JP7143255B2 - Incineration bottom ash processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、都市ごみ焼却炉等で発生した焼却主灰をセメント原料及び精錬用原料として有効利用するための装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for effectively using incineration bottom ash generated in a municipal waste incinerator or the like as a raw material for cement and a raw material for refining.
都市ごみなどの廃棄物は焼却処理され、焼却によって生ずる焼却灰は、従来埋立処分場で埋立処分されている。しかし、近年では、埋立処分場の枯渇のおそれに鑑み、焼却灰を有効利用する試みがなされている。特に、天然原料の代替としてセメント原料へ有効利用する試みが積極的になされている。 Waste such as municipal waste is incinerated, and incineration ash produced by incineration is conventionally landfilled at a landfill disposal site. However, in recent years, in view of the possibility of depletion of landfill disposal sites, attempts have been made to effectively utilize incineration ash. In particular, attempts have been actively made to effectively utilize it as a raw material for cement as a substitute for natural raw materials.
一方、都市ごみ焼却灰にはクロム(Cr)などの忌避成分や銅(Cu)などのセメント製造に不要な重金属も含まれる。特に焼却主灰のクロム濃度が高い場合には、セメント原料としての使用量を低下させざるを得ない場合があるなど、焼却主灰のセメント原料としての利用が事実上制限されていた。そこで、安定して焼却主灰をセメント資源化するためには、クロムなどの忌避成分及びその他不要成分を前処理により低減することが好ましい。 On the other hand, municipal solid waste incineration ash contains repellent components such as chromium (Cr) and heavy metals such as copper (Cu) that are unnecessary for cement production. Especially when the chromium concentration of the incineration bottom ash is high, the use of the incineration bottom ash as a cement raw material has been practically restricted, such as the amount used as a cement raw material must be reduced. Therefore, in order to stably convert incinerated bottom ash into a cement resource, it is preferable to reduce repellent components such as chromium and other unnecessary components by pretreatment.
都市ごみ主灰からの重金属の分離技術として、例えば特許文献1には、焼却主灰を磁力選別により磁着物と非磁着物とに分離し、分離して得られた非磁着物をセメント焼成装置においてクロム分を低減させたセメント原料として用いることが記載されている。
As a technique for separating heavy metals from municipal solid waste bottom ash, for example, in
上記発明は有効であるが、焼却主灰を磁力選別して得られた磁着物、特にドラム式や、ロール式磁選機で回収される細粒物には灰が付着しているため、この灰によって磁着物の品位が低下し、磁着物を精錬用原料として利用し難いという問題があった。 Although the above invention is effective, the magnetic substances obtained by magnetically separating the incineration bottom ash, especially the fine particles collected by the drum type or roll type magnetic separator, have ash attached to them. Therefore, there is a problem that the quality of the magnetic substance deteriorates and it is difficult to use the magnetic substance as a raw material for refining.
一方、特許文献2には、不純物の含有量が少なく、鉄の含有量が多く、再資源化が可能な鉄資源を効率的に回収するため、焼却残渣から鉄くずを磁力選別し、磁力選別した鉄くずに高圧の水を噴射し、鉄くずに付着している不純物を除去する技術が記載されている。
On the other hand, in
また、特許文献3には、高速旋回する多段方式の鎖の打撃によって被破砕物を破砕処理する縦型円筒状の破砕室を有し、この破砕室の下部に熱風又は空気を旋回流として供給する鎖打撃式破砕乾燥機を用い、磁選機で回収した磁着物を乾式洗浄する技術が開示されている。
Further,
しかし、上記特許文献2に記載の発明は、高圧の水を用いて湿式洗浄を行うため、水処理設備が必要になり、特許文献3に記載の発明は、磁着物の破砕による破砕乾燥機の磨耗が激しく、定期的なメンテナンスが必要になるため、いずれも処理コストが高くなるという問題があった。
However, since the invention described in
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、処理コストを低く抑えながら、焼却主灰をセメント原料及び精錬用原料として有効利用することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to effectively utilize incinerated bottom ash as a raw material for cement and a raw material for refining while keeping treatment costs low.
上記目的を達成するため、本発明は、焼却主灰の処理装置であって、焼却主灰を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選別機と、該磁力選別機から排出される磁着物を軽産物と重産物とに分離する風力選別機とを備え、該風力選別機は、縦型のジグザグ風力選別機であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for treating incineration bottom ash, comprising a magnetic separator for separating incineration bottom ash into magnetic and non-magnetic substances, and magnetic substances discharged from the magnetic separator. a wind sorter for separating into light products and heavy products, the wind sorter being a vertical zigzag wind sorter .
本発明によれば、磁力選別機の後段の風力選別機により磁着物を軽産物と重産物とに分離するため、湿式洗浄機や破砕乾燥機を用いずに、処理コストを低く抑えながら、焼却主灰をセメント原料及び精錬用原料として有効利用することができる。 According to the present invention, since the magnetic substances are separated into light products and heavy products by the wind force sorter in the latter stage of the magnetic force sorter, incineration can be performed while keeping the processing cost low without using a wet cleaning machine or a crushing dryer. Bottom ash can be effectively used as a raw material for cement and a raw material for refining.
上記焼却主灰の処理装置において、前記磁力選別機として、磁束密度が1500ガウス以上5000ガウス以下の磁石を有するドラム式磁力選別機を用いることができる。 In the apparatus for treating incinerated bottom ash, a drum-type magnetic force separator having a magnet with a magnetic flux density of 1500 gauss or more and 5000 gauss or less can be used as the magnetic force separator .
上記焼却主灰の処理装置において、前記磁力選別機と前記風力選別機の間に、前記磁力選別機で分離された磁着物を乾燥させる乾燥機を設け、前記風力選別機は、該乾燥機で乾燥された磁着物を軽産物と重産物とに分離することで、風力選別機の分離効率を高めることができる。 In the incineration bottom ash processing apparatus, a dryer for drying the magnetic substances separated by the magnetic separator is provided between the magnetic separator and the wind separator, and the wind separator is the dryer. Separating the dried magnetic substances into light products and heavy products can increase the separation efficiency of the wind separator.
上記焼却主灰の処理装置において、前記磁力選別機の前段に、1000ガウス以上2000ガウス以下の磁束密度の磁石を有する吊下げ式磁力選別機を設け、前記磁力選別機(吊下げ式磁力選別機ではない磁力選別機)は、該吊下げ式磁力選別機で分離された非磁着物を磁着物と非磁着物とに分離するように構成することで、比較的大きな磁着物を予め除去し、比較的大きな磁着物が存在することでその他の非磁着物が後段の磁力選別機で比較的大きな磁着物に巻き込まれる形で磁着物側に回収され難くなるおそれを回避し、磁着物の品位やクロムの分離効率を高めることができる。 In the incineration bottom ash processing apparatus, a hanging magnetic force sorter having a magnet with a magnetic flux density of 1000 gauss or more and 2000 gauss or less is provided in the preceding stage of the magnetic force sorter, and the magnetic force sorter (hanging magnetic force sorter magnetic force sorter) is configured to separate the non-magnetic substances separated by the hanging magnetic force sorter into magnetic substances and non-magnetic substances, thereby removing relatively large magnetic substances in advance, The presence of relatively large magnetic substances avoids the risk that other non-magnetic substances will be caught in the relatively large magnetic substances in the subsequent magnetic force sorter, making it difficult to collect them on the magnetic substance side. Chromium separation efficiency can be increased.
上記焼却主灰の処理装置において、前記吊下げ式磁力選別機の後段に、該吊下げ式磁力選別機で分離された非磁着物を篩上物と篩下物とに分離する篩選別機を設け、前記磁力選別機(吊下げ式磁力選別機ではない磁力選別機)は、該篩選別機で分離された篩下物を磁着物と非磁着物とに分離することで、磁力選別機の前段で比較的大きな物を予め回収し、磁着物の品位やクロムの分離効率をさらに高めることができる。 In the incineration bottom ash processing apparatus, a sieve sorter for separating the non-magnetic substances separated by the hanging magnetic force sorter into a sieved matter and a sieved matter is provided after the hanging magnetic force sorter. Provided, the magnetic force sorter (a magnetic force sorter that is not a hanging magnetic force sorter) separates the under-sieved material separated by the sieve sorter into magnetic substances and non-magnetic substances, so that the magnetic force sorter By recovering relatively large objects in advance in the previous stage, the quality of magnetic substances and the separation efficiency of chromium can be further improved.
以上のように、本発明によれば、処理コストを低く抑えながら、焼却主灰をセメント原料及び精錬用原料として有効利用することができる。 As described above, according to the present invention, incineration bottom ash can be effectively used as a raw material for cement and a raw material for refining while keeping treatment costs low.
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る焼却主灰の処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置1は、焼却主灰を磁力選別する磁力選別機(以下「磁選機」という。)2と、磁選機2によって分離された非磁着物Aを篩選別する篩選別機3と、篩選別機3によって分離された篩下物を磁力選別する磁選機4と、磁選機4によって分離された磁着物Bを乾燥させる乾燥機5と、乾燥機5から排出される乾燥物を軽産物と重産物とに分離する風力選別機6とを備える。
FIG. 1 shows an embodiment of an incineration bottom ash processing apparatus according to the present invention. This
磁選機2は、焼却主灰に含まれる比較的大きな磁着物Aを予め除去し、後段での磁力選別等を効果的に行うために設けられ、1000ガウス以上2000ガウス以下の磁束密度を有する磁石を備える吊下げ式磁力選別機等を用いることができる。
The
篩選別機3も、磁選機2と同様に、焼却主灰に含まれる比較的大きな物を予め除去し、後段での磁力選別等を効果的に行うために設けられ、篩目が25mm以上のものを用いることができる。
Similar to the
磁選機4は、篩選別機3の篩下物から磁着物Bを回収するために設けられ、1500ガウス以上5000ガウス以下の磁束密度の磁石を有するドラム式磁力選別機を用いることができる。
The
乾燥機5は、磁選機4によって分離された磁着物Bを乾燥させて風力選別機6の分離効率を高めるために設けられ、ロータリードライヤ等を用いることができる。
The
風力選別機6は、乾燥機5による乾燥物を軽産物と重産物とに分離するために設けられ、選別精度の高い縦型のジグザグ風力選別機を用いることができる。
The
次に、上記構成を有する処理装置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
受け入れた焼却主灰に含まれる比較的大きな磁着物Aを磁選機2で除去し、磁選機2によって選別された非磁着物Aを篩選別機3で篩い、比較的大きな物を篩上物として除去する。篩上物は、スクラップとして再資源化することができる。篩選別機3の篩下物を磁選機4に供給して磁着物Bと非磁着物Bとに分離し、非磁着物Bをセメント原料として利用する。
Relatively large magnetic substances A contained in the received incineration bottom ash are removed by a
さらに、磁着物Bを乾燥機5に供給し、水分が15%以下程度になるまで乾燥させ、乾燥機による乾燥物を風力選別機6に供給し、軽産物及び重産物に分離し、重産物を精錬用原料として利用する。
Furthermore, the magnetic substance B is supplied to the
上述のように、本実施の形態によれば、湿式洗浄機や破砕機を用いずに、磁着物Bをセメント原料と精錬用原料に効率よく分離して有効利用することができる。 As described above, according to the present embodiment, the magnetic substance B can be efficiently separated into the raw material for cement and the raw material for refining and effectively utilized without using a wet washing machine or a crusher.
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
都市ごみ焼却主灰(原灰)204kgを上記処理装置1で処理した。本実施例では磁選機2は1000ガウスの磁石密度を有する磁石を備える吊下げ式磁力選別機等を用いた。篩選別機3は、篩目を35mmに設定した。磁選機4は1500ガウスの磁石密度を有する磁石を備えるドラム式磁力選別機等を用いた。風力選別機6はジグザグ式風力選別機を用いた。焼却主灰及び各工程での分離物の重量割合、水分、クロム濃度(化学組成)、クロム含有量及び分配率を表1に示す。重量割合は原灰の重量を100としたときの各分離物の重量割合を示した。水分は105℃にて重量が恒量となるまで加熱した際の減少量から算出した。クロム濃度はマット融解処理を行った後100μm以下まで微粉砕した試料に対し、吸光光度法又はICP発光分光法によって定量した。クロム分配率は各分離物の重量割合とクロム濃度分析結果から推定した。
204 kg of municipal solid waste incineration bottom ash (raw ash) was treated with the
表1より、セメント原料として利用する非磁着物Bのクロム分配率は、57.7%であり、焼却主灰に含まれるクロムの1/2程度を除去でき、焼却主灰から効率的にクロムを除去できることが判る。 From Table 1, the chromium distribution ratio of the non-magnetic substance B used as a raw material for cement is 57.7%, and about half of the chromium contained in the bottom ash can be removed. can be removed.
また、磁着物Bを風力選別機6の風速を変えて風力選別した。風力選別機6の風力選別による重産物中の磁着物と灰(軽産物)の重量割合を表2に示す。
Further, the magnetic substance B was sorted by wind power by changing the wind speed of the
表2より、風速2m/s以上の条件で風力選別を行うことにより、磁着物中に10%程度付着していた灰を5%以下まで低減できることが分かる。また、風速が高い程、灰の除去率が高まることが分かる。 From Table 2, it can be seen that the ash adhering to the magnetized particles can be reduced from about 10% to 5% or less by performing the wind separation under the condition of a wind speed of 2 m/s or more. Also, it can be seen that the higher the wind speed, the higher the ash removal rate.
以上のように、本実施の形態によれば、クロム含有率の低い非磁着物Bをセメント原料として有効利用することができ、クリンカのクロム含有率を低く維持することができる。また、磁着物含有率の高い重産物を精錬用原料として有効利用することができる。 As described above, according to the present embodiment, the non-magnetic substance B having a low chromium content can be effectively used as a raw material for cement, and the chromium content of the clinker can be kept low. In addition, heavy products with a high magnetic substance content can be effectively used as raw materials for refining.
尚、上記実施の形態では、焼却主灰に含まれる比較的大きな磁着物等を除去するため、磁選機2及び篩選別機3を設けたが、受け入れた焼却主灰の性状等によっては、これらを省略したり、いずれか一方のみを用いることができる。 また、磁選機2及び篩選別機3の種類、磁石の磁束密度、篩目の大きさについても、上記のものに限定されない。
In the above-described embodiment, the
さらに、磁選機4の種類、磁石の磁束密度についても上記のものに限定されない。また、乾燥機5を設けることで後段の風力選別機6の分離効率を高めることができて好ましいが、磁着物Bの水分が既に15%以下程度の場合には、これを省略することもできる。
Furthermore, the type of the
1 焼却主灰の処理装置
2 磁選機
3 篩選別機
4 磁選機
5 乾燥機
6 風力選別機
1 Incineration bottom
Claims (5)
該磁力選別機から排出される磁着物を軽産物と重産物とに分離する風力選別機とを備え、該風力選別機は、縦型のジグザグ風力選別機であることを特徴とする焼却主灰の処理装置。 a magnetic separator that separates incineration bottom ash into magnetized and non-magnetized matter;
An incinerator comprising a wind sorter for separating magnetic substances discharged from the magnetic sorter into light products and heavy products, wherein the wind sorter is a vertical zigzag wind sorter. Ash processing equipment.
前記風力選別機は、該乾燥機で乾燥された磁着物を軽産物と重産物とに分離することを特徴とする請求項1又は2に記載の焼却主灰の処理装置。 Between the magnetic sorter and the wind sorter, a dryer for drying the magnetic substances separated by the magnetic sorter is provided,
3. The apparatus for treating incineration bottom ash according to claim 1 or 2 , wherein the wind separator separates the magnetic substances dried by the dryer into light products and heavy products.
前記磁力選別機(吊下げ式磁力選別機ではない磁力選別機)は、該吊下げ式磁力選別機で分離された非磁着物を磁着物と非磁着物とに分離することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の焼却主灰の処理装置。 A hanging magnetic force sorter having a magnet with a magnetic flux density of 1000 Gauss or more and 2000 Gauss or less is provided in the preceding stage of the magnetic force sorter,
The magnetic sorter (a magnetic sorter that is not a hanging type magnetic sorter) separates the non-magnetic substances separated by the hanging type magnetic force sorter into magnetic substances and non-magnetic substances. Item 1 , 2 or 3 incineration bottom ash processing equipment.
前記磁力選別機(吊下げ式磁力選別機ではない磁力選別機)は、該篩選別機で分離された篩下物を磁着物と非磁着物とに分離することを特徴とする請求項4に記載の焼却主灰の処理装置。 A sieve sorter for separating the non-magnetic substances separated by the hanging magnetic force sorter into a sieved product and a sieved product after the hanging magnetic force sorter,
5. According to claim 4 , the magnetic sorter (a magnetic sorter that is not a hanging type magnetic sorter) separates the under-sieves separated by the sieve sorter into magnetic substances and non-magnetic substances. Apparatus for treating incinerator bottom ash as described.
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