KR102224816B1 - 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치 - Google Patents

염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치 Download PDF

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Abstract

해수 등을 이용하여 소각재 등의 염소 함유 분체를 탈염 처리함에 있어서 그 처리를 효율적으로 수행하는 방법을 제공한다.
이 탈염 처리 장치(1)는 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)와, 염소 함유 분체(P1)에 제1 탈염용 세척액(W1)을 혼합하여 슬러리로 만듦과 동시에 염소를 용출시키기 위한 용출조(2)와, 용출조(2)에서 처리된 슬러리(S1)를 고액 분리하여 제1 탈염 케이크를 얻는 처리를 수행하는 제1 고액 분리 장치(3)와, 용출조(2)에서 처리된 슬러리(S1)를 제1 고액 분리 장치(3)로 이송하기 위한 슬러리 이송 장치(4)와, 제1 탈염 케이크를 세정하여 제2 탈염 케이크를 얻는 처리를 수행하도록, 제2 탈염용 세척액(W2)을 공급하기 위한 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)와, 제1 고액 분리 장치(3)로부터의 제1 여액(W3) 및/또는 제2 여액(W4)을 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)로 송액하기 위한 제1 송액 장치(5)와, 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)를 구비한다.

Description

염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치
본 발명은 소각재 등의 염소 함유 분체를 탈염 처리하여 이것을 시멘트 원료로서 효과적으로 이용하는 데에 유용한, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 관한 것이다.
시멘트 원료화에 의한 폐기물의 리사이클 처리에 있어서, 염소를 함유하는 폐기물은 그 염소에 의해 시멘트 제조 설비의 폐쇄 등의 문제를 일으킬 우려가 있다. 따라서, 염소를 함유하는 폐기물 예를 들어 소각재 등을 시멘트 원료화기 위해서는 탈염 처리에 의해 소각재의 함유 염소량을 감소시킨 후 사용하는 방법이 이루어지고 있다.
소각재 등의 탈염 처리에 관해서는, 예를 들어 특허문헌 1에는 소각재에 물을 첨가하여 염소를 용출시킨 후 탈수하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 예를 들어 특허문헌 2에는 물과의 혼합과 탈수를 반복함으로써 소각재를 여러 번 세정하여 탈염하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1이나 특허문헌 2 등의 방법에서는, 소각재의 탈염에 다량의 물을 필요로 하므로 다량의 공업용수(담수)를 사용할 수 없는 지역이거나 비용면 등에서 공업용수(담수)의 사용이 제한되는 경우 등에는 그 방법을 이용하는 것이 곤란했다.
이러한 문제에 관해 예를 들어 특허문헌 3에는 시멘트 원료화의 목적으로 소각 비산재 등의 염소 함유 분체를 탈염 처리함에 있어 해수를 이용하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허출원 공개 제2002-338312호 공보 특허문헌 2: 일본 특허출원 공개 제2003-211129호 공보 특허문헌 3: 일본 특허출원 공개 제2013-166135호 공보
그러나, 특허문헌 3의 방법은 다량의 공업용수(담수)를 사용하지 않는다는 목적에는 부합하나, 염소 함유 분체의 탈염 처리를 효율적으로 수행하기 위해서는 새로운 검토가 필요하였다. 또한 그 탈염 처리에서 발생하는 배출액의 처리 문제도 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 해수 등을 이용하여 염소 함유 분체를 탈염 처리함에 있어서 그 처리를 효율적으로 수행하여 불필요한 배출액을 발생시키지 않는 탈염 처리 방법 및 탈염 처리 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제1번째로, 염소 함유 분체에 제1 탈염용 세척액을 혼합하여 슬러리로 만드는 슬러리화 공정과, 상기 슬러리 내에서 상기 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 액상 내로 용출시키는 염소 용출 공정과, 상기 염소를 용출시킨 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크와 제1 여액을 얻는 탈염 케이크 형성 공정과, 상기 제1 탈염 케이크를, 상기 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 탈염 케이크와 제2 여액을 얻는 탈염 케이크 세정 공정을 구비하고, 상기 탈염 케이크 형성 공정에서 얻어지는 상기 제1 여액 및/또는 상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하여 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 상기 슬러리화 공정과, 상기 염소 용출 공정과, 상기 탈염 케이크 형성 공정과, 상기 탈염 케이크 세정 공정을, 공급되는 염소 함유 분체마다 반복하는 것을 특징으로 하는 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 의하면, 염소 함유 분체에 제1 탈염용 세척액을 혼합하여 슬러리로 만들고, 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 슬러리의 액상 내로 용출시킨 후, 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크를 얻어 다시 그 제1 탈염 케이크를 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 세정함으로써 충분히 염소가 제거된 제2 탈염 케이크를 얻을 수 있다. 따라서, 염소를 함유하는 소각재 등의 시멘트 원료화 등에 유용하다. 또한 탈염 케이크 형성 공정에서 얻어지는 제1 여액 및/또는 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로, 공급되는 염소 함유 분체마다 상기의 처리를 반복 수행함으로써, 염소 함유 분체의 공급 당 제1 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 제1 여액 및/또는 제2 여액을 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 이 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이나, 제1 탈염용 세척액은 그 염소 이온 농도가 예를 들어 해수의 염소 이온 농도를 초과하는 경우에도 소정의 상한 농도까지는 염소 함유 분체로부터의 염소 제거 효율에 크게 영향을 주지 않으므로, 세정수의 사용량을 감소시키는 메리트와 염소 제거의 효율을 양립시키는 것이 가능하다. 나아가 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 처리를 수행하므로, 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제2번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제1 문턱값을 초과한 경우, 상기 제1 탈염용 세척액을 새로운 제1 탈염용 세척액에 의해 상기 제1 문턱값을 만족하도록 제어하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 제1 여액 및/또는 제2 여액을 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고 나아가 소정의 상한 농도를 넘으면 경우에 따라서는 염소 제거 효율에 영향을 줄 수도 있으나, 그 염소 제거 효율의 저하를 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제1 문턱값으로서는 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는 예를 들어 염소 함유 분체와의 슬러리를 구성하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 15질량%이다. 그 염소 이온 농도가 15질량%를 넘지 않으면 염소 함유 분체로부터 슬러리의 액상 내로의 염소의 용출 효율에 그다지 영향이 없고, 즉 염소 제거 효율에 그다지 영향을 주지 않을 수 있다. 한편, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 15질량%를 넘으면 염소 제거 효율에 영향을 줄 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제3번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 염소 함유 분체에 가하는 첫회의 제1 탈염용 세척액으로서 해수를 이용하고, 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 15질량%를 넘지 않도록 하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 해수의 염소 이온 농도는 대략 3질량% 전후이므로 제1 탈염용 세척액을 주로 해수만으로 구성한 경우에도 그 염소 이온 농도를 대략 3질량%~15질량% 정도의 범위로 유지하는 것이 용이하고, 공급되는 염소 함유 분체마다 적어도 2회 이상의 복수 회 처리가 가능하다. 따라서, 공업용수(담수) 등의 사용량 감소의 메리트를 얻을 수 있다. 또한, 제1 탈염용 세척액으로서 해수를 이용하면, 해수의 완충액으로서의 작용 효과로 생각되는데, 소각 비산재 등으로부터의 중금속류(구체적으로는 Pb, Zn 등)의 용출이 억제되는 효과를 볼 수 있다. 이에 따르면 중금속류를 포함하는 배수의 처리 비용이 경감된다. 나아가서는, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 15질량%를 넘으면 경우에 따라서는 염소 제거 효율에 영향을 줄 수도 있으나, 그 염소 제거 효율의 저하를 미연에 막을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제4번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하여 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 상기 슬러리화 공정과, 상기 염소 용출 공정과, 상기 탈염 케이크 형성 공정과, 상기 탈염 케이크 세정 공정을, 공급되는 염소 함유 분체마다 반복하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로, 공급되는 염소 함유 분체마다 상기의 처리를 반복 수행함으로써, 하나의 염소 함유 분체 당 제2 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 제2 여액을 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 탈염 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여, 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 처리를 수행하므로, 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제5번째로, 상기 제4번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 제1 문턱값과는 별개의 제2 문턱값을 초과한 경우, 상기 제2 탈염용 세척액을 새로운 제2 탈염용 세척액에 의해 상기 제2 문턱값을 만족하도록 제어하는 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 제2 여액을 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 탈염 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 그 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘는 것을 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제2 문턱값은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는 예를 들어 제1 탈염 케이크를 세정하기 위한 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 3.5질량%이다. 그 염소 이온 농도가 3.5질량% 이하이면, 얻어지는 제2 탈염 케이크 내에 남는 염소 이온 농도를 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있도록 할 수 있다. 한편, 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘으면, 경우에 따라서는, 시멘트 원료로서 사용할 수 있기 위해서는 염소 이온 농도가 보다 낮은 세척액, 예를 들어 공업용수(담수) 등에 의한 추가적인 세정이 필요하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제6번째로, 상기 제4번째 또는 제5번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 제1 탈염 케이크를 세정하기 위한 제2 탈염용 세척액은 그 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하므로, 얻어지는 제2 탈염 케이크 내에 남는 액상의 염소 이온 농도도 이 농도 부근을 넘지 않아, 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제7번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 하기 (1)~(3)의 공정을 더 구비하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
(1) 상기 제1 여액, 상기 제2 여액, 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 중, 상기 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것을 배출액으로서 회수하는 배출액 회수 공정
(2) 상기 공정 (1)에서 회수한 배출액에 중금속 포집제를 첨가하여 상기 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키는 중금속 불용화 공정
(3) 상기 공정 (2)에서 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 응집 케이크와 제3 여액을 얻는 중금속 응집 케이크 형성 공정
상기의 구성에 의하면, 소각 비산재 등을 탈염 처리한 배출액 내에는 통상 중금속류가 포함되어 있으나, 그 배출액을 회수한 뒤 중금속 포집제를 첨가하여 응집 플록 형태로 불용화시켜 중금속 응집 케이크로서 제거함으로써, 중금속류를 포함한 상태의 배출액이 계외로 배출되는 것을 막을 수 있다. 또한, 얻어진 중금속 응집 케이크는 시멘트 원료로서 효과적으로 이용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제8번째로, 상기 제7번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 하기 (4)의 공정을 더 구비하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
(4) 상기 제1 응집 케이크를 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액과는 별개의 제3 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 응집 케이크와 제4 여액을 얻는 중금속 응집 케이크 세정 공정
상기의 구성에 의하면, 중금속 응집 케이크 형성 공정에서 얻어지는 제1 응집 케이크를 제3 탈염용 세척액으로 세정함으로써, 충분히 염소가 제거된 제2 응집 케이크를 얻을 수 있다. 따라서, 얻어진 중금속 응집 케이크는 시멘트 원료로서 보다 바람직하게 이용할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제9번째로, 상기 제7 또는 제8의 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 중금속 불용화 공정은 상기 배출액의 pH를 7~11로 하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 중금속의 불용화를 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제10번째로, 상기 제8번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제4액은 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제4 여액은 적어도 그 일부를 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로 제1 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제11번째로, 상기 제10번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 이용하고, 및/또는 상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제4액은 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하고, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서의 세정 처리를 수행하는 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 제3 탈염용 세척액으로서 이용하고, 및/또는 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제4 여액은 적어도 그 일부를 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로 제3 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 제2 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 이용하고 및/또는 제4 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 처리를 수행하므로, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제12번째로, 상기 제11번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 제1 문턱값 및 상기 제2 문턱값과는 별개의 제3 문턱값을 초과한 경우, 상기 제3 탈염용 세척액을 새로운 제3 탈염용 세척액에 의해 상기 제3 문턱값을 만족하도록 제어하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 제2 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 이용하고, 및/또는 제4 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 그 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘는 것을 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제3 문턱값은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는 예를 들어 제1 응집 케이크를 세정하기 위한 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 3.5질량%이다. 그 염소 이온 농도가 3.5질량% 이하이면, 얻어지는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도를, 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있도록 할 수 있다. 한편, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘으면, 경우에 따라서는, 시멘트 원료로서 사용할 수 있기 위해서는 염소 이온 농도가 보다 낮은 세척액, 예를 들어 공업용수(담수) 등에 의한 추가적인 세정이 필요하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제13번째로, 상기 제11번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하는, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 제1 응집 케이크를 세정하기 위한 제3 탈염용 세척액은 그 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하므로, 얻어지는 제2 응집 케이크 내에 남는 액상의 염소 이온 농도도 상기 농도 부근을 넘지 않아 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제14번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법에 있어서, 상기 염소 함유 분체가 소각 비산재, 용융 비산재, 및 염소 바이패스 더스트로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것인, 상기 탈염 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 염소를 함유하는 폐기물인 소각 비산재, 용융 비산재, 염소 바이패스 더스트 등의 시멘트 원료화 등에 유용하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제15번째로, 제1 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제1 탈염용 세척액 공급 장치와, 염소 함유 분체를 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제1 탈염용 세척액과 혼합하여 슬러리로 함과 동시에, 상기 슬러리 내에서 상기 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 액상 내로 용출시키기 위한 용출조와, 상기 염소를 용출시킨 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크와 제1 여액을 얻는 처리를 수행하는 제1 고액 분리 장치와, 상기 용출조에서 처리된 상기 슬러리를 상기 제1 고액 분리 장치로 이송하기 위한 슬러리 이송 장치와, 상기 제1 고액 분리 장치에 있어서 상기 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 상기 제1 탈염 케이크를 세정하여 제2 탈염 케이크와 제2 여액을 얻는 처리를 수행하도록, 그 제2 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제2 탈염용 세척액 공급 장치와, 상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 형성 처리로 얻어지는 상기 제1 여액 및/또는 상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제1 송액 장치와, 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제1 염소 이온 농도 감시 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 제1 송액 장치를 구비함으로써, 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 제1 탈염 케이크의 형성 처리로 얻어지는 제1 여액 및/또는 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 제2 여액을 적어도 그 일부를 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하고, 공급되는 염소 함유 분체마다 처리를 반복하여 수행하므로, 하나의 염소 함유 분체 당 제1 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 또한, 제1 여액 및/또는 제2 여액을 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘으면 경우에 따라서는 염소 제거 효율에 영향을 줄 수도 있으나, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제1 염소 이온 농도 감시 장치를 구비함으로써, 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제16번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서,
상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제1 탈염용 세척액으로서 새로운 제1 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제1 탈염용 세척액 공급 장치를 더 구비하고,
상기 제1 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 용출조로의 상기 제1 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제1 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치는 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제2 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제1 문턱값을 초과한 경우 상기 제1 공급 조정 밸브를 제어함으로써 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제1 탈염용 세척액의 상기 용출조로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제2 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제1 탈염용 세척액으로서 상기 제1 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제1 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고, 제1 염소 이온 농도 감시 장치에 의한 감시하에, 제1 문턱값을 초과한 경우 그 제1 문턱값을 만족하도록 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 새로운 제1 탈염용 세척액을 공급하도록 하였으므로, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘으면 경우에 따라서는 염소 제거 효율에 영향을 줄 수도 있으나, 그 염소 제거 효율의 저하를 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제1 문턱값은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는, 예를 들어 염소 함유 분체와의 슬러리를 구성하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 15질량%이다. 그 염소 이온 농도가 15질량%를 넘지 않으면 염소 함유 분체로부터 슬러리의 액상 내로의 염소의 용출 효율에 그다지 영향이 없고, 즉, 염소 제거 효율에 그다지 영향을 주지 않을 수 있다. 한편, 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 15질량%를 넘으면 염소 제거 효율에 영향을 줄 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제17번째로, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제2 송액 장치와, 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제2 염소 이온 농도 감시 장치를 더 구비하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 제2 송액 장치를 구비함으로써, 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 제2 여액을 적어도 그 일부를 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하고, 공급되는 염소 함유 분체마다 처리를 반복하여 수행하므로, 하나의 염소 함유 분체 당 제2 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 여액을 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 탈염 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제2 염소 이온 농도 감시 장치를 구비함으로써, 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제18번째로, 상기 제17번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서,
상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제2 탈염용 세척액으로서 새로운 제2 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치를 더 구비하고,
상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치는, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 탈염 케이크로의 상기 제2 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제3 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제4 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 제1 문턱값과는 별개의 제2 문턱값을 초과한 경우 상기 제3 공급 조정 밸브를 제어함으로써 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제2 탈염용 세척액의 상기 제1 탈염 케이크로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제4 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제2 탈염용 세척액으로서 상기 제2 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제2 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고, 제2 염소 이온 농도 감시 장치에 의한 감시하에, 제2 문턱값을 초과한 경우 그 제2 문턱값을 만족하도록 제2 탈염용 세척액 공급 장치로 새로운 제2 탈염용 세척액을 공급하도록 하였으므로, 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘으면, 경우에 따라서는, 얻어지는 탈염 케이크를 그대로 시멘트 원료로 사용할 수 있도록 만들기 어려울 수도 있으나, 그 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘는 것을 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제2 문턱값은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는 예를 들어 제1 탈염 케이크를 세정하기 위한 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 3.5질량%이다. 그 염소 이온 농도가 3.5질량% 이하이면, 얻어지는 제2 탈염 케이크 내에 남는 염소 이온 농도를, 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있도록 할 수 있다. 한편, 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘으면, 경우에 따라서는, 시멘트 원료로 사용할 수 있기 위해서는 염소 이온 농도가 보다 낮은 세척액, 예를 들어 공업용수(담수) 등에 의한 추가적인 세정이 필요하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제19번째로, 상기 제15번째 또는 제17번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제1 여액 및 상기 제2 여액 중, 상기 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배출액으로서 송액된 상기 제1 탈염용 세척액, 및 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배출액으로서 송액된 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 배출액으로서 회수하여 수용하고, 이것에 중금속 포집제를 첨가함으로써 상기 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키기 위한 중금속 불용화 반응조와, 상기 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 응집 케이크와 제3 여액을 얻는 처리를 수행하는 제2 고액 분리 장치와, 상기 중금속 불용화 반응조에서 처리된 상기 응집 플록 함유액을 상기 제2 고액 분리 장치로 이송하기 위한 응집 플록 함유액 이송 장치를 더 구비하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 중금속 불용화 반응조를 구비함으로써, 소각 비산재 등을 탈염 처리한 배출액 내에는 통상 중금속류가 포함되어 있으나, 그 배출액을 회수한 뒤 중금속 포집제를 첨가하여 응집 플록 형태로 불용화시킬 수 있다. 그리고, 제2 고액 분리 장치를 구비하여, 불용화시킨 중금속을 중금속 응집 케이크로서 제거함으로써, 중금속류를 포함한 상태의 배출액이 계외로 배출되는 것을 막을 수 있다. 또한, 얻어진 중금속 응집 케이크는 시멘트 원료로서 효과적으로 이용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제20번째로, 상기 제19번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제2 고액 분리 장치에 있어서, 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액과는 별개의 제3 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 응집 케이크와 제4 여액을 얻는 처리를 수행하도록, 그 제3 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제3 탈염용 세척액 공급 장치를 더 구비하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 제3 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제3 탈염용 세척액 공급 장치를 구비하고, 그 제3 탈염용 세척액에 의해 중금속 응집 케이크 형성 공정에서 얻어지는 제1 응집 케이크를 세정함으로써 충분히 염소가 제거된 제2 응집 케이크를 얻을 수 있다. 따라서, 얻어진 중금속 응집 케이크는 시멘트 원료로서 보다 바람직하게 이용할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제21번째로, 상기 제19번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제2 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 응집 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제4 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제3 송액 장치를 더 구비하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 제3 송액 장치를 구비함으로써, 제2 고액 분리 장치에서 이루어지는 제1 응집 케이크의 세정 처리로 얻어지는 제4 여액을 적어도 그 일부를 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로 제1 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제22번째로, 상기 제19번째 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 이용하기 위해 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제4 송액 장치와, 및/또는 상기 제2 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 응집 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제4 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제5 송액 장치와, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제3 염소 이온 농도 감시 장치를 더 구비하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 제4 송액 장치를 구비함으로써, 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 제3 탈염용 세척액으로서 이용하고 및/또는 제5 송액 장치를 구비함으로써, 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제4 여액은 적어도 그 일부를 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하므로, 제3 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 이용하고 및/또는 제4 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제3 염소 이온 농도 감시 장치를 구비함으로써, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제23번째로, 상기 제22번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는,
상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제3 탈염용 세척액으로서 새로운 제3 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치를 더 구비하고,
상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치는, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 응집 케이크로의 상기 제3 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제5 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제6 공급 조정 밸브를 구비하고,
상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 제1 문턱값 및 상기 제2 문턱값과는 별개의 제3 문턱값을 초과한 경우, 상기 제5 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제3 탈염용 세척액의 상기 제1 응집 케이크로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제 6 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제3 탈염용 세척액으로서 상기 제3 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제3 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 상술한 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법을 효과적으로 실시하는 것이 가능하다. 특히, 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고, 제3 염소 이온 농도 감시 장치에 의한 감시하에, 제3 문턱값을 초과한 경우 그 제3 문턱값을 만족하도록 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 새로운 제3 탈염용 세척액을 공급하도록 하였으므로, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘으면, 경우에 따라서는 얻어지는 중금속 응집 케이크를 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있도록 만들기 어려울 수도 있으나, 그 염소 이온 농도가 소정의 상한 농도를 넘는 것을 미연에 막을 수 있다. 이 경우, 제3 문턱값은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 값을 설정하면 된다. 보다 전형적으로는 예를 들어 제1 응집 케이크를 세정하기 위한 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 3.5질량%이다. 그 염소 이온 농도가 3.5질량% 이하이면, 얻어지는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도를, 예를 들어 그대로 시멘트 원료로서 사용할 수 있도록 할 수 있다. 한편, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘으면, 경우에 따라서는, 시멘트 원료로 사용할 수 있기 위해서는 염소 이온 농도가 보다 낮은 세척액, 예를 들어 공업용수(담수) 등에 의한 추가적인 세정이 필요하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제24번째로 상기 제19번째의 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 상기 제1 고액 분리 장치와 상기 제2 고액 분리 장치는 동일한 장치에서 각각에 따른 처리를 수행하는, 상기 탈염 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기의 구성에 의하면, 사용하는 고액 분리 장치를 공통화하여 장치 구성을 간략화할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 해수 등을 이용하여 염소 함유 분체를 탈염 처리함에 있어서, 그 처리를 효율적으로 수행하여 불필요한 배출액을 발생시키지 않을 수 있다. 따라서, 소각재 등의 폐기물을 탈염 처리하여 이것을 시멘트 원료로서 효과적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제1 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 2는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제2 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 3은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제1 실시형태를 나타내는 전체 구성도이고,
도 4는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제2 실시형태를 나타내는 전체 구성도이고,
도 5는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제3 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 6은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제4 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 7은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제5 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 8은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제6 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 9는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제7 실시형태를 나타내는 플로우도이고,
도 10은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제3 실시형태를 나타내는 전체 구성도이고,
도 11은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제4 실시형태를 나타내는 전체 구성도이고,
도 12는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제5 실시형태를 나타내는 전체 구성도이고,
도 13은 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치를 더욱 설명적으로 나타내는 전체 구성 플로우도이고,
도 14는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 제1 고액 분리 장치와 제2 고액 분리 장치를 동일한 장치로 한 경우의 전체 구성도이고,
도 15는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 있어서, 제1 고액 분리 장치와 제2 고액 분리 장치를 동일한 장치로 한 경우를 더욱 설명적으로 나타내는 전체 구성 플로우도이다.
본 발명의 탈염 처리 대상물은 염소를 함유하는 분체일 수 있고 특별히 제한은 없으나 예를 들어 소각 비산재, 용융 비산재, 염소 바이패스 더스트 등을 들 수 있다. 이것들은 종래, 탈염의 처리 후에 시멘트 원료로서 효과적으로 이용되고 있는 폐기물로서, 전형적인 생활 쓰레기 소각 비산재, 즉 가정 쓰레기 폐기물을 소각 처리할 때에 발생하는 비산재(본 명세서에서는 간단히 "소각 비산재"라 칭함)에는 일반적으로 염소(Cl)가 10질량%~30질량% 정도의 농도로 포함되어 있고, 또한 가스화 용융로에서 발생한 비산재(본 명세서에서는 간단히 "용융 비산재"라 칭함)에는 일반적으로 염소가 10질량%~40질량% 정도의 농도로 포함되어 있다. 한편, 시멘트 킬른 추기 가스에 포함되는 더스트인 염소 바이패스 더스트에는 일반적으로 염소가 10질량%~40질량% 정도의 농도로 포함되어 있다.
본 발명에 의하면, 상기와 같은 염소 함유 분체의 염소의 농도를 3질량% 이하 정도, 보다 전형적으로는 2질량% 이하 정도까지 감소시키고, 이것을 예를 들어 시멘트 원료로서 효과적으로 이용할 수 있다. 염소 함유 분체의 염소의 농도는 주지의 방법으로 측정할 수 있고, 예를 들어 ISO 29581-2 Cement-Test methods-Part2: Chemical analysis by X-ray fluorescence 또는 시멘트 협회 표준 시험 방법 JCAS I-05 "형광 X선 분석에 의한 시멘트중의 염소의 정량 방법" 등을 준용한 형광 X선 분석법 등이 바람직하게 예시된다.
이하 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해 도면을 참조하나, 본 발명은 이 도면들과 함께 설명하는 태양에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제1 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다.
이 실시형태에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 탈염 처리는 염소 함유 분체에 제1 탈염용 세척액을 혼합하여 슬러리로 만드는 슬러리화 공정과, 그 슬러리 내에서 상기 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 액상 내로 용출시키는 염소 용출 공정과, 염소를 용출시킨 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크와 제1 여액을 얻는 탈염 케이크 형성 공정과, 얻어진 제1 탈염 케이크를 상기 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 탈염 케이크와 제2 여액을 얻는 탈염 케이크 세정 공정을 구비하는 것이다.
그리고, 탈염 케이크 형성 공정에서 얻어지는 제1 여액 및/또는 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하고, 공급되는 염소 함유 분체마다 상기의 슬러리화 공정과, 염소 용출 공정과, 탈염 케이크 형성 공정과, 케이크 세정 공정을 반복한다. 이에 의해 한 번 사용한 제1 탈염용 세척액 및/또는 제2 탈염용 세척액의 적어도 일부가 순환 이용되므로 세정수의 절약에 이바지한다.
또한, 반복 이용되는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 반복 회수에 따라 상승하므로 이것을 감시하고 제어한다. 여기서 "감시"는 예를 들어 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 상시 모니터하거나 혹은 순차로 소정 시간을 두고 혹은 임의로 시간을 두고 샘플링하여 그 농도의 측정을 수행하는 것도 포함하는 의미이다. 또한 "제어"는 예를 들어 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 소정의 문턱값을 넘지 않도록 피드백 제어하거나 혹은 미리 정해진 타이밍이나 양으로 새로운 제1 탈염용 세척액, 제2 탈염용 세척액, 해수, 공업용수(담수) 등을 첨가하여 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 문턱값을 넘지 않도록 조정하는 것도 포함하는 의미다. 또한, "감시" 혹은 "제어"의 대상인 "제1 탈염용 세척액"은 염소 함유 분체와의 슬러리를 형성하는 세척액의 상태를 직접 감시하거나 제어할 뿐 아니라, 공급된 염소 함유 분체에 첨가하기 전의 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 대상으로 하거나, 소정의 배합 비율로 새로운 세척액 등과 배합한 뒤 순환 이용하는 경우에는 그 배합 전의 것의 염소 이온 농도를 대상으로 할 수도 있다. 즉, 공급된 염소 함유 분체와의 슬러리를 구성하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 실질적으로 감시하고 제어할 수 있다.
이상에 의해, 계내를 순환하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 너무 상승하여 염소 함유 분체로부터의 염소 제거 효율이 저하되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 슬러리를 구성하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 문턱값을 초과하는 경우에는, 계내를 순환하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 임의로 조정하거나, 제1 탈염용 세척액을 새롭게 한 후, 공급되는 염소 함유 분체마다 처리를 실시할 수 있다. 계내를 순환하는 제1 탈염용 세척액의 순환 이용 회수의 기준은 탈염 처리하는 대상물에 따라서도 다르나, 탈염 처리 대상물이 소각 비산재, 용융 비산재 또는 염소 바이패스 더스트이고, 반복 처리 첫회의 제1 탈염용 세척액으로서 해수 자체(해수가 100%를 차지함)를 사용하고 또한 제1 탈염용 세척액으로서 제2 탈염용 세척액으로부터의 순환 이용분도 없고 첫회의 것을 반복하여 사용한 경우, 2회~4회 정도, 보다 전형적으로는 2회~3회 정도, 제1 탈염용 세척액을 새롭게 조정하지 않고 공급되는 염소 함유 분체의 처리를 반복하는 것이 가능하다.
도 2에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제2 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다.
이 실시형태에서는 도 1에 나타낸 실시형태에 부가하여, 상기한 탈염 케이크 세정 공정으로부터의 제2 여액에 대해, 적어도 그 일부를 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용한다. 이에 의해, 한 번 사용한 제2 탈염용 세척액의 적어도 일부가 순환 이용되므로 세정수의 절약에 이바지한다.
또한, 반복 이용되는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 반복 회수에 따라 상승하므로 이것을 감시하고 제어한다. 여기서 "감시" 및 "제어"는 상기 제1 탈염용 세척액의 경우와 동일한 의미다. 또한 "감시" 혹은 "제어"의 대상인 "제2 탈염용 세척액"은 제1 탈염 케이크를 세정하는 상태를 직접 감시하거나 제어할 뿐 아니라, 소정의 배합 비율로 새로운 세척액 등과 조제한 뒤에 순환 이용하는 경우에는, 그 조제전의 것의 염소 이온 농도를 대상으로 할 수도 있다. 즉, 제1 탈염 케이크를 세정하는 세척액을 구성하는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 실질적으로 감시하고 제어할 수 있다.
이상에 의해, 계내를 순환하는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 너무 상승하여 제1 탈염 케이크의 세정 후에 얻어지는 제2 탈염 케이크 내에 염소 이온이 고농도로 잔존하게 되고 나아가 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 어렵게 되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 제1 탈염 케이크를 세정하기 위한 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 문턱값을 초과하는 경우에는, 계내를 순환하는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 임의로 조정하거나 제2 탈염용 세척액을 새롭게 한 후, 공급되는 염소 함유 분체마다 처리를 실시할 수 있다. 계내를 순환하는 제2 탈염용 세척액의 순환 이용 회수의 기준은 탈염 처리하는 대상물에 따라서도 다르나, 탈염 처리 대상물이 소각 비산재, 용융 비산재 또는 염소 바이패스 더스트이고 제2 탈염용 세척액으로서 공업용수(담수)를 사용한 경우, 2회~4회 정도, 보다 전형적으로는 2회~3회 정도, 제2 탈염용 세척액을 새롭게 조정하지 않고 공급되는 염소 함유 분체의 처리를 반복하는 것이 가능하다.
본 발명에 이용되는 제1 탈염용 세척액으로서는, 공업용수(담수) 등의 해수 이외의 물이나, 이것에 필요에 따라 임의로 NaCl, KCl 등의 염소 이온 농도의 조정제를 첨가하여 염소 이온 농도를 조정한 염소 함유수를 이용할 수도 있으나, 다량의 공업용수(담수)를 사용할 수 없는 지역이거나 비용면 등에서 공업용수(담수)의 사용이 제한되는 경우 등에는 해수를 이용하는 것이 편리하다. 해수를 이용하는 경우에는 제1 탈염용 세척액으로서 그 100질량%를 해수가 차지하도록 할 수도 있고 혹은 해수와 해수 이외의 물과의 혼합액일 수도 있다. 이 경우에는 제1 탈염용 세척액으로서 적어도 50질량% 이상을 해수가 차지하도록 하는 것이 바람직하고 75질량% 이상을 해수가 차지하도록 하는 것이 보다 바람직하다. 해수를 모체로 함으로써 해수의 완충액으로서의 작용 효과에 의해, 중금속류가 포함된 폐기물인 소각 비산재 등의 염소 함유 분체를 처리하는 경우에 그 중금속류인 Pb, Zn 등이 상기 제1 탈염용 세척액으로 구성한 슬러리의 액상 내로 용출되기 어렵고 나아가서는 중금속류를 포함한 배수의 처리 비용의 경감에 기여한다. 즉, 예를 들어 후술하는 중금속류의 불용화 처리에 필요한 산화 환원 전위 조정제, 무기 응집제, 고분자 응집제 등의 사용량을 경감할 수 있게 된다.
단, 반복 처리의 첫회에 가하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 2질량%~5질량%인 것이 바람직하고, 2질량%~4질량%인 것이 보다 바람직하고, 2질량%~3질량%인 것이 가장 바람직하다. 특히, 반복 처리의 첫회에 가하는 제1 탈염용 세척액으로서 해수 자체(해수가 100질량%를 차지함)를 이용할 수도 있고, 그 경우 염소 이온 농도는 3질량% 정도가 된다. 반복 처리의 첫회에 가하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 범위 미만이면, 제1 탈염용 세척액으로서 해수를 그대로 이용하기 어렵다. 또한 반복 처리의 첫회에 가하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상기 범위를 넘으면 반복 처리 횟수를 얻을 수 없어 세정수의 사용량의 절약에 그다지 이바지하는 바가 없다.
한편, 여러 번 반복 처리 후에는, 염소 함유 분체와의 슬러리를 구성하는 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도로서는 3질량%~15질량%가 바람직하고, 3질량%~10질량%가 보다 바람직하고, 3질량%~5질량%가 특히 바람직하다. 이 범위를 넘으면 그 제1 탈염용 세척액으로 구성한 슬러리의 액상 내로의 염소의 용출 효율이 나쁘고, 나아가서는 염소 제거 효율을 해치는 결과가 될 수 있기 때문이다.
본 발명에 이용되는 제2 탈염용 세척액은 해수를 이용할 수도 있는 점 등 제1 탈염용 세척액과 동일하다. 다만, 제2 탈염용 세척액을 순환 이용하는 경우에는 반복 처리의 첫회에 탈염 케이크를 세정하는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.5질량% 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한 여러 번 반복 처리 후에 탈염 케이크를 세정하는 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도도 마찬가지이다. 염소 이온 농도가 상기 범위를 넘으면, 탈염 케이크 세정 공정 후에 얻어지는 탈염 케이크 내에 염소 이온이 고농도로 잔존하게 되고 나아가 그 상태로는 시멘트 원료로 사용할 수 없게 될 수 있기 때문이다.
도 3에는, 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제1 실시형태를 나타내는 전체 구성도를 도시한다. 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(1)에는, 염소 함유 분체 공급 장치(21)로부터 공급되는 염소 함유 분체(P1)와, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)로부터 공급되는 제1 탈염용 세척액(W1)을 수용하는 용출조(2)가 구비된다. 용출조(2)에서는 염소 함유 분체(P1)에 제1 탈염용 세척액(W1)을 혼합하여 슬러리로 만들어 그 슬러리를 소정 시간 혼합, 교반함으로써, 염소 함유 분체(P1)에 함유되는 염소를 액상으로 용해시켜 용출하도록 하고 있다. 이 실시형태에서는, 용출조(2)에는 교반 장치(24)가 구비되고 그 교반 날개(24a)를 회전시킴으로써 상기 슬러리를 소정 시간 혼합, 교반할 수 있도록 되어 있다. 또한 용출조(2)로부터 배출되어 슬러리 이송 장치(4)로 이송된 슬러리(S1)를 고액 분리하는 제1 고액 분리 장치(3)가 구비된다. 제1 고액 분리 장치(3)에서는 슬러리(S1)로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크(C1)와 제1 여액(W3)을 얻을 수 있다. 나아가 이 실시형태에서는 제1 고액 분리 장치(3)로서 필터프레스를 사용하고 있다.
제1 고액 분리 장치(3)에서는 또한 얻어진 제1 탈염 케이크(C1)를, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(3)1로부터 공급되는 제2 탈염용 세척액(W2)으로 세정할 수 있도록 하고 있다. 구체적으로는 용출조(2)에서 처리된 슬러리(S1)를 제1 고액 분리 장치(3)로 이송하는 경로의 도중에는 밸브 기구(Va)를 설치하고, 한편 제2 탈염용 세척액 공급 장치(3)1로부터 제2 탈염용 세척액(W2)을 제1 고액 분리 장치(3)로 유통시키는 경로의 도중에도 다른 밸브 기구(Vb)를 설치하여 슬러리(S1)와 제2 탈염용 세척액(W2)을 선택적으로 제1 고액 분리 장치(3)로 보내는 것을 가능하게 하고, 그리고 우선은 슬러리(S1)를 제1 고액 분리 장치(3)로 보내어 제1 고액 분리 장치(3)에서 처리하여 제1 탈염 케이크(C1)를 얻고, 그 후에 제2 탈염용 세척액(W2)을 제1 고액 분리 장치(3)로 보내어 이것으로 제1 탈염 케이크(C1)를 세정하여 제2 탈염 케이크(C2)와 제2 여액(W4)을 얻을 수 있도록 하고 있다. 또한 그 제1 고액 분리 장치(3)에서, 상기한 탈염 케이크 형성 공정에 의해 발생한 제1 여액(W3)이나 상기한 탈염 케이크 세정 공정에 의해 발생한 제2 여액(W4)은 소정의 밸브 기구(Vc)를 통해, 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제1 송액 장치(5)에 의해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로 송액하여 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 순환 이용할 수 있도록 되어 있다. 아울러 원하는 경우, 예를 들어 제1 여액(W3)의 염소 이온 농도가 너무 높아진 경우 등에는 제1 여액(W3)의 일부 또는 전부를, 소정의 밸브 기구(Vd)를 통해 계외를 향한 배출액(W5)으로 보내도록 할 수도 있다.
또한 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부에는 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)가 설치되어 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부에 저장되는 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 이온 농도를 감시하도록 하고 있다. 이 실시형태에서는 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)로서 염소 이온 미터를 사용하고 있다. 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)로서는 그 외에도 적당한 배율의 희석수에 대해 이온 크로마토그래피 등의 범용의 분석 방법을 이용할 수도 있다. 또한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)의 배치 위치로서는, 이 실시형태와 같이 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부 내의 내용물의 염소 이온 농도를 직접 측정 가능하도록 배치할 수도 있고, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부에 들어가기 직전의 위치에 측정 가능하게 배치할 수도 있다. 즉, 어느 배치이든 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 이온 농도를 추산할 수 있으면 된다.
또한 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제1 공급 조정 밸브(22a)가 구비되어, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)에 구비되는 저장조 내의 내용물을 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 용출조(2)로 보낼지 계외를 향한 배출액(W5)으로 보낼지를 제1 공급 조정 밸브(22a)에 의해 배분할 수 있도록 하고 또한 그것들로 보내는 액량을 조정할 수 있도록 하고 있다.
나아가, 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(1)에는 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)로 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 공급하기 위한 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치(23)가 구비되어, 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제2 공급 조정 밸브(23a)를 통해, 원하는 경우에는 계내의 제1 탈염용 세척액의 일부로서 첨가하거나 여러 번 반복하여 이용된 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 교체할 수 있도록 되어 있다. 이 경우, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부의 내용물은 적절히, 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)이 공급된 분량에 대응한 분량을, 계외를 향한 배출액(W5)으로 보내도록 할 수도 있다.
한편, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제3 공급 조정 밸브(31a)가 구비되어, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)에 구비되는 저장조내의 내용물을 제2 탈염용 세척액(W2)으로서 제1 고액 분리 장치(3)로 보낼지 계외를 향한 배출액(W5)으로 보낼지를, 제3 공급 조정 밸브(31a)에 의해 배분할 수 있도록 하고 또한 그것들로 보내는 액량을 조정할 수 있도록 하고 있다.
나아가, 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(1)에는 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)로 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)을 공급하기 위한 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치(32)가 구비되어, 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제4 공급 조정 밸브(32a)를 통해, 원하는 경우에는, 계내의 제2 탈염용 세척액의 일부로서 첨가하거나 여러 번 반복하여 이용된 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 교체할 수 있도록 되어 있다. 이 경우, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부의 내용물은 적절히, 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)이 공급된 분량에 대응한 분량을, 계외를 향한 배출액(W5)으로 보내도록 할 수도 있다.
아울러 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22) 및/또는 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부의 내용물을 계외를 향해 배출시키는 태양으로서는, 슬러리(S1)를 처리하지 않는 타이밍 등의 원하는 타이밍에서 용출조(2) 및/또는 제1 고액 분리 장치(3)를 향하는 경로로 보내어 제1 고액 분리 장치(3)에 구비되는 배출액 경로를 통해 소정의 밸브 기구(Vd)를 이용하여 배출하도록 할 수도 있다. 또한 배출액(W5)은 후술하는 바와 같이 중금속 제거의 처리를 실시한 후에 계외로 배출하도록 할 수도 있다.
용출조(2)에서는 염소 함유 분체(P1)와 제1 탈염용 세척액(W1)을 혼합, 교반하여 슬러리(S1)를 발생시키는데, 이 때의 염소 함유 분체(P1)와 제1 탈염용 세척액(W1)의 질량비(W1/P1)는 4~10이 바람직하고, 4~7이 보다 바람직하고, 4~5가 특히 바람직하다. 질량비(W1/P1)가 4보다 작은 경우 염소 함유 분체(P1)로부터의 염소의 용출이 충분하지 못할 수 있다. 또한 질량비(W1/P1)가 10보다 큰 경우, 다음 공정의 제1 고액 분리 장치(3)에서 발생하는 배수량이 많아진다.
상술한 바와 같이, 용출조(2)에서 염소 함유 분체(P1)와 혼합되어 슬러리(S1)를 구성하는 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 이온 농도는 3질량%~15질량%가 바람직하고, 3질량%~10질량%가 보다 바람직하고, 3질량%~5질량%가 특히 바람직하다. 즉, 제1 탈염용 세척액(W1)으로는 해수보다 염소 농도가 높은 물을 이용할 수 있으므로, 후 공정의 슬러리(S1)의 고액 분리로 배출되는 액상의 염소 농도가 15질량% 이하이면, 이러한 액상을 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 이용할 수 있으므로, 염소 함유 분체의 탈염 처리로부터 발생하는 배수량을 유효하게 줄이는 것이 가능하다. 그에 반해, 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 이온 농도가 상기 범위를 넘는 경우 염소 함유 분체(P1)로부터의 염소의 용출량이 억제되고 나아가 염소 제거 효율을 해칠 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 탈염용 세척액(W1)의 염소 농도의 하한인 3질량%는 이러한 제1 탈염용 세척액(W1)이 해수를 사용함으로써 정해지는 값이다. 여기서, 염소 함유 분체(P1)의 탈염에 이용하는 제1 탈염용 세척액(W1)을 해수를 모체로 함으로써, 탄산염계의 Ph 완충액으로서의 효과를 갖는 해수에 의해 슬러리(S1)의 pH는 11~12의 약알칼리역으로 안정화된다. 이 슬러리(S1)의 pH의 안정화에 의해, 염소 함유 분체(P1)가 함유하고 있는 Pb나 Zn 등의 양성 금속 성분의 액상으로의 용출이 억제되는 것으로 보인다.
용출조(2)에서의, 교반 날개(24a)에 의한 슬러리(S1)의 교반 시간은 바람직하게는 10분간~3시간, 보다 바람직하게는 10분간~2시간, 더욱 바람직하게는 15분간~1시간이다. 슬러리(S1)의 교반 시간이 10분보다 짧은 경우, 염소 함유 분체(P1)로부터의 염소의 용출이 충분하지 못할 수 있다. 또한 슬러리(S1)의 교반 시간이 3시간보다 긴 경우 단위 시간에서의 염소 함유 분체(P1)의 탈염 처리량이 적어진다.
용출조(2)에서 슬러리(S1)를 처리하는 온도 조건으로서는, 높을 수록 염소 함유 분체(P1)로부터의 염소의 용출량이 많아지나, 처리와 관련한 비용의 관점에서는 5℃~30℃의 상온역이 바람직하고, 15℃~30℃가 보다 바람직하다. 그 경우, 용출조(2)에는 히터 등 소정의 온도 관리 장치가 구비될 수도 있다.
용출조(2)로부터 슬러리(S1)를 제1 고액 분리 장치(3)로 이송하기 위한 슬러리 이송 장치(4)로서는 스크류 펌프나 모노 펌프 등의 범용의 슬러리 펌프를 사용할 수 있다.
제1 고액 분리 장치(3)에서 슬러리(S1)는 제1 탈염 케이크(C1)와 제1 여액(W3)으로 분리된다. 여기서, 분리된 제1 탈염 케이크(C1) 내의 염분 함유율(CCl(질량%))은 제1 탈염 케이크(C1)의 함수율(CW(질량%)), 분리된 제1 여액(W3)의 염분 함유율(WCl(질량%)), 및 제1 탈염 케이크(C1) 내의 비수용성 염분량(CCl-NS(질량%))을 이용하여 이하의 식 (1)로 근사할 수 있다.
CCl≒CW×WCl＋CCl-NS···(1)
여기서, 일반적인 염소 함유 분체(P1)의 비수용성 염분 함유율(CCl-NS)은 0.8질량%~1.2질량%이다.
즉, 용출조(2)에서 염소 함유 분체(P1)의 염소의 대부분은 제1 여액(W3)에 용해되므로 슬러리(S1)를 고액 분리하여 얻어진 제1 탈염 케이크(C1)는 염소를 거의 함유하지 않는 고상과 염소가 용해된 액상으로 구성되고 이러한 제1 탈염 케이크(C1)에 포함되는 상기 액상은 고액 분리로 분리된 제1 여액(W3)과 같으므로, 상기 근사식 (1)이 성립하여 제1 탈염 케이크(C1) 내의 염분 함유율(CCl)을 감소시키기 위해서는 제1 탈염 케이크(C1)의 함수율(CW)을 작게 할 수 있다.
이상의 이유로, 제1 고액 분리 장치(3)로는, 얻어지는 제1 탈염 케이크(C1)의 함수율을 작게 할 수 있는 장치가 이용되고 이 실시형태와 같이 특히 필터프레스가 바람직하게 이용된다. 필터프레스에서 염소 함유 분체(P1)를 포함하는 슬러리(S1)를 고액 분리한 경우에 얻어지는 제1 탈염 케이크(C1)의 함수율은 통상 50질량% 이하이다.
이러한 제1 고액 분리 장치(3)에서는, 일단 고액 분리하여 얻어진 함수율이 50질량% 정도인 제1 탈염 케이크(C1)에 대해 제2 탈염용 세척액(W2)을 이용하여 세정을 수행하고, 이러한 제1 탈염 케이크(C1)가 함유하는 액상을 거의 모두 제2 탈염용 세척액(W2)으로 치환한다.
구체적으로는, 제1 고액 분리 장치(3)(필터프레스)의 필터실에 있는 함수율이 50질량% 정도인 제1 탈염 케이크(C1)에 대해, 이러한 필터실을 구성하는 탈염 케이크 측면의 필터판을 통해 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)로부터 공급된 제2 탈염용 세척액(W2)을 주입하고, 제1 탈염 케이크(C1)에 제2 탈염용 세척액(W2)을 투과시키고, 필터실을 구성하는 다른 측면의 필터판을 통해 배출시킴으로써 제1 탈염 케이크(C1)가 함유하는 액상은 제2 탈염용 세척액(W2)으로 치환되고 이것이 제2 탈염 케이크(C2)를 이룬다. 아울러 이 세정은 탈염 케이크의 함수율이 50질량% 정도인 상태로 수행된다.
상술한 바와 같이, 제2 탈염용 세척액(W2)에는 해수나 담수 또는 제2 여액(W4)를 순환 이용하는 경우에는 그 제2 여액(W4)을 포함하고, 이것들 중 어느 하나 혹은 이것들의 임의 조합의 혼합수를 이용할 수 있다. 여기서, 염소 이온 농도가 3.5질량% 이하인 제2 탈염용 세척액(W2)을 사용함으로써, 얻어지는 제2 탈염 케이크(C2)의 염소 함유율을 케이크의 습윤 질량의 전체의 적어도 2질량% 이하로 할 수 있다. 아울러 제2 탈염용 세척액(W2)으로 담수를 사용한 경우일지라도, 상기 세정에서 제1 탈염 케이크(C1)를 제2 탈염용 세척액(W2)이 투과하는 시간은 상대적으로 매우 단시간이므로, 상기 슬러리로부터의 용출 공정과는 달리, 제1 탈염 케이크(C1)의 고상으로 고정되어 있는 양성 금속 성분이 액상으로 용출되는 경우는 거의 발생하지 않는다.
상기 탈염 케이크 세정 공정에서의 제2 탈염용 세척액(W2)의 사용량은, 제1 탈염 케이크(C1) 내의 염소 함유 분체(P1)의 1배량 이상이 바람직하고, 2배량 이상이 보다 바람직하고, 4배량 이상이 특히 바람직하다. 제2 탈염용 세척액(W2)의 사용량이 염소 함유 분체(P1)의 1배량 미만인 경우, 함수율이 50질량% 정도인 제1 탈염 케이크(C1) 내의 액상을 제2 탈염용 세척액(W2)으로 충분히 치환할 수 없을 수 있다. 또한 제2 탈염용 세척액(W2)의 사용량이 염소 함유 분체(P1)의 4배량을 넘는 경우 탈염 케이크 세정 공정에서 발생하는 배수량이 많아진다.
제1 탈염 케이크(C1) 내의 액상이 제2 탈염용 세척액(W2)으로 교체되었는지의 확인은, 탈염 케이크 세정 공정에서 배출되는 제2 여액(W4)의 염소 이온 농도를 모니터하고 그 염소 농도가 제2 탈염용 세척액(W2)의 염소 이온 농도와 같거나 가까운 값인 것을 확인하면 된다. 구체적으로는, 제2 여액(W4)을 직접, 혹은 적당한 배율의 희석수를 조제한 후, 이온 크로마토그래피나 염소 이온 미터 등의 범용의 분석 방법을 이용할 수 있다.
도 3에 도시된 실시형태에서는, 제1 고액 분리 장치(3)로부터의 제1 여액(W3) 및/또는 제2 여액(W4)은 제1 송액 장치(5)에 의해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로 보내져 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 순환 이용되도록 되어 있다. 즉, 이 실시형태에서는 제1 탈염용 세척액(W1)은 순환 이용을 기본으로 하고, 이에 의해 배출되는 공정 배수량이 억제된다. 아울러 도 3에 도시된 실시형태에서는, 제1 고액 분리 장치(3)로부터의 제1 여액(W3) 및/또는 제2 여액(W4)은 제1 송액 장치(5)에 의해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로 보내지도록 하고 있으나, 용출조(2)로 직접적으로 보내지도록 할 수도 있다. 또한 제1 탈염용 세척액(W1)은 순환 이용을 기본으로 하나, 그 일부를, 상술한 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치(23)로부터 제2 공급 조정 밸브(23a)를 통해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)로 공급되는 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)에 의해 염소 이온 농도를 엷게 하면서 순환 이용할 수도 있다. 그 경우, 하나의 순환에 대해 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 첨가하는 타이밍이나 배합 비율은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 타이밍이나 배합 비율을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)에는, 저장부의 내용물을 배출액(W5)으로서 계외를 향해 배출하는 것을 가능하게 하는, 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제1 공급 조정 밸브(22a)가 구비되고, 나아가 제1 고액 분리 장치(3)로부터의 제1 여액(W3)이나 제2 여액(W4)에 대해서는 소정의 밸브 기구(Vd)를 통해 배출액(W5)으로서 계외를 향해 배출하는 경로가 설치되어 있다. 따라서, 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 첨가한 양 혹은 경우에 따라서는 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)을 첨가한 양, 에 상당하는 양의 계외를 향한 배출액(W5)을 발생시킴으로써, 계내에서 순환 이용하는 제1 탈염용 세척액(W1)의 전체 양의 범위는 적절히 조정 가능하도록 되어 있다.
또한 도 3에 도시된 실시형태에서는 제어 장치(201)를 구비하고, 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)로부터의 측정 신호를 수신하고, 그에 기초하여 소정의 지령 신호를, 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)에 구비되는 제1 공급 조정 밸브(22a)나 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치(23)에 구비되는 제2 공급 조정 밸브(23a)나 제1 송액 장치(5)로 송신할 수 있도록 하고 있다. 이에 의하면, 예를 들어, 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)에 의한 측정값이 소정의 문턱값을 초과한 경우, 그 측정 결과에 기초하여, 제어 장치(201)가 송신하는 제1 송액 장치(5)에 대한 지령 신호에 의해 제1 송액 장치(5)의 동작에 의한 제1 여액(W3)이나 제2 여액(W4)의 송액을 멈추거나, 제1 공급 조정 밸브(22a)나 제2 공급 조정 밸브(23a)에 대한 지령 신호에 의해 이 조정 밸브 기구들이 상술한 동작을 수행하여 계내를 순환하는 제1 탈염용 세척액(W1)에 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 공급하여 염소 이온 농도를 낮추는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있다. 또한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)에 의한 측정값에 상응하는 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)의 공급량이 자동적으로 결정되도록 할 수도 있고, 그 공급 동작이 자동적이고 연속적으로 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
아울러 도면에는 도시되지 않았으나, 도 3에 도시된 실시형태에서 제어 장치(201)는 소정의 밸브 기구를 제어하여 그 밸브 기구를 통한 송액의 액량(또는 슬러리량)의 조정이 수행되도록 할 수도 있고, 제어 장치(201)에 의해, 예를 들어 밸브 기구(Vc)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제1 여액(W3)이나 제2 여액(W4)의 송액을 컨트롤할 수도 있다.
도 3에 도시된 실시형태에서는 제1 고액 분리 장치(3)로부터 배출된 제2 탈염 케이크(C2)를 탈염 케이크 이송 장치(9)에 의해 시멘트 제조 장치로 이송하도록 하고 있다. 이 경우, 탈염 케이크 이송 장치(9)로서는 함수율이 50질량% 정도인 케이크를 이송할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 벨트 컨베이어 등의 범용의 장치를 사용할 수 있다. 또한 탈염 처리 장치에 의한 처리의 실시 장소와 시멘트 제조 장치의 실시 장소가 상당 거리 떨어져 있는 등의 경우에는 벨트 컨베이어 등의 이송 장치 외에 트럭이나 선박 등의 운반 수단을 채용하는 것도 가능하다.
한편, 도 4에는, 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제2 실시형태를 나타내는 전체 구성도를 도시한다. 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(10)에서는, 상기 도 3에 도시된 탈염 처리 장치의 구성에 부가하여, 제1 고액 분리 장치(3)에서의 탈염 케이크 세정 공정에서 배출되는 제2 여액(W4)을 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위한 경로를 마련하고 있다. 즉, 제1 고액 분리 장치(3)에서의 탈염 케이크 형성 공정 및/또는 탈염 케이크 세정 공정에 의해 발생한 상기 제1 여액(W3) 및/또는 상기 제2 여액(W4)은 소정의 밸브 기구(Ve)를 통해 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제1 송액 장치(5)에 의해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로 송액하여 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 순환 이용할 수 있도록 되어 있는 한편, 제1 고액 분리 장치(3)에서의 탈염 케이크 세정 공정에서 배출되는 제2 여액(W4)은 소정의 밸브 기구(Vf)를 통해 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제2 송액 장치(6)에 의해 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부로 송액하여 제2 탈염용 세척액(W2)으로서도 순환 이용할 수 있도록 되어 있다. 아울러 원하는 경우, 예를 들어 제2 여액(W4)의 염소 이온 농도가 너무 높아진 경우 등에는 제2 여액(W4)의 일부 또는 전부를 소정의 밸브 기구(Vc)를 통해, 계외를 향한 배출액(W5)으로 보내도록 할 수도 있다.
또한 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부에는, 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)가 설치되어 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부에 저장되는 제2 탈염용 세척액(W2)의 염소 이온 농도를 감시하도록 하고 있다. 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)로서는 상술한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)와 동일한 것을 사용할 수 있고, 염소 이온 농도의 측정에서는 적당한 배율의 희석수에 대해 측정을 수행할 수도 있다. 예를 들어 염소 이온 미터, 이온 크로마토그래피 등의 범용의 분석 방법을 이용할 수 있다. 이 실시형태에서는 염소 이온 미터를 사용하고 있다. 또한 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)의 배치 위치로서는, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부 내의 내용물의 염소 이온 농도를 직접 측정 가능하게 배치할 수도 있고 혹은 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부에 들어가기 직전의 위치에 측정 가능하게 배치할 수도 있다. 즉, 어느 배치이든 제2 탈염용 세척액(W2)의 염소 이온 농도를 추산할 수 있으면 된다.
도 4에 도시된 실시형태에서는, 제1 고액 분리 장치(3)으로부터의 제2 여액(W4)은 제2 송액 장치(6)에 의해 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부로 보내져 제2 탈염용 세척액(W2)으로서 순환 이용되도록 되어 있다. 즉, 이 실시형태에서는 제2 탈염용 세척액(W2)은 순환 이용을 기본으로 하고, 이에 의해 배출되는 공정 배수량이 억제된다. 아울러 제2 탈염용 세척액(W2)은 순환 이용을 기본으로 하지만, 그 일부를, 상술한 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치(32)를 통해 제4 공급 조정 밸브(32a)에 의해 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)로 공급되는 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)에 의해 염소 이온 농도를 엷게 하면서 순환 이용할 수도 있다. 이 경우, 하나의 순환에 대해 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)을 첨가하는 타이밍이나 배합 비율은, 시운전의 평가에 기초하는 등의 방법에 의해 적절히 원하는 타이밍이나 배합 비율을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)에는 저장부의 내용물을 배출액(W5)으로서 계외를 향해 배출하는 것을 가능하게 하는, 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제3 공급 조정 밸브(31a)가 구비되고, 나아가 제1 고액 분리 장치(3)로부터의 제1 여액(W3) 및/또는 제2 여액(W4)에 대해서는 소정의 밸브 기구(Vc)를 통해 배출액(W5)으로서 계외를 향해 배출하는 경로가 설치되어 있다. 따라서, 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)를 첨가한 양, 혹은 경우에 따라서는 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 첨가한 양, 에 상당하는 양의 계외를 향한 배출액(W5)을 발생시킴으로써, 대체로 순환 이용하는 제2 탈염용 세척액(W2)의 계내량의 범위는 적절히 조정 가능하도록 되어 있다.
또한 도 4에 도시된 실시형태에서는 도 3에 도시된 실시형태와 동일하게 제어 장치(201)을 구비하고, 상술한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)에 의한 피드백 제어와 함께, 혹은 그것과 독립적으로 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)에 의한 피드백 제어를 가능하게 하고 있다. 즉, 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)의 측정 신호를 수신하고, 그에 기초하여 소정의 지령 신호를 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)에 구비되는 제3 공급 조정 밸브(31a)나 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치(32)에 구비되는 제4 공급 조정 밸브(32a)나 제2 송액 장치(6)로 송신할 수 있도록 하고 있다. 이에 의하면, 예를 들어 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)에 의한 측정값이 소정의 문턱값을 초과한 경우, 그 측정 결과에 기초하여 제어 장치(201)가 송신하는, 제2 송액 장치(6)에 대한 지령 신호에 의해 제2 송액 장치(6)의 동작에 의한 제2 여액(W4)의 송액을 멈추거나, 제3 공급 조정 밸브(31a)나 제4 공급 조정 밸브(32a)에 대한 지령 신호에 의해 이 밸브 기구들이 상술한 동작을 수행하여 계내를 순환하는 제2 탈염용 세척액(W2)에 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)을 공급하여 염소 이온 농도를 낮추는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있다. 또한 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)에 의한 측정값에 상응하는 새로운 제2 탈염용 세척액(W2a)의 공급량이 자동적으로 결정되도록 할 수도 있고, 그 공급 동작이 자동적이고 연속적으로 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
아울러 도면에는 도시되지 않았으나, 도 4에 도시된 실시형태에서 제어 장치(201)는 소정의 밸브 기구를 제어하여 그 밸브 기구를 통한 송액의 액량(또는 슬러리량)의 조정이 수행되도록 할 수도 있고, 이에 의해, 예를 들어 밸브 기구(Ve)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제1 여액(W3)이나 제2 여액(W4)의 송액을 컨트롤 할 수도 있고, 예를 들어 밸브 기구(Vf)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제2 여액(W4)의 송액을 컨트롤할 수도 있다.
일반적으로 소각재 등의 탈염 처리에 의해 발생하는 배출액 내에는 용출시킨 염소와 함께 Cr, Pb, Zn 등의 중금속류를 함유하고 있고 그 상태로는 환경 기준을 만족하는 배액으로서 계외로 배출시키기 어렵다. 이에, 도 5~도 9에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 또 다른 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태들에서는 본 발명에 의한 탈염 처리에서 발생하는 배출액 내에 포함되는 중금속을 제거하는 처리를 실시한다.
도 5에는, 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제3 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태에서는 상기한 탈염 처리에 의해 발생하는 제1 여액, 제2 여액, 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제1 탈염용 세척액 및 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 중, 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것에 대해 그것을 배출액으로서 회수하는 배출액 회수 공정과, 회수한 배출액에 중금속 포집제를 첨가하여 상기 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키는 중금속 불용화 공정과, 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 중금속 응집 케이크(이하, "제1 응집 케이크"라고도 함)와 제3 여액을 얻는 중금속 응집 케이크 형성 공정을 구비하고 있다. 이에 의해, 본 발명에 의한 탈염 처리에서 발생하는 배출액 내에 포함되는 중금속을 그 배출액의 액상으로부터 중금속 응집 케이크로서 분리하고 제거할 수 있다. 또한 얻어진 중금속 응집 케이크는 시멘트 원료로서 효과적으로 이용할 수 있다.
구체적으로는, 우선 상기한 탈염 처리에서의 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것을 배출액으로서 회수하고 이것에 중금속 포집제를 첨가하여, 회수한 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시킨다. 중금속 포집제로서는 pH 조정제 및/또는 산화 환원 전위 조정제와 무기 응집제, 고분자 응집제 등의 1종 이상의 응집제와의 조합을 들 수 있다.
이 중금속 불용화 공정에서는 상기 회수한 배출액의 산화 환원 전위(ORP)는 -200mV 이하로 하는 것이 바람직하고, -450mV~-200mV로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 회수한 배출액의 산화 환원 전위를 -200mV 이하로 함으로써, 염소를 고농도로 포함하고 있어도, 용존하는 중금속류를 효율적으로 불용화할 수 있다. 산화 환원 전위 조정제로서는 범용의 것을 이용할 수 있는데, 예를 들어 황화수소나트륨(수황화나트륨)이 바람직하다. 한편, 무기 응집제나 유기 응집제는, 산화 환원 전위의 조정에 의해 미소 직경의 불용화시킨 중금속 입자를 보다 큰 직경의 응집 플록 형태로 만들어 액상으로부터 용이하게 분리하기 위해 이용된다. 무기 응집제로서는 염화철(FeCl3)이나 폴리염화알루미늄(PAC) 등을 들 수 있다. 이들은 2종 이상을 병용할 수도 있다. 무기 응집제로서 이들 염화철이나 폴리염화알루미늄을 이용함으로써, 염소를 고농도로 포함하고 있어도 미소하게 불용화시킨 중금속을 효율적으로 플록 형태로 응집시킬 수 있다. 이 때, 당해 액상에 대한 무기 응집제의 첨가량은, 처리 대상액에서의 사전 평가에 의한 최적 첨가량을 파악하는 것이 바람직하나, 사전 평가 등이 곤란한 경우에는 산화 환원 전위 조정제의 첨가량과 몰 당량으로 상당하는 양이면 된다. 나아가, 유기 응집제는 무기 응집제로 형성된 중금속류를 함유하는 작은 직경의 응집물을 큰 직경의 응집물로 만들기 위해 이용된다. 고분자 응집제로서는 폴리아크릴아미드를 주성분으로 하는 음이온계 응집제 등 알칼리성 영역에서의 고액 분리에 이용되는 응집제를 이용할 수 있다. 이 때, 당해 액상에 대한 고분자 응집제의 첨가량은 상기 무기 응집제의 첨가량의 경우와 동일하게 처리 대상액에서의 사전 평가에 의한 최적 첨가량을 파악하는 것이 바람직하나, 사전 평가 등이 곤란한 경우에는 회수한 배출액의 20ppm~30ppm의 양을 첨가하면 충분하다.
또한 중금속 불용화 공정에서, 상기 회수한 배출액의 pH는 7~11로 하는 것이 바람직하고, pH는 7.5~10.5로 하는 것이 보다 바람직하고, pH는 8~10.5로 하는 것이 가장 바람직하다. 상기 회수한 배출액의 pH가 7~11인 경우 중금속의 불용화를 효과적으로 수행할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 산화 환원 전위를 맞추어 상기한 무기 응집제 및 고분자 응집제의 사용량도 같게 한 경우, 회수한 배출액의 pH와 배출액으로부터의 Pb의 제거율의 관계의 일례를 들면, pH가 6인 경우의 Pb 제거율이 84.2%, pH가 12인 경우의 Pb 제거율이 98.9%, pH가 10.5인 경우의 Pb 제거율이 99.8% 등이 된다. 아울러 상기 회수한 배출액의 pH 조정에 이용하는 pH 조정제는 범용의 것일 수 있고, 예를 들어 황산이나 수산화나트륨 등의 범용의 pH 조정제를 이용할 수 있다.
중금속 불용화 공정의 전형적인 태양을 들면, 상기 회수한 배출액은 필요에 따라 pH 조정제에 의해 pH를 조정한 후 산화 환원 전위 조정제를 첨가하여 5분간~20분간 교반 혼합하여 상기 배출액 내에 포함되어 있는 중금속을 미소한 불용물로 만든다. 그 후, 무기 응집제를 첨가하여 5분간~20분간 교반 혼합하고 다시 고분자 응집제를 첨가하여 5분간~20분간 교반 혼합한다. 이에 의해, 불용화시킨 중금속이 보다 큰 직경의 응집 플록 형태가 되고, 한편으로 액상에는 염소가 고농도로 용해되어 있고 중금속을 포함한 응집 플록이 그 액상에 부유하고 있다. 그리고 그러한 구성의 응집 플록 함유액은 통상 슬러리상을 이룬다.
한편, 중금속 응집 케이크 형성 공정에서는 상기한 염소 함유 분체의 탈염 처리에 사용한 것과 동일하게 필터프레스 등의 고액 분리 수단을 이용하여, 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 중금속 응집 케이크(제1 응집 케이크)와 제3 여액을 얻는다.
도 6에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제4 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태에서는 도 5에 나타낸 실시형태에 부가하여, 중금속 응집 케이크 세정 공정을 마련하고, 제1 응집 케이크를 제3 탈염용 세척액으로 세정하여 세정 후의 중금속 응집 케이크(이하, "제2 응집 케이크"라고도 함)와 제4 여액을 얻는다. 이에 의해, 충분히 염소가 제거된 제2 응집 케이크를 얻을 수 있고, 시멘트 원료로서 보다 바람직하게 이용할 수 있게 된다.
도 7에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제5 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태에서는 도 6에 나타낸 실시형태에 부가하여, 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제4 여액은 적어도 그 일부를, 상기한 탈염 처리에 이용하는 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하도록 하고 있다. 이에 의해, 제1 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제6 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태에서는 도 6에 나타낸 실시형태에 부가하여, 상기한 탈염 처리에서의 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액은 적어도 그 일부를 중금속 응집 케이크 세정을 위한 제3 탈염용 세척액으로서 이용하여, 그 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 중금속 응집 케이크 세정 공정에서의 세정 처리를 수행하도록 하고 있다. 이에 의해, 제3 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 제2 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 이용하면 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향을 보이지만, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 처리를 수행하므로, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
도 9에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법의 제7 실시형태를 나타내는 플로우도를 도시한다. 이 실시형태에서는 도 6에 나타낸 실시형태에 부가하여, 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제4 여액은 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하여, 그 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 중금속 응집 케이크 세정 공정에서의 세정 처리를 수행하도록 하고 있다. 이에 의해, 제3 탈염용 세척액으로서 이용하는 세정수의 사용량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 제4 여액을 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부로서 순환 이용하면 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 상승 경향을 보이고, 나아가서는 제2 응집 케이크 내에 남는 염소 이온 농도가 상승 경향을 보여 예를 들어 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 곤란해지는 경향이 되나, 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 제어하면서 처리를 수행하므로, 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 처리에 적절하지 않게 된 때에는 적절한 타이밍에 시정하는 것이 가능하다.
본 발명에 이용되는 제3 탈염용 세척액으로서는, 해수를 이용할 수도 있는 점 등 상기한 탈염 처리에 이용되는 제1 탈염용 세척액이나 제2 탈염용 세척액과 동일하다. 다만, 제3 탈염용 세척액을 순환 이용하는 경우에는 반복 처리의 첫회에 탈염 케이크를 세정하는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도로서 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.5질량% 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한 여러 번 반복 처리 후에 탈염 케이크를 세정하는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도도 마찬가지이다. 염소 이온 농도가 상기 범위를 넘으면 중금속 응집 케이크 세정 공정 후에 얻어지는 탈염 케이크 내에 염소 이온이 고농도로 잔존하게 되고, 나아가 그 상태로는 시멘트 원료로 사용할 수 있는 것이 될 수 없기 때문이다.
또한 상기 도 8에서 설명한 실시형태와 같이, 상기한 탈염 처리에서의 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 제2 여액을 제3 탈염용 세척액으로서 이용하는 경우, 그 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 상기한 탈염 처리에서의 제2 여액의 순환 이용의 반복 회수에 대응하여 상승하므로 이것을 감시하고 제어한다. 또한 상기 도 9에서 설명한 실시형태와 같이, 반복 이용되는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도는 반복 회수에 따라 상승하므로 이것을 감시하고 제어한다. 여기서 "감시" 및 "제어"는 상기한 탈염 처리에서의 제1 탈염용 세척액이나 제2 탈염용 세척액의 경우와 동일한 의미다. 또한 "감시" 혹은 "제어"의 대상인 "제3 탈염용 세척액"은, 제1 응집 케이크를 세정하는 상태를 직접 감시하거나 제어할 뿐 아니라, 소정의 배합 비율로 새로운 세척액 등과 배합한 후에 순환 이용하는 경우에는 그 배합 전의 것의 염소 이온 농도를 대상으로 할 수도 있다. 즉, 제1 응집 케이크를 세정하는 세척액을 구성하는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 실질적으로 감시하고 제어할 수 있다.
이상에 의해, 계내를 순환하는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 너무 상승하여 제1 응집 케이크의 세정 후에 얻어지는 제2 응집 케이크 내에 염소 이온이 고농도로 잔존하게 되고, 나아가 그 상태로는 시멘트 원료로서 사용하기 어렵게 되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 제1 응집 케이크를 세정하기 위한 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 소정의 문턱값을 초과하는 경우에는 계내를 순환하는 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 임의로 조정하거나 제3 탈염용 세척액을 새롭게 한 후, 공급되는 염소 함유 분체마다 처리를 실시할 수 있다.
이하에서는 도 10~도 12를 참조하면서 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에 대해 더 설명한다.
도 10에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제3 실시형태를 나타내는 전체 구성도를 도시한다. 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(20)에서는 중금속 불용화 반응조(11)를 구비하고, 상기한 탈염 처리에서의 제1 여액, 제2 여액, 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제1 탈염용 세척액, 및 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 중, 제1 탈염용 세척액 또는 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것을 배출액으로서 회수하여 수용할 수 있도록 하고 있다.
보다 구체적으로 도 10에 도시된 실시형태에서는, 상기한 탈염 처리에서의 고액 분리 장치(3)로부터 제1 여액(W3) 및/또는 제2 여액(W4)이 소정의 밸브 기구(Vd)를 통해 배출액(W5)으로서 계외를 향해 보내지는 경우에 이것을 중금속 불용화 반응조(11)에 회수하여 수용할 수 있다. 또한 상기한 탈염 처리에서의 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로부터 다시 이용하지 않는 제1 탈염용 세척액이 제1 공급 조정 밸브(22a)를 통해, 나아가 소정의 밸브 기구(Vg, Vh)를 통해 배출액(W5)으로서 계외를 향해 보내지는 경우에 이것을 중금속 불용화 반응조(11)에 회수하여 수용할 수 있다. 또한 상기한 탈염 처리에서의 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부로부터 다시 이용하지 않는 제2 탈염용 세척액이 제1 공급 조정 밸브(31a)를 통해, 나아가 소정의 밸브 기구(Vi, Vh)를 통해 배출액(W5)으로서 계외를 향해 보내지는 경우에 이것을 중금속 불용화 반응조(11)에 회수하여 수용할 수 있다. 나아가, 상술한 바와 같이, 상기한 탈염 처리에서 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22) 및/또는 제2 탈염용 세척액 공급 장치(31)의 저장부의 내용물은 계외를 향하여, 슬러리(S1)를 처리하지 않는 타이밍 등의 원하는 타이밍에서 용출조(2) 및 고액 분리 장치(3)로의 경로로 보내어 고액 분리 장치(3)에 구비되는 배출액 경로를 통해 소정의 밸브 기구(Vd)에 의해 배출하도록 할 수도 있으므로 그러한 배출액(W5)도 중금속 불용화 반응조(11)에 회수하여 수용할 수 있다.
또한 이 실시형태에서는 중금속 불용화 반응조(11)에 ORP 조정제 공급 장치(111)가 구비되어 중금속 불용화 반응조(11)로 산화 환원 전위 조정제(A1)가 적절히 공급 가능하도록 되어 있다. 또한 무기 응집제 공급 장치(112)가 구비되어 중금속 불용화 반응조(11)로 무기 응집제(A2)가 적절히 공급 가능하도록 되어 있다. 또한 고분자 응집제 공급 장치(113)가 구비되어 중금속 불용화 반응조(11)로 고분자 응집제(A3)가 적절히 공급 가능하도록 되어 있다. 또한 pH 조정제 공급 장치(114)가 구비되어 중금속 불용화 반응조(11)로 pH 조정제(A4)가 적절히 공급 가능하도록 되어 있다. 또한 중금속 불용화 반응조(11)에는 교반 장치(115)가 구비되어 그 교반 날개(115a)를 회전시킴으로써 조 내의 저장물을 소정 시간 혼합, 교반할 수 있도록 되어 있다.
중금속 불용화 반응조(11)에서는 상기 회수한 배출액에 산화 환원 전위 조정제, 무기 응집제, 고분자 응집제 등의 중금속 포집제를 첨가하여 바람직하게는 상술한 바와 같이 산화 환원 전위 조정제, 무기 응집제, 고분자 응집제의 순서로 첨가하여 상기 배출액 내의 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키고, 슬러리상의 응집 플록 함유액(이하, "슬러리(S2)"라 함)을 형성시킨다. 보다 구체적으로, 중금속 불용화 반응조(11)에서는 교반 장치(115)의 교반 날개(115a)를 회전시킴으로써 제1 여액(W3) 또는 제2 여액(W4)으로 이루어지는 배출액(W5)과, 산화 환원 전위 조정제(A1), 무기 응집제(A2), 고분자 응집제(A3), pH 조정제(A4)를 소정 시간 혼합, 교반하여 상기 슬러리(S2)를 형성시킬 수 있다. 이 경우, 교반 날개(115a)에 의한 슬러리(S2)를 형성시키기 위한 교반 시간은 산화 환원 전위 조정제, 무기 응집제 및 고분자 응집제를 첨가할 때마다 바람직하게는 5분간~20분간, 보다 바람직하게는 10분간~20분간, 더욱 바람직하게는 15분간~20분간이다. 슬러리(S2)의 교반 시간이 5분보다 짧은 경우, 상기 회수한 배출액 내에서 중금속의 불용화나 응집이 충분하지 못할 수 있다. 또한 슬러리(S2)의 교반 시간이 20분보다 긴 경우 단위 시간에서의 처리량이 적어진다.
중금속 불용화 반응조(11)에서 슬러리(S2)를 처리하는 온도 조건은 특별히 한정되지 않고, 처리와 관련한 비용의 관점에서는 5℃~30℃의 상온역이 바람직하고, 15℃~30℃가 보다 바람직하다.
아울러 도 10에 도시된 실시형태에서는, 중금속 불용화 반응조(11)에는 산화 환원 전위 감시 장치(161)가 설치되어 중금속 불용화 반응조(11)에 저장되는 상기 회수한 배출액의 산화 환원 전위를 감시하도록 하고 있다. 산화 환원 전위 감시 장치(161)로서는 공지의 측정 기기를 이용할 수 있고, 중금속 불용화 반응조(11)의 슬러리 농도가 높은 경우에는 고농도 현탁액용의 측정 기기를 이용할 수 있다.
나아가 도 10에 도시된 실시형태에서는, 중금속 불용화 반응조(11)에는 pH 감시 장치(164)가 설치되어 중금속 불용화 반응조(11)에 저장되는 상기 회수한 배출액의 pH를 감시하도록 하고 있다. pH 감시 장치(164)는 공지의 측정 기기를 이용할 수 있고, 또한 산화 환원 전위의 측정도 가능하다면 상기 산화 환원 전위 감시 장치(161)와 동일한 측정 기기일 수도 있다.
또한 도 10에 도시된 실시형태에서는, ORP 조정제 공급 장치(111)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 ORP 조정제 공급 조정 밸브(111a)가 구비되어, ORP 조정제 공급 장치(111)로부터 중금속 불용화 반응조(11)로 공급하는 산화 환원 전위 조정제(A1)의 공급량을 조정하는 것이 가능하도록 되어 있다. 마찬가지로, 무기 응집제 공급 장치(112)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 무기 응집제 공급 조정 밸브(112a)가 구비되어, 무기 응집제 공급 장치(112)로부터 중금속 불용화 반응조(11)로 공급하는 무기 응집제(A2)의 공급량을 조정하는 것이 가능하도록 되어 있고, 고분자 응집제 공급 장치(113)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 고분자 응집제 공급 조정 밸브(113a)가 구비되어, 고분자 응집제 공급 장치(113)로부터 중금속 불용화 반응조(11)로 공급하는 고분자 응집제(A3)의 공급량을 조정하는 것이 가능하도록 되어 있고, 또한 pH 조정제 공급 장치(114)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 pH 조정제 공급 조정 밸브(114a)가 구비되어, pH 조정제 공급 장치(114)로부터 중금속 불용화 반응조(11)로 공급하는 pH 조정제(A4)의 공급량을 조정하는 것이 가능하도록 되어 있다.
도 10에 도시된 실시형태에서는, 상기한 탈염 처리의 염소 이온 농도의 피드백 제어에도 관련되는 제어 장치(201)가 구비되고, 그 제어 장치(201)에는 나아가 산화 환원 전위 감시 장치(161)의 측정 결과 및 pH 감시 장치(164)의 측정 결과가 수시 송신되도록 되어 있다. 이 송신 결과를 수신하고, 산화 환원 전위 감시 장치(161)에 의한 측정값이 소정의 관리 범위를 벗어난 경우, 그 측정 결과에 기초하여 제어 장치(201)가 송신하는 ORP 조정제 공급 조정 밸브(111a)에 대한 지령 신호에 의해 반응조(11)로 산화 환원 전위 조정제(A1)를 공급하여 산화 환원 전위를 내리는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있도록 하고 있다. 또한 마찬가로, pH 감시 장치(164)에 의한 측정값이 소정의 관리 범위를 벗어난 경우에, 그 측정 결과에 기초하여 제어 장치(201)가 송신하는 pH 조정제 공급 조정 밸브(114a)에 대한 지령 신호에 의해 반응조(11)로 pH 조정제(A4)를 공급하여 pH를 조정하는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있도록 하고 있다.
도 10에 도시된 실시형태에서는, 중금속 불용화 반응조(11)로부터 배출되고, 슬러리 이송 장치(12)로 이송된 슬러리(S2)를 고액 분리하는 제2 고액 분리 장치(13)가 구비된다. 제2 고액 분리 장치(13)에서는 슬러리(S2)로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 중금속 응집 케이크(이하, "제1 응집 케이크(C3)"라 함)와 제3 여액(W6)를 얻을 수 있다. 아울러 제2 고액 분리 장치(13)로서는 상기한 탈염 처리에서 제1 고액 분리 장치(3)로서 사용한 필터프레스 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한 슬러리 이송 장치(12)로서는 스크류 펌프나 모노 펌프 등의 범용의 슬러리 펌프를 사용할 수 있다.
또한 이 실시형태에서는 제2 고액 분리 장치(13)로부터 배출된 제1 응집 케이크(C3)는 중금속 응집 케이크 이송 장치(15)에 의해 시멘트 제조 장치로 이송하도록 하고 있다. 이 경우, 중금속 응집 케이크 이송 장치(15)로서는 상기한 탈염 처리에서 사용한 탈염 케이크 이송 장치(9)와 동일하고, 함수율이 50질량% 정도인 케이크를 이송할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 벨트 컨베이어 등의 범용의 장치를 사용할 수 있다. 또한 탈염 처리 장치에 의한 처리의 실시 장소와 시멘트 제조 장치의 실시 장소가 상당 거리 떨어져 있는 경우에는 벨트 컨베이어 등의 운반 설비 외에 트럭이나 선박 등의 운반 수단을 채용하는 것도 가능하다.
도 11에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제4 실시형태를 나타내는 전체 구성도를 도시한다. 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(30)에는 상기 도 10에 나타낸 탈염 처리 장치의 구성에 부가하여, 제2 고액 분리 장치(13)에서 제1 응집 케이크(C3)를 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)로부터 공급되는 제3 탈염용 세척액(W7)으로 세정할 수 있도록 하고 있다. 구체적으로는, 중금속 불용화 반응조(11)에서 처리된 슬러리(S2)를 제2 고액 분리 장치(13)로 이송하는 경로의 도중에는 밸브 기구(Vj)를 설치하고, 한편 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)로부터 제3 탈염용 세척액(W3)을 제2 고액 분리 장치(13)로 유통시키는 경로의 도중에도 다른 밸브 기구(Vk)를 설치하여 슬러리(S2)와 제3 탈염용 세척액(W7)을 선택적으로 제2 고액 분리 장치(13)로 보내는 것을 가능하게 하고, 그리고 우선은 슬러리(S2)를 제2 고액 분리 장치(13)로 보내어 제2 고액 분리 장치(13)에서 처리하여 제1 응집 케이크(C3)를 얻고, 그 후에 제3 탈염용 세척액(W3)을 제2 고액 분리 장치(13)로 보내어 이것으로 제1 응집 케이크(C3)를 세정하여 제2 응집 케이크(C4)와 제4 여액(W8)을 얻을 수 있도록 하고 있다. 또한 그 제2 고액 분리 장치(13)에서, 상기한 중금속 응집 케이크 형성 공정에 의해 발생한 제3 여액(W6)이나 상기한 중금속 응집 케이크 세정 공정에 의해 발생한 제4 여액(W8)은 소정의 밸브 기구(Vl)를 통해 배출액(W9)으로서 계외로 배출할 수 있도록 되어 있다. 한편, 원하는 경우에, 상기한 중금속 응집 케이크 세정 공정에 의해 얻어진 제4 여액(W8)을 소정의 밸브 기구(Vm)를 통해 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제3 송액 장치(16)에 의해 제1 탈염용 세척액 공급 장치(22)의 저장부로 송액하여 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 순환 이용할 수 있도록 하고 있다.
또한 도 11에 도시된 실시형태에서는 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)에는 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제5 공급 조정 밸브(141a)가 구비되어, 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)에 구비되는 저장조내의 내용물을 제3 탈염용 세척액(W7)으로서 제2 고액 분리 장치(13)로 보낼지 계외를 향한 배출액(W9)으로 보낼지를 제5 공급 조정 밸브(141a)에 의해 배분하는 것을 가능하게 하고 있고, 또한 그것들로 보내는 액량을 조정할 수 있도록 하고 있다. 나아가, 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)에 새로운 제3 탈염용 세척액(W7a)을 공급하기 위한 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치(142)가 구비되어, 소정의 조정 밸브 기구로 이루어지는 제6 공급 조정 밸브(142a)를 통해 원하는 경우에는 계내의 제3 탈염용 세척액의 일부로서 첨가하거나 여러 번 반복하여 이용된 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 교체할 수 있도록 되어 있다. 이 경우, 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부의 내용물은, 적절히 새로운 제3 탈염용 세척액(W7a)이 공급된 분량에 대응한 분량을 계외를 향한 배출액(W9)으로 보내도록 할 수도 있다.
아울러 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부의 내용물을 계외를 향해 배출시키는 태양으로서는, 슬러리(S2)를 처리하지 않는 타이밍 등의 원하는 타이밍에서 제2 고액 분리 장치(13)로의 경로로 보내어 제2 고액 분리 장치(13)에 구비되는 배출액 경로를 통해 소정의 밸브 기구(Vl)에 의해 배출하도록 할 수도 있다.
또한 도 11에 도시된 실시형태에서는 상기한 탈염 처리의 염소 이온 농도의 피드백 제어나 나아가 상기 도 10에서 설명한 실시형태에서의 피드백 제어에도 공통적으로 기능할 수 있는 제어 장치(201)가 구비되고, 그 제어 장치(201)에는 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)로부터의 측정 신호를 수신하고, 그에 기초하여 나아가 제3 송액 장치(16)로도 송신할 수 있도록 하고 있다. 이에 의하면, 예를 들어, 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)에 의한 측정값이 소정의 문턱값을 초과한 경우에, 그 측정 결과에 기초하여 제어 장치(201)가 송신하는 제3 송액 장치(16)에 대한 지령 신호에 의해 제3 송액 장치(16)의 동작에 의한 제4 여액(W8)의 송액을 멈추거나, 제1 공급 조정 밸브(22a)나 제2 공급 조정 밸브(23a)에 대한 지령 신호에 의해 이 조정 밸브 기구들이 상술한 동작을 수행하여 계내를 순환하는 제1 탈염용 세척액(W1)으로 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)을 공급하여 염소 이온 농도를 낮추는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있도록 하고 있다. 또한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7)에 의한 측정값에 상응하는 새로운 제1 탈염용 세척액(W1a)의 공급량이 자동적으로 결정되도록 할 수도 있고, 그 공급 동작이 자동적이고 연속적으로 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
아울러 도면에는 도시되지 않았으나, 도 11에 도시된 실시형태에서 제어 장치(201)는 밸브 기구를 제어하여 그 밸브 기구를 통한 송액의 액량(또는 슬러리량)의 조정이 수행되도록 할 수도 있고, 이에 의해, 예를 들어 밸브 기구(Vm)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제4 여액(W8)의 송액을 컨트롤할 수도 있다.
도 12에는 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 제5 실시형태를 나타내는 전체 구성도를 도시한다. 이 실시형태에 따른 탈염 처리 장치(40)에는 상기 도 11에 나타낸 탈염 처리 장치의 구성에 부가하여, 상기한 탈염 처리에서의 탈염 케이크 세정 공정에 의해 발생한 제2 여액(W4)은, 소정의 밸브 기구(Vn)를 통해 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제4 송액 장치(17)에 의해 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부로 송액하는 경로를 설치하여 제3 탈염용 세척액(W7)으로서도 이용할 수 있도록 하고 있다. 나아가, 상기한 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 발생한 제4 여액(W8)은, 소정의 밸브 기구(Vo)를 통해 소정의 송액 펌프 기구로 이루어지는 제5 송액 장치(18)에 의해 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부로 송액하는 경로를 설치하여 제3 탈염용 세척액(W7)으로서 순환 이용할 수 있도록 하고 있다.
도 12에 도시된 실시형태에서는 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부에는 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)가 설치되어 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부에 저장되는 제3 탈염용 세척액(W7)의 염소 이온 농도를 감시하도록 하고 있다. 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)는 상술한 제1 염소 이온 농도 감시 장치(7) 및 제2 염소 이온 농도 감시 장치(8)와 동일한 것을 사용할 수 있고, 염소 이온 농도의 측정에서는 적당한 배율의 희석수에 대해 측정을 수행할 수도 있다. 예를 들어 염소 이온 미터, 이온 크로마토그래피 등의 범용의 분석 방법을 이용할 수 있다. 이 실시형태에서는 염소 이온 미터를 사용하고 있다. 또한 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)의 배치 위치는, 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부 내의 내용물의 염소 이온 농도를 직접 측정 가능하게 배치할 수도 있고 혹은 제3 탈염용 세척액 공급 장치(141)의 저장부에 들어가기 직전의 위치에 측정 가능하게 배치할 수도 있다. 즉, 어느 배치이든 제3 탈염용 세척액(W7)에서의 염소 이온 농도를 추산할 수 있으면 된다.
또한 도 12에 도시된 실시형태에서는 상기한 탈염 처리의 염소 이온 농도의 피드백 제어나, 나아가 상기 도 10 및 도 11에서 설명한 실시형태에서의 피드백 제어에도 공통적으로 기능할 수 있는 제어 장치(201)가 구비되고, 그 제어 장치(201)에는 나아가 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)로부터의 측정 신호를 수신하고, 그에 기초하여 제4 송액 장치(17)나 제5 송액 장치(18)로도 송신할 수 있도록 하고 있다. 이에 의하면, 예를 들어 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)에 의한 측정값이 소정의 문턱값을 초과한 경우에, 그 측정 결과에 기초하여 제어 장치(201)가 송신하는 제4 송액 장치(17) 및/또는 제5 송액 장치(18)에 대한 지령 신호에 의해 제4 송액 장치(17)의 동작에 의한 제2 여액(W4)의 송액을 멈추거나 제5 송액 장치(18)의 동작에 의한 제4 여액(W8)의 송액을 멈추거나, 제5 공급 조정 밸브(141a)나 제6 공급 조정 밸브(142a)에 대한 지령 신호에 의해 이 조정 밸브 기구들이 상술한 동작을 수행하여, 계내를 순환하는 제3 탈염용 세척액(W7)에 새로운 제3 탈염용 세척액(W7a)를 공급하여 염소 이온 농도를 낮추는 제어를 수행하는 등 피드백 제어를 수행할 수 있도록 하고 있다. 또한 제3 염소 이온 농도 감시 장치(19)에 의한 측정값에 상응하는 새로운 제3 탈염용 세척액(W7a)의 공급량이 자동적으로 결정되도록 할 수도 있고, 그 공급 동작이 자동적이고 연속적으로 이루어지도록 하는 것도 가능하다.
아울러 도면에는 도시되지 않았으나, 도 12에 도시된 실시형태에서, 제어 장치(201)는 소정의 밸브 기구를 제어하여 그 밸브 기구를 통한 송액의 액량(또는 슬러리량)의 조정이 수행되도록 할 수도 있고, 이에 의해, 예를 들어 밸브 기구(Vn)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제2 여액(W4)의 송액을 컨트롤할 수도 있다. 또한 밸브 기구(Vo)를 제어하여 상기한 피드백 제어시의 제4 여액(W8)의 송액을 컨트롤할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 제공되는 기술은 예를 들어 소각 비산재, 용융 비산재, 염소 바이패스 더스트 등을 시멘트 원료화하기 위한 시멘트 원료의 공급 시스템을 구성하고 있다고 할 수도 있다. 여기서 도 13에는 상기 도 12에 도시된 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치의 구성을 따라, 본 발명에 의해 제공되는 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치를 더욱 설명적으로 나타내는 전체 구성 플로우도를 도시한다. 단, 본 발명을 구성함에 있어서 이 도 13에 나타낸 구성의 일부는 상기에 설명한 범위에서 적절히 생략 가능함은 물론이다. 또한 제1 고액 분리 장치와 제2 고액 분리 장치는 동일한 장치에서 각각에 따른 처리를 수행하도록 할 수도 있다. 도 14에는 제1 고액 분리 장치와 제2 고액 분리 장치를 동일한 장치로 한 탈염 처리 장치(50)을 나타낸다. 또한 도 15에는 그 실시형태에 따른 전체 구성 플로우도를 도시한다. 여기서 도 14, 도 15의 도면중에 나타내는 표기나 부호가 나타내는 구조, 기능 등은 상기한 도 10~도 13과 동일하다. 이 태양에 의하면 사용하는 고액 분리 장치를 공통화하여 장치 구성을 간략화할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기 위해 구체적인 시험예를 나타내나, 본 발명은 이 시험예들의 태양에 한정되는 것은 아니다.
염소 함유 분체(P1)로서, 가스화 용융로로부터 발생한 용융 비산재를 사용했다. 표 1에는 그 화학 조성을 나타낸다.
수준 C1(질량%) Pb(ppm) Zn(ppm)
A 12.8 2600 15600
B 22.3 1500 3700
용융 비산재(P1)와 혼합하여 슬러리로 만들기 위한 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 표 2에 나타내는 각 수준의 염분 농도가 다른 수용액을 준비했다.
수준 C1-(질량%) 비고
1 0 끓인 수돗물을 개방 냉각한 것
2 3 해수
3 5 수준 2의 해수에 NaCl을 용해시켜 조정
4 10 수준 2의 해수에 NaCl을 용해시켜 조정
5 15 수준 2의 해수에 NaCl을 용해시켜 조정
6 18 수준 2의 해수에 NaCl을 용해시켜 조정
제1 탈염 케이크를 세정하기 위한 제2 탈염용 세척액(W2)으로서 표 3에 나타내는 각 수준의 염분 농도가 다른 물을 준비했다.
수준 C1-(질량%) 비고
a 0 끓인 수돗물을 개방 냉각한 것
b 3 해수(표 2의 수준 2와 동일)
도 3에 나타낸 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치(1)의 구성에 의한 용융 비산재(P1)의 처리에 있어서 각 세척액의 염분 농도가 용융 비산재(P1)의 처리에 어떻게 영향을 주는지, 표 1에 나타낸 수준 A의 용융 비산재를 이용하고 표 2에 나타낸 각 수준의 염분 농도의 제1 탈염용 세척액(W1)과 표 3에 나타낸 각 수준의 염분 농도의 제2 탈염용 세척액(W2)을 표 4에 나타내는 조합으로 사용하여 용융 비산재(P1)의 처리를 수행하고 평가했다. 아울러 모든 조합에 있어서, 슬러리(S1)의 고액비("제1 탈염용 세척액(W1)/용융 비산재(P1)"의 질량비)는 4, 슬러리(S1)의 교반은 교반 장치(24)의 교반 날개(24a)의 회전수 400rpm으로 30분간 교반, 제1 고액 분리 장치(3)에서의 처리에 의해 얻어지는 제1 탈염 케이크(C1) 및 제2 탈염 케이크(C2)의 함수율은 모두 50질량%, 제2 탈염용 세척액(W2)에 의한 세정시의 제2 탈염 케이크(C2)의 고액비("제2 탈염용 세척액(W2)/용융 비산재(P1)"의 질량비)는 1, 의 제조건에서 용융 비산재(P1)의 처리를 수행했다. 또한 제1 고액 분리 장치(3)로서는 필터프레스를 사용했다.
수준 제1 탈염용 세척액(W1)의 수준 제2 탈염용 세척액(W2)의 수준
시험예1-1 2-a 2 a
시험예1-2 2-b b
시험예1-3 3-a 3 a
시험예1-4 3-b b
시험예1-5 4-a 4 a
시험예1-6 4-b b
시험예1-7 5-a 5 a
시험예1-8 5-b b
시험예1-9 1-a 1 a
시험예1-10 1-b b
시험예1-11 6-a 6 a
시험예1-12 6-b b
슬러리(S1)를 30분간 교반 후, 제1 탈염용 세척액(W1)에 유래하는 액상을 고액 분리하여 얻어진 제1 여액(W3)의 Cl 농도, Pb 농도 및 Zn 농도를 JIS K 0102 "공장 배수 시험 방법"에 준거하여 측정하였다. 구체적으로는, Cl 농도는 전위차 적정법을, Pb 농도 및 Zn 농도는 ICP 질량 분석법(사용 장치: Agilent Technologies제 Agilent 7900 ICP-MS(상품명))을 이용했다. 또한 제2 탈염용 세척액(W2)에 의한 세정 후의 제2 탈염 케이크(C2)의 염소 함유율은 시료를 질산과 과산화수소로 분해한 후, 전위차 적정법을 이용하여 측정하였다.
결과를 표 5에 나타낸다.
수준 슬러리(S1)로부터의 제1 여액(W3) 제2 탈염 케이크(C2)
Cl-(질량%) Pb(ppm) Zn(ppm) Cl(질량%)
시험예1-1 2-a 6.0 0.4 0.2 0.4
시험예1-2 2-b 1.6
시험예1-3 3-a 8.1 0.9 0.2 0.4
시험예1-4 3-b 1.5
시험예1-5 4-a 14.0 2.8 0.1 0.4
시험예1-6 4-b 1.5
시험예1-7 5-a 19.5 12.0 0.3 0.4
시험예1-8 5-b 1.4
시험예1-9 1-a 3.1 32.0 3.3 0.4
시험예1-10 1-b 1.2
시험예1-11 6-a 19.0 18.0 0.3 10.6
시험예1-12 6-b 11.8
표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 시험예 1-1~8에서는, 제2 탈염용 세척액(W2)에 의한 세정 후의 제2 탈염 케이크(C2)의 Cl 농도는 2.0질량% 이하였다. 또한 용융 비산재(P1)를 염소 농도가 3질량% 혹은 5질량%인 제1 탈염용 세척액(W1)과 혼합하여 슬러리로 만들어 처리한 시험예 1-1~4에서는, 슬러리(S1)를 30분간 교반 후, 제1 탈염용 세척액(W1)에 유래하는 액상을 고액 분리하여 얻어진 제1 여액(W3)의 Pb 농도 및 Zn 농도는 1ppm 이하로 낮은 값을 나타냈다. 이에 반해, 용융 비산재(P1)를 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 담수와 혼합하여 슬러리로 만들어 처리한 시험예 1-9 및 시험예 1-10에서는 슬러리(S1)를 30분간 교반 후 제1 탈염용 세척액에 유래하는 액상을 고액 분리하여 얻어진 제1 여액(W3)의 Pb 농도 및 Zn 농도는 비교적 높은 값을 나타냈다. 또한 용융 비산재(P1)를 제1 탈염용 세척액(W1)으로서 염소 농도가 18질량%인 고염소농도수와 혼합하여 슬러리로 만들어 처리한 시험예 1-11 및 시험예 1-12에서는 그 고염소농도수로의 용융 비산재(P1)로부터의 염소의 용출이 충분하지 않아 제2 탈염 케이크(C2)의 Cl 농도를 충분히 감소시킬 수 없었다.
이어서, 도 10에 나타낸 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치(20)의 구성에 의한 계외를 향한 배출액(W5)의 처리에 있어서 배출액(W5)의 pH가 처리에 어떻게 영향을 주는지를 평가했다. 구체적으로는, 표 1에 나타낸 수준 B의 용융 비산재를 이용하고, 상기한 표 4의 수준 2-b와 동일한 처리(제1 탈염용 세척액(W1): 해수, 제2 탈염용 세척액(W2): 해수)로 얻어진 제1 여액(W3)과 제2 여액(W4)의 혼합액에 pH 조정제를 첨가하여 5개의 다른 pH로 한 계외를 향한 배출액(W5)에 대해, 산화 환원 전위가 -200mV가 되도록 ORP 조정제(NaSH)를 첨가하여 15분간 교반한 후, 그 ORP 조정제의 첨가량과 동일한 몰 당량 상당량의 무기 응집제(FeCl3)를 첨가하여 15분간 교반했다. 그 후, 고분자 응집제(다이아플록, 미츠비시케미컬(주) 제품) 30ppm을 첨가했다. 그렇게 해서 얻어진 처리 배출액을 흡인 여과에 의해 고액 분리하여 각 pH에서의 계외 배출액(W9)(제3 여액(W6)에 상당)을 얻었다. 표 6에 pH 조정전의 계외를 향한 배출액(W5)(참고예)과 각 pH에서의 계외 배출액(W9)(제3 여액(W6)에 상당)의 중금속 성분량을 나타낸다. 또한 표 6에는 일본의 일률 배수 기준값도 참고로서 기재한다.
수준 pH Cl(질량%) 중금속량(ppm)
Pb Zn Cr Hg
시험예 2-1 9 - 0.05 <0.05 <0.01 <0.0005
시험예 2-2 10.5 - 0.10 0.3 0.5 0.0010
시험예 2-3 3 - 35 0.7 0.5 0.0055
시험예 2-4 6 - 7.5 0.2 <0.01 0.0010
시험예 2-5 12 - 0.5 <0.05 0.4 0.0010
참고예 13 6 45 0.6 0.6 0.0120
일본의 일률 배수 기준 0.1 2.0 0.5 0.005
표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, pH를 9로 조정한 시험예 2-1이나 pH를 10.5로 조정한 시험예 2-2의 경우에는 평가한 중금속류 모두에 대해 일본의 일률 배수 기준을 만족하는 값이었다. 한편으로 pH를 보다 산성측으로 조정한 시험예 2-3, 4나, 참고예와 모두 동일하게 알칼리측으로 조정된 시험예 2-5에서는 특히 Pb의 일률 배수 기준이 벗어났다. 이와 같이, 본 발명에 따른 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법 및 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치에서 그 배출액으로부터 중금속을 제거하는 처리를 수행하는 경우에는 중금속 응집 케이크 형성시의 pH를 조정함으로써, 배수로 중금속이 용출되는 것을 보다 충분히 억제할 수 있음이 밝혀졌다.
1, 10, 20, 30, 40, 50 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치
2 용출조
3 제1 고액 분리 장치
4, 12 슬러리 이송 장치
5 제1 송액 장치(펌프 기구)
6 제2 송액 장치(펌프 기구)
7 제1 염소 이온 농도 감시 장치
8 제2 염소 이온 농도 감시 장치
9 탈염 케이크 이송 장치
11 중금속 불용화 반응조
15 중금속 응집 케이크 이송 장치
16 제3 송액 장치(펌프 기구)
17 제4 송액 장치(펌프 기구)
18 제5 송액 장치(펌프 기구)
19 제3 염소 이온 농도 감시 장치
21 염소 함유 분체 공급 장치
22 제1 탈염용 세척액 공급 장치
22a 제1 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
23 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치
23a 제2 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
24, 115 교반 장치
24a, 115a 교반 날개
31 제2 탈염용 세척액 공급 장치
31a 제3 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
32 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치
32a 제4 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
111 ORP 조정제 공급 장치
111a ORP 조정제 공급 조정 밸브
112 무기 응집제 공급 장치
112a 무기 응집제 공급 조정 밸브
113 고분자 응집제 공급 장치
113a 고분자 응집제 공급 조정 밸브
114 pH 조정제 공급 장치
114a pH 조정제 공급 조정 밸브
141 제3 탈염용 세척액 공급 장치
141a 제5 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
142 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치
142a 제6 공급 조정 밸브(조정 밸브 기구)
201 제어 장치
Va~Vo 밸브 기구
P1 염소 함유 분체
S1, S2 슬러리
C1 제1 탈염 케이크
C2 제2 탈염 케이크
C3 제1 응집 케이크
C4 제2 응집 케이크
W1 제1 탈염용 세척액
W1a 새로운 제1 탈염용 세척액
W2 제2 탈염용 세척액
W2a 새로운 제2 탈염용 세척액
W3 제1 여액
W4 제2 여액
W5 계외를 향한 배출액
W6 제3 여액
W7 제3 탈염용 세척액
W7a 새로운 제3 탈염용 세척액
W8 제4 여액
W9 계외 배출액

Claims (24)

  1. 염소 함유 분체에 제1 탈염용 세척액을 혼합하여 슬러리로 만드는 슬러리화 공정과,
    상기 슬러리 내에서 상기 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 액상 내로 용출시키는 염소 용출 공정과,
    상기 염소를 용출시킨 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크와 제1 여액을 얻는 탈염 케이크 형성 공정과,
    상기 제1 탈염 케이크를 상기 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 탈염 케이크와 제2 여액을 얻는 탈염 케이크 세정 공정을 구비하고,
    상기 탈염 케이크 형성 공정에서 얻어지는 상기 제1 여액 및/또는 상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하여, 상기 제1 탈염용 세척액으로 순환 이용되는 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시 및 제어하면서 상기 슬러리화 공정과, 상기 염소 용출 공정과, 상기 탈염 케이크 형성 공정과, 상기 탈염 케이크 세정 공정을, 공급되는 염소 함유 분체마다 반복하는 것을 특징으로 하는 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제1 문턱값을 초과한 경우, 상기 제1 탈염용 세척액을 새로운 제1 탈염용 세척액에 의해 상기 제1 문턱값을 만족하도록 제어하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체에 가하는 첫회의 제1 탈염용 세척액으로서 해수를 이용하고 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 15질량%를 넘지 않도록 하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하여 상기 제2 탈염용 세척용으로 순환 이용되는 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시 및 제어하면서 상기 슬러리화 공정과, 상기 염소 용출 공정과, 상기 탈염 케이크 형성 공정과, 상기 탈염 케이크 세정 공정을, 공급되는 염소 함유 분체마다 반복하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제2 문턱값을 초과한 경우, 상기 제2 탈염용 세척액을 새로운 제2 탈염용 세척액에 의해 상기 제2 문턱값을 만족하도록 제어하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  6. 제 4 또는 5항에 있어서,
    상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    하기 (1)~(3)의 공정을 더 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
    (1) 상기 제1 여액, 상기 제2 여액, 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용 후의 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상 중, 상기 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것을 배출액으로서 회수하는 배출액 회수 공정
    (2) 상기 공정 (1)에서 회수한 배출액에 중금속 포집제를 첨가하여 상기 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키는 중금속 불용화 공정
    (3) 상기 공정 (2)에서 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 응집 케이크와 제3 여액을 얻는 중금속 응집 케이크 형성 공정
  8. 제 7항에 있어서,
    하기 (4)의 공정을 더 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
    (4) 상기 제1 응집 케이크를 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액과는 별개의 제3 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 응집 케이크와 제4 여액을 얻는 중금속 응집 케이크 세정 공정
  9. 제 7 또는 8항에 있어서,
    상기 중금속 불용화 공정은 상기 배출액의 pH를 7~11으로 하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제4 여액은 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 탈염 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제2 여액은 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 이용하거나, 상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서 얻어지는 상기 제4 여액은 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하거나, 또는 상기 제2 여액의 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로 재사용하고, 상기 제 4 여액의 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로 순환 이용하여, 상기 제3 탈염용 세척액으로 사용 및/또는 순환 이용되는 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시 및 제어하면서 상기 중금속 응집 케이크 세정 공정에서의 세정 처리를 수행하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제3 문턱값을 초과한 경우, 상기 제3 탈염용 세척액을 새로운 제3 탈염용 세척액에 의해 상기 제3 문턱값을 만족하도록 제어하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 3.5질량%를 넘지 않도록 하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  14. 제 1 또는 7항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체가 소각 비산재, 용융 비산재 및 염소 바이패스 더스트로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것인, 염소 함유 분체의 탈염 처리 방법.
  15. 제1 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제1 탈염용 세척액 공급 장치와,
    염소 함유 분체를 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제1 탈염용 세척액과 혼합하여 슬러리로 함과 동시에 상기 슬러리 내에서 상기 염소 함유 분체에 포함되는 염소를 액상 내로 용출시키기 위한 용출조와,
    상기 염소를 용출시킨 상기 슬러리로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 탈염 케이크와 제1 여액을 얻는 처리를 수행하는 제1 고액 분리 장치와,
    상기 용출조에서 처리된 상기 슬러리를 상기 제1 고액 분리 장치로 이송하기 위한 슬러리 이송 장치와,
    상기 제1 고액 분리 장치에서 상기 제1 탈염용 세척액과는 별개의 제2 탈염용 세척액으로 상기 제1 탈염 케이크를 세정하여 제2 탈염 케이크와 제2 여액을 얻는 처리를 수행하도록, 그 제2 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제2 탈염용 세척액 공급 장치와,
    상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 형성 처리로 얻어지는 상기 제1 여액 및/또는 상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제1 송액 장치와,
    상기 제1 탈염용 세척액으로 순환 이용되는 상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제1 염소 이온 농도 감시 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제1 탈염용 세척액으로서 새로운 제1 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고,
    상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치는, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 용출조로의 상기 제1 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제1 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제2 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 제1 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제1 문턱값을 초과한 경우, 상기 제1 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제1 탈염용 세척액의 상기 용출조로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제1 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제2 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제1 탈염용 세척액으로서 상기 제1 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제1 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로,
    상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제2 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제2 송액 장치와,
    상기 제2 탈염용 세척액으로 순환 이용되는 상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제2 염소 이온 농도 감시 장치를 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제2 탈염용 세척액으로서 새로운 제2 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고,
    상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치는, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 탈염 케이크로의 상기 제2 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제3 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제4 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 제2 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제2 문턱값을 초과한 경우, 상기 제3 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제2 탈염용 세척액의 상기 제1 탈염 케이크로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제2 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제2 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제4 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제2 탈염용 세척액으로서 상기 제2 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제2 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  19. 제 15 또는 17항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로,
    상기 제1 여액 및 상기 제2 여액 중, 상기 제1 탈염용 세척액 또는 상기 제2 탈염용 세척액으로서 다시 이용하지 않는 것, 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배출액으로서 송액된 상기 제1 탈염용 세척액, 및 상기 제2 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배출액으로서 송액된 상기 제2 탈염용 세척액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 배출액으로서 회수하여 수용하고, 이것에 중금속 포집제를 첨가함으로써, 상기 배출액에 포함되는 중금속을 응집 플록 형태로 불용화시키기 위한 중금속 불용화 반응조와,
    상기 불용화시킨 중금속을 포함한 응집 플록 함유액으로부터 액상의 일부 또는 전부를 분리하여 제1 응집 케이크와 제3 여액을 얻는 처리를 수행하는 제2 고액 분리 장치와,
    상기 중금속 불용화 반응조에서 처리된 상기 응집 플록 함유액을 상기 제2 고액 분리 장치로 이송하기 위한 응집 플록 함유액 이송 장치를 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로,
    상기 제2 고액 분리 장치에서 상기 제1 탈염용 세척액 및 상기 제2 탈염용 세척액과는 별개의 제3 탈염용 세척액으로 세정하여 제2 응집 케이크와 제4 여액을 얻는 처리를 수행하도록, 그 제3 탈염용 세척액을 공급하기 위한 제3 탈염용 세척액 공급 장치를 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로,
    상기 제2 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 응집 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제4 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제1 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제1 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제3 송액 장치를 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로,
    상기 제1 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 탈염 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제2 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 이용하기 위해 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제4 송액 장치와, 및/또는
    상기 제2 고액 분리 장치에서 이루어지는 상기 제1 응집 케이크의 세정 처리로 얻어지는 상기 제4 여액을, 적어도 그 일부를 상기 제3 탈염용 세척액으로서 순환 이용하기 위해 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 송액하기 위한 제5 송액 장치와,
    상기 제3 탈염용 세척액으로 재사용 및/또는 순환 이용되는 상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도를 감시하기 위한 제3 염소 이온 농도 감시 장치를 구비하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치는, 추가로, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로 상기 제3 탈염용 세척액으로서 새로운 제3 탈염용 세척액을 공급하기 위한 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치를 구비하고,
    상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치는, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제1 응집 케이크로의 상기 제3 탈염용 세척액의 공급량을 가변 가능하게 함과 아울러 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 배액하는 것을 가능하게 하는 제5 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치는, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로의 상기 세척액의 공급량을 가변 가능하게 하는 제6 공급 조정 밸브를 구비하고,
    상기 제3 탈염용 세척액의 염소 이온 농도가 제3 문턱값을 초과한 경우, 상기 제5 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터의 상기 제3 탈염용 세척액의 상기 제1 응집 케이크로의 공급을 멈추거나 또는 감소시키고, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로부터 상기 제3 탈염용 세척액의 일부 또는 전부를 배액한 후, 상기 새로운 제3 탈염용 세척액의 공급 장치의 상기 제6 공급 조정 밸브를 제어함으로써, 상기 제3 탈염용 세척액 공급 장치로, 상기 제3 탈염용 세척액으로서 상기 제3 문턱값을 만족하도록 상기 새로운 제3 탈염용 세척액을 공급하도록 구성된, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 제1 고액 분리 장치와 상기 제2 고액 분리 장치는 동일한 장치에서 각각에 따른 처리를 수행하는, 염소 함유 분체의 탈염 처리 장치.
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