(57)【要約】【課題】  配管の全長を短く維持し、圧送される粗粒含有スラリーの流速が低速であっても配管の閉塞を長期にわたって回避する。【解決手段】  粗粒を含む個体粉末をスラリー状とした後、配管に圧入して輸送するにあたり、所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させて螺旋状の輸送用内部空間を形成したスラリー輸送用配管１、１１を用いる。内側断面は、長円形又はサイクロイド形とすることができる。配管内に圧入されたスラリーは、配管の滑らかに推移する内面に沿ってねじれながら上下動を繰り返し、配管の下部に粗粒が堆積することがなく、長期間運転しても配管が閉塞することがない。螺旋状部分のピッチは、配管の平均直径の３倍以上、２０倍以下が好適である。焼却飛灰を水洗して得られたスラリーを、配管を介してセメントキルンへ輸送し、配管の閉塞を防止しながら焼却飛灰を有効利用できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させることにより、螺旋状の輸送用内部空間を形成したことを特徴とするスラリー輸送用配管。
【請求項２】
前記内側断面は、長円形又はサイクロイド形であることを特徴とする請求項１に記載のスラリー輸送用配管。
【請求項３】
前記螺旋状部分のピッチを、該配管の平均直径の３倍以上、２０倍以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスラリー輸送用配管。
【請求項４】
粗粒を含む個体粉末をスラリー状とした後、配管に圧入して輸送する粗粒含有スラリーの輸送方法であって、
所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させることにより、螺旋状の輸送用内部空間を形成したスラリー輸送用配管を用いてスラリーを輸送することを特徴とする粗粒含有スラリーの輸送方法。
【請求項５】
焼却飛灰を水洗し、該水洗によって得られたスラリーを、前記配管を介してセメントキルンへ輸送することを特徴とする請求項４に記載の粗粒含有スラリーの輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛灰を水洗して得られたスラリー等、粗粒を含むスラリーを、配管の閉塞等を防止しながら安定して輸送するためのスラリー輸送用配管及び輸送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼却設備等から発生する飛灰は、塩素を含むため、そのままセメント原料として用いることができず、水洗により脱塩処理を行った後、セメントキルンにスラリーとして添加されている。しかし、上記飛灰には若干の粗粒が含まれているため、スラリーの圧送配管内に粗粒が堆積し、定期的にピグ等で清掃する必要があり、保守作業に手間が掛かっていた。また、圧送配管内に占める沈降粗粒の断面積が増加するに従い、スラリーの有効圧送断面積が減少し、圧力損失が増加するという問題もあった。
【０００３】
上述のような問題を解決するための技術として、例えば、特許文献１には、スラリー輸送用配管の管路抵抗の増加を抑制しながら、固体と液体の混合を配管内で均一化し、円滑にスラリーを輸送する配管が記載されている。
【０００４】
この配管は、上部断面スラリーと下部断面スラリーとを入れ替えるため、配管に軸方向に沿って螺旋状に回転ひねりを加え、長時間の輸送によって管内に滞留し、沈降し始めたスラリー中の固体粒子を、管断面の下部領域から上部領域に入れ替え、入れ替わった状態でスラリーが管内を引き続き輸送される。その結果、管断面の上部断面領域にあったスラリーは下部断面領域に移行し、下部断面領域にあったスラリーは上部断面領域に移行し、スラリーの混合により管断面での固体粒子が均一に分布する。
【特許文献１】特開平７−２４２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のスラリー輸送用配管は、軸方向に沿って螺旋状に回転ひねり加えているため、配管の全長が長くなるとともに、圧送されるスラリーの流速が高速でないと効果を奏しないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来のスラリー輸送用配管等における問題点に鑑みてなされたものであって、配管の全長を短くすることができるとともに、圧送されるスラリーの流速が低速であっても配管の閉塞を長期にわたって回避することのできるスラリー輸送用配管及び粗粒含有スラリーの輸送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、スラリー輸送用配管であって、所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させることにより、螺旋状の輸送用内部空間を形成したことを特徴とする。このスラリー輸送用配管を用いることにより、配管内に圧入されたスラリーは、螺旋状の輸送用内部空間を、ねじれながら上下動を繰り返し移動するため、粗粒が配管の下部に堆積することがない。そのため、長期間運転しても配管が閉塞することがなく、従来定期的に行っていたピグ等による清掃が不要となる。また、スラリー輸送用配管を直線状に形成することができるため管の全長が長くなることもなく、圧送されるスラリーの流速が高速でなくとも効果を奏する。
【０００８】
前記スラリー輸送用配管において、前記内側断面を、長円形又はサイクロイド形とすることができる。これによって、配管内に圧入されたスラリーは、配管の滑らかに推移する内面に沿ってねじれながら上下動を繰り返すため、粗粒の配管の下部への堆積をより効果的に防止することができる。
【０００９】
前記スラリー輸送用配管において、前記螺旋状部分のピッチを、該配管の平均直径の３倍以上、２０倍以下、より好ましくは５倍以上、９倍とすることが好適である。ここで、ピッチとは、配管の長手方向のある位置での内側断面が３６０°回転する位置までの距離をいう。また、平均直径とは、内側断面と面積が等しい円形断面の直径をいう。
【００１０】
また、本発明は、粗粒含有スラリーの輸送方法であって、粗粒を含む個体粉末をスラリー状とした後、配管に圧入して輸送する粗粒含有スラリーの輸送方法であって、所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させることにより、螺旋状の輸送用内部空間を形成したスラリー輸送用配管を用いてスラリーを輸送することを特徴とする。これによって、上述のように、スラリー中の粗粒が配管下部へ堆積することを防止することができ、長期間安定輸送を継続することなどが可能となる。
【００１１】
前記粗粒含有スラリーの輸送方法において、焼却飛灰を水洗し、該水洗によって得られたスラリーを前記配管を介してセメントキルンへ輸送することができる。これによって、焼却飛灰をセメント原料として有効利用する際に、焼却飛灰を含むスラリーによって引き起こされる輸送用配管下部への粗粒の堆積、及び配管の閉塞を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明にかかるスラリー輸送用配管及び粗粒含有スラリーの輸送方法によれば、圧送されるスラリーの流速が低速であっても配管の閉塞を長期にわたって回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明にかかるスラリー輸送用配管（以下、適宜「配管」ともいう）の第１の実施の形態を示し、この配管１は、内側断面が長円形であり、配管１の長手方向に螺旋状に形成される。すなわち、図１（ｃ）に示すように、配管１の内側断面は、長円形をなし、配管１の長手方向に除々にねじれ、ピッチＬで３６０°回転したこととなる。ここで、ピッチＬは、配管１の平均直径Ｄの３倍以上、２０倍以下とすることが好ましく、特に、５倍以上、９倍とすることが好適である。
【００１４】
このような配管１を用いることにより、配管１内を圧送されるスラリーの粗粒分は、図２に示すように、滑らかに推移する内面に沿って上下動を繰り返すため、配管１の下部に堆積することがない。そのため、長期間運転しても配管１が閉塞することはなく、また、スラリーの有効圧送断面積が減少して圧力損失が増加することもない。
【００１５】
図３は、本発明にかかるスラリー輸送用配管の第２の実施の形態を示し、この配管１１は、内側断面がサイクロイド形であり、配管の長手方向に螺旋状に形成される。すなわち、図３（ｃ）に示すように、配管１１の内側断面は、サイクロイド形をなし、配管１１の長手方向に除々にねじれ、ピッチＬで３６０°回転したこととなる。ここで、ピッチＬは、配管１の平均直径Ｄの３倍以上、２０倍以下とすることが好ましく、特に、５倍以上、９倍とすることが好適である。
【００１６】
このような配管１１を用いることにより、配管１１内を圧送されるスラリーは、上記第１の実施の形態の場合と同様に、滑らかに推移する内面に沿って上下動を繰り返すため、配管１の下部に粗粒分が堆積することがなく、長期間運転しても配管１が閉塞したり、スラリーの有効圧送断面積が減少して圧力損失が増加することもない。
【００１７】
尚、上記実施の形態においては、配管１、１１の内側断面を長円形又はサイクロイド形としたが、所定形状の内側断面を配管の長手方向に移動させながら回転させることにより、螺旋状の輸送用内部空間を形成することができれば、他の内側断面を採用することもできる。
【実施例】
【００１８】
次に、上記配管１、１１の実施例として、都市ごみ焼却設備から発生する飛灰を水洗後、セメントキルンにスラリーとして添加する場合について、図４を参照しながら説明する。
【００１９】
飛灰は、図示しない受入タンクに収集された後、溶解槽２１に投入され、温水と撹拌される。これにより、飛灰に含まれる水溶性塩素化合物が水相に溶解する。次に、溶解槽２１内で生成されたスラリーは、ベルトフィルター２２でろ過される。これによって、飛灰から塩素分が除去され、脱塩されたケークは、混練機２３に収容される。尚、ベルトフィルター２２で生じたろ液は、図示しない後段の水処理設備にて処理される。
【００２０】
脱塩ケークは、混練機２３で水と混練されてスラリーとなり、スラリー貯留タンク２５に移送され、スラリー貯留タンク２５で撹拌されながら貯留される。そして、スラリー貯留タンク２５内のスラリー状の飛灰は、適宜ピストンポンプ２６によってスラリー輸送用配管２７を介してセメントキルン２８内ヘセメント原料として投入される。
【００２１】
スラリー貯留タンク２５の飛灰スラリーは、若干の粗粒を含むため、断面が円形の通常の配管を用いると、スラリー輸送用配管２７内に粗粒が堆積する。そこで、スラリー輸送用配管２７に上述の配管１、１１を用いることにより、スラリー輸送用配管２７の管下部への粗粒の堆積、及び配管の閉塞を防止し、焼却飛灰をセメント原料として長期間安定した状態で有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかるスラリー輸送用配管の第１の実施の形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】図１のスラリー輸送用配管の動作説明図である。
【図３】本発明にかかるスラリー輸送用配管の第２の実施の形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明にかかるスラリー輸送用配管の実施例として、飛灰含有スラリーをセメントキルンに添加する場合を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  スラリー輸送用配管
１１  スラリー輸送用配管
２１  溶解槽
２２  ベルトフィルター
２３  混練機
２５  スラリー貯留タンク
２６  ピストンポンプ
２７  スラリー輸送用配管
２８  セメントキルン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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