TWI469935B - 含氯物處理時產生之溶液的處理方法 - Google Patents

Description

含氯物處理時產生之溶液的處理方法 發明領域

本發明係有關於一種含氯物處理時產生之溶液的處理方法，特別是有關於一種將在水泥製造設備內，將焚燒灰等含氯物水洗，固液分離後而得之液體及於含氯物添加水後，將含氯物中之重金屬分離而得之排水在水泥製造設備內使用之方法。

發明背景

焚燒都市垃圾等時產生之焚燒灰習知幾乎在最終處理場掩埋而處理，有鑑於最終處理場用竭之虞，近年來，再利用為水泥原料。由於在都市垃圾中，與氣體一起搬運，在集塵裝置回收之飛灰含有10~20%之氯成份，故在再利用作為水泥原料時，需事前去除氯成份。

又，近年，推動焚燒灰等含氯廢棄物之水泥原料化或燃料化之再利用，隨著廢棄物之處理量增加，預料帶入至水泥窯之鉛等重金屬類之量亦增加，而水泥中之重金屬類之增加造成問題，故要求其對策。

另一方面，在成為引起水泥製造設備之堵塞等問題之原因之氯、硫黃、鹼等中，特別留意氯會造成問題，而使用從水泥窯窯尾至最下段旋風器之窯排氣流路，將燃燒氣體之一部份抽氣，去除氯之氯旁路系統。

在此氯旁路系統中，由於氯在所抽氣之燃燒氣體 冷卻而生成之灰塵之微粉側不均，故以分級機將灰塵分離為粗粉及微粉，使粗粉返回至水泥窯系統，並且回收含有已分離之氯化鉀等之微粉(氯旁路灰塵)。

而近年來，推動廢棄物之原料化或燃料化之再利用，隨著廢棄物之處理量增加，帶入至水泥窯之氯、硫黃、鹼等揮發成份之量亦增加，氯旁路灰塵之產生量亦增加。因此，無法在水泥粉碎步驟利用全部氯旁路灰塵，而產生將氯旁路灰塵水洗處理之必要。

是故，在處理焚燒灰、氯旁路灰塵等含氯廢棄物時，在專利文獻1記載之水泥原料化處理方法，將含氯廢棄物水洗，將去除此含氯廢棄物中之廢棄物而得之去鹽濾餅再利用作為水泥原料，從水洗步驟排出之濾液去除重金屬後，去除排水中所含之氯化物，再利用作為含氯廢棄物之氯溶析用水，並且，從去除之氯化物生成氫氧化鈉或碳酸鈉而再利用。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利公報第3304300號

發明概要

專利文獻1記載之水泥原料化處理方法具有以下之優點，即，從將焚燒灰、氯旁路灰等含氯廢棄物水洗後， 固液分離而得之液體進一步去除重金屬及氯，作為氯溶析用泥漿化用水或洗淨用水來使用，由於去除氯之濾液僅作為氯溶析用來使用，故為放出剩餘之濾液，必須施行排水處理，而有處理成本提高之問題。

是故，本發明即是鑑於上述習知技術之問題點而發明者，其目的係將在水泥製造設備內，將含氯物水洗，固液分離後而得之濾液及於含氯物添加水後，將含氯物中之重金屬分離而得之排水等於含氯物處理時產生之溶液在不施行排水處理下處理。

為達成上述目的，本發明為一種含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其係將在水泥製造設備內，於含氯物添加水，溶析該含氯物之氯成份後，固液分離而得之濾液或於含氯物添加水後，將該含氯物中之重金屬分離而得之排水，或者前述濾液及前述水在該水泥製造設備內使用。

根據本發明，由於將在水泥製造設備內含氯物處理時產生之溶液在該水泥製造設備內使用，故對在水泥製造設備內使用之前述溶液，不需施行排水處理，而可減低排水處理成本。

在前述溶液之處理方法中，將所有前述濾液或所有前述排水，或者所有前述濾液及前述排水在前述水泥製造設備內使用。藉此，可完全不需要在水泥製造設備內於含氯物處理時產生之前述溶液之排水處理。

在前述溶液之處理方法中，可將前述濾液或/及前述排水在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣 處理步驟使用，可作為前述水泥製造步驟之水泥粉碎碾磨機用水或/及熟料冷卻器用水來使用、或作為排氣處理步驟之水泥窯排氣處理用水或/及冷卻器排氣處理用水來使用。

又，在前述溶液之處理方法中，可將前述濾液或/及前述排水一面測量該濾液或/及該排水之氯濃度，一面在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣處理步驟使用，而可一面將水泥之氯濃度維持在預定值以下，一面處理溶液。

再者，在前述溶液之處理方法中，前述排氣處理步驟之排氣處理方法為排氣洗淨式，而可一面去除水泥窯燃燒排氣之SOx等，一面處理溶液。

又，在前述溶液之處理方法中，可將在前述水泥製造設備內，從前述濾液或/及前述排水去除氯成份而得之溶液在該水泥製造設備使用，藉去除氯成份，水泥製造設備內之溶液之用途廣，而更易使用。

在前述溶液之處理方法中，可將從前述濾液或/及前述排水去除氯成份而得之所有溶液在該水泥製造設備使用。

可將前述溶液在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣處理步驟使用，可在從由前述水泥製造步驟之水泥原料粉碎碾磨機用水、水泥窯之殼冷卻用水、熟料冷卻器用水及水泥粉碎碾磨機用水構成之群選擇之一種以上用途使用，可作為前述排氣處理步驟之水泥窯排氣處理用水或/及冷卻器排氣處理用水來使用，在從由排氣冷卻用 水、排氣調濕用水、脫硝用尿素溶解用水、水泥窯排氣洗淨用水及冷卻器排氣洗淨用水構成之群選擇之一個以上用途使用。

在前述溶液之處理方法中，以浮選進行從前述含氯物分離前述重金屬，前述排水亦可為將以浮選從前述含氯物將前述重金屬分離而得之泡沫中之固態成份固液分離後之溶液或/及將以浮選從前述含氯物將前述重金屬分離而得之水槽中之固態成份固液分離後之溶液。

前述含氯物亦可為焚燒灰、從環保水泥製造設備產生之灰塵及將水泥窯燃燒氣體之一部份抽氣，所抽氣之燃燒氣體所含之灰塵中之至少一個以上。

前述含氯物亦可為在前述水泥製造設備中，於焚燒灰或/及從環保水泥製造設備產生之灰塵混合有氯旁路灰而得之混合物。

如以上，根據本發明，可將在水泥製造設備內，含氯物處理時產生之溶液在不施行排水處理下，在該水泥製造設備內處理。

圖式簡單說明

第1圖係顯示適用本發明含氯物處理時產生之溶液的處理方法之處理系統一實施形態的流程圖。

第2圖係顯示產生在第1圖之處理系統處理之濾液之水洗裝置一例的流程圖。

第3圖係顯示產生在第1圖之處理系統處理之排水之重金屬回收裝置一例的流程圖。

第4圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第1處理方法之流程圖。

第5圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第2處理方法之流程圖。

第6圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第3處理方法之流程圖。

第7圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第4處理方法之流程圖。

用以實施發明之形態

接著，就用以實施本發明之形態，一面參照圖式，一面說明。

第1圖係顯示適用本發明含氯物處理時產生之溶液的處理方法之處理系統的一實施形態。配置此處理系統1之水泥製造設備內具有於含氯物添加水，使氯溶解後，以固液分離分離為去鹽濾餅及濾液之水洗裝置2、於含氯物添加水後，以浮選分離為重金屬及排水之重金屬回收裝置3、將水洗裝置2之濾液或重金屬回收裝置3之排水進行去鹽處理，分離為氯成份及溶液之去鹽處理裝置4。處理系統1係設置為用以將在各裝置2~4生成之濾液、排水及溶液在水泥製造設備內處理，具有將各液體在用以處理水泥製造步驟或水泥窯等燃燒排氣之排氣處理步驟使用之添加裝置 5(5A~5D)。

在本處理系統1處理之氯含有物除了為於都市垃圾等時產生之焚燒灰等在水泥工廠收容作為含氯廢棄物者外，亦有如從環保水泥製造設備產生之灰塵、從構成此水泥製造設備之一部份之水泥窯而得之水泥窯抽氣灰塵般，在水泥工廠內產生之含氯物等，可將該等單獨處理，或將該等混合來處理。

上述水泥窯抽氣灰塵係指將從水泥窯排出之燃燒氣體之一部份抽氣，將所抽氣之燃燒氣體集塵而得之灰塵，除了從水泥窯窯尾至最下段旋風器之窯排氣流路抽氣之燃燒氣體集塵而得之氯旁路灰塵外，亦包含從水泥窯窯尾至預熱器出口之窯排氣流路抽氣之燃燒氣體之灰塵的總稱。

如第2圖所示，水洗裝置2具有於含氯物添加水，使氯溶解之溶解槽11、將從溶解槽11以泵P供給之泥漿水洗，一面固液分離之帶濾機12、儲存帶濾機12之濾液之濾液坑13等，以帶濾機12將泥漿分離為濾餅及含有氯成份之濾液。

重金屬回收裝置3係設置為用以於含氯物添加水後，以浮選分離為鉛等重金屬及排水，如第3圖所示，以使含氯物溶解於水而泥漿化之溶解槽21、於在溶解槽21泥漿化之泥漿添加硫化劑等藥液而反應之藥液反應槽22、從自藥液反應槽22供給之泥漿以浮選法回收鉛等浮選機26等構成，溶解槽21之泥漿在藥液反應槽22，將泥漿所含之氯化鉛等硫化，生成硫化鉛(PbS)，沉澱後，在浮選機26，分離 為含有鉛之泡沫及含有石膏之水槽側泥漿。含有鉛之泡沫供給至壓濾機28，生成含有硫化鉛之濾餅，並且產生排水(鹽水)。另一方面，浮選機26之水槽側泥漿在直立型固液分離器29固液分離，分離為石膏及排水(鹽水)。此排水相當於第1圖所示之重金屬回收裝置3之排水。

去鹽裝置4係設置用以去除上述水洗裝置2之濾液或重金屬回收裝置3之排水所含有之氯成份，使濾液蒸發而使鹽成份結晶，將蒸發之蒸氣冷卻而液化，或以膜處理將氯化物濃度濃縮，使濃縮水蒸發乾燥，去除氯，將蒸發之蒸氣冷卻而液化，或者將作為濾液等所含之氯化物之氯化鈣轉變為易處理之氯化鈉後，以與上述相同之要領去鹽，藉此，可獲得去除氯成份之溶液。

接著，就適用本發明含氯物處理時產生之溶液的處理方法之上述處理系統1之動作，一面參照圖式，一面說明。

如第1圖所示，處理系統1之各溶液之處理步驟分為以將水洗裝置之濾液F1以添加裝置5A或5B處理之路線A、將水洗裝置2之濾液F2以去鹽處理裝置4去鹽後，以添加裝置5C或5D處理之路線B、將重金屬回收裝置3之排水D1以添加裝置5A或5B處理之路線C、將重金屬回收裝置3之排水D2以去鹽處理裝置4去鹽後，以添加裝置5C或5D處理之路線D處理之步驟。以下，就以各路線A~D處理之步驟，一面參照第4圖~第7圖，一面說明。

如第4圖所示，路線A之處理步驟係使用添加裝置5A，將水洗裝置2之濾液F1添加於水泥製造步驟之水泥粉 碎碾磨機、熟料冷卻器，或使用添加裝置5B，作為排氣處理步驟之水泥窯排氣洗淨用水、熟料冷卻器排氣洗淨用水而添加於排氣。

使用添加裝置5A在水泥製造步驟使用濾液F1或使用添加裝置5B在排氣處理步驟使用係一面測量濾液F1之氯濃度，一面決定。即，由於濾液F1含有氯成份，故使用添加裝置5A，添加於水泥粉碎碾磨機、熟料冷卻器時，水泥之氯濃度需不超過350ppm。是故，一面測量水泥及濾液F1之氯濃度，一面在水泥製造步驟使用不超過上述容許限度之量。濾液F1可噴灑添加於水泥粉碎碾磨機、熟料冷卻器內，亦可從熟料冷卻器排出後，添加於以搬運裝置搬運之熟料，亦可在水泥粉碎碾磨機之碾磨前，添加於供給至碾磨機之供給物。

另一方面，關於無法在水泥製造步驟使用之濾液F1或未在水泥製造步驟使用之濾液F1，可使用添加裝置5B，在排氣處理步驟，用於排氣洗淨用。此時，將濾液噴至從水泥窯排出之燃燒排氣、從熟料冷卻器排出之氣體通過之煙道。亦有水泥窯排氣含有些微之SOx之情形，以濾液F1之噴霧，使此SOx與濾液F1中之鹼及鈣成份反應後冷卻，而脫硫而可完全去除。又，此時，藉將濾液F1直接噴至高溫之燃燒排氣，亦可將濾液F1所含之有機物分解。再者，今後，隨著在水泥製造步驟之廢棄物處理量增加，有需去除水泥窯排氣中之微量水銀之可能性，以洗滌器或噴霧塔等濕式洗淨裝置洗淨含水銀氣體時，當導入如濾液F1 之含氯排水時，由於排氣中之水銀形成在水之溶解度大之氯化水銀，故可提高水銀之去除效率。

如第5圖所示，路線B之處理步驟係將水洗裝置2之濾液F2導入至去鹽處理裝置4，將已去除氯成份後之溶液S使用添加裝置5C，添加於水泥製造步驟之水泥原料碾磨機、水泥窯之殼冷卻用、熟料冷卻器、水泥粉碎碾磨機，或使用添加裝置5D，添加作為排氣洗淨步驟之排氣冷卻用水、調濕用水、脫硝用尿素溶解水、水泥窯排氣洗淨用水、熟料冷卻器排氣洗淨用水。

由於溶液S經由去鹽處理裝置4，故不含有氯成份。因此，即使添加於水泥原料等，在燒結步驟，氯成份亦不致揮發，而不致成為引起水泥製造設備之堵塞之問題之原因。又，即使用於水泥窯之殼冷卻用，亦不致對殼造成不良影響。

溶液S可噴灑添加於水泥原料碾磨機內，亦可在水泥原料碾磨機之碾磨前，添加於供給至碾磨機之原料。用於水泥窯之殼冷卻用時，使用噴灑噴嘴，直接噴至窯殼。添加於熟料冷卻器、水泥粉碎碾磨機時，與添加上述濾液F1之情形相同。

另一方面，亦可使用添加裝置5D，將溶液S用於排氣處理步驟。此時，為保護後段之裝置等，而將從水泥窯排出之燃燒排氣以冷卻裝置急冷，或為提高在後段之電集塵機之集塵效率，將水泥窯燃燒排氣調濕，或當水泥窯燃燒排氣之NOx含有率高時，作為添加於脫硝用之尿素之 溶解水，或與上述濾液F1之情形相同，可噴至水泥窯燃燒排氣、從熟料冷卻器排出之氣體通過之煙道等。

如第6圖所示，路線C之處理步驟將重金屬回收裝置3之排水D1使用添加裝置5A，添加於水泥製造步驟之水泥粉碎碾磨機、熟料冷卻器，或使用添加裝置5B，作為排氣處理步驟之水泥窯排氣洗淨用水、熟料冷卻器排氣洗淨用水而添加於排氣。由於此路線C之處理步驟與第4圖所示之路線A之處理步驟相同，故省略說明。

如第7圖所示，路線D之處理步驟將重金屬回收裝置3之排水D2導入至去鹽處理裝置4，將去除氯成份後之溶液S使用添加裝置5C，添加於水泥製造步驟之水泥原料碾磨機、水泥窯之殼冷卻用、熟料冷卻器，或使用添加裝置5D，添加作為排氣洗淨步驟之排氣冷卻用水、調濕用水、水泥窯排氣洗淨用水、熟料冷卻器排氣洗淨用水、脫硝用尿素之溶解水。由於此路線D之處理步驟與第5圖所示之路線B之處理步驟相同，故省略說明。

根據以上，在本發明中，由於在水泥製造設備內含氯物處理時產生之所有溶液可在製造設備內使用，故不需施行排水處理，而不需排水處理成本。此外，水泥製造設備內含氯物處理時產生之所有溶液亦可不在水泥製造設備內使用而，將其一部份在水泥製造設備以外使用是無須贅言的。

又，上述實施形態之含氯物處理時產生之溶液之各處理方法僅為例示，亦可與習知同樣地，將將含氯物水 洗後，固液分離而得之濾液作為氯溶析用之泥漿化用水或洗淨用水等來使用。

再者，關於產生以上述處理系統1處理之濾液之水洗裝置2、重金屬回收裝置3之結構，不限於上述結構，可為使用帶濾機12以外之裝置之水洗裝置，關於重金屬回收裝置3，可為以使用藥液，將重金屬沉降分離之方法等浮選以外之方法，將重金屬回收之裝置。

1‧‧‧處理系統

2‧‧‧水洗裝置

3‧‧‧重金屬回收裝置

4‧‧‧去鹽處理裝置

5，5A，5B，5C，5D‧‧‧添加裝置

11‧‧‧溶解槽

12‧‧‧帶濾機

13‧‧‧濾液坑

21‧‧‧溶解槽

22‧‧‧藥液分應槽

26‧‧‧浮選機

28‧‧‧壓濾機

29‧‧‧直立型固液分離器

A，B，C，D‧‧‧路線

D1，D2‧‧‧排水

F1，F2‧‧‧濾液

P‧‧‧泵

S‧‧‧溶液

第1圖係顯示適用本發明含氯物處理時產生之溶液的處理方法之處理系統一實施形態的流程圖。

第2圖係顯示產生在第1圖之處理系統處理之濾液之水洗裝置一例的流程圖。

第3圖係顯示產生在第1圖之處理系統處理之排水之重金屬回收裝置一例的流程圖。

第4圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第1處理方法之流程圖。

第5圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第2處理方法之流程圖。

第6圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第3處理方法之流程圖。

第7圖係用以說明使用第1圖之處理系統之第4處理方法之流程圖。

1‧‧‧處理系統

2‧‧‧水洗裝置

3‧‧‧重金屬回收裝置

4‧‧‧去鹽處理裝置

5，5A，5B，5C，5D‧‧‧添加裝置

A，B，C，D‧‧‧路線

D1，D2‧‧‧排水

F1，F2‧‧‧濾液

S‧‧‧溶液

Claims (17)

1. 一種含氯物處理時產生之溶液的處理方法，係將在水泥製造設備內，於含氯物添加水，溶析該含氯物之氯成份後，固液分離而得之濾液、或於含氯物添加水後，將該含氯物中之重金屬分離而得之排水，或者前述濾液及前述排水不施行排水處理而在該水泥製造設備內使用。
2. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將所有前述濾液、或所有前述排水，或者所有前述濾液及前述排水在前述水泥製造設備內使用。
3. 如申請專利範圍第1或2項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述濾液或/及前述排水在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣處理步驟使用。
4. 如申請專利範圍第3項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述濾液或/及前述排水作為前述水泥製造步驟之水泥粉碎碾磨機用水或/及熟料冷卻器用水來使用。
5. 如申請專利範圍第3項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述濾液或/及前述排水作為前述排氣處理步驟之水泥窯排氣處理用水或/及冷卻器排氣處理用水來使用。
6. 如申請專利範圍第3項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述濾液或/及前述排水一面測量該濾液或/及該排水之氯濃度，一面在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣處理步驟使用。
7. 如申請專利範圍第3項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中前述排氣處理步驟之排氣處理方法為排氣洗淨式。
8. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將在前述水泥製造設備內，從前述濾液或/及前述排水去除氯成份而得之溶液在該水泥製造設備內使用。
9. 如申請專利範圍第8項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將從前述濾液或/及前述排水去除氯成份而得之所有溶液在該水泥製造設備內使用。
10. 如申請專利範圍第8項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述溶液在前述水泥製造設備之水泥製造步驟或/及排氣處理步驟使用。
11. 如申請專利範圍第10項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述溶液在從由前述水泥製造步驟之水泥原料粉碎碾磨機用水、水泥窯之殼冷卻用水、熟料冷卻器用水及水泥粉碎碾磨機用水構成之群選擇之一種以上用途使用。
12. 如申請專利範圍第10項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述溶液作為前述排氣處理步驟之水泥窯排氣處理用水或/及冷卻器排氣處理用水來使用。
13. 如申請專利範圍第12項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中將前述溶液在從由前述水泥窯或及/冷卻器排氣處理步驟之排氣冷卻用水、排氣調濕用水、脫 硝用尿素溶解水、水泥窯排氣洗淨用水及冷卻器排氣洗淨用水構成之群選擇之一個以上用途使用。
14. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中以浮選進行從前述含氯物分離前述重金屬。
15. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中前述排水係將以浮選從前述含氯物將前述重金屬分離而得之泡沫中之固態成份固液分離後之溶液、或/及將以浮選從前述含氯物將前述重金屬分離而得之水槽中之固態成份固液分離後之溶液。
16. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中前述含氯物係將焚燒灰、從環保水泥製造設備產生之灰塵、及將水泥窯燃燒氣體之一部份抽氣，經抽氣之燃燒氣體所含之灰塵中的至少一個以上。
17. 如申請專利範圍第1項之含氯物處理時產生之溶液的處理方法，其中前述含氯物係在前述水泥製造設備中，於焚燒灰或/及從環保水泥製造設備產生之灰塵混合有氯旁路灰塵而得之混合物。