(57)【要約】【課題】セメントキルンの排ガス中の水銀を効率よく処理する。【解決手段】セメントキルンの排ガスＧ１に含まれるダストを集塵する集塵装置２と、集塵ダストＤ０を水銀濃度別に分別して貯蔵する複数の貯蔵装置５（５Ａ〜５Ｄ）と、複数の貯蔵装置の各々に接続され、貯蔵装置から排出されたダストＤ１〜Ｄ４をセメントキルンへの原料供給装置又は／及びセメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送する搬送路１０とを備えるセメントキルン排ガスの処理装置１。複数の貯蔵装置の各々から排出されたダストの搬送先を、セメントキルンへの原料供給装置への搬送路又は／及びセメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路に切り換える切換装置を備えることができる。セメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路を水銀回収装置７に接続してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、
該集塵ダストを水銀濃度別に分別して貯蔵する複数の貯蔵装置と、
前記複数の貯蔵装置の各々に接続され、該貯蔵装置から排出されたダストを前記セメントキルンへの原料供給装置又は／及び前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送する搬送路とを備えることを特徴とするセメントキルン排ガスの処理装置。
【請求項２】
前記複数の貯蔵装置の各々から排出されたダストの搬送先を、前記セメントキルンへの原料供給装置への搬送路又は／及びセメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路に切り換える切換装置を備え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の処理装置。
【請求項３】
前記セメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路は、水銀回収装置に接続される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の処理装置。
【請求項４】
セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、
該集塵ダストを水銀濃度別に分別して貯蔵し、
該分別して貯蔵したダストのうち、水銀濃度の高いものから優先的に前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送すると共に、水銀濃度の低いものから優先的に前記セメントキルンへの原料供給装置へ返送することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理方法。
【請求項５】
前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送したダストから水銀を回収することを特徴とする請求項４に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。
【請求項６】
前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送したダストを廃棄処分することを特徴とする請求項４に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。
【請求項７】
前記集塵ダストの水銀濃度別の分別を、前記セメントキルンの排ガスの水銀濃度の測定値に基づいて行うことを特徴とする請求項４、５又は６に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント焼成装置を構成するセメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を除去する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ焼却灰、石炭灰、汚泥等のリサイクル資源には水銀が含まれているため、廃棄物の再資源化を推進する中で、セメントキルンの排ガスに微量の金属水銀（Ｈｇ）が含まれることとなる。今後さらに廃棄物のリサイクルが推進されると、セメントキルンの排ガス中の水銀濃度が増加する可能性ある。
【０００３】
しかし、多量のセメントキルンの排ガスに低濃度で含まれる水銀を除去することは容易ではなく、セメントキルンの排ガス中の水銀が増加すると、大気汚染の原因となり、リサイクル資源の利用を拡大する上で阻害要因となるおそれもある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１には、セメントの製造工程から排出される排ガスに含まれる水銀等を効率よく除去し、水銀等を除去した集塵ダストをセメント原料に再利用するため、セメントキルンの排ガスを集塵機によって除塵した後、捕集した集塵ダストを加熱炉に導き、集塵ダスト中の水銀を加熱して揮発させ、その後、吸着材等により吸着して除去するセメントキルン排ガスの処理方法が提案されている。
【０００５】
一方、セメントキルンの排ガスに含まれるダストの水銀濃度は、上述のように、セメントキルンに供給されるリサイクル資源の水銀濃度等によって変動する。そこで、上記特許文献１では、セメントキルンの排ガスの水銀濃度を測定してセメントキルンの排ガスから集塵したダストの水銀濃度を予測し、セメントキルンの排ガスの水銀濃度が所定値以上である場合に集塵ダストから水銀を回収し、セメントキルンの排ガスの水銀濃度が所定値未満である場合に集塵ダストをセメント焼成装置に返送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記集塵ダストから水銀を回収するにあたって、水銀回収装置等で処理できるダスト量には限界があると共に、処理する集塵ダストの量に応じて運転コストが増減するため、セメントキルンの排ガス中の水銀を効率よく処理するにはできるだけ水銀濃度の高い集塵ダストを得ることが求められる。
【０００８】
上記特許文献１に記載の技術では、セメントキルンの排ガスの水銀濃度が所定値以上であるか否かによって集塵ダストの搬送先を変更しているが、集塵ダスト中の水銀濃度の変動と処理可能なダスト量との関係で必ずしも水銀濃度の高い集塵ダストから優先的に処理することができない場合があるなど、改善の余地があった。
【０００９】
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、セメントキルンの排ガス中の水銀を効率よく処理することが可能な装置及び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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルン排ガスの処理装置であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、該集塵ダストを水銀濃度別に分別して貯蔵する複数の貯蔵装置と、前記複数の貯蔵装置の各々に接続され、該貯蔵装置から排出されたダストを前記セメントキルンへの原料供給装置又は／及び前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送する搬送路とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、水銀濃度の高いダストを貯蔵する貯蔵装置にセメントキルンを含む焼成装置の系外に繋がる搬送路を設けることで、水銀濃度の高いダストを優先的セメント焼成装置の系外へ排出することができるため、セメントキルンの排ガス中の水銀濃度を効率よく低減することができる。一方、水銀濃度の低いダストを貯蔵する貯蔵装置にセメントキルンへの原料供給装置に繋がる搬送路を設けることで、水銀濃度の低いダストを優先的にセメント焼成装置に返送し、セメント原料として利用することができる。
【００１２】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記複数の貯蔵装置の各々から排出されたダストの搬送先を、前記セメントキルンへの原料供給装置への搬送路又は／及びセメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路に切り換える切換装置を設けることができる。これにより、貯蔵装置に貯蔵されるダストの搬送先を容易に切り換えることができる。
【００１３】
前記セメントキルンを含む焼成装置の系外への搬送路を水銀回収装置に接続することで、水銀濃度の高いダストから優先的に水銀を回収することができ、セメントキルンの排ガスに含まれる水銀を効率よく処理することができる。
【００１４】
また、本発明は、セメントキルン排ガスの処理方法であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、該集塵ダストを水銀濃度別に分別して貯蔵し、該分別して貯蔵したダストのうち、水銀濃度の高いものから優先的に前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送すると共に、水銀濃度の低いものから優先的に前記セメントキルンへの原料供給装置へ返送することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、水銀濃度別にダストを貯蔵し、その中で水銀濃度の高いダストを優先的にセメント焼成装置の系外へ排出することができるため、セメントキルンの排ガス中の水銀濃度を効率よく低減することができる。また、水銀濃度の低いダストを優先的にセメント焼成装置に返送し、セメント原料として利用することができる。
【００１６】
上記セメントキルン排ガスの処理方法において、前記セメントキルンを含む焼成装置の系外へ搬送したダストから水銀を回収したり、このダストを廃棄処分することができる。
【００１７】
前記集塵ダストの水銀濃度別の分別を、前記セメントキルンの排ガスの水銀濃度の測定値に基づいて行うことで、簡単な操作で上記分別を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、セメントキルンの排ガス中の水銀を効率よく処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置１は、セメント焼成装置のプレヒータから排出されるセメントキルンの排ガスＧ１に含まれるダストを集塵する集塵装置２と、集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度を測定する水銀濃度計３と、集塵装置２の排ガスＧ２を大気へ放出する煙突４と、集塵装置２で集塵されたＥＰダストＤ０を水銀濃度別に分別して貯蔵する複数のタンク（貯蔵装置）５（５Ａ〜５Ｄ）と、タンク５から排出されるダストを加熱する加熱処理装置６と、水銀回収装置７等で構成される。
【００２２】
集塵装置２は、セメントキルン排ガスの集塵装置として一般的に用いられる電気集塵機、バグフィルタ等である。
【００２３】
水銀濃度計３は、集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度を測定するために備えられ、紫外線吸光光度法によるものなどを設置する。
【００２４】
加熱処理装置６としては、外熱キルンと外熱キルン内に熱風を供給する熱風炉を組み合わせて処理対象を間接加熱するものや、直接加熱式のものなどを用いることができる。
【００２５】
水銀回収装置７は、例えば活性炭吸着塔であって、加熱処理装置６の排ガスＧ３中の揮発水銀を回収するために備えられる。この水銀回収装置７の前段で、冷却用空気によって排ガスＧ３の温度を活性炭に通ガス可能な温度（例えば１００℃程度）まで低下させる。この水銀回収装置７で使用される活性炭としては、市販の活性炭の中で、水銀回収能力に特に優れる活性炭を選定することが望ましい。具体的には、水銀吸着用として調整された硫黄添着処理が施されている活性炭が好適である。
【００２６】
タンク５は、一般的なセメント原料貯蔵用に設置されているものと同様の構成を有し、集塵装置２で集塵されたダストＤ０を貯蔵するために設けられ、各タンク５Ａ〜５Ｄには、集塵装置２からの搬送路９が接続される。また、各タンク５Ａ〜５Ｄには、貯蔵するダストＤ１〜Ｄ４を搬送するための搬送路１０が接続され、搬送路１０は原料供給装置又は／及び加熱処理装置６へダストＤ１〜Ｄ４を搬送する。タンク５Ｄには、ダストＤ４を廃棄処分するための搬送路１１が設けられる。また、加熱処理装置６で回収したダストＤ５を原料供給装置へ戻すための搬送路１２が設けられる。
【００２７】
また、各タンク５Ａ〜５Ｄには、図示を省略するが、ダストＤ１〜Ｄ４を原料供給装置側又は／及び加熱処理装置６側へ切り換えるためのダンパー（切換装置）が設けられる。タンク５Ｄには、さらにダストＤ４を搬送路１１側へ切り換えるためのダンパーが設けられる。
【００２８】
尚、各タンク５Ａ〜５Ｄに接続される搬送路１０は、すべてのタンク５Ａ〜５Ｄから原料供給装置及び加熱処理装置６側（タンク５Ｄについてはさらに搬送路１１側）に搬送可能に接続されている必要はなく、例えば、タンク５Ａについては原料供給装置へのみ搬送可能とすることもでき、そのような場合には搬送方向を切り換えるためのダンパーは不要となる。
【００２９】
次に、上記構成を有するセメントキルンの排ガス処理装置１の動作について、図１を参照しながら説明する。
【００３０】
セメントキルンの運転時に、集塵装置２でセメントキルンの排ガスＧ１を集塵し、水銀を含むＥＰダストＤ０を捕集する。また、水銀濃度計３によって集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度を測定する。その後、排ガスＧ２は煙突４から大気へ放出される。
【００３１】
ここで、ＥＰダストＤ０の水銀濃度と、集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度には正の相関があり、水銀濃度計３による排ガスＧ２の水銀濃度の測定値によってＥＰダストＤ０の水銀濃度を推定することができる。そこで、集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度に応じてＥＰダストＤ０の搬送先のタンク５を選択する。例えば、集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度の低い順に、タンク５Ａ〜５Ｄに搬送する。すなわち、タンク５Ａ内のダストＤ１の水銀濃度が最も低く、タンク５Ｄ内のダストＤ４の水銀濃度が最も高くなる。
【００３２】
上述のように、水銀濃度計３によって集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度を測定し、水銀濃度に変化が見られた場合には、ＥＰダストＤ０の搬送路９のダンパー（不図示）を切り換えることで、ＥＰダストＤ０の搬送先を３０分から１時間単位で変更する。
【００３３】
以上の操作により、各タンク５Ａ〜５Ｄには、水銀濃度の異なるダストＤ１〜Ｄ４が各々貯蔵される。
【００３４】
次に、各タンク５Ａ〜５ＤからのダストＤ１〜Ｄ４の排出（抽出）方法について例示する。
【００３５】
タンク５Ｃ、５Ｄに貯蔵されるダストＤ３、Ｄ４は、水銀濃度が比較的高いため、搬送路１０を介して加熱処理装置６へ搬送し、加熱処理装置６の排ガスＧ３に含まれる揮発水銀を水銀回収装置７で回収する。ここで、水銀濃度が高いダストＤ４を優先的に加熱処理装置６へ搬送することで、効率よく水銀を回収することができる。水銀揮発後のダストＤ５は原料供給装置へ返送し、水銀回収装置７で回収した水銀ダストＤ６は、例えば廃棄処分する。
【００３６】
一方、タンク５Ａ、５Ｂに貯蔵されるダストＤ１、Ｄ２は、水銀濃度が比較的低いため、搬送路１０を介してセメントキルンへの原料供給装置へ返送する。
【００３７】
ここで、上記従来の技術では、セメントキルンの排ガスの水銀濃度が所定値以上である場合には集塵ダストを水銀回収装置側へ搬送し、水銀濃度が所定値以下の場合にセメントキルンへの原料供給装置へ返送していたが、例えば、集塵ダストを水銀回収装置側へ搬送している際にセメントキルンの排ガスの水銀濃度がさらに高くなった場合でも、処理可能なダスト量に制限があるため、水銀回収装置側へ搬送することができず原料供給装置へ返送せざるを得ない場合もあった。
【００３８】
しかし、本発明では、集塵ダスト中の水銀濃度の変動を考慮して予め水銀濃度に応じてダストを分別してタンク５（５Ａ〜５Ｄ）に貯蔵しているため、上述のような従来技術における不具合が生ずることはなく、水銀濃度の最も高いダストＤ４から優先的に加熱処理装置６、水銀回収装置７へ搬送して水銀を回収することができる。
【００３９】
また、タンク５からセメントキルンへの原料供給装置に返送するダストについても、運転中のセメントキルンの排ガスの水銀濃度に応じて、タンク５（５Ａ〜５Ｄ）に貯蔵したダストＤ１〜Ｄ４の選択と、各タンク５からの排出量を調整し、セメントキルンの排ガスの水銀濃度が管理値を超過しないようにすることもできる。
【００４０】
尚、上記実施の形態において、タンク５の数やタンク５へのダストの貯蔵方法等は種々変更することができ、少なくとも複数のタンクを設けることで、集塵ダストを水銀濃度別に分別し、水銀濃度の高いダストから優先的に水銀を回収することなどが可能となる。
【００４１】
また、集塵装置２の排ガスＧ２と、ＥＰダストＤ０の水銀濃度に正の相関があることを利用して、水銀濃度計３によって集塵装置２の排ガスＧ２の水銀濃度を測定する場合を例示したが、これに限定されず、集塵装置２への排ガスＧ１の水銀濃度を測定してもよい。
【００４２】
さらに、加熱処理装置６と水銀回収装置７によってダストから水銀を揮発させて回収する方法について説明したが、ダストから水銀を分離回収することができれば他の方法を用いることもできる。
【００４３】
また、タンク５Ｄに貯蔵される水銀濃度の高いダストＤ４を、加熱処理装置６及び水銀回収装置７に搬送せず、そのまま廃棄処分することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１  セメントキルン排ガスの処理装置
２  集塵装置
３  水銀濃度計
４  煙突
５（５Ａ〜５Ｄ）  タンク
６  加熱処理装置
７  水銀回収装置
９〜１２  搬送路
Ｄ０  ＥＰダスト
Ｄ１〜Ｄ５、Ｄ７  ダスト
Ｄ６  水銀ダスト
Ｇ１〜Ｇ４  排ガス
【図１】
2017136542.tif 000003