JP2010082523A - 焼却灰の処理方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】焼却灰30を水洗処理して該焼却灰に含まれる塩素分を除去する水洗設備100を備えた焼却灰の処理システムにおいて、水洗設備100の前段側に、焼却灰の未燃分残存率を測定する未燃分測定手段1と、該未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別する分別手段2とを備え、分別手段2にて分別された焼却灰のうち未燃分残存率が所定の閾値より低い焼却灰32のみを水洗設備100に送給するようにし、好適には、未燃分残存率が所定の閾値以上の焼却灰31を、加熱炉に投入するか若しくは焼却炉に返送して再加熱する。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2(特開2005−288328号公報)には、複数設置した洗浄槽で焼却灰を洗浄し、さらに洗浄槽に二酸化炭素ガスを導入して洗浄するとともに、洗浄槽が具備する循環配管路に設けられた湿式破砕機により焼却灰を破砕するようにした構成が開示されている。
しかしながら、焼却灰に含まれる塩素分には水に溶出し難い塩素分が存在し、この溶出し難い塩素分を多く含む場合には、水洗処理のみでは十分な塩素除去効果が得られなかった。特に、焼却灰をセメント原料等として再資源化する場合には、厳しい塩素濃度の基準があるため、確実に焼却灰中の塩素分を一定濃度以下まで除去することが求められる。
一方、水に溶出し難い塩素分の存在を考慮して、全ての焼却灰に対して、例えば加熱等の水洗処理以外の方法、或いは水洗処理と他の処理方法を組み合わせた方法を採用すると、処理コストが嵩む上に装置が大型化するという問題があった。そこで、可能な限り水洗処理のみで塩素を一定濃度以下まで除去することが望まれている。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、水洗処理により焼却灰に含まれる塩素分を確実に一定濃度以下まで低減することができる焼却灰の処理方法及びシステムを提供することを目的とする。
前記焼却灰を水洗処理する前に、前記焼却灰の未燃分残存率を測定し、該測定された未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別し、該焼却灰のうち未燃分残存率が所定の閾値より低い焼却灰のみを水洗処理することを特徴とする。
また、前記未燃分残存率の所定の閾値は、予め求めておいた焼却灰の未燃分残存率と水洗処理後の焼却灰の塩素濃度との関係に基づいて、前記水洗処理により所望の塩素濃度が得られる未燃分残存率の値として設定されることが好ましい。
また、未燃分残存率が高く、水に溶出し難い塩素分を多く含む焼却灰については、他の灰処理を施し、未燃分残存率が低く、水洗処理のみにより確実に塩素低減が可能な焼却灰のみを水洗処理するようにしているため、効率的な処理が可能となり、且つ装置の小型化が可能となる。
これは、未燃分残存率が高い焼却灰を加熱炉若しくは焼却炉で加熱処理し、未燃分残存率を低減することにより、搬入される焼却灰の全てにおいて、適した処理を施すことが可能となり、また装置の小型化が可能となる。このとき、加熱処理して塩素濃度が低減した焼却灰は、未燃分残存率が低い焼却灰とともに水洗処理することが好ましく、これにより水洗処理後の焼却灰を、確実に塩素濃度が低いものとすることができる。
図6に示すように、未燃分残存率が5重量%以下の焼却灰は、水洗処理により塩素濃度を2000〜3000mg/kg以下まで低減することが可能である。これにより一般的に再資源化材料として用いられる焼却灰の塩素濃度の基準値を満たすことが可能となり、再資源化材料に適した焼却灰を安定的に提供することが可能となる。
前記水洗設備の前段側に、前記焼却灰の未燃分残存率を測定する未燃分測定手段と、該未燃分測定手段にて測定された未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別する分別手段とを備え、前記分別手段にて分別された焼却灰のうち未燃分残存率が所定の閾値より低い焼却灰のみを前記水洗設備に送給することを特徴とする。
さらに、前記分別手段にて分別された焼却灰のうち前記未燃分残存率が前記所定の閾値以上の焼却灰を焼却炉に返送する返送ラインを備えたことを特徴とする。
さらに、前記未燃分測定手段が、前記焼却灰の熱灼減量若しくは前記焼却灰を加熱して得られるCO2量を測定する手段であることを特徴とする。
さらにまた、前記未燃分測定手段が、前記焼却灰の重量と、該焼却灰を比重差分離して得られた浮遊物の重量とを測定し、これらの重量に基づいて焼却灰中の浮遊物含有率を求める手段であることを特徴とする。
また、未燃分残存率が高く、水に溶出し難い塩素分を多く含む焼却灰については、他の灰処理を施し、未燃分残存率が低く、水洗処理のみにより確実に塩素低減が可能な焼却灰のみを水洗設備に導くようにしているため、効率的な処理が可能となり、且つ装置の小型化が可能となる。
さらにまた、未燃分残存率が5重量%以下の焼却灰は、水洗処理により塩素濃度を2000〜3000mg/kg以下まで低減することが可能であるため、焼却灰を分別する基準となる所定の閾値を未燃分残存率5%とすることにより、一般的に再資源化材料として用いられる焼却灰の塩素濃度を満たすことが可能となり、再資源化材料に適した焼却灰を安定的に提供することが可能となる。
図1〜図5は本発明の実施例1〜実施例3に係るシステムの全体構成図を夫々示し、図6は焼却灰の熱灼減量と水洗処理灰の塩素濃度の関係を示すグラフである。
焼却灰の分別基準となる所定の閾値は、予め焼却灰の未燃分残存率と水洗処理灰の塩素濃度との相関関係を実験等により取得しておき、この相関関係に基づいて、水洗処理により焼却灰を所望の塩素濃度まで低減可能な未燃分残存率を設定しておくとよい。例えば、図6に示すように、焼却灰の未燃分残存率(熱灼減量)と水洗処理灰の塩素濃度との相関関係を実験により測定しておき、水洗処理後に焼却灰の塩素濃度を2000〜3000mg/kg以下まで低減したい場合には、熱灼減量5%を閾値とする。そして、熱灼減量が5%未満の焼却灰のみを水洗処理する。
また、未燃分残存率が大きく、水に溶出し難い塩素分を多く含む焼却灰については、他の灰処理を施し、未燃分残存率が小さく、水洗処理のみにより確実に塩素低減が可能な焼却灰のみを水洗設備に導くようにしているため、効率的な処理が可能となり、且つ装置の小型化が可能となる。
本実施例1のシステムは、焼却炉から排出された焼却灰30の未燃分残存率を測定する未燃分測定手段1と、該測定された未燃分残存率に基づいて焼却灰30を分別する分別手段2と、未燃分残存率が予め設定された所定の閾値よりも低い焼却灰32が投入される比重差分離装置4と、該比重差分離装置4にて金属類を除去された焼却灰が供給される水洗設備100と、を備える。
前記比重差分離装置4は、水等の分離液を介して、比重の大きい金属片や大径焼却灰等の異物(金属類と称す)と、比重の低い焼却灰とを分離する周知の装置である。
洗浄槽5には、焼却灰の水洗時に洗浄水のpH値を測定するpH計12が設置されており、該洗浄水のpHを逐次監視している。このpH調整は、バルブ11を制御して硫酸タンク20からの硫酸供給量を調整することにより行われる。
後段側水洗処理装置は、前記前段側水洗処理装置と同様の構成を備える。
尚、水洗設備100の構成は、図1に示した構成に限定されるものではない。
焼却炉から搬入された焼却灰30は一旦貯留槽(不図示)に貯留され、貯留された焼却灰から少なくとも一部を抜き取り、未燃分測定手段1にて、抜き取った焼却灰の未燃分残存率を測定する。そして、分別手段2にて、測定された未燃分残存率が、予め設定した所定の閾値以上の焼却灰31と、所定の閾値未満の焼却灰32とに分別する。ここでは一例として、未燃分残存率の閾値を5%とする。未燃分残存率が5%以上の焼却灰31は、従来の灰処理装置3に送給し、処理する。未燃分残存率が5%未満の焼却灰32は、比重差分離装置4に供給し、該比重差分離装置4で金属類を分離除去した後、水洗設備100に送給する。水洗設備100では、前段側の洗浄槽5で、焼却灰を粗洗浄することにより塩素濃度を大幅に低下させた後、固液分離装置6にて焼却灰35と排水36とに分離し、焼却灰35は後段側の洗浄槽7で仕上げ洗浄することにより塩素濃度を低濃度となるまで洗浄した後、固液分離装置8にて処理灰38と排水39とに分離する。
また、未燃分残存率が高く、水に溶出し難い塩素分を多く含む焼却灰31については、従来の灰処理装置3に送給し、未燃分残存率が低く、水洗処理のみにより確実に塩素低減が可能な焼却灰32のみを水洗設備100に導くようにしているため、効率的な処理が可能となり、且つ装置の小型化が可能となる。
本実施例2は、未燃分残存率に基づいて分別した焼却灰のうち、未燃分残存率が高い方の焼却灰31を加熱し、焼却灰中の未燃分を低減した後、水洗処理するようにしている。
図2を参照して、実施例2−1に係る焼却灰処理システムにつき説明する。
本実施例2−1のシステムは、焼却灰30に含まれる未燃分を測定した後、該焼却灰30に含まれる金属類等の夾雑物を取り除き、その後焼却灰を分別するようにしている。
焼却炉から排出された焼却灰30は、その少なくとも一部を引き抜き、未燃分測定手段1aにて焼却灰に含まれる未燃分残存率を測定する。そして焼却灰30は比重差分離装置4に投入され、金属類等の夾雑物を除去した後、一旦貯留槽21に貯留される。この貯留槽21は、後段の水洗設備100における処理量を調整する機能を有する。
一方、未燃分残存率が所定の閾値以上の焼却灰31aは、貯留槽22に貯留された後、加熱炉23に供給される。貯留槽22は、加熱炉23における処理量を調整する機能を有する。加熱炉23では、未燃分残存率が高い焼却灰32aを所定温度で加熱処理する。加熱温度は、600℃以上、15分以上であることが好ましい。加熱処理した焼却灰32aは、未燃分が低減されて排出される。加熱炉23の後段には貯留槽24が設けられ、加熱処理後の焼却灰が貯留される。
図3を参照して、実施例2−2に係る焼却灰処理システムにつき説明する。
本実施例2−2のシステムは、焼却灰30に含まれる金属類等の夾雑物を取り除いた後に、焼却灰30の未燃分残存率を測定するようにしている。即ち、実施例2−1と異なる構成は、比重差分離装置4で焼却灰から金属類等の夾雑物を除去した後、貯留槽21に焼却灰を貯留し、該貯留槽21から焼却灰の少なくとも一部を引き抜き、未燃分測定手段1aで未燃分を測定し、後段の分別手段2aにて未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別している。このように、金属類等の夾雑物を除去した後に未燃分残存率を測定することにより、より正確な焼却灰の未燃分残存率を測定することが可能となる。
本構成は、焼却炉25と水洗設備100が同一敷地内に立地する場合に適用される。これは、分別手段2aで分別された未燃分残存率が所定の閾値以上の焼却灰31aを一旦貯留槽22に貯留した後、適宜焼却炉25に返送する構成となっている。焼却炉25で再加熱された焼却灰は未燃分が低減され、廃棄物を焼却処理して発生する焼却灰とともに比重差分離装置4に送給される。
本構成によれば、未燃分残存率が高い焼却灰を加熱するための加熱炉を新たに設置する必要がなく、装置コスト、設備面積を削減することが可能となる。
本実施例3は、焼却灰の未燃分残存率と、比重差分離装置で分離した焼却灰中の浮遊物の含有率とが対応していることから、焼却灰中の浮遊物含有率に基づいて焼却灰を分別するようにしている。
本実施例3では、焼却灰30の重量を重量測定手段25で予め測定しておくとともに、比重差分離装置4で分離された浮遊物41の重量と、金属類の重量を重量測定手段25で測定する。そして、重量測定結果より焼却灰30の浮遊物含有率を算出して求めておく。浮遊物含有率は、比重差分離装置4に供給前の焼却灰30の重量から金属類の重量を差し引き、金属類を除く焼却灰の重量に対する浮遊物41の重量の割合を算出して得られる。
2、2a、2b 分別手段
3 従来の灰処理装置
4 比重差分離装置
5、7 洗浄槽
6、8 固液分離装置
21、22、24 貯留槽
23 加熱炉
25 焼却炉
30 焼却灰
31 焼却灰(未燃分5%以上)
32 焼却灰(未燃分5%未満)
100 水洗設備
Claims (10)
- 焼却灰を水洗処理し、該焼却灰に含まれる塩素分を除去する焼却灰の処理方法において、
前記焼却灰を水洗処理する前に、前記焼却灰の未燃分残存率を測定し、該測定された未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別し、該焼却灰のうち未燃分残存率が所定の閾値より低い焼却灰のみを水洗処理することを特徴とする焼却灰の処理方法。 - 前記未燃分残存率の所定の閾値は、予め求めておいた焼却灰の未燃分残存率と水洗処理後の焼却灰の塩素濃度との関係に基づいて、前記水洗処理により所望の塩素濃度が得られる未燃分残存率の値として設定されることを特徴とする請求項1記載の焼却灰の処理方法。
- 前記分別された焼却灰のうち前記未燃分残存率が前記所定の閾値以上の焼却灰を、加熱炉に投入するか若しくは焼却炉に返送して再加熱することを特徴とする請求項1若しくは2記載の焼却灰の処理方法。
- 前記未燃分残存率の所定の閾値が、前記焼却灰に対して5重量%であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の焼却灰の処理方法。
- 焼却灰を水洗処理して該焼却灰に含まれる塩素分を除去する水洗設備を備えた焼却灰の処理システムにおいて、
前記水洗設備の前段側に、前記焼却灰の未燃分残存率を測定する未燃分測定手段と、該未燃分測定手段にて測定された未燃分残存率に基づいて焼却灰を分別する分別手段とを備え、前記分別手段にて分別された焼却灰のうち未燃分残存率が所定の閾値より低い焼却灰のみを前記水洗設備に送給することを特徴とする焼却灰の処理システム。 - 前記分別手段にて分別された焼却灰のうち前記未燃分残存率が前記所定の閾値以上の焼却灰が供給され、該焼却灰を再加熱する加熱炉を備えたことを特徴とする請求項5記載の焼却灰の処理システム。
- 前記分別手段にて分別された焼却灰のうち前記未燃分残存率が前記所定の閾値以上の焼却灰を焼却炉に返送する返送ラインを備えたことを特徴とする請求項5記載の焼却灰の処理システム。
- 前記未燃分残存率の所定の閾値が、前記焼却灰に対して5重量%であることを特徴とする請求項5乃至7の何れかに記載の焼却灰の処理システム。
- 前記未燃分測定手段が、前記焼却灰の熱灼減量若しくは前記焼却灰を加熱して得られるCO2量を測定する手段であることを特徴とする請求項5記載の焼却灰の処理システム。
- 前記未燃分測定手段が、前記焼却灰の重量と、該焼却灰を比重差分離して得られた浮遊物の重量とを測定し、これらの重量に基づいて焼却灰中の浮遊物含有率を求める手段であることを特徴とする請求項5記載の焼却灰の処理システム。
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