(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するスラリーの貯蔵方法であって、
円形部を底部とした円筒形のスラリータンク内に前記飛灰のスラリーを供給し、
前記スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸から円の外周方向に延設された回転台車を、１５分以上３時間以下の周期で回転させ、
前記回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられた単数または複数の攪拌機に装着された攪拌翼を、０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させることを特徴とするスラリーの貯蔵方法。
【請求項２】
都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するスラリーの貯蔵装置であって、
円形部を底部とした円筒形を有し、前記飛灰のスラリーを貯蔵するスラリータンクと、
該スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸を軸として回転し、該軸から円の外周方向に延設された回転台車と、
該回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられ、回転軸を中心に回転する攪拌翼を有する単数または複数の攪拌機とを備え、
前記回転台車を１５分以上３時間以下の周期で回転させるとともに、前記攪拌翼を０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させて、前記スラリータンク内の前記飛灰のスラリーを攪拌することを特徴とするスラリーの貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置に関し、特に、都市ごみ焼却場で発生した飛灰を水洗脱塩処理した後の飛灰スラリー等を、一定期間ポンプにて圧送可能な性状のまま貯蔵することのできるスラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミ焼却飛灰等の焼却飛灰をセメント原料として再利用するにあたって、焼却飛灰中の塩素化合物によって生ずるセメント焼成工程におけるトラブルを回避する必要があるため、焼却飛灰を水洗して塩素化合物を除去することが行われている。
【０００３】
塩素化合物を水洗除去した後の約０．５％の残留塩素をもつ焼却飛灰をセメント製造工程において原料として利用するにあたって、セメントキルンの休転中に受け入れた飛灰を休転後に処理する必要があるが、原料中に許容される塩素量および飛灰スラリー圧送設備能力等の制約から、全原料に対する飛灰の使用量の割合が一定量に制限されるため、水洗脱塩後の飛灰スラリーを２〜４ヶ月程度ポンプで圧送可能な性状のまま貯蔵し、定常処理品に少量ずつ加えながら原料へ添加処理する必要がある。しかし、飛灰をスラリーとして長期保存する試みは従来行われたことはなかった。
【０００４】
一方、特開平６−２９９１７１号公報には、スラリー中の固形分の沈降を防止するため、タンク底面を傾斜させるとともに、傾斜面の低い方側からスラリーを吸い込み、ポンプでスラリー上部に吐出することによってスラリーを攪拌する方法及び装置が開示されている。
【０００５】
また、特開平７−２１６３６９号公報には、液面に浮かぶフロートに取り付けられた吸込口からスラリーの上澄み液を吸い込み、ポンプで加圧してタンクの循環流を形成させてスラリーを均質に保つ技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平６−２９９１７１号公報及び特開平７−２１６３６９号公報に記載されたスラリー攪拌方法及び装置は、微細な粉末にした石炭を水中に分散懸濁させてスラリー状としたＣＷＭをハンドリングするためのものであって、都市ごみ焼却場で発生した飛灰を水洗脱塩処理した後の飛灰スラリー等をセメント製造のために利用するには適当でない。
【０００７】
そこで、本発明は、飛灰をスラリーとして長期間保存することのできるスラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、研究を重ね種々の試験を行った結果、円筒形のスラリータンクにおいて、回転台車の周期と撹拌翼の周期を一定の範囲内にすることによって、所要動力を抑制しながら、ポンプ圧送性を長期間確保することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明にかかるスラリーの貯蔵方法は、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するものであって、円形部を底部とした円筒形のスラリータンク内に前記飛灰のスラリーを供給し、前記スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸から円の外周方向に延設された回転台車を、１５分以上３時間以下の周期で回転させ、前記回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられた単数または複数の攪拌機に装着された攪拌翼を、０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、スラリーを長期間圧送可能な性状に保ち、回転台車及び攪拌機の撹拌翼を低速度で回転させて撹拌するため、運転動力を低く抑えながらスラリーを貯蔵することができる。
【００１１】
上記方法によって、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵すると、焼却場ストーカー炉等から発生する飛灰を水洗脱塩してセメント原料として利用する際に、灰粒子と水分の分離を防ぎ、水洗脱塩処理後の飛灰スラリーをポンプ圧送可能な性状のまま長期間貯蔵することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるスラリーの貯蔵装置は、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するものであって、円形部を底部とした円筒形を有し、前記飛灰のスラリーを貯蔵するスラリータンクと、該スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸を軸として回転し、該軸から円の外周方向に延設された回転台車と、該回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられ、回転軸を中心に回転する攪拌翼を有する単数または複数の攪拌機とを備え、前記回転台車を１５分以上３時間以下の周期で回転させるとともに、前記攪拌翼を０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させて、前記スラリータンク内の前記飛灰のスラリーを攪拌することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、飛灰スラリーを良好な性状で長期間貯蔵することができる。また、従来の湿式セメント製造工程で使用されていたスラリーベースンのように圧縮空気吹き込み設備も必要としないため、設備費を低く押さえることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかるスラリーの貯蔵装置の一実施例を示し、この貯蔵装置１は、大別して、円筒状のスラリータンク２と、スラリータンク２内で一定速度で回転する回転台車３と、回転台車３に遊星状に回転可能に取り付けられるとともに、回転可能な攪拌翼４ａを備えた単数または複数の攪拌機４とで構成される。
【００１４】
スラリータンク２は、底部２ａを円形部として全体が円筒形に形成される。スラリータンク２の側壁２ｂの上部にはスラリーの供給口９が設けられ、底部２ａには排出口１０が設けられる。
【００１５】
回転台車３は、スラリータンク２の円形の中心に設置した回転軸５を軸として回転し、回転軸５から円の外周方向に延設されている。
【００１６】
攪拌機４は、回転台車３に複数取り付けられ、回転軸４ｂを中心に回転する攪拌翼４ａを備える。撹拌翼４ａは、例えば、図２に示すように、４本の平鋼４ｃを上下方向に平行に延設し、これらの平鋼４ｃを３本の水平部材４ｄで固定したものである。そして、図１に示すように、攪拌機４全体が回転台車３の回転とともに遊星状に回転するとともに、撹拌翼４ａが回転軸４ｂの回りを自転する。尚、本実施例では、２つの攪拌機４を設けたが、大型のスラリータンク２を使用する場合には、攪拌機の機械的強度を考慮し、３〜４つの攪拌機を設けることもある。
【００１７】
スラリータンク２の上方には、直射日光等による水分の蒸発を押さえるため等の目的で屋根６が設置される。スラリータンク２には、タンク内のスラリーの水分を調整するための給水配管８が配設され、スラリーの水分が蒸発した場合でも、水分を補給してスラリーの粘度（攪拌動力）を適当な範囲に収めることができる。
【００１８】
次に、上記構成を有するスラリーの貯蔵装置の試験例として、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを用い、この飛灰スラリーをポンプ圧送可能な状態に保つ場合について説明する。
【００１９】
この飛灰には、都市ごみ焼却場のストーカー炉から発生したものを使用し、飛灰を水洗脱塩して水分５０％程度のものをスラリーの供給口９から受け入れてスラリータンク（１．０ｍ×２．６ｍΦ）２に貯蔵した。そして、スラリーの貯蔵装置１の回転台車３の周期及び撹拌翼４ａの周速を種々変化させ、飛灰スラリーの水分（スラリータンク２内の平均水分）を４５〜４６％に維持しながら１週間経過後、底部２ａの排出口１０からピストンポンプで圧送可能か否か試験した。
【００２０】
まず、最初に、撹拌翼４ａの周速を０．１ｍ／秒に固定し、回転台車３の周期を、５分、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、５時間と変化させてポンプで圧送可能か否か試験したところ、表１のような結果となった。尚、表中の評価の欄に記載の記号は、「○」がポンプによって圧送可能な場合、「×」が圧送不可の場合を示す。この結果より、最長で３時間に１回撹拌することにより飛灰スラリーの沈降・分離を防止できることが判る。回転台車３の周期が５時間の場合には、飛灰粒子と水分が分離して沈降し、沈降した飛灰粒子によって輸送配管が閉塞して圧送できなくなる。
【００２１】
【表１】
0004181754.tif 000002
【００２２】
また、表１に示すように、回転台車３の周期が３時間以下の場合には、飛灰スラリーの沈降・分離を防止でき、ポンプによって圧送可能であるが、周期が１５分を下回ると、回転台車３の動力が急上昇するため、周期を１５分以上とすることが好適である。
【００２３】
次に、回転台車３の周期を１時間に固定し、撹拌翼４ａの周速を０．００５ｍ／秒、０．０１ｍ／秒、０．１ｍ／秒、１ｍ／秒、３ｍ／秒、５ｍ／秒と変化させてポンプで圧送可能か否か試験したところ、表２のような結果となった。尚、表中の評価の欄に記載の記号は、表１と同様の内容を意味する。
【００２４】
【表２】
0004181754.tif 000003
【００２５】
表２に示すように、撹拌翼４ａの周速が０．０１ｍ／秒以上の場合には、飛灰スラリーの沈降・分離を防止でき、ポンプによって圧送可能であるが、周速が１ｍ／秒を越えると、撹拌機４の動力が急上昇するため、周速を０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下とすることが好適である。
【００２６】
更に、回転台車周期を１時間に、攪拌翼周速を０．１ｍ／秒に固定し、攪拌期間が１週間、１ヶ月、２ヶ月、４ヶ月のそれぞれの時点で、台車動力および攪拌動力を測定し、スラリーのポンプ圧送の可否を調べた。その結果を表３に示す。攪拌期間が４ヶ月以内ならば、台車動力、攪拌動力には大きな変化はなく、問題なくスラリーをポンプ圧送可能であることがわかった。
【００２７】
【表３】
0004181754.tif 000004
【００２８】
尚、スラリーの性状及び貯蔵期間によっては、回転台車３または撹拌翼４ａ、あるいはこれらの両方を間欠的に運転することも可能であり、運転動力を更に低く押さえることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、運転動力及び設備費用を低く押さえながら、飛灰スラリー等を長期間圧送可能な性状で貯蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスラリーの貯蔵装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】図１のスラリーの貯蔵装置の攪拌翼を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【符号の説明】
１      スラリーの貯蔵装置
２      スラリータンク
２ａ    底部
２ｂ    側壁
３      回転台車
４      攪拌機
４ａ    攪拌翼
４ｂ    回転軸
４ｃ    平鋼
４ｄ    水平部材
５      回転軸
６      屋根
８      給水配管
９      供給口
１０    排出口
【図１】
0004181754.tif 000005
【図２】
0004181754.tif 000006