CN111050933A - 含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含氯粉体的脱盐处理方法及含氯粉体的脱盐处理装置。在利用海水等对焚烧灰等含氯粉体进行脱盐处理时能够高效地进行该处理。该脱盐处理装置(1)具有第1脱盐用清洗液供给装置(22)、使第1脱盐用清洗液(W1)混合到含氯粉体(P1)中而制成浆料(S1)的同时使氯溶出的溶出槽(2)、进行将在溶出槽(2)中处理过的浆料(S1)固液分离而得到第1脱盐饼的处理的第1固液分离装置(3)、用于将在溶出槽(2)中处理过的浆料(S1)输送到第1固液分离装置(3)的浆料输送装置(4)、用于供给第2脱盐用清洗液(W2)而进行清洗第1脱盐饼来得到第2脱盐饼的处理的第2脱盐用清洗液供给装置(31)、用于将来自第1固液分离装置(3)的第1滤液(W3)和/或第2滤液(W4)输送至第1脱盐用清洗液供给装置(22)的第1送液装置(5)以及用于监视第1脱盐用清洗液(W1)的氯离子浓度的第1氯离子浓度监视装置(7)。
Description
技术领域
本发明涉及对焚烧灰等含氯粉体进行脱盐处理来将其作为水泥原料而能够进行有效利用的含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置。
背景技术
在利用水泥原料化的废弃物的再利用处理中，含有氯的废弃物可能会因其氯而引起水泥制造设备的堵塞等问题。因此，为了将含有氯的废弃物、例如焚烧灰等进行水泥原料化，通过脱盐处理降低焚烧灰的含有氯量后进行使用。
关于焚烧灰等脱盐处理，例如在专利文献1中公开了在焚烧灰中添加水而使氯溶出后进行脱水的方法。另外，例如在专利文献2中公开了通过反复进行与水的混合和脱水来多次清洗焚烧灰而实施脱盐的方法。
然而，在专利文献1、专利文献2等公开的方法中，由于焚烧灰的脱盐需要大量的水，在无法使用大量的工业用水(淡水)的地域、或者在成本方面等对工业用水(淡水)的使用受到限制等情况下，难以利用该方法。
关于这类问题，例如在专利文献3中，公开了在出于水泥原料化的目的而对焚烧飞灰等的含氯粉体进行脱盐处理时利用海水的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－338312号公报
专利文献2：日本特开2003－211129号公报
专利文献3：日本特开2013－166135号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献3的方法虽然适合于不使用大量的工业用水(淡水)的目的，但为了高效地进行含氯粉体的脱盐处理，需要进一步进行研究。另外，还有在该脱盐处理中产生的排液处理的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种在利用海水等对含氯粉体进行脱盐处理时能有效地进行该处理而不会产生浪费的排液的脱盐处理方法和脱盐处理装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的第1方面在于提供下述一种含氯粉体的脱盐处理方法，该含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，具备：
浆料化工序，在含氯粉体中混合第1脱盐用清洗液来形成浆料；
氯溶出工序，在所述浆料中使所述含氯粉体中含有的氯溶出到液相中；
脱盐饼形成工序，从使所述氯溶出后的该浆料中分离出一部分或全部液相而得到第1脱盐饼和第1滤液；以及，
脱盐饼清洗工序，利用与所述第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液对所述第1脱盐饼进行清洗而得到第2脱盐饼和第2滤液；
在所述脱盐饼形成工序中得到的所述第1滤液和/或在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用，一边控制所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度，一边针对每一被供给的含氯粉体反复进行所述浆料化工序、所述氯溶出工序、所述脱盐饼形成工序和所述脱盐饼清洗工序。
根据上述含氯粉体的脱盐处理方法，通过在含氯粉体中混合第1脱盐用清洗液而制成浆料而使含氯粉体中所含有的氯溶出到浆料的液相中后，从该浆料中分离出一部分或全部液相而得到第1脱盐饼，进一步通过用与第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液对该第1脱盐饼进行清洗，能够得到被充分除去了氯的第2脱盐饼。因此，对于含有氯的焚烧灰等的水泥原料化等是有用的。另外，在脱盐饼形成工序中得到的第1滤液和/或在脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液中，将其至少一部分滤液作为第1脱盐用清洗液进行循环利用，因此，通过对所供给的每一含氯粉体反复进行上述处理，能够降低针对每一含氯粉体作为第1脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。并且，当将第1滤液和/或第2滤液作为第1脱盐用清洗液的一部分清洗液或全部清洗液进行循环利用时，该第1脱盐用清洗液的氯离子浓度具有上升倾向，但第1脱盐用清洗液即使在其氯离子浓度例如超过海水的氯离子浓度的情况下，因为在规定的上限浓度为止的范围内不会对从含氯粉体除去氯的除氯效率产生大的影响，因而能够兼顾降低洗涤水的使用量的好处和氯除去的效率。而且，由于是一边控制第1脱盐用清洗液的氯离子浓度一边进行处理，在该第1脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了实现上述目的，本发明的第二方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述含氯粉体的脱盐处理方法中，当上述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过第1阈值时，利用新的第1脱盐用清洗液将上述第1脱盐用清洗液控制成满足上述第1阈值。
在将第1滤液和/或第2滤液作为第1脱盐用清洗液的一部分或全部滤液进行循环利用的情况下，该第1脱盐用清洗液的氯离子浓度倾向于上升，进而在超过规定的上限浓度时，有时会对氯除去效率产生影响，但根据上述结构，能够防止该氯除去效率的降低的发生。在该情况下，只需基于试运转的评价等适当地将第1阈值设定成所希望的值即可。更典型地，例如，与含氯粉体构成浆料的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度设定成15质量％。只要该氯离子浓度不超过15质量％，则不会对氯从含氯粉体向浆料的液相中溶出的溶出效率产生太大的影响，即，不会对氯除去效率产生太大的影响。另一方面，如果第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过15质量％，则有时会对氯除去效率产生影响。
为了实现上述目的，本发明的第三方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述含氯粉体的脱盐处理方法中，利用海水作为对所述含氯粉体施加的初次的第1脱盐用清洗液，使所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过15质量％。
根据上述构成，由于海水的氯离子浓度大约在3质量％左右，即使在第1脱盐用清洗液主要仅由海水构成的情况下，也容易使该氯离子浓度保持在大概3质量％～15质量％左右的范围，能够对每一被供给的含氯粉体至少进行两次以上的多次处理。因此，可以获得减少工业用水(淡水)等使用量的优点。另外，如果使用海水作为第1脱盐用清洗液，可以考虑海水作为缓冲液的作用效果，但也可以观察到重金属类从焚烧飞灰等(具体而言，Pb、Zn等)的溶出被抑制的效果。由此，能够降低包含重金属类的排水的处理成本。而且，当第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过15质量％时，根据情况有时会对氯除去效率产生影响，但能够防止该氯除去效率发生降低的情况。
为了实现上述目的，本发明的第四方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述含氯粉体的脱盐处理方法中，在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用，一边控制所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度，一边对所供给的每一含氯粉体反复进行所述浆料化工序、所述氯溶出工序、所述脱盐饼形成工序和所述脱盐饼清洗工序。
根据上述构成，在脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液中，将其至少一部分作为第2脱盐用清洗液进行循环利用，因此，通过对被供给的每一含氯粉体反复进行上述处理，能够减少针对每一含氯粉体作为第2脱盐用清洗液而利用的洗涤水的使用量。并且，当将第2滤液作为第2脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液进行循环利用时，该第2脱盐用清洗液的氯离子浓度倾向于上升，具有难以将其直接作为水泥原料进行使用的倾向，但是，由于是一边控制第2脱盐用清洗液的氯离子浓度一边进行处理，在该第2脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了实现上述目的，本发明的第五方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第四方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，当所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值不同的第2阈值时，利用新的第2脱盐用清洗液将所述第2脱盐用清洗液控制成满足所述第2阈值。
根据上述构成，当将第2滤液作为第2脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液进行循环利用时，该第2脱盐用清洗液的氯离子浓度呈上升倾向，进而在第2脱盐饼中残留的氯离子浓度倾向于上升，因而这样例如具有难以将其直接作为水泥原料进行使用的倾向，但是根据上述结构，能够防止该氯离子浓度发生超过规定的上限浓度的情况。在该情况下，作为第2阈值，只要基于试运转的评价等适当地将其设定成所希望的值即可。更典型地，例如，用于清洗第1脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度为3.5质量％。如果该氯离子浓度为3.5质量％以下，则作为残留在得到的第2脱盐饼中的氯离子浓度，例如成为可以直接作为水泥原料进行使用的数值。另一方面，如果第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过3.5质量％，则根据情况，为了能够促成作为水泥原料进行使用，需要使用氯离子浓度更低的清洗液、例如工业用水(淡水)等进行追加性的清洗。
为了实现上述目的，本发明的第六方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第四方面或第五方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，使所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过3.5质量％。
根据上述构成，由于用于清洗第1脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过3.5质量％，所得到的第2脱盐饼中残留的液相的氯离子浓度也不超过该浓度附近的数值，因此，例如能够将该第2脱盐饼直接作为水泥原料进行使用。
为了实现上述目的，本发明提供的第七方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述含氯粉体的脱盐处理方法中还具备下述(1)～(3)的工序：
(1)排液回收工序，将从由所述第1滤液、所述第2滤液、作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用后的该第1脱盐用清洗液以及作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用后的该第2脱盐用清洗液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液中、不再作为所述第1脱盐用清洗液或所述第2脱盐用清洗液进行使用的滤液或清洗液作为排液进行回收；
(2)重金属不溶化工序，向在所述工序(1)中回收的排液中添加重金属捕集剂，使该排液中所含有的重金属不溶化成凝集絮凝物状；和，
(3)重金属凝集饼形成工序，从含有在所述工序(2)中不溶化后的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分或全部液相而得到第1凝集饼和第3滤液。
根据上述构成，在对焚烧飞灰等进行脱盐处理后的排液中通常含有重金属类，但在回收该排液后添加重金属捕集剂，使其不溶化成凝集絮凝物状，作为重金属凝集饼进行去除，从而能够防止含有重金属类的排液直接被排出系统外。另外，所得到的重金属凝集饼能够作为水泥原料进行有效利用。
为了实现上述目的，本发明提供的第八方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第七方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，还具备下述(4)的工序：
(4)重金属凝集饼清洗工序，利用与所述第1脱盐用清洗液和所述第2脱盐用清洗液不同的第3脱盐用清洗液对所述第1凝集饼进行清洗而得到第2凝集饼和第4滤液。
根据上述构成，通过用第3脱盐用清洗液对在重金属凝集饼形成工序中得到的第1凝集饼进行清洗，能够得到充分除去了氯的第2凝集饼。因此，所得到的重金属凝集饼更加适合用作水泥原料。
为了实现上述目的，本发明提供的第九方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第七方面或第八方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，所述重金属不熔化工序使所述排液的pH为7～11。
根据上述构成，能够更为有效地进行重金属的不溶化。
为了实现上述目的，本发明提供的第十方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第九方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，在所述重金属凝集饼清洗工序中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用。
根据上述构成，在重金属凝集饼清洗工序中得到的第4滤液中，将其至少一部分滤液作为第1脱盐用清洗液进行循环利用，因此能够减少作为第1脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。
为了实现上述目的，本发明提供的第十一方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第十方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行利用，以及/或者在所述重金属凝集饼清洗工序中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用，并一边控制所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，一边进行所述重金属凝集饼清洗工序中的清洗处理。
根据上述构成，在脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液中，将其至少一部分用作第3脱盐用清洗液，以及/或者在重金属凝集饼清洗工序中得到的第4滤液中，将其至少一部分作为第3脱盐用清洗液进行循环利用，因此，能够减少作为第3脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。并且，在将第2滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液加以利用、以及/或者将第4滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液进行循环利用时，则该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度呈上升倾向，进而使得在第2凝集饼中残留的氯离子浓度也呈上升倾向。但是由于是一边控制第3脱盐用清洗液的氯离子浓度一边进行处理，当第3脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了实现上述目的，本发明提供的第十二方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第十一方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，在所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值及所述第2阈值不同的第3阈值时，利用新的第3脱盐用清洗液将所述第3脱盐用清洗液控制成满足所述第3阈值。
根据上述构成，在将第2滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部来清洗液进行利用、以及/或者将第4滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液进行循环利用时，该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度呈上升倾向、进而在第2凝集饼中残留的氯离子浓度呈上升倾向，因而会具有例如难以直接作为水泥原料的倾向，但是根据上述构成，能够防止其氯离子浓度出现超过规定的上限浓度的情况。在该情况下，作为第3阈值，只需基于试运转的评价等适当地设定成所希望的值即可。更典型地，例如用于清洗第1凝集饼的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度为3.5质量％。只要该氯离子浓度为3.5质量％以下，则作为残留于得到的第2凝集滤饼中的氯离子浓度能够成为例如可以直接作为水泥原料进行使用的数值。另一方面，当第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过3.5质量％时，根据情况，为了能够作为水泥原料进行使用，需要利用氯离子浓度更低的清洗液、例如工业用水(淡水)等进行追加性的清洗。
为了实现上述目的，本发明提供的第十三方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述第十一方面的含氯粉体的脱盐处理方法中，使所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过3.5质量％。
根据上述构成，作为用于清洗第1凝集饼的第3脱盐用清洗液，由于其氯离子浓度不超过3.5质量％，所得到的第2凝集饼中残留的液相的氯离子浓度也不会超过该浓度附近的数值，因此，例如能够直接作为水泥原料进行使用。
为了实现上述目的，本发明提供的第十四方面的含氯粉体的脱盐处理方法的特征在于，在上述含氯粉体的脱盐处理方法中，所述含氯粉体含有选自焚烧飞灰、熔融飞灰和氯旁路粉尘中的一种或两种以上。
根据上述构成，对于作为含有氯的废弃物的焚烧飞灰、熔融飞灰、氯旁路粉尘等的水泥原料化等是有用的。
为了实现上述目的，本发明提供的第十五方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于，具备：
第1脱盐用清洗液供给装置，用于供给第1脱盐用清洗液；
溶出槽，用于将含氯粉体与来自所述第1脱盐用清洗液供给装置的所述第1脱盐用清洗液混合而制成浆料，并在所述浆料中使所述含氯粉体中所含的氯溶出到液相中；
第1固液分离装置，进行从使所述氯溶出后的该浆料中分离出一部分或全部液相而得到第1脱盐饼和第1滤液的处理；
浆料输送装置，用于将在所述溶出槽中处理后的所述浆料输送到所述第1固液分离装置；
第2脱盐用清洗液供给装置，用于供给与所述第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液，使得在所述第1固液分离装置中进行利用该第2脱盐用清洗液清洗所述第1脱盐饼来获得第2脱盐饼和第2滤液的处理；
第1送液装置，为了将由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的形成处理中得到的所述第1滤液、和/或由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用，而用于向所述第1脱盐用清洗液供给装置进行送液；以及，
第1氯离子浓度监视装置，用于监视所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度。
根据上述含氯粉体的脱盐处理装置，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是将第1固液分离装置进行的在第1脱盐饼的形成处理中得到的所述第1滤液、和/或由第1固液分离装置进行的在第1脱盐饼的清洗处理中得到的第2滤液中的至少一部分滤液作为第1脱盐用清洗液进行循环利用，来对被供给的每一含氯粉体进行反复处理，因此，能够减少针对每一含氯粉体的作为第1脱盐用清洗液而进行利用的洗涤水的使用量。另外，在将第1滤液和/或第2滤液作为第1脱盐用清洗液的一部分或全部滤液进行循环利用时，该第1脱盐用清洗液的氯离子浓度有上升倾向，且当第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的上限浓度时，有时会对氯除去效率产生影响。但是，通过具备用于监视第1脱盐用清洗液的氯离子浓度的第1氯离子浓度监视装置，当该第1脱盐用清洗液的氯离子浓度不再适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了达成上述目的，本发明提供的第十六方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第1脱盐用清洗液供给装置，用于向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第1脱盐用清洗液的新的第1脱盐用清洗液；
所述第1脱盐用清洗液供给装置具备第1供给调节阀，该第1供给调节阀能够改变从该第1脱盐用清洗液供给装置向所述溶出槽供给的所述第1脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第1脱盐用清洗液供给装置进行排液；
所述新的第1脱盐用清洗液的供给装置具备第2供给调节阀，能够改变向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给的该清洗液的供给量；
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：在所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过第1阈值时，通过控制所述第1供给调节阀，停止或减少从所述第1脱盐用清洗液供给装置供给到所述溶出槽的所述第1脱盐用清洗液的供给，在从所述第1脱盐用清洗液供给装置排出所述第1脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第1脱盐用清洗液的供给装置的所述第2供给调节阀，由此，以满足所述第1阈值的方式向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第1脱盐用清洗液的所述新的第1脱盐用清洗液。
根据上述结构，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是由于具备了新的第1脱盐用清洗液的供给装置，在基于第1氯离子浓度监视装置的监视下，向第1脱盐用清洗液供给装置供给新的第1脱盐用清洗液，以使该氯离子浓度满足该第1阈值。因此，当第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的上限浓度时，则有时会对氯除去效率产生影响，但通过具备上述构成，能够防止该氯除去效率发生降低。在该情况下，作为第1阈值，只要基于试运转的评价等适当地将其设定成所希望的值即可。更典型地，例如与含氯粉体构成浆料的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度为15质量％。只要该氯离子浓度不超过15质量％，则氯从含氯粉体溶出到浆料的液相中的溶出效率不会受到太大的影响，即，不会对氯除去效率产生太大的影响。另一方面，当第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过15质量％时，则有时会对氯除去效率产生影响。
为了实现上述目的，本发明提供的第十七方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
第2送液装置，为了将由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用，而用于向所述第2脱盐用清洗液供给装置进行送液；
第2氯离子浓度监视装置，用于监视所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度。
根据上述结构，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是通过具备第2送液装置，将由第1固液分离装置进行的第1脱盐饼的清洗处理中得到的第2滤液的至少一部分滤液作为第2脱盐用清洗液进行循环利用，对被供给的每一含氯粉体进行反复处理，因此，能够减少针对每一含氯气粉体作为第2脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。另外，当将第2滤液作为第2脱盐用清洗液的一部分或全部滤液进行循环利用时，该第2脱盐用清洗液的氯离子浓度有上升倾向，进而在第2脱盐饼中残留的氯离子浓度趋向于上升，因而这样例如具有难以将其直接作为水泥原料进行使用的倾向，但是通过具备用于监视第2脱盐用清洗液的氯离子浓度的第2氯离子浓度监视装置，在该第2脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了实现上述目的，本发明提供的第十八方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在本发明第十七方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第2脱盐用清洗液的供给装置，用于向所述第2脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第2脱盐用清洗液的新的第2脱盐用清洗液；
所述第2脱盐用清洗液供给装置具备第3供给调节阀，该第3供给调节阀能够改变从该第2脱盐用清洗液供给装置向所述第1脱盐饼供给的所述第2脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第2脱盐用清洗液供给装置进行排液；
所述新的第2脱盐用清洗液的供给装置具备第4供给调节阀，能够改变供给到所述第2脱盐用清洗液供给装置的该清洗液的供给量；
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：
在所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值不同的第2阈值时，通过控制所述第3供给调节阀，停止或减少所述第2脱盐用清洗液供给装置供给到所述第1脱盐饼的所述第2脱盐用清洗液的供给，在从所述第2脱盐用清洗液供给装置排出所述第2脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第2脱盐用清洗液的供给装置的所述第4供给调节阀，由此，以满足所述第2阈值的方式向所述第2脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第2脱盐用清洗液的所述新的第2脱盐用清洗液。
根据上述结构，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是由于具备新的第2脱盐用清洗液的供给装置，在由第2氯离子浓度监视装置进行的监视的情况下，在第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过第2阈值的情况下，能够向第2脱盐用清洗液供给装置供给新的第2脱盐用清洗液，以使该氯离子浓度满足该第2阈值，因此，当第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的上限浓度，有时会难以使得到的脱盐饼成为能够直接作为水泥原料进行使用的原料，但是通过具备上述构成，能够防止该氯离子浓度发生超过规定的上限浓度的情况。在该情况下，作为第2阈值，只需基于试运转的评价等适当地将其设定成所希望的值即可。更典型地，例如，用于清洗第1脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度为3.5质量％。如果该氯离子浓度为3.5质量％以下，则残留在得到的第2脱盐饼中的氯离子浓度例如可以直接作为水泥原料进行使用。另一方面，当第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过3.5质量％时，则有时为了能够用作水泥原料，需要利用氯离子浓度更低的清洗液、例如工业用水(淡水)等进行追加性清洗。
为了实现上述目的，本发明提供的第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在本发明第十五方面或第十七方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
金属不溶化反应槽，用于：将从由所述第1滤液及所述第2滤液中不再作为所述第1脱盐用清洗液或所述第2脱盐用清洗液进行利用的滤液、从所述第1脱盐用清洗液供给装置作为排液被送液的所述第1脱盐用清洗液、以及从所述第2脱盐用清洗液供给装置作为排液被送液的所述第2脱盐用清洗液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液作为排液回收并将其收纳，并通过向该排液中添加重金属捕集剂，使该排液所含有的重金属不溶化成凝集絮凝物状；
第2固液分离装置，进行从含有所述不熔化后的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分或全部液相而得到第1凝集饼和第3滤液的处理；以及，
凝集絮凝物含有液输送装置，用于将在所述重金属不溶化反应槽中处理过的所述凝集絮凝物含有液输送到所述第2固液分离装置。
根据上述构成，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是通过具备重金属不溶化反应槽，虽然在对焚烧飞灰等进行脱盐处理后的排液中通常含有重金属类，但在回收该排液的基础上对其添加重金属捕集剂，能够使其不溶化成凝集絮凝物状。并且，通过具备第2固液分离装置，除去不溶化后的重金属作为重金属凝集饼，由此能够防止含有重金属类的排液直接被排出系统外。另外，所得到的重金属凝集饼可以作为水泥原料进行有效利用。
为了实现上述目的，本发明提供的第二十方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在上述第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备第3脱盐用清洗液供给装置，用于供给该第3脱盐用清洗液，以在所述第2固液分离装置中进行利用与所述第1脱盐用清洗液和所述第2脱盐用清洗液不同的第3脱盐用清洗液进行清洗而得到第2凝集饼和第4滤液的处理。
根据上述构成，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是通过具备用于供给第3脱盐用清洗液的第3脱盐用清洗液供给装置，来利用该第3脱盐用清洗液对在重金属凝集饼形成工序中得到的第1凝集饼进行清洗，能够得到充分除去了氯的第2凝集饼。因此，所得到的重金属凝集饼更适合于用作水泥原料。
为了实现上述目的，本发明提供的第二十一方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在上述第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备第3送液装置，用于向所述第1脱盐用清洗液供给装置进行送液，以使在所述第2固液分离装置中进行的所述第1凝集饼的清洗处理中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用。
根据上述构成，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是通过具备第3送液装置，能够将在第2固液分离装置中进行的第1凝集饼的清洗处理中得到的第4滤液中，将其至少一部分滤液作为第1脱盐用清洗液进行循环利用，因此，能够减少用作第1脱盐用清洗液的洗涤水的使用量。
为了实现上述目的，本发明提供的第二十二方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在上述第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
第4送液装置，用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置进行送液，以使得将在所述第1固液分离装置中进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用；及/或第5送液装置，用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置进行送液；以使得将在所述第2固液分离装置中进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用；以及，
第3氯离子浓度监视装置，用于监视所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度。
根据上述构成，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是通过具备第4送液装置，在脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液的至少一部分滤液用作第3脱盐用清洗液，及/或通过具备第5送液装置，在重金属凝集饼清洗工序中得到的第4滤液的至少一部分滤液作为第3脱盐用清洗液进行循环利用，因此，能够减少作为第3脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。另外，在将第2滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液加以利用、及/或将第4滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液加以利用时，该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度具有上升倾向，进而在第2凝集饼中残留的氯离子浓度具有上升倾向。但是通过具有用于监视所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度的第3氯离子浓度监视装置，在该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
为了实现上述目的，本发明提供的第二十三方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在上述第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第3脱盐用清洗液的供给装置，
用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第3脱盐用清洗液的新的第3脱盐用清洗液；
所述第3脱盐用清洗液供给装置具备第5供给调节阀，该第5供给调节阀能够改变从该第3脱盐用清洗液供给装置向所述第1凝集饼供给的所述第3脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第3脱盐用清洗液供给装置进行排液，
所述新的第3脱盐用清洗液的供给装置具备第6供给调节阀，该第6供给调节阀能够改变供给到所述第3脱盐用清洗液供给装置的该清洗液的供给量，
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：在所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值及所述第2阈值不同的第3阈值时，通过控制所述第5供给调节阀，停止或减少从所述第3脱盐用清洗液供给装置向所述第1凝集饼的所述第3脱盐用清洗液的供给，在从所述第3脱盐用清洗液供给装置排出所述第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第3脱盐用清洗液的供给装置的所述第6供给调节阀，由此，以满足所述第3阈值的方式向所述第3脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第3脱盐用清洗液的所述新的第3脱盐用清洗液。
根据上述构成，能够有效地实施上述含氯粉体的脱盐处理方法。特别是由于具备新的第3脱盐用清洗液的供给装置，在基于第3氯离子浓度监视装置的监视下，当该氯离子浓度超过第3阈值时，能够向第3脱盐用清洗液供给装置供给新的第3脱盐用清洗液，以使第3脱盐用清洗液的氯离子浓度满足该第3阈值。因此，在第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的上限浓度时，有时难以使得到的重金属凝集饼直接作为水泥原料进行使用。但是，通过具备上述构成，能够防止该氯离子浓度出现超过规定的上限浓度的情况。在该情况下，作为第3阈值，只需基于试运转的评价等适当地将其设定成所希望的值即可。更典型地，例如用于清洗第1凝集饼的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度为3.5质量％。若该氯离子浓度为3.5质量％以下，则作为残留在得到的第2凝集滤饼中的氯离子浓度，例如可以直接作为水泥原料加以使用。另一方面，当第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过3.5质量％时，则有时为了能够将其用作水泥原料，需要利用氯离子浓度更低的清洗液、例如工业用水(淡水)等进行追加性清洗。
为了实现上述目的，本发明提供的第二十四方面的含氯粉体的脱盐处理装置的特征在于：在上述第十九方面的含氯粉体的脱盐处理装置中，所述第1固液分离装置和所述第2固液分离装置使用同一装置分别进行各自的处理。
根据上述构成，能够使所使用的固液分离装置通用化而简化装置结构。
发明效果
如上所述，根据本发明，在利用海水等对含氯粉体进行脱盐处理时，能有效地进行该处理而不会产生浪费的排液。因此，能够对焚烧灰等废弃物进行脱盐处理，从而将其作为水泥原料进行有效利用。
附图的简单说明
图1是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第1实施方式的流程图。
图2是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第2实施方式的流程图。
图3是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第1实施方式的整体构成图。
图4是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第2实施方式的整体构成图。
图5是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第3实施方式的流程图。
图6是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第4实施方式的流程图。
图7是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第5实施方式的流程图。
图8是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第6实施方式的流程图。
图9是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第7实施方式的流程图。
图10是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第3实施方式的整体构成图。
图11是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第4实施方式的整体构成图。
图12是表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第5实施方式的整体构成图。
图13是进一步说明本发明的含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置的整体构成流程图。
图14是表示在本发明的含氯粉体的脱盐处理装置中将第1固液分离装置和第2固液分离装置设置成同一装置时的整体构成图。
图15是表示进一步说明性地表示在本发明的含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置中将第1固液分离装置和第2固液分离装置设置成同一装置时的整体构成流程图。
用于实施发明的方式
作为本发明的脱盐处理对象物，只要是含有氯的粉体，则不作特别的限定，例如可以举出焚烧飞灰、熔融飞灰、氯旁路粉尘等。这些是以往在脱盐处理后作为水泥原料而被有效利用的废弃物，典型的城市垃圾焚烧飞灰、即对家庭垃圾废弃物进行焚烧处理时产生的飞灰(在本说明书中简称为“焚烧飞灰”)中通常含有10质量％～30质量％左右浓度的氯(Cl)，而从气化熔融炉产生的飞灰(在本说明书中简称为“熔融飞灰”)中通常含有10质量％～40质量％左右浓度的氯。另一方面，在水泥窑抽气气体中所含的灰尘、即氯旁路粉尘中通常含有10质量％～40质量％左右浓度的氯。
根据本发明，能够将上述这种含氯粉体的氯的浓度降低至3质量％左右以下，更典型的是降低至2质量％左右以下，将其例如作为水泥原料而进行有效利用。含氯粉体的氯的浓度可以通过公知的方法测定，例如可以优先例示出IS O 29581－2 Cement－Testmethods－Part2：Chemical analysis by X－ray fluo rescence、或水泥协会标准试验方法JCAS I－05“基于荧光X射线分析测定水泥中的氯的定量方法”等的荧光X射线分析法等。
以下，为了更具体地说明本发明而参照附图，但本发明并不限定于与这些附图一起说明的实施方式。
图1示出流程图，表示本发明涉及的含氯粉体的脱盐处理方法的第1实施方式。
如本实施方式所示，本发明的脱盐处理具备：将第1脱盐用清洗液与含氯粉体混合而制成浆料的浆料化工序；在该浆料中使上述含氯粉体中含有的氯从液相中溶出的氯溶出工序；从氯溶出后的该浆料分离一部分液相或全部液相从而得到第1脱盐饼和第1滤液的脱盐饼形成工序；用与上述第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液清洗而得到第2脱盐饼和第2滤液的脱盐饼清洗工序。
然后，循环利用在脱盐饼形成工序中得到的第1滤液和/或在脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液中的至少一部分滤液作为第1脱盐用清洗液，对被供给的每一含氯粉体反复进行上述浆料化工序、氯溶出工序、脱盐饼形成工序和饼清洗工序。由此，一度使用过的第1脱盐用清洗液和/或第2脱盐用清洗液的至少一部分清洗液被循环利用，因此有助于节约洗涤水。
另外，被反复利用的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度随着反复次数增加而上升，因此对其进行监视、控制。这里，“监视”的含义也包括例如始终检测第1脱盐用清洗液的氯离子浓度、或者逐次隔开规定的时间、或者任意地隔开时间进行采样、进行该浓度的测定。另外，“控制”的含义例如也包括：以使上述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过规定的阈值的方式进行反馈控制、或者以预设的时机、量新添加第1脱盐用清洗液、第2脱盐用清洗液、海水、工业用水(淡水)等使得第1脱盐用清洗液的氯离子浓度调整不超过规定的阈值。另外，作为“监视”或“控制”的对象的“第1脱盐用清洗液”不仅是指可以直接监视或控制与含氯粉体形成的浆料的清洗液的状态，也可以是以添加到被供给的含氯粉体之前的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度为对象、或是将以规定的配合比例与新的清洗液等调合后进行循环利用的情况下的其调合前的清洗液的氯离子浓度作为对象。也即，只要实质上是监视、控制与所供给的含氯粉体构成浆料的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度即可。
根据以上所述，能够防止在系统内循环的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度过度上升而导致含氯粉体的氯除去效率降低的情况。例如，在构成浆料的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的阈值的情况下，可以任意地调整系统内循环的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度，或者在使用新的第1脱盐用清洗液的基础上，对被供给的每一含氯粉体实施处理。作为在系统内循环的第1脱盐用清洗液的循环利用次数的标准，虽然根据脱盐处理的对象物不同而不同，但脱盐处理对象物是焚烧飞灰、熔融飞灰或氯旁路粉尘时，使用海水本身(海水占100％)作为反复处理的初次的第1脱盐用清洗液，且没有来自第2脱盐用清洗液的作为第1脱盐用清洗液的循环利用量，而仅是反复使用初次的清洗液的情况下，第1脱盐用清洗液的循环利用次数为2次～4次左右，更为典型的为2次～3次左右，无需重新调制第1脱盐用清洗液，就能够对被供给的含氯粉体反复进行处理。
图2示出流程图，该流程图表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第2实施方式。
在本实施方式中，在图1所示的实施方式的基础上，对于来自上述脱盐饼清洗工序的第2滤液，至少将其一部分作为第2脱盐用清洗液进行循环利用。由此，一度使用的第2脱盐用清洗液的至少一部分被循环利用，因此有助于节约洗涤水。
另外，被反复利用的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度随着重复次数而上升，因此对其进行监视、控制。这里，“监视”以及“控制”是与上述第1脱盐用清洗液的情况含义相同。另外，作为“监视”或“控制”的对象的“第2脱盐用清洗液”不仅是指可以直接监视或控制清洗第1脱盐饼的状态，也可以在以规定的配合比例与新的清洗液调合后进行循环利用的情况下其调合前的清洗液的氯离子浓度作为对象。即，只要实质上监视、控制第2脱盐用清洗液的氯离子浓度即可，其中，第2脱盐用清洗液构成清洗第1脱盐饼的清洗液。
通过上述构成，能够防止下述情况：在系统中循环的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度过度上升，使得在第1脱盐饼的清洗后得到的第2脱盐饼中氯离子高浓度地残存，进而在这种情况下难以直接作为水泥原料进行使用。例如，在用于清洗第1脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的阈值的情况下，可以任意地调整系统内循环的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度，或者在使用新的第2脱盐用清洗液的基础上，对被供给的每一含氯粉体实施处理。作为在系统内循环的第2脱盐用清洗液的循环利用次数的标准，虽然根据脱盐处理的对象物不同而不同，但脱盐处理对象物是焚烧飞灰、熔融飞灰或氯旁路粉尘时，使用工业用水(淡水)的情况下，循环利用次数为2次～4次左右、更典型而言为2次～3次左右，无需重新调整第2脱盐用清洗液，就能够反复进行被供给的含氯粉体的处理。
作为本发明中使用的第1脱盐用清洗液，可以使用工业用水(淡水)等海水以外的水、或者根据需要添加任意地调整了NaCl、KCl等氯离子浓度的调整剂来调整了氯离子浓度的含氯水。但在无法大量地使用工业用水的区域或者出于成本方面的考虑而限制工业用水(淡水)使用的情况等，则利用海水较为方便。在利用海水的情况下，作为第1脱盐用清洗液可以使海水占其100质量％进行使用，或者也可以使用海水与海水以外的水的混合液。在该情况下，优选海水至少占50质量％以上、更优选海水占75质量％以上作为第1脱盐用清洗液。通过将海水作为母体而使海水起到缓冲液的作用效果，在处理作为含有重金属类的废弃物的焚烧飞灰等含氯粉体的情况下，作为其重金属类的Pb、Zn等难以溶出到由上述第1脱盐用清洗液构成的浆料的液相中，进而有助于减轻含有重金属类的废水的处理成本。即，例如能够减轻后述的重金属类的不溶化处理中所需的氧化还原电位调节剂、无机凝集剂、高分子凝集剂等的使用量。
其中，作为反复处理的初次加入的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度，优选为2质量％～5质量％，更优选为2质量％～4质量％，最优选为2质量％～3质量％。特别是，作为反复处理的初次加入的第1脱盐用清洗液，可以使用海水本身(海水占100质量％)，在该情况下，氯离子浓度为3质量％左右。若反复处理的初次加入的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度小于上述范围，则难以直接利用海水作为第1脱盐用清洗液。另外，若反复处理的初次加入的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过上述范围，则无法多次反复处理第1脱盐用清洗液，无助于节约洗涤水的使用量。
另一方面，在多次反复处理后，作为构成与含氯粉体的浆料的第1脱盐用清洗液的氯离子浓度，优选为3质量％～15质量％、更优选为3质量％～10质量％、特别优选为3质量％～5质量％。如果超过该范围，则氯溶出到由该第1脱盐用清洗液构成的浆料的液相中的溶出效率差，进而有时会出现造成损害氯除去效率的结果。
可以利用海水等作为本发明中使用的第2脱盐用清洗液的情况也与第1脱盐用清洗液相同。其中，在循环利用第2脱盐用清洗液时，作为在反复处理的初次清洗脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度，优选为3.5质量％以下、更优选为3质量％以下、最优选为2.5质量％以下。另外，作为在多次反复处理之后清洗脱盐饼的第2脱盐用清洗液的氯离子浓度也相同。这是因为，如果氯离子浓度超过上述范围，则在脱盐饼清洗工序后得到的脱盐饼中氯离子会高浓度地残存，进而无法直接在水泥原料中进行使用。
图3示出整体构成图，表示本发明涉及的含氯粉体的脱盐处理装置的第1实施方式。在本实施方式所涉及的脱盐处理装置1中具备溶出槽2，该溶出槽2收纳从含氯粉体供给装置21供给的含氯粉体P1和从第1脱盐用清洗液供给装置22供给的第1脱盐用清洗液W1。在溶出槽2中，在含氯粉体P1中混合第1脱盐用清洗液W1而制成浆料，将该浆料混合、搅拌规定的时间，由此使含氯粉体P1中含有的氯溶解于液相而溶出。在本实施方式中，在溶出槽2中具备搅拌装置24，通过使其搅拌叶片24a旋转，能够混合、搅拌上述浆料规定的时间。另外，本发明的含氯粉体的脱盐处理装置具备对从溶出槽2排出并由浆料输送装置4输送的浆料S1进行固液分离的第1固液分离装置3。在第1固液分离装置3中，从浆料S1分离出一部分液相或全部液相而得到第1脱盐饼C1和第1滤液W3。需要说明的是，在本实施方式中，使用压滤机作为第1固液分离装置3。
在第1固液分离装置3中，还能够用从第2脱盐用清洗液供给装置31供给的第2脱盐用清洗液W2清洗所得到的第1脱盐饼C1。具体而言，在将溶出槽2中处理过的浆料S1输送至第1固液分离装置3的路径中途，设置阀机构Va。另一方面，在使第2脱盐用清洗液W2从第2脱盐用清洗液供给装置31向第1固液分离装置3流通的路径中途，也设置其他阀机构Vb，能够选择性地将浆料S1和第2脱盐用清洗液W2送往第1固液分离装置3。于是，首先，将浆料S1送往第1固液分离装置3，利用第1固液分离装置3进行处理而得到第1脱盐饼C1，然后，将第2脱盐用清洗液W2送往第1固液分离装置3，由此，能够清洗第1脱盐饼C1而得到第2脱盐饼C2和第2滤液W4。另外，在该第1固液分离装置3中，通过上述脱盐饼形成工序产生的第1滤液W3、通过上述脱盐饼清洗工序产生的第2滤液W4经由规定的阀机构Vc并利用由规定的送液泵机构构成的第1送液装置5被送液至第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部从而能够作为第1脱盐用清洗液W1进行循环利用。需要说明的是，根据需要，例如在第1滤液W3的氯离子浓度过高的情况下等，也可以将第1滤液W3的一部分滤液或全部滤液通过规定的阀机构Vd作为排液W5被送往系统外。
另外，在第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部设置有第1氯离子浓度监视装置7，监视第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部中贮存的第1脱盐用清洗液W1的氯离子浓度。在本实施方式中，使用了氯离子计作为第1氯离子浓度监视装置7。除了使用氯离子计作为第1氯离子浓度监视装置7之外，也可以使用离子色谱法等通用的分析方法对稀释了适当倍率的稀释水进行监视。另外，作为第1氯离子浓度监视装置7的配置位置，如本实施方式所示那样，可以配置在能够直接测定第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部内的内容物的氯离子浓度的位置上，也可以配置在能够测定即将进入第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部之前的位置上。即，只要能够估计第1脱盐用清洗液W1中的氯离子浓度，则无论进行何种配置。
另外，在第1脱盐用清洗液供给装置22中具备由规定的调节阀机构构成的第1供给调节阀22a，能够利用第1供给调节阀22a分配是将第1脱盐用清洗液供给装置22所具备的贮存槽内的内容物作为第1脱盐用清洗液送往溶出槽2还是将该内容物作为排液W5被送往系统外。
而且，在本实施方式的脱盐处理装置1中，具备用于向第1脱盐用清洗液供给装置22供给新的第1脱盐用清洗液W1a的新的第1脱盐用清洗液的供给装置23，经由由规定的调节阀机构构成的第2供给调节阀23a，根据需要能够作为系统内的第1脱盐用清洗液的一部分清洗液进行添加，或者更换被多次反复使用的第1脱盐用清洗液的一部分清洗液或全部清洗液。在该情况下，也可以适当地将第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部的内容物中的与被供给了新的第1脱盐用清洗液W1a的分量相应的分量的清洗液作为排液W5被送往系统外。
另一方面，在第2脱盐用清洗液供给装置31中具备由规定的调节阀机构构成的第3供给调节阀31a，能够通过第3供给调节阀31a分配是将第2脱盐用清洗液供给装置31所具备的贮存槽内的内容物作为第2脱盐用清洗液W2被送往第1固液分离装置3还是将该内容物作为排液W5送往系统外。并且，能够调整被送往第1固液分离装置3和系统外的该内容物的液量。
而且，在本实施方式的脱盐处理装置1中，具备用于向第2脱盐用清洗液供给装置31供给新的第2脱盐用清洗液W2a的新的第2脱盐用清洗液的供给装置32，经由由规定的调节阀机构构成的第4供给调节阀32a，根据需要能够作为系统内的第2脱盐用清洗液的一部分清洗液而进行添加，或者更换被多次反复使用的第2脱盐用清洗液的一部分清洗液或全部清洗液。在该情况下，也可以适当地将第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部的内容物中的与被供给了新的第2脱盐用清洗液W2a的分量相应的分量的清洗液作为排液W5被送往系统外。
需要说明的是，作为第1脱盐用清洗液供给装置22和/或第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部的内容物向系统外排出的方式，在不对浆料S1进行处理的时机等所希望的时机，在朝向溶出槽2和/或第1固液分离装置3的路径上，从第1固液分离装置3所具备的排液路径经由规定的阀机构Vd排出。另外，如后述那样，排液W5也可以在实施了除去重金属的处理之后排出到系统外。
在溶出槽2中，将含氯粉体P1与第1脱盐用清洗液W1混合、搅拌而产生浆料S1，此时的含氯粉体P1与第1脱盐用清洗液W1的质量比(W1/P1)优选为4～10，更优选为4～7，特别优选为4～5。质量比(W1/P1)小于4时，存在氯从含氯粉体P1的溶出不充分的情况。另外，当质量比(W1/P1)大于10时，下一工序的第1固液分离装置3中产生的排水量变多。
如上所述，溶出槽2中与含氯粉体P1混合而构成浆料S1的第1脱盐用清洗液W1的氯离子浓度优选为3质量％～15质量％，更优选为3质量％～10质量％，特别优选为3质量％～5质量％。即，由于能够使用氯浓度比海水高的水作为第1脱盐用清洗液W1，只要通过后续工序的料浆S1的固液分离而排出的液相的氯浓度为15质量％以下，则能够将该液相作为第1脱盐用清洗液W1来进行利用，因此能够有效地减少从含氯粉体的脱盐处理中产生的排水量。与此相对，在第1脱盐用清洗液W1的氯离子浓度超过上述范围的情况下，存在氯从含氯粉体P1的溶出量受抑制、进而损害氯除去效率的情况。
如上所述，作为第1脱盐用清洗液W1的氯浓度的下限的3质量％是在该第1脱盐用清洗液W1使用海水的情况下而确定的值。这里，通过以海水为母体制成用于含氯粉体P1的脱盐的第1脱盐用清洗液W1，利用具有作为碳酸盐系的pH缓冲液的效果的海水而将浆料S1的pH稳定在11～12的弱碱性区域。可以认为通过该浆料S1的pH稳定化，能够抑制含氯粉体P1所含有的Pb、Zn等两性金属成分溶出到液相中。
在溶出槽2中利用搅拌叶片24a对浆料S1进行搅拌的搅拌时间优选为10分钟～3小时，更优选为10分钟～2小时，进一步优选为15分钟～1小时。当浆料S1的搅拌时间短于10分钟时，存在氯从含氯粉体P1的溶出不充分的情况。另外，当浆料S1的搅拌时间比3小时长时，单位时间内的含氯粉体P1的脱盐处理量变少。
作为在溶出槽2中处理浆料S1的温度条件，虽然温度越高从含氯粉体P1溶出氯的溶出量越多，但从处理所要花费的成本的角度考虑，优选为5～30℃的常温区域，更优选为15～30℃。在该情况下，在溶出槽2中也可以具备加热器等规定的温度管理装置。
作为用于从溶出槽2向第1固液分离装置3输送浆料S1的浆料输送装置4，可以使用螺杆泵、莫诺泵等通用的浆料泵。
在第1固液分离装置3中，浆料S1被分离成第1脱盐饼C1和第1滤液W3。这里，可以利用第1脱盐饼C1的含水率(CW(质量％))、被分离出的第1滤液W3的氯含有率(WCl(质量％))以及第1脱盐饼C1中的非水溶性氯量(CCl－NS(质量％))并通过下式(1)近似地计算出被分离出的第1脱盐饼C1中的氯含有率(CCl(质量％))。
CCl≈CW×WCl+CCl－NS···(1)
在此，一般的含氯粉体P1的非水溶性氯含有率(CCl－NS)为0.8质量％～1.2质量％。
即，在溶出槽2中，含氯粉体P1的氯的几乎溶解于第1滤液W3中，因此对浆料S1进行固液分离而得到的第1脱盐饼C1由几乎不含有氯的固相和溶解有氯的液相构成，由于该第1脱盐饼C1中所含的上述液相与通过固液分离而被分离的第1滤液W3相同，因上述近似式(1)成立，为了降低第1脱盐饼C1中的氯含有率(CCl)，只需降低第1脱盐饼C1的含水率(CW)即可。
基于上述理由，在第1固液分离装置3中，使用能够降低所得到的第1脱盐饼C1的含水率的装置，如本实施方式，特别优选使用压滤机。在通过压滤机对包含含氯粉体P1的浆料S1进行固液分离的情况下得到的第1脱盐饼C1的含水率通常为50质量％以下。
在该第1固液分离装置3中，使用第2脱盐用清洗液W2对一度进行了固液分离而得到的含水率为50质量％左右的第1脱盐饼C1进行清洗，将该第1脱盐饼C1所含有的几乎全部液相置换为第2脱盐用清洗液W2。
具体而言，从构成第1固液分离装置3(压滤机)的过滤室的脱盐饼侧面的滤板，对存在于该过滤室的含水率为50质量％左右的第1脱盐饼C1压入从第2脱盐用清洗液供给装置31供给的第2脱盐用清洗液W2，使第2脱盐用清洗液W2透过第1脱盐饼C1并从构成过滤室的另一侧的侧面的滤板排出，由此，第1脱盐饼C1所含有的液相被置换成第2脱盐用清洗液W2，由此构成第2脱盐饼C2。需要说明的是，该清洗是在脱盐饼的含水率为50质量％左右的状态下进行。
如上所述，在第2脱盐用清洗液W2中循环利用海水、淡水或第2滤液W4的情况下，只需使用包括该第2滤液W4在内的任意1种清洗液、或者任意组合了这些清洗液的混合水即可。这里，通过使用氯离子浓度是3.5质量％以下的第2脱盐用清洗液W2，能够使得到的第2脱盐饼C2的氯含有率为滤饼的湿润质量整体的至少2质量％以下。需要说明的是，即使在第2脱盐用清洗液W2中使用了淡水的情况下，通过上述清洗使第2脱盐用清洗液W2透过第1脱盐饼C1的时间也相对极短，因此与从上述浆料溶出的溶出工序不同，几乎不会发生固定于第1脱盐饼C1的固相中的两性金属成分溶出到液相中。
上述脱盐饼清洗工序中的第2脱盐用清洗液W2的使用量优选为第1脱盐饼C1中的含氯粉体P1的1倍以上、更优选为2倍以上、特别优选为4倍以上。当第2脱盐用清洗液W2的使用量小于含氯粉体P1的1倍时，有时无法将含水率为50质量％左右的第1脱盐饼C1中的液相充分置换为第2脱盐用清洗液W2。另外，当第2脱盐用清洗液W2的使用量超过含氯粉体P1的4倍时，从脱盐饼清洗工序产生的排水量变多。
可以通过下述方式确认第1脱盐饼C1中的液相被切换成了第2脱盐用清洗液W2：监测脱盐饼清洗工序中排出的第2滤液W4的氯离子浓度，确认其氯浓度是否为与第2脱盐用清洗液W2的氯离子浓度相同或接近的值。具体而言，可以直接测定第2滤液W4的氯离子或者将第2滤液W4调制成适当倍率的稀释水之后，使用离子色谱法、氯离子计等通用的分析方法来进行确认。
在图3所示的实施方式中，来自第1固液分离装置3的第1滤液W3和/或第2滤液W4通过第1送液装置5被输送至第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部，作为第1脱盐用清洗液W1而被循环利用。即，在本实施方式中，第1脱盐用清洗液W1以循环利用为基础，由此来抑制被排出的工序排水量。需要说明的是，在图3所示的实施方式中，来自第1固液分离装置3的第1滤液W3和/或第2滤液W4被第1送液装置5输送到第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部，但也可以直接被输送到溶出槽2。另外，第1脱盐用清洗液W1以循环利用为基础，但也可以是利用作为其一部分清洗液而从上述新的第1脱盐用清洗液的供给装置23经由第2供给调节阀23a供给到第1脱盐用清洗液供给装置22的新的第1脱盐用清洗液W1稀释氯离子浓度来进行循环利用。在该情况下，针对1次循环添加新的第1脱盐用清洗液W1a的时机、配合比例只需基于试运转的评价等将其适当地设定成所期望的时机和配合比例即可。
如上所述，在第1脱盐用清洗液供给装置22中具备能够将贮存部的内容物作为排液W5排出系统外的由规定的调节阀机构构成的第1供给调节阀22a，并且，设置有经由规定的阀机构Vd将来自第1固液分离装置3的第1滤液W3、第2滤液W4作为排液W5排出到系统外的路径。因此，通过产生与被添加的新的第1脱盐用清洗液W1a的量或根据情况而被添加的新的第2脱盐用清洗液W2a的量相当的量的排出到系统外的排液W5，在系统内循环利用的第1脱盐用清洗液W1的总量范围能够进行适当的调节。
另外，在图3所示的实施方式中，具备控制装置201，接收来自第1氯离子浓度监视装置7的测定信号，控制装置201基于该测定信号能够将规定的指令信号发送给第1脱盐用清洗液供给装置22所具备的第1供给调节阀22a、新的第1脱盐用清洗液的供给装置23所具备的第2供给调节阀23a、第1送液装置5。由此，例如在第1氯离子浓度监视装置7的测定值超过规定的阈值时，由控制装置201基于该测定结果而对第1送液装置5发送的指令信号，停止通过第1送液装置5的动作而进行的第1滤液W3、第2滤液W4的送液，通过发送给第1供给调节阀22a、第2供给调节阀23a的指令信号，使这些调节阀机构进行上述动作，进行向在系统内循环的第1脱盐用清洗液W1供给新的第1脱盐用清洗液W1a从而降低氯离子浓度的控制等的反馈控制。另外，也可以自动地决定与第1氯离子浓度监视装置7的测定值相应的新的第1脱盐用清洗液W1a的供给量，也可以自动且连续地进行该供给动作。
需要说明的是，在图中虽未示出，但在图3所示的实施方式中，控制装置201也可以控制规定的阀机构来进行经由该阀机构送液的液量(或浆料量)的调整，例如也可以由控制装置201对阀机构Vc进行控制来控制上述反馈控制时的第1滤液W3、第2滤液W4的送液。
在图3所示的实施方式中，从第1固液分离装置3排出的第2脱盐饼C2利用脱盐饼输送装置9被输送到水泥制造装置。在该情况下，脱盐饼输送装置9只要是能够输送含水率为50质量％左右的饼，则无需对其作特别限定，可以使用带式输送机等通用的装置。另外，当利用脱盐处理装置进行处理的实施场所与水泥制造装置的实施场相距较远时，除了带式输送机等输送装置以外，可以采用卡车或船舶等搬运手段。
另一方面，图4示出了整体构成图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第2实施方式。在本实施方式的脱盐处理装置10中，除了上述图3所示的脱盐处理装置的结构以外，还设置有用于将在第1固液分离装置3中的脱盐饼清洗工序中排出的第2滤液W4作为第2脱盐用清洗液进行循环利用的路径。即，通过第1固液分离装置3中的脱盐饼形成工序和/或脱盐饼清洗工序而产生的上述第1滤液W3和/或上述第2滤液W4经由规定的阀机构Ve并通过由规定的送液泵机构构成的第1送液装置5送液至第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部，能够作为第1脱盐用清洗液W1进行循环利用，另一方面，在第1固液分离装置3中的脱盐饼清洗工序中排出的第2滤液W4经由规定的阀机构Vf并通过由规定的送液泵机构构成的第2送液装置6送液至第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部，作为第2脱盐用清洗液W2也能够进行循环利用。需要说明的是，根据需要，例如在第2滤液W4的氯离子浓度过高等时，也可以使第2滤液W4的一部分滤液或全部滤液作为排液W5经由规定的阀机构Vc而被排出系统外。
另外，在第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部中设置有第2氯离子浓度监视装置8，对贮存于第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部中的第2脱盐用清洗液W2的氯离子浓度进行监视。作为第2氯离子浓度监视装置8，可以使用与上述第1氯离子浓度监视装置7相同的装置，也可以在氯离子浓度的测定中，对稀释了适当倍率的稀释水进行测定。例如，使用氯离子计、离子色谱法等通用的分析方法进行测定即可。在本实施方式中使用了氯离子计。另外，作为第2氯离子浓度监视装置8的配置位置，可以配置在能够直接测定第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部内的内容物的氯离子浓度的位置上，或者以能够测定的方式配置在即将进入第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部之前的位置上。即，只要能够对第2脱盐用清洗液W2中的氯离子浓度进行估计，则可以配置在任一位置上。
在图4所示的实施方式中，来自第1固液分离装置3的第2滤液W4通过第2送液装置6被输送至第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部，作为第2脱盐用清洗液W2进行循环利用。即，在本实施方式中，第2脱盐用清洗液W2以循环利用为基础，由此来抑制要排出的工序排水量。需要说明的是，第2脱盐用清洗液W2虽然以循环利用为基础，但也可以利用作为其一部分而从上述新的第2脱盐用清洗液的供给装置32经由第4供给调节阀32a供给到第2脱盐用清洗液供给装置31的新的第2脱盐用清洗液W2稀释氯离子浓度来进行循环利用。在该情况下，针对1次循环添加新的第2脱盐用清洗液W2a的时机、配合比例可以基于试运转的评价等适当地将其设定成期望的时机、配合比例即可。
如上所述，在第2脱盐用清洗液供给装置31中具备能够将贮存部的内容物作为排液W5排出系统外的、由规定的调节阀机构构成的第3供给调节阀31a，并且，设置有经由规定的阀机构Vc将来自第1固液分离装置3的第1滤液W3和/或第2滤液W4排出到系统外的路径。因此，通过产生与被添加的新的第2脱盐用清洗液W2a的量或根据情况而被添加的新的第1脱盐用清洗液W1a的量相当的量的被排出系统外的排液W5，总体用于循环利用的第2脱盐用清洗液W2的系统内用量的范围能够进行适当的调节。
另外，在图4所示的实施方式中，与图3所示的实施方式同样地具备控制装置201。控制装置201能够与利用上述第1氯离子浓度监视装置7执行的反馈控制一起、或者相对该反馈控制独立地进行利用第2氯离子浓度监视装置8执行的反馈控制。即，控制装置201能够接收第2氯离子浓度监视装置8的测定信号，并基于该测定信号将规定的指令信号发送给第2脱盐用清洗液供给装置31所具备的第3供给调节阀31a、新的第2脱盐用清洗液的供给装置32所具备的第4供给调节阀32a、第2送液装置6。由此，控制装置能够执行下述控制等反馈控制：例如在由第2氯离子浓度监视装置8得到的测定值超过规定的阈值时，根据基于该测定结果而由控制装置201发送给第2送液装置6的指令信号，停止因第2送液装置6的动作而产生的第2滤液W4的送液的控制；或者根据针对第3供给调节阀31a、第4供给调节阀32a的指令信号，执行使这些阀机构进行上述动作向在系统内循环的第2脱盐用清洗液W2供给新的第2脱盐用清洗液W2a来降低氯离子浓度。另外，也可以自动地决定与第2氯离子浓度监视装置8得到的测定值相应的新的第2脱盐用清洗液W2a的供给量，也可以自动且连续地进行该供给动作。
需要说明的是，图中虽未示出，在图4所示的实施方式中，控制装置201可以控制规定的阀机构来调整经由该阀机构被输送的送液的液量(或浆料量)，由此，例如，也可以控制阀机构Ve来调节在上述反馈控制时的第1滤液W3、第2滤液W4的送液，也可以例如控制阀机构Vf来调节在上述反馈控制时的第2滤液W4的送液。
通常，在因焚烧灰等脱盐处理而产生的排液中，含有溶出的氯和Cr、Pb、Zn等重金属类，难以作为满足环境标准的排液而直接排出到系统外。因此，图5～图9中示出表示本发明所涉及的含氯粉体的脱盐处理方法的又一其他实施方式的流程图。在这些实施方式中，实施除去在本发明的脱盐处理中产生的排液中所含有的重金属的处理。
图5中示出流程图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第3实施方式。在本实施方式中，针对从由因上述脱盐处理而产生的第1滤液、第2滤液、作为第1脱盐用清洗液进行了循环利用后的第1脱盐用清洗液和作为第2脱盐用清洗液进行了循环利用后的第2脱盐用清洗液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液中不再作为第1脱盐用清洗液或第2脱盐用清洗液进行使用的液体实施下述各工序：排液回收工序，作为排液对上述液体进行回收；重金属不溶化工序，在回收的排液中添加重金属捕集剂，将该排液中含有的重金属不溶化成凝集絮凝物状；以及，重金属凝集饼形成工序，从含有不溶化的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分液相或全部液相来获得重金属凝集饼(以下也称为“第1凝集饼”)和第3滤液。由此，能够将本发明的脱盐处理中产生的排液中含有的重金属从该排液的液相以重金属凝集饼的形式分离，从而将其除去。另外，所得到的重金属凝集饼可以作为水泥原料而进行有效的利用。
具体而言，首先，将上述脱盐处理中的不再作为第1脱盐用清洗液或上述第2脱盐用清洗液进行利用的清洗液作为排液进行回收，并在回收的排液中添加重金属捕集剂，使回收的排液中所含有的重金属不溶化成凝集饼状。作为重金属捕集剂，可以列举pH调节剂和/或氧化还原电位调节剂与无机凝集剂、高分子凝集剂等中的一种以上的凝集剂的组合。
在该重金属不溶化工序中，上述回收的排液的氧化还原电位(ORP)优选为－200mV以下，更优选为－450mV～－200mV。通过将上述回收的排液的氧化还原电位设定成－200mV以下，即使高浓度地含有氯，也能够使溶存的重金属类高效地不溶化。作为氧化还原电位调节剂，可以使用通用的氧化还原电位调节剂即可，例如优选硫化氢钠(水硫化钠)。另一方面，无机凝集剂、有机凝集剂用于使通过调整氧化还原电位而不溶化成微小颗粒的重金属形成更大径的凝集絮凝物状从而能够使其容易地从液相分离。作为无机凝集剂，可以列举氯化铁(FeCl3)、聚氯化铝(PAC)等。上述也可以并用两种以上。通过使用这些氯化铁、聚氯化铝作为无机凝集剂，即使高浓度地含有氯，也能够使被不溶化成微小颗粒的重金属有效地凝集成絮凝物状。此时，无机凝集剂添加到该液相的添加量最好是通过对处理对象液的事先评价来把握其最佳添加量，但在难以进行事先评价等的情况下，只要是与氧化还原电位调节剂的添加量具有相同程度的摩尔当量的量即可。而且，有机凝集剂用于使含有利用无机凝集剂而形成的重金属类的小径絮凝物成为大径絮凝物。作为高分子凝聚剂，只需使用以聚丙烯酰胺为主成分的阴离子系凝聚剂等在碱性区域的固液分离中使用的凝聚剂即可。此时，高分子凝聚剂添加到该液相的添加量与上述无机凝集剂的添加量的情况相同，最好是通过对处理对象液的事先评价来把握其最佳添加量，但在难以进行事先评价等的情况下，只要添加所回收的排液的20ppm～30ppm的量即可。
另外，在重金属不溶化工序中，上述回收的排液的pH优选为7～11，pH更优选为7.5～10.5，pH最优选为8～10.5。在上述回收的排液的pH为7～11时，能够有效地进行重金属的不溶化。具体而言，例如，在使氧化还原电位一致且使上述无机凝集剂及高分子凝集剂的使用量也相同的情况下，举出回收后的排液的pH与从排液去除Pb的去除率的关系的一例，当pH为6时的Pb去除率为84.2％，当pH为12时的Pb去除率为98.9％，当pH为10.5时的Pb去除率为99.8％等。需要说明的是，作为用于上述回收的排液的pH调整的pH调节剂，可以是通用的pH调节剂、例如可以使用硫酸、氢氧化钠等通用的pH调节剂。
如果列举重金属不溶化工序的典型的方式，根据需要利用pH调节剂调整上述回收的排液的pH后，添加氧化还原电位调节剂并搅拌混合5分钟～20分钟，使该排液中含有的重金属成为微小的不溶物。然后，添加无机凝集剂并搅拌混合5分钟～20分钟，进一步添加高分子凝集剂，并搅拌混合5分钟～20分钟。由此，不溶化后的重金属成为更大径的凝集絮凝物状，另一方面，氯高浓度地溶解到液相中，含有重金属的凝集絮凝物漂浮在该液相中。于是，具有这种构成的凝集絮凝物含有液通常呈浆料状。
另一方面，在重金属凝集饼形成工序中，与上述含氯粉体的脱盐处理中使用的方式相同，使用压滤机等固液分离机构，从含有不溶化后的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分液相或全部液相，得到重金属凝集饼(第1凝集饼)和第3滤液。
图6中示出流程图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第4实施方式。在本实施方式中，在图5所示的实施方式的基础上，还具备重金属凝集饼清洗工序，利用第3脱盐用清洗液清洗第1凝集饼，得到清洗后的重金属凝集饼(以下，也称为“第2凝集饼”)和第4滤液。由此，能够得到充分除去了氯的第2凝集饼，其更适合作为水泥原料进行利用。
图7中示出了流程图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第5实施方式的流程图。在本实施方式中，在图6所示的实施方式的基础上，在重金属凝集饼清洗工序中得到的第4滤液的至少一部分滤液作为在上述脱盐处理中用到的第1脱盐用清洗液进行循环利用。由此，能够减少作为第1脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。
图8示出流程图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第6实施方式。在本实施方式中，在图6所示的实施方式的基础上，将在上述脱盐处理中的脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液的至少一部分滤液作为用于重金属凝集饼清洗的第3脱盐用清洗液进行利用，一边控制该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，一边进行重金属凝集饼清洗工序中的清洗处理。由此，能够减少作为第3脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。然后，在将第2滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分滤液或全部滤液来进行利用时，该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度呈上升倾向，进而使得在第2凝集饼中残留的氯离子的浓度倾向于上升，这样例如会倾向于难以直接作为水泥原料进行使用的情况，但是，此处是一边控制第3脱盐用清洗液的氯离子浓度一边进行处理，因此，在第3脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
图9中示出流程图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理方法的第7实施方式。在本实施方式中，在图6所示的实施方式的基础上，在重金属凝集饼清洗工序中得到的所述第4滤液至少将其一部分滤液作为上述第3脱盐用清洗液循环进行利用，一边控制该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，一边进行重金属凝集饼清洗工序中的清洗处理。由此，能够减少作为第3脱盐用清洗液进行利用的洗涤水的使用量。这样，当将第4滤液作为第3脱盐用清洗液的一部分滤液或全部滤液进行循环利用时，该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度倾向于上升，进而使得在第2凝集饼中残留的氯离子浓度倾向于上升，这样例如会倾向于难以直接作为水泥原料进行使用的情况，但是，此处是一边控制第3脱盐用清洗液的氯离子浓度一边进行处理，因此，在该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度变得不适合于处理时，能够在适当的时机改正该氯离子浓度。
也可以利用海水等作为本发明中使用的第3脱盐用清洗液这一点等与上述脱盐处理中使用的第1脱盐用清洗液、第2脱盐用清洗液的情况相同。其中，在循环利用第3脱盐用清洗液的情况下，作为在反复处理的初次清洗脱盐饼的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，优选为3.5质量％以下，更优选为3质量％以下，最优选为2.5质量％以下。另外，作为在多次反复处理之后清洗脱盐饼的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度也相同。这是因为，如果氯离子浓度超过上述范围，则氯离子在重金属凝集饼清洗工序后得到的脱盐饼中高浓度地残存，因而无法直接使用到水泥原料中。
另外，如上述图8中说明的实施方式那样，在将上述脱盐处理中的脱盐饼清洗工序中得到的第2滤液作为第3脱盐用清洗液进行利用的情况下，该第3脱盐用清洗液的氯离子浓度根据上述脱盐处理中的第2滤液的循环利用的反复次数增加而上升，因此对其进行监视和控制。另外，如上述图9中说明的实施方式那样，反复利用的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度随着反复次数增加而上升，因此对其进行监视和控制。这里，“监视”及“控制”具有与上述脱盐处理中的第1脱盐用清洗液、第2脱盐用清洗液的情况相同的含义。另外，作为“监视”或“控制”的对象的“第3脱盐用清洗液”不仅可以是直接监视或控制对第1凝集饼进行清洗的状态，也可以在以规定的配合比例与新的洗液调合后进行循环利用的情况下，以其调合前的清洗液的氯离子浓度为对象。即，只要实质上监视、控制第3脱盐用清洗液的氯离子浓度即可，其中，该第3脱盐用清洗液构成清洗第1凝集饼的清洗液。
由此，能够防止下述情况：循环于系统内的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度过度上升，使得氯离子在第1凝集饼的清洗后得到的第2凝集饼中高浓度地残存，进而难以直接作为水泥原料而进行使用。例如，在用于清洗第1凝集饼的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过规定的阈值的情况下，可以任意地调整循环于系统内的第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，或者在使用新的第3脱盐用清洗液的基础上，对所供给的每一含氯粉体实施处理。
以下，参照图10～图12，进一步说明本发明涉及的含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置。
图10示出整体构成图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第3实施方式。本实施方式的脱盐处理装置20具备重金属不溶化反应槽11，该重金属不溶化反应槽11能够将在由上述脱盐处理中的第1滤液、第2滤液、作为第1脱盐用清洗液而循环利用后的第1脱盐用清洗液、以及作为第2脱盐用清洗液而循环利用后的第2脱盐用清洗液液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液中不再作为第1脱盐用清洗液或第2脱盐用清洗液进行使用的液体作为排液进行回收并将其收纳。
更具体而言，在图10所示的实施方式中，第1滤液W3和/或第2滤液W4作为排液W5从上述脱盐处理中的固液分离装置3经由规定的阀机构Vd而被送往系统外的情况下，能够将上述第1滤液W3和/或第2滤液W4回收并收纳于重金属不溶化反应槽11。另外，在不再被利用的第1脱盐用清洗液作为排液W5从上述脱盐处理中的第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部经由第1供给调节阀排液22a、并进一步经由规定的阀机构Vg及Vh被送往系统外的情况下，能够将第1脱盐用清洗液回收并收纳于重金属不溶化反应槽11。此外，在不再被利用的第2脱盐用清洗液作为排液W5从上述脱盐处理中的第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部经由第1供给调节阀31a、并进一步经由规定的阀机构Vi及Vh被送往系统外的情况下，能够将上述第2脱盐用清洗液回收并收纳于重金属不溶化反应槽11。而且，如上所述，在上述脱盐处理中，作为第1脱盐用清洗液供给装置22和/或第2脱盐用清洗液供给装置31的贮存部的内容物被排出到系统外的方式，可以在不处理浆料S1的时机等所期望的时机，将上述内容物送往朝向溶出槽2和固液分离装置3的路径，并从固液分离装置3所具备的排液路径经由规定的阀机构Vd而被排出，因此，这类排液W5也能够回收并被收容于重金属不溶化反应槽11。
另外，在本实施方式中，在重金属不溶化反应槽11中具备ORP调节剂供给装置111，能够向重金属不溶化反应槽11适当地供给氧化还原电位调节剂A1。另外，在重金属不溶化反应槽11中具备无机凝集剂供给装置112，能够向重金属不溶化反应槽11适当地供给无机凝集剂A2。另外，在重金属不溶化反应槽11中具备高分子凝集剂供给装置113，能够向重金属不溶化反应槽11适当地供给高分子凝集剂A3。另外，在重金属不溶化反应槽11中具备pH调节剂供给装置114，能够向重金属不溶化反应槽11适当地供给pH调节剂A4。另外，在重金属不溶化反应槽11中具备搅拌装置115，通过使该搅拌叶片115a旋转，能够将槽内的贮存物混合、搅拌规定的时间。
在重金属不溶化反应槽11中，向上述回收的排液中添加氧化还原电位调节剂、无机凝集剂、高分子凝集剂等重金属捕集剂、优选如上所述按顺序添加氧化还原电位调节剂、无机凝集剂、高分子凝集剂，从而使该排液中的重金属不溶化成凝集絮凝物状，并形成浆料状的凝集絮凝物含有液(以下，称之为“浆料S2”)。更具体而言，在重金属不溶解反应槽11中，通过旋转搅拌装置115的搅拌叶片115a，能够混合、搅拌由第1滤液W3或第2滤液W4构成的排液W5、氧化还原电位调节剂A1、无机凝集剂A2、高分子凝集剂A3、pH调整剂A4规定的时间，形成浆料S2。在该情况下，利用搅拌叶片115a形成浆料S2所需的搅拌时间优选为在添加氧化还原电位调节剂后、添加无机凝集剂后以及添加高分子凝集剂后的5分钟～20分钟、更优选为10分钟～20分钟，进一步优选为15分钟～20分钟。当浆料S2的搅拌时间比5分钟短时，有时会出现重金属在上述回收的排液中的不溶化、凝聚不充分的情况。另外，当浆料S2的搅拌时间比20分钟长时，单位时间的处理量减少。
并不对在重金属不溶解反应槽11中处理浆料S2的温度条件作特别限定，但从处理所花费的成本的观点出发，优选为5～30℃的常温区域，更优选为15～30℃。
需要说明的是，在图10所示的实施方式中，在重金属不溶化反应槽11中设置有氧化还原电位监视装置161，对贮存在重金属不溶化反应槽11中的上述回收的排液的氧化还原电位进行监视。作为氧化还原电位监视装置161，可以使用公知的测定仪器。在重金属不溶化反应槽11的浆料浓度高的情况下，只需使用高浓度悬浮液用的测定仪器即可。
而且，在图10所示的实施方式中，在重金属不溶化反应槽11中设置有pH监视装置164，对贮存于重金属不溶化反应槽11的上述回收后的排液的pH进行监视。作为pH监视装置164，可以使用公知的测定设备。另外，如果还能够测定氧化还原电位，则也可以是与上述氧化还原电位监视装置161同一测定设备。
另外，在图10所示的实施方式中，在ORP调节剂供给装置111上具备由规定的调节阀机构构成的ORP调节剂供给调节阀111a，能够调节从ORP调节剂供给装置111向重金属不溶化反应槽11供给的氧化还原电位调节剂A1的供给量。同样地，在无机凝集剂供给装置112上具备由规定的调节阀机构构成的无机凝集剂供给调节阀112a，能够调节从无机凝集剂供给装置112向重金属不溶化反应槽11供给的无机凝集剂A2的供给量。在高分子凝集剂供给装置113上具备由规定的调节阀机构构成的高分子凝集剂供给调节阀113a，能够调节从高分子凝集剂供给装置113向重金属不溶化反应槽11供给的高分子凝集剂A3的供给量。另外，在pH调整剂供给装置114上具备由规定的调节阀机构构成的pH调整剂供给调节阀114a，能够调节从pH调整剂供给装置114向重金属不溶化反应槽11供给的pH调整剂A4的供给量。
在图10所示的实施方式中，具备能够与上述脱盐处理的氯离子浓度的反馈控制共同地发挥功能的控制装置201。该控制装置201能够随时被发送氧化还原电位监视装置161的测定结果以及pH监视装置164的测定结果。在控制装置201接收到该发送结果后，当氧化还原电位监视装置161的测定值脱离了规定的管理范围时，通过控制装置201基于该测定结果而发送的针对ORP调节剂供给调节阀111a的指令信号，进行向反应槽11供给氧化还原电位调节剂A1来降低氧化还原电位的控制等反馈控制。另外，同样地，在pH监视装置164的测定值脱离了规定的管理范围时，通过控制装置201基于该测定结果而发送的针对pH调整剂供给调节阀114a的指令信号，进行向反应槽11供给pH调整剂A4来调节pH的控制等反馈控制。
在图10所示的实施方式中，具备第2固液分离装置13。第2固液分离装置13对从重金属不溶化反应槽11排出并由浆料输送装置12输送的浆料S2进行固液分离。在第2固液分离装置13中，从浆料S2分离出一部分液相或全部液相而得到重金属凝集饼(以下，称之为“第1凝集饼C3”)和第3滤液W6。需要说明的是，作为第2固液分离装置13，能够使用在上述脱盐处理中用作第1固液分离装置3的压滤机等。另外，作为浆料输送装置12，只需使用螺杆泵或莫诺泵等通用的浆料泵即可。
另外，在本实施方式中，从第2固液分离装置13排出的第1凝集饼C3利用重金属凝集饼输送装置15被输送到水泥制造装置。在该情况下，与上述脱盐处理中使用的脱盐饼输送装置9相同，只要能够输送含水率为50质量％左右的凝聚饼，则不用对重金属凝集饼送装置15作特别限定，可以使用带式输送机等通用的装置。另外，当利用脱盐处理装置进行处理的实施场所与水泥制造装置的实施场所相距较远时，除了带式输送机等输送装置以外，还能够采用卡车或船舶等搬运手段。
图11中示出整体构成图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第4实施方式。在本实施方式的脱盐处理装置30中，除了具有上述图10所示的脱盐处理装置的构成之外，在第2固液分离装置13中还具有能够利用从第3脱盐用清洗液供给装置141供给的第3脱盐用清洗液W7对第1凝集饼C3进行清洗的构成。具体而言，在将重金属不溶化反应槽11中处理过的浆料S2输送至第2固液分离装置13的路径的中途上设置有阀机构Vj，另一方面，在使第3脱盐用清洗液W3从第3脱盐用清洗液供给装置141向第2固液分离装置13流通的路径的中途也设置有其他阀机构Vk，能够选择性地将浆料S2和第3脱盐用清洗液W7被送往第2固液分离装置13。于是，首先，将浆料S2送往第2固液分离装置13，利用第2固液分离装置13进行处理而得到第1凝集饼C3，然后，将第3脱盐用清洗液W3送往第2固液分离装置13，由此，能够清洗第1凝集饼C3而得到第2凝集饼C4和第4滤液W8。另外，在该第2固液分离装置13中，由上述重金属凝集饼形成工序产生的第3滤液W6、由上述重金属凝集饼清洗工序而产生的第4滤液W8能够经由规定的阀机构VI被排出系统外。另一方面，根据需要，能够利用由规定的送液泵机构构成的第3送液装置16将由上述金属凝集饼清洗工序得到的第4滤液W8送液到第1脱盐用清洗液供给装置22的贮存部中，并作为第1脱盐用清洗液W1进行循环利用。
另外，在图11所示的实施方式中，第3脱盐用清洗液供给装置141中具备由规定的调节阀机构构成的第5供给调节阀141a，能够利用第5供给调节阀141a分配是将第3脱盐用清洗液供给装置141所具备的贮存槽内的内容物作为第3脱盐用清洗液W7被送往第2固液分离装置13还是将该内容物作为排液W9被送往系统外，并且，第5供给调节阀141a能够调节送往第2固液分离装置13和系统外的液量。而且，在第3脱盐用清洗液供给装置141中还具备用于供给新的第3脱盐用清洗液W7a的新的第3脱盐用清洗液的供给装置142，根据需要，经由由规定的调节阀机构构成的第6供给调节阀142a作为系统内的第3脱盐用清洗液的一部分清洗液进行添加，或者更换多次反复使用后的第3脱盐用清洗液的一部分清洗液或全部清洗液。在该情况下，也可以适当地将与被供给的新的第3脱盐用清洗液W7a的分量相应的分量的第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部的内容物作为排液W9而被送往系统外。
需要说明的是，作为第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部的内容物向系统外的排出方式，可以是在不处理浆液S2的时机等所希望的时机，将该内容物送往第2固液分离装置13的路径并从第2固液分离装置13所具备的排液路径经由规定的阀机构Vl排出。
而且，在图11所示的实施方式中，具备能够与上述脱盐处理的氯离子浓度的反馈控制、进一步在上述图10中说明的实施方式中的反馈控制共同地发挥功能的控制装置201，该控制装置201能够接收来自第1氯离子浓度监视装置7的测定信号，并能够基于该测定信号进一步向第3送液装置16发送信号。根据该构成，控制装置201能够进行下述反馈控制：例如当第1氯离子浓度监视装置7的测定值超过了规定的阈值时，根据控制装置201基于该测定结果而发送的针对第3送液装置16的指令信号，停止因第3送液装置16的动作而实现的第4滤液W8的送液，或者根据针对第1供给调节阀22a、第2供给调节阀23a的指令信号，这些调节阀机构进行上述动作，进行向在系统内循环的第1脱盐用清洗液W1供给新的第1脱盐用清洗液W1a来降低氯离子浓度的控制等。另外，也可以自动地决定与来自第1氯离子浓度监视装置7的测定值相应的新的第1脱盐用清洗液W1a的供给量，也可以自动且连续地进行该供给动作。
需要说明的是，虽未在图中示出，在图11所示的实施方式中，控制装置201可以对阀机构进行控制来调节经由该阀机构被输送的送液的液量(或浆料量)，由此，例如控制阀机构Vm从而来控制上述反馈控制时的第4滤液W8的送液。
图12中示出整体构成图，表示本发明的含氯粉体的脱盐处理装置的第5实施方式。在本实施方式的脱盐处理装置40中，除了具有上述图11所示的脱盐处理装置的构成之外，还设置有下述路径，从而能够将第2滤液W4作为第3脱盐用清洗液W7进行利用，其中，该路径为：由上述脱盐处理中的脱盐饼清洗工序产生的第2滤液W4经由规定的阀机构Vn并利用由规定的送液泵机构构成的第4送液装置17被送往第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部。而且，还设置下述路径，从而能够将第4滤液W8作为第3脱盐用清洗液W7进行循环利用，其中，该路径为：由上述重金属凝集饼清洗工序中产生的第4滤液W8经由规定的阀机构Vo并利用由规定的送液泵机构构成的第5送液装置18被送往第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部。
在图12所示的实施方式中，在第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存46部设置有第3氯离子浓度监视装置19，监视第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部中贮存的第3脱盐用清洗液W7的氯离子浓度。作为第3氯离子浓度监视装置19，可以使用与上述第1氯离子浓度监视装置7和第2氯离子浓度监视装置8相同的装置，在氯离子浓度的测定中，也可以对第3脱盐用清洗液W7稀释了适当倍率的稀释水进行测定。例如，只需使用氯离子计、离子色谱法等通用的分析方法即可。在本实施方式中使用了氯离子计。另外，作为第3氯离子浓度监视装置19的配置位置，能够以可直接测定第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部内的内容物的氯离子浓度的方式配置，或者也可以在即将进入第3脱盐用清洗液供给装置141的贮存部之前的位置以能够测定的方式配置，也即，只要能够估计第3脱盐用清洗液W7中的氯离子浓度，任一配置均可。
而且，在图12所示的实施方式中，具备与上述脱盐处理的氯离子浓度的反馈控制、进一步在上述图10和图11中说明的实施方式中的反馈控制也能够共同地发挥功能的控制装置201，该控制装置201进一步能够接收来自第3氯离子浓度监视装置19的测定信号，并基于该测定信号，向第4送液装置17、第5送液装置18发送信号。据此，能够执行下述控制等的反馈控制：例如在第3氯离子浓度监视装置19的测定值超过了规定的阈值的情况下，根据控制装置201基于该测定结果而发送的针对第4送液装置17和/或第5送液装置18的指令信号，停止通过第4送液装置17的动作而实现的第2滤液W4的送液、通过第5送液装置18的动作而实现的第4滤液W8的送液；根据针对第5供给调节阀141a、第6供给调节阀142a的指令信号，使这些调节阀机构进行上述的动作，向在系统内循环的第3脱盐用清洗液W7供给新的第3脱盐用清洗液W7a来进行降低氯离子浓度。另外，也可以自动地决定与第3氯离子浓度监视装置19的测定值相应的新的第3脱盐用清洗液W7a的供给量，也可以自动地且连续地进行该供给动作。
此外，在图中虽未示出，在图12所示的实施方式中，控制装置201可以控制规定的阀机构来进行经由该阀机构的送液的液量(或浆料量)的调整，因而可以例如控制阀机构Vn来控制在上述反馈控制时的第2滤液W4的送液。另外，也可以控制阀机构Vo来控制上述反馈控制时的第4滤液W8的送液。
如上述说明，通过本发明提供的技术，能够构成用于将例如焚烧飞灰、熔融飞灰、氯旁路粉尘等进行水泥原料化的水泥原料的供给系统。这里，在图13中示出了整体构成图，表示按照上述图12所示的含氯粉体的脱盐处理装置的构成进一步说明由本发明提供的含氯粉体的脱盐处理方法以及含氯粉体的脱盐处理装置。但是，在本发明的构成中，该图13所示的构成的一部分构成当然能够在上述说明的范围内进行适当省略。另外，第1固液分离装置和第2固液分离装置也可以使用同一装置进行各自的处理。图14表示将第1固液分离装置和第2固液分离装置统合成同一装置的脱盐处理装置50。另外，图15表示本实施方式涉及的整体结构流程图。这里，图14、图15的图中所示的说明文、符号所表示的构造、功能等与上述图10～图13相同。根据该方式，能够使所使用的固液分离装置通用化来简化装置构成。
实施例
以下，为了更详细地说明本发明，示出具体的试验例。但本发明并不限定于这些试验例的方式。
使用从气化熔融炉产生的熔融飞灰作为含氯粉体P1。表1中示出其化学组成。
[表1]
| 水准 | Cl(质量％) | Pb(ppm) | Zn(ppm) |
| A | 12.8 | 2600 | 15600 |
| B | 22.3 | 1500 | 3700 |
作为用于与熔融飞灰P1混合而制成浆料的第1脱盐用清洗液W1，准备了具有表2所示各水准的氯浓度的不同的水熔液。
[表2]
| 水准 | Cl<sup>-</sup>(质量％) | 备注 |
| 1 | 0 | 使沸腾后的上水道水自然冷却后的清洗液 |
| 2 | 3 | 海水 |
| 3 | 5 | 在水准2的海水中溶解NaCl进行调整而得 |
| 4 | 10 | 在水准2的海水中溶解NaCl进行调整而得 |
| 5 | 15 | 在水准2的海水中溶解NaCl进行调整而得 |
| 6 | 18 | 在水准2的海水中溶解NaCl进行调整而得 |
作为用于清洗第1脱盐饼的第2脱盐用清洗液W2，准备了具有表3所示各水准的氯浓度的不同的水。
[表3]
| 水准 | Cl<sup>-</sup>(质量％) | 备注 |
| a | 0 | 使沸腾后的上水道水自然冷却后的清洗液 |
| b | 3 | 海水(与表2的水准2相同) |
使用表1所示水准A的熔融飞灰、以表4所示的组合使用具有表2所示各水准的氯浓度的第1脱盐用清洗液W1以及具有表3所示各水准的氯浓度的第2脱盐用清洗液W2，对熔融飞灰进行处理，来评价在利用图3所示的含氯粉体的脱盐处理装置1的构成对熔融飞灰P1进行处理时各清洗液的氯浓度能够对熔融飞灰P1的处理构成怎样的影响。需要说明的是，以下述条件对全部组合进行了熔融飞灰P1的处理：浆料S1的固液比(“第1脱盐用清洗液W1/熔融飞灰P1”的质量比)为4，搅拌装置24的搅拌叶片24a以转速400rpm对浆料S1搅拌30分钟，通过第1固液分离装置3的处理得到的第1脱盐饼C1和第2脱盐饼C2的含水率均为50质量％，利用第2脱盐用清洗液进行清洗时的第2脱盐饼C2的固液比(“第2脱盐用清洗液W2/熔融飞灰P1”的质量比)为1。另外，使用了压滤机作为第1固液分离装置3。
[表4]
对浆料S1搅拌30分钟后，依据JIS K 0102“工厂排水试验方法”测定对来自第1脱盐用清洗液W1的液相进行固液分离而得的第1滤液W3的Cl浓度、Pb浓度及Zn浓度。具体而言，用电位差滴定法测定Cl浓度，用ICP质量分析法(使用装置：Agilent Technologies制Agilent 7900 ICP－MS(商品名))来测定Pb浓度及Zn浓度。另外，在用硝酸和过氧化氢将试样分解后，使用电位差滴定法测定利用第2脱盐用清洗液W2进行清洗后的第2脱盐饼C2的氯含有率。结果示于表5。
[表5]
由表5可知，在试验例1-1～1-8中，利用第2脱盐用清洗液W2清洗后的第2脱盐饼C2的Cl浓度为2.0质量％以下。另外，在将熔融飞灰P1与氯浓度为3质量％或5质量％的第1脱盐用清洗液W1混合而制成浆料来进行处理的试验例1-1～1-4中，将浆料S1搅拌30分钟后，将来自第1脱盐用清洗液W1的液相进行固液分离而得到的第1滤液W3的Pb浓度和Zn浓度显示为1ppm以下的低值。与此相对，在将熔融飞灰P1与作为第1脱盐用清洗液W1的淡水混合而制成浆料来进行处理的试验例1-9和试验例1-10中，将浆料S1搅拌30分钟后，对来自第1脱盐用清洗液的液相进行固液分离而得到的第1滤液W3的Pb浓度和Zn浓度显示出比较高的值。另外，在将熔融飞灰P1与作为第1脱盐用清洗液W1的氯浓度为18质量％的高氯浓度水混合而制成浆料来进行处理的试验例1-11和试验例1-12中，熔融飞灰P1溶出到该高氯浓度水中的氯的溶出并不充分，无法充分地降低第2脱盐饼C2的Cl浓度。
接着，评价了在利用图10所示的含氯粉体的脱盐处理装置20的构成对被送往系统外的排液W5的处理中排液W5的pH对处理构成怎样的影响。具体而言，针对通过下述方式制得的5个不同pH的被送往系统外的排液W5添加ORP调节剂(NaSH)并搅拌15分钟后而使得氧化还原电位成为-200mV，然后，添加与该ORP调节剂的添加量具有相同摩尔当量的无机凝集剂(FeCl3)并搅拌15分钟。然后，添加高分子凝集剂(金刚石絮凝物、三菱化学株式会社制造)30ppm。利用抽滤将通过上述方式得到的处理排液进行固液分离，得到具有各pH的系统外排液W9(相当于第3滤液W6)。其中，上述5个不同pH的排液W5通过下述方式制得：使用表1所示水准B的熔融飞灰，进行与上述表4的水准2-b相同的处理(第1脱盐用洗净液W1：海水；第2脱盐用清洗液W2：海水)而得到的第1滤液W3和第2滤液W4的混合液，并在其中添加pH调节剂。表6中示出了pH调整前的被送往系统外的排液W5(参考例)和具有各pH的系统外排液W9(相当于第3滤液W6)的重金属成分量。另外，作为参考在表6中记载了日本国内的统一排水标准值。
[表6]
由表6可知，在将pH调整为9的试验例2-1、将pH调整为10.5的试验例2-2中，针对所有评价了的重金属类，都是满足日本国内的统一排水标准值。另一方面，在将pH调整为更靠酸性一侧的试验例2-3、2-4、与参考例同样地调整为碱性侧的试验例2-5中，特别是Pb的含量脱离排水标准。由此可知，在本发明所涉及的含氯粉体的脱盐处理方法和含氯粉体的脱盐处理装置中，在进行从该排液中除去重金属的处理时，通过调整重金属凝集饼形成时的pH，就能够更充分地抑制重金属溶出到排水中。
符号说明
1、10、20、30、40、50 含氯粉体的脱盐处理装置
2 溶出槽
3 第1固液分离装置
4、12 浆料输送装置
5 第1送液装置(泵机构)
6 第2送液装置(泵机构)
7 第1氯离子浓度监视装置
8 第2氯离子浓度监视装置
9 脱盐饼输送装置
11 重金属不溶化反应槽
15 重金属凝集饼输送装置
16 第3送液装置(泵机构)
17 第4送液装置(泵机构)
18 第5送液装置(泵机构)
19 第3氯离子浓度监视装置
21 含氯粉体供给装置
22 第1脱盐用清洗液供给装置
22a 第1供给调节阀(调节阀机构)
23 新的第1脱盐用清洗液的供给装置
23a 第2供给调节阀(调节阀机构)
24、115 搅拌装置
24a、115a 搅拌叶片
31 第2脱盐用清洗液供给装置
31a 第3供给调节阀(调节阀机构)
32 新的第2脱盐用清洗液的供给装置
32a 第4供给调节阀(调节阀机构)
111 ORP调节剂供给装置
111a ORP调节剂供给调节阀
112 无机凝集剂供给装置
112a 无机凝集剂供给调节阀
113 高分子凝集剂供给装置
113a 高分子凝聚剂供给调节阀
114 pH调节剂供给装置
114a pH调节剂供给调节阀
141 第3脱盐用清洗液供给装置
141a 第5供给调节阀(调节阀机构)
142 新的第1脱盐用清洗液的供给装置
142a 第6供给调节阀(调节阀机构)
201 控制装置
Va～Vo 阀机构
P1 含氯粉体
S1、S2 浆料
C1 第1脱盐饼
C2 第2脱盐饼
C3 第1凝集饼
C4 第2凝集饼
W1 第1脱盐用清洗液
W1a 新的第1脱盐用清洗液
W2 第2脱盐用清洗液
W2a 新的第2脱盐用清洗液
W3 第1滤液
W4 第2滤液
W5 被送往系统外的排液
W6 第3滤液
W7 第3脱盐用清洗液
W7a 新的第3脱盐用清洗液
W8 第4滤液
W9 系统外排液
Claims (24)
1.一种含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，具备：
浆料化工序，在含氯粉体中混合第1脱盐用清洗液来形成浆料；
氯溶出工序，在所述浆料中使所述含氯粉体中含有的氯溶出到液相中；
脱盐饼形成工序，从使所述氯溶出后的该浆料中分离出一部分或全部液相而得到第1脱盐饼和第1滤液；以及，
脱盐饼清洗工序，利用与所述第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液对所述第1脱盐饼进行清洗而得到第2脱盐饼和第2滤液；
在所述脱盐饼形成工序中得到的所述第1滤液和/或在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用，控制所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度，并对被供给的每一含氯粉体反复进行所述浆料化工序、所述氯溶出工序、所述脱盐饼形成工序和所述脱盐饼清洗工序。
2.根据权利要求1所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
当所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过第1阈值时，利用新的第1脱盐用清洗液将所述第1脱盐用清洗液控制成满足所述第1阈值。
3.根据权利要求1所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
利用海水作为对所述含氯粉体施加的初次的第1脱盐用清洗液，使所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过15质量％。
4.根据权利要求1所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用，控制所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度，并对被供给的每一含氯粉体反复进行所述浆料化工序、所述氯溶出工序、所述脱盐饼形成工序和所述脱盐饼清洗工序。
5.根据权利要求4所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
当所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值不同的第2阈值时，利用新的第2脱盐用清洗液将所述第2脱盐用清洗液控制成满足所述第2阈值。
6.根据权利要求4或5所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
使所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过3.5质量％。
7.根据权利要求1所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
还具备下述(1)～(3)的工序：
(1)排液回收工序，将从由所述第1滤液、所述第2滤液、作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用后的该第1脱盐用清洗液以及作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用后的该第2脱盐用清洗液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液中、不再作为所述第1脱盐用清洗液或所述第2脱盐用清洗液进行利用的滤液或清洗液作为排液进行回收；
(2)重金属不溶化工序，向在所述工序(1)中回收的排液中添加重金属捕集剂，使该排液中所含有的重金属不溶化成凝集絮凝物状；和，
(3)重金属凝集饼形成工序，从含有在所述工序(2)中不溶化后的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分或全部液相而得到第1凝集饼和第3滤液。
8.根据权利要求7所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
还具备下述(4)的工序：
(4)重金属凝集饼清洗工序，利用与所述第1脱盐用清洗液和所述第2脱盐用清洗液不同的第3脱盐用清洗液对所述第1凝集饼进行清洗而得到第2凝集饼和第4滤液。
9.根据权利要求7或8所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
所述重金属不熔化工序中，使所述排液的pH为7～11。
10.根据权利要求8所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
在所述重金属凝集饼清洗工序中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用。
11.根据权利要求10所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
在所述脱盐饼清洗工序中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行利用，和/或，在所述重金属凝集饼清洗工序中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用，并控制所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度，且进行所述重金属凝集饼清洗工序中的清洗处理。
12.根据权利要求11所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
在所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值及所述第2阈值不同的第3阈值时，利用新的第3脱盐用清洗液将所述第3脱盐用清洗液控制成满足所述第3阈值。
13.根据权利要求11所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
使所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度不超过3.5质量％。
14.根据权利要求1或7所述的含氯粉体的脱盐处理方法，其特征在于，
所述含氯粉体含有选自焚烧飞灰、熔融飞灰和氯旁路粉尘中的一种或两种以上。
15.一种含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，具备：
第1脱盐用清洗液供给装置，用于供给第1脱盐用清洗液；
溶出槽，用于将含氯粉体与来自所述第1脱盐用清洗液供给装置的所述第1脱盐用清洗液混合而制成浆料，并在所述浆料中使所述含氯粉体中所含的氯溶出到液相中；
第1固液分离装置，进行从使所述氯溶出后的该浆料中分离出一部分或全部液相而得到第1脱盐饼和第1滤液的处理；
浆料输送装置，用于将在所述溶出槽中处理后的所述浆料输送到所述第1固液分离装置；
第2脱盐用清洗液供给装置，用于供给与所述第1脱盐用清洗液不同的第2脱盐用清洗液，使得在所述第1固液分离装置中进行利用该第2脱盐用清洗液清洗所述第1脱盐饼来获得第2脱盐饼和第2滤液的处理；
第1送液装置，用于为了将由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的形成处理中得到的所述第1滤液、和/或由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用，而向所述第1脱盐用清洗液供给装置进行送液；以及，
第1氯离子浓度监视装置，用于监视所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度。
16.根据权利要求15所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第1脱盐用清洗液供给装置，用于向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第1脱盐用清洗液的新的第1脱盐用清洗液；
所述第1脱盐用清洗液供给装置具备第1供给调节阀，能够改变从该第1脱盐用清洗液供给装置向所述溶出槽供给的所述第1脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第1脱盐用清洗液供给装置进行排液；
所述新的第1脱盐用清洗液的供给装置具备第2供给调节阀，能够改变向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给的该清洗液的供给量；
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：当所述第1脱盐用清洗液的氯离子浓度超过第1阈值时，通过控制所述第1供给调节阀，停止或减少从所述第1脱盐用清洗液供给装置供给到所述溶出槽的所述第1脱盐用清洗液的供给，在从所述第1脱盐用清洗液供给装置排出所述第1脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第1脱盐用清洗液的供给装置的所述第2供给调节阀，由此，以满足所述第1阈值的方式向所述第1脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第1脱盐用清洗液的所述新的第1脱盐用清洗液。
17.根据权利要求15所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
第2送液装置，用于为了将由所述第1固液分离装置进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第2脱盐用清洗液进行循环利用，而向所述第2脱盐用清洗液供给装置进行送液；
第2氯离子浓度监视装置，用于监视所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度。
18.根据权利要求17所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第2脱盐用清洗液的供给装置，用于向所述第2脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第2脱盐用清洗液的新的第2脱盐用清洗液；
所述第2脱盐用清洗液供给装置具备第3供给调节阀，该第3供给调节阀能够改变从该第2脱盐用清洗液供给装置向所述第1脱盐饼供给的所述第2脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第2脱盐用清洗液供给装置进行排液；
所述新的第2脱盐用清洗液的供给装置具备第4供给调节阀，能够改变供给到所述第2脱盐用清洗液供给装置的该清洗液的供给量；
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：在所述第2脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值不同的第2阈值时，通过控制所述第3供给调节阀，停止或减少所述第2脱盐用清洗液供给装置供给到所述第1脱盐饼的所述第2脱盐用清洗液的供给，在从所述第2脱盐用清洗液供给装置排出所述第2脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第2脱盐用清洗液的供给装置的所述第4供给调节阀，由此，以满足所述第2阈值的方式向所述第2脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第2脱盐用清洗液的所述新的第2脱盐用清洗液。
19.根据权利要求15或17所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
金属不溶化反应槽，用于：将从由所述第1滤液及所述第2滤液中不再作为所述第1脱盐用清洗液或所述第2脱盐用清洗液进行利用的滤液、从所述第1脱盐用清洗液供给装置作为排液被送液的所述第1脱盐用清洗液、以及从所述第2脱盐用清洗液供给装置作为排液被送液的所述第2脱盐用清洗液构成的组中选出的一种或两种以上的滤液或清洗液作为排液回收并收纳，并通过向该排液中添加重金属捕集剂，使该排液所含有的重金属不溶化成凝集絮凝物状；
第2固液分离装置，进行从含有所述不熔化后的重金属的凝集絮凝物含有液中分离出一部分或全部液相而得到第1凝集饼和第3滤液的处理；以及，
凝集絮凝物含有液输送装置，用于将在所述重金属不溶化反应槽中处理过的所述凝集絮凝物含有液送液到所述第2固液分离装置。
20.根据权利要求19所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备第3脱盐用清洗液供给装置，用于供给该第3脱盐用清洗液，以在所述第2固液分离装置中进行利用与所述第1脱盐用清洗液和所述第2脱盐用清洗液不同的第3脱盐用清洗液进行清洗而得到第2凝集饼和第4滤液的处理。
21.根据权利要求19所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备第3送液装置，用于向所述第1脱盐用清洗液供给装置进行送液，以使在所述第2固液分离装置中进行的所述第1凝集饼的清洗处理中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第1脱盐用清洗液进行循环利用。
22.根据权利要求19所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备：
第4送液装置，用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置进行送液，以使得将在所述第1固液分离装置中进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第2滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用；和/或第5送液装置，用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置进行送液，以使得将在所述第2固液分离装置中进行的所述第1脱盐饼的清洗处理中得到的所述第4滤液中，将其至少一部分滤液作为所述第3脱盐用清洗液进行循环利用；以及
第3氯离子浓度监视装置，用于监视所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度。
23.根据权利要求22所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述含氯粉体的脱盐处理装置还具备新的第3脱盐用清洗液的供给装置，用于向所述第3脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第3脱盐用清洗液的新的第3脱盐用清洗液，
所述第3脱盐用清洗液供给装置具备第5供给调节阀，该第5供给调节阀能够改变从该第3脱盐用清洗液供给装置向所述第1凝集饼供给的所述第3脱盐用清洗液的供给量，并使得能够从该第3脱盐用清洗液供给装置进行排液，
所述新的第3脱盐用清洗液的供给装置具备第6供给调节阀，该第6供给调节阀能够改变供给到所述第3脱盐用清洗液供给装置的该清洗液的供给量，
所述含氯粉体的脱盐处理装置构成为：在所述第3脱盐用清洗液的氯离子浓度超过与所述第1阈值及所述第2阈值不同的第3阈值时，通过控制所述第5供给调节阀，停止或减少从所述第3脱盐用清洗液供给装置向所述第1凝集饼的所述第3脱盐用清洗液的供给，在从所述第3脱盐用清洗液供给装置排出所述第3脱盐用清洗液的一部分或全部清洗液的基础上，控制所述新的第3脱盐用清洗液的供给装置的所述第6供给调节阀，由此，以满足所述第3阈值的方式向所述第3脱盐用清洗液供给装置供给作为所述第3脱盐用清洗液的所述新的第3脱盐用清洗液。
24.根据权利要求19所述的含氯粉体的脱盐处理装置，其特征在于，
所述第1固液分离装置和所述第2固液分离装置使用同一装置分别进行各自的处理。
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