JP6603641B2 - 塩素含有粉体処理方法及び塩素含有粉体処理システム - Google Patents
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Description
本発明は、塩素含有粉体を脱塩処理してセメント原料として利用するための処理方法、及び、処理システムに関する。
廃棄物のセメント原料化によるリサイクル処理において、焼却飛灰等の塩素含有粉体は、それらが含有する塩素、硫黄、アルカリ等の揮発成分によってセメント製造設備の閉塞等の問題を引き起こす虞があるため、かかる揮発成分を除去した後に、セメント原料として利用する必要がある。
そこで、一般的に、塩素含有粉体に対して、セメント原料化の処理を行う前に塩素を低減するための脱塩処理が行われる。脱塩処理としては、例えば、塩素含有粉体を温水で洗浄して塩素を水相に溶出させた後、固液分離によって塩素が除去された灰分等の固相分（以下、「灰分」という。）のみを、セメント原料として回収するといった方法がある。
しかし、このような脱塩処理を行うと、塩素とともに亜鉛、銅、鉛等の塩素含有粉体に含まれている重金属も水相に溶出してしまい、その重金属によって、脱塩処理で生じた排水（洗浄水）の処理が困難になってしまうという問題があった。すなわち、排水にはできるだけ重金属を溶出させないことが好ましい。
そこで、そのような問題を解消するために、塩素含有粉体をスラリーとし、そのスラリーのｐＨを６〜１０に調整した後に固液分離を行うことによって、重金属の溶出を低減しつつ、塩素を除去する脱塩処理の方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、水俣条約を踏まえた大気汚染防止法の改正により、セメントクリンカー製造施設からの水銀の大気への排出基準が、既存施設では８０μｇ／Ｎｍ３に設定された。この基準の設定に際して考慮された技術のうち、水銀の大気排出抑制に関して利用可能な最良の技術（ＢＡＴ）は、水銀含有量の少ない原燃料を選択することであった。
すなわち、セメントの品質を確保するためにダストシャトリングを行わず、さらに、セメントキルンダストを系外処理せずに内部循環させるセメントクリンカー製造施設では、使用する原燃料に水銀含有量の少ないものを選択することが、水銀の大気排出抑制のための最良の方法となる。
しかし、特許文献１に記載の脱塩処理では、塩素含有粉体中の水銀は溶出せず、セメント原料となる灰分に水銀が残留する。すなわち、従来の塩素含有粉体の脱塩処理は、セメント製造施設からの水銀の大気排出の問題は考慮されていなかった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、塩素含有粉体から塩素及び水銀を選択的に溶出させて除去し、且つ、水銀以外の重金属の溶出を抑制することができる塩素含有粉体処理方法、及び、塩素含有粉体処理システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の塩素含有粉体処理方法は、塩素含有粉体に水を加えてスラリーにするスラリー化工程と、前記スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整するＯＲＰ調整工程と、前記スラリーのｐＨを１０〜１３に調整するｐＨ調整工程と、調整が行われた前記スラリー中の塩素含有粉体に含まれる塩素及び水銀を選択的に水に溶出させる溶出工程と、前記塩素及び前記水銀を溶出させた前記スラリーを脱水してセメントの原料とする脱水工程とを備えていることを特徴とする。
このように、本発明の塩素含有粉体処理方法では、スラリー化した塩素含有粉体から塩素を溶出させる前に、そのスラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整し、且つ、ｐＨを１０〜１３に調整している。これにより、塩素及び水銀を選択的に溶出させて除去し、且つ、水銀以外の重金属の溶出を抑制することができる。
一方、スラリーの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ未満又は＋５５０ｍＶを超える場合、又は、スラリーのｐＨが１０未満の場合、塩素含有粉体から水銀を十分に溶出させることができない。また、スラリーのｐＨが１３を超える場合、塩素含有粉体から重金属を過剰に溶出させてしまうことになる。
なお、本発明の塩素含有粉体処理方法によって水相に溶出させた水銀は、キレート剤を添加する等の通常の排水処理方法によって容易に水相から除去することができる。そのため、本発明の塩素含有粉体処理方法によれば、水銀による環境汚染も抑制することができる。
また、本発明の塩素含有粉体処理方法においては、前記スラリー化工程で得られた前記スラリーの酸化還元電位を測定するＯＲＰ測定工程を備え、前記スラリーの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶ以外であった場合に、前記ＯＲＰ調整工程で、該スラリーにＯＲＰ調整剤を加えて該スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整するようにしてもよい。
また、本発明の塩素含有粉体処理方法においては、ＯＲＰ調整剤を用いてスラリーの酸化還元電位を調整する構成の場合には、前記ＯＲＰ調整剤が、次亜塩素酸ソーダ及びオゾンのうちいずれか一方又は両方であってもよい。
また、本発明の塩素含有粉体処理方法においては、前記スラリー化工程で得られた前記スラリーのｐＨを測定するｐＨ測定工程を備え、前記スラリーのｐＨが１０〜１３以外であった場合に、前記ｐＨ調整工程で、該スラリーにｐＨ調整剤を加えて該スラリーのｐＨを１０〜１３に調整するようにしてもよい。前記ｐＨ調整剤には、苛性ソーダ及び希硫酸等の一般的なｐＨ調整剤が使用できる。
一般に、塩素含有粉体を用いて生成されたスラリーのｐＨは１２程度であるが、塩素含有粉体の種類によっては、生成したスラリーのｐＨが１０〜１３以外の値となってしまうことがある。そこで、スラリーのｐＨを測定するとともに、測定されたｐＨが１０〜１３以外の範囲外であった場合には、ｐＨ調整剤を用いてｐＨを１０〜１３に調整するように構成すると、塩素含有粉体の種類によらず、安定した処理を行うことができるようになる。
また、本発明の塩素含有粉体処理方法においては、ｐＨ調整剤を用いてスラリーのｐＨを調整する構成の場合には、前記ｐＨ調整工程で、前記ｐＨ調整剤の一部として、炭酸ガス（例えば、セメント製造設備からの排ガス）を用いるようにしてもよい。
また、本発明の塩素含有粉体処理方法においては、前記溶出工程で、前記スラリーの温度を５〜７０℃とすることが好ましい。
溶出を行う際のスラリーの温度を上記の範囲とすると、効率よく塩素を溶出させることができる。
また、上記目的を達成するために、本発明の塩素含有粉体処理システムは、収容された塩素含有粉体をスラリーにするための粉体溶解・反応槽と、前記スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整するＯＲＰ調整装置と、前記スラリーのｐＨを１０〜１３に調整するｐＨ調整装置と、前記粉体溶解・反応槽から排出されたスラリーを固液分離する固液分離装置とを備えていることを特徴とする。
このように、本発明の塩素含有粉体処理システムでは、ＯＲＰ調整装置によってスラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整し、且つ、ｐＨ調整装置によって、ｐＨを１０〜１３に調整することができる。これにより、塩素及び水銀を選択的に溶出させて除去し、且つ、水銀以外の重金属の溶出を抑制することができる。
一方、スラリーの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ未満又は＋５５０ｍＶを超える場合、又は、スラリーのｐＨが１０未満の場合、塩素含有粉体から水銀を十分に溶出させることができない。また、スラリーのｐＨが１３を超える場合、塩素含有粉体から重金属を過剰に溶出させてしまうことになる。
また、本発明の塩素含有粉体処理システムにおいては、前記粉体溶解・反応槽で生成されたスラリーの酸化還元電位を測定するＯＲＰ測定装置と、前記粉体溶解・反応槽で生成されたスラリーのｐＨを測定するｐＨ測定装置と、前記ＯＲＰ測定装置の測定結果に基づいて前記ＯＲＰ調整装置を自動的に制御するとともに、前記ｐＨ測定装置の測定結果に基づいて前記ｐＨ調整装置を自動的に制御する制御する制御装置とを備えていることが好ましい。
このように、酸化還元電位及びｐＨの測定及び管理を自動的に行うようにすると、塩素含有粉体の処理を安定して行うことができるようになる。
以下、図面を参照して、本発明に係る塩素含有粉体処理システムについて説明する。
図１に示すように、塩素含有粉体処理システム（以下、「処理システム１」という。）は、スラリーＳを生成する粉体溶解・反応槽２と、粉体溶解・反応槽２に薬剤を供給する薬剤添加装置３と、粉体溶解・反応槽２から排出されたスラリーＳを固液分離する固液分離装置４と、固液分離装置４から排出された排水を処理する排水処理槽５と、固液分離装置４から排出された灰分をセメント製造設備Ｋに運搬する脱水ケーキ運搬装置６と、粉体溶解・反応槽２に付設された各種装置及び薬剤添加装置３を制御するための制御装置７とを備えている。
粉体溶解・反応槽２では、その内部で、塩素含有粉体Ｐ、水Ｗ１、ＯＲＰ調整剤Ａ１、及び、必要に応じて投入されたｐＨ調整剤Ａ２を混合してスラリーＳを生成する処理、並びに、そのスラリーＳ中の塩素含有粉体から塩素及び水銀を水相に溶出させる処理が行われる。
また、粉体溶解・反応槽２は、その内部に、塩素含有粉体Ｐ、水Ｗ１、ＯＲＰ調整剤Ａ１、及び、必要に応じて投入されたｐＨ調整剤Ａ２の混合、並びに、その混合によって生成されたスラリーＳの攪拌をするためのスラリー攪拌装置として、攪拌翼２１が付設されている。攪拌翼２１としては、例えば、一般的な、スクリュー型のもの等を用いればよい。
また、粉体溶解・反応槽２には、その内部で生成されたスラリーＳの温度を測定するための温度計２２、スラリーＳのｐＨを連続的に測定するｐＨ計２３（ｐＨ測定装置）、及び、スラリーＳの酸化還元電位を連続的に測定するＯＲＰ計２４（ＯＲＰ測定装置）が付設されている。温度計２２、ｐＨ計２３及びＯＲＰ計２４の測定結果は、制御装置７に随時送信される。
温度計２２としては、例えば、公知の温度計を用いればよい。ｐＨ計２３及びＯＲＰ計２４としては、公知の測定機器を用いればよく、特に、高濃度懸濁液用の測定機器を用いることが好ましい。なお、ｐＨ計２３及びＯＲＰ計２４としては、それらが一体となった複合機器を用いてもよい。
また、粉体溶解・反応槽２は、その底部に、スラリー排出口２ａの周辺を避けるようにして、第１散気装置２５が付設されている。この第１散気装置２５を介して、粉体溶解・反応槽２に、ｐＨ調整剤の一部として炭酸ガスＧ１が供給される。なお、炭酸ガスＧ１としては、スラリーＳの昇温を補助するために、例えば、セメント製造設備Ｋのセメントクリンカー焼成装置（不図示）等からの高温排ガス等を用いてもよい。
また、かかる炭酸ガスＧ１は、スラリーＳに溶出したカルシウム成分を炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）として析出させ、除去するために用いてもよい。
第１散気装置２５は、スラリーＳに供給する炭酸ガスＧ１の気泡径を調整可能となっている。第１散気装置２５としては、スラリーＳへの炭酸ガスＧ１の供給状態を一様にするために、盤状のものが好ましい。
第１散気装置２５に接続されたガス配管には、電磁弁である第１流量調整弁２６が設置されている。炭酸ガスＧ１の供給量の制御は、制御装置７が第１流量調整弁２６を制御することによって行われる。
また、粉体溶解・反応槽２は、その底部に、スラリー排出口２ａの周辺を避けるようにして、第２散気装置２７が付設されている。この第２散気装置２７を介して、粉体溶解・反応槽２に、ＯＲＰ調整剤の一部としてオゾンＧ２が供給される。
第２散気装置２７は、スラリーＳに供給するオゾンＧ２の気泡径を調整可能となっている。第２散気装置２７としては、スラリーＳへのオゾンＧ２の供給状態を一様にするために、盤状のものが好ましい。
第２散気装置２７と後述するオゾン発生装置２９とを接続するガス配管には、電磁弁である第２流量調整弁２８が設置されている。オゾンＧ２の供給量の制御は、制御装置７が第２流量調整弁２８を制御することによって行われる。
なお、処理システム１では、第１散気装置２５を介して炭酸ガスＧ１を供給し、第２散気装置２７を介してオゾンＧ２を供給する構成としているが、１つの散気装置を介して炭酸ガスＧ１及びオゾンＧ２を供給するようにしてもよい。
オゾン発生装置２９としては、例えば、ＪＩＳ Ｂ ９９４６「排水・用水用オゾン処理装置−仕様項目及びオゾン濃度測定方法」に記載されている仕様を備えたオゾン発生装置を用いればよい。具体的には、例えば、原料ガスである空気から酸素濃縮器によって窒素を分離して純度９０％以上の酸素ガスを生成した後、この酸素ガスをオゾナイザでオゾンに変換するものを用いればよい。
薬剤添加装置３は、制御装置７からの信号に基づいて、粉体溶解・反応槽２にＯＲＰ調整剤Ａ１及びｐＨ調整剤Ａ２を供給する。
処理システム１では、薬剤添加装置３から供給されるＯＲＰ調整剤Ａ１と第２散気装置２７から供給されるオゾンＧ２とによって、粉体溶解・反応槽２で生成されるスラリーＳの酸化還元電位を調整している。すなわち、薬剤添加装置３と第２散気装置２７とによって、ＯＲＰ調整装置が構成されている。
また、処理システム１では、薬剤添加装置３から供給されるｐＨ調整剤Ａ２と第１散気装置２５から供給される炭酸ガスＧ１とによって、粉体溶解・反応槽２で生成されるスラリーＳのｐＨを調整している。すなわち、薬剤添加装置３と第１散気装置２５とによって、ｐＨ調整装置が構成されている。
固液分離装置４には、スラリー用渦巻きポンプ、ピストンポンプ、及び、モーノポンプ等の通常のスラリー液用輸送装置（不図示）によって、粉体溶解・反応槽２から排出されたスラリーＳが搬送される。固液分離装置４としては、フィルタープレス、加圧葉状ろ過装置、スクリュープレス、及び、ベルトプレス等の通常のろ過装置等を用いればよい。
固液分離装置４は、搬送されたスラリーＳを、塩素及び水銀を含む排水Ｗ２と、水銀以外の重金属を含む灰分からなる脱水ケーキＣとに分離する。
なお、処理システム１では、溶出成分の回収を確実にするために、固液分離装置４に濾過ケーキの水洗浄装置４ａを設けている。しかし、この水洗浄装置４ａは、省略してもよい。
排水処理槽５には、固液分離装置４によってスラリーＳから分離された排水Ｗ２が移送される。排水処理槽５では、キレート剤（例えば、クボタ化水株式会社製のＦＫキレートシリーズ（商品名）等）や水硫化ナトリウムによって、排水Ｗ２に溶存している水銀を沈殿させた後、固液分離によってその水銀を除去する。これにより、排水Ｗ２は、一般環境に放流可能な程度まで浄化される。
脱水ケーキ運搬装置６は、固液分離装置４によってスラリーＳから分離された脱水ケーキＣを、セメント製造設備Ｋに搬送する。脱水ケーキ運搬装置６としては、例えば、ベルトコンベア、スクリューコンベア、及び、パイプコンベア等の一般的なケーキ輸送装置を用いればよい。
制御装置７は、温度計２２、ｐＨ計２３及びＯＲＰ計２４の測定結果に基づいて、粉体溶解・反応槽２の温度、ＯＲＰ調整剤Ａ１及びｐＨ調整剤Ａ２の供給量、並びに、炭酸ガスＧ１及びオゾンＧ２の供給量を自動的に制御する。これにより、処理システム１では、塩素含有粉体Ｐの種類によらず、安定した処理を行うことができる。
次に、図１及び図２を参照して、処理システム１において行われる処理について説明する。図２は、処理システム１が行う処理を示すフローチャートである。
まず、粉体溶解・反応槽２の内部で、攪拌翼２１が塩素含有粉体Ｐと水Ｗ１と攪拌してスラリーをつくる（図２／ＳＴＥＰ０１（スラリー化工程））。
このスラリー化工程における塩素含有粉体Ｐと水Ｗ１との混合割合は塩素含有粉体Ｐの種類によって適宜設定してよい。ただし、塩素含有粉体Ｐ：水Ｗ１＝１：４〜１：２０、好ましくは、塩素含有粉体Ｐ：水Ｗ１＝１：５〜１：１０とすると、後述する分離工程において、固液分離装置４から排出される排水Ｗ２の発生量を抑えることができる。
次に、ＯＲＰ計２４が、スラリーＳの酸化還元電位を測定し、その測定結果を制御装置７に送信する（図２／ＳＴＥＰ０２（ＯＲＰ測定工程））。
次に、制御装置７が、スラリーＳの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶの範囲内にあるか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ０３）。
スラリーＳの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶの範囲外であった場合（ＳＴＥＰ０３でＮＯの場合）には、制御装置７が、薬剤添加装置３を介してＯＲＰ調整剤Ａ１を添加することによって、若しくは、第２散気装置２７を介してオゾンＧ２を供給することによって、又は、それらを組み合わせた方法によって、スラリーＳの酸化還元電位を調整した後、ＳＴＥＰ０２に戻る（図２／ＳＴＥＰ０４（ＯＲＰ調整工程））。
一般的な塩素含有粉体Ｐを用いてスラリーＳを生成した場合、その酸化還元電位は−２０ｍＶ程度となる。酸化還元電位がこのように＋２５０ｍＶ未満の値の場合、又は、逆に＋５５０ｍＶを超える値である場合、塩素含有粉体から水銀を十分に溶出させることができない。
なお、酸化還元電位の最適範囲は、スラリーＳのｐＨで異なる。具体的には、例えば、ｐＨが１０である場合には、酸化還元電位は、＋３５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶが最適範囲となる。また、ｐＨが１３の場合には、＋２５０ｍＶ〜＋５００ｍＶが最適範囲となる。
ＯＲＰ調整工程において用いられるＯＲＰ調整剤Ａ１としては、例えば、次亜塩素酸ソーダ等を用いればよい。
スラリーＳの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶの範囲内であった場合（ＳＴＥＰ０３でＹＥＳの場合）には、ｐＨ計２３が、スラリーＳのｐＨを測定し、その測定結果を制御装置７に送信する（図２／ＳＴＥＰ０５（ｐＨ測定工程））。
次に、制御装置７が、スラリーＳのｐＨが１０〜１３の範囲内にあるか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ０６）。
スラリーＳのｐＨが１０〜１３の範囲外であった場合（ＳＴＥＰ０６でＮＯの場合）には、制御装置７が、薬剤添加装置３を介してｐＨ調整剤Ａ２を添加することによって、若しくは、第１散気装置２５を介して炭酸ガスＧ１を供給することによって、又は、それらを組み合わせた方法によって、スラリーＳのｐＨを調整した後、ＳＴＥＰ０５に戻る（図２／ＳＴＥＰ０７（ｐＨ調整工程））。
塩素含有粉体Ｐを用いて生成したスラリーＳは、通常、ｐＨが１２程度であるが、塩素含有粉体Ｐの種類によっては、ｐＨが１０〜１３の範囲外となることがある。スラリーＳのｐＨが１０未満の場合、塩素含有粉体Ｐから水銀を十分に溶出させることができない。一方、スラリーＳのｐＨが１３を超える場合、塩素含有粉体Ｐから重金属類を過剰に溶出させてしまうことになる。
なお、ｐＨ調整工程における調整は、ｐＨが１０〜１３の範囲内となるように行えばよいが、１１〜１３の範囲内となるように行うとより好ましい。
ｐＨ調整工程において用いられるｐＨ調整剤Ａ２としては、例えば、苛性ソーダや希硫酸等の通常のｐＨ調整剤を用いればよく、それらを併用してもよい。なお、ｐＨ調整剤Ａ２に苛性ソーダを使用する場合、粉末の苛性ソーダは潮解性によって薬剤添加装置３での工程トラブルを生じやすいので、液体での使用が好ましい。
スラリーＳの酸化還元電位及びｐＨのそれぞれを上記適正範囲に維持するように、スラリーＳの酸化還元電位の測定と調整（ＳＴＥＰ０２〜ＳＴＥＰ０４）、及びスラリーＳのｐＨの測定と調整（ＳＴＥＰ０５〜ＳＴＥＰ０７）を連続的に行いながら、スラリーＳの攪拌を継続して塩素及び水銀を水相に溶出させる（図２／ＳＴＥＰ０８（溶出工程））。
溶出工程における攪拌時間は、塩素及び水銀の溶出を促進するためには、３０分以上とすることが好ましく、４５分以上であると特に好ましい。
また、溶出工程において、制御装置７は温度計２２からの信号に基づいて、ヒータ（不図示）を制御することによって、若しくは、炭酸ガスＧ１が高温ガスである場合にはその炭酸ガスＧ１の供給量を制御することによって、又は、それらを組み合わせた方法によって、スラリーＳの温度を所定の温度に維持する。これは、塩素の溶出をさらに促進するためである。その温度は、５℃〜７０℃とすることが好ましく、２５℃〜７０℃であると特に好ましい。
次に、固液分離装置４が、粉体溶解・反応槽２から排出されたスラリーＳを、水銀以外の重金属等を含む灰分からなる脱水ケーキＣと塩素及び水銀を含む排水Ｗ２とに固液分離する（図２／ＳＴＥＰ０９（脱水工程））。
脱水工程において、分離された脱水ケーキＣの含水率は、脱水ケーキＣに水相に溶出した水銀がその水相とともに残留することを防止するために、３０〜７０質量％とすることが好ましい。
最後に、脱水ケーキ運搬装置６が、脱水ケーキＣをセメント製造設備Ｋに搬送し、排水処理槽５で、排水Ｗ２から水銀を除去して放水し、今回の処理を終了する（図２／ＳＴＥＰ１０）。
以上説明したように、処理システム１では、スラリーＳとした塩素含有粉体Ｐから塩素を溶出させる前に、そのスラリーＳの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整し、且つ、ｐＨを１０〜１３に調整している。これにより、塩素及び水銀を選択的に溶出させて除去し、且つ、水銀以外の重金属の溶出を抑制することができる。
最後に、処理システム１で行われた処理に係る試験結果（すなわち、本発明の塩素含有粉体処理方法の実施例）について説明する。
まず、試験方法について説明する。
塩素含有粉体Ｐとして、ごみ焼却飛灰（塩素含有量：２１．２％、Ｈｇ含有量：１６．６ｐｐｍ）を用い、水Ｗ１として水道水を用いて、スラリーＳを生成した。混合割合は、ごみ焼却飛灰：水道水＝１：４とした。生成時のスラリーＳのｐＨは、１２であった。
その後、生成したスラリーＳに、異なる量のＯＲＰ調整剤Ａ１及びｐＨ調整剤Ａ２を添加して、複数種類の試料を作成し、各々を３０℃で１時間攪拌した。
ＯＲＰ調整剤Ａ１としては、次亜塩素酸ソーダを用いた。また、ｐＨ調整剤Ａ２としては、ｐＨを８．０±０．１又は１０．５±０．１に調整する場合には希硫酸を用い、ｐＨを１３．５±０．１に調整する場合には苛性ソーダを用いた。
その後、攪拌後のスラリーＳを、フィルタープレスで固液分離して得られた液相について、溶存する重金属（Ｈｇ、Ｃｒ６＋、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｐｂ）の濃度を比較した。ここで、塩素の溶出に関しては、表１に示す全ての実施例及び比較例において、スラリーＳを固液分離して得られた固相（灰分）の塩素含有量が０．４〜０．７％と同程度の塩素溶出効果を有していたので、比較項目から除外した。
なお、Ｈｇの定量測定は、環境省告示第５９号に準拠して、還元気化原子吸光法（使用装置：日本インスツルメンツ製ＲＡ−３０００（商品名））を用いた。
また、Ｈｇ以外の重金属濃度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ０１０２「工場排水試験方法」に準拠して行った。具体的には、Ｃｕ、Ｃｄ、及びＰｂの定量測定には、ＩＣＰ質量分析法（使用装置：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製Ａｇｉｌｅｎｔ ７９００ ＩＣＰ−ＭＳ（商品名））を用いた。Ｃｒ６＋の定量測定には、ジフェニルカルバジド吸光光度法（使用装置：ＳＨＩＭＡＤＺＵ製ＵＶ−２６００（商品名））を用いた。
次に、試験結果について、以下の表１に示す。
この表１より、酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶの範囲内、且つ、ｐＨが１０〜１３の範囲内となっている実施例１〜４については、水銀の溶出量が十分に大きく、且つ、水銀以外の重金属の溶出量が十分に小さいことがわかる。
一方で、酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶの範囲外、又は、ｐＨが１０〜１３の範囲外となっている比較例１〜７は、水銀のほとんどが溶出せず残存している、又は、水銀以外の重金属の溶出量が大きいことがわかる。
１…処理システム（塩素含有粉体処理システム）、２…粉体溶解・反応槽、２ａ…スラリー排出口、３…薬剤添加装置、４…固液分離装置、４ａ…水洗浄装置、５…排水処理槽、６…脱水ケーキ運搬装置、７…制御装置、２１…攪拌翼、２２…温度計、２３…ｐＨ計（ｐＨ測定装置）、２４…ＯＲＰ計（ＯＲＰ測定装置）、２５…第１散気装置、２６…第１流量調整弁、２７…第２散気装置、２８…第２流量調整弁、２９…オゾン発生装置、Ａ１…ＯＲＰ調整剤、Ａ２…ｐＨ調整剤、Ｃ…脱水ケーキ、Ｇ１…炭酸ガス、Ｇ２…オゾン、Ｋ…セメント製造設備、Ｐ…塩素含有粉体、Ｓ…スラリー、Ｗ１…水、Ｗ２…排水。
Claims (8)
- 塩素含有粉体に水を加えてスラリーにするスラリー化工程と、
前記スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整するＯＲＰ調整工程と、
前記スラリーのｐＨを１０〜１３に調整するｐＨ調整工程と、
調整が行われた前記スラリー中の塩素含有粉体に含まれる塩素及び水銀を選択的に水に溶出させる溶出工程と、
前記塩素及び前記水銀を溶出させた前記スラリーを脱水してセメントの原料とする脱水工程とを備えていることを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 請求項１に記載の塩素含有粉体処理方法において、
前記スラリー化工程で得られた前記スラリーの酸化還元電位を測定するＯＲＰ測定工程を備え、
前記スラリーの酸化還元電位が＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶ以外であった場合に、前記ＯＲＰ調整工程で、該スラリーにＯＲＰ調整剤を加えて該スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整することを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 請求項２に記載の塩素含有粉体処理方法において、
前記ＯＲＰ調整剤が、次亜塩素酸ソーダ及びオゾンのうちいずれか一方又は両方であることを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の塩素含有粉体処理方法において、
前記スラリー化工程で得られた前記スラリーのｐＨを測定するｐＨ測定工程を備え、
前記スラリーのｐＨが１０〜１３以外であった場合に、前記ｐＨ調整工程で、該スラリーにｐＨ調整剤を加えて該スラリーのｐＨを１０〜１３に調整することを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 請求項４に記載の塩素含有粉体処理方法において、
前記ｐＨ調整工程で、前記ｐＨ調整剤の一部として、セメント製造設備からの排ガスを用いることを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の塩素含有粉体処理方法において、
前記溶出工程で、前記スラリーの温度を５〜７０℃とすることを特徴とする塩素含有粉体処理方法。 - 収容された塩素含有粉体をスラリーにするための粉体溶解・反応槽槽と、
前記スラリーの酸化還元電位を＋２５０ｍＶ〜＋５５０ｍＶに調整するＯＲＰ調整装置と、
前記スラリーのｐＨを１０〜１３に調整するｐＨ調整装置と、
前記粉体溶解・反応槽から排出されたスラリーを固液分離する固液分離装置とを備えていることを特徴とする塩素含有粉体処理システム。 - 請求項７に記載の塩素含有粉体処理システムにおいて、
前記粉体溶解・反応槽で生成されたスラリーの酸化還元電位を測定するＯＲＰ測定装置と、
前記粉体溶解・反応槽で生成されたスラリーのｐＨを測定するｐＨ測定装置と、
前記ＯＲＰ測定装置の測定結果に基づいて前記ＯＲＰ調整装置を自動的に制御するとともに、前記ｐＨ測定装置の測定結果に基づいて前記ｐＨ調整装置を自動的に制御する制御する制御装置とを備えていることを特徴とする塩素含有粉体処理システム。
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