JP2011152516A

JP2011152516A - 混練装置における添加水量の制御方法及び制御装置

Info

Publication number: JP2011152516A
Application number: JP2010015954A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kitamura; 裕次北村; Masayoshi Yoshida; 昌義吉田
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-11

Abstract

【課題】集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、適当なサイズの塊状化物を形成できるようにすること。
【解決手段】集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置２において、混練装置２で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物をカメラ６で撮影し、このカメラ６で撮影された画像を画像処理手段７で画像処理することによって、塊状化物のサイズを演算し、塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らす制御を行う。この添加水量の制御は、画像処理装置７で演算された塊状化物のサイズに基づき、制御手段８が流量調節計９を介して流量調節弁１０の開度を調節することにより行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、水の添加量を制御する方法及び装置に関する。

廃棄物処理施設等から発生する集じん灰の処理にあたっては、その処理時あるいは最終処分場への輸送時に発じん（浮遊粉じん）が発生しないように、塊状化（固形化）する必要がある。また、廃棄物処理施設等から発生する集じん灰は、Ｐｂ，Ｃｄ，Ｈｇなどの重金属類を含んでいるため、一定量の薬剤を添加して重金属類の溶出を抑止する必要もある。

これらの集じん灰の塊状化及び薬剤混合は混練装置にて行われるが、このとき添加水量の制御が重要である。すなわち、添加水量によって集じん灰の塊状化の程度が左右されので、塊状化物の取り扱いや最終処分のために適当なサイズとなるように添加水量を制御する必要がある。

従来、混練装置における添加水量の制御は、専任オペレータが混練装置の混練状態を目視で確認しながら目視で行う、あるいは混練装置の出側（出口上方）にカメラを設置し、中央操作室などからの遠隔手動操作で行う、といった方法が主流であった。これは、とくに廃棄物処理施設から発生する集じん灰の性状（Ｃａ分等の成分、粒度など）が廃棄物の種類（成分）によって刻々と変化するため、集じん灰処理量に対して添加水量が一定では、適当な処理物、すなわち適当なサイズの塊状化物が形成できないためである。

一方、一般的に、混練装置において最適な処理物を形成するために添加水量を制御する方法として、混練装置の負荷電流値を監視して添加水量を制御する方法が知られている（例えば特許文献１、２）。この方法では、負荷電流値が低いと添加水量を増やし、負荷電流値が高いと添加水量を減らすという制御を行う。しかし、負荷電流値（混練抵抗）と集じん灰の塊状化との関係が必ずしも一致しない。例えば、集じん灰の性状変化で負荷電流値は変わってしまう。したがって、この方法によって、集じん灰について適当なサイズの塊状化物を得ることは困難である。

また、混練装置内に水分計を設置して、水分率を一定にする制御方法もある。しかし、集じん灰の性状変化で必要とする水分率が変わるので、水分率を一定としても塊状化は一定とはならない。したがって、この方法によっても、集じん灰について適当なサイズの塊状化物を得ることは困難である。

特開平１０−１６５９２１号公報特開２００５−１７２６７号公報

本発明が解決しようとする課題は、集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、適当なサイズの塊状化物を形成できるようにすることにある。

本発明の混練装置における添加水量の制御方法は、集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、水の添加量を制御する方法であって、混練装置で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物をカメラで撮影し、このカメラで撮影された画像を画像処理することによって、前記塊状化物のサイズを演算し、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らすことを特徴とする。

また、本発明の混練装置における添加水量の制御装置は、集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、水の添加量を制御する装置であって、混練装置で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物を撮影するカメラと、このカメラで撮影された画像を画像処理することによって、前記塊状化物のサイズを演算する画像処理手段と、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らす制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明において、集じん灰の塊状化物のサイズは、カメラで撮影された画像中の塊状化物の個数に基づき演算することができる。

また本発明において、塊状化物のカメラによる撮影は、混練装置の出側で行うことが好ましい。混練装置の出側で撮影することにより、最終的な塊状化物のサイズを添加水分量の制御に反映させることができる。

添加水量と集じん灰の塊状化物のサイズには一定の関係がある。すなわち、添加水量を増やすと塊状化物のサイズは大きくなり、添加水量を減らすと塊状化物のサイズは小さくなる。したがって、カメラで撮影された塊状化物の画像に基づいて塊状化物のサイズを演算し、この塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らすという制御を行うことにより、目標サイズに近い適当なサイズの塊状化物を形成できる。

本発明を適用した集じん灰の混練装置の構成図である。混練装置における水分添加率と、カメラで撮影された画像中の塊状化物の個数との関係の一例を示す。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明を適用した集じん灰の混練装置の構成図である。図１において、廃棄物処理施設等から発生する集じん灰は一旦、貯留槽１に貯留され、貯留槽１から混練装置２に供給される。混練装置２には、集じん灰中の重金属類の溶出を抑止する薬剤と水とが添加され、集じん灰は水及び薬剤とともに混練され、塊状化されて塊状化物となる。なお、混練装置２としては、例えば特開２００４−１０５８４０号公報に開示されている２軸式の混練装置が使用可能であるが、本発明において混練装置の型式はとくに限定されない。また、集じん灰中の重金属類の溶出を抑止する薬剤としては、キトサン、Ｌ−酒石酸ナトリウム、タンニン酸、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸塩）、ＮＴＡ（ニトリル酢酸）、酒石酸、酒石酸塩、エチレンジアミン、及びサリチル酸塩などのキレート化剤、又はこれらの水溶液が使用可能であり、集じん灰量に対して一定量が添加される。

混練装置２で塊状化された集じん灰の塊状化物は、混練装置２の出口から養生コンベア３に排出される。集じん灰の塊状化物は、養生コンベア３で移送中に乾燥され、養生コンベア３の出口から処理灰バンカ４に排出される。その後、集じん灰の塊状化物は処理灰バンカ４からダンプカー５に払い出され、最終処分場まで輸送される。

図１の実施形態では、混練装置２で塊状化される集じん灰の塊状化物のサイズを目標サイズに近い適当なサイズとするために、混練装置２における添加水量を以下の要領で制御する。

まず、混練装置２で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物を混練装置２の出口上方に設置したカメラ６で撮影し、その画像を画像処理手段７で画像処理することによって、画像中の塊状化物の個数を求める。この画像中の塊状化物の個数は、塊状化物のサイズと一定の関係があるので、塊状化物の個数に基づき塊状化物のサイズを一義的に演算することができる。

この画像処理手段７で演算された塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ添加水量を増やし、塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ添加水量を減らすという制御を行う。すなわち、添加水量と集じん灰の塊状化物のサイズには一定の関係、具体的には、添加水量を増やすと塊状化物のサイズは大きくなり、添加水量を減らすと塊状化物のサイズは小さくなるという関係がある。したがって、上述のような添加水量の制御を行うことにより、目標サイズに近い適当なサイズの塊状化物を形成できる。

図１の実施形態では、添加水量の制御は、画像処理装置７で演算された塊状化物のサイズに基づき、制御手段８が流量調節計９を介して流量調節弁１０の開度を調節することにより行う。流量調節計９は、制御手段８からの指令と流量計１１で計測された実際の添加水量とに基づいて、流量調節弁１０の開度を調節する。

ここで、塊状化物のサイズは、上述のとおりカメラ６で撮影された画像中の塊状化物の個数と一定の関係にある。したがって、上述の添加水量の制御にあたっては、塊状化物のサイズを指標とする代わりに画像中の塊状化物の個数を指標とすることもできる。画像中の塊状化物の個数を指標とした添加水量の制御も、結局のところ塊状化物のサイズを指標とした添加水量の制御と言うことができる。

図２には、混練装置２における水分添加率と、カメラ６で撮影された画像中の塊状化物の個数との関係の一例を示す。なお、図２縦軸の水分添加率（％）とは、以下のとおりのものである。
水分添加率（％）＝添加水量（ｋｇ）／集じん灰量（ｋｇ）×１００

図２では、画像中の塊状化物の個数が、２個、４個及び２３個の３パターンについて示しているが、これを塊状化物のサイズで表すと、２個の場合が約１５０ｍｍ、４個の場合が約５０ｍｍ、２３個の場合が粉状である。塊状化物のサイズとしては、その取り扱いや最終処分のためには約５０ｍｍが適当であるので、画像中の塊状化物の個数が４個となるように添加水分量を制御する。

なお、図１に示した実施形態では、カメラ６を混練装置２の出口上方に設置したが、混練装置２で塊状化された集じん灰の塊状化物を撮影できる位置であれば、カメラ６の設置位置はこれに限定されない。ただし、混練装置２で塊状化された塊状化物のサイズを適正に把握するには、カメラ６は混練装置２の出側に設置することが好ましい。具体的には、混練装置２の出口上方のほかに出口側方や出口下方にカメラ６を設置してもよい。また、混練装置２の出口から排出されて落下する塊状化物を撮影可能な位置にカメラ６を設置してもよい。

１集じん灰貯留槽
２混練装置
３養生コンベア
４処理灰バンカ
５ダンプカー
６カメラ
７画像処理手段
８制御手段
９流量調節計
１０流量調節弁
１１流量計

Claims

集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、水の添加量を制御する方法であって、
混練装置で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物をカメラで撮影し、
このカメラで撮影された画像を画像処理することによって、前記塊状化物のサイズを演算し、
前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らすことを特徴とする混練装置における添加水量の制御方法。
前記塊状化物のサイズは、カメラで撮影された画像中の塊状化物の個数に基づき演算する請求項１に記載の混練装置における添加水量の制御方法。
前記塊状化物のカメラによる撮影は、混練装置の出側で行う請求項１又は２に記載の混練装置における添加水量の制御方法。
集じん灰に水を添加して混練することにより、集じん灰を塊状化して塊状化物を形成する混練装置において、水の添加量を制御する装置であって、
混練装置で混練されて塊状化された集じん灰の塊状化物を撮影するカメラと、
このカメラで撮影された画像を画像処理することによって、前記塊状化物のサイズを演算する画像処理手段と、
前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも小さければ水の添加量を増やし、前記塊状化物のサイズが目標サイズよりも大きければ水の添加量を減らす制御手段とを備えたことを特徴とする混練装置における添加水量の制御装置。
前記画像処理手段は、カメラで撮影された画像中の塊状化物の個数に基づき塊状化物のサイズを演算する請求項４に記載の混練装置における添加水量の制御装置。
カメラが混練装置の出側に配置されている請求項４又は５に記載の混練装置における添加水量の制御装置。