JP5355431B2 - Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust - Google Patents
Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust Download PDFInfo
- Publication number
- JP5355431B2 JP5355431B2 JP2010004728A JP2010004728A JP5355431B2 JP 5355431 B2 JP5355431 B2 JP 5355431B2 JP 2010004728 A JP2010004728 A JP 2010004728A JP 2010004728 A JP2010004728 A JP 2010004728A JP 5355431 B2 JP5355431 B2 JP 5355431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- slurry
- fly ash
- combustion gas
- cement kiln
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/60—Methods for eliminating alkali metals or compounds thereof, e.g. from the raw materials or during the burning process; methods for eliminating other harmful components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
- C04B7/365—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing by extracting part of the material from the process flow and returning it into the process after a separate treatment, e.g. in a separate retention unit under specific conditions
Abstract
Description
本発明は、都市ごみなどを焼却した際に発生する焼却飛灰や、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれるダストを処理する方法及び装置に関する。 The present invention is a method of treating dust contained in combustion gas extracted from kiln exhaust gas passages from the kiln bottom of a cement kiln to the lowest cyclone, and incineration fly ash generated when incineration of municipal waste and the like Relates to the device.
都市ごみなどを焼却した際に発生する焼却灰は、最終処分場の枯渇の虞に鑑み、近年、セメント原料としてリサイクルしている。都市ごみ焼却灰のうち、気体とともに運ばれ、集塵装置で回収される飛灰は、10〜20%の塩素分を含むため、セメント原料としてリサイクルするにあたって事前に塩素分を除去する必要がある。そこで、ベルトフィルタなどの水洗脱塩設備を用い、焼却飛灰に含まれる水溶性塩素化合物を水洗除去した後、セメント原料として利用している。 Incineration ash generated when municipal waste is incinerated has recently been recycled as a raw material for cement in view of the danger of depleting the final disposal site. Of municipal incineration ash, fly ash that is carried with gas and collected by the dust collector contains 10 to 20% chlorine, so it is necessary to remove the chlorine before recycling as cement raw material. . Therefore, water-washing desalination equipment such as a belt filter is used to wash away water-soluble chlorine compounds contained in the incineration fly ash and use them as cement raw materials.
一方、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパスシステムが用いられている。 On the other hand, from chlorine, sulfur, alkali, etc. that cause problems such as blockage of preheaters in cement manufacturing facilities, paying attention to the problem of chlorine, from the kiln bottom of the cement kiln to the bottom cyclone A chlorine bypass system for extracting a part of combustion gas and removing chlorine from the kiln exhaust gas flow path is used.
この塩素バイパス設備では、例えば、特許文献1に記載のように、抽気した燃焼排ガスを冷却して生成したダストの微粉側に塩素が偏在しているため、ダストを分級機によって粗粉と微粉とに分離し、粗粉をセメントキルン系に戻すとともに、分離された塩化カリウム(KCl)などを含む微粉(塩素バイパスダスト)を回収してセメント粉砕ミル系に添加していた。
In this chlorine bypass facility, for example, as described in
ところが、近年、廃棄物のセメント原料化又は燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルンに持ち込まれる鉛の量も増加し、セメント中の鉛濃度が管理基準値を上回る虞もある。そのため、例えば、特許文献2に記載の廃棄物のセメント原料化処理方法では、従来水洗処理されている塩素バイパスダストなどを脱塩処理し、塩素を含む廃棄物に水を添加して廃棄物中の塩素を溶出させてろ過し、得られた脱塩ケークをセメント原料として利用するとともに、排水を浄化処理して鉛や銅等の重金属を除去し、環境汚染を引き起こすことなく、塩素バイパスダストの有効利用を図っている。
However, in recent years, as the amount of lead brought into the cement kiln increases as the amount of waste processed increases, the recycling of waste from cement raw materials or fuel is promoted, and the amount of lead brought into the cement kiln increases. There is also a risk of exceeding. Therefore, for example, in the method for treating cement waste as described in
一方、セメント製造工程には、上記鉛や銅等に加え、セレン(Se)や、タリウム(Tl)がもたらされる。例えば、キルンや仮焼炉に供給される微粉炭中には1ppm程度、廃タイヤには8ppm程度のタリウムが含まれる。このタリウムは、沸点が低く、セメント焼成装置のキルンからプレヒータの間で揮発し、大部分がプレヒータにおいて濃縮されるため、塩素バイパスダストを処理した排水等に含まれることとなる。 On the other hand, in the cement manufacturing process, selenium (Se) and thallium (Tl) are provided in addition to lead and copper. For example, pulverized coal supplied to kilns and calcining furnaces contains about 1 ppm of thallium and waste tires contain about 8 ppm of thallium. This thallium has a low boiling point, volatilizes between the kiln and the preheater of the cement baking apparatus, and most of the thallium is concentrated in the preheater, so that it is contained in the waste water treated with chlorine bypass dust.
上述のように、従来、都市ごみ焼却飛灰等をセメント原料としてリサイクルするにあたり、飛灰と塩素バイパスダストから塩素分を除去する必要があるとともに、塩素バイパスダストからタリウム、鉛、セレンなどの重金属を除去する必要があるケースがあるため、複数の処理設備が必要になるとともに、各々の処理設備に配員する必要があるなど、設備コスト及び運転コストが高騰するという問題があった。 As mentioned above, conventionally, when recycling municipal waste incineration fly ash etc. as cement raw material, it is necessary to remove chlorine from fly ash and chlorine bypass dust, and heavy metals such as thallium, lead, selenium etc. from chlorine bypass dust Since there are cases where it is necessary to remove water, a plurality of processing facilities are required, and there is a problem that facility costs and operation costs increase, such as the need to be assigned to each processing facility.
そこで、特許文献3には、焼却灰と塩素バイパスダストの水洗を同時に行うとともに、水洗後得られたろ液に溶出するタリウム、鉛、セレンから選択される一つ以上の物質を硫化剤及び/又は還元剤の添加により除去することで、都市ごみ焼却灰等をセメント原料としてリサイクルするにあたり、設備コスト及び運転コストを低く抑える方法が提案されている。
Therefore,
しかし、上記特許文献3に記載の焼却灰の処理方法によって焼却飛灰と塩素バイパスダストの水洗を同時に行うと、水洗設備等を共用することができるため、設備コストを低く抑えることができるものの、例えば、焼却飛灰又は塩素バイパスダストのいずれか一方にのみ含まれている物質や、いずれか一方にのみ多量に含まれている物質が水洗後のろ液全体に分散するため、多量の薬剤を消費して薬剤コストが高騰するという問題があった。
However, if the incineration fly ash and the chlorine bypass dust are washed simultaneously with the incineration ash treatment method described in
また、焼却飛灰を水洗した後のろ液には、塩化カルシウム(CaCl2)が多く溶解しているため、塩化カリウム純度の高い工業塩を回収することが困難であった。 Further, since a large amount of calcium chloride (CaCl 2 ) is dissolved in the filtrate after the incineration fly ash is washed with water, it is difficult to recover industrial salt having high potassium chloride purity.
さらに、塩素バイパスダスト等を水洗処理した際に鉛等の重金属や、石膏を回収することもできるが、回収された重金属や石膏の純度が低いため、再利用することが容易ではないという問題もあった。 In addition, heavy metals such as lead and gypsum can be recovered when the chlorine bypass dust is washed with water, but the problem is that it is not easy to reuse because the purity of the recovered heavy metals and gypsum is low. there were.
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストを処理するにあたり、薬剤コストを含む運転コスト及び設備コストを低く抑えるとともに、純度の高い工業塩、重金属及び石膏を回収することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and in the treatment of incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, the operation cost and the equipment cost including the chemical cost are kept low. At the same time, the purpose is to recover high-purity industrial salts, heavy metals and gypsum.
上記目的を達成するため、本発明は、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法であって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気し、該抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、焼却飛灰を水に溶解させた後、ろ過して得られたろ液を前記湿式集塵に利用し、前記湿式集塵により生成したスラリーに含まれる重金属が該スラリーの液相に溶解するように、該スラリーのpHを調整し、該pH調整されたスラリーを固液分離し、該固液分離によって得られたろ液中の重金属を回収することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, and is a method for treating combustion gas from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone. Extracting while cooling the part, collecting the dust contained in the extraction gas wet, dissolving the incineration fly ash in water, and using the filtrate obtained by filtration for the wet dust collection, The pH of the slurry is adjusted so that heavy metals contained in the slurry generated by dust collection are dissolved in the liquid phase of the slurry, and the pH-adjusted slurry is subjected to solid-liquid separation. It is characterized by recovering heavy metals in the liquid.
そして、本発明によれば、焼却飛灰を含むスラリーのろ液を、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの湿式集塵に利用するため、焼却飛灰の水洗処理系と、抽気ダストの水洗処理系とを共用することができ、設備コスト及び運転コストを低減することができる。また、湿式集塵により生成されるスラリーの液相に、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストに含まれる重金属が溶解し、該スラリーを固液分離することで、液相に含まれる重金属と、固相に含まれる石膏とに分離することができ、各々の純度を高めることができる。さらに、焼却飛灰を水洗して得られたろ液は、pHが11〜12と高く、該ろ液に含まれる水酸化物イオン(OH-)を、湿式集塵により生成したスラリーを脱硫する脱硫助剤として利用することもでき、薬剤コストを含む運転コストを低く抑えることができる。 And according to the present invention, in order to use the filtrate of the slurry containing incinerated fly ash for wet collection of cement kiln combustion gas extraction dust, the incineration fly ash washing process system, the extraction dust washing process system, Can be shared, and facility costs and operation costs can be reduced. In addition, heavy metals contained in the incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust are dissolved in the liquid phase of the slurry generated by wet dust collection, and the slurry is subjected to solid-liquid separation. Can be separated into gypsum contained in the solid phase, and the purity of each can be increased. Further, the filtrate obtained by washing the incinerated fly ash with water has a high pH of 11 to 12, and desulfurization is performed to desulfurize the hydroxide ions (OH − ) contained in the filtrate by wet dust collection. It can also be used as an auxiliary agent, and operation costs including drug costs can be kept low.
前記焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、重金属を回収して得られたろ液から塩を回収することができる。また、焼却飛灰を含むスラリーのろ液を湿式集塵に利用することで、焼却飛灰を含むスラリーのろ液に含まれる塩化カルシウムを硫酸カルシウムに変化させて回収することができる。これにより、塩水に塩化カルシウムが混入することを回避することができ、塩化カリウム純度の高い回収塩を得ることができる。 In the method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, salt can be recovered from the filtrate obtained by recovering heavy metals. Moreover, by using the filtrate of the slurry containing incinerated fly ash for wet dust collection, calcium chloride contained in the filtrate of the slurry containing incinerated fly ash can be changed to calcium sulfate and recovered. Thereby, it can avoid that calcium chloride mixes in salt water, and the collection | recovery salt with high potassium chloride purity can be obtained.
上記焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記焼却飛灰をろ過する装置と、前記スラリーを固液分離する装置を共用することができ、これによって設備コスト及び運転コストをさらに低減することができる。 In the incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust treatment method, the apparatus for filtering the incineration fly ash and the apparatus for solid-liquid separation of the slurry can be shared, thereby further reducing the equipment cost and operation cost. Can be reduced.
また、前記湿式集塵により生成したスラリーのpHを1以上6以下に調整することができ、これにより、湿式集塵後のスラリーに含まれる重金属をより多く該スラリー中に溶解させることができ、重金属の回収率を高めることができる。 Further, the pH of the slurry generated by the wet dust collection can be adjusted to 1 or more and 6 or less, thereby more heavy metals contained in the slurry after the wet dust collection can be dissolved in the slurry, The recovery rate of heavy metals can be increased.
さらに、上記焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記ろ液中の重金属の回収を、硫化反応又はpH調整、あるいは硫化反応とpH調整とを組み合わせて行うことができる。 Furthermore, in the method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, the recovery of heavy metals in the filtrate can be performed by a sulfurization reaction or pH adjustment, or a combination of a sulfurization reaction and pH adjustment.
上記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記湿式集塵及び脱硫により生成したスラリーから石膏を回収し、セメントクリンカに添加することができる。この石膏は、純度が高いため、セメント中の重金属濃度の増加を懸念せずに利用することができる。 In the cement kiln combustion gas extraction dust processing method, gypsum can be recovered from the slurry generated by the wet dust collection and desulfurization and added to the cement clinker. Since this gypsum has high purity, it can be used without worrying about an increase in the concentration of heavy metals in the cement.
また、前記湿式集塵を行う前に、前記抽気ガス中の粗粉を除去することにより、塩素除去効率を高めることができる。 Moreover, chlorine removal efficiency can be improved by removing the coarse powder in the extraction gas before performing the wet dust collection.
さらに、前記塩回収後の排水を、前記焼却飛灰の溶解に再利用することで、さらに運転コストを低減することができる。 Furthermore, the operation cost can be further reduced by reusing the waste water after the salt recovery for dissolving the incineration fly ash.
また、本発明は、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置であって、焼却飛灰を水に溶解させる溶解槽と、該溶解槽からのスラリーを固液分離する第1の固液分離機と、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気する抽気装置と、該抽気装置により抽気された抽気ガスに含まれるダストを、前記第1の固液分離機からのろ液を利用しながら湿式集塵するとともに、該湿式集塵で生成したスラリーに含まれる重金属が該スラリーの液相に溶解するように、該スラリーのpHを調整する湿式集塵機と、該湿式集塵機でpH調整されたスラリーを固液分離する第2の固液分離機と、該第2の固液分離機で分離されたろ液中の重金属を沈殿させる調整槽と、該調整槽から供給されたスラリーを固液分離する第3の固液分離機とを備えることを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストを処理する際に、設備コスト及び運転コストを低く抑えながら、純度の高い石膏と重金属を得ることができる。 The present invention also relates to a treatment apparatus for incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, a dissolution tank for dissolving the incineration fly ash in water, and a first solid-liquid separation of the slurry from the dissolution tank. Included in liquid separator, extraction device for extracting air while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone, and the extraction gas extracted by the extraction device The dust is wet collected using the filtrate from the first solid-liquid separator, and the heavy metal contained in the slurry generated by the wet dust collection is dissolved in the liquid phase of the slurry. A wet dust collector for adjusting the pH of the slurry, a second solid-liquid separator for solid-liquid separation of the slurry whose pH is adjusted by the wet dust collector, and heavy metals in the filtrate separated by the second solid-liquid separator. An adjustment tank for precipitation; Characterized in that it comprises a third solid-liquid separator for solid-liquid separation of the supplied slurry adjusting tank. According to the present invention, high-purity gypsum and heavy metals can be obtained while processing the incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust as well as the above-described invention, while keeping the equipment cost and operation cost low.
また、上記焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置は、さらに、前記第3の固液分離機で分離されたろ液中の塩を回収する塩回収装置を備えることができ、塩化カリウム純度の高い工業塩を得ることができる。 Further, the incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust processing apparatus can further include a salt recovery apparatus for recovering salt in the filtrate separated by the third solid-liquid separator. A high purity industrial salt can be obtained.
上記焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置において、前記第1の固液分離機と前記第2の固液分離機を、前記溶解槽からのスラリーの固液分離と、前記湿式集塵機でpH調整されたスラリーの固液分離とを時分割にて行う1台の固液分離機とすることができ、さらに設備コスト及び運転コストを低減することができる。 In the incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust processing apparatus, the first solid-liquid separator and the second solid-liquid separator are separated from the solid-liquid slurry of the dissolution tank and the wet dust collector. Thus, the solid-liquid separation of the slurry whose pH has been adjusted in a time-sharing manner can be made into one solid-liquid separator, and the equipment cost and the operation cost can be further reduced.
また、前記抽気装置と前記湿式集塵機との間に、前記抽気ガス中の粗粉を除去する分級装置を備え、該分級装置で分級された微粉及び抽気ガスを前記湿式集塵機に導入することができ、塩素除去効率を高めることができる。 Further, a classification device for removing coarse powder in the extraction gas is provided between the extraction device and the wet dust collector, and fine powder and extraction gas classified by the classification device can be introduced into the wet dust collector. The chlorine removal efficiency can be increased.
以上のように、本発明によれば、焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストを処理するにあたり、薬剤コストを含む運転コスト及び設備コストを低く抑えながら、純度の高い重金属、石膏及び工業塩を回収することなどが可能となる。 As described above, according to the present invention, when processing incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, high-purity heavy metals, gypsum, and industrial salts are added while keeping operating costs and equipment costs including chemical costs low. It can be recovered.
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置1は、大別して、ガス抽気部2と、ガス処理部3と、焼却飛灰水洗処理部(以下「飛灰水洗処理部」という)4と、分別処理部5とから構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of a processing apparatus for incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust according to the present invention. This
ガス抽気部2は、セメントキルン25の窯尻25aから最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気するために設けられる。このガス抽気部2は、燃焼ガスを抽気するプローブ6と、プローブ6内に冷風を供給して抽気した燃焼ガスを急冷する冷却ファン(不図示)と、プローブ6から排出された抽気ガスG1に含まれるダスト中の粗粉D1を分離する分級機としてのサイクロン7と、サイクロン7によって分離された微粉を含むガスをスクラバー13に供給するファン8等から構成される。
The
ガス処理部3は、ファン8から排出された排ガスG2に含まれる微粉D2及び硫黄酸化物、重金属や有機成分等の微量成分を捕集するために設けられる。このガス処理部3は、排ガスG2に含まれる微粉D2及び硫黄酸化物、重金属や有機成分等の微量成分を湿式集塵、除去する湿式集塵機11と、湿式集塵機11の排ガスG3をセメントキルン25の排ガス系に戻すとともに、該排ガスG3を溶解槽19に導入するための排気ファン12等から構成される。
The
湿式集塵機11は、排ガスG2中の微粉D2を捕集して排ガスG2から塩素を除去するとともに、排ガスG2中の硫黄分(SO2)と、微粉D2に含まれる生石灰(CaO)が水と反応して生じた消石灰(Ca(OH)2)、及び微粉D2から生じる消石灰で不足した分を補うために供給した消石灰とを反応させて石膏(CaSO4・2H2O)を生成する。この湿式集塵機11は、スクラバー13と、循環液槽14と、洗浄塔15とから構成され、スクラバー13と循環液槽14との間には、スラリーを循環させるためのポンプ14aが設けられる。また、循環液槽14には、硫酸を供給して循環スラリーのpH値を1〜6に調整する硫酸貯槽16とポンプ16a、及び不足した消石灰を補うための石灰乳を供給するための石灰乳貯槽17とポンプ17aが備えられる。
The
飛灰水洗処理部4は、受け入れた焼却飛灰(以下「飛灰」という)Aを一旦貯蔵する飛灰タンク18と、飛灰Aを温水に溶解させてスラリーS2を生成するための溶解槽19と、溶解槽19からのスラリーS2を固液分離する第1の固液分離機21とを備える。
The fly ash water
分別処理部5は、湿式集塵機11にて生成されるスラリーS1から、鉛等の重金属、石膏及び塩を回収するために設けられる。この分別処理部5は、湿式集塵機11からのスラリーS1を貯留する調整槽20と、調整槽20からのスラリーS1を固液分離する第1の固液分離機21(第1の固液分離機21は、溶解槽19からのスラリーS2の固液分離も時分割にて行うため、以後、スラリーS1の固液分離機を行う場合には、「第1(S1)の固液分離機21」、スラリーS2の固液分離機を行う場合には、「第1(S2)の固液分離機21」という)と、第1(S2)の固液分離機21からのろ液W2に水硫化ソーダ(NaSH)等の硫化剤又は/及び水酸化ナトリウム(NaOH)等のpH調整剤を添加する調整槽22と、硫化剤等が添加された後のスラリーS3を固液分離して重金属を含むケーキC3と、ろ液(塩水)W3とを回収する第2の固液分離機(課題を解決するための手段及び特許請求の範囲の欄に記載の「第3の固液分離機」に相当する)23とで構成される。
The separation processing unit 5 is provided for recovering heavy metals such as lead, gypsum and salt from the slurry S1 generated by the
尚、上記第1及び第2の固液分離機21、23には、例えば、フィルタープレス、ベルトフィルター、ラメラセパレーター、マイクロフィルター、シックナーなど、従来の既存技術のいずれのものも使用することができ、これらを組み合わせて使用することもできる。また、塩水からの塩回収には、電気透析やスプレードライイヤー(加熱処理)など、従来の既存技術のいずれのものも使用することができ、これらを組み合わせて使用することもできる。
For the first and second solid-
次に、上記処理装置1の動作について、図1を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
セメントキルン25の窯尻25aから最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部をプローブ6によって抽気すると同時に、冷却ファン(不図示)からの冷風によって、抽気した燃焼ガスを塩素化合物の融点である700℃以下に急冷する。次に、プローブ6からの抽気ガスG1を、サイクロン7によって、粗粉D1と、微粉D2を含む排ガスG2とに分離し、粗粉D1をセメントキルン系に戻す。
A part of the combustion gas is extracted by the
その一方で、微粉D2を含む排ガスG2をファン8を介して湿式集塵機11のスクラバー13に供給し、スクラバー13と循環液槽14との間でスラリーS1を循環させる。湿式集塵機11で生成されるスラリーS1には、微粉D2中のCaOが水と反応して生じた消石灰(Ca(OH)2)が存在し、排ガスG2中に存在する硫黄分(SO2)は、消石灰と以下のように反応する。
SO2+Ca(OH)2→CaSO3・1/2H2O+1/2H2O
CaSO3・1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4・2H2O
これにより、排ガスG2中の硫黄分が分解処理され、石膏(CaSO4・2H2O)が生成される。また、消石灰が不足している場合には、石灰乳貯槽17から適宜消石灰を、所定のpHよりも高くなる場合には、硫酸貯槽16から適宜硫酸を添加する。
On the other hand, the exhaust gas G2 containing fine powder D2 is supplied to the
SO 2 + Ca (OH) 2 → CaSO 3 .1 / 2H 2 O + 1 / 2H 2 O
CaSO 3 · 1 / 2H 2 O + 1 / 2O 2 + 3 / 2H 2 O → CaSO 4 · 2H 2 O
Thereby, the sulfur content in the exhaust gas G2 is decomposed and gypsum (CaSO 4 .2H 2 O) is generated. Further, when slaked lime is insufficient, slaked lime is appropriately added from the lime
ここで、排ガスG2に含まれる硫黄分(SO2)や、持ち込まれるカルシウム分(CaO)によりpHが変動するが、石灰乳貯槽17からの消石灰、硫酸貯槽16からの硫酸の量を調整して、スラリーS1のpHを1〜6に調整する。表1は、重量比で微粉1に対して水4に溶解させ、30分撹拌しながら、pHを硫酸で調整し、pH7.3及びpH4.4としてろ過した液の各重金属の溶解度を示す。この表1に示すように、pHを下げることで、スラリーS1に含まれる鉛等の重金属をスラリーS1中の液相により多く溶解させることができる。
Here, the pH varies depending on the sulfur content (SO 2 ) contained in the exhaust gas G2 and the calcium content (CaO) brought in, but the amount of slaked lime from the lime
洗浄塔15から排出された排ガスG3は、排気ファン12を介してキルン排ガス系に戻され、一部が溶解槽19に導入される。
The exhaust gas G3 discharged from the cleaning tower 15 is returned to the kiln exhaust gas system via the
その一方で、溶解槽19において飛灰タンク18からの飛灰Aに温水を添加してスラリーS2を生成するとともに、排気ファン12を介して洗浄塔15から排出された排ガスG3を溶解槽19に導入する。排ガスG3の導入により、飛灰Aに含まれるカルシウム分を炭酸カルシウム(CaCO3)としてスラリー中に析出させ、後段の設備内でカルシウムのスケールが発生して成長するのを抑制することができる。尚、排ガスG3とともに、又は排ガスG3に代えて、集塵後のセメントキルン25の排ガス(最終排ガス)を溶解槽19に導入してもよい。
On the other hand, hot water is added to the fly ash A from the
次に、溶解槽19から排出されたスラリーS2を第1(S2)の固液分離機21で固液分離し、固液分離によって得られたろ液W1を湿式集塵機11で利用する。これにより、湿式集塵機11において、排ガスG2中の硫黄分(SO2)又は硫酸貯槽16より供給される硫酸と、ろ液W1中の塩化カルシウムが以下のように反応する。
CaCl2+H2SO4→CaSO4+2HCl
このように、塩化カルシウムを硫酸カルシウムに変化させることができ、硫酸カルシウムは、後段の分別処理部5における第1(S1)の固液分離機21でケーキC2に含まれることとなるため、塩の塩化カリウムの純度を高めることができる。また、ろ液W1に含まれる水酸化物イオン(OH-)を、湿式集塵機11においてスラリーS1を脱硫するための脱硫助剤として利用することもできる。一方、第1(S2)の固液分離機21における固液分離によって得られた飛灰ケーキC1はセメントキルン25でセメント原料として再利用する。
Next, the slurry S2 discharged from the
CaCl 2 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + 2HCl
In this way, calcium chloride can be changed to calcium sulfate, and calcium sulfate is contained in the cake C2 in the first (S1) solid-
次いで、上記スラリーS1を調整槽20に一旦貯留した後、第1(S1)の固液分離機21により固液分離し、スラリーS1からろ液W2を分離し、ケーキC2(石膏)を回収する。湿式集塵機11のpH調整により、スラリーS1中の重金属は、スラリーS1の液相に溶解しているため、ケーキC2には重金属が殆ど含まれていない。これにより、ケーキC2として回収する石膏の純度を高めることができ、セメント粉砕工程において重金属含有率の低い補助石膏として利用することができる。
Next, the slurry S1 is temporarily stored in the
次に、調整槽22において、第1(S1)の固液分離機21からのろ液W2に硫化剤としての水硫化ソーダを添加し、ろ液W2中の塩化鉛、酸化鉛等を硫化して硫化鉛等の重金属の硫化物を生成する。また、硫化剤の代わりに、水酸化ナトリウムなどのアルカリ源を添加してろ液W2のpHを各重金属の溶解度を低下させるpHに調整し、溶液中の各重金属の濃度を低下させてもよい。さらに、硫化とpH調整とを組み合わせることや、塩化鉄等の助剤を添加することにより、回収効率を向上させることができ、そのために調整槽22の槽数を増やすことも可能である。
Next, in the
表2は、重量比で微粉1に対して水4に溶解させ、30分間撹拌しながらpHを硫酸でpH4.5に調整後、微粉が持ち込んだ鉛に対して1.5モル当量の水硫化ソーダを添加し、ろ過したろ液の各重金属濃度と、重量比で微粉1に対して水4に溶解させ、30分間撹拌しながらpHを硫酸でpH4.5に調整後、水酸化ナトリウムでpHを10.5に調整し、ろ過したろ液の各重金属濃度を示す。同表より、これらの添加により、ろ液W2に含まれる鉛等の重金属の沈殿を促進し、ろ液W2中の重金属の濃度を低下させることができることが判る。
Table 2 shows the weight ratio of
次に、第2の固液分離機23において、調整槽22からのスラリーS3を固液分離し、スラリーS3中に沈殿する重金属をケーキC3として回収する。表3は、各重金属の回収率を示す。すなわち、表1のpH4.4の際のろ過後の溶液中の各重金属の濃度と、表2の水硫化ソーダ又は水酸化ナトリウムを添加した場合のろ過後の溶液中の濃度から、各重金属の回収率を算出したものである。同表より、各重金属の回収率は極めて高いことが判る。一方、第2の固液分離機23で分離されたろ液W3は、重金属を殆ど含んでいないため、塩化カリウム含有率の高い工業塩を回収した後に排水処理を行い、放流することができる。また、塩回収後のろ液W3を、溶解槽19において飛灰Aの溶解に再利用したり、セメント塩素濃度規格範囲内になるようにクリンカやセメント粉砕工程に添加することもできる。
Next, in the second solid-
以上のように、本実施の形態によれば、飛灰Aを含むスラリーS2のろ液W1を、湿式集塵機11において排ガスG2に含まれる微粉(塩素バイパスダスト)D2の湿式集塵に利用するため、飛灰Aの水洗処理系と、微粉D2の水洗処理系とを共用することができ、設備コストを低減することができる。これに加え、飛灰Aを水洗して得られたろ液W1に含まれる水酸化物イオン(OH-)を、湿式集塵により生成したスラリーS1を脱硫する脱硫助剤として利用することもでき、薬剤コストを含む運転コストを低下させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the filtrate W1 of the slurry S2 containing the fly ash A is used for wet dust collection of the fine powder (chlorine bypass dust) D2 contained in the exhaust gas G2 in the
また、上述のように、湿式集塵により生成されるスラリーS1の液相に、飛灰A及び微粉D2に含まれる重金属が溶解し、該スラリーS1を固液分離することで、ろ液W2に含まれる鉛等の重金属と、ケーキC2に含まれる石膏とに分離することができ、回収する石膏及び重金属の純度を高めることができる。 In addition, as described above, the heavy metal contained in the fly ash A and the fine powder D2 dissolves in the liquid phase of the slurry S1 generated by wet dust collection, and the slurry S1 is solid-liquid separated into the filtrate W2. It can isolate | separate into heavy metals, such as lead contained, and the gypsum contained in the cake C2, and can raise the purity of the gypsum and heavy metal to collect | recover.
さらに、飛灰Aを含むスラリーS2のろ液W1に含まれる塩化カルシウムを硫酸カルシウムに変化させて回収するため、第2の固液分離機23のろ液W3に塩化カルシウムが混入することを回避することができ、ろ液W3より塩化カリウム純度の高い回収塩を得ることができる。
Furthermore, since calcium chloride contained in the filtrate W1 of the slurry S2 containing fly ash A is changed to calcium sulfate and recovered, it is avoided that calcium chloride is mixed into the filtrate W3 of the second solid-
尚、上記実施の形態においては、サイクロン7で粗粉D1を分離した後に、微粉D2を含む排ガスG2を湿式集塵機11に導入するが、サイクロン7を設けることなく、プローブ6で抽気した抽気ガスG1を湿式集塵機11に直接導入してもよい。
In the above embodiment, after separating the coarse powder D1 with the
また、スラリーS1、S2の両方の固液分離を、時間分割で第1の固液分離機21を用いて行うことが好ましいが、固液分離機を2基設置し、塩素バイパスダストD2及び飛灰Aを各々別々に固液分離することもできる。
In addition, it is preferable to perform solid-liquid separation of both of the slurries S1 and S2 by using the first solid-
1 焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置
2 ガス抽気部
3 ガス処理部
4 飛灰水洗処理部
5 分別処理部
6 プローブ
7 サイクロン
8 ファン
11 湿式集塵機
12 排気ファン
13 スクラバー
14 循環液槽
14a ポンプ
15 洗浄塔
16 硫酸貯槽
16a ポンプ
17 石灰乳貯槽
17a ポンプ
18 飛灰タンク
19 溶解槽
20 調整槽
21 第1の固液分離機
22 調整槽
23 第2の固液分離機
25 セメントキルン
25a 窯尻
G1 抽気ガス
G2、G3 排ガス
D1 粗粉
D2 微粉
S1〜S3 スラリー
C1〜C3 ケーキ
W1〜W3 ろ液
DESCRIPTION OF
Claims (12)
該抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、
焼却飛灰を水に溶解させた後、ろ過して得られたろ液を前記湿式集塵に利用し、
前記湿式集塵により生成したスラリーに含まれる重金属が該スラリーの液相に溶解するように、該スラリーのpHを調整し、
該pH調整されたスラリーを固液分離し、
該固液分離によって得られたろ液中の重金属を回収することを特徴とする焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。 Extracting while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone,
Wet dust collection of the dust contained in the extraction gas;
After dissolving incineration fly ash in water, the filtrate obtained by filtration is used for the wet dust collection,
Adjusting the pH of the slurry so that heavy metals contained in the slurry generated by the wet dust collection are dissolved in the liquid phase of the slurry;
Solid-liquid separation of the pH adjusted slurry,
A method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust, characterized by recovering heavy metals in the filtrate obtained by the solid-liquid separation.
該溶解槽からのスラリーを固液分離する第1の固液分離機と、
セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気する抽気装置と、
該抽気装置により抽気された抽気ガスに含まれるダストを、前記第1の固液分離機からのろ液を利用しながら湿式集塵するとともに、該湿式集塵で生成したスラリーに含まれる重金属が該スラリーの液相に溶解するように、該スラリーのpHを調整する湿式集塵機と、
該湿式集塵機でpH調整されたスラリーを固液分離する第2の固液分離機と、
該第2の固液分離機で分離されたろ液中の重金属を沈殿させる調整槽と、
該調整槽から供給されたスラリーを固液分離する第3の固液分離機とを備えることを特徴とする焼却飛灰及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理装置。 A dissolution tank for dissolving incineration fly ash in water;
A first solid-liquid separator for solid-liquid separation of the slurry from the dissolution tank;
A bleeder that bleeds while cooling part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone,
The dust contained in the bleed gas extracted by the bleeder is wet-collected using the filtrate from the first solid-liquid separator, and the heavy metal contained in the slurry generated by the wet dust-collecting is collected. A wet dust collector that adjusts the pH of the slurry to dissolve in the liquid phase of the slurry;
A second solid-liquid separator for solid-liquid separation of the slurry adjusted in pH by the wet dust collector;
An adjustment tank for precipitating heavy metals in the filtrate separated by the second solid-liquid separator;
A processing apparatus for incineration fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust, comprising: a third solid-liquid separator for solid-liquid separation of the slurry supplied from the adjustment tank.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010004728A JP5355431B2 (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010004728A JP5355431B2 (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011144058A JP2011144058A (en) | 2011-07-28 |
JP5355431B2 true JP5355431B2 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=44459265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010004728A Active JP5355431B2 (en) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5355431B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5762783B2 (en) * | 2011-03-25 | 2015-08-12 | 太平洋セメント株式会社 | Salt recovery method |
JP5854499B2 (en) * | 2011-10-14 | 2016-02-09 | 太平洋セメント株式会社 | Chlorine bypass exhaust gas treatment method |
JP6061285B2 (en) * | 2012-03-28 | 2017-01-18 | 太平洋セメント株式会社 | Cement kiln combustion exhaust gas treatment apparatus and treatment method |
JP6189717B2 (en) * | 2013-11-07 | 2017-08-30 | 太平洋セメント株式会社 | Method for converting incineration ash to cement |
CN104550201B (en) * | 2015-01-14 | 2015-11-18 | 江苏鹏飞集团股份有限公司 | A kind of cement kiln associated treatment house refuse system and method thereof |
CN113680222B (en) * | 2021-09-23 | 2023-02-14 | 福州市福化环保科技有限公司 | Dangerous useless liquid storage pot DMF residue dissolving system of handling factory |
CN115228885A (en) * | 2022-06-24 | 2022-10-25 | 深圳华明环保科技有限公司 | Method for treating fly ash generated by waste incineration |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3304300B2 (en) * | 1997-07-14 | 2002-07-22 | 太平洋セメント株式会社 | Cement raw material processing method |
JP4299577B2 (en) * | 2003-05-12 | 2009-07-22 | 太平洋セメント株式会社 | Cement kiln extraction gas processing method |
ES2460960T3 (en) * | 2004-09-29 | 2014-05-16 | Taiheiyo Cement Corporation | Cement kiln flue gas extraction gas dust treatment system and treatment procedure |
JP2009202077A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Taiheiyo Cement Corp | Method for water-flushing dust |
JP5468749B2 (en) * | 2008-06-17 | 2014-04-09 | 太平洋セメント株式会社 | Cement kiln combustion gas extraction dust processing system and processing method |
-
2010
- 2010-01-13 JP JP2010004728A patent/JP5355431B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011144058A (en) | 2011-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101309761B (en) | Method of and apparatus for treating chlorine-containing waste | |
JP5355431B2 (en) | Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust | |
JP4785438B2 (en) | Heavy metal recovery from cement manufacturing process | |
JP5833002B2 (en) | Treatment method of chlorine bypass dust | |
JP4549579B2 (en) | Waste treatment method with high chlorine and lead content | |
DK2537602T3 (en) | Method and system for washing combustion ash and dust contained in combustion gas extracted from a cement furnace | |
WO2006035631A1 (en) | Cement kiln combustion gas extraction gas dust treatment system and treatment method | |
KR101561637B1 (en) | Recovery of Pottasium Chloride from Cl by pass Dust | |
JP2017213507A (en) | Waste acid treatment method | |
JP2007268398A (en) | Treatment method and treatment facility of burnt ash | |
WO2012120933A1 (en) | Device and method for processing chlorine bypass exhaust gas | |
JP5063885B2 (en) | Lead recovery apparatus and method | |
JP3306471B2 (en) | Treatment method of exhaust gas from cement kiln | |
JP2009202077A (en) | Method for water-flushing dust | |
JP2004035937A (en) | Method of recovering chloride from aqueous solution | |
JP5854499B2 (en) | Chlorine bypass exhaust gas treatment method | |
JP5652947B2 (en) | Cement kiln combustion gas extraction dust processing method and processing apparatus | |
JP4986958B2 (en) | Water washing method and water washing system for incineration ash and cement kiln combustion gas extraction dust | |
JP5545754B2 (en) | Method for treating solutions generated during treatment of chlorine-containing materials | |
JP5468749B2 (en) | Cement kiln combustion gas extraction dust processing system and processing method | |
JP5019831B2 (en) | Cement kiln combustion gas extraction dust treatment method | |
JP2003225633A (en) | Method of treating chloride-containing dust | |
JP2003236497A (en) | Waste treatment method | |
JP4974245B2 (en) | Washing method of incineration ash and cement kiln combustion gas extraction dust | |
JP6012071B2 (en) | Chlorine bypass exhaust gas treatment method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130821 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130827 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5355431 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |