JP2022097374A - Manufacturing method of ground improver, and ground improving method - Google Patents

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健資 北澤
Takemoto Kitazawa
航綺 浜田
Koki Hamada
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Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

To provide a ground improving agent excellent in ground improving performance by efficiently utilizing a sulfur-containing material remaining after a waste gas is desulfurized as a resource and a method of improving the ground.SOLUTION: A manufacturing method of a ground improving agent is characterized by comprising: a desulfurizing process for desulfurizing by charging a desulfurizing agent to an exhaust gas to desulfurize in dry; a recovery process for recovering the desulfurizing agent used in the desulfurization process; and an addition process for making the used desulfurizing agent recovered in the recovery process contain in a ground improving agent made of materials containing cement clinker and gypsum. It is a ground improvement method characterized by mixing the ground improving agent obtained in this manufacturing method and the object soil.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、地盤改良材の製造方法、及び地盤改良方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a ground improving material and a method for improving the ground.

従来、路床の強化や建設作業現場等における重機や運搬車両の作業性の確保、建物の建設立地の地盤の強化などのため、セメント系固化材を用いて対象土壌と混合して、目的にかなう地盤に改良することが行われている。 Conventionally, in order to strengthen the roadbed, secure the workability of heavy machinery and transport vehicles at construction work sites, and strengthen the ground at the construction site of buildings, cement-based solidifying material is used to mix with the target soil for the purpose. Improvements are being made to the ground to meet the needs.

しかしながら、天然資源を原料として製造されるセメント系固化材には、自然界に広く存在する天然鉱物の重金属が極微量ながら含まれており、土質配合条件によってはセメント系固化材を用いた改良土から重金属が土壌環境基準を超える濃度で溶出するおそれもある。 However, the cement-based solidifying material produced from natural resources contains a very small amount of heavy metal, which is a natural mineral that is widely present in nature. Heavy metals may elute at concentrations exceeding soil environmental standards.

このような問題に関連して、例えば、特許文献1~3では、セメントクリンカの焼成部からの排ガスに含まれる亜硫酸ガスを、カルシウム化合物を含むスラリーに吸収させて、これをセメント原料に混合してセメント組成物を得ることで、六価クロムの溶出低減に有効なセメント組成物が得られることが記載されている。 In relation to such a problem, for example, in Patent Documents 1 to 3, the sulfite gas contained in the exhaust gas from the fired portion of the cement clinker is absorbed in a slurry containing a calcium compound and mixed with the cement raw material. It is described that the cement composition effective for reducing the elution of hexavalent chromium can be obtained by obtaining the cement composition.

一方、特許文献4には、軽量気泡コンクリート等のセメント硬化体系廃材を有効活用して、セメントキルン設備から排出される排ガスに乾式で投入して脱硫処理を行うことが記載されている。 On the other hand, Patent Document 4 describes that the cement hardening system waste material such as lightweight aerated concrete is effectively utilized and dry-typed into the exhaust gas discharged from the cement kiln facility to perform desulfurization treatment.

特開2020-1963号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-1963 特開2020-23415号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-23415 特開2020-23416号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-23416 特開2019-141795号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-141795

しかしながら、特許文献1~3の技術では、排ガスを湿式で脱硫処理を行ったあとに残るスラリー状のものをセメント組成物の原料とするので、水分除去のためのエネルギーが必要であった。また、特許文献4では、排ガスの脱硫処理を行ったあとに残る硫黄含有物を資源化することは着眼されていなかった。 However, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, since the slurry-like material remaining after the exhaust gas is desulfurized in a wet manner is used as a raw material for the cement composition, energy for removing water is required. Further, in Patent Document 4, it has not been focused on recycling sulfur-containing substances remaining after desulfurization treatment of exhaust gas.

本発明の目的は、排ガスの脱硫処理を行ったあとに残る硫黄含有物を有効に資源利用して、地盤改良性能に優れた地盤改良材及び地盤改良方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ground improvement material and a ground improvement method having excellent ground improvement performance by effectively utilizing the sulfur-containing substances remaining after desulfurization treatment of exhaust gas as resources.

上記目的を達成するために、本発明は、その第1の観点では、
排ガスに対して脱硫剤を投入して乾式で脱硫する脱硫工程と、
前記脱硫工程で使用された脱硫剤を回収する回収工程と、
前記回収工程で回収された使用済み脱硫剤を、セメントクリンカ及び石膏を含む材料からなる地盤改良材に含有せしめる添加工程を含むことを特徴とする地盤改良材の製造方法を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention is based on the first aspect.
A desulfurization process in which a desulfurizing agent is added to the exhaust gas and desulfurized in a dry manner,
A recovery step for recovering the desulfurization agent used in the desulfurization step, and a recovery step.
The present invention provides a method for producing a ground improving material, which comprises an addition step of incorporating the used desulfurizing agent recovered in the recovery step into a ground improving material made of a material containing cement clinker and gypsum.

本発明に係る地盤改良材の製造方法によれば、排ガスを乾式で脱硫したあとに残る使用済み脱硫剤を回収して、セメントクリンカ及び石膏を含む材料からなる地盤改良材に含有せしめることで、地盤改良性能に優れた地盤改良材を得ることができる。 According to the method for producing a ground improving material according to the present invention, the used desulfurizing agent remaining after the exhaust gas is desulfurized by a dry method is recovered and contained in the ground improving material made of a material including cement clinker and gypsum. It is possible to obtain a ground improvement material having excellent ground improvement performance.

上記製造方法においては、前記回収工程で回収された前記使用済み脱硫剤を、塩素バイパスダストとともに、前記地盤改良材に含有せしめることが好ましい。これによれば、地盤改良材に、上記使用済み脱硫剤とともに塩素バイパスダストを含有せしめるので、更に性能に優れた地盤改良材を製造することができる。なお、この場合、前記添加工程後に得られる前記地盤改良材の塩素濃度が500ppm~6,000ppmであることが好ましい。 In the above manufacturing method, it is preferable that the used desulfurizing agent recovered in the recovery step is contained in the ground improving material together with chlorine bypass dust. According to this, since the ground improving material contains chlorine bypass dust together with the used desulfurizing agent, it is possible to produce a ground improving material having further excellent performance. In this case, the chlorine concentration of the ground improving material obtained after the addition step is preferably 500 ppm to 6,000 ppm.

上記製造方法においては、前記回収工程と前記添加工程との間に、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程を更に含み、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べて3質量%以上増加している該脱硫剤を選別し、前記添加工程に用いることが好ましい。これによれば、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を用いて、より生産性よく、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。 The manufacturing method further includes an SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent between the recovery step and the adding step, and the SO contained in the used desulfurizing agent. It is preferable to select the desulfurizing agent whose 3 concentration is increased by 3% by mass or more as compared with that before use and use it in the addition step. According to this, it is possible to produce a ground improvement material having higher productivity and excellent performance by using a used desulfurizing agent having a sufficient amount of SO3 .

上記製造方法においては、前記回収工程と前記添加工程との間に、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程及び前記使用済み脱硫剤の水分含有率を測定する含水率測定工程を更に含み、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べて3質量%以上増加しており、且つ、水分含有率が40質量%未満である該脱硫剤を選別し、前記添加工程に用いることが好ましい。これによれば、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を用いて、より生産性よく、性能に優れた地盤改良材を製造することができるとともに、安定性が悪い水分含有率が40質量%以上のものを避けて、より安定的に、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。また、この場合、前記含水率測定工程における測定に基づき、前記使用済み脱硫剤の水分含有率が40質量%以上である場合には、その水分含有率が40質量%未満になるまで乾燥したうえ、前記添加工程に用いることが好ましい。これによれば、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤について、水分含有率の条件で排除せずに、乾燥することにより水分含有率を調整したうえで無駄なく地盤改良材の製造に用いることができる。 In the above manufacturing method, between the recovery step and the addition step, the SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent and the water content of the used desulfurizing agent are measured. A step of measuring the water content is further included, and the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent is increased by 3% by mass or more as compared with that before use, and the water content is less than 40% by mass. It is preferable to sort and use it in the addition step. According to this, it is possible to produce a ground improvement material with higher productivity and excellent performance by using a used desulfurizing agent having a sufficient amount of SO3 , and the water content is poor and the water content is 40. It is possible to produce a more stable and excellent ground improvement material by avoiding the mass% or more. In this case, based on the measurement in the water content measuring step, when the water content of the used desulfurizing agent is 40% by mass or more, it is dried until the water content becomes less than 40% by mass. , It is preferable to use it in the addition step. According to this, the used desulfurizing agent that has sufficiently stored SO 3 is not excluded under the condition of water content, but is dried to adjust the water content and to produce the ground improvement material without waste. Can be used.

上記製造方法においては、前記脱硫工程で前記排ガスに対して投入される脱硫剤として、セメント硬化体系廃材、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。これによれば、これら脱硫剤の脱硫作用により排ガスから硫黄分を効率よく回収して、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を得、これを地盤改良材の製造に用いることができる。また、なかでもセメント硬化体系廃材を用いる場合には、その脱硫剤に係るランニングコストが安価である。 In the above manufacturing method, it is preferable that the desulfurizing agent charged into the exhaust gas in the desulfurization step contains at least one selected from cement hardening system waste materials, alkali metal compounds, and alkaline earth metal compounds. According to this, sulfur content can be efficiently recovered from exhaust gas by the desulfurization action of these desulfurizing agents to obtain a used desulfurizing agent having a sufficient amount of SO3 , which can be used for manufacturing a ground improvement material. .. In particular, when the cement hardening system waste material is used, the running cost related to the desulfurizing agent is low.

上記製造方法においては、前記排ガス及び前記使用済み脱硫剤は、セメント製造設備で産み出されるものであることが好ましい。これによれば、その排ガスを処理した後の使用済み脱硫剤として、地盤改良性能を発揮するのに適した成分を備えたものが得やすく、これを地盤改良材の製造に用いることができる。 In the above manufacturing method, it is preferable that the exhaust gas and the used desulfurizing agent are produced in a cement manufacturing facility. According to this, as a used desulfurizing agent after treating the exhaust gas, it is easy to obtain a used desulfurizing agent having a component suitable for exhibiting the ground improvement performance, and this can be used for manufacturing the ground improvement material.

一方、本発明は、その第2の観点では、上記の製造方法で得られた地盤改良材と対象土壌を混合することを特徴とする地盤改良方法を提供するものである。 On the other hand, from the second aspect, the present invention provides a ground improvement method characterized by mixing the ground improvement material obtained by the above-mentioned production method with the target soil.

本発明に係る地盤改良方法によれば、上記の製造方法で得られた地盤改良材と対象土壌を混合することで、その土壌を含む地盤を改良することができる。 According to the ground improvement method according to the present invention, by mixing the ground improvement material obtained by the above-mentioned production method with the target soil, the ground containing the soil can be improved.

本発明によれば、排ガスの脱硫処理を行ったあとに残る硫黄含有物を有効に資源利用して、地盤改良性能に優れた地盤改良材及び地盤改良方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a ground improvement material and a ground improvement method having excellent ground improvement performance by effectively utilizing the sulfur-containing substances remaining after desulfurization treatment of exhaust gas as resources.

本発明に係る地盤改良材の製造方法の一実施形態を説明するフロー図である。It is a flow chart explaining one Embodiment of the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 本発明に係る地盤改良材の製造方法の他の実施形態を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining another embodiment of the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 本発明に係る地盤改良材の製造方法の別の実施形態を説明するフロー図である。It is a flow diagram explaining another embodiment of the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 本発明に係る地盤改良材の製造方法の更に別の実施形態を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining still another embodiment of the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 本発明に係る地盤改良材の製造方法にセメント製造設備で産み出される排ガス及び使用済み脱硫剤を利用する一実施形態を説明する概略構成説明図である。It is a schematic block diagram explaining one Embodiment which uses the exhaust gas and the used desulfurizing agent produced in the cement manufacturing equipment in the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 乾式脱硫装置として吹込式脱硫設備の構成を説明する概略構成説明図である。It is a schematic block diagram explaining the structure of the blow-in type desulfurization equipment as a dry-type desulfurization apparatus. 本発明に係る地盤改良材の製造方法にセメント製造設備で産み出される排ガス及び使用済み脱硫剤を利用する他の実施形態を説明する概略構成説明図である。It is a schematic block diagram explaining another embodiment which uses the exhaust gas produced in the cement manufacturing equipment and the used desulfurizing agent in the manufacturing method of the ground improvement material which concerns on this invention. 試験例2において脱硫剤Bの水分含有率40質量%のもの(表記:B-3)について、水分含有率の調整の日から室温で1日、7日、14日、28日、及び56日の各期間の保管後に、XRD法(X線回折法)によりカルシウム成分の存在形態を調べた結果を示す図表である。なお、保管期間中に水分が揮発しないよう、試料は密閉容器に入れて保管した。In Test Example 2, the desulfurizing agent B having a water content of 40% by mass (notation: B-3) was 1 day, 7 days, 14 days, 28 days, and 56 days at room temperature from the day of adjusting the water content. It is a chart which shows the result of having investigated the existence form of the calcium component by the XRD method (X-ray diffraction method) after the storage for each period. The sample was stored in a closed container so that the water did not volatilize during the storage period. 試験例2において脱硫剤Bの水分含有率30質量%のもの(表記:B-3’)について、水分含有率の調整の日から室温で1日、7日、14日、28日、及び56日の各期間の保管後に、XRD法(X線回折法)によりカルシウム成分の存在形態を調べた結果を示す図表である。なお、保管期間中に水分が揮発しないよう、試料は密閉容器に入れて保管した。In Test Example 2, the desulfurizing agent B having a water content of 30% by mass (notation: B-3') was 1 day, 7 days, 14 days, 28 days, and 56 at room temperature from the day of adjusting the water content. It is a chart which shows the result of having investigated the existence form of the calcium component by the XRD method (X-ray diffraction method) after the storage for each period of a day. The sample was stored in a closed container so that the water did not volatilize during the storage period.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について更に具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る地盤改良材の製造方法の一実施形態を説明するフロー図を示す。図1中の実線の矢印は各工程に持ち込まれる物質の流れを表している(以下、図2~図4において同様である。)。 FIG. 1 shows a flow chart illustrating an embodiment of a method for manufacturing a ground improvement material according to the present invention. The solid arrows in FIG. 1 indicate the flow of substances brought into each process (hereinafter, the same applies to FIGS. 2 to 4).

図1の実施形態に示されるように、本発明に係る地盤改良材の製造方法は、排ガスG1に対して脱硫剤M1を投入して乾式で脱硫する脱硫工程と、その脱硫工程で使用された脱硫剤M2を回収する回収工程と、回収された使用済み脱硫剤M3を、セメントクリンカ及び石膏を含む材料M4からなる地盤改良材に含有せしめる添加工程を備えている。 As shown in the embodiment of FIG. 1, the method for producing a ground improving material according to the present invention is used in a desulfurization step of adding a desulfurizing agent M1 to exhaust gas G1 and desulfurizing in a dry manner, and a desulfurization step thereof. It is provided with a recovery step of recovering the desulfurizing agent M2 and an addition step of incorporating the recovered used desulfurizing agent M3 into a ground improving material made of a material M4 containing a cement clinker and gypsum.

排ガスの乾式脱硫は、例えば、脱硫剤として、セメント硬化体系廃材、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属化合物から選ばれる1種以上を含むものなどを用いて行うことができる。また、排ガスとしては、セメント製造設備のセメントキルンから抽気される塩素バイパス排ガスなどを好ましく例示することができる。後述する試験例で示されるように、亜硫酸半水石膏(CaSO・0.5HO)等の亜硫酸塩は、土壌の固化や六価クロムの溶出抑制に寄与するが、これらの組み合わせであれば、脱硫反応により、そのような亜硫酸塩が効率よく生成するからである。 Dry desulfurization of exhaust gas is, for example, one or more selected from cement hardening system waste materials, alkali metal compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide as desulfurizing agents. It can be done by using the one containing. Further, as the exhaust gas, chlorine bypass exhaust gas extracted from the cement kiln of the cement manufacturing facility can be preferably exemplified. As shown in the test examples described later, sulfites such as sulfite hemihydrate gypsum ( CaSO 3.0.5H2O ) contribute to solidification of soil and suppression of elution of hexavalent chromium, but any combination thereof may be used. For example, the desulfurization reaction efficiently produces such sulfites.

なかでもセメント硬化体系廃材を用いる場合には、その脱硫剤に係るランニングコストが安価である。以下には、脱硫剤としてセメント硬化体系廃材を用いる場合について詳述する。ただし、本発明に用いる脱硫剤は、セメント硬化体系廃材を含むものに限られない。 In particular, when the cement hardening system waste material is used, the running cost related to the desulfurizing agent is low. The case where a cement hardening system waste material is used as a desulfurizing agent will be described in detail below. However, the desulfurizing agent used in the present invention is not limited to those containing cement hardening system waste materials.

(セメント硬化体系廃材からなる脱硫剤)
セメント硬化体系廃材としては、セメントペースト硬化体、モルタル硬化体、コンクリート硬化体等の廃材が挙げられる。これらの廃材は、その構成成分としてC-S-H(ケイ酸カルシウム水和物)、C-A-H(カルシウムアルミネート水和物)、水酸化カルシウム等のセメント水和物を主要構成相とする固体であり、nmサイズからμmサイズの所定量の細孔を有する多孔体である。
(Cement hardening system Desulfurizing agent made of waste material)
Examples of the cement hardening system waste material include waste materials such as a cement paste hardened body, a mortar hardened body, and a concrete hardened body. The main constituent phases of these waste materials are cement hydrates such as CSH (calcium silicate hydrate), CAH (calcium aluminate hydrate), and calcium hydroxide as their constituent components. It is a solid body and is a porous body having a predetermined amount of pores of nm size to μm size.

脱硫剤として用いる上記セメント硬化体系廃材は、その表面が吸着サイトとなって硫黄酸化物等の吸着が生じるので、細孔が多量に存在して比表面積の大きいセメント硬化体系廃材ほど脱硫性能に優れている。よって、例えば、セメント硬化体系廃材のBET比表面積としては、好ましくは5m/g以上、より好ましくは6m/g以上、さらにより好ましくは7m/g以上である。また、その上限の値に特に制限はないが、典型的には例えば、40m/g以下である。なお、上記BET比表面積とは、窒素吸着法で得られたセメント硬化体系廃材の吸着等温線にBETの式を適用して得られる値を意味する。 Since the surface of the cement hardening system waste material used as a desulfurization agent becomes an adsorption site and adsorption of sulfur oxides and the like occurs, the cement hardening system waste material having a large number of pores and a large specific surface area has better desulfurization performance. ing. Therefore, for example, the BET specific surface area of the cement hardening system waste material is preferably 5 m 2 / g or more, more preferably 6 m 2 / g or more, and even more preferably 7 m 2 / g or more. Further, the upper limit value is not particularly limited, but is typically 40 m 2 / g or less, for example. The BET specific surface area means a value obtained by applying the BET formula to the adsorption isotherm of the cement hardening system waste material obtained by the nitrogen adsorption method.

また、上記セメント硬化体系廃材の空隙率は、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上、さらにより好ましくは30体積%以上である。また、その上限の値に特に制限はないが、典型的には例えば、70体積%以下である。なお、上記空隙率は、水銀圧入式ポロシメータによる測定値を意味する。 The porosity of the cement hardening system waste material is preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and even more preferably 30% by volume or more. Further, the upper limit value is not particularly limited, but is typically 70% by volume or less, for example. The porosity means a value measured by a mercury intrusion porosity meter.

さらに、上記セメント硬化体系廃材は、水銀圧入式ポロシメータによる細孔径3nm~2000nmの総細孔容積Vt(cm/g)と、細孔径50nm~2000nmにおける細孔容積Va(cm/g)の比Va/Vtが、好ましくは0.85以下、より好ましくは0.8以下、さらにより好ましくは0.75以下である。 Further, the cement hardening system waste material has a total pore volume Vt (cm 3 / g) with a pore diameter of 3 nm to 2000 nm and a pore volume Va (cm 3 / g) with a pore diameter of 50 nm to 2000 nm by a mercury intrusion type porosimeter. The ratio Va / Vt is preferably 0.85 or less, more preferably 0.8 or less, and even more preferably 0.75 or less.

上記セメント硬化体系廃材に含まれる骨材(例えば、粒径が5mmを超える粗骨材)や鉄筋、木屑等の夾雑物は、脱硫性能にほとんど寄与しないので、適宜適当な手段により取り除かれていることが好ましい。また、脱硫剤としてのハンドリングの観点から、上記セメント硬化体系廃材の粒径は、例えば20μm~22.4mmに調整されていることが好ましく、より好ましくは20μm~16mmであり、さらにより好ましくは20μm~11.2mmである。 Aggregate (for example, coarse aggregate having a particle size of more than 5 mm), reinforcing bars, wood chips, and other contaminants contained in the cement hardening system waste material hardly contribute to desulfurization performance, and are therefore removed by appropriate means. Is preferable. From the viewpoint of handling as a desulfurizing agent, the particle size of the cement hardening system waste material is preferably adjusted to, for example, 20 μm to 22.4 mm, more preferably 20 μm to 16 mm, and even more preferably 20 μm. It is ~ 11.2 mm.

より具体的には、脱硫剤を脱硫槽内に滞留させて排ガスと接触させて使用するような場合は、上記セメント硬化体系廃材の粒径は、例えば2.8mm~22.4mmに調整されていることが好ましく、より好ましくは4mm~16mmであり、さらにより好ましくは4mm~11.2mmである。また、脱硫剤を送気管内を流れる排ガスに噴霧して使用するような場合は、上記セメント硬化体系廃材の粒径は、例えば20μm~90μmに調整されていることが好ましく、より好ましくは20μm~75μmであり、さらにより好ましくは20μm~50μmである。 More specifically, when the desulfurizing agent is retained in the desulfurization tank and used in contact with the exhaust gas, the particle size of the cement hardening system waste material is adjusted to, for example, 2.8 mm to 22.4 mm. It is preferably 4 mm to 16 mm, and even more preferably 4 mm to 11.2 mm. When the desulfurizing agent is sprayed onto the exhaust gas flowing in the air supply pipe and used, the particle size of the cement hardening system waste material is preferably adjusted to, for example, 20 μm to 90 μm, more preferably 20 μm to 90 μm. It is 75 μm, and even more preferably 20 μm to 50 μm.

ここで、セメント硬化体系廃材の粒径とは、ふるい試験に用いたJIS Z 8801「試験用ふるい」に規定されるふるいの公称目開きを指す。また、その粒径がμmオーダーである場合、レーザー回折式粒度分布測定装置などの汎用の粒子径分布測定装置で規定される値であってもよい。 Here, the particle size of the cement hardening system waste material refers to the nominal opening of the sieve specified in JIS Z 8801 "Test Sieve" used in the sieve test. Further, when the particle size is on the order of μm, the value may be a value specified by a general-purpose particle size distribution measuring device such as a laser diffraction type particle size distribution measuring device.

上記セメント硬化体系廃材としては、例えば、軽量気泡コンクリート(ALC)廃材を好適に使用することができる。軽量気泡コンクリートとは、珪石、ポルトランドセメント、生石灰、石膏、アルミニウム粉末等をオートクレーブ養生(例えば、180℃、1MPaの高圧蒸気での10時間養生)して得られる軽量気泡コンクリートであり、通常30m/g以上の比表面積を有する。また、一般的な軽量気泡コンクリート(ALC)廃材(180℃、1MPaの高圧蒸気での10時間養生)の場合、通常は粗骨材を含まず、BET比表面積が20m/g以上、空隙率は40体積%以上、及び細孔容積比Va/Vtが0.65以下である。 As the cement hardening system waste material, for example, lightweight cellular concrete (ALC) waste material can be preferably used. The lightweight aerated concrete is a lightweight aerated concrete obtained by autoclaving curing (for example, curing at 180 ° C. and 1 MPa with high pressure steam for 10 hours) of silica stone, Portland cement, fresh lime, gypsum, aluminum powder and the like, and is usually 30 m 2 It has a specific surface area of / g or more. Further, in the case of general lightweight cellular concrete (ALC) waste material (cured at 180 ° C. for 10 hours with high pressure steam of 1 MPa), it usually does not contain coarse aggregate, has a BET specific surface area of 20 m 2 / g or more, and has a porosity. Is 40% by volume or more, and the pore volume ratio Va / Vt is 0.65 or less.

ただし、乾燥した状態のセメント硬化体系廃材では脱硫効果が小さく、セメント硬化体系廃材の表面に水分が皮膜として存在することによって、又は細孔構造内における細孔水として存在することによって、簡易な方法で得られる脱硫剤でありながらも、いわゆる湿式脱硫法(例えば、脱硫剤をスラリー状にして排ガスと接触させる方法)と同程度の脱硫効果を発現することができる。これは、セメント硬化体系廃材表面に存在する液相部での化学反応、具体的には、セメント硬化体系廃材から液相部に溶出したカルシウム成分と排ガス中の硫黄酸化物が反応して石こう等の固体硫化物を生成することによって、排ガス中の硫黄酸化物をセメント硬化体系廃材内に固定化できるからであると考えられる。よって、例えば、セメント硬化体系廃材の水分含有率は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは12.5質量%以上、さらにより好ましくは15質量%以上である。また、その水分含有率の上限としては、ハンドリングの容易な乾式脱硫の方式を実現する観点からは、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらにより好ましくは45質量%以下である。水分含有率の調整は、セメント硬化体系廃材を水に浸漬したり、セメント硬化体系廃材に散水したり、必要に応じてその浸漬や散水の後にトロンメルやふるいにより水切りを行なえばよい。 However, the desulfurization effect is small in the dry cement hardening system waste material, and a simple method is performed by the presence of water as a film on the surface of the cement hardening system waste material or by the presence of pore water in the pore structure. Although it is the desulfurization agent obtained in the above, it is possible to exhibit the same desulfurization effect as the so-called wet desulfurization method (for example, a method in which the desulfurization agent is made into a slurry and brought into contact with the exhaust gas). This is a chemical reaction in the liquid phase part existing on the surface of the waste material of the cement hardening system. It is considered that this is because sulfur oxides in the exhaust gas can be immobilized in the waste material of the cement hardening system by producing the solid sulfide of the above. Therefore, for example, the water content of the cement hardening system waste material is preferably 10% by mass or more, more preferably 12.5% by mass or more, and even more preferably 15% by mass or more. The upper limit of the water content is preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, still more preferably 45% by mass or less from the viewpoint of realizing a dry desulfurization method that is easy to handle. be. The water content may be adjusted by immersing the cement hardening system waste material in water, sprinkling water on the cement hardening system waste material, and if necessary, draining the cement hardening system waste material with a trommel or a sieve after the immersion or watering.

図2には、本発明に係る地盤改良材の製造方法の他の実施形態を説明するフロー図が示される。 FIG. 2 shows a flow chart illustrating another embodiment of the method for manufacturing a ground improving material according to the present invention.

図2に示す実施形態では、図1において説明した実施形態において、使用済み脱硫剤M3に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程を、更に備えている。そして、使用済み脱硫剤M3の使用前に対するSO濃度の増加量に基づいて脱硫剤を選別し、SO濃度により選別された脱硫剤M5を地盤改良材の製造に用いるようにしている。これによれば、例えば、排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べてそれほど増加してない脱硫剤については、次の排ガス対して投入する脱硫剤として再利用することができる一方、使用前と比べて例えば3質量%以上増加していてSO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を用いて、より生産性よく、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。 In the embodiment shown in FIG. 2, the embodiment described in FIG. 1 further includes an SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent M3. Then, the desulfurizing agent is selected based on the amount of increase in the SO 3 concentration with respect to the amount of the used desulfurizing agent M3 before use, and the desulfurizing agent M5 selected according to the SO 3 concentration is used for the production of the ground improvement material. According to this, for example , a desulfurizing agent whose SO3 concentration contained in the desulfurizing agent used for desulfurization treatment of exhaust gas does not increase so much as compared with that before use is re-used as a desulfurizing agent to be added to the next exhaust gas. While it can be used, for example, a used desulfurizing agent that has increased by 3 % by mass or more compared to before use and has a sufficient amount of SO3 can be used to obtain a more productive and excellent ground improvement material. Can be manufactured.

なお、本発明及び本明細書の記載において、脱硫剤のSO濃度の測定は、脱硫処理に供される脱硫剤や排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤のうちの一部をサンプリングして、例えば、硫酸バリウム沈殿生成による重量法等の一般的なSOの定量分析方法を利用して行えばよい。脱硫剤のSO濃度の測定は、簡便性の観点からは、蛍光X線分析装置(FP法:ファンダメンタルパラメーター法)を用いた測定方法が好ましい。また、使用前の脱硫剤のSO濃度との比較は、新たに供給される脱硫剤につき、そのSO濃度を測定し、例えば3質量%以上増加しているかどうかを評価してもよく、あるいはあらかじめ使用前の脱硫剤の平均的ないしは標準的なSO濃度を測定ないし設定しておき、もしくはそれに対応した閾値(3質量%増の値)を設定しておき、その値に基づき、例えば3質量%以上増加しているかどうかを評価するようにしてもよい。 In the present invention and the description of the present specification , the measurement of the SO3 concentration of the desulfurizing agent is performed by sampling a part of the desulfurizing agent used for the desulfurization treatment and the desulfurizing agent used for the desulfurization treatment of the exhaust gas. For example, a general quantitative analysis method of SO 3 such as a gravimetric method by forming a barium sulfate precipitate may be used. From the viewpoint of convenience, the measurement method using a fluorescent X-ray analyzer (FP method: fundamental parameter method) is preferable for measuring the SO3 concentration of the desulfurizing agent. Further, for comparison with the SO 3 concentration of the desulfurizing agent before use, the SO 3 concentration of the newly supplied desulfurizing agent may be measured and, for example, whether or not the SO 3 concentration is increased by 3% by mass or more may be evaluated. Alternatively, the average or standard SO 3 concentration of the desulfurizing agent before use is measured or set in advance, or a corresponding threshold value (value of 3% by mass increase) is set, and based on the value, for example. It may be evaluated whether or not the increase is 3% by mass or more.

図3には、本発明に係る地盤改良材の製造方法の別の実施形態を説明するフロー図が示される。 FIG. 3 shows a flow chart illustrating another embodiment of the method for manufacturing a ground improving material according to the present invention.

図3に示す実施形態では、図1又は図2において説明した実施形態において、使用済み脱硫剤M3に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程と、使用済み脱硫剤M3の水分含有率を測定する含水率測定工程を、更に備えている。そして、使用済み脱硫剤M3の使用前に対するSO濃度の増加量に基づいて脱硫剤を選別するとともに、使用済み脱硫剤M3の水分含有率に基づいて選別を行って、選別後の脱硫剤M6を地盤改良材の製造に用いるようにしている。これによれば、例えば、使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べてそれほど増加してない脱硫剤については、次の排ガス対して投入する脱硫剤として再利用することができる一方、使用前と比べて例えば3質量%以上増加していてSO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を用いて、より生産性よく、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。加えて、水分含有率が例えば40質量%以上では、亜硫酸塩の安定性に乏しいので、それを避けて40質量%未満のものを用いて、より安定的に、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。 In the embodiment shown in FIG. 3, in the embodiment described with reference to FIG. 1 or 2, the SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent M3 and the water content of the used desulfurizing agent M3 It is further provided with a water content measuring step for measuring the water content. Then, the desulfurizing agent is selected based on the amount of increase in SO3 concentration of the used desulfurizing agent M3 with respect to the amount before use, and the desulfurizing agent M6 is selected based on the water content of the used desulfurizing agent M3. Is used for the production of ground improvement materials. According to this, for example , a desulfurizing agent in which the SO3 concentration contained in the used desulfurizing agent does not increase so much as compared with that before use can be reused as a desulfurizing agent to be added to the next exhaust gas. By using a used desulfurizing agent that has increased by, for example, 3% by mass or more compared to before use and has a sufficient amount of SO3 , it is possible to produce a ground improvement material having higher productivity and excellent performance. In addition, if the water content is, for example, 40% by mass or more, the stability of the sulfite is poor. Therefore, avoid this and use a material with a water content of less than 40% by mass to obtain a more stable and excellent ground improvement material. Can be manufactured.

なお、本発明及び本明細書の記載において、脱硫剤の水分含有率の測定は、脱硫処理に供される脱硫剤や排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤のうちの一部をサンプリングして、例えば、乾燥温度200℃で恒量となった場合の室温からの質量減少率を求めることにより行うことができる。また、このような乾燥温度200℃の質量減少率は、熱重量測定(TG)等の汎用の熱分析装置を用いた熱分析における、10℃/分以下の昇温速度による200℃での重量減少率で代替してもよい。 In the present invention and the description of the present specification, the measurement of the water content of the desulfurizing agent is performed by sampling a part of the desulfurizing agent used for the desulfurization treatment and the desulfurizing agent used for the desulfurization treatment of the exhaust gas. For example, it can be carried out by obtaining the mass reduction rate from room temperature when the amount becomes constant at a drying temperature of 200 ° C. Further, the mass reduction rate at a drying temperature of 200 ° C. is the weight at 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min or less in thermal analysis using a general-purpose thermal analyzer such as thermogravimetric analysis (TG). It may be replaced by the rate of decrease.

本発明の限定されない別の態様においては、上記SO濃度測定工程又は含水率測定工程のいずれか一方における測定結果に基づき、他の工程を行うかどうか決定してもよい。例えば、SO濃度が満たない場合は、含水率の測定を行うことなく、その脱硫剤を地盤改良材の製造に用いないことを決定してもよい。これによれば、無駄な測定を省くことができる。 In another aspect of the present invention, which is not limited to the above, it may be determined whether or not to perform the other step based on the measurement result in either the SO 3 concentration measuring step or the water content measuring step. For example, if the SO 3 concentration is not satisfied, it may be decided not to use the desulfurizing agent in the production of the ground improvement material without measuring the water content. According to this, unnecessary measurement can be omitted.

図4には、本発明に係る地盤改良材の製造方法の更に別の実施形態を説明するフロー図が示される。 FIG. 4 shows a flow chart illustrating still another embodiment of the method for manufacturing a ground improving material according to the present invention.

図4に示す実施形態では、図3において説明した実施形態において、含水率測定工程における測定に基づき、使用済み脱硫剤の水分含有率が40質量%以上である場合には、その水分含有率が40質量%未満になるまで乾燥したうえで、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得、これを地盤改良材の製造に用いるようにしている。これによれば、使用前と比べて例えば3質量%以上増加していてSO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤を用いて、より生産性よく、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。加えて、水分含有率が例えば40質量%以上では、亜硫酸塩の安定性に乏しいので、それを乾燥により改良して、40質量%未満のものを用いて、より安定的に、性能に優れた地盤改良材を製造することができる。そして、水分含有率の条件で排除せずに、乾燥することにより水分含有率の調整したうえで無駄なく地盤改良材の製造に用いることができる。 In the embodiment shown in FIG. 4, in the embodiment described in FIG. 3, when the water content of the used desulfurizing agent is 40% by mass or more based on the measurement in the water content measuring step, the water content is increased. After drying to less than 40% by mass, a desulfurizing agent M7 selected according to the above SO 3 concentration and water content is obtained, and this is used for producing a ground improvement material. According to this, for example, a used desulfurizing agent that has increased by 3 % by mass or more compared to before use and has a sufficient amount of SO3 is used to produce a ground improvement material having higher productivity and excellent performance. be able to. In addition, when the water content is, for example, 40% by mass or more, the stability of the sulfite is poor. Therefore, it is improved by drying, and the one having a water content of less than 40% by mass is used for more stability and excellent performance. It is possible to manufacture ground improvement materials. Then, it can be used for producing a ground improving material without waste after adjusting the water content by drying without excluding it under the condition of the water content.

本発明の限定されない別の態様においては、上記乾燥の工程を経ないでSO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M6を得るとともに、上記乾燥の工程を経て上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得、その両者を地盤改良材の製造に用いるようにしてもよい。例えば、あるタイミングの使用済み脱硫剤の供給フローでは、含水率40質量%未満の要件を満たすので、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M6として、これを乾燥する工程を経ない経路で所定のタンク等に貯留などしておき、他のタイミングの使用済み脱硫剤の供給フローでは、含水率40質量%未満の要件を満たないので、乾燥工程を経て含水率40質量%未満の要件を満たすようにして、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得たうえ、上記選別された脱硫剤M6と混合し、これを地盤改良材の製造に用いるようにしてもよい。これによれば、使用済み脱硫剤の含水率にバラツキがあっても、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤について、水分含有率の条件で排除せずに、乾燥することにより水分含有率の調整したうえで無駄なく地盤改良材の製造に用いることができる。 In another aspect of the present invention, which is not limited to the above, the desulfurizing agent M6 selected according to the SO 3 concentration and the water content is obtained without going through the drying step, and the desulfurizing agent M6 is obtained through the drying step according to the SO 3 concentration and the water content. The selected desulfurizing agent M7 may be obtained, and both of them may be used in the production of the ground improving material. For example, in the supply flow of the used desulfurizing agent at a certain timing , the requirement that the water content is less than 40% by mass is satisfied. Since it is stored in a predetermined tank or the like by the route and the supply flow of the used desulfurizing agent at other timings does not meet the requirement of the water content of less than 40% by mass, the water content of less than 40% by mass is passed through the drying process. Even if the desulfurizing agent M7 selected according to the SO3 concentration and the water content is obtained so as to satisfy the requirements, the desulfurizing agent M7 is mixed with the selected desulfurizing agent M6, and this is used for the production of the ground improvement material. good. According to this, even if the water content of the used desulfurizing agent varies , the used desulfurizing agent that has a sufficient amount of SO3 is not excluded under the condition of the water content, but is dried to contain water. After adjusting the rate, it can be used for the production of ground improvement materials without waste.

なお、本発明の限定されない別の態様においては、回収された使用済み脱硫剤M3は、塩素バイパスダストとともに、セメントクリンカ及び石膏を含む材料M4からなる地盤改良材に含有せしめるようにしてもよい。一般に、セメント製造設備においてプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす塩素の処理について、塩素バイパスシステムが採用されている。塩素バイパスシステムは、セメントキルン設備におけるセメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気したうえ、その抽気ガスから塩素を除去して、セメントキルン系内に存在する塩素を系外除去するものである。抽気ガスに含まれる塩素は、冷却による凝縮等によって、抽気ガスに含まれるダスト(塩素バイパスダスト)と一緒になって固相に移行するので、相対的に塩素含有量が低く、セメントキルン系に戻すことが可能なダストの粗粉をサイクロン等の分級機により分離したうえで、塩素含有量が高められた微粉を含むダストをバグフィルタ等の固気分離装置により分離して回収している。塩素バイパスダストは、その一部がセメント製造の仕上げ工程などでセメント原料としての資源化が実現されているものの、処理量に対し発生量が勝っており、コスト増加の一因となっている。そこで地盤改良材に含有せしめようにすれば、その資源化が図られるので好ましい。 In another aspect of the present invention, the recovered used desulfurizing agent M3 may be contained in a ground improving material made of a material M4 containing cement clinker and gypsum together with chlorine bypass dust. Generally, a chlorine bypass system is adopted for the treatment of chlorine that causes problems such as blockage of a preheater in a cement manufacturing facility. The chlorine bypass system extracts a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the kiln kiln of the cement kiln to the bottom cyclone of the preheater in the cement kiln facility, and then removes chlorine from the extracted gas to cement. It removes chlorine existing in the kiln system from the outside. Chlorine contained in the extracted gas moves to the solid phase together with the dust contained in the extracted gas (chlorine bypass dust) due to condensation due to cooling, etc., so the chlorine content is relatively low and it becomes a cement kiln type. The coarse powder of dust that can be returned is separated by a classifier such as a cyclone, and then the dust containing fine powder having an increased chlorine content is separated and collected by a solid gas separation device such as a bag filter. Although some of the chlorine bypass dust has been recycled as a raw material for cement in the finishing process of cement manufacturing, the amount of chlorine bypass dust generated is superior to the amount processed, which is one of the causes of the cost increase. Therefore, it is preferable to include it in the ground improvement material because it can be used as a resource.

また、後述の実施例によれば、地盤改良材に水分を混合したとき、脱硫剤の添加によって場合によっては流動性の低下を引き起こす傾向があるところ、地盤改良材に更に塩素バイパスダストを含有せしめることでその流動性の低下を抑える効果があり、ひいては地盤改良材を用いるときの作業性が損なわれるのを防ぐことができる。 Further, according to the examples described later, when water is mixed with the ground improving material, the addition of the desulfurizing agent tends to cause a decrease in fluidity in some cases, so that the ground improving material further contains chlorine bypass dust. This has the effect of suppressing the decrease in fluidity, and in turn, it is possible to prevent the workability when the ground improvement material is used from being impaired.

図5には、セメント製造設備で産み出される排ガス及び使用済み脱硫剤を利用する一実施形態を説明する概略構成説明図を示す。図5中の実線の矢印は脱硫剤等の固体の流れを、点線の矢印はセメント設備の焼成キルンからの燃焼排ガス等の気体の流れを、鎖線は排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤のうちの一部をサンプリングして所定の測定を行う経路をそれぞれ表わしている(以下、図6~図7において同様である。)。 FIG. 5 shows a schematic configuration explanatory diagram illustrating an embodiment in which the exhaust gas produced in the cement manufacturing facility and the used desulfurizing agent are used. In FIG. 5, the solid line arrow indicates the flow of a solid such as desulfurizing agent, the dotted line arrow indicates the flow of gas such as combustion exhaust gas from the firing kiln of the cement facility, and the chain line indicates the flow of the desulfurizing agent used for desulfurization of the exhaust gas. A part of them is sampled to represent a route for performing a predetermined measurement (hereinafter, the same applies to FIGS. 6 to 7).

図5には、セメント製造設備のキルン燃焼排ガス系10が示されている。この実施形態に示すキルン燃焼排ガス系10では、セメント製造設備においてプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす塩素の処理について、上述した塩素バイパスシステムが採用されている。すなわちこの実施形態に示すキルン燃焼排ガス系10では、セメントキルン系に戻すことが可能なダストの粗粉をサイクロン等の分級機1により分離したうえで、塩素含有量が高められた微粉を含むダスト(塩素バイパスダストM8)をバグフィルタ等の固気分離装置2により分離して回収することにより、抽気ガスから塩素を除くようにしている。 FIG. 5 shows a kiln combustion exhaust gas system 10 of a cement manufacturing facility. In the kiln combustion exhaust gas system 10 shown in this embodiment, the above-mentioned chlorine bypass system is adopted for the treatment of chlorine that causes problems such as blockage of the preheater in the cement manufacturing facility. That is, in the kiln combustion exhaust gas system 10 shown in this embodiment, dust containing fine powder having an increased chlorine content after separating coarse dust powder that can be returned to the cement kiln system by a classifier 1 such as a cyclone. (Chlorine bypass dust M8) is separated and collected by a solid air separating device 2 such as a bag filter to remove chlorine from the extracted gas.

塩素バイパスシステムを採用したキルン燃焼排ガス系10から排出される塩素バイパス排ガスには、高濃度の硫黄酸化物が含まれるため、塩素除去後の排ガスをそのまま系外へ放出することができず、プレヒータ等のセメントキルン系に戻す必要があった。しかし、塩素バイパス排ガスをプレヒータ等に戻すことは、セメントキルン系内での硫黄分の濃縮を促進させる結果となり、セメントキルンやプレヒータでの硫黄由来のコーチングトラブルが生じて、ひいてはセメントの安定製造が困難になるという問題があった。 Since the chlorine bypass exhaust gas discharged from the kiln combustion exhaust gas system 10 using the chlorine bypass system contains high-concentration sulfur oxides, the exhaust gas after chlorine removal cannot be discharged to the outside of the system as it is, and the preheater. It was necessary to return to the cement kiln system such as. However, returning the chlorine bypass exhaust gas to the preheater, etc. results in promoting the concentration of sulfur in the cement kiln system, causing sulfur-derived coating troubles in the cement kiln and preheater, which in turn leads to stable production of cement. There was the problem of becoming difficult.

そこで、図5に示す実施形態では、含水処理装置3と乾式脱硫装置4とからなる排ガス脱硫系20が設けられている。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 5, an exhaust gas desulfurization system 20 including a water-containing treatment device 3 and a dry desulfurization device 4 is provided.

含水処理装置3では、脱硫剤を水に浸漬したり、脱硫剤に散水したり、必要に応じてその浸漬や散水の後にトロンメルやふるいにより水切りを行なうことなどにより、乾式脱硫装置4に供される脱硫剤M1(図5中、新たに供給される脱硫剤M1a及び/又は再利用される脱硫剤M1bを含む。以下、特に言及しない限り同様とする。)の水分含有率の調整を行うことができるようにしている。乾式脱硫装置4に供される脱硫剤M1の水分含有率の調整は、必要に応じて行えばよく、あるいは行わなくてもよい。 In the water-containing treatment apparatus 3, the desulfurizing agent is provided to the dry desulfurization apparatus 4 by immersing the desulfurizing agent in water, sprinkling the desulfurizing agent, and if necessary, draining the desulfurizing agent with a trommel or a sieve after the dipping and sprinkling. To adjust the water content of the desulfurizing agent M1 (including the newly supplied desulfurizing agent M1a and / or the reused desulfurizing agent M1b in FIG. 5; the same shall apply hereinafter unless otherwise specified). I am trying to do it. The water content of the desulfurizing agent M1 used in the dry desulfurization apparatus 4 may or may not be adjusted as necessary.

含水処理装置3においては、乾式脱硫装置4に供される脱硫剤M1に水を接触させて、好ましくは水分含有率が10質量%以上55質量%以下とする。水分含有率は、乾燥温度200℃で恒量となった脱硫剤M1の乾燥質量Wと室温時の脱硫剤M1の質量Wとの質量差(W-W)と、室温時の質量Wとの百分率(W-W)/W×100で求まる値である。 In the water-containing treatment device 3, water is brought into contact with the desulfurizing agent M1 provided in the dry desulfurization device 4, and the water content is preferably 10% by mass or more and 55% by mass or less. The water content is the mass difference ( W2 - W 1 ) between the dry mass W1 of the desulfurizing agent M1 which became constant at a drying temperature of 200 ° C. and the mass W2 of the desulfurizing agent M1 at room temperature, and the mass at room temperature. It is a value obtained by a percentage with W 2 (W 2 -W 1 ) / W 2 × 100.

含水処理装置3としては、具体的には、散水スプレーや脱硫剤M1を水に浸漬させるための浸漬枡等、簡易な装置から構成することができる。ここで、脱硫剤M1が微粉を含む場合、水との濡れ性や水中での分散性が低下する場合があるので、攪拌翼が付設された浸漬枡等を使用するのが効率的である。攪拌翼としては、例えば、一般的な、スクリューやリボンを用いればよい。また、余分な水分を除く手段としては、トロンメルやふるいによる水切り等を用いればよい。含水処理装置3に供給される水としては、上水道水、工業用水、及びセメント製造工場における工程水が使用でき、その温度に制限はない。 Specifically, the water-containing treatment device 3 can be composed of a simple device such as a sprinkler spray or a dipping basin for immersing the desulfurizing agent M1 in water. Here, when the desulfurizing agent M1 contains fine powder, the wettability with water and the dispersibility in water may decrease, so it is efficient to use a dipping basin or the like provided with a stirring blade. As the stirring blade, for example, a general screw or ribbon may be used. Further, as a means for removing excess water, a drainer or a drainer with a sieve may be used. As the water supplied to the water-containing treatment apparatus 3, tap water, industrial water, and process water in a cement manufacturing plant can be used, and the temperature thereof is not limited.

乾式脱硫装置4は、キルン燃焼排ガス系10から排出される排ガスG1に脱硫剤M1を投入して乾式で脱硫処理を行うようにした装置である。 The dry desulfurization apparatus 4 is an apparatus in which the desulfurization agent M1 is charged into the exhaust gas G1 discharged from the kiln combustion exhaust gas system 10 to perform the desulfurization treatment by the dry type.

図6には、乾式脱硫装置4として、吹込式脱硫設備の構成の一例が示されている。この実施形態に示す吹込式脱硫設備では、排ガスG1が流れる送気管11の一部が排ガスG1の乾式脱硫処理を行う脱硫搭12を構成している。また、新たに供給される脱硫剤M1a及び/又は再利用される脱硫剤M1bを搬送する搬送装置として、送風機(図示せず)からの気体とともに脱硫剤を空気圧送させるようにした圧送管13を使用している。そして、圧送管13が送気管11の側壁からその内部に貫通しており、その圧送管13を通じて、脱硫剤を送気管11内を流れる排ガスG1に対して噴霧して、排ガスG1が脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bに接触するようにしている。また、使用された脱硫剤M2を回収する手段として、脱硫搭12を経て脱硫化された排ガスG2が送気管11を通じて導入されるように配された回収用固気分離装置14を使用している。 FIG. 6 shows an example of the configuration of the blow-in type desulfurization equipment as the dry-type desulfurization apparatus 4. In the blow-in desulfurization equipment shown in this embodiment, a part of the air supply pipe 11 through which the exhaust gas G1 flows constitutes a desulfurization tower 12 for performing a dry desulfurization treatment of the exhaust gas G1. Further, as a transport device for transporting the newly supplied desulfurizing agent M1a and / or the reused desulfurizing agent M1b, a pressure feed pipe 13 for pneumatically feeding the desulfurizing agent together with the gas from a blower (not shown) is provided. I'm using it. Then, the pressure feed pipe 13 penetrates from the side wall of the air supply pipe 11 into the inside thereof, and the desulfurizing agent is sprayed onto the exhaust gas G1 flowing in the air supply pipe 11 through the pressure feed pipe 13, and the exhaust gas G1 becomes the desulfurization agent M1a. And / or contact with the desulfurizing agent M1b. Further, as a means for recovering the used desulfurizing agent M2, a recovery solid air separating device 14 arranged so that the exhaust gas G2 desulfurized through the desulfurization tower 12 is introduced through the air supply pipe 11 is used. ..

なお、乾式脱硫装置4としては、吹込式脱硫設備の構成に限られず、例えば、脱硫剤が充填された充填槽内を排ガスG1が連続的に通気する設備として構成さされていてもよい。 The drywall desulfurization apparatus 4 is not limited to the configuration of the blow-in desulfurization equipment, and may be configured as, for example, a facility in which the exhaust gas G1 continuously ventilates the inside of the filling tank filled with the desulfurization agent.

ここで、塩素バイパスシステムからの一般的な排ガスは、温度が100℃~250℃、SO濃度が500ppm~10000ppm、排ガス流量が2.5mN/s~25mN/sである。この実施形態においては、そのような排ガスが、排ガスG1に相当している。また、塩素バイパスシステムからの排気経路の一般的な排気管の内径は、600mm~1300mmである。この実施形態においては、そのような排気経路の排気管が、送気管11に相当している。 Here, the general exhaust gas from the chlorine bypass system has a temperature of 100 ° C. to 250 ° C., an SO 2 concentration of 500 ppm to 10000 ppm, and an exhaust gas flow rate of 2.5 m 3 N / s to 25 m 3 N / s. In this embodiment, such exhaust gas corresponds to exhaust gas G1. Further, the inner diameter of a general exhaust pipe of an exhaust path from a chlorine bypass system is 600 mm to 1300 mm. In this embodiment, the exhaust pipe of such an exhaust path corresponds to the air supply pipe 11.

そして、送気管11の一部で構成された脱硫搭12内においては、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bと排ガスG1が接触し、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1b中の液相に溶出しているカルシウム成分が、排ガスG1中の硫黄酸化物(SO)と反応して、直ちに二水石膏(CaSO・2HO)及び/又は亜硫酸半水石膏(CaSO・0.5HO)等の固体硫化物が生成する。これにより、排ガスG1中の硫黄酸化物を固体として除去して、排ガスを脱硫化することができるようにしている。 Then, in the desulfurization tower 12 composed of a part of the air supply tube 11, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b and the exhaust gas G1 come into contact with each other and elute into the liquid phase in the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b. The calcium component reacts with the sulfur oxide (SO 2 ) in the exhaust gas G1 and immediately reacts with dihydrate gypsum (CaSO 4.2H 2 O) and / or desulfurization hemihydrate gypsum (CaSO 3.0.5H 2 ). Solid sulfides such as O) are produced. As a result, the sulfur oxide in the exhaust gas G1 is removed as a solid so that the exhaust gas can be desulfurized.

図6には、圧送管13と送気管11の固定の位置関係が示されている。図6中、αは、圧送管13と送気管11の内壁が成す鋭角(°)である。 FIG. 6 shows the fixed positional relationship between the pressure feed pipe 13 and the air supply pipe 11. In FIG. 6, α is an acute angle (°) formed by the inner walls of the pressure feed pipe 13 and the air supply pipe 11.

一般に、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの噴霧方向が、排ガスG1の下流側、すなわち、回収用固気分離装置14側の場合、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bと排ガスG1が並流してしまい、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bと排ガスG1の混合が充分に生じずに、脱硫効果が低下してしまう場合がある。 Generally, when the spray direction of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b is on the downstream side of the exhaust gas G1, that is, on the recovery solid air separating device 14, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b and the exhaust gas G1 flow in parallel. Therefore, the desulfurization effect may be reduced because the desulfurization agent M1a and / or the desulfurization agent M1b and the exhaust gas G1 are not sufficiently mixed.

そのため、図6に示す実施形態において、圧送管13は、送気管11内の排ガスG1のガス流に対して上流側に傾けた状態で送気管11に固定されている。すなわち、図6に示す一例は、送気管11の垂直部(ライジングダクト)に脱硫搭12を設置した場合であるが、送気管11への圧送管13の固定位置は、圧送管13の送気管11を貫通させた先端側を下向きに配して、送気管11内を上向きに流れてくる排ガスG1に向流させている。このような固定の位置関係にすることで、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bと排ガスG1が充分に混合することができ、ひいては上記固体硫化物の生成反応をより効率的に生じさせることができる。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 6, the pressure feed pipe 13 is fixed to the air supply pipe 11 in a state of being tilted upstream with respect to the gas flow of the exhaust gas G1 in the air supply pipe 11. That is, an example shown in FIG. 6 is a case where the desulfurization tower 12 is installed in the vertical portion (rising duct) of the air supply pipe 11, but the fixed position of the pressure supply pipe 13 to the air supply pipe 11 is the air supply pipe of the pressure supply pipe 13. The tip side through which 11 is passed is arranged downward so as to flow toward the exhaust gas G1 flowing upward in the air supply pipe 11. With such a fixed positional relationship, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b and the exhaust gas G1 can be sufficiently mixed, and thus the solid sulfide formation reaction can be more efficiently generated. can.

送気管11内への脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの圧送量は、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの液相部に溶出しているカルシウム成分のCaO換算量と、排ガスG1に含有される硫黄酸化物のモル比CaO/SOが、1.5~4.0であることが好ましく、3.0~4.0であることがより好ましい。通常、このようなモル比範囲とすることにより、排ガスG1に含有される硫黄酸化物の80%以上を固体硫化物(二水石膏、亜硫酸半水石膏等)に変化させることができる。 The amount of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b pumped into the air supply tube 11 is contained in the CaO equivalent amount of the calcium component eluted in the liquid phase portion of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b and the exhaust gas G1. The molar ratio CaO / SO 2 of the sulfur oxide to be formed is preferably 1.5 to 4.0, more preferably 3.0 to 4.0. Usually, by setting such a molar ratio range, 80% or more of the sulfur oxide contained in the exhaust gas G1 can be changed to solid sulfide (gypsum dihydrate, gypsum sulfite, etc.).

圧送されて送気管11に到達した脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bが、送気管11の内壁に付着すると、送気管11内にセメント硬化体系廃材のコーチングを形成して、排ガスG1の流れの阻害につながる。したがって、送気管11内で噴出される脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bは、送気管11の内壁に到達しないように圧送管13と送気管11の固定の位置関係の適正化を行うことが好ましい。 When the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b that have been pumped and reached the air supply pipe 11 adhere to the inner wall of the air supply pipe 11, they form a coating of cement hardening system waste material in the air supply pipe 11 and flow of the exhaust gas G1. Leads to inhibition. Therefore, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b ejected in the air supply pipe 11 can optimize the fixed positional relationship between the pressure supply pipe 13 and the air supply pipe 11 so as not to reach the inner wall of the air supply pipe 11. preferable.

具体的には、圧送管13と送気管11の固定の位置関係は、以下の関係を有していることが好ましい。
β<α+β≦90°、且つ、αは排ガスG1に向流する側に存する。
α:圧送管13と送気管11の内壁が成す鋭角(°)
β:脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの噴霧角(°)
Specifically, the fixed positional relationship between the pressure feed pipe 13 and the air supply pipe 11 preferably has the following relationship.
β <α + β ≦ 90 °, and α is on the side flowing toward the exhaust gas G1.
α: Acute angle (°) formed by the inner walls of the pressure pipe 13 and the air pipe 11.
β: Spray angle (°) of desulfurizing agent M1a and / or desulfurizing agent M1b

すなわち、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bは、圧送管13と鋭角を形成する送気管11の内壁面に平行な方向から、かかる内壁面に垂直な方向までの範囲であって、排ガスG1に対して向流する方向に噴霧することが好ましい。 That is, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b is contained in the exhaust gas G1 in the range from the direction parallel to the inner wall surface of the air supply pipe 11 forming an acute angle with the pressure feeding pipe 13 to the direction perpendicular to the inner wall surface. It is preferable to spray in the direction of countercurrent flow.

また、圧送管13から送気管11内への脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの噴霧速度V(m/s)と、送気管11内を流れる排ガスG1の流速V(m/s)との関係は、V/V比が1.0~4.0であることが好ましく、1.0~2.0であることがより好ましい。この範囲であれば、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bと排ガスG1が充分に混合するので、上記固体硫化物の生成反応をより効率的に生じさせることができる。 Further, the spray speed V D (m / s) of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b from the pressure feeding pipe 13 into the air feeding pipe 11 and the flow velocity V G (m / s) of the exhaust gas G1 flowing in the air feeding pipe 11. The V D / VG ratio is preferably 1.0 to 4.0, and more preferably 1.0 to 2.0. Within this range, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b and the exhaust gas G1 are sufficiently mixed, so that the solid sulfide formation reaction can be generated more efficiently.

送気管11内に噴出される脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの粒径R(μm)は、小さいほど上記固体硫化物の生成反応に優れ、その結果脱硫効率に優れる。具体的には、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの粒径R(μm)は、90μm以下が好ましく、75μm以下がより好ましく、50μm以下がさらにより好ましい。一方、脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bの粒径Rが90μmを超えると、例えば、上記の圧送管13と送気管11の固定の位置関係がα+β=90°の場合など、あるいはその位置関係に近い場合などにおいては、送気管11の対面の内壁に脱硫剤M1a及び/又は脱硫剤M1bが到達するおそれがある。 The smaller the particle size RD (μm) of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b ejected into the air supply pipe 11, the better the reaction for producing the solid sulfide, and as a result, the better the desulfurization efficiency. Specifically, the particle size RD (μm) of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b is preferably 90 μm or less, more preferably 75 μm or less, still more preferably 50 μm or less. On the other hand, when the particle size RD of the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b exceeds 90 μm, for example, when the fixed positional relationship between the pressure feed pipe 13 and the air supply pipe 11 is α + β = 90 °, or the position thereof. In cases where the relationship is close, the desulfurizing agent M1a and / or the desulfurizing agent M1b may reach the inner wall facing the air supply pipe 11.

回収用固気分離装置14としては、遠心力式、ろ過式、静電気式等の一般的な集塵装置を用いることができるが、操作性等からバグフィルタ(ろ過式)が好ましい。使用された脱硫剤M2は、再利用のため図示しない搬送手段、ベルトコンベア、空気圧送、スクリューコンベア等を別途設けて、これにより、上記した再利用される脱硫剤M1bを搬送するための圧送管13に戻すようにしている。このとき、再利用される脱硫剤M1bは、含水処理装置3による水分含有率の調整に付してから圧送管13に戻すようにしてもよく、水分含有率の調整を経ずに圧送管13に戻すようにしてもよい。 As the solid air separation device 14 for recovery, a general dust collector such as a centrifugal force type, a filtration type, or an electrostatic type can be used, but a bug filter (filtration type) is preferable from the viewpoint of operability and the like. The desulfurizing agent M2 used is provided with a transport means (not shown), a belt conveyor, a pneumatic feed, a screw conveyor, etc. for reuse, thereby carrying a pressure feed pipe for transporting the above-mentioned reused desulfurization agent M1b. I try to return it to 13. At this time, the desulfurizing agent M1b to be reused may be returned to the pumping pipe 13 after being subjected to the adjustment of the water content by the water content treatment apparatus 3, and the pumping pipe 13 may be returned to the pumping pipe 13 without adjusting the water content. You may try to return to.

図5に示される実施形態においては、乾式脱硫装置4において排ガスG1の脱硫処理に使用された後の脱硫剤を回収し、その使用済み脱硫剤M3に含まれるSO濃度をSO濃度測定装置5で測定するようにしている。使用済み脱硫剤M3の回収は、例えば、図6で説明した吹込式脱硫設備における回収用固気分離装置14を介して、同様に別途、ベルトコンベア、空気圧送、スクリューコンベア等の搬送手段を設けて行えばよい。そして、使用済み脱硫剤M3について、使用前と比べて3質量%以上増加しているかどうかを判定して、3質量%以上増加していれば、使用済み脱硫剤M5として地盤改良材の原料に使用するようにし、3質量%以上増加していなければ地盤改良材の原料に使用することなく、例えば、再利用される脱硫剤M1bの経路に戻すことができるようにしている。なお、上述したように、脱硫剤のSO濃度の測定は、脱硫処理に供される脱硫剤や排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤のうちの一部をサンプリングして行えばよい。SO濃度測定装置5としては、定量分析精度、操作性、分析に要する所要時間、及びオンライン分析への展開可能性の観点から、蛍光X線分析装置が好ましい。また、使用前の脱硫剤のSO濃度との比較は、新たに供給される脱硫剤につき、そのSO濃度を測定し、例えば3質量%以上増加しているかどうかを評価してもよく、あるいはあらかじめ使用前の脱硫剤の平均的ないしは標準的なSO濃度を測定ないし設定しておき、もしくはそれに対応した閾値(3質量%増の値)を設定しておき、その値に基づき、例えば3質量%以上増加しているかどうかを評価するようにしてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 5, the desulfurization agent after being used for the desulfurization treatment of the exhaust gas G1 is recovered in the dry desulfurization apparatus 4, and the SO 3 concentration contained in the used desulfurization agent M 3 is measured by the SO 3 concentration measuring apparatus. I am trying to measure at 5. For the recovery of the used desulfurization agent M3, for example, via the solid air separation device 14 for recovery in the blow-in desulfurization equipment described with reference to FIG. You can do it. Then, it is determined whether or not the used desulfurizing agent M3 has increased by 3% by mass or more as compared with that before use, and if it has increased by 3% by mass or more, it can be used as a raw material for the ground improvement material as the used desulfurizing agent M5. It is made to be used, and if it is not increased by 3% by mass or more, it can be returned to the route of the desulfurizing agent M1b to be reused, for example, without using it as a raw material of the ground improvement material. As described above , the SO3 concentration of the desulfurizing agent may be measured by sampling a part of the desulfurizing agent used for the desulfurizing treatment and the desulfurizing agent used for the desulfurizing treatment of the exhaust gas. As the SO 3 concentration measuring device 5, a fluorescent X-ray analyzer is preferable from the viewpoints of quantitative analysis accuracy, operability, time required for analysis, and expandability to online analysis. Further, for comparison with the SO 3 concentration of the desulfurizing agent before use, the SO 3 concentration of the newly supplied desulfurizing agent may be measured and, for example, whether or not the SO 3 concentration is increased by 3% by mass or more may be evaluated. Alternatively, the average or standard SO 3 concentration of the desulfurizing agent before use is measured or set in advance, or a corresponding threshold value (value of 3% by mass increase) is set, and based on the value, for example. It may be evaluated whether or not the increase is 3% by mass or more.

図7には、セメント製造設備で産み出される排ガス及び使用済み脱硫剤を利用する別の実施形態を説明する概略構成説明図を示す。 FIG. 7 shows a schematic configuration explanatory diagram illustrating another embodiment using the exhaust gas produced in the cement manufacturing facility and the used desulfurizing agent.

図7に示す実施形態では、図5において説明した実施形態において、更に、水分含有率測定装置6を備えている。そして、SO濃度により選別した使用済み脱硫剤M5について、その含水率に基づく選別を行うようにしている。そして、使用済み脱硫剤M3について、含水率が40質量%未満であるかどうかを判定して、40質量%未満であれば、使用済み脱硫剤M6として地盤改良材の原料に使用するようにし、40質量%以上であれば地盤改良材の原料に使用することなく、例えば、再利用される脱硫剤M1bの経路に戻すことができるようにしている。なお、上述したように、脱硫剤の水分含有率の測定は、脱硫処理に供される脱硫剤や排ガスの脱硫処理に使用された脱硫剤のうちの一部をサンプリングして行えばよい。水分含有率測定装置6としては、定量分析精度、操作性、分析に要する所要時間、及びオンライン分析への展開可能性の観点から、静電容量式や高周波方式水分計装置が好ましい。 In the embodiment shown in FIG. 7, the water content measuring device 6 is further provided in the embodiment described in FIG. Then, the used desulfurizing agent M5 sorted according to the SO 3 concentration is sorted based on its water content. Then, it is determined whether or not the water content of the used desulfurizing agent M3 is less than 40% by mass, and if it is less than 40% by mass, it is used as the used desulfurizing agent M6 as a raw material for the ground improvement material. If it is 40% by mass or more, it can be returned to the path of the desulfurizing agent M1b to be reused, for example, without using it as a raw material for the ground improvement material. As described above, the water content of the desulfurizing agent may be measured by sampling a part of the desulfurizing agent used for the desulfurizing treatment and the desulfurizing agent used for the desulfurizing treatment of the exhaust gas. As the water content measuring device 6, a capacitance type or high frequency type moisture meter device is preferable from the viewpoints of quantitative analysis accuracy, operability, required time for analysis, and expandability to online analysis.

また、上述したとおり、本発明の限定されない別の態様においては、含水率測定装置6における測定に基づき、使用済み脱硫剤M3の水分含有率が40質量%以上である場合には、その水分含有率が40質量%未満になるまで乾燥したうえで、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得、これを地盤改良材の製造に用いるようにしてもよい。図7に示す実施形態において乾燥装置7を用いている。この乾燥装置7は、具体的には、使用済み脱硫剤3に対して、プレヒータ出口からの排ガス、廃熱ボイラからの排ガス等の排ガスを200~400℃の温度で吹き付ける構成とすることが好ましい。これによれば、廃熱エネルギーを利用するのでエネルギー効率がよい。また、当該排ガスが、通常、低酸素(O濃度3~6%程度)であるので、土壌の固化や六価クロムの溶出抑制に寄与する成分、例えば、亜硫酸半水石膏(CaSO・0.5HO)等の亜硫酸塩を酸化してしまうことがない。 Further, as described above, in another aspect of the present invention without limitation, when the water content of the used desulfurizing agent M3 is 40% by mass or more based on the measurement by the water content measuring device 6, the water content thereof is contained. After drying until the ratio becomes less than 40% by mass , the desulfurizing agent M7 selected according to the SO3 concentration and the water content may be obtained and used for producing the ground improvement material. The drying device 7 is used in the embodiment shown in FIG. 7. Specifically, the drying apparatus 7 preferably has a configuration in which exhaust gas such as exhaust gas from the preheater outlet and exhaust gas from the waste heat boiler is sprayed onto the used desulfurizing agent 3 at a temperature of 200 to 400 ° C. .. According to this, since waste heat energy is used, energy efficiency is good. Further, since the exhaust gas is usually low in oxygen ( O2 concentration is about 3 to 6%), a component that contributes to solidification of soil and suppression of elution of hexavalent chromium, for example, sulfite hemihydrate gypsum (CaSO 3.0 ). It does not oxidize sulfites such as .5H 2 O).

本発明の限定されない別の態様においては、図4のフロー図でも説明したとおり、乾燥装置7における乾燥の工程を経ないで上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M6を得るとともに、乾燥装置7における乾燥の工程を経て上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得、その両者を地盤改良材の製造に用いるようにしてもよい。例えば、あるタイミングの使用済み脱硫剤の供給フローでは、含水率40質量%未満の要件を満たすので、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M6として、これを乾燥する工程を経ない経路で所定のタンク等に貯留などしておき、他のタイミングの使用済み脱硫剤の供給フローでは、含水率40質量%未満の要件を満たないので、乾燥装置7における乾燥工程を経て含水率40質量%未満の要件を満たすようにして、上記SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤M7を得たうえ、上記選別された脱硫剤M6と混合し、これを地盤改良材の製造に用いるようにしてもよい。これによれば、使用済み脱硫剤M3の含水率にバラツキがあっても、SO量を十分に蓄えた使用済み脱硫剤について、水分含有率の条件で排除せずに、乾燥することにより水分含有率の調整したうえで無駄なく地盤改良材の製造に用いることができる。 In another aspect of the present invention, as described in the flow chart of FIG. 4 , the desulfurizing agent M6 sorted by the SO3 concentration and the water content is obtained without going through the drying step in the drying apparatus 7, and the desulfurizing agent M6 is obtained. The desulfurizing agent M7 selected according to the SO 3 concentration and the water content may be obtained through the drying step in the drying apparatus 7, and both of them may be used for producing the ground improving material. For example, in the supply flow of the used desulfurizing agent at a certain timing , the requirement that the water content is less than 40% by mass is satisfied. Since it is stored in a predetermined tank or the like along the route and the supply flow of the used desulfurizing agent at another timing does not meet the requirement that the water content is less than 40% by mass, the water content 40 is passed through the drying step in the drying device 7. A desulfurizing agent M7 sorted according to the SO3 concentration and water content is obtained so as to satisfy the requirement of less than mass%, and then mixed with the sorted desulfurizing agent M6 and used for producing a ground improvement material. You may do so. According to this, even if the water content of the used desulfurizing agent M3 varies , the used desulfurizing agent having a sufficient amount of SO3 is not excluded under the condition of the water content, but is dried to obtain water. After adjusting the content, it can be used for the production of ground improvement materials without waste.

なお、本発明の限定されない別の態様においては、上述したとおり、塩素バイパスダストを地盤改良材に含有せしめるようにしてもよい。この場合、図5、図7において説明されたキルン燃焼排ガス系からは、その固気分離装置2を通じて塩素バイパスダストM8を分離回収することができるので、これが好適に用いられる。 In another aspect of the present invention without limitation, chlorine bypass dust may be contained in the ground improving material as described above. In this case, chlorine bypass dust M8 can be separated and recovered from the kiln combustion exhaust gas system described in FIGS. 5 and 7 through the solid air separation device 2, and this is preferably used.

本発明においては、上記のようにして得られた使用済み脱硫剤を所定量でセメントクリンカ及び石膏を含む材料からなる地盤改良材に含有せしめることで、性能に優れた地盤改良材を得るものである。本発明を適用し得る地盤改良材としては、セメントクリンカ及び石膏を含む材料からなるものであればよく(例えばセメント系固化材等であってよく)、特に制限はない。地盤改良材中に含有せしめる使用済み脱硫剤の含有量としては、特に制限はないが、地盤改良材の性能向上の観点からは、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上15質量%以下であることが更により好ましい。 In the present invention, the used desulfurizing agent obtained as described above is contained in a predetermined amount in a ground improving material made of a material containing cement clinker and gypsum to obtain a ground improving material having excellent performance. be. The ground improving material to which the present invention can be applied may be any material containing cement clinker and gypsum (for example, a cement-based solidifying material), and is not particularly limited. The content of the used desulfurizing agent contained in the ground improving material is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the performance of the ground improving material, it is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and 3% by mass. It is more preferably% or more and 30% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less.

また、塩素バイパスダストを含有せしめる場合には、それを地盤改良材中に含有せしめる含有量としては、特に制限はないが、地盤改良材の性能向上の観点からは地盤改良材の塩素濃度として、500ppm以上6,000ppm以下であることが好ましく、1,000ppm以上5,000ppm以下であることがより好ましく、1,500ppm以上3,000ppm以下であることが最も好ましい。また、地盤改良材中に含有せしめる塩素バイパスダストの含有量としては、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であることが最も好ましい。 Further, when chlorine bypass dust is contained, the content to be contained in the ground improvement material is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the performance of the ground improvement material, the chlorine concentration of the ground improvement material may be set. It is preferably 500 ppm or more and 6,000 ppm or less, more preferably 1,000 ppm or more and 5,000 ppm or less, and most preferably 1,500 ppm or more and 3,000 ppm or less. The content of chlorine bypass dust contained in the ground improvement material is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or more and 3% by mass or less. , 0.5% by mass or more and 1.5% by mass or less is most preferable.

一方、本発明は、別の観点では、地盤改良方法を提供することができる。すなわち、上記のようにして得られた地盤改良材と対象土壌を混合して、その土壌を含む地盤を改良することができる。すなわち、例えば、道路の路床の強化や、建設作業現場における重機や運搬車両の作業性の確保や、構造物や建物の建設立地の地盤の強化のため等に好適に用いられる。特に限定されないが、その場合、上記地盤改良材を対象土壌の1mあたりに50kg以上600kg以下混合することが好ましく、100kg以上500kg以下混合することがより好ましく150kg以上400kg以下混合することが更により好ましい。また、上記使用済み脱硫剤の量に換算した場合、対象土壌の1mあたりに0.5kg以上300kg以下混合することが好ましく、3kg以上150kg以下混合することがより好ましく4.5kg以上60kg以下混合することが更により好ましい。 On the other hand, the present invention can provide a ground improvement method from another viewpoint. That is, the ground improvement material obtained as described above and the target soil can be mixed to improve the ground containing the soil. That is, for example, it is suitably used for strengthening the roadbed, ensuring the workability of heavy machinery and transport vehicles at a construction work site, and strengthening the ground of a construction site of a structure or a building. Although not particularly limited, in that case, it is preferable to mix 50 kg or more and 600 kg or less per 1 m 3 of the target soil, more preferably 100 kg or more and 500 kg or less, and further more preferably 150 kg or more and 400 kg or less. preferable. Further, when converted into the amount of the used desulfurizing agent, it is preferable to mix 0.5 kg or more and 300 kg or less per 1 m 3 of the target soil, more preferably 3 kg or more and 150 kg or less, and 4.5 kg or more and 60 kg or less. It is even more preferable to do so.

以下、試験例を挙げて本発明について更に詳細に説明する。ただし、これらの試験例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to test examples. However, these test examples do not limit the scope of the present invention at all.

〔1.脱硫剤〕
・脱硫剤A:消石灰(奥多摩工業社製)(BET比表面積:44m/g、細孔容積:0.2mL/g、見かけ密度:0.4g/mL)
・脱硫剤B:軽量気泡コンクリート(ALC)の端材を粉砕して公称目開き1mmのふるいを通過したもの(BET比表面積:25m/g、空隙率:59体積%)
[1. Desulfurizer]
-Desulfurizing agent A: Slaked lime (manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) (BET specific surface area: 44 m 2 / g, pore volume: 0.2 mL / g, apparent density: 0.4 g / mL)
Desulfurizing agent B: Light-weight cellular concrete (ALC) scraps crushed and passed through a sieve with a nominal opening of 1 mm (BET specific surface area: 25 m 2 / g, porosity: 59% by volume)

〔2.乾式脱硫〕
セメント工場の排ガスに対して脱硫剤A又は脱硫剤Bを乾式で投入して、その排ガスの脱硫処理に使用した。
[2. Dry desulfurization]
Desulfurizing agent A or desulfurizing agent B was added to the exhaust gas of the cement factory in a dry manner and used for the desulfurization treatment of the exhaust gas.

表1、2には、その使用状態ごとの脱硫剤の組成成分を、蛍光X線装置(FP法:ファンダメンタルパラメーター法)によって測定した結果をまとめて示す。 Tables 1 and 2 summarize the results of measuring the compositional components of the desulfurizing agent for each usage state by a fluorescent X-ray apparatus (FP method: fundamental parameter method).

Figure 2022097374000002
Figure 2022097374000002

Figure 2022097374000003
Figure 2022097374000003

〔3.使用済み脱硫剤の水分調整〕
脱硫剤Bの使用後のもの(表記:B-3)の水分含有率を赤外線水分計(FD-720)により測定したところ40質量%であった。その一部をとって窒素乾燥処理を施して水分含有率30質量%のものを調整した(表記:B-3’)。
[3. Moisture adjustment of used desulfurizing agent]
The water content of the desulfurizing agent B after use (notation: B-3) was measured by an infrared moisture meter (FD-720) and found to be 40% by mass. A part of it was subjected to nitrogen drying treatment to prepare a product having a water content of 30% by mass (notation: B-3').

Figure 2022097374000004
Figure 2022097374000004

〔4.塩素バイパスダスト〕
セメント製造設備の塩素バイパスシステムで回収された塩素バイパスダストを使用した。表4には、その組成成分を、蛍光X線装置(FP法:ファンダメンタルパラメーター法)によって測定した結果を示す。
[4. Chlorine Bypass Dust]
Chlorine bypass dust recovered by the chlorine bypass system of the cement manufacturing facility was used. Table 4 shows the results of measuring the composition components by a fluorescent X-ray apparatus (FP method: fundamental parameter method).

Figure 2022097374000005
Figure 2022097374000005

〔5.試験〕
<試験例1>
セメント系固化材のベース材料である高炉B種セメントを準備し、これに上記で調製した各種の使用済み脱硫剤、塩素バイパスダストを添加、混合して、地盤改良材を調製した。
[5. test〕
<Test Example 1>
Blast furnace type B cement, which is the base material of the cement-based solidifying material, was prepared, and various used desulfurization agents and chlorine bypass dust prepared above were added and mixed to prepare a ground improvement material.

(材料)
・固化材ベース:高炉B種セメント(普通ポルトランドセメント60質量%:高炉スラグ40質量%)(Cl濃度190ppm)
・使用済み脱硫剤(表記:A-1、B-1、B-2、B-3、B-3’)
・塩素バイパスダスト(表記:KP)
・地盤改良材:固化材ベース±使用済み脱硫剤±塩素バイパスダスト
・共試土:土壌(関東ローム、湿潤密度1.508g/cm
(material)
・ Solidified material base: Blast furnace type B cement (ordinary Portland cement 60% by mass: blast furnace slag 40% by mass) (Cl concentration 190ppm)
-Used desulfurization agent (notation: A-1, B-1, B-2, B-3, B-3')
・ Chlorine bypass dust (notation: KP)
・ Ground improvement material: solidifying material base ± used desulfurizing agent ± chlorine bypass dust ・ Co-test soil: soil (Kanto loam, wet density 1.508 g / cm 3 )

(評価1)
調製した各種の地盤改良材について、土壌固化性能と六価クロム等の溶出特性を評価した。具体的には、以下のようにして土壌と混練して供試体を作成し、標準法による試験を行った。
(Evaluation 1)
The soil solidification performance and elution characteristics of hexavalent chromium and the like were evaluated for the various ground improvement materials prepared. Specifically, a specimen was prepared by kneading with soil as follows, and a test was conducted by a standard method.

(供試体作成方法)
供試体は、供試土1mに対して地盤改良材300kgを添加して行う、JGS 0821「安定処理土の締固めをしない供試体作製方法」に準じて作製成した。具体的には、下記条件で練混ぜ、調製した混合物を、直径50mm×高さ100mmの円柱型枠内にランマーを用いて3層詰めした後、20℃で材齢7日まで密封養生し、各水準の供試体を作製した。
・練混ぜ環境:20℃
・混合手順:地盤改良材+試料土→練混ぜ5分→掻落し→練混ぜ5分→供試体
・練混ぜ手段:5Lソイルミキサ(ホバート社製 A120T)
・1バッチ当たり使用量:地盤改良材量300g、供試土1,508g
(How to make a specimen)
The test piece was prepared according to JGS 0821 "Method for preparing a test piece without compacting the stabilized soil", which was carried out by adding 300 kg of the ground improvement material to 1 m 3 of the test soil. Specifically, the mixture prepared by kneading under the following conditions was packed in three layers using a rammer in a cylindrical frame having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and then sealed and cured at 20 ° C. until the age of 7 days. Specimens of each level were prepared.
・ Mixing environment: 20 ° C
・ Mixing procedure: Ground improvement material + sample soil → kneading 5 minutes → scraping → kneading 5 minutes → specimen / kneading means: 5L soil mixer (A120T manufactured by Hobert)
・ Amount used per batch: Ground improvement material amount 300g, test soil 1,508g

供試体作成の日から7日目に、JIS A 1216の圧縮強度(7日)を測定した。また、環境庁告示第46号試験に従い、六価クロム、フッ素、セレンの溶出試験を行った。検液の分析は、六価クロムはJIS K 0102「工場排水試験方法 65.2.1ジフェニルカルバジド吸光光度法」、フッ素は環境庁告示第59号付表7 イオンクロマトグラフ法、セレンはJIS K 0102「工場排水試験方法 67.4 ICP質量分析法」により、それぞれ分析を行った。 The compressive strength (7 days) of JIS A 1216 was measured on the 7th day from the day when the specimen was prepared. In addition, the elution test of hexavalent chromium, fluorine, and selenium was conducted in accordance with the Environmental Agency Notification No. 46 test. For analysis of the test solution, hexavalent chromium is JIS K 0102 "factory wastewater test method 65.2.1 diphenylcarbazide absorptiometry", fluorine is Environmental Agency Notification No. 59 Appendix Table 7 ion chromatograph method, and selenium is JIS K. Analysis was performed by 0102 "Factory effluent test method 67.4 ICP mass spectrometry".

(評価2)
調製した地盤改良材について、水とのスラリーを作製したときの流動性について評価した。具体的には、各試料について、30℃環境下において、水セメント比(W/C)60%のスラリーを作製し、土木学会規準JSCE-F-521「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法(P漏斗による方法)」に規定されるプレパクトフローコーン(P漏斗)を使用して、流下時間(秒)を測定した。流下時間は90分連続攪拌後に測定した。
(Evaluation 2)
The prepared ground improvement material was evaluated for its fluidity when a slurry with water was prepared. Specifically, for each sample, a slurry having a water-cement ratio (W / C) of 60% was prepared in an environment of 30 ° C. The flow time (seconds) was measured using a compact flow cone (P-slurry) specified in "Method (method by P-slurry)". The flow time was measured after 90 minutes of continuous stirring.

(評価結果)
表5には、水準ごと、固化材ベースへの各材料の内割り混合比率(質量%)と、上記評価1による7日材齢強度(kN/m)ならびに六価クロム(Cr6+)、フッ素(F)、セレン(Se)の溶出量(mg/L)、上記評価2による流下時間(秒)の結果をまとめて示す。
(Evaluation results)
Table 5 shows the internal division mixing ratio (mass%) of each material to the solidifying material base for each level, the 7-day age strength (kN / m 2 ) and hexavalent chromium (Cr 6+ ) according to the above evaluation 1. The results of the elution amount (mg / L) of fluorine (F) and selenium (Se) and the flow time (seconds) according to the above evaluation 2 are summarized.

Figure 2022097374000006
Figure 2022097374000006

その結果、以下のことが明らかとなった。
(1)ブランクと水準1~3の比較から、固化材ベースに塩素バイパスダストを0.5~3質量%の割合で混合すると、塩素バイパスダストを添加しない場合に比べて、水とのスラリーを形成したときの流動性が向上すること明らかとなった。ただし、土壌固化性能や六価クロム等の溶出特性については、改善はみられなかった。
(2)ブランクと水準4との比較から、消石灰からなる脱硫剤Aを乾式脱硫に使用してから固化材ベースに10質量%の割合で混合すると、使用済みの脱硫剤を添加しない場合に比べて、土壌固化性能が増大し、六価クロムの溶出量が低減することが明らかとなった。ただし、水にスラリー化したときの流動性については、脱硫剤を添加することにより低下する傾向がみられた。
(3)水準4と水準5~7の比較から、固化材ベースに使用済みの脱硫剤に加えて、塩素バイパスダストを0.5~3質量%の割合で混合すると、水とスラリーを形成したときの流動性が向上することが明らかとなった。また、その際、六価クロムの溶出量については脱硫剤の添加による低減効果を維持することができ、土壌固化性能については脱硫剤の添加による増大効果をほぼ維持することができた。
(4)ブランクと、水準8、水準12、水準16、又は水準20との比較から、軽量気泡コンクリート(ALC)の端材の粉砕物からなる脱硫剤Bを乾式脱硫に使用してから固化材ベースに10質量%の割合で混合すると、使用済みの脱硫剤を添加しない場合に比べて、六価クロムの溶出量が低減した。また、水準20では土壌固化性能が増大した。
(5)水準8、水準12、水準16、又は水準20のそれぞれの比較から、使用済み脱硫剤中に含まれている亜硫酸塩(SO)の量が多いほうが、土壌固化性能や六価クロムの溶出量低減効果がより高くなる傾向がみられた。
(6)水準8に対して水準9~11、水準12に対して水準13~15、水準16に対して水準17~19、水準20に対して水準21~23のそれぞれの比較から、固化材ベースに使用済みの脱硫剤に加えて、塩素バイパスダストを0.5~3質量%の割合で混合すると、水とスラリーを形成したときの流動性が向上することが明らかとなった。また、その際、六価クロムの溶出量については脱硫剤の添加による低減効果を維持することができ、土壌固化性能については脱硫剤の添加による増大効果をほぼ維持することができた。
(7)水準16に対して水準20、水準17に対して水準21、水準18に対して水準22、水準19に対して水準23のそれぞれの比較から、軽量気泡コンクリート(ALC)の端材の粉砕物からなる脱硫剤Bの水分含有率30質量%のもの(B-3’)を使用したほうが、水分含有率40質量%のもの(B-3)を使用した場合に比べて、土壌の固化効果が高くなり、六価クロムの溶出量低減効果が高くなった。
As a result, the following became clear.
(1) From the comparison between the blank and levels 1 to 3, when chlorine bypass dust is mixed in the solidifying material base at a ratio of 0.5 to 3% by mass, a slurry with water is produced as compared with the case where chlorine bypass dust is not added. It was clarified that the fluidity when formed was improved. However, no improvement was observed in the soil solidification performance and the elution characteristics of hexavalent chromium and the like.
(2) From the comparison between the blank and level 4, when the desulfurizing agent A made of slaked lime is used for dry desulfurization and then mixed with the solidifying material base at a ratio of 10% by mass, compared with the case where the used desulfurizing agent is not added. Therefore, it was clarified that the soil solidification performance was increased and the elution amount of hexavalent chromium was reduced. However, the fluidity when slurried in water tended to decrease with the addition of a desulfurizing agent.
(3) From the comparison between Level 4 and Levels 5 to 7, water and slurry were formed by mixing chlorine bypass dust at a ratio of 0.5 to 3% by mass in addition to the used desulfurizing agent in the solidifying material base. It became clear that the liquidity of the time was improved. At that time, the effect of reducing the elution amount of hexavalent chromium by adding the desulfurizing agent could be maintained, and the effect of increasing the soil solidification performance by adding the desulfurizing agent could be almost maintained.
(4) From the comparison between the blank and level 8, level 12, level 16, or level 20, desulfurization agent B made of crushed scraps of lightweight cellular concrete (ALC) is used for dry desulfurization and then solidified material. When mixed with the base at a ratio of 10% by mass, the elution amount of hexavalent chromium was reduced as compared with the case where the used desulfurizing agent was not added. Further, at level 20, the soil solidification performance was increased.
(5) From the comparison of Level 8, Level 12, Level 16, or Level 20, the larger the amount of sulfite (SO 3 ) contained in the used desulfurizing agent, the higher the soil solidification performance and hexavalent chromium. There was a tendency for the effect of reducing the amount of elution to be higher.
(6) From the comparison of levels 9 to 11 for level 8, levels 13 to 15 for level 12, levels 17 to 19 for level 16, and levels 21 to 23 for level 20, solidifying material. It was clarified that when chlorine bypass dust was mixed in a ratio of 0.5 to 3% by mass in addition to the used desulfurizing agent in the base, the fluidity when forming a slurry with water was improved. At that time, the effect of reducing the elution amount of hexavalent chromium by adding the desulfurizing agent could be maintained, and the effect of increasing the soil solidification performance by adding the desulfurizing agent could be almost maintained.
(7) From the comparison of level 20 with respect to level 16, level 21 with respect to level 17, level 22 with respect to level 18, and level 23 with respect to level 19, the scraps of lightweight cellular concrete (ALC) It is better to use the desulfurizing agent B made of crushed material having a water content of 30% by mass (B-3') than to use the desulfurizing agent B having a water content of 40% by mass (B-3). The solidification effect was enhanced, and the effect of reducing the elution amount of hexavalent chromium was enhanced.

以上から、乾式脱硫に使用した脱硫剤を所定割合でセメント系固化材に含有せしめることで、土壌を固化する性能や六価クロムの溶出量を低減する性能がより向上することが明らかとなった。 From the above, it was clarified that by incorporating the desulfurizing agent used for dry desulfurization in a predetermined ratio in the cement-based solidifying material, the performance of solidifying the soil and the performance of reducing the elution amount of hexavalent chromium are further improved. ..

<試験例2>
図8、9には、脱硫剤Bの水分含有率40質量%のもの(表記:B-3)と水分含有率30質量%のもの(表記:B-3’)とについて、水分含有率の調整の日から室温で1日、7日、14日、28日、及び56日の各期間の保管後に、XRD法(X線回折法)によりカルシウム成分の存在形態を調べた結果を示す。なお、保管期間中に水分が揮発しないよう、試料は密閉容器に入れて保管した。
<Test Example 2>
8 and 9 show the water content of the desulfurizing agent B having a water content of 40% by mass (notation: B-3) and a water content of 30% by mass (notation: B-3'). The results of examining the existence form of the calcium component by the XRD method (X-ray diffraction method) after storage for each period of 1, 7, 14, 28, and 56 days at room temperature from the day of adjustment are shown. The sample was stored in a closed container so that the water did not volatilize during the storage period.

その結果、図8に示されるように、水分含有率40質量%のものでは、亜硫酸半水石膏(CaSO・0.5HO)のピークが期間経過とともに小さくなり、代わりに二水石膏(CaSO・2HO)のピークが検出されるようになった。一方、図9に示されるように、水分含有率30質量%のものでは、亜硫酸半水石膏(CaSO:0.5HO)のピークは期間経過とともに小さくならずに、二水石膏(CaSO・2HO)のピークも検出されなかった。 As a result, as shown in FIG. 8, in the case of the one having a water content of 40% by mass, the peak of the sulfite hemihydrate gypsum (CaSO 3.0.5H2O ) becomes smaller with the passage of time, and instead, the dihydrate gypsum (Casso 3.0.5H2O) becomes smaller. The peak of CaSO 4.2H 2 O) has come to be detected. On the other hand, as shown in FIG. 9, in the case of a water content of 30% by mass, the peak of sulfite hemihydrate gypsum (CaSO 3 : 0.5H 2 O) does not decrease with the passage of time, and dihydrate gypsum (CaSO). The peak of 4.2H2O ) was not detected either.

以上から、試験例1において、脱硫剤Bの水分含有率30質量%のものが水分含有率40質量%のものに比べて、土壌固化性能が高く、六価クロムの溶出低減効果が高いのは、脱硫剤の水分含有率が40質量%以上となると、脱硫剤B中の亜硫酸半水石膏(CaSO・0.5HO)が二水石膏(CaSO・2HO)に変化しやすく、試験に供試するまでに、土壌固化性能や六価クロムの溶出低減効果に有効に働く亜硫酸塩の量が、低下してしまうためであると考えられた。 From the above, in Test Example 1, the desulfurizing agent B having a water content of 30% by mass has a higher soil solidification performance and a higher effect of reducing the elution of hexavalent chromium than the desulfurizing agent B having a water content of 40% by mass. When the water content of the desulfurizing agent is 40% by mass or more, the sulfite hemihydrate gypsum (CaSO 3.0.5H 2 O) in the desulfurizing agent B is likely to change to dihydrate gypsum (CaSO 4.2H 2 O). It was considered that this is because the amount of gypsum sulfate, which effectively works on the soil solidification performance and the effect of reducing the elution of hexavalent chromium, is reduced by the time the test is conducted.

1…分級機、2…固気分離装置、3…含水処理装置、4…乾式脱硫装置、5…SO濃度測定装置、6…水分含有率測定装置、7…乾燥装置、10…キルン燃焼排ガス系、11…送気管、12…脱硫搭、13…圧送管、14…回収用固気分離装置、20…排ガス脱硫系、M1…脱硫剤、M1a…新たに供給される脱硫剤、M1b…再利用される脱硫剤、M2…使用された脱硫剤、M3…使用済み脱硫剤、M4…セメントクリンカ及び石膏を含む材料、M5…SO濃度により選別された脱硫剤、M6、M7…SO濃度及び含水率により選別された脱硫剤、M8…塩素バイパスダスト、G1…排ガス、G2…脱硫化された排ガス 1 ... classifier, 2 ... solid air separation device, 3 ... water content treatment device, 4 ... dry desulfurization device, 5 ... SO 3 concentration measuring device, 6 ... water content measuring device, 7 ... drying device, 10 ... kiln combustion exhaust gas System, 11 ... air supply pipe, 12 ... desulfurization tower, 13 ... pressure feed pipe, 14 ... solid air separation device for recovery, 20 ... exhaust gas desulfurization system, M1 ... desulfurization agent, M1a ... newly supplied desulfurization agent, M1b ... re- Desulfurizing agent used, M2 ... Desulfurizing agent used, M3 ... Used desulfurizing agent, M4 ... Material including cement scrubber and gypsum, Desulfurizing agent selected by M5 ... SO 3 concentration, M6, M7 ... SO 3 concentration And desulfurizing agent selected by water content, M8 ... chlorine bypass dust, G1 ... exhaust gas, G2 ... desulfurized exhaust gas

Claims (9)

排ガスに対して脱硫剤を投入して乾式で脱硫する脱硫工程と、
前記脱硫工程で使用された脱硫剤を回収する回収工程と、
前記回収工程で回収された使用済み脱硫剤を、セメントクリンカ及び石膏を含む材料からなる地盤改良材に含有せしめる添加工程を含むことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
A desulfurization process in which a desulfurizing agent is added to the exhaust gas and desulfurized in a dry manner,
A recovery step for recovering the desulfurization agent used in the desulfurization step, and a recovery step.
A method for producing a ground improvement material, which comprises an addition step of incorporating the used desulfurizing agent recovered in the recovery step into a ground improvement material made of a material containing cement clinker and gypsum.
前記回収工程で回収された前記使用済み脱硫剤を、塩素バイパスダストとともに、前記地盤改良材に含有せしめる、請求項1に記載の地盤改良材の製造方法。 The method for producing a ground improving material according to claim 1, wherein the used desulfurizing agent recovered in the recovery step is contained in the ground improving material together with chlorine bypass dust. 前記添加工程後に得られる前記地盤改良材の塩素濃度が500ppm以上6,000ppm以下である、請求項2に記載の地盤改良材の製造方法。 The method for producing a ground improvement material according to claim 2, wherein the chlorine concentration of the ground improvement material obtained after the addition step is 500 ppm or more and 6,000 ppm or less. 前記回収工程と前記添加工程との間に、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程を更に含み、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べて3質量%以上増加している該脱硫剤を選別し、前記添加工程に用いる、請求項1~3のいずれか1項に記載の地盤改良材の製造方法。 Between the recovery step and the addition step, an SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent is further included, and the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent is before use. The method for producing a ground improving material according to any one of claims 1 to 3, wherein the desulfurizing agent having an increase of 3% by mass or more is selected and used in the addition step. 前記回収工程と前記添加工程との間に、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度を測定するSO濃度測定工程及び前記使用済み脱硫剤の水分含有率を測定する含水率測定工程を更に含み、前記使用済み脱硫剤に含まれるSO濃度が使用前と比べて3質量%以上増加しており、且つ、水分含有率が40質量%未満である該脱硫剤を選別し、前記添加工程に用いる、請求項1~4のいずれか1項に記載の地盤改良材の製造方法。 Between the recovery step and the addition step, a SO 3 concentration measuring step for measuring the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent and a water content measuring step for measuring the water content of the used desulfurizing agent are further performed. The desulfurizing agent containing, the SO 3 concentration contained in the used desulfurizing agent has increased by 3% by mass or more as compared with that before use, and the water content is less than 40% by mass, is selected, and the addition step is performed. The method for producing a ground improving material according to any one of claims 1 to 4, which is used in 1. 前記含水率測定工程における測定に基づき、前記使用済み脱硫剤の水分含有率が40質量%以上である場合には、その水分含有率が40質量%未満になるまで乾燥したうえ、前記添加工程に用いる、請求項5に記載の地盤改良材の製造方法。 Based on the measurement in the water content measuring step, when the water content of the used desulfurizing agent is 40% by mass or more, it is dried until the water content becomes less than 40% by mass, and then it is added to the addition step. The method for producing a ground improving material according to claim 5, which is used. 前記脱硫工程で前記排ガスに対して投入される脱硫剤として、セメント硬化体系廃材、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の地盤改良材の製造方法。 The desulfurization agent added to the exhaust gas in the desulfurization step includes at least one selected from cement hardening system waste materials, alkali metal compounds, and alkaline earth metal compounds, according to any one of claims 1 to 6. The method for manufacturing the ground improvement material described. 前記排ガス及び前記使用済み脱硫剤は、セメント製造設備で産み出されるものである、請求項1~7のいずれか1項に記載の地盤改良材の製造方法。 The method for producing a ground improving material according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust gas and the used desulfurizing agent are produced in a cement manufacturing facility. 請求項1~8のいずれか1項に記載の製造方法で得られた地盤改良材と対象土壌を混合することを特徴とする地盤改良方法。


A method for improving ground, which comprises mixing the target soil with the ground improving material obtained by the production method according to any one of claims 1 to 8.


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