Recycle of municipal solid waste incinerator bottom ash through hydrothermal and accelerated carbonation treatment

• Project/Area Number: 19760591
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Recycling engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: ETOH Jiro Kyushu University, 大学院・工学研究科, 学術研究員 (90380592)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,540,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: リサイクル / 都市ごみ焼却残渣 / 重金属安定化 / 水熱処理 / 炭酸化処理 / 酸性雨

Research Abstract

:循環型社会の実現へ向け、廃棄物最終処分量の削減が喫緊の課題として社会から要請されており、焼却・溶融処理残渣を有効利用する取り組みがなされつつあるが、なお年間680万トンの焼却残渣が埋立処分されており、最終処分場の容量不足が依然課題となっている。この問題を解決するためには、都市ごみ焼却残渣をリサイクル資源として再利用することが、最も有効な手段である。
焼却残渣の土木資材等への有効利用のためには焼却残渣中に含有される有害重金属の存在形態を利用先の環境において長期に安定なものに改変する必要があるが、酸性雨の影響を考慮すると焼却残渣本来のアルカリ性の環境のみならず、中性から弱酸性のpH領域においても重金属を安定して焼却残渣内に保持し、外部への溶出を防ぐ必要がある。
本研究は、都市ごみ焼却残渣をリサイクル資源として再利用するため、水熱処理および加速炭酸化処理を行うことで、土木資材として求められる重金属の非溶出性と長期安定性を併せ持つ環境安全なリサイクル資源の創出を試みるものである。
水熱処理により、熱水性鉱物が生成され、幅広いpH条件において重金属の溶出が抑制された。加えて炭酸化処理をおこなうことで方解石が生成すると共に、酸性から中性域においてさらに重金属の溶出が抑制されることを見出した。
これらの結果から、清掃工場からの廃熱と排ガスを有効利用した焼却残渣の環境安全なリサイクルが可能であることが示された。

Research Products

• [Journal Article] 都市ごみ焼却灰中の不溶性塩素の消長メカニズムに関する基礎的研究 (2009)
  • Author(s): 竹本智典、江藤次郎、成岡朋弘、島岡隆行
  • Journal Title: 廃棄物学会論文誌, Vol.19, No.5 Pages: 293-302
  • NAID: 10022080169
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrothermal treatment of MSWI bottom ash forming acid-resistant material (2009)
  • Author(s): Jiro Etoh, Takeshi Kawagoe, Takayuki Shimaoka, Koichiro Watanabe
  • Journal Title: Waste Management Vol.29, No.3 Pages: 1048-1057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrothermal Treatment of Municipal Solid Waste Incinerator Bottom Ash as a Pretreatment of Landfill Disposal (2008)
  • Author(s): Jiro Etoh, Tohru Kyuragi and Takayuki Shimaoka
  • Journal Title: Proceedings of the 5th Asian-Pacific Landfill Symposium, Sapporo (CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 一般廃棄物焼却残渣埋立地における不溶性塩素の挙動と生成メカニズム (2008)
  • Author(s): 江藤次郎、津留真哉、崎田省吾、張瑞娜、島岡隆行
  • Journal Title: 廃棄物学会論文誌 vol.19, no.2, Pages: 31-40
  • NAID: 10020475831
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 都市ごみ焼却灰中の不溶性塩素の消長メカニズムに関する基礎的研究 (2008)
  • Author(s): 竹本智典、江藤次郎、成岡朋弘、島岡隆行
  • Journal Title: 廃棄物学会論文誌 Vbl.19, No.5 Pages: 293-302
  • NAID: 10022080169
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 一般廃棄物焼却残渣埋立地における不溶性塩素の挙動と生成メカニズム (2008)
  • Author(s): 江藤次郎、津留真哉、崎田省吾、張瑞娜、島岡隆行
  • Journal Title: 廃棄物学会論文誌 19 Pages: 131-140
  • NAID: 10020475831
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of acid resisting recycled material from municipal solid waste incinerator bottom ash through hydrothermal treatment (2007)
  • Author(s): Jiro ETOH, Tohru KYURAGI and Takayuki SHIMAOKA
  • Journal Title: The 5th Japan / Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science Pages: 11-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stabilization of heavy metals in municipal solid waste incinerator bottom ash with hydrothermal treatment (2007)
  • Author(s): Jiro ETOH and Takayuki SHIMAOKA
  • Journal Title: Proceedings of 4th International Workshop on Earth Science and Technology Pages: 123-130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Innovative Dechlorination from Municipal Solid Waste Incineration Residues (2007)
  • Author(s): T. SHIMAOKA, T. NARUOKA, J. ETOH, H. NAKAYAMA
  • Journal Title: Proceedings of 11th International Waste Management and Landfill Symposium, SARDINIA 2007 (in CD-ROM)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stabilization of heavy metals in municipal solid waste incinerator bottom ash with hydrothermal treatment (2007)
  • Author(s): Jiro, ETOH・Takayuki, SHIMAOKA
  • Journal Title: 5th International Workshop on Earth Science and Tevhnology Pages: 123-130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of acid resisting recycled material from municipal solid waste incinerator bottom ash through hydrothermal treatment (2007)
  • Author(s): Jiro, ETOH・Tohru, KYURAGI・Takayuki, SHIMAOKA
  • Journal Title: The 5th Japan / Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science Pages: 11-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study on chlorine removal of municipal solid waste incineration residues as a resource of cement material
  • Author(s): T. NARUOKA, T. SHIMAOKA, J. ETOH, H. NAKAYAMA
  • Journal Title: The 2007 Environmental Societies Joint Conference "Korea-Japan Special Symposium" Pages: 219-221
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 都市ごみ焼却灰の再資源化を目指した水熱処理条件の検討 (2008)
  • Author(s): 久良木暢, 江藤次郎, 島岡隆行
  • Organizer: 第19回廃棄物学会研究発表会講演論文集
  • Place of Presentation: 京都大学百周年時計台記念館
  • Year and Date: 2008-11-20
• [Presentation] 都市ごみ焼却残渣のセメント原料化のための脱塩システムの構築 (2008)
  • Author(s): 成岡朋弘,江藤次郎,中山裕文,島岡隆行,小渕祐二,坂田昌己,大神剛章.三浦啓一
  • Organizer: 第29回全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集
• [Presentation] 炭酸化に伴う都市ごみ焼却灰中の鉛の不溶化因子の解明 (2008)
  • Author(s): 齊藤啓輔,高橋史武,江藤次郎,島岡隆行
  • Organizer: 平成19年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集
• [Presentation] 都市ごみ焼却灰の再資源化を目指した水熱処理条件の検討 (2008)
  • Author(s): 久良木暢,江藤次郎,島岡隆行
  • Organizer: 第19回廃棄物学会研究発表会講演論文集
• [Presentation] 都市ごみ焼却残渣の水熱処理および炭酸化処理による土木資材化 (2007)
  • Author(s): 江藤次郎, 島岡隆行
  • Organizer: 環境資源工学会 シンポジウム「リサイクル設計と分離精製技術」第15回:焼却灰の再利用促進のための分離・精製技術
  • Place of Presentation: 東京・新橋住友ビル
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 都市ごみ焼却残渣の水熱処理および炭酸化処理による土木資材化 (2007)
  • Author(s): 江藤次郎,島岡隆行
  • Organizer: 環境資源工学会シンポジウム「リサイクル設計と分離精製技術」第15回:焼却灰の再利用促進のための分離・精製技術
• [Presentation] 都市ごみ焼却灰の組成改変を伴う水熱処理による鉱物生成と重金属安定化の試み (2007)
  • Author(s): 江藤次郎,島岡隆行
  • Organizer: 第18回廃棄物学会研究発表会講演論文集
• [Presentation] 有機性脱塩促進剤による都市ごみ焼却灰中の難容性塩素化合物の消長 (2007)
  • Author(s): 成岡朋弘,竹本智典,江藤次郎,島岡隆行
  • Organizer: 第18回廃棄物学会研究発表会講演論文集
• [Book] 持続都市建築システム学シリーズ、資源循環再生学-資源枯渇の近未来への対応- (2008)
  • Author(s): 江藤次郎,楠田哲也,久場隆広,小山智幸,近藤隆一郎,島岡隆行,中山裕文
  • Publisher: 技報堂出版
• [Book] 持続善都市建築システム学シリーズ 資源循環再学-資源枯渇近未来への対応- (2008)
  • Author(s): 江藤次朗、楠田哲也、久場隆広、小山智幸、近藤隆一朗、島岡隆行、中山裕文
  • Total Pages: 193
  • Publisher: 技術堂出版
• [Remarks]
  • URL: http://env.ries.kyushu-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://env.ries.kyushu-u.ac.jp/link.php
• [Remarks]
  • URL: http://www.ies.kyushu-u.ac.jp/~seigyo/Index_J.html