(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記溶出部は、前記溶出水を収容する溶出槽と、前記溶出槽を閉塞可能な蓋体と、前記蓋体の一部に開口された飛灰投入口と、前記供給部の飛灰供給口と前記飛灰投入口との間の空間を覆うカバーをさらに備え、
前記カバーには、内部に、乾燥空気、温風、又は乾燥温風を吹き込む乾燥手段が設けられている、請求項1から5何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置。
前記溶出部は、前記溶出水を収容する溶出槽と、前記溶出槽を閉塞可能な蓋体と、前記蓋体の一部に開口された吸引口と、前記吸引口から前記溶出槽内の空気を引き抜く吸引手段をさらに備えている、請求項1から6何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示される飛灰処理方法によれば、飛灰移送経路を介して供給された飛灰の全てが溶出部に供給されるため、溶出部から排出される溶出水の飛灰濃度が極めて高くなる。そのため、溶出部では、溶出水を収容する溶出槽へ飛灰が付着しやすく、排水弁が飛灰により閉塞したり、排水経路が飛灰により閉塞したりしてしまう。その結果、溶出槽を洗浄するための水量が多く必要になったり、排水を処理する装置が別途必要になったりする等、通常の飛灰処理系とは異なる系で飛灰を処理しなければならず、手間やコストを要する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、残余灰を溶出部とは異なる場所に排出することにより、溶出部の溶出水の飛灰濃度を高めることなく、残余灰を通常の飛灰処理と同様に処理できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【0008】
(1)本発明は、飛灰移送経路から、所定量の飛灰を秤量する秤量部と、前記所定量の飛灰を溶媒に溶出させ、溶出水を得る溶出部と、前記溶出水に含まれる重金属の量に基づいて、前記飛灰に添加する重金属固定化剤の量を決定する添加量決定部と、前記秤量部に残存する残余灰を前記溶出部とは異なる場所に排出する排出部とを備え、前記排出部は、前記添加量決定部によって前記飛灰に添加する重金属固定化剤の量が決定された場合であっても、前記残余灰を前記溶出部とは異なる場所に排出する、飛灰への重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0009】
(2)また、本発明は、前記排出部は、前記残余灰を前記飛灰移送経路に排出する、(1)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0010】
(3)また、本発明は、前記添加量決定部は、前記飛灰移送経路中の飛灰の流量に前記重金属固定化剤の添加率を乗じて、前記重金属固定化剤の添加量を決定する、(1)又は(2)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0011】
(4)また、本発明は、前記秤量部は、飛灰を収容する飛灰収容部と、前記飛灰収容部内の飛灰を前記溶出部へ供給する供給部と、前記飛灰収容部から加わる荷重を計量する荷重計量部と、前記供給部及び前記荷重計量部に電気的に接続される制御部とを含み、前記制御部は、前記飛灰収容部の振動情報を受信する振動受信手段と、前記振動受信手段が振動受信情報を受信中であるか否かを判別する振動受信判別手段と、前記振動受信判別手段によって受信中でないと判別された場合に、前記荷重計量部に対して風袋引き指令信号を送信する風袋引き指令手段とを有する、(1)から(3)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0012】
(5)また、本発明は、前記制御部は、前記風袋引き指令手段によって風袋引き指令信号が送信された場合に、前記供給部の駆動の開始を指令する駆動開始指令信号を送信する駆動開始指令手段と、前記駆動開始指令手段によって駆動開始指令信号が送信された場合に、前記荷重計量部からの計量値を取得する計量値取得手段と、前記計量値取得手段が取得した計量値が所定の減量値に達しているか否かを判別する計量値判別手段と、前記計量値判別手段によって、前記計量値取得手段が取得した計量値が所定の減量値に達していると判別された場合に、前記供給部の駆動の停止を指令する駆動停止指令信号を送信する駆動停止指令手段と、前記供給部の駆動停止後、前記振動受信判別手段によって受信中でないと判別された場合に、前記荷重計量部からの計量値を再取得する計量値再取得手段と、前記計量値再取得手段が取得した計量値が所定の減量値に達しているか否かを判別する計量値再判別手段と、前記計量値再判別手段によって、前記計量値再取得手段が再取得した計量値が所定の減量値に達していないと判別された場合に、前記駆動開始指令信号を再び送信する駆動開始再指令手段と、前記計量値再判別手段によって、前記計量値再取得手段が再取得した計量値が所定の減量値に達していると判別された場合に、前記計量値再取得手段による計量値の取得を終了する計量終了手段とをさらに有する、(4)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0013】
(6)また、本発明は、前記供給部は、スクリューと、前記スクリューの上方に配置されるアジテーターとを有する、(4)又は(5)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0014】
(7)また、本発明は、前記溶出部は、前記溶出水を収容する溶出槽と、前記溶出槽を閉塞可能な蓋体と、前記蓋体の一部に開口された飛灰投入口と、前記供給部の飛灰供給口と前記飛灰投入口との間の空間を覆うカバーをさらに備え、前記カバーには、内部に、乾燥空気、温風、又は乾燥温風を吹き込む乾燥手段が設けられている、(4)から(6)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0015】
(8)また、本発明は、前記溶出部は、前記溶出水を収容する溶出槽と、前記溶出槽を閉塞可能な蓋体と、前記蓋体の一部に開口された吸引口と、前記吸引口から前記溶出槽内の空気を引き抜く吸引手段をさらに備えている、(4)から(7)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0016】
(9)また、本発明は、前記秤量部は、内部にある飛灰を収容する飛灰収容部を有し、前記飛灰収容部の前記飛灰と接触する部材の少なくとも一部には、フッ素樹脂加工が施されてなる、(1)から(8)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0017】
(10)また、本発明は、前記飛灰移送経路から所定量の飛灰を採取し、前記秤量部に供給する採取部をさらに備える、(1)から(9)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0018】
(11)また、本発明は、前記採取部の前記飛灰と接触する部材の少なくとも一部には、フッ素樹脂加工が施されてなる、(10)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0019】
(12)また、本発明は、前記採取部は、内部に、乾燥空気、温風、又は乾燥温風を吹き込む乾燥手段を有する、(10)又は(11)に記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【0020】
(13)また、本発明は、前記採取部は、前記採取部を揺動するバイブレーターをさらに含む、(10)から(12)何れかに記載の重金属固定化剤の添加量決定装置である。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、残余灰を容易且つ低コストで処理が可能な重金属固定化剤の添加量決定装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【0024】
図1は、本実施形態に係る重金属固定化剤の添加量決定装置1を含む飛灰処理装置の構成を示す構成図である。
図1に示すように、飛灰処理装置は、図示しない飛灰サイロから飛灰Hを下方に移送する飛灰移送経路2と、飛灰移送経路2から飛灰H1を採取し、飛灰Hへの重金属固定化剤の添加量を決定する添加量決定装置1と、飛灰Hと重金属固定化剤を含む飛灰処理薬液とを混練する混練機3と、飛灰処理薬液を収容する飛灰処理薬液タンク4と、飛灰処理薬液タンク4から所定量の飛灰処理薬液を混練機3に投入する薬注ポンプ5とを備える。
【0025】
通常、飛灰サイロに貯留される飛灰Hは、略円筒状に形成される飛灰移送経路2を介して混練機3に一定の流量で供給される。混練機3内の飛灰Hには、後述するように、飛灰処理薬液タンク4から薬注ポンプ5を介して所定量の飛灰処理薬液が添加される。そして、飛灰Hと飛灰処理薬液とは、混練機3により加湿混練され、飛灰H中の重金属の溶出が抑えられた状態(無害化された状態)で、混練機3から順次排出され、その後廃棄処分される。
【0026】
一方、飛灰H中の重金属の性状(種類や含有量)は、焼却される廃棄物の種類によって変化するので、飛灰H中に添加される重金属固定化剤の量も変える必要がある。このため、添加量決定装置1は、所定のタイミングで飛灰移送経路2から所定量の飛灰H1を採取し、この飛灰H1の分析結果に基づき、飛灰Hに対する重金属固定化剤の適正な添加量を決定する。
【0027】
<添加量決定装置1>
以下、添加量決定装置1について詳細に説明する。添加量決定装置1は、
図1に示すように、飛灰移送経路2から飛灰H1を採取する採取部10と、採取部10で採取した飛灰H1から一定量を秤量する秤量部20と、秤量部20で秤量した秤量灰H2を溶出槽31内の水に溶出させ、溶出水を得る溶出部30と、溶出水に含まれる所定成分の量に基づいて、飛灰Hに添加する重金属固定化剤の添加量を決定する添加量決定部である分析・制御部40とを備える。
【0028】
[採取部10]
図2は、採取部10の構成を説明する構成図である。採取部10は、
図2に示すように、飛灰移送経路2の側方に取り付けられた箱状の退避部11と、退避部11内とつながるように退避部11の下部に取り付けられ、飛灰Hを秤量部20に案内する漏斗状の案内部12と、飛灰移送経路2内の飛灰Hを採取するカップ13と、カップ13を飛灰移送経路2内と退避部11内とに進退させるエアシリンダー14と、エアシリンダー14の先に取り付けられ、カップ13を回転させるロータリーアクチュエーター15とを含む。
【0029】
採取部10は、エアシリンダー14を伸ばして、飛灰移送経路2のうち飛灰Hが自由落下する位置にカップ13を挿入し、飛灰H1をカップ13内に採取する。また、採取部10は、エアシリンダー14を縮めてカップ13を案内部12の上部へ位置させ、ロータリーアクチュエーター15を180度回転してカップ13を下向きに位置させ、飛灰H1を案内部12へ投入する。案内部12に投入された飛灰H1は、重力に従って落下し、秤量部20へ落とし込まれる。
【0030】
案内部12の内壁に飛灰H1が固着するのを防止する観点から、案内部12の内壁には、剥離性のよい材料による表面処理、例えばフッ素樹脂加工を施してもよい。また、案内部12の内壁に飛灰H1が固着するのを防止する観点から、案内部12の外壁にバイブレーター16を設置してもよい。バイブレーター16は、案内部12を振動させ、案内部12の内壁に飛灰H1が固着するのを防止することができる。また、案内部12に飛灰H1が固着するのを防止する観点から、退避部11の側方に、退避部11に連通する乾燥手段たる吹き込み口17を設置してもよい。吹き込み口17を介して、退避部11の内部に乾燥空気、温風、又は乾燥温風Aを吹き込むことにより、飛灰H1同士が固着、又は案内部12の内壁に飛灰H1が固着するのを防止し、案内部12の排出口が飛灰H1により塞がれるのを防止することができる。
【0031】
さらに、採取部10と飛灰移送経路2との接続部からは、飛灰Hが飛散しないように、且つ採取部10の振動が飛灰移送経路2を通じて、後述する秤量部20等に伝達しないようにすることが好ましい。例えば、飛灰移送経路2に、採取部10のカップ13、ロータリーアクチュエーター15が貫通する開口部を設け、採取部10と飛灰移送経路2の開口部との隙間を、伸縮可能な樹脂製のジャバラ、又は布により塞ぐとよい。
【0032】
[秤量部20]
図3は、秤量部20の構成を説明する構成図である。秤量部20は、
図3に示すように、採取部10と連通し、採取部10からの飛灰H1を受け入れる飛灰収容部であるホッパー部21と、ホッパー部21から加わる荷重を計量する荷重計量部であるロードセル22と、秤量部20の各部材と電気的に接続される制御部27とを含む。
【0033】
(ホッパー部21)
ホッパー部21は、採取した飛灰H1の一部(秤量灰H2)を溶出部30へ供給する供給部23と、後述するように、採取した飛灰H1のうち、溶出部30に供給されず残存する残余灰H3(H1−H2)を溶出部30と異なる場所に排出する排出手段である排出部24と、ホッパー部21内の飛灰H1を撹拌するアジテーター25とを有する。ホッパー部21の内壁に飛灰H1が固着するのを防止する観点から、ホッパー部21の内壁には、剥離性のより材料による表面処理、例えばフッ素樹脂加工を施してもよい。
【0034】
(ロードセル22)
ロードセル22は、ホッパー部21から加わる荷重を計量することにより、供給スクリュー23bにより溶出槽31内に供給された秤量灰H2の量を減量重量制御式で秤量する。ロードセル22による減量重量制御式は、誤差の少ない高精度の連続的定流量制御が可能な点で、且つ飛灰H1の飛散を防止しやすい点で、優れた秤量方式である。なお、ロードセル22は、架台26に載置され、供給ノズル23aの排出口が溶出槽31の上方にくるように、その高さ位置が調整されている。
【0035】
(供給部23)
供給部23は、ホッパー部21から溶出槽31の上方に延設される略筒状の飛灰供給口たる供給ノズル23aと、ホッパー部21から供給ノズル23内に延設される供給スクリュー23bと、供給スクリュー23bを回転駆動するモーターM1とを有する。後述するように、供給部23では、所定のタイミングでモーターM1が駆動され、供給スクリュー23bが所定時間一定速度で正回転し、採取部10から飛灰H1を切り出す。採取部10から切り出された飛灰H1は、その一部が、秤量灰H2として供給ノズル23aを介して溶出部30に供給される。
【0036】
(排出部24)
排出部24は、ホッパー部21から飛灰移送経路2内に延設される略筒状の排出ノズル24aと、ホッパー部21から排出ノズル24a内に延設される排出スクリュー24bと、排出スクリュー24bを回転駆動するモーターM2とを有する。後述するように、排出部24では、所定のタイミングでモーターM2が駆動され、排出スクリュー24bが所定時間一定速度で正回転し、ホッパー部21内に残留する残余灰H3を、飛灰移送経路2に排出する。飛灰移送経路2に排出された残余灰H3は、飛灰Hと共に混練機3に移送される。
【0037】
秤量灰H2の量は、精度よく秤量しなければいけないため、供給スクリュー23bのスクリュー径は、ある程度小さいことが好ましい。一方、ホッパー部21内に供給された飛灰H1のうち、秤量灰H2の量よりも、外部に排出される残余灰H3の量の方が多い。よって、排出に要する時間を短縮するために、排出スクリュー24bのスクリュー径は、ある程度大きいことが好ましい。
【0038】
さらに、秤量部20と飛灰移送経路2との接続部からは、飛灰Hが飛散しないようにすることが好ましい。例えば、飛灰移送経路2に、秤量部20の排出ノズル24aが貫通する開口部を設け、秤量部20と飛灰移送経路2の開口部との隙間を、伸縮可能な樹脂製のジャバラ又は布により塞ぐとよい。
【0039】
ここで、ホッパー部21内に残留する残余灰H3は、排出部24によって外部(飛灰移送経路2)に排出されることから、添加量決定装置1が飛灰H1を再度採取しても、ホッパー部21内で新たな飛灰Hと、以前の飛灰H1とが混ざり合うのを防止することができる。また、後述するように、残余灰H3は、飛灰移送経路2内に排出され、飛灰Hを処理する通常の飛灰処理系と同じ系で処理が可能なことから、手間やコストを要しない。
【0040】
なお、供給部23、排出部24としては、上述した供給スクリュー23b、排出スクリュー24bのようなスクリューフィーダ式に制限されず、オーガ式フィーダ等を採用してもよい。中でも、粉体を一定流量で連続的に搬送でき、搬送方向を容易に変更できることから、供給部23は、スクリューフィーダであることが好ましい。
【0041】
また、本実施形態では、供給スクリュー23bと排出スクリュー24bの2本のスクリューを備える構成について説明したが、1本のスクリューで、供給スクリューと排出スクリューの機能を兼ね備えていてもよい。その場合は、1本のスクリューが正回転又は逆回転することにより、飛灰の移送方向を制御すればよい。
【0042】
(アジテーター25)
アジテーター25は、平板状の回転部材であり、モーターM3により回転する。
図4(a)はホッパー部21内のアジテーター25の回転の推移を示し、ホッパー部21を上方から見た場合のアジテーターの形状を示す上面図であり、(b)はホッパー部21内のアジテーター25の回転の推移を示す模式図である。アジテーター25は、
図4(a)(b)に示すように、供給スクリュー23bの上方で回転することにより、ホッパー部21内の飛灰H1を撹拌して飛灰H1同士が固着するのを防止し、供給スクリュー23bや排出スクリュー24bに飛灰H1を供給する。ホッパー部21内にアジテーター25が設置されない場合には、
図5に示すように、ホッパー部21内の飛灰H1が固着してブリッジを形成し、供給スクリュー23bによる飛灰H1の供給や、排出スクリュー24bによる排出が行われなくなる虞がある。なお、アジテーター25の形状は、ホッパー部21内の飛灰H1を撹拌できる形状であれば、
図4に示す平板状のアジテーターに限定されず、パドル形の撹拌部材等であってもよい。
【0043】
ホッパー部21内の残余灰H3を確実に排出する点からは、排出スクリュー24bの回転と同時に又は前後して、供給スクリュー23bを逆回転させ、供給スクリュー23b内に残存する残余灰H3を排出スクリュー24bへ落とし込むとよい。このとき、供給スクリュー23bの上部のアジテーター25を回転させ、残余灰H3を撹拌しながら供給スクリュー23bを回転させると、排出部24によって、よりスムーズに残余灰H3を排出できる。
【0044】
(制御部27)
制御部27は、秤量部20で飛灰H1を精度よく秤量すべく、ロードセル22をはじめとする各部材と電気的に接続される。
【0045】
通常、飛灰Hの処理を行う装置には、飛灰Hの固着を防止するために、飛灰移送経路2等にバイブレーター(図示せず)が設置されている。例えば、このようなバイブレーターは、数分おきに数秒稼働する等の動作をしている。そのため、バイブレーターが稼働しているときに、ロードセル22で風袋引きをすると、振動の影響によりロードセル22の秤量値が大きな誤差を含んでしまう。その結果、秤量部20の制御部27では、結果的に秤量異常の判別がなされる。また、秤量部20で供給スクリュー23bによる飛灰H1の切り出し計量中にバイブレーターが稼働すると、ロードセル22の計量値が大きな誤差を含んでしまう。その結果、制御部27が所定の重量に達したと誤って判断し、供給スクリュー23bに対して、駆動停止信号を送信してしまう。このため、ロードセル22がバイブレーター等の振動の影響を受けないようにする必要がある。
【0046】
図6は、制御部27の構成を示すブロック図である。秤量部20において、制御部27は、ホッパー部21の振動情報を受信する振動受信手段27Aと、振動受信手段27Aが振動受信情報を受信中であるか否かを判別する振動受信判別手段27Bと、振動受信判別手段27Bによって受信中でないと判別された場合に、ロードセル22に対して風袋引き指令信号を送信する風袋引き指令手段27Cとを有することが好ましい。また、制御部27は、後述する駆動開始指令手段27D、計量値取得手段27E、計量値判別手段27F、駆動停止指令手段27G、計量値再取得手段27H、計量値再判別手段27I、駆動開始再指令手段27J、計量終了手段27Kを有することが好ましい。
【0047】
(振動受信手段27A)
振動受信手段27Aは、飛灰移送経路2等に設置されるバイブレーターからの稼働信号(振動情報)を受信する。また、採取部10が案内部12を振動させるバイブレーター16を含む場合には、振動受信手段27Aは、バイブレーター16からの稼働信号(振動情報)をさらに受信してもよく、秤量部20がホッパー部21の振動を検出する振動計を含む場合には、振動受信手段27Aは、振動計からの振動情報をさらに受信してもよい。
【0048】
(振動受信判別手段27B)
振動受信判別手段27Bは、振動受信手段27Aが振動受信情報を受信中であるか否かを判別する。
【0049】
(風袋引き指令手段27C)
風袋引き指令手段27Cは、振動受信判別手段27Bによって振動情報を受信中でないと判別された場合に、ロードセル22に対して、風袋引き指令信号を送信する。ロードセル22は、風袋引き指令信号を受信すると、採取部10から落し込まれた飛灰H1を含むホッパー部21の初期重量を計量し、風袋引きを行う。
【0050】
(駆動開始指令手段27D)
駆動開始指令手段27Dは、風袋引き指令手段27Cによって風袋引き指令信号が送信された場合に、供給部23のモーターM1に、駆動の開始を指令する駆動開始指令信号を送信し、供給スクリュー23bを正回転させる。
【0051】
(計量値取得手段27E)
計量値取得手段27Eは、駆動開始指令手段27Dによって駆動開始指令信号が送信された場合に、ロードセル22からの計量値を所定の間隔で取得する。
【0052】
(計量値判別手段27F)
計量値判別手段27Fは、計量値取得手段27Eが取得した計量値が所定の減量値に達しているか否かを判別する。
【0053】
(駆動停止指令手段27G)
駆動停止指令手段27Gは、計量値判別手段27Fによって、計量値取得手段27Eが取得した計量値が所定の減量値に達していると判別された場合に、供給部23のモーターM1に駆動を停止する駆動停止信号を送信し、供給スクリュー23bの回転を停止させる。
【0054】
(計量値再取得手段27H)
計量値再取得手段27Hは、モーターM1(供給スクリュー23b)の駆動停止後、振動受信判別手段27Bによって受信中でないと判別された場合に、ロードセル22からの計量値を再取得する。
【0055】
(計量値再判別手段27I)
計量値再判別手段27Iは、計量値再取得手段27Hが取得した計量値が所定の減量値に達しているか否かを判別する。
【0056】
(駆動開始再指令手段27J)
駆動開始再指令手段27Jは、計量値再判別手段27Iによって、計量値再取得手段27Hが再取得した計量値が所定の減量値に達していないと判別された場合に、駆動開始指令信号を再び送信する。
【0057】
(計量終了手段27K)
計量終了手段27Kは、計量値再判別手段27Iによって、計量値再取得手段27Hが再取得した計量値が所定の減量値に達していると判別された場合に、計量値再取得手段27Hによる計量値の取得を終了する。
【0058】
以下、秤量部20による秤量方法について、
図7に示すフローチャートに基に説明する。
【0059】
まず、制御部27において、計量開始トリガを受けたタイミングで(ステップS1)、振動受信判別手段27Bは、振動受信手段27Aがバイブレーターからの稼働信号(バイブレーター16や振動計からの振動情報等を含んでもよい)を受信したか否かを判別する(ステップS2)。ステップS2でNoの場合、制御部27は、処理をステップS3に移す。一方、ステップS2でYesの場合、制御部27は、ステップS2に戻る。
【0060】
振動受信手段27Aがバイブレーターからの稼働信号(振動情報)を受信していないと判別した場合(ステップS2でNoの場合)、風袋引き指令手段27Cは、ロードセル22に対して風袋引き指令信号を送信し、ロードセル22に対して風袋引きを行うことを指令する(ステップS3)。
【0061】
次いで、駆動開始指令手段27Dは、風袋引き指令手段27Cからの風袋引き指令信号に応じて、供給部23のモーターM1に対して、供給スクリュー23bの駆動開始を指令する駆動開始指令信号を送信する。これにより、ホッパー部21から飛灰H1の切り出しが開始される(ステップS4)。ロードセル22は、ホッパー部21からの荷重の減量値を計量する。
【0062】
次いで、計量値取得手段27Eは、ロードセル22から計量結果を示す信号(計量値)を取得する(ステップS5)。
【0063】
次いで、計量値判別手段27Fは、計量値取得手段27Eが取得したロードセル22の計量値が所定の減量値(溶出水の調製に必要な飛灰H2の重量)に達したか否かを判別する(ステップS6)。ステップS6でYesの場合、制御部27は、処理をステップS7に移す。一方、ステップS6でNoの場合、制御部27は、処理をステップS6に戻る。
【0064】
計量値判別手段27Fによって計量値取得手段27Eが取得した計量値が所定の減量値に達していると判別された場合(ステップS6でYes)、駆動停止指令手段27Gは、供給部23のモーターM1の駆動停止を指令する駆動停止指令信号を送信する。モーターM1は、駆動停止指令信号を受信したことに応じて、供給スクリュー23bによる切り出しを停止する(ステップS7)。
【0065】
次いで、振動受信判別手段27Bは、駆動停止指令手段27Gからの駆動停止指令信号に応じて、振動受信手段27Aが振動情報を受信したか否かを判別する(ステップS8)。ステップS8でNoの場合、制御部27は、処理をステップS9に移す。一方、ステップS8でYesの場合、振動受信判別手段27Bは、処理をステップS8に戻る。
【0066】
振動受信判別手段27Bによって、振動受信手段27Aが振動情報を受信していないと判別された場合(ステップS8でNoの場合)、計量値再取得手段27Hは、ロードセル22からの計量結果を示す信号(計量値)を再取得する(ステップS9)。
【0067】
次いで、計量値再判別手段27Iは、計量値再取得手段27Hが再取得した計量値が所定の減量値に達しているか否かを判別する(ステップS10)。ステップS10でYesの場合、制御部27は処理をステップS11に移す。一方、ステップS10でNoの場合、制御部27は、処理をステップS4に戻る。
【0068】
計量値再判別手段27Iによって計量値再取得手段27Hが取得した計量値が所定の減量値に達していると判別した場合(ステップS10でYes)、制御部27は、計量を終える(ステップS11)。
【0069】
次いで、制御部27は、分析・制御部40から分析終了の終了信号を受信したか否かを判別する(ステップS12)。この処理は、制御部27が分析・制御部40から分析終了信号を受信したか否かを判別することによって行われる。ステップS12の処理において、分析・制御部40での分析が終了したと制御部27が判別した場合(ステップS12でYes)、制御部27は、処理をステップS13に移す。一方、ステップS12の処理において、分析・制御部40での分析が終了していないと制御部27が判別した場合(ステップS12でNo)、制御部27は、処理をステップS12に戻る。
【0070】
分析・制御部40での分析が終了したと制御部27が判別した場合(ステップS12でYes)、制御部27は、排出部24のモーターM2に対して駆動開始指令信号を送信して、排出スクリュー24bを回転させ、ホッパー部21から残余灰H3を所定の場所に排出する(ステップS13)。
【0071】
一方、ステップS12の処理において、分析・制御部40での分析が終了していないと制御部27が判別した場合(ステップS12でNo)、駆動開始指令手段27Dは、再度供給部23のモーターM1に対して、供給スクリュー23bの駆動開始を指令する駆動開始指令信号を送信する(ステップS4)。そして、上述したように、計量値再取得手段27Hが再取得した計量値が所定の減量値に達するまで(ステップS10でYes)、ステップS4からステップS10を繰り返す。
【0072】
このように、飛灰経路2に設置されたバイブレーターが稼働していない場合にロードセル22の風袋引きを行うときは、バイブレーターが稼働している場合に風袋引きを行うときに比べ、風袋引きエラー率が、90%から5%に減少した。同様に、バイブレーターが稼働していない場合にロードセル22での計量値を確認しながら計量を行うときには、バイブレーターが稼働している場合に計量を行うときに比べ、計量エラー率も60%から3%に減少した。
【0073】
また、ホッパー部21の振動を検出する振動計が振動を検出していない場合にロードセル22の風袋引きを行うときには、振動計が振動を検出している場合に風袋引きを行うときに比べ、風袋引きエラー率が、90%から0%に減少した。同様に、振動計が振動を検出していない場合にロードセル22での計量値を確認しながら計量を行うときには、振動計が振動を検出している場合に計量を行うときに比べ、計量エラー率も60%から0%に減少した。
【0074】
また、秤量部20においては、ロードセル22を固定する架台26の足の下に防振ゴム28を敷いてもよい(
図1参照)。このように、防振ゴム28を設置し、風袋引きを行う場合には、防振ゴムを設置しない場合に比べ、風袋引きエラー率が、90%から30%に減少し、計量エラー率も60%から20%に減少した。
【0075】
溶出部30への飛灰H1の供給量を計量する計量方法としては、上述したロードセル22による減量重量制御式に限られず、以下の方法によってもよい。例えば、本実施形態で採用される計量方法は、ホッパー部内の供給スクリューを一定の回転で作動させることにより飛灰供給量を推定する、いわゆる容積式であってもよい。容積式の計量方法は、装置の構成が簡易であるが、ホッパー部内の飛灰量を一定の容積に保つことが必要となる。また、本実施形態で採用される計量方法は、ベルト上の飛灰の重量とベルト速度とを検出して供給量を積算し、所定の供給量と一致するようにベルト速度を制御する、いわゆるベルト式であってもよい。また、本実施形態で採用される計量方法は、装置でホッパー部に飛灰を投入し、ホッパー部の重量が所定の重量に達した時点で飛灰の投入を停止し、ホッパー部21内の飛灰を供給する、いわゆるホッパースケールであってもよい。計量精度の点では、減量重量制御式による計量方法が好ましい。
【0076】
[溶出部30]
図8は、溶出槽と飛灰投入口付近の構成を説明する模式図である。溶出部30は、飛灰投入口32aを有する蓋体32によって閉塞される溶出槽31、所定量の秤量灰H2に応じた溶媒(水等)を供給する溶媒供給部、溶出槽31内の溶媒と秤量灰H2とを撹拌する撹拌機等を備え、分析・制御部40に供給する溶出水を調製する。また、溶出部30は、溶出槽31内の溶出水のpHを測定するpH電極や、各種金属イオンのイオン濃度を測定するイオン電極等のセンサーが設置されていてもよい。
【0077】
溶出部30では、予め所定量の溶媒(水等)が溶媒供給部から溶出槽31内に供給され、所定量の秤量灰H2が供給ノズル23aから飛灰投入口32aを介して溶出槽31内に投入され、溶媒と秤量灰H2とが撹拌機により撹拌されて混合されて溶出水が調製される。溶出部30は、調製した溶出水の内、所定量の溶出水を分析用試料として分析・制御部40に供給する。溶出部30は、分析・制御部40で分析を終了した時点で、残った溶出水を排水し洗浄ノズルから洗浄水を注入し溶出槽31内を洗浄する。排水された溶出水と洗浄水は、混練機3で加湿水として飛灰処理に利用してもよい。
【0078】
図8に示すように、秤量灰H2は、供給ノズル23aから飛灰投入口32aを介して溶出槽31内に投入される。しかしながら、溶出槽31への秤量灰H2の投入により、溶出槽31の溶媒が飛灰投入口32aから跳ねて供給ノズル23aの先端に付着したり、湿気による結露が供給ノズル23aに発生したりして、供給ノズル23aの先端に秤量灰H2が固着してしまう場合がある。そこで、例えば、供給ノズル23aへの秤量灰H2の固着を防止する点から、飛灰投入口32aの上方に、供給ノズル23aと飛灰投入口32aとの間の空間を覆うように、飛灰投入口32aの径と略同等の径を有する略筒状のカバー33を設け、カバー33の上方に設置した乾燥手段たる吹き込み口34を介してカバー33の内部に乾燥空気、温風、又は乾燥温風Aを吹き込んでもよい。供給ノズル23aの先端は、カバー33に開けた開口部33aからカバー33内に挿入するとよい。また、供給ノズル23aへの秤量灰H2の固着を防止する点から、溶出槽31の蓋体32に空気吸引口35を設け、吸引手段(図示せず)により溶出槽31内の湿潤した空気Bを引き抜くことで、飛灰投入口32aから湿潤した空気が上がってこないようにしてもよいし、供給ノズル23aを温めてもよい。
【0079】
なお、供給部23による飛灰H1の切り出し中に、吹き込み口33から乾燥空気、温風又は乾燥温風Aを吹き込んでいると、吹き込まれた気流によって切り出された秤量灰H2が飛散し溶出槽31の飛灰投入口32aの周囲に付着し成長し、最終的に飛灰投入口32aの入口を閉塞させる場合がある。このため、飛灰H1の切り出し中には、吹き込み口33からの乾燥空気、温風又は乾燥温風Aの吹き込みを停止することが好ましい。
【0080】
[分析・制御部40]
分析・制御部40は、溶出部30から供給された溶出水に含まれる所定成分、例えば所定の重金属成分の量を分析し、この分析結果に基づいて、例えば処理後の飛灰HのpHが9〜11となるように、飛灰Hに添加する重金属固体化剤の量を決定する。具体的には、分析制御部40は、溶出部30での溶出水の調製が終了したことを検出すると、溶出部30から所定量の溶出水を取り込み、溶出水中の所定の重金属イオンの濃度を検出し、重金属固定化剤の添加率を演算する。そして、飛灰処理に必要な飛灰処理薬液の注入率を算出し、これをパルス信号やアナログ信号(4〜20mA)として、薬注ポンプ5に出力する。または、分析・制御部40は、飛灰移送経路2を移送される飛灰Hの流量信号を取得し、飛灰Hの流量に重金属固定化剤の添加率を乗じて、飛灰処理に必要な飛灰処理薬液の添加量を算出し、これを薬注ポンプ5に出力する。分析・制御部40は、分析が終了した時点で、分析に使用した溶出水を排水、洗浄する。排水された溶出水と洗浄水は、混練機3で加湿水として飛灰処理に利用してもよい。
【0081】
[全体の構成]
上記構成の重金属固体化剤の添加量決定装置1を含む飛灰処理装置においては、計量開始トリガを受けたタイミングで、飛灰移送経路2を移送される飛灰Hが採取部10により採取されて秤量部20のホッパー部21へ落とし込まれる。採取部10から秤量部20のホッパー部21内に落とし込まれた飛灰H1は、供給スクリュー23bの正回転により切り出されて秤量され、溶出部30の溶出槽31に投入される。このとき、ホッパー部21及びホッパー部21内の飛灰H1の重量は、ロードセル22によって計量され、ロードセル22の計量値が所定の減量値に達した時点で、上述したように、供給スクリュー23bの回転が停止する。溶出部30では、溶出槽31内で所定量の秤量灰H2と溶媒とが混合され、溶出水が調製される。分析・制御部40では、この溶出水の一部を得て、溶出水を分析し、飛灰処理に必要な重金属固定化剤の添加率又は添加量を演算し、これを薬注ポンプ5に出力する。
【0082】
一方、秤量部20では、溶出部30での溶出水の調製が終了すると、又は分析・制御部40での溶出水の分析が終了すると、ホッパー部21内の残余灰H3を排出部24により飛灰移送経路2へ排出し、混練機3に送る。また、溶出部30は、分析・制御部40が溶出水の分析を終了すると、残った溶出水を排水し洗浄ノズルから洗浄水を注入し洗浄する。これら、残余灰H3の排出及び溶出槽31の洗浄が終了したら、次の計量開始トリガを待機し、次の計量開始トリガを受けたら飛灰Hの採取工程から上記の動作を繰り返す。計量開始トリガは、残余灰H3の排出及び溶出槽31の洗浄が終了したことをもってトリガとしてもよいし、タイマーによって定周期のトリガとしてもよいし、時計によって定時のトリガとしてもよい。さらに、計量開始条件に飛灰処理の運転信号がONの場合、又は、飛灰流量信号が一定の閾値を超えている場合、等を加えてもよい。
【0083】
このように、上述した添加量決定装置1において、残余灰H3は、飛灰移送経路2を介して混練機3に送られる。そのため、溶出槽31内での溶出水の飛灰濃度が高まることがない。よって、溶出槽31を洗浄するための水量が多く必要になったり、排水を処理する装置が別途必要になったりする等、通常の飛灰処理系とは異なる系で残余灰H3を処理する必要がなく、残余灰H3を容易且つ低コストで処理が可能である。
【0084】
<変形例1>
図1に示す飛灰処理装置では、分析・制御部40が、溶出槽31から溶出水を取り込んで分析する構成を示したが、この構成に限定されるものではない。
図9は、他の実施形態に係る飛灰処理装置の構成を示す構成図である。なお、
図9中、図に示す部材と同一部材には、同一符号を付し、説明を省略する。
【0085】
図9に示す飛灰処理装置の溶出部30’では、溶出槽31に備えられたpH電極やイオン電極等のセンサー36に検出結果に基づき、溶出槽31に備えられた滴定液投入口から滴定液を投入し、溶出槽31内の溶出水の重金属イオン濃度を検出する。分析・制御部40’は、溶出部30’で検出された重金属イオン濃度から、重金属固定化剤の添加率又は添加量を演算し、これを薬注ポンプ5に出力する。
【0086】
<変形例2>
図1〜
図9に示す飛灰処理装置は、残余灰H3を飛灰移送経路2に排出する例を示したが、残余灰H3の排出先は、溶出槽31とは異なる場所であれば特に制限されず、飛灰採取位置よりも飛灰移送方向下流側の位置であればよい。例えば、残余灰H3は、飛灰移送経路2を介さず、直接混練機3に投入されてもよい。
【0087】
<変形例3>
図1〜
図9に示す飛灰処理装置は、飛灰サイロ中の飛灰Hを下方に落下させる飛灰移送経路2を経て混練機3に投入する構成であったが、飛灰サイロ中の飛灰Hは、バケットコンベアによって搬送されて混練機に投入される構成であってもよい。バケットコンベア上の飛灰Hを採取する場合は、バケットコンベアを停止して、バケットから飛灰を容器で採取するか、光センサー等でバケットコンベアに備えられたバケットの動きを検出し、バケットの動きに同期して容器も移動させながら、バケットから飛灰Hを容器で採取する。一方、バケットコンベア上に残余灰H3を排出する場合は、採取位置よりもバケットコンベア移動方向下流側で、水平移動するバケットコンベア上のバケットに残余灰H3を落とし込むとよい。垂直移動するバケットコンベア上のバケットに残余灰H3を落とし込む場合には、バケットコンベアを停止してバケット内に残余灰H3を落とし込むか、バケットの動きに同期してバケット内に残余灰H3を落とし込むとよい。
【0088】
<変形例4>
図1〜
図9に示す飛灰処理装置(添加量決定装置1)は、飛灰サイロ中の重金属固定化剤添加前の飛灰Hへの重金属固定化剤の添加量を決定する構成であったが、飛灰は、既に重金属固定化剤が投入された後の飛灰であってもよい。この場合には、分析・制御部40によって、溶出水中の重金属固定化剤残存量を分析し、この分析結果に基づき、飛灰に添加する重金属固定化剤の量を制御するようにしてもよい。
【解決手段】飛灰移送経路2から飛灰H1を採取する採取部10と、採取部10で採取した飛灰H1から、所定量の秤量灰H2を秤量する秤量部20と、所定量の秤量灰H2を溶媒に溶出させ、溶出水を得る溶出部30と、溶出水に含まれる重金属の量に基づいて、飛灰Hに添加する重金属固定化剤の量を決定する分析・制御部(添加量決定部)40と、秤量部20に残存する残余灰H3(H1−H2)を溶出部30とは異なる場所(飛灰移送経路2)に排出する排出部24とを備え、排出部24は、分析・制御部40によって飛灰Hに添加する重金属固定化剤の量が決定された場合であっても、残余灰H3を溶出部30とは異なる場所に排出する、飛灰Hへの重金属固定化剤の添加量決定装置。