JP2005246280A - Method for thermally decomposing dioxins contained in flying ash and its apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼却炉や溶融炉等の熱処理炉の排ガスより捕集された飛灰中に含まれるダイオキシン類を熱分解除去する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for thermally decomposing and removing dioxins contained in fly ash collected from an exhaust gas from a heat treatment furnace such as an incinerator or a melting furnace.
焼却炉や溶融炉等の熱処理炉の排ガス中に含まれる飛灰には、ダイオキシン類や重金属類等の有害物質が含有されている。この飛灰は熱処理炉の後段に設けられたバグフィルタや電気集塵機等の集塵装置により捕集し、溶融固化、セメント固化、キレートによる安定化などの処理を施して無害化している。
しかし、ダイオキシン類はセメント固化、キレートによる安定化後も溶出する惧れがあるため、飛灰を加熱してダイオキシン類を熱分解し、除去する方法が望ましい。
一般にダイオキシン類は、排ガス中に含まれる塩素化芳香族化合物等のダイオキシン類前駆体が、飛灰の触媒作用によりダイオキシン類を形成すると考えられている。このダイオキシン類の熱分解処理には、従来よりハーゲンマイヤープロセス、即ちダイオキシン類を含む飛灰を窒素ガスなどの還元性雰囲気下で約300〜400℃で1〜2時間保持する処理方法が有効であるとされており、この処理方法に即した装置が種々提案されている。
The fly ash contained in the exhaust gas from heat treatment furnaces such as incinerators and melting furnaces contains harmful substances such as dioxins and heavy metals. The fly ash is collected by a dust collector such as a bag filter or an electrostatic precipitator provided at the latter stage of the heat treatment furnace, and subjected to treatment such as melt solidification, cement solidification, and stabilization by chelate to make it harmless.
However, since dioxins are likely to elute after cement solidification and stabilization with chelate, it is desirable to heat fly ash to thermally decompose and remove dioxins.
In general, dioxins are considered that dioxins precursors such as chlorinated aromatic compounds contained in exhaust gas form dioxins by the catalytic action of fly ash. For the thermal decomposition treatment of dioxins, a Hagenmeier process, that is, a treatment method in which fly ash containing dioxins is kept at about 300 to 400 ° C. for about 1 to 2 hours in a reducing atmosphere such as nitrogen gas has been effective. There are various devices proposed in accordance with this processing method.
例えば、特許文献1(特許第2953889号公報)や特許文献2(特許第2645799号公報)等により、灰加熱手段にて酸素不足下で飛灰を400℃以上の高温状態で30分以上保持し、ダイオキシン類を熱分解するとともに、水銀等の低沸点重金属類を気化させ、重金属類を含む熱ガスを分離して冷却し、熱ガス中の重金属類を凝縮分離する装置が提供されている。
これらの装置により、飛灰中に含まれるダイオキシン類や重金属類等の有害物質を分離除去して飛灰を無害化することが可能となる。
For example, according to Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2953889), Patent Document 2 (Japanese Patent No. 2645799), etc., fly ash is kept at a high temperature state of 400 ° C. or higher for 30 minutes or more under lack of oxygen by an ash heating means. An apparatus is provided that thermally decomposes dioxins, vaporizes low boiling point heavy metals such as mercury, separates and cools the hot gas containing heavy metals, and condenses and separates heavy metals in the hot gas.
With these devices, it becomes possible to separate and remove harmful substances such as dioxins and heavy metals contained in the fly ash to make the fly ash harmless.
しかし、これらの装置を円滑に運転するためには幾つか問題がある。その一つとして、飛灰中に含まれる低融点物質が装置へ溶融付着し、固化してしまうために、装置の運転を阻害し、装置を損傷させてしまうという問題が挙げられる。
そこで、特許文献1では、灰加熱手段の後段に設けられた灰冷却装置への飛灰の固着トラブルを防止するために、灰加熱手段にて発生したガスを吸引して低融点重金属類を分離した後に灰加熱手段にフィードバックしてガスを循環させている。
また、特許文献2では、灰ホッパや供給ロータリーバルブ等の飛灰供給手段を加熱する手段を設け、飛灰供給手段に飛灰が固着することを防止している。
However, there are some problems in operating these devices smoothly. One of the problems is that the low melting point substance contained in the fly ash melts and adheres to the apparatus and solidifies, thereby hindering the operation of the apparatus and damaging the apparatus.
Therefore, in
Moreover, in
このように、飛灰中のダイオキシン類を熱分解する際には、飛灰中に含まれる低融点物質が付着、固化することにより運転を阻害し、装置の損傷を招いてしまうという問題があった。特許文献1及び2に開示された装置を用いることにより、飛灰冷却装置や灰供給装置への付着、固化は防止できるが、熱分解装置自体への低融点物質の付着、固化は防ぐことができていないのが実状であった。
熱分解装置の内壁に低融点物質が付着、固化すると、該装置に備え付けられた撹拌子等の撹拌手段が固着した溶融物をこすり、異音や異常振動を発生させ運転不可能な状態となってしまう。
Thus, when dioxins in fly ash are thermally decomposed, there is a problem that the low melting point substance contained in the fly ash adheres and solidifies, thereby hindering operation and causing damage to the apparatus. It was. By using the devices disclosed in
When a low-melting-point substance adheres to the inner wall of the thermal decomposition apparatus and solidifies, it rubs the melt with the stirrer such as a stirrer attached to the apparatus, causing abnormal noise and abnormal vibration, making it impossible to operate. End up.
そこで、従来は熱分解装置への低融点物質の溶融付着を防止するために、濾過式集塵機で使用されるAl2O3やSiO2を主成分とする融点の高いろ布保護剤を飛灰に混入させ、飛灰の融点を上昇させる方法が採られていた。
しかし、このようなろ布保護剤は非常に高価であり、処理コストが嵩むという問題がある。さらにまた、ろ布保護剤を混入させると、熱分解後に飛灰をセメントと混練し、固化する際に、撥水性の高いろ布保護剤が悪影響を及ぼし、均一に混練することが出来なかった。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、低コストでかつ簡単に熱分解装置への飛灰の溶融付着を防止でき、さらには熱分解処理後のセメント固化における混練処理に悪影響を与えることがない飛灰に含有されるダイオキシン類の熱分解方法及び装置を提供することを目的とする。
Therefore, in order to prevent the low melting point material from melting and adhering to the thermal decomposition equipment, a filter cloth protective agent with a high melting point mainly composed of Al 2 O 3 or SiO 2 used in filtration dust collectors is fly ash. In this method, the melting point of fly ash is increased.
However, such a filter cloth protective agent is very expensive, and there is a problem that processing costs increase. Furthermore, when a filter cloth protective agent was mixed, fly ash was kneaded with cement after thermal decomposition, and when solidified, the filter cloth protective agent with high water repellency had an adverse effect and could not be uniformly mixed. .
Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention can easily prevent the fly ash from adhering to the pyrolysis apparatus at low cost, and further adversely affect the kneading process in cement solidification after the pyrolysis process. An object of the present invention is to provide a thermal decomposition method and apparatus for dioxins contained in fly ash.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、
熱処理炉の排ガスから集塵装置により捕集された飛灰を熱分解装置に導入し、該熱分解装置にて酸素欠乏雰囲気下で飛灰を撹拌しながら加熱して該飛灰に含有されるダイオキシン類を熱分解除去する方法において、
前記熱分解装置内に直接若しくは該熱分解装置の上流側で、前記集塵装置により捕集された飛灰に消石灰を含む粉末(以下消石灰類と称す)を添加して前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする。
Therefore, in order to solve this problem, the present invention provides:
The fly ash collected from the exhaust gas of the heat treatment furnace by the dust collector is introduced into the thermal decomposition apparatus, and the fly ash is heated in the thermal decomposition apparatus in an oxygen-deficient atmosphere while being stirred and contained in the fly ash. In the method of pyrolytic removal of dioxins,
The powder containing slaked lime (hereinafter referred to as slaked lime) is added to the fly ash collected by the dust collector directly or upstream of the pyrolyzer to add the melting point of the fly ash. It is characterized by being raised.
本発明によれば、飛灰に消石灰類を添加することにより該飛灰の融点が上昇し、前記熱分解装置内における低融点物質の溶融固着を防止でき、撹拌手段との摩擦による異音、異常振動を回避することができ、延いては装置の損傷を防止し、安定した運転を行なうことが可能となる。また、本発明では、安価な消石灰類を使用しているため、処理コストを低廉化することができる。さらにまた、後段にてセメントを混合して混練処理を行う場合にも、悪影響を与えることがなく、均一な混練が可能となる。
さらに本発明では、前記消石灰類の添加量を、前記飛灰の約25wt%以上とするとことが好ましく、これにより飛灰の融解開始温度を約400℃以上に上昇させることができる。
According to the present invention, the melting point of the fly ash is increased by adding slaked limes to the fly ash, it is possible to prevent melting and fixing of the low melting point substance in the thermal decomposition apparatus, abnormal noise due to friction with the stirring means, Abnormal vibration can be avoided, and further damage to the apparatus can be prevented, and stable operation can be performed. Moreover, in this invention, since cheap slaked lime is used, processing cost can be reduced. Furthermore, even when the cement is mixed and kneaded in the subsequent stage, uniform kneading is possible without adverse effects.
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the amount of slaked lime added is about 25 wt% or more of the fly ash, whereby the melting start temperature of the fly ash can be raised to about 400 ° C. or more.
また、別の発明として、熱処理炉の排ガスから集塵装置により捕集された飛灰を熱分解装置に導入し、該熱分解装置にて酸素欠乏雰囲気下で飛灰を撹拌しながら加熱して該飛灰に含有されるダイオキシン類を熱分解除去する方法において、
前記集塵装置での飛灰捕集時に、前記飛灰の約25wt%以上の消石灰類を該飛灰に添加して前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする。
本発明によれば、前記した発明と同様の効果を達成できるとともに、従来より塩化水素や硫黄酸化物を除去する目的で集塵装置にて消石灰を添加していたが、この消石灰添加手段を利用可能であるため、既設の設備で対応可能であり、設備費を削減できる。
As another invention, the fly ash collected from the exhaust gas of the heat treatment furnace by a dust collector is introduced into a thermal decomposition apparatus, and the fly ash is heated with stirring in an oxygen-deficient atmosphere in the thermal decomposition apparatus. In the method for thermally decomposing and removing dioxins contained in the fly ash,
When fly ash is collected by the dust collector, slaked lime of about 25 wt% or more of the fly ash is added to the fly ash to increase the melting point of the fly ash.
According to the present invention, the same effect as the above-described invention can be achieved, and slaked lime has been added in the dust collector for the purpose of removing hydrogen chloride and sulfur oxide, but this slaked lime addition means is utilized. Because it is possible, it can be handled with existing facilities, and the equipment cost can be reduced.
集塵装置では、上記したように塩化水素や硫黄酸化物を除去する目的で消石灰を吹き込む場合がある。このとき添加する消石灰は、飛灰の約2〜8重量%程度、多くとも約10重量%以内に抑えられていた。これは、集塵装置における集塵効率を鑑みた量であり、例えばバグフィルタの目詰まりや電気集塵機における電流効率等をもとに決定されるものである。
しかしながら、本発明では飛灰の融点を上昇させることを主目的として消石灰類を添加しており、そのため消石灰類の添加量は約25wt%以上と従来に比べて多量の消石灰類を混入させている。この量の消石灰類を添加することにより、飛灰の融点を400℃以上まで確実に上昇させることができ、集塵装置の下流に配設された熱分解装置における不具合を防止できる。
In the dust collector, slaked lime may be blown for the purpose of removing hydrogen chloride and sulfur oxide as described above. The slaked lime added at this time was suppressed to about 2 to 8% by weight of fly ash, and at most about 10% by weight. This is an amount in consideration of dust collection efficiency in the dust collector, and is determined based on, for example, clogging of the bag filter or current efficiency in the electric dust collector.
However, in the present invention, slaked limes are added mainly for the purpose of raising the melting point of fly ash, and therefore, the amount of slaked limes added is about 25 wt% or more, and a larger amount of slaked limes is mixed than before. . By adding this amount of slaked lime, the melting point of fly ash can be reliably raised to 400 ° C. or higher, and problems in the thermal decomposition apparatus disposed downstream of the dust collector can be prevented.
また、これらの発明において、前記熱分解装置内の温度を、約350〜380℃としたことを特徴とする。
一般に、ダイオキシン類は酸素欠乏雰囲気下で約350〜500℃に加熱するか、若しくは800℃以上で燃焼させると熱分解することが判っている。そこで、本発明では飛灰を約350〜380℃で加熱することによりダイオキシン類を熱分解し、さらに約380℃以下とすることにより熱効率を向上させるとともに、消石灰類により融点が約400℃以上に上昇した飛灰を溶融することなく熱分解することが可能となり、飛灰を溶融固着せずにダイオキシン類の除去が達成できる。
Moreover, in these inventions, the temperature in the said thermal decomposition apparatus was about 350-380 degreeC, It is characterized by the above-mentioned.
In general, it has been found that dioxins are thermally decomposed when heated to about 350 to 500 ° C. in an oxygen-deficient atmosphere or burned at 800 ° C. or higher. Accordingly, in the present invention, dioxins are thermally decomposed by heating fly ash at about 350 to 380 ° C., and further, the thermal efficiency is improved by setting it to about 380 ° C. or less, and the melting point is increased to about 400 ° C. or more by slaked limes. It is possible to thermally decompose the fly ash that has risen without melting, and it is possible to achieve removal of dioxins without melting and fixing the fly ash.
さらに、前記消石灰類を、前記熱分解装置に導入する不活性ガスに搬送させて前記飛灰に添加することを特徴とする。前記熱分解装置内は、酸素欠乏雰囲気に維持するためにN2ガス等の不活性ガスが装置内に導入される。この不活性ガスに搬送させて前記消石灰類を装置内に導入することにより、新たに消石灰類添加手段を設ける必要がなく、また不活性ガス流により消石灰類が固まることなく飛灰に均一に添加、混合することができる。 Furthermore, the slaked lime is transported to an inert gas introduced into the thermal decomposition apparatus and added to the fly ash. An inert gas such as N 2 gas is introduced into the thermal decomposition apparatus in order to maintain an oxygen-deficient atmosphere. By introducing the slaked limes into the apparatus by transporting them to this inert gas, it is not necessary to provide new slaked lime addition means, and slaked limes are uniformly added to the fly ash without hardening by the inert gas flow Can be mixed.
また、飛灰中のダイオキシン類を好適に熱分解可能な装置の発明として、
加熱手段と撹拌手段とを有する熱分解装置であって、熱処理炉の排ガスから集塵装置により捕集された飛灰を該熱分解装置にて酸素欠乏雰囲気下で撹拌しながら加熱して、該飛灰に含有されるダイオキシン類を熱分解除去する装置において、
前記熱分解装置、若しくは該熱分解装置の上流側に、前記捕集された飛灰に消石灰類を添加する手段を設け、前記熱分解装置内における前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする。
このとき、前記消石灰類添加手段は、前記飛灰の約25wt%以上の消石灰類を添加する手段であることが好適である。
In addition, as an invention of a device capable of suitably thermally decomposing dioxins in fly ash,
A pyrolysis apparatus having a heating means and a stirring means, wherein fly ash collected from a waste gas from a heat treatment furnace by a dust collector is heated with stirring in an oxygen-deficient atmosphere in the thermal decomposition apparatus, In a device for pyrolytic removal of dioxins contained in fly ash,
Means for adding slaked lime to the collected fly ash on the upstream side of the pyrolyzer or the pyrolyzer, and increasing the melting point of the fly ash in the pyrolyzer And
At this time, the slaked lime addition means is preferably a means for adding slaked lime of about 25 wt% or more of the fly ash.
さらに、加熱手段と撹拌手段とを有する熱分解装置であって、熱処理炉の排ガスから集塵装置により捕集された飛灰を該熱分解装置にて酸素欠乏雰囲気下で撹拌しながら加熱して、該飛灰に含有されるダイオキシン類を熱分解除去する装置において、
前記飛灰の約25wt%以上の消石灰類を該飛灰に添加する手段を前記集塵装置に設け、前記熱分解装置内における前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする。
尚、これらの発明において、好適には消石灰類の添加量は前記飛灰の25wt%〜40wt%の範囲内が最も適している。
また、これらの発明において、前記熱分解装置内の温度を、約350〜380℃としたことが好ましい。
Furthermore, a pyrolysis apparatus having a heating means and a stirring means, wherein fly ash collected from exhaust gas from a heat treatment furnace by a dust collector is heated with stirring in an oxygen-deficient atmosphere in the thermal decomposition apparatus. In the apparatus for thermally decomposing and removing dioxins contained in the fly ash,
Means for adding slaked lime of about 25 wt% or more of the fly ash to the fly ash is provided in the dust collector, and the melting point of the fly ash in the thermal decomposition apparatus is increased.
In these inventions, the amount of slaked lime added is most preferably in the range of 25 wt% to 40 wt% of the fly ash.
In these inventions, the temperature in the thermal decomposition apparatus is preferably about 350 to 380 ° C.
さらにまた、前記消石灰類添加手段が前記熱分解装置に設けられた不活性ガス導入口であり、不活性ガスに搬送させて前記消石灰類を飛灰に添加するようにしたことを特徴とする。
また、前記熱分解装置の下流側に、該熱分解装置から排出する飛灰をセメント固化する混練機を設けたことを特徴とする。従来は、熱分解装置における飛灰の溶融固着防止にAl2O3やSiO2を主成分とするろ布保護剤を飛灰に混入させており、混練の際に悪影響を及ぼし均一な混練が困難であったが、本発明では撥水性が低い消石灰類を利用しているため、均一な混練が可能である。
Furthermore, the slaked lime addition means is an inert gas inlet provided in the thermal decomposition apparatus, and the slaked lime is added to the fly ash by being conveyed to an inert gas.
Further, a kneader for solidifying cement of fly ash discharged from the thermal decomposition apparatus is provided on the downstream side of the thermal decomposition apparatus. Conventionally, a filter cloth protective agent mainly composed of Al 2 O 3 or SiO 2 has been mixed into the fly ash to prevent the fly ash from being melted and fixed in the thermal decomposition equipment. Although difficult, in the present invention, since slaked lime having low water repellency is used, uniform kneading is possible.
以上記載のごとく本発明では、飛灰に消石灰類を添加することにより該飛灰の融点が上昇し、熱分解装置内における低融点物質の溶融固着が防止でき、撹拌手段との摩擦による異音、異常振動を回避することができ、延いては装置の損傷を防止し、安定運転を達成することが可能となる。また、本発明では、安価な消石灰類を使用しているため、処理コストを低廉化することができる。さらにまた、後段にてセメントを混合して混練処理を行う場合にも、混練に悪影響を及ぼすことがなく、均一な混練が可能となる。 As described above, in the present invention, the melting point of the fly ash is increased by adding slaked limes to the fly ash, so that the low melting point substance can be prevented from being melted and fixed in the thermal decomposition apparatus, and abnormal noise due to friction with the stirring means. Abnormal vibrations can be avoided, and as a result, damage to the apparatus can be prevented and stable operation can be achieved. Moreover, in this invention, since cheap slaked lime is used, processing cost can be reduced. Furthermore, even when cement is mixed and kneaded in the subsequent stage, uniform kneading is possible without adversely affecting the kneading.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1は本発明の実施例に係る熱分解装置を備えた灰処理システムの全体構成図、図2は本発明の実施例1に係るダイオキシン類熱分解装置の構成図、図3は図2のヒーティングドラムの拡大図、図4は消石灰添加率に対する飛灰溶融点の実測データを示す表、図5乃至図7は夫々消石灰添加率を異ならせた時の飛灰の温度曲線と示差熱曲線を示すグラフである。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
1 is an overall configuration diagram of an ash treatment system equipped with a thermal decomposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a dioxin thermal decomposition apparatus according to
図1に、本実施例に係る熱分解装置を適用した灰処理システムの一例を示す。かかる灰処理システムは、一般廃棄物や産業廃棄物を焼却処理した後に回収された主灰及び飛灰を夫々貯留する主灰貯槽11及び飛灰貯槽12を備え、該飛灰貯槽11及び飛灰貯槽12より投入された灰を溶融炉13にて溶融処理し、該溶融炉13で発生した排ガスを二次燃焼室14にて高温燃焼させた後に冷却装置14にて熱回収、冷却し、バグフィルタ16に導入して排ガス中の飛灰を捕集する。
捕集された飛灰は、一旦灰貯槽21に集積され、所定量ずつヒーティングドラム24に導入される。該飛灰は、前記ヒーティングドラム24内にて酸素欠乏雰囲気下で撹拌しながら加熱され、ダイオキシン類を熱分解除去した後にクーリングドラム27に導入されて冷却される。
FIG. 1 shows an example of an ash treatment system to which the thermal decomposition apparatus according to this embodiment is applied. The ash treatment system includes a main
The collected fly ash is once accumulated in the ash storage tank 21 and introduced into the
前記クーリングドラム27にて冷却された飛灰は、灰排出装置29を介して混練機32に導入される。該混練機32には、セメント貯槽30からセメント供給装置31を介してセメントが所定量ずつ投入され、該混練機32にて前記飛灰と混練された後に、成形機33にて成形、固化される。これにより、飛灰中に含まれる有害な重金属類はセメント中に固定化される。尚、混練の前段で液体キレート剤などの薬剤を加え、重金属を溶解度の低い重金属化合物に変化させて不溶化させることも飛灰の無害化において有効な方法である。
The fly ash cooled by the cooling drum 27 is introduced into the kneader 32 via the
図2に本実施例におけるダイオキシン類熱分解装置の概略を示す。かかるダイオキシン類熱分解装置20は、飛灰を貯留する灰貯槽21と、スクリューフィーダ等の灰送り手段を具備する灰供給装置22と、酸素欠乏雰囲気下で飛灰を撹拌しながら加熱するヒーティングドラム24と、該ヒーティングドラム24内の加熱ガスをフィルタリングしながら吸引するダストフィルタ26と、前記ヒーティングドラム24から排出される飛灰を冷却するクーリングドラム27と、冷却された飛灰を混練機33に送り出す灰排出装置29と、を主要構成とする。
前記灰貯槽21に蓄えられる飛灰は、例えば図1に示されるように溶融炉13の排ガスから集塵装置により捕集された飛灰である。この溶融飛灰は塩化物を多く含み、ダイオキシン類を発生し易く、かつ融解開始温度が低いという特性を有するが、本実施例に示す熱分解装置を利用することにより容易に無害化することができる。しかし、溶融飛灰に限らず、例えば各種焼却炉にて発生する飛灰等にも適用可能である。
FIG. 2 shows an outline of the dioxin pyrolysis apparatus in this example. Such a
The fly ash stored in the ash storage tank 21 is, for example, fly ash collected from the exhaust gas of the melting furnace 13 by a dust collector as shown in FIG. This molten fly ash contains a lot of chlorides, has the characteristics that it tends to generate dioxins and has a low melting start temperature, but it can be easily rendered harmless by using the thermal decomposition apparatus shown in this embodiment. it can. However, the present invention is not limited to molten fly ash, but can be applied to fly ash generated in various incinerators, for example.
また、前記ヒーティングドラム24及び前記クーリングドラム27は酸素欠乏雰囲気とする必要があるため、前記灰供給装置22とヒーティングドラム24との間、前記クーリングドラム27と前記灰排出装置29の間にはロータリーバルブ23、28が設けられており、これらのドラム内を酸素欠乏雰囲気とするとともに、飛灰の定量切り出しを行うことができるように構成されている。
前記ヒーティングドラム24は、撹拌子25等の撹拌手段と、内部を間接加熱する加熱手段とを有しており、投入された飛灰を撹拌しながら加熱し、飛灰中に含まれるダイオキシン類を熱分解するとともに、水銀等の低沸点の重金属類を揮発させる。このとき、前記加熱手段では、ドラム内部を約350〜380℃、好ましくは350〜360℃に加熱することが好適である。
Further, since the
The
揮発した低沸点の重金属類を含む加熱ガスは、不図示の循環ファンにより吸引されてダストフィルタ26を経て煤塵を取り除かれた後、不図示のガス冷却手段により冷却される。冷却により前記重金属類は凝縮して分離除去される。分離した重金属類は、キレート処理等により安定化する。一方、重金属類を分離したガスは、再度ヒーティングドラム24に導入して循環利用しても良い。
ここで、図3により前記ヒーティングドラム24の具体的構成の一例につき説明する。図3(a)はヒーティングドラム24の側断面図、(b)は(a)図のX−X線断面図である。かかるヒーティングドラム24は、横置円筒型の外殻を有し、該外殻の中心軸上に回転軸42が挿設され該回転軸の円周方向には複数の撹拌子25が周設されている。該撹拌子25は、前記外殻の内壁に摺接して外殻内部を撹拌するように構成される。
また、前記ヒーティングドラム24は、外周部からドラム内を間接加熱する加熱手段41を有している。これは、前記溶融炉13の排熱を利用して加熱しても良いし、電熱ヒータやガスヒータ等を利用しても良い。
The heated gas containing the volatilized low-boiling heavy metals is sucked by a circulation fan (not shown) and removed through the
Here, an example of a specific configuration of the
The
さらに、本実施例において主特徴とする構成は、前記ヒーティングドラム24に投入する飛灰に、消石灰類を添加する手段を設けたことである。この消石灰類の添加手段は、前記ヒーティングドラム24に直接、若しくは該ヒーティングドラム24の上流側に設けられる。該消石灰類添加手段は、例えば図2に示されるように、前記ヒーティングドラム24内を酸素欠乏雰囲気にするために導入するN2ガス導入口を利用し、該N2ガスに搬送させてドラム内に直接導入することもできる。また、該ヒーティングドラム24の上流側、即ち前記灰貯槽21、灰供給装置22、前記集塵装置21等に消石灰類添加手段を設けても良い。
また、前記消石灰類は、市販の消石灰(Ca(OH)2)単独、または消石灰を混入させたセメント類やセメント単独を粉体として用いることもでき、高融点無機化合物を含む非撥水性の粉体であれば何れでも良い。
Further, the main feature of the present embodiment is that means for adding slaked limes to the fly ash to be put into the
The slaked lime may be a commercially available slaked lime (Ca (OH) 2 ) alone, or cement or cement mixed with slaked lime may be used as a powder, and it is a non-water-repellent powder containing a high melting point inorganic compound. Any body can be used.
このように、飛灰に消石灰類を添加することにより飛灰の融点が上昇し、前記ヒーティングドラム24内にて飛灰を加熱する際に、該ドラムの内壁に飛灰が溶融固着することを防止でき、撹拌子25の摩擦による異音や異常振動を回避することができる。さらに、消石灰類は安価であるため操業コストを削減することができ、また撥水性ではないため下流側に設けられた混練機32での混練、セメント固化処理に悪影響を及ぼすことがない。
As described above, the melting point of fly ash is increased by adding slaked limes to the fly ash, and when the fly ash is heated in the
また、前記消石灰類の添加量は、飛灰の約25wt%以上、好適には25wt%〜40wt%程度とすると良い。これは、発明者らが飛灰への消石灰添加量を異ならせて飛灰融解開始温度を測定した結果、図4に示される実測データが得られ、これにより、消石灰を前記添加量とした場合に飛灰の融点が約400℃以上まで上昇することが明らかとなった。図4は実測データの一部を提示しており、これは図5〜図7に示されるような温度−示差熱熱曲線から得られるものである。図7は本実施例(消石灰26%混合)における温度曲線と示差熱曲線を示すグラフ、図5は比較例1(消石灰無添加)における温度曲線と示差熱曲線を示すグラフ、図6は比較例2(消石灰10%混合)における温度曲線と示差熱曲線を示すグラフである。 The amount of slaked lime added is about 25 wt% or more of fly ash, preferably about 25 wt% to 40 wt%. This is the case where the inventors measured the fly ash melting start temperature by varying the amount of slaked lime added to the fly ash, and as a result, the actual measurement data shown in FIG. 4 was obtained. It was revealed that the melting point of fly ash rose to about 400 ° C or higher. FIG. 4 presents a part of the measured data, which is obtained from a temperature-differential thermothermal curve as shown in FIGS. FIG. 7 is a graph showing a temperature curve and a differential heat curve in this example (mixed with 26% slaked lime), FIG. 5 is a graph showing a temperature curve and a differential heat curve in Comparative Example 1 (no slaked lime added), and FIG. 6 is a comparative example. It is a graph which shows the temperature curve and differential heat curve in 2 (mixing 10% of slaked lime).
示差熱曲線は示差熱分析(DTA)により得られる。示差熱分析とは、試料と基準物質の温度を一定のプログラムに従って変化させながら、その試料と基準物質との温度差を温度の関数として測定する方法であり、温度に対する飛灰の物性変化を追随する有効な方法である。図5〜図7に示される示差熱曲線からは飛灰の転移温度が得られ、飛灰に消石灰を添加しない図5の比較例1では溶融開始温度が327.6℃であることが判り、飛灰への消石灰添加量が10%である図6の比較例2では溶融開始温度が357.6℃であり、飛灰への消石灰添加量が26%である図7の実施例1では溶融開始温度が408.5℃であることが判る。 The differential thermal curve is obtained by differential thermal analysis (DTA). Differential thermal analysis is a method of measuring the temperature difference between a sample and a reference material as a function of temperature while changing the temperature of the sample and the reference material according to a fixed program. It is an effective way to do. From the differential thermal curves shown in FIGS. 5 to 7, the fly ash transition temperature is obtained, and it can be seen that the melting start temperature is 327.6 ° C. in Comparative Example 1 in FIG. 5 where slaked lime is not added to the fly ash. 6 has a melting start temperature of 357.6 ° C., and in Example 1 of FIG. 7 in which the amount of slaked lime added to fly ash is 26%, the melting start temperature is 408.5. It turns out that it is ° C.
また、本発明者らが実測した他のデータを基に、消石灰添加量が26%前後の温度曲線及び示差熱曲線のグラフ(不図示)から、飛灰溶融開始温度が約400℃以上となるのは、消石灰添加量が約25wt%以上であることが判った。
前記ヒーティングドラム24は約350〜380℃程度で運転するため、上記した消石灰添加量とすることにより飛灰の融点を約400℃以上とすることができ、これにより前記ドラム内への飛灰の溶融固着を防止でき、熱分解装置の安定運転が可能となる。
Further, based on other data actually measured by the present inventors, the fly ash melting start temperature is about 400 ° C. or higher from the temperature curve and differential heat curve graph (not shown) when the slaked lime addition amount is around 26%. It was found that the amount of slaked lime added was about 25 wt% or more.
Since the
13 溶融炉
16 バグフィルタ
21 灰貯槽
22 灰供給機
24 ヒーティングドラム
25 撹拌子
26 ダストフィルタ
27 クーリングドラム
32 混練機
33 成形機
41 加熱手段
42 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Melting furnace 16 Bag filter 21
Claims (11)
前記熱分解装置内に直接若しくは該熱分解装置の上流側で、前記集塵装置により捕集された飛灰に消石灰を含む粉末(以下消石灰類と称す)を添加して前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする飛灰に含有されるダイオキシン類の熱分解方法。 The fly ash collected from the exhaust gas of the heat treatment furnace by the dust collector is introduced into the thermal decomposition apparatus, and the fly ash is heated in the thermal decomposition apparatus in an oxygen-deficient atmosphere while being stirred and contained in the fly ash. In the method of pyrolytic removal of dioxins,
The powder containing slaked lime (hereinafter referred to as slaked lime) is added to the fly ash collected by the dust collector directly or upstream of the pyrolyzer to add the melting point of the fly ash. A method for thermally decomposing dioxins contained in fly ash, characterized in that it is raised.
前記集塵装置での飛灰捕集時に、前記飛灰の約25wt%以上の消石灰類を該飛灰に添加して前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする飛灰に含有されるダイオキシン類の熱分解方法。 The fly ash collected from the exhaust gas of the heat treatment furnace by the dust collector is introduced into the thermal decomposition apparatus, and the fly ash is heated in the thermal decomposition apparatus in an oxygen-deficient atmosphere while being stirred and contained in the fly ash. In the method of pyrolytic removal of dioxins,
Contained in fly ash, which is characterized in that when fly ash is collected by the dust collector, slaked lime of about 25 wt% or more of the fly ash is added to the fly ash to increase the melting point of the fly ash. Thermal decomposition method of dioxins.
前記熱分解装置、若しくは該熱分解装置の上流側に、前記捕集された飛灰に消石灰類を添加する手段を設け、前記熱分解装置内における飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする飛灰に含有されるダイオキシン類の熱分解装置。 A pyrolysis apparatus having a heating means and a stirring means, wherein fly ash collected from a waste gas from a heat treatment furnace by a dust collector is heated with stirring in an oxygen-deficient atmosphere in the thermal decomposition apparatus, In a device for pyrolytic removal of dioxins contained in fly ash,
A means for adding slaked lime to the collected fly ash is provided upstream of the pyrolyzer or the pyrolyzer, and the melting point of fly ash in the pyrolyzer is increased. Thermal decomposition equipment for dioxins contained in flying ash.
前記飛灰の約25wt%以上の消石灰類を該飛灰に添加する手段を前記集塵装置に設け、前記熱分解装置内における前記飛灰の融点を上昇させたことを特徴とする飛灰に含有されるダイオキシン類の熱分解処理装置。 A pyrolysis apparatus having a heating means and a stirring means, wherein fly ash collected from a waste gas from a heat treatment furnace by a dust collector is heated with stirring in an oxygen-deficient atmosphere in the thermal decomposition apparatus, In a device for pyrolytic removal of dioxins contained in fly ash,
In the fly ash, the means for adding slaked lime of about 25 wt% or more of the fly ash to the fly ash is provided in the dust collector, and the melting point of the fly ash in the thermal decomposition apparatus is increased. Equipment for thermal decomposition of dioxins contained.
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