JP2005233568A - High calcareous waste incinerator melting method of incineration ash - Google Patents
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Abstract
【課題】
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法に係り、更に詳しくは、焼却飛灰等の高石灰質焼却灰を急速、大量溶融できる新規な方法を提供する。
【解決方法】
高石灰質焼却灰を加熱溶融するに際して、該灰をペレット化するとともに該灰のペレットにテルミット反応剤のペレットを、重量比で、8:(2〜8)の割合で混合して加熱することを特徴とする。
【選択図】 図1
【Task】
The present invention relates to a method for melting high calcareous garbage incinerator incineration ash, and more specifically, provides a novel method capable of rapidly and mass melting high calcareous incineration ash such as incineration fly ash.
【Solutions】
When the high calcareous incinerated ash is heated and melted, the ash is pelletized and the pellets of the thermite reactant are mixed with the ash pellets at a weight ratio of 8: (2-8) and heated. Features.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法に係り、更に詳しくは、都市ゴミ等の廃棄物をゴミ焼却炉で焼却する際に排ガス処理施設から発生する集塵灰(焼却飛灰)や、あるいは石灰が多量に含まれているゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法に関するものである。 The present invention relates to a method for melting high calcareous waste incinerator incineration ash, and more specifically, dust collection ash (incineration fly ash) generated from an exhaust gas treatment facility when waste such as municipal waste is incinerated in a garbage incinerator. Or, it relates to a melting method for incinerator ash containing a large amount of lime.
都市ゴミ等の廃棄物をゴミ焼却炉で焼却して発生する排ガスには、煤塵、HCl、ダイオキシン、SOXなどの有害成分が含まれている。これらの有害成分を除去するため、従来は消石灰などの粉末を排ガス中に噴霧してCa化合物に転化して、集塵機で捕集している。 Exhaust gas generated by incinerating municipal waste and other waste in a garbage incinerator contains harmful components such as dust, HCl, dioxin, and SOX. In order to remove these harmful components, conventionally, powder such as slaked lime is sprayed into the exhaust gas to convert it into a Ca compound and collected by a dust collector.
このような方法で分離除去された集塵灰(焼却炉飛灰)は、焼却灰と比較して有機塩素化合物やPb,Zn、Cd等の重金属成分濃度が高いため「特別管理廃棄物」としての再生処理が必要とされており、溶融固化、セメント固化、薬剤処理、および溶媒抽出による安定化方法など各種の方法で処理されている。これらの処理方法の中で、通常の焼却灰に飛灰を混合して一緒に溶融固化する方法が最も広く利用されている(特許文献1)。
最近の傾向は、脱塩やダイオキシン規制対策が一段と強化されたために、排ガスの中に
添加する石灰(CaO)の添加量が著しく増加している。最近では飛灰中の30〜50%を石灰が占めるようになっている。
Dust collection ash (incinerator fly ash) separated and removed in this way has a higher concentration of heavy metal components such as organochlorine compounds, Pb, Zn, and Cd than incineration ash, so it is designated as “specially managed waste”. Is required, and is processed by various methods such as melt solidification, cement solidification, chemical treatment, and stabilization by solvent extraction. Among these treatment methods, a method in which fly ash is mixed with ordinary incineration ash and melted and solidified together is most widely used (Patent Document 1).
The recent trend is that the amount of lime (CaO) added to the exhaust gas has increased remarkably due to further strengthening of desalination and dioxin regulations. Recently, lime accounts for 30-50% of fly ash.
カルシウム(CaO)成分量が高いほど溶融温度を高くする必要がある。飛灰の様な高石灰質の焼却灰の溶融では、1350℃以上に加熱する必要がある。
商用の溶融炉では、炉の種類、たとえばバーナー溶融、電気溶融(プラズマ法、アーク法、ジュール熱法)を問わず、1300℃を超える温度環境に到達させるのに早いものでも約10時間、ジュール法などは20日間の立ち上がり時間要し、生産性が極めて悪いのが原状である。従ってこれら高石灰質の焼却灰を単独で溶融するのは実質不可能である。従って焼却灰に飛灰を少量混合して一緒に溶融固化する方法しか残されていないのが現状である。
以上のような理由で、未処理の飛灰は増加の一途をたどっている。
The higher the amount of calcium (CaO) component, the higher the melting temperature. When melting high calcareous incineration ash such as fly ash, it is necessary to heat it to 1350 ° C or higher.
In commercial melting furnaces, regardless of furnace type, for example, burner melting, electric melting (plasma method, arc method, Joule heating method), even if it is fast to reach a temperature environment exceeding 1300 ° C, about 10 hours, Joule The law requires 20 days of rise time, and the productivity is extremely poor. Therefore, it is virtually impossible to melt these high calcareous incineration ash alone. Therefore, there is currently only a method in which a small amount of fly ash is mixed with incineration ash and melted and solidified together.
For these reasons, the amount of untreated fly ash continues to increase.
本発明はかかる問題点にかんがみてなされたもので、その目的は、高石灰質焼却灰のみ単独でも、大量かつ迅速に溶融することが出来る新規な方法を提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a novel method capable of melting in a large amount and rapidly even with only high calcareous incineration ash alone.
本発明者は、上記問題に関して鋭意研究を行い、下記の知見を得た。
すなわち、
(1)高石灰質焼却灰を加熱溶融する際、焼却灰をペレット化するとともに該灰のペレットにテルミット反応剤のペレットを混合して加熱すると、溶融炉の種類を問わず、迅速に焼却灰の溶融温度に到達させることができることが判明した。
(2)上記高石灰質焼却灰とテルミット反応剤のペレットの混合比率は、重量比で、
8:(2〜8)の範囲が最も好ましいこと。
(3)上記高石灰質焼却灰をペレット化する際、結合剤として水が好ましいこと。また
(4)上記高石灰質焼却灰をペレット化する際、結合剤として珪酸質の無機質バインダーも好ましいこと。
(5)珪酸質の無機質バインダーを使用すると高石灰質焼却灰の溶融温度下げて溶融しやすくなること。
以上の知見を得た。
本発明は以上の知見に基づいてなされたものである。
次の構成からなるものである。
(1)高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰を加熱溶融するに際して、該焼却灰をペレット化するとともに該焼却灰のペレットにテルミット反応剤のペレットを混合して加熱することを特徴とする高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
(2)上記高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰が集塵灰である上記(1)に記載の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
(3)上記焼却灰をペレット化するに際して、結合剤として水を使用することを特徴とする上記(1)あるいは(2)に記載の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
(4)上記焼却灰をペレット化するに際して、結合剤として珪酸質の無機質バインダーを使用することを特徴とする上記(1)あるいは(2)に記載の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
(5)上記焼却灰とテルミット反応剤のペレットの混合比率が、重量比で、8:(2〜8)であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
(6)高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰を加熱溶融するに際して、結合剤として珪酸質の無機質バインダーを使用して該焼却灰をペレット化して加熱することを特徴とする高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰の溶融方法。
The inventor conducted intensive studies on the above problems and obtained the following knowledge.
That is,
(1) When high calcareous incineration ash is heated and melted, pelletizing the incineration ash and mixing and heating the pellets of the thermite reactant to the ash pellets, regardless of the type of melting furnace, It has been found that the melting temperature can be reached.
(2) The mixing ratio of the high calcareous incineration ash and thermite reactant pellets is a weight ratio,
8: The range of (2-8) is most preferable.
(3) When pelletizing the high calcareous incineration ash, water is preferable as a binder. (4) When pelletizing the high calcareous incineration ash, a siliceous inorganic binder is also preferable as a binder.
(5) When a siliceous inorganic binder is used, the melting temperature of the high calcareous incineration ash is lowered and it becomes easy to melt.
The above knowledge was acquired.
The present invention has been made based on the above findings.
It consists of the following composition.
(1) Incineration ash of high calcareous waste incinerator High calcareous waste incineration characterized in that the incineration ash is pelletized and the pellets of thermite reactant are mixed and heated in the incineration ash pellets. Melting method of furnace incineration ash.
(2) The high calcareous waste incinerator incineration ash according to (1), wherein the high calcareous waste incinerator incineration ash is dust collection ash.
(3) The method for melting the high calcareous refuse incinerator incineration ash according to (1) or (2) above, wherein water is used as a binder when the incineration ash is pelletized.
(4) When pelletizing the incineration ash, a siliceous inorganic binder is used as a binder, and the high calcareous refuse incinerator incineration ash melting method according to the above (1) or (2).
(5) The high ratio according to any one of (1) to (4) above, wherein the mixing ratio of the incinerated ash and the thermite reactant pellets is 8: (2-8) in weight ratio. The melting method of calcined ash incinerator ash.
(6) When the high calcareous waste incinerator ash is heated and melted, the incinerated ash is pelletized and heated using a siliceous inorganic binder as a binder. Melting method.
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰単独でも、溶融炉の種類を問わず、全ての溶融炉の温度を焼却灰の溶融温度に迅速に到達させることができ、大量かつ安価に溶融できる。
飛灰の様な飛散性の微粉でも、火炎で飛散させることなく溶融できる。
Even with high calcareous garbage incinerator incineration ash alone, regardless of the type of melting furnace, the temperature of all melting furnaces can be quickly reached to the melting temperature of incineration ash and can be melted in large quantities and at low cost.
Even fine dust particles such as fly ash can be melted without being scattered by a flame.
加熱炉としては、既存の溶融炉全て利用できる。たとえばバーナー溶融炉(表面溶融炉)、電気溶融炉(プラズマ炉、アーク炉、ジュール熱加熱炉)等、種類を問わず利用できる。 Any existing melting furnace can be used as the heating furnace. For example, a burner melting furnace (surface melting furnace), an electric melting furnace (plasma furnace, arc furnace, Joule heating furnace) can be used regardless of the type.
図1はバーナー加熱炉を使って焼却灰を溶融する時の模式図である。
図1で、傾斜炉床の上部に設けた被溶融物挿入口から、予め混合した溶融原料(被溶融物)をプッシャーで押し込む。炉内に押し込まれた原料は先に押し込まれた原料を後ろから押し、前に入れられた原料を炉床の坂を下に向かって押して流下させる。炉内天井部には、傾斜炉床に向かってバーナーが開口しており、火炎は炉床面に載った原料を加熱する。溶融原料は炉床の坂を下に向かって流れながら火炎で加熱されて溶融してスラグになって流れて湯口から下の水槽に落下する。あるいは図示していないスラグコンベヤ−の上に落ちて徐冷されながら外に搬出されることとなる。
傾斜炉床は凹曲面で、炉床面の上から下に向かって曲面の曲率半径は漸次小さくなって湯口に向かって収束している。このために炉床面を上から下に向かって流れ落ちるスラグは湯口に向かって一つの流れとなって収束して湯口から流れ落ちる。
FIG. 1 is a schematic view when incineration ash is melted using a burner heating furnace.
In FIG. 1, a molten raw material (melted material) mixed in advance is pushed in with a pusher from a melted material insertion port provided in the upper part of the inclined hearth. The raw material pushed into the furnace pushes the raw material pushed first from behind, and pushes the raw material put in front downwards down the slope of the hearth. A burner is opened to the inclined hearth on the ceiling inside the furnace, and the flame heats the raw material placed on the hearth surface. The molten raw material is heated by the flame while flowing downward on the slope of the hearth, melts and flows as slag, and falls from the gate to the lower water tank. Or it falls on the slag conveyor which is not shown in figure, and will be carried out outside, gradually cooling.
The inclined hearth is a concave curved surface, and the curvature radius of the curved surface gradually decreases from the top to the bottom of the hearth surface and converges toward the gate. For this reason, the slag that flows down from the top to the bottom of the furnace floor converges as one flow toward the gate and flows down from the gate.
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰をペレット化するとき、灰粉末を結合させる結合剤が必要となる。特に飛灰は微粉、飛散性でアーク、火炎で飛散してしまい溶融が難しい。
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰には石灰が含まれており、特に最近の傾向として、多量(30〜50%)に含まれているので、水と石灰との水和結合に着目して、灰に水を添加すると硬い高強度のペレットが得られる。このペレットは高温まで結合強度が保持でき、アーク、火炎に対しても安定して強度が保持でき、アーク、火炎による飛散防止に著効がある。水は最も好ましい結合剤である。
その他シリカを含む珪酸ソーダー、シリカゾル等の珪酸質の無機質バインダーも好適に使用できる。珪酸質の無機質バインダーは焼却灰の溶融温度を下げるのに著効がある。
水の添加量は、灰重量の3〜8%程度がよい。
珪酸質の無機質バインダーは5〜10%程度が良い。
When pelletizing high calcareous garbage incinerator ash, a binder that binds ash powder is required. In particular, fly ash is fine powder, scatters, and is scattered by arc and flame, so it is difficult to melt.
High calcareous trash incinerator incineration ash contains lime, and as a recent trend, especially in large quantities (30-50%), the ash is focused on the hydration bond between water and lime. When water is added to the mixture, hard high-strength pellets are obtained. This pellet can maintain the bonding strength up to a high temperature, can stably maintain the strength against arcs and flames, and is effective in preventing scattering due to arcs and flames. Water is the most preferred binder.
In addition, siliceous inorganic binders such as silica-containing sodium silicate and silica sol can be suitably used. Silicic inorganic binder is effective in lowering the melting temperature of incinerated ash.
The amount of water added is preferably about 3 to 8% of the ash weight.
About 5 to 10% of the siliceous inorganic binder is good.
また高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰には溶融軟化点を下げるためにベントナイト、カオリン、陶石粉末、その他シリカ成分を含む無機粉末を添加しても良い。添加量には特別な制約はないが、添加量を多くすると、相対的に飛灰の配合割合が少なくなるので経済的に不利になる。添加量は概ね5〜10%程度がよい。 Bentonite, kaolin, porcelain powder, and other inorganic powders containing silica components may be added to the high calcareous refuse incinerator incineration ash in order to lower the melting softening point. Although there is no special restriction | limiting in the addition amount, when the addition amount is increased, the blending ratio of fly ash is relatively reduced, which is economically disadvantageous. The addition amount is preferably about 5 to 10%.
テルミット反応剤は、アルミ成分を含む原料と酸化鉄成分を含む原料を混合したものからなる。
アルミ成分含む原料とは、飲料用の廃アルミ缶やアルミ地金の再溶解時に発生するアルミ残灰などのアルミ成分を含む廃棄物が有効であるが、これのみに限定されるものではない。
The thermite reactant comprises a mixture of a raw material containing an aluminum component and a raw material containing an iron oxide component.
As the raw material containing aluminum components, waste containing aluminum components such as waste aluminum cans for beverages and aluminum residual ash generated during remelting of aluminum bullion is effective, but is not limited thereto.
酸化鉄成分を含む原料とは、鉄クズ、鉄錆、などの一般的な金属廃材や製鉄工業で発生する転炉ダストや高炉ダストなどの集塵灰、更には磁性酸化鉄製造時に副産物として発生する酸化鉄汚泥や、ボーキサイトから水酸化アルミニウムを製造する際の赤泥などが有効であるが、何らこれのみに限定されるものではない。
これらの原料は単一種類のまま使用してもよいし、あるいは出発原料の異なる二種以上を適宜混ぜ合わせて使用してもよい。
Raw materials containing iron oxide components are general metal waste such as iron scrap and iron rust, dust collection ash such as converter dust and blast furnace dust generated in the steel industry, and also generated as a by-product during magnetic iron oxide production Iron oxide sludge to be produced and red mud to produce aluminum hydroxide from bauxite are effective, but are not limited thereto.
These raw materials may be used as they are, or two or more different starting materials may be appropriately mixed and used.
上記したように、アルミニウム含有原料がアルミ缶の粉砕片の場合、酸化鉄含有原料と混合したものを板状にプレス圧着したものを適度の大きさに分割して焼却灰の中に混合、分散させても良い。
圧着片の厚さは、概ね3〜6mm程度、長さ5〜30程度が良い。
アルミ缶の水分を蒸発させた圧着片には、粘着性の成分が残存し、適度の強度が発現する。
廃アルミ缶の粉砕片の大きさは、裁断機によって5〜10mm程度の小片に破砕した後、更に1〜3mm以下に二次粉砕した程度のもので良い。
As mentioned above, when the aluminum-containing raw material is a crushed piece of an aluminum can, the one mixed with the iron oxide-containing raw material is pressed into a plate and divided into appropriate sizes and mixed and dispersed in the incineration ash You may let them.
The thickness of the crimping piece is preferably about 3 to 6 mm and about 5 to 30 in length.
An adhesive component remains in the pressure-bonded piece obtained by evaporating the moisture of the aluminum can, and appropriate strength is exhibited.
The size of the crushed pieces of the waste aluminum can may be such that the crushed pieces are crushed into small pieces of about 5 to 10 mm by a cutting machine and then secondarily crushed to 1 to 3 mm or less.
酸化鉄含有原料として磁性酸化鉄製造時に副生する酸化鉄汚泥を使用する場合には、天日乾燥等で含有水分量を5〜1%程度に乾燥すれば良い。また更にアルミニウム原料との混合を良くするために、塊状物を細かく粉砕しておくことが好ましい。 When using iron oxide sludge produced as a by-product during the production of magnetic iron oxide as the iron oxide-containing raw material, the water content may be dried to about 5 to 1% by sun drying or the like. In order to further improve the mixing with the aluminum raw material, the lump is preferably finely pulverized.
アルミニウム含有原料と酸化鉄含有原料を主原料とするテルミット反応組成物の中のアルミ含有量は5%以上が好ましい。5%未満ではテルミット発熱反応が起きないので好ましくない。
アルミニウムと酸化鉄の混合比率は、アルミニウム含有量1に対して酸化鉄含有量2.5〜3.0の比率が好ましく、また混合物の中に酸化チタン3〜12重量%、酸化マンガン1〜3重量%含有させることが好ましい。
アルミ原料と酸化鉄原料に酸化チタンと酸化マンガンがすでに含まれて入るとき、アルミ原料と酸化原料を混合後、酸化チタンと酸化マンガンの不足分を新たに追加して加えれば良い。
酸化チタンと酸化マンガンの添加方法は、酸化チタンと酸化マンガンそのものを添加しても良いし、あるいは酸化チタン、酸化マンガン成分を含有するものを添加しても良い。酸化チタン、酸化マンガンを含む廃棄物の粉粒体を添加するのも有効である。
The aluminum content in the thermite reaction composition mainly comprising an aluminum-containing raw material and an iron oxide-containing raw material is preferably 5% or more. If it is less than 5%, the thermite exothermic reaction does not occur, which is not preferable.
The mixing ratio of aluminum and iron oxide is preferably a ratio of iron oxide content of 2.5 to 3.0 with respect to aluminum content of 1, and 3 to 12% by weight of titanium oxide and 1 to 3% by weight of manganese oxide in the mixture. It is preferable.
When titanium oxide and manganese oxide are already contained in the aluminum raw material and iron oxide raw material, the shortage of titanium oxide and manganese oxide may be added after mixing the aluminum raw material and the oxidation raw material.
As a method of adding titanium oxide and manganese oxide, titanium oxide and manganese oxide itself may be added, or those containing titanium oxide and a manganese oxide component may be added. It is also effective to add waste particles containing titanium oxide and manganese oxide.
アルミニウム含有原料と酸化鉄含有原料の比率が上限を超えると酸化鉄が過多になってテルミット発熱反応が起きなくなるので好ましくない。また、下限値未満では、アルミが過多になって反応生成物にアルミニウムが残存するので好ましくない。 If the ratio of the aluminum-containing raw material and the iron oxide-containing raw material exceeds the upper limit, the iron oxide becomes excessive and the thermite exothermic reaction does not occur, which is not preferable. On the other hand, if it is less than the lower limit, the amount of aluminum becomes excessive and aluminum remains in the reaction product, which is not preferable.
酸化チタン含有量が下限値未満ではテルミット反応生成物の粘性が高くて溶流性が悪くなり連続操業できなくなるので好ましくない。又、上限を超えて含有させてもそれ以上の溶流性の改善効果は見込めない。これら組成物の混合方法については、たとえぱ、フレットミルや高速混合機、ミキサーなど通常の撹拝混合機を用いて混合すればよく、酸化チタン、酸化マンガンなどの添加、混合方法についても特別な限定があるわけではない。 If the titanium oxide content is less than the lower limit, the thermite reaction product has a high viscosity, so that the meltability becomes poor and continuous operation is not possible. Further, even if the content exceeds the upper limit, no further improvement effect of the meltability can be expected. About the mixing method of these compositions, for example, it may be mixed using an ordinary stirring mixer such as a fret mill, a high-speed mixer, a mixer, and the addition and mixing methods of titanium oxide and manganese oxide are also special. There is no limitation.
テルミット剤をペレット化する時、そのまま乾式圧縮成形でもよいが、結合強度を更に高めるために結合剤を添加しても良い。
結合剤としては、各種でんぷん類、あるいはポバール等の多価アルコール類、MC、CMC等の各種セルロース類等の有機質バインダーが適宜使用できる。
When pelletizing the thermite agent, dry compression molding may be used as it is, but a binder may be added to further increase the bond strength.
As the binder, organic starches such as various starches, polyhydric alcohols such as poval, and various celluloses such as MC and CMC can be used as appropriate.
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰、テルミット反応剤のベレットの形状には特別な制約はない。粒状、顆粒状、小さく裁断した柱片状等々、いずれの形状でも良い。大きさは、5〜30mm程度のものが良い。 There are no particular restrictions on the shape of the high calcareous refuse incinerator incineration ash and the thermite reactant beret. Any shape such as a granular shape, a granular shape, or a small-cut columnar shape may be used. The size is preferably about 5 to 30 mm.
高石灰質焼却灰とテルミット反応剤のペレットの混合割合は、高石灰質焼却灰ペレット8重量部に対してテルミット反応剤のペレット(2〜8)重量部の割合で混合する。テルミット反応剤を上限以上添加しても溶融炉の立ち上がり速度を早くする効果は期待できないので上限以上の添加は不経済である。また溶融スラグの粘性が高くなり湯流れが悪くなるのでむしろ好ましくない。また下限値未満では溶融炉の立ち上がり速度が早くならないので好ましくない。なおここで、高石灰質焼却灰とテルミット反応剤を予め混合してペレット化することも考えられるが、この場合はテルミット反応剤を加える効果が得られない。
本発明の効果は、高石灰質焼却灰のペレットとテルミット反応剤のペレットを混合した時に初めて得られるものである。
The mixing ratio of the pellets of the high calcareous incineration ash and the thermite reactant is mixed at a ratio of 2 parts by weight of the pellets of the thermite reactant with respect to 8 parts by weight of the high calcareous incineration ash pellets. Even if the thermite reactant is added in excess of the upper limit, the effect of increasing the rise rate of the melting furnace cannot be expected. Moreover, since the viscosity of a molten slag becomes high and a hot water flow worsens, it is rather unpreferable. On the other hand, if it is less than the lower limit value, the rising speed of the melting furnace does not increase, which is not preferable. Here, it is conceivable that the high calcareous incinerated ash and the thermite reactant are mixed in advance and pelletized, but in this case, the effect of adding the thermite reactant cannot be obtained.
The effect of the present invention is obtained for the first time when high calcareous incinerated ash pellets and thermite reactant pellets are mixed.
本発明の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰とテルミット反応剤のペレットは、通常の焼却灰つまり低石灰質あるいは石灰質が含まれていない焼却灰と混合して溶融することも出来る。この時、焼却灰の混合割合は、0〜100%まで適宜自在である。つまり焼却灰100%から、ペレット100%(焼却灰:0%)まで適宜自在に調整できる。
通常の焼却灰と混合して溶融する時は、高石灰質焼却灰:テルミット反応剤のペレットの割合は、混合する焼却灰の割合に応じて、8:(2〜8)よりもテルミット反応剤の割合を適宜高くしても良い。
The pellets of the high calcareous waste incinerator ash and thermite reactant of the present invention can be mixed and melted with ordinary incinerated ash, that is, incinerated ash containing low calcareous or calcareous. At this time, the mixing ratio of the incineration ash can be freely set to 0 to 100%. That is, it can be adjusted freely from 100% incinerated ash to 100% pellets (incinerated ash: 0%).
When mixed with normal incineration ash and melted, the ratio of high calcareous incineration ash: thermite reactant pellets is greater than that of 8: (2-8), depending on the proportion of incineration ash to be mixed. You may make a ratio high suitably.
本発明の高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰とは、焼却炉の集塵灰、および石灰質が多量に含まれる焼却灰を意味するもので集塵灰のみを意味するものではない。集塵灰のほか、石灰質が多量に含まれる焼却灰そのものも包含するものである。 The high calcareous garbage incinerator incineration ash of the present invention means incinerator dust collection ash and incineration ash containing a large amount of calcareous material, and not only dust collection ash. In addition to dust collection ash, incineration ash itself containing a large amount of calcareous material is also included.
高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰として飛灰を使用した。
飛灰のペレット化
CaOを30wt%含むゴミ焼却炉集塵灰(飛灰)にベントナイト5%を混合し、水5%添加
してペレタイザーで直径8mm、長さ10〜20mmのペレットを作った。硬くて手で折損できない強度を持つペレットが得られた。
Fly ash was used as incineration ash for high calcareous waste incinerator.
Fly ash pelletization
Bentonite 5% was mixed with garbage incinerator dust ash (fly ash) containing 30 wt% of CaO, 5% water was added, and pellets with a diameter of 8 mm and length of 10-20 mm were made with a pelletizer. A pellet was obtained which was hard and had a strength that could not be broken by hand.
テルミット反応剤のペレット化
アルミ原料:アルミ地金の再溶解時に発生したアルミ残灰を粉砕したものを使用した。
酸化鉄成分:ボーキサイトから水酸化アルミニウムを製造する際の赤泥を使用した。
補助原料: 酸化チタン、酸化マンガンの廃棄物を粉砕したものを使用した。
上記アルミ原料、酸化鉄成分、補助原料を下記の成分組成(wt%)に調合して、これにコーンスターチ(糊剤) 3 %を混合して、ペレタイザーで直径8mm、長さ10〜20mmの大きさのペレットを作った。
テルミット反応剤の成分組成
アルミ成分 :18%
酸化鉄成分 :40%
酸化チタン :5%
酸化マンガン:2%
Pelletization of thermite reactant Aluminum raw material: A crushed aluminum residual ash generated during remelting of aluminum ingot was used.
Iron oxide component: Red mud used in producing aluminum hydroxide from bauxite was used.
Auxiliary raw materials: Titanium oxide and manganese oxide wastes were used.
The above aluminum raw material, iron oxide component, and auxiliary raw material are prepared in the following composition (wt%), mixed with 3% corn starch (glue), 8mm in diameter and 10-20mm in length with a pelletizer Sano pellets were made.
Component composition of thermite reactant Aluminum component: 18%
Iron oxide component: 40%
Titanium oxide: 5%
Manganese oxide: 2%
上記飛灰のペレット、テルミット反応剤のペレットおよびゴミ焼却炉の焼却灰を下記の表1の配合割合に混合して、バーナー加熱炉(表面溶融焼却炉)、電気溶融炉(アーク炉)で溶融テストした。バーナーの燃料には重油を使用した。
加熱温度は、1350℃とした。
飛灰の粉末のみを溶融炉に入れて加熱すると飛灰が飛散して溶融することができなかった。飛灰のペレットを炉に装入して溶融すると溶融することができた。
アーク炉は、炉中に100kgのペレット化した飛灰を入れて溶融するのに要した時間は
10時間であった。
バーナー加熱炉で、100kgの溶融スラグを得るのに要した時間は、12時間かかった。
一方100kgの飛灰ペレットに50kgのテルミット反応剤のペレットを混合して、アーク
炉で溶融した時、3時間で全量溶融できた。バーナー加熱炉で150kgの溶融スラグを得るのに4時間かかった。
本発明方法は飛灰の飛散を防止し、急速溶融するのに極めて著効があることが判明した。
次に飛灰とテルミット反応剤のペレットの混合割合をかえてテストした。
飛灰ペレットは100kgとした。加熱炉は、バーナー加熱炉使用した。
The above fly ash pellets, thermite reactant pellets and incineration ash from the garbage incinerator are mixed in the blending ratios shown in Table 1 below and melted in a burner heating furnace (surface melting incinerator) or electric melting furnace (arc furnace). Tested. Heavy oil was used as fuel for the burner.
The heating temperature was 1350 ° C.
When only the fly ash powder was put in a melting furnace and heated, the fly ash was scattered and could not be melted. The fly ash pellets were melted when charged into the furnace and melted.
In an arc furnace, the time required to melt 100 kg of pelletized fly ash in the furnace is
It was 10 hours.
It took 12 hours to obtain 100 kg of molten slag in the burner heating furnace.
On the other hand, when 100 kg of fly ash pellets were mixed with 50 kg of thermite reactant pellets and melted in an arc furnace, the entire amount could be melted in 3 hours. It took 4 hours to obtain 150 kg of molten slag in the burner furnace.
It has been found that the method of the present invention is extremely effective in preventing fly ash scattering and rapid melting.
Next, the mixing ratio of fly ash and thermite reactant pellets was changed and tested.
The fly ash pellet was 100 kg. The heating furnace used was a burner heating furnace.
テスト結果
溶融テストの結果を表2に示す。
評価は溶融スラグ100kg得るのに要した時間で比較した。
Test results The results of the melt test are shown in Table 2.
Evaluation was compared with the time required to obtain 100 kg of molten slag.
本発明は高石灰質ゴミ焼却炉焼却灰をガラス化して減容化、無害化できるものであり、捨て場に困っている灰処理に朗報をもたらす発明である。 The present invention can vitrify the incinerated ash of high calcareous waste incinerator to reduce the volume and make it harmless, and is an invention that brings good news to the ash treatment that is in trouble in the dumping site.
Claims (6)
A method for melting high limestone waste incinerator incineration ash, comprising heating and melting high calcareous trash incinerator incineration ash by pelletizing the incineration ash using a siliceous inorganic binder as a binder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004045958A JP2005233568A (en) | 2004-02-23 | 2004-02-23 | High calcareous waste incinerator melting method of incineration ash |
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|---|---|
| JP2005233568A true JP2005233568A (en) | 2005-09-02 |
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ID=35016712
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| JP (1) | JP2005233568A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016530986A (en) * | 2013-06-28 | 2016-10-06 | エコテック ジェスティオーネ インピアンティ エッセ.エッレ.エッレ. | A method for separating and extracting industrially important products from bauxite, from red mud resulting from the processing of bauxite and from chemically similar substances |
| CN113912082A (en) * | 2021-09-08 | 2022-01-11 | 长江大学 | Method for recycling household garbage incineration fly ash and electrolytic manganese slag cooperatively |
-
2004
- 2004-02-23 JP JP2004045958A patent/JP2005233568A/en active Pending
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