WO2019181385A1 - 塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置 - Google Patents

塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置 Download PDF

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WO2019181385A1
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WO
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desalting
chlorine
liquid
washing liquid
washing
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PCT/JP2019/007307
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香奈 堀場
太基 平前
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太平洋セメント株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/38Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel

Definitions

  • the present invention relates to a method for desalinating a chlorine-containing powder and a desalting treatment of a chlorine-containing powder, which are useful for desalinating a chlorine-containing powder such as incinerated ash and effectively using it as a cement raw material. Relates to the device.
  • waste containing chlorine may cause problems such as blockage of cement production facilities due to the chlorine. Therefore, in order to use waste containing chlorine, such as incineration ash, as a raw material for cement, it is used after reducing the amount of chlorine contained in the incineration ash by desalting.
  • Patent Document 1 discloses a method of dehydrating after adding water to incineration ash to elute chlorine.
  • Patent Document 2 discloses a method of desalting by washing the incinerated ash a plurality of times by repeating mixing with water and dehydration.
  • Patent Document 1 a large amount of water is required for desalting incineration ash. Therefore, in areas where a large amount of industrial water (fresh water) cannot be used, When the use of fresh water is restricted, it is difficult to use the method.
  • Patent Document 3 discloses a method of using seawater in desalinating chlorine-containing powder such as incinerated fly ash for the purpose of cement raw material.
  • JP 2002-338312 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-211129 JP 2013-166135 A
  • Patent Document 3 is suitable for the purpose of not using a large amount of industrial water (fresh water), further examination is necessary to efficiently perform the desalting treatment of the chlorine-containing powder. .
  • an object of the present invention is to provide a desalination treatment method and desalting that do not cause wasteful drainage by efficiently performing the desalination treatment of chlorine-containing powder using seawater or the like.
  • the object is to provide a salt treatment apparatus.
  • a step of washing the first desalted cake with a second desalting wash separate from the first desalting wash to obtain a second desalted cake and a second filtrate;
  • the present invention provides a method for desalinating chlorine-containing powder, which is repeated for each chlorine-containing powder.
  • the chlorine-containing powder is mixed with the first desalting washing liquid to form a slurry, and the chlorine contained in the chlorine-containing powder is eluted into the liquid phase of the slurry.
  • a part or all of the liquid phase is separated from the slurry to obtain a first desalted cake, and the first desalted cake is further separated from the first desalted washing liquid.
  • cleaning process circulate and use at least one part as 1st desalting washing liquid, By repeating the above treatment for each supplied chlorine-containing powder, the amount of washing water used as the first desalting washing liquid can be reduced per one chlorine-containing powder.
  • the first desalting washing liquid has no significant influence on the chlorine removal efficiency from the chlorine-containing powder up to a predetermined upper limit concentration even when the chlorine ion concentration exceeds the chlorine ion concentration of seawater, for example. It is possible to achieve both the merit of reducing the use amount of chlorine and the efficiency of chlorine removal. Furthermore, since the treatment is performed while controlling the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution, when the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution becomes unsuitable for treatment, the treatment should be corrected at an appropriate timing. Is possible.
  • the present invention secondly, in the method for desalinating a chlorine-containing powder, when the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid exceeds a first threshold, the present invention provides a desalting treatment method in which a washing solution for 1 desalting is controlled so as to satisfy the first threshold value with a new first desalting washing solution.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid increases. If it becomes a tendency and eventually exceeds a predetermined upper limit concentration, the chlorine removal efficiency may be affected in some cases, but a decrease in the chlorine removal efficiency can be prevented beforehand.
  • the first threshold value a desired value may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run. More typically, for example, the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid constituting the slurry with the chlorine-containing powder is 15% by mass.
  • the chlorine removal efficiency may be affected.
  • the present invention thirdly uses seawater as the first first desalting washing liquid added to the chlorine-containing powder in the chlorine-containing powder desalting method,
  • the present invention provides a desalting method in which the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution does not exceed 15% by mass.
  • the chlorine ion concentration of seawater is approximately 3% by mass, even when the first desalting washing liquid is mainly composed of seawater, the chlorine ion concentration is approximately 3% by mass to It is easy to keep in the range of about 15% by mass, and multiple treatments of at least two times or more are possible for each chlorine-containing powder to be supplied. Therefore, the merit of reduction of the usage-amount of engineering water (fresh water) etc. is acquired. Further, when seawater is used as the first desalting washing solution, it is considered to be an effect of seawater as a buffer solution, but heavy metals from incineration fly ash and the like (specifically, Pb, Zn, etc.). The effect of suppressing elution of is observed.
  • drain containing heavy metals is reduced. Furthermore, when the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid exceeds 15% by mass, the chlorine removal efficiency may be affected depending on the case, but the reduction of the chlorine removal efficiency can be prevented beforehand. .
  • the second filtrate obtained in the desalting cake washing step is at least partly in the second desalting process. 2 circulated and used as a desalting wash, while controlling the chlorine ion concentration of the second desalting wash, the slurrying step, the chlorine elution step, the desalting cake forming step,
  • the present invention provides a desalting treatment method in which a desalting cake washing step is repeated for each supplied chlorine-containing powder.
  • cleaning process circulates and uses at least one part as a 2nd desalting washing
  • the amount of washing water used as the second desalting washing liquid per one chlorine-containing powder can be reduced.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid tends to increase, and thus remains in the second desalting cake.
  • Chlorine ion concentration tends to increase. For example, if it is used as it is, it tends to be difficult to use it as a cement raw material.
  • the treatment is performed while controlling the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid, the second desalting is performed. When the chlorine ion concentration of the washing liquid becomes unsuitable for treatment, it can be corrected at an appropriate timing.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid is different from the first threshold value.
  • the desalting treatment method of controlling the second desalting washing solution to satisfy the second threshold value with a new second desalting washing solution is provided. It is.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution tends to increase.
  • the chloride ion concentration remaining in the salt cake tends to increase.
  • a desired value may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run. More typically, for example, the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid for washing the first desalting cake is 3.5% by mass.
  • the chlorine ion concentration remaining in the obtained second desalted cake can be used as a raw material for cement as it is, for example.
  • a washing liquid having a lower chlorine ion concentration for example, industrial water, may be used as a cement raw material. Additional cleaning with (fresh water) is required.
  • the second desalting washing liquid has a chlorine ion concentration of 3.5 mass. %, The desalting method is provided.
  • the 2nd desalting washing liquid for wash cleaning a 1st desalting cake
  • the chlorine ion concentration is made not to exceed 3.5 mass%
  • the 2nd desalting obtained is carried out. Since the chlorine ion concentration of the liquid phase remaining in the salt cake does not exceed the concentration, it can be used as a raw material for cement as it is, for example.
  • the present invention seventhly provides a desalting treatment method for a chlorine-containing powder, further comprising the following steps (1) to (3): It is.
  • the waste liquid obtained by desalting incineration fly ash and the like normally contains heavy metals, but after collecting the waste liquid, adding a heavy metal scavenger to agglomerate By insolubilizing in a floc form and removing it as a heavy metal agglomerated cake, it is possible to prevent drainage liquid containing heavy metals from being discharged out of the system.
  • the obtained heavy metal agglomerated cake can be effectively used as a cement raw material.
  • the present invention provides, in the eighth aspect, in the seventh desalinating method of chlorine-containing powder, further comprising the following step (4): is there. (4) The first agglomerated cake is washed with a third desalting washing liquid different from the first desalting washing liquid and the second desalting washing liquid to obtain a second agglomerated cake and a fourth filter. Heavy metal agglomerated cake washing process to obtain liquid
  • the 2nd aggregation cake from which chlorine was fully removed can be obtained by wash
  • the heavy metal insolubilization step sets the pH of the drainage to 7 to 11.
  • the present invention provides a desalting method.
  • the fourth filtrate obtained in the heavy metal agglomerated cake washing step is at least a part thereof. Is used as the first desalting washing solution to provide the desalting treatment method.
  • cleaning utilized as a 1st desalting washing liquid.
  • the amount of water used can be reduced.
  • the second filtrate obtained in the desalting cake washing step is at least a part thereof.
  • the third desalting washing liquid and / or the fourth filtrate obtained in the heavy metal agglomerated cake washing step circulates and uses at least a part thereof as the third desalting washing liquid.
  • the present invention provides a desalting treatment method in which the washing treatment in the heavy metal agglomerated cake washing step is performed while controlling the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution.
  • cleaning process utilizes the at least one part as a 3rd desalting washing
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid is the first threshold value and the first desalting method.
  • the third threshold value which is different from the second threshold value, is exceeded, the third desalting washing liquid is controlled by the new third desalting washing liquid so as to satisfy the third threshold value.
  • the second filtrate is used as part or all of the third desalting washing liquid and / or the fourth filtrate is circulated as part or all of the third desalting washing liquid.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid tends to increase, and consequently the chlorine ion concentration remaining in the second agglomerated cake tends to increase.
  • the chloride ion concentration may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid for washing the first agglomerated cake is 3.5% by mass. If the chlorine ion concentration is 3.5% by mass or less, the chlorine ion concentration remaining in the obtained second agglomerated cake can be used as a raw material for cement as it is, for example. On the other hand, if the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid exceeds 3.5% by mass, the washing liquid having a lower chlorine ion concentration, for example, industrial water, may be used as a cement raw material in some cases. Additional cleaning with (fresh water) is required.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid exceeds 3.5 mass%.
  • the present invention provides the desalting method.
  • the 2nd aggregation cake obtained Since the concentration of chlorine ions in the liquid phase remaining therein does not exceed the vicinity of the concentration, for example, it can be used as it is as a cement raw material.
  • the chlorine-containing powder is selected from incineration fly ash, molten fly ash, and chlorine bypass dust.
  • the present invention provides the desalting treatment method including one or more kinds.
  • cement raw materials such as incineration fly ash, molten fly ash, and chlorine bypass dust, which are wastes containing chlorine.
  • a first desalting washing liquid supply device for supplying a first desalting washing liquid;
  • the chlorine-containing powder is mixed with the first desalting washing liquid from the first desalting washing liquid supply device to form a slurry, and the chlorine contained in the chlorine-containing powder in the slurry is in a liquid phase.
  • An elution tank for eluting in A first solid-liquid separator that performs a process of separating a part or all of the liquid phase from the slurry from which chlorine has been eluted to obtain a first desalted cake and a first filtrate; A slurry conveying device for conveying the slurry treated in the elution tank to the first solid-liquid separation device; In the first solid-liquid separator, the first desalted cake and the second filtrate are washed by washing the first desalted cake with a second desalting wash separate from the first desalting wash.
  • a second desalting washing liquid supply device for supplying the second desalting washing liquid so as to perform a process to obtain;
  • a first liquid feeding device for feeding the second filtrate obtained in step 1 to the first desalting washing liquid supply device in order to circulate and use at least part of the second filtrate as the first desalting washing liquid.
  • the present invention provides a chlorine-containing powder desalting apparatus comprising a first chlorine ion concentration monitoring device for monitoring the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution.
  • the above-described chlorine-containing powder desalting method can be effectively carried out.
  • the first liquid feeding device since the first liquid feeding device is provided, the first filtrate obtained by the first desalting cake forming process performed by the first solid-liquid separation device and / or the first solid-liquid separation device is used. Since at least a part of the second filtrate obtained by the washing treatment of the first desalting cake is circulated and used as the first desalting washing solution, and the treatment is repeated for each chlorine-containing powder to be supplied. The amount of washing water used as the first desalting washing solution per chlorine-containing powder can be reduced.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid tends to increase, If the chlorine ion concentration of the desalting washing liquid exceeds a predetermined upper limit concentration, the chlorine removal efficiency may be affected in some cases. However, the chlorine ion concentration in the first desalting washing liquid may be monitored. By providing the 1 chlorine ion concentration monitoring device, when the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid becomes unsuitable for processing, it can be corrected at an appropriate timing.
  • the chlorine-containing powder desalination apparatus further includes a new desalting solution for supplying a new first desalting washing solution as the first desalting washing solution to the first desalting washing supply device.
  • a first desalting washing liquid supply device; The first desalting washing liquid supply device is configured to change a supply amount of the first desalting washing liquid from the first desalting washing liquid supply device to the elution tank.
  • the new first desalting washing liquid supply apparatus includes a second supply regulating valve that makes the supply amount of the washing liquid to the first desalting washing liquid supply apparatus variable.
  • the first desalting washing supply apparatus controls the first desalting washing control device by controlling the first supply regulating valve.
  • the desalinization apparatus configured to supply the new first desalting washing solution is provided.
  • a new supply device for the first desalting washing liquid is provided, and when the first threshold value is exceeded under the monitoring by the first chlorine ion concentration monitoring device, the first threshold value is set so as to satisfy the first threshold value. Since a new first desalting washing solution is supplied to the 1 desalting washing supply device, if the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution exceeds a predetermined upper limit concentration, chlorine Although the removal efficiency may be affected, a decrease in the chlorine removal efficiency can be prevented in advance.
  • a desired value may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid constituting the slurry with the chlorine-containing powder is 15% by mass. If the chlorine ion concentration does not exceed 15% by mass, the elution efficiency of chlorine from the chlorine-containing powder into the liquid phase of the slurry is not so much affected, that is, the chlorine removal efficiency is not so much affected. On the other hand, when the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid exceeds 15% by mass, the chlorine removal efficiency may be affected.
  • the chlorine-containing powder demineralization apparatus further comprises: In order to circulate and use at least a part of the second filtrate obtained by the washing treatment of the first desalted cake performed in the first solid-liquid separator as the second desalting washing solution, A second liquid feeding device for feeding the washing liquid supply device for 2 desalting;
  • the present invention provides a desalting apparatus comprising a second chlorine ion concentration monitoring device for monitoring the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution.
  • the second liquid feeding device by providing the second liquid feeding device, at least a part of the second filtrate obtained by the washing treatment of the first desalted cake made by the first solid-liquid separator is washed for the second desalting. Since the treatment is repeated for each chlorine-containing powder that is circulated and used as a liquid, the amount of washing water used as the second desalting washing liquid can be reduced per one chlorine-containing powder. . Further, when the second filtrate is circulated and used as part or all of the second desalting washing solution, the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution tends to increase, and as a result remains in the second desalting cake.
  • the chlorine ion concentration tends to increase, and for example, if it is used as it is, it tends to be difficult to use it as a cement raw material, but it is equipped with a second chlorine ion concentration monitoring device for monitoring the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution.
  • a second chlorine ion concentration monitoring device for monitoring the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution.
  • the chlorine-containing powder desalting apparatus further includes a new desalting solution for supplying a new second desalting washing solution as the second desalting washing solution to the second desalting washing supply device.
  • a second desalting solution supply device makes the supply amount of the second desalting washing liquid from the second desalting washing liquid supply device to the first desalting cake variable, Comprising a third supply regulating valve that allows draining from the second desalting washing liquid supply device;
  • the new second desalting washing liquid supply apparatus includes a fourth supply regulating valve that makes the supply amount of the washing liquid variable to the second desalting washing liquid supply apparatus, When the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid exceeds a second threshold value different from the first threshold value, the second desalting washing liquid supply is controlled by controlling the third supply regulating valve.
  • the second desalting washing liquid supply device is controlled by controlling the fourth supply regulating valve of the new second desalting washing liquid supply device.
  • the demineralization treatment apparatus is configured to supply the new second desalting washing liquid so as to satisfy the second threshold as the washing liquid.
  • a new second desalting washing liquid supply device is provided, and when the second threshold value is exceeded under the monitoring by the second chlorine ion concentration monitoring device, the second threshold value is satisfied so as to satisfy the second threshold value. 2 Since a new second desalting washing solution is supplied to the desalting washing supply device, if the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution exceeds a predetermined upper limit concentration, Although it becomes difficult to make the obtained desalted cake as a raw material for cement as it is, it is possible to prevent the chlorine ion concentration from exceeding a predetermined upper limit concentration.
  • the second threshold value a desired value may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run. More typically, for example, the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid for washing the first desalting cake is 3.5% by mass. If the chlorine ion concentration is 3.5% by mass or less, the chlorine ion concentration remaining in the obtained second desalted cake can be used as a raw material for cement as it is, for example. On the other hand, when the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid exceeds 3.5% by mass, in some cases, a washing liquid having a lower chlorine ion concentration, for example, industrial water, may be used as a cement raw material. Additional cleaning with (fresh water) is required.
  • the chlorine-containing powder demineralization treatment apparatus further comprises: Of the first filtrate and the second filtrate, those not reused as the first desalting washing liquid or the second desalting washing liquid, drained from the first desalting washing liquid supply device One selected from the group consisting of the first desalting washing liquid sent as a liquid and the second desalting washing liquid sent as a drain from the second desalting washing supply apparatus Or, two or more kinds are collected and stored as drainage, and a heavy metal insolubilization reaction tank for insolubilizing heavy metals contained in the drainage into aggregated floc form by adding a heavy metal scavenger thereto, A second solid-liquid separator that performs a process of separating a part or all of the liquid phase from the agglomerated floc-containing liquid containing the insolubilized heavy metal to obtain a first agglomerated cake and
  • the waste liquid from which desalted incineration fly ash, etc. normally contains heavy metals, but after collecting the waste liquid, a heavy metal collector is used. It can be added and insolubilized in the form of aggregated floc. And by providing the 2nd solid-liquid separation apparatus, it can prevent that the waste liquid containing heavy metals is discharged
  • the chlorine-containing powder demineralization apparatus further comprises: In the second solid-liquid separation device, the second agglomerated cake and the fourth filtrate are washed with a third desalting washing liquid different from the first desalting washing liquid and the second desalting washing liquid.
  • the demineralization treatment apparatus is provided, which includes a third demineralization washing liquid supply device for supplying the third demineralization washing liquid so as to perform the process of obtaining the above.
  • a third desalting washing liquid supply device for supplying a third desalting washing liquid is provided, and the first agglomerated cake obtained in the heavy metal agglomerated cake forming step is washed by the third desalting washing liquid.
  • the 2nd aggregation cake from which chlorine was fully removed can be obtained. Therefore, the obtained heavy metal agglomerated cake can be more suitably used as a cement raw material.
  • the chlorine-containing powder demineralization apparatus further comprises: In order to circulate and use at least a part of the fourth filtrate obtained by the washing treatment of the first agglomerated cake made in the second solid-liquid separator as the first desalting washing solution,
  • the present invention provides a desalting apparatus comprising a third liquid feeding device for feeding a washing liquid supply device for desalting.
  • the chlorine-containing powder demineralization apparatus further comprises: In order to use at least a part of the second filtrate obtained by the washing treatment of the first desalted cake performed by the first solid-liquid separator as the third desalting washing solution, And / or a fourth liquid feeding device for feeding the washing liquid supply device for desalting, and / or In order to circulate and use at least a part of the fourth filtrate obtained by the washing treatment of the first agglomerated cake made in the second solid-liquid separator as the third desalting washing liquid, A fifth liquid feeding device for feeding the desalted washing liquid supply device;
  • the present invention provides a desalting apparatus comprising a third chlorine ion concentration monitoring device for monitoring the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution.
  • the second filtrate obtained in the desalting cake washing step uses at least a part thereof as the third desalting washing liquid and / or the fifth liquid feeding.
  • the fourth filtrate obtained in the heavy metal agglomerated cake washing step circulates and uses at least part of the fourth filtrate as the third desalting washing solution. The amount of water used can be reduced.
  • the chlorine-containing powder demineralization apparatus further comprises the third desalting apparatus.
  • a new third desalting cleaning liquid supply device for supplying a new third desalting cleaning liquid as the third desalting cleaning liquid to the cleaning liquid supply device;
  • the third desalting washing liquid supply device makes the supply amount of the third desalting washing liquid from the third desalting washing liquid supply device to the first agglomerated cake variable.
  • the new third desalting washing liquid supply apparatus includes a sixth supply regulating valve that makes the supply amount of the washing liquid variable to the third desalting washing liquid supply apparatus,
  • the third desalting liquid is controlled by controlling the fifth supply regulating valve. Stop or reduce the supply of the third desalting washing liquid from the salt washing liquid supply device to the first agglomerated cake, and the third desalting washing liquid from the third desalting washing liquid supply device.
  • the third desalting cleaning liquid supply device is controlled by controlling the sixth supply regulating valve of the new third desalting cleaning liquid supply device after draining part or all of
  • the present invention provides the desalting apparatus configured to supply the new third desalting washing liquid so as to satisfy the third threshold as the third desalting washing liquid.
  • a new third desalting washing liquid supply device is provided, and when the third threshold value is exceeded under monitoring by the third chlorine ion concentration monitoring device, the third threshold value is satisfied so that the third threshold value is satisfied. Since a new third desalting cleaning solution is supplied to the 3 desalting cleaning solution supply device, if the chlorine ion concentration of the third desalting cleaning solution exceeds a predetermined upper limit concentration, The resulting heavy metal agglomerated cake is difficult to be used as a cement raw material as it is, but it is possible to prevent the chloride ion concentration from exceeding a predetermined upper limit concentration.
  • the third threshold value a desired value may be set as appropriate based on, for example, evaluation of a trial run. More typically, for example, the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid for washing the first agglomerated cake is 3.5% by mass. If the chlorine ion concentration is 3.5% by mass or less, the chlorine ion concentration remaining in the obtained second agglomerated cake can be used as a raw material for cement as it is, for example. On the other hand, if the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid exceeds 3.5% by mass, in some cases, the washing liquid having a lower chlorine ion concentration, for example, industrial water, may be used as a cement raw material. Additional cleaning with (fresh water) is required.
  • the first solid-liquid separation device and the second solid-liquid separation device are the same.
  • the present invention provides a desalting apparatus that performs the respective processes in the apparatus.
  • the device configuration can be simplified by sharing the solid-liquid separation device to be used.
  • FIG. 2 is an overall configuration flow diagram further illustrating the chlorine-containing powder desalting method and the chlorine-containing powder desalting apparatus according to the present invention.
  • the first solid-liquid separation apparatus and the second solid-liquid separation apparatus are the same as each other.
  • the case where the first solid-liquid separation device and the second solid-liquid separation device are the same device is further illustrative.
  • the desalting object of the present invention is not particularly limited as long as it contains chlorine, and examples thereof include incineration fly ash, molten fly ash, and chlorine bypass dust. These are wastes that have been used effectively as a raw material for cement after desalination treatment, and the typical municipal waste incineration fly ash, that is, fly ash generated when incinerating household waste waste (this book) In the specification, it is simply referred to as “incineration fly ash”.)
  • chlorine (Cl) is contained at a concentration of about 10% by mass to 30% by mass, and is generated from a gasification melting furnace.
  • the fly ash (hereinafter simply referred to as “molten fly ash”) contains chlorine at a concentration of about 10% by mass to 40% by mass.
  • chlorine bypass dust which is dust contained in cement kiln extraction gas, generally contains chlorine at a concentration of about 10% by mass to 40% by mass.
  • the chlorine concentration of the chlorine-containing powder as described above is reduced to about 3% by mass or less, more typically to about 2% by mass or less, and this is effectively used as, for example, a cement raw material. Can do.
  • the concentration of chlorine in the chlorine-containing powder can be measured by a well-known method.
  • ISO 29581-2 Cement-Test methods-Part2 Chemical analysis by X-ray fluorescence, or Cement Association standard test method JCAS I- Preferred examples include X-ray fluorescence analysis and the like using 05 “Method for quantifying chlorine in cement by fluorescent X-ray analysis”.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a first embodiment of a method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • the desalination treatment according to the present invention includes a slurrying step in which a chlorine-containing powder is mixed with a first desalting washing solution to form a slurry, and the chlorine-containing powder in the slurry. Elution step of eluting chlorine contained in the liquid phase into the liquid phase, and a desalting cake in which part or all of the liquid phase is separated from the slurry from which chlorine is eluted to obtain a first desalted cake and a first filtrate The forming step and the obtained first desalted cake are washed with a second desalting wash separate from the first desalting wash to obtain a second desalted cake and a second filtrate. A salt cake washing step.
  • the first filtrate obtained in the desalting cake forming step and / or the second filtrate obtained in the desalting cake washing step is circulated and used at least in part as the first desalting washing solution,
  • the above slurrying process, chlorine elution process, desalted cake forming process, and cake washing process are repeated for each chlorine-containing powder to be supplied. Thereby, since at least a part of the first desalting washing liquid and / or the second desalting washing liquid used once is recycled, it contributes to saving of washing water.
  • monitoring means, for example, constantly monitoring the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution, or sequentially sampling at a predetermined time, or arbitrarily sampling the concentration. It also includes the measurement of the above.
  • Control means, for example, feedback control of the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution so as not to exceed a predetermined threshold value, or a new first deionization at a predetermined timing or amount.
  • the “first washing solution for desalting”, which is the object of “monitoring” or “control”, is simply to directly monitor or control the state of the washing solution forming a slurry with the chlorine-containing powder. If the target is the chlorine ion concentration of the first desalting wash before being added to the supplied chlorine-containing powder, or it is mixed with a new wash at a prescribed blending ratio and recycled. May target the chloride ion concentration of the pre-formulation. That is, the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid constituting the slurry with the supplied chlorine-containing powder may be substantially monitored and controlled.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution that goes around the system is excessively increased and the chlorine removal efficiency from the chlorine-containing powder from being lowered.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid constituting the slurry exceeds a predetermined threshold
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid circulating in the system is arbitrarily adjusted.
  • the first desalting washing solution may be renewed, and the treatment may be performed for each supplied chlorine-containing powder.
  • the desalination object is incinerated fly ash, molten fly ash, or chlorine bypass dust.
  • seawater itself (seawater accounts for 100%) is used as the first first desalting washing liquid of the repeated treatment, and the second desalting washing liquid is used as the first desalting washing liquid.
  • the first one is repeatedly used without recirculation, about 2 to 4 times, more typically about 2 to 3 times, without newly adjusting the first desalting washing solution, It is possible to repeat the treatment of the supplied chlorine-containing powder.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a second embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution that is repeatedly used increases with the number of repetitions, this is monitored and controlled.
  • “monitoring” and “control” have the same meaning as in the case of the first desalting washing solution.
  • the “second desalting washing liquid” that is the object of “monitoring” or “control” is not only directly monitoring or controlling the state of washing the first desalted cake, but also a predetermined composition. In the case of recirculating use after mixing with a new washing solution or the like at a ratio, the chlorine ion concentration of the pre-preparation may be targeted. That is, the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid constituting the washing liquid for washing the first desalting cake may be substantially monitored and controlled.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing solution circulating in the system is excessively increased, and chlorine ions remain at a high concentration in the second desalting cake obtained after washing the first desalting cake. Consequently, it can be prevented that it is difficult to use it as a cement raw material as it is.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid for washing the first desalting cake exceeds a predetermined threshold
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid circulating in the system May be arbitrarily adjusted, or the second desalting washing solution may be renewed, and the treatment may be carried out for each chlorine-containing powder to be supplied.
  • the second desalting washing liquid As a guideline for the number of times the second desalting washing liquid circulates around the system, it depends on the target to be desalted, but the desalted target is incinerated fly ash, molten fly ash, or chlorine bypass dust.
  • the second desalting washing solution When industrial water (fresh water) is used as the second desalting washing solution, the second desalting washing solution is newly added about 2 to 4 times, more typically about 2 to 3 times. It is possible to repeat the treatment of the supplied chlorine-containing powder without adjustment.
  • water other than seawater such as industrial water (fresh water), or a chloride ion concentration adjusting agent such as NaCl or KCl is optionally added thereto.
  • Chlorine-containing water with adjusted chloride ion concentration may be used, but in areas where a large amount of industrial water (fresh water) cannot be used, or when the use of industrial water (fresh water) is restricted due to cost, etc. In, it is convenient to use seawater.
  • seawater 100% by mass of the first desalting washing liquid may be occupied by seawater, or a mixed liquid of seawater and water other than seawater may be used.
  • seawater occupies at least 50 mass% or more, and more preferably 75 mass% or more as seawater accounts for the first desalting wash.
  • Pb which is the heavy metals, Zn or the like is less likely to elute into the liquid phase of the slurry composed of the first desalting washing solution, which contributes to a reduction in the treatment cost of waste water containing heavy metals. That is, for example, it is possible to reduce the amount of use of a redox potential adjusting agent, an inorganic flocculant, a polymer flocculant and the like necessary for the insolubilization treatment of heavy metals described later.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution added at the first iteration is preferably 2% by mass to 5% by mass, more preferably 2% by mass to 4% by mass. Most preferably, the content is from 3% by mass to 3% by mass.
  • seawater itself seawater accounts for 100% by mass
  • the chlorine ion concentration is about 3% by mass.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution added at the first iteration is less than the above range, it becomes difficult to use seawater as the first desalting washing solution as it is. Further, if the chlorine ion concentration of the first desalting washing solution added at the first time of the repeated treatment exceeds the above range, the number of repeated treatments cannot be gained, and there is not much contribution to saving the amount of washing water used. .
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid constituting the slurry with the chlorine-containing powder is preferably 3% by mass to 15% by mass, and 3% by mass to 10% by mass. Is more preferable, and 3% by mass to 5% by mass is particularly preferable. If this range is exceeded, the elution efficiency of chlorine into the liquid phase of the slurry composed of the first desalting washing solution is poor, and as a result, the chlorine removal efficiency may be impaired.
  • the second desalting washing liquid used in the present invention is the same as the first desalting washing liquid in that seawater may be used.
  • the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid for washing the desalted cake at the first iteration is 3.5% by mass or less. It is preferably 3% by mass or less, and most preferably 2.5% by mass or less.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram showing the first embodiment of the chlorine-containing powder desalting apparatus according to the present invention.
  • the desalination apparatus 1 includes a chlorine-containing powder P1 supplied from a chlorine-containing powder supply device 21 and a first desalting solution supplied from a first desalting washing liquid supply device 22.
  • An elution tank 2 for storing the washing liquid W1 is provided.
  • the chlorine-containing powder P1 is mixed with the first desalting washing liquid W1 to form a slurry, and the slurry is mixed and stirred for a predetermined time, whereby the chlorine contained in the chlorine-containing powder P1 is mixed. It is dissolved in the liquid phase and eluted.
  • the elution tank 2 is provided with a stirring device 24, and the slurry can be mixed and stirred for a predetermined time by rotating the stirring blade 24a.
  • the 1st solid-liquid separation apparatus 3 which solid-liquid-separates the slurry S1 discharged
  • the first solid-liquid separator 3 a part or all of the liquid phase is separated from the slurry S1 to obtain the first desalted cake C1 and the first filtrate W3.
  • a filter press is used as the first solid-liquid separator 3.
  • the obtained first desalted cake C1 can be washed with the second desalting washing liquid W2 supplied from the second desalting washing liquid supply apparatus 31.
  • a valve mechanism Va is provided in the middle of the path for transporting the slurry S1 processed in the elution tank 2 to the first solid-liquid separation device 3, while the second desalting washing liquid supply device 31
  • Another valve mechanism Vb is also provided in the middle of the path through which the second desalting washing liquid W2 is circulated to the first solid-liquid separator 3, so that the slurry S1 and the second desalting washing liquid W2 are selectively used.
  • the slurry S1 can be directed to the first solid-liquid separator 3 and processed by the first solid-liquid separator 3 to obtain the first desalted cake C1.
  • the second desalting washing liquid W2 is directed to the first solid-liquid separator 3, and the first desalting cake C1 is washed thereby to obtain the second desalting cake C2 and the second filtrate W4.
  • the first filtrate W3 generated by the desalting cake forming step and the second filtrate W4 generated by the desalting cake washing step are a predetermined valve mechanism.
  • the first liquid delivery device 5 comprising a predetermined liquid delivery pump mechanism sends the liquid to the storage section of the first desalting washing liquid supply device 22 and circulates it as the first desalting washing liquid W1. Can be done. If desired, for example, when the chlorine ion concentration of the first filtrate W3 becomes too high, a part or all of the first filtrate W3 is directed outside the system via a predetermined valve mechanism Vd. It may be directed to the discharged liquid W5.
  • the first chlorine ion concentration monitoring device 7 is provided in the storage portion of the first desalting washing liquid supply device 22, and the first desalting stored in the storage portion of the first desalting washing liquid supply device 22 is provided.
  • the chloride ion concentration of the salt washing liquid W1 is monitored.
  • a chlorine ion meter is used as the first chlorine ion concentration monitoring device 7.
  • a general-purpose analysis method such as ion chromatography may be used for diluted water having an appropriate magnification.
  • the 1st chlorine ion concentration monitoring apparatus 7 it arrange
  • it may be arranged to be measurable at a position immediately before entering the storage part of the first desalting washing liquid supply device 22. That is, in any arrangement, it is sufficient that the chlorine ion concentration in the first desalting washing liquid W1 can be estimated.
  • the first desalting washing liquid supply device 22 is provided with a first supply regulating valve 22a having a predetermined regulating valve mechanism, and the contents in the storage tank provided in the first desalting washing liquid supply device 22 are stored in the first tank. 1 It is possible to distribute by the first supply regulating valve 22a whether the desalting washing liquid W1 is directed to the elution tank 2 or discharged to the outside of the system by the first supply regulating valve 22a. To be able to adjust.
  • the desalting apparatus 1 includes a new first desalting washing liquid for supplying a new first desalting washing liquid W1a to the first desalting washing liquid supply apparatus 22. Is added as a part of the first desalting washing liquid in the system, if desired, via a second supply regulating valve 23a comprising a predetermined regulating valve mechanism. Part or all of the first desalting washing liquid that has been used repeatedly can be replaced. In this case, the contents of the storage part of the first desalting washing liquid supply device 22 appropriately drain the amount corresponding to the amount supplied with the new first desalting washing liquid W1a toward the outside of the system. It may be directed to the liquid W5.
  • the second desalting washing liquid supply device 31 is provided with a third supply regulating valve 31a having a predetermined regulating valve mechanism, and the contents in the storage tank provided in the second desalting washing liquid supply device 31 are stored in the second tank. 2 It is possible to sort by the third supply regulating valve 31a whether the desalting washing liquid W2 is directed to the first solid-liquid separation device 3 or the waste liquid W5 directed to the outside of the system. The amount of liquid to be directed to can be adjusted.
  • the desalting apparatus 1 includes a new second desalting washing liquid for supplying a new second desalting washing liquid W2a to the second desalting washing supply apparatus 31. Is supplied as a part of the second desalting washing liquid in the system, if desired, via a fourth supply regulating valve 32a comprising a predetermined regulating valve mechanism. A part or all of the second washing solution for desalting used repeatedly can be replaced. In this case, the contents of the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31 are appropriately discharged according to the amount supplied with the new second desalting washing liquid W2a toward the outside of the system. It may be directed to the liquid W5.
  • the discharge to the elution tank 2 and / or the first solid-liquid separator 3 is discharged from the drain path provided in the first solid-liquid separator 3 via a predetermined valve mechanism Vd. It may be. Further, as will be described later, the drainage W5 may be discharged out of the system after being subjected to a heavy metal removal process.
  • the chlorine-containing powder P1 and the first desalting washing liquid W1 are mixed and stirred to generate a slurry S1. At this time, the chlorine-containing powder P1 and the first desalting washing liquid W1 are generated.
  • the mass ratio (W1 / P1) is preferably 4 to 10, more preferably 4 to 7, and particularly preferably 4 to 5. When the mass ratio (W1 / P1) is smaller than 4, elution of chlorine from the chlorine-containing powder P1 may be insufficient. Moreover, when mass ratio (W1 / P1) is larger than 10, the amount of the waste_water
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid W1 mixed with the chlorine-containing powder P1 in the elution tank 2 and constituting the slurry S1 is preferably 3% by mass to 15% by mass, and 3% by mass or more. 10% by mass is more preferable, and 3% by mass to 5% by mass is particularly preferable. That is, since water having a higher chlorine concentration than seawater can be used for the first desalting washing liquid W1, the chlorine concentration of the liquid phase discharged by solid-liquid separation of the slurry S1 in the subsequent step is 15% by mass or less.
  • the liquid phase can be used as the first desalting washing liquid W1, and therefore the amount of waste water generated from the desalting treatment of the chlorine-containing powder can be effectively suppressed.
  • the chlorine ion concentration of the first desalting washing liquid W1 exceeds the above range, the amount of chlorine eluted from the chlorine-containing powder P1 may be suppressed, and consequently the chlorine removal efficiency may be impaired.
  • the lower limit of 3% by mass of the chlorine concentration of the first desalting washing liquid W1 is a value determined by using the seawater in the first desalting washing liquid W1.
  • the pH of the slurry S1 is increased by seawater having an effect as a carbonate-based pH buffer solution. , Stabilized in a weak alkali range of 11-12.
  • the stirring time of the slurry S1 by the stirring blade 24a is preferably 10 minutes to 3 hours, more preferably 10 minutes to 2 hours, and further preferably 15 minutes to 1 hour.
  • the stirring time of the slurry S1 is shorter than 10 minutes, elution of chlorine from the chlorine-containing powder P1 may be insufficient.
  • the stirring time of the slurry S1 is longer than 3 hours, the desalting amount of the chlorine-containing powder P1 per unit time is reduced.
  • the elution tank 2 As the temperature condition for treating the slurry S1 in the elution tank 2, the higher the amount of chlorine eluted from the chlorine-containing powder P1, the higher the temperature, but from the viewpoint of processing costs, the room temperature range of 5 ° C to 30 ° C. Is preferable, and 15 ° C. to 30 ° C. is more preferable. In that case, the elution tank 2 may be provided with a predetermined temperature management device such as a heater.
  • a general-purpose slurry pump such as a screw pump or a Mono pump may be used.
  • the slurry S1 is separated into a first desalted cake C1 and a first filtrate W3.
  • the salt content (C Cl (mass%)) in the separated first desalted cake C1 is the water content (C W (mass%)) of the first desalted cake C1
  • the separated first Using the salt content (W Cl (mass%)) of the filtrate W3 and the water-insoluble salt content (C Cl-NS (mass%)) in the first desalted cake C1, the following formula (1) Can be approximated by C Cl ⁇ C W ⁇ W Cl + C Cl—NS (1)
  • the water-insoluble salt content (C Cl—NS ) of the general chlorine-containing powder P1 is 0.8% by mass to 1.2% by mass.
  • the first desalted cake C1 obtained by solid-liquid separation of the slurry S1 contains almost no chlorine. Since the liquid phase composed of a solid phase and a liquid phase in which chlorine is dissolved and contained in the first desalted cake C1 is the same as the first filtrate W3 separated by solid-liquid separation, the approximate expression ( Since 1) is established, in order to reduce the salt content (C Cl ) in the first desalted cake C1, the water content (C W ) of the first desalted cake C1 may be reduced.
  • an apparatus capable of reducing the water content of the obtained first desalted cake C1 is used for the first solid-liquid separator 3, and a filter press is particularly preferably used as in this embodiment.
  • the water content of the first desalted cake C1 obtained when the slurry S1 composed of the chlorine-containing powder P1 is solid-liquid separated by a filter press is usually 50% by mass or less.
  • the first desalting cake C1 having a water content of about 50% by mass once obtained by solid-liquid separation is washed using the second desalting washing liquid W2. And substantially all of the liquid phase contained in the first desalting cake C1 is replaced with the second desalting washing liquid W2.
  • the side surface of the desalted cake constituting the filter chamber constituting the filter chamber.
  • the second desalting washing liquid W2 supplied from the second desalting washing liquid supply device 31 is press-fitted, and the second desalting washing liquid W2 is permeated through the first desalting cake C1.
  • the liquid phase contained in the first desalting cake C1 is replaced with the second desalting washing liquid W2, which forms the second desalting cake C2. .
  • This washing is performed while the water content of the desalted cake is about 50% by mass.
  • the second desalting washing liquid W2 includes seawater, fresh water, or the second filtrate W4 when the second filtrate W4 is circulated, and any one of them, or What is necessary is just to use mixed water of those arbitrary combinations.
  • the chlorine content of the second desalted cake C2 obtained by using the second desalting washing liquid W2 having a chlorine ion concentration of 3.5% by mass or less is set to at least the total wet mass of the cake. It can be 2% by mass or less.
  • Even when fresh water is used for the second desalting washing liquid W2 the time for the second desalting washing liquid W2 to pass through the first desalting cake C1 in the above washing is relatively very high. Since it is a short time, unlike the elution step from the slurry, elution of the amphoteric metal component fixed to the solid phase of the first desalted cake C1 hardly occurs.
  • the amount of the second desalting washing liquid W2 used in the desalting cake washing step is preferably 1 or more times the chlorine-containing powder P1 in the first desalting cake C1, more preferably 2 or more times, A 4-fold amount or more is particularly preferable.
  • the amount of the second desalting washing liquid W2 used is less than one amount of the chlorine-containing powder P1, the liquid phase in the first desalting cake C1 having a water content of about 50% by mass is used as the second desalting salt. In some cases, the washing liquid W2 cannot be sufficiently replaced.
  • cleaning liquid W2 exceeds 4 times amount of the chlorine containing powder P1, the amount of waste_water
  • cleaning process increases.
  • the confirmation that the liquid phase in the first desalting cake C1 has been switched to the second desalting washing liquid W2 is performed by monitoring the chlorine ion concentration of the second filtrate W4 discharged in the desalting cake washing process, What is necessary is just to confirm that the chlorine concentration is the same as or close to the chlorine ion concentration of the second desalting washing liquid W2.
  • a general analysis method such as ion chromatography or a chlorine ion meter may be used directly from the second filtrate W4 or after preparing diluted water having an appropriate magnification.
  • the first filtrate W ⁇ b> 3 and / or the second filtrate W ⁇ b> 4 from the first solid-liquid separation device 3 is supplied to the first desalting washing liquid supply device 22 by the first liquid feeding device 5.
  • the first demineralization washing liquid W1 is circulated and used.
  • the first desalting washing liquid W1 is based on circulation, and thereby the amount of process wastewater discharged is suppressed.
  • the first filtrate W3 and / or the second filtrate W4 from the first solid-liquid separation device 3 is supplied to the first desalting washing liquid by the first liquid feeding device 5.
  • the first desalting washing liquid W1 is basically circulated, but a part of the first desalting washing liquid W1 is supplied from the new first desalting washing liquid supply device 23 via the second supply regulating valve 23a.
  • the fresh first desalting washing liquid W1a supplied to the 1 desalting washing supply apparatus 22 may be circulated and used while diluting the chlorine ion concentration.
  • the timing and blending ratio at which a new first desalting washing solution W1a is added to one circulation may be set to a desired timing and blending ratio as appropriate based on the evaluation of the trial run.
  • the first desalting washing liquid supply device 22 has a first supply adjustment composed of a predetermined adjustment valve mechanism that allows the contents of the reservoir to be discharged out of the system as the drainage W5.
  • the valve 22a is provided, and the first filtrate W3 and the second filtrate W4 from the first solid-liquid separator 3 are discharged out of the system as a drainage W5 through a predetermined valve mechanism Vd. Is provided. Accordingly, the amount of the drainage liquid W5 directed to the outside of the system corresponding to the amount of the new first desalting washing liquid W1a added or the amount of the new second desalting washing liquid W2a added depending on the case.
  • cleaning liquid W1 generally circulated and utilized can be adjusted suitably.
  • the control device 201 receives a measurement signal from the first chlorine ion concentration monitoring device 7, and based on the measurement signal, sends a predetermined command signal to the first desalting washing liquid supply device.
  • the first supply adjustment valve 22 a provided in the second supply adjustment valve 22 a, the second supply adjustment valve 23 a provided in the new first desalting washing liquid supply device 23, and the first liquid delivery device 5 can be transmitted. According to this, for example, when the measured value by the first chlorine ion concentration monitoring device 7 exceeds a predetermined threshold, the control device 201 transmits the command to the first liquid feeding device 5 based on the measurement result.
  • the feeding of the first filtrate W3 and the second filtrate W4 due to the operation of the first liquid feeding device 5 is stopped, or these adjustments are made by command signals to the first supply regulating valve 22a and the second supply regulating valve 23a.
  • Feedback control such as the valve mechanism performing the above-described operation to supply a new first desalting washing liquid W1a to the first desalting washing liquid W1 circulating in the system to perform a control to lower the chlorine ion concentration. It can be performed.
  • a supply amount of a new first desalting washing liquid W1a corresponding to a measured value by the first chlorine ion concentration monitoring device 7 may be automatically determined, and the supply operation is automatically performed. It is also possible to make it continuous.
  • control device 201 controls a predetermined valve mechanism to adjust the liquid amount (or slurry amount) of liquid feeding through the valve mechanism.
  • the valve mechanism Vc may be controlled to control the feeding of the first filtrate W3 and the second filtrate W4 during the feedback control described above.
  • the second desalted cake C2 discharged from the first solid-liquid separator 3 is transported to the cement manufacturing apparatus by the desalted cake transport device 9.
  • the desalted cake transport device 9 is not particularly limited as long as it can transport a cake having a moisture content of about 50% by mass, and a general-purpose device such as a belt conveyor can be used.
  • transportation means such as trucks and ships are adopted. It is also possible to do.
  • FIG. 4 shows an overall configuration diagram showing a second embodiment of the chlorine-containing powder desalting apparatus according to the present invention.
  • the second filtrate W4 discharged in the desalting cake washing process in the first solid-liquid separator 3. Is used as a second desalting washing solution. That is, the first filtrate W3 and / or the second filtrate W4 generated by the desalting cake forming step and / or the desalting cake washing step in the first solid-liquid separator 3 is a predetermined valve mechanism Ve.
  • the first liquid delivery device 5 having a predetermined liquid delivery pump mechanism is used to send the liquid to the storage section of the first desalting washing liquid supply device 22 and circulate as the first desalting washing liquid W1.
  • the second filtrate W4 discharged in the desalting cake washing process in the first solid-liquid separator 3 is supplied to a predetermined liquid feed pump mechanism via a predetermined valve mechanism Vf.
  • the second liquid feeding device 6 is configured to be fed to the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31 and can be circulated and used as the second desalting washing liquid W2. .
  • a part or all of the second filtrate W4 is removed from the system via a predetermined valve mechanism Vc. It may be directed to the directed drainage W5.
  • a second chlorine ion concentration monitoring device 8 is provided in the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31, and the second desalting stored in the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31.
  • the chloride ion concentration of the salt washing liquid W2 is monitored.
  • the second chlorine ion concentration monitoring device 8 may be the same as the first chlorine ion concentration monitoring device 7 described above.
  • measurement is performed on diluted water having an appropriate magnification. Also good.
  • a general-purpose analysis method such as a chlorine ion meter or ion chromatography may be used.
  • a chlorine ion meter is used.
  • the second chlorine ion concentration monitoring device 8 may be arranged such that the chlorine ion concentration of the contents in the reservoir of the second desalting washing liquid supply device 31 can be directly measured, or the second 2 may be disposed so as to be measurable at a position immediately before entering the storage section of the desalting washing liquid supply device 31, that is, in any arrangement, the chloride ion concentration in the second desalting washing liquid W2 may be determined. It only needs to be able to estimate.
  • the second filtrate W4 from the first solid-liquid separation device 3 is sent to the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31 by the second liquid feeding device 6, and It is designed to be circulated as 2 desalting washing liquid W2.
  • the second desalting washing liquid W2 is based on the circulation use, and thereby the amount of process wastewater discharged is suppressed.
  • the second desalting washing liquid W2 is basically circulated, but a part of the second desalting washing liquid W2 is supplied from the new second desalting washing liquid supply device 32 through the fourth supply regulating valve 32a.
  • the timing and blending ratio at which a new second desalting washing liquid W2a is added to one circulation may be set to a desired timing and blending ratio as appropriate based on the evaluation of the trial run.
  • the second desalting washing liquid supply device 31 has a third supply adjustment composed of a predetermined adjustment valve mechanism that allows the contents of the reservoir to be discharged out of the system as drainage W5.
  • the valve 31a is provided, and the first filtrate W3 and / or the second filtrate W4 from the first solid-liquid separator 3 is directed out of the system as a drainage W5 through a predetermined valve mechanism Vc.
  • a discharge route is provided. Accordingly, the amount of the drainage liquid W5 directed to the outside of the system in an amount corresponding to the amount of the new second desalting washing solution W2a added or the amount of the new first desalting washing solution W1a added in some cases. As a result, the range of the amount of the second desalting washing liquid W2 that is generally recycled and used can be adjusted as appropriate.
  • the control device 201 is provided, and the second control is performed together with or independently of the feedback control by the first chlorine ion concentration monitoring device 7 described above.
  • Feedback control by the chlorine ion concentration monitoring device 8 is enabled. That is, the measurement signal of the second chlorine ion concentration monitoring device 8 is received, and based on the measurement signal, a predetermined command signal is sent to the third supply adjustment valve 31a provided in the second desalting washing liquid supply device 31 or the new second Transmission to the fourth supply regulating valve 32 a provided in the desalting washing liquid supply device 32 or the second liquid feeding device 6 is enabled.
  • the control device 201 transmits the command to the second liquid feeding device 6 based on the measurement result.
  • the valve mechanism stops the liquid feeding of the second filtrate W4 due to the operation of the second liquid feeding device 6, or the valve mechanism performs the above-described operation according to the command signal to the third supply regulating valve 31a or the fourth supply regulating valve 32a.
  • feedback control can be performed, for example, by supplying a new second desalting washing liquid W2a to the second desalting washing liquid W2 circulating in the system and performing a control to lower the chlorine ion concentration.
  • a new supply amount of the second desalting washing liquid W2a corresponding to the measured value by the second chlorine ion concentration monitoring device 8 may be automatically determined. It is also possible to make it continuous.
  • the control device 201 controls a predetermined valve mechanism to adjust the liquid amount (or slurry amount) of the liquid fed through the valve mechanism.
  • the valve mechanism Ve may be controlled to control the feeding of the first filtrate W3 and the second filtrate W4 during the feedback control described above.
  • the mechanism Vf may be controlled to control the feeding of the second filtrate W4 during the feedback control described above.
  • FIGS. 5 to 9 are flowcharts showing still another embodiment of the chlorine-containing powder desalting method according to the present invention. In these embodiments, a treatment for removing heavy metals contained in the effluent generated by the desalting treatment according to the present invention is performed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a third embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • the second desalting washing liquid after circulation as the washing liquid it is reused as the first desalting washing liquid or the second desalting washing liquid.
  • the heavy metal contained in the effluent produced by the desalting process according to the present invention can be separated and removed from the liquid phase of the effluent as a heavy metal agglomerated cake.
  • the obtained heavy metal agglomerated cake can be effectively used as a cement raw material.
  • the heavy metal scavenger include a combination of a pH adjuster and / or a redox potential adjuster and one or more flocculants such as an inorganic flocculant and a polymer flocculant.
  • the redox potential (ORP) of the collected effluent is preferably ⁇ 200 mV or less, more preferably ⁇ 450 mV to ⁇ 200 mV.
  • ORP redox potential
  • a general-purpose one may be used as the oxidation-reduction potential adjusting agent.
  • sodium hydrogen sulfide sodium hydrosulfide is preferable.
  • an inorganic flocculant and an organic flocculant are used to make a heavy metal finely insolubilized by adjusting the oxidation-reduction potential into a larger flocculent floc form and facilitate separation from the liquid phase.
  • the inorganic flocculant include iron chloride (FeCl 3 ) and polyaluminum chloride (PAC). Two or more of these may be used in combination.
  • the amount of the inorganic flocculant added to the liquid phase is ascertained by the optimum addition amount based on the preliminary evaluation in the liquid to be treated. It is sufficient that the molar equivalent amount is about the same as the added amount.
  • the organic flocculant is used for increasing the diameter of a small-diameter floc containing heavy metals formed of an inorganic flocculant.
  • a flocculant used for solid-liquid separation in an alkaline region such as an anionic flocculant mainly composed of polyacrylamide may be used.
  • the amount of the polymer flocculant added to the liquid phase is preferably the same as in the case of the amount of the inorganic flocculant added, but it is desirable to know the optimum addition amount based on the preliminary evaluation in the liquid to be treated. When evaluation is difficult, it is sufficient to add an amount of 20 to 30 ppm of the collected effluent.
  • the pH of the collected effluent is preferably 7 to 11, more preferably 7.5 to 10.5, and the pH is 8 to 10.5. Is most preferred.
  • the pH of the collected effluent is 7 to 11, heavy metals can be effectively insolubilized.
  • the pH of the recovered effluent and the removal rate of Pb from the effluent As an example of the relationship, when the pH is 6, the Pb removal rate is 84.2%, when the pH is 12, the Pb removal rate is 98.9%, and when the pH is 10.5, the Pb removal rate is 99.
  • recovered waste liquid a general purpose thing may be used, for example, what is necessary is just to use general purpose pH adjusters, such as a sulfuric acid and sodium hydroxide.
  • the pH of the recovered effluent is adjusted with a pH adjuster as necessary, and a redox potential adjuster is added and stirred for 5 to 20 minutes.
  • a redox potential adjuster is added and stirred for 5 to 20 minutes.
  • an inorganic flocculant is added and stirred and mixed for 5 to 20 minutes, and a polymer flocculant is further added and stirred and mixed for 5 to 20 minutes.
  • the insolubilized heavy metal has a larger-diameter aggregated floc form, while chlorine is dissolved at a high concentration in the liquid phase, and the aggregated floc containing heavy metal is suspended in the liquid phase.
  • the aggregation floc containing liquid of such a structure usually makes a slurry form.
  • the liquid from the agglomerated floc-containing liquid containing the insolubilized heavy metal is obtained using a solid-liquid separation means such as a filter press in the same manner as used in the desalting treatment of the chlorine-containing powder. A part or all of the phases are separated to obtain a heavy metal agglomerated cake (first agglomerated cake) and a third filtrate.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a fourth embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • a heavy metal agglomerated cake washing step is provided, the first agglomerated cake is washed with the third desalting washing liquid, and the washed heavy metal agglomerated cake (hereinafter, Also referred to as “second agglomerated cake”) and a fourth filtrate.
  • second agglomerated cake also referred to as “second agglomerated cake”
  • the 2nd aggregation cake from which chlorine was fully removed can be obtained, and it is easy to use it more suitably as a cement raw material.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a fifth embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • the fourth filtrate obtained in the heavy metal agglomerated cake washing step is at least partly a first desalting washing solution used for the desalting treatment described above.
  • cleaning liquid can be reduced.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a sixth embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • at least a part of the second filtrate obtained in the desalting cake washing step in the desalting treatment described above is the second filtrate for washing the heavy metal agglomerated cake.
  • the cleaning treatment in the heavy metal agglomerated cake cleaning step is performed while controlling the chlorine ion concentration of the third desalting cleaning solution by using as the 3 desalting cleaning solution. Thereby, the usage-amount of the wash water utilized as a 3rd desalting washing
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid tends to increase, and consequently the chlorine ions remaining in the second agglomerated cake.
  • the concentration tends to increase. For example, if it is used as it is, it tends to be difficult to use it as a cement raw material.
  • the treatment is performed while controlling the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution, the third desalting washing is performed. When the chlorine ion concentration of the liquid becomes unsuitable for processing, it can be corrected at an appropriate timing.
  • FIG. 9 is a flow chart showing a seventh embodiment of the method for desalinating chlorine-containing powder according to the present invention.
  • the fourth filtrate obtained in the heavy metal agglomerated cake washing step circulates and uses at least a part thereof as the third desalting washing solution.
  • the washing process in the heavy metal agglomerated cake washing step is performed while controlling the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution. Thereby, the usage-amount of the wash water utilized as a 3rd desalting washing
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid tends to increase, and as a result, the chlorine remaining in the second agglomerated cake.
  • the ion concentration tends to increase. For example, if it is used as it is, it tends to be difficult to use it as a cement raw material.
  • the treatment is performed while controlling the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution, When the chlorine ion concentration of the washing liquid becomes unsuitable for treatment, it can be corrected at an appropriate timing.
  • the third desalting wash used in the present invention is the same as the first desalting wash and the second desalting wash used in the desalting treatment described above, such as the use of seawater. It is. However, when the third desalting washing solution is circulated and used, the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution for washing the desalted cake at the first iteration is 3.5% by mass or less. It is preferably 3% by mass or less, and most preferably 2.5% by mass or less. The same applies to the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid for washing the desalted cake after a plurality of repeated treatments.
  • chlorine ion concentration exceeds the above range, chlorine ions remain in a high concentration in the desalted cake obtained after the heavy metal agglomerated cake washing step, and as a result, it cannot be used as a cement raw material as it is. It is.
  • the third desalting is performed. Since the chlorine ion concentration of the washing liquid rises according to the number of repetitions of the circulating use of the second filtrate in the desalting treatment described above, this is monitored and controlled. Moreover, since the chlorine ion concentration of the 3rd desalting washing
  • “monitoring” and “control” have the same meaning as in the case of the first desalting washing liquid and the second desalting washing liquid in the desalting treatment described above.
  • the “third desalting washing liquid” as an object of “monitoring” or “control” is not only directly monitoring or controlling the state of washing the first agglomerated cake, but also a predetermined blending ratio.
  • the chlorine ion concentration of that before the preparation may be targeted. That is, the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid constituting the washing liquid for washing the first agglomerated cake may be substantially monitored and controlled.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing solution that goes around the system increases excessively, and chlorine ions remain in a high concentration in the second agglomerated cake obtained after washing the first agglomerated cake, As a result, it is possible to prevent the use as a cement raw material from being difficult as it is.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid for washing the first agglomerated cake exceeds a predetermined threshold value
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid circulating in the system is set. What is necessary is just to process for every chlorine containing powder supplied after adjusting arbitrarily or washing
  • FIG. 10 is an overall configuration diagram showing a third embodiment of the chlorine-containing powder demineralization apparatus according to the present invention.
  • the desalting apparatus 20 includes a heavy metal insolubilization reaction tank 11, and the first filtrate, the second filtrate, and the first desalted washing liquid in the desalting process described above are used after circulation.
  • the first desalting washing liquid Alternatively, what is not reused as the second desalting washing liquid can be collected and stored as drainage.
  • the first filtrate W3 and / or the second filtrate W4 are discharged from the solid-liquid separation device 3 in the desalting process described above via a predetermined valve mechanism Vd.
  • the liquid W5 is directed toward the outside of the system, it can be recovered and stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the first desalting washing liquid that is not used again from the reservoir of the first desalting washing liquid supply device 22 in the desalting treatment described above is further supplied via the first supply regulating valve 22a to a predetermined valve mechanism.
  • the waste liquid W5 is directed toward the outside of the system via Vg and Vh, it can be recovered and stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the second desalting washing liquid that is not used again from the storage part of the second desalting washing liquid supply device 31 in the desalting treatment described above is further supplied to the predetermined valve mechanism via the first supply regulating valve 31a.
  • the waste liquid W5 is directed toward the outside of the system via Vi and Vh, it can be recovered and stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11. Further, as described above, in the desalting process described above, the discharge of the contents of the storage portion of the first desalting washing liquid supply device 22 and / or the second desalting washing liquid supply device 31 toward the outside of the system is performed.
  • a predetermined valve mechanism Vd is provided from the drainage path provided in the solid-liquid separation device 3 so as to be routed to the elution tank 2 and the solid-liquid separation device 3. Therefore, such waste liquid W5 can also be collected and stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is provided with the ORP regulator supply device 111, and the heavy metal insolubilization reaction tank 11 can be appropriately supplied with the oxidation-reduction potential regulator A1.
  • the inorganic flocculant supply apparatus 112 is provided, and the inorganic flocculant A2 can be appropriately supplied to the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the polymer flocculant supply apparatus 113 is provided, and the polymer flocculant A3 can be appropriately supplied to the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the pH adjuster supply device 114 is provided, and the pH adjuster A4 can be appropriately supplied to the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is provided with a stirring device 115, and by rotating the stirring blade 115a, the storage in the tank can be mixed and stirred for a predetermined time.
  • a heavy metal scavenger such as a redox potential adjuster, an inorganic flocculant, or a polymer flocculant is added to the collected effluent, and preferably the redox potential adjuster as described above. Then, an inorganic flocculant and a polymer flocculant are added in this order to insolubilize the heavy metal in the drained liquid in the form of agglomerated flocs to form a slurry-like agglomerated floc-containing liquid (hereinafter referred to as “slurry S2”). .
  • slurry S2 slurry-like agglomerated floc-containing liquid
  • the stirring blade 115a of the stirring device 115 by rotating the stirring blade 115a of the stirring device 115, the waste liquid W5 composed of the first filtrate W3 or the second filtrate W4, the oxidation-reduction potential adjusting agent A1, Inorganic flocculant A2, polymer flocculant A3, and pH adjuster A4 can be mixed and stirred for a predetermined time to form slurry S2.
  • the stirring time for forming the slurry S2 by the stirring blade 115a is preferably 5 minutes to 20 minutes, more preferably 10 minutes for each addition of the oxidation-reduction potential adjusting agent, the inorganic flocculant, and the polymer flocculant. -20 minutes, more preferably 15-20 minutes.
  • the temperature condition for treating the slurry S2 in the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is not particularly limited, and a normal temperature range of 5 ° C. to 30 ° C. is preferable, and 15 ° C. to 30 ° C. is more preferable from the viewpoint of processing costs.
  • the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is provided with a redox potential monitoring device 161 to monitor the redox potential of the collected waste liquid stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • a redox potential monitoring device 161 to monitor the redox potential of the collected waste liquid stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • a known measuring device may be used.
  • a measuring device for high concentration suspension may be used.
  • the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is provided with a pH monitoring device 164 to monitor the pH of the collected waste liquid stored in the heavy metal insolubilization reaction tank 11.
  • a pH monitoring device 164 a known measuring device may be used, and the same measuring device as the oxidation-reduction potential monitoring device 161 may be used as long as the oxidation-reduction potential can be measured.
  • the ORP regulator supply apparatus 111 is provided with an ORP regulator supply regulation valve 111 a composed of a predetermined regulation valve mechanism, and is supplied from the ORP regulator supply apparatus 111 to the heavy metal insolubilization reaction tank 11. It is possible to adjust the supply amount of the oxidation-reduction potential adjusting agent A1.
  • the inorganic flocculant supply device 112 is provided with an inorganic flocculant supply adjustment valve 112a having a predetermined adjustment valve mechanism, and the amount of inorganic flocculant A2 supplied from the inorganic flocculant supply device 112 to the heavy metal insolubilization reaction tank 11 is supplied.
  • the polymer flocculant supply device 113 is provided with a polymer flocculant supply adjustment valve 113a having a predetermined adjustment valve mechanism, and the heavy metal insolubilization reaction tank is provided from the polymer flocculant supply device 113.
  • 11 is capable of adjusting the supply amount of the polymer flocculant A3 supplied to 11
  • the pH adjuster supply device 114 is provided with a pH adjuster supply adjusting valve 114a including a predetermined adjusting valve mechanism.
  • the supply amount of the pH adjuster A4 supplied from the pH adjuster supply device 114 to the heavy metal insolubilization reaction tank 11 can be adjusted.
  • a control device 201 that can function in common with feedback control of the chlorine ion concentration in the desalting process described above is provided.
  • the control device 201 further includes a redox potential monitoring device 161.
  • the measurement result and the measurement result of the pH monitoring device 164 are transmitted at any time.
  • the command to the ORP regulator supply regulating valve 111a is transmitted by the control device 201 based on the measurement result.
  • feedback control can be performed, such as control for lowering the oxidation-reduction potential by supplying the oxidation-reduction potential adjusting agent A1 to the reaction tank 11.
  • the command signal to the pH adjuster supply adjustment valve 114a that the control device 201 transmits based on the measurement result can be performed, for example, by controlling the pH by supplying the pH adjuster A4 to the reaction tank 11.
  • a second solid-liquid separation device 13 that separates the slurry S2 discharged from the heavy metal insolubilization reaction tank 11 and conveyed by the slurry conveyance device 12 is provided.
  • the second solid-liquid separator 13 a part or all of the liquid phase is separated from the slurry S2 to obtain a heavy metal agglomerated cake (hereinafter referred to as “first agglomerated cake C3”) and a third filtrate W6.
  • first agglomerated cake C3 heavy metal agglomerated cake
  • W6 third filtrate W6.
  • the filter press etc. which were used as the 1st solid-liquid separator 3 in the above-mentioned desalting process.
  • general purpose slurry pumps such as a screw pump and a Mono pump, as the slurry conveyance apparatus 12.
  • the first agglomerated cake C3 discharged from the second solid-liquid separator 13 is conveyed to the cement manufacturing apparatus by the heavy metal agglomerated cake conveying device 15.
  • the heavy metal agglomerated cake transport device 15 is the same as the desalted cake transport device 9 used in the desalting process described above, and is particularly limited as long as it can transport a cake having a moisture content of about 50% by mass.
  • a general-purpose device such as a belt conveyor can be used.
  • transportation means such as trucks and ships are adopted. It is also possible to do.
  • FIG. 11 is an overall configuration diagram showing a fourth embodiment of the chlorine-containing powder desalting apparatus according to the present invention.
  • the first agglomerated cake C3 is used for the third desalting. Washing with the third desalting washing liquid W7 supplied from the washing liquid supply apparatus 141 is enabled.
  • a valve mechanism Vj is provided in the middle of the path for conveying the slurry S2 treated in the heavy metal insolubilization reaction tank 11 to the second solid-liquid separator 13, while the third desalting washing liquid supply device.
  • Another valve mechanism Vk is also provided in the middle of the path through which the third desalting washing liquid W3 flows from the 141 to the second solid-liquid separator 13, and the slurry S2 and the third desalting washing liquid W7 are selected.
  • the second solid-liquid separation device 13 can be directed to the second solid-liquid separation device 13, and the slurry S2 is first directed to the second solid-liquid separation device 13 and processed by the second solid-liquid separation device 13 to produce the first agglomerated cake C3.
  • the third desalting washing liquid W3 is directed to the second solid-liquid separator 13 to wash the first agglomerated cake C3 to obtain the second agglomerated cake C4 and the fourth filtrate W8. To be able to.
  • the third filtrate W6 generated by the heavy metal agglomerated cake forming step and the fourth filtrate W8 generated by the heavy metal agglomerated cake washing step are a predetermined valve mechanism. It can be discharged out of the system as drainage W9 through Vl.
  • the fourth filtrate W8 obtained by the heavy metal agglomerated cake washing step is passed through a predetermined valve mechanism Vm by a third liquid feeding device 16 including a predetermined liquid feeding pump mechanism. The liquid is sent to the reservoir of the first desalting washing liquid supply device 22 so that it can be circulated and used as the first desalting washing liquid W1.
  • the third desalting washing liquid supply device 141 is provided with a fifth supply regulating valve 141 a having a predetermined regulating valve mechanism, and is provided in the third desalting washing liquid supply device 141. Whether the contents in the storage tank are directed to the second solid-liquid separator 13 as the third desalting washing liquid W7 or the waste liquid W9 directed to the outside of the system is distributed by the fifth supply regulating valve 141a. It is possible to adjust the amount of liquid directed to them. Further, a new third desalting washing liquid supply device 142 for supplying a new third desalting washing liquid W7a to the third desalting washing liquid supply device 141 is provided.
  • the sixth supply regulating valve 142a is added as part of the third desalting washing liquid in the system, or a third desalting washing liquid repeatedly used a plurality of times, if desired. Part or all can be exchanged.
  • the content of the storage part of the third desalting washing liquid supply device 141 is appropriately discharged in accordance with the amount of the new third desalting washing liquid W7a supplied to the outside of the system. It may be directed to the liquid W9.
  • the second solid-liquid separation device 13 is at a desired timing such as a timing at which the slurry S2 is not processed.
  • the liquid may be discharged from the liquid discharge path provided in the second solid-liquid separator 13 via a predetermined valve mechanism Vl.
  • the embodiment shown in FIG. 11 is provided with a control device 201 that can function in common with the feedback control of the chlorine ion concentration in the desalting process described above and further in the feedback control in the embodiment described with reference to FIG.
  • the control device 201 receives the measurement signal from the first chlorine ion concentration monitoring device 7 and, based on the measurement signal, can also transmit the third liquid feeding device 16. According to this, for example, when the measured value by the first chlorine ion concentration monitoring device 7 exceeds a predetermined threshold, the control device 201 transmits the command to the third liquid feeding device 16 based on the measurement result.
  • the operation of the third liquid supply device 16 is stopped by the signal, or the operation of the adjustment valve mechanism described above by the command signal to the first supply adjustment valve 22a or the second supply adjustment valve 23a is stopped. So that feedback control can be performed, for example, by supplying a new first desalting washing liquid W1a to the first desalting washing liquid W1 circulating in the system to lower the chlorine ion concentration. I have to.
  • a supply amount of a new first desalting washing liquid W1a corresponding to a measured value by the first chlorine ion concentration monitoring device 7 may be automatically determined, and the supply operation is automatically performed. It is also possible to make it continuous.
  • control device 201 controls the valve mechanism to adjust the liquid amount (or slurry amount) of the liquid fed through the valve mechanism. Accordingly, for example, the valve mechanism Vm may be controlled to control the feeding of the fourth filtrate W8 during the feedback control described above.
  • FIG. 12 is an overall configuration diagram showing a fifth embodiment of the chlorine-containing powder demineralization apparatus according to the present invention.
  • the desalting apparatus 40 according to this embodiment includes the second filtrate W4 generated by the desalting cake washing step in the desalting process described above.
  • a path for feeding liquid to the storage part of the third desalting washing liquid supply apparatus 141 is provided by the fourth liquid feeding apparatus 17 including a predetermined liquid feeding pump mechanism via the predetermined valve mechanism Vn. It can also be used as the salt washing liquid W7.
  • the fourth filtrate W8 generated in the heavy metal agglomerated cake washing step is subjected to the third desalting washing by the fifth liquid feeding device 18 including a predetermined liquid feeding pump mechanism via the predetermined valve mechanism Vo.
  • a path for feeding the liquid to the storage part of the liquid supply apparatus 141 is provided so that it can be circulated and used as the third desalting washing liquid W7.
  • a third chlorine ion concentration monitoring device 19 is provided in the storage section of the third desalting washing liquid supply apparatus 141, and the storage section of the third desalting washing liquid supply apparatus 141.
  • the chlorine ion concentration of the third desalting washing liquid W7 stored in the tank is monitored.
  • the third chlorine ion concentration monitoring device 19 may be the same as the first chlorine ion concentration monitoring device 7 and the second chlorine ion concentration monitoring device 8 described above, and is suitable for measuring the chlorine ion concentration. You may measure about the dilution water of magnification.
  • a general-purpose analysis method such as a chlorine ion meter or ion chromatography may be used.
  • a chlorine ion meter is used.
  • the chlorine ion concentration of the contents in the storage part of the third desalting washing liquid supply device 141 may be arranged so as to be directly measurable, or the second It may be arranged to be measurable at a position immediately before entering the storage section of the 3 desalting washing liquid supply device 141, that is, in any arrangement, the chlorine ion concentration in the third desalting washing liquid W7 It only needs to be able to estimate.
  • control device 201 that can function in common with the feedback control of the chlorine ion concentration in the desalting process described above, and further in the feedback control in the embodiment described with reference to FIGS.
  • the control device 201 further receives a measurement signal from the third chlorine ion concentration monitoring device 19, and can transmit it to the fourth liquid feeding device 17 and the fifth liquid feeding device 18 based on the measurement signal. I have to. According to this, for example, when the measured value by the third chlorine ion concentration monitoring device 19 exceeds a predetermined threshold value, the fourth liquid feeding device 17 and / or the control device 201 transmits based on the measurement result.
  • the feeding of the second filtrate W4 by the operation of the fourth liquid feeding device 17 is stopped by the command signal to the fifth liquid feeding device 18, or the fourth filtrate W8 is fed by the operation of the fifth liquid feeding device 18.
  • the control valve mechanism performs the above-described operation in response to a command signal to the fifth supply adjustment valve 141a or the sixth supply adjustment valve 142a, and a new desalting washing liquid W7 circulating in the system is added.
  • Feedback control can be performed, for example, by supplying the third desalting washing liquid W7a to control to lower the chlorine ion concentration.
  • a supply amount of a new third desalting washing liquid W7a corresponding to the measurement value by the third chlorine ion concentration monitoring device 19 may be automatically determined, and the supply operation is automatically performed. It is also possible to make it continuous.
  • the control device 201 controls a predetermined valve mechanism and adjusts the liquid amount (or slurry amount) of the liquid fed through the valve mechanism.
  • the valve mechanism Vn may be controlled to control the feeding of the second filtrate W4 during the feedback control described above.
  • the valve mechanism Vo may be controlled to control the feeding of the fourth filtrate W8 during the feedback control described above.
  • FIG. 13 shows a chlorine-containing powder desalination treatment method and chlorine-containing powder desorption provided by the present invention in accordance with the configuration of the chlorine-containing powder desalination apparatus shown in FIG.
  • FIG. 2 is an overall configuration flowchart showing the salt treatment apparatus in a more explanatory manner.
  • it is needless to say that a part of the configuration shown in FIG. 13 can be omitted as appropriate within the range described above.
  • FIG. 14 shows a desalting apparatus 50 in which the first solid-liquid separation device and the second solid-liquid separation device are the same device.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the overall configuration according to the embodiment.
  • the structure, function, etc. represented by the explanatory notes and symbols shown in FIGS. 14 and 15 are the same as those in FIGS. 10 to 13 described above.
  • the solid-liquid separation apparatus to be used can be made common and the apparatus configuration can be simplified.
  • Table 1 shows how the salt concentration of each washing solution affects the treatment of the molten fly ash P1 in the treatment of the molten fly ash P1 by the configuration of the chlorine-containing powder desalination treatment apparatus 1 shown in FIG.
  • the molten fly ash of level A shown in Table 1 the first desalting washing liquid W1 having the salinity levels shown in Table 2 and the second desalting washing having the salinity levels shown in Table 3
  • the liquid W2 was used in the combinations shown in Table 4, and the molten fly ash P1 was processed and evaluated.
  • the solid-liquid ratio of slurry S1 (the mass ratio of “first desalting washing liquid W1 / molten fly ash P1”) is 4, and stirring of slurry S1 is performed by rotating stirring blade 24a of stirring device 24.
  • the water content of the first desalted cake C1 and the second desalted cake C2 obtained by stirring at several 400 rpm for 30 minutes and the treatment in the first solid-liquid separator 3 is 50% by mass, depending on the second desalting washing liquid W2.
  • the second desalted cake C2 at the time of washing is subjected to the treatment of the molten fly ash P1 under various conditions such that the solid-liquid ratio (mass ratio of “second desalting washing liquid W2 / molten fly ash P1”) is 1. It was.
  • a filter press was used as the first solid-liquid separator 3.
  • the Cl concentration, the Pb concentration and the Zn concentration of the first filtrate W3 obtained by solid-liquid separation of the liquid phase derived from the first desalting washing solution W1 are determined according to JIS K 0102 “ The test was carried out in accordance with “Factory drainage test method”. Specifically, potentiometric titration was used for Cl concentration, and ICP mass spectrometry was used for Pb concentration and Zn concentration (device used: Agilent 7900 ICP-MS (trade name) manufactured by Agilent Technologies).
  • the chlorine content of the second desalted cake C2 after being washed with the second desalting washing solution W2 was measured using a potentiometric titration method after the sample was decomposed with nitric acid and hydrogen peroxide. The results are shown in Table 5.
  • the Cl concentration of the second desalted cake C2 after washing with the second desalting washing liquid W2 was 2.0% by mass or less.
  • the slurry S1 was stirred for 30 minutes Thereafter, the Pb concentration and the Zn concentration of the first filtrate W3 obtained by solid-liquid separation of the liquid phase derived from the first desalting washing liquid W1 showed a low value of 1 ppm or less.
  • Test Example 1-11 and Test Example 1-12 in which the molten fly ash P1 was mixed with high chlorine concentration water having a chlorine concentration of 18% by mass as the first desalting washing solution W1, the high fly Elution of chlorine from the molten fly ash P1 into the chlorine-concentrated water was not sufficient, and the Cl concentration of the second desalted cake C2 could not be reduced sufficiently.
  • the ORP regulator NaSH
  • the ORP regulator NaSH
  • the mixture was stirred for 15 minutes, and then the same amount of the inorganic flocculant (FeCl 3 ) as that of the ORP regulator was added for 15 minutes. Stir. Thereafter, 30 ppm of a polymer flocculant (Diafloc, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added.
  • the treated effluent thus obtained was subjected to solid-liquid separation by suction filtration to obtain a system effluent W9 (corresponding to the third filtrate W6) at each pH.
  • Table 6 shows the amount of heavy metal components of the drainage liquid W5 (reference example) directed outside the system before pH adjustment and the system drainage liquid W9 (corresponding to the third filtrate W6) at each pH. In addition, Table 6 shows the uniform drainage standard values in Japan.
  • Chlorine-containing powder desalting apparatus Elution tank 3 First solid-liquid separation apparatus 4, 12 Slurry conveying apparatus 5 First liquid feeding apparatus (pump mechanism) 6 Second liquid feeding device (pump mechanism) 7 First chlorine ion concentration monitoring device 8 Second chlorine ion concentration monitoring device 9 Desalted cake transport device 11 Heavy metal insolubilization reaction tank 15 Heavy metal agglomerated cake transport device 16 Third liquid feeding device (pump mechanism) 17 4th liquid feeding device (pump mechanism) 18 Fifth liquid feeding device (pump mechanism) 19 Third chlorine ion concentration monitoring device 21 Chlorine-containing powder supply device 22 First washing water supply device for desalting 22a First supply regulating valve (regulating valve mechanism) 23 New first desalting washing liquid supply device 23a Second supply regulating valve (regulating valve mechanism) 24, 115 Stirring device 24a, 115a Stirring blade 31 Second desalting washing liquid supply device 31a Third supply regulating valve (regulating valve mechanism) 32 New second desalting washing liquid supply device 32a Fourth supply regulating valve (regulating valve mechanism) 111 OR

Abstract

海水等を利用して焼却灰等の塩素含有粉体を脱塩処理するにあたり、その処理を効率的に行う方法を提供する。 この脱塩処理装置1は、第1脱塩用洗液供給装置22と、塩素含有粉体P1に第1脱塩用洗液W1を混合してスラリーにするとともに、塩素を溶出させるための溶出槽2と、溶出槽2で処理されたスラリーS1を固液分離して第1脱塩ケーキを得る処理を行なう第1固液分離装置3と、溶出槽2で処理されたスラリーS1を第1固液分離装置3に搬送するためのスラリー搬送装置4と、第1脱塩ケーキを洗浄して第2脱塩ケーキを得る処理を行なうよう、第2脱塩用洗液W2を供給するための第2脱塩用洗液供給装置31と、第1固液分離装置3からの第1ろ液W3及び/又は第2ろ液W4を第1脱塩用洗液供給装置22に送液するための第1送液装置5と、第1脱塩用洗液W1の塩素イオン濃度を監視するための第1塩素イオン濃度監視装置7とを備える。

Description

塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置
 本発明は、焼却灰等の塩素含有粉体を脱塩処理して、これをセメント原料として有効利用するのに有用な、塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置に関する。
 セメント原料化による廃棄物のリサイクル処理において、塩素を含有する廃棄物は、その塩素によってセメント製造設備の閉塞等の問題を引き起こす虞がある。よって、塩素を含有する廃棄物、例えば焼却灰等をセメント原料化するには、脱塩処理により焼却灰の含有塩素量を低減してから使用することが行われている。
 焼却灰等の脱塩処理に関しては、例えば特許文献1には、焼却灰に水を添加して塩素を溶出させてから脱水する方法が開示されている。また、例えば特許文献2には、水との混合と脱水を繰り返すことで焼却灰を複数回洗浄して脱塩する方法が開示されている。
 しかしながら、特許文献1や特許文献2などの方法では、焼却灰の脱塩に多量の水を要することから、多量の工水(真水)を使用できない地域であったり、コスト面等で工水(真水)の使用が制限されたりする場合などには、その方法を利用するのが困難であった。
 このような問題に関し、例えば特許文献3には、セメント原料化の目的で焼却飛灰等の塩素含有粉体を脱塩処理するにあたり、海水を利用する方法が開示されている。
特開2002-338312号公報 特開2003-211129号公報 特開2013-166135号公報
 しかしながら、特許文献3の方法は、多量の工水(真水)を使用しないという目的には適うものの、塩素含有粉体の脱塩処理を効率的に行うためには、さらなる検討が必要であった。また、その脱塩処理で生じる排液の処理の問題もあった。
 よって、本発明の目的は、海水等を利用して塩素含有粉体を脱塩処理するにあたり、その処理を効率的に行って無駄な排液を生じさせることのない、脱塩処理方法及び脱塩処理装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明は、第1に、
 塩素含有粉体に第1脱塩用洗液を混合してスラリーにするスラリー化工程と、
 前記スラリー中で前記塩素含有粉体に含まれる塩素を液相中に溶出させる塩素溶出工程と、
 前記塩素を溶出させた該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキと第1ろ液を得る脱塩ケーキ形成工程と、
 前記第1脱塩ケーキを、前記第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で洗浄して第2脱塩ケーキと第2ろ液を得る脱塩ケーキ洗浄工程とを備え、
 前記脱塩ケーキ形成工程で得られる前記第1ろ液、及び/又は前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用して、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記スラリー化工程と、前記塩素溶出工程と、前記脱塩ケーキ形成工程と、前記脱塩ケーキ洗浄工程とを、供給される塩素含有粉体ごとに繰り返すことを特徴とする塩素含有粉体の脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の塩素含有粉体の脱塩処理方法によれば、塩素含有粉体に第1脱塩用洗液を混合してスラリーにし、塩素含有粉体に含まれる塩素をスラリーの液相中に溶出させたうえ、該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキを得て、さらにその第1脱塩ケーキを第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で洗浄することにより、十分に塩素が除かれた第2脱塩ケーキを得ることができる。よって、塩素を含有する焼却灰等のセメント原料化などに有用である。また、脱塩ケーキ形成工程で得られる第1ろ液、及び/又は脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を第1脱塩用洗液として循環利用するので、供給される塩素含有粉体ごとに上記の処理を繰り返して行うことで、1の塩素含有粉体あたりに第1脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。そして、第1ろ液及び/又は第2ろ液を第1脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となるが、第1脱塩用洗液は、その塩素イオン濃度が例えば海水の塩素イオン濃度を超えるような場合でも、所定の上限濃度までは塩素含有粉体からの塩素除去効率に大きく影響しないので、洗い水の使用量の低減のメリットと塩素除去の効率とを両立させることが可能である。さらには、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ処理を行うので、該第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第2に、上記塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が第1閾値を超えた場合、前記第1脱塩用洗液を、新たな第1脱塩用洗液により前記第1閾値を満足するように制御する、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、第1ろ液及び/又は第2ろ液を第1脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては所定の上限濃度を超えると、場合によっては塩素除去効率に影響が出ることがあるが、その塩素除去効率の低下を未然に防ぐことができる。この場合、第1閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、塩素含有粉体とのスラリーを構成する第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度として15質量%である。その塩素イオン濃度が15質量%を超えなければ、塩素含有粉体からスラリーの液相中への塩素の溶出効率にそれほど影響がなく、すなわち、塩素除去効率にそれほど影響することがない。一方、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が15質量%を超えると、塩素除去効率に影響が出る場合がある。
 上記目的を達成するため、本発明は、第3に、上記塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記塩素含有粉体に加える初回の第1脱塩用洗液として海水を利用し、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が15質量%を超えないようにする、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、海水の塩素イオン濃度はおよそ3質量%前後であるので、第1脱塩用洗液を主に海水だけで構成した場合でも、その塩素イオン濃度をおおむね3質量%~15質量%程度の範囲に保つことが容易であり、供給される塩素含有粉体ごとに少なくとも2回以上の複数回の処理が可能である。よって、工水(真水)等の使用量の低減のメリットが得られる。また、第1脱塩用洗液として海水を用いると、海水の緩衝液としての作用効果と考えられるが、焼却飛灰等からの重金属類(具体的には、Pb、Zn等である。)の溶出が抑えられるという効果がみられる。これによれば、重金属類を含む排水の処理コストが軽減される。さらには、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が15質量%を超えると、場合によっては塩素除去効率に影響が出ることがあるが、その塩素除去効率の低下を未然に防ぐことができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第4に、上記塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第2脱塩用洗液として循環利用して、前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記スラリー化工程と、前記塩素溶出工程と、前記脱塩ケーキ形成工程と、前記脱塩ケーキ洗浄工程とを、供給される塩素含有粉体ごとに繰り返す、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を第2脱塩用洗液として循環利用するので、供給される塩素含有粉体ごとに上記の処理を繰り返して行うことで、1の塩素含有粉体あたりに第2脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。そして、第2ろ液を第2脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2脱塩ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ処理を行うので、該第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第5に、上記第4の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値とは別個の第2閾値を超えた場合、前記第2脱塩用洗液を、新たな第2脱塩用洗液により前記第2閾値を満足するように制御する、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、第2ろ液を第2脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2脱塩ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、その塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えるのを未然に防ぐことができる。この場合、第2閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、第1脱塩ケーキを洗浄するための第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度として3.5質量%である。その塩素イオン濃度が3.5質量%以下であれば、得られる第2脱塩ケーキ中に残る塩素イオン濃度として、例えばそのままセメント原料として使用できるものと成すことが可能である。一方、第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えると、場合によっては、セメント原料として使用できるものと成すには、より塩素イオン濃度が低い洗液、例えば工水(真水)等による追加的な洗浄が必要になる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第6に、上記第4又は第5の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにする、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、第1脱塩ケーキを洗浄するための第2脱塩用洗液としては、その塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにするので、得られる第2脱塩ケーキ中に残る液相の塩素イオン濃度も該濃度付近を超えないので、例えばそのままセメント原料として使用できる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第7に、上記塩素含有粉体の脱塩処理方法において、更に下記(1)~(3)の工程を備える、該脱塩処理方法を提供するものである。
(1)前記第1ろ液、前記第2ろ液、前記第1脱塩用洗液として循環利用後の該第1脱塩用洗液、及び前記第2脱塩用洗液として循環利用後の該第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上のうち、前記第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないものを排液として回収する排液回収工程
(2)前記工程(1)で回収した排液に重金属捕集剤を添加して、該排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化する重金属不溶化工程
(3)前記工程(2)で不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して第1凝集ケーキと第3ろ液を得る重金属凝集ケーキ形成工程
 上記の構成によれば、焼却飛灰等を脱塩処理した排液中には、通常、重金属類が含まれているが、その排液を回収したうえ重金属捕集剤を添加して、凝集フロック状に不溶化させて、重金属凝集ケーキとして除くことで、重金属類を含んだままの排液が系外に排出されることを防ぐことができる。また、得られた重金属凝集ケーキは、セメント原料として有効利用することができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第8に、上記第7の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、更に下記(4)の工程を備える、該脱塩処理方法を提供するものである。
(4)前記第1凝集ケーキを、前記第1脱塩用洗液及び前記第2脱塩用洗液とは別個の第3脱塩用洗液で洗浄して第2凝集ケーキと第4ろ液を得る重金属凝集ケーキ洗浄工程
 上記の構成によれば、重金属凝集ケーキ形成工程で得られる第1凝集ケーキを、第3脱塩用洗液で洗浄することにより、十分に塩素が除かれた第2凝集ケーキを得ることができる。よって、得られた重金属凝集ケーキは、セメント原料としてより好適に利用しやすい。
 上記目的を達成するため、本発明は、第9に、上記第7又は第8の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記重金属不溶化工程は、前記排液のpHを7~11とする、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、重金属の不溶化をより効果的に行うことができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第10に、上記第8の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる前記第4ろ液は、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用する、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる第4ろ液は、少なくともその一部を第1脱塩用洗液として循環利用するので、第1脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第11に、上記第10の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として利用し、及び/又は前記重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる前記第4ろ液は、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として循環利用し、前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記重金属凝集ケーキ洗浄工程における洗浄処理を行う、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を第3脱塩用洗液として利用し、及び/又は重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる第4ろ液は、少なくともその一部を第3脱塩用洗液として循環利用するので、第3脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。そして、第2ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として利用し、及び/又は第4ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ処理を行うので、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第12に、上記第11の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値及び前記第2閾値とは別個の第3閾値を超えた場合、前記第3脱塩用洗液を、新たな第3脱塩用洗液により前記第3閾値を満足するように制御する、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、第2ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として利用し、及び/又は第4ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、その塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えるのを未然に防ぐことができる。この場合、第3閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、第1凝集ケーキを洗浄するための第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度として3.5質量%である。その塩素イオン濃度が3.5質量%以下であれば、得られる第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度として、例えばそのままセメント原料として使用できるものと成すことが可能である。一方、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えると、場合によっては、セメント原料として使用できるものと成すには、より塩素イオン濃度が低い洗液、例えば工水(真水)等による追加的な洗浄が必要になる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第13に、上記第11の塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにする、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、第1凝集ケーキを洗浄するための第3脱塩用洗液としては、その塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにするので、得られる第2凝集ケーキ中に残る液相の塩素イオン濃度も該濃度付近を超えないので、例えばそのままセメント原料として使用できる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第14に、上記塩素含有粉体の脱塩処理方法において、前記塩素含有粉体が、焼却飛灰、溶融飛灰、及び塩素バイパスダストから選ばれた1種又は2種以上を含むものである、該脱塩処理方法を提供するものである。
 上記の構成によれば、塩素を含有する廃棄物である、焼却飛灰、溶融飛灰、塩素バイパスダスト等のセメント原料化などに有用である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第15に、
 第1脱塩用洗液を供給するための第1脱塩用洗液供給装置と、
 塩素含有粉体を前記第1脱塩用洗液供給装置からの前記第1脱塩用洗液と混合してスラリーにするとともに、前記スラリー中で前記塩素含有粉体に含まれる塩素を液相中に溶出させるための溶出槽と、
 前記塩素を溶出させた該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキと第1ろ液を得る処理を行なう第1固液分離装置と、
 前記溶出槽で処理された前記スラリーを前記第1固液分離装置に搬送するためのスラリー搬送装置と、
 前記第1固液分離装置において、前記第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で前記第1脱塩ケーキを洗浄して第2脱塩ケーキと第2ろ液を得る処理を行なうよう、その第2脱塩用洗液を供給するための第2脱塩用洗液供給装置と、
 前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの形成処理で得られる前記第1ろ液、及び/又は前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用するため、前記第1脱塩用洗液供給装置に送液するための第1送液装置と、
 前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第1塩素イオン濃度監視装置を備えたことを特徴とする塩素含有粉体の脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の塩素含有粉体の脱塩処理装置によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、第1送液装置を備えたことにより、第1固液分離装置でなされる第1脱塩ケーキの形成処理で得られる第1ろ液、及び/又は第1固液分離装置でなされる第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる第2ろ液を、少なくともその一部を第1脱塩用洗液として循環利用し、供給される塩素含有粉体ごとに処理を繰り返し行うので、1の塩素含有粉体あたりに第1脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。また、第1ろ液及び/又は第2ろ液を第1脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えると、場合によっては塩素除去効率に影響が出ることがあるが、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第1塩素イオン濃度監視装置を備えたことにより、該第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第16に、上記塩素含有粉体の脱塩処理装置において、
 前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第1脱塩用洗液供給装置に前記第1脱塩用洗液として新たな第1脱塩用洗液を供給するための新たな第1脱塩用洗液の供給装置を備え、
 前記第1脱塩用洗液供給装置は、該第1脱塩用洗液供給装置から前記溶出槽への前記第1脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第1脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第1供給調整弁を備え、
 前記新たな第1脱塩用洗液の供給装置は、前記第1脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第2供給調整弁を備え、
 前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が第1閾値を超えた場合、前記第1供給調整弁を制御することにより、前記第1脱塩用洗液供給装置からの前記第1脱塩用洗液の前記溶出槽への供給を止め又は減少させ、前記第1脱塩用洗液供給装置から前記第1脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第1脱塩用洗液の供給装置の前記第2供給調整弁を制御することにより、前記第1脱塩用洗液供給装置に、前記第1脱塩用洗液として前記第1閾値を満足するように前記新たな第1脱塩用洗液を供給するように構成された、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、新たな第1脱塩用洗液の供給装置を備え、第1塩素イオン濃度監視装置による監視のもとに、第1閾値を超えた場合、その第1閾値を満足するように、第1脱塩用洗液供給装置に新たな第1脱塩用洗液を供給するようにしたので、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えると、場合によっては塩素除去効率に影響が出ることがあるが、その塩素除去効率の低下を未然に防ぐことができる。この場合、第1閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、塩素含有粉体とのスラリーを構成する第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度として15質量%である。その塩素イオン濃度が15質量%を超えなければ、塩素含有粉体からスラリーの液相中への塩素の溶出効率にそれほど影響がなく、すなわち、塩素除去効率にそれほど影響することがない。一方、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が15質量%を超えると、塩素除去効率に影響が出る場合がある。
 上記目的を達成するため、本発明は、第17に、上記塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
 前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第2脱塩用洗液として循環利用するため、前記第2脱塩用洗液供給装置に送液するための第2送液装置と、
 前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第2塩素イオン濃度監視装置とを備える、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、第2送液装置を備えたことにより、第1固液分離装置でなされる第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる第2ろ液を、少なくともその一部を第2脱塩用洗液として循環利用し、供給される塩素含有粉体ごとに処理を繰り返し行うので、1の塩素含有粉体あたりに第2脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。また、第2ろ液を第2脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2脱塩ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第2塩素イオン濃度監視装置を備えたことにより、該第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第18に、上記第17の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、
 前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第2脱塩用洗液供給装置に前記第2脱塩用洗液として新たな第2脱塩用洗液を供給するための新たな第2脱塩用洗液の供給装置を備え、
 前記第2脱塩用洗液供給装置は、該第2脱塩用洗液供給装置から前記第1脱塩ケーキへの前記第2脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第2脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第3供給調整弁を備え、
 前記新たな第2脱塩用洗液の供給装置は、前記第2脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第4供給調整弁を備え、
 前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値とは別個の第2閾値を超えた場合、前記第3供給調整弁を制御することにより、前記第2脱塩用洗液供給装置からの前記第2脱塩用洗液の前記第1脱塩ケーキへの供給を止め又は減少させ、前記第2脱塩用洗液供給装置から前記第2脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第2脱塩用洗液の供給装置の前記第4供給調整弁を制御することにより、前記第2脱塩用洗液供給装置に、前記第2脱塩用洗液として前記第2閾値を満足するように前記新たな第2脱塩用洗液を供給するように構成された、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、新たな第2脱塩用洗液の供給装置を備え、第2塩素イオン濃度監視装置による監視のもとに、第2閾値を超えた場合、その第2閾値を満足するように、第2脱塩用洗液供給装置に新たな第2脱塩用洗液を供給するようにしたので、第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えると、場合によっては、得られる脱塩ケーキをそのままセメント原料として使用できるものと成し難くなるが、その塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えるのを未然に防ぐことができる。この場合、第2閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、第1脱塩ケーキを洗浄するための第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度として3.5質量%である。その塩素イオン濃度が3.5質量%以下であれば、得られる第2脱塩ケーキ中に残る塩素イオン濃度として、例えばそのままセメント原料として使用できるものと成すことが可能である。一方、第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えると、場合によっては、セメント原料に使用できるものと成すには、より塩素イオン濃度が低い洗液、例えば工水(真水)等による追加的な洗浄が必要になる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第19に、上記第15又は第17の第塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
 前記第1ろ液及び前記第2ろ液のうち、前記第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないもの、前記第1脱塩用洗液供給装置から排液として送液された前記第1脱塩用洗液、及び前記第2脱塩用洗液供給装置から排液として送液された前記第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上を排液として回収して収容し、これに重金属捕集剤を添加することにより、該排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化させるための重金属不溶化反応槽と、
 前記不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して第1凝集ケーキと第3ろ液を得る処理を行なう第2固液分離装置と、
 前記重金属不溶化反応槽で処理された前記凝集フロック含有液を前記第2固液分離装置に搬送するための凝集フロック含有液搬送装置とを備える、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、重金属不溶化反応槽を備えたことにより、焼却飛灰等を脱塩処理した排液中には、通常、重金属類が含まれているが、その排液を回収したうえ重金属捕集剤を添加して、凝集フロック状に不溶化させることができる。そして、第2固液分離装置を備えたことにより、不溶化した重金属を重金属凝集ケーキとして除くことで、重金属類を含んだままの排液が系外に排出されることを防ぐことができる。また、得られた重金属凝集ケーキは、セメント原料として有効利用することができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第20に、上記第19の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
 前記第2固液分離装置において、前記第1脱塩用洗液及び前記第2脱塩用洗液とは別個の第3脱塩用洗液で洗浄して第2凝集ケーキと第4ろ液を得る処理を行なうよう、その第3脱塩用洗液を供給するための第3脱塩用洗液供給装置を備える、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、第3脱塩用洗液を供給するための第3脱塩用洗液供給装置を備え、その第3脱塩用洗液により、重金属凝集ケーキ形成工程で得られる第1凝集ケーキを洗浄することで、十分に塩素が除かれた第2凝集ケーキを得ることができる。よって、得られた重金属凝集ケーキは、セメント原料としてより好適に利用しやすい。
 上記目的を達成するため、本発明は、第21に、上記第19の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
 前記第2固液分離装置でなされる前記第1凝集ケーキの洗浄処理で得られる前記第4ろ液を、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用するため、前記第1脱塩用洗液供給装置に送液するための第3送液装置を備える、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、第3送液装置を備えたことにより、第2固液分離装置でなされる第1凝集ケーキの洗浄処理で得られる第4ろ液を、少なくともその一部を第1脱塩用洗液として循環利用するので、第1脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第22に、上記第19の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
 前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として利用するため、前記第3脱塩用洗液供給装置に送液するための第4送液装置と、及び/又は、
 前記第2固液分離装置でなされる前記第1凝集ケーキの洗浄処理で得られる前記第4ろ液を、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として循環利用するため、前記第3脱塩用洗液供給装置に送液するための第5送液装置と、
 前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第3塩素イオン濃度監視装置とを備える、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、第4送液装置を備えたことにより、脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を第3脱塩用洗液として利用し、及び/又は第5送液装置を備えたことにより、重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる第4ろ液は、少なくともその一部を第3脱塩用洗液として循環利用するので、第3脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。また、第2ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として利用し、及び/又は第4ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第3塩素イオン濃度監視装置を備えたことにより、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 上記目的を達成するため、本発明は、第23に、上記第22の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第3脱塩用洗液供給装置に前記第3脱塩用洗液として新たな第3脱塩用洗液を供給するための新たな第3脱塩用洗液の供給装置を備え、
 前記第3脱塩用洗液供給装置は、該第3脱塩用洗液供給装置から前記第1凝集ケーキへの前記第3脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第3脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第5供給調整弁を備え、
 前記新たな第3脱塩用洗液の供給装置は、前記第3脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第6供給調整弁を備え、
 前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値及び前記第2閾値とは別個の第3閾値を超えた場合、前記第5供給調整弁を制御することにより、前記第3脱塩用洗液供給装置からの前記第3脱塩用洗液の前記第1凝集ケーキへの供給を止め又は減少させ、前記第3脱塩用洗液供給装置から前記第3脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第3脱塩用洗液の供給装置の前記第6供給調整弁を制御することにより、前記第3脱塩用洗液供給装置に、前記第3脱塩用洗液として前記第3閾値を満足するように前記新たな第3脱塩用洗液を供給するように構成された、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、上述した塩素含有粉体の脱塩処理方法を効果的に実施することが可能である。特に、新たな第3脱塩用洗液の供給装置を備え、第3塩素イオン濃度監視装置による監視のもとに、第3閾値を超えた場合、その第3閾値を満足するように、第3脱塩用洗液供給装置に新たな第3脱塩用洗液を供給するようにしたので、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えると、場合によっては、得られる重金属凝集ケーキをそのままセメント原料として使用できるものと成し難くなるが、その塩素イオン濃度が所定の上限濃度を超えるのを未然に防ぐことができる。この場合、第3閾値としては、試運転の評価に基づく等して、適宜所望の値を設定すればよい。より典型的には、例えば、第1凝集ケーキを洗浄するための第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度として3.5質量%である。その塩素イオン濃度が3.5質量%以下であれば、得られる第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度として、例えばそのままセメント原料として使用できるものと成すことが可能である。一方、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えると、場合によっては、セメント原料に使用できるものと成すには、より塩素イオン濃度が低い洗液、例えば工水(真水)等による追加的な洗浄が必要になる。
 上記目的を達成するため、本発明は、第24に、上記第19の塩素含有粉体の脱塩処理装置において、前記第1固液分離装置と前記第2固液分離装置とは、同一の装置でそれぞれによる処理を行う、該脱塩処理装置を提供するものである。
 上記の構成によれば、使用する固液分離装置を共通化して装置構成を簡略化することができる。
 以上のように、本発明によれば、海水等を利用して塩素含有粉体を脱塩処理するにあたり、その処理を効率的に行って無駄な排液を生じさせることがない。よって、焼却灰等の廃棄物を脱塩処理して、これをセメント原料として有効利用することができる。
本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第1の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第2の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第1の実施形態を表わす全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第2の実施形態を表わす全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第3の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第4の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第5の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第6の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第7の実施形態を表わすフロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第3の実施形態を表わす全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第4の実施形態を表わす全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第5の実施形態を表わす全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置を更に説明的に表わす全体構成フロー図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置において、第1固液分離装置と第2固液分離装置とを同一の装置とした場合の全体構成図である。 本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置において、第1固液分離装置と第2固液分離装置とを同一の装置とした場合を更に説明的に表わす全体構成フロー図である。
 本発明の脱塩処理対象物としては、塩素を含有する粉体であればよく、特に制限はないが、例えば焼却飛灰、溶融飛灰、塩素バイパスダスト等が挙げられる。これらは、従来、脱塩の処理の後にセメント原料として有効利用されている廃棄物であり、典型的な都市ごみ焼却飛灰、すなわち家庭ごみ廃棄物を焼却処理する際に発生する飛灰(本明細書では単に「焼却飛灰」と称するものとする。)には、一般に、塩素(Cl)が10質量%~30質量%程度の濃度で含まれており、また、ガス化溶融炉から発生した飛灰(本明細書では単に「溶融飛灰」と称するものとする。)には、一般に、塩素が10質量%~40質量%程度の濃度で含まれている。一方、セメントキルン抽気ガスに含まれるダストである塩素バイパスダストには、一般に、塩素が10質量%~40質量%程度の濃度で含まれている。
 本発明によれば、上記のような塩素含有粉体の塩素の濃度を3質量%以下程度、より典型的には2質量%以下程度にまで低減し、これを例えばセメント原料として有効利用することができる。塩素含有粉体の塩素の濃度は、周知の方法で測定することができ、例えば、ISO 29581-2 Cement-Test methods-Part2:Chemical analysis by X-ray fluorescence、又はセメント協会標準試験方法JCAS I-05「蛍光X線分析によるセメント中の塩素の定量方法」等を準用した、蛍光X線分析法などが好ましく例示される。
 以下、本発明についてより具体的に説明するために図面を参照するが、本発明は、これら図面とともに説明する態様に限定されるものではない。
 図1には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第1の実施形態を表わすフロー図を示す。
 この実施形態に示されるように、本発明による脱塩処理は、塩素含有粉体に第1脱塩用洗液を混合してスラリーにするスラリー化工程と、そのスラリー中で前記塩素含有粉体に含まれる塩素を液相中に溶出させる塩素溶出工程と、塩素を溶出させた該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキと第1ろ液を得る脱塩ケーキ形成工程と、得られた第1脱塩ケーキを、前記第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で洗浄して第2脱塩ケーキと第2ろ液を得る脱塩ケーキ洗浄工程とを備えるものである。
 そして、脱塩ケーキ形成工程で得られる第1ろ液、及び/又は脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を第1脱塩用洗液として循環利用して、供給される塩素含有粉体ごとに、上記のスラリー化工程と、塩素溶出工程と、脱塩ケーキ形成工程と、ケーキ洗浄工程とを繰り返す。これにより、一度使用した第1脱塩用洗液及び/又は第2脱塩用洗液の少なくとも一部が循環利用されるので、洗い水の節約に資する。
 また、繰り返し利用される第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度は、繰り返し回数につれて上昇するので、これを監視し、制御する。ここで「監視」とは、例えば、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を常時モニターしたり、あるいは、逐次所定の時間をおいて、もしくは任意に時間をおいてサンプリングして、当該濃度の測定を行なったりすることをも含む意味である。また「制御」とは、例えば、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を所定の閾値を超えないようにフィードバック制御したり、あるいは、予め定められたタイミングや量で新たに第1脱塩用洗液、第2脱塩用洗液、海水、工水(真水)等を添加して、第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の閾値を超えないように調整したりすることをも含む意味である。また、「監視」もしくは「制御」の対象である「第1脱塩用洗液」とは、塩素含有粉体とのスラリーを形成する洗液の状態を直接監視したり制御したりするだけではなく、供給された塩素含有粉体に添加する前の第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を対象にしたり、所定の配合割合で新たな洗液等と調合したうえで循環利用する場合には、その調合前のものの塩素イオン濃度を対象にしたりしてもよい。すなわち、供給された塩素含有粉体とのスラリーを構成する第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を、実質的に監視し、制御すればよい。
 以上により、系内を廻る第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇し過ぎて、塩素含有粉体からの塩素除去効率が低下することを防ぐことができる。例えば、スラリーを構成する第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の閾値を超えるような場合には、系内を廻る第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を任意に調整したり、第1脱塩用洗液を新たにしたうえ、供給される塩素含有粉体ごとに処理を実施すればよい。系内を廻る第1脱塩用洗液の循環利用回数の目安としては、脱塩処理する対象物によっても異なるが、脱塩処理対象物が焼却飛灰、溶融飛灰、又は塩素バイパスダストであって、繰り返し処理の初回の第1脱塩用洗液として海水そのもの(海水が100%を占める)を使用し、なお且つ、第1脱塩用洗液として第2脱塩用洗液からの循環利用分もなく、初回のものを繰り返し使用した場合、2回~4回程度、より典型的には、2回~3回程度、第1脱塩用洗液を新たに調整することなく、供給される塩素含有粉体の処理を繰り返すことが可能である。
 図2には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第2の実施形態を表わすフロー図を示す。
 この実施形態では、図1に示した実施形態に加えて、上記した脱塩ケーキ洗浄工程からの第2ろ液について、少なくともその一部を第2脱塩用洗液として循環利用する。これにより、一度使用した第2脱塩用洗液の少なくとも一部が循環利用されるので、洗い水の節約に資する。
 また、繰り返し利用される第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度は、繰り返し回数につれて上昇するので、これを監視し、制御する。ここで「監視」及び「制御」とは、上記第1脱塩用洗液の場合と同様の意義である。また、「監視」もしくは「制御」の対象である「第2脱塩用洗液」とは、第1脱塩ケーキを洗浄する状態を直接監視したり制御したりするだけではなく、所定の配合割合で新たな洗液等と調合したうえで循環利用する場合には、その調合前のものの塩素イオン濃度を対象にしたりしてもよい。すなわち、第1脱塩ケーキを洗浄する洗液を構成する第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を、実質的に監視し、制御すればよい。
 以上により、系内を廻る第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇し過ぎて、第1脱塩ケーキの洗浄後に得られる第2脱塩ケーキ中に塩素イオンが高濃度に残存してしまい、ひいてはそのままではセメント原料としての使用が困難となることを防ぐことができる。例えば、第1脱塩ケーキを洗浄するための第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の閾値を超えるような場合には、系内を廻る第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を任意に調整したり、第2脱塩用洗液を新たにしたうえ、供給される塩素含有粉体ごとに処理を実施すればよい。系内を廻る第2脱塩用洗液の循環利用回数の目安としては、脱塩処理する対象物によっても異なるが、脱塩処理対象物が焼却飛灰、溶融飛灰、又は塩素バイパスダストであって、第2脱塩用洗液として工水(真水)を使用した場合、2回~4回程、より典型的には、2回~3回程度、第2脱塩用洗液を新たに調整することなく、供給される塩素含有粉体の処理を繰り返すことが可能である。
 本発明に用いられる第1脱塩用洗液としては、工水(真水)等の海水以外の水や、これに必要に応じて任意にNaCl、KCl等の塩素イオン濃度の調整剤を添加して塩素イオン濃度を調整した塩素含有水を用いてもよいが、多量の工水(真水)を使用できない地域であったり、コスト面等で工水(真水)の使用が制限されたりする場合などにおいては、海水を利用することが便宜である。海水を利用する場合には、第1脱塩用洗液として、その100質量%を海水が占めるようにしてもよく、あるいは、海水と海水以外の水との混合液であってもよい。その場合には、第1脱塩用洗液として、海水が少なくとも50質量%以上を海水が占めるようにすることが好ましく、75質量%以上を海水が占めるようにすることがより好ましい。海水を母体とすることにより、海水の緩衝液としての作用効果によって、重金属類が含まれた廃棄物である焼却飛灰等の塩素含有粉体を処理する場合に、その重金属類であるPb、Zn等が上記第1脱塩用洗液で構成したスラリーの液相中に溶出しにくくなり、ひいては重金属類を含む排水の処理コストの軽減に寄与する。すなわち、例えば、後述する重金属類の不溶化処理に必要となる酸化還元電位調整剤、無機凝集剤、高分子凝集剤等の使用量を軽減することが可能となる。
 ただし、繰り返し処理の初回に加える第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度としては、2質量%~5質量%であることが好ましく、2質量%~4質量%であることがより好ましく、2質量%~3質量%であることが最も好ましい。特には、繰り返し処理の初回に加える第1脱塩用洗液として、海水そのもの(海水が100質量%占める)を用いてもよく、その場合、塩素イオン濃度としては3質量%程度となる。繰り返し処理の初回に加える第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上記範囲未満であると、第1脱塩用洗液として海水をそのまま利用することが困難となる。また、繰り返し処理の初回に加える第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上記範囲を超えると、繰り返し処理の回数を稼ぐことができずに、洗い水の使用量の節約にあまり資するところがない。
 一方、複数回繰り返し処理後には、塩素含有粉体とのスラリーを構成する第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度としては、3質量%~15質量%が好ましく、3質量%~10質量%がより好ましく、3質量%~5質量%が特に好ましい。この範囲を超えると、その第1脱塩用洗液で構成したスラリーの液相中への塩素の溶出効率が悪く、ひいては塩素除去効率を損ねる結果となる場合があるからでる。
 本発明に用いられる第2脱塩用洗液としては、海水を利用してもよい点など、第1脱塩用洗液と同様である。ただし、第2脱塩用洗液を循環利用する場合には、繰り返し処理の初回に脱塩ケーキを洗浄する第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度としては、3.5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、2.5質量%以下であることが最も好ましい。また、複数回繰り返し処理の後に脱塩ケーキを洗浄する第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度としても、同様である。塩素イオン濃度が上記範囲を超えると、脱塩ケーキ洗浄工程後に得られる脱塩ケーキ中に塩素イオンが高濃度に残存してしまい、ひいてはそのままではセメント原料に使用できるものと成すことができなくなるからである。
 図3には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第1の実施形態を表わす全体構成図を示す。この実施形態に係る脱塩処理装置1には、塩素含有粉体供給装置21から供給される塩素含有粉体P1と、第1脱塩用洗液供給装置22から供給される第1脱塩用洗液W1とを収容する溶出槽2が備わる。溶出槽2では塩素含有粉体P1に第1脱塩用洗液W1を混合してスラリーにして、そのスラリーを所定の時間混合、撹拌することにより、塩素含有粉体P1に含有される塩素を液相に溶解させて溶出するようにしている。この実施形態では、溶出槽2には撹拌装置24が備わり、その撹拌翼24aを回転させることにより、上記スラリーを所定の時間混合、撹拌できるようになっている。また、溶出槽2から排出され、スラリー搬送装置4で搬送されたスラリーS1を固液分離する第1固液分離装置3が備わる。第1固液分離装置3では、スラリーS1から液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキC1と第1ろ液W3が得られる。なお、この実施形態では第1固液分離装置3としてフィルタープレスを使用している。
 第1固液分離装置3においては、また、得られた第1脱塩ケーキC1を、第2脱塩用洗液供給装置31から供給される第2脱塩用洗液W2で洗浄できるようにしている。具体的には、溶出槽2で処理されたスラリーS1を第1固液分離装置3に搬送する経路の途中には、バルブ機構Vaを設け、一方、第2脱塩用洗液供給装置31から第2脱塩用洗液W2を第1固液分離装置3に流通させる経路の途中にも、他のバルブ機構Vbを設けて、スラリーS1と第2脱塩用洗液W2とを選択的に第1固液分離装置3に仕向けることを可能にし、そして、まずはスラリーS1を第1固液分離装置3に仕向けて、第1固液分離装置3で処理して第1脱塩ケーキC1を得、その後に、第2脱塩用洗液W2を第1固液分離装置3に仕向けて、これで第1脱塩ケーキC1を洗浄して第2脱塩ケーキC2と第2ろ液W4を得ることができるようにしている。また、その第1固液分離装置3において、上記した脱塩ケーキ形成工程により生じた第1ろ液W3や、上記した脱塩ケーキ洗浄工程により生じた第2ろ液W4は、所定のバルブ機構Vcを介し、所定の送液ポンプ機構からなる第1送液装置5により、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に送液して、第1脱塩用洗液W1として循環利用することができるようになっている。なお、所望の場合、例えば第1ろ液W3の塩素イオン濃度が高くなり過ぎた場合などには、第1ろ液W3の一部又は全部を、所定のバルブ機構Vdを介して系外に向けた排液W5に仕向けるようにしてもよい。
 また、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部には、第1塩素イオン濃度監視装置7が設けられ、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に貯留される第1脱塩用洗液W1の塩素イオン濃度を監視するようにしている。この実施形態では、第1塩素イオン濃度監視装置7として塩素イオンメータを使用している。第1塩素イオン濃度監視装置7としては、他にも、適当な倍率の希釈水について、イオンクロマトグラフィー等の汎用の分析方法を用いてもよい。また、第1塩素イオン濃度監視装置7の配置位置としては、この実施形態のように、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部内の内容物の塩素イオン濃度を直接に測定可能に配置してもよく、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に入る直前の位置に測定可能に配置してもよい。すなわち、いずれの配置であっても、第1脱塩用洗液W1における塩素イオン濃度を見積ることができればよい。
 また、第1脱塩用洗液供給装置22には所定の調整弁機構からなる第1供給調整弁22aが備わり、第1脱塩用洗液供給装置22に備わる貯留槽内の内容物を第1脱塩用洗液W1として溶出槽2に仕向けるか、系外に向けた排液W5に仕向けるかを、第1供給調整弁22aにより振り分けることを可能にしており、また、それらに仕向ける液量を調整することができるようにしている。
 更に、この実施形態に係る脱塩処理装置1には、第1脱塩用洗液供給装置22に新たな第1脱塩用洗液W1aを供給するための新たな第1脱塩用洗液の供給装置23が備わり、所定の調整弁機構からなる第2供給調整弁23aを介して、所望の場合には、系内の第1脱塩用洗液の一部として添加したり、複数回繰り返し用いられた第1脱塩用洗液の一部又は全部を入れ替えることができるようになっている。この場合、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部の内容物は、適宜、新たな第1脱塩用洗液W1aが供給された分量に応じた分量を、系外に向けた排液W5に仕向けるようにしてもよい。
 一方、第2脱塩用洗液供給装置31には所定の調整弁機構からなる第3供給調整弁31aが備わり、第2脱塩用洗液供給装置31に備わる貯留槽内の内容物を第2脱塩用洗液W2として第1固液分離装置3に仕向けるか、系外に向けた排液W5に仕向けるかを、第3供給調整弁31aにより振り分けることを可能にしており、また、それらに仕向ける液量を調整することができるようにしている。
 更に、この実施形態に係る脱塩処理装置1には、第2脱塩用洗液供給装置31に新たな第2脱塩用洗液W2aを供給するための新たな第2脱塩用洗液の供給装置32が備わり、所定の調整弁機構からなる第4供給調整弁32aを介して、所望の場合には、系内の第2脱塩用洗液の一部として添加したり、複数回繰り返し用いられた第2脱塩用洗液の一部又は全部を入れ替えることができるようになっている。この場合、第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部の内容物は、適宜、新たな第2脱塩用洗液W2aが供給された分量に応じた分量を、系外に向けた排液W5に仕向けるようにしてもよい。
 なお、第1脱塩用洗液供給装置22及び/又は第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部の内容物の系外に向けた排出の態様としては、スラリーS1を処理しないタイミング等の所望のタイミングで、溶出槽2及び/又は第1固液分離装置3への経路に仕向けて、第1固液分離装置3に備わる排液経路から所定のバルブ機構Vdを介して排出するようにしてもよい。また、排液W5は、後述するように、重金属の除去の処理を施したうえで、系外に排出するようにしてもよい。
 溶出槽2では、塩素含有粉体P1と第1脱塩用洗液W1とを混合、撹拌してスラリーS1を発生させるが、この際の塩素含有粉体P1と第1脱塩用洗液W1との質量比(W1/P1)は、4~10が好ましく、4~7がより好ましく、4~5が特に好ましい。質量比(W1/P1)が4よりも小さい場合、塩素含有粉体P1からの塩素の溶出が不充分となる場合がある。また、質量比(W1/P1)が10よりも大きい場合、次工程の第1固液分離装置3において発生する排水量が多くなる。
 上述したとおり、溶出槽2において塩素含有粉体P1と混合され、スラリーS1を構成する第1脱塩用洗液W1の塩素イオン濃度は、3質量%~15質量%が好ましく、3質量%~10質量%がより好ましく、3質量%~5質量%が特に好ましい。すなわち、第1脱塩用洗液W1には海水よりも塩素濃度の高い水を用いることができるので、後工程のスラリーS1の固液分離で排出される液相の塩素濃度が15質量%以下であるならば、かかる液相を第1脱塩用洗液W1として利用することができるため、塩素含有粉体の脱塩処理から発生する排水量を有効に抑制することができる。それに対して、第1脱塩用洗液W1の塩素イオン濃度が上記範囲を超える場合、塩素含有粉体P1からの塩素の溶出量が抑制され、ひいては塩素除去効率を損ねる場合がある。
 上述したとおり、第1脱塩用洗液W1の塩素濃度の下限の3質量%は、かかる第1脱塩用洗液W1が、海水を使用することにより定まる値である。ここで、塩素含有粉体P1の脱塩に用いる第1脱塩用洗液W1を、海水を母体とすることにより、炭酸塩系のpH緩衝液としての効果を有する海水によってスラリーS1のpHは、11~12の弱アルカリ域に安定化される。このスラリーS1のpHの安定化によって、塩素含有粉体P1が含有しているPbやZn等の両性金属成分の液相への溶出が抑制されると考えられる。
 溶出槽2における、撹拌翼24aによるスラリーS1の撹拌時間は、好ましくは10分間~3時間、より好ましくは10分間~2時間、さらに好ましくは15分間~1時間である。スラリーS1の撹拌時間が10分間よりも短い場合、塩素含有粉体P1からの塩素の溶出が不充分となる場合がある。また、スラリーS1の撹拌時間が3時間よりも長い場合、単位時間における塩素含有粉体P1の脱塩処理量が少なくなる。
 溶出槽2においてスラリーS1を処理する温度条件としては、高い程、塩素含有粉体P1からの塩素の溶出量が多くなるが、処理に係るコストの観点からは、5℃~30℃の常温域が好ましく、15℃~30℃がより好ましい。その場合、溶出槽2には、ヒーター等、所定の温度管理装置が備わってもよい。
 溶出槽2からスラリーS1を第1固液分離装置3へ搬送するためのスラリー搬送装置4としては、スクリューポンプやモーノポンプ等の汎用のスラリーポンプを使用すればよい。
 第1固液分離装置3において、スラリーS1は第1脱塩ケーキC1と第1ろ液W3に分離される。ここで、分離された第1脱塩ケーキC1中の塩分含有率(CCl(質量%))は、第1脱塩ケーキC1の含水率(C(質量%))、分離された第1ろ液W3の塩分含有率(WCl(質量%))、及び第1脱塩ケーキC1中の非水溶性塩分量(CCl-NS(質量%))を用いて、以下の式(1)で近似できる。
      CCl≒C×WCl+CCl-NS・・・(1)
 ここで、一般的な塩素含有粉体P1の非水溶性塩分含有率(CCl-NS)は、0.8質量%~1.2質量%である。
 すなわち、溶出槽2において塩素含有粉体P1の塩素のほとんどは第1ろ液W3に溶解するため、スラリーS1を固液分離して得られた第1脱塩ケーキC1は、塩素をほとんど含有しない固相と塩素が溶解した液相から構成され、かかる第1脱塩ケーキC1に含まれる上記液相は、固液分離で分離された第1ろ液W3と同じであるので、上記近似式(1)が成立することから、第1脱塩ケーキC1中の塩分含有率(CCl)を低減するためには、第1脱塩ケーキC1の含水率(C)を小さくすればよい。
 以上の理由から、第1固液分離装置3には、得られる第1脱塩ケーキC1の含水率を小さくできる装置が用いられ、この実施形態のように、特にフィルタープレスが好ましく用いられる。フィルタープレスで、塩素含有粉体P1からなるスラリーS1を固液分離した場合に得られる第1脱塩ケーキC1の含水率は、通常50質量%以下である。
 かかる第1固液分離装置3では、一旦固液分離して得られた含水率が50質量%程度の第1脱塩ケーキC1に対して、第2脱塩用洗液W2を用いて洗浄を行い、かかる第1脱塩ケーキC1が含有する液相のほとんど全てを、第2脱塩用洗液W2に置換する。
 具体的には、第1固液分離装置3(フィルタープレス)のろ室に存する含水率が50質量%程度の第1脱塩ケーキC1に対して、かかるろ室を構成する脱塩ケーキ側面のろ板から、第2脱塩用洗液供給装置31から供給された第2脱塩用洗液W2を圧入し、第1脱塩ケーキC1に第2脱塩用洗液W2を透過させ、ろ室を構成するもう一方の側面のろ板から排出することによって、第1脱塩ケーキC1が含有する液相は第2脱塩用洗液W2に置換され、これが第2脱塩ケーキC2をなす。なお、この洗浄は、脱塩ケーキの含水率が50質量%程度のまま行われる。
 上述したように、第2脱塩用洗液W2には、海水や真水、又は第2ろ液W4を循環利用する場合にはその第2ろ液W4を含め、それらのいずれか1つ、もしくはそれらの任意の組合せの混合水を用いればよい。ここで、塩素イオン濃度が3.5質量%以下の第2脱塩用洗液W2を使用することで、得られる第2脱塩ケーキC2の塩素含有率を、ケーキの湿潤質量の全体の少なくとも2質量%以下にすることができる。なお、第2脱塩用洗液W2に真水を使用した場合であっても、上記洗浄で第1脱塩ケーキC1を第2脱塩用洗液W2が透過する時間は、相対的に非常に短時間であるので、上記スラリーからの溶出工程とは異なり、第1脱塩ケーキC1の固相に固定されている両性金属成分の液相への溶出はほとんど生じない。
 上記脱塩ケーキ洗浄工程での第2脱塩用洗液W2の使用量は、第1脱塩ケーキC1中の塩素含有粉体P1の1倍量以上が好ましく、2倍量以上がより好ましく、4倍量以上が特に好ましい。第2脱塩用洗液W2の使用量が塩素含有粉体P1の1倍量未満の場合、含水率が50質量%程度の第1脱塩ケーキC1中の液相を、第2脱塩用洗液W2に十分に置換できない場合がある。また、第2脱塩用洗液W2の使用量が塩素含有粉体P1の4倍量を超える場合、脱塩ケーキ洗浄工程から発生する排水量が多くなる。
 第1脱塩ケーキC1中の液相が第2脱塩用洗液W2に切り替わったことの確認は、脱塩ケーキ洗浄工程で排出される第2ろ液W4の塩素イオン濃度をモニターし、その塩素濃度が第2脱塩用洗液W2の塩素イオン濃度と同じか、近い値であることを確認すればよい。具体的には、第2ろ液W4を直接か、あるいは適当な倍率の希釈水を調製したうえ、イオンクロマトグラフィーや塩素イオンメータ等の汎用の分析方法を用いればよい。
 図3に示す実施形態では、第1固液分離装置3からの第1ろ液W3、及び/又は第2ろ液W4は、第1送液装置5によって第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に送られて、第1脱塩用洗液W1として循環利用されるようになっている。すなわち、この実施形態では、第1脱塩用洗液W1は循環利用を基本とし、これにより排出される工程排水量が抑制される。なお、図3に示す実施形態では、第1固液分離装置3からの第1ろ液W3、及び/又は第2ろ液W4は、第1送液装置5によって第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に送られるようにしているが、溶出槽2に直接的に送られるようにしてもよい。また、第1脱塩用洗液W1は循環利用を基本とするが、その一部を、上述した新たな第1脱塩用洗液の供給装置23から第2供給調整弁23aを介して第1脱塩用洗液供給装置22に供給される、新たな第1脱塩用洗液W1aにより塩素イオン濃度を薄めつつ、循環利用してもよい。その場合、1の循環に対し、新たな第1脱塩用洗液W1aを添加するタイミングや配合割合は、試運転の評価に基づく等して、適宜所望のタイミングや配合割合を設定すればよい。
 上述した通り、第1脱塩用洗液供給装置22には、貯留部の内容物を排液W5として系外に向け排出することを可能にする、所定の調整弁機構からなる第1供給調整弁22aが備わり、なお且つ、第1固液分離装置3からの第1ろ液W3や第2ろ液W4については、所定のバルブ機構Vdを介して排液W5として系外に向け排出する経路が設けられている。よって、新たな第1脱塩用洗液W1aを添加した量、あるいは場合によっては新たな第2脱塩用洗液W2aを添加した量、に相当する量の系外に向けた排液W5を生じさせることにより、総じて循環利用する第1脱塩用洗液W1の系内量の範囲は、適宜、調整可能となっている。
 また、図3に示す実施形態では、制御装置201を備え、第1塩素イオン濃度監視装置7からの測定信号を受信し、それに基づき、所定の指令信号を、第1脱塩用洗液供給装置22に備わる第1供給調整弁22aや、新たな第1脱塩用洗液の供給装置23に備わる第2供給調整弁23aや、第1送液装置5に送信できるようにしている。これによれば、例えば、第1塩素イオン濃度監視装置7による測定値が、所定の閾値を超えた場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、第1送液装置5に対する指令信号により、第1送液装置5の動作による第1ろ液W3や第2ろ液W4の送液を止めたり、第1供給調整弁22aや第2供給調整弁23aに対する指令信号により、これら調整弁機構が上述した動作を行って、系内を循環する第1脱塩用洗液W1に新たな第1脱塩用洗液W1aを供給して塩素イオン濃度を下げる制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができる。また、第1塩素イオン濃度監視装置7による測定値に相応した、新たな第1脱塩用洗液W1aの供給量が自動的に決定されるようにしてもよく、その供給動作が自動的、且つ、連続的になされるようにすることも可能である。
 なお、図中には示されないが、図3に示す実施形態において、制御装置201は、所定のバルブ機構を制御して、そのバルブ機構を介した送液の液量(又はスラリー量)の調整が行われるようにしてもよく、これにより、例えばバルブ機構Vcを制御して、上記したフィードバック制御時の第1ろ液W3や第2ろ液W4の送液をコントロールしてもよい。
 図3に示す実施形態では、第1固液分離装置3から排出された第2脱塩ケーキC2は、脱塩ケーキ搬送装置9によってセメント製造装置に搬送するようにしている。この場合、脱塩ケーキ搬送装置9には、含水率が50質量%程度のケーキが搬送できるものであれば特に限定されず、ベルトコンベア等の汎用の装置が使用できる。また、脱塩処理装置による処理の実施場所とセメント製造装置の実施場所が相当距離離れていているような場合には、ベルトコンベア等の運搬設備の他に、トラックや船舶等の運搬手段を採用することも可能である。
 一方、図4には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第2の実施形態を表わす全体構成図を示す。この実施形態に係る脱塩処理装置10では、上記図3に示した脱塩処理装置の構成に加えて、第1固液分離装置3における脱塩ケーキ洗浄工程で排出される第2ろ液W4を第2脱塩用洗液として循環利用するための経路を設けている。すなわち、第1固液分離装置3における脱塩ケーキ形成工程及び/又は脱塩ケーキ洗浄工程により生じた、上記第1ろ液W3、及び/又は上記第2ろ液W4は、所定のバルブ機構Veを介して、所定の送液ポンプ機構からなる第1送液装置5により、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に送液して、第1脱塩用洗液W1として循環利用することができるようになっている一方、第1固液分離装置3における脱塩ケーキ洗浄工程で排出される第2ろ液W4は、所定のバルブ機構Vfを介して、所定の送液ポンプ機構からなる第2送液装置6により、第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部に送液して、第2脱塩用洗液W2としても循環利用することができるようになっている。なお、所望の場合、例えば第2ろ液W4の塩素イオン濃度が高くなり過ぎた場合などには、第2ろ液W4の一部又は全部を、所定のバルブ機構Vcを介して、系外に向けた排液W5に仕向けるようにしてもよい。
 また、第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部には、第2塩素イオン濃度監視装置8が設けられ、第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部に貯留される第2脱塩用洗液W2の塩素イオン濃度を監視するようにしている。第2塩素イオン濃度監視装置8としては、上述した第1塩素イオン濃度監視装置7と同様のものを使用すればよく、塩素イオン濃度の測定においては、適当な倍率の希釈水について測定を行ってもよい。例えば、塩素イオンメータ、イオンクロマトグラフィー等の汎用の分析方法を用いればよい。この実施形態では塩素イオンメータを使用している。また、第2塩素イオン濃度監視装置8の配置位置としては、第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部内の内容物の塩素イオン濃度を直接に測定可能に配置してもよく、あるいは第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部に入る直前の位置に測定可能に配置してもよく、すなわち、いずれの配置であっても、第2脱塩用洗液W2における塩素イオン濃度を見積ることができればよい。
 図4に示す実施形態では、第1固液分離装置3からの第2ろ液W4は、第2送液装置6によって第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部に送られて、第2脱塩用洗液W2として循環利用されるようになっている。すなわち、この実施形態では、第2脱塩用洗液W2は循環利用を基本とし、これにより排出される工程排水量が抑制される。なお、第2脱塩用洗液W2は循環利用を基本とするが、その一部を、上述した新たな第2脱塩用洗液の供給装置32から第4供給調整弁32aを介して第2脱塩用洗液供給装置31に供給される、新たな第2脱塩用洗液W2aにより塩素イオン濃度を薄めつつ、循環利用してもよい。その場合、1の循環に対し、新たな第2脱塩用洗液W2aを添加するタイミングや配合割合は、試運転の評価に基づく等して、適宜所望のタイミングや配合割合を設定すればよい。
 上述した通り、第2脱塩用洗液供給装置31には、貯留部の内容物を排液W5として系外に向け排出することを可能にする、所定の調整弁機構からなる第3供給調整弁31aが備わり、なお且つ、第1固液分離装置3からの第1ろ液W3、及び/又は第2ろ液W4については、所定のバルブ機構Vcを介して排液W5として系外に向け排出する経路が設けられている。よって、新たな第2脱塩用洗液W2aを添加した量、あるいは場合によっては新たな第1脱塩用洗液W1aを添加した量、に相当する量の系外に向けた排液W5を生じさせることにより、総じて循環利用する第2脱塩用洗液W2の系内量の範囲は、適宜、調整可能となっている。
 また、図4に示す実施形態では、図3に示した実施形態と同様に、制御装置201を備え、上述した第1塩素イオン濃度監視装置7によるフィードバック制御とともに、あるいはそれと独立して、第2塩素イオン濃度監視装置8によるフィードバック制御を可能にしている。すなわち、第2塩素イオン濃度監視装置8の測定信号を受信し、それに基づき、所定の指令信号を、第2脱塩用洗液供給装置31に備わる第3供給調整弁31aや、新たな第2脱塩用洗液の供給装置32に備わる第4供給調整弁32aや、第2送液装置6に送信できるようにしている。これによれば、例えば、第2塩素イオン濃度監視装置8による測定値が、所定の閾値を超えた場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、第2送液装置6に対する指令信号により、第2送液装置6の動作による第2ろ液W4の送液を止めたり、第3供給調整弁31aや第4供給調整弁32aに対する指令信号により、これら弁機構が上述した動作を行って、系内を循環する第2脱塩用洗液W2に新たな第2脱塩用洗液W2aを供給して塩素イオン濃度を下げる制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができる。また、第2塩素イオン濃度監視装置8による測定値に相応した、新たな第2脱塩用洗液W2aの供給量が自動的に決定されるようにしてもよく、その供給動作が自動的、且つ、連続的になされるようにすることも可能である。
 なお、図中には示されないが、図4に示す実施形態において、制御装置201は、所定のバルブ機構を制御して、そのバルブ機構を介した送液の液量(又はスラリー量)の調整が行われるようにしてもよく、これにより、例えばバルブ機構Veを制御して、上記したフィードバック制御時の第1ろ液W3や第2ろ液W4の送液をコントロールしてもよく、例えばバルブ機構Vfを制御して、上記したフィードバック制御時の第2ろ液W4の送液をコントロールしてもよい。
 一般に、焼却灰等の脱塩処理により生じる排液中には、溶出させた塩素と共にCr、Pb、Zn等の重金属類を含有しており、そのままでは環境基準を満たすように系外に排出することが困難である。そこで、図5~図9には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の更に他の実施形態を表わすフロー図を示す。これらの実施形態では、本発明による脱塩処理で生じる排液中に含まれる重金属を除去する処理を施す。
 図5には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第3の実施形態を表わすフロー図を示す。この実施形態においては、上記した脱塩処理により生じる第1ろ液、第2ろ液、第1脱塩用洗液として循環利用後の該第1脱塩用洗液、及び第2脱塩用洗液として循環利用後の該第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上のうち、第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないものについて、これを排液として回収する排液回収工程と、回収した排液に重金属捕集剤を添加して、該排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化する重金属不溶化工程と、不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して重金属凝集ケーキ(以下、「第1凝集ケーキ」ともいう。)と第3ろ液を得る重金属凝集ケーキ形成工程とを備えている。これにより、本発明による脱塩処理で生じる排液中に含まれる重金属を、その排液の液相から重金属凝集ケーキとして分離し、除去することができる。また、得られた重金属凝集ケーキは、セメント原料として有効利用することができる。
 具体的には、まず、上記した脱塩処理における第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないものを排液として回収し、これに重金属捕集剤を添加して、回収した排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化する。重金属捕集剤としては、pH調整剤及び/又は酸化還元電位調整剤と無機凝集剤、高分子凝集剤などの1種以上の凝集剤との組合せが挙げられる。
 この重金属不溶化工程においては、上記回収した排液の酸化還元電位(ORP)は-200mV以下とすることが好ましく、-450mV~-200mVとすることがより好ましい。上記回収した排液の酸化還元電位を-200mV以下とすることによって、塩素を高濃度に含んでいても、溶存する重金属類を効率的に不溶化することができる。酸化還元電位調整剤としては汎用のものを用いればよいが、例えば、硫化水素ナトリウム(水硫化ソーダ)が好ましい。一方、無機凝集剤や有機凝集剤は、酸化還元電位の調整によって微小に不溶化させた重金属を、より大径の凝集フロック状にして、液相からの分離を容易にするために用いられる。無機凝集剤としては、塩化鉄(FeCl)やポリ塩化アルミニウム(PAC)などが挙げられる。これらは、2種以上を併用してもよい。無機凝集剤としてこれらの塩化鉄やポリ塩化アルミニウムを用いることによって、塩素を高濃度に含んでいても、微小に不溶化させた重金属を効率的にフロック状に凝集させることができる。この際、当該液相への無機凝集剤の添加量は、処理対象液での事前評価による最適添加量を把握することが望ましいが、事前評価等が困難である場合は、酸化還元電位調整剤の添加量と同程度のモル当量相当量であればよい。更に、有機凝集剤は、無機凝集剤で形成された重金属類を含有する小径のフロックを大径化するために用いられる。高分子凝集剤としては、ポリアクリルアミドを主成分とするアニオン系凝集剤などアルカリ性領域での固液分離に用いられる凝集剤を用いればよい。この際、当該液相への高分子凝集剤の添加量は、上記無機凝集剤の添加量の場合と同様に、処理対象液での事前評価による最適添加量を把握することが望ましいが、事前評価等が困難である場合は、回収した排液の20ppm~30ppmの量を添加すれば十分である。
 また、重金属不溶化工程において、上記回収した排液のpHは7~11とするのが好ましく、pHは7.5~10.5とすることがより好ましく、pHは8~10.5とすることが最も好ましい。上記回収した排液のpHが7~11である場合、重金属の不溶化を効果的に行うことができる。具体的には、例えば、酸化還元電位を揃えて、上記の無機凝集剤及び高分子凝集剤の使用量も同じとした場合に、回収した排液のpHと排液からのPbの除去率の関係の一例を挙げると、pHが6の場合のPb除去率が84.2%、pHが12の場合のPb除去率が98.9%、pHが10.5の場合のPb除去率が99.8%などとなる。なお、上記回収した排液のpH調整に用いるpH調整剤としては、汎用のものでよく、例えば硫酸や水酸化ナトリウムなどの汎用のpH調整剤を用いればよい。
 重金属不溶化工程の典型的な態様を挙げれば、上記回収した排液は、必要に応じてpH調整剤によりpHを調整したうえ、酸化還元電位調整剤を添加して5分間~20分間撹拌混合して、該排液中に含まれている重金属を微小な不溶物にする。その後、無機凝集剤を添加して5分間~20分間撹拌混合し、更に高分子凝集剤を添加して5分間~20分間撹拌混合する。これにより、不溶化した重金属がより大径の凝集フロック状になり、一方で液相には塩素が高濃度に溶解しており重金属を含む凝集フロックがその液相に浮遊している。そして、そのような構成の凝集フロック含有液は、通常、スラリー状をなす。
 一方、重金属凝集ケーキ形成工程においては、上記した塩素含有粉体の脱塩処理に使用したのと同様、フィルタープレス等の固液分離手段を用いて、不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して重金属凝集ケーキ(第1凝集ケーキ)と第3ろ液を得る。
 図6には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第4の実施形態を表わすフロー図を示す。この実施形態では、図5に示した実施形態に加えて、重金属凝集ケーキ洗浄工程を備え、第1凝集ケーキを第3脱塩用洗液で洗浄して、洗浄後の重金属凝集ケーキ(以下、「第2凝集ケーキ」ともいう。)と第4ろ液を得る。これにより、十分に塩素が除かれた第2凝集ケーキを得ることができ、セメント原料としてより好適に利用しやすい。
 図7には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第5の実施形態を表わすフロー図を示す。この実施形態では、図6に示した実施形態に加えて、重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる第4ろ液は、少なくともその一部を、上記した脱塩処理に用いる第1脱塩用洗液として循環利用するようにしている。これにより、第1脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。
 図8には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第6の実施形態を表わすフロー図を示す。この実施形態では、図6に示した実施形態に加えて、上記した脱塩処理における脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液は、少なくともその一部を、重金属凝集ケーキ洗浄のための第3脱塩用洗液として利用して、その第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、重金属凝集ケーキ洗浄工程における洗浄処理を行うようにしている。これにより、第3脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。そして、第2ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として利用すると、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ処理を行うので、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 図9には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法の第7の実施形態を表わすフロー図を示す。この実施形態では、図6に示した実施形態に加えて、重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる前記第4ろ液は、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として循環利用して、その第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、重金属凝集ケーキ洗浄工程における洗浄処理を行うようにしている。これにより、第3脱塩用洗液として利用する洗い水の使用量を低減させることができる。そして、第4ろ液を第3脱塩用洗液の一部又は全部として循環利用すると、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇傾向となり、ひいては第2凝集ケーキ中に残る塩素イオン濃度が上昇傾向となり、例えばそのままではセメント原料としての使用が困難となる傾向となるが、第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ処理を行うので、該第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が処理に適しなくなったときには、適切なタイミングで是正することが可能である。
 本発明に用いられる第3脱塩用洗液としては、海水を利用してもよい点など、上記した脱塩処理に用いられる第1脱塩用洗液や第2脱塩用洗液と同様である。ただし、第3脱塩用洗液を循環利用する場合には、繰り返し処理の初回に脱塩ケーキを洗浄する第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度としては、3.5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、2.5質量%以下であることが最も好ましい。また、複数回繰り返し処理の後に脱塩ケーキを洗浄する第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度としても、同様である。塩素イオン濃度が上記範囲を超えると、重金属凝集ケーキ洗浄工程後に得られる脱塩ケーキ中に塩素イオンが高濃度に残存してしまい、ひいてはそのままではセメント原料に使用できるものと成すことができなくなるからである。
 また、上記図8で説明した実施形態のように、上記した脱塩処理における脱塩ケーキ洗浄工程で得られる第2ろ液を第3脱塩用洗液として利用する場合、その第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度は、上記した脱塩処理における第2ろ液の循環利用の繰り返し回数に応じて上昇するので、これを監視し、制御する。また、上記図9で説明した実施形態のように、繰り返し利用される第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度は、繰り返し回数につれて上昇するので、これを監視し、制御する。ここで「監視」及び「制御」とは、上記した脱塩処理における第1脱塩用洗液や第2脱塩用洗液の場合と同様の意義である。また、「監視」もしくは「制御」の対象である「第3脱塩用洗液」とは、第1凝集ケーキを洗浄する状態を直接監視したり制御したりするだけではなく、所定の配合割合で新たな洗液等と調合したうえで循環利用する場合には、その調合前のものの塩素イオン濃度を対象にしたりしてもよい。すなわち、第1凝集ケーキを洗浄する洗液を構成する第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を、実質的に監視し、制御すればよい。
 以上により、系内を廻る第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が上昇し過ぎて、第1凝集ケーキの洗浄後に得られる第2凝集ケーキ中に塩素イオンが高濃度に残存してしまい、ひいてはそのままではセメント原料としての使用が困難となることを防ぐことができる。例えば、第1凝集ケーキを洗浄するための第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が所定の閾値を超えるような場合には、系内を廻る第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を任意に調整したり、第3脱塩用洗液を新たにしたうえ、供給される塩素含有粉体ごとに処理を実施すればよい。
 以下では、図10~図12を参照しつつ、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置について、更に説明する。
 図10には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第3の実施形態を表わす全体構成図を示す。この実施形態に係る脱塩処理装置20では重金属不溶化反応槽11を備え、上記した脱塩処理における第1ろ液、第2ろ液、第1脱塩用洗液として循環利用後の該第1脱塩用洗液、及び第2脱塩用洗液として循環利用後の該第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上のうち、第1脱塩用洗液又は第2脱塩用洗液として再度利用しないものを排液として回収して収容することができるようにしている。
 より具体的に図10に示す実施形態では、上記した脱塩処理における固液分離装置3から、第1ろ液W3及び/又は第2ろ液W4が、所定のバルブ機構Vdを介して、排液W5として系外に向けて仕向けられる場合に、これを重金属不溶化反応槽11に回収して収容することができる。また、上記した脱塩処理における第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部から、再度利用しない第1脱塩用洗液が、第1供給調整弁22aを介して、更に所定のバルブ機構Vg及びVhを介して、排液W5として系外に向けて仕向けられる場合に、これを重金属不溶化反応槽11に回収して収容することができる。また、上記した脱塩処理における第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部から、再度利用しない第2脱塩用洗液が、第1供給調整弁31aを介して、更に所定のバルブ機構Vi及びVhを介して、排液W5として系外に向けて仕向けられけられる場合に、これを重金属不溶化反応槽11に回収して収容することができる。更に、上述したように、上記した脱塩処理において第1脱塩用洗液供給装置22及び/又は第2脱塩用洗液供給装置31の貯留部の内容物の系外に向けた排出の態様としては、スラリーS1を処理しないタイミング等の所望のタイミングで、溶出槽2及び固液分離装置3への経路に仕向けて、固液分離装置3に備わる排液経路から所定のバルブ機構Vdを介して排出するようにしてもよいので、そのような排液W5も重金属不溶化反応槽11に回収して収容することができる。
 また、この実施形態では、重金属不溶化反応槽11にORP調整剤供給装置111が備わり、重金属不溶化反応槽11に酸化還元電位調整剤A1が適宜供給可能とされている。また、無機凝集剤供給装置112が備わり、重金属不溶化反応槽11に無機凝集剤A2が適宜供給可能とされている。また、高分子凝集剤供給装置113が備わり、重金属不溶化反応槽11に高分子凝集剤A3が適宜供給可能とされている。また、pH調整剤供給装置114が備わり、重金属不溶化反応槽11にpH調整剤A4が適宜供給可能とされている。また、重金属不溶化反応槽11には撹拌装置115が備わり、その撹拌翼115aを回転させることにより、槽内の貯留物を所定の時間混合、撹拌できるようになっている。
 重金属不溶化反応槽11では、上記回収した排液に酸化還元電位調整剤、無機凝集剤、高分子凝集剤等の重金属捕集剤を添加して、好ましくは、上述したように酸化還元電位調整剤、無機凝集剤、高分子凝集剤の順に添加して該排液中の重金属を、凝集フロック状に不溶化し、スラリー状の凝集フロック含有液(以下、「スラリーS2」とする。)を形成させる。より具体的に、重金属不溶化反応槽11では、撹拌装置115の撹拌翼115aを回転させることにより、第1ろ液W3又は第2ろ液W4からなる排液W5と、酸化還元電位調整剤A1、無機凝集剤A2、高分子凝集剤A3、pH調整剤A4とを所定の時間混合、撹拌してスラリーS2を形成させることができる。この場合、撹拌翼115aによるスラリーS2を形成させるための撹拌時間は、酸化還元電位調整剤、無機凝集剤、及び高分子凝集剤を添加毎に好ましくは5分間~20分間、より好ましくは10分間~20分間、更に好ましくは15分間~20分間である。スラリーS2の撹拌時間が5分間よりも短い場合、上記回収した排液中で重金属の不溶化や凝集が不充分となる場合がある。また、スラリーS2の撹拌時間が20分間よりも長い場合、単位時間における処理量が少なくなる。
 重金属不溶化反応槽11においてスラリーS2を処理する温度条件としては、特に限定されず、処理に係るコストの観点からは、5℃~30℃の常温域が好ましく、15℃~30℃がより好ましい。
 なお、図10に示す実施形態では、重金属不溶化反応槽11には、酸化還元電位監視装置161が設けられ、重金属不溶化反応槽11に貯留される上記回収した排液の酸化還元電位を監視するようにしている。酸化還元電位監視装置161としては、公知の測定機器を用いればよく、重金属不溶化反応槽11のスラリー濃度が高い場合には、高濃度懸濁液用の測定機器を用いればよい。
 更に、図10に示す実施形態では、重金属不溶化反応槽11には、pH監視装置164が設けられ、重金属不溶化反応槽11に貯留される上記回収した排液のpHを監視するようにしている。pH監視装置164としては、公知の測定機器を用いればよく、また、酸化還元電位の測定も可能であれば、上記酸化還元電位監視装置161と同一の測定機器であってもよい。
 また、図10に示す実施形態では、ORP調整剤供給装置111には所定の調整弁機構からなるORP調整剤供給調整弁111aが備わり、ORP調整剤供給装置111から重金属不溶化反応槽11に供給する酸化還元電位調整剤A1の供給量を調整することが可能となっている。同様に、無機凝集剤供給装置112には所定の調整弁機構からなる無機凝集剤供給調整弁112aが備わり、無機凝集剤供給装置112から重金属不溶化反応槽11に供給する無機凝集剤A2の供給量を調整することが可能となっており、高分子凝集剤供給装置113には所定の調整弁機構からなる高分子凝集剤供給調整弁113aが備わり、高分子凝集剤供給装置113から重金属不溶化反応槽11に供給する高分子凝集剤A3の供給量を調整することが可能となっており、また、pH調整剤供給装置114には所定の調整弁機構からなるpH調整剤供給調整弁114aが備わり、pH調整剤供給装置114から重金属不溶化反応槽11に供給するpH調整剤A4の供給量を調整することが可能となっている。
 図10に示す実施形態では、上記した脱塩処理の塩素イオン濃度のフィードバック制御にも共通して機能し得る制御装置201が備わり、その制御装置201には、更に、酸化還元電位監視装置161の測定結果、及びpH監視装置164の測定結果が、随時送信されるようになっている。この送信結果を受け、酸化還元電位監視装置161による測定値が、所定の管理範囲を外れている場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、ORP調整剤供給調整弁111aに対する指令信号により、反応槽11に酸化還元電位調整剤A1を供給して酸化還元電位を下げる制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができるようにしている。また、同様に、pH監視装置164による測定値が、所定の管理範囲を外れている場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、pH調整剤供給調整弁114aに対する指令信号により、反応槽11にpH調整剤A4を供給してpHを調整する制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができるようにしている。
 図10に示す実施形態では、重金属不溶化反応槽11から排出され、スラリー搬送装置12で搬送されたスラリーS2を固液分離する第2固液分離装置13が備わる。第2固液分離装置13では、スラリーS2から液相の一部又は全部を分離して重金属凝集ケーキ(以下、「第1凝集ケーキC3」という。)と第3ろ液W6が得られる。なお、第2固液分離装置13としては、上記した脱塩処理において第1固液分離装置3として使用した、フィルタープレス等を使用することが可能である。また、スラリー搬送装置12としては、スクリューポンプやモーノポンプ等の汎用のスラリーポンプを使用すればよい。
 また、この実施形態では、第2固液分離装置13から排出された第1凝集ケーキC3は、重金属凝集ケーキ搬送装置15によってセメント製造装置に搬送するようにしている。この場合、重金属凝集ケーキ搬送装置15には、上記した脱塩処理において使用した脱塩ケーキ搬送装置9と同様であり、含水率が50質量%程度のケーキが搬送できるものであれば特に限定されず、ベルトコンベア等の汎用の装置が使用できる。また、脱塩処理装置による処理の実施場所とセメント製造装置の実施場所が相当距離離れていているような場合には、ベルトコンベア等の運搬設備の他に、トラックや船舶等の運搬手段を採用することも可能である。
 図11には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第4の実施形態を表わす全体構成図を示す。この実施形態に係る脱塩処理装置30には、上記図10に示した脱塩処理装置の構成に加えて、第2固液分離装置13において、第1凝集ケーキC3を、第3脱塩用洗液供給装置141から供給される第3脱塩用洗液W7で洗浄できるようにしている。具体的には、重金属不溶化反応槽11で処理されたスラリーS2を第2固液分離装置13に搬送する経路の途中には、バルブ機構Vjを設け、一方、第3脱塩用洗液供給装置141から第3脱塩用洗液W3を第2固液分離装置13に流通させる経路の途中にも、他のバルブ機構Vkを設けて、スラリーS2と第3脱塩用洗液W7とを選択的に第2固液分離装置13に仕向けることを可能にし、そして、まずはスラリーS2を第2固液分離装置13に仕向けて、第2固液分離装置13で処理して第1凝集ケーキC3を得、その後に、第3脱塩用洗液W3を第2固液分離装置13に仕向けて、これで第1凝集ケーキC3を洗浄して第2凝集ケーキC4と第4ろ液W8を得ることができるようにしている。また、その第2固液分離装置13において、上記した重金属凝集ケーキ形成工程により生じた第3ろ液W6や、上記した重金属凝集ケーキ洗浄工程により生じた第4ろ液W8は、所定のバルブ機構Vlを介して排液W9として系外に排出することができるようになっている。一方、所望の場合に、上記した重金属凝集ケーキ洗浄工程により得られた第4ろ液W8を、所定のバルブ機構Vmを介して、所定の送液ポンプ機構からなる第3送液装置16により、第1脱塩用洗液供給装置22の貯留部に送液して、第1脱塩用洗液W1として循環利用することができるようにしている。
 また、図11に示す実施形態では、第3脱塩用洗液供給装置141には所定の調整弁機構からなる第5供給調整弁141aが備わり、第3脱塩用洗液供給装置141に備わる貯留槽内の内容物を第3脱塩用洗液W7として第2固液分離装置13に仕向けるか、系外に向けた排液W9に仕向けるかを、第5供給調整弁141aにより振り分けることを可能にしており、また、それらに仕向ける液量を調整することができるようにしている。更に、第3脱塩用洗液供給装置141に新たな第3脱塩用洗液W7aを供給するための新たな第3脱塩用洗液の供給装置142が備わり、所定の調整弁機構からなる第6供給調整弁142aを介して、所望の場合には、系内の第3脱塩用洗液の一部として添加したり、複数回繰り返し用いられた第3脱塩用洗液の一部又は全部を入れ替えることができるようになっている。この場合、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部の内容物は、適宜、新たな第3脱塩用洗液W7aが供給された分量に応じた分量を、系外に向けた排液W9に仕向けるようにしてもよい。
 なお、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部の内容物の系外に向けた排出の態様としては、スラリーS2を処理しないタイミング等の所望のタイミングで、第2固液分離装置13への経路に仕向けて、第2固液分離装置13に備わる排液経路から所定のバルブ機構Vlを介して排出するようにしてもよい。
 更に、図11に示す実施形態では、上記した脱塩処理の塩素イオン濃度のフィードバック制御や、さらには上記図10で説明した実施形態におけるフィードバック制御にも共通して機能し得る制御装置201が備わり、その制御装置201には、第1塩素イオン濃度監視装置7からの測定信号を受信し、それに基づき、更に、第3送液装置16も送信できるようにしている。これによれば、例えば、第1塩素イオン濃度監視装置7による測定値が、所定の閾値を超えた場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、第3送液装置16に対する指令信号により、第3送液装置16の動作による第4ろ液W8の送液を止めたり、第1供給調整弁22aや第2供給調整弁23aに対する指令信号により、これら調整弁機構が上述した動作を行って、系内を循環する第1脱塩用洗液W1に新たな第1脱塩用洗液W1aを供給して塩素イオン濃度を下げる制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができるようにしている。また、第1塩素イオン濃度監視装置7による測定値に相応した、新たな第1脱塩用洗液W1aの供給量が自動的に決定されるようにしてもよく、その供給動作が自動的、且つ、連続的になされるようにすることも可能である。
 なお、図中には示されないが、図11に示す実施形態において、制御装置201は、バルブ機構を制御して、そのバルブ機構を介した送液の液量(又はスラリー量)の調整が行われるようにしてもよく、これにより、例えばバルブ機構Vmを制御して、上記したフィードバック制御時の第4ろ液W8の送液をコントロールしてもよい。
 図12には、本発明に係る塩素含有粉体の脱塩処理装置の第5の実施形態を表わす全体構成図を示す。この実施形態に係る脱塩処理装置40には、上記図11に示した脱塩処理装置の構成に加えて、上記した脱塩処理における脱塩ケーキ洗浄工程により生じた第2ろ液W4は、所定のバルブ機構Vnを介して、所定の送液ポンプ機構からなる第4送液装置17により、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部に送液する経路を設けて、第3脱塩用洗液W7としても利用することができるようしている。更に、上記した重金属凝集ケーキ洗浄工程で生じた第4ろ液W8は、所定のバルブ機構Voを介して、所定の送液ポンプ機構からなる第5送液装置18により、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部に送液する経路を設けて、第3脱塩用洗液W7として循環利用することができるようしている。
 図12に示す実施形態においては、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部には、第3塩素イオン濃度監視装置19が設けられ、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部に貯留される第3脱塩用洗液W7の塩素イオン濃度を監視するようにしている。第3塩素イオン濃度監視装置19としては、上述した第1塩素イオン濃度監視装置7及び第2塩素イオン濃度監視装置8と同様のものを使用すればよく、塩素イオン濃度の測定においては、適当な倍率の希釈水について測定を行ってもよい。例えば、塩素イオンメータ、イオンクロマトグラフィー等の汎用の分析方法を用いればよい。この実施形態では塩素イオンメータを使用している。また、第3塩素イオン濃度監視装置19の配置位置としては、第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部内の内容物の塩素イオン濃度を直接に測定可能に配置してもよく、あるいは第3脱塩用洗液供給装置141の貯留部に入る直前の位置に測定可能に配置してもよく、すなわち、いずれの配置であっても、第3脱塩用洗液W7における塩素イオン濃度を見積ることができればよい。
 更に、図12に示す実施形態では、上記した脱塩処理の塩素イオン濃度のフィードバック制御や、さらには上記図10及び図11で説明した実施形態におけるフィードバック制御にも共通して機能し得る制御装置201が備わり、その制御装置201には、更に、第3塩素イオン濃度監視装置19からの測定信号を受信し、それに基づき、第4送液装置17や第5送液装置18にも送信できるようにしている。これによれば、例えば、第3塩素イオン濃度監視装置19による測定値が、所定の閾値を超えた場合に、その測定結果に基づいて制御装置201が送信する、第4送液装置17及び/又は第5送液装置18に対する指令信号により、第4送液装置17の動作による第2ろ液W4の送液を止めたり、第5送液装置18の動作による第4ろ液W8の送液を止めたり、第5供給調整弁141aや第6供給調整弁142aに対する指令信号により、これら調整弁機構が上述した動作を行って、系内を循環する第3脱塩用洗液W7に新たな第3脱塩用洗液W7aを供給して塩素イオン濃度を下げる制御を行うなど、フィードバック制御を行うことができるようにしている。また、第3塩素イオン濃度監視装置19による測定値に相応した、新たな第3脱塩用洗液W7aの供給量が自動的に決定されるようにしてもよく、その供給動作が自動的、且つ、連続的になされるようにすることも可能である。
 なお、図中には示されないが、図12に示す実施形態において、制御装置201は、所定のバルブ機構を制御して、そのバルブ機構を介した送液の液量(又はスラリー量)の調整が行われるようにしてもよく、これにより、例えばバルブ機構Vnを制御して、上記したフィードバック制御時の第2ろ液W4の送液をコントロールしてもよい。また、バルブ機構Voを制御して、上記したフィードバック制御時の第4ろ液W8の送液をコントロールしてもよい。
 以上に説明したように、本発明により提供される技術は、例えば焼却飛灰、溶融飛灰、塩素バイパスダスト等をセメント原料化するための、セメント原料の供給システムを構成しているということもできる。ここで図13には、上記図12に示した塩素含有粉体の脱塩処理装置の構成に沿って、本発明により提供される塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置を更に説明的に表わす全体構成フロー図を示す。ただし、本発明を構成するにおいて、この図13に示した構成の一部は、上記に説明した範囲で適宜省略可能であることは勿論である。また、第1固液分離装置と第2固液分離装置とは、同一の装置でそれぞれによる処理を行うようにしてもよい。図14には、第1固液分離装置と第2固液分離装置とを同一の装置とした脱塩処理装置50を示す。また、図15には、その実施形態に係る全体構成フロー図を示す。ここで図14、図15の図中に示す説明書きや符号が表わす構造、機能等は、上記した図10~図13と同様である。この態様によれば、使用する固液分離装置を共通化して装置構成を簡略化することができる。
 以下、本発明についてさらに詳細に説明するために具体的な試験例を示すが、本発明はこれら試験例の態様に限定されるものではない。
 塩素含有粉体P1として、ガス化溶融炉から発生した溶融飛灰を用いた。表1にはその化学組成を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 溶融飛灰P1と混合してスラリーにするための第1脱塩用洗液W1として、表2に示す各水準の塩分濃度の異なる水を準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 第1脱塩ケーキを洗浄するための第2脱塩用洗液W2として、表3に示す各水準の塩分濃度の異なる水を準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 図3に示した塩素含有粉体の脱塩処理装置1の構成による溶融飛灰P1の処理において、各洗液の塩分濃度が溶融飛灰P1の処理にどのように影響を与えるか、表1に示した水準Aの溶融飛灰を用い、表2に示した各水準の塩分濃度の第1脱塩用洗液W1と、表3に示した各水準の塩分濃度の第2脱塩用洗液W2とを、表4に示す組合せで使用して、溶融飛灰P1の処理を行ない、評価した。なお、全ての組合せで、スラリーS1の固液比(「第1脱塩用洗液W1/溶融飛灰P1」の質量比)は4、スラリーS1の撹拌は撹拌装置24の撹拌翼24aの回転数400rpmで30分間撹拌、第1固液分離装置3における処理により得られる第1脱塩ケーキC1及び第2脱塩ケーキC2の含水率はともに50質量%、第2脱塩用洗液W2による洗浄の際の第2脱塩ケーキC2を固液比(「第2脱塩用洗液W2/溶融飛灰P1」の質量比)は1、との諸条件で溶融飛灰P1の処理を行なった。また、第1固液分離装置3としてはフィルタープレスを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
 スラリーS1を30分間撹拌後、第1脱塩用洗液W1に由来する液相を固液分離して得られた第1ろ液W3のCl濃度、Pb濃度及びZn濃度を、JIS K 0102「工場排水試験方法」に準拠して行った。具体的には、Cl濃度は電位差滴定法を、Pb濃度及びZn濃度はICP質量分析法(使用装置:Agilent Technologies製Agilent 7900 ICP-MS(商品名))を用いた。また、第2脱塩用洗液W2による洗浄後の第2脱塩ケーキC2の塩素含有率は、試料を硝酸と過酸化水素で分解した後、電位差滴定法を用いて測定した。
 結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
 表5から分かるとおり、試験例1-1~8では、第2脱塩用洗液W2による洗浄後の第2脱塩ケーキC2のCl濃度は2.0質量%以下であった。また、溶融飛灰P1を塩素濃度が3質量%もしくは5質量%の第1脱塩用洗液W1と混合してスラリーにして処理した試験例1-1~4では、スラリーS1を30分間撹拌後、第1脱塩用洗液W1に由来する液相を固液分離して得られた第1ろ液W3のPb濃度及びZn濃度は、1ppm以下と低い値を示した。これに対し、溶融飛灰P1を第1脱塩用洗液W1として真水と混合してスラリーにして処理した試験例1-9及び試験例1-10では、スラリーS1を30分間撹拌後、第1脱塩用洗液に由来する液相を固液分離して得られた第1ろ液W3のPb濃度及びZn濃度は、比較的高い値を示した。また溶融飛灰P1を第1脱塩用洗液W1として塩素濃度が18質量%の高塩素濃度水と混合してスラリーにして処理した試験例1-11及び試験例1-12では、その高塩素濃度水への溶融飛灰P1からの塩素の溶出が十分でなく、第2脱塩ケーキC2のCl濃度を十分に低減することができなかった。
 次に、図10に示した塩素含有粉体の脱塩処理装置20の構成による系外に向けた排液W5の処理において、排液W5のpHが処理にどのように影響を与えるかを評価した。具体的には、表1に示した水準Bの溶融飛灰を用い、上記した表4の水準2-bと同じ処理(第1脱塩用洗液W1:海水、第2脱塩用洗液W2:海水)で得られた第1ろ液W3と第2ろ液W4の混合液に、pH調整剤を添加して5つの異なるpHとした系外に向けた排液W5について、酸化還元電位が-200mVとなるようにORP調整剤(NaSH)を添加して15分間撹拌した後、当該ORP調整剤の添加量と同じモル当量相当量の無機凝集剤(FeCl)を添加して15分間撹拌した。その後、高分子凝集剤(ダイヤフロック、三菱ケミカル(株)製)30ppmを添加した。そうして得られた処理排液を吸引ろ過によって固液分離して、各pHでの系外排液W9(第3ろ液W6に相当)を得た。表6に、pH調整前の系外に向けた排液W5(参考例)と各pHでの系外排液W9(第3ろ液W6に相当)の重金属成分量を示す。また、表6には、本邦の一律排水基準値も参考として記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
 表6から分かるとおり、pHを9に調整した試験例2-1やpHを10.5に調整した試験例2-2では、評価した重金属類の全てについて、本邦の一律排水基準を満足する値であった。一方で、pHをより酸性側に調整した試験例2-3、4や、参考例同様にアルカリ側に調整された試験例2-5においては、特にPbの一律排水基準が逸脱していた。このように、本発明にかかる塩素含有粉体の脱塩処理方法及び塩素含有粉体の脱塩処理装置にあって、その排液から重金属を除く処理を行う場合には、重金属凝集ケーキ形成の際のpHを調整することによって、排水への重金属溶出をより十分に抑制できることが明らかとなった。
1、10、20、30、40、50 塩素含有粉体の脱塩処理装置
2 溶出槽
3 第1固液分離装置
4、12 スラリー搬送装置
5 第1送液装置(ポンプ機構)
6 第2送液装置(ポンプ機構)
7 第1塩素イオン濃度監視装置
8 第2塩素イオン濃度監視装置
9 脱塩ケーキ搬送装置
11 重金属不溶化反応槽
15 重金属凝集ケーキ搬送装置
16 第3送液装置(ポンプ機構)
17 第4送液装置(ポンプ機構)
18 第5送液装置(ポンプ機構)
19 第3塩素イオン濃度監視装置
21 塩素含有粉体供給装置
22 第1脱塩用洗液供給装置
22a 第1供給調整弁(調整弁機構)
23 新たな第1脱塩用洗液の供給装置
23a 第2供給調整弁(調整弁機構)
24、115 撹拌装置
24a、115a 撹拌翼
31 第2脱塩用洗液供給装置
31a 第3供給調整弁(調整弁機構)
32 新たな第2脱塩用洗液の供給装置
32a 第4供給調整弁(調整弁機構)
111 ORP調整剤供給装置
111a ORP調整剤供給調整弁
112 無機凝集剤供給装置
112a 無機凝集剤供給調整弁
113 高分子凝集剤供給装置
113a 高分子凝集剤供給調整弁
114 pH調整剤供給装置
114a pH調整剤供給調整弁
141 第3脱塩用洗液供給装置
141a 第5供給調整弁(調整弁機構)
142 新たな第1脱塩用洗液の供給装置
142a 第6供給調整弁(調整弁機構)
201 制御装置
Va~Vo バルブ機構
P1 塩素含有粉体
S1、S2 スラリー
C1 第1脱塩ケーキ
C2 第2脱塩ケーキ
C3 第1凝集ケーキ
C4 第2凝集ケーキ
W1 第1脱塩用洗液
W1a 新たな第1脱塩用洗液
W2 第2脱塩用洗液
W2a 新たな第2脱塩用洗液
W3 第1ろ液
W4 第2ろ液
W5 系外に向けた排液
W6 第3ろ液
W7 第3脱塩用洗液
W7a 新たな第3脱塩用洗液
W8 第4ろ液
W9 系外排液
 

Claims (24)

  1.  塩素含有粉体に第1脱塩用洗液を混合してスラリーにするスラリー化工程と、
     前記スラリー中で前記塩素含有粉体に含まれる塩素を液相中に溶出させる塩素溶出工程と、
     前記塩素を溶出させた該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキと第1ろ液を得る脱塩ケーキ形成工程と、
     前記第1脱塩ケーキを、前記第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で洗浄して第2脱塩ケーキと第2ろ液を得る脱塩ケーキ洗浄工程とを備え、
     前記脱塩ケーキ形成工程で得られる前記第1ろ液、及び/又は前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用して、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記スラリー化工程と、前記塩素溶出工程と、前記脱塩ケーキ形成工程と、前記脱塩ケーキ洗浄工程とを、供給される塩素含有粉体ごとに繰り返すことを特徴とする塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  2.  前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が第1閾値を超えた場合、前記第1脱塩用洗液を、新たな第1脱塩用洗液により前記第1閾値を満足するように制御する、請求項1に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  3.  前記塩素含有粉体に加える初回の第1脱塩用洗液として海水を利用し、前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が15質量%を超えないようにする、請求項1に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  4.  前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第2脱塩用洗液として循環利用して、前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記スラリー化工程と、前記塩素溶出工程と、前記脱塩ケーキ形成工程と、前記脱塩ケーキ洗浄工程とを、供給される塩素含有粉体ごとに繰り返す、請求項1に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  5.  前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値とは別個の第2閾値を超えた場合、前記第2脱塩用洗液を、新たな第2脱塩用洗液により前記第2閾値を満足するように制御する、請求項4に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  6.  前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにする、請求項4又は5に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  7.  更に下記(1)~(3)の工程を備える、請求項1に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
    (1)前記第1ろ液、前記第2ろ液、前記第1脱塩用洗液として循環利用後の該第1脱塩用洗液、及び前記第2脱塩用洗液として循環利用後の該第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上のうち、前記第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないものを排液として回収する排液回収工程
    (2)前記工程(1)で回収した排液に重金属捕集剤を添加して、該排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化する重金属不溶化工程
    (3)前記工程(2)で不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して第1凝集ケーキと第3ろ液を得る重金属凝集ケーキ形成工程
  8.  更に下記(4)の工程を備える、請求項7記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
    (4)前記第1凝集ケーキを、前記第1脱塩用洗液及び前記第2脱塩用洗液とは別個の第3脱塩用洗液で洗浄して第2凝集ケーキと第4ろ液を得る重金属凝集ケーキ洗浄工程
  9.  前記重金属不溶化工程は、前記排液のpHを7~11とする、請求項7又は8に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  10.  前記重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる前記第4ろ液は、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用する、請求項8に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  11.  前記脱塩ケーキ洗浄工程で得られる前記第2ろ液は、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として利用し、及び/又は前記重金属凝集ケーキ洗浄工程で得られる前記第4ろ液は、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として循環利用し、前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を制御しつつ、前記重金属凝集ケーキ洗浄工程における洗浄処理を行う、請求項10に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  12.  前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値及び前記第2閾値とは別個の第3閾値を超えた場合、前記第3脱塩用洗液を、新たな第3脱塩用洗液により前記第3閾値を満足するように制御する、請求項11に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  13.  前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が3.5質量%を超えないようにする、請求項11に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  14.  前記塩素含有粉体が、焼却飛灰、溶融飛灰、及び塩素バイパスダストから選ばれた1種又は2種以上を含むものである、請求項1又は7に記載の塩素含有粉体の脱塩処理方法。
  15.  第1脱塩用洗液を供給するための第1脱塩用洗液供給装置と、
     塩素含有粉体を前記第1脱塩用洗液供給装置からの前記第1脱塩用洗液と混合してスラリーにするとともに、前記スラリー中で前記塩素含有粉体に含まれる塩素を液相中に溶出させるための溶出槽と、
     前記塩素を溶出させた該スラリーから液相の一部又は全部を分離して第1脱塩ケーキと第1ろ液を得る処理を行なう第1固液分離装置と、
     前記溶出槽で処理された前記スラリーを前記第1固液分離装置に搬送するためのスラリー搬送装置と、
     前記第1固液分離装置において、前記第1脱塩用洗液とは別個の第2脱塩用洗液で前記第1脱塩ケーキを洗浄して第2脱塩ケーキと第2ろ液を得る処理を行なうよう、その第2脱塩用洗液を供給するための第2脱塩用洗液供給装置と、
     前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの形成処理で得られる前記第1ろ液、及び/又は前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用するため、前記第1脱塩用洗液供給装置に送液するための第1送液装置と、
     前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第1塩素イオン濃度監視装置を備えたことを特徴とする塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  16.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第1脱塩用洗液供給装置に前記第1脱塩用洗液として新たな第1脱塩用洗液を供給するための新たな第1脱塩用洗液の供給装置を備え、
     前記第1脱塩用洗液供給装置は、該第1脱塩用洗液供給装置から前記溶出槽への前記第1脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第1脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第1供給調整弁を備え、
     前記新たな第1脱塩用洗液の供給装置は、前記第1脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第2供給調整弁を備え、
     前記第1脱塩用洗液の塩素イオン濃度が第1閾値を超えた場合、前記第1供給調整弁を制御することにより、前記第1脱塩用洗液供給装置からの前記第1脱塩用洗液の前記溶出槽への供給を止め又は減少させ、前記第1脱塩用洗液供給装置から前記第1脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第1脱塩用洗液の供給装置の前記第2供給調整弁を制御することにより、前記第1脱塩用洗液供給装置に、前記第1脱塩用洗液として前記第1閾値を満足するように前記新たな第1脱塩用洗液を供給するように構成された、請求項15に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  17.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
     前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第2脱塩用洗液として循環利用するため、前記第2脱塩用洗液供給装置に送液するための第2送液装置と、
     前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第2塩素イオン濃度監視装置とを備える、請求項15に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  18.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第2脱塩用洗液供給装置に前記第2脱塩用洗液として新たな第2脱塩用洗液を供給するための新たな第2脱塩用洗液の供給装置を備え、
     前記第2脱塩用洗液供給装置は、該第2脱塩用洗液供給装置から前記第1脱塩ケーキへの前記第2脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第2脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第3供給調整弁を備え、
     前記新たな第2脱塩用洗液の供給装置は、前記第2脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第4供給調整弁を備え、
     前記第2脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値とは別個の第2閾値を超えた場合、前記第3供給調整弁を制御することにより、前記第2脱塩用洗液供給装置からの前記第2脱塩用洗液の前記第1脱塩ケーキへの供給を止め又は減少させ、前記第2脱塩用洗液供給装置から前記第2脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第2脱塩用洗液の供給装置の前記第4供給調整弁を制御することにより、前記第2脱塩用洗液供給装置に、前記第2脱塩用洗液として前記第2閾値を満足するように前記新たな第2脱塩用洗液を供給するように構成された、請求項17に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  19.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
     前記第1ろ液及び前記第2ろ液のうち、前記第1脱塩用洗液又は前記第2脱塩用洗液として再度利用しないもの、前記第1脱塩用洗液供給装置から排液として送液された前記第1脱塩用洗液、及び前記第2脱塩用洗液供給装置から排液として送液された前記第2脱塩用洗液からなる群から選ばれた1種又は2種以上を排液として回収して収容し、これに重金属捕集剤を添加することにより、該排液に含まれる重金属を凝集フロック状に不溶化させるための重金属不溶化反応槽と、
     前記不溶化した重金属を含む凝集フロック含有液から液相の一部又は全部を分離して第1凝集ケーキと第3ろ液を得る処理を行なう第2固液分離装置と、
     前記重金属不溶化反応槽で処理された前記凝集フロック含有液を前記第2固液分離装置に搬送するための凝集フロック含有液搬送装置とを備える、請求項15又は17に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  20.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
     前記第2固液分離装置において、前記第1脱塩用洗液及び前記第2脱塩用洗液とは別個の第3脱塩用洗液で洗浄して第2凝集ケーキと第4ろ液を得る処理を行なうよう、その第3脱塩用洗液を供給するための第3脱塩用洗液供給装置を備える、請求項19に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  21.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
     前記第2固液分離装置でなされる前記第1凝集ケーキの洗浄処理で得られる前記第4ろ液を、少なくともその一部を前記第1脱塩用洗液として循環利用するため、前記第1脱塩用洗液供給装置に送液するための第3送液装置を備える、請求項19に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  22.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、
     前記第1固液分離装置でなされる前記第1脱塩ケーキの洗浄処理で得られる前記第2ろ液を、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として利用するため、前記第3脱塩用洗液供給装置に送液するための第4送液装置と、及び/又は、
     前記第2固液分離装置でなされる前記第1凝集ケーキの洗浄処理で得られる前記第4ろ液を、少なくともその一部を前記第3脱塩用洗液として循環利用するため、前記第3脱塩用洗液供給装置に送液するための第5送液装置と、
     前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度を監視するための第3塩素イオン濃度監視装置とを備える、請求項19に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  23.  前記塩素含有粉体の脱塩処理装置は、更に、前記第3脱塩用洗液供給装置に前記第3脱塩用洗液として新たな第3脱塩用洗液を供給するための新たな第3脱塩用洗液の供給装置を備え、
     前記第3脱塩用洗液供給装置は、該第3脱塩用洗液供給装置から前記第1凝集ケーキへの前記第3脱塩用洗液の供給量を可変可能にするとともに、該第3脱塩用洗液供給装置から排液することを可能にする第5供給調整弁を備え、
     前記新たな第3脱塩用洗液の供給装置は、前記第3脱塩用洗液供給装置への該洗液の供給量を可変可能にする第6供給調整弁を備え、
     前記第3脱塩用洗液の塩素イオン濃度が前記第1閾値及び前記第2閾値とは別個の第3閾値を超えた場合、前記第5供給調整弁を制御することにより、前記第3脱塩用洗液供給装置からの前記第3脱塩用洗液の前記第1凝集ケーキへの供給を止め又は減少させ、前記第3脱塩用洗液供給装置から前記第3脱塩用洗液の一部又は全部を排液したうえ、前記新たな第3脱塩用洗液の供給装置の前記第6供給調整弁を制御することにより、前記第3脱塩用洗液供給装置に、前記第3脱塩用洗液として前記第3閾値を満足するように前記新たな第3脱塩用洗液を供給するように構成された、請求項22に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
  24.  前記第1固液分離装置と前記第2固液分離装置とは、同一の装置でそれぞれによる処理を行う、請求項19に記載の塩素含有粉体の脱塩処理装置。
     
     
     
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