JPH1057935A - 焼却炉のばいじん処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混練前のばいじんの性状から添加水量を自動
的に制御できるようにする。 【解決手段】 水添加量データ記憶部４はＰ−アルカリ
度に対する水添加量のデータを記憶しており、水添加量
算出部６は水添加量データ記憶部４のデータに従い、ア
ルカリ測定部での測定値に対応した水添加量を算出す
る。水添加制御部８は水添加部からの水添加量が水添加
量算出部６での算出量となるように水添加部の動作を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般廃棄物や産業廃
棄物の焼却炉において、焼却炉から排出される廃棄物の
うち、ばいじん（電気集塵機やバグフィルタなどの集塵
施設によって集められたものに限らず、ボイラーダスト
での飛灰や溶融炉での飛灰なども含む意味で使用す
る。）を一般廃棄物として処分できるようにしたり、又
は再利用できるようにするための中間処理を施す装置に
関するものである。特に、排ガス処理に消石灰を使用し
ている設備において発生するばいじんを混練機で処理す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物や産業廃棄物の焼却炉から発
生するばいじんを処理する場合、混練機を使用する方法
が一般的である。混練機では、ばいじんに水及びばいじ
んを処理する薬剤などが添加されるが、その添加量は処
理物の安定性や取扱いやすさに影響を与える。特に、水
分は混合効果に与える影響もさることながら、取扱いや
すさに大きな影響を与える。もし、水分量が少なけれ
ば、ばいじんが粉塵となって作業環境を汚染する他、搬
送上も大きな問題となる。一方、水分量が多すぎると、
処理物の搬送が困難となり、これも大きな問題となる。
よって、混練機の安定運転において適正な水分調整は、
取扱いやすさを良好に保つ上で必須条件となる。

【０００３】しかし、ばいじんの性状は排ガスの種類や
処理条件により一定なものではなく、適正な取扱いやす
さを示す必要水分量も変化する。従来の水分調整の方法
は、処理物の状態を目視で判断し、添加する水分量を手
動で調整するのが一般的である。しかし、そのような方
法では、ばいじんの性状が変化すると、そのたびに水分
調整を手動で行なわねばならないという煩わしさがあ
る。水分量を自動で調整するものとしては、水分センサ
を用いて、混練後の処理物の水分を測定し、必要に応じ
て水分をさらに添加するというような調整を行なってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】混練後の処理物からそ
の水分量が適正であるかどうかを正確に測定するのは容
易ではなく、その精度に問題がある。本発明は、添加水
量と関係のあるばいじん性状を見つけることにより、混
練前のばいじんの性状から添加水量を自動的に制御でき
るようにすることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のばいじん処理装
置は、焼却炉のばいじんに少なくとも水添加部から水を
添加して処理する混練装置の水添加部の動作を制御して
水添加量を適正に保つようにしたものである。そのた
め、混練装置による処理前のばいじんの一定量を採取す
る採取部と、採取されたばいじんに一定量の水を添加し
て撹拌し、ばいじんに含有されている成分を溶出させる
溶出部と、溶出部からの溶出液のＰ−アルカリ度を測定
するアルカリ測定部と、アルカリ測定部での測定値に対
応して水添加量を調整する制御部とを備えている。混練
装置としては、ばいじんに水のみを添加するもの、水と
セメントを添加するもの、水と重金属固定剤を添加する
もの、水、セメント及び重金属固定剤を添加するものな
どがあるが、本発明は少なくとも水を添加するこれらの
混練装置をすべて対象とするものである。また、混練装
置は、ばいじんに水又はさらにセメントや重金属固定剤
を添加し混合して出す調湿装置、混合を目的とした装
置、及び成形機の全てを含む意味で使用している。

【０００６】図１に示されるように、制御部２はＰ−ア
ルカリ度に対する水添加量のデータを記憶している水添
加量データ記憶部４、この水添加量データ記憶部４のデ
ータに従い、アルカリ測定部での測定値に対応した水添
加量を算出する水添加量算出部６、及び水添加部からの
水添加量が水添加量算出部６での算出量となるように水
添加部の動作を制御する水添加制御部８を含んでいる。

【０００７】処理対象のばいじんはアルカリ飛灰であ
り、アルカリ測定部はＰ−アルカリ度を測定する。Ｐ−
アルカリ度はＪＩＳ規格Ｋ０１０１の用水試験に規定さ
れたものであり、Ｐ−アルカリ度を自動的に測定するた
めに自動適定装置が市販されている。本発明でのＰ−ア
ルカリ度測定にはそのような自動適定装置を用いること
ができる。

【０００８】ばいじんの溶出が短時間で可能であるかど
うかを調べるために、混練装置による処理前のばいじん
を水で１０倍、１００倍、１０００倍にそれぞれ希釈し
た水溶液についてＰ−アルカリ度を測定した。その結
果、焼却設備によって異なるが、ともに数分〜数十分間
の溶出でほぼ平衡状態となった。希釈倍率が１０００倍
を超えてあまり大きくなった場合には装置が過大になる
虞れがあるので、１０〜１０００倍希釈程度が適当であ
る。

【０００９】混練機で処理される前のばいじんの溶出液
から自動適定装置により測定されたＰ−アルカリ度に基
づいて水添加量を制御する動作を図２，３により説明す
る。図１に示される制御装置２の水添加量データ記憶部
４には、図２に示されるようなＰ−アルカリ度に対する
水の添加量を示すデータが記憶されている。図２は５０
０倍希釈の場合である。

【００１０】Ｐ−アルカリ度に対する水の添加量は次の
原理に基づいて求められたものである。排ガス処理にお
いて消石灰を使用する場合、ばいじん中の消石灰の割合
が変化すると、必要な添加水量も変える必要がある。消
石灰、特に未反応の消石灰の量をＰ−アルカリ度により
把握し、Ｐ−アルカリ度を処理前のばいじんの性状を表
わす指標として扱う。それぞれのばいじんを取扱いやす
い状態に混練処理するための添加水量を実験で求め、そ
れを指標としてのＰ−アルカリ度と対応づけたものの一
例が図２に示されたデータである。

【００１１】図３に示されるように、混練装置には最
初、適当に設定された初期のＰ−アルカリ度に対応する
値に設定された量の水を添加する。そして、混練装置で
の処理前のばいじんの溶出液から自動適定装置によりＰ
−アルカリ度を測定し、その測定値が上記の初期のＰ−
アルカリ度を含む範囲の上限の所定の値以上である場合
は次回の水添加量を増量する。Ｐ−アルカリ度測定値が
所定値未満である場合は前回のＰ−アルカリ度と比較
し、前回の測定値より増加していれば次回の水添加量を
前回と同じとし、増加していなければ前回よりも減量す
る。Ｐ−アルカリ度の測定が最初のものである場合は、
そのＰ−アルカリ度が所定値未満であっても、前回のＰ
−アルカリ度と比較できないので、水添加量は前回（最
初のもの）と同じにしておく。Ｐ−アルカリ度測定値と
しては、１回の測定値を採用する場合だけでなく、その
測定前の過去の１回又は数回の測定値を用いて移動平均
値や加重平均値を用いてその回のＰ−アルカリ度測定値
とすることもできる。これにより、１回の測定誤差によ
り添加水量が大きく変動するのを防ぐことができる。

【００１２】

【実施例】図４は一実施例を表わす。９はばいじんサイ
ロであり、ごみ焼却炉の電気集塵機で集められたばいじ
んが収容される。ばいじんサイロ９に収容されたばいじ
んは、その底部からばいじんサイロサブホッパ１０を経
て混練装置１２へ取り出される。混練装置１２にはばい
じんを固化させるために添加水槽１４から水が添加され
る。ばいじんには既に消石灰が添加されているので、水
を添加するだけで固化するが、さらにセメントを添加し
てもよい。混練装置１２には、さらに重金属固定剤供給
部１８からの重金属固定剤が添加される。重金属固定剤
の添加量は、供給用ポンプ２０により調節される。混練
装置１２で固化された処理後のばいじん２２は、一般廃
棄物として埋め立て処分などがなされる。

【００１３】ばいじんサイロサブホッパ１０からの処理
前のばいじんの一定量を採取するために、ばいじんサイ
ロサブホッパ１０にはばいじんを引き抜くサンプリング
ブロワ２７と、その引き抜かれたばいじんの流路に配置
されたサンプリング装置２５が設けられている。そのサ
ンプリング装置２５の下方には、サンプリング装置２５
から供給されるばいじんを受けるホッパーを備えて、ば
いじんを計量する計量器３０が設けられている。サンプ
リング装置２５、サンプリングブロワ２７及び計量器３
０は採取部を構成している。

【００１４】計量器３０で計量された一定量のばいじん
が供給される位置には撹拌容器３２が設けられており、
計量器３０に残ったばいじんが廃却される位置には廃却
容器３４が設けられている。撹拌容器３２の上部には水
貯槽３６が設けられており、その水貯槽３６からバルブ
３８を経て一定量の水が撹拌容器３２に供給されるよう
になっている。撹拌容器３２にはスターラ４０が設けら
れている。撹拌容器３２の底部には撹拌容器３２内に残
ったばいじん水溶液を排出するために、バルブ４２を備
えた排出口が設けられている。

【００１５】撹拌容器３２内のばいじん水溶液の上澄み
液を分析試料とするために、その上澄み液を吸引するた
めの吸引流路４４が設けられ、吸引流路４４にはロール
式濾紙によるフィルタ６２が設けられており、撹拌容器
３２から吸引された上澄み液中の固形物が除去されるよ
うになっている。吸引流路４４には切換えバルブ５４を
介してシリンジポンプ４８により試料を採取する試料ル
ープ４６が接続されている。試料ループ４６とシリンジ
ポンプ４８の間に設けられている切換えバルブ５２は、
シリンジポンプ４８を試料ループ４６と洗浄水５０に切
り換えて接続するための切換えバルブである。

【００１６】試料ループ４６を吸引流路４４側と分析装
置側に切り換える切換えバルブ５４の分析装置側にはＰ
−アルカリ度を測定する自動適定装置５８が配置され、
試料ループ４６と接続されるようになっている。自動適
定装置５８の検出信号は、添加水ポンプ１６を制御する
信号として利用されるものであり、制御装置２に取り込
まれる。制御装置２は図１に示された機能を実現するよ
うに構成されている。

【００１７】次に、図４の実施例の動作の一例について
説明する。サンプリングブロワ２７によりばいじんサイ
ロサブホッパ１０から引き抜かれたばいじんの一部がサ
ンプリング装置２５から計量器３０のホッパーに供給さ
れる。計量器３０はホッパー中のばいじんを自動で５０
ｇ計量し、撹拌容器３２に供給する。ホッパー及び計量
器内に残ったばいじんは廃却容器３４へ排出される。

【００１８】撹拌容器３２へばいじんが供給されるのと
前後して水貯槽３６から試料の５００倍の２５００ｇ
（２５００ｍｌ）の水が撹拌容器３２へ供給され、スタ
ーラ４０により３０分間撹拌される。撹拌容器３２内の
不溶解物を沈殿させるために１０分間静置された後、バ
ルブ５４，６０の切換え操作とシリンジポンプ４８の作
動により、上澄み液の一部が試料ループ４６中に吸引さ
れた後、自動適定装置５８の測定容器に供給される。

【００１９】自動適定装置５８ではＰ−アルカリ度が自
動的に測定され、その測定値が制御装置２に送られる。
制御装置２ではこの測定値から水の適切な添加量が決定
され、混練装置１２へ送るポンプ１６の流量が調整され
る。この一連の自動分析及び水添加量の制御は約１時間
に１回の周期で行なわれる。撹拌容器３２及び上澄み液
吸引流路４４は次の測定が開始されるまでに水貯蔵３６
から供給された水と洗浄水５０とによって洗浄される。

【００２０】図４の実施例はその各部を種々に変形する
ことができる。例えば、ばいじんサイロサブホッパ１０
からの処理前のばいじんの一定量を採取するのに、サン
プリング装置２５とサンプリングブロワ２７に代えて、
一定量を吸引して輸送する空気輸送方式を採用してもよ
い。撹拌容器３２でのスターラによる撹拌溶出を浸透溶
出に置き換えることもできる。フィルタ６２のロール式
濾紙による濾過を単一濾紙やフィルタを自動交換する形
の濾過器に置き換えることも可能である。またフィルタ
６２を逆洗浄する形の濾過器とすることもできる。上澄
み液を採取するシリンジポンプ４８を他の形のポンプに
置き換えることもできる。

【００２１】実施例では約１時間の周期で水添加量の制
御を行なっているが、その周期の大部分の時間は撹拌容
器３２での溶出処理である。そのため、撹拌容器３２を
含む溶出のための機構を２組備え、交互に使用するよう
にすればほぼ１／２の周期で薬剤添加量の制御を行なう
ことができるようになる。

【００２２】

【発明の効果】本発明では、混練装置で処理される前の
ばいじん溶出液からのＰ−アルカリ度の測定値に基づい
て水添加量を制御するようにしたので、１時間又はそれ
以下の周期で自動分析から水添加量制御までを行なうこ
とができるようになる。その結果、ばいじんの安定処理
に最適な量の水を添加することが可能となり、ばいじん
処理における処理物の取扱いの安定性を図ることができ
る。また、その安定性により、作業環境の汚染も少なく
なり、維持管理性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明での制御部を示すブロック図である。

【図２】希釈倍率が５００倍の場合のＰ−アルカリ度と
水添加量との関係を示す図である。

【図３】本発明での制御動作を示すフローチャート図で
ある。

【図４】一実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

２ 制御部 ４ 水添加量データ記憶部 ６ 水添加量算出部 ８ 水添加制御部 １０ ばいじんサイロサブホッパ １２ 混練装置 １４ 添加水槽 １８ 重金属固定剤供給部 ２５ ばいじんサンプリング装置 ２７ ばいじんサンプリングブロワ ３０ 計量器 ３２ 撹拌容器 ４６ 試料ループ ４８ シリンジポンプ ５８ 自動適定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 隆俊 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 北村 顕一 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 大隅 一男 兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株 式会社タクマ内 (72)発明者 伊藤 彰啓 兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号 株 式会社タクマ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉のばいじんに少なくとも水添加部
   から水を添加して処理する混練装置と、 前記混練装置による処理前のばいじんの一定量を採取す
   る採取部と、 採取されたばいじんに一定量の水を添加して撹拌し、ば
   いじんに含有されている成分を溶出させる溶出部と、 前記溶出部からの溶出液のＰ−アルカリ度を測定するア
   ルカリ測定部と、 Ｐ−アルカリ度に対する水添加量のデータを記憶してい
   る水添加量データ記憶部、この水添加量データ記憶部の
   データに従い、前記アルカリ測定部での測定値に対応し
   た水添加量を算出する水添加量算出部、及び前記水添加
   部からの水添加量が前記水添加量算出部での算出量とな
   るように前記水添加部の動作を制御する水添加制御部を
   含む制御部と、を備えたことを特徴とするばいじん処理
   装置。