CN201439512U

CN201439512U - 焚烧灰的处理设备

Info

Publication number: CN201439512U
Application number: CN2009201661256U
Authority: CN
Inventors: 中村朋道; 斋藤绅一郎
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2019-07-16

Abstract

本实用新型能够将城市垃圾焚烧灰等焚烧灰作为水泥原料再循环，还可有效利用氯分流粉尘等。焚烧灰的处理设备(1)具有：水洗飞灰(A)并分离成滤饼(C)和滤液(F1)的脱水机(5)、将由脱水机(5)分离的滤饼(C)供给至水泥窑(11)的窑尾(11a)的密闭型传送机(8)、从由脱水机(5)分离的滤液(F1)除去重金属类的重金属类除去装置(6)。也可以具有：由从水泥窑(11)的窑尾(11a)到最下段旋风分离器的窑排气流路抽取燃烧气体的一部分的抽气装置、从由抽气装置抽取的燃烧气体回收粉尘的集尘装置、将由集尘装置回收的粉尘供给至脱水机(5)的第二供给装置。

Description

焚烧灰的处理设备

技术领域

本实用新型涉及焚烧灰的处理设备，尤其涉及将城市垃圾焚烧灰等作为水泥原料再循环的设备。

背景技术

在废弃物处理方面成为深刻问题的日本等各先进国家中，以往一直将几乎所有在焚烧城市垃圾等时产生的焚烧灰在最终处置场所进行填埋处理，但鉴于处置场所枯竭的可能，近年来尝试将其作为水泥原料进行再循环。

另外，在水泥制造设备中成为引起预热器堵塞等问题的原因的氯、硫、碱等中，氯尤其成为问题而引人注目，采用借助从水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑排气流路对燃烧气体的一部分进行抽气、除去氯的氯分流设备。

在该氯分流设备中，例如专利文献1中所述那样，因为氯偏向存在于冷却受过抽气的排气而生成的粉尘的微粉侧，所以，由分级机将粉尘分离成粗粉和微粉，将粗粉返回到水泥窑系统，同时回收含有分离的氯化钾等的微粉(氯分流粉尘)并添加到水泥粉碎碾磨机系统中。

[专利文献1]国际公开第97/21638号小册子

但是，城市垃圾焚烧灰中、与气体同时运输而由集尘装置回收的飞灰因为含有10～20％的氯成分，所以不能原样作为水泥原料加以利用。另外，在城市垃圾焚烧灰等中因为含铅、水银、硒等重金属类，所以当这些重金属类借助氯分流粉尘被放入水泥中时，预测会超过水泥中的重金属类的允许浓度。

近年来，推进由含有上述焚烧灰的废弃物的水泥原料化或燃料化进行的再循环，随着废弃物的处理量增加，被带入水泥窑的氯等挥发成分的量也增加，氯分流粉尘的产生量也增加。另外，随着在水泥制造设备中含有上述焚烧灰的废弃物的处理量的增加，被带入水泥窑的重金属类的量也增加，还预测将来重金属类会超过水泥允许浓度，所以谋求氯分流粉尘的有效利用方法的开发。

实用新型内容

因此，本实用新型鉴于上述现有技术的问题点而做出，其目的在于提供将城市垃圾焚烧灰等焚烧灰作为水泥原料进行再循环、同时还可有效利用氯分流粉尘等的设备。

为达到上述目的，本实用新型是焚烧灰的处理设备，其特征在于，具有：水洗焚烧灰并分离成滤饼和滤液的水洗装置；将由该水洗装置分离的滤饼作为原料供给至水泥制造设备的供给装置；从由所述水洗装置分离的滤液中除去重金属类的重金属类除去装置。

并且，根据本实用新型，通过用水洗装置水洗焚烧灰，从焚烧灰除去水溶性氯化物，所以即使将焚烧灰作为水泥原料利用，也不会增加被带入到水泥窑中的氯的量，也不会造成氯分流粉尘的产生量的增加等。另外，因为由焚烧灰的水洗使焚烧灰中所包含的重金属类的一部分转移到滤液侧，所以通过将重金属类含有量降低的滤饼作为水泥原料利用，可抑制所制造的水泥的重金属类含有率的上升。进而，因为由重金属类除去装置从滤液中除去重金属类，所以可以向下水道排放滤液。

在上述焚烧灰的处理设备中，能够进一步具有用于降低由所述重金属类除去装置除去重金属类的滤液的COD的COD处理装置。由此，可以向海域排放滤液。

在上述焚烧灰的处理设备中，能够进一步具有：从该水泥制造设备的水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑排气流路抽取燃烧气体的一部分的抽气装置；从由该抽气装置抽取的燃烧气体回收粉尘的集尘装置；将由该集尘装置回收的粉尘供给至所述水洗装置的第二供给装置。根据本实用新型，因为将从抽取的燃烧气体回收的粉尘与焚烧灰一起水洗，所以能够用一台水洗装置同时从粉尘及焚烧灰除去氯成分，可降低装置及运行成本。

在上述焚烧灰的处理设备中，能够将所述水洗装置构成为具有：将所述焚烧灰溶解在热水中的溶解槽；将从该溶解槽排出的浆料进行固液分离的固液分离装置。

另外，能够将所述供给装置形成为以密闭状态将由上述水洗装置分离的滤饼输送到所述水泥制造设备的原料部的密闭型传送机。由此，即使在滤饼中含有对人体有害的戴奥辛等，也可没有问题地进行输送。

在上述焚烧灰的处理设备中，所述供给装置能够从所述水泥制造工序的煅烧部的窑尾到最下段旋风分离器之间供给所述滤饼，可向从预热器到水泥窑的区域供给滤饼。

在上述焚烧灰的处理设备中，所述重金属类除去装置可除去从铅、水银、硒、铊、锌及镉构成的群中选择的一种以上。

在上述焚烧灰的处理设备中，能够进一步具有将由所述集尘装置回收的粉尘的至少一部分供给至水泥碾磨机的第三供给装置。由此，也可有效利用氯分流粉尘等。

在上述焚烧灰的处理设备中，能够进一步具有向所述溶解槽吹入水泥窑排气或二氧化碳的二氧化碳吹入装置。由此，可抑制在设备内钙垢产生并成长，同时可防止发生堵塞，可稳定进行焚烧灰等的处理，还能够降低包含建设成本的设备成本。

综上所述，根据本实用新型，可将焚烧灰作为水泥原料再循环，还可有效利用氯分流粉尘等。

附图说明

图1是表示本实用新型的焚烧灰的处理设备的一个实施方式的流程图。

图2是表示图1的焚烧灰的处理设备的浮起传送机的横剖面图。

附图标记说明

1焚烧灰的处理设备；2飞灰槽；3第一溶解槽；4第二溶解槽；5脱水机；6重金属类除去装置；6A～6C药液反应槽；6D沉降分离器；7COD处理设备；7A混合槽；7B凝聚槽；8密闭型传送机；9附加器；10粉尘槽；11水泥窑；11a窑尾；12氯分流设备；18浮起传送机；18a罩管；18b凹槽；18c传送机皮带；18d空气通道。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明用于实施本实用新型的实施方式。另外，在以下的说明中，以作为焚烧灰将焚烧飞灰(以下简称“飞灰”)用作水泥原料进行再循环的情况为例进行说明。

图1表示本实用新型的焚烧灰的处理设备的一个实施方式，该处理设备1大体上具有：贮存所接收的飞灰A的飞灰槽2；将飞灰A及氯分流粉尘D分别溶解于热水W的第一及第二溶解槽3、4；将来自两溶解槽3、4的浆料S1、S2固液分离的脱水机(固液分离装置)5；从由脱水机5排出的滤液F1除去重金属类的重金属类除去装置6；降低除去了重金属类的滤液F3的COD的COD处理设备7；将从脱水机5排出的水洗滤饼(以下简称“滤饼”)C输送到水泥窑11的窑尾11a的密闭型传送机8；构成附设于水泥窑11的氯分流设备12的附加器9及氯分流粉尘槽(以下简称“粉尘槽”)10等。另外，热水W理想的是30～60℃的水。

飞灰槽2设置成用于暂时贮存从城市垃圾焚烧施设等接收的飞灰A。

第一溶解槽3设置成用于使在飞灰A中所含的水溶性氯成分溶解在热水W中，同时在混合飞灰A和热水W的浆料S1中添加含有二氧化碳的窑排气G而析出碳酸钙。

第二溶解槽4设置成用于将在从粉尘槽10借助输送机(未图示)输送的氯分流粉尘D中所含的水溶性氯成分溶解在热水W中，同时在混合氯分流粉尘D和热水W的浆料S2中添加含有二氧化碳的窑排气G而析出碳酸钙。

脱水机5设置成用于将来自第一及第二溶解槽3、4的浆料S1、S2过滤而进行固液分离。在该脱水机5中采用水平配置、具有纵向层积配置的多块滤板的纵型过滤压力机或带式过滤器等。

重金属类除去装置6设置成用于从脱水机5排出的滤液F1中除去重金属类，由药液反应槽6A～6C及沉降分离器6D构成。

药液反应槽6A设置成用于在滤液F1中作为硫化剂添加硫氢化钠(NaHS)或硫化钠(Na₂S)，使滤液F1中的铊(Tl⁺)与硫化物离子(S^2-)反应生成硫化铊(Tl₂S)，使铅(Pb²⁺)与硫化物离子(S^2-)反应生成硫化铅(PbS)。药液反应槽6B设置成用于作为还原剂添加氯化亚铁(FeCl²)或硫酸亚铁(FeSO₄)，将滤液F1中的六价或四价的硒(SeO₃ ^2-、SeO₄ ^2-)还原为零价的硒(Se⁰)。另外，在这些重金属类以外，对水银、锌及镉也可通过添加还原剂而使其不溶化。药液反应槽6C设置成用于以提高不溶化的重金属类的凝聚性、容易沉降为目的，添加高分子凝聚剂。沉降分离器6D设置成用于使重金属类等沉降而回收。对于该沉降分离器6D使用具有倾斜成规定角度的多个分离板的倾斜板沉降分离装置等。

COD处理设备7设置成用于将从重金属类除去装置6排出的滤液F3的COD降低并向海域排放，具有混合高分子凝聚剂等凝聚剂和滤液F3的混合槽7A、以及将COD成分凝聚吸附于凝聚剂的凝聚槽7B、处在凝聚槽7B的后段的固液分离机(未图示)。另外，在上述构成以外也可以作为COD处理设备7设置活性碳吸附塔，由活性碳吸附COD成分。或者，也可以适用在存在氧化催化剂的条件下使臭氧、过氧化氢、次氯酸盐等氧化剂作用的接触氧化分解法。

密闭型传送机8设置成用于在密闭状态下将从脱水机5排出的滤饼C送到水泥窑11的窑尾11a，例如可使用如图2所示的浮起传送机18。该浮起传送机18是空气式的浮起传送机，具有圆管状的罩管18a、设在罩管18a的内部具有剖面看呈半圆状的凹曲面部的凹槽18b、配置在凹槽18b上的传送机皮带18c、从凹槽18b的下方供给空气的空气通道18d。

含有附加器9及粉尘槽10的氯分流设备12是以往正使用的类型，在图1中省略图示，具有：将用于冷却由附加器9抽气的来自水泥窑11的排气的冷风导入附加器9的冷却风扇、用于分离来自水泥窑11的排气中所含的粗粉而配置在附加器9和粉尘槽10之间的旋风分离器、从来自旋风分离器的排气回收微粉的袋滤器等，由袋滤器回收的微粉(氯分流粉尘)贮存在粉尘槽10中。

接着，参照图1对具有上述构成的飞灰A的处理系统1的动作进行说明。

首先，将从城市垃圾焚烧设施等送入飞灰槽2的飞灰A和热水W供给至第一溶解槽3，在第一溶解槽3中使在飞灰A中所含的水溶性氯成分溶出到热水W中，将浆料S1的pH值调整为11.5以下。与此同时，将含有二氧化碳的窑排气G供给至第一溶解槽3，使飞灰A中的钙成分作为碳酸钙析出到浆料S1中。此时，也可以根据需要添加30ppm以下的高分子凝聚剂，提高碳酸钙的凝聚性。

另外，将来自粉尘槽10的氯分流粉尘D和热水W供给至第二溶解槽4，将在氯分流粉尘D中所含的水溶性氯成分在热水W中溶出，与上述飞灰A的情况相同，调整浆料S2的pH值，同时将窑排气G供给至第一溶解槽3，将氯分流粉尘D中的钙成分作为碳酸钙在浆料S2中析出。在此时，也可以根据需要添加高分子凝聚剂，提高碳酸钙的凝聚性。

接着，将浆料S1、S2送向脱水机5，进行脱水、水洗处理。此时，与浆料S1、S2一起的碳酸钙或是进入滤饼C中或是附着在滤布的表面，从滤液F1分离。从脱水机5排出的滤饼C由密闭型传送机8输送到水泥窑11的窑尾11a，作为水泥原料利用。另外，滤液F1将pH值调整为9以下之后，被输送到重金属类除去装置6。

接着，在重金属类除去装置6的药液反应槽6A中，在滤液F1中添加作为硫化剂的氢硫化钠等，使滤液F1中的铊变成硫化铊，使铅变成硫化铅，在药液反应槽6B中添加氯化亚铁等还原剂，还原滤液F1中的硒等重金属类，在药液反应槽6C中添加高分子凝聚剂提高重金属类等的凝聚性而易于沉降，由沉降分离器6D使重金属类等沉降进行回收。回收了重金属类等以后的滤液F2向下水道排放。

另外，将回收重金属类等以后的滤液F2供给至COD处理设备7，由COD处理设备7降低滤液F3的COD，将在COD处理设备7处理的滤液F4向海域排放。

另外，可以不将由粉尘槽10回收的氯分流粉尘D供给至第二溶解槽4，而是将其一部或全部借助输送机(未图示)供给至水泥碾磨机，直接原样地有效利用。

如以上说明的那样，根据本实施方式，因为由脱水机5水洗飞灰A及氯分流粉尘D，分离成滤饼C和滤液F1，分离的滤饼C利用密闭型传送机8供给至水泥窑11的窑尾11a，所以可抑制被带入水泥窑中的氯的量的增加以及所制造的水泥中的重金属类含有率的上升，同时将飞灰A作为水泥原料进行再循环，也可有效利用氯分流粉尘D。此时，因为将在滤液1中所含的重金属类等在重金属类除去装置6中除去，所以可向下水道排放，通过由COD处理设备7降低COD也可向海域排放。

另外，在将从脱水机5排出的滤饼C在水泥窑11作为原料利用时，因为用密闭型传送机8将滤饼C输送到窑尾11a，所以也不存在滤饼C中含有对人体有害的戴奥辛等的问题。

另外，在处理飞灰A的最初工序中，因为飞灰A中混合热水W的浆料S1与含有二氧化碳的窑排气G接触，析出碳酸钙，所以在其后的工序中可抑制在设备内产生并成长钙垢，可维持设备的稳定运行。关于这一点，在对氯分流粉尘D的处理中也同样。另外，此时，与浆料S1、S2接触的气体只要是含有二氧化碳的气体即可，并不限于窑排气G。

另外，在本实施方式中，由一台脱水机5同时处理飞灰A及氯分流粉尘D，降低了装置及运行成本，但也可以设置两台脱水机5，分别对飞灰A和氯分流粉尘D进行处理。在这种情况下，脱水机5及重金属类除去装置6需要两个系统，但因为对于飞灰A和氯分流粉尘D来讲各种重金属类的含有率不同，所以可采用适于各自的重金属类的处理方法，从而减少药剂费。

另外，在上述实施方式中将滤饼C投入水泥窑11的窑尾11a，但除窑尾11a以外，也可以将滤饼C投入从附设在水泥窑11的预热器到水泥窑11的700℃以上、1200℃以下的部位，作为水泥原料利用。

Claims

1.一种焚烧灰的处理设备，其特征在于，具有：

水洗装置，该水洗装置对焚烧灰进行水洗并分离成滤饼和滤液；

供给装置，该供给装置将由该水洗装置分离的滤饼作为原料供给至水泥制造设备；以及

重金属类除去装置，该重金属类除去装置从由所述水洗装置分离出的滤液中除去重金属类。

2.如权利要求1所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，还具有COD处理装置，该COD处理装置用于降低由所述重金属类除去装置除去了重金属类的滤液的COD。

3.如权利要求1或2所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，还具有：抽气装置，该抽气装置由从该水泥制造设备的水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑排气流路抽取燃烧气体的一部分；

集尘装置，该集尘装置从由该抽气装置抽取的燃烧气体回收粉尘；

第二供给装置，该第二供给装置将由该集尘装置回收的粉尘供给至所述水洗装置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，所述水洗装置具有使所述焚烧灰溶解在热水中的溶解槽和对从该溶解槽排出的浆料进行固液分离的固液分离装置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，所述供给装置是密闭型传送机，该密闭型传送机将由所述水洗装置分离的滤饼在密闭状态下输送到所述水泥制造设备的原料部。

6.如权利要求1至5中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，所述供给装置从所述水泥制造工序的煅烧部的窑尾到最下段旋风分离器之间供给所述滤饼。

7.如权利要求1至6中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，所述重金属类除去装置除去从铅、水银、硒、铊、锌及镉构成的群中选择的一种以上重金属。

8.如权利要求1至7中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，还具有第三供给装置，该第三供给装置将由所述集尘装置回收的粉尘的至少一部分供给至水泥碾磨机。

9.如权利要求4至8中任一项所述的焚烧灰的处理设备，其特征在于，还具有向所述溶解槽吹入水泥窑排气或二氧化碳的二氧化碳吹入装置。