(57)【要約】【課題】セメントキルン排ガスから低コストで効率よく水銀を除去する。【解決手段】セメントキルンの排ガスに含まれるダストを分級する分級装置３と、分級装置で分級された微粉側のダストＤ２を加熱する加熱装置４と、加熱装置の加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置９とを備えるセメントキルン排ガスの処理装置１等。ダストから水銀の含有率が高い微粉側のダストを選択的に取り出し、該ダストを対象にして水銀の除去処理を行うため、水銀除去に不要な余分なダストを事前に取り除いた状態で除去処理を行うことができ、短時間で多量のセメントキルン排ガスを処理したり、設備規模を縮小化でき、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることができる。分級装置として、遠心力式分級機又は慣性力式分級機を用いることができ、該分級装置の部分分級効率５０％となる粒径を少なくとも１０μｍ以下とする。【選択図】図１
2009234869.tif 000002
【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分級する分級装置と、
該分級装置で分級された微粉側のダストを加熱する加熱装置と、
該加熱装置の加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置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】
前記分級装置は、遠心力式分級機又は慣性力式分級機であって、該分級装置の部分分級効率が５０％となる粒径は、少なくとも１０μｍ以下であ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】
前記加熱装置からの排ガスを乾式冷却して所定の温度に調温する調温装置と、
該調温装置によって調温された排ガスを固気分離する固気分離装置とを備え、
前記水銀回収装置は、前記固気分離装置によって分離されたガスから水銀を回収す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】
前記加熱装置は、前記分級装置で分級した前記微粉側のダストを４００℃以上６００℃以下に加熱し、
前記調温装置は、該加熱装置の排ガスを１５０℃以上２５０℃以下に調温することを特徴とする請求項３に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
【請求項５】
該セメントキルンから独立して熱風を生成し、該生成した熱風を前記加熱装置に供給する熱風発生装置を備え、該熱風発生装置は、燃料の少なくとも一部に可燃性廃棄物を用いて前記熱風を生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
【請求項６】
前記分級装置で分級された粗粉側のダストを該セメントキルンに戻すルートを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
【請求項７】
セメントキルンの排ガスに含まれるダストを分級し、
該分級によって得られた微粉側のダストを加熱し、
該加熱によって前記微粉側のダストから揮発した水銀を回収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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント焼成設備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】
セメントキルンの排ガスには、微量の金属水銀（Ｈｇ）が含まれている。その起源は、セメントの主原料である石灰石等の天然原料が含有する水銀の他、フライアッシュ等の多品種にわたるリサイクル資源に含まれる水銀である。近年、廃棄物のセメント原料化及び燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルン排ガス中の水銀濃度が増加する可能性が考えられる。
【０００３】
しかし、セメントキルンの排ガスに低濃度で含まれる水銀を、多量の排ガスから除去することは極めて困難であり、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る虞があるとともに、フライアッシュ等のリサイクル資源利用拡大の阻害要因となる虞もある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１には、セメントキルン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揮発温度以上に加熱して揮発させ、その後、吸着剤等により吸着して除去するセメント製造排ガスの処理方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、水銀等の有害物質が集塵ダストの微粉側に偏在するとの知見に基づき、セメントキルン排ガスの上流側から下流側に向かって、重力集塵機（分離限界粒子径：５０〜６０μｍ）、慣性力集塵機（分離限界粒子径：２０μｍ）及び遠心力集塵機（分離限界粒子系：２〜３μｍ）を順に設置し、最終段の集塵機で集塵した微粉側のダストを回収するセメントキルンの排ガスの処理方法が開示されている。
【０００６】
更に、同文献には、有害物質が集塵ダスト中の未燃カーボンに多く付着することに着目し、集塵ダストを有機溶媒や水とともに容器内で振とうした後に静置し、有機溶媒層と水層からなる液体を得て、その液体から分離して回収した有機溶媒層を対象にして、水との混和、振とう及び分離の処理を数回繰り返して有機溶媒中に未燃カーボンを抽出し、その後、有機溶媒を蒸散させて未燃カーボンを回収する処理方法も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５５５３１号公報
【特許文献２】特開２００６−４５００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載の処理方法においては、セメントキルン排ガスから捕集した集塵ダストをそのまま加熱炉に導入するため、本来水銀を除去するに当たって加熱する必要のないダストも同時に加熱処理することになり、処理効率が低下するという問題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献２に記載の処理方法においては、集塵ダストの加熱処理を行わないため、加熱処理に起因する処理効率の低下は避けることができる。しかし、同方法では分級装置は使用しておらず、全てに集塵装置を用いているが、集塵装置は、あくまで集塵装置から排出される排ガス中の粉体量を低減させることが目的であって、粉体の十分な分級を行うことはできないため、集塵装置で回収した粗粉側のダストには、当然の如く大量の微粉が含まれる。従って、この大量の微粉を含んだ粗粉がセメント製造工程に再び戻されるため、水銀等の有害物質が更に濃縮してしまう虞がある。更に、多くの集塵機を設置することから、膨大な装置コストがかかることとなる。一方、未燃カーボンを回収して有害物質を除去する方法においても、処理工程数や処理時間の増加が避けられず、また、薬剤コスト等が嵩む虞もあるため、処理効率の低下やコストの増大を招くという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメントキルン排ガス中の水銀を低コストで効率よく除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、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分級する分級装置と、該分級装置で分級された微粉側のダストを加熱する加熱装置と、該加熱装置の加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明によれば、セメントキルン排ガス中のダストの分級操作を行うことで、水銀含有率の高いダストを選択的に取り出し、そのダストを対象にして水銀の除去処理を行うため、水銀除去に不要な余分なダストを事前に取り除いた状態で除去処理を行うことができる。従って、短時間で多量のセメントキルン排ガスを処理したり、或いは、設備規模を縮小化することができるため、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることが可能になる。
【００１３】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記分級装置には、遠心力式分級機、慣性力式分級機を用いることができる。また、該分級装置の、部分分級効率が５０％となる粒径（部分分級効率が５０％となる粒径については、これ以降「５０％分離粒径（Ｄ５０）」と称す）が、少なくとも１０μｍ以下となるような性能を持つ分級装置とすることができる。これにより、例えば、セメントキルン排ガス中に含まれるダストを該分級装置で分級し、微粉側のダスト収率が５０％となる場合、水銀については、全水銀量の約８０％を回収することができる。
【００１４】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記加熱装置からの排ガスを乾式冷却して所定の温度に調温する調温装置と、該調温装置によって調温された排ガスを固気分離する固気分離装置とを設け、前記水銀回収装置は、前記固気分離装置によって分離されたガスから水銀を回収することができる。
【００１５】
上記構成によれば、前記加熱装置からの排ガスを乾式冷却して調温するため、加熱装置でガス化した水銀の多くを排ガス中に保持しつつ、排ガスの温度を固気分離装置の安全温度まで低下させることができる。これにより、揮発した大半の水銀を水銀回収装置に導くことが可能になり、水銀の回収効率を高めることができる。
【００１６】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記加熱装置は、前記分級装置で分級した前記微粉側のダストを４００℃以上６００℃以下に加熱し、前記調温装置は、該加熱装置の排ガスを１５０℃以上２５０℃以下に調温することができる。これによれば、最適な揮発条件で微粉側のダスト中の水銀を揮発させることができるとともに、揮発した水銀の多くを排ガス中に保持することができる。
【００１７】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、セメントキルンから独立して熱風を生成し、該生成した熱風を前記加熱装置に供給する熱風発生装置を備えることができる。
【００１８】
加熱装置の熱源には、セメントキルンの運転に伴って発生した高温ガスを利用することも考えられるが、その場合、セメントキルンの熱効率等を悪化させる虞があるのに加え、それらの高温ガスは、加熱目的で生成されたものではないため、適切な温度条件を満たすとは限らず、所望の加熱効率を得られない虞もある。これに対し、上記構成では、別途の設備や燃料コスト等が必要になるものの、セメント製造に悪影響を及ぼす虞はなく、また、自由に温度調整をすることもできるため、最適な温度条件で加熱処理を行うことが可能になる。
【００１９】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記熱風発生装置は、燃料の少なくとも一部に可燃性廃棄物を用いて前記熱風を生成することができ、これにより、燃料コストの削減や資源の有効活用に資することができる。
【００２０】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記分級装置で分級された粗粉側のダストを該セメントキルンに戻すルートを備えることができ、これにより、水銀を除去したダストをセメント原料として利用することができる。
【００２１】
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記セメントキルン排ガスに含まれるダストを、セメントキルン排ガスを電気集塵機、バグフィルタ、サイクロン又は移動式集塵機により集塵して捕集された集塵ダストとすることができる。
【００２２】
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分級し、該分級によって得られた微粉側のダストを加熱し、該加熱によって前記微粉側のダストから揮発した水銀を回収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、セメントキルン排ガス中の有害物質を除去するに当たって、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、セメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を低コストで効率よく除去することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明にかか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、大別して、セメントキルン（不図示）の後段に配置された電気集塵機２と、電気集塵機２で捕集された集塵ダストを分級し、粗粉側ダストＤ１（以降、「ダストＤ１」と記載）と微粉側ダストＤ２（以降、「ダストＤ２」と記載）を得る分級装置３と、ダストＤ２を加熱する加熱装置４と、加熱装置４に熱風を供給する熱風発生装置５と、加熱装置４から排出される排ガスＧ３、及び排ガスＧ３中に含まれるダストＤ３（以降、「ダストＤ３」と記載）を乾式冷却する調温装置６と、調温装置６で冷却した排ガスＧ４、及び排ガスＧ４に含まれるダストＤ４（以降、「ダストＤ４」と記載）を固気分離する固気分離装置７と、固気分離後の排ガスＧ４から水銀を回収する水銀回収装置９等で構成される。
【００２６】
分級装置３は、電気集塵機２で捕集された集塵ダストをダストＤ１とダストＤ２に分離するために備えられ、遠心力式分級機、慣性力式分級機を用いることができる。好ましくは、例えば、一般的なサイクロエアセパレータ等よりも高い分級性能を有する、かご状のロータを内蔵した遠心力式分級機を備える方がよい。また、分級装置３は、５０％分離粒径（Ｄ５０）が少なくとも１０μｍ以下となるような性能を有し、ダストＤ１を回収する一方でダストＤ２を次段の加熱装置４に供給する。尚、これは、水銀のほとんどが集塵ダストの微粉側に偏在しているとの知見に基づくものであり、上記分級処理により、集塵ダストの中から水銀を多く含有する部分のみを選択的に抽出することができる。
【００２７】
加熱装置４は、集塵ダストを分級装置３で分級して得られるダストＤ２を加熱する加熱炉等であり、ダストＤ２に含まれる水銀を揮発させるために備えられる。加熱装置４では、ダストＤ２中の水銀を効率よく揮発させるため、ダストＤ２を４００℃以上６００℃以下に加熱することが好ましく、更に、５５０℃以上６００℃以下に加熱することがより好ましい。
【００２８】
熱風発生装置５は、加熱装置４の熱源として備えられ、所定の燃料を燃焼させて熱風を生成する。燃料コストの削減や資源の有効活用の観点から、熱風発生装置５では、廃油や廃溶剤等の可燃性廃棄物を主燃料として用い、重油や灯油等の天然燃料は補助的に使用するに留める。
【００２９】
調温装置６は、加熱装置４から排出される排ガスＧ３及びダストＤ３を冷却し、所定の温度に調整するために備えられる。排ガスＧ３等の冷却は、主として、次段の固気分離装置７の耐熱性を考慮したものであるが、水銀が凝縮するのを可能な限り回避し、より多くの水銀を排ガスＧ３中に保持するため、それらの冷却には、冷却水等を用いた湿式冷却法は避け、冷却空気を吹き付けるなどして冷却する乾式冷却法を用いることが好ましい。また、その際の排ガスＧ３の温度は、固気分離装置７の耐熱温度と水銀の凝縮度合いとの関係から、１５０℃以上２５０℃以下に調温することが好ましく、１８０℃以上２３０℃以下とすることがより好ましい。
【００３０】
固気分離装置７は、調温装置６で冷却された排ガスＧ４等からダストＤ４を捕集するために備えられる。ダスト捕集性能の点から、固気分離装置７には、バグフィルタを用いることが好ましい。但し、一般的にバグフィルタの最大耐熱温度は、ガラス繊維製の濾布を用いても２５０℃付近であるため、２５０℃の連続運転は好ましくない。従って、水銀の凝縮を可能な限り回避し、かつ、濾布の寿命延命化を考慮すると、上段で述べた通り、１８０℃以上２３０℃以下が最適温度と言える。固気分離装置７の後段には、誘引ファン８が設けられる。
【００３１】
水銀回収装置９は、ダストＤ４を捕集した後の排ガスＧ４を受け入れ、該排ガスＧ４から水銀を除去するために備えられる。水銀回収装置９としては、例えば、吸着剤により水銀を吸着除去するガス吸着装置を用いることができ、具体的には、カートリッジ式固定相吸着装置、連続クロスフロー式移層吸着装置等を用いることができる。この際、吸着剤としては、硫黄又は金属硫化物、活性炭又は活性炭を担持した吸着媒体、水銀と反応する金属又は水銀を担持した吸着媒体等を用いることが好ましい。尚、水銀回収装置９に活性炭や活性コークスなどを用いた吸着装置を使用することで、水銀の他に、排ガスＧ１に含まれる微量のダイオキシンやＰＣＢ等の有機塩素化合物に代表される有害物質を吸着除去することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
まず、電気集塵機２でセメントキルン排ガスを集塵し、捕集した集塵ダストを分級装置３に導入し、集塵ダストを分級装置３で分級してダストＤ１とダストＤ２とに分離する。ダストＤ１は、回収後、セメント工程に戻してセメント原料等として再利用し、一方、ダストＤ２は、水銀を除去すべく加熱装置４に移送する。
【００３４】
次に、熱風発生装置５からの熱風を用いてダストＤ２を４００℃以上６００℃以下に加熱し、ダストＤ２中の水銀を揮発させる。その後、調温装置６において、加熱装置４から排出される排ガスＧ３及びダストＤ３を１５０℃以上２５０℃以下まで乾式冷却し、揮発した水銀の多くを排ガスＧ３中に保持しつつ、排ガスＧ３等の温度を固気分離装置７の安全温度まで低下させる。
【００３５】
次に、固気分離装置７により、調温装置６から排出される排ガスＧ４及びダストＤ４を固気分離し、ダストＤ４を捕集する。捕集したダストＤ４は、セメント工程に戻してセメント原料等として再利用し、排ガスＧ４は、誘引ファン８を通じて水銀回収装置９に移送する。
【００３６】
そして、水銀回収装置９において、排ガスＧ４に吸着剤を吹き込み、ガス化した状態の水銀を吸着除去し、排ガスＧ４から水銀を取り除く。水銀を吸着した吸着剤は、回収して別途適切な最終処理を行う。好ましい最終処理方法として、例えば、水銀リサイクル処理を専門的に行っている企業や機関への委託処理が挙げられる。一方、無害化した排ガスＧ５は、大気に放出してもよいし、熱回収のためにセメント工程内に戻してもよい。
【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、電気集塵機２で捕集した集塵ダストから水銀の含有率が高い微粉側ダストＤ２を選択的に取り出し、そのダストＤ２のみを加熱装置４に導入するため、水銀の除去に際し加熱処理の必要がないものを事前に取り除いた状態で加熱処理を行うことができる。従って、より多くのダストを加熱装置４に導入して処理したり、或いは、設備規模を縮小化することができるため、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることが可能になる。
【００３８】
尚、上記実施の形態においては、セメントキルンの後段に電気集塵機２を配置するが、電気集塵機２に代えて、バグフィルタ、サイクロン、移動式集塵機等を配置し、それら集塵機によって捕集した集塵ダストを分級装置３に導入してもよい。また、水銀回収装置９として、吸着剤を吹き込むガス吸着装置を例示したが、吸収液を用いるガス吸収装置等を用いることもでき、具体的には、充填塔、流動層スクラバー、スプレー塔、サイクロンスクラバー、気泡塔、漏れ棚塔等を用いることができる。この場合、吸収液としては、酸性溶液及び／又は酸化性溶液を用いることが好ましい。
【実施例１】
【００３９】
ダスト分級試験
所定の能力を有する分級機を用いて一定量の水銀を含むセメントキルン集塵ダストを多段分級処理した場合、微粉側で得られるダストに含まれる水銀量について調査した。
【００４０】
１  多段分級試験
1-1 試験手順
1-1-1 分級操作
図２に示すように、遠心力式空気分級機を用いてセメントキルン集塵ダストの分級を以下の手順で行った。
（１）セメントキルン集塵機ダスト（原粉）を分級し、セパレータで分級して得られた粗粉（以下、「セパ粗粉」と略称する）と、セパレータで分級して得られた微粉（以下、「セパ微粉」と略称する）と、セパレータの後段に配置したバグフィルタで集塵されたダスト（以下、「ＢＧＦ集塵粉」と略称する）に分けた。ここで、セパレータの分級点の目標は、得られるセパ微粉の平均粒径が１．２μｍとなるように設定した。
（２）上記（１）で得られたセパ粗粉を分級し、セパ粗粉、セパ微粉、ＢＧＦ集塵粉に分けた。分級点の目標は、得られるセパ微粉の平均粒径が２．４μｍとなるように設定した。
（３）上記（２）で得られたセパ粗粉を分級し、セパ粗粉、セパ微粉に分けた。分級点の目標は、得られるセパ微粉の平均粒径が５．０μｍとなるように設定した。
（４）上記（３）で得られたセパ粗粉を分級し、セパ粗粉、セパ微粉に分けた。分級点の目標は、得られるセパ微粉の平均粒径が１０μｍとなるように設定した。
【００４１】
1-1-2 粒度分級測定
上記分級操作によって得られた各サンプルの粒度分布をレーザー法により測定した。測定装置には、「マスターサイザー２０００（乾式）」を用いた。測定に当たり、サンプル屈折率（実数部）：１．５２、サンプル屈折率（虚数部）：０、圧縮空気圧力：２〔ｂａｒ〕に設定した。
【００４２】
1-2 試験結果
上記分級操作にて得られた各サンプルを、表１に示す通り複数の代表サンプルとしてまとめ、各代表サンプルについて、（１）８０％通過粒径（Ｆ８０）の測定、（２）水銀濃度の測定、（３）原粉に対する収率（重量％）の算出を行い、その結果を表２にまとめた。また、表２に基づいて、各代表サンプルの８０％通過粒径（Ｆ８０）と重量累積分布、及び水銀量累積分布を算出し、図３に示した。
【００４３】
【表１】
2009234869.tif 000003
【００４４】
【表２】
2009234869.tif 000004
【００４５】
図３より、本試験にて供したセメントキルン集塵機ダストにおいて、例えば８０％通過粒径（Ｆ８０）が３．３μｍとなるような分級機にて分級した場合、得られる微粉量は原粉の約５０％となり、その微粉中には全水銀量の約８０％が含まれ、効率よく水銀を回収ができることが判る。
【００４６】
２  第２分級試験
2-1 試験手順
2-1-1 分級操作
遠心力式空気分級機を用いてセメントキルン集塵機ダスト（原粉）を分級し、セパ粗粉、セパ微粉に分けた。分級点の目標は、部分分級効率が５０％となる粒径、（以下、「５０％分離粒径（Ｄ５０）」と称す。）が１〜１０μｍとなるように設定し、次に示す２パターンで試験を実施した。
（１）分級１：５０％分離粒径（Ｄ５０）の範囲目標１〜５μｍ
（２）分級２：５０％分離粒径（Ｄ５０）の範囲目標５〜１０μｍ
【００４７】
2-1-2 粒度分級測定
上記多段分級試験と同じ要領で測定した。
【００４８】
2-2 試験結果
2-2-1 部分分級効率
上記分級操作にて得られた各サンプルの粒度分布より算出した部分分級効率を図４に示す。尚、部分分級効率曲線（トロンプ曲線）にて微粉側への分割（α）、粗粉側への分割（β）の部分分級効率の補正は次式によって行った。
η’＝（η−β）／｛１００−（α＋β）｝×１００
【００４９】
2-2-2 微粉回収率と水銀量比との関係
分級操作にて得られた微分側サンプルについて、（１）水銀濃度の測定、（２）原粉に対する収率（重量％）の算出を行った。図４より求めた５０％分離粒径（Ｄ５０）と微粉側サンプルの重量比、及び、水銀量比との関係を表３に示す。
【００５０】
【表３】
2009234869.tif 000005
【００５１】
表３より、本試験にて供したセメントキルン集塵機ダストにおいて、例えば５０％分離粒径（Ｄ５０）が３μｍとなるような分級機にて分級した場合、得られる微粉量は原粉の約３０％となり、その微粉中には全水銀量の約５０％が含まれる。また、５０％分離粒径（Ｄ５０）が７μｍとなるような分級機にて分級した場合、得られる微粉量は原粉の約５５％となり、その微粉中には全水銀量の約７５％が含まれ、効率良く水銀を回収できることが判る。
【００５２】
3-1 まとめ
上記両分級試験の結果から、セメントキルン集塵機ダストの分級操作を事前に行うことで、効率の良い水銀除去を実施することが可能になり、後段の処理設備の規模縮小に繋げることができる。
【実施例２】
【００５３】
ダスト加熱試験
セメントキルン排ガスを集塵して得られたダストを加熱した場合、その加熱温度の違いがダスト中に含まれる水銀の揮発率にどのような影響を与えるかを調査した。
【００５４】
1-1 試験手順
上記調査を行うため、図５に示す試験装置２１を製作した。既存のセメント製造装置の電気集塵機にて捕集されたダスト（以下、「ＥＰダストと称す）Ｄを、熱風発生装置２２で発生させた熱風が流通する管路２３中に吹き込み、後段のサイクロン２４にて一次捕集した。一次捕集した後の排ガスＧ１は、排ガス冷却部２５にて冷却ファン２６から吹き込まれる空気との混合による直接冷却により所定温度まで調温され、後段のバグフィルタ２７によって固気分離される。サイクロン２４とバグフィルタ２７で、各々ダストをサンプリングし、固気分離した後の排ガスＧ２は、別途排ガス処理装置で浄化処理を行い大気へ放出した。試験条件は、表４に示す通りである。
【００５５】
【表４】
2009234869.tif 000006
【００５６】
2-1 試験結果
試験結果を表５に示す。尚、表中の各測定値の測定方法、及び用語の定義については、以下の通りである。
（１）ダスト中の水銀濃度：「セメント協会標準試験方法  ＪＣＡＳ  Ｉ−５１  セメント及びセメント原料中の微量成分の定量方法」
（２）ダスト回収率：投入ダスト量を１００とした場合の数値である。
（３）水銀揮発率：投入ダストの水銀量からサイクロン捕集粉水銀量を差し引いた数値の１００分率である。
【００５７】
【表５】
2009234869.tif 000007
【００５８】
表５から、ダスト加熱温度が４００℃の場合、水銀揮発率は８３％となっており大部分が揮発している。更に、ダスト加熱温度を５５０℃まで上げると、水銀揮発率は９５％に達し、ダスト加熱温度５５０℃と６００℃では大差がないことが判る。
【００５９】
3-1 まとめ
この結果より、セメントキルン排ガスを集塵して得られたダストを加熱した場合、加熱温度を４００℃以上６００℃以下とすることで水銀の大部分が揮発し、更に５５０℃以上６００℃以下とすることで、より高い水銀揮発率が得られることが判る。
【実施例３】
【００６０】
バグフィルタ操業温度変更試験
セメントキルン排ガスを集塵して得られたダストを加熱し、ダスト中に含まれる水銀をガス側へ十分に揮発させ、その揮発した水銀含有排ガスを、固気分離装置（バグフィルタ）により固気分離を行った場合、バグフィルタの操業温度の違いが水銀存在バランスにどのような影響を与えるかを調査した。
【００６１】
1-1 試験手順
上記試験に当たって図５の試験装置２１を用いた。試験条件は表６に示す通りである。
【００６２】
【表６】
2009234869.tif 000008
【００６３】
2-1 試験結果
試験結果を表７に示す。尚、表中の各測定値の測定方法、及び用語の定義については、以下の通りである。
（１）ダスト中の水銀濃度：実施例１に同じ。
（２）ダスト回収率：実施例１に同じ。
（３）水銀存在割合：投入ダストの水銀量を１００とした場合の数値である。
【表７】
2009234869.tif 000009
【００６４】
上記表７に基づき、バグフィルタ２７での固気分離における水銀存在バランスを表８に示す。尚、表８におけるガス側での存在割合は、投入ダストの水銀量を１００とした場合、ダスト側での存在割合を差し引いたものである。また、表７のダスト回収率より、所在不明分のダストがあることになるが、その量は微量であるため、便宜上水銀は揮発したものとみなした。
【００６５】
【表８】
2009234869.tif 000010
【００６６】
表７と表８から、バグフィルタ２７の操業温度が１５０℃の場合、水銀のガス側存在率は５６％と過半数を超えている。更に、２２０℃まで温度を上げると、水銀のガス側存在率は７０％以上に上昇することが判る。
【００６７】
3-1 まとめ
これらの結果より、固気分離装置にバグフィルタを用いた場合、その操業温度を１５０℃〜２５０℃とすることで、水銀の大部分をガス側に存在させることができる。一方、経済性も考慮した上で工業的に使用されるバグフィルタの操業限界温度は、ガラス繊維製の濾布を使用した場合でも一般的に２５０℃程度が限界とされる。従って、バグフィルタの濾布寿命と本実施例の結果を踏まえると、現実的な操業温度は１８０℃以上２３０℃以下が好ましいと考えられる。
【００６８】
尚、本発明は、上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の技術的事項の範囲内で種々の態様があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかか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。
【図２】セメントキルン集塵ダストの分級試験の分級操作手順を示す説明図である。
【図３】セメントキルン集塵ダストの分級試験の各代表サンプルの８０％通過粒径（Ｆ８０）と重量累積分布、及び水銀量累積分布の関係を示すグラフである。
【図４】セメントキルン集塵ダストの分級操作にて得られた各サンプルの粒度分布より算出した部分分級効率を示すグラフである。
【図５】本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の試験装置を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１  セメントキルン排ガスの処理装置
２  電気集塵機
３  分級装置
４  加熱装置
５  熱風発生装置
６  調温装置
７  固気分離装置
８  誘引ファン
９  水銀回収装置
２１  試験装置
２２  熱風発生装置
２３  管路
２４  サイクロン
２５  排ガス冷却部
２６  冷却ファン
２７  バグフィルタ
Ｄ、Ｄ１〜Ｄ４  ダスト
Ｇ１〜Ｇ５  排ガス
【図１】
2009234869.tif 000011
【図２】
2009234869.tif 000012
【図３】
2009234869.tif 000013
【図４】
2009234869.tif 000014
【図５】
2009234869.tif 000015