JP4181754B2

JP4181754B2 - Slurry storage method and storage device

Info

Publication number: JP4181754B2
Application number: JP2001090750A
Authority: JP
Inventors: 紳一郎齋藤; 朋道中村; 英司深町; 聰一郎岡村
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002282668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置に関し、特に、都市ごみ焼却場で発生した飛灰を水洗脱塩処理した後の飛灰スラリー等を、一定期間ポンプにて圧送可能な性状のまま貯蔵することのできるスラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミ焼却飛灰等の焼却飛灰をセメント原料として再利用するにあたって、焼却飛灰中の塩素化合物によって生ずるセメント焼成工程におけるトラブルを回避する必要があるため、焼却飛灰を水洗して塩素化合物を除去することが行われている。
【０００３】
塩素化合物を水洗除去した後の約０．５％の残留塩素をもつ焼却飛灰をセメント製造工程において原料として利用するにあたって、セメントキルンの休転中に受け入れた飛灰を休転後に処理する必要があるが、原料中に許容される塩素量および飛灰スラリー圧送設備能力等の制約から、全原料に対する飛灰の使用量の割合が一定量に制限されるため、水洗脱塩後の飛灰スラリーを２〜４ヶ月程度ポンプで圧送可能な性状のまま貯蔵し、定常処理品に少量ずつ加えながら原料へ添加処理する必要がある。しかし、飛灰をスラリーとして長期保存する試みは従来行われたことはなかった。
【０００４】
一方、特開平６−２９９１７１号公報には、スラリー中の固形分の沈降を防止するため、タンク底面を傾斜させるとともに、傾斜面の低い方側からスラリーを吸い込み、ポンプでスラリー上部に吐出することによってスラリーを攪拌する方法及び装置が開示されている。
【０００５】
また、特開平７−２１６３６９号公報には、液面に浮かぶフロートに取り付けられた吸込口からスラリーの上澄み液を吸い込み、ポンプで加圧してタンクの循環流を形成させてスラリーを均質に保つ技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平６−２９９１７１号公報及び特開平７−２１６３６９号公報に記載されたスラリー攪拌方法及び装置は、微細な粉末にした石炭を水中に分散懸濁させてスラリー状としたＣＷＭをハンドリングするためのものであって、都市ごみ焼却場で発生した飛灰を水洗脱塩処理した後の飛灰スラリー等をセメント製造のために利用するには適当でない。
【０００７】
そこで、本発明は、飛灰をスラリーとして長期間保存することのできるスラリーの貯蔵方法及び貯蔵装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、研究を重ね種々の試験を行った結果、円筒形のスラリータンクにおいて、回転台車の周期と撹拌翼の周期を一定の範囲内にすることによって、所要動力を抑制しながら、ポンプ圧送性を長期間確保することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明にかかるスラリーの貯蔵方法は、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するものであって、円形部を底部とした円筒形のスラリータンク内に前記飛灰のスラリーを供給し、前記スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸から円の外周方向に延設された回転台車を、１５分以上３時間以下の周期で回転させ、前記回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられた単数または複数の攪拌機に装着された攪拌翼を、０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させることを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明によれば、スラリーを長期間圧送可能な性状に保ち、回転台車及び攪拌機の撹拌翼を低速度で回転させて撹拌するため、運転動力を低く抑えながらスラリーを貯蔵することができる。
【００１１】
上記方法によって、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵すると、焼却場ストーカー炉等から発生する飛灰を水洗脱塩してセメント原料として利用する際に、灰粒子と水分の分離を防ぎ、水洗脱塩処理後の飛灰スラリーをポンプ圧送可能な性状のまま長期間貯蔵することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるスラリーの貯蔵装置は、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを貯蔵するものであって、円形部を底部とした円筒形を有し、前記飛灰のスラリーを貯蔵するスラリータンクと、該スラリータンクの円形の中心に設置した回転軸を軸として回転し、該軸から円の外周方向に延設された回転台車と、該回転台車に遊星状に回転可能に取り付けられ、回転軸を中心に回転する攪拌翼を有する単数または複数の攪拌機とを備え、前記回転台車を１５分以上３時間以下の周期で回転させるとともに、前記攪拌翼を０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下の周速で回転させて、前記スラリータンク内の前記飛灰のスラリーを攪拌することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、飛灰スラリーを良好な性状で長期間貯蔵することができる。また、従来の湿式セメント製造工程で使用されていたスラリーベースンのように圧縮空気吹き込み設備も必要としないため、設備費を低く押さえることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかるスラリーの貯蔵装置の一実施例を示し、この貯蔵装置１は、大別して、円筒状のスラリータンク２と、スラリータンク２内で一定速度で回転する回転台車３と、回転台車３に遊星状に回転可能に取り付けられるとともに、回転可能な攪拌翼４ａを備えた単数または複数の攪拌機４とで構成される。
【００１４】
スラリータンク２は、底部２ａを円形部として全体が円筒形に形成される。スラリータンク２の側壁２ｂの上部にはスラリーの供給口９が設けられ、底部２ａには排出口１０が設けられる。
【００１５】
回転台車３は、スラリータンク２の円形の中心に設置した回転軸５を軸として回転し、回転軸５から円の外周方向に延設されている。
【００１６】
攪拌機４は、回転台車３に複数取り付けられ、回転軸４ｂを中心に回転する攪拌翼４ａを備える。撹拌翼４ａは、例えば、図２に示すように、４本の平鋼４ｃを上下方向に平行に延設し、これらの平鋼４ｃを３本の水平部材４ｄで固定したものである。そして、図１に示すように、攪拌機４全体が回転台車３の回転とともに遊星状に回転するとともに、撹拌翼４ａが回転軸４ｂの回りを自転する。尚、本実施例では、２つの攪拌機４を設けたが、大型のスラリータンク２を使用する場合には、攪拌機の機械的強度を考慮し、３〜４つの攪拌機を設けることもある。
【００１７】
スラリータンク２の上方には、直射日光等による水分の蒸発を押さえるため等の目的で屋根６が設置される。スラリータンク２には、タンク内のスラリーの水分を調整するための給水配管８が配設され、スラリーの水分が蒸発した場合でも、水分を補給してスラリーの粘度（攪拌動力）を適当な範囲に収めることができる。
【００１８】
次に、上記構成を有するスラリーの貯蔵装置の試験例として、都市ごみ焼却場から発生する飛灰のスラリーを用い、この飛灰スラリーをポンプ圧送可能な状態に保つ場合について説明する。
【００１９】
この飛灰には、都市ごみ焼却場のストーカー炉から発生したものを使用し、飛灰を水洗脱塩して水分５０％程度のものをスラリーの供給口９から受け入れてスラリータンク（１．０ｍ×２．６ｍΦ）２に貯蔵した。そして、スラリーの貯蔵装置１の回転台車３の周期及び撹拌翼４ａの周速を種々変化させ、飛灰スラリーの水分（スラリータンク２内の平均水分）を４５〜４６％に維持しながら１週間経過後、底部２ａの排出口１０からピストンポンプで圧送可能か否か試験した。
【００２０】
まず、最初に、撹拌翼４ａの周速を０．１ｍ／秒に固定し、回転台車３の周期を、５分、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、５時間と変化させてポンプで圧送可能か否か試験したところ、表１のような結果となった。尚、表中の評価の欄に記載の記号は、「○」がポンプによって圧送可能な場合、「×」が圧送不可の場合を示す。この結果より、最長で３時間に１回撹拌することにより飛灰スラリーの沈降・分離を防止できることが判る。回転台車３の周期が５時間の場合には、飛灰粒子と水分が分離して沈降し、沈降した飛灰粒子によって輸送配管が閉塞して圧送できなくなる。
【００２１】
【表１】

【００２２】
また、表１に示すように、回転台車３の周期が３時間以下の場合には、飛灰スラリーの沈降・分離を防止でき、ポンプによって圧送可能であるが、周期が１５分を下回ると、回転台車３の動力が急上昇するため、周期を１５分以上とすることが好適である。
【００２３】
次に、回転台車３の周期を１時間に固定し、撹拌翼４ａの周速を０．００５ｍ／秒、０．０１ｍ／秒、０．１ｍ／秒、１ｍ／秒、３ｍ／秒、５ｍ／秒と変化させてポンプで圧送可能か否か試験したところ、表２のような結果となった。尚、表中の評価の欄に記載の記号は、表１と同様の内容を意味する。
【００２４】
【表２】

【００２５】
表２に示すように、撹拌翼４ａの周速が０．０１ｍ／秒以上の場合には、飛灰スラリーの沈降・分離を防止でき、ポンプによって圧送可能であるが、周速が１ｍ／秒を越えると、撹拌機４の動力が急上昇するため、周速を０．０１ｍ／秒以上１ｍ／秒以下とすることが好適である。
【００２６】
更に、回転台車周期を１時間に、攪拌翼周速を０．１ｍ／秒に固定し、攪拌期間が１週間、１ヶ月、２ヶ月、４ヶ月のそれぞれの時点で、台車動力および攪拌動力を測定し、スラリーのポンプ圧送の可否を調べた。その結果を表３に示す。攪拌期間が４ヶ月以内ならば、台車動力、攪拌動力には大きな変化はなく、問題なくスラリーをポンプ圧送可能であることがわかった。
【００２７】
【表３】

【００２８】
尚、スラリーの性状及び貯蔵期間によっては、回転台車３または撹拌翼４ａ、あるいはこれらの両方を間欠的に運転することも可能であり、運転動力を更に低く押さえることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、運転動力及び設備費用を低く押さえながら、飛灰スラリー等を長期間圧送可能な性状で貯蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスラリーの貯蔵装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】図１のスラリーの貯蔵装置の攪拌翼を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【符号の説明】
１スラリーの貯蔵装置
２スラリータンク
２ａ底部
２ｂ側壁
３回転台車
４攪拌機
４ａ攪拌翼
４ｂ回転軸
４ｃ平鋼
４ｄ水平部材
５回転軸
６屋根
８給水配管
９供給口
１０排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a slurry storage method and storage device, and in particular, fly ash slurry after washing and desalting treatment of fly ash generated in a municipal waste incineration plant remains in a state that can be pumped with a pump for a certain period of time. The present invention relates to a storage method and storage device for a slurry that can be stored.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when reusing incineration fly ash such as municipal waste incineration fly ash as a raw material for cement, it is necessary to avoid problems in the cement firing process caused by chlorine compounds in the incineration fly ash. Removal of chlorine compounds has been carried out.
[0003]
When using incinerated fly ash with about 0.5% residual chlorine after removing chlorine compounds by washing as a raw material in the cement manufacturing process, it is necessary to treat the fly ash received during the suspension of the cement kiln after the suspension. However, the ratio of the amount of fly ash used to the total raw material is limited to a certain amount due to restrictions such as the amount of chlorine allowed in the raw material and the fly ash slurry pumping equipment capacity. It is necessary to store the ash slurry in a state that can be pumped with a pump for about 2 to 4 months, and to add the ash slurry to the raw material while adding small amounts to the steady processed product. However, there has never been an attempt to store fly ash as a slurry for a long period of time.
[0004]
On the other hand, in JP-A-6-299171, in order to prevent sedimentation of solids in the slurry, the bottom surface of the tank is inclined, and the slurry is sucked from the lower side of the inclined surface and discharged to the upper part of the slurry by a pump. Discloses a method and apparatus for stirring a slurry.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-216369 discloses a technique for sucking a supernatant liquid of a slurry from a suction port attached to a float floating on the liquid surface and pressurizing with a pump to form a circulation flow of a tank to keep the slurry homogeneous. Is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the slurry stirring method and apparatus described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-299171 and 7-216369 handle CWM in a slurry form by dispersing and suspending fine powdered coal in water. Therefore, it is not appropriate to use the fly ash slurry or the like after washing and desalting the fly ash generated in the municipal waste incineration plant for cement production.
[0007]
Then, an object of this invention is to provide the storage method and storage apparatus of the slurry which can preserve | save fly ash as a slurry for a long period of time.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventor conducted research and conducted various tests. As a result, in the cylindrical slurry tank, the inventor required the period of the rotary carriage and the period of the stirring blade to be within a certain range. The present inventors have found that the pumping ability can be secured for a long time while suppressing the power, and have completed the present invention.
[0009]
That is, the method of storage slurry according to the present invention is for storing a slurry of fly ash generated from municipal waste incineration plant, the slurry of the fly ash in the slurry tank of cylindrical shape with a bottom circular portion Rotating trolley extended from the rotating shaft installed in the center of the circle of the slurry tank to the outer periphery of the circle in a cycle of 15 minutes or more and 3 hours or less, and can rotate on the rotating trolley in a planetary shape The stirring blade attached to one or a plurality of stirrers attached to is rotated at a peripheral speed of 0.01 m / second or more and 1 m / second or less.
[0010]
According to the present invention, the slurry is kept in a property that can be pumped for a long time, and the agitating blades of the rotating carriage and the agitator are agitated by rotating at a low speed, so that the slurry can be stored while keeping the driving power low. .
[0011]
When slurry of fly ash generated from municipal waste incineration plant is stored by the above method, ash particles and moisture are separated when fly ash generated from incineration plant stalker furnace etc. is washed and desalted and used as cement raw material. Thus, the fly ash slurry after the water washing and desalting treatment can be stored for a long period of time while maintaining the properties that can be pumped.
[0012]
The slurry storage apparatus according to the present invention stores fly ash slurry generated from a municipal waste incineration plant , and has a cylindrical shape with a circular portion at the bottom , and stores the fly ash slurry. A slurry tank that rotates, and a rotating carriage that rotates around a circular axis of the slurry tank and that extends from the axis toward the outer circumference of the circle, and is rotatably attached to the rotating carriage in a planetary manner And a single or a plurality of stirrers each having a stirring blade that rotates about a rotating shaft, the rotating carriage is rotated at a cycle of 15 minutes to 3 hours, and the stirring blade is 0.01 m / second to 1 m The fly ash slurry in the slurry tank is agitated by rotating at a peripheral speed of less than / sec. According to the present invention, the fly ash slurry can be stored for a long period of time with good properties, as in the above invention. In addition, unlike the slurry basin used in the conventional wet cement manufacturing process, compressed air blowing equipment is not required, so that the equipment cost can be kept low.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a slurry storage device according to the present invention. This storage device 1 is roughly divided into a cylindrical slurry tank 2 and a rotating cart 3 rotating at a constant speed in the slurry tank 2. The rotary carriage 3 is attached to the rotary carriage 3 so as to be rotatable in a planetary manner, and is composed of one or a plurality of stirrers 4 provided with a rotatable stirring blade 4a.
[0014]
The slurry tank 2 is formed in a cylindrical shape as a whole with the bottom 2a as a circular portion. A slurry supply port 9 is provided at the upper part of the side wall 2b of the slurry tank 2, and a discharge port 10 is provided at the bottom 2a.
[0015]
The rotating cart 3 rotates around a rotating shaft 5 installed at the center of the circle of the slurry tank 2 and extends from the rotating shaft 5 in the outer circumferential direction of the circle.
[0016]
The stirrer 4 includes a plurality of stirring blades 4a that are attached to the rotary carriage 3 and rotate around the rotation shaft 4b. For example, as shown in FIG. 2, the stirring blade 4a has four flat bars 4c extending in parallel in the vertical direction, and these flat bars 4c are fixed by three horizontal members 4d. As shown in FIG. 1, the entire agitator 4 rotates in a planetary shape with the rotation of the rotary carriage 3, and the agitating blade 4a rotates around the rotation shaft 4b. In the present embodiment, two stirrers 4 are provided. However, when a large slurry tank 2 is used, 3 to 4 stirrers may be provided in consideration of the mechanical strength of the stirrer.
[0017]
A roof 6 is installed above the slurry tank 2 for the purpose of suppressing evaporation of moisture due to direct sunlight or the like. The slurry tank 2 is provided with a water supply pipe 8 for adjusting the water content of the slurry in the tank, and even when the water content of the slurry evaporates, the water is replenished so that the viscosity (stirring power) of the slurry is in an appropriate range. Can fit in.
[0018]
Next, as a test example of the slurry storage apparatus having the above-described configuration, a case where fly ash slurry generated from a municipal waste incineration plant is used and the fly ash slurry is maintained in a pumpable state will be described.
[0019]
The fly ash is generated from a stoker furnace in a municipal waste incineration plant. The fly ash is washed and desalted with water, and about 50% of water is received from the slurry supply port 9 to receive a slurry tank (1. (0 m × 2.6 mΦ) 2. Then, the cycle of the rotating carriage 3 and the peripheral speed of the stirring blade 4a of the slurry storage device 1 are variously changed to maintain the moisture of the fly ash slurry (average moisture in the slurry tank 2) at 45 to 46% for one week. After the lapse of time, it was tested whether or not the piston 2 could be pumped from the discharge port 10 of the bottom 2a.
[0020]
First, the peripheral speed of the stirring blade 4a is fixed at 0.1 m / second, and the cycle of the rotary carriage 3 is changed to 5 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, and 5 hours. Then, when it was tested whether it could be pumped with a pump, the results shown in Table 1 were obtained. In addition, the symbol described in the column of evaluation in the table indicates a case where “◯” is capable of being pumped by a pump, and “×” is a case where pumping is not possible. From this result, it can be seen that the settling / separation of the fly ash slurry can be prevented by stirring once every 3 hours at the longest. When the cycle of the rotary carriage 3 is 5 hours, the fly ash particles and the water are separated and settled, and the transport pipe is blocked by the settled fly ash particles and cannot be pumped.
[0021]
[Table 1]

[0022]
Moreover, as shown in Table 1, when the cycle of the rotary carriage 3 is 3 hours or less, the fly ash slurry can be prevented from settling / separating and can be pumped by a pump, but when the cycle is less than 15 minutes, Since the power of the rotating carriage 3 rises rapidly, it is preferable to set the cycle to 15 minutes or more.
[0023]
Next, the cycle of the rotary carriage 3 is fixed to 1 hour, and the peripheral speed of the stirring blade 4a is 0.005 m / sec, 0.01 m / sec, 0.1 m / sec, 1 m / sec, 3 m / sec, 5 m / sec. When it was tested whether it was possible to pump with a pump at different seconds, the results shown in Table 2 were obtained. The symbols described in the evaluation column in the table mean the same contents as in Table 1.
[0024]
[Table 2]

[0025]
As shown in Table 2, when the peripheral speed of the stirring blade 4a is 0.01 m / second or more, the fly ash slurry can be prevented from settling / separating and can be pumped by a pump, but the peripheral speed is 1 m / second. Since the motive power of the stirrer 4 rises rapidly when the value exceeds 1, the peripheral speed is preferably set to 0.01 m / second or more and 1 m / second or less.
[0026]
Furthermore, the rotating bogie cycle was fixed to 1 hour, the stirring blade peripheral speed was fixed to 0.1 m / sec, and the bogie power and the stirring power were changed at each time point of the stirring period of 1 week, 1 month, 2 months, and 4 months, respectively. Measurement was made to determine whether the slurry could be pumped. The results are shown in Table 3. It was found that when the stirring period was within 4 months, there was no significant change in the cart power and stirring power, and the slurry could be pumped without problems.
[0027]
[Table 3]

[0028]
Depending on the properties of the slurry and the storage period, it is possible to operate the rotating carriage 3 and / or the stirring blade 4a intermittently, and the operating power can be further reduced.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, fly ash slurry and the like can be stored in a property that can be pumped for a long period of time while keeping operating power and equipment costs low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a slurry storage apparatus according to the present invention.
2A and 2B are diagrams showing a stirring blade of the slurry storage device of FIG. 1, wherein FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a side view, and FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slurry storage apparatus 2 Slurry tank 2a Bottom part 2b Side wall 3 Rotating cart 4 Stirrer 4a Stirring blade 4b Rotating shaft 4c Flat steel 4d Horizontal member 5 Rotating shaft 6 Roof 8 Water supply pipe 9 Supply port 10 Discharge port

Claims

A slurry storage method for storing a slurry of fly ash generated from a municipal waste incineration plant,
Supplying the fly ash slurry into a cylindrical slurry tank with a circular portion at the bottom,
Rotating a rotating carriage extending from the rotating shaft installed at the center of the circle of the slurry tank in the outer circumferential direction of the circle at a cycle of 15 minutes or more and 3 hours or less,
Slurry storage characterized by rotating a stirring blade attached to one or a plurality of stirrers rotatably attached to the rotating carriage in a planetary manner at a peripheral speed of 0.01 m / second to 1 m / second. Method.

A slurry storage device for storing slurry of fly ash generated from a municipal waste incineration plant,
A cylindrical tank having a circular part at the bottom, and a slurry tank for storing the fly ash slurry ;
A rotating carriage that rotates about a rotating shaft installed at the center of the circular shape of the slurry tank, and extends from the shaft in the outer circumferential direction of the circle;
One or a plurality of stirrers that are rotatably mounted on the rotating carriage in a planetary shape and have a stirring blade that rotates about a rotating shaft ;
The rotating trolley is rotated at a cycle of 15 minutes or more and 3 hours or less, and the stirring blade is rotated at a peripheral speed of 0.01 m / second or more and 1 m / second or less, so that the fly ash slurry in the slurry tank is A slurry storage device characterized by stirring .