(57)【要約】【課題】セメント製造設備の安定運転を維持しながら、セメントキルン排ガスから効率よく水銀を除去する。【解決手段】セメントキルン排ガスＧ１から集塵し、集塵ダストＤに硝酸水溶液Ｎを添加して撹拌し、撹拌後のスラリーＳ１を固液分離して得られたケーキＣをセメント原料としてセメント製造工程に供給するセメントキルン排ガスからの水銀除去方法。硝酸水溶液の濃度は規定度５Ｎ以上であることが好ましく、セメントキルン排ガスを大気に放出する直前で前記集塵を行い、前記集塵により得られたダストの一部に前記硝酸水溶液を添加し、該集塵ダストの残部は、前記硝酸水溶液を添加することなくセメント原料としてセメント製造工程に供給することもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルン排ガスから集塵し、
集塵ダストに硝酸水溶液を添加して撹拌し、
撹拌後のスラリーを固液分離して得られたケーキをセメント原料としてセメント製造工程に供給することを特徴とするセメントキルン排ガスからの水銀除去方法。
【請求項２】
前記硝酸水溶液の濃度が規定度５Ｎ以上であることを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン排ガスからの水銀除去方法。
【請求項３】
セメントキルン排ガスを大気に放出する直前で前記集塵を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のセメントキルン排ガスからの水銀除去方法。
【請求項４】
前記集塵により得られたダストの一部に前記硝酸水溶液を添加し、
該集塵ダストの残部は、前記硝酸水溶液を添加することなくセメント原料としてセメント製造工程に供給することを特徴とする請求項３に記載のセメントキルン排ガスからの水銀除去方法。
【請求項５】
セメントキルン排ガスから集塵する集塵機と、
該集塵機からの集塵ダストと硝酸水溶液とを撹拌する撹拌槽と、
該撹拌槽からのスラリーを固液分離する固液分離機と、
該固液分離機から排出されるケーキをセメント原料としてセメント製造工程に供給する供給装置とを備えることを特徴とするセメントキルン排ガスからの水銀除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルンの排ガスから水銀を除去する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造のための原燃料である石灰石、石炭中に水銀が含まれると共に、リサイクル資源として利用する飛灰、残土、汚泥等にも水銀が含まれているため、セメントキルンの排ガスには、上記物質に由来する微量の水銀が含まれている。セメントキルン排ガス中の水銀が増加すると大気汚染の原因となり、飛灰等のリサイクル資源利用拡大の阻害要因にもなるため、セメントキルンの排ガスから水銀を効率よく除去するシステムの開発が推進されている。
【０００３】
そこで、本出願人は、特許文献１において、セメントキルン排ガスから集塵し、集塵ダストに次亜塩素酸塩水溶液を添加し、これらを撹拌することで集塵ダスト中の水銀を次亜塩素酸塩水溶液中に溶出させ、水銀溶出後のスラリーを固液分離して得られたケーキをセメント原料としてセメント製造工程に供給する水銀排出量低減方法を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の発明は有効であるが、次亜塩素酸塩に由来する塩素がケーキに残留することでセメント製造工程に供給される塩素量が増加し、セメント製造設備の安定運転に影響を及ぼすおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメント製造設備の安定運転を維持しながら、セメントキルン排ガスから効率よく水銀を除去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、本発明に係るセメントキルン排ガスからの水銀除去方法は、セメントキルン排ガスから集塵し、集塵ダストに硝酸水溶液を添加して撹拌し、撹拌後のスラリーを固液分離して得られたケーキをセメント原料としてセメント製造工程に供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、セメントキルンの排ガスから集塵したダストに含まれる水銀を硝酸水溶液中に溶出させることができるため、セメントキルンの排ガスから効率よく水銀を除去することができる。また、硝酸は塩素を含まないため、セメント原料としてセメント製造工程に供給するケーキの塩素濃度が増加せず、セメント製造設備の安定運転を阻害することもない。
【０００９】
上記セメントキルン排ガスからの水銀除去方法において、前記硝酸水溶液の濃度を規定度５Ｎ以上とすることができる。これにより、集塵ダストに含まれる水銀の硝酸水溶液中への溶出量を増加させることができる。
【００１０】
上記セメントキルン排ガスからの水銀除去方法において、セメントキルン排ガスを大気に放出する直前で前記集塵を行うことができ、前記集塵によって得られたダストの一部に前記硝酸水溶液を添加し、該集塵ダストの残部は、前記硝酸水溶液を添加することなくセメント原料としてセメント製造工程に供給することもでき、セメント製造設備内の水銀濃度に応じて柔軟に対応することができる。
【００１１】
また、本発明に係るセメントキルン排ガスからの水銀除去システムは、セメントキルン排ガスから集塵する集塵機と、該集塵機からの集塵ダストと硝酸水溶液とを撹拌する撹拌槽と、該撹拌槽からのスラリーを固液分離する固液分離機と、該固液分離機から排出されるケーキをセメント原料としてセメント製造工程に供給する供給装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、集塵ダストに含まれる水銀を硝酸水溶液中に溶出させ、セメントキルンの排ガスから効率よく水銀を除去することができると共に、硝酸が塩素を含まないため、セメント製造設備の安定運転を阻害することもない。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、セメント製造設備の安定運転を維持しながら、セメントキルンの排ガスから効率よく水銀を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るセメントキルン排ガスからの水銀除去システムの一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係るセメントキルン排ガスからの水銀除去方法の試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係るセメントキルン排ガスからの水銀除去システムの一実施の形態を示し、この水銀除去システム１は、セメント焼成装置を構成するプレヒータ（不図示）の排ガスＧ１に含まれるダストＤを捕集する集塵機２と、集塵ダストＤを貯留するタンク３と、硝酸水溶液Ｎを貯留するタンク４と、集塵ダストＤ及び硝酸水溶液Ｎを撹拌して混合する撹拌槽５と、アルカリＡを貯留するタンク７と、スラリーＳ１及びアルカリＡを撹拌して混合する撹拌槽８と、スラリーＳ２を固液分離するベルトフィルター１１とを備える。
【００１５】
集塵機２は、セメントキルン排ガスを大気に放出する煙突の直前に設けられ、電気集塵機、バグフィルター等が用いられる。
【００１６】
撹拌槽５、８は、円筒状の貯槽に撹拌羽根５ａ、８ａを有し、槽内に供給された粉体、液体、スラリーを撹拌してこれらを混合するために備えられる。尚、撹拌槽５、８は、撹拌羽根５ａ、８ａを有するものに限定されず、供給された物質を適切に混合することができればよい。
【００１７】
ベルトフィルター１１は、供給されたスラリーＳ２を水洗しながら固液分離するために備えられ、スラリーＳ２に溶出した水銀を水洗除去しながら固液分離することで、水銀をろ液Ｌ側に回収しながら、水銀含有率の低いケーキＣを得ることができる。ベルトフィルター１１に代えて他の型式の固液分離機を用いることもできる。
【００１８】
タンク４に貯留され、撹拌槽５に供給される硝酸水溶液Ｎの濃度は、集塵ダストＤに含まれる水銀の硝酸水溶液Ｎへの溶出量を増加させるため、規定度５Ｎ以上に調整されることが好ましい。
【００１９】
タンク７に貯留され、撹拌槽８に供給されるアルカリＡとしては、消石灰スラリー、苛性ソーダ、炭酸ソーダ等を用いることができ、これらの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
次に、本発明に係る水銀除去方法について図１を参照しながら説明する。
【００２１】
プレヒータの排ガス（キルン排ガス）Ｇ１が集塵機２に供給されると、集塵機２は、排ガスＧ１に含まれるダストＤを捕集し、集塵ダストＤをタンク３へ供給する。集塵機２の排ガスＧ２は、煙突を介して大気へ放出される。
【００２２】
タンク３に貯留された集塵ダストＤを撹拌槽５へ供給すると共に、タンク４から硝酸水溶液Ｎを撹拌槽５に供給し、撹拌羽根５ａによって両者を撹拌混合する。これによって、集塵ダストＤに含まれる水銀が硝酸水溶液Ｎに溶出する。
【００２３】
次に、水銀が溶出した集塵ダストＤのスラリーＳ１をポンプ６によって撹拌槽８に供給すると共に、タンク７からアルカリＡを撹拌槽８に供給し、撹拌羽根８ａによって両者を撹拌混合してスラリーＳ１を中和する。
【００２４】
中和されたスラリーＳ２をポンプ９、１０を介してベルトフィルター１１へ供給し、スラリーＳ２に含まれる水銀を水洗除去しながら固液分離し、スラリーＳ２をケーキＣとろ液Ｌとに分離する。
【００２５】
固液分離によって得られたケーキＣは、水銀をほとんど含まないため、セメント原料としてセメント焼成装置へ供給する。一方、固液分離によって得られたろ液Ｌは、集塵ダストＤ中の水銀が溶出しているため、水銀回収装置を有する排水処理系統へ供給して処理した後放流する。
【００２６】
以上のように、本発明によれば、セメントキルンの排ガスＧ１から集塵したダストＤに含まれる水銀を硝酸水溶液Ｎ中に溶出させることができるため、セメントキルンの排ガスＧ１から効率よく水銀を除去することができる。また、硝酸は塩素を含まないため、セメント原料としてセメント製造工程に供給するケーキＣの塩素濃度が増加せず、セメント製造設備の安定運転を阻害することもない。
【００２７】
次に、本発明の試験例について説明する。
【００２８】
水銀含有率が１２ｍｇ／ｋｇの、セメントキルン排ガスからの集塵ダスト（ＥＰダスト）２０ｇに対し、表１に示す各種水洗水２００ｍｌを添加して３０分撹拌した後に固液分離し、そのケーキとろ液の水銀濃度を測定した。試験結果を図２に示す。尚、比較例１の「未処理」は、上記集塵ダストそのものを示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
図２において、集塵ダストを硝酸（ＨＮＯ3）水溶液で水洗することで（実施例１〜３）、集塵ダストの量が減り、ろ液中の水銀量が増加するため、集塵ダストに含まれる水銀が硝酸水溶液中に溶出していることが判る。特に、規定度５Ｎの硝酸水溶液で水洗した実施例３においては、集塵ダストの量の減少と、ろ液中の水銀量の増加が顕著に表れている。
【００３１】
これに次いで、集塵ダストを塩酸（ＨＣｌ）で水洗しても（比較例４〜６）、集塵ダストに含まれる水銀が溶出した。また、比較例４及び５においては、実施例１及び２よりも水銀を除去することができたが、比較例６と実施例３では集塵ダストの量及びろ液中の水銀量において大きな差が出ることが判る。また、塩酸水溶液で水洗すると、塩酸由来の塩素がケーキに残留するおそれがあるため、この点からも実施例の方が優れている。
【００３２】
水や規定度１Ｎの塩化カリウム水溶液（ＫＣｌ）で水洗しても（比較例２及び３）、集塵ダスト中の水銀量は、未処理のもの（比較例１）とほとんど変わらない。また、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液で水洗した場合も（比較例７及び８）、集塵ダスト中の水銀量は、未処理のもの（比較例１）とほとんど変化しない。
【符号の説明】
【００３３】
１  セメントキルン排ガスからの水銀除去システム
２  集塵機
３、４  タンク
５  撹拌槽
５ａ  撹拌羽根
６  ポンプ
７  タンク
８  撹拌槽
８ａ  撹拌羽根
９、１０  ポンプ
１１  ベルトフィルター
Ａ  アルカリ
Ｃ  ケーキ
Ｄ  集塵ダスト
Ｇ１、Ｇ２  排ガス
Ｌ  ろ液
Ｎ  硝酸
Ｓ１、Ｓ２  スラリー
【図１】
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【図２】
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