JP6783908B1 - 飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】混錬機への注入配管の詰まりを簡単に防止できる飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置を提供する。【解決手段】重金属安定化剤の供給槽から飛灰混錬機１への重金属安定化剤の注入配管に、流入部を取り囲むように穴１３を上下に複数設けた管体を設置し、流速を弱めることで凝固物を沈殿させる沈殿分離器１０を付加した。【選択図】図１
Description
本発明は、飛灰混錬機の重金属固定剤注入配管の閉塞防止を行う飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置に関するものである。
ごみの焼却に伴い飛灰が発生する。この飛灰には有害な重金属類が多く含まれ、そのまま埋立処分を行うと環境汚染が生じる可能性がある。そこで、飛灰は、廃棄物処理法によって特別管理（一般）廃棄物に指定されている。
同法は、特別管理（一般）廃棄物である飛灰を安全に処分するためにいくつかの方法を指定しているが、その中の一つにキレート剤（重金属安定化剤）による混錬処理がある。
この混錬処理とは、乾燥した飛灰に液体であるキレート剤を添加し混錬機で十分に練り込むことで、含有する重金属類を水に溶けだしにくいキレート化合物に変化させる方法である。
図７にかかる混錬処理を行う装置の概要を示すと、飛灰に、重金属安定化剤を加え、重金属安定化反応に必要な混合混錬を混錬機により行い、瓦礫状に排出し、ピットまで搬出するもので、次の設備により構成される。
（１）飛灰受入れ、貯留、供給殺備
（２）重金属安定化剤貯留、添加設備
（３）混錬、搬出設備
（４）集じん、給水、エアレーション設備
（５）電気設備
本設備は、３炉共用２系列（１系列予備）とする。
（１）飛灰受入れ、貯留、供給殺備
（２）重金属安定化剤貯留、添加設備
（３）混錬、搬出設備
（４）集じん、給水、エアレーション設備
（５）電気設備
本設備は、３炉共用２系列（１系列予備）とする。
図中１は飛灰混錬機で、これには飛灰貯槽２から飛灰定量供給機３を介して飛灰が供給され、飛灰混錬機１で混錬された飛灰は灰バンカ４に排出される。
図中５は重金属安定化剤貯槽で、この重金属安定化剤貯槽５からは重金属安定化剤希釈槽６に、プラント用水（槽）７からの水とともに、ポンプ８を備えた配管で重金属安定化剤が供給され、重金属安定化剤希釈槽６に蓄えられた希釈された重金属安定化剤はポンプ８を備えた注入配管でノズル９より飛灰混錬機１に供給される。
なお、このような飛灰混錬機に関する先行技術文献は存在しない。
安定的なキレート化合物を得るためには、薬剤の添加率を一定に保たなければならないが、キレート剤には沈殿物を生成しやすい性質があり、この沈殿物が混錬機への薬剤添加ノズルを詰まらせるため、保守に相当の手間がかかっていた。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、混錬機への注入配管の詰まりを簡単に防止できる飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置を提供することにある。
前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、重金属安定化剤の供給槽から飛灰混錬機への重金属安定化剤の注入配管に沈殿分離器を付加するものであり、沈殿分離器は上フランジと下フランジで閉塞される密閉体であるケーシングで、ポンプからの注入管である流入部は前記上フランジを貫通して下向きに設けられ、この流入部を取り囲むように穴を上下に複数設けた管体を前記上フランジと下フランジ間で前記ケーシングの内部を仕切るように上下方向に設置し、この管体を設けない場合に比較して流速を弱めることで沈殿分離器で凝固物を沈殿させることを要旨とするものである。
請求項１記載の本発明によれば、沈殿分離器を設置して凝固物を取り除き、注入配管への凝固物の侵入を防ぐことで、閉塞させないようにすることができる。
これまでの「どのように凝集を防ぐか」、「どのように配管の閉塞を検知するか」という視点を180°転換し、「そもそも、重金属固定剤とは固まるもの」という前提の元に、「どのように確実に凝集物を沈殿させ」、「どのように容易に系外に除去するか」に着目した、極めて柔軟な発想の成果物である。
沈殿分離器は流入部を取り囲むように穴を上下に複数設けた管体を設置して、薬品の流れとしては凝固物が沈降し、きれいな薬品は上側に浮いて混錬機に注入されるようになる。
沈殿分離器は目の細かいメッシュのスクリーン等を用いたストレーナとは異なり、重金属固定剤の性質を考慮（高粘度の物質）して、目詰まりが少なく、清掃の必要性が少ないものである。
請求項２記載の本発明は、上下に複数設ける穴は、上のものから下のものへと縮径することを要旨とするものである。
請求項２記載の本発明によれば、上下に複数設ける穴は、上のものから下のものへと縮径するように穴のサイズと位置と数を工夫することで、凝固物が沈降してきれいな薬品が流れるものとなる。凝固物がうまく沈降しつつ、薬品の流量が確保できるようにするため、沈殿分離器の穴の数とサイズの選定を工夫したものである。
請求項３記載の本発明は、飛灰混錬機への重金属安定化剤の注入配管で、沈殿分離器からの注入配管は水平に左右に並んで左右のものを同じ高さになるようにしたことを要旨とするものである。
請求項３記載の本発明によれば、従来は上下２股に注入配管が分かれており、下側の配管が特に閉塞しやすかったため、上下でなく左右に分けるようにしたもので、注入部も左右の並びとし、安定した流量を得ることが出来るようになる。
以上述べたように本発明の飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置は、沈殿分離器を設置して凝固物を取り除き、注入配管への凝固物の侵入を防ぐことで、閉塞させないようにしたので、混錬機への注入配管の詰まりを簡単に防止できるものである。
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置の概要を示す説明図で、飛灰の混錬処理を行う装置としては前記図７に示す従来例と同じである。
先に飛灰混錬機１を説明すると、円柱状のロッド数本を入れたドラム本体に強力な円運動を与え、ロッド間、ロッドとドラム間で原料に圧縮、衝撃やせん断などを与え混合・混錬を行なう振動式や、通常２個のタイヤ状のホイールを円柱皿型パン内で円周方向に転がり運動を与え、ホイールとパン底部の間で圧縮やせん断などを与えるものであり、一般にマラーミキサーとして知られる回分式や、縦型円筒状容器の中に複数の特殊形状の回転羽根をある一定聞隔で上下方向に配置させ、それらの回転により原料に流動とせん断を与え混合する縦型撹拝羽根式や、２本の羽根付軸が互いに反対方向に回転する２軸スクリュ回転式などがあり、特に限定はないが、本実施形態では図８〜図１０に示すような２軸スクリュ回転式のものを使用している。
まゆ型の断面を有する容器内に、２本の回転軸を横一列に並べ、それぞれの軸にスクリュとパドルを組込み、同一方向に等速で回転させる。容器の一端上部より供給された原料は、スクリュで混錬ゾーンに送り込まれる。
図中２３は材料投入口、２４は混錬パドルを示す。
混錬パドル２４のスクリュ及びパドルとも断面形状は、凸レンズ型をしている。スクリュは主に原料を混錬部に送る役目をする。
２本のシャフトに組込まれた左右一対のパドルは９０度位相ずれており、一方のパドルの先端が他方のパドル側面をクリーニングするように、一定の微少な間隙を保ちながら、同一方向に回転する。したがって、投入された原料は、パドルと容器間、パドルやスクリュ相互間の非常にシビヤなセルフクリーニング作用により、遅滞しにくくピストンフローに近い状態で排出されていく。
前記図７にも示すように、飛灰混錬機1には、飛灰貯槽２から飛灰定量供給機３を介して飛灰が供給され、飛灰混錬機１で混錬された飛灰は灰バンカ４に排出される。
また、重金属安定化剤貯槽５からは重金属安定化剤希釈槽６に、プラント用水（槽）７からの水とともに、ポンプ８を備えた配管で重金属安定化剤が供給され、重金属安定化剤希釈槽６に蓄えられた希釈された重金属安定化剤はポンプ８を備えた注入配管でノズル９より飛灰混錬機１に供給される。
本発明は、重金属安定化剤の供給槽（重金属安定化剤希釈槽６）から飛灰混錬機１への重金属安定化剤の供給ノズル９の手前に沈殿分離器１０を付加した。
図２〜図４に示すように、沈殿分離器１０は縦型の円筒ケーシング１２の内部で、流入部１１となる注入管を取り囲むように、穴１３を上下に複数設けた管体１４を上下方向に設置した。
図示省略するが、円筒ケーシング１２は上フランジ１５と下フランジ１６で閉塞される密閉体であり、前記管体１４はこの上フランジ１５と下フランジ１６間で円筒ケーシング１２の内部を仕切るように設けた。
また、上下に複数設ける穴１３はこの管体１４の上部に位置するものであり、かつ、上のものから下のものへと縮径させる。
前記流入部１１となる注入管は上フランジ１５の中央を貫通し、その先端は管体１４で穴１３の配列よりも下に開口させる。
さらに、沈殿分離器１０からノズル９への注入配管１７は円筒ケーシング１２と管体１４との間に注入口１７ａで開口し、この注入配管１７は水平に左右に並んで円筒ケーシング１２外にでてノズル９へ繋がるが、左右のものを同じ高さになるようにした。
下フランジ１６にはドレン管１８、１９を設け、ここに排出用バルブとしてのドレンバルブ２０、２１を配設した。このドレン管１８、１９は排水溝へと導かれる。
次に使用法について説明すると、重金属安定化剤希釈槽６に蓄えられた希釈された重金属安定化剤はポンプ８を備えた注入配管でノズル９より飛灰混錬機１に供給されるが、沈殿分離器１０では流入部１１で流速が弱まる。
流速を弱めることで沈殿分離器１０で凝固物２２を沈殿させることができるもので、凝固物２２が沈降し、きれいな薬品は上側に浮いて飛灰混錬機１に注入される。
凝固物２２がうまく沈降しつつ、薬品の流量が確保できるようにするため、沈殿分離器の穴１３の数とサイズを選定したものである。特に、穴１３は上のものから下のものへと縮径させることで、安定性が向上した。
また、凝固物２２の重さにより、上下に並んだ注入配管１７の下側の方が閉塞しやすいため、注入配管１７も左右の並びとし、安定した流量を得ることが出来るようになった。
さらに、沈殿物である凝固物２２は下部のドレンバルブ２０、２１からホースで排水溝に簡単に排出できるようにし、清掃で直接薬品に触れることがなくなり、安全性の向上にもつながる。
１…飛灰混錬機 ２…飛灰貯槽
３…飛灰定量供給機 ４…灰バンカ
５…重金属安定化剤貯槽 ６…重金属安定化剤希釈槽
７…プラント用水（槽） ８…ポンプ
９…ノズル １０…沈殿分離器
１１…流入部 １２…ケーシング
１３…穴 １４…管体
１５…上フランジ １６…下フランジ
１７…注入配管 １７ａ…注入口
１８、１９…ドレン管 ２０、２１…ドレンバルブ
２２…凝固物 ２３…材料投入口
２４…混錬パドル
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Claims (3)
- 重金属安定化剤の供給槽から飛灰混錬機への重金属安定化剤の注入配管に沈殿分離器を付加するものであり、沈殿分離器は上フランジと下フランジで閉塞される密閉体であるケーシングで、ポンプからの注入管である流入部は前記上フランジを貫通して下向きに設けられ、この流入部を取り囲むように穴を上下に複数設けた管体を前記上フランジと下フランジ間で前記ケーシングの内部を仕切るように上下方向に設置し、この管体を設けない場合に比較して流速を弱めることで沈殿分離器で凝固物を沈殿させることを特徴とする飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置。
- 上下に複数設ける穴は、上のものから下のものへと縮径する請求項１記載の飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置。
- 飛灰混錬機への重金属安定化剤の注入配管で、沈殿分離器からの注入配管は水平に左右に並んで左右のものを同じ高さになるようにした請求項１または請求項２記載の飛灰混錬機への重金属固定剤注入装置。
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