カルシウム含有粉体の処理方法及び装置
この発明に係るカルシウム含有粉体の処理方法においては、カルシウム含有粉体を水に溶解する際に二水石膏、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを添加してカルシウムを析出させ、その後、固液分離をして水洗する。カルシウムが析出された溶解液を真空濾過することにより固液分離がなされてケークが得られ、真空濾過の際に生じた排気がこのケーク上に戻される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
この発明は、カルシウム含有粉体の処理方法及び装置に係り、特に焼却飛灰等のカルシウム含有粉体を水洗処理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
近年、焼却飛灰等の廃棄物のセメント原料化等によるリサイクルが推進されているが、廃棄物の処理量の増加に伴い、セメントキルンに持ち込まれる塩素等の揮発成分の量も増加し、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となっている。そのため、焼却飛灰等から予め塩素成分等を除去した後、セメント原料として利用している。この際、水溶性塩素化合物の水に溶けやすい性質を利用し、焼却飛灰等と水とを混合して塩素を溶出させた後、ベルトフィルタ等の水洗設備を用いて焼却飛灰に含まれる水溶性塩素化合物を水洗除去した後、セメント原料として利用している。
しかしながら、焼却飛灰にはカルシウムを多く含有するものがあり、水洗時にカルシウムが水に溶解して水洗設備内にスケールが発生して成長することがあった。このスケールを放置すると、焼却飛灰の水洗脱塩処理効率の低下を招き、水洗設備の運転障害を引き起こす虞があった。特に、近年、ダイオキシン対策として、都市ごみ等を焼却する焼却炉に消石灰を多く投入しているため、炭酸カルシウムのスケールが発生しやすく、スケールによる障害防止の対応策が望まれている。
【発明の開示】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、スケールの成長を抑制して焼却飛灰等のカルシウム含有粉体の水洗脱塩を効率よく行うことができる方法及び装置を提供することを目的とする。
この発明に係る第１のカルシウム含有粉体の処理方法は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、カルシウム含有粉体の水への溶解時に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを添加してカルシウムを析出させる方法である。
なお、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合した後、この混合液にカルシウム含有粉体を混合することができる。また、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合することもできる。
さらに、カルシウムが析出された溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得ると共に真空濾過の際に生じた排気をケーク上に戻して循環させることが好ましい。
この発明に係る第２のカルシウム含有粉体の処理方法は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、水洗排水と散気手段により微細化された炭酸ガスとをガス吸収反応槽にて向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させた後、ガス吸収反応槽と一体に形成された脱気槽にて水洗排水から脱気する方法である。
なお、散気手段が弾性を有し、炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去するようにすることができる。
また、この発明に係る第１のカルシウム含有粉体の処理装置は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、カルシウム含有粉体を水と混合して溶解させる混合槽と、混合槽に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを供給する供給手段とを備えたものである。
なお、供給手段としては、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合する強制混合手段、あるいは二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する強制混合手段と、強制混合手段で強制混合された混合液を混合槽に供給するポンプとを含むものを用いることができる。
また、混合槽で得られた溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得る真空濾過装置と、真空濾過装置から発生する排気を真空濾過装置内のケーク上に戻して循環させる循環手段とをさらに備えることが好ましい。
この発明に係る第２のカルシウム含有粉体の処理装置は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、炭酸ガスを微細化して吹き込むための散気手段を有し且つ水洗排水と炭酸ガスを向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させるガス吸収反応槽と、ガス吸収反応槽の内部と連通するようにガス吸収反応槽と一体に形成されると共にガス吸収反応槽を通った水洗排水から脱気を行う脱気槽とを備えたものである。
なお、散気手段が弾性を有し、散気手段からの炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去する吹き込み制御手段を備えることもできる。この場合、散気手段として、ゴム製の散気板あるいはゴム製の散気管を有するものを使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態に係るカルシウム含有粉体の処理方法の流れを概略的に示すフロー図、
図２は、変形例におけるカルシウム含有粉体の溶解方法を示す図、
図３は、他の変形例におけるカルシウム含有粉体の溶解方法を示す図、
図４は、実施の形態で用いられたガス吸収反応・脱気槽を示す断面図、
図５は、散気板を示す断面図、
図６は、散気管を示す断面図、
図７は、スケール除去装置を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る焼却飛灰の処理方法の流れを概略的に示す。混合槽１に、焼却飛灰を収容するタンク２と、塩素バイパスダストを収容するタンク３と、二水石膏を収容するタンク４が接続されると共に、ポンプ５を介して硫酸タンク６が接続されている。
また、混合槽１には、スラリーポンプ１ａを介して真空濾過装置としてベルトフィルタ７が接続されている。ベルトフィルタ７は、大別して、水封式の真空ポンプ８と、気液分離槽９及び１０と、真空トレイ１１及び１２と、真空トレイ１１及び１２の上方に配置され且つ複数の開口部を有するグリッド１３と、グリッド１３の上方を走行する無端ベルト状の濾布１４と、グリッド１３及び濾布１４を囲視するカーテン部１５と、濾布１４の上にスラリーＳを供給するための供給トレイ１６と、スラリーＳを洗浄するための液体Ｌを供給する洗浄水トレイ１７とを備えている。
真空トレイ１１及び１２は、気液分離槽９及び１０を介して真空ポンプ８に連通している。真空トレイ１１及び１２は、上方が開口する箱状に形成され、レール１８上に複数配置されたローラ１９を介して図示しない駆動手段により、レール１８上を濾布１４の走行方向に沿って往復移動することができる。
グリッド１３は、真空トレイ１１及び１２の上方に設けられ、樹脂、金属等で形成された板状部材に複数の開口部を穿設したものである。
濾布１４は、グリッド１３の上方を走行する無端状のベルトとして形成され、複数のローラ２０によって支持されて矢印方向に回転する。濾布１４の濾過部以外の部分において濾布１４を洗浄するため、高圧水等を噴射する噴射ノズル２１が配置されている。
真空ポンプ８の出口配管２２は、カーテン部１５に接続され、真空ポンプ８の排気がカーテン部１５内に戻されるように構成されている。
カーテン部１５は、グリッド１３及び濾布１４の上方を囲むことによって、系外からの大気の侵入を防止している。
気液分離槽９及び１０は、それぞれ真空トレイ１１及び１２と真空ポンプ８との間に配置され、気液分離槽９は、供給トレイ１６を介してグリッド１３の上に供給されたスラリーＳから分離した液体と気体との気液分離を行い、気液分離槽１０は、洗浄水によって洗浄されたスラリーＳから分離した液体と気体との気液分離を行う。
さらに、気液分離槽１０にガス吸収反応・脱気槽２３が接続されている。
次に、この実施の形態に係る焼却飛灰の処理方法について説明する。まず、タンク２からの飛灰と水が混合槽１に供給されると共にタンク４から二水石膏を混合槽１に添加し、これらを混合撹拌する。これにより、二水石膏を種結晶として、そのまわりにカルシウム分が析出して付着成長したスラリーＳが形成される。このとき、焼却飛灰と水との重量比を例えば１：５とし、種結晶へのカルシウム分の付着、成長を促進するため、二水石膏の添加量を混合槽１内の水の重量の０．１〜１０％、水の温度を２０〜６０℃とすることが好ましい。
種結晶にカルシウム分をより効果的に付着、成長させるため、水、焼却飛灰及び二水石膏は、混合槽１において、１０分〜２時間にわたって緩速撹拌を行いながら貯留することが好ましく、より好ましくは３０分〜１時間の緩速撹拝を行う。
このように、焼却飛灰の水への溶解時に二水石膏を添加してカルシウムを析出させるので、固液分離する際にベルトフィルタ７のグリッド１３が目詰まりする等の不具合を最小限に抑えると共に混合槽１等におけるスケールトラブルを解消することができる。
なお、混合槽１に二水石膏を添加する際には、例えば、エプロンフィーダ等を用いて少量ずつ添加するのは困難であるため、焼却飛灰を溶解する水とは異なる水に予め二水石膏を分散させてからスラリーとしてスラリーポンプを用いて混合槽１に添加することもできる。
その後、ベルトフィルタ７濾布１４を矢印で示す方向に回転させると共に真空ポンプ８を運転し、真空トレイ１１および１２の真空度を高くした状態で、スラリーポンプ１ａにより混合槽１から供給トレイ１６を介してベルトフィルタ７の濾布１４の上にスラリーＳを供給する。グリッド１３を介して真空トレイ１１にスラリーＳから液体が分離され、真空吸引によってカーテン部１５内から導かれた気体と共に気液分離槽９に導かれて気液分離される。気液分離槽９で分離された液体すなわち母濾液は系外に排出され、気体は真空ポンプ８を介してカーテン部１５に戻される。
また、濾過部以外の部分において濾布１４は噴射ノズル２１から噴射される高圧水によって洗浄されるが、このときの洗浄済みの液体Ｌが洗浄水トレイ１７から濾過部の濾布１４の上に供給される。これにより、濾布１４上のスラリーＳは、液体Ｌによって洗浄され、真空濾過される。この際、真空トレイ１１及び１２を濾布１４の走行方向に沿って往復移動させることによって、濾過効率が向上する。真空吸引によって、グリッド１３を介して真空トレイ１２にスラリーＳから液体が分離され、脱塩ケークＣが得られる。また、スラリーＳから分離した液体は、カーテン部１５内に存在した気体と共に気液分離槽１０に導かれて気液分離される。気液分難槽１０で分離された液体すなわち溶解水はガス吸収反応・脱気槽２３に排出され、気体は真空ポンプ８を介してカーテン部１５に戻される。
上述のように、真空ポンプ８の排気をカーテン部１５に戻して真空濾過に供しているため、真空濾過に使用される気体中の炭酸ガスの量が低下し、炭酸カルシウムのスケールの発生を抑制し、安定運転を継続することができる。
なお、カーテン部１５によってグリッド１３及び濾布１４を完全に囲むことは困難であるため、カーテン部１５からリークした気体の分だけ系外から気体を補充することとなるが、この際、炭酸ガスの含有量を減少させた気体を補充することが好ましい。
さらに、上記実施の形態においては、真空ポンプ８の排気をカーテン部１５に戻すことによって、炭酸ガスの含有率を低減していたが、カーテン部１５の排気の循環系統に炭酸ガス除去装置を配置するとさらに好適である。
また、真空トレイ１１及び１２の往復移動に伴い、真空トレイ１１及び１２の箱状の開口部がカーテン部１５によって囲まれる範囲から外れた状態で真空ポンプ８を継続して運転すると、炭酸ガスを含む大気を吸引する場合がある。そのような場合には、真空トレイ１１及び１２に真空ポンプ８の排気を導入するように構成し、大気そのものを極力吸引しないようにすることが好ましい。
真空濾過装置としてベルトフィルタ７を用いたが、フィルタプレス、遠心分離機等の他の形式の固液分離装置を使用することもできる。
なお、混合槽１に二水石膏を供給するにあたって、二水石膏と水とを強制混合するか、水、二水石膏及び焼却飛灰を強制混合することが好ましい。これによって、カルシウム成分の析出量をさらに増加させることができる。
二水石膏と水とを強制混合するには、図２に示すように、二水石膏と水とをミキシングポンプ２４で混合し、ホースポンプ２５及びスタティック型ミキサー２６を介して混合槽１に供給する方法がある。ここで、スタティック型ミキサー２６は、２ｋｇ／ｃｍ２程度の高圧で供給された二水石膏と水とを内部に植設された多数の突起物を介して強制的に混合撹拌する装置である。
また、水、二水石膏及び焼却飛灰を強制混合するにあたっては、図３に示すように、水、二水石膏及び焼却飛灰を撹拌槽２７内で混合し、ホースポンプ２５及びスタティック型ミキサー２６を介して混合槽１に供給する方法がある。
二水石膏の代わりに、タンク３から塩素バイパスダストを混合槽１に供給しても、塩素バイパスダストが核となり、そのまわりにカルシウム分が析出して付着成長したスラリーＳが形成される。同様に、二水石膏あるいは塩素バイパスダストの代わりに、ポンプ５を駆動して硫酸タンク６から硫酸を混合槽１に供給しても、カルシウム分が析出したスラリーＳが形成される。従って、ベルトフィルタ７のグリッド１３の目詰まりや混合槽１等におけるスケールトラブルを解消することができる。さらに、硫酸の代わりに炭酸ガスを混合槽１に供給することにより、カルシウム分が析出したスラリーＳを形成することもできる。
また、二水石膏、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスを含む排ガス等のうちの複数を混合槽１に供給してもよい。
次に、本発明に係るカルシウム含有ダストの処理方法の実験例について説明する。
塩素バイパスダストを水洗処理するにあたって、図１の混合槽１に二水石膏を種結晶として、混合槽１に貯留する水に対して、０．５％または１．０％添加し、ベルトフィルタ７を用いて固液分離を行ったところ、約３ヶ月間運転を継続することができた。これは、従来のように種結晶を用いなかった場合には、１２時間程度でベルトフィルタのグリッドの目詰まりによって運転を継続することができなかったのに比較して大幅な改善である。また、混合槽１においても、従来は付着性の高いスケールが成長していたのに対し、種結晶を添加した場合には、１ｍｍにも達しないスケールが付着するに留まり、混合槽１の底部に沈降している粒子についても、微細ではあるが付着性はほとんどなかった。
ここで、塩素バイパスダストと焼却飛灰の混合物（塩素バイパスダストの重量割合２５％）に二水石膏を添加した場合と、添加しなかった場合とで、ベルトフィルタのグリッドの重量増加を比較すると次のようになった。
これから明らかなように、３日間運転した後のグリッドの重量増加は、種結晶となる二水石膏を添加した場合には、添加しなかった場合に比較して１／４程度となり、従来よりも４倍の長時間運転が可能となる。
また、種結晶を添加することによって付着性が低下したことに伴い、脱塩ケークの濾過性も向上した。ベルトフィルタの濾過面積は、ケークの水の切れの良さ、空気の切れの良さ等で決定されるが、以下の表に示すように、混合槽１の温度を５５℃として、種結晶を添加した場合には、添加しない場合に比較して約２５％も濾過面積を低減することができた。
次に、スタティック型ミキサー２６による強制混合に関する実験例について説明する。
塩素バイパスダストと水とをスラリー化するにあたって、スタティック型ミキサー２６によって強制混合する場合としない場合、さらに、種結晶を添加する場合としない場合で、スラリーを撹拌した後に濾過した際の透過分の浮遊粒子状物質の濃度を比較したところ以下の表のような結果が得られた。なお、実験にあたって、温度５０℃の水を用い、スラリーを３０分撹撹拌した後に濾過を行った。
この表より明らかなように、スタティック型ミキサー２６によって強制混合を行った場合、及び種結晶を添加した場合には、いずれも実施しない場合に比較して、濾布を通過した浮遊粒状物質の量が減少しているため、溶解していたカルシウムが種結晶上に付着、成長したものと推定される。さらに、強制混合及び種結晶の添加の両方を行った場合には、いずれも実施しない場合に比較して濾布を通過した浮遊粒状物質の量が１／１０以下になり、大量のカルシウムが種結晶上に付着、成長したものと推定される。
ここで、ガス吸収反応・脱気槽２３の構造を図４に示す。このガス吸収反応・脱気槽２３は、大別して、気液分難槽１０で分離された液体Ｌ１と下方から供給されるガスＧとを向流で反応させる反応槽３１と、反応槽３１から排出された液体Ｌ２から脱気させる脱気槽３２とを備える。
反応槽３１は底部が開口した角柱状に形成され、上部に液体Ｌ１を供給するための給水管３３及びガスＧの排気管３４が接続されると共に、下部にはガスＧを供給する給気管３５と、給気管３５から供給されたガスＧの気泡径を０．５〜３ｍｍに微細化するためのゴム製の散気板３６とが配置されている。散気板３６は、ゴム板に多数の細かい刻みが入れられたものであり、ガスＧが供給されると、ガスＧの圧力によりゴムが伸びて多数の刻みからガスＧを吹き込むものである。なお、散気板３６の代わりに多孔板を設けることもできる。さらに、反応槽３１の給水管３３の出口に、給水管３３からの液体Ｌ１を反応槽３１内に効率よく分散させるための液分散板３７が配置されている。また、反応槽３１の内部には、液体Ｌ１及びガスＧの上下方向の流れを整流するための格子状の整流板３８が配置されている。
脱気槽３２は、上部が角柱状に、下部が角円錐状に形成され、脱気槽３２の内部は反応槽３１の下部と連通している。また、脱気槽３２の上部は大気に開放され、上部に脱気された液体Ｌ２を排出する排水口３９が形成され、下部に沈殿物（スラッジ）を排出するスラッジ排出口４０が形成されている。また、脱気槽３２には、凝集剤Ｃを添加するための図示しない添加装置と、脱気槽３２内を撹拌するための撹拌機４１と、脱気槽３２内の液体のｐＨ値を測定するためのｐＨ計４２とが設けられている。
また、反応槽３１の給気管３５には、ブロア等からなる吹き込み制御装置４３を介して図示しないセメント焼成用キルンに接続されている。
図１に示される気液分難槽１０から給水管３３を介して反応槽３１に供給される液体Ｌ１は、Ｃａ２＋、ＳＯ４２−、Ｍｇ２＋等の金属イオンを含んでいる。一方、反応槽３１には、図示しないセメント焼成用キルンから吹き込み制御装置４３を介して多量の炭酸ガスを含むガスＧが吹き込まれる。ガスＧは、反応槽３１の下部の給気管３５から散気板３６を経て、その気泡径が０．５〜３ｍｍに微細化されて吹き込まれ、反応槽３１内で液体Ｌ１と向流に接触し、液体Ｌ１中のＣａ２＋、ＳＯ４２−、Ｍｇ２＋等のイオンが中和されてＣａＣＯ３、ＣａＳＯ４、ＭｇＣＯ３等となる。
ここで、散気板３６によって、ガスＧの気泡径が微細化されているため、反応槽３１の内面へのスケールの付着が大幅に減少すると共に、反応効率が向上し、ガス量の変動に伴う反応効率の変化が小さくなり、ガス量の変動に伴うｐＨ制御が容易となる。さらに、液体Ｌ１中の微粒子や生成した固相の排出が容易となる。また、液分散板３７及び整流板３８によっても、反応効率が向上し、ガス量の変動に伴う反応効率の変化がさらに小さくなる等の効果を奏する。
反応槽３１における反応が終了した後のガスＧは、排気管３４を介して大気に排出される。一方、ガスＧとの反応が完了した液体Ｌ２は、脱気槽３２の内部に導入されて脱気されると共に、不溶化により発生した前記金属炭酸塩が図示しない添加装置から添加された凝集剤Ｃによって凝集する。脱気槽３２内の液体Ｌ２は、撹拌機４１によって撹拌され、反応が促進される。また、ｐＨ計４２によって脱気槽３２内の液体Ｌ２のｐＨ値が監視され、ｐＨ値が一定に維持されるようにｐＨ計４２の出力に基づいて吹き込み制御装置４３により反応槽３１へのガスＧの供給量が制御される。
脱気槽３２において金属炭酸塩が凝集した液体Ｌ２は、排水口３９を介して図示しない沈降槽等に供給され、沈降槽において沈降した金属炭酸塩が系外に除去される。また、脱気槽３２で発生した沈殿物Ｔは、スラッジ排出口４０を介してポンプ等により抜き出される。
反応槽３１内の液体Ｌ１と脱気槽３２内の液体Ｌ２の比重差によって、反応槽３１の液面が脱気槽３２の液面より高い状態で平衡し、気液分難槽１０からの液体Ｌ１の供給量が多少変動しても、排水口３９からのオーバーフローの量が多少変動するだけで済み、従来のようなレベル制御は不要となる。
ここで、散気板３６は、弾性を有するゴムから形成されているため、図５に示されるように、ガスＧが吹き込まれないときには、平面形状を呈しているが、ガスＧが吹き込まれると、散気板３６はガスＧの圧力により外方へ向かって凸状に膨らみ湾曲する。そこで、吹き込み制御装置４３によりガスＧの供給／停止を断続すると、散気板３６の形状が変化し、これにより散気板３６の表面に付着したスケールを除去することができる。すなわち、散気板３６の詰まりを解消することが可能となる。
また、散気板３６の代わりに、図６に示されるように、弾性を有するゴムから形成された散気管４４を使用することもできる。散気管４４は、散気板３６と同様に、ゴム管に多数の細かい刻みが入れられたものであり、ガスＧが供給されると、ガスＧの圧力によりゴムが鎖線で示されるように伸びて、多数の刻みからガスＧを吹き込むものである。このような散気管４４を用いると共に吹き込み制御装置４３によりガスＧの供給／停止を断続しても、散気管４４の形状の変化に起因して散気管４４の表面に付着したスケールを除去することができ、散気管４４の詰まりを解消することが可能となる。
さらに、図７に示されるように、ゴム製の散気管４４の近傍に押し上げ部材４５を上下動自在に配設し、定期的に押し上げ部材４５を上昇させることにより散気管４４の中央部を押し上げて変形させるようにしても、散気管４４の表面に付着したスケールを除去することができる。
以上説明したように、この発明によれば、焼却飛灰や塩素バイパスダスト等のカルシウムを含有する粉体を水洗処理するにあたって、水洗設備内へのスケールの発生・成長を抑制することができ、スケールによる障害を効果的に防止することが可能となる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【技術分野】
この発明は、カルシウム含有粉体の処理方法及び装置に係り、特に焼却飛灰等のカルシウム含有粉体を水洗処理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
近年、焼却飛灰等の廃棄物のセメント原料化等によるリサイクルが推進されているが、廃棄物の処理量の増加に伴い、セメントキルンに持ち込まれる塩素等の揮発成分の量も増加し、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となっている。そのため、焼却飛灰等から予め塩素成分等を除去した後、セメント原料として利用している。この際、水溶性塩素化合物の水に溶けやすい性質を利用し、焼却飛灰等と水とを混合して塩素を溶出させた後、ベルトフィルタ等の水洗設備を用いて焼却飛灰に含まれる水溶性塩素化合物を水洗除去した後、セメント原料として利用している。
しかしながら、焼却飛灰にはカルシウムを多く含有するものがあり、水洗時にカルシウムが水に溶解して水洗設備内にスケールが発生して成長することがあった。このスケールを放置すると、焼却飛灰の水洗脱塩処理効率の低下を招き、水洗設備の運転障害を引き起こす虞があった。特に、近年、ダイオキシン対策として、都市ごみ等を焼却する焼却炉に消石灰を多く投入しているため、炭酸カルシウムのスケールが発生しやすく、スケールによる障害防止の対応策が望まれている。
【発明の開示】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、スケールの成長を抑制して焼却飛灰等のカルシウム含有粉体の水洗脱塩を効率よく行うことができる方法及び装置を提供することを目的とする。
この発明に係る第１のカルシウム含有粉体の処理方法は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、カルシウム含有粉体の水への溶解時に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを添加してカルシウムを析出させる方法である。
なお、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合した後、この混合液にカルシウム含有粉体を混合することができる。また、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合することもできる。
さらに、カルシウムが析出された溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得ると共に真空濾過の際に生じた排気をケーク上に戻して循環させることが好ましい。
この発明に係る第２のカルシウム含有粉体の処理方法は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、水洗排水と散気手段により微細化された炭酸ガスとをガス吸収反応槽にて向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させた後、ガス吸収反応槽と一体に形成された脱気槽にて水洗排水から脱気する方法である。
なお、散気手段が弾性を有し、炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去するようにすることができる。
また、この発明に係る第１のカルシウム含有粉体の処理装置は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、カルシウム含有粉体を水と混合して溶解させる混合槽と、混合槽に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを供給する供給手段とを備えたものである。
なお、供給手段としては、二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合する強制混合手段、あるいは二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する強制混合手段と、強制混合手段で強制混合された混合液を混合槽に供給するポンプとを含むものを用いることができる。
また、混合槽で得られた溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得る真空濾過装置と、真空濾過装置から発生する排気を真空濾過装置内のケーク上に戻して循環させる循環手段とをさらに備えることが好ましい。
この発明に係る第２のカルシウム含有粉体の処理装置は、カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、炭酸ガスを微細化して吹き込むための散気手段を有し且つ水洗排水と炭酸ガスを向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させるガス吸収反応槽と、ガス吸収反応槽の内部と連通するようにガス吸収反応槽と一体に形成されると共にガス吸収反応槽を通った水洗排水から脱気を行う脱気槽とを備えたものである。
なお、散気手段が弾性を有し、散気手段からの炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去する吹き込み制御手段を備えることもできる。この場合、散気手段として、ゴム製の散気板あるいはゴム製の散気管を有するものを使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態に係るカルシウム含有粉体の処理方法の流れを概略的に示すフロー図、
図２は、変形例におけるカルシウム含有粉体の溶解方法を示す図、
図３は、他の変形例におけるカルシウム含有粉体の溶解方法を示す図、
図４は、実施の形態で用いられたガス吸収反応・脱気槽を示す断面図、
図５は、散気板を示す断面図、
図６は、散気管を示す断面図、
図７は、スケール除去装置を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る焼却飛灰の処理方法の流れを概略的に示す。混合槽１に、焼却飛灰を収容するタンク２と、塩素バイパスダストを収容するタンク３と、二水石膏を収容するタンク４が接続されると共に、ポンプ５を介して硫酸タンク６が接続されている。
また、混合槽１には、スラリーポンプ１ａを介して真空濾過装置としてベルトフィルタ７が接続されている。ベルトフィルタ７は、大別して、水封式の真空ポンプ８と、気液分離槽９及び１０と、真空トレイ１１及び１２と、真空トレイ１１及び１２の上方に配置され且つ複数の開口部を有するグリッド１３と、グリッド１３の上方を走行する無端ベルト状の濾布１４と、グリッド１３及び濾布１４を囲視するカーテン部１５と、濾布１４の上にスラリーＳを供給するための供給トレイ１６と、スラリーＳを洗浄するための液体Ｌを供給する洗浄水トレイ１７とを備えている。
真空トレイ１１及び１２は、気液分離槽９及び１０を介して真空ポンプ８に連通している。真空トレイ１１及び１２は、上方が開口する箱状に形成され、レール１８上に複数配置されたローラ１９を介して図示しない駆動手段により、レール１８上を濾布１４の走行方向に沿って往復移動することができる。
グリッド１３は、真空トレイ１１及び１２の上方に設けられ、樹脂、金属等で形成された板状部材に複数の開口部を穿設したものである。
濾布１４は、グリッド１３の上方を走行する無端状のベルトとして形成され、複数のローラ２０によって支持されて矢印方向に回転する。濾布１４の濾過部以外の部分において濾布１４を洗浄するため、高圧水等を噴射する噴射ノズル２１が配置されている。
真空ポンプ８の出口配管２２は、カーテン部１５に接続され、真空ポンプ８の排気がカーテン部１５内に戻されるように構成されている。
カーテン部１５は、グリッド１３及び濾布１４の上方を囲むことによって、系外からの大気の侵入を防止している。
気液分離槽９及び１０は、それぞれ真空トレイ１１及び１２と真空ポンプ８との間に配置され、気液分離槽９は、供給トレイ１６を介してグリッド１３の上に供給されたスラリーＳから分離した液体と気体との気液分離を行い、気液分離槽１０は、洗浄水によって洗浄されたスラリーＳから分離した液体と気体との気液分離を行う。
さらに、気液分離槽１０にガス吸収反応・脱気槽２３が接続されている。
次に、この実施の形態に係る焼却飛灰の処理方法について説明する。まず、タンク２からの飛灰と水が混合槽１に供給されると共にタンク４から二水石膏を混合槽１に添加し、これらを混合撹拌する。これにより、二水石膏を種結晶として、そのまわりにカルシウム分が析出して付着成長したスラリーＳが形成される。このとき、焼却飛灰と水との重量比を例えば１：５とし、種結晶へのカルシウム分の付着、成長を促進するため、二水石膏の添加量を混合槽１内の水の重量の０．１〜１０％、水の温度を２０〜６０℃とすることが好ましい。
種結晶にカルシウム分をより効果的に付着、成長させるため、水、焼却飛灰及び二水石膏は、混合槽１において、１０分〜２時間にわたって緩速撹拌を行いながら貯留することが好ましく、より好ましくは３０分〜１時間の緩速撹拝を行う。
このように、焼却飛灰の水への溶解時に二水石膏を添加してカルシウムを析出させるので、固液分離する際にベルトフィルタ７のグリッド１３が目詰まりする等の不具合を最小限に抑えると共に混合槽１等におけるスケールトラブルを解消することができる。
なお、混合槽１に二水石膏を添加する際には、例えば、エプロンフィーダ等を用いて少量ずつ添加するのは困難であるため、焼却飛灰を溶解する水とは異なる水に予め二水石膏を分散させてからスラリーとしてスラリーポンプを用いて混合槽１に添加することもできる。
その後、ベルトフィルタ７濾布１４を矢印で示す方向に回転させると共に真空ポンプ８を運転し、真空トレイ１１および１２の真空度を高くした状態で、スラリーポンプ１ａにより混合槽１から供給トレイ１６を介してベルトフィルタ７の濾布１４の上にスラリーＳを供給する。グリッド１３を介して真空トレイ１１にスラリーＳから液体が分離され、真空吸引によってカーテン部１５内から導かれた気体と共に気液分離槽９に導かれて気液分離される。気液分離槽９で分離された液体すなわち母濾液は系外に排出され、気体は真空ポンプ８を介してカーテン部１５に戻される。
また、濾過部以外の部分において濾布１４は噴射ノズル２１から噴射される高圧水によって洗浄されるが、このときの洗浄済みの液体Ｌが洗浄水トレイ１７から濾過部の濾布１４の上に供給される。これにより、濾布１４上のスラリーＳは、液体Ｌによって洗浄され、真空濾過される。この際、真空トレイ１１及び１２を濾布１４の走行方向に沿って往復移動させることによって、濾過効率が向上する。真空吸引によって、グリッド１３を介して真空トレイ１２にスラリーＳから液体が分離され、脱塩ケークＣが得られる。また、スラリーＳから分離した液体は、カーテン部１５内に存在した気体と共に気液分離槽１０に導かれて気液分離される。気液分難槽１０で分離された液体すなわち溶解水はガス吸収反応・脱気槽２３に排出され、気体は真空ポンプ８を介してカーテン部１５に戻される。
上述のように、真空ポンプ８の排気をカーテン部１５に戻して真空濾過に供しているため、真空濾過に使用される気体中の炭酸ガスの量が低下し、炭酸カルシウムのスケールの発生を抑制し、安定運転を継続することができる。
なお、カーテン部１５によってグリッド１３及び濾布１４を完全に囲むことは困難であるため、カーテン部１５からリークした気体の分だけ系外から気体を補充することとなるが、この際、炭酸ガスの含有量を減少させた気体を補充することが好ましい。
さらに、上記実施の形態においては、真空ポンプ８の排気をカーテン部１５に戻すことによって、炭酸ガスの含有率を低減していたが、カーテン部１５の排気の循環系統に炭酸ガス除去装置を配置するとさらに好適である。
また、真空トレイ１１及び１２の往復移動に伴い、真空トレイ１１及び１２の箱状の開口部がカーテン部１５によって囲まれる範囲から外れた状態で真空ポンプ８を継続して運転すると、炭酸ガスを含む大気を吸引する場合がある。そのような場合には、真空トレイ１１及び１２に真空ポンプ８の排気を導入するように構成し、大気そのものを極力吸引しないようにすることが好ましい。
真空濾過装置としてベルトフィルタ７を用いたが、フィルタプレス、遠心分離機等の他の形式の固液分離装置を使用することもできる。
なお、混合槽１に二水石膏を供給するにあたって、二水石膏と水とを強制混合するか、水、二水石膏及び焼却飛灰を強制混合することが好ましい。これによって、カルシウム成分の析出量をさらに増加させることができる。
二水石膏と水とを強制混合するには、図２に示すように、二水石膏と水とをミキシングポンプ２４で混合し、ホースポンプ２５及びスタティック型ミキサー２６を介して混合槽１に供給する方法がある。ここで、スタティック型ミキサー２６は、２ｋｇ／ｃｍ２程度の高圧で供給された二水石膏と水とを内部に植設された多数の突起物を介して強制的に混合撹拌する装置である。
また、水、二水石膏及び焼却飛灰を強制混合するにあたっては、図３に示すように、水、二水石膏及び焼却飛灰を撹拌槽２７内で混合し、ホースポンプ２５及びスタティック型ミキサー２６を介して混合槽１に供給する方法がある。
二水石膏の代わりに、タンク３から塩素バイパスダストを混合槽１に供給しても、塩素バイパスダストが核となり、そのまわりにカルシウム分が析出して付着成長したスラリーＳが形成される。同様に、二水石膏あるいは塩素バイパスダストの代わりに、ポンプ５を駆動して硫酸タンク６から硫酸を混合槽１に供給しても、カルシウム分が析出したスラリーＳが形成される。従って、ベルトフィルタ７のグリッド１３の目詰まりや混合槽１等におけるスケールトラブルを解消することができる。さらに、硫酸の代わりに炭酸ガスを混合槽１に供給することにより、カルシウム分が析出したスラリーＳを形成することもできる。
また、二水石膏、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスを含む排ガス等のうちの複数を混合槽１に供給してもよい。
次に、本発明に係るカルシウム含有ダストの処理方法の実験例について説明する。
塩素バイパスダストを水洗処理するにあたって、図１の混合槽１に二水石膏を種結晶として、混合槽１に貯留する水に対して、０．５％または１．０％添加し、ベルトフィルタ７を用いて固液分離を行ったところ、約３ヶ月間運転を継続することができた。これは、従来のように種結晶を用いなかった場合には、１２時間程度でベルトフィルタのグリッドの目詰まりによって運転を継続することができなかったのに比較して大幅な改善である。また、混合槽１においても、従来は付着性の高いスケールが成長していたのに対し、種結晶を添加した場合には、１ｍｍにも達しないスケールが付着するに留まり、混合槽１の底部に沈降している粒子についても、微細ではあるが付着性はほとんどなかった。
ここで、塩素バイパスダストと焼却飛灰の混合物（塩素バイパスダストの重量割合２５％）に二水石膏を添加した場合と、添加しなかった場合とで、ベルトフィルタのグリッドの重量増加を比較すると次のようになった。
これから明らかなように、３日間運転した後のグリッドの重量増加は、種結晶となる二水石膏を添加した場合には、添加しなかった場合に比較して１／４程度となり、従来よりも４倍の長時間運転が可能となる。
また、種結晶を添加することによって付着性が低下したことに伴い、脱塩ケークの濾過性も向上した。ベルトフィルタの濾過面積は、ケークの水の切れの良さ、空気の切れの良さ等で決定されるが、以下の表に示すように、混合槽１の温度を５５℃として、種結晶を添加した場合には、添加しない場合に比較して約２５％も濾過面積を低減することができた。
次に、スタティック型ミキサー２６による強制混合に関する実験例について説明する。
塩素バイパスダストと水とをスラリー化するにあたって、スタティック型ミキサー２６によって強制混合する場合としない場合、さらに、種結晶を添加する場合としない場合で、スラリーを撹拌した後に濾過した際の透過分の浮遊粒子状物質の濃度を比較したところ以下の表のような結果が得られた。なお、実験にあたって、温度５０℃の水を用い、スラリーを３０分撹撹拌した後に濾過を行った。
この表より明らかなように、スタティック型ミキサー２６によって強制混合を行った場合、及び種結晶を添加した場合には、いずれも実施しない場合に比較して、濾布を通過した浮遊粒状物質の量が減少しているため、溶解していたカルシウムが種結晶上に付着、成長したものと推定される。さらに、強制混合及び種結晶の添加の両方を行った場合には、いずれも実施しない場合に比較して濾布を通過した浮遊粒状物質の量が１／１０以下になり、大量のカルシウムが種結晶上に付着、成長したものと推定される。
ここで、ガス吸収反応・脱気槽２３の構造を図４に示す。このガス吸収反応・脱気槽２３は、大別して、気液分難槽１０で分離された液体Ｌ１と下方から供給されるガスＧとを向流で反応させる反応槽３１と、反応槽３１から排出された液体Ｌ２から脱気させる脱気槽３２とを備える。
反応槽３１は底部が開口した角柱状に形成され、上部に液体Ｌ１を供給するための給水管３３及びガスＧの排気管３４が接続されると共に、下部にはガスＧを供給する給気管３５と、給気管３５から供給されたガスＧの気泡径を０．５〜３ｍｍに微細化するためのゴム製の散気板３６とが配置されている。散気板３６は、ゴム板に多数の細かい刻みが入れられたものであり、ガスＧが供給されると、ガスＧの圧力によりゴムが伸びて多数の刻みからガスＧを吹き込むものである。なお、散気板３６の代わりに多孔板を設けることもできる。さらに、反応槽３１の給水管３３の出口に、給水管３３からの液体Ｌ１を反応槽３１内に効率よく分散させるための液分散板３７が配置されている。また、反応槽３１の内部には、液体Ｌ１及びガスＧの上下方向の流れを整流するための格子状の整流板３８が配置されている。
脱気槽３２は、上部が角柱状に、下部が角円錐状に形成され、脱気槽３２の内部は反応槽３１の下部と連通している。また、脱気槽３２の上部は大気に開放され、上部に脱気された液体Ｌ２を排出する排水口３９が形成され、下部に沈殿物（スラッジ）を排出するスラッジ排出口４０が形成されている。また、脱気槽３２には、凝集剤Ｃを添加するための図示しない添加装置と、脱気槽３２内を撹拌するための撹拌機４１と、脱気槽３２内の液体のｐＨ値を測定するためのｐＨ計４２とが設けられている。
また、反応槽３１の給気管３５には、ブロア等からなる吹き込み制御装置４３を介して図示しないセメント焼成用キルンに接続されている。
図１に示される気液分難槽１０から給水管３３を介して反応槽３１に供給される液体Ｌ１は、Ｃａ２＋、ＳＯ４２−、Ｍｇ２＋等の金属イオンを含んでいる。一方、反応槽３１には、図示しないセメント焼成用キルンから吹き込み制御装置４３を介して多量の炭酸ガスを含むガスＧが吹き込まれる。ガスＧは、反応槽３１の下部の給気管３５から散気板３６を経て、その気泡径が０．５〜３ｍｍに微細化されて吹き込まれ、反応槽３１内で液体Ｌ１と向流に接触し、液体Ｌ１中のＣａ２＋、ＳＯ４２−、Ｍｇ２＋等のイオンが中和されてＣａＣＯ３、ＣａＳＯ４、ＭｇＣＯ３等となる。
ここで、散気板３６によって、ガスＧの気泡径が微細化されているため、反応槽３１の内面へのスケールの付着が大幅に減少すると共に、反応効率が向上し、ガス量の変動に伴う反応効率の変化が小さくなり、ガス量の変動に伴うｐＨ制御が容易となる。さらに、液体Ｌ１中の微粒子や生成した固相の排出が容易となる。また、液分散板３７及び整流板３８によっても、反応効率が向上し、ガス量の変動に伴う反応効率の変化がさらに小さくなる等の効果を奏する。
反応槽３１における反応が終了した後のガスＧは、排気管３４を介して大気に排出される。一方、ガスＧとの反応が完了した液体Ｌ２は、脱気槽３２の内部に導入されて脱気されると共に、不溶化により発生した前記金属炭酸塩が図示しない添加装置から添加された凝集剤Ｃによって凝集する。脱気槽３２内の液体Ｌ２は、撹拌機４１によって撹拌され、反応が促進される。また、ｐＨ計４２によって脱気槽３２内の液体Ｌ２のｐＨ値が監視され、ｐＨ値が一定に維持されるようにｐＨ計４２の出力に基づいて吹き込み制御装置４３により反応槽３１へのガスＧの供給量が制御される。
脱気槽３２において金属炭酸塩が凝集した液体Ｌ２は、排水口３９を介して図示しない沈降槽等に供給され、沈降槽において沈降した金属炭酸塩が系外に除去される。また、脱気槽３２で発生した沈殿物Ｔは、スラッジ排出口４０を介してポンプ等により抜き出される。
反応槽３１内の液体Ｌ１と脱気槽３２内の液体Ｌ２の比重差によって、反応槽３１の液面が脱気槽３２の液面より高い状態で平衡し、気液分難槽１０からの液体Ｌ１の供給量が多少変動しても、排水口３９からのオーバーフローの量が多少変動するだけで済み、従来のようなレベル制御は不要となる。
ここで、散気板３６は、弾性を有するゴムから形成されているため、図５に示されるように、ガスＧが吹き込まれないときには、平面形状を呈しているが、ガスＧが吹き込まれると、散気板３６はガスＧの圧力により外方へ向かって凸状に膨らみ湾曲する。そこで、吹き込み制御装置４３によりガスＧの供給／停止を断続すると、散気板３６の形状が変化し、これにより散気板３６の表面に付着したスケールを除去することができる。すなわち、散気板３６の詰まりを解消することが可能となる。
また、散気板３６の代わりに、図６に示されるように、弾性を有するゴムから形成された散気管４４を使用することもできる。散気管４４は、散気板３６と同様に、ゴム管に多数の細かい刻みが入れられたものであり、ガスＧが供給されると、ガスＧの圧力によりゴムが鎖線で示されるように伸びて、多数の刻みからガスＧを吹き込むものである。このような散気管４４を用いると共に吹き込み制御装置４３によりガスＧの供給／停止を断続しても、散気管４４の形状の変化に起因して散気管４４の表面に付着したスケールを除去することができ、散気管４４の詰まりを解消することが可能となる。
さらに、図７に示されるように、ゴム製の散気管４４の近傍に押し上げ部材４５を上下動自在に配設し、定期的に押し上げ部材４５を上昇させることにより散気管４４の中央部を押し上げて変形させるようにしても、散気管４４の表面に付着したスケールを除去することができる。
以上説明したように、この発明によれば、焼却飛灰や塩素バイパスダスト等のカルシウムを含有する粉体を水洗処理するにあたって、水洗設備内へのスケールの発生・成長を抑制することができ、スケールによる障害を効果的に防止することが可能となる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、
カルシウム含有粉体の水への溶解時に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを添加してカルシウムを析出させることを特徴とするカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項２】
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合した後、この混合液にカルシウム含有粉体を混合する請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項３】
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項４】
カルシウムが析出された溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得ると共に真空濾過の際に生じた排気を前記ケーク上に戻して循環させる請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項５】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、
水洗排水と散気手段により微細化された炭酸ガスとをガス吸収反応槽にて向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させた後、ガス吸収反応槽と一体に形成された脱気槽にて水洗排水から脱気する
することを特徴とするカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項６】
散気手段は弾性を有し、
炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去する請求項５に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項７】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、
カルシウム含有粉体を水と混合して溶解させる混合槽と、
前記混合槽に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを供給する供給手段と
を備えたことを特徴とするカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項８】
前記供給手段は、
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合する強制混合手段と、
前記強制混合手段で強制混合された混合液を前記混合槽に供給するポンプと
を含む請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項９】
前記供給手段は、
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する強制混合手段と、
前記強制混合手段で強制混合された混合液を前記混合槽に供給するポンプと
を含む請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１０】
前記混合槽で得られた溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得る真空濾過装置と、
前記真空濾過装置から発生する排気を前記真空濾過装置内の前記ケーク上に戻して循環させる循環手段と
をさらに備えた請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１１】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、
炭酸ガスを微細化して吹き込むための散気手段を有し且つ水洗排水と炭酸ガスを向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させるガス吸収反応槽と、
前記ガス吸収反応槽の内部と連通するように前記ガス吸収反応槽と一体に形成されると共に前記ガス吸収反応槽を通った水洗排水から脱気を行う脱気槽と
を備えたことを特徴とするカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１２】
前記散気手段は弾性を有し、
前記散気手段からの炭酸ガスの吹き込みを断続することにより前記散気手段の詰まりを除去する吹き込み制御手段を備えた請求項１１に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１３】
前記散気手段は、ゴム製の散気板を有する請求項１２に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１４】
前記散気手段は、ゴム製の散気管を有する請求項１２に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、
カルシウム含有粉体の水への溶解時に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを添加してカルシウムを析出させることを特徴とするカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項２】
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合した後、この混合液にカルシウム含有粉体を混合する請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項３】
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項４】
カルシウムが析出された溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得ると共に真空濾過の際に生じた排気を前記ケーク上に戻して循環させる請求項１に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項５】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する方法において、
水洗排水と散気手段により微細化された炭酸ガスとをガス吸収反応槽にて向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させた後、ガス吸収反応槽と一体に形成された脱気槽にて水洗排水から脱気する
することを特徴とするカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項６】
散気手段は弾性を有し、
炭酸ガスの吹き込みを断続することにより散気手段の詰まりを除去する請求項５に記載のカルシウム含有粉体の処理方法。
【請求項７】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、
カルシウム含有粉体を水と混合して溶解させる混合槽と、
前記混合槽に二水石膏の結晶、塩素バイパスダスト及び硫酸、炭酸ガスのうち少なくとも一つを供給する供給手段と
を備えたことを特徴とするカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項８】
前記供給手段は、
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とを強制混合する強制混合手段と、
前記強制混合手段で強制混合された混合液を前記混合槽に供給するポンプと
を含む請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項９】
前記供給手段は、
二水石膏の結晶及び塩素バイパスダストのいずれかと水とカルシウム含有粉体とを同時に強制混合する強制混合手段と、
前記強制混合手段で強制混合された混合液を前記混合槽に供給するポンプと
を含む請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１０】
前記混合槽で得られた溶解液を真空濾過することにより固液分離してケークを得る真空濾過装置と、
前記真空濾過装置から発生する排気を前記真空濾過装置内の前記ケーク上に戻して循環させる循環手段と
をさらに備えた請求項７に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１１】
カルシウム含有粉体を水に溶解した後に固液分離をして水洗する装置において、
炭酸ガスを微細化して吹き込むための散気手段を有し且つ水洗排水と炭酸ガスを向流で反応させて水洗排水中の重金属類を析出させるガス吸収反応槽と、
前記ガス吸収反応槽の内部と連通するように前記ガス吸収反応槽と一体に形成されると共に前記ガス吸収反応槽を通った水洗排水から脱気を行う脱気槽と
を備えたことを特徴とするカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１２】
前記散気手段は弾性を有し、
前記散気手段からの炭酸ガスの吹き込みを断続することにより前記散気手段の詰まりを除去する吹き込み制御手段を備えた請求項１１に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１３】
前記散気手段は、ゴム製の散気板を有する請求項１２に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【請求項１４】
前記散気手段は、ゴム製の散気管を有する請求項１２に記載のカルシウム含有粉体の処理装置。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３０８３９
【国際公開日】平成１６年４月１５日（２００４．４．１５）
【発行日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０００８３（Ｐ２００５−５０００８３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１１９３２
【国際出願日】平成１５年９月１８日（２００３．９．１８）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年４月１５日（２００４．４．１５）
【発行日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１１９３２
【国際出願日】平成１５年９月１８日（２００３．９．１８）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
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