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ボトムアッシュは、発電所、ボイラー、炉、または焼却炉での燃焼によって生じる不燃性残渣の一部です。工業分野では、従来、石炭燃焼を指し、石炭燃焼炉の運転中に、クリンカーの形成中に埋め込まれた可燃物の痕跡や、炉の高温の側壁に付着した物質から構成されます。煙突やスタックから排出される灰の部分は、フライアッシュと呼ばれます。クリンカーは自然に石炭燃焼炉の底部ホッパーに落下し、冷却されます。この灰の上部の部分もボトムアッシュと呼ばれます。
米国の発電所で発生する底灰のほとんどは灰池に貯蔵されているが、灰池が構造的に破損した場合、深刻な環境被害を引き起こす可能性がある。
従来の貯水式ホッパー（WIH）システムでは、クリンカーの塊は水中に設置されたクリンカー粉砕機によって細かく粉砕され、樋に落下します。そこで水排出装置によってサンプに運ばれ、そこから適切な回転ポンプによって排出されます。別の方式では、連続リンクチェーンが水中からクリンカーを掻き出し、底部灰ホッパーの外側にあるクリンカー粉砕機に供給します。
現代の都市ごみ焼却炉は、850～950℃で少なくとも2秒間焼却することでダイオキシンの発生を抑制し、副産物として焼却炉底灰を生成する。
米国の施設では、灰廃棄物は通常、最も一般的な処分方法である灰池にポンプで送られます。 [ 1 ]一部の発電所では、埋立地を使用した乾式処分システムを運用しています。
米国では、石炭灰は国の産業廃棄物の主要な構成要素です。[ 2 ] 2017年には、3820万ショートトン（34.7 × 10 ^ 6 t）のフライアッシュと970万ショートトン（8.8 × 10 ^ 6 t）のボトムアッシュが発生しました。[ 3 ]石炭には、ヒ素、バリウム、ベリリウム、ホウ素、カドミウム、クロム、タリウム、セレン、モリブデン、水銀が微量に含まれており、その多くは人間や他の生物にとって非常に有毒です。燃焼の産物である石炭灰はこれらの元素を濃縮しており、灰池から漏洩があった場合は地下水や地表水を汚染する可能性があります。[ 4 ]
米国のほとんどの発電所は、都市固形廃棄物埋立地でよく見られるジオメンブレン、浸出水収集システム、その他の流量制御を使用していません。[ 5 ] 2008年にテネシー渓谷開発公社のキングストン火力発電所で石炭フライアッシュスラリーが流出した事故を受けて、米国環境保護庁（EPA）は、米国のすべての灰池に適用される規制の開発を開始しました。EPAは2020年8月28日に石炭燃焼残渣（CCR）に関する「パートA」最終規則を公表し、ライナーのないすべての灰池にライナーを取り付けるか、2021年4月11日までに閉鎖することを義務付けました。一部の施設は、表面貯水池を閉鎖する前に灰廃棄物の管理の代替策を見つけるために、2028年まで追加の時間を取得するよう申請することができます。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] EPAは2020年11月12日に「CCRパートB」規則を公表し、人体と環境に影響がないことが実証されれば、特定の施設が代替ライナーを使用することを許可するとした。[ 9 ] CCR規制に関するさらなる訴訟は2021年現在係属中である。[ 10 ] 2020年には、いくつかの施設がパートB規則に基づく代替ライナーの実証を申請した。EPAは2026年初頭現在、申請に対する最終決定を下していない。[ 11 ]
ボトムアッシュは、乾燥灰処理技術を使用して抽出、冷却、搬送することができます。乾燥させた状態では、灰はコンクリート、レンガ、その他の有用な材料の製造に使用できます。また、いくつかの環境上の利点もあります。[ 12 ]ボトムアッシュは、たとえば道路建設やセメントキルン（クリンカー製造）において、土や砂、骨材の代替原料として使用できます。注目すべき他の用途としては、園芸における栽培培地（通常はふるい分け後）があります。英国では、焼却後に残る不燃性元素である焼却炉ボトムアッシュ（IBA）と区別するために、炉ボトムアッシュ（FBA）として知られています。ボトムアッシュの先駆的な使用例は、1960年代にロンドンで多くの高層アパートを建設するために使用されたコンクリートブロックの製造でした。