TWI257330B - Method and apparatus for treating incineration fly ash - Google Patents
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Description
1257330 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於由焚化設備所排出之焚化飛灰的處理方 法及裝置，特別是利用焚化飛灰作爲水泥製作用原料的方 法及裝置。 【先前技術】 傳統上，可燃性的家庭廢棄物及事業廢棄物，是利用 燃煤式焚化爐、流動床式焚化爐、熔融式焚化爐、旋窯及 分批式爐等進行焚化後，將所產生的焚化灰掩埋於廢棄物 最終處理廠的方式進行處理。而焚化灰中可由集麈器所收 集的飛灰（煤塵），由於氯的濃度過高，並受到重金屬及 戴奧辛類物質的過度污染，已於日本平成3年（西元 1 9 9 1 )的廢棄物處理法的修正中，指定爲特別管理的一般 廢棄物。另外，相較於飛灰，焚化灰中被作爲焚化殘澄排 出之主灰（爐底灰、爐下灰）的氯濃度、重金屬濃度及戴 奧辛類物質等濃度則相差甚遠。話雖如此，爲了確保廢棄 物最終處理廠的安全性，對於重金屬類濃度及戴奧辛類含 量高於法律所明文規定之數値的最終處理焚化灰，則必須 掩埋於遮斷型最終處理場，或著於進行熔融、水泥固化及 戴奧辛物質的分解處理後掩埋於管理型最終處理場。 由廢棄物焚化設施所產生的焚化灰，由於含有水泥原 料所需的CaO、Si02、Al2〇3及Fe203等，可充分地資源 回收作爲水泥加熱處理用的原料。此外，由於在水泥加熱 1257330 (2) 的過程中原料必須暴露在1 4〇〇 °c以上的高溫中，除了能 分解焚化灰中戴奧辛，更能使重金屬類進入水泥熟料的礦 物中形成固化。
由於以上的理由，近年來已証實可採用焚化灰做爲部 份原料的水泥製作技術，並可回收焚化主灰及焚化飛灰以 供水泥的製作。通常，焚化主灰是利用磁性篩選去除鐵的 成份、並於利用分類的方式去除異物之後作爲水泥的原料 。另外，焚化飛灰中以NaCl等形態含有高濃度的氯，爲 了避免對窯的穩定操作性及水泥的品質產生不良的影響， 是利用水洗處理去除氯的成份後才作爲水泥的原料。 如上所述地，焚化飛灰中含有大量戴奧辛之類的有害 物質，且水泥生產設備的配置上，大多數的場合中不得不 將焚化飛灰的水洗裝置與水泥加熱裝置配置在不同的場所 ，因此必須以卡車在各設備之間進行運輸。於是，可避免 運輸過程中因焚化飛灰飛散造成環境二次污染的方法便受 到各方的期待。
【發明內容】 本案便是因應上述的問題所硏發出的發明，本案的目 的是提供一種：在防止對環境造成二次污染的同時，可利 用焚化飛灰作爲水泥原料的焚化飛灰之處理方法及裝置。 本案的發明人，是對飛灰塊（fly ash cake)的物理性質 進行調查，並在飛灰塊含有水份的狀態下利用密閉型的泵 在配管內進行壓力輸送，發展出不會造成二次污染的方法 -6- 1257330 (3) 在燃煤式焚化爐等焚化設備所排出的飛灰中，通常含 有平均粒徑爲3 0 m左右的細小粒子、及平均粒徑爲5 0 0 μ m左右的粗大粒子。由於上述飛灰是以泥漿的形態進行 輸送，當添加適當的水份並在配管內進行壓送時，恐有因 粗大粒子沉澱分離而導致配管阻塞之虞。 因此，在本發明中，是在調整水洗除氯後飛灰塊之含 水量的狀態下，藉由提高飛灰塊的流動性來防止粗大利子 的沉澱分離後，朝配管內進行壓送。 本發明所揭示的焚化飛灰之處理方法，是對焚化設備 所排出的焚化飛灰施以水洗後除氯，再將除氯後的飛灰塊 調整成含有 45〜60%的水份，並於混凝土塌陷（concrete s 1 u m p )値形成2 0 c m後，利用密閉型的泵朝配管內進行壓 調整成含有45〜60%水份的飛灰塊，可藉由捏合、或 者在儲槽內攪拌儲存的方式，形成20cm以上的混凝土塌 陷値。 此外，當將飛灰塊的水份調整成45〜60%之際，亦可 添加增黏劑。 飛灰塊可利用密閉型的泵透過配管，朝水泥加熱用的 窯進行壓送。 而本發明所揭示的焚化飛灰之處理裝置，具備：可於 對焚化設備所排出之焚化飛灰進行水洗除氯後，形成含有 4 5〜6 0°/。水份之飛灰塊的水洗手段；和可將水洗手段所形 1257330 (4) ^ 成之飛灰塊的流動性，調整成20cm以上之混凝土塌陷値 ·. 的流動性調整手段；及可將由流動性調整手段調整流動性 ， 後的飛灰塊，朝配管內進行壓送的密閉型的泵。 而流動性調整手段，可採用能捏合飛灰塊的捏合機、 ^ 或者能攪拌儲存飛灰塊的儲槽。 - 而水洗手段，可採用帶濾機、壓濾機、離心分離機、 滾筒式過濾機等固液分離裝置。 【實施方式】 Φ 接下來，根據附圖說明本發明的實施形態。 第1圖，是本發明實施形態中焚化飛灰之處理方法的 槪略流程圖。其中配置有可對由廢棄物焚化設備之焚化爐 1排出後形成泥漿的焚化飛灰，進行固液分離的帶濾機2 ，並在帶濾機2的正上方配置灑水用的噴嘴3。在帶濾機 2的集水盤4處，連接著可對固液分離後的水進行淨化處 理的水處理裝置5。在帶濾機2的出口端配置有捏合機6 ’並且經由配管7及軟管泵將活塞泵連接於捏合機6。此 · 外，活塞泵9經由配管1 〇連接著圖面中未顯示的水泥加 熱窯。 由焚化爐1排出的焚化灰，在圖面中未顯示的溶解槽 內，於溫水中形成泥漿後供給至帶濾機2，在上方的噴嘴 3灑水並同步由下方對水份進行真空吸引的狀態下，由帶 濾機2朝出口側移動。換言之，焚化灰是在帶濾機2上移 動的過程中同步進行水洗除氯，並接著進行固液分離。固 - -8- 1257330 (5) 液分離後溶解有氯的水，是集中於帶濾機2的集水盤4後 送往水處理裝置5，並在水處理裝置5處針對重金屬進行 適當的淨化處理後才進行排水。 另外，去除氯成份後殘留在帶濾機2上的固態物，則 形成含有水份的飛灰塊並由帶濾機2排出。此時，乃對帶 濾機2的搬運速度、吸引的真空度及噴嘴3的灑水量進行 調整，以便使飛灰塊形成45〜60%水份。此外，當飛灰中 含有大量平均粒度爲5 0 0 // m左右的粗大粒子時，亦可對 帶濾機2所排出的飛灰塊添加水分，以形成45〜60%水份 〇 這樣一來，將水份調整成45〜60%的飛灰塊供給至捏 合機6進行捏合，直到混凝土塌陷値高於20cm以上。在 本案中，混凝土塌陷値是採取以日本工業規格J I S A 1 1 0 1 「混凝土的塌陷試驗方法」爲基準的試驗所測得。而捏合 機6，亦可採用揉合機及雙軸式伴合機等高捏和度的裝置 〇 在捏合機6中完成流動性調整的飛灰塊，係利用軟管 泵8由配管7內送往活塞泵9，再由活塞泵9壓送至圖面 中未顯示的水泥加熱窯。藉此，飛灰塊可穩定地供給至窯 內以製造水泥。 此外’當於帶濾機2處形含水量爲45〜60%的飛灰塊 時，倘若在飛灰內添加增黏劑，可有效地防止平均粒徑爲 500//m左右的粗大粒子由飛灰中分離。增黏劑通常是使 用灌漿（注入水泥液）用、水中不分離性混凝土用、高流 -9 - 1257330 (6) 動混凝土用的藥劑，具體來說，可採用1 )甲基纖維素、 羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素之類的纖維素；2 )聚 丙烯醯胺、聚丙烯酸蘇打之類的丙烯酸系；3 )聚乙烯醇 Z類的水彳谷性聚合物，4 )卡特蘭膠（c u 1. d 1 a n g u η )、威 蘭膠（w e 1 a 11 g u η )之類的多醣體。或亦可採用高爐熔渣 微粒、飛灰微粒、石灰石微粒等無機系微粒作爲增黏劑。 而，亦可採用壓濾機等裝置取代帶濾機2進行固液分 離。
用來壓送飛灰塊的密閉型泵，除了活塞泵9之外，亦 可採用管式、轉子式或者隔膜式的泵。 而軟管泵8的作用是將飛灰塊由捏合機6送入活塞泵 9，但亦可根據捏合機6與活塞泵9之間的位置關係將其 省略，而僅由活塞泵9將飛灰塊由捏合機6壓送至窯內。
如第2圖所示地，其中是以儲槽1 1取代捏合機6配 置在帶濾機2的出口側，藉由在儲槽1 1內對水分含量調 整成45〜60%的飛灰塊進行攪拌儲藏，可將飛灰塊的流動 性調整爲20cm以上的混凝土塌陷値。 綜上所述，根據本發明，可在防止對環境造成二次污 染的同時，將焚化飛灰壓送入配管內，進而利用焚化飛灰 作爲水泥的原料。由於飛灰塊的壓送，是在將飛灰塊的含 水量調整成4 5〜6 0 %，並形成2 0 c m以上的混凝土塌陷値 後進行，除了能防止配管阻塞，更能將因爲添加大量不需 要之水分所導致的熱能損失降到最低。 -10- 1257330 (7) . 【圖式簡單說明】 第1圖：本發明實施形態中焚化飛灰之處理方法的槪 _ 略流程圖。 第2圖：其他實施形態中焚化飛灰之處理方法的槪略 “ 流程圖。 - 〔元件對照表〕 1 :焚化爐 2 :帶濾機 · 3 :噴嘴 4 :集水盤 5 :水處理裝置 6 :捏合機 7 :配管 8 :軟管泵 9 :活塞泵 1 〇 :配管 _ 1 1 :儲槽 > 11 -
Claims (1)
1257330 (1) 拾、申請專利範圍 1.一種焚化飛灰之處理方法，其特徵爲： 對焚化設備所排出的焚化飛灰施以水洗後除氯， 再將除氯後的飛灰塊調整成含有4 5〜6 0 %的水份， 並於混凝土塌陷（c ο n c r e t e s 1 u m p)値形成2 0 c m後，利 用密閉型的泵朝配管內進行壓送。
2 ·如申請專利範圍第1項的焚化飛灰之處理方法，其 中調整成含有45〜60%水份的飛灰塊，可藉由捏合的方式 形成20cm以上的混凝土塌陷値。 3 ·如申請專利範圍第1項的焚化飛灰之處理方法，其 中調整成含有45〜60%水份的飛灰塊，可藉在儲槽內攪拌 儲存的方式形成20cm以上的混凝土塌陷値。 4 .如申請專利範圍第1項的焚化飛灰之處理方法，其 中當將飛灰塊的水份調整成45〜60%之際可添加增黏劑。
5 .如申請專利範圍第1項的焚化飛灰之處理方法，其 中飛灰塊可利用密閉型的泵，透過配管朝水泥加熱用的窯 進行壓送。 6.—種焚化飛灰之處理裝置，其特徵爲具備： 可於對焚化設備所排出之焚化飛灰進行水洗除氯後， 形成含有45〜60%水份之飛灰塊的水洗手段；和 可將水洗手段所形成之飛灰塊的流動性，調整成 2 0cm以上之混凝土塌陷値的流動性調整手段；及 可將由流動性調整手段調整流動性後的飛灰塊，朝配 管內進行壓送的密閉型的泵。 •12- 1257330 (2) 7 .如申請專利範圍第6項的焚化飛灰之處理裝置，其 中流動性調整手段，可採用能捏合飛灰塊的捏合機。 8 .如申請專利範圍第6項的焚化飛灰之處理裝置，其 中流動性調整手段，可採用能攬拌儲存飛灰塊的儲槽。 9 .如申請專利範圍第6項的焚化飛灰之處理裝置，其 中水洗手段，可採用帶濾機、壓濾機、離心分離機、滾筒 式過濾機等固液分離裝置。
-13-
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