(57)【要約】【課題】塩素含有ダストを効率よく低コストで処理する。【解決手段】塩素含有ダストＤ１を加圧して粒状化する加圧粒状化装置３と、加圧粒状化装置３から排出された粒状の塩素含有ダストＤ２を水洗する水洗装置６と、水洗装置６から排出されたスラリーＳ１をろ液ＬとケーキＣＡとに固液分離する固液分離装置９とを備える塩素含有ダストの処理装置１等。粒状化したダストを粒度調整する装置を備えることができ、固液分離装置９をスラリーＳ１を加圧しながら固液分離することができる。また、塩素含有ダストＤ１を塩素バイパスダスト又は焼却飛灰とすることができる。さらに、固液分離装置９で固液分離によって得られたケーキＣＡを、セメントキルンに供給することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素含有ダストを加圧して粒状化する加圧粒状化装置と、
該加圧粒状化装置から排出された粒状の塩素含有ダストを水洗する水洗装置と、
該水洗装置から排出されたスラリーをろ液とケーキとに固液分離する固液分離装置とを備えることを特徴とする塩素含有ダストの処理装置。
【請求項２】
前記粒状化したダストを粒度調整する装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の塩素含有ダストの処理装置。
【請求項３】
前記固液分離装置は、前記スラリーを加圧しながら固液分離することを特徴とする請求項１又は２に記載の塩素含有ダストの処理装置。
【請求項４】
塩素含有ダストを加圧して粒状化し、
該粒状化した塩素含有ダストを水洗し、
該水洗によって得られたスラリーをろ液とケーキとに固液分離することを特徴とする塩素含有ダストの処理方法。
【請求項５】
前記粒状化したダストを粒度調整することを特徴とする請求項４に記載の塩素含有ダストの処理方法。
【請求項６】
前記固液分離によって得られたケーキをセメントキルンに供給することを特徴とする請求項４又は５に記載の塩素含有ダストの処理方法。
【請求項７】
前記塩素含有ダストは、塩素バイパスダスト又は焼却飛灰であることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の塩素含有ダストの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素含有ダストの処理装置及び処理方法に関し、特に、塩素バイパスダストや都市ごみ焼却飛灰等の塩素含有ダストを脱塩処理して有効利用する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造設備においては、セメント焼成装置に悪影響を及ぼす塩素をセメント焼成装置から除去するため、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、抽気したガスを冷却して分級し、分級により得られた粗粉をセメントキルン系に戻すと共に、塩化カリウム等を含む微粉（塩素バイパスダスト）を水洗して塩素を溶解させ、水洗により得られたスラリーを固液分離し、固液分離により得られたケーキをセメントキルンに供給している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、可燃性の家庭ごみ廃棄物や産業廃棄物を焼却した際に生ずる焼却飛灰についても塩素を含むため、焼却飛灰を水洗して塩素を溶解させ、水洗により得られたスラリーを固液分離し、固液分離により得られたケーキをセメントキルンに供給している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３０１４８号公報
【特許文献２】再表２００５／０２５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、塩素バイパスダストや焼却飛灰等の塩素含有ダストをセメント原料化する際に不可欠な水洗脱塩設備において、これらの塩素含有ダストは容重が小さいために貯蔵設備等の規模が大きくなって設備コストが高騰したり、塩素含有ダストが微粒子であるために脱水時のろ過速度が低く、さらに水洗ケーキの水分中には溶解した塩素が一部残留しているため、ケーキの水分が増加することでケーキの塩素量も増加し、これをセメントキルンに供給すると、セメントキルンの塩素負荷が増加したりキルンでの熱ロスが増加し、さらに、脱水設備の設備コストが高額になるという問題があった。
【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、セメントキルンの塩素負荷や熱ロスの増加を防止しながら、塩素含有ダストを効率よく低コストで処理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、塩素含有ダストの処理装置であって、塩素含有ダストを加圧して粒状化する加圧粒状化装置と、該加圧粒状化装置から排出された粒状の塩素含有ダストを水洗する水洗装置と、該水洗装置から排出されたスラリーをろ液とケーキとに固液分離する固液分離装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、塩素含有ダストを加圧して粒状化する（圧密するだけであってペレット状にしない）ことで塩素含有ダストの容重が大きくなり、貯蔵設備等の規模を小さくすることができると共に、粒状化によって脱水時のろ過速度が速くなり、かつ塩素含有ダストからの水の抜けがよくなり、ケーキの水分含有率が低下することでケーキの塩素量も低下し、これによって、セメントキルンの塩素負荷及び熱ロスを減少させ、脱水設備の設備コストを低く抑えることができる。
【０００９】
また、上記塩素含有ダストの処理装置は、前記粒状化したダストを粒度調整する装置を備えることができる。
【００１０】
さらに、前記固液分離装置は前記スラリーを加圧しながら固液分離することができる。粒状の塩素含有ダストを加圧しながら固液分離することで、塩素含有ダスト中の水分及びこれに溶解している塩素分を塩素含有ダストから効率よく除去することができる。
【００１１】
また、本発明は、塩素含有ダストの処理方法であって、塩素含有ダストを加圧して粒状化し、該粒状化した塩素含有ダストを水洗し、該水洗によって得られたスラリーをろ液とケーキとに固液分離することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記発明と同様、塩素含有ダストを加圧して粒状化することで塩素含有ダストの容重が大きくなり、貯蔵設備等の規模を小さくすることができ、水洗及び固液分離の運転コストを低減することができる。また、固液分離において塩素含有ダストを確実に固体側に排出することができ、効率よく塩素含有ダストのスラリーを固液分離することができる。
【００１３】
さらに、上記塩素含有ダストの処理方法において、前記粒状化したダストを粒度調整することができる。
【００１４】
上記塩素含有ダストの処理方法において、前記ケーキをセメントキルンに供給することができる。塩素含有ダストを粒状化して処理することにより水分及び塩素分が少ないケーキを得ることができ、セメントキルン内で熱損失や塩素負荷が生じるのを防ぎながらケーキをセメントキルンで有効利用することができる。
【００１５】
また、前記塩素含有ダストを、塩素バイパスダスト又は焼却飛灰とすることができる。これらは粒径が０．５ｍｍ以下のダストであり、一般的には水洗及び固液分離による効率的な処理が困難であるが、加圧粒状化装置を備えることにより効率よく処理することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、塩素含有ダストを効率よく低コストで処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る塩素含有ダストの処理装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。尚、以下の説明においては、塩素含有ダストとして塩素バイパスダストを処理する場合を例にとって説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る塩素含有ダストの処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置１は、塩素バイパスダストを受け入れて貯蔵するホッパ２と、ホッパ２から排出された塩素バイパスダストＤ１を加圧して粒状化する押出成形機（加圧粒状化装置）３と、押出成形機３から排出される粒状ダストＤ２を微粒子Ｆと粗粒子Ｃとに分離する篩４と、篩４から排出された粗粒子Ｃを破砕する破砕機５と、篩４を通過した微粒子Ｆ中の塩素分を溶解させる溶解槽６と、酸性ガス添加装置７と、溶解槽６から排出されるスラリーＳ１と酸性ガス添加装置７から導入される酸性ガスＧとを反応させる反応槽８と、反応槽８から排出されたスラリーＳ２をろ液ＬとケーキＣＡとに固液分離するフィルタープレス９とを備える。
【００２０】
押出成形機３は、塩素バイパスダストＤ１を加圧して粒状化する加圧粒状化装置として設けられる。尚、このような加圧粒状化装置であれば押出成形機３以外のものを用いることができるが、塩素バイパスダストＤ１を６ｍｍ以下の粒状にすることのできる加圧粒状化装置を用いることが好ましい。
【００２１】
篩４は、粒状ダストＤ２を分級する分級装置（粒度調整装置）として設けられる。尚、粒状ダストＤ２を粗粒子Ｃと微粒子Ｆとに分離することができる分級装置であれば、篩以外のものを用いることもできる。尚、篩４の目開きは例えば６ｍｍとする。
【００２２】
溶解槽６は、微粒子Ｆを水洗する水洗装置として設けられ、微粒子Ｆ中の塩素分を溶解させるために設けられる。
【００２３】
酸性ガス添加装置７は、反応槽８にＳＯ2ガスやＣＯ2ガス等の酸性ガスＧを添加するために設けられる。また、酸性ガス添加装置７に代えて各種の酸を添加する酸添加装置（不図示）を設けてもよい。
【００２４】
反応槽８は、酸性ガスＧとスラリーＳ１中のカルシウム分とを反応させ、炭酸カルシウムや硫酸カルシウムを生成させるために設けられる。これにより、後段でカルシウムスケールの発生を抑制することができる。
【００２５】
フィルタープレス９は、反応槽８からのスラリーＳ２に水Ｗを添加しながら加圧してろ液ＬとケーキＣＡとに固液分離するために設けられる。フィルタープレス９から排出された洗浄水Ｒは、溶解槽６に戻して再利用する。尚、フィルタープレス９以外の固液分離装置を用いることもできる。
【００２６】
次に、上記構成を有する処理装置１の動作について図１を参照しながら説明する。
【００２７】
塩素バイパスダストＤ１をホッパ２に受け入れて貯蔵し、ホッパ２から押出成形機３に供給する。押出成形機３において、水を添加せずに押出成形機３の運転条件を調整しながら塩素バイパスダストＤ１を６ｍｍ以下の粒状にする。押出成形機３から排出した粒状ダストＤ２は篩４で６ｍｍ以下の微粒子Ｆと、６ｍｍを超える粗粒子Ｃとに分離する。
【００２８】
篩４上に残留する粗粒子Ｃを破砕機５に供給して破砕し、破砕物Ｐを押出成形機３に再度供給して粒状化する。また、篩４を通過した微粒子Ｆを溶解槽６に供給して水洗し、微粒子Ｆ中の塩素分を溶解させる。
【００２９】
溶解槽６から排出したスラリーＳ１を反応槽８に供給する。また、酸性ガス添加装置７から酸性ガスＧを反応槽８に導入してスラリーＳ１中のカルシウム分と反応させる。さらに、反応槽８のｐＨを６以上１２以下にすることで、後段のフィルタープレス９でスケールが発生することを効率よく防止することができる。
【００３０】
反応槽８からスラリーＳ２を排出してフィルタープレス９に供給し、さらに水Ｗを添加してスラリーＳ２を水洗すると共に、スラリーＳ２を加圧しながらろ過してろ液ＬとケーキＣＡとに固液分離する。
【００３１】
フィルタープレス９から排出したケーキＣＡをセメントキルン１０に供給してセメント原燃料として有効利用する。また、ろ液Ｌを排水処理装置（不図示）で排水処理して放流する。
【００３２】
次に、本発明に係る塩素含有ダストの処理装置１の運転例について、表１及び表２を用いて説明する。
【００３３】
表１は、塩素バイパスダスト（原粉）と、この塩素バイパスダストを押出成形機により加圧して粒状化して得られた粒子（減容品）の物理的性質を示している。これによると、押出成形機３により原粉のかさ密度を４倍程度にすると共に、０．５ｍｍ未満の原粉を０．５ｍｍ〜６ｍｍの粒子にすることができることが判る。
【００３４】
【表１】
2017148720.tif 000003
【００３５】
また、表２は、表１に示す原粉と減容品のスラリーの各々を同一のフィルタープレスで同一条件で加圧しながらろ過し、これにより得られたケーキの水分及び塩素濃度を示している。これによると、原粉のスラリーをろ過する場合に比較して減容品のスラリーをろ過する場合には、水分及び塩素濃度の低いケーキを得ることができることが判る。これは、減容品中の粒子の粒径が原粉中のダストの粒径に比較して大きいため、脱水時の塩素含有ダストからの水の抜けがよくなり、フィルタープレスによる加圧でスラリー中の粒子に含まれる水分を効率よく除去することができ、この粒子中の水分に溶解している塩素分を効率よく除去し、ケーキ中の水分及び塩素濃度が低くなるためであると考えられる。
【００３６】
【表２】
2017148720.tif 000004
【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、塩素バイパスダストＤ１を加圧して粒状化することで塩素バイパスダストＤ１の容重が大きくなり、溶解槽６及びフィルタープレス９の規模を縮小することでができ設備コストを低減することができる。また、フィルタープレス９において塩素バイパスダストＤ１をより確実に固体側に排出することができ、効率よく塩素バイパスダストＤ１のスラリーＳ２を固液分離することができる。
【００３８】
尚、上記実施の形態では、塩素バイパスダストを処理する場合を例にとって説明したが、焼却飛灰を処理することもでき、これら以外の塩素含有ダストを処理することもできる。
【００３９】
また、酸性ガス添加装置７から酸性ガスＧを反応槽８に添加しているが、これらの装置や酸添加装置を省略し、溶解槽６から排出したスラリーＳ１を直接フィルタープレス９に供給することもできる。
【００４０】
さらに、塩素バイパスダストＤ１を６ｍｍ以下の粒状にしたが、粒子径は６ｍｍ以下に限定されず、どの粒子径においても同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００４１】
１  塩素含有ダスト処理装置
２  ホッパ
３  押出成形機
４  篩
５  破砕機
６  溶解槽
７  酸性ガス添加装置
８  反応槽
９  フィルタープレス
【図１】
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