(57)【要約】【課題】  各所の石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を受け入れ、各種用途に向けて配送可能な石炭灰処理および物流の効率化のための石炭灰処理・物流方法を提供する。【解決手段】  石炭灰を受け入れて複数の貯蔵設備のいずれかに振り分けて貯蔵し、複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から石炭灰を抽出してそのまま製品として出荷するか、または、複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰を混合して得られた物を製品として出荷するか、または、複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級して得られた物を製品として出荷するか、または、複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級し、さらに混合して得られた物を製品として出荷する。より多くの石炭灰を処理することができ、同時に、物流が効率化され、特に、内陸の石炭灰または石炭灰と他の原料との混合物の利用設備への輸送コストを大幅に低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を受け入れて複数の貯蔵設備のいずれかに振り分けて貯蔵し、
前記複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から石炭灰を抽出してそのまま製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰同士または石炭灰と他の原料とを混合して得られた物を製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級して得られた物を製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級し、さらに分級した石炭灰同士または分級した石炭灰と他の原料とを混合して得られた物を製品として出荷することを特徴とする石炭灰処理・物流方法。
【請求項２】
前記石炭焚き火力発電所から前記複数の貯蔵設備まで石炭灰を輸送するにあたって、セメントタンカーによる海送、またはセメント圧送車による陸送を利用することを特徴とする請求項１に記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項３】
前記製品としての石炭灰、または前記製品としての石炭灰と他の原料との混合物を輸送するにあたって、セメント圧送車による陸送を利用することを特徴とする請求項１または２に記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項４】
前記石炭灰と混合する他の原料が、セメント、スラグ粉末または石灰石粉末であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項５】
前記石炭灰を分級して得られる粉末が、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定するフライアッシュの規格に適合することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項６】
前記分級した石炭灰をさらにセメントと混合し、フライアッシュセメントを得て出荷することを特徴とする請求項５に記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項７】
前記出荷する石炭灰の用途が、セメント製造における粘土原料の代替、または、コンクリート中の砂の代替、または、セメントおよび水と混合してなる埋め戻し材料、または、人工骨材の原料であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項８】
受け入れる石炭灰について、その粉末度および／または化学成分を測定して性状を分類し、その分類に従って前記複数の貯蔵設備のいずれかに振り分けて貯蔵することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の石炭灰処理・物流方法。
【請求項９】
分類された石炭灰を貯蔵する前記複数の貯蔵設備のうち、石炭灰の用途に最適な性状が得られるよう、一の貯蔵設備から抽出するか、または複数の貯蔵設備から抽出して混合して用いることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の石炭灰処理・物流方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚き火力発電所で発生する石炭灰を有効に活用するための石炭灰処理・物流方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭焚き火力発電所の石炭灰処理は、最終処分場の埋め立てと、セメント工場での粘土原料代替に、その多くを依存していた。しかし、最終処分場は用地取得が困難となりつつあり、セメント産業も臨海セメント工場の石炭灰受入余力はなくなりつつあり、内陸工場の受入余力に期待する必要がある。その他の有効利用法としては、路盤材、土木工事、炭坑充填、建材等種々の用途があるものの、大量に処理可能な用途はないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、各所の石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を受け入れ、貯蔵し、その石炭灰の性状に応じて、必要な場合は適宜分級、混合等の処理を行った上で、各種用途に向けて配送可能な石炭灰処理および物流の効率化のための石炭灰処理・物流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】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明は、石炭灰処理・物流方法であって、石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を受け入れて複数の貯蔵設備のいずれかに振り分けて貯蔵し、前記複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から石炭灰を抽出してそのまま製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰同士または石炭灰と他の原料とを混合して得られた物を製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備の一の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級して得られた物を製品として出荷するか、または、前記複数の貯蔵設備から抽出した石炭灰を分級し、さらに分級した石炭灰同士または分級した石炭灰と他の原料とを混合して得られた物を製品として出荷することを特徴とする。
【０００５】
従来、石炭灰に処理できるものが含まれていても、輸送コストがかかるため、すべて最終処分場において処分されていたり、利用できたとしても、石炭灰を複数の場所で分級または混合等して利用していたため、輸送ルートが複雑となって輸送に多大のコストを必要としていた。しかし、本発明によれば、各所の石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を一箇所で受け入れ、貯蔵し、石炭灰の性状に応じて、適宜分級、混合等の処理を行った上で、各種用途に向けて配送することができ、より多くの石炭灰を処理することができる。同時に、物流が効率化され、特に、内陸の石炭灰または石炭灰と他の原料との混合物の利用設備への輸送コストを大幅に低減することができる。
【０００６】
前記石炭焚き火力発電所から前記複数の貯蔵設備まで石炭灰を輸送するにあたって、セメントタンカーによる海送、またはセメント圧送車による陸送を利用することができる。これによって、既存のセメントタンカー、セメント圧送車を流用しながら石炭灰を輸送することができる。
【０００７】
前記製品としての石炭灰、または前記製品としての石炭灰と他の原料との混合物を輸送するにあたって、セメント圧送車による陸送を利用することができる。これによって、既存のセメント圧送車を流用しながら石炭灰または石炭灰と他の原料との混合物を輸送することができる。
【０００８】
前記石炭灰と混合する他の原料を、セメント、スラグ粉末または石灰石粉末とすることができる。これによって、フライアッシュセメント、ＣＡコンクリート用混合材料、ＦＡモルタル用混合材料を一箇所で製造することもでき、従来、各所で分散して製造していた場合に比較して、輸送コスト、生産管理コスト等を大幅に低減することができる。
【０００９】
前記石炭灰を分級して得られる粉末が、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定するフライアッシュの規格に適合するものとすることができる。得られたフライアッシュをさらにセメントと混合し、フライアッシュセメントとして出荷することもでき、他のセメント工場等で混合機でフライアッシュとセメントとを混合してフライアッシュセメントを製造することもできる。
【００１０】
前記出荷する石炭灰の用途を、セメント製造における粘土原料の代替、または、コンクリート中の砂の代替、または、セメントおよび水と混合してなる埋め戻し材料、または、人工骨材の原料とすることができる。
【００１１】
出荷する石炭灰の用途を、粘土原料の代替とすることにより、内陸のセメント工場等において石炭灰を処理することが可能となる。
【００１２】
また、出荷する石炭灰の用途を、コンクリート中の砂の代替とすることにより、石炭灰をＣＡ（Ｃｏａｌ Ａｓｈ）コンクリートとして有効利用することができる。ＣＡコンクリートとは、コンクリート中の砂の代替物として使用するものであって、石炭灰の原粉を大量に混入したコンクリートである。１ｍ3のコンクリート中に１００ｋｇ以上の石炭灰が含まれ、ＣＡコンクリートを製造することによって、石炭灰を大量かつ安定的に処理することができるとともに、コンクリートの性状を改善することができる。例えば、高流動性であるため施工性が向上し、コンクリートの表面が緻密で平滑であるとともに、初期、長期ともに、強度発現性が大きい等の特長がある。
【００１３】
さらに、出荷する石炭灰の用途を、セメントおよび水と混合してなる埋め戻し材料とすることにより、石炭灰をセメントおよび水と混合して得られるＦＡモルタルは、石炭灰原粉のベアリング効果によって、高流動性であるため、自己充填性に優れ、低セメント量で高強度を発揮することができ、型枠等の隅々まで充填が可能な高充填性を備える。また、発熱量が低いため作業性に優れ、環境への影響も少ない。
【００１４】
また、出荷する石炭灰の用途を、人工骨材の原料とすることにより、石炭灰を主原料とし、ベントナイトと、炭酸カルシウムと混合した後、焼成して得られる人工骨材は、球形粒であるため、流動性が増大したり、単位水量が低減できたり、乾燥収縮量が小さくなる等の効果がある。
【００１５】
本発明では、受け入れる石炭灰について、その粉末度および／または化学成分を測定して性状を分類し、その分類に従って前記複数の貯蔵設備のいずれかに振り分けて貯蔵することができる。これによって、石炭灰の性状に応じて各々の貯蔵設備に貯蔵し、製造する製品を決定した後特定の貯蔵設備から石炭灰を抽出することで、石炭灰のハンドリングが容易になる。
【００１６】
分類された石炭灰を貯蔵する前記複数の貯蔵設備のうち、石炭灰の用途に最適な性状が得られるよう、一の貯蔵設備から抽出するか、または複数の貯蔵設備から抽出して混合して用いることができる。これによって、使用する石炭灰の品質管理を容易に行うことができ、得られる製品の品質も向上する。
【００１７】
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、石炭焚き火力発電所で発生した石炭灰を受け入れ、貯蔵し、その石炭灰の性状に応じて、必要な場合は適宜分級、混合等の処理を行った上で、各種用途に向けて配送することができ、石炭灰処理および物流の効率化を図ることのできる石炭灰処理・物流方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明にかかる石炭灰処理・物流方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明にかかる石炭灰処理・物流方法を実施するシステムの一例を示し、この石炭灰処理・物流複合システム１は、石炭焚き火力発電所（以下「発電所」と略称する）２（２Ａ〜２Ｄ）で発生した石炭灰の受入設備としての図示しない圧送管を含む空気輸送機等と、複数の貯蔵設備としての原粉サイロ３（３Ａ〜３Ｃ）、フライアッシュサイロ７及び製品サイロ８（８Ａ〜８Ｃ）と、石炭灰を分級する分級機５と、石炭灰同士または石炭灰と他の原料とを混合する混合機６と、複数の用途別に石炭灰または石炭灰と他の原料との混合物を出荷するための図示しないバラトラック積込設備等の出荷設備とで構成される。
【００２１】
原粉サイロ３は、発電所２で発生した石炭灰を受け入れて貯蔵するために備えられる。発電所２から原粉サイロ３までの石炭灰の輸送には、セメントタンカーまたはセメント圧送車等が使用され、これらのいずれかから石炭灰を原粉サイロ３に受け入れるため、圧送管を含む受入設備が設けられる。尚、セメントタンカーによって輸送された石炭灰を受け入れるため、石炭灰処理・物流複合システム１を海岸部に設け、専用埠頭を備えることが好適であり、これによって、石炭灰の輸送コストを低減することができる。
【００２２】
また、原粉サイロ３Ａには、図示しない出荷設備が直接設けられ、原粉サイロ３Ｂ、３Ｃから抽出された石炭灰は、図示しない輸送機を介して分級機５または混合機６に供給されるように構成されている。
【００２３】
セメントサイロ４は、石炭灰処理・物流複合システム１の外部に位置するセメント工場で製造されたセメントを貯蔵するために備えられる。尚、石炭灰処理・物流複合システム１に併設したセメント工場で製造されたセメントを貯蔵するように構成することもできる。
【００２４】
分級機５には、Ｏ−ＳＥＰＡ（登録商標）、ＣＬＡＳＳＩＥＬ（登録商標）、サイクロンセパレータ、その他、セメントやフライアッシュなどの粉体の分級に通常使用されている遠心分級機、重力分級機、慣性分級機、篩い分け機等を用いることができる。この分級機５によって、原粉サイロ３Ｂまたは３Ｃからの石炭灰が所望の粒度に分級される。
【００２５】
混合機６には、Ｐｌｏｕｇｈｓｈａｒｅ（登録商標）ミキサ、ヘンシェルミキサ（登録商標）、その他、セメントやフライアッシュなどの粉体の混合に通常使用されている容器回転式混合機、機械撹拌式混合機、気流混合機、振動混合機等を用いることができる。この混合機６に、原粉サイロ３Ｂ、３Ｃから直接石炭灰が供給されるか、または、分級機５によって粒度調整された石炭灰が供給され、セメントサイロ４からのセメント等の他の原料と混合される。
【００２６】
フライアッシュサイロ７は、分級機５によって得られたＪＩＳフライアッシュ（ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定するフライアッシュ）を貯蔵し、製品サイロ８は、ＣＡコンクリート用混合材料、ＦＡモルタル用混合材料等を貯蔵するために備えられ、これらのサイロの各々には、図示しない出荷設備が付設される。
【００２７】
次に、上記構成を有する石炭灰処理・物流複合システム１の石炭灰の処理及び物流の拠点としての使用例について説明する。
【００２８】
発電所２で発生した石炭灰は、セメントタンカーまたはセメント圧送車等によって輸送され、圧送管等を含む受入設備を介して原粉サイロ３に貯蔵される。ここで、石炭灰処理・物流複合システム１が海岸部に設けられ、専用埠頭を備える場合には、臨海に位置する発電所２からセメントタンカーを介して直接石炭灰を受け入れることができ、内陸の発電所２からは、セメント圧送車によって陸送によって石炭灰を受け入れる。
【００２９】
次に、受け入れた石炭灰について、粉末度、化学成分を測定して性状を分類し、その分類に従って複数の原粉サイロ３のいずれに貯蔵するかを決定し、石炭灰を性状毎に原粉サイロ３（３Ａ〜３Ｃ）に振り分ける。
【００３０】
原粉サイロ３に貯蔵された石炭灰の中で原粉サイロ３Ａに貯蔵された石炭灰は、出荷設備及びセメント圧送車を介して直接内陸のセメント工場群に輸送され、セメント製造における粘土原料の代替として使用される。従って、原粉サイロ３Ａには、分級する必要のない石炭灰が貯蔵される。
【００３１】
原粉サイロ３Ｂまたは３Ｃに貯蔵された石炭灰の一部は、分級機５によって分級され、分級して得られた粉末が、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定するフライアッシュの規格に適合するものについては、フライアッシュサイロ７に貯蔵する。また、分級機５によって粒度調整された石炭灰の一部は、ＣＡコンクリート用混合材料、ＦＡモルタル用混合材料等を製造するため混合機６に供給される。
【００３２】
ＣＡコンクリート混合材料を製造する際には、混合機６において、分級機５から供給された石炭灰とスラグ粉末とが混合され、混合によって得られたＣＡコンクリート混合材料が製品サイロ８に貯蔵される。
【００３３】
ＦＡモルタル用混合材料を製造する際には、混合機６において、分級機５から供給された石炭灰と石灰石粉末とが混合され、混合によって得られたＦＡモルタル用混合材料が製品サイロ８に貯蔵される。
【００３４】
フライアッシュサイロ７に貯蔵されたＪＩＳフライアッシュは、セメント圧送車によってそのままセメント工場１０に出荷され、混合機１１によってセメントと混合され、セメント工場１０内のフライアッシュセメントサイロ１２に貯蔵された後、セメント圧送車によって出荷される。
【００３５】
尚、上記実施例では、セメント工場１０が石炭灰処理・物流複合システム１の外部に配置されていたが、石炭灰処理・物流複合システム１内にセメント製造設備を含むようにして、石炭灰処理・物流複合システム１内の混合機６によってＪＩＳフライアッシュセメントを製造して、石炭灰処理・物流複合システム１内の製品サイロ８に貯蔵した後、セメント圧送車によって出荷することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかる石炭灰処理・物流方法を実施するシステムの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  石炭灰処理・物流複合システム
２  発電所
３  原粉サイロ
４  セメントサイロ
５  分級機
６  混合機
７  フライアッシュサイロ
８  製品サイロ
１０  セメント工場
１１  混合機
１２  フライアッシュセメントサイロ
【図１】
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