有害氣體和焚燒爐底殘灰等淨化處理物及其淨化處理方法

2024-04-04 16:12:05

專利名稱：：有害氣體和焚燒爐底殘灰等淨化處理物及其淨化處理方法
技術領域：
：本發明涉及含有黑煙和惡臭和重金屬、飛灰的有害氣體和在焚燒裝置底部堆積的殘留灰等的淨化處理物及其淨化處理方法。
背景技術：
：從生活環境上來看，不必說廢棄物燃燒時產生的黑煙和惡臭，就連對投棄的焚燒灰和排放的飛灰中含有的有害重金屬的溶出，和已經在歐洲嚴格限制的1英的排放都有了嚴格柳艮制。然而行政指導要求由目前處理廢棄物的不連續運轉的中小焚燒爐轉換為連續運轉的大型熔融爐焚燒法。但是若有上述規定，經營中小爐的地方自治體和從事中間廢棄物處理者就要被迫SA高額改造設備或停業，但還沒有解決這個問題的現實的建議。眾所周知，只要在廢棄物中含有金屬和成分ci，有機物燃燒後必然產生有害氣體二嘿英的前體。另夕卜在排氣處理的最終工序中使用不耐高溫的袋濾器，即使在送至袋濾器途中進行冷卻處理和洗滌器處理，也會產生二嗨英。因此，用無機物和礦物進行吸著處理，但殘和吸著劑需要再處理，為使處理完全，還必須有複雜的處理技和高額的設備。另外在焚燒殘渣的殘留灰中，殘存有有害的重金屬，以前用螯合劑處理後投棄在指定的填土掩埋地處理，但由於重金屬螯合物的長期穩定性不足，存在安全性問題。特別是在飛灰中，二瞎英和重金屬濃縮後殘存在其中，用螯合劑進行完全處理很困難。此外，用小型焚燒爐因為產生黑煙和惡臭給周圍居民帶來影響，解決的對策是需要昂貴的焚燒爐。因此希望尋找至U簡單和便宜的方法。環境廳若要達到對二嘿英和其他氣體以及重金屬的規定值，則現有焚燒裝置的改造費用昂貴，只能停止運作，此外，用於完全處理的各種熔融爐需要花費巨資，擔心增加保護環境的居民的負擔。焚燒爐的排出氣術鵬高達200-800°C，沒有育,過濾黑煙和惡臭的有機物過濾器，在冷卻或洗滌器處理後，或者用各種陶瓷催化劑或吸附體處理^4脂，再輸送到袋濾器中。因而，由於體價格昂貴，期望找到不需要採用後處理的耐高溫的無lH3i濾器和吸附材料。以前，公知的處理含有重金屬的殘留灰和飛灰的方法，有將有機物例如氨基甲酸產生的螯合劑進行混合的處理法，該法被廣泛使用，但是難以用化學的方式來評價螯合法的穩定性，所以需要找到一種能使重金屬以化學方式進行穩定的離子結合的方法。在歐洲，很早就開始實施處理二噁英的對策，但是近年來也以對排放氣體進行冷卻的方法佔主流，根據最近的研究，二嗯英的前體在HC1存在的情況下，在低溫下會產生二螺英，為解決這個問題，有效利用了45(TC以上還可以使用的活性碳和消石灰的吸附法。不過，即使在該吸附法中，袋濾器還是必要的，因為必須過濾處理其中殘存的含重金屬的飛灰。也就是說，在處理排放氣體過程中，需要吸附對含有二嘿英前體和氯化鐵和重金屬的飛灰處理，對二嗨英的懶率有作用的催化齊訴松害物的過濾器，為再j柳過濾器還需要後處理。
發明內容本發明考慮到了涉及的各各方面，提供即使在不連續運轉的中小爐中使用，也很容易超隨除被視為最難達到的二噁英規定值，能夠減少裝置成本和現有爐的改造費，減輕居民負擔，也肖『泛的應用於其他產業上。本發明者等建議以後,水性鵬性無機化合物的製造法"(特許第2028203號特公平7—14801號)、"防災、防火、耐火複合材料"(特許第2015694號)等統稱為前發明矽烷醇鹽溶液。此前發明矽烷醇鹽溶液，採用金屬矽和硼砂和氟化鈉、亞無機酸或其鹽，以及鹼金屬(Na^K，Li)，由固體和濃鹼溶液反應製造而成，它與7jC玻璃不同，是由矽g和g醇鹽構成的。圖1—4是表示本發明的矽烷醇鹽溶液(LC)是耐熱無機物，在20。C，250°C，550°C，96(TC時，在FT-IR分析中，隨鵬升高水肝峰值^f氐顯示出成膜的圖。在圖1至圖4中橫軸表示WAVENUMBERS(波數)、縱軸表示ABSORVANCE(吸光度)。在該東MW究中心的分析報告，圖1—4的FT-IR分析中，觀察到示出在780cnf1時矽皿存在，並且在900，1000，2400—3800cm—1時，||#在的峰。前述的矽烷醇鹽溶液，是一禾中即使在排出氣體的溫度在200—100(TC那樣的高溫範圍內時都具有耐熱性並且不^M的耐熱材料。本發明的矽烷醇鹽溶液具有膨脹性(intumescence)。根據上述的東麗的分析報告，650。C時有蛋白石(泡石)生成。圖5表示的50(TC的XRD(XraydiffractionX線解l碟置、它是只分析Si化合物的特^置。)的峰值，與水玻璃的峰值差別比較可以判斷，其結晶化速度決。在圖5中，縱軸是X線的吸收譜cm2/g，橫軸是波長以Cu作耙材。前述g醇鹽溶液的結晶峰很清楚，表示在低溫成為固相前體成膜，這可以角軍釋若吸附水蒸發則出現膨脹現象的原因。事實上，將前述矽烷醇鹽溶液固體成分為50%的液#^在鐵板上，無論從下部加熱或從上部噴嘴加熱都產生發泡現象。此現象持續到65(TC，以後隨加熱7鵬上升發泡膨脹5嫁消失而後糊化，塗膜化。用日本高技術(？、"4亍、7夕)(株)的高溫顯微鏡能夠觀察到該現象。用圖6的示意圖表示該5嫁。圖6中的上段圖是表示本發明矽烷醇鹽溶液(LC)因排氣而泡沫化、鵬化從而成為膠體過濾器，排出水蒸氣、二氧化碳等淨化處理氣體的狀態的示意圖。中段圖是表示當殘渣物溫度降低時，發泡呈鎮定化狀態的示意圖。下段圖是表示在返回到常溫時，塗膜內包含排氣殘渣物的狀態的示意圖。這樣本發明g醇鹽溶液(LC)的膠體起到了耐熱過濾器的作用。在廢棄物的焚燒排氣中含有高溫氣體和含重金屬的飛灰，本發明矽烷醇鹽溶液，為了包含上湖一氣，必須膨脹到充滿排氣管的程度。因為前述矽烷醇鹽溶液因高溫排氣成為成膜膨脹物，從而具有達成本發明目的的作用效果。加熱矽烷醇，其H和0H脫7K艦矽敏是眾所周知的，因此認為此時若有重金屬，將結合成-Si-0"R(R是金屬)。本發明矽烷醇鹽溶液與重金屬含有物混合，分析混合物的焚燒物，結果表明重金屬沒有溶出，顯示了這一事實。假如象塗料一樣只是被塗敷隱,來，夷卩麼將i微材料粉碎，重金屬必然會溶出。但採用將試驗材料粉碎而進行實驗的方、去，結果在8ocrc或以上的高溫下沒有觀察至腫金屬從固化的微粉碎物中溶出，因此認為這是離子結合的作用，也就是說，表明對重金屬有捕捉作用。本發明矽烷醇鹽溶液是0.5-1微米的膠體。觀察上述圖1—4的FT-IR，即使皿達到90(TC羥基也沒有消失。圖7表示前述g醇鹽溶液當加熱氣體溫度在45(TC，噴嘹鵬在18(TC時，用噴霧乾燥器使其粉末化的顯微鏡照片，呈現出50—80M尺寸的發泡球化狀態。觀察圖6的推定示意圖，若在過量的水存在的^#下由高溫排氣加熱，成脹的膠體因表面的凝膠狀物而被熔敷，凝膠吸附水分蒸發，認為這是在過濾、器的作用下將廢棄物的固體成分包在內部並使歹物堆積起來。有害的排氣的1英反應在45(TC或以上不會發生己有定論，因此假如捕捉二嚼英的前體和鹽酸成分，貝卿使冷卻到容易生成二瞎英的溫度40(TC或以下，也育灘控制二嚼英的產生。本發明的矽烷醇鹽溶液是鹼金屬鹽溶液。用出口溫度為20(TC的噴霧乾燥器將剩餘水分吹走使其粉末化以後，將其以重量比40X與PVC混練，用道曼(K一7乂)元素分豐ifi十作75(TC燃燒分析，從分析結果看，揮發性鹽酸減至很小，不揮發HC1增加到6000倍，用過濾捉分析法得到灰^^到約25%、揮發性鹽酸和灰顯著減少，惡臭也M^、。圖8是圖7所示的固體化粒狀物與PVC混合後煅燒的氣體的分析報告表，由日本吉綸(七才分析中心提供。根據分析結果，可以推測前述矽烷醇鹽溶液具有^>黑煙、捕鵬成惡臭的氣體的效果。尤其是鹽酸的Li鹽即4頓捉C1，招氏溫下也難於，f。可認為前述li^醇鹽(Li鹽)溶液育鵬細寸PVC的二瞎英。在廢棄物的重金屬中Pb含量最多，因此將其作為模型，向殘留灰中含有Pb成分500-2000卯m和含有15，000ppm飛灰的灰中，根據其中Pb的重量含量，混合10%—140%的前述,醇鹽溶液，加熱到90(TC或以上。無論在哪種條件下，在Pb的溶出i纖結果中，得到的穩定型分析值都是0.01ppm/升，可認為是生成了上述說明的矽，鍵。在木材防腐劑中使用的CCA含有銅、鉻和砷，在其5%溶液中加入10%的前述矽烷醇鹽溶液，900℃加熱固化後呈綠色，進行溶出試驗，鉻，銅，砷的含量都在0.Olppm或以下。認為這些重金屬也呈離子結合。若向200℃或以上的高溫排氣中噴霧本發明的矽烷醇鹽溶液，由於瞬時凝膠成膜而膨脹泡沫化，認為其中包含了黑煙和惡臭氣體。認為該結果說明凝膠膠體具有過濾器的作用，向排氣中噴霧是有效的方法。噴霧手段採用瞬時擴大法是必要的，因此若用產生高壓的噴射器噴霧，產生足夠抽吸的負壓，產生使排氣包含在本發明矽烷醇鹽溶液的成膜膨脹物中的作用，產生包含飛灰的凝膠化的殘渣物，將殘渣物壓力輸送後因比重差而堆積起來，僅水蒸氣蒸發出來。無論是向用鼓風t腿風的排氣中加壓噴霧或是向送風排氣中滴下都產生同樣的作用。本發明麟醇鹽溶液的腿、噴霧、滴下是必要的手段。本發明矽烷醇鹽溶液與排氣的接觸方法，無論是向被抽吸送風的排氣中噴霧，或是滴下前述g醇鹽溶液，還是相反地，將高溫排氣吹入到本發明矽烷醇鹽溶液中與之相接觸，都成膜膨脹而產生同樣的作用效果。由於堆積因比重差而產生，所以即使混合高嶺土和碳屑等無機物粉末也有效。此外，含有有機物或重金屬、土壤、水分等的廢棄物可容易地與本發明矽烷醇鹽溶液相混合。象上述的另孵，若燃燒有機物，已混合的本發明麟醇鹽溶瓶就會劍莫膨脹化，從而將燃航體包含並且捕捉碳化和氣化的灰或Cl氣，起到只使水蒸氣通過的過濾器的作用，同時與殘留灰混合。同時，假如如上所述向排氣中噴霧本發明矽烷醇鹽溶液，則可發揮殘留灰和氣體同時淨化的本發明的淨化處理作用。如上所述，將含有本發明麟醇鹽溶液的排氣離堆積物或殘留灰，在800℃或以上，例如在迴轉爐中焚燒，貝卿使其中含有有害重金屬，在陶瓷化後，也能使不溶出的穩定型有價物附氐到指定比例。為解決上述課題，本發明的技術解決方案如下1.提供一種淨化處理物，其特徵在於，使由矽氧烷和g醇鹽構成的水性，性無機化合物與含有黑煙和惡臭和重金屬、飛灰的有害廢棄物的燃燒氣體相接觸，形成成膜膨脹物，成為在其中包含黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬的燃燒歹物，從而同時將作為有害物和公害物的，黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬封閉。2.此外，提供另外一種淨化處理物，其特徵在於，使由矽，和矽烷醇鹽構成的水性成膜性無機化合物與在焚燒廢棄物的焚燒^g底部堆積的殘留灰混合，形成殘留灰和水性成膜性無機化合物的混合物，從而得到由上述水性成膜性化合物的膜被覆在表面的燃燒殘渣物，同時將有害物和公害物封閉。3.此外，上述第1和2項所述的處理物，其特徵在於，將第1或2項所述的上述由水性成膜性無機化合物的膜被覆在表面的燃燒殘渣物或兩者的混合物在80(TC或以上的溫度下'煅燒。4.此外，本發明提供一種廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，使由矽氧烷和矽烷醇鹽構成的水性成膜性無機化合物與廢棄物的燃燒氣體和飛灰相接觸，形成膨脹物，成為在其中包含黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬的燃燒歹物，將同時封閉作為有害物和公害物的黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬所構成的廢棄物進行燃燒，以同時對生成的黑煙和惡臭和有害氣體和重金屬的含有物等的有害物和公害物進行封閉淨化處理。5.此外，上述第4項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，，接觸是通向廢棄物的燃燒氣體中噴霧由矽氧烷和矽烷醇構成的水性成膜性無機化合物而實現的。6.此外，上述第5項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，在使上述水性成膜性無機化合物與廢棄物的燃燒氣體接觸時，在煙道或吸弓l側道上安裝加壓噴霧裝置，噴霧水性成膜性無機化合物，通過此時產生的負壓抽吸上述黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬。7.此外，上述第4項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，在使上述水性成膜性無機化合物與廢棄物的燃燒氣體接觸時，在上述水性成膜性無機化合物中，吹入20(TC或以上的廢棄物燃燒氣體，成為在其中包含上述黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬含有物的殘渣物。8.此外，提供另一種廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，使由矽織和矽烷醇鹽構成的水性成膜性無機化合物與燃燒廢棄物的殘留灰接觸，形成成膜膨脹物，以封閉淨化處理有害物和公害物。9.此外，，第4一8項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，將同時封閉，有害物和公害物的處理物，或者將上述水性成膜性無機化合物與廢棄物經燃燒後的殘留灰和飛灰混合，在80(TC或以上加熱使其陶瓷化，防止有害物和公害物的溶出。在上述3種淨化處理物，5種廢棄物處理方法中，作為戰由矽氧烷和矽烷醇構成的水性成膜性無機化合物，,使用的是在^^屬鋁或金屬矽、和水合的硼砂、硼酸、氟化鈉或氟,亞無機酸化合物、和苛性鉀、苛性鈉或苛性鋰鹼金屬反應時，；fcK中或上述無機酸化合物的溶液中，發生上述金屬固體和戰鹼金屬的濃溶液反應，將該反應熱控制在50℃—100℃以內，而且，生成物的比重成為1.1或以上，產生的水性成膜性無機化合物。財卜，若在上述生成的水性成膜性無機化合物中加入金屬化合物使金屬成分過剩效果很好。另外，如果向水性成膜性無機化合物中混合進加A^不加入無機酸的醇類而生成的比重1.3或以上的沉澱物更好。向7jC性成膜性無機化合物中加入天然或合成的礦物粉末或礦物纖維、礦物層狀物進4亍增粘的話效果好。此外，可以向水性成膜性無機化合物中加入氫氧化物金屬化合物或水硬性組合物。各種試驗結果可以證明，在沒有袋濾器的情況下，能對廢棄物焚燒氣體的黑煙和惡臭和二嚼英前體的鹽酸和成為溫床的飛灰和重金屬進行捕捉。此外，與通常液軒同，顯示出鵬膨脹現象，進行凝膠狀固化塗膜化的結果，水分蒸發，包在內部的M物以凝膠狀堆積，若再加熱到90(TC或以上則成為重金屬不會溶出的穩定的有價物。無論是將前述矽烷醇鹽溶液吹入到高溫排氣中，還是與此相反，將前述排氣吹入到本發明矽烷S享鹽溶液中，都產生相同的作用效果。排氣中的二嚼英是最有害的氣體，<旦是由於在45(TC或以上不能合成其前體的氯已是定論，因此若在此階段將其除去，就可以阻止二嚼英的生成，但沒有能在高溫下使用的過濾器。本發明g醇鹽溶液如圖l一4所示有耐熱性，如圖6所示膠體膨脹泡沫化，具有如圖6的示意圖那樣的過濾器的作用，並且如上所述的那樣，因為是石臉屬鹽，育嫩捕捉HC1，使其變成不揮發成分，還育鵬制灰的生成和飛散。圖9、圖10是鄉燒i離中j頓的一般灰塵(MSW)和施勞特灰塵(SD)的工業分析和元素分析結果表。吹入到排氣中的本發明矽烷醇鹽溶液使用大量過剩的水稀釋，但本發明矽烷醇鹽溶液在高溫下比熱變化並沒那麼大，與大量過剩的水共存，進而發揮吸熱冷去啲作用使排放的氣體冷卻。由於中小型爐是不連續運轉的，易形成產生二嘿英的200—450。C的環境溫叟，因此，認為是危險的。但若將本發明的矽烷醇鹽溶液吹入，貝卿使是在不連續運轉的條件下、即使沒有高齪段燒，也能夠實現無公害化。如果向前述本發明矽烷醇鹽溶液中吹入200—80(TC的高溫排氣，則一邊水分蒸發，一邊前述矽烷醇鹽溶液成膜，顯示出膨脹現象，將有機物燃燒產生的黑煙和惡臭包含在其中，成為耐熱無機過濾器，從而實5見無害化。圖l一4是表示本發明使用的水性成膜性無機化合物(LC)的耐熱無機物，在20。C、25°C、550°C、960。C時的FTIR分析中，因加溫水M峰值降低而成膜的圖。圖5是巖手大學委託密執安州立大學，採用Si—MAS-隱對LC進行分析，比較前述發明矽烷醇鹽溶液和水玻璃在50(TC的生成物，看出僅LC有峰值的成膜性確認圖。圖6是將有ilfl」水的前發明的矽烷醇鹽溶液吹入高溫排氣中，進行成膜膨脹化，成為耐熱過濾器，溫度下降而塗膜化的示意圖。圖7是在氣體溫度為450度，噴霧器出口溫度為18(TC的噴霧乾燥器中實際產生的成膜泡沫化粒子的顯微鏡照片圖。圖8是圖7所示的固化粒狀物與PVC經混合煅燒的氣體分析數據，它由曰本吉綸(七才"分析中心提供的表。圖910在燃燒逸驗中使用的一般垃圾(MSW)和施萊特灰(SD)的工業分析和元素分析結果表。圖ll是本發明使用的焚燒裝置的示意圖。由以下的實施例更詳細地說明本發明。實施例1本發明的矽烷醇鹽液(LC)即使加熱也不懶早，它逐漸脫水至100(TC，將轉變為矽氧烷的過程用圖1—4中的20。C、250°C、550°C、950。C的FT-IR圖(東麗研究中心的分析結果)表示。顯示出隨著^^上升水好的峰值P爭低而鵬。實施例2將實施例1使用的LC的成分分析值示於表1。雖然LC含有使用原料的元素，但分析的元素構成比不受此限定。表l底釉本發明矽烷醇鹽溶液組合物比率(重量)55SiO260.2720Na2O21.9215B20316.445CaF21.37將F換算成CaF2*7夕"對、技術中心的分析結果這樣的成分構成比率與搪瓷底釉的分析值近似，所以同樣能夠加熱硬化並陶瓷塗膜化。實施例3本發明的矽烷醇鹽溶液(LC一150)的固體成分為50%，比重為1.5，PH=12.2，將其吸附水分在不同的溫度區間的減7K量示於表2，此外，將20—1200。C之間的比熱，熱擴散係數和導熱率示於表3(7夕"對、技術中心分析值)。脫水擀賣到高溫，從常驢100(TC，比熱、熱擴散係數、導熱率變化都不是很大，這表明，LC—150即使在高溫下鵬也難以上升，育g夠作為排放氣沐鵬的吸熱劑起作用。若有31f啲7K存在，貝油於協同效果，具有吸熱急冷作用。加熱減水量分析結果加熱溫度℃減水*/吸附水2020094.072005004.64350010001.282表3絕熱特性分析結果溫度比熱熱擴縣導熱率°cCal/g°Ccm2/Scal/cmS。C200.2000.006960.002033000.3630.003400.001754000.3100.003560.001616000.3120.003520.001608000.3260.003920.0016710000.3580.002390.00126實施例4利用大河原化工機的裝置，在LPG氣體溫度450℃、出口溫度180℃的條件下對本發明麟醇鹽液(LC一150)噴霧千燥。因為IX-150為膠體並有膨脹性，所以形成50—80微米的泡沫，將該泡沫化的顯微鏡照片示於圖7。將其20—50重量份和定法的穩定劑以及其他成分加入PVC中，將其混煉成形為片材。圖8g七才>分析中心對其在750℃燃燒的分析結果，採用道曼(卜'、一7y)元素分析計和離子色譜法及過濾器集法進行分析。分析結果表明，即使在750"燃燒PVC，揮發性鹽酸量也減少，不揮發性鹽酸量成為6000倍，灰減少到25%。也,就是說，即使燃燒氯乙烯或Cl含有物，也具有捕捉促使二嚼英形成的揮發性C1而阻礙二瞎英形成的作用。同時也能阻礙灰和惡臭的產生。實施例5用Si—MAS—NMR(密執安州立大學開發的獨特分析裝置)分析上述LC一150的特性，將結果(巖手大學委託密執安州立大學得到的試驗結果)示於圖5。結果表明LC-150是由二聚物和三聚物構成的，圖5顯示了本發明麟醇鹽溶液(LC-150)在平均排氣溫度50(TC時顯著的結晶峰值，水玻璃由於是非晶態而不顯示結晶峰值。這說明本發明矽烷醇鹽溶液(LC-150)在排氣溫度為400—800"C時有成膜作用。也就是說，上述LC膠體若剩餘水分消失，膠體集合起來具有耐熱吸熱性的成膜形成功能。實施例6將上述LC一150塗在不糊板上，用日本高技術(株)的高iSM察顯微鏡，一邊從常溫加熱升溫到900℃，一邊用攝像機進行攝像觀察。由100℃到300℃泡沫化，塞上目鏡，然後清掃透鏡再7次觀察，觀察到膨脹現象持續到650℃附近，固化為蛋白石(泡石)狀，在800℃或以上塑化而後糊化為糖稀狀。圖6的示意圖表示了上述行為。即在燃燒排氣的排煙道中噴霧上述LC-150時，可以理解LC-150瞬時泡沫化而膨脹。LC-150泡沫化充滿排煙道的直徑時作用效率高。即使將高溫的排氣導入至體發明麟醇鹽溶液中也能產生相同的堆積效果。實施例7圖6是表示本發明作用的示意圖。在圖6中，本發明麟醇鹽溶液(LC-150)因排氣而泡沫化，其膠體成膜而成為過濾器，淨化過的水蒸氣、二氧化碳等被放出來，而後泡沫沉靜化成為膜。，試驗結果得到了完全與示意圖同樣的狀態。實施例8將含有2220mg/升的Pb0的飛灰的分析值以及相對於100重量份戰飛灰，混合20—100重量份LC的表示於表4。將其在900℃焚燒後，神奈川縣產業綜合研究所的溶出試驗結果示於表5。無論何種情況，都在穩定型有價物的規定值0.01或以下，說明LC有淨化重金屬的作用。焚燒灰的分析值如下，Pb的溶出量為222mg/升。表4灰的分析值Si029.7K4.73ZnO0.62A1A5.75Na2.54PbO0.18CaO42.15Cl13.31CuO0.05MgO2.02so44.34Fe2031.09表5灰100100100灰由NKK提供混合LC固體成分183654神奈川縣產業綜合溶出量0.010.010.01研究所的分析結果或以下或以下實施例9以下是神戶制鋼所提供的都市垃圾焚燒飛灰和下水道汙泥焚燒灰中含有的重金屬分析值。向其中加入10—20重量份的上述LC一140(固體成分40%)混合後在950度煅燒，將神戶制鋼所的溶出試驗結果示於表6。重金屬Pb，As，Ce的溶出量在穩定型規定值以下。重金屬分析值重金屬都市垃圾下水道汙泥Pbmg/K503200ASmg/K1.240Cemg/K0.4<0.1下水道汙泥焚毀飛灰混合LC軍暈份PhmgAsmgCemg10份0.0070.007〈0.00115份0.0020.005<0.00120份0.0050.005<0.001都市垃圾焚燒飛灰10份0.01<<15份0.009〈<20份0.004<<土壤環境難值0.Olmg0.Olmg0.Olmg實施例10圖11是i微體，在普通焚燒爐(a)的煙道上安裝偵隨(b)，由混合有20體積份/lm3(50倍)的本發明矽烷醇鹽溶液(LC—140)的水溶液的罐(c)，用高壓泵(d)經過噴射噴霧(e)，將，LC稀釋溶液P次入側道(b)內。LC-140溶液將高壓泵負壓作用下抽吸的排氣和飛灰一邊泡沫化一邊包含在內，然後投入沉澱槽(f)成為汙泥堆積起來，經過處理的既無黑煙又無惡臭的水蒸氣和二氧化碳等從排出口(g)排出，將由沉澱槽(f)底部取出的汙泥，投入到旋轉窯爐(h)中，在900℃煅燒，排出物(i)成為穩定型有價物。實施例ll圖9是一般垃圾(MSW)和施萊特灰(SD)的工業分析和元素分析結果。在上述SD中Cl含量多達2.2%。圖10記載了該焚燒灰中重金屬和微量稀有金屬的分析結果。作為二嗨英前體的Fe203為42.72%,Cu為25，700mg，Zn為38，000mg/Kg。用前述實施例中的焚燒試驗裝置燃燒RDF。不加入LC的情況下有黑煙和惡臭存在，但若在200Kg/cm2的壓力下開始吹入LC液時，則排出蒸汽(i)中無論黑煙還是惡臭都消失。此項工作由(株)鋼管計測按照JIS有害氣體分析法分析完成。排氣溫度為260—350℃，此時最易產生二瞎英，但作為生成要因的HC1從250—1100ppm激減到2.4-2.9ppm，在蒸汽排出口的二嚼英為200ngTEQ/Nm3，但平均值為1.9ngTEQ/Nm3。在本實施例中不使用袋濾器也不使用石灰和吸著劑，本發明矽烷醇鹽液起耐熱過濾器的作用從而淨化鹽酸和二嗯英。其汙泥在旋轉窯爐(h)中煅燒後溶出試驗的結果表明有害重金屬在O.Olppm或以下。即使在蒸汽排出口(g)放—條毛巾，也沒有發現碳附著&i:面，也沒有聞到臭氣。由於LC的吸熱作用，沉澱槽(h)的溫度在IO(TC或以下的50—7(TC，在該環境溫度下不會生成二嗨英。實施例12圖9、10中的SD大量含有的重金屬Pb達1313ppm，Cd達29ppm,Zn達38，000ppm，Cr達831ppm，As達29ppm。將它按SD與LC-10:10(固體成分比)混合後，在電爐中95(TC下煅燒2小時，然後做JIS溶出i微，試驗結果達到了在J^t壤環境Sl值或以下的目標。實施例13粉碎圖9中的SD，加入10重量X的本發明i^醇鹽液(LC)，進行混合成為廢棄物燃燒物，，的噴射液是混合5%(固體成分2.5%)的LC而成的稀釋液，加壓至50K，如實施例ll所述的那樣進行燃燒。因為廢棄物與排氣中都混合了上述LC，所以超U了土驗棄物難值的每升Pb0.01mg,Cd0.01mg，Cr0.05mg，AsO.Olmg或以下的目標值。感覺不到並看不到惡臭和黑煙的產生。實施例14在融爐中產生的飛灰含有Pb17,OOOppm(新日南提供)。在飛灰中加入240％的戰固體成分為60％的LC—150，進行混合，在電爐中900℃煅燒1小時。根據環境廳告示第13號的溶出試驗結果，在0.Olppm或以下。實施例15圖11是本發明使用的焚燒裝置示意圖。在一般焚燒爐(a)的煙囪,接煙囪側道(b)，由噴射噴嘴(e)用高壓泵(d)向該煙囪側道(b)吹入LC稀釋液(c)，然後投入沉澱槽(f)，蒸汽(g)成為無害、無味、無色的氣體，沉澱堆積物在旋轉窯爐(h)中煅燒，它的排出物(i)為穩定型有價物。用圖11的裝置將產生黑煙和惡臭的電攬、PVC板皿泡苯乙烯屑混合進行燃燒。由於直接燃燒，產生周圍難以忍受的黑煙和惡臭燃燒不能進行。將上述裝置的貯罐(c)中的溶液調整為含LC2％的溶液(固體成分1％),如果將每1m3燃燒氣量1升的溶液(固體成分20g)以噴射壓力100Kg/cm2，吹入排氣中開始燃燒，貝贓周圍感覺不至嘿煙和惡臭。沉澱槽內堆積著內部包有碳的黑色汙泥。向另夕灘備好的貯罐中，把上述400℃的排氣通過管子引導吹入到上述貯罐(c)中，瞬時間鼓泡膨脹化，惡臭消失，排出的蒸汽中沒有黑煙。即使燃燒聚酯塗料，黑煙和惡臭也象上述的那樣消失，只有蒸汽產生。貯罐中的溶液可以不拋棄地使用數次。發明的效果本發明，因使用#1午第2028203號特公平7—14801號的水性成膜性無機化合物的溶液而獲得成功。本發明的矽烷醇鹽液，即使在常溫下也能成膜，所以不受排氣溫度在200—80(TC之間變化的影響仍能產生成膜膨脹現象，將排氣煙道充滿，將含有有害氣體和重金屬的排氣包含在內，起到冷卻排氣溫度作用和耐熱膠體過濾器的作用，同時淨化包含物，只有無害的水蒸氣排出來。本發明的麟醇鹽液是鹼金屬鹽，有捕捉HC1的作用，而且，在高溫下變成矽氧醇，由於和重金屬有氧結合力，所以在煅燒時能夠阻止捕捉到的重金屬溶出。因此，由於能夠捕捉二嗯英前體的氯化金屬和鹽酸，具有防止產生二嗨英於未然的作用和效果。前述本發明矽烷醇鹽液，必須根據Cl和重金屬量在1—300%之間選擇混合溶液量，但根據反應當量考慮，上述矽烷醇鹽液含有的固體成分是重金屬分子量的i一5倍是必、要的。此外因為M裝置向排氣送風從而增加風量，實際上計算配合比例很困難，雖然維持反應氣在中性或以上的程度，但考慮到溶液的稀釋限度，還有吹入量的限度，因為是各種要素的混合所以必須由實驗來確認。本發明可以同時處理燃燒產生的碳和有機無機的惡臭和含有重金屬的灰，鼬多在處理惡臭和黑煙以及重金屬公害物的同時，防止產生必須嚴格限制的二嚼英。權利要求1.廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，使由矽氧烷和矽烷醇鹽構成的水性成膜性無機化合物與廢棄物的燃燒氣體和飛灰相接觸，形成成膜膨脹物，成為在其中包含黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬的燃燒殘渣物，對上述廢棄物的燃燒氣體中所含的有害物和公害物進行同時封閉淨化處理，所述水生成膜性無機化合物是在使(1)金屬矽、(2)硼砂、硼酸、氟化鈉或者亞無機酸或其鹽以及(3)苛性鉀、苛性鈉或苛性鋰的鹼金屬氫氧化物反應時，在水中或(2)硼砂、硼酸、氟化鈉或者亞無機酸或其鹽的溶液中，使上述金屬固體和上述鹼金屬氫氧化物發生反應，在將該反應熱控制在50℃-100℃以內的同時，使生成物的比重為1.1或以上而形成的。2.權利要求1所述的廢棄物的淨化處理方法，其中所述亞無機酸為亞磷酸、J2J:肖酸、亞闢疏或其鹽。3.權利要求1所述的廢棄物的淨化處理方法，其特4碌於，上述接觸是通過向廢棄物的燃燒氣體中噴霧上ii^性皿性無才/M匕^;而實現的。4.權利要求1-3任一項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，在使上述水性^I莫性無才;M匕^4勿與廢棄物的燃燒氣^M妄觸時，在煙道或吸引側iUi安^口壓噴霧裝置，通過該加壓噴霧裝置噴霧上述水性性無4;1^合物，通iit匕時產生的負壓抽卩iLh述黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬。5.權利要求1-3中任一項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特4碌於，在^Jiii7K性^i莫性無4;M匕^f勿與廢棄物的燃燒氣^f妄觸時，向上述水性性無才/M^物中，吹入20(TC或以上的上述度棄物燃燒氣體，成為在其中包含上述黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬的殘渣物。6.權利要求1-3中^~~項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特M於，使上述水f生成膜性無才A4匕合物與在燃燒廢棄物的焚燒裝置底部堆積的殘留灰接觸，形成AMI彭脹物，以封閉淨化處理有害物和公害物。7.鬥又利要求l-3中任一項所述的廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，將上述水性^J莫性無4/M匕合物與同時封閉上述有害物和公害物形成的處理物，或者廢棄物燃燒後的殘留灰和飛灰混合，在80(TC或以上加熱使其陶覺化，防止有害物和公害物的溶出。全文摘要本發明公開了一種廢棄物的淨化處理方法，其特徵在於，使由矽氧烷和矽烷醇鹽構成的水性成膜性無機化合物與廢棄物的燃燒氣體和飛灰相接觸，形成成膜膨脹物，成為在其中包含黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬的燃燒殘渣物，將同時封閉作為有害物和公害物的黑煙和惡臭和有害氣體及重金屬所構成的廢棄物進行燃燒，以同時對生成的黑煙和惡臭和有害氣體和重金屬的含有物等的有害物和公害物進行封閉淨化處理。文檔編號A62D3/33GK101172195SQ20071014192公開日2008年5月7日申請日期1999年1月9日優先權日1998年1月10日發明者內田秀明,谷田憲治,谷田直人,谷田勝洋申請人:谷田博