JP2005052776A - Processing method for and processing apparatus of flying ash - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として廃棄物の焼却および溶融によって生じる排ガス中に含まれ、排ガス処理設備において捕集される飛灰を無害化処理する飛灰の処理方法および処理装置に関するものである。 The present invention relates to a fly ash treatment method and a treatment apparatus for detoxifying fly ash contained in an exhaust gas generated mainly by incineration and melting of waste and collected in an exhaust gas treatment facility.
従来、焼却設備、溶融設備において生じる排ガス中には飛灰が含有されており、この飛灰は排ガス処理設備に設置されるバグフィルタ等の集塵装置によって捕集される。こうして捕集された飛灰には有害な重金属類が高濃度で含有されているため、未処理のまま最終処分することができない。そのため、できるだけ一定量の飛灰を混練機内に供給し、飛灰の供給量に応じて設定された量の水および重金属安定剤を前記混練機内の飛灰に添加して混練し、混練後の飛灰を養生固化させることで、前記飛灰からの重金属類の溶出を防止するようにされている。また、飛灰中に含まれる重金属類の中でも特に有害で溶出し易いPb等の溶出を防止するために、前記水・重金属安定剤に加えて、前記飛灰の供給量に応じた量のpH調整剤を混練機内の飛灰に添加し、飛灰のpH値をPbが溶出し難い値(9〜11)に調整する場合もある(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, fly ash is contained in exhaust gas generated in incineration facilities and melting facilities, and the fly ash is collected by a dust collector such as a bag filter installed in the exhaust gas treatment facility. Since the fly ash collected in this way contains high concentrations of harmful heavy metals, it cannot be disposed of untreated. Therefore, a fixed amount of fly ash as much as possible is supplied into the kneader, and water and a heavy metal stabilizer set in accordance with the supply amount of the fly ash are added to the fly ash in the kneader and kneaded. By curing and solidifying fly ash, elution of heavy metals from the fly ash is prevented. In addition to the water / heavy metal stabilizer, in addition to the water / heavy metal stabilizer, in addition to the water / heavy metal stabilizer, a pH corresponding to the supply amount of the fly ash is particularly harmful among heavy metals contained in the fly ash. In some cases, an adjusting agent is added to the fly ash in the kneader to adjust the pH value of the fly ash to a value (9 to 11) in which Pb hardly dissolves (see, for example, Patent Document 1).
しかし、これらの飛灰を処理する技術は、飛灰が一定量ずつ供給されることを前提とした技術であるため、飛灰の供給量の変動には対応することができない。このため、飛灰貯留用のホッパ内で飛灰のブリッジ現象、飛灰のレベル変化等が生じた場合には、飛灰の供給量に変動が生じて想定よりも過少あるいは過大な量の飛灰が混練機内に供給されてしまい、それに伴なって、混練後の飛灰の含水率、重金属安定剤の添加率、pH調整剤の添加率が変動してしまうという問題点がある。 However, these technologies for treating fly ash are technologies based on the assumption that a certain amount of fly ash is supplied, and thus cannot cope with fluctuations in the supply amount of fly ash. For this reason, when fly ash bridging phenomenon, fly ash level change, etc. occur in the fly ash storage hopper, the fly ash supply will fluctuate, resulting in a fly amount that is less or greater than expected. Ashes are supplied into the kneader, and accordingly, there is a problem that the moisture content of the fly ash after kneading, the addition rate of the heavy metal stabilizer, and the addition rate of the pH adjuster fluctuate.
このようにして、前記混練機へ想定よりも過少な量の飛灰が供給された場合には、飛灰の含水率が高くなって、混練後の飛灰の搬送が困難になるだけでなく、養生が不十分な飛灰が貯留ホッパ、ピット内等に送出され、それらホッパ・ピット内等で固化し、運転の妨げになる恐れがある。また、飛灰に対して過剰な量の重金属安定剤・pH調整剤が添加されることになるので、コストを無駄に費やしてしまうという問題点がある。 In this way, when an excessive amount of fly ash is supplied to the kneading machine, the moisture content of the fly ash becomes high, and not only the transportation of the fly ash after kneading becomes difficult. In addition, fly ash with insufficient curing may be sent into the storage hopper, pit, etc., and solidify in the hopper / pit, etc., which may hinder driving. Moreover, since an excessive amount of heavy metal stabilizer / pH adjuster is added to the fly ash, there is a problem that the cost is wasted.
一方、混練機へ過剰な量の飛灰が供給された場合には、飛灰の含水率が低くなって、混練機の下流に設定される灰固化物ピット内あるいは最終処分場で、飛灰が粉塵化するという問題点がある。また、重金属安定剤・pH調整剤の添加量が不十分になるため、重金属安定剤・pH調整剤の効果を十分に得ることができないという問題点がある。 On the other hand, when an excessive amount of fly ash is supplied to the kneader, the water content of the fly ash becomes low, and the fly ash in the ash solidified product pit set downstream of the kneader or at the final disposal site. Has the problem of dusting. Moreover, since the addition amount of the heavy metal stabilizer / pH adjuster becomes insufficient, there is a problem that the effect of the heavy metal stabilizer / pH adjuster cannot be sufficiently obtained.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、飛灰の供給量の変動に応じて最適な水添加量、重金属安定剤添加量とすることができる飛灰の処理方法および処理装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such problems, and it is possible to obtain an optimum amount of added water and an added amount of heavy metal stabilizer according to fluctuations in the supply amount of fly ash. An object of the present invention is to provide a processing method and a processing apparatus.
前記目的を達成するために、本発明による飛灰の処理方法は、
内部に供給された飛灰に少なくとも水および重金属安定剤を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記混練機内で混練された後の飛灰の含水率と予め設定された含水率の設定値とに基づき前記飛灰への水の添加量を制御するとともに、混練された後の飛灰の含水率と、前記混練機に供給される飛灰に添加された水の水量とに基づき混練機内に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め設定された重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とするものである(第1発明)。
In order to achieve the above object, the fly ash treatment method according to the present invention comprises:
A fly ash treatment method comprising a kneader for adding and kneading at least water and a heavy metal stabilizer to the fly ash supplied therein, the moisture content of the fly ash after being kneaded in the kneader set in advance The amount of water added to the fly ash is controlled based on the set value of the moisture content, and the water content of the fly ash after kneading and the water added to the fly ash supplied to the kneader The amount of fly ash supplied into the kneader is calculated on the basis of the amount of water and the amount of heavy metal stabilizer added is controlled on the basis of the result of the calculation and a preset value of the heavy metal stabilizer addition rate. (First invention).
次に、第2発明による飛灰の処理方法は、
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、少なくとも重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機を備える飛灰の処理方法であって、前記一定水量の水が添加され混練された後で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定し、この測定結果と、予め前記飛灰に添加された一定水量の水の添加量に基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果と予め求められた含水率の設定値および重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき、追加水および重金属安定剤の添加量を制御することを特徴とするものである。
Next, the fly ash treatment method according to the second invention is:
A method for treating fly ash comprising a kneader for adding and kneading at least a heavy metal stabilizer and additional water after previously adding and kneading a fixed amount of water to the fly ash supplied therein, wherein the fixed amount of water After the water was added and kneaded, and before adding the heavy metal stabilizer and additional water, the moisture content of the fly ash was measured, and this measurement result and the addition of a predetermined amount of water previously added to the fly ash Based on the amount, the supply amount of fly ash supplied to the kneader is calculated, and based on this calculation result and the preset value of the moisture content and the preset value of the addition rate of the heavy metal stabilizer, additional water and The addition amount of the heavy metal stabilizer is controlled.
また、第3発明による飛灰の処理装置は、
内部に供給された飛灰に、水および重金属安定剤を添加して混練する混練機と、
この混練機内で混練された後の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
この水分測定手段による測定結果と、予め求められる飛灰の含水率の設定値とに基づき、飛灰への水の添加量を制御する水添加量制御手段と、
前記飛灰に添加された水の添加量を検出する水添加量検出手段と、
この水添加量検出手段によって検出された飛灰への水の添加量と、前記水分測定手段によって測定された飛灰の含水率とに基づき、前記混練機に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって求められた飛灰の供給量と、予め求められる重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき前記飛灰への重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とするものである。
The fly ash treatment apparatus according to the third invention is
A kneader for adding and kneading water and a heavy metal stabilizer to the fly ash supplied inside;
Moisture measuring means for measuring the moisture content of fly ash after being kneaded in this kneader;
Water addition amount control means for controlling the amount of water added to the fly ash based on the measurement result by the moisture measuring means and the set value of the moisture content of the fly ash obtained in advance,
Water addition amount detecting means for detecting the amount of water added to the fly ash;
Based on the amount of water added to the fly ash detected by the water addition amount detection means and the water content of the fly ash measured by the moisture measuring means, the supply amount of the fly ash supplied to the kneader is calculated. Fly ash supply amount calculating means for calculating;
Heavy metal stabilizer that controls the amount of heavy metal stabilizer added to the fly ash based on the supply amount of fly ash determined by the fly ash supply amount calculation means and the preset value of the addition rate of the heavy metal stabilizer determined in advance An addition amount control means is provided.
前記第3発明において、前記混練機内の飛灰には、水、重金属安定剤に加えてpH調整剤が添加され、さらに、前記飛灰供給演算手段によって求められた飛灰の供給量と予め求められるpH調整剤の添加率の設定値に基づき前記飛灰へのpH調整剤の添加量を制御するpH調整剤添加量制御手段が設けられるのが好ましい(第4発明)。 In the third aspect of the invention, the fly ash in the kneader is added with a pH adjuster in addition to water and a heavy metal stabilizer. Further, the fly ash supply amount obtained by the fly ash supply calculating means is obtained in advance. It is preferable to provide a pH adjuster addition amount control means for controlling the amount of the pH adjuster added to the fly ash based on the set value of the added pH adjuster (fourth invention).
次に、第5発明の飛灰の処理装置は、
内部に供給された飛灰に一定水量の水を予め添加して混練した後、重金属安定剤と追加水を添加して混練する混練機と、
一定水量の水が添加されて混練された後の飛灰で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
前記水分測定手段による測定結果と、予め飛灰に添加される一定水量の水の添加量とに基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰供給量と、予め求められる含水率の設定値に基づき、追加水の添加量を制御する添加水量制御手段と、
前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められた重金属安定剤の添加率の設定値に基づき、混練機内の飛灰に添加される重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とするものである。
Next, the fly ash treatment apparatus of the fifth invention is:
A kneader for adding a predetermined amount of water in advance to the fly ash supplied inside and kneading, and then adding and kneading a heavy metal stabilizer and additional water,
Moisture measuring means for measuring the moisture content of fly ash after addition of a constant amount of water and kneading, and before addition of heavy metal stabilizer and additional water,
A fly ash supply amount calculating means for calculating a supply amount of fly ash supplied to the kneader based on a measurement result by the moisture measuring means and a predetermined amount of water added to the fly ash in advance;
Based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculation means and the set value of the moisture content obtained in advance, the added water amount control means for controlling the additional water addition amount,
Based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculating means and the preset value of the heavy metal stabilizer addition rate determined in advance, the amount of heavy metal stabilizer added to the fly ash in the kneader is calculated. A heavy metal stabilizer addition amount control means for controlling is provided.
前記第5発明において、前記混練機内の予め水が添加された後の飛灰には、前記重金属安定剤および追加水に加えてpH調整剤が添加され、前記水分検出手段は前記一定水量の水が添加され混練された後の飛灰で、かつ、重金属安定剤、追加水およびpH調整剤の添加前の飛灰の水分を検出し、
さらに、前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められるpH調整剤の添加率の設定値とに基づき、混練機内の飛灰に添加されるpH調整剤の添加量の制御を行うpH調整剤添加量制御手段を備えるのが良い(第6発明)。
In the fifth aspect of the invention, the fly ash in the kneader after the water has been added in advance is added with a pH adjuster in addition to the heavy metal stabilizer and additional water, and the moisture detecting means has the constant amount of water. In the fly ash after being added and kneaded, and detecting the moisture of the fly ash before the addition of the heavy metal stabilizer, additional water and pH adjuster,
Further, based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculating means and the preset value of the addition rate of the pH adjuster obtained in advance, the addition of the pH adjuster added to the fly ash in the kneader It is preferable to provide a pH adjuster addition amount control means for controlling the amount (the sixth invention).
前記第3〜第6発明において、前記水分測定手段は、中性子水分計であるのが好ましい(第7発明)。 In the third to sixth inventions, the moisture measuring means is preferably a neutron moisture meter (seventh invention).
第1発明によれば、飛灰の供給量の変動に伴なって変動する飛灰の含水率を測定し、この飛灰の含水率と予め設定される含水率の設定値に基づき飛灰への水の添加量が調整される。したがって、飛灰の供給量が変動して飛灰の含水率が変動した場合であっても、その含水率の変動に応じて水の添加量を調整して飛灰の含水率が許容の範囲から逸脱するのを防止することができる。また、前記飛灰の含水率と、混練機内の飛灰に添加される水の水量に基づき、飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に基づき重金属安定剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の供給量が変動した場合であっても、重金属安定剤の添加量を最適に保つことができる。この結果、含水率が低過ぎることによる飛灰の飛灰固化物貯留設備や最終処分状での飛散をなくすとともに、含水率が高すぎることによる灰固化物設備でのトラブルの発生をなくすことができる。また、重金属の溶出を確実に防止して、重金属安定剤の添加量を必要最小限に抑えることができる。さらに、テーブルフィーダのような定量性の高い高価な飛灰供給装置とする必要はなくイニシャルコストを低減することができる。 According to the first invention, the moisture content of the fly ash that varies with the variation in the supply amount of the fly ash is measured, and the fly ash is converted into the fly ash based on the moisture content of the fly ash and the preset moisture content. The amount of water added is adjusted. Therefore, even if the fly ash supply amount fluctuates and the fly ash moisture content fluctuates, the amount of water added is adjusted according to the fluctuation of the moisture content, and the fly ash moisture content is within the allowable range. Can be prevented from departing from. Also, the amount of fly ash supplied is calculated based on the water content of the fly ash and the amount of water added to the fly ash in the kneader, and the amount of heavy metal stabilizer added is controlled based on the amount of fly ash supplied. Therefore, even when the supply amount of fly ash fluctuates, the addition amount of the heavy metal stabilizer can be kept optimal. As a result, it is possible to eliminate flying ash solidified product storage equipment and final disposal form due to the water content being too low, and to eliminate trouble in the ash solidified equipment due to the water content being too high. it can. Moreover, elution of heavy metals can be reliably prevented, and the amount of heavy metal stabilizer added can be minimized. Furthermore, it is not necessary to use an expensive fly ash supply device with high quantitativeness like a table feeder, and the initial cost can be reduced.
第2発明においては、水・重金属安定剤の添加が終了する前段階の飛灰の含水率を測定し、この測定結果に基づき飛灰の供給量を求め、この飛灰の供給量を用いて、水・重金属安定剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の変動に応じてリアルタイムに、かつ確実に水・重金属安定剤の添加量を制御することができる。 In the second invention, the moisture content of the fly ash in the stage before the addition of the water / heavy metal stabilizer is measured, the supply amount of the fly ash is obtained based on the measurement result, and the supply amount of the fly ash is used. Since the addition amount of the water / heavy metal stabilizer is controlled, the addition amount of the water / heavy metal stabilizer can be reliably controlled in real time according to the fluctuation of fly ash.
次に、第3発明は、第1発明を具現化するためになされたものであり、第1発明と同様の作用効果を得ることができる。 Next, the third invention has been made to embody the first invention, and can obtain the same effects as the first invention.
また、前記第4発明の構成を採用することにより、pH調整剤の添加量を飛灰の供給量の変動に応じて適切に調整することができるという効果がある。 Further, by adopting the configuration of the fourth invention, there is an effect that the addition amount of the pH adjusting agent can be appropriately adjusted according to the fluctuation of the supply amount of fly ash.
次に、第5発明は、第2発明を具現化するためになされたものであり、第2発明と同様の作用効果を得ることができる。 Next, the fifth aspect of the invention has been made to embody the second aspect of the invention, and can obtain the same effects as the second aspect of the invention.
また、第6発明の構成を採用することにより、飛灰の供給量にリアルタイムに対応したpH調整剤の添加量の制御を行うことができる。 In addition, by adopting the configuration of the sixth aspect of the invention, it is possible to control the addition amount of the pH adjusting agent corresponding to the supply amount of fly ash in real time.
さらに、前記第3〜第6発明において、第7発明の構成を採用することにより、混練機内の飛灰の含水率を非接触で容易に測定することができるとともに、制御の精度を向上させることができる。 Furthermore, in the third to sixth inventions, by adopting the configuration of the seventh invention, the moisture content of the fly ash in the kneader can be easily measured in a non-contact manner, and the control accuracy is improved. Can do.
次に、本発明による飛灰の処理方法および処理装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, specific embodiments of the fly ash treatment method and treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明の第1実施形態に係る飛灰処理装置のシステム構成図が示されている。 FIG. 1 is a system configuration diagram of a fly ash treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態における飛灰処理装置1は、焼却設備、溶融設備での廃棄物処理によって生じる飛灰を一旦貯留し、底部に設けられた飛灰供給装置2'を通して機外に排出する飛灰貯留槽2と、この飛灰貯留槽2の下流に配され、前記飛灰供給装置2'により供給される飛灰を取り込むとともに、その飛灰に、水、重金属安定剤(キレート)およびpH調整剤を添加して混練し系外に排出する混練機3を備えている。この混練機3の下方には、その混練機3から排出された混練後の飛灰を、養生固化させつつ下流側の灰固化物ピット(図示せず)に搬送する養生コンベア4が配されている。また、前記混練機3内の飛灰に水、キレート、pH調整剤を添加するために、水貯留槽5、キレート貯留槽6およびpH調整剤貯留槽7がそれぞれ配されている。
The fly ash treatment apparatus 1 according to the present embodiment temporarily stores fly ash generated by waste treatment in the incineration facility and the melting facility, and discharges the fly ash to the outside through the fly ash supply device 2 ′ provided at the bottom. While taking in the fly ash which is distribute | arranged downstream from the tank 2 and this fly ash storage tank 2, and is supplied by the said fly ash supply apparatus 2 ', water, a heavy metal stabilizer (chelate), and a pH adjuster are added to the fly ash Is added, kneaded and discharged from the system. Below the kneading
前記混練機3は、図2に示されるように、上部最上流端に前記飛灰貯留槽2から供給される飛灰を一旦貯留するためのホッパ10を有し、下部最下流端に混練後の飛灰を前記養生コンベア4上に排出する排出口11を有するケーシング12を備えている。また、このケーシング12の上部上流部で、かつ前記ホッパ10のやや下流側には、pH調整剤・水の混合液を注入するための第1の注入口13aが配されており、この第1の注入口13aの下流側で、かつケーシング12の上部中央よりもやや下流寄りの位置には、キレート・水の混合液を注入するための第2の注入口13bが配されている。
As shown in FIG. 2, the
前記ケーシング12内には、一対の軸体15、15(手前側の軸体15のみを図示する。)が並列配置されており、このケーシング12の後方には、これら軸体15、15を回転駆動する電動機16および減速機17が配されている。また、前記各軸体15の最下端部を除く位置には、内部の混練物(飛灰)を下流側に向け送り出すための二個の送りスクリュー18と、複数枚の混練パドル19から構成され前記混練機3内の飛灰を混練するための二部の混練部20が、上流側から下流側に向けて、送りスクリュー18、混練部20、送りスクリュー18、混練部20の順で配されている。また、前記軸体15、15の最下端部には、戻しスクリュー22が配されている。
In the
前記キレート貯留槽6にはキレート用配管24の基端部が、前記pH調整剤7にはpH調整剤用配管25の基端部がそれぞれ接続されており、前記キレート用配管24の他端部は前記混練機3の第2の注入口13bに、前記pH調整剤用配管25の他端部は前記第1の注入口13aにそれぞれ接続されている。一方、前記水貯留槽5には、途中で二股に分岐された水管26の基端部が接続されており、水管26の一方の他端部が前記キレート用配管24に、他方の他端部が前記pH調整剤用配管25にそれぞれ接続されている。これによって、pH調整剤・水の混合液が前記第1の注入口13aを通して混練機3内の飛灰に添加され、キレート・水の混合液が前記第2の注入口13bを通して混練機3内の飛灰に添加される。
The
前記キレート用配管24の途中であって、前記水管26との接続部よりも上流側(キレート貯留槽6側)には、ポンプ27と、キレート用配管24を通過するキレートの流量を調整し前記混練機3内の飛灰に添加されるキレートの添加量を調整するキレート流量調整バルブ28と、キレート用配管24を通過するキレートの流量を検出するキレート流量センサ29とがキレート貯留槽6側から順に配されている。また、前記pH調整剤用配管25の途中であって、前記水管26との接続部よりも上流側には、ポンプ30と、pH調整剤用配管25を通過するpH調整剤の流量を調整するpH調整剤流量調整バルブ31と、pH調整剤の流量を検出するpH調整剤流量センサ32とがpH調整剤貯留槽7側から順に配されている。さらに、前記水管26の途中であって、かつこの水管26の二股に分岐する分岐点よりも上流側には、ポンプ33と、水管26を流通する水量を検出する水流量センサ(水添加量検出手段)34と、水量を調整する水量調整バルブ35が水貯留槽5側から順に配されている。
In the middle of the
一方、前記混練機3には、下流側の混練部20によって混練された後の飛灰の含水率を測定する中性子水分計(水分検出手段)36が配されている。この中性子水分計36は、放射性物質から照射された高速の中性子が、中性子と同程度の大きさの水素原子と衝突した際、互いに干渉して減衰し、低速の熱中性子線になるという現象を利用したそれ自体公知の水分計であり、前記混練機3の下流端部に位置する混練後の飛灰に中性子線を照射して、その飛灰より発生する熱中性子線を検出するセンサヘッド部36aと、このセンサヘッド部36aによる熱中性子線の検出結果に基づき、混練機3内の飛灰の含水率を演算する演算部36bから構成されている。
On the other hand, the
また、前記演算部36bには、中性子水分計36によって測定された飛灰の含水率と前記水流量センサ34によって検出された水の添加量とに基づき、前記混練機3に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算器(飛灰供給量演算手段)37と、前記中性子水分計36による測定結果とオペレータによって予め設定された含水率の設定値とに基づき、前記水量調整バルブ35を開閉操作する水流量制御器40とが接続されている。
Further, the
前記飛灰供給量演算器37は、キレート添加量演算器38および、pH調整剤添加量演算器39に接続されており、これら両演算器38、39に飛灰の供給量を送信するようにされている。そして、前記キレート添加量演算器38において、飛灰供給量演算器37から送信される飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されるキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に対応したキレートの添加量を演算するようにされており、前記pH調整剤添加量演算器39において、飛灰の供給量とオペレータが予め設定したpH調整剤の添加率の設定値に基づき、飛灰の供給量に応じたpH調整剤の添加量を演算するようにされている。ここで、前記含水率の設定値、キレートの添加率の設定値およびpH調整剤の添加率の設定値は実測に基づき求められる値であり、飛灰を良好に養生固化させた際の飛灰の含水率が含水率の設定値として採用され、飛灰からPbの溶出を防止するのに必要なキレート・ph調整剤の添加率が、キレートの添加率の設定値、pH調整剤の添加率の設定値としてそれぞれ採用される。
The fly ash
前記キレート添加量演算器38によって演算されたキレートの添加量は、キレート流量制御器41に送信され、前記pH調整剤添加量演算器39によって演算されたpH調整剤の添加量は前記pH調整剤流量制御器42に送信されるようになっている。そして、前記キレート流量制御器41において、前記キレート流量センサ29によって検出される飛灰へのキレートの添加量が前記キレート添加量演算器38による演算結果に一致するように前記キレート流量調整バルブ28を開閉操作し、前記pH調整剤流量制御器42において、前記pH調整剤流量センサ32によって検出される飛灰へのpH調整剤の添加量が前記pH調整剤添加量演算器39による演算結果に一致するように前記pH調整剤流量調整バルブ31を開閉操作するようにされている。
The addition amount of the chelate calculated by the chelate
このように構成される飛灰処理装置1において、前記飛灰貯留槽2内の飛灰は、飛灰供給装置2'によって混練機3内に供給された後、前記各注入口13a、13bを通してそれぞれ添加されるpH調整剤・水の混合液および、水・pH調整剤の混合液と共に前記混練部20の回転によって混練され、前記送りスクリュー18によって下流側に送られる。その後、前記排出口11を通して養生コンベア4上に排出され、前記養生コンベア4上で養生固化されつつ下流側に搬送されて最終処分される。
In the fly ash treatment apparatus 1 configured as described above, the fly ash in the fly ash storage tank 2 is supplied into the
本実施形態において、前記混練機3内の飛灰に添加される水・キレート・pH調整剤の添加量は、飛灰の供給量の変動に応じて次のように制御される。
In the present embodiment, the amount of water, chelate, and pH adjuster added to the fly ash in the
まず、前記中性子水分計36を用いて、前記混練機3内の下流端部に位置し、かつ前記各混練部20によって混練された後の飛灰の含水率を測定し、この測定結果を前記飛灰添加量演算器37ならびに水流量制御器40に送信する。そして、この水流量制御器40において、前記飛灰の含水率がオペレータによって予め設定された飛灰の含水率に一致するように前記水流量調整バルブ35を開閉操作する。こうして、前記各注入口13a、13bを通って混練機3内の飛灰に添加される水の添加量が制御される。
First, using the
その一方、前記飛灰添加量演算器37において、前記中性子水分計36による測定結果と前記水流量センサ34による検出結果とに基づき、前記飛灰供給装置2'から混練機3に供給された飛灰の供給量を演算し、この演算結果を前記キレート添加量演算器38およびpH調整剤添加量演算器39にそれぞれ送信する。
On the other hand, in the fly ash
次いで、前記キレート添加量演算器38において、前記飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されたキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に応じたキレートの添加量を演算し、前記キレート流量制御器41に送信する。そして、このキレート流量制御器41において、前記キレート流量センサ29による検出結果が前記キレート添加量制御器41による演算結果に一致するように前記キレート流量調整バルブ28を開閉操作し、前記混練機3内の飛灰に添加するキレートの添加量を制御する。
Next, in the chelate
同様に、前記pH調整剤添加量演算器39において、前記混練機3に供給された飛灰の供給量とオペレータによって予め設定されたキレートの添加率の設定値とに基づき、飛灰の供給量に応じたpH調整剤の添加量を演算し、前記pH調整剤流量制御器42に送信する。そして、このpH調整剤流量制御器42において、前記pH調整剤流量センサ32による検出結果がpH調整剤流量制御器42による演算結果に一致するように前記pH調整剤流量調整バルブ31を開閉操作し、前記混練機3内の飛灰に添加されるpH調整剤の添加量を制御する。
Similarly, in the pH adjuster
本実施形態においては、以上のように、混練機3内の飛灰の含水率が、予め設定される含水率の設定値に一致するように水の添加量が制御されているため、前記飛灰貯留槽2およびホッパ10内において、飛灰のブリッジ・レベル上昇等が発生して混練機3への飛灰の供給量が変動したとしても、その変動に応じて水の添加量を調整することができ、混練機3から排出される混練物(飛灰)の含水率を好適な値(具体的には、前記含水率の設定値)に保つことができる。そのため、飛灰の含水率が許容範囲から逸脱するのを防止することができ、飛灰を好適に養生させることができる。これによって、養生が不十分な飛灰が貯留ホッパ、ピット内等で固化したり、含水率が低過ぎる飛灰が粉塵化したりするのを防止することができる。また、本実施形態においては、飛灰の含水率から飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に応じて、キレート・pH調整剤の添加量を制御するようにされているため、飛灰の供給量に変動が生じた場合であっても、必要十分な量のキレート・pH調整剤を添加することができる。したがって、飛灰からのPbの溶出を確実に防止することができ、同時にキレート・pH調整剤の消費量を必要最小限に抑えることができる。また、本実施形態においては、飛灰の供給量の変動に応じて、水・キレート・pH調整剤の添加量を調整するようにされていることから、テーブルフィーダ等の高価な飛灰の供給手段を用いて飛灰の供給量を一定化する必要がないため、コストをより一層節約することができる。
In the present embodiment, as described above, the amount of water added is controlled so that the moisture content of the fly ash in the
さらに、本実施形態においては、透過性に優れた(熱)中性子線を媒体とした中性子水分計が使用されていることから、前記混練機内3の飛灰の含水率を非接触で測定することができるので、制御全体の精度を上げることができる。
Furthermore, in this embodiment, since a neutron moisture meter using a (thermal) neutron beam having excellent permeability as a medium is used, the moisture content of fly ash in the
次に、本発明の第2実施形態に係る飛灰処理装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、先の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a fly ash treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the previous embodiment, and detailed description thereof is omitted.
図3には、本実施形態(第2実施形態)に係る飛灰処理装置のシステム構成図が示されている。 FIG. 3 shows a system configuration diagram of a fly ash treatment apparatus according to the present embodiment (second embodiment).
本実施形態において、飛灰処理装置1Aは、図3に示されるように、ケーシング12'内の上流端から下流側に向けて三個の送りスクリュー18と三個の混練部20が、送りスクリュー18、混練部20…の順で交互に配されるとともに、ケーシング12'の下流端部に戻りスクリュー22が配される混練機3'を備えている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the fly ash treatment apparatus 1A includes three
前記ケーシング12'のホッパ10よりもやや下流位置で、最上流側の送りスクリュー18と最上流側の混練部20との境界部に対応する位置には、一定水量の水を混練機3'内の飛灰に注入するための水注入口13'が配されており、この水注入口13'の下流側には、前記第1の注入口13aが、この第1の注入口13aの下流側には、前記第2の注入口13bがそれぞれ配されている。また、前記水注入口13'と第1の注入口13aとの間で、かつ最上流の混練部20と上流側から二番目の送りスクリュー18との境界部に対応する位置には、前記中性子水分計36のセンサヘッド部36aが取り付けられている。これによって、水注入口13'から水が添加され、最上流の混練部20によって混練された後の飛灰で、かつ水・pH調整剤の混合液および、水・キレートの混合液の添加前の飛灰の含水率を検出するようにされている。
At a position slightly downstream of the
本実施形態において、キレート貯留槽6およびpH調整剤貯留槽7は、キレート用配管25、pH調整剤用配管26を介して前記第1の注入口13a、第2の注入口13bにそれぞれ接続されており、前記水貯留槽5には、途中で第1の分岐水管26a'と第2の分岐水管26b'に分岐される水管26'の基端部が接続されている。また、この水管26'には、水管26'を通過する水の流量、すなわち、前記混練機3'内の飛灰への水の総添加量を検出する第1の水流量センサ34aが配されている。
In the present embodiment, the
前記第1の分岐水管26a'は、前記水注入口13'に接続されている。前記第1の分岐水管26a'には、第1の分岐水管26a'を通過する水の流量、すなわち、前記水注入口13'を通って混練機3内の上流部の飛灰に添加される水の流量を検出する第2の水流量センサ34bが配されており、この第2の水流量センサ34bの下流には、第1の分岐水管26aを通過する水の流量、すなわち前記水注入口13'から混練機3内の上流部に位置する飛灰に添加される水の流量を略一定に保つための第1の水流量調整バルブ35aが配されている。
The first branch water pipe 26a ′ is connected to the
一方、前記第2の分岐水管26b'は、途中で第3の分岐水管26c'、第4の分岐水管26d'に分岐されており、前記第3の分岐水管26c'の先端部は前記キレート用配管24に、第4の分岐水管26d'の先端部は前記pH調整剤用配管25にそれぞれ接続されている。また、前記第2の分岐水管26b'には、この第2の分岐水管26b'を通過する水の流量、すなわち、前記各注入口13a、13bを通って混練機3内の飛灰に添加される水の添加量を調整する第2の水流量調整バルブ35bが配されている。
On the other hand, the second branch water pipe 26b ′ is branched into a third
本実施形態において、前記第2の水流量センサ34bは、その検出結果(第1の分岐水管26a'を通過する水の流量)を前記飛灰供給量演算器37および第1の水流量制御器51に送信するようにされており、この第1の水流量制御器51において、前記第1の分岐水管26a'を流れる水の流量がオペレータによって予め設定された水流量の設定値に一致するように前記第1の水流量調整バルブ35aを開閉操作するようにされている。こうして、前記水注入口13'から混練機3内の飛灰に一定量の水が添加される。
In the present embodiment, the second water
一方、前記飛灰供給量演算器37には、第2の水流量センサ34bによる検出結果に加えて、前記中性子水分計36によって測定された飛灰の含水率が送信されるようになっており、前記検出結果(第1の分岐水管26a'、水注入口13'を通して混練機3内の上流部の飛灰に添加される水の流量)と、飛灰の含水率とに基づき前記混練機3'に供給される飛灰の供給量を演算するようにされている。
On the other hand, in addition to the detection result by the second water
また、前記飛灰供給量演算器37によって演算された飛灰の供給量は、前記キレート添加量演算器38と、pH調整剤添加量演算器39と、前記混練機3内の飛灰に添加される水の総添加量を演算する水添加量演算器50とに送信される。そして、先の実施形態と同様に、前記キレート添加量演算器38、pH調整剤添加量演算器39において、飛灰の供給量に応じたキレート・pH調整剤の添加量を演算して前記キレート流量制御器41、pH調整剤流量制御器42にそれぞれ送信し、これらキレート流量制御器41、pH調整剤流量制御器42において、キレート、pH調整剤の添加量をそれぞれ制御するようにされている。
The fly ash supply amount calculated by the fly ash
一方、前記水添加量演算器50においては、前記飛灰供給量演算器37より送信された飛灰の供給量とオペレータによって予め送信された含水率の設定値とに基づき、前記各注入口13'、13a、13bから前記混練機3内の飛灰に添加される水の総添加量を演算し、この演算結果を第2の水流量制御器52に送信するようにされている。そして、この第2の水流量制御器52において、前記第1の水流量検出センサ34aによる検出結果、すなわち前記水管26'を通過して各注入口13'、13a、13bを通して混練機3内に添加される水の総流量が、前記水添加量演算器50の演算結果に一致するように、前記第2の水流量調整バルブ35bを開閉操作するようにされている。こうして、前記混練機3'内の飛灰に添加される水の総添加量が制御される。
On the other hand, in the water
なお、本実施形態においては、飛灰混練物の含水率の上限が設定されており、混練機3内の飛灰の含水率が所定の上限値を超えた場合には、飛灰貯留槽2内のブリッジ現象等、何らかのイレギュラーが生じて、飛灰の供給が正常に行われていないと判断され、警報を発するようにされている。
In this embodiment, the upper limit of the moisture content of the fly ash kneaded product is set, and when the moisture content of the fly ash in the
次に第2実施形態による水・キレート・pH調整剤の添加量の制御について説明する。 Next, control of the addition amount of water / chelate / pH adjuster according to the second embodiment will be described.
本実施形態においては、前記第1の水流量制御器51において、前記第2の水流量センサ34bによる検出値(第1の分岐水管26a'を通過する水の流量)がオペレータによって設定された水流量の設定値に一致するように前記第1の水流量調整バルブ35aが開閉操作される。これによって、前記混練機3内の上流部の飛灰に、前記水注入口13'を通して一定量の水が連続的に添加される。
In the present embodiment, in the first
前記中性子水分計36を用いて、前記注入口13'から一定水量の水が添加された後の飛灰で、かつ、前記第1および第2の注入口13a、13bからキレート・水の混合液およびpH調整剤・水の混合液が添加されるよりも前段階の飛灰の含水率を測定し、前記飛灰供給量演算器37に送信する。次いで、この飛灰供給量演算器37において、前記飛灰の含水率と前記第2の水流量センサ34bによる検出結果とに基づき、飛灰供給装置2'から混練機3に供給される飛灰の供給量を演算し、この演算結果を前記キレート添加量演算器38、pH調整剤添加量演算器39、水流量演算器50にそれぞれ送信する。そして、前記キレート添加量演算器38およびpH調整剤添加量演算器39において、飛灰の供給量に応じたキレートおよびpH調整剤の添加量をそれぞれ演算してキレート流量制御器41、pH調整剤流量制御器42に送信し、これら各制御器41、42において、前記キレート流量調整バルブ28およびpH調整剤流量調整バルブ31を開閉操作する。こうして、混練機3'の飛灰に添加されるキレート・pH調整剤の添加量が制御される(先の実施形態と同様。)。
Using the
一方、前記添加水量演算器50において、前記飛灰供給量演算器37から送信された飛灰の添加量とオペレータによって予め設定される含水率の設定値とに基づき、前記混練機3'内の飛灰に供給される水の総添加量(各注入口13'、13a、13bを通して添加される水の総量)を演算し、前記第2の水流量制御器52に送信する。そして、この第2の水流量演算器52において、前記第1の水流量センサ34aによる検出値が、前記第1の水流量センサ34aによって検出された水の総添加量に一致するように第2の水流量調整バルブ35bを開閉操作する。こうして、前記各注入口13'、13a、13bを通って混練機3内の飛灰に添加される水の合計水量が、前記水の総添加量に等しくなるように制御される。
On the other hand, in the added
本実施形態においては、前記中性子水分計36によって測定された飛灰の含水率に基づき、前記飛灰供給装置2'から混練機3内に供給される飛灰の供給量を演算し、この飛灰の供給量に基づき飛灰の供給量に対応するように水・キレート・pH調整剤の添加量を制御するようにされている。そのため、飛灰の供給量の変動が生じた場合であっても、飛灰の含水率・キレートの添加率・pH調整剤の添加率を許容範囲内に保つことができる。
In this embodiment, based on the fly ash moisture content measured by the
加えて、本実施形態においては、pH調整剤・水の混合液および、キレート・水の混合液が添加される前段階の飛灰の含水率を測定し、この測定結果に基づき水・キレート・pH調整剤の添加量を調整するようにされているため、リアルタイムにかつ確実に水・キレート・pH調整剤の添加量を制御することができる。 In addition, in the present embodiment, the water content of the fly ash in the previous stage where the pH adjuster / water mixture and the chelate / water mixture are added is measured. Since the addition amount of the pH adjusting agent is adjusted, the addition amount of water, chelate, and pH adjusting agent can be controlled in real time and reliably.
前記各実施形態においては、混練機3内の飛灰に、水・キレート・pH調整剤を添加するようにしたが、水・キレートのみを飛灰に添加するようにしても良い。また、前記各実施形態においては、重金属安定剤としてキレートを使用したが、キレート以外の重金属安定剤を用いることもできる。
In each of the above embodiments, water / chelate / pH adjuster is added to the fly ash in the kneading
なお、第1実施形態においては、前記水管26、水量調整バルブ35、水流量制御器40が本発明の水添加量制御手段に相当し、第2実施形態においては、第2、第3、第4の分岐水管26b'、26c'、26d'、第2の水量制御バルブ35b、水添加量演算器50および第2の水流量制御器52が本発明の水添加量制御手段に相当する。また、前記各実施形態におけるキレート用水管24、キレート流量調整バルブ28、キレート添加量演算器38、キレート添加量制御器41が本発明の重金属安定剤添加量制御手段に相当し、pH調整剤用配管25、pH調整剤流量調整バルブ31、pH調整剤添加量演算器39およびpH調整剤添加量制御器42がpH調整剤添加量制御手段に相当する。
In the first embodiment, the
1、1A 飛灰処理装置
3、3' 混練機
5 水貯留槽
6 キレート貯留槽
7 pH調整剤貯留槽
24 キレート用配管
25 pH調整剤用配管
26、26' 水管
26a' 第1の分岐水管
26b' 第2の分岐水管
26c' 第3の分岐水管
26d' 第4の分岐水管
28 キレート流量調整バルブ
29 キレート流量センサ
31 pH調整剤流量調整バルブ
32 pH調整剤流量センサ
34 水流量センサ
34a 第1の水流量センサ
34b 第2の水流量センサ
35 水流量調整バルブ
35a 第1の水流量調整バルブ
35b 第2の水流量調整バルブ
36 中性子水分計
37 飛灰供給量演算器
38 キレート添加量演算器
39 pH調整剤添加量演算器
40 水流量制御器
41 キレート添加量制御器
42 pH調整剤添加量制御器
50 添加水量演算器
51 第1の水流量制御器
52 第2の水流量制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Fly
Claims (7)
この混練機内で混練された後の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
この水分測定手段による測定結果と、予め求められる飛灰の含水率の設定値とに基づき、飛灰への水の添加量を制御する水添加量制御手段と、
前記飛灰に添加された水の添加量を検出する水添加量検出手段と、
この水添加量検出手段によって検出された飛灰への水の添加量と、前記水分測定手段によって測定された飛灰の含水率とに基づき、前記混練機に供給された飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって求められた飛灰の供給量と、予め求められる重金属安定剤の添加率の設定値とに基づき前記飛灰への重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とする飛灰の処理装置。 A kneader for adding and kneading water and heavy metal stabilizer to the fly ash supplied inside;
Moisture measuring means for measuring the moisture content of fly ash after being kneaded in this kneader;
Water addition amount control means for controlling the amount of water added to the fly ash based on the measurement result by the moisture measuring means and the set value of the moisture content of the fly ash obtained in advance,
Water addition amount detecting means for detecting the amount of water added to the fly ash;
Based on the amount of water added to the fly ash detected by the water addition amount detection means and the water content of the fly ash measured by the moisture measuring means, the supply amount of the fly ash supplied to the kneader is calculated. Fly ash supply amount calculating means for calculating;
Heavy metal stabilizer that controls the amount of heavy metal stabilizer added to the fly ash based on the supply amount of fly ash determined by the fly ash supply amount calculation means and the preset value of the addition rate of the heavy metal stabilizer determined in advance A fly ash treatment apparatus comprising an addition amount control means.
一定水量の水が添加されて混練された後の飛灰で、かつ重金属安定剤および追加水の添加前の飛灰の含水率を測定する水分測定手段と、
前記水分測定手段による測定結果と、予め飛灰に添加される一定水量の水の添加量とに基づき、前記混練機に供給される飛灰の供給量を演算する飛灰供給量演算手段と、
この飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰供給量と、予め求められる含水率の設定値に基づき、追加水の添加量を制御する添加水量制御手段と、
前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められた重金属安定剤の添加率の設定値に基づき、混練機内の飛灰に添加される重金属安定剤の添加量を制御する重金属安定剤添加量制御手段を備えることを特徴とする飛灰の処理装置。 A kneader for adding a predetermined amount of water in advance to the fly ash supplied inside and kneading, and then adding and kneading a heavy metal stabilizer and additional water,
Moisture measuring means for measuring the moisture content of fly ash after addition of a constant amount of water and kneading, and before addition of heavy metal stabilizer and additional water,
A fly ash supply amount calculating means for calculating a supply amount of fly ash supplied to the kneader based on a measurement result by the moisture measuring means and a predetermined amount of water added to the fly ash in advance;
Based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculation means and the set value of the moisture content obtained in advance, the added water amount control means for controlling the additional water addition amount,
Based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculating means and the preset value of the heavy metal stabilizer addition rate determined in advance, the amount of heavy metal stabilizer added to the fly ash in the kneader is calculated. A fly ash treatment apparatus comprising a heavy metal stabilizer addition amount control means for controlling.
さらに、前記飛灰供給量演算手段によって演算された飛灰の供給量と、予め求められるpH調整剤の添加率の設定値とに基づき、混練機内の飛灰に添加されるpH調整剤の添加量の制御を行うpH調整剤添加量制御手段を備える請求項5に記載の飛灰の処理装置。 In addition to the heavy metal stabilizer and additional water, a pH adjuster was added to the fly ash after water was added in advance in the kneader, and the moisture detecting means was added and kneaded with the constant amount of water. Detect the water content of the fly ash after the fly ash and before the addition of the heavy metal stabilizer, the additional water and the pH adjuster,
Further, based on the fly ash supply amount calculated by the fly ash supply amount calculating means and the preset value of the addition rate of the pH adjuster obtained in advance, the addition of the pH adjuster added to the fly ash in the kneader The fly ash treatment apparatus according to claim 5, further comprising a pH adjuster addition amount control means for controlling the amount.
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