JP5709199B2 - Method and apparatus for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust - Google Patents

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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、塩素バイパスダストなどを水洗処理した際に発生する排水を処理する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for treating incineration fly ash generated when municipal waste or the like is incinerated, or wastewater generated when water is washed with chlorine bypass dust or the like.

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(以下「飛灰」という)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. . Thus, water-washing desalination equipment such as a belt filter is used to wash away water-soluble chlorine compounds contained in incineration fly ash (hereinafter referred to as “fly ash”), and then use them as raw materials for cement.

一方、従来、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を除去する塩素バイパスシステムが用いられている。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塩素等の揮発成分の量も増加し、塩素バイパスダストの発生量も増加している。そのため、塩素バイパスダストの有効利用方法の開発が求められていた。   On the other hand, a chlorine bypass system that removes chlorine that causes problems such as blocking of a preheater in a cement manufacturing facility has been used. In recent years, the recycling of waste as cement raw material or fuel has been promoted, and as the amount of waste processed increases, the amount of chlorine and other volatile components brought into the cement kiln also increases, and the amount of chlorine bypass dust generated also increases. It has increased. Therefore, development of an effective utilization method of chlorine bypass dust has been demanded.

かかる見地から、特許文献1に記載のセメント原料化処理方法では、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、そのまま放流したり、塩分を回収することで、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。   From this point of view, in the cement raw material treatment method described in Patent Document 1, water is added to waste containing chlorine to elute and filter out chlorine in the waste, and the obtained desalted cake is used as a cement raw material. In addition to using it, the wastewater is purified and discharged as it is, or the salinity is recovered, so that the chlorine bypass dust is effectively used without causing environmental pollution.

上記セメント原料化処理方法では、図2に示すように、処理対象物(飛灰や塩素バイパスダスト)と水とを撹拌槽で撹拌・混合し、塩素を溶解させ、ろ過設備で固液分離後、脱塩ケークをセメント原料として利用する。一方、分離されたろ液は、重金属を含むため有害性分除去設備でpH調整や薬剤添加により無害化処理を行った後、排水として放流する。   In the above cement raw material treatment method, as shown in FIG. 2, the object to be treated (fly ash or chlorine bypass dust) and water are stirred and mixed in a stirring tank to dissolve chlorine, and after solid-liquid separation in a filtration facility The desalted cake is used as a raw material for cement. On the other hand, since the separated filtrate contains heavy metals, it is detoxified by pH adjustment or chemical addition in a hazardous substance removal facility and then discharged as waste water.

特開平11−100243号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-100343

しかし、飛灰及び塩素バイパスダストはカルシウムを多く含むため、カルシウムが飛灰や塩素バイパスダストと水との撹拌・混合の処理工程で溶解し、設備や配管にカルシウムスケールが析出し、さらにろ過設備で目詰まりを発生させるなど種々の不具合が生じている。そのため、定期的な部品の交換や洗浄が必要となり、運転率の低下により運転コストの上昇に繋がる。また、固液分離後の排水工程においても配管や反応槽、貯槽等にスケールとして析出するため、定期的な部品の交換、洗浄が必要になるとともに、それを防止するために多種多様な薬剤が必要となる。一方、pH調整や薬剤添加により重金属を処理、回収する工程において、カルシウムスケールの影響が小さいシックナーや広大なスペースを要する沈降槽等を設置する必要があるという問題があった。   However, since fly ash and chlorine bypass dust contain a lot of calcium, calcium dissolves in the process of stirring and mixing fly ash, chlorine bypass dust and water, and calcium scale deposits on the equipment and piping, and filtration equipment Various problems such as clogging occur. Therefore, it is necessary to periodically replace and clean the parts, which leads to an increase in operating cost due to a decrease in operating rate. Also, in the drainage process after solid-liquid separation, it is deposited as a scale in pipes, reaction tanks, storage tanks, etc., so it is necessary to periodically replace and clean parts, and various chemicals are used to prevent this. Necessary. On the other hand, in the process of processing and recovering heavy metals by adjusting pH or adding chemicals, there is a problem that it is necessary to install a thickener having a small influence of calcium scale, a sedimentation tank requiring a large space, or the like.

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、運転管理や保守が容易で、装置の設置面積も小さく抑えることができる飛灰等の処理方法等を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and provides a treatment method for fly ash and the like that can be easily managed and maintained, and can reduce the installation area of the apparatus. The purpose is to do.

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、廃棄物を焼却した際に発生し、集塵装置で回収された焼却飛灰又は/及び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された燃焼ガスに含まれるダストを水洗した際に発生した排水を両性イオン交換樹脂に導入し、該両性イオン交換樹脂によって前記排水からカルシウムを除去し、カルシウム除去後の排水に、さらに重金属及び有機成分を除去する排水処理を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for treating incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, which is generated when incineration waste and incinerated fly ash collected by a dust collector or / and wastewater generated dust contained in the combustion gases bled from the kiln exhaust gas passage leading to the bottom cyclone when washed with water from the kiln of the cement kiln is introduced into the amphoteric ion-exchange resin, the amphoteric ion-exchange resin , Removing calcium from the waste water, and performing waste water treatment for further removing heavy metals and organic components on the waste water after calcium removal.

そして、本発明によれば、排水処理を行う前に、両性イオン交換樹脂によって、前記焼却飛灰又は/及びダストを水洗した際に発生した排水に含まれるカルシウムを除去することができるため、水洗設備や配管にカルシウムスケールが析出することを防止することができる。これにより、ベルトフィルタの目詰まりなど、種々の不具合が生じるのを回避することができ、保守・運転コストを低減することができるとともに、広大なスペースを要する沈降槽等も不要となり、装置の設置面積も小さく抑えることができる。 According to the present invention, before the waste water treatment is performed, the amphoteric ion exchange resin can remove calcium contained in the waste water generated when the incinerated fly ash and / or dust is washed with water. It is possible to prevent the calcium scale from being deposited on equipment and piping. As a result, various problems such as clogging of the belt filter can be avoided, maintenance and operation costs can be reduced, and a settling tank that requires a large space is not required. The area can also be kept small.

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、前記焼却飛灰又は/及び前記ダストが溶解したスラリーにSO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させた後、固液分離し、得られたろ液を前記両性イオン交換樹脂に導入することができる。SO2ガス又は/及びCO2ガスにより、スラリー中のカルシウム分を石膏又は/及び炭酸カルシウムに変化させ、溶存カルシウムの量を低減することで、より効率よくカルシウムを除去することができるとともに、両性イオン交換樹脂に導入する前の設備でのカルシウムスケールの析出を低減することができる。 In the method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, after contacting the incinerated fly ash or / and the slurry in which the dust is dissolved with SO 2 gas or / and CO 2 gas, solid-liquid separation is performed. The filtrate obtained can be introduced into the amphoteric ion exchange resin. By changing the calcium content in the slurry to gypsum or / and calcium carbonate with SO 2 gas or / and CO 2 gas and reducing the amount of dissolved calcium, calcium can be removed more efficiently and amphoteric Precipitation of calcium scale in equipment before introduction into the ion exchange resin can be reduced.

さらに、前記SO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させた後の前記焼却飛灰又は/及びセメントキルン燃焼ガス抽気ダストを含むスラリーのpHを調整した後、固形分を得ることができ、この際、スラリーのpHを7.0以上10.5以下に調整することができる。これにより、pH調整により溶解した重金属を固形分側に偏在させることができ、排水処理に要する薬剤の処理費用を低減することができる。 Furthermore, the solid content can be obtained after adjusting the pH of the slurry containing the incinerated fly ash after contact with the SO 2 gas or / and CO 2 gas and / or cement kiln combustion gas extraction dust, At this time, the pH of the slurry can be adjusted to 7.0 or more and 10.5 or less. Thereby, the heavy metal melt | dissolved by pH adjustment can be unevenly distributed to the solid content side, and the process cost of the chemical | medical agent required for waste water treatment can be reduced.

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、前記スラリーにSO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させるため、前記スラリーが前記焼却飛灰が溶解したものである場合に、該スラリーに外部のセメントキルンの排ガス又は/及び該セメントキルンに付設された燃焼ガスから塩素を除去するための塩素バイパスシステムの排ガスを接触させ、前記スラリーが前記ダストが溶解したものである場合に、該スラリーに前記セメントキルンの排ガス又は/及び前記セメントキルンに付設された燃焼ガスから塩素を除去するための塩素バイパスシステムの排ガスを接触させることができ、運転コスト及び設備コストをより低く抑えることができる。 In the method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust, in order to bring SO 2 gas and / or CO 2 gas into contact with the slurry, when the slurry is obtained by dissolving the incinerated fly ash, When the slurry is contacted with the exhaust gas of an external cement kiln or / and the exhaust gas of a chlorine bypass system for removing chlorine from the combustion gas attached to the cement kiln, and when the slurry is a solution in which the dust is dissolved, The slurry can be contacted with the exhaust gas of the cement kiln or / and the exhaust gas of a chlorine bypass system for removing chlorine from the combustion gas attached to the cement kiln, and the operating cost and equipment cost can be kept lower. it can.

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、前記カルシウムの除去後の排水を膜処理して前記重金属及び有機成分を除去することができ、薬剤費を低く抑えて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 waste water after the removal of calcium can be treated with a membrane to remove the heavy metals and organic components, and the operation cost can be further reduced while keeping the drug cost low. Can be reduced.

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、廃棄物を焼却した際に発生し、集塵装置で回収された焼却飛灰又は/及び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された燃焼ガスに含まれるダストを水洗した際に発生した排水からカルシウムを除去する両性イオン交換樹脂と、該両性イオン交換樹脂によってカルシウムを除去した後の排水に対して重金属及び有機成分を除去する排水処理を行う排水処理装置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、カルシウムスケールによって種々の不具合が生じるのを回避することができ、保守・運転コストを低減し、装置の設置面積も小さく抑えることができる。 The present invention also relates to a device for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust, which is generated when incinerated waste and is recovered by a dust collector and / or a kiln for cement kiln. and bi ion exchange resin to remove calcium from waste water generated during washing with water the dust contained in the combustion gases bled from the kiln exhaust gas passage leading to the bottom cyclone Ass, calcium by the amphoteric ion-exchange resin A wastewater treatment apparatus that performs wastewater treatment to remove heavy metals and organic components from the wastewater after removal is provided. According to the present invention, as in the case of the above-described invention, it is possible to avoid various problems caused by the calcium scale, to reduce maintenance / operation costs, and to reduce the installation area of the apparatus.

以上のように、本発明によれば、運転管理や保守が容易で、装置の設置面積も小さく抑えることができる飛灰等の処理方法等を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a processing method for fly ash and the like that can be easily managed and maintained, and that can reduce the installation area of the apparatus.

本発明にかかる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すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the processing apparatus of the fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust concerning this invention. 従来の飛灰及び塩素バイパスダストの水洗処理システムの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the conventional water washing processing system of fly ash and chlorine bypass dust.

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では、飛灰や、塩素バイパスダストなどの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された燃焼ガスに含まれるダスト(セメントキルン燃焼ガス抽気ダスト)を各々別々に処理したり、これらを同時に処理することもできるが、以下の説明では、飛灰のみを処理する場合を例示する。   FIG. 1 shows an embodiment of a processing apparatus for fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust according to the present invention. In this processing apparatus 1, from the bottom of a cement kiln such as fly ash or chlorine bypass dust. Dust contained in the combustion gas extracted from the kiln exhaust gas flow path up to the lower cyclone (cement kiln combustion gas extraction dust) can be processed separately, or these can be processed simultaneously, but in the following explanation The case where only fly ash is processed is illustrated.

この処理装置1は、飛灰Fを水洗する水洗工程2と、飛灰Fの水洗ろ液に溶存するカルシウムを除去する溶存カルシウム除去工程3と、カルシウム除去後のろ液中の重金属を除去する重金属除去工程4と、重金属除去後、放流前に有機成分を除去する有機成分除去工程5とで構成される。   This processing apparatus 1 removes heavy metals in the water-washing process 2 for washing the fly ash F with water, the dissolved calcium removal process 3 for removing calcium dissolved in the water-washed filtrate of the fly ash F, and the filtrate after the calcium removal. It consists of a heavy metal removal step 4 and an organic component removal step 5 that removes organic components after heavy metal removal and before discharge.

水洗工程2は、貯留タンク21に貯留した飛灰Fを水に溶解させて脱塩を行い、さらにSO2ガス又は/及びCO2ガスを導入する溶解反応槽22と、溶解反応槽22から排出されたスラリーを貯留する貯留ピット23と、貯留ピット23から排出されたスラリーS1をケークCとろ液L1とに水洗しながら固液分離するフィルタープレス24と、フィルタープレス24から排出されたろ液L1を貯留する貯槽25とで構成される。 In the water washing step 2, the fly ash F stored in the storage tank 21 is dissolved in water for desalting, and the SO 2 gas and / or CO 2 gas is further introduced into the dissolution reaction tank 22 and discharged from the dissolution reaction tank 22. A storage pit 23 for storing the slurry, a filter press 24 for solid-liquid separation of the slurry S1 discharged from the storage pit 23 into cake C and filtrate L1, and a filtrate L1 discharged from the filter press 24. It is comprised with the storage tank 25 to store.

溶解反応槽22へは、SO2ガス又は/及びCO2ガスが導入され、これらによってスラリー中のカルシウム分を石膏(CaSO4)又は/及び炭酸カルシウム(CaCO3)に変化させ、溶存カルシウムの量を低減する。溶解反応槽22に導入されるガスは、例えばCO2を含むセメントキルンの排ガスや、SO2ガスを含むセメントキルンに付設された塩素バイパスシステムの排ガスを用いる。 SO 2 gas and / or CO 2 gas is introduced into the dissolution reaction tank 22, thereby changing the calcium content in the slurry to gypsum (CaSO 4 ) and / or calcium carbonate (CaCO 3 ), and the amount of dissolved calcium Reduce. As the gas introduced into the dissolution reaction tank 22, for example, exhaust gas from a cement kiln containing CO 2 or exhaust gas from a chlorine bypass system attached to a cement kiln containing SO 2 gas is used.

貯留ピット23は、溶解反応槽22からのスラリーを貯留するために備えられ、貯留ピット23でpH調整剤によりpHを調整してもよい。   The storage pit 23 is provided for storing the slurry from the dissolution reaction tank 22, and the pH may be adjusted by a pH adjuster in the storage pit 23.

溶存カルシウム除去工程3は、貯槽25から供給されたろ液L1に溶存するカルシウムを除去するイオン交換樹脂31と、イオン交換樹脂31によってカルシウムが除去された脱カルシウム排水L2を一時的に貯留する貯留タンク32と、イオン交換樹脂31から排出される脱塩カルシウム含有水L3を一時的に貯留する貯留タンク33とで構成される。   The dissolved calcium removal step 3 is a storage tank that temporarily stores the ion exchange resin 31 that removes calcium dissolved in the filtrate L1 supplied from the storage tank 25 and the decalcified waste water L2 from which calcium has been removed by the ion exchange resin 31. 32 and a storage tank 33 for temporarily storing demineralized calcium-containing water L3 discharged from the ion exchange resin 31.

イオン交換樹脂31は、貯槽25から供給されたろ液L1に溶存するカルシウムを除去するために備えられ、両性イオン交換樹脂等を用いることができる。両性イオン交換樹脂とは、母体を架橋ポリスチレンなどとし、同一官能基鎖中に四級アンモニウム基とカルボン酸基等を持たせて、陽イオン陰イオンの両方とイオン交換をさせる機能を有する樹脂である。例えば、三菱化学株式会社製の両性イオン交換樹脂、ダイヤイオン(登録商標)、AMP03を用いることができる。このイオン交換樹脂31は、水溶液中の電解質と非電解質の分離を行うことができ、電解質の相互分離を行うこともできる。   The ion exchange resin 31 is provided to remove calcium dissolved in the filtrate L1 supplied from the storage tank 25, and an amphoteric ion exchange resin or the like can be used. An amphoteric ion exchange resin is a resin having a function of ion-exchange with both cationic anions by using a crosslinked base material such as crosslinked polystyrene and having a quaternary ammonium group and a carboxylic acid group in the same functional group chain. is there. For example, amphoteric ion exchange resin, Diaion (registered trademark), AMP03 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be used. The ion exchange resin 31 can separate the electrolyte and the non-electrolyte in the aqueous solution, and can also perform the mutual separation of the electrolyte.

重金属除去工程4は、貯留タンク32から供給された脱カルシウム排水L2に含まれる重金属を除去するために設けられ、キレート剤や硫化剤等を貯留するための薬剤タンク45及び脱カルシウム排水L2と薬剤とを反応させる重金属反応槽40、重金属が吸着された固形分や重金属の硫化物等を捕集するためのフィルタ41と、フィルタ41から排出されたろ液L5を貯留する貯槽42とを備える。   The heavy metal removal step 4 is provided to remove heavy metals contained in the decalcified waste water L2 supplied from the storage tank 32, and stores the chemical tank 45, the decalcified waste water L2, and the chemical for storing a chelating agent, a sulfurizing agent, and the like. And a heavy metal reaction tank 40, a filter 41 for collecting a solid content in which heavy metal is adsorbed, a heavy metal sulfide, and the like, and a storage tank 42 for storing the filtrate L5 discharged from the filter 41.

重金属反応槽40は、貯留タンク32からの脱カルシウム排水L2に含まれる残留重金属を、薬剤タンク45から供給されるキレート剤や硫化剤等の薬剤を用いて、排水中から除去するために設けられる。   The heavy metal reaction tank 40 is provided to remove residual heavy metals contained in the decalcified waste water L2 from the storage tank 32 from the waste water using a chemical such as a chelating agent or a sulfurizing agent supplied from the chemical tank 45. .

フィルタ41は、精密ろ過膜を有し、重金属反応槽40からの処理水L4をろ過し、残留重金属、縣濁物質を除去するために備えられる。フィルタ41から排出されたろ液L5は貯槽42に貯留されるが、このろ液L5をフィルタ41と貯槽42との間で循環、及び逆洗に供することにより効率よく重金属等を除去することができる。一方、脱カルシウム排水L2を重金属反応槽40を介してその処理水L4としてフィルタ41に供給しているが、脱カルシウム排水L2を直接フィルタ41に供給してもよい。   The filter 41 has a microfiltration membrane and is provided for filtering the treated water L4 from the heavy metal reaction tank 40 to remove residual heavy metals and suspended substances. The filtrate L5 discharged from the filter 41 is stored in the storage tank 42. By circulating this filtrate L5 between the filter 41 and the storage tank 42 and backwashing, heavy metals and the like can be efficiently removed. . On the other hand, although the decalcification waste water L2 is supplied to the filter 41 as the treated water L4 via the heavy metal reaction tank 40, the decalcification waste water L2 may be supplied directly to the filter 41.

有機成分除去工程5は、フィルタ41で残留重金属等を除去し、貯槽42に貯留したろ液L6に含まれる有機成分を除去するために設けられる。   The organic component removal step 5 is provided to remove residual heavy metals and the like with the filter 41 and remove organic components contained in the filtrate L6 stored in the storage tank 42.

フィルタ43は、フィルタ41よりもさらに細かい目開きのろ過膜を有し、限外ろ過膜や逆浸透膜等を有し、貯槽42からのろ液L6に含まれる有機成分を除去したり、CODを低下させるために設けられ、フィルタ43から排出されたろ液L7は、貯槽44に貯留されるが、上記フィルタ41の場合と同様に、フィルタ43と貯槽44との間で循環、及び洗浄に供することにより効率よく有機成分等を除去することができる。一方、ろ液L6をフィルタ43に供給しているが、貯留タンク32からの脱カルシウム排水L2を砂ろ過器、キレート塔での処理後、フィルタ43に供給してもよい。   The filter 43 has a finer filtration membrane than the filter 41, and has an ultrafiltration membrane, a reverse osmosis membrane, etc., and removes organic components contained in the filtrate L6 from the storage tank 42, or COD The filtrate L7 discharged from the filter 43 is stored in the storage tank 44. As in the case of the filter 41, the filtrate L7 is circulated and washed between the filter 43 and the storage tank 44. Thus, organic components and the like can be efficiently removed. On the other hand, the filtrate L6 is supplied to the filter 43, but the decalcified waste water L2 from the storage tank 32 may be supplied to the filter 43 after being processed in the sand filter and the chelate tower.

次に、上記構成を有する処理システム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 processing system 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.

まず、水洗工程2において、貯留タンク21に貯留された飛灰Fを溶解反応槽22へ供給し、飛灰Fに水を添加してスラリー化する。また、溶解反応槽22にCO2ガス又は/及びSO2ガスを導入し、スラリー中のカルシウム分をCaCO3又は/及びCaSO4に変化させると同時に、前記CO2ガス、SO2ガスによりスラリーをpH7.0〜10.5に調整し、スラリー中の重金属を沈殿させる。溶解反応槽22からの飛灰スラリーは、貯留ピット23に一時貯留されるが、ここでpHが範囲を外れる場合は、貯留ピット23において、酸(H2SO4、H2SO3、HClなど)、アルカリ(NaOH、Ca(OH)2など)のpH調整剤によってpH7.0〜10.5に調整し、スラリー中の重金属を沈殿させる。 First, in the water washing step 2, the fly ash F stored in the storage tank 21 is supplied to the dissolution reaction tank 22, and water is added to the fly ash F to make a slurry. Further, CO 2 gas or / and SO 2 gas is introduced into the dissolution reaction tank 22 to change the calcium content in the slurry to CaCO 3 or / and CaSO 4 , and at the same time, the slurry is made by the CO 2 gas and SO 2 gas. The pH is adjusted to 7.0 to 10.5 to precipitate heavy metals in the slurry. The fly ash slurry from the dissolution reaction tank 22 is temporarily stored in the storage pit 23. If the pH is out of the range, the acid (H 2 SO 4 , H 2 SO 3 , HCl, etc.) is stored in the storage pit 23. ) And an alkali (NaOH, Ca (OH) 2, etc.) pH adjuster to adjust the pH to 7.0 to 10.5 to precipitate heavy metals in the slurry.

フィルタープレス24によって、貯留ピット23からのスラリーS1を新規水により洗浄しながら、ろ液L1とケークCとに固液分離する。洗浄後のケークCをセメント原料としてセメントキルンで利用し、ケーク洗浄水は、溶解反応槽22へ戻す。ここで、ケークC側に、上記pH調整により沈殿した重金属が偏在するため、飛灰Fに含まれる重金属の一部が除去される。また、フィルタープレス24から排出されるろ液L1を貯槽25に一時的に貯留する。   The filter press 24 separates the slurry S1 from the storage pit 23 into filtrate L1 and cake C while washing with fresh water. The cake C after washing is used as a cement raw material in the cement kiln, and the cake washing water is returned to the dissolution reaction tank 22. Here, since the heavy metal precipitated by the pH adjustment is unevenly distributed on the cake C side, a part of the heavy metal contained in the fly ash F is removed. Further, the filtrate L1 discharged from the filter press 24 is temporarily stored in the storage tank 25.

次に、溶存カルシウム除去工程3において、貯槽25からのろ液L1をイオン交換樹脂31に供給し、ろ液L1に溶存するカルシウムを除去する。イオン交換樹脂31にろ液L1を導入すると、時間経過とともに、カルシウム分が除去された脱カルシウム排水L2と、塩が除去されてカルシウム分を含有する脱塩カルシウム含有水L3が排出される。イオン交換樹脂31から排出された脱カルシウム排水L2は、貯留タンク32に一時的に貯留され、脱塩カルシウム含有水L3は、貯留タンク33に貯留した後放流する。   Next, in the dissolved calcium removal step 3, the filtrate L1 from the storage tank 25 is supplied to the ion exchange resin 31, and the calcium dissolved in the filtrate L1 is removed. When the filtrate L1 is introduced into the ion exchange resin 31, the decalcified waste water L2 from which the calcium content has been removed and the desalted calcium-containing water L3 from which the salt has been removed and contain the calcium content are discharged over time. The decalcified waste water L2 discharged from the ion exchange resin 31 is temporarily stored in the storage tank 32, and the desalted calcium-containing water L3 is stored in the storage tank 33 and then discharged.

脱カルシウム排水L2を重金属反応槽40へ供給し、薬剤タンク45から供給されるキレート剤又は硫化剤、pH調整剤等、重金属を吸着、固形化する薬剤と接触させることにより、脱カルシウム排水L2に含まれる重金属を回収することができる。この処理水L4をフィルタ41に供給し、重金属を含む固形分濃縮水とろ液L5に分離する。また、フィルタ41を通過したろ液L5を貯槽42とフィルタ41との間で循環させるとともに、ろ液L5をフィルタ41の逆洗に供することにより、重金属が濃縮した濃縮水を効率よく回収し、回収した濃縮水は、例えば、セメントキルンなどで処理することができ、フィルタ41から排出されたろ液L5は貯槽42に貯留される。   By supplying the decalcified waste water L2 to the heavy metal reaction tank 40 and bringing it into contact with a chemical that adsorbs and solidifies heavy metals such as a chelating agent, a sulfiding agent, a pH adjuster, etc. supplied from the chemical tank 45, The contained heavy metals can be recovered. This treated water L4 is supplied to the filter 41 and separated into a solid content concentrated water containing heavy metals and a filtrate L5. In addition, the filtrate L5 that has passed through the filter 41 is circulated between the storage tank 42 and the filter 41, and the filtrate L5 is subjected to backwashing of the filter 41, whereby the concentrated water concentrated by heavy metals is efficiently recovered. The collected concentrated water can be treated with, for example, a cement kiln, and the filtrate L5 discharged from the filter 41 is stored in the storage tank 42.

重金属を除去したろ液L6を有機成分除去工程5のフィルタ43に供給し、上記フィルタ41と同様に、フィルタ43を通過したろ液L7を貯槽44とフィルタ43との間で循環させるとともに、ろ液L7をフィルタ43の逆洗に供することにより、有機成分が濃縮した濃縮水を効率よく回収し、回収した有機成分濃縮水をセメントキルンなどで処理する。一方、有機成分濃縮水回収後のろ液L8は、そのまま放流するか、塩回収した後放流する。   The filtrate L6 from which heavy metals have been removed is supplied to the filter 43 in the organic component removal step 5, and the filtrate L7 that has passed through the filter 43 is circulated between the storage tank 44 and the filter 43 in the same manner as the filter 41. By using the liquid L7 for back washing of the filter 43, the concentrated water in which the organic component is concentrated is efficiently recovered, and the recovered organic component concentrated water is treated with a cement kiln or the like. On the other hand, the filtrate L8 after the organic component concentrated water recovery is discharged as it is or after salt recovery.

尚、上記実施の形態においては、脱カルシウム排水L2を重金属反応槽40へ供給して処理しているが、直接脱カルシウム排水L2をフィルタ41に供給してもよいし、例えば貯槽40を設けずに配管中に前記薬剤を添加し、その液をフィルタ41に供給し、フィルタ41で重金属や懸濁物質を除去した液を有機成分除去工程5に供給することもできる。   In the above embodiment, the decalcification waste water L2 is supplied to the heavy metal reaction tank 40 for processing. However, the decalcification waste water L2 may be supplied directly to the filter 41, for example, the storage tank 40 is not provided. It is also possible to add the chemical into the pipe, supply the liquid to the filter 41, and supply the liquid from which heavy metals and suspended substances have been removed by the filter 41 to the organic component removing step 5.

また、上記実施の形態において、脱カルシウム排水L2を重金属反応槽40へと供給して処理しているが、砂ろ過器、キレート塔等で重金属や懸濁物質を除去した液を有機成分除去工程5に供給することもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the decalcification waste_water | drain L2 is supplied to the heavy metal reaction tank 40 and processed, the liquid which removed the heavy metal and the suspended solids with the sand filter, the chelate tower, etc. is an organic component removal process. 5 can also be supplied.

尚、上記実施の形態においては、重金属除去工程4において、フィルタ41を利用して重金属を濃縮、回収したが、フィルタ41に代えて、フィルタープレスやラメラセパレータなどを利用することもできる。   In the above-described embodiment, the heavy metal is concentrated and collected using the filter 41 in the heavy metal removal step 4, but a filter press, a lamella separator, or the like can be used instead of the filter 41.

また、上記飛灰の処理においては、フィルタープレス24によって洗浄した後のケークCをセメント原料として利用したが、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストを水洗した後のケークは、カルシウム成分がCaCO3又は/及びCaSO4に変化しているため、Ca(OH)2の含有量が低下し、凝結時間等への影響が小さくなり、セメント品質の安定性を保ちながらセメント仕上工程に直接添加することができる。また、これによって、セメント製造工程内の重金属の循環・濃縮を抑制することができ、従来方式の排水処理に比べ、薬剤費を低減できる。 In the above fly ash treatment, the cake C washed with the filter press 24 is used as a cement raw material. However, the cake after washing the cement kiln combustion gas extraction dust with water has a calcium component of CaCO 3 or / and Since it is changed to CaSO 4 , the content of Ca (OH) 2 is reduced, the influence on the setting time is reduced, and it can be added directly to the cement finishing process while maintaining the stability of the cement quality. In addition, this makes it possible to suppress the circulation and concentration of heavy metals in the cement manufacturing process, and to reduce chemical costs compared to conventional wastewater treatment.

1 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 水洗工程
3 溶存カルシウム除去工程
4 重金属除去工程
5 有機成分除去工程
21 貯留タンク
22 溶解反応槽
23 貯留ピット
24 フィルタープレス
25 貯槽
31 イオン交換樹脂
32、33 貯留タンク
40 重金属反応槽
41 フィルタ
42 貯槽
43 フィルタ
44 貯槽
45 薬剤タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus of fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust 2 Water washing process 3 Dissolved calcium removal process 4 Heavy metal removal process 5 Organic component removal process 21 Storage tank 22 Dissolution reaction tank 23 Storage pit 24 Filter press 25 Storage tank 31 Ion exchange resin 32 33 Storage tank 40 Heavy metal reaction tank 41 Filter 42 Storage tank 43 Filter 44 Storage tank 45 Drug tank

Claims (6)

廃棄物を焼却した際に発生し、集塵装置で回収された焼却飛灰又は/及び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された燃焼ガスに含まれるダストを水洗した際に発生した排水を両性イオン交換樹脂に導入し、
両性イオン交換樹脂によって前記排水からカルシウムを除去し、
カルシウム除去後の排水に、さらに重金属及び有機成分を除去する排水処理を行う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。
Incinerated fly ash generated by incineration of waste, and / or dust contained in combustion gas extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone The waste water generated when washing with water is introduced into the amphoteric ion exchange resin,
Calcium was removed from the waste water by the amphoteric ion-exchange resin,
A method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust, wherein waste water after removing calcium is further subjected to waste water treatment for removing heavy metals and organic components .
前記焼却飛灰又は/及び前記ダストが溶解したスラリーにSO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させた後、固液分離し、得られたろ液を前記両性イオン交換樹脂に導入することを特徴とする請求項1に記載の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。 The SO 2 gas or / and CO 2 gas is brought into contact with the incinerated fly ash or / and the dust-dissolved slurry, followed by solid-liquid separation, and the obtained filtrate is introduced into the amphoteric ion exchange resin. A method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust according to claim 1. 前記SO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させた後の前記焼却飛灰又は/及び前記ダストを含むスラリーのpHを7.0以上10.5以下に調整した後、固液分離し、得られたろ液を前記両性イオン交換樹脂に導入することを特徴とする請求項2に記載の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。 After adjusting the pH of the slurry containing the incinerated fly ash after contact with the SO 2 gas or / and CO 2 gas to 7.0 or more and 10.5 or less, solid-liquid separation is performed to obtain The method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust according to claim 2, wherein the filtrate obtained is introduced into the amphoteric ion exchange resin. 前記スラリーにSO2ガス又は/及びCO2ガスを接触させるため、
前記スラリーが前記焼却飛灰が溶解したものである場合に、該スラリーに外部のセメントキルンの排ガス又は/及び該セメントキルンに付設された燃焼ガスから塩素を除去するための塩素バイパスシステムの排ガスを接触させ、
前記スラリーが前記ダストが溶解したものである場合に、該スラリーに前記セメントキルンの排ガス又は/及び前記セメントキルンに付設された燃焼ガスから塩素を除去するための塩素バイパスシステムの排ガスを接触させることを特徴とする請求項2又は3に記載の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。
In order to bring SO 2 gas and / or CO 2 gas into contact with the slurry,
When the slurry is the one in which the incineration fly ash is dissolved, the exhaust gas from the external cement kiln and / or the chlorine bypass system exhaust gas for removing chlorine from the combustion gas attached to the cement kiln is added to the slurry. Contact,
When the slurry is one in which the dust is dissolved, the slurry is brought into contact with the exhaust gas of the cement kiln or / and the exhaust gas of a chlorine bypass system for removing chlorine from the combustion gas attached to the cement kiln. The processing method of incineration fly ash and cement kiln combustion gas extraction dust of Claim 2 or 3 characterized by these.
前記カルシウムの除去後の排水を膜処理して前記重金属及び有機成分を除去することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の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。 The method for treating incinerated fly ash and cement kiln combustion gas bleed dust according to any one of claims 1 to 4, wherein the heavy metal and organic components are removed by membrane treatment of the waste water after the removal of calcium. 廃棄物を焼却した際に発生し、集塵装置で回収された焼却飛灰又は/及び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された燃焼ガスに含まれるダストを水洗した際に発生した排水からカルシウムを除去する両性イオン交換樹脂と、
両性イオン交換樹脂によってカルシウムを除去した後の排水に対して重金属及び有機成分を除去する排水処理を行う排水処理装置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。
Incinerated fly ash generated by incineration of waste, and / or dust contained in combustion gas extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone An amphoteric ion exchange resin that removes calcium from wastewater generated when washing
Processing incineration fly ash and cement kiln combustion gas extracted dust, characterized in that it comprises a waste water treatment apparatus for performing a waste water treatment to remove heavy metals and organic components with respect to waste water after removal of the calcium by the amphoteric ion-exchange resin apparatus.
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