JP2009213999A - Apparatus and method of treating mercury-containing waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水銀含有廃棄物の処理装置及び処理方法に関し、特に、汚染土壌、焼却灰等の水銀含有廃棄物を再資源化するための装置及び方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method for mercury-containing waste, and more particularly to an apparatus and a method for recycling mercury-containing waste such as contaminated soil and incinerated ash.
水銀等によって汚染された土壌は、封じ込めや浄化等の処置を行うことが義務付けられている。そのため、原位置で、汚染土壌をキレート剤等を用いて土壌中に固定化したり、封じ込めることで再溶出を抑えている。また、汚染された土壌を掘削除去し、管理型最終処分場に搬出した後、健全土で埋め戻すことも行われている。 Soil contaminated with mercury is obliged to take measures such as containment and purification. Therefore, re-elution is suppressed by fixing the contaminated soil in the soil using a chelating agent or the like or containing it in situ. In addition, the contaminated soil is excavated and removed, and then transported to a managed final disposal site, and then backfilled with healthy soil.
しかし、原位置での処理は、将来の再溶出の虞を完全に否定できるものではなく、管理型最終処分場での処理は、最終処分場の枯渇化の問題があるとともに、汚染土壌の搬出、健全土の搬入に多大なコストがかかる。 However, the in-situ treatment cannot completely rule out the possibility of future re-elution, and the treatment at the managed final disposal site has the problem of depletion of the final disposal site and the removal of contaminated soil. It takes a lot of cost to bring in healthy soil.
そこで、例えば、特許文献1には、塩素を含有する物質と、重金属を含有する土壌とを混合し、加熱装置の内部の水分量を、水分を除く固体の非加熱物の質量の0質量%以上、2.0質量%未満となるように管理しながら、700℃以上1600℃以下の温度で加熱処理を行って重金属を揮発分離する重金属含有土壌の再資源化方法が提案されている。
Therefore, for example, in
また、再資源化に関する技術ではないが、特許文献2には、汚染土壌処理装置等から排出され、水銀を含有する高温高湿ガスから水銀を除去するため、炭素約1〜97%、水酸化カルシウム約1〜97%、塩化第二銅含浸炭素約1〜97%、及びKI3含浸炭素約1〜60%を含有する吸着粉末、及び該吸着粉末を用いた水銀除去方法が記載されている。
In addition, although not related to recycling,
しかし、上記特許文献1に記載の重金属含有土壌の再資源化方法では、塩化揮発法を採用し、重金属含有土壌の加熱装置内を700℃以上1600℃以下の高温雰囲気とする必要があるため、土壌処理にあたって多大な熱エネルギーを必要とし、処理コストが高騰するという問題があった。また、加熱処理に先立って、塩素を含有する物質と、重金属を含有する土壌との混合物を成形又は造粒するなどして窯業製品を製造するが、製造にあたって多くの操作が必要になる。
However, in the method for recycling heavy metal-containing soil described in
また、特許文献2に記載の吸着粉末を用いることによって、汚染土壌処理装置等から排出され、水銀を含有する高温高湿ガスから水銀を除去することは可能となるが、この文献には、水銀を除去した後の土壌の用途、及び水銀汚染土壌の再資源化については言及されていない。
Further, by using the adsorbed powder described in
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、汚染土壌、焼却灰等の水銀含有廃棄物を低コストで、かつ簡単な操作で再資源化することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and is intended to recycle mercury-containing waste such as contaminated soil and incinerated ash at low cost and with simple operation. Objective.
上記目的を達成するため、本発明は、水銀含有廃棄物の処理装置であって、水銀含有廃棄物を加熱して該水銀含有廃棄物から水銀を揮発させるキルンと、該キルンから排出された廃棄物をセメント製造設備にセメント原料として供給する供給装置とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for treating mercury-containing waste, comprising a kiln that heats mercury-containing waste and volatilizes mercury from the mercury-containing waste, and waste discharged from the kiln. And a supply device for supplying an article as a cement raw material to a cement manufacturing facility.
そして、本発明によれば、キルンによって水銀含有廃棄物を加熱して該水銀含有廃棄物から水銀を揮発させ、キルンから排出された廃棄物をセメント製造設備にセメント原料として供給することにより、水銀含有廃棄物を低コストで、かつ簡単な操作で再資源化することができる。 According to the present invention, the mercury-containing waste is heated by the kiln to volatilize mercury from the mercury-containing waste, and the waste discharged from the kiln is supplied to the cement manufacturing facility as a cement raw material. The contained waste can be recycled at a low cost and with a simple operation.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンの排ガスに、アルミニウム、亜鉛及び銅からなる群から選択される一以上の吸着粉末を吹き込む吹込装置を備えることができ、吹込装置からアルミニウム等の吸着粉末を吹き込むことで、揮発した水銀を吸着することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, the exhaust gas of the kiln may be provided with a blowing device that blows one or more adsorbed powders selected from the group consisting of aluminum, zinc, and copper, and adsorbs aluminum or the like from the blowing device. Volatilized mercury can be adsorbed by blowing powder.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記吹込装置の後段に、前記キルンの排ガスに含まれるVOC(Volatile Organic Compounds:揮発性有機化合物)又は/及び臭気成分を分解可能な触媒を担持させたフィルターを備えることができる。これにより、水銀を揮発させた際に発生したVOC又は/及び臭気成分を分解して無害化することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, a filter in which a catalyst capable of decomposing VOC (Volatile Organic Compounds) or / and odor components contained in the exhaust gas of the kiln is supported after the blowing apparatus Can be provided. Thereby, VOC generated when the mercury is volatilized and / or odor components can be decomposed and rendered harmless.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンの排ガスに、苛性ソーダ又は/及び消石灰を吹き込む吹込装置を備えることができる。これにより、キルンの排ガスの脱硫を行うことができる。 The mercury-containing waste treatment apparatus may include a blowing device for blowing caustic soda and / or slaked lime into the exhaust gas of the kiln. Thereby, desulfurization of the kiln exhaust gas can be performed.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンの排ガスに、アンモニアを添加するアンモニア添加装置を備えることができ、アンモニア添加装置によって添加したアンモニアによって、キルン排ガスの脱硝を行うことができる。この際、キルン排ガスのNOx濃度に応じて、キルン排ガスへのアンモニアの添加量を調節することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, an ammonia addition device for adding ammonia to the exhaust gas of the kiln can be provided, and the denitration of the kiln exhaust gas can be performed with the ammonia added by the ammonia addition device. At this time, the amount of ammonia added to the kiln exhaust gas can be adjusted according to the NOx concentration of the kiln exhaust gas.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンにおける加熱温度を250℃以上800℃以下とすることができ、比較的低い温度で水銀を処理することができるため、処理に要する熱エネルギーを低く抑え、処理コストを低減することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, the heating temperature in the kiln can be 250 ° C. or more and 800 ° C. or less, and mercury can be treated at a relatively low temperature, so that the thermal energy required for the treatment is kept low. , Processing costs can be reduced.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンの排ガス温度を150℃以上500℃以下とすることができ、これにより、排ガスに含まれる水銀及び塩素の分離除去、及びVOC及び臭気成分の分解除去を効率よく行うことができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, the exhaust gas temperature of the kiln can be set to 150 ° C. or more and 500 ° C. or less, thereby separating and removing mercury and chlorine contained in the exhaust gas, and decomposing and removing VOC and odor components. Can be performed efficiently.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記キルンを外熱式キルンとすることができ、外熱式キルンを用いることで、外熱式キルンの排ガスと、外熱式キルンの加熱に用いた燃焼ガスとを別々に処理することができ、各々のガスに適した方法で処理することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, the kiln can be an externally heated kiln, and by using an externally heated kiln, exhaust gas from the externally heated kiln and combustion used for heating the externally heated kiln The gases can be processed separately and can be processed in a manner suitable for each gas.
上記水銀含有廃棄物の処理装置において、前記外熱式キルンからの排ガスを、前記アルミニウム、亜鉛及び銅からなる群から選択される一以上の吸着粉末を吹き込む吹込装置及び前記フィルターを介して該外熱式キルンに戻すルートを設けることができる。これにより、フィルターにおいて分離又は分解されなかった有害物質についても、再度フィルターで処理することができ、効率よく有害物質を除去することができるとともに、通常運転時には、汚染土壌から揮発した水銀等の有害物質が外部に排出されることがなく、環境汚染の虞のない処理装置を提供することができる。 In the mercury-containing waste treatment apparatus, the exhaust gas from the external heat kiln is blown through the blower and the filter through which one or more adsorbed powders selected from the group consisting of aluminum, zinc and copper are blown. There can be a route back to the thermal kiln. As a result, harmful substances that have not been separated or decomposed by the filter can be treated again by the filter, and the harmful substances can be efficiently removed. During normal operation, harmful substances such as mercury volatilized from the contaminated soil can be removed. It is possible to provide a processing apparatus in which no substances are discharged to the outside and there is no risk of environmental pollution.
また、本発明は、水銀含有廃棄物の処理方法であって、水銀含有廃棄物を加熱して該水銀含有廃棄物から水銀を揮発させ、水銀が揮発した廃棄物をセメント製造設備にセメント原料として供給することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、水銀含有廃棄物を低コストで、かつ簡単な操作で再資源化することができる。 The present invention also relates to a method for treating mercury-containing waste, wherein the mercury-containing waste is heated to volatilize mercury from the mercury-containing waste, and the waste from which mercury has volatilized is used as a cement raw material in a cement manufacturing facility. It is characterized by supplying. According to the present invention, similar to the above-described invention, mercury-containing waste can be recycled at a low cost and with a simple operation.
上記水銀含有廃棄物の処理方法において、前記揮発した水銀を含むガスに、アルミニウム、亜鉛及び銅からなる群から選択される一以上の吸着粉末を吹き込むことにより該ガス中の水銀を除去することができる。 In the method for treating mercury-containing waste, the mercury in the gas may be removed by blowing one or more adsorbed powders selected from the group consisting of aluminum, zinc and copper into the gas containing volatilized mercury. it can.
また、上記水銀含有廃棄物の処理方法において、前記吸着粉末の吹き込み後のガス中の水銀濃度に応じて該吸着粉末の吹き込み量を調整することができる。 Moreover, in the said processing method of mercury containing waste, the blowing amount of this adsorption powder can be adjusted according to the mercury concentration in the gas after blowing the said adsorption powder.
以上のように、本発明によれば、汚染土壌、焼却灰等の水銀含有廃棄物を低コストで、かつ簡単な操作で再資源化することができる。 As described above, according to the present invention, mercury-containing waste such as contaminated soil and incinerated ash can be recycled at a low cost with a simple operation.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる水銀含有廃棄物の処理装置(以下、「処理装置」という)の一実施の形態を示し、この処理装置1は、大別して、ホッパ2に受け入れられた水銀含有汚染土壌(以下、「汚染土壌」という)S1を外熱式キルン4に供給する土壌供給装置3と、土壌供給装置3からの汚染土壌S1に含まれる水銀等を、バーナ5から吹き込まれた燃料の燃焼熱によって揮発させる外熱式キルン4と、外熱式キルン4の排ガスG1にアルミニウム等の吸着粉末を吹き込み、排ガスG1に含まれる水銀及び塩素を分離除去するとともに、VOC及び臭気成分を分解除去する触媒付濾過機6と、ファン11から供給される大気を外熱式キルン4の加熱に用いた燃焼ガスG2と熱交換させる熱交換器7と、外熱式キルン4から排出された浄化土壌S2を冷却するクーラ8と、クーラ8から排出された浄化土壌S2をセメント製造設備に搬送する搬送装置9等で構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of a processing apparatus for mercury-containing waste (hereinafter referred to as “processing apparatus”) according to the present invention. This
外熱式キルン4は、回転型のキルンであって、内部に土壌供給装置3から汚染土壌S1が供給され、外部からバーナ5を介して熱を加えることで、汚染土壌S1に含まれる水銀、塩素、VOC及び臭気成分を揮発させる。外熱式キルン4の内部温度は、250℃以上800℃以下に、排ガスG1の温度は、150℃以上500℃以下に調節される。
The external heat kiln 4 is a rotary kiln, and is supplied with contaminated soil S1 from the
触媒付濾過機6は、アルミニウム、亜鉛、銅等の吸着粉末を外熱式キルン4の排ガスG1に吹き込む吹込装置と、チタン・バナジウム触媒を担持し、吸着粉末が吹き込まれることにより形成されるアマルガムと、排ガスG1中のダストに含まれる塩素を分離除去するとともに、排ガスG1に含まれるVOC及び臭気成分を分解除去するフィルターの両方の機能を有する。
The filter with
熱交換器7は、外熱式キルン4を加熱した後の燃焼ガスG2(約400℃)を抽気し、この燃焼ガスG2によってファン11から供給される大気を昇温して燃焼用空気(約180℃)とし、この燃焼用空気をバーナ5に供給する。
The heat exchanger 7 bleeds the combustion gas G2 (about 400 ° C.) after heating the externally heated kiln 4, raises the temperature of the atmosphere supplied from the
クーラ8は、外熱式キルン4によって水銀等の有害物質が揮発除去された浄化土壌S2を冷却するために設けられ、浄化土壌S2が通過する内筒と、内筒の外側に設けられ、内部を冷却水が循環する外筒とで構成される。 The cooler 8 is provided to cool the purified soil S2 from which harmful substances such as mercury have been volatilized and removed by the external heating kiln 4, and is provided outside the inner cylinder through which the purified soil S2 passes, And an outer cylinder through which cooling water circulates.
搬送装置9は、クーラ8から排出された浄化土壌S2をセメント製造設備(不図示)にセメント原料Rとして供給するために備えられ、例えば、セメント原料粉砕ミルに付設された原料ホッパ等にセメント原料Rを搬送する。 The transport device 9 is provided to supply the purified soil S2 discharged from the cooler 8 to a cement production facility (not shown) as a cement raw material R. For example, a cement raw material is supplied to a raw material hopper attached to a cement raw material crushing mill. Carry R.
ファン10は、触媒付濾過機6によって有害物質が除去された後の排ガスG1を外熱式キルン4に戻すために設けられる。
The
次に、上記構成を有する処理装置1の動作について、図面を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
工場跡地等から受け入れた汚染土壌S1をホッパ2に貯留する。バーナ5によって燃料を燃焼させて発生した燃焼熱によって外熱式キルン4を加熱し、外熱式キルン4の内部の温度を250℃以上800℃以下に維持し、ホッパ2より外熱式キルン4に汚染土壌S1を供給する。
Contaminated soil S1 received from a factory site or the like is stored in the
外熱式キルン4において、汚染土壌S1に含まれる水銀、塩素、VOC及び臭気成分が揮発し、揮発した水銀は、触媒付濾過機6から吹き込まれたアルミニウム等の吸着粉末によってアマルガムを形成し、触媒付濾過機6によってこのアマルガムが分離される。また、汚染土壌S1に含まれる塩素は、KCl等としてダストに含まれているが、触媒付濾過機6によってこのダストも除去される。さらに、排ガスG1に含まれるVOC及び臭気成分もチタン・バナジウム触媒によって分離除去される。分離されたアマルガム、KCl等を含むダストは、定期的に系外に排出される。一方、上記有害物質が除去された排ガスG1は、ファン10によって外熱式キルン4に戻され、以後、外熱式キルン4を含むガス流路を循環する。尚、外熱式キルン4を含むガス流路を循環するガス量が過剰となった場合には、ガスの一部を系外に排気する。
In the external heat kiln 4, mercury, chlorine, VOC and odor components contained in the contaminated soil S1 are volatilized, and the volatilized mercury forms amalgam by adsorbed powder such as aluminum blown from the
水銀等が除去された浄化土壌S2は、外熱式キルン4からクーラ8に供給されて冷却された後、搬送装置9によってセメント製造設備のセメント原料粉砕ミルに付設された原料ホッパ等にセメント原料Rとして搬送され、セメント焼成用に利用される。 The purified soil S2 from which mercury or the like has been removed is supplied to the cooler 8 from the external heating kiln 4 and cooled, and then is transferred to the raw material hopper attached to the cement raw material crushing mill of the cement manufacturing facility by the conveying device 9 It is conveyed as R and used for cement firing.
尚、図示を省略したが、上記処理装置1において、外熱式キルン4の排ガスG1に苛性ソーダや消石灰を吹き込む吹込装置を設け、排ガスG1の脱硫を行うようにしてもよい。また、排ガスG1にアンモニアを添加するアンモニア添加装置を設け、添加したアンモニアによって、排ガスG1の脱硝を行うこともできる。
In addition, although illustration was abbreviate | omitted, in the said
以上のように、本発明によれば、外熱式キルン4によって汚染土壌S1を加熱して水銀等を揮発させ、外熱式キルン4から排出された浄化土壌S2をセメント製造設備においてセメント原料Rとして利用するため、低コストで、かつ簡単な操作で汚染土壌S1を再資源化することができる。 As described above, according to the present invention, the contaminated soil S1 is heated by the external heating kiln 4 to volatilize mercury and the like, and the purified soil S2 discharged from the external heating kiln 4 is used as the cement raw material R in the cement manufacturing facility. Therefore, the contaminated soil S1 can be recycled at a low cost and with a simple operation.
また、外熱式キルン4によって汚染土壌S1を加熱し、その排ガスG1をファン10を介して外熱式キルン4に戻して循環させているため、触媒付濾過機6において分離又は分解されなかった有害物質についても、再度触媒付濾過機6において処理することができ、効率よく有害物質を除去することができるとともに、通常運転時には、このような有害物質が外部に排出されないため、環境汚染の虞がない。
Further, since the contaminated soil S1 is heated by the external heat kiln 4 and the exhaust gas G1 is returned to the external heat kiln 4 through the
尚、上記実施の形態においては、本発明を用いて汚染土壌を処理する場合について説明したが、汚染土壌以外にも、焼却灰等の水銀を含む廃棄物を再資源化するにあたって本発明を適用することもできる。 In the above embodiment, the case where contaminated soil is treated using the present invention has been described. However, in addition to contaminated soil, the present invention is applied to recycling waste containing mercury such as incinerated ash. You can also
また、上記実施の形態においては、水銀等を揮発させるにあたって外熱式キルン4を使用する場合を例示したが、外熱式キルン4に代えて内熱式キルンを用い、触媒付濾過機6と組み合わせることにより、水銀等を除去した浄化土壌S2を得て、セメント原料Rとして利用することもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the case where the external heating kiln 4 was used in volatilizing mercury etc. was illustrated, it replaced with the external heating kiln 4 and used the internal heating kiln, By combining them, purified soil S2 from which mercury or the like has been removed can be obtained and used as cement raw material R.
1 処理装置
2 ホッパ
3 土壌供給装置
4 外熱式キルン
5 バーナ
6 触媒付濾過機
7 熱交換器
8 クーラ
9 搬送装置
10〜12 ファン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
該キルンから排出された廃棄物をセメント製造設備にセメント原料として供給する供給装置とを備えることを特徴とする水銀含有廃棄物の処理装置。 A kiln for heating mercury-containing waste to volatilize mercury from the mercury-containing waste;
An apparatus for treating mercury-containing waste, comprising: a supply device for supplying waste discharged from the kiln as a cement raw material to a cement manufacturing facility.
水銀が揮発した廃棄物をセメント製造設備にセメント原料として供給することを特徴とする水銀含有廃棄物の処理方法。 Heating the mercury-containing waste to volatilize mercury from the mercury-containing waste,
A method for treating mercury-containing waste, characterized by supplying waste from which mercury has volatilized as cement raw material to a cement production facility.
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