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JP-2026077423-A - 焼却残渣の処分方法及び処分システム

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Abstract

【課題】焼却残渣を埋め立てて最終処分する場合において、微生物による焼却残渣成分の分解を促進して安定化期間を短縮可能な技術を提供する。 【解決手段】焼却残渣を処分する方法は、埋立地中に設けた埋め立て区画に焼却残渣を埋め立てることと、埋め立て区画における焼却残渣の埋め立て表面を覆うシートを設けることと、散水装置を用いてシートの下方に水を供給してシートの下方に位置する埋立地内部の含水率を５～３０％に維持することと、を含む。散水装置を用いた水の供給により含水率が１０～２５％に維持されてもよい。 【選択図】図２

Inventors

  • 北垣 剛
  • 師 正史
  • 堀井 安雄
  • 山本　攻
  • 浦邊 真郎

Assignees

  • 株式会社TMEIC
  • 株式会社エックス都市研究所

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (11)

  1. 埋立地中に設けた埋め立て区画に焼却残渣を埋め立てることと、 前記埋め立て区画における焼却残渣の埋め立て表面を覆うシートを設けることと、 散水装置を用いて前記シートの下方に水を供給して前記シートの下方に位置する埋立地内部の含水率を５～３０％に維持することと、 を含むことを特徴とする焼却残渣の処分方法。
  2. 前記埋め立て区画に焼却残渣を埋め立てる前に、焼却残渣を水洗浄すること を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の焼却残渣の処分方法。
  3. 前記埋め立て区画から浸出した浸出水、及び前記焼却残渣を洗浄した洗浄水を、浄化装置で浄化処理することと、 前記浄化処理後の水を水タンクに供給することと を更に含み、 前記散水装置からの水の供給が、前記水タンク内の水を用いて行われる ことを特徴とする請求項２に記載の焼却残渣の処分方法。
  4. 前記散水装置からの水の供給が、前記散水装置に接続されて雨水を貯留可能な水タンク内の水を用いて行われる ことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼却残渣の処分方法。
  5. 前記散水装置を用いた水の供給により前記含水率が１０～２５％に維持される ことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼却残渣の処分方法。
  6. 前記シートの上方に可搬式の太陽光発電パネルを設けることと、 前記太陽光パネルによる発電電力を用いて前記散水装置を稼働することと を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の焼却残渣の処分方法。
  7. 前記シートの上方に可搬式の太陽光発電パネルを設けることと、 前記太陽光パネルによる発電電力を用いて前記浄化装置を稼働することと を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の焼却残渣の処分方法。
  8. 前記埋め立て表面に追加の焼却残渣を埋め立てる場合、追加の焼却残渣の埋め立て予定区画に位置する前記シート及び前記太陽光パネルを移動させることと、 前記シート及び前記太陽光パネルの移動後に、追加の焼却残渣を前記埋め立て予定区画に埋め立てることと、 前記埋め立て予定区画における追加の焼却残渣の埋め立て表面の上方に、前記シート及び前記太陽光パネルを再配置することと を更に含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の焼却残渣の処分方法。
  9. 前記シートが防水性及び通気性を有する ことを特徴とする請求項１又は２に記載の焼却残渣の処分方法。
  10. 埋立地中に設けた埋め立て区画における焼却残渣の埋め立て表面を覆うシートと、 前記シートの下方に水を供給する散水装置であって、前記シートの下方における埋立地内部の含水率を５～３０％に維持するように水を供給する散水装置と、 を備えることを特徴とする焼却残渣の処分システム。
  11. 前記散水装置が前記含水率を１０～２５％に維持するように水を供給する ことを特徴とする請求項１０に記載の焼却残渣の処分システム。

Description

本開示は、焼却残渣を埋め立てて最終処分する技術に関する。 焼却施設から廃棄されるボトムアッシュ（焼却主灰）、フライアッシュ（焼却飛灰）などの焼却残渣は、準好気性の最終処分場に埋め立てられ、３０年程度の安定化期間を経ることで、焼却残渣中の有機物、無機塩類、重金属などが低濃度化する。 特許文献１は、焼却残渣を前処理してから最終処分場に埋め立てる技術を開示する。この前処理は、埋め立て前の焼却残渣を人工的に洗浄するものである。焼却残渣の洗浄では、洗浄効率を高めるため、焼却残渣に対する通気と散水が並行して行われる。焼却残渣の洗浄は、焼却残渣層から浸出する水中の全有機炭素濃度（ＴＯＣ）が基準濃度を下回るまで行われる。前処理後、焼却残渣は最終処分場に埋め立てられる。埋め立て後の焼却残渣には２ｍｍ／１日で散水が行われる。 特開２００６－２８１００６号公報 実施形態に係る焼却残渣の処分システムの構成例を示すブロック図である。最終処分場の第１の構成例と、最終処分場における焼却残渣の第１の埋立処分例を説明する概念図である。最終処分場の第２の構成例と、最終処分場における焼却残渣の第２の埋立処分例を説明する概念図である。焼却残渣の処分システムの第２の構成例を示すブロック図である。焼却残渣の処分システムの第３の構成例を示すブロック図である。 以下、図面を参照して本開示の実施形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 １．システムの構成例 図１は、実施形態に係る焼却残渣の処分システムの構成例を示すブロック図である。図１に示される例では、処分システム１００が、最終処分場１０と、散水装置２０と、洗浄装置３０と、水タンク４０と、浄化装置５０と、発電システム６０と、を備えている。最終処分場１０と浄化装置５０の間、浄化装置５０と水タンク４０の間、水タンク４０と散水装置２０の間、及び、水タンク４０と洗浄装置３０の間は、それぞれ配管で接続されている。また、発電システム６０と散水装置２０の間、発電システム６０と洗浄装置３０の間、及び、発電システム６０と浄化装置５０の間は、それぞれ送電線で接続されている。 最終処分場１０は、焼却残渣ＡＳを埋め立て処分するための屋外型（オープン型）施設である。最終処分場１０は埋立地中に造成される。最終処分場１０は、典型的に、地下水の集排水施設、地下水の集水ピット、浸出水の集排水施設、浸出水の集水ピット、及び、ガス抜き施設を備えている。地下水の集排水施設は、最終処分場１０の下部で発生する水や湧水を集めて速やかに排除するための施設である。地下水の集水ピットは、地下水の水質のモニタリングを行うための施設である。浸出水の集排水施設は、埋立地に撒かれた水ＷＴ１を速やかに集めるための施設である。浸出水の集水ピットは、浸出水の集排水施設で集めた水ＷＴ４を浄化装置５０に送るための施設である。ガス抜き施設は、埋立地で発生するガスを速やかに排除すると共に、埋立地内部に空気を供給するための施設である。 散水装置２０は、水タンク４０内の水ＷＴ１を埋立地に撒くための装置である。散水装置２０は、例えば、埋立地の最表面に網状に設置されるスプリンクラーである。散水装置２０からの水ＷＴ１の噴射量は、例えば、埋立地内部の含水率が所望範囲（例えば５～３０％、望ましくは１０～２５％、より望ましくは１０～１５％）に収まるように適宜調整される。ここで、含水率は、埋立地内部の複数地点で直接測定した値の平均を用いてもよいし、埋立地からの浸出水量に基づいて推測した値を用いてもよい。後者の場合、浸出水量は、浸出水の集水ピットで計測される。そのため、１日当りの浸出水量と含水率の関係を事前に特定しておくことで、集水ピットで計測した浸出水量から含水率を推測できる。 洗浄装置３０は、埋め立て前の焼却残渣ＡＳ（焼却施設から廃棄されるボトムアッシュ、フライアッシュなど）を水洗浄するための装置である。洗浄装置３０としては、機械洗浄式（例えば、スパイラル方式、インジェクタ方式）の装置、及び、槽内洗浄方式の装置（水槽内に焼却残渣ＡＳを浸漬して洗浄する）が例示される。水洗浄は、水タンク４０内の水ＷＴ２を用いて行うことができる。焼却残渣ＡＳを埋め立て前に水洗浄することで、未洗浄の状態で焼却残渣ＡＳを埋め立てる場合に比べて浸出水の処理コスト（つまり、浄化装置５０の建設費や消費電力）を削減できる。水洗浄後の焼却残渣ＡＳ－Ｗは、トラックなどの移動体によって最終処分場１０に運搬される。一方、水洗浄後の水ＷＴ３は浄化装置５０に送られる。 水タンク４０は、処分システム１００で使用される水を蓄えるタンクである。水タンク４０は複数個設けられていてもよい。水タンク４０には、浄化装置５０で処理された水ＷＴ５が貯留される。水タンク４０には、地下水の集排水施設（又は地下水の集水ピット）から集めた水や、水道水が貯留されてもよい。 浄化装置５０は、洗浄装置３０からの排出水（水ＷＴ３）と、最終処分場１０からの排出水（水ＷＴ４）を同時浄化する装置である。水ＷＴ３には、有機物（ＢＯＤ、ＣＯＤ）と共にアンモニウム態窒素（ＮＨ４－Ｎ）も３０～１００ｍｇ／ｌ程度溶出してくる。そのため、浄化装置５０では、浸出水処理で実用化されている生物学的脱窒処理が行われる。ここで、通常の硝化処理、脱窒処理、再ばっ気処理のシステムでは、硝化処理に要する送風空気の電気消費量が多い。また、脱窒処理に必要な有機炭素源（メタノール）の添加によるＧＨＧ排出量（ＣＯ２換算排出量）として、無視できない排出量がある。そこで、浄化装置５０では、従来の好気・嫌気処理よりも、嫌気性アンモニア酸化法（アナモックス法）等の電力消費量の少ない脱窒処理、有機炭素源（メタノール）の添加が不要な処理を行って、脱炭素化を図ることが望ましい。 発電システム６０は、処分システム１００で消費される電力を、自然エネルギーを用いて発電するシステムである。発電システム６０は、例えば、埋立地の敷地の一部に設置される太陽光発電・蓄電システムである。太陽光発電・蓄電システムは、典型的に、太陽光パネルと、インバータなどの電力変換装置と、太陽光パネルの発電電力を蓄える蓄電池と、を備えている。少なくとも散水装置２０、洗浄装置３０及び浄化装置５０の稼働には電力が必要であることから、これらの装置の稼働のための電力を発電システム６０で賄うことで、処分システム１００のランニングコストを軽減することが可能となる。 ２．最終処分場の構成例と焼却残渣の処分例 ２－１．第１の例 図２は、最終処分場１０の第１の構成例と、最終処分場１０における焼却残渣ＡＳ－Ｗの第１の埋立処分例を説明する概念図である。図２には、最終処分場１０の断面模式図が描かれている。図２に示される例では、最終処分場１０には埋め立て区画１１及び１２が形成されている。埋め立て区画１１及び１２は、切栗石群１３により区分けされている。切栗石群１３は、埋め立て区画の区分け機能に加え、最終処分場１０からの浸出水の集排水管１４を保護する機能を有している。尚、集排水管１４は、上述した浸出水の集排水施設の一部を構成する。 埋め立て区画１１には焼却残渣ＡＳ－Ｗ１が埋め立てられ、埋め立て区画１２には焼却残渣ＡＳ－Ｗ２が埋め立てられている。焼却残渣ＡＳ－Ｗ１及びＡＳ－Ｗ２は、何れも、上述した焼却残渣ＡＳ－Ｗの一例である。焼却残渣ＡＳ－Ｗ１の上方には可搬式の散水装置２１が設置され、焼却残渣ＡＳ－Ｗ２の上方には可搬式の散水装置２２が設置されている。散水装置２１及び２２は、何れも、上述した散水装置２０の一例である。 図２に示される例では、また、散水装置２１の上方にシート１５が設置され、散水装置２２の上方にはシート１６が設置されている。シート１５及び１６は、焼却残渣ＡＳ－Ｗ１及びＡＳ－Ｗ２の表面をそれぞれ覆うように設けられる。シート１５及び１６は、防水性及び通気性を少なくとも有している。シート１５及び１６が防水性を有することで、これらのシートの下方への雨水の染み込みを抑えることができる。シート１５及び１６が通気性を有することで、これらのシートの下方において発生するガス、熱、水蒸気を大気中に放出することができる。 図２に示される例では、埋め立て区画１１の上方の埋め立て区画（埋め立て予定区画）１７に新たな焼却残渣ＡＳ－Ｗ（ＡＳ－Ｗ３）を埋め立てる場合を考える。この場合は、まず、焼却残渣ＡＳ－Ｗ１の上方に設置されているシート１５及び散水装置２１が一時的に取り外される（ＳＴＥＰ１）。そして、切栗石群１３の上方に切栗石群１８が設置される（ＳＴＥＰ１）。尚、切栗石群１３の右上方の一部にスペースが形成されているのは、埋め立て区画１２の上方での作業性を確保するためである。切栗石群１８の設置に際しては、切栗石群１３の上方に浸出水の集排水管を設けてもよい。 続いて、埋め立て区画１７に焼却残渣ＡＳ－Ｗ３が埋め立てられる（ＳＴＥＰ２）。焼却残渣ＡＳ－Ｗ１及びＡＳ－Ｗ２同様、焼却残渣ＡＳ－Ｗ３は上述した焼却残渣ＡＳ－Ｗの一例である。焼却残渣ＡＳ－Ｗ３の埋め立ては、具体的に、埋め立て区画１７に焼却残渣ＡＳ－Ｗ３を投入した後、所定の層厚に撒き出して転圧する。焼却残渣ＡＳ－Ｗ３は、微生物による焼却残渣成分の分解を促進し、焼却残渣層の水平方向の通水性を確保するために３０ｃｍ程度の中間覆土層を含んでいることが望ましい。 続いて、埋め立て後の焼却残渣ＡＳ－Ｗ３の埋め立て表面に１００ｃｍ程度の最終覆土層を設け、更にその上方に散水装置２１を再設置する（ＳＴＥＰ３）。また、散水装置２１の上方にシート１５を再設置して埋め立て表面を覆う（ＳＴＥＰ３）。以上の工程を経ることで、埋め立て区画１７に焼却残渣ＡＳ－Ｗ３が埋め立てられる。 ２－２．第２の例 図３は、最終処分場１０の第２の構成例と、最終処分場１０における焼却残渣ＡＳ－Ｗの第２の埋立処分例を説明する概念図である。図２同様、図３には、最終処分場１０の断面模式図が描かれている。 図３に示される例では、散水装置２１の上方にシート１５が設置され、散水装置２２の上方にはシート１６が設置されている。ここまでは図２に示した例と同じである。図３に示される例では、更に、シート１５の上方には可搬式の太陽光パネル６１が設置され、シート１６の上方に可搬式の太陽光パネル６２が設置される。太陽光パネル６１及び６２は、発電システム６０を太陽光発電・蓄電システムで構成した場合の該システムに含まれる太陽光パネルに相当する構成である。 図２に示した例同様、図３に示される例では、埋め立て区画（埋め立て予定区画）１７に新たな焼却残渣ＡＳ－Ｗ（ＡＳ－Ｗ３）を埋め立てる場合を考える。この場合は、まず、焼却残渣ＡＳ－Ｗ１の上方に設置されているシート１５、散水装置２１及び太陽光パネル６１が一時的に取り外される（ＳＴＥＰ１）。そして、切栗石群１３の上方に切栗石群１８が設置される（ＳＴＥＰ１）。 続いて、埋め立て区画１７に焼却残渣ＡＳ－Ｗ３が埋め立てられる（ＳＴＥＰ２）。この工程は図２に示した例と同じである。続いて、埋め立て後の焼却残渣ＡＳ－Ｗ３の埋め立て表面に最終覆土層を設け、更にその上方に散水装置２１とシート１５を再設置して埋め立て表面を覆う（ＳＴＥＰ３）。また、シート１５の上方に太陽光パネル６１を再設置する。以上の工程を経ることで、埋め立て区画１７に焼却残渣ＡＳ－Ｗ３が埋め立てられる。 ３．効果 既述のとおり、焼却残渣成分の分解機能を有する微生物の有力候補はアルカリバクテリウム属（Alkalibacterium）の微生物（例えば、Alkalibacterium olivapovliticus）とシュードモナス属（Pseudomonas）の微生物（例えば、Pseudomonas spinosa）であることを本発明者らは特定している。そのため、焼却残渣ＡＳ－Ｗの