焚燒飛灰的處理方法及裝置的製作方法
2023-07-05 03:56:41 4
專利名稱：焚燒飛灰的處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及由焚燒設備等排出的焚燒飛灰的處理方法及裝置，特別涉及把焚燒飛灰用作水泥製造用原料的方法及裝置。
背景技術：
以前，可燃性的家庭垃圾廢棄物及工業廢棄物，在廢棄物焚燒設施的加煤式焚燒爐、流化床式焚燒爐、熔融式焚燒爐、旋轉爐、間歇爐等中焚燒，作為焚燒灰在廢棄物最終處理場埋掉處理。焚燒灰中的用集塵機等捕集的飛灰(灰塵)，氯濃度高，因重金屬類及二氧芑類超標而造成汙染，根據日本平成3年的廢棄物處理法的修正案，指定特別管理一般廢棄物。另一方面，焚燒灰中作為焚燒殘渣排出的主灰(爐底灰、爐下灰)的氯濃度、重金屬類濃度及二氧芑類濃度，比較起來遠遠少於飛灰。但是，為了確保廢棄物最終處理場的安全性，對於最終處理的焚燒灰中的重金屬類的濃度或二氧芑類的含量超過法律規定的規定值的物質，或者在遮斷型最終處理場填埋處理，或者在進行熔融、水泥固化、二氧芑類的分解處理後，在管理型最終處理場填埋處理。
可是，由於廢棄物焚燒設施產生的焚燒灰，含有作為水泥原料必須的CaO、SiO2、Al2O3及Fe2O3等，所以作為水泥燒結用的原料可以充分地進行再資源化。加之，在水泥燒結工序中，由於原料暴露在1400℃以上的高溫下，所以除了焚燒灰中的二氧芑可能分解而外，重金屬類也可以被攝取到水泥熟礦物中而固定化。
由於這些理由，近年來，用焚燒灰作為一部分原料的水泥製造技術正被確立，焚燒主灰及焚燒飛灰在水泥上逐漸被再資源化。通常，焚燒主灰由磁力分選去除鐵成分，由過濾網只去除異物來形成水泥原料。另一方面，在焚燒飛灰中含有高濃度的NaCl等形式的氯，在由水洗處理去除氯成分後進行水泥原料化，以使之對窯的穩定作業及水泥的品質無不良影響。
如上所述，特別是焚燒飛灰往往含有較多的二氧芑類等有害物質，但在水泥製造設施的配置上，焚燒飛灰的水洗處理設備和水泥燒結設備，在很多場合不得不配置在相互分離的場所，所以在各個設備之間用載重汽車等輸送。從而，迫切希望避免由輸送途中焚燒飛灰飛散引起的對周邊環境的二次汙染的方法。
發明內容
本發明是用於解決這種問題的發明，其目的在於提供防止對周邊環境的二次汙染的同時可以把焚燒飛灰用作水泥原料的焚燒飛灰的處理方法及裝置。
本發明者，研究了飛灰濾餅的物理性狀，通過用密閉型的泵在配管內直接壓送含有水分的濾餅，設計了沒有二次汙染危險的處理方法。在從加煤式焚燒爐等焚燒設備排出的飛灰中，通常含有平均粒徑30μm左右的細的顆粒和平均粒徑500μm左右的粗的顆粒。為了把該飛灰做成淤漿進行輸送，如果添加適當的水分並在配管內壓送，就存在在配管中粗的顆粒沉降分離並引起配管堵塞的危險。
因此，在本發明中，通過在調整了水洗脫鹽後的飛灰濾餅的水分量的狀態下提高飛灰濾餅的流動性，在防止了粗的顆粒沉降分離後向配管內壓送。
本發明的焚燒飛灰的處理方法，是對焚燒設施中排出的焚燒飛灰進行水洗脫鹽，把脫鹽後的飛灰濾餅調整到水分45～60％，在混凝土流度值為20cm以上後由密閉型的泵把飛灰濾餅壓送到配管內的方法。
再有，調整到水分45～60％的飛灰濾餅，通過混煉，或者通過在箱內攪拌儲藏，可以把混凝土流度值做成20cm以上。
另外，也可以在把飛灰濾餅的水分調整到45～60％時添加增粘劑。
可以由密閉型的泵經配管把飛灰濾餅壓送給水泥燒結用的窯。
另外，本發明的焚燒飛灰的處理裝置，是備有對焚燒設施中排出的焚燒飛灰水洗脫鹽並形成水分45～60％的飛灰濾餅的水洗裝置、調整用前述水洗裝置形成的飛灰濾餅的流動性、使混凝土流度值達到20cm以上的流動性調整裝置，把用前述流動性調整裝置調整了流動性的飛灰濾餅壓送到配管內的密閉型的泵的處理裝置。
再有，作為流動性調整裝置，可以使用混煉飛灰濾餅的混煉機或者攪拌儲藏飛灰濾餅的箱。
另外，作為水洗裝置，可以使用帶式過濾器、壓濾器、離心分離機、轉筒式過濾器等固液分離裝置。
圖1是概略地表示本發明的實施方式的焚燒飛灰的處理方法的流程的流程圖。
圖2是概略地表示另一個實施方式的焚燒飛灰的處理方法的流程的流程圖。
具體實施例方式
下面根據
本發明的實施方式。
圖1概略地表示本發明的實施方式的焚燒飛灰的處理方法的流程。配置用於固液分離從廢棄物焚燒設施的焚燒爐1排出並成為泥漿的焚燒飛灰的帶式過濾器2，在帶式過濾器2的正上方配置用於噴水的噴射噴嘴3。在帶式過濾器2的集水盤4上連接淨化處理固液分離後的水的水處理裝置5。另外，在帶式過濾器2的出口端配置混煉機6，在混煉機6上經配管7及管泵8連接密閉型的活塞泵9。再在活塞泵9上經配管10連接未圖示的水泥燒結用的窯。
從焚燒爐1排出的焚燒飛灰，用未圖示的溶解槽在溫水中形成泥漿並供給帶式過濾器2，從上方的噴射噴嘴3噴水，同時從下方真空吸引水分，並在帶式過濾器2上向出口側移動。也就是說，焚燒飛灰邊在帶式過濾器2上移動邊水洗脫鹽，立即進行固液分離。溶解固液分離後的氯成分的水，收集在帶式過濾器2的集水盤4內，再送往水處理裝置5，在此對重金屬類進行適當的淨化處理後再排水。
另一方面，去除氯成分後殘留在帶式過濾器2上的固體物質，成為含有水分的飛灰濾餅，被從帶式過濾器2上排除。這時，調整帶式過濾器2的輸送速度、吸引的真空度、來自噴射噴嘴3的噴水的流量等，以使飛灰濾餅的水分為45～60％。在飛灰中平均粒徑500μm左右的粗顆粒的含量多的場合，可以向從帶式過濾器2中排出的飛灰濾餅中加水，使水分佔45～60％。
這樣一來，調整到水分45～60％的飛灰濾餅，被供給混煉機6，混煉到混凝土流度值為20cm以上。這裡，混凝土的流度值為由依據日本工業標準JIS A1101「混凝土的坍落試驗方法」的試驗測定的值。作為混煉機6，最好採用混合機或雙軸式攪拌機等混鍊度高的機器。
在攪拌機6中調整了流動性的飛灰濾餅，由管泵8在配管7內送往活塞泵9，再由活塞泵9在配管10內壓送到未圖示的水泥燒結用的窯。由此，飛灰濾餅被穩定地供給窯，進行水泥的製造。
再有，當在帶式過濾器2中形成水分45～60％的飛灰濾餅時，如果在飛灰中添加增粘劑，可以有效地防止平均粒徑500μm左右的粗顆粒從飛灰中分離。增粘劑，通常使用水泥漿(水泥液注入)用的、水中不分離性混凝土用的、高流動混凝土用的等，具體地講，可以使用(1)甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素類，(2)聚丙烯醯胺、聚丙烯酸鈉等丙烯酸類，(3)聚乙烯醇等水溶液性聚合物，(4)熱凝膠、汶萊膠等多糖類。另外，高爐爐渣微粉末、飛灰微粉末、石灰石微粉末等無機類微粉末也可以作為增粘劑使用。
另外，也可以使用壓濾器等代替帶式過濾器2進行固液分離。
作為壓送飛灰濾餅的密閉型泵，除了活塞泵9而外，也可以使用管式、輥式或隔膜式的泵等。
再有，管泵8是用於從混煉機6向活塞泵9送入飛灰濾餅的泵，根據混煉機6和活塞泵9的位置關係，可以省略管泵8，只用活塞泵9從混煉機6向窯壓送飛灰濾餅。
如圖2所示，也可以通過把箱11配置在帶式過濾器2的出口端代替混煉機6，通過在箱11內攪拌儲藏水分調整到45～60％的飛灰濾餅，使調整飛灰濾餅的流動性至混凝土流度值為20cm以上變成可能。
如上所述，根據本發明，可以防止對周圍環境的二次汙染，同時向配管內壓送焚燒飛灰，用作水泥原料。由於把飛灰濾餅調整到水分45～60％，混凝土流度值達20cm以上後壓送飛灰濾餅，所以可以防止配管堵塞，同時可以把由於不必要地添加大量水分引起的能量損失抑制到最小限度內。
權利要求
1.一種焚燒飛灰的處理方法，其特徵在於，對從焚燒設施中排出的焚燒飛灰進行水洗脫鹽，把脫鹽後的飛灰濾餅調整到水分45～60％，在混凝土流度值達到20cm以上後由密閉型的泵把飛灰濾餅壓送到配管內。
2.如權利要求1所述的焚燒飛灰的處理方法，其特徵在於，通過混煉水分調整到45～60％的飛灰濾餅，使混凝土流度值達到20cm以上。
3.如權利要求1所述的焚燒飛灰的處理方法，通過在箱內攪拌儲藏水分調整到45～60％的飛灰濾餅，使混凝土流度值達到20cm以上。
4.如權利要求1所述的焚燒飛灰的處理方法，其特徵在於，在把飛灰濾餅的水分調整到45～60％時添加增粘劑。
5.如權利要求1所述的焚燒飛灰的處理方法，其特徵在於，用密閉型的泵經配管把飛灰濾餅壓送給水泥燒結用的窯。
6.一種焚燒飛灰的處理裝置，其特徵在於，具有水洗脫鹽焚燒設施中排出的焚燒飛灰並形成水分45～60％的飛灰濾餅的水洗裝置；調整由前述水洗裝置形成的飛灰濾餅的流動性，使混凝土流度值達到20cm以上的流動性調整裝置；把用前述流動性調整裝置調整了流動性的飛灰濾餅壓送到配管內的密閉型的泵。
7.如權利要求6所述的焚燒飛灰的處理裝置，其特徵在於，前述流動性調整裝置是混煉飛灰濾餅的混煉機。
8.如權利要求6所述的焚燒飛灰的處理裝置，其特徵在於，前述流動性調整裝置是攪拌儲藏飛灰濾餅的箱。
9.如權利要求6所述的焚燒飛灰的處理裝置，其特徵在於，前述水洗裝置包含帶式過濾器、壓濾器、離心分離機及轉筒式過濾器之中的任意一種。
全文摘要
在本發明的焚燒飛灰的處理方法中，從焚燒爐1排出的焚燒飛灰在帶式過濾器2上移動的同時進行水洗脫鹽，立即進行固液分離。殘留在帶式過濾器2上的固體物質，成為水分45～60％的飛灰濾餅後供給混煉機6，在混煉至混凝土流度值為20cm以上後，由活塞泵9在配管10內壓送到未圖示的水泥燒結用的窯。
文檔編號C04B7/38GK1735468SQ0382587
公開日2006年2月15日 申請日期2003年9月10日 優先權日2003年9月10日
發明者齋藤紳一郎, 中村朋道, 廣瀨敏章 申請人:太平洋水泥株式會社, 太平洋工程株式會社