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公開番号2024146526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023059492
出願日2023-03-31
発明の名称改質焼却灰の製造方法
出願人株式会社トクヤマ
代理人個人,個人
主分類B09B 3/70 20220101AFI20241004BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】バイオマス灰等の焼却灰からアルカリ金属を簡便かつ効率的に低減する方法を提供すること。
【解決手段】バイオマス灰等の焼却灰と、固形分100質量%中のカルシウム含有量がCaO換算にて20質量%以上であるカルシウム含有廃棄物とを水中で、60～100℃で1～24時間加熱処理することを特徴とする改質焼却灰の製造方法である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
焼却灰とカルシウム含有廃棄物とを水中で加熱処理する改質焼却灰の製造方法。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記カルシウム含有廃棄物の固形分１００質量％中のカルシウム含有量が、ＣａＯ換算にて２０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の改質焼却灰の製造方法。
【請求項３】
前記焼却灰１００質量部に対して、前記カルシウム含有廃棄物中のカルシウム量が、ＣａＯ換算にて５質量部以上である請求項１に記載の改質焼却灰の製造方法。
【請求項４】
前記カルシウム含有廃棄物中のカルシウムが、Ｘ線回折法により、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）
２
及びＣａＣＯ
３
から選ばれる少なくとも１種の結晶構造を有している請求項１に記載の改質焼却灰の製造方法。
【請求項５】
前記焼却灰が、バイオマス灰、石炭灰及びゴミ焼却灰から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の改質焼却灰の製造方法。
【請求項６】
前記加熱処理における加熱温度が６０～１００℃であり、加熱時間が１～２４時間である請求項１に記載の改質焼却灰の製造方法。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか記載の製造方法により製造された改質焼却灰を、原料の一部として用いてセメントを製造することを特徴とするセメントの製造方法。
【請求項８】
焼却灰とカルシウム含有廃棄物とを水中で加熱処理する焼却灰の改質方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属が低減された改質焼却灰の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、石炭火力発電で発生する石炭灰は、セメント原料として用いられている。
【０００３】
一方、近年、カーボンニュートラルに向けた流れとして、木質チップ、パームヤシ殻（ＰＫＳ；ｐａｌｍｋｅｒｎｅｌｓｈｅｌｌ）をはじめとするバイオマス燃料を燃焼させるバイオマス発電が積極的に行われるようになってきており、このバイオマスの燃焼で発生する焼却灰をセメント原料へ利用することも検討されている。
【０００４】
しかしながら、このバイオマス燃料は、その種類、産地により含有量に違いはあるものの、一般的に石炭と比較してアルカリ金属、特にカリウムの含有量が多く、このカリウム等のアルカリ金属はアルカリ骨材反応の要因となるため、セメント製造においては、製品規格によってその含有量が厳しく規定されるなど、バイオマス焼却灰のそのままの利用は難しいのが現状である。
【０００５】
このような状況下、バイオマス焼却灰からアルカリ金属を低減する方法が提案されている。
【０００６】
例えば、木質バイオマスの燃焼灰の飛灰からアルカリ金属を除去する方法であって、飛灰を微粉と粗粉に分級する工程（ａ）と、工程（ａ）で得られた粗粉の表面部を粉砕して粉砕物を得る工程（ｂ）と、工程（ｂ）で得られた粉砕物を粉砕微粉と粉砕粗粉に分級する工程（ｃ）と、工程（ｃ）で得られた粉砕微粉を塩素源と共に加熱して加熱処理物を得る工程（ｄ）と、工程（ａ）で得られた微粉と、工程（ｄ）で得られた加熱処理物とを水洗する工程（ｅ）とを含むアルカリ金属除去方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、木質バイオマス灰を５００～８５０℃に加熱し、木質バイオマス灰と塩化水素を含むガスとを接触させる第１の工程と、接触後の木質バイオマス灰を水によって洗浄し、可溶分を除去する第２の工程とを備える低カリウム木質バイオマス灰の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、これらの方法は、操作が煩雑であり、より簡便かつ効率的にアルカリ金属を低減できる方法が望まれている。
【０００９】
バイオマス灰等の焼却灰中のナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属は、焼却灰のガラス質中に取り込まれていると想定される。焼却灰のスラリーはアルカリ性であるので、水熱条件下、灰自体のアルカリ性によってガラス層を溶解させ、アルカリ金属の低減が可能であると考え検討を行ったが、実際には十分なアルカリ金属の低減はできなかった。
【００１０】
バイオマス灰からアルカリ金属をより簡便かつ効率的に低減できるようになれば、石炭灰と同様に、セメント原料などへの用途展開を容易に行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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