JP7027882B2 - Coal ash disposal site and coal ash disposal method - Google Patents
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Description
本発明は、石炭灰処分場及び石炭灰処分方法に関する。 The present invention relates to a coal ash disposal site and a coal ash disposal method.
従来、石炭火力発電所において大量に発生する石炭灰は、一部がセメント原料としてリサイクルされ、残りは石炭灰処分場において埋め立てに用いられる。埋め立て用に石炭灰処分場に送られる場合、石炭灰は水と混合されてスラリー状にされて石炭灰処分場へ移送される(例えば、特許文献1参照)。石炭灰処分場に移送されたスラリーは、石炭灰処分場に設けられた凹部(沈殿池)に流出される。スラリーの石炭灰成分は凹部内で沈降し、水と分離される。 Conventionally, a large amount of coal ash generated in a coal-fired power plant is recycled as a raw material for cement, and the rest is used for landfill at a coal ash disposal site. When sent to a coal ash disposal site for landfill, the coal ash is mixed with water to form a slurry and transferred to the coal ash disposal site (see, for example, Patent Document 1). The slurry transferred to the coal ash disposal site is discharged to a recess (sedimentation pond) provided in the coal ash disposal site. The coal ash component of the slurry settles in the recess and is separated from the water.
凹部は、新たなスラリーを受け入れるために石炭灰の定期的な除去が必要である。従来、石炭灰の除去のための掘削、車両への積込・運搬作業等に多くの時間や費用がかかっていた。
本発明は、石炭灰の除去作業の頻度の低減が可能な、石炭灰処分場及び石炭灰処分方法を提供することを目的とする。
The recesses require regular removal of coal ash to receive new slurry. In the past, excavation for removing coal ash, loading and transportation work on vehicles, etc. required a lot of time and cost.
An object of the present invention is to provide a coal ash disposal site and a coal ash disposal method capable of reducing the frequency of coal ash removal work.
本発明の石炭灰処分場は、周囲が堤防で囲まれた石炭灰処分場であって、石炭灰と水とを混合したスラリーを流出するスラリー流出口と、前記スラリー流出口の下方に設けられた凹部と、前記凹部から連続してスラリー流出方向の下流側へと延びる溝部と、を備える。 The coal ash disposal site of the present invention is a coal ash disposal site surrounded by an embankment, and is provided at a slurry outlet for flowing out a slurry in which coal ash and water are mixed and below the slurry outlet. It is provided with a recess and a groove that continuously extends downstream from the recess in the slurry outflow direction.
前記溝部の前記スラリー流出方向と直交する方向の断面積は、前記凹部と連結する基端部から先端部に向かって徐々に小さくなっていていることが好ましい。 It is preferable that the cross-sectional area of the groove portion in the direction orthogonal to the slurry outflow direction gradually decreases from the base end portion connected to the recessed portion toward the tip end portion.
前記凹部及び前記溝部に隣接して、前記スラリー流出方向に沿った壁部が設けられていることが好ましい。 It is preferable that a wall portion along the slurry outflow direction is provided adjacent to the recess and the groove portion.
本発明の石炭灰処分方法は、周囲が堤防で囲まれた石炭灰処分場であって、石炭灰と水とを混合したスラリーを流出するスラリー流出口と、前記スラリー流出口の下方に設けられた凹部と、前記凹部から連続してスラリー流出方向下流側へと延びる溝部と、を備える石炭灰処分場において、前記スラリー流出口から前記スラリーを前記凹部に流出させ、流出された前記スラリーの一部を、前記溝部に沿って流しつつ、前記溝部内で前記石炭灰を沈降させる。 The coal ash disposal method of the present invention is a coal ash disposal site surrounded by an embankment, and is provided at a slurry outlet for flowing out a slurry in which coal ash and water are mixed, and below the slurry outlet. In a coal ash disposal site provided with a recess and a groove continuously extending from the recess to the downstream side in the slurry outflow direction, the slurry is discharged from the slurry outlet into the recess, and one of the slurries discharged. The coal ash is settled in the groove while flowing the portion along the groove.
本発明によれば、石炭灰の除去作業の頻度の低減が可能な、石炭灰処分場及び石炭灰処分方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a coal ash disposal site and a coal ash disposal method capable of reducing the frequency of coal ash removal work.
図1は、実施形態の石炭灰処分場1の平面図である。実施形態の石炭灰処分場1には、石炭火力発電所(図示せず)から発生する石炭灰と水とを混合したスラリーSが、スラリー移送管11により移送される。石炭灰処分場1は、スラリーSから沈降分離した石炭灰によって徐々に埋め立てられていく。
FIG. 1 is a plan view of the coal
まず、実施形態の石炭灰処分場1及び石炭灰処分方法の説明に先立ち、石炭灰処分場1に移送されるスラリーSの生成過程について説明する。
図2は、石炭灰処分場1に移送されるスラリーSの生成過程を示すブロック図である。図示するように、石炭火力発電所のボイラー21内における石炭の燃焼の際に発生された石炭灰は、サイクロンや電気集塵器等の石炭灰の捕集装置22で捕集される。捕集された石炭灰は、石炭灰回収用のサイロ23に貯えられる。石炭灰回収用のサイロ23から取り出された石炭灰は、一定の流量で混合装置24に送られる。混合装置24には、水供給用のポンプ25から水(実施形態では石炭灰処分場1内の余水を利用)が送られ、水と石炭灰とが混合されてスラリーSが形成される。スラリーSは、スラリーポンプ26によりスラリー移送管11に圧送される。スラリー移送管11は石炭灰処分場1まで延びており、スラリーSは、スラリー移送管11のスラリー流出口11aより石炭灰処分場1へ流出される。
なお、スラリーポンプ26を設けず、混合装置24によりスラリー輸送を兼用しても良い。
First, prior to the description of the coal
FIG. 2 is a block diagram showing a process of producing the slurry S transferred to the coal
It should be noted that the
図1に戻り、実施形態の石炭灰処分場1は、海や湖(実施形態では、海である)の一部を堤防12で囲った領域である。この石炭灰処分場1にスラリーSが移送されて、スラリーSから沈降分離された石炭灰によって石炭灰処分場1が埋め立てられる。
実施形態では石炭灰処分場1は5角形であるが、これに限定されず、石炭灰処分場1の形状は石炭灰処分場1が製造される海(浜)の地形等に応じて適宜選択される。
Returning to FIG. 1, the coal
In the embodiment, the coal
石炭灰処分場1には、上述のようにスラリー移送管11が延びている。石炭灰処分場1におけるスラリー移送管11のスラリー流出口11aの下方の所定領域は、掘削されて凹部13が形成されている。スラリー流出口11aから凹部13内に、スラリー流出方向xに沿ってスラリーSが流出される。
As described above, the
また、石炭灰処分場1には、スラリー流出口11aからのスラリー流出方向xに沿って、凹部13及び溝部16の側部に壁部18が設けられている。
壁部18は、スラリーの流れを調整するために設ける仮堤防である。図1に示すように壁部18を設けることにより、スラリーは石炭灰処分場11の上部を流れる。なお、石炭灰処分場11の下部へスラリーを流したい場合は、処分場の上部へ仮堤防を設置する。また、壁部18は埋め立てた石炭灰を使用して作成しており、作成には、泥状部でも進入可能なバックホウ(泥上掘削機)を使用しているため、自由な位置に仮堤防を設置可能である。
Further, the coal
The
堤防12における、スラリー移送管11のスラリー流出口11aが配置されている個所から離れた個所には、排水部14が設けられている。図3は石炭灰処分場1における排水部14の設けられている部分の断面図である。排水部14は、堤防12に形成された挿通孔12aと、その挿通孔12aに挿通された排水パイプ15とを備える。
挿通孔12aは石炭灰処分場1と外部とを連通している。排水パイプ15は、一端(石炭灰処分側端部15a)が石炭灰処分場1の内部にあり、排水パイプ15は堤防12を貫通して、他端(外側端部15b)が石炭灰処分場1の外部に延びている。排水パイプ15の石炭灰処分側端部15aは外側端部15bよりも水平方向上部に配置されている。
石炭灰処分場1の水位が石炭灰処分側端部15a以上になると、石炭灰処分場1側の水(余水)は外側端部15bより石炭灰処分場1の外部に排水される。また、本実施形態では、外部に排水される余水の一部は、上述のようにポンプを介して石炭灰と混合される混合装置24に送られる。
A
The
When the water level of the coal
図1に戻り、石炭灰処分場1における、スラリー移送管11のスラリー流出口11aの下方の所定領域には、スラリーSの石炭灰成分が多く堆積量する。石炭灰の堆積が進行し、石炭灰の堆積物がスラリー流出口11a近辺まで到達すると、スラリー流出口11aよりスラリーSを流出することが困難となる。また、石炭灰処分場1の全領域を有効に埋め立てに活用するには、石炭灰処分場1内を均等に石炭灰により埋め立てることが重要である。
このため、スラリー流出口11aの下方に偏在して堆積する石炭灰は適宜掘削されて石炭灰処分場1内の他の領域に運ばれる。
Returning to FIG. 1, a large amount of coal ash component of slurry S is deposited in a predetermined region below the
Therefore, the coal ash that is unevenly distributed and deposited below the
この石炭灰の除去のための掘削、積込、運搬作業に多くの時間や費用がかかる。このため、スラリー流出口11aの下方の所定領域には凹部13(沈殿池)が設けられている。凹部13は、実施形態では、石炭灰処分場1の底面(海底)から一定の深さで掘削された矩形の形状である。ただし、形状はこれに限らず、円形等であってもよい。このように凹部13が設けられているので、より多くの石炭灰の堆積が可能で、凹部13が設けられていない場合と比べて掘削回数を低減することができる。
The excavation, loading, and transportation work for removing this coal ash takes a lot of time and money. Therefore, a recess 13 (sedimentation basin) is provided in a predetermined region below the
スラリー移送管11のスラリー流出口11aは、石炭灰処分場1の水面から一定距離上方に配置されている。スラリーSは、スラリー流出口11aへと続くスラリー移送管11の向きに沿って流出される。
実施形態における矩形の凹部13の一組の側辺13a、13bは、スラリー流出方向xと平行である。なお、実施形態ではスラリー移送管11は、そのスラリー流出方向xと平行な側辺13a、13bのうちの一方の側辺13a側に、他方の側辺13bよりも近接して配置されている。
The
The set of
凹部13における、スラリー流出方向xと直交する側辺のうちのスラリー流出方向xの下流側にある側辺13cから、凹部13から続く溝部16が掘削されている。
溝部16は、実施形態ではスラリー流出方向xに延びるのが好ましいが、スラリー流出方向x成分を有している限り、スラリー流出方向xに対して多少曲がった方向であってもよい。
A
In the embodiment, the
図4は凹部13の側辺から延びる溝部16の斜視図である。凹部13の深さと溝部16の凹部13側の基端部16aとは同じ深さである。そして溝部16は、基端部16aから徐々に浅くなっている。
FIG. 4 is a perspective view of the
次に、実施形態の効果について説明する。
図5は石炭灰処分場1におけるスラリーSの沈降の様子を説明する図である。
スラリー流出口11aから移送されたスラリーSは、凹部13内においてスラリー流出方向xの速度成分を有する。そして、凹部13のスラリー流出方向xに溝部16が形成されているので、スラリー流出口11aから流出したスラリーSは、スラリー流出方向xの速度成分を有したまま、溝部16内へ流れ込む。そしてスラリーSは、スラリー流出方向xの速度成分を有しているので、溝部16に沿って遠くまで流れることができる。
このとき、スラリー流出口11aから落下したスラリーSの一部は、凹部13に堆積し、凹部13には徐々に山部が形成されていく。そうすると、流出口11aから落下したスラリーSは、山部の斜面に沿って滑り下りることにより、溝部16に沿って、より遠方へ送られるようになる。
スラリーSは、溝部16を流れていくうちに石炭灰S1成分が沈降する。そして、図5に示すように、スラリー流出方向xに沿った垂直断面において、石炭灰S1は裾野が広い山形形状に堆積していく。
Next, the effect of the embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of sedimentation of the slurry S at the coal
The slurry S transferred from the
At this time, a part of the slurry S that has fallen from the
In the slurry S, the coal ash S1 component settles while flowing through the
図6は、比較形態における凹部13に溝部が設けられていない場合のスラリーSの沈降の様子を説明する図である。溝部が設けられていない場合、スラリーSの流れは、凹部13の下流側の側辺13cによって妨げられる。そうすると、スラリーSの石炭灰S1成分は凹部13内で沈降し、図5と同様のスラリー流出方向xに沿った垂直断面において、図5と比べて裾野が狭い急斜面の山形形状となる。
石炭灰処分場1を均等に石炭灰S1で埋め立てて石炭灰処分場第1を有効に利用するには、石炭灰S1が堆積した部分を掘削し、他の石炭灰S1が堆積していない領域に運んで均等化する必要がある。図6に示す比較形態では、石炭灰S1の堆積が実施形態と比べて偏っているので、掘削の頻度が増す。
一方実施形態では、スラリーSが比較形態と比べてより遠く送られるので、石炭灰S1がより広がり、掘削回数の頻度を減らすことができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of sedimentation of the slurry S when the
In order to evenly fill the coal
On the other hand, in the embodiment, since the slurry S is sent farther than in the comparative embodiment, the coal ash S1 can be spread more and the frequency of excavation can be reduced.
また、溝部16は基端部16aから徐々に浅くなり、溝部16の先端部16bにおいて、海底面と同じ深さとなっている。すなわち、溝部16の断面積は、溝部16の基端部16aからスラリー流出方向xの下流側の先端部16bに行くに従い小さくなっている。溝部16を流れるに従いスラリーSの速度は減少しているが、溝部16の断面積が小さくなることにより速度の減少が低減されるので、スラリーSより遠くへ流すことができる。
Further, the
実施形態ではスラリー移送管11は、そのスラリー流出方向xと平行な側辺13a、13bのうちの一方の側辺13a側に、他方の側辺13bよりも近接して配置されている。スラリー移送管11を、側辺13a、13bの中央に配置すると、流出されたスラリーSが両側辺13a、13b側に広がる。しかし、スラリー移送管11を、一方の側辺13a側に近接して配置すると、スラリー流出口11aから流出したスラリーSが側辺13aに沿って流れるので、スラリーSの速度の低下が少ない。このため、スラリーSを溝部16に沿ってより遠方へ到達させることができる。
In the embodiment, the
溝部16に堆積した石炭灰S1は、堆積量が増加してくると、スラリーSの流れを確保するために、掘削して溝部16の両脇等に移動させる。溝部16の両脇に移動された石炭灰S1の量が増加してくると、その石炭灰S1の上に掘削用の車両用の道路を増設することができる。
そして、掘削用の車両用の道路を増設しつつ、溝部16の先端から先を新に掘削して溝部16を延長していくことができる。これにより、石炭灰S1の堆積領域をさらに延長することができる。
このように、石炭灰S1の堆積領域を、スラリー流出口11aから徐々に遠方に延長していくことができるので、堆積した石炭灰S1を掘削して石炭灰処分場1内における、石炭灰S1の堆積が少ない場所へ運ぶ際の運搬距離が短くなり、作業効率が向上する。
When the amount of coal ash S1 deposited in the
Then, while adding a road for a vehicle for excavation, it is possible to newly excavate the tip of the
In this way, since the accumulated area of the coal ash S1 can be gradually extended farther from the
石炭灰処分場1には、スラリー流出方向xに沿って、凹部13及び溝部16の側部に壁部18が設けられている。このように壁部18をスラリー流出方向xに沿った凹部13及び溝部16の側部に設けることで、溝部16を通過した後のスラリーSを、スラリー流出口11aからより遠方に到達させることができる。これにより、石炭灰S1がより広がるので、掘削回数をさらに低減させることができる。
The coal
堤防12における、スラリー移送管11のスラリー流出口11aが配置されている個所から離れた個所に排水部14が設けられている。排水部14がスラリー流出口11aが配置されている個所の近傍にあると、スラリーSにおける石炭灰と水との分離が不十分なまま、スラリーSの状態で石炭灰処分場1の外部へ流出する可能性がある。しかし、本実施形態によると、排水部14がスラリー流出口11aから離れているので、スラリーSにおける石炭灰と水とが十分に分離された後、上澄みの余水を石炭灰処分場1の外部へ流出することができる。
A
石炭灰処分場1には、スラリー移送管11を介して移送されたスラリーSが流入される。時間の経過に伴い、流入されたスラリーSのうちの石炭灰成分は石炭灰処分場1の底部に沈降し、石炭灰成分が分離された水成分が上澄みとなる。
石炭灰処分場1にスラリーSが流入されていくと、石炭灰処分場1の水位が徐々に上昇する。水位が排水パイプ15の石炭灰処分側端部15a以上になると、余水が石炭灰処分側端部15aから外側端部15bへ流出する。石炭灰処分場1の水位は、石炭灰処分側端部15aの高さに保たれるので、排水パイプ15の石炭灰処分側端部15aの高さを調整することにより、石炭灰処分場1の水位を調整することができる。
The slurry S transferred through the
As the slurry S flows into the coal
スラリー流出口11aの下方の所定領域には凹部13(沈殿池)が設けられているので、より多くの石炭灰の堆積が可能で、凹部13が設けられていない場合と比べて掘削回数を低減することができる。
Since the recess 13 (sedimentation basin) is provided in the predetermined area below the
(変形形態)
なお、石炭灰処分場1に既設の凹部13が設けられている場合、既設凹部13の周囲には、凹部13内に沈降堆積した石炭灰が複数回掘削されて、石炭灰が積まれている場合がある。その場合は、その積まれた部分を切り開いて溝部16を形成してもよい。
(Deformed form)
When the existing
また、溝部16の形状は、図4で示した形状に限らず他の形状でもよい。図7の(a)から(c)は凹部13の側辺から延びる溝部16の変形形態を説明する図である。図7(a)は凹部13の深さと溝部16の凹部13側の基端部16aとが同じ深さで、溝部16は基端部16aから先端部16bまで同じ深さである形態である。図7(b)は凹部13の深さよりも、溝部16の凹部13側の基端部16aの深さが浅く、溝部16は基端部16aから先端部16bにかけて徐々に浅くなっている形態である。(c)は溝部16の断面積が徐々に小さくなる形態である。
Further, the shape of the
S スラリー
S1 石炭灰
x スラリー流出方向
1 石炭灰処分場
11 スラリー移送管
11a スラリー流出口
12 堤防
12a 挿通孔
13 凹部
14 排水部
15 排水パイプ
15a 石炭灰処分側端部
15b 外側端部
16 溝部
16a 基端部
16b 先端部
18 壁部
S Slurry S1 Coal ash x
Claims (4)
石炭灰と水とを混合したスラリーを流出するスラリー流出口と、
前記スラリー流出口の下方に設けられた凹部と、
前記凹部における、スラリー流出方向と直交する側辺のうちのスラリー流出方向の下流側にある側辺から連続してスラリー流出方向の下流側へと延びる溝部と、
を備える石炭灰処分場。 It is a coal ash disposal site surrounded by embankments,
A slurry outlet that flows out a slurry that is a mixture of coal ash and water,
A recess provided below the slurry outlet and
A groove portion of the recess that extends continuously from the side side orthogonal to the slurry outflow direction on the downstream side in the slurry outflow direction to the downstream side in the slurry outflow direction.
Coal ash disposal site equipped with.
請求項1に記載の石炭灰処分場。 The groove portion has the same depth as the recess portion at the base end portion on the concave portion side, and by gradually becoming shallower from the base end portion, the cross-sectional area in the direction orthogonal to the slurry outflow direction becomes the said. It gradually becomes smaller from the base end connected to the recess toward the tip.
The coal ash disposal site according to claim 1.
請求項1または2に記載の石炭灰処分場。 Adjacent to the recess and the groove, a wall portion is provided to allow the slurry after passing through the groove along the slurry outflow direction to reach farther from the slurry outlet .
The coal ash disposal site according to claim 1 or 2.
石炭灰と水とを混合したスラリーを流出するスラリー流出口と、
前記スラリー流出口の下方に設けられた凹部と、
前記凹部における、スラリー流出方向と直交する側辺のうちのスラリー流出方向の下流側にある側辺から連続してスラリー流出方向下流側へと延びる溝部と、
を備える石炭灰処分場において、
前記スラリー流出口から前記スラリーを前記凹部に流出させ、
流出された前記スラリーの一部を、前記溝部に沿って流しつつ、前記溝部内で前記石炭灰を沈降させる、
石炭灰処分方法。 It is a coal ash disposal site surrounded by embankments,
A slurry outlet that flows out a slurry that is a mixture of coal ash and water,
A recess provided below the slurry outlet and
A groove portion of the recess that extends continuously from the side side orthogonal to the slurry outflow direction on the downstream side in the slurry outflow direction to the downstream side in the slurry outflow direction.
At a coal ash disposal site equipped with
The slurry is discharged from the slurry outlet into the recess.
While flowing a part of the spilled slurry along the groove, the coal ash is settled in the groove.
Coal ash disposal method.
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