[发明专利]焚烧灰和水泥窑燃烧气体抽气粉尘的水洗方法及水洗系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对焚烧城市垃圾等时产生的焚烧灰和由从水泥窑的窑尾至最下段旋风器的窑排气通路抽出的燃烧气体中所含的粉尘进行水洗的方法及系统。

背景技术

对于焚烧城市垃圾等时产生的焚烧灰，鉴于对最终处置场地的枯竭的顾虑，近年来，将其作为水泥原料再利用。由于在城市垃圾焚烧灰中，与气体一起运送并利用集尘装置回收的飞灰包含10～20%的氯成分，因此，当作为水泥原料再利用时，必须事先除去氯成分。因此，使用带式过滤机等水洗脱氯设备水洗除去焚烧飞灰中所含的水溶性氯化合物后，作为水泥原料加以利用。

另一方面，着眼于成为引起水泥制造设备中的预热器堵塞等问题的原因的氯、硫、碱等之中氯特别成问题的状况，一般使用由从水泥窑的窑尾至最下段旋风器的窑排气通路提取出一部分燃烧气体并除去氯的氯旁通设备。

在该氯旁通设备中，例如，如专利文献1中所述，由于氯偏在于将抽出的废气冷却而产生的粉尘的微粉侧，因此，利用分级机将粉尘分离为粗粉和微粉，使粗粉返回到水泥窑系统中，同时回收所分离的包含氯化钾等的微粉（氯旁通粉尘）并添加到水泥粉碎研磨系统中。

然而，近年来，随着通过包含上述焚烧灰的废弃物的水泥原料化或燃料化的再利用的推进、废弃物的处理量增加，被带入水泥窑中的氯等挥发性成分的量也增加，氯旁通粉尘的产生量也不断增加。因此，无法全部以水泥粉碎工序来利用氯旁通粉尘，因此对氯旁通粉尘也进行水洗处理。

另外，随着水泥制造设备中的废弃物的处理量的增加，被带入水泥窑中的重金属类的量也增加，因此可以预测，重金属类超过水泥容许浓度。因此，例如，在专利文献2中记载的废弃物的水泥原料化处理方法中，对以往经水洗处理的氯旁通粉尘等进行脱氯处理，并在包含氯的废弃物中添加水而使废弃物中的氯溶出后进行过滤，将所得到的脱氯滤饼作为水泥原料利用，同时对废水进行净化处理以除去铜和铅等重金属类，由此，可以在不造成环境污染的情况下实现对氯旁通粉尘的有效利用。

另一方面，在水泥制造工序中，除了上述铜和铅等以外，还引入有硒（Se）或铊（Tl）。例如，在供给到窑或焙烧炉的粉煤中含有1ppm左右的铊、在废轮胎中含有8ppm左右的铊。由于该铊沸点低，从水泥煅烧装置的窑挥发到预热器之间，且大部分在预热器中被浓缩，因此，包含在处理过氯旁通粉尘的废水等中。

如上所述，以往存在如下问题：当将城市垃圾焚烧灰等作为水泥原料再利用时，必须从飞灰和氯旁通粉尘中除去氯成分，同时需要从水洗氯旁通粉尘而得到的滤液中除去铊、铅、硒等重金属类，由于存在这种情况，因此需要多个处理设备，同时需要对各个处理设备配备人员等，导致设备成本及运转成本高涨。

于是，专利文献3中提出了如下方法：同时进行焚烧灰和氯旁通粉尘的水洗，并且通过添加硫化剂和/或还原剂来除去水洗后得到的滤液中溶出的铊、铅、硒中的一种以上的物质，由此在将城市垃圾焚烧灰等作为水泥原料再利用时，将设备成本及运转成本抑制在低水平。

专利文献1：国际公开第97/21638号小册子

专利文献2：日本特开2000-281398号公报

专利文献3：日本特开2007-268398号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，最近，包含上述焚烧灰的废弃物的处理量进一步增加，氯旁通粉尘的发生量也随之持续不断地增加。因此，当利用上述专利文献3中记载的焚烧灰的处理方法，同时进行焚烧灰和氯旁通粉尘的水洗时，由于用于除去虽然焚烧灰中不含、但氯旁通粉尘中含有的硒和/或铊等重金属类的药剂分散在水洗后的整个滤液中，因此存在消耗大量药剂、药剂成本高昂的问题。另外，还存在这样的问题：当混合钙浓度高的焚烧灰的水洗滤液和SO₄浓度高的氯旁通粉尘的水洗滤液时产生硫酸钙（CaSO₄），在过滤装置和/或后期的废水处理工序中因污垢附着而阻碍稳定运转。另一方面，当以分别进行焚烧灰和氯旁通粉尘的水洗的方式设置各自独立的水洗设备时，存在设备成本及运转成本倍增的问题。

因此，本发明正是鉴于上述现有技术中的问题而完成的，其目的在于，当对焚烧灰和水泥窑燃烧气体抽气粉尘进行水洗处理时，可应对氯旁通粉尘的发生量的增加，同时将因污垢附着而对运转产生的不良影响抑制至最小，将设备成本及包括药剂成本在内的运转成本抑制在低水平。

解决课题的手段