東京都環境科学研究所

都市ごみ飛灰の循環利用に関する研究（2021-2023年度）

令和3年度外部研究評価委員会　新規研究の事前評価結果

研究テーマ
都市ごみ飛灰の循環利用に関する研究
研究期間 2021年度～2023年度
研究目的 近年、都市ごみ焼却灰がセメント原料の代替として活用され始めているが、主に主灰であり、飛灰については大部分が埋め立て処理されている。飛灰には、セメント製造の阻害成分である塩素、鉛等が主灰より多く含まれる。このことから、飛灰の循環利用に向け、飛灰中の塩素を効果的に脱塩するとともに、金属資源を種類ごとに効率的に分離回収する調査研究を行い、実用化に向けた情報を発信する。
研究内容
  • ○都市ごみ焼却施設（ストーカー炉を想定）から排出される飛灰の脱塩率を算出するための塩素溶出実験など
  • ○脱塩に関する技術情報調査
2021事前評価 A １名、B ５名
評価コメント及び対応
  • 焼却灰（主灰）で開発した脱塩処理方法を飛灰に適用するもので、焼却施設から排出される廃棄物の循環利用を主灰と合わせてトータルで検討することは意義がある。
  • 飛灰には塩素、鉛等が主灰より多く含まれるとあり、コスト的に主灰よりもさらに厳しくなると思われる。
  • CO2添加や超音波により脱塩効率が上昇することをより実機で実現可能な方法にする研究であり、研究の進展に期待します。
  • CO2添加や、超音波をかけることにより、コストやエネルギー使用が増加すると思うが、全体として資源の有効利用となっているのか？そのあたりの評価もお願いします。
  • コストやエネルギーについての評価も検討していきたいと思います。
  • 当初の2年間が調査主体となっているが、新たな分離回収方法を模索するなどのステップに移行するのがいつになるのか、など研究全体のタイムスケジュールやマイルストーンが明確にされると良い。
  • 焼却灰の研究成果である超音波洗浄などの活用が可能なのか?あるいは、全く新たな方法を検討するのか。
  • 超音波洗浄の活用が可能と考えています。飛灰は通常水冷されずフリーデル氏塩の生成が少ないと考えられることから、炭酸ガスを使用しない超音波洗浄のみの脱塩実験も行います。
  • 焼却灰での検討結果を基にした飛灰からの効果的な脱塩条件の検討が計画されている。また、金属等の回収についても残留物や溶出水の成分を分析することで検討を進める方針が示されており、研究計画として適切だと考える。
  • 実在する民間の飛灰脱塩施設と比べて、超音波の導入は導入コストや使用電力量の観点からはどのようなものか。
  • システム全体のエネルギーやコストの評価には至っていませんが、実在の施設では脱塩のため複数回の溶出が行われており、超音波の導入で脱塩効率が上がり溶出回数を減らせれば処理コストを抑えられる可能性があると考えています。
  • 主灰の脱塩に関する研究で開発された超音波を使用した手法を飛灰に適用する計画は妥当であり、成果が期待される。
  • 主灰と飛灰の性状にはどのような相違があるのか，またそれが脱塩特性に及ぼす影響の有無などは興味深いと思われる。
  • 資源循環型社会への移行が求められる状況の中、有用なテーマであり、前年度までに得られた知見が活かされる研究計画になっていると考えられる。
  • 従来型の脱塩プロセスがある中で、本研究で何をいつまでにどの程度まで改善しようとされているのかが明確ではありません。