(57)【要約】【課題】  飛灰の供給量の変動に応じて、水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量を調整できる飛灰の処理方法および処理装置を提供する。【解決手段】  混練機３内の飛灰の含水率を中性子水分計３６を用いて測定し、この測定結果が予め求められる含水率の設定値に一致するように水量調整バルブを開閉操作し水の添加量を制御する。同時に、混練機３内の飛灰の含水率と、水管２６を通過する水の流量とに基づき、混練機３への飛灰の供給量を演算する。次いで、この飛灰の供給量と、予め求められるキレート添加率の設定値、ｐＨ調整剤添加率の設定値に基づき、キレート・ｐＨ調整剤の添加量を求め、この添加量になるように、キレート流量調整バルブ２８、ｐＨ調製剤流量調整バルブ３１をそれぞれ開閉操作する。【選択図】                図１
2005052776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に供給された飛灰に少なくとも水および重金属安定剤を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記混練機内で混練された後の飛灰の含水率と予め設定された含水率の設定値とに基づき前記飛灰への水の添加量を制御するとともに、混練された後の飛灰の含水率と、前記混練機に供給される飛灰に添加された水の水量とに基づき混練機内に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め設定された重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とする飛灰の処理方法。
【請求項２】
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、少なくとも重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記一定水量の水が添加され混練された後で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定し、この測定結果と、予め前記飛灰に添加された一定水量の水の添加量に基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め求められた含水率の設定値および重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき、追加水および重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とする飛灰の処理方法。
【請求項３】
内部に供給された飛灰に、水および重金属安定剤を添加して混練する混練機と、
この混練機内で混練された後の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
この水分測定手段による測定結果と、予め求められる飛灰の含水率の設定値とに基づき、飛灰への水の添加量を制御する水添加量制御手段と、
前記飛灰に添加された水の添加量を検出する水添加量検出手段と、
この水添加量検出手段によって検出された飛灰への水の添加量と、前記水分測定手段によって測定された飛灰の含水率とに基づき、前記混練機に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって求められた飛灰の供給量と、予め求められる重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき前記飛灰への重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とする飛灰の処理装置。
【請求項４】
前記混練機内の飛灰には、水、重金属安定剤に加えてｐＨ調整剤が添加され、さらに、前記飛灰供給演算手段によって求められた飛灰の供給量と予め求められるｐＨ調整剤の添加率の設定値に基づき前記飛灰へのｐＨ調整剤の添加量を制御するｐＨ調整剤添加量制御手段が設けられる請求項３に記載の飛灰の処理装置。
【請求項５】
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機と、
一定水量の水が添加されて混練された後の飛灰で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
前記水分測定手段による測定結果と、予め飛灰に添加される一定水量の水の添加量とに基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰供給量と、予め求められる含水率の設定値に基づき、追加水の添加量を制御する添加水量制御手段と、
前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められた重金属安定剤の添加率の設定値に基づき、混練機内の飛灰に添加される重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とする飛灰の処理装置。
【請求項６】
前記混練機内の予め水が添加された後の飛灰には、前記重金属安定剤および追加水に加えてｐＨ調整剤が添加され、前記水分検出手段は前記一定水量の水が添加され混練された後の飛灰で、かつ、重金属安定剤、追加水およびｐＨ調整剤の添加前の飛灰の水分を検出し、
さらに、前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められるｐＨ調整剤の添加率の設定値とに基づき、混練機内の飛灰に添加されるｐＨ調整剤の添加量の制御を行うｐＨ調整剤添加量制御手段を備える請求項５に記載の飛灰の処理装置。
【請求項７】
前記水分測定手段は、中性子水分計である請求項３〜６のいずれかに記載の飛灰の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として廃棄物の焼却および溶融によって生じる排ガス中に含まれ、排ガス処理設備において捕集される飛灰を無害化処理する飛灰の処理方法および処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼却設備、溶融設備において生じる排ガス中には飛灰が含有されており、この飛灰は排ガス処理設備に設置されるバグフィルタ等の集塵装置によって捕集される。こうして捕集された飛灰には有害な重金属類が高濃度で含有されているため、未処理のまま最終処分することができない。そのため、できるだけ一定量の飛灰を混練機内に供給し、飛灰の供給量に応じて設定された量の水および重金属安定剤を前記混練機内の飛灰に添加して混練し、混練後の飛灰を養生固化させることで、前記飛灰からの重金属類の溶出を防止するようにされている。また、飛灰中に含まれる重金属類の中でも特に有害で溶出し易いＰｂ等の溶出を防止するために、前記水・重金属安定剤に加えて、前記飛灰の供給量に応じた量のｐＨ調整剤を混練機内の飛灰に添加し、飛灰のｐＨ値をＰｂが溶出し難い値（９〜１１）に調整する場合もある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３８１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらの飛灰を処理する技術は、飛灰が一定量ずつ供給されることを前提とした技術であるため、飛灰の供給量の変動には対応することができない。このため、飛灰貯留用のホッパ内で飛灰のブリッジ現象、飛灰のレベル変化等が生じた場合には、飛灰の供給量に変動が生じて想定よりも過少あるいは過大な量の飛灰が混練機内に供給されてしまい、それに伴なって、混練後の飛灰の含水率、重金属安定剤の添加率、ｐＨ調整剤の添加率が変動してしまうという問題点がある。
【０００５】
このようにして、前記混練機へ想定よりも過少な量の飛灰が供給された場合には、飛灰の含水率が高くなって、混練後の飛灰の搬送が困難になるだけでなく、養生が不十分な飛灰が貯留ホッパ、ピット内等に送出され、それらホッパ・ピット内等で固化し、運転の妨げになる恐れがある。また、飛灰に対して過剰な量の重金属安定剤・ｐＨ調整剤が添加されることになるので、コストを無駄に費やしてしまうという問題点がある。
【０００６】
一方、混練機へ過剰な量の飛灰が供給された場合には、飛灰の含水率が低くなって、混練機の下流に設定される灰固化物ピット内あるいは最終処分場で、飛灰が粉塵化するという問題点がある。また、重金属安定剤・ｐＨ調整剤の添加量が不十分になるため、重金属安定剤・ｐＨ調整剤の効果を十分に得ることができないという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、飛灰の供給量の変動に応じて最適な水添加量、重金属安定剤添加量とすることができる飛灰の処理方法および処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による飛灰の処理方法は、
内部に供給された飛灰に少なくとも水および重金属安定剤を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記混練機内で混練された後の飛灰の含水率と予め設定された含水率の設定値とに基づき前記飛灰への水の添加量を制御するとともに、混練された後の飛灰の含水率と、前記混練機に供給される飛灰に添加された水の水量とに基づき混練機内に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め設定された重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とするものである（第１発明）。
【０００９】
次に、第２発明による飛灰の処理方法は、
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、少なくとも重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記一定水量の水が添加され混練された後で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定し、この測定結果と、予め前記飛灰に添加された一定水量の水の添加量に基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め求められた含水率の設定値および重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき、追加水および重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
また、第３発明による飛灰の処理装置は、
内部に供給された飛灰に、水および重金属安定剤を添加して混練する混練機と、
この混練機内で混練された後の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
この水分測定手段による測定結果と、予め求められる飛灰の含水率の設定値とに基づき、飛灰への水の添加量を制御する水添加量制御手段と、
前記飛灰に添加された水の添加量を検出する水添加量検出手段と、
この水添加量検出手段によって検出された飛灰への水の添加量と、前記水分測定手段によって測定された飛灰の含水率とに基づき、前記混練機に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって求められた飛灰の供給量と、予め求められる重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき前記飛灰への重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
前記第３発明において、前記混練機内の飛灰には、水、重金属安定剤に加えてｐＨ調整剤が添加され、さらに、前記飛灰供給演算手段によって求められた飛灰の供給量と予め求められるｐＨ調整剤の添加率の設定値に基づき前記飛灰へのｐＨ調整剤の添加量を制御するｐＨ調整剤添加量制御手段が設けられるのが好ましい（第４発明）。
【００１２】
次に、第５発明の飛灰の処理装置は、
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機と、
一定水量の水が添加されて混練された後の飛灰で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
前記水分測定手段による測定結果と、予め飛灰に添加される一定水量の水の添加量とに基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰供給量と、予め求められる含水率の設定値に基づき、追加水の添加量を制御する添加水量制御手段と、
前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められた重金属安定剤の添加率の設定値に基づき、混練機内の飛灰に添加される重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
前記第５発明において、前記混練機内の予め水が添加された後の飛灰には、前記重金属安定剤および追加水に加えてｐＨ調整剤が添加され、前記水分検出手段は前記一定水量の水が添加され混練された後の飛灰で、かつ、重金属安定剤、追加水およびｐＨ調整剤の添加前の飛灰の水分を検出し、
さらに、前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められるｐＨ調整剤の添加率の設定値とに基づき、混練機内の飛灰に添加されるｐＨ調整剤の添加量の制御を行うｐＨ調整剤添加量制御手段を備えるのが良い（第６発明）。
【００１４】
前記第３〜第６発明において、前記水分測定手段は、中性子水分計であるのが好ましい（第７発明）。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明によれば、飛灰の供給量の変動に伴なって変動する飛灰の含水率を測定し、この飛灰の含水率と予め設定される含水率の設定値に基づき飛灰への水の添加量が調整される。したがって、飛灰の供給量が変動して飛灰の含水率が変動した場合であっても、その含水率の変動に応じて水の添加量を調整して飛灰の含水率が許容の範囲から逸脱するのを防止することができる。また、前記飛灰の含水率と、混練機内の飛灰に添加される水の水量に基づき、飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に基づき重金属安定剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の供給量が変動した場合であっても、重金属安定剤の添加量を最適に保つことができる。この結果、含水率が低過ぎることによる飛灰の飛灰固化物貯留設備や最終処分状での飛散をなくすとともに、含水率が高すぎることによる灰固化物設備でのトラブルの発生をなくすことができる。また、重金属の溶出を確実に防止して、重金属安定剤の添加量を必要最小限に抑えることができる。さらに、テーブルフィーダのような定量性の高い高価な飛灰供給装置とする必要はなくイニシャルコストを低減することができる。
【００１６】
第２発明においては、水・重金属安定剤の添加が終了する前段階の飛灰の含水率を測定し、この測定結果に基づき飛灰の供給量を求め、この飛灰の供給量を用いて、水・重金属安定剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の変動に応じてリアルタイムに、かつ確実に水・重金属安定剤の添加量を制御することができる。
【００１７】
次に、第３発明は、第１発明を具現化するためになされたものであり、第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
また、前記第４発明の構成を採用することにより、ｐＨ調整剤の添加量を飛灰の供給量の変動に応じて適切に調整することができるという効果がある。
【００１９】
次に、第５発明は、第２発明を具現化するためになされたものであり、第２発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
また、第６発明の構成を採用することにより、飛灰の供給量にリアルタイムに対応したｐＨ調整剤の添加量の制御を行うことができる。
【００２１】
さらに、前記第３〜第６発明において、第７発明の構成を採用することにより、混練機内の飛灰の含水率を非接触で容易に測定することができるとともに、制御の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明による飛灰の処理方法および処理装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１には、本発明の第１実施形態に係る飛灰処理装置のシステム構成図が示されている。
【００２４】
本実施形態における飛灰処理装置１は、焼却設備、溶融設備での廃棄物処理によって生じる飛灰を一旦貯留し、底部に設けられた飛灰供給装置２'を通して機外に排出する飛灰貯留槽２と、この飛灰貯留槽２の下流に配され、前記飛灰供給装置２'により供給される飛灰を取り込むとともに、その飛灰に、水、重金属安定剤（キレート）およびｐＨ調整剤を添加して混練し系外に排出する混練機３を備えている。この混練機３の下方には、その混練機３から排出された混練後の飛灰を、養生固化させつつ下流側の灰固化物ピット（図示せず）に搬送する養生コンベア４が配されている。また、前記混練機３内の飛灰に水、キレート、ｐＨ調整剤を添加するために、水貯留槽５、キレート貯留槽６およびｐＨ調整剤貯留槽７がそれぞれ配されている。
【００２５】
前記混練機３は、図２に示されるように、上部最上流端に前記飛灰貯留槽２から供給される飛灰を一旦貯留するためのホッパ１０を有し、下部最下流端に混練後の飛灰を前記養生コンベア４上に排出する排出口１１を有するケーシング１２を備えている。また、このケーシング１２の上部上流部で、かつ前記ホッパ１０のやや下流側には、ｐＨ調整剤・水の混合液を注入するための第１の注入口１３ａが配されており、この第１の注入口１３ａの下流側で、かつケーシング１２の上部中央よりもやや下流寄りの位置には、キレート・水の混合液を注入するための第２の注入口１３ｂが配されている。
【００２６】
前記ケーシング１２内には、一対の軸体１５、１５（手前側の軸体１５のみを図示する。）が並列配置されており、このケーシング１２の後方には、これら軸体１５、１５を回転駆動する電動機１６および減速機１７が配されている。また、前記各軸体１５の最下端部を除く位置には、内部の混練物（飛灰）を下流側に向け送り出すための二個の送りスクリュー１８と、複数枚の混練パドル１９から構成され前記混練機３内の飛灰を混練するための二部の混練部２０が、上流側から下流側に向けて、送りスクリュー１８、混練部２０、送りスクリュー１８、混練部２０の順で配されている。また、前記軸体１５、１５の最下端部には、戻しスクリュー２２が配されている。
【００２７】
前記キレート貯留槽６にはキレート用配管２４の基端部が、前記ｐＨ調整剤７にはｐＨ調整剤用配管２５の基端部がそれぞれ接続されており、前記キレート用配管２４の他端部は前記混練機３の第２の注入口１３ｂに、前記ｐＨ調整剤用配管２５の他端部は前記第１の注入口１３ａにそれぞれ接続されている。一方、前記水貯留槽５には、途中で二股に分岐された水管２６の基端部が接続されており、水管２６の一方の他端部が前記キレート用配管２４に、他方の他端部が前記ｐＨ調整剤用配管２５にそれぞれ接続されている。これによって、ｐＨ調整剤・水の混合液が前記第１の注入口１３ａを通して混練機３内の飛灰に添加され、キレート・水の混合液が前記第２の注入口１３ｂを通して混練機３内の飛灰に添加される。
【００２８】
前記キレート用配管２４の途中であって、前記水管２６との接続部よりも上流側（キレート貯留槽６側）には、ポンプ２７と、キレート用配管２４を通過するキレートの流量を調整し前記混練機３内の飛灰に添加されるキレートの添加量を調整するキレート流量調整バルブ２８と、キレート用配管２４を通過するキレートの流量を検出するキレート流量センサ２９とがキレート貯留槽６側から順に配されている。また、前記ｐＨ調整剤用配管２５の途中であって、前記水管２６との接続部よりも上流側には、ポンプ３０と、ｐＨ調整剤用配管２５を通過するｐＨ調整剤の流量を調整するｐＨ調整剤流量調整バルブ３１と、ｐＨ調整剤の流量を検出するｐＨ調整剤流量センサ３２とがｐＨ調整剤貯留槽７側から順に配されている。さらに、前記水管２６の途中であって、かつこの水管２６の二股に分岐する分岐点よりも上流側には、ポンプ３３と、水管２６を流通する水量を検出する水流量センサ（水添加量検出手段）３４と、水量を調整する水量調整バルブ３５が水貯留槽５側から順に配されている。
【００２９】
一方、前記混練機３には、下流側の混練部２０によって混練された後の飛灰の含水率を測定する中性子水分計（水分検出手段）３６が配されている。この中性子水分計３６は、放射性物質から照射された高速の中性子が、中性子と同程度の大きさの水素原子と衝突した際、互いに干渉して減衰し、低速の熱中性子線になるという現象を利用したそれ自体公知の水分計であり、前記混練機３の下流端部に位置する混練後の飛灰に中性子線を照射して、その飛灰より発生する熱中性子線を検出するセンサヘッド部３６ａと、このセンサヘッド部３６ａによる熱中性子線の検出結果に基づき、混練機３内の飛灰の含水率を演算する演算部３６ｂから構成されている。
【００３０】
また、前記演算部３６ｂには、中性子水分計３６によって測定された飛灰の含水率と前記水流量センサ３４によって検出された水の添加量とに基づき、前記混練機３に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算器（飛灰供給量演算手段）３７と、前記中性子水分計３６による測定結果とオペレータによって予め設定された含水率の設定値とに基づき、前記水量調整バルブ３５を開閉操作する水流量制御器４０とが接続されている。
【００３１】
前記飛灰供給量演算器３７は、キレート添加量演算器３８および、ｐＨ調整剤添加量演算器３９に接続されており、これら両演算器３８、３９に飛灰の供給量を送信するようにされている。そして、前記キレート添加量演算器３８において、飛灰供給量演算器３７から送信される飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されるキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に対応したキレートの添加量を演算するようにされており、前記ｐＨ調整剤添加量演算器３９において、飛灰の供給量とオペレータが予め設定したｐＨ調整剤の添加率の設定値に基づき、飛灰の供給量に応じたｐＨ調整剤の添加量を演算するようにされている。ここで、前記含水率の設定値、キレートの添加率の設定値およびｐＨ調整剤の添加率の設定値は実測に基づき求められる値であり、飛灰を良好に養生固化させた際の飛灰の含水率が含水率の設定値として採用され、飛灰からＰｂの溶出を防止するのに必要なキレート・ｐｈ調整剤の添加率が、キレートの添加率の設定値、ｐＨ調整剤の添加率の設定値としてそれぞれ採用される。
【００３２】
前記キレート添加量演算器３８によって演算されたキレートの添加量は、キレート流量制御器４１に送信され、前記ｐＨ調整剤添加量演算器３９によって演算されたｐＨ調整剤の添加量は前記ｐＨ調整剤流量制御器４２に送信されるようになっている。そして、前記キレート流量制御器４１において、前記キレート流量センサ２９によって検出される飛灰へのキレートの添加量が前記キレート添加量演算器３８による演算結果に一致するように前記キレート流量調整バルブ２８を開閉操作し、前記ｐＨ調整剤流量制御器４２において、前記ｐＨ調整剤流量センサ３２によって検出される飛灰へのｐＨ調整剤の添加量が前記ｐＨ調整剤添加量演算器３９による演算結果に一致するように前記ｐＨ調整剤流量調整バルブ３１を開閉操作するようにされている。
【００３３】
このように構成される飛灰処理装置１において、前記飛灰貯留槽２内の飛灰は、飛灰供給装置２'によって混練機３内に供給された後、前記各注入口１３ａ、１３ｂを通してそれぞれ添加されるｐＨ調整剤・水の混合液および、水・ｐＨ調整剤の混合液と共に前記混練部２０の回転によって混練され、前記送りスクリュー１８によって下流側に送られる。その後、前記排出口１１を通して養生コンベア４上に排出され、前記養生コンベア４上で養生固化されつつ下流側に搬送されて最終処分される。
【００３４】
本実施形態において、前記混練機３内の飛灰に添加される水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量は、飛灰の供給量の変動に応じて次のように制御される。
【００３５】
まず、前記中性子水分計３６を用いて、前記混練機３内の下流端部に位置し、かつ前記各混練部２０によって混練された後の飛灰の含水率を測定し、この測定結果を前記飛灰添加量演算器３７ならびに水流量制御器４０に送信する。そして、この水流量制御器４０において、前記飛灰の含水率がオペレータによって予め設定された飛灰の含水率に一致するように前記水流量調整バルブ３５を開閉操作する。こうして、前記各注入口１３ａ、１３ｂを通って混練機３内の飛灰に添加される水の添加量が制御される。
【００３６】
その一方、前記飛灰添加量演算器３７において、前記中性子水分計３６による測定結果と前記水流量センサ３４による検出結果とに基づき、前記飛灰供給装置２'から混練機３に供給された飛灰の供給量を演算し、この演算結果を前記キレート添加量演算器３８およびｐＨ調整剤添加量演算器３９にそれぞれ送信する。
【００３７】
次いで、前記キレート添加量演算器３８において、前記飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されたキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に応じたキレートの添加量を演算し、前記キレート流量制御器４１に送信する。そして、このキレート流量制御器４１において、前記キレート流量センサ２９による検出結果が前記キレート添加量制御器４１による演算結果に一致するように前記キレート流量調整バルブ２８を開閉操作し、前記混練機３内の飛灰に添加するキレートの添加量を制御する。
【００３８】
同様に、前記ｐＨ調整剤添加量演算器３９において、前記混練機３に供給された飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されたキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に応じたｐＨ調整剤の添加量を演算し、前記ｐＨ調整剤流量制御器４２に送信する。そして、このｐＨ調整剤流量制御器４２において、前記ｐＨ調整剤流量センサ３２による検出結果がｐＨ調整剤流量制御器４２による演算結果に一致するように前記ｐＨ調整剤流量調整バルブ３１を開閉操作し、前記混練機３内の飛灰に添加されるｐＨ調整剤の添加量を制御する。
【００３９】
本実施形態においては、以上のように、混練機３内の飛灰の含水率が、予め設定される含水率の設定値に一致するように水の添加量が制御されているため、前記飛灰貯留槽２およびホッパ１０内において、飛灰のブリッジ・レベル上昇等が発生して混練機３への飛灰の供給量が変動したとしても、その変動に応じて水の添加量を調整することができ、混練機３から排出される混練物（飛灰）の含水率を好適な値（具体的には、前記含水率の設定値）に保つことができる。そのため、飛灰の含水率が許容範囲から逸脱するのを防止することができ、飛灰を好適に養生させることができる。これによって、養生が不十分な飛灰が貯留ホッパ、ピット内等で固化したり、含水率が低過ぎる飛灰が粉塵化したりするのを防止することができる。また、本実施形態においては、飛灰の含水率から飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に応じて、キレート・ｐＨ調整剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の供給量に変動が生じた場合であっても、必要十分な量のキレート・ｐＨ調整剤を添加することができる。したがって、飛灰からのＰｂの溶出を確実に防止することができ、同時にキレート・ｐＨ調整剤の消費量を必要最小限に抑えることができる。また、本実施形態においては、飛灰の供給量の変動に応じて、水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量を調整するようにされていることから、テーブルフィーダ等の高価な飛灰の供給手段を用いて飛灰の供給量を一定化する必要がないため、コストをより一層節約することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、透過性に優れた（熱）中性子線を媒体とした中性子水分計が使用されていることから、前記混練機内３の飛灰の含水率を非接触で測定することができるので、制御全体の精度を上げることができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態に係る飛灰処理装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、先の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
図３には、本実施形態（第２実施形態）に係る飛灰処理装置のシステム構成図が示されている。
【００４３】
本実施形態において、飛灰処理装置１Ａは、図３に示されるように、ケーシング１２'内の上流端から下流側に向けて三個の送りスクリュー１８と三個の混練部２０が、送りスクリュー１８、混練部２０…の順で交互に配されるとともに、ケーシング１２'の下流端部に戻りスクリュー２２が配される混練機３'を備えている。
【００４４】
前記ケーシング１２'のホッパ１０よりもやや下流位置で、最上流側の送りスクリュー１８と最上流側の混練部２０との境界部に対応する位置には、一定水量の水を混練機３'内の飛灰に注入するための水注入口１３'が配されており、この水注入口１３'の下流側には、前記第１の注入口１３ａが、この第１の注入口１３ａの下流側には、前記第２の注入口１３ｂがそれぞれ配されている。また、前記水注入口１３'と第１の注入口１３ａとの間で、かつ最上流の混練部２０と上流側から二番目の送りスクリュー１８との境界部に対応する位置には、前記中性子水分計３６のセンサヘッド部３６ａが取り付けられている。これによって、水注入口１３'から水が添加され、最上流の混練部２０によって混練された後の飛灰で、かつ水・ｐＨ調整剤の混合液および、水・キレートの混合液の添加前の飛灰の含水率を検出するようにされている。
【００４５】
本実施形態において、キレート貯留槽６およびｐＨ調整剤貯留槽７は、キレート用配管２５、ｐＨ調整剤用配管２６を介して前記第１の注入口１３ａ、第２の注入口１３ｂにそれぞれ接続されており、前記水貯留槽５には、途中で第１の分岐水管２６ａ'と第２の分岐水管２６ｂ'に分岐される水管２６'の基端部が接続されている。また、この水管２６'には、水管２６'を通過する水の流量、すなわち、前記混練機３'内の飛灰への水の総添加量を検出する第１の水流量センサ３４ａが配されている。
【００４６】
前記第１の分岐水管２６ａ'は、前記水注入口１３'に接続されている。前記第１の分岐水管２６ａ'には、第１の分岐水管２６ａ'を通過する水の流量、すなわち、前記水注入口１３'を通って混練機３内の上流部の飛灰に添加される水の流量を検出する第２の水流量センサ３４ｂが配されており、この第２の水流量センサ３４ｂの下流には、第１の分岐水管２６ａを通過する水の流量、すなわち前記水注入口１３'から混練機３内の上流部に位置する飛灰に添加される水の流量を略一定に保つための第１の水流量調整バルブ３５ａが配されている。
【００４７】
一方、前記第２の分岐水管２６ｂ'は、途中で第３の分岐水管２６ｃ'、第４の分岐水管２６ｄ'に分岐されており、前記第３の分岐水管２６ｃ'の先端部は前記キレート用配管２４に、第４の分岐水管２６ｄ'の先端部は前記ｐＨ調整剤用配管２５にそれぞれ接続されている。また、前記第２の分岐水管２６ｂ'には、この第２の分岐水管２６ｂ'を通過する水の流量、すなわち、前記各注入口１３ａ、１３ｂを通って混練機３内の飛灰に添加される水の添加量を調整する第２の水流量調整バルブ３５ｂが配されている。
【００４８】
本実施形態において、前記第２の水流量センサ３４ｂは、その検出結果（第１の分岐水管２６ａ'を通過する水の流量）を前記飛灰供給量演算器３７および第１の水流量制御器５１に送信するようにされており、この第１の水流量制御器５１において、前記第１の分岐水管２６ａ'を流れる水の流量がオペレータによって予め設定された水流量の設定値に一致するように前記第１の水流量調整バルブ３５ａを開閉操作するようにされている。こうして、前記水注入口１３'から混練機３内の飛灰に一定量の水が添加される。
【００４９】
一方、前記飛灰供給量演算器３７には、第２の水流量センサ３４ｂによる検出結果に加えて、前記中性子水分計３６によって測定された飛灰の含水率が送信されるようになっており、前記検出結果（第１の分岐水管２６ａ'、水注入口１３'を通して混練機３内の上流部の飛灰に添加される水の流量）と、飛灰の含水率とに基づき前記混練機３'に供給される飛灰の供給量を演算するようにされている。
【００５０】
また、前記飛灰供給量演算器３７によって演算された飛灰の供給量は、前記キレート添加量演算器３８と、ｐＨ調整剤添加量演算器３９と、前記混練機３内の飛灰に添加される水の総添加量を演算する水添加量演算器５０とに送信される。そして、先の実施形態と同様に、前記キレート添加量演算器３８、ｐＨ調整剤添加量演算器３９において、飛灰の供給量に応じたキレート・ｐＨ調整剤の添加量を演算して前記キレート流量制御器４１、ｐＨ調整剤流量制御器４２にそれぞれ送信し、これらキレート流量制御器４１、ｐＨ調整剤流量制御器４２において、キレート、ｐＨ調整剤の添加量をそれぞれ制御するようにされている。
【００５１】
一方、前記水添加量演算器５０においては、前記飛灰供給量演算器３７より送信された飛灰の供給量とオペレータによって予め送信された含水率の設定値とに基づき、前記各注入口１３'、１３ａ、１３ｂから前記混練機３内の飛灰に添加される水の総添加量を演算し、この演算結果を第２の水流量制御器５２に送信するようにされている。そして、この第２の水流量制御器５２において、前記第１の水流量検出センサ３４ａによる検出結果、すなわち前記水管２６'を通過して各注入口１３'、１３ａ、１３ｂを通して混練機３内に添加される水の総流量が、前記水添加量演算器５０の演算結果に一致するように、前記第２の水流量調整バルブ３５ｂを開閉操作するようにされている。こうして、前記混練機３'内の飛灰に添加される水の総添加量が制御される。
【００５２】
なお、本実施形態においては、飛灰混練物の含水率の上限が設定されており、混練機３内の飛灰の含水率が所定の上限値を超えた場合には、飛灰貯留槽２内のブリッジ現象等、何らかのイレギュラーが生じて、飛灰の供給が正常に行われていないと判断され、警報を発するようにされている。
【００５３】
次に第２実施形態による水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量の制御について説明する。
【００５４】
本実施形態においては、前記第１の水流量制御器５１において、前記第２の水流量センサ３４ｂによる検出値（第１の分岐水管２６ａ'を通過する水の流量）がオペレータによって設定された水流量の設定値に一致するように前記第１の水流量調整バルブ３５ａが開閉操作される。これによって、前記混練機３内の上流部の飛灰に、前記水注入口１３'を通して一定量の水が連続的に添加される。
【００５５】
前記中性子水分計３６を用いて、前記注入口１３'から一定水量の水が添加された後の飛灰で、かつ、前記第１および第２の注入口１３ａ、１３ｂからキレート・水の混合液およびｐＨ調整剤・水の混合液が添加されるよりも前段階の飛灰の含水率を測定し、前記飛灰供給量演算器３７に送信する。次いで、この飛灰供給量演算器３７において、前記飛灰の含水率と前記第２の水流量センサ３４ｂによる検出結果とに基づき、飛灰供給装置２'から混練機３に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果を前記キレート添加量演算器３８、ｐＨ調整剤添加量演算器３９、水流量演算器５０にそれぞれ送信する。そして、前記キレート添加量演算器３８およびｐＨ調整剤添加量演算器３９において、飛灰の供給量に応じたキレートおよびｐＨ調整剤の添加量をそれぞれ演算してキレート流量制御器４１、ｐＨ調整剤流量制御器４２に送信し、これら各制御器４１、４２において、前記キレート流量調整バルブ２８およびｐＨ調整剤流量調整バルブ３１を開閉操作する。こうして、混練機３'の飛灰に添加されるキレート・ｐＨ調整剤の添加量が制御される（先の実施形態と同様。）。
【００５６】
一方、前記添加水量演算器５０において、前記飛灰供給量演算器３７から送信された飛灰の添加量とオペレータによって予め設定される含水率の設定値とに基づき、前記混練機３'内の飛灰に供給される水の総添加量（各注入口１３'、１３ａ、１３ｂを通して添加される水の総量）を演算し、前記第２の水流量制御器５２に送信する。そして、この第２の水流量演算器５２において、前記第１の水流量センサ３４ａによる検出値が、前記第１の水流量センサ３４ａによって検出された水の総添加量に一致するように第２の水流量調整バルブ３５ｂを開閉操作する。こうして、前記各注入口１３'、１３ａ、１３ｂを通って混練機３内の飛灰に添加される水の合計水量が、前記水の総添加量に等しくなるように制御される。
【００５７】
本実施形態においては、前記中性子水分計３６によって測定された飛灰の含水率に基づき、前記飛灰供給装置２'から混練機３内に供給される飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に基づき飛灰の供給量に対応するように水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量を制御するようにされている。そのため、飛灰の供給量の変動が生じた場合であっても、飛灰の含水率・キレートの添加率・ｐＨ調整剤の添加率を許容範囲内に保つことができる。
【００５８】
加えて、本実施形態においては、ｐＨ調整剤・水の混合液および、キレート・水の混合液が添加される前段階の飛灰の含水率を測定し、この測定結果に基づき水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量を調整するようにされているため、リアルタイムにかつ確実に水・キレート・ｐＨ調整剤の添加量を制御することができる。
【００５９】
前記各実施形態においては、混練機３内の飛灰に、水・キレート・ｐＨ調整剤を添加するようにしたが、水・キレートのみを飛灰に添加するようにしても良い。また、前記各実施形態においては、重金属安定剤としてキレートを使用したが、キレート以外の重金属安定剤を用いることもできる。
【００６０】
なお、第１実施形態においては、前記水管２６、水量調整バルブ３５、水流量制御器４０が本発明の水添加量制御手段に相当し、第２実施形態においては、第２、第３、第４の分岐水管２６ｂ'、２６ｃ'、２６ｄ'、第２の水量制御バルブ３５ｂ、水添加量演算器５０および第２の水流量制御器５２が本発明の水添加量制御手段に相当する。また、前記各実施形態におけるキレート用水管２４、キレート流量調整バルブ２８、キレート添加量演算器３８、キレート添加量制御器４１が本発明の重金属安定剤添加量制御手段に相当し、ｐＨ調整剤用配管２５、ｐＨ調整剤流量調整バルブ３１、ｐＨ調整剤添加量演算器３９およびｐＨ調整剤添加量制御器４２がｐＨ調整剤添加量制御手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態に係る飛灰処理装置のシステム構成図
【図２】混練機の横断面図
【図３】第２実施形態に係る飛灰処理装置のシステム構成図
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ            飛灰処理装置
３、３'            混練機
５                  水貯留槽
６                  キレート貯留槽
７                  ｐＨ調整剤貯留槽
２４                キレート用配管
２５                ｐＨ調整剤用配管
２６、２６'        水管
２６ａ'            第１の分岐水管
２６ｂ'            第２の分岐水管
２６ｃ'            第３の分岐水管
２６ｄ'            第４の分岐水管
２８                キレート流量調整バルブ
２９                キレート流量センサ
３１                ｐＨ調整剤流量調整バルブ
３２                ｐＨ調整剤流量センサ
３４                水流量センサ
３４ａ              第１の水流量センサ
３４ｂ              第２の水流量センサ
３５                水流量調整バルブ
３５ａ              第１の水流量調整バルブ
３５ｂ              第２の水流量調整バルブ
３６                中性子水分計
３７                飛灰供給量演算器
３８                キレート添加量演算器
３９                ｐＨ調整剤添加量演算器
４０                水流量制御器
４１                キレート添加量制御器
４２                ｐＨ調整剤添加量制御器
５０                添加水量演算器
５１                第１の水流量制御器
５２                第２の水流量制御器
【図１】
2005052776.tif 000003
【図２】
2005052776.tif 000004
【図３】
2005052776.tif 000005