JP5144354B2 - 焼却灰の超音波洗浄装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1(特許第3368372号公報)には、焼却灰を粉砕した後、複数回洗浄を行うようにした焼却灰のセメント原料化方法が開示されている。このとき、洗浄時の液pHが6〜10、好適にはpH8〜10となるようにし、これにより焼却灰の重金属の溶出を抑制しつつ塩素分を溶解除去するようにしている。
しかしながら、これらの方法では洗浄処理時間が1時間以上と長く、大量の焼却灰を処理するためには装置の大型化、及び系列数の増大が必要であった。
そこで、特許文献3(特開2006−326462号公報)には、焼却灰を水洗処理する時に、撹拌に加えて超音波洗浄を付加することにより塩素除去効果を向上させるようにした方法が開示されている。
しかしながら、焼却灰に含まれる塩素分には水に溶出し難い塩素分が存在し、この溶出し難い塩素分を多く含む場合には、上記したような水洗処理のみでは十分な塩素除去効果が得られなかった。また、特許文献2等に記載されるように、洗浄槽内にプロペラ型の撹拌翼を挿入して撹拌することが一般に広く用いられているが、焼却灰は比重が大きいため十分な混合が難しく、また撹拌動力の増大、若しくは装置が大きくなるなどの欠点がある。また、特許文献2に記載されるように、ジェットポンプによる撹拌混合も提案されているが、焼却灰が混合した水を単にポンプで循環させることは、ポンプ及び循環系統の配管の磨耗が問題となる。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、焼却灰を効果的に超音波洗浄することが可能で、且つ焼却灰の移送機構を簡素化した焼却灰の超音波洗浄装置を提供することを目的とする。
脱気装置に接続され前記焼却灰を脱気する脱気室と、
減圧雰囲気に保持され、前記脱気した焼却灰を貯留する減圧貯留室と、
超音波振動を発生させる超音波発生装置を備えるとともに水を供給する手段を備え、前記減圧貯留室から供給された焼却灰を水に浸漬させた状態で超音波洗浄する超音波洗浄室と、が上方から順に鉛直方向に配置され、
前記脱気室と前記減圧貯留室の間、及び前記減圧貯留室と前記超音波洗浄室の間に、夫々密閉空間を維持するとともに焼却灰を落下させて移送するための開閉自在な密閉ダンパが介装されていることを特徴とする。
また、脱気室と減圧貯留室と超音波洗浄室とを立型に配置し、密閉ダンパを介して夫々の空間を灰が重力移動できるように構成したため、焼却灰の移送機構を簡素化でき、且つ密閉空間が容易に形成可能となる。
さらに、脱気室と超音波洗浄室との間に減圧貯留室を設けたことにより、連続的な処理が可能となる。
さらにまた、前記超音波洗浄室は、水が貯留された洗浄灰排出室に密閉ダンパを介して接続されていることが好適である。
これは、小粒径の焼却灰は塩素含有量が多く、大粒径の焼却灰は比較的塩素含有量が少ないため、乾式粒径分離装置により分離した小粒径側の焼却灰のみを超音波洗浄することによりコストの削減が可能となる。
また、前記洗浄灰排出室から排出された洗浄灰から金属類を分離する金属分離装置を備えたことを特徴とする。
焼却灰は超音波洗浄されることにより、塩素分のみでなく、灰表面に付着した付着物も分離する作用を有する。従って、超音波洗浄により金属類が灰表面から分離されるため、後段の金属分離装置で容易に金属類を除去可能となる。
また、脱気室と減圧貯留室と超音波洗浄室とを立型に配置し、密閉ダンパを介して夫々の空間を灰が重力移動できるように構成したため、焼却灰の移送機構を簡素化でき、且つ密閉空間が容易に形成可能となる。
さらに、脱気室と超音波洗浄室との間に減圧貯留室を設けたことにより、連続的な処理が可能となる。
また、超音波洗浄装置の後段に金属分離装置を設けることにより、超音波洗浄により金属類が灰表面から分離されるため、後段の金属分離装置で容易に金属類を除去可能となる。
図1は本発明の実施形態に係る焼却灰の超音波洗浄装置の正面図、図2は本発明の実施形態に係る焼却灰の超音波洗浄装置の側面図、図3は本実施形態に係る超音波洗浄装置が適用される処理システムの一例を示すブロック図である。
超音波洗浄装置50は、脱気室1と、減圧貯留室3と、超音波洗浄室5と、洗浄灰排出室8とが上方から順に、鉛直方向に配置された構成を備える。
脱気室1の上方には密閉ダンパ21を介して灰受入部20が設けられている。
脱気室1には、密閉ダンパ21を開放することにより前記灰受入部20から焼却灰30が落下して供給される。該脱気室1は、脱気装置2が接続されている。また、脱気室1は、密閉ダンパ21、22を閉じることで密閉空間が形成されるようになっている。該脱気室1は、密閉状態で脱気装置2を作動させることにより、焼却灰に同伴された保有空気を脱気させる。脱気時、脱気室1内の圧力は大気圧以下とし、装置上経済的に成立する範囲で出来る限り低減する。
減圧貯留室3に貯留された脱気灰は、脱気灰供給装置4により超音波洗浄室5に定量供給される。このとき、脱気灰供給装置4と超音波洗浄室5の間の密閉ダンパ23は開放している。所定量の脱気灰が超音波洗浄室5に投入されたら密閉ダンパ23を閉じる。
超音波洗浄室5に脱気灰を投入した後は、密閉ダンパ23、24を閉じ、該洗浄室5の気圧は大気圧又は大気圧より低い状態にバキューム調節装置(不図示)により調整される。
超音波洗浄室5では、前記バキューム調節装置により気圧調整した後、前記超音波振動板6を作動させて脱気水中に超音波を発生させ、所定時間、脱気灰を超音波洗浄する。焼却灰の超音波洗浄では、脱気水中で超音波により連続生成したキャビティが高速消滅を繰り返すことにより、灰表面に高振動数の衝撃が繰り返されて、灰に含有される塩素分が短時間に液側に溶解する。
水切りヤード26で洗浄灰32から分離された同伴水は、ピット27に貯留され、該ピット27からスラリポンプ10によって脱気水製造装置7の入り口に戻され、再使用される。このとき、同伴水の返送ライン上に、ろ過装置11を設けることが好ましい。また、循環しようする洗浄水の一部は、洗浄水中の塩濃度を一定に保つため、一部系外に排水33として排出される。
また、脱気室と減圧貯留室と超音波洗浄室とを立型に配置し、密閉ダンパを介して夫々の空間を灰が重力移動できるように構成したため、焼却灰の移送機構を簡素化でき、且つ密閉空間が容易に形成可能となる。
さらに、脱気室と超音波洗浄室との間に減圧貯留室を設けたことにより、連続的な処理が可能となる。
図3において、焼却炉から排出された焼却灰61は、乾式粒径分離装置51にて大径物62を分離除去される。大径物62を含まない焼却灰30は、図1及び図2に示した超音波洗浄装置50で超音波洗浄され、塩素分を除去された後、洗浄灰32は金属分離装置52に送給される。金属分離装置52では、例えば、湿式比重差分離装置等により洗浄灰32中に含まれる金属類64を分離除去され、金属類64を含まない処理灰63が得られる。処理灰63は、セメント原料等の再資源化原料として好適に用いられる。一方、超音波洗浄装置50から排出される排水33は、排水処理装置53で処理された後、排水65として排出される。
また、超音波洗浄装置50から排出された洗浄灰から金属類を分離する金属分離装置を備えたことを特徴とする。
超音波洗浄装置の後段に金属分離装置を設けることにより、超音波洗浄により金属類が灰表面から分離されるため、後段の金属分離装置で容易に金属類を除去可能となる。
2 脱気装置
3 減圧貯留室
4 脱気灰供給装置
5 超音波洗浄室
6 超音波振動板
7 脱気水製造装置
8 洗浄灰排出室
9 洗浄灰排出装置
21、22、23、24、25 密閉ダンパ
30 焼却灰
31 水(洗浄水)
32 処理灰
33 水(排水)
34 水(脱気水)
Claims (4)
- 水に浸漬させた焼却灰に超音波振動を加え、該焼却灰に含まれる塩素分を除去する焼却灰の超音波洗浄装置において、
脱気装置に接続され前記焼却灰を脱気する脱気室と、
減圧雰囲気に保持され、前記脱気した焼却灰を貯留する減圧貯留室と、
超音波振動を発生させる超音波発生装置を備えるとともに水を供給する手段を備え、前記減圧貯留室から供給された焼却灰を水に浸漬させた状態で超音波洗浄する超音波洗浄室と、が上方から順に鉛直方向に配置され、
前記脱気室と前記減圧貯留室の間、及び前記減圧貯留室と前記超音波洗浄室の間に、夫々密閉空間を維持するとともに焼却灰を落下させて移送するための開閉自在な密閉ダンパが介装されていることを特徴とする焼却灰の超音波洗浄装置。 - 前記超音波洗浄室は、水が貯留された洗浄灰排出室に密閉ダンパを介して接続されていることを特徴とする請求項1記載の焼却灰の超音波洗浄装置。
- 前記脱気室の前段に、前記焼却灰を粒径分離する乾式粒径分離装置を設け、小粒径側の焼却灰のみを前記脱気室に供給するようにしたことを特徴とする請求項1記載の焼却灰の超音波洗浄装置。
- 前記洗浄灰排出室から排出された洗浄灰から金属類を分離する金属分離装置を備えたことを特徴とする請求項2記載の焼却灰の超音波洗浄装置。
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