

· SO $ _{x} $ 除去

消費量：0.16Nm $ ^{3} $ ÷22.4×74×1.0÷0.635=0.8kg（1当量）

反応生物は、亜硫酸カルシウム（分子量 120）となる。

Mg 残留物： $ 0.8kg \times 0.365 = 0.3kg $

## (注 2) 重曹 $ NaHCO_{3} $ 消费量

·HC1除去

重曹消费量： $ 1.0Nm^{3}\div22.4\times84\div1.0 $ （純度）×1.0（モル比）=3.8kg（1当量）

通常は 1 当量（ごみ 1 t 当たり 3.8kg）程度吹き込まれている。

処理後の HCl 濃度は 10ppm（除去率 95%）程度以下となっている。

重曹（NaHCO_{3} 分子量 84）の反応生成物は、塩化ナトリウム（NaCl 分子量 58.5）、未反応重曹は炭酸ナトリウム（Na_{2} CO_{3} 分子量 106）となる。

· SO $ _{x} $ 除去

重曹消费量： $ 0.16Nm^{3}\div22.4\times84\div1.0 $ （純度）×2.0（モル比）=1.2kg（1当量）

石灰より反応効率がよく、処理後のSO $ _{x} $ 濃度は5～10ppm（除去率80%）程度以下となっている。

反応生成物は亜硫酸ナトリウム（Na₂SO₃分子量126）となる。
重曹吹迟及量： $ (3.8kg+1.2kg)\times1.0=5.0kg $

以下に、20 万人都市の「ごみ 1t を焼却したときの飛灰発生量」として、排ガス処理薬剤 4 種類について試算する。

(前提条件)

排ガス量：6,000Nm $ ^{3} $ 飛灰発生量(乾ベース)：特号消石灰で 19.2kg $ ^{※2)} $

HC1 除去： $ 167 \rightarrow 30ppm $ 36.7mol 相当（消石灰、水酸化ドロマイト）

167→10ppm 42.1mol 相当（重曹）

$ SO_{2} $ 除去：27→15ppm 3.2mol相当（消石灰、水酸化ドロマイト）

27→10ppm 4.6mol 相当（重曹）

※2）特号消石灰で 4.6kg（2 当量）吹込み時の飛灰発生量（本推計では、C1 含有量が低く飛灰発生量が通常より少いため、炉からの発生量を補正した。）

## ①特号消石灰の場合

吹还及量：4.6kg（2当量） $ \mathrm{Ca(OH)_{2}} $ 量 $ =4.6\times0.95=4.4kg $

HCl 除去： $ 0.074 \times 36.7 \times 0.5 = 1.4 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.111 \times 36.7 \times 0.5 = 2.0 $ kg CaCl $ _{2} $

$ SO_{2} $ 除去： $ 0.074 \times 3.2 = 0.2 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.120 \times 3.2 = 0.4 $ kg CaSO $ _{3} $

CaCO_{3}(飛灰中の8.2%)：19.2×0.082=1.6kg ←19.2×0.082×74/100=1.2kg Ca(OH)_{2}

未反应 $ \mathrm{Ca(OH)_{2}}:4.4-(1.4+0.2+1.2)=1.6\mathrm{kg} $

その他成分：0.2kg

消石灰反应生成物： $ 2.0 + 0.4 + 1.6 + 1.6 + 0.2 = 5.8 $ kg

炉からの飛灰： $ 1,000 \times 0.07 \times 0.2 = 14.0kg $ （灰分の2割）

飛灰総量：5.8kg+14.0kg（炉からの飛灰）=19.8kg

有機系キレート添加量： $ 19.8kg \times 0.03 = 594g $

## ②高反応消石灰の場合

吹还及量：3.5kg（1.5当量） $ \mathrm{Ca(OH)}_{2} $ 量 $ =3.5\times0.95=3.3kg $

HCl 除去： $ 0.074 \times 36.7 \times 0.5 = 1.4 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.111 \times 36.7 \times 0.5 = 2.0 $ kg CaCl $ _{2} $

$ SO_{2} $ 除去： $ 0.074 \times 3.2 = 0.2 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.120 \times 3.2 = 0.4 $ kg CaSO $ _{3} $

CaCO_{3}(飛灰中の8.2%)：1.6kgCaCO_{3} ← 1.2kgCa(OH)_{2}

未反应 $ \mathrm{Ca(OH)_{2}} : 3.3 - (1.4 + 0.2 + 1.2) = 0.5 \mathrm{kg} $

その他成分：0.2kg

消石灰反应生成物： $ 2.0 + 0.4 + 1.6 + 0.5 + 0.2 = 4.7 $ kg

飛灰総量：4.7kg+14.0kg（炉からの飛灰）=18.7kg

有機系キレート添加量： $ 18.7kg \times 0.03 = 561g $

## ③水酸化ドロマイトの場合

吹还及量：3.5kg（高反応消石灰と同量） $ \mathrm{Ca(OH)_{2}} $ 量 $ =3.5\times0.635=2.2kg $

HCl 除去： $ 0.074 \times 36.7 \times 0.5 = 1.4 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.111 \times 36.7 \times 0.5 = 2.0 $ kg CaCl $ _{2} $

$ SO_{2} $ 除去： $ 0.074 \times 3.2 = 0.2 $ kg Ca(OH) $ _{2} $ $ \rightarrow $ $ 0.120 \times 3.2 = 0.4 $ kg CaSO $ _{3} $

CaCO_{3} : (2.2 - 1.4 - 0.2) \times 100 / 74 = 0.8 kg

Mg 化合物他：1.3kg

水酸化ドロマイト反応生成物：2.0 + 0.4 + 0.8 + 1.3 = 4.5 kg

飛灰総量：4.5kg+14.0kg（炉からの飛灰）=18.5kg

有機系キレート添加量： $ 18.5kg \times 0.02 = 370g $ （高反応石灰の7割）

無機系キレート添加量： $ 18.5kg \times 0.01 = 350g $ （高反応石灰の3割）
## ④重曹の場合

吹还及量：5.0kg（1.0当量）NaH CO_{3}量=5.0kg

HCl 除去： $ 0.084 \times 42.1 \times 1.0 = 3.5 $ kg NaH $ CO_{3} $ $ \rightarrow $ $ 0.0585 \times 42.1 \times 1.0 = 2.5 $ kg NaCl

$ SO_{2} $ 除去： $ 0.084 \times 4.6 \times 2.0 = 0.8kg NaHCO_{3} $ $ \rightarrow $ $ 0.126 \times 4.6 \times 1.0 = 0.6kg Na_{2}SO_{3} $

$ Na_{2}CO_{3} $ : $ (5.0-3.5-0.8)\times106/168=0.4kg $

重曹反応生成物： $ 2.5 + 0.6 + 0.4 = 3.5 $ kg

飛灰総量：3.5kg+14.0kg（炉からの飛灰）=17.5kg

有機系キレート添加量： $ 17.5kg \times 0.02 = 350g $ （高反応石灰の7割）

## 6 ）薬剤別飛灰発生量比較

ごみ1トン当りの石灰等、排ガス処理薬剤吹き込み量と飛灰発生量は、表4-9のように算定される。

表 4-9 焼却飛灰発生量等の比較（ストーカ炉）

内訳	特号消石灰	高反応消石灰	水酸化ドロマイト	重曹
吹込み当量	2.0	1.5	(高反応と同量)	1.0
吹込み量	4.6kg	3.5kg	3.5kg	5.0kg
飛灰発生量	19.8kg	18.7kg	18.5kg	17.5kg
発生量比率	100	94	93	88

## 7 ）20万都市の焼却残渣発生量

前述したように 20 万人都市の焼却残渣の発生量について、JIS 特号消石灰吹込みによる乾式脱塩装置で算定すると以下のようになる。

① 年間可燃ごみ処理量（中間処理残渣を含む）

200,000 人 $ \times $ 746g/人 日 $ \times $ 365 日 $ \times $ $ 10^{-6} $ =54,458 t

②ごみ焼却施設の規模

$$ 54,458\ t\div365\ 日 \times365\ /280\ \left( 稼働率 \right)\div096\left( 調整稼働率 \right)=203\ t/ 日 \div200t/ 日 $$

③ごみ焼却炉

ストーカ式焼却炉 $ 100 \, t/24 \, h \times 2 $ 炉

④ 排ガス処理

石灰吹込みバグフィルタ方式（石灰吹込みみ量2当量）

·石灰吹还及量： $ 4.6~kg/t\times200~t\times10^{-3}=0.9~t $

· 飛灰発生量：19.8kg/t×200t×10^{-3}=4.0t/日

(この飛灰発生量は、ごみ処理施設整備の計画・設計要領 $ 0.07 \times 3 $ の 94%)

## ⑤ 灰出し方式

灰押出し方式(含水率 30%)

乾灰発生量： $ 200\ t \times 0.07 \times 0.8 = 11.2\ t $ /日（灰分の8割）

湿灰発生量：11.2 t ÷ 0.7 = 16.0 t / 日

## ⑥ 飛灰処理

キレート処理（添加量3% 含水率20%）

キレート添加量： $ 4.0\ t \times 0.03 \times 10^{3} = 120kg/日 $

湿灰発生量： $ 4.0 t \div 0.8 = 5.0 t / 日 $

## ⑦ 年間処分量

焼却灰：16.0 t / 日 × 280 日 × 0.96 = 4,301 t （実績の 105%）

焼却飛灰：5.0 t / 日 × 280 日 × 0.96 = 1,1344 t （実績の 148%）

計 5,645 t （標準値）（実績の 113%）

(前述したように、最終処分量はこの数値の方が現実的と考えられる。)
## 8 ）20 万人都市の不燃残渣等発生量

20 万人都市の不燃ごみや粗大ごみ等中間処理に伴う不燃残渣（埋立量）の発生量について、実績を基に算定すると以下のようになる。

①年間不燃ごみ等処理量

$$ 200,000\ 人 \times127g/ 人 \ 日 \times365\ 日 \times10^{-6}=9,271\ t $$

② 不燃・粗大ごみ処理施設の規模

$$ 9,271\ t\div365\ 日 \times365\ /260\ \left( 稼働率 \right)\times1.15\left( 月変動係数 \right)=41.0\ t/ 日 \div40\ t/ 日 $$

③ 処理の内訳

平成25年度処理実績の比率による。

$$ 焼却量 \quad:9,271t\times0.239=2,126t $$

$$ 埋立量 \quad:9,271t\times0.106=983t $$

$$ 資源化量 :9,271t\times0.655=6,073t $$

## 9 ）20 万人都市の最終処分量内訳

本計画においては、表4-10のようにストーカ炉で石灰吹込みの値を最終処分場計画の基本ベース（標準値）とする。

表-4-10 20 万人都市の最終処分量内訳（標準値）

內訳	年間排出重量(t)	見掛比重	年間排出容量（m³）
焼却灰	4,301 (65%)	0.7	6,144
焼却飛灰	1,344 (20%)	1.0	1,344
不燃残渣	983 (15%)	1.0	983
計	6,628 (100%)	8,471

（注）烧却残渣 5,591 t （85%）

なお、この算定の焼却灰は、瓦礫や鉄を除外した組成から計画している。通常、これらは焼却灰中に5～10%含有している。ここでは、安全をみて10%を加算して、表4-11のように処分場計画を行うものとする。

表 4-11 20 万人都市の最終処分量内訳（計画値）

內訳	年間排出重量(t)	見掛比重	年間排出容量（m³）
焼却灰	4,731 (67%)	0.7	6,759
焼却飛灰	1,344 (19%)	1.0	1,344
不燃残渣	983 (14%)	1.0	983
計	7,058 (100%)	9,086

## 10 ）20 万人都市の焼却残渣発生量（ケース 1）

20 万人都市の焼却残渣の発生量について、高反応石灰吹込みによる乾式脱塩装置で算定すると以下のようになる。

① 年間可燃ごみ処理量（中間処理残渣を含む）

$$ 200,000\ 人 \times746g/ 人 \ 日 \times365\ 日 \times10^{-6}=54,458\ t $$

②ごみ焼却施設の規模

$$ 54,458\ t\div365\ 日 \times365\ /280\ \left( 稼働率 \right)\div096\left( 調整稼働率 \right)=203\ t/ 日 \div200t/ 日 $$

③ごみ焼却炉

$$ ストーカ式 焼 却炉 100t/24h\times2 炉 $$
④ 排ガス処理

石灰吹込みバグフィルタ方式（高反応石灰吹込み量1.5当量）
・石灰吹込み量：3.5kg/t×200t×10^{-3}=0.7t/日
・飛灰発生量：18.7kg/t×200t×10^{-3}=3.7t/日
（この飛灰発生量は、ごみ処理施設整備の計画・設計要領の89%）

⑤ 灰出し方式

灰押出し方式(含水率30%)
乾灰発生量：200t×0.07×0.8=11.2t（灰分の8割）
湿灰発生量：11.2t÷0.7=16.0t

⑥ 飛灰処理

キレート処理（添加量3% 含水率20%）
キレート添加量：3.7t×0.03×10^{3}=111kg
湿灰発生量：3.7t÷0.8=4.6t

⑦ 年間処分量

焼却灰：16.0t/日×280日×0.96=4,301t
焼却飛灰：4.6t/日×280日×0.96=1,236（標準値の92%）
計 5,537t（標準値の98%）

11）20万都市の焼却残渣発生量（ケース2）

20万都市の焼却残渣の発生量について、水酸化ドロマイト吹込みによる乾式脱塩装置で算定すると以下のようになる。

① 年間可燃ごみ処理量（中間処理残渣を含む）
200,000人×746g/人日×365日×10^{-6}=54,458t

② ごみ焼却施設の規模
54,458t÷365日×365/280（稼働率）÷096（調整稼働率）=203t/日÷200t/日

③ ごみ焼却炉
ストーカ式焼却炉100t/24h×2炉

④ 排ガス処理

水酸化ドロマイト吹込みバグフィルタ方式（吹込み量高反応石灰と同量）
・吹込み量：3.5kg/t×200t×10^{-3}=0.7t/日
・飛灰発生量：18.5kg/t×200t×10^{-3}=3.7t/日
（この飛灰発生量は、ごみ処理施設整備の計画・設計要領の88%）

⑤ 灰出し方式

灰押出し方式(含水率30%)
乾灰発生量：200t×0.07×0.8=11.2t（灰分の8割）
湿灰発生量：11.2t÷0.7=16.0t

⑥ 飛灰処理

キレート処理（有機系添加量2%、無機系添加量1% 含水率20%）
キレート添加量：3.7t×0.02×10^{3}=74kg（有機系）
キレート添加量：3.7t×0.01×10^{3}=37kg（無機系）
湿灰発生量：3.7t÷0.8=4.6t

⑦ 年間処分量

焼却灰：16.0t/日×280日×0.96=4,301t
焼却飛灰：4.6t/日×280日×0.96=1,236t（標準値の92%）
計 5,537t（標準値の98%）
## 12 ）20 万人都市の焼却残渣発生量（ケース 3）

20 万人都市の焼却残渣の発生量について、重曹吹込みによる乾式脱塩装置で算定すると以下のようになる。

①年間可燃ごみ処理量（中間処理残渣を含む）

200,000 人 × 746g/人 日 × 365 日 × $ 10^{-6} $ =54,458 t

②ごみ焼却施設の規模

54,458 t ÷ 365 日 × 365 / 280 (稼働率) ÷ 096 (調整稼働率) = 203 t / 日 ÷ 200 t / 日

③ごみ焼却炉

ストーカ式焼却炉 100 t /24 h ×2 炉

## ④ 排ガス処理

重曹吹込みバグフィルタ方式（重曹吹込み量1.0当量）

·重曹吹込及量： $ 5.0~kg/t\times200~t\times10^{-3}=1.0~t $

· 飛灰発生量：17.5kg/t × 200t × 10^{-3} = 3.5t / 日

(この飛灰発生量は、ごみ処理施設整備の計画・設計要領の83%)

## ⑤ 灰出し方式

灰押出し方式(含水率 30%)

乾灰発生量： $ 200\ t \times 0.07 \times 0.8 = 11.2\ t $ （灰分の8割）

湿灰発生量：11.2 t ÷ 0.8 = 16.0 t

## ⑥ 飛灰処理

キレート処理（添加量2% 含水率20%）

キレート添加量： $ 3.5\ t \times 0.02 \times 10^{3} = 70kg $

湿灰発生量： $ 3.5\ t \div 0.8 = 4.4\ t $

## ⑦ 年間処分量

烧却灰：16.0 t/日×280日×0.96=4.301 t

焼却飛灰：4.4 t / 日 × 280 日 × 0.96 = 1,183 t （標準値の 88%）

計 5,481 t （標準値の 97%）
## 13 ）20 万人都市の最終処分量のまとめ

20 万人都市のストーカ炉の焼却残渣の発生量について、排ガス処理薬剤別の算定結果及び最終処分量を比較すると、表 4-12 のようになる。

表 4-12 20 万人都市の最終処分量等の比較（年間）

内訳	特号消石灰	高反応消石灰	水酸化ドロマイト	重曹
薬剤吹込み量	242 t	188 t	188 t	269 t
飛灰発生量(乾)	1,075 t	995 t	995 t	941 t
キレート添加量	32 t	30 t	20 t *	19 t
飛灰発生量(湿)	1,344 t	1,236 t	1,236 t	1,183 t
同上	1,344m³	1,236m³	1,236m³	1,183m³
焼却灰発生量(A)	4,301 t	4,301 t	4,301 t	4,301 t
焼却灰発生量(B)	4,731 t	4,731 t	4,731 t	4,731 t
同上	6,759m³	6,759m³	6,759m³	6,759m³
焼却残渣量	6,075 t	5,967 t	5,967 t	5,914 t
不燃残渣	983 t	983 t	983 t	983 t
同上	983m³	983m³	983m³	983m³
最終処分量	7,058 t	6,950 t	6,950 t	6,897 t
同上	9,086m³	8,978m³	8,978m³	8,925m³
最終処分重量比率	100	99	99	98

（注）焼却灰発生量（A）は瓦礫や鉄類を含まない値、（B）は実埋立量に補正した値 $ ^{*} $ 無機系キレートの場合6 t
## 14 ）烧却飛灰处理費（20 万人都市）FS

ストーカ炉（200t/日規模）の乾式脱塩装置から発生する飛灰処理において、4種類の薬剤について脱塩剤の費用、キレート添加剤費用及び場外処分費用（セメント原料又は産廃処理）の概算を算定すると表4-13、図4-87のようになる。

ここでは、有機系キレート剤は350円/kg、無機系キレート剤200円/kg、飛灰の場外処分費を50,000円/tで算定した。図4-86に飛灰発生比率を図示した。

表 4-13 飛灰処理処分費の比較例（年間）

单位: 百万円

脱塩剤	特号消石灰	高反応消石灰	水酸化ドロマ什	重曹
脱塩剤	242t	188t	188t	269t
脱塩剤単価	25円	35円	30円	70円
脱塩剤費(百万円)	6.10	6.60	5.60	18.8
飛灰発生量(転)	1,075t	995t	995t	941t
キレート添加率	有機	無機	有機	無機	有機	無機	有機	無機
5%	10%	5%	10%	5%	11%	5%	7%
キレート添加量	53.8t	108t	49.8t	99.5t	49.8t	110t	47.1t	66.2t
キレート剤費用[百万円)	18.8	21.6	17.4	19.9	17.4	21.9	16.5	13.2
葉剤費計[百万円)	24.9	27.7	24.0	26.5	23.0	27.7	35.3	32.0
飛灰発生量(湿)	1,344t	1,236t	1,236t	1,183t
飛灰処分費[百万円)	0	-5.4	-5.4	-8.1
合計(百万円)	24.9	27.7	18.6	21.1	17.6	22.3	27.2	23.9
率	100%	111%	74.7%	84.7%	70.7%	89.6%	109%	96%

(注)・キレート添加量は福岡大学で行った鉛不溶化実験の結果に基づく。

・水酸化ドロマイトの単価は 栃木県近隣の価格で遠方は輸送費が加算される。

薬剤費及び場外処分費をみると、有機キレート使用の場合、水酸化ドロマイト、高反応消石灰、特号消石灰、重曹の順に安価になっている。無機キレートの場合は高反応石灰、水酸化ドロマイト、特号消石灰・重曹の順に安価になっている。これは重曹の単価が大きく左右しているといえるが、飛灰の発生量が少ないため、処分費までを考えると変動幅が減少する。処分費も、地域により変動は大きい（千葉県の協定単価は65,000円/t）が、ここでは50,000円/tで設定した。
図 4-86 排ガス処理薬剤別飛灰発生量 (200 t / 日 湿ベース)

单位：百万円

図 4-87 焼却施設薬剤費 (200t/日 飛灰費用評価を含む)
## 15 ）焼却施設薬剤別最終処分費比較

## ①埋立容量

20 万都市の特号消石灰使用焼却施設等からの年間埋立処分量は $ 9,032 \, m^{3} $ である。15 年分の埋立期間を見込み、覆土量を 30% とすると必要埋立容量は

$$ 9,032\ m^{3}\times15\ 年 \times1.3=176,124\ m^{3}\rightarrow18\ 万 \ m^{3} $$

## ②埋立面積

我が国の管理型最終処分場の平均埋立高さは約10mである。

これより 1.8 万平方メートル→18,000 m²、埋立区画は 2 区画（9,000 m²×2）とする。

## ③浸出水处理能力

合理式により求める。日平均降水量および最大月間降雨の日換算値は福岡の4.3 mm/日～17.6 mm/日とする。（最終処分場計画設計管理要領）

Q=1/1,000·C·I·A

$$ =1/1,000\cdot0.45\cdot4.3\sim17.6\cdot18,000 $$

=34.8~142 m^{3}/日→90 m^{3}/日と設定する(稼働率70%程度を見込む)

## ④原水水質

ライシメーター実験による浸出水の経時変化より各ケースの計画浸出水濃度を表4-14のように設定する。

表 4-14 計画原水水質

特号石灰	高反応石灰	水酸化ドロマ仆	重曹
PH	10~11	10~11	9~10	10~11
BOD_{mg}/L	200	200	200	200
SS_{mg}/L	300	300	300	300
Cl^{-}mg/L	15,000	15,000	15,000	15,000
Ca^{2+}_{mg}/L	3,500	3,500	2,000	10
COD_{Mn} mg/L	500	200	500	200	500	100	1,000	50
T^{-}N_{mg}/L	300	100	300	100	300	50	300	30
水処理/パターン	1	1	1	1	1	2	3	4

## ⑤処理水水質

処理水水質は Cl⁻200mg/L, Ca²⁺100mg/L, BOD20mg/L, COD20mg/L, SS10mg/L, T-N10mg/L と設定する。
⑥処理フローシート

④、⑤より処理フロー概要を図4-88のように4パターンに設定する。

パターン	処理フロー
1	原水槽	Ca除去	BOD酸化槽	硝化槽	脱窒素槽	再曝気槽	凝沈槽	砂ろ過	活性炭	ED	滅菌槽
原水槽	Ca除去	RO	滅菌槽
2	原水槽	Ca除去	BOD酸化槽	凝沈槽	砂ろ過	活性炭	ED	滅菌槽
原水槽	Ca除去	RO	滅菌槽
3	原水槽	BOD酸化槽	硝化槽	脱窒素槽	再曝気槽	凝沈槽	砂ろ過	活性炭	ED	滅菌槽
原水槽	RO	滅菌槽
4	原水槽	BOD酸化槽	凝沈槽	砂ろ過	活性炭	ED	滅菌槽
原水槽	RO	滅菌槽

図4-88 処理フロー例

⑦埋立処分コストへの影響

原水水質と処理方式によりコストが異なってくる。パターン1の処理フローを基準に考えるとパターン2,3,4ではCa除去薬品ならびにCa除去污泥に関わる部分が減少する。またパターン2,4では窒素除去に伴うメタノール、COD高度処理に伴う活性炭費用が削減されることになる。Ca污泥の削減についてはこれを外部委託処分した場合のコスト1.5万円/tをコスト換算する。これらの結果を表4-15に示した。

表 4-15 埋立処分コストへの影響

脱塩剤	特号消石灰	高反応消石灰	水酸化ドロマイト	重曹
キレート	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン
浸出水処理対象水質項目	PH,CI-,COD,T-N	PH,CI-	PH,CI-,COD,T-N	PH,CI-	CI-,COD,T-N	CI-	CI-,COD,T-N,	CI-
Ca除去薬品(Na2CO3)	-3.2	-3.2	-7.4	-7.3
CaCO3污泥費用換算	-2.4	-2.4	-4.2	-4.2
活性炭	-1.5	-1.5	-0.9	-3.0
メタノール	-1.3	-1.3	-1.7	-1.8
計	-2.8	-2.8	-5.6	-8.2	-14.6	-13.3
図4-89に焼却薬剤コストと処分費用への影響をしめした。これより排ガス処理薬剤に重曹を用いた場合、薬剤コストは高いが、最終処分場での薬剤コスト削減によりトータルコストはほぼ同等もしくは無機リン系薬剤との組み合わせの場合は石灰系を用いるよりも経済的である。

図 4-89 焼却薬剤コストが処分費用に与える影響

図 4-90 にトータルコスト比較図を示した。
## 16 ）総合評価

これまでの結果を表4−16に示した。

表 4-16 総合評価

脱塩剤	特号消石灰	高反应消石灰	水酸化ドロマイト	重曹
キレート剤	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン	ピベラジン	無機リン
薬剤コスト(焼却+処分場)(%)	100	100	96.4	87.9	95.2	88.0	101	92.0
×	×	△	○	△	○	×	△
トータルコスト(薬剤+飛灰+污泥)(%)	100	100	74.7	73.5	48.2	56.2	50.6	42.6
×	×	○	○	◎	◎	◎	◎
水処理設備コスト低減化	×	○	×	○	△	◎	△	◎
処分場廃止阻害要因	PH,Cl-,COD,T-N	PH,Cl-	PH,Cl-,COD,T-N	PH,Cl-	Cl-,COD,T-N	Cl-	Cl-,COD,T-N	Cl-
早期安定化、廃止	×	○	×	○	×	◎	×	◎
灰セメトリサイクル	○	○	○	○	○	○	×	×
副生塩リサイクル(エコ次亜)	○	○	○	○	○	○	◎	◎
総合評価	×	×	△	○	○	◎	○	◎

表 4-16 より特号消石灰と有機キレートのピペラジンの組み合わせを 100 とした場合、トータルコストでは重曹と無機リンの組み合わせが 42.6% と最も安価であった。この要因としては薬剤費用と埋立処分した場合の浸出水処理項目の T-N、COD 負荷が低いことから浸出水処理維持管理費がかなり低減化できることが挙げられる。また原水水質が低いことから安定化、廃止までの期間も短く、埋立中、埋立終了後廃止までの長期の維持管理費を含めるとさらに経済性は向上すると予想される。また水酸化ドロマイトと有機キレートの組み合わせもトータルコスト 48.2% と従来の消石灰よりも安価である。さらに浸出水負荷も小さい。消石灰系では高反応型消石灰と無機リンの組み合わせが 73.5% と安価である。このように無機リン系キレート剤は添加率が高いが高濃度の窒素や COD を含まないためトータルコストで評価すると低コストとなる。

## (1) 廃棄物管理の在り方

コスト面、最終処分場の早期安定化等を考えた場合、焼却施設排ガス処理で使用される薬剤は重曹または水酸化ドロマイトが、飛灰安定化処理キレートは無機リン系が最も良い結果が出た。また我が国の埋立技術の基本である「準好気性埋立」は高アルカリ、高塩類環境下で埋立初期は機能しない。しかし、残存キレートの溶出抑制には有効である。さらに中性化、低塩類化が進行した埋立後期に低負荷バイオリアクターとして有効に機能すると考えられる。

図 4-91 にそのイメージを示した。

現在、排ガス処理薬剤は安価であることから消石灰が用いられている。また飛灰安定化薬剤は有機キレートが多用されている。これにより焼却施設の主な性能は満足される。しかし、これらで処理された焼却残渣は最終処分場で高アルカリ、高塩類環境となり、現在でも最終処分場の早期安定化の阻害要因となっている。さらに今回の研究で有機キレート剤による浸出水処理阻害が明らかとなり、さらに最終処分場の安定化が遅延することが予想される。本研究ではこれらの対策についても研究成果を出すことができた。新たに建設する焼却施
設には排ガス処理薬剤として重曹または水酸化ドロマイト、飛灰安定化には無機リン系キレート剤を用いることにより、これらの問題を解決し、最終処分場浸出水処理施設の負荷も軽減される。トータルコストで見た場合には最大で約57%の薬品代等を削減することができる。長期的に見た場合には最終処分場の早期安定化により、さらなる経済的メリットを見込むことができる。

一方、既存の施設あるいは既存の排ガス処理薬剤や有機キレートを使用する場合には浸出水処理施設に残存キレート分解設備（例えば促進酸化法）の設置と埋立地の維持管理条件として埋立層内への浸出水の内部貯留回避を徹底することにより問題軽減化を図ることが可能となる。

図 4-91 これからの廃棄物管理

我が国の埋立技術の基本は自然のサイクルとその分解メカニズムを利用したバイオリアクター型埋立システムの準好気性埋立である。本技術は我が国の焼却施設普及過程で開発され、有機物分解を種目的としたものである。しかし前述したように現在の埋立地環境は高アルカリ、高塩類環境であり、生物活動には適していないため、埋立初期はバイオリアクターは機能しない。しかし、降水による洗い出しにより塩類濃度の低下やPH低下により徐々に微生物の生育環境は戻ってくる。

焼却残渣は熱灼減量数%においても浸出水中の BOD は 50～200/L の汚濁負荷を有している。既存のシステムの中では降水による洗い出しにより、塩類濃度が低下したときには BOD 源も流出していると考えられる。しかし埋立地の早期安定化が求められる昨今、今回提案した焼却排ガス処理薬剤に重曹や水酸化ドロマイトを用いた場合、特に重曹の場合は初期から PH が低く、塩類濃度が低下したら早期にバイオリアクター機能が働き、低負荷有機物の分解が可能である。

消石灰に比べ Ca が少ない、水酸化ドロマイトの場合も埋立層内に空気供給が可能な準好気性埋立構造をとることにより、早期に PH が低下し、早期安定化が可能である。

また既存の有機キレートを使用する場合、残存キレートやキレート由来の窒素やCODの溶出抑制のため埋立地への浸出水内部貯留を回避することが望ましいことを実験結果からも証明した。すなわち焼却残渣主体の埋立地においても構造的には準好気性埋立構造により、空気流通を図ることが埋立管理上も望ましい。

すなわち準好気性埋立は埋立初期はキレート由来物の溶出抑制による浸出水の適正処理と PH 低下機能。埋立後期には低負荷有機物の分解を主目的とするバイオリアクター機能として活用することになる。