JP4365846B2 - 飛灰処理方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ごみ焼却施設で発生する排ガスから分離された飛灰を埋め立て処分するための前処理として、埋め立て処分された後に飛灰に含まれる重金属類が溶出することを防止するように飛灰を処理する飛灰処理方法及び装置に関するものである。

ごみ焼却施設でごみの焼却に伴って発生する排ガス中には飛灰が含まれている。この排ガス中から分離された飛灰は、最終的には埋め立て処理される。しかし飛灰が重金属類（鉛、カドミウム、水銀、六価クロム、砒素、及びセレンなど）を含有する場合には、飛灰を埋め立てた後に雨水などで重金属類が溶出するおそれがあるため、これらの重金属が溶出しないように、重金属溶出防止剤によって飛灰を前もって処理して、飛灰中の重金属類の溶出防止がなされた飛灰処理物とする必要がある。なお、飛灰は、ごみ焼却施設の廃熱ボイラ、ガス冷却室（減温塔）などで捕集された「ばいじん」、及び集じん灰（集じん施設（バクフィルタなど）によって捕集された「ばいじん」）を総称したものである。

従来の飛灰処理方法について説明すると、まず、捕集された飛灰を飛灰搬送コンベヤにて飛灰貯留槽へ搬送して該飛灰貯留槽に貯留する。貯留後、飛灰貯留槽から一定量の飛灰を切り出し、これと一定量の重金属溶出防止剤を混練機によって混練するようにしていた。この場合、例えば、焼却炉が２４時間連続運転されるごみ焼却施設では、混練機を１回当り２時間程度運転してそれまで飛灰貯留槽内に貯留されている飛灰を安定化処理し、該混練終了から約８時間経過後に、次の混練を行うようになされている。

ところが、前記従来の飛灰処理方法では、次のような問題があった。飛灰中の重金属類濃度は、焼却するごみ（都市ごみ、産業廃棄物など）の性状によって変動することから、飛灰貯留槽内に貯留されている飛灰についても重金属類濃度が槽内底部から槽内上部にわたって均一でなく不均一となっている。そのため、飛灰貯留槽から切り出され供給される定量の飛灰に対して、該飛灰中の重金属類濃度の高低にかかわらず、安全側の処理として、更新してきた過去の蓄積データによる重金属類濃度の最高値をもとにして予め定めた一定量の重金属溶出防止剤を添加するようにしていた。その結果、薬剤処理された飛灰は重金属類に関する溶出基準に適合するものの、常に重金属溶出防止剤を過剰に添加することとなってしまい、飛灰に対して過剰添加になることなく適切な量の重金属溶出防止剤が添加されていなかった。

なお、本願発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平１１−２４４６３８号公報（段落［０００７］，［００１０］，［００２６］，［００３３］、図１、図３、図４）

そこで、本発明の課題は、飛灰からの重金属類の溶出防止処理をすべく、重金属溶出防止剤と飛灰貯留槽から切り出される飛灰を混練するに際し、最小限の設備増設のみで既存の設備を活用することで飛灰貯留槽内における飛灰中の重金属類濃度の分布を均一化することにより、飛灰と混練する重金属溶出防止剤の量を過剰添加することなく適切な量とすることができるようにした、飛灰処理方法及び装置を提供することにある。

前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

請求項１の発明は、飛灰からの重金属類の溶出防止処理をする飛灰処理方法において、捕集された飛灰を飛灰搬送コンベヤにて飛灰貯留槽へ搬送して該飛灰貯留槽に貯留する工程と、前記飛灰貯留槽から定量供給された飛灰と重金属溶出防止剤とを混練する工程と、前記混練を行っていない時間帯に、前記飛灰貯留槽から飛灰を切り出し、該飛灰を搬送動作している前記飛灰搬送コンベヤ上に戻す工程と、を備えたことを特徴とする飛灰処理方法である。

請求項２の発明は、飛灰からの重金属類の溶出防止処理をする飛灰処理装置において、飛灰貯留槽と、捕集された飛灰を前記飛灰貯留槽へ搬送する飛灰搬送コンベヤと、前記飛灰貯留槽から飛灰を切り出し、定量供給する飛灰定量供給装置と、前記飛灰定量供給装置によって飛灰が定量供給され、飛灰と重金属溶出防止剤とを混練する混練機と、前記混練を行っていない時間帯に、前記飛灰貯留槽から切り出された飛灰を搬送動作している前記飛灰搬送コンベヤ上に戻すための飛灰循環用戻し手段と、を備えたことを特徴とする飛灰処理装置である。

本発明の飛灰処理方法又は飛灰処理装置は、重金属溶出防止剤と飛灰貯留槽からの飛灰とを混練していない時間帯に、飛灰貯留槽から飛灰を切り出し、該飛灰を搬送動作している飛灰搬送コンベヤ上に戻すという動作を繰り返すようにしているので、飛灰貯留槽内の飛灰が全体として均一に混ざり、飛灰貯留槽内における飛灰中の重金属類濃度の分布を均一化することができる。したがって、重金属溶出防止剤と飛灰貯留槽からの飛灰とを混練する際には、飛灰と混練する重金属溶出防止剤の量を、更新してきた過去の蓄積データによる重金属類濃度の平均値をもとに添加不足とならないように定めることで、過剰添加することなく適切な量とすることができ、過剰添加による処理コストの増大分をなくすことができる。また、増設設備としては、飛灰貯留槽から切り出された飛灰を飛灰搬送コンベヤ上に戻すための手段を設けるだけですみ、装置コストの増大を最小限にとどめることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による飛灰処理装置を示す概略構成図である。

図１において、１は飛灰貯留槽であり、２は飛灰搬送コンベヤであって、ごみ焼却施設における廃熱ボイラ、ガス冷却室（減温塔）及びバクフィルタなどで捕集された飛灰を前記飛灰貯留槽１へ搬送する。３は飛灰貯留槽１からの飛灰の定量切り出し、定量供給を行う飛灰定量供給装置としてのテーブルフィーダであり、４はテーブルフィーダ３によって飛灰が定量供給され、飛灰と重金属溶出防止剤とを希釈用の添加水とともに混練する混練機である。

前記重金属溶出防止剤は、飛灰中の重金属の溶出を防止するためのものであり、重金属溶出防止剤としては、重金属安定剤、ｐＨ調整剤などが含まれる。重金属安定剤は、飛灰中の重金属を化学的に安定にするためのものである。重金属安定剤としては、液体キレート剤、無機系処理剤などが含まれる。

６は薬剤タンクであり、重金属溶出防止剤として、液体の重金属安定剤（液体キレート剤）を貯留している。７は薬剤用ポンプであり、飛灰貯留槽１からの飛灰の切り出し量に合わせて薬剤タンク６からの重金属溶出防止剤（液体キレート剤）を混練機４に定量送液する。また、８は添加水タンク、９は飛灰貯留槽１からの飛灰の切り出し量に合わせて添加水タンク８からの添加水を混練機４に定量送液する添加水用ポンプである。１０は搬出コンベヤ、１１は飛灰処理物ピットである。混練後の飛灰処理物は、飛灰処理物ピット１１での固着防止のため搬出コンベヤ１０上で自然養生された後に、飛灰処理物ピット１１に貯留されるようになっている。なお、飛灰処理物ピット１１に代えて飛灰処理物積出しバンカが用いられるものもある。

また、５は飛灰循環用戻し手段としての飛灰戻しコンベヤであり、混練機４による混練を行っていない時間帯に、飛灰貯留槽１から切り出された飛灰を搬送動作している飛灰搬送コンベヤ２上に戻すためのものである。

次に、前記飛灰処理装置を用いて行う飛灰処理方法について説明する。本実施形態の飛灰処理装置が備えられ、焼却炉が２４時間連続運転されるごみ焼却施設では、例えば、混練機を１回当り（１バッチ処理当り）２時間程度運転してそれまで飛灰貯留槽内に貯留されている飛灰を安定化処理し、該混練終了から約８時間経過後に、次の混練を行うように飛灰処理装置の運転がなされている。

このような運転サイクルにおいて、重金属溶出防止剤と飛灰貯留槽１からの飛灰とを混練機４で混練して飛灰処理物を生成していない時間帯、例えば、次回の混練までの約８時間の間、２４時間連続作動させている飛灰搬送コンベヤ２に加え、テーブルフィーダ３と飛灰戻しコンベヤ５とを作動させる。テーブルフィーダ３は混練に引き続き作動されることになる。すなわち、今回の混練終了後から次回の混練までの間、テーブルフィーダ３によって飛灰貯留槽１から飛灰が切り出され、この切り出された飛灰が飛灰戻しコンベヤ５によって飛灰搬送コンベヤ２上に戻されるという動作が繰り返される。その結果、飛灰貯留槽１→テーブルフィーダ３→飛灰戻しコンベヤ５→飛灰搬送コンベヤ２→飛灰貯留槽１に戻る循環経路を飛灰が繰り返し運ばれることにより、飛灰貯留槽１内の飛灰が全体として均一に混ざり、飛灰貯留槽１内における飛灰中の重金属類濃度の分布が均一化される。

したがって、重金属溶出防止剤と飛灰貯留槽１からの飛灰とを混練する際には、飛灰に対して、規則的に更新してきた過去の蓄積データによる重金属類濃度の平均値をもとに添加不足とならないように予め定めた量の重金属溶出防止剤を添加することで、過剰添加することなく適切な量とすることができ、従来と違って過剰添加による処理コストの増大分をなくすことができる。また、増設の設備としては、飛灰戻しコンベヤ５だけですみ、装置コストの増大を最小限にとどめることができる。

本発明の一実施形態による飛灰処理装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１…飛灰貯留槽
２…飛灰搬送コンベヤ
３…テーブルフィーダ
４…混練機
５…飛灰戻しコンベヤ
６…薬剤タンク
７…薬剤用ポンプ
８…添加水タンク
９…添加水用ポンプ
１０…搬出コンベヤ
１１…飛灰処理物ピット

Claims (2)

1. 飛灰からの重金属類の溶出防止処理をする飛灰処理方法において、捕集された飛灰を飛灰搬送コンベヤにて飛灰貯留槽へ搬送して該飛灰貯留槽に貯留する工程と、前記飛灰貯留槽から定量供給された飛灰と重金属溶出防止剤とを混練する工程と、前記混練を行っていない時間帯に、前記飛灰貯留槽から飛灰を切り出し、該飛灰を搬送動作している前記飛灰搬送コンベヤ上に戻す工程と、を備えたことを特徴とする飛灰処理方法。
2. 飛灰からの重金属類の溶出防止処理をする飛灰処理装置において、飛灰貯留槽と、捕集された飛灰を前記飛灰貯留槽へ搬送する飛灰搬送コンベヤと、前記飛灰貯留槽から飛灰を切り出し、定量供給する飛灰定量供給装置と、前記飛灰定量供給装置によって飛灰が定量供給され、飛灰と重金属溶出防止剤とを混練する混練機と、前記混練を行っていない時間帯に、前記飛灰貯留槽から切り出された飛灰を搬送動作している前記飛灰搬送コンベヤ上に戻すための飛灰循環用戻し手段と、を備えたことを特徴とする飛灰処理装置。

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