CN107073531B - 底灰的脱盐·水泥原料化方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于将运转成本及设备成本压低同时将底灰脱盐并利用于水泥原料等。本发明的解决方案为一种底灰的脱盐方法，向底灰M添加重量为该底灰M的0.1倍以上且小于1倍的水W1来进行碎解，并将该碎解后的底灰浆料S1进行分级，且将通过分级而得到的微粒浆料S2进行水洗。通过分级而得到的粗粒子C能够作为水泥原料利用。可在分级时向底灰浆料S1中洒水，并可将分级的分级点设为大于0.5mm且在1mm以下，或在水洗时添加酸性气体G至微粒浆料S2中。可对通过分级而得到的粗粒子C喷吹空气A后作为水泥原料利用，或可将经分级所得到的微粒浆料S2进行水洗后或在进行水洗的同时进行固液分离，再将所得微粒F作为水泥原料利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种从焚烧都市垃圾等时所产生的垃圾焚烧灰烬(底灰)中除去氯成分的方法及装置，以及从底灰中除去氯成分之后作为水泥原料利用的方法及装置。
背景技术
焚烧都市垃圾等时所产生的底灰，过去大多是填埋在最终处置场来进行处理，但鉴于最终处置场有枯竭之虞，近年来则是作为水泥(セメント)原料利用。由于底灰富含氯成分，因此在作为水泥原料利用时，必须于事前除去氯成分。底灰根据粒子的粒度而氯浓度不同，氯成分在微粒侧聚集。
于是，在专利文献1等中记载了一种装置11，如图2所示，其将收进料斗2中的底灰M以及重量为底灰M的1倍至10倍的水W4用混合搅拌装置12混合搅拌后，将底灰浆料S1用分级装置13分级为微粒浆料S2与粗粒子C，并将微粒浆料S2供给至槽14并进行水洗，从酸性气体导入装置15导入酸性气体G至槽14中来促进微粒浆料S2中所含有的难溶性盐的分解，将从槽14排出的浆料S3用固液分离装置16固液分离为滤液L与微粒F，再将滤液L用排水处理装置17进行水处理，同时让微粒F与粗粒子C汇流以作为水泥原料利用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5561326号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述专利文献1等中记载的底灰的脱盐·水泥原料化装置11中，由于底灰M的浆料化及水洗使用大量的水W4，运转成本变高的同时，还因分级装置13、槽14、固液分离装置16、排水处理设备17等为大规模的装置而有设备成本变高的问题。
因此，本发明鉴于上述现有技术中的问题点而完成，目的在于将运转成本及设备成本压低同时将底灰脱盐，并利用于水泥原料等。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，本发明是一种底灰的脱盐方法，其特征在于，向底灰添加重量为该底灰的0.1倍以上且小于1倍的水来进行碎解(解泥)，将该碎解后的底灰浆料进行分级，并将通过该分级而得到的微粒浆料进行水洗。应予说明，碎解是指，使处于与液体的混合状态的固体粒子凝集体分散。
依据本发明，通过使用少量的水进行碎解来让底灰的粒子彼此相互磨碎，能够在短时间让固体粒子凝集体分散，并且能够使用少量的水进行后续的分级、水洗、固液分离，作为水处理对象的排水的量也大幅度降低，因此能够显著地降低运转成本及设备成本。另外，通过粒子彼此的磨碎刮落粗粒子表面的氯浓度高的部分，能够提高脱盐效率。
在上述底灰的脱盐方法中，可以在所述分级时向所述底灰浆料中洒水，由此可以提高分级效率的同时一并也进行水洗。
更进一步地，可以将所述分级中的分级点设为大于0.5mm且在1mm以下。由于底灰充分被碎解而让粒子凝集体分散，以及通过粒子彼此磨碎使粗粒子表面的氯浓度高的部分刮落，所以可将分级点的上限值设定得小，能够有效率地进行底灰的脱盐。
在所述水洗时，可添加酸性气体或酸至所述微粒浆料中，促进微粒浆料中所含的弗里德尔盐类(Friedel’s Salt)等的难溶性盐的分解，能让底灰的脱盐率更进一步提升。
另外，本发明是一种底灰的脱盐·水泥原料化方法，其特征在于：将通过所述分级而得到的粗粒子作为水泥原料利用。依据本发明，可如同上述将以低成本脱盐了的底灰中的粗粒子直接作为水泥原料利用。
向通过所述分级而得到的粗粒子喷吹空气后可作为水泥原料利用，通过降低附着于粗粒子的水分含量，可降低在水泥烧成装置中的热损失。
可将下述微粒作为水泥原料利用：该微粒为将通过所述分级而得到的微粒浆料进行水洗后进行固液分离而得到的微粒，或为将所述微粒浆料进行水洗的同时进行固液分离而得到的微粒。依据本发明，可如同上述将以低成本脱盐了的底灰中的微粒作为水泥原料利用。
进一步地，本发明是一种底灰的脱盐装置，其特征在于，具备：碎解装置，其向底灰添加重量为该底灰的0.1倍以上且小于1倍的水来进行碎解；分级装置，其将该碎解后的底灰浆料进行分级；及水洗装置，其将通过该分级而所得到的微粒浆料进行水洗。依据本发明，能以少量的水进行碎解而大幅降低运转成本及设备成本，并可提升脱盐效率。
另外，本发明是一种底灰的脱盐·水泥原料化装置，其特征在于，进一步具备供给装置，其将通过所述分级装置进行分级而得到的粗粒子供给至水泥制造装置。依据本发明，能将以低成本脱盐了的底灰中的粗粒子直接作为水泥原料利用。
可进一步具备供给装置，其将下述微粒供给至水泥制造装置：该微粒为将经所述分级装置进行分级而得到的微粒浆料进行水洗后进行固液分离而得到的微粒，或为将所述微粒浆料进行水洗的同时进行固液分离而得到的微粒。依据本发明，能将以低成本脱盐了的底灰中的微粒作为水泥原料利用。
发明效果
如以上所述，依据本发明，可将运转成本及设备成本压低同时将底灰脱盐，并利用于水泥原料等。
附图说明
图1是显示本发明的底灰的脱盐·水泥原料化装置的一实施方式的整体结构图。
图2是显示以往的底灰的脱盐·水泥原料化装置的一例的整体结构图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图的同时进行详细说明。
图1显示本发明的底灰的脱盐·水泥原料化装置的一实施方式，该装置1具备：料斗2，其接收垃圾焚烧灰(以下称为“底灰”)M；滚筒洗涤机(ドラムウォッシャ)3，其碎解料斗2所供给的底灰M；分级装置4，其分级从滚筒洗涤机3排出的底灰浆料S1；空气喷吹装置5，其向分级装置4内的粗粒子C喷吹空气A；槽6，其水洗从分级装置4排出的微粒浆料S2的微粒；酸性气体导入装置7，其将酸性气体G导入至槽6；压滤机等固液分离装置8，其将槽6所排出的浆料S3进行固液分离；及排水处理装置9等，其将从固液分离装置8排出的滤液L进行水处理。
作为碎解装置的滚筒洗涤机3，可使用例如株式会社气工社制的KDW型等。该滚筒洗涤机3是一种具备在内部立设了多个升降机(リフタ)的旋转式滚筒的碎解装置，能以少量的水有效率地让底灰M的粒子彼此产生磨碎，让固体粒子凝集体在短时间分散。
分级装置4能使用水筛(震动筛)等，并具备洒水装置，该洒水装置向分级对象底灰浆料S1中洒水。
具备空气喷吹装置5用来在分级装置4中分级底灰浆料S1时，向分级装置4内的粗粒子C喷吹空气A，以除去附着于粗粒子C上的水分。应予说明，也可以向从分级装置4排出的粗粒子C喷吹空气A。
酸性气体导入装置7被设置用来将酸性气体G导入于槽6，作为所要导入的酸性气体G，可使用富含CO2的水泥窑的排气、富含SO2的氯分流设备的排气。也可以用硫酸、硝酸、乙酸、甲酸等酸代替酸性气体G添加到槽6内的微粒浆料S2中。
接下来，一边参照图1一边说明具有上述构成的装置1的动作。
将接进料斗2中的底灰M投入滚筒洗涤机3的旋转滚筒内，同时向滚筒内的底灰M添加重量为该底灰M的0.5倍左右的水W1，让底灰M的粒子彼此磨碎同时让固体粒子凝集体分散。可将供给到滚筒洗涤机3的水W1的重量，在底灰M重量的0.1倍至1倍的范围内作调整。
接下来，将滚筒洗涤机3所排出的底灰浆料S1供给至分级装置4并进行分级。此时，向分级装置4喷洒重量为底灰M的0.8倍左右的水W2，由空气喷吹装置5向通过分级所得到的粒径为0.7mm左右以上的粗粒子C喷吹空气A，除去附着于粗粒子C的水分。通过将向分级装置4喷洒的水W2的重量在底灰M重量的0.1倍至2倍的范围内作调整，不仅能够提高分级效率，还能调整微粒浆料S2的水分含量。将分级装置4的分级点在大于0.5mm且在1mm以下的范围内作调整。
从分级装置4将含有微粒的微粒浆料S2供给至槽6以对微粒进行水洗。进一步地，从酸性气体导入装置7向槽6添加酸性气体G，促进微粒浆料S2中所含有的弗里德尔盐类(Friedel’s Salt)等难溶性盐的分解。此时，将槽6内的微粒浆料S2的pH调整为2至12，更优选为4至9，进一步优选为6至8。
从槽6将浆料S3供给至固液分离装置8，将水W3作为清洗水供给至固液分离装置8，水洗浆料S3同时进行固液分离，并分离出微粒F与滤液L。滤液L经排水处理装置9进行水处里后排放，微粒F则与分级装置4所排出的粗粒子C汇流，通过供给装置(图中未示出)供给至水泥制造装置，作为水泥原料利用。
如以上说明，在本实施方式中，使用滚筒洗涤机3等以少量的水来碎解底灰M，由此让底灰M的粒子彼此相互磨碎，能在短时间让固体粒子凝集体分散。因此，能以少量的水进行在对碎解后的底灰浆料S1进行分级的分级装置4、槽6、固液分离装置8等中的各个工序，且无须将分级装置4、槽6、固液分离装置8制作成大规模的装置。另外，在排水处理装置9中成为水处理对象的排水的量也能大幅度降低，装置1全体能显著地降低运转成本及设备成本。另外，在滚筒洗涤机3中，通过粒子彼此的磨碎来刮落底灰M的粗粒子表面氯浓度高的部分而进行水洗，能提高脱盐效率。
应予说明，在本实施方式中，使用滚筒洗涤机3作为碎解装置，但也可以使用能通过少量水来碎解底灰M的其他形式的装置。
另外，通过压滤机等固液分离装置8将槽6所排出的浆料S3进行水洗同时进行固液分离，但也可以使用脱水机等对浆料S3仅进行固液分离。
另外，滤液L的一部分也能够返回滚筒洗涤机3或/和分级装置4或/和固液分离装置8而再使用。此时，优选测定用以循环的滤液的导电率来决定滤液的循环量。
进一步地，脱盐了的粗粒子C及微粒F的用途并不限于水泥原料，也可利用于路基材料原料等。
符号说明
1…底灰的脱盐·水泥原料化装置
2…料斗
3…滚筒洗涤机
4…分级装置
5…空气喷吹装置
6…槽
7…酸性气体导入装置
8…固液分离装置
9…排水处理装置
A…空气
C…粗粒子
F…微粒
G…酸性气体
L…滤液
M…底灰
S1…底灰浆料
S2…微粒浆料
S3…浆料
W1～W3…水
Claims (9)
1.一种底灰的脱盐方法，其特征在于，
向底灰添加重量为该底灰的0.1倍以上且小于1倍的水来进行碎解；
将该碎解后的底灰浆料进行分级；
将通过该分级而得到的微粒浆料进行水洗，
其中碎解是指使处于与液体的混合状态的固体粒子凝集体分散，
其中将所述分级的分级点设为大于0.5mm且在1mm以下。
2.如权利要求1的底灰的脱盐方法，其特征在于，在所述分级时，向所述底灰浆料中洒水。
3.如权利要求1或2的底灰的脱盐方法，其特征在于，在所述水洗时，向所述微粒浆料中添加酸性气体或酸。
4.一种底灰的脱盐·水泥原料化方法，其特征在于，将通过权利要求1至3中任一项的底灰的脱盐方法中的所述分级而得到的粗粒子作为水泥原料利用。
5.如权利要求4的底灰的脱盐·水泥原料化方法，其特征在于，向通过所述分级而得到的粗粒子喷吹空气后作为水泥原料利用。
6.一种底灰的脱盐·水泥原料化方法，其特征在于，将下述微粒作为水泥原料利用：该微粒为将通过权利要求1至3中任一项的底灰的脱盐方法中的所述分级而得到的微粒浆料进行水洗后进行固液分离而得到的微粒，或为将所述微粒浆料进行水洗的同时进行固液分离而得到的微粒。
7.一种底灰的脱盐装置，其特征在于，具备：
碎解装置，其向底灰添加重量为该底灰的0.1倍以上且小于1倍的水来进行碎解；
分级装置，其将该碎解后的底灰浆料进行分级；及
水洗装置，其将通过该分级而得到的微粒浆料进行水洗，
其中碎解是指使处于与液体的混合状态的固体粒子凝集体分散，
其中将所述分级的分级点设为大于0.5mm且在1mm以下。
8.一种底灰的脱盐·水泥原料化装置，其特征在于，在权利要求7的底灰的脱盐装置中进一步具备供给装置，其将通过所述分级装置进行分级而得到的粗粒子供给至水泥制造装置。
9.一种底灰的脱盐·水泥原料化装置，其特征在于，在权利要求7的底灰的脱盐装置中进一步具备供给装置，其将下述微粒供给至水泥制造装置：该微粒为将通过所述分级装置进行分级而得到的微粒浆料进行水洗后进行固液分离而得到的微粒，或为将所述微粒浆料进行水洗的同时进行固液分离而得到的微粒。
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