JP4860812B2 - Quick lime filling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生石灰の充填方法に関し、詳しくは、腐敗性有機物の処理に利用する活性度の高い生石灰を外気の水分や炭酸ガスの影響から保護してローリー車から生石灰サイロへ充填する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
生石灰は、酸化カルシウムと称される化学物質であり、工業的には石灰岩(主成分は炭酸カルシウム)を高温で焼成して製造されている。通常、石灰と通称されるものには生石灰(酸化カルシウム)と消石灰(水酸化カルシウム)とがあり、後者は生石灰を水和して製造されている。生石灰は水と反応して反応熱を発生するため、危険物に指定されていた時期もあり、石灰を単なるアルカリ原料として利用する場合には危険性の少ない消石灰の形態で利用することが多い。一般に流通している生石灰は、ローリー車で供給されたり、およそ20kgあるいは25kgというように人力で取扱ができる程度の重量を収用した紙袋のものが多く、また、理化学実験室用としては500gの広口の容器に詰められている。
【0003】
通常、生石灰と称されて流通している生石灰は、多くの場合、かなりの部分が部分的に(特に表面の)水和反応が進行しているものである。しかし、それでも水と生石灰とを混合すると20〜30分間程度の遅れで激しい発熱現象が見られ、生石灰であることが感覚的にも確認できる。また、酸性溶液による中和滴定などでも、水酸化カルシウムではなく酸化カルシウムであることが簡単に把握できる。
【0004】
ところで、特公昭61−21720号公報「廃棄物の処理方法および装置」や特開平7−2589号公報或いは特開平10−137791号公報などに提案されたように、活性度の高い生石灰と腐敗性有機物とを適正な条件の下で混合すると迅速にこれらの腐敗性有機物を殺菌、分解して腐敗を防止すると共に良質の土壌改良資材に転換できることが提案されている。このような目的に使用される活性度の高い生石灰は、通常紙袋に収容されて市販されている生石灰の形態では活性度が低下していて入手が難しい。このため、生石灰を生産する工場から適正に管理し、例えば、密閉されたローリー車で輸送し、消費地において密閉された生石灰サイロに収容し、焼成の最初の段階から消費地までの過程を適性に管理して、活性度の高い生石灰の状態を維持して利用することが多い。
【0005】
活性度の高い生石灰の活性度を低下させる要因は、多くの場合は水や炭酸ガスである。前者は生石灰と反応して消石灰を生成し、後者は炭酸カルシウムを生成する。水や炭酸ガスは、空気に含まれていることから普遍的な環境において生石灰の活性渡は低下し易いものといえる。高真空技術などの知見から、ゴムやプラスチックのような材料でさえ極く微量ではあるが酸素や炭酸ガスおよび水などの分子を透過することが指摘され、微視的に見て水や炭酸ガスを遮断することは極めて困難なものであるとされている。例えば、配管の接続部に用いられるゴム製パッキンやバルブの摺動部に用いられるゴム製のO−リングにしても高真空設備での使用には注意を要する。
【0006】
図3は、従来の生石灰を輸送するローリー車から地上に設置された生石灰サイロへの生石灰の充填操作を模式的に示す図である。ローリー車1には生石灰を収容したタンク2が備えられ、タンク2には通常10トン程度の生石灰が収容され、地上に設置された生石灰サイロ4にローリー車1に車載された図示しない空気圧縮機からの圧縮空気により、タンク2から充填管路3を通じて生石灰が空気により圧送されて生石灰サイロ4に充填される(矢印は空気の流れを示す)。圧縮空気により生石灰サイロ4に持ち上げられた生石灰と空気の混合流は、生石灰サイロ4内で生石灰粒子が重力分離され、さらに、空気に飛散している微細な生石灰の粒子は生石灰サイロ4の上部に設けられたフィルタ5により分離されて清澄な空気となり、清澄な空気は排気管路6を介して外部に排出される。
【0007】
さらに、生石灰サイロ4の中間に設けられたサンプリング口7は、供給を受けた生石灰の品位を調べるために設けられた生石灰を抜き出すためのものであり、通常は蓋で閉鎖されている。生石灰サイロ4に充填された生石灰18は、使用に際して下部に設けられた排出弁9の開閉により取り出される。なお、図3において、8は生石灰サイロ4の支柱であり、21、22はそれぞれ充填管路3、排気管路6を開閉する遮断弁である。生石灰の保管中は、それぞれの遮断弁21、22、及び排出弁9が閉鎖されて生石灰サイロ4の気密を維持している。しかし、この種の生石灰サイロは大きなものであるから充填管路3、排気管路6、遮断弁21、遮断弁22、排出弁9、サンプリング口7やフィルタ5あるいはサイロ内部の点検口などの各種の接続部位が多数あり、その接続部に設けられたゴム製パッキンやシール面から外気に含まれる水分や炭酸ガスの流入があり、生石灰サイロ4内の生石灰の活性度は徐々に低下することは避けられない。
【0008】
しかし、ローリー車1から生石灰サイロ4に空気により生石灰を圧送する場合に多量に用いられる外気(空気)に同伴する水分が極めて大きなものとなっている。例えば、ローリー車1から生石灰を空気により圧送するには、充填管路3の長さ(総延長)や生石灰サイロ4の高さ(圧送高さ)などにも関係するが、通常は圧送される生石灰の重量の1/60〜1/300の重量の空気を要する。即ち、通常10トンの生石灰をローリー車1から生石灰サイロ4へ移し替えるためには33〜166kg(約25〜130立方メートル)の圧送用空気が必要となる。特に図3のように円筒状のサイロでは高さが高いため空気量も多くなる傾向がある。
【0009】
この水分量は外気の条件にもよるが、わが国の気候のうちで比較的悪条件とされる夏季の雨天では外気温30℃、関係湿度80%(約水蒸気圧分圧25.5mmHg)にもなり、10トンの生石灰の移し替えのためには約670〜3400gの水分が圧送用空気に含まれて生石灰に供給されることなり、バルブや接続部からの水分の透過に比べてもかなりなものであることがわかる。なお、この水分量によって水和される生石灰の重量は2〜10kg程度であり、10トンという全体の生石灰の輸送量の0.02〜0.1%に過ぎないものであるが、生石灰粒子の表面の部分が集中的に水和するために全体の生石灰粒子の活性度の低下となって現れ、影響は全体に及ぶ。
【0010】
また、このようなローリー車1から生石灰サイロ4への空気圧送による移し替えに際しては、前記の外気の気象条件による水分の同伴ばかりでなく、一般に、ローリー車1の圧送空気はローリー車1に車載されている空気圧縮機(図示せず)により外気を昇圧して用いられるものであるが、この空気圧縮機を駆動する動力が、結果として、ローリー車1の主たる動力源である内燃機関(一般にはディーゼルエンジンやガソリンエンジン)であり、炭化水素化合物を燃料とする動力源から水分と炭酸ガスとを多量に含む排気ガスがローリー車1の周辺に撒き散らされ、風向きによっては、この排気ガスが空気圧縮機の空気吸込口に漂うことなり、水分と炭酸ガスを多量に含んだ外気を大量に吸気して生石灰の圧送に用いる事態も生じることにもなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の対象とする生石灰は、前記公報のように腐敗性有機物と混合して短時間に有機物を分解する用途に供するためのものであり、水と混合すると10〜20秒程度の短時間に殆どの水和反応が完了して、短時間に水和熱を放出するものである。このような活性度の高い生石灰を必要とする用途は、家畜糞尿、活性汚泥法の余剰汚泥、食料品工場の腐敗性残渣というような腐敗性有機物の処理というように極めて限定されたものであり、生石灰の用途の種別全体から見れば極めて限定されたものであるが、家畜糞尿、排水処理汚泥、食料品工場の腐敗性残渣というような腐敗性有機物の発生場所が極めて普遍的なものであり、地域が限定されていないため活性度の高い生石灰を安定して供給し得る手法が求められていた。
【0012】
この種の用途に利用される活性度の高い生石灰の性質について述べれば、焼成したばかりの活性度の高い生石灰と水とを混合すれば、急速に水和反応が進行し10〜20秒程度の短時間で当該生石灰の水和反応熱に相当する熱量が放出される。他方、この生石灰を1〜2時間程度だけ室内に放置するだけで水和反応に対する活性度が失われ、水と混合してもその水和熱を完全に放出するには15〜30分というような長い時間を必要とするようになり、腐敗性廃棄物の処理のための反応剤としては適さない。しかし、このように水和反応に対する活性度が低下した生石灰であっても化学的に分析すればカルシウムの99%以上が酸化カルシウムの形態を維持している。
【0013】
このような現象は、生石灰粒子の表面が水和反応により水酸化カルシウム層が形成され、水と接触してもこの水酸化カルシウム層がバリヤーとなり、粒子内部の生石灰の水和反応を阻害していると考えられている。前記特開平10−137791号公報は、酸によりこの水酸化カルシウムの層を除去して生石灰の活性度を高めて腐敗性有機物の分解反応を促進するようにしているが、量的には少ないものの生石灰粒子の表面に形成される薄い水和層(水酸化カルシウム層)が腐敗性有機物の処理に供する生石灰の水和反応に対してきわめて悪い影響を及ぼすことが指摘されている。
【0014】
また、空気中に含まれる炭酸ガスも水分と同様に炭酸カルシウムを生じて生石灰の水和反応に対する活性度を低下させる要因になるが、通常の自然界の空気では炭酸ガス濃度が0.04%程度で水分よりはその影響が小さいものと考えられている。しかし、エンジンの燃焼排ガスのように特殊なものでは、極めて高農度の炭酸ガス濃度となり、水蒸気圧が外気の温度で規制されるのに対して、炭酸ガス濃度は極めて高濃度となり得るためにエンジン排ガスが影響する場所では、水分と同様に注意を要する物質といえる。
【0015】
このため、本発明は腐敗性有機物の処理に供する活性度の高い生石灰を安定して供給できるようにしたもので、ローリー車からサイロへ移し替える場合に生石灰が圧送空気により水分や炭酸ガスなどの成分を吸収することを抑制して活性度の高い状態を維持するための生石灰の充填方法である。従来のように外気の条件如何で、例えば梅雨や夏の雨天時に生石灰の活性度が低下するように気象に左右されることがない信頼性の高い生石灰の充填方法を提案するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を達成したものであって、本発明は、生石灰を収容したローリー車から該生石灰を空気圧送により地上に定置された生石灰サイロに移し替えるにあたり、該生石灰サイロの排気を循環管路により圧送空気を生成する空気圧縮機の空気吸込口へ導入するとともに、前記循環管路に変形可能な材料により構成され、外気と遮断された空気室を備え、該循環管路の圧力変動に応じて該空気室が膨張もしくは収縮して空気を出し入れし、該ローリー車から生石灰を圧送した空気を循環して使用して該ローリー車の生石灰を該生石灰サイロに充填する生石灰の充填方法である。
【0017】
本発明によれば、循環管路に変形可能な材料で構成され、外気と遮断された空気室を備え、循環管路の圧力変動に応じて空気室が膨張もしくは収縮して空気を出し入れするようにしているので、ローリー車から生石灰サイロへ生石灰を移し替える場合に、ローリー車の生石灰を収容するタンクあるいは生石灰サイロの内圧の上昇に相当する空気量を一時的にこの空気室の収縮により補い、また、生石灰の圧送後に開放される圧力空気を再び空気室の膨張により吸収することで、ほぼ完全に外気と遮断された空気により生石灰の充填作業を行うことができる。
【0018】
そして、この循環管路に接続された空気室に連なる空間もしくは空気室内に吸収剤として少量の生石灰を充填することで、空気室内の空気の水分と炭酸ガスを事前に除去し、生石灰をローリー車からサイロへ充填するに際して、生石灰の活性度を低下を抑制して充填操作を行うことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る生石灰の充填方法の実施形態について図を参照して説明する。まず、本発明の前提となっている、ローリー車から生石灰サイロに生石灰を充填するに際して生石灰圧送に用いる空気を循環して使用する充填方法を図1を参照して説明する。
【0020】
図1は、ローリー車から生石灰を圧送した空気を循環して使用し、生石灰サイロに生石灰を充填する方法の一態様を示す模式図である。図1では、ローリー車1のタンク2に収容された生石灰を地上に設置されている生石灰サイロ4に空気で圧送して充填する時の状態を模式的に示したものであり、前記図3に従来例として示したものと共通する部分は同一の符号を付している。
【0021】
図1では、生石灰サイロ4の排気管路6をローリー車1が生石灰を移し替える際に停車する位置の近傍まで延長管路10により延長し、生石灰サイロの排気をローリー車1に車載された生石灰の圧送のための空気圧縮機(図示せず)の空気吸込口へのホースによる接続を容易にしている。ここで排気管路6、延長管路10は生石灰サイロ4の排気の循環管路の一部をなすものであるが、図1では地上から操作しやすい位置に外気と循環管路内の空気を連通する均圧弁23を設けている。
【0022】
ここで、ローリー車1のタンク2に収容された生石灰を地上に設置された生石灰サイロ4に移し替えるに際して、充填管路3をローリー車1の所定の配管に接続すると共に、サイロの排気が循環される延長管路10をタンク車1の図示しない空気圧縮機の空気吸込口に接続し、さらに、均圧弁23を開放して循環管路を外気と連通し、その後、該空気圧縮機を作動させて、この圧縮空気によりタンク2の生石灰を空気圧送する。生石灰サイロ4へ導かれた生石灰と空気の混合流は、生石灰粒子が生石灰サイロの下部に落下沈降すると共に、微粉末の生石灰粒子を含む空気流は、さらにフィルター5により生石灰粒子が除去されて清澄な空気となって、排気管路6へ至り、さらに、延長管路10によりローリー車1の空気圧縮機の空気吸込口へ循環される。
【0023】
ここで、均圧弁23が開放されているため、循環管路が外気に対して大きな負圧となっている場合には循環管路に外気が流入するが、フィルター5を通過した空気は循環して再び生石灰の圧送に利用されるため、外気の流入量は少ない。即ち、生石灰を圧送する場合、タンク2、生石灰サイロ4、充填管路3および循環管路によって構成される空間の保有する空気量は圧送圧力やフィルターのろ過抵抗のために、停止している場合に比べて増加するものであり、その増加分に相当する外気が開口部である均圧弁23から取り込まれることとなる。しかし、充填操作が終了した時点では、一時的に増加した空気の量に相当する空気が外気に対して開口された均圧弁23から外部に開放され、タンク2や生石灰サイロ4の内圧は外気と均しくなる。そして、充填操作が終了してからは、遮断弁21、22および均圧弁23が遮断されて、生石灰サイロ4内の生石灰は密閉された状態となる。
【0024】
なお、ここで均圧弁23を設けなかったり、均圧弁23を開放しない場合でも生石灰の空気圧送は可能であるが、空気圧縮機の吸込口に流入する空気の圧力が低下し、その度合いが大きいと空気圧縮機の性能を十分に発揮することができないためより圧縮比の高い空気圧縮機を設けなければならないこともある。さらに、フィルター5の下流の部位が大きく減圧され、外気に比べて大きな負圧となる場合もある。通常、この種の空気圧縮機は吸込圧力を大気圧として計画していることが多いため、吸込圧力はできるだけ大気圧に近いものとすることがより望ましく、また、サイロ、配管など密封をしなければならない部材に対して過大な負圧(外圧)と充填操作終了後の内圧という逆方向の大きな力が作用することは好ましくはない。
【0025】
このように、ローリー車1から地上に設置された生石灰サイロ4へ空気圧送により生石灰を移し替えるに際して、生石灰サイロ4の排気を圧送空気として循環することで圧送される生石灰に導入される外気が激減し、外気に含まれる水分や炭酸ガスによる生石灰の活性度の低下も抑止できる。さらに、生石灰サイロの排気を空気圧縮機の吸込口に導く循環管路に外気と連通して循環管路内の圧力状態に応じて外気が循環管路内に往来できるように開口部を設ければ、空気圧縮機の吸込口の過大な負圧を防止でき、かつ、生石灰サイロのフィルタの下流から該吸込口までの空間に対して過大な負圧が作用しないために生石灰の圧送操作(充填操作)も従来と同様の時間でできると共に、空気圧縮機についても従来と同様に機種選定ができる利点があり、一連の充填操作で生じるローリー車のタンク、生石灰サイロ、充填管路、および循環管路内の空気量の変動に相当する外気の流入はあるもののその流入量は、従来のように圧送空気の全量を外気から取り入れて生石灰を移し替えていた場合に比べて、外気の流入量を削減することが出来、このため、外気の水分や炭酸ガスによる生石灰の活性度の低下を抑制することができる。この開口部は生石灰サイロ側の配管に設けても良く、ローリー車側の空気圧縮機の吸込口部分に設けてもよいので、簡単に対応できる。
【0026】
図2は、本発明の生石灰の充填方法の一実施形態を示す模式図であり、生石灰の充填操作に際して、外気の侵入をほとんど抑止する方法を提案するもので、かつ、空気圧縮機に過大な負圧が作用することも抑止することを目的としている。
【0027】
図2においては、循環管路にビニールやゴムなどの変形可能な材料で外気を遮断した空気室13を構成し、接続して生石灰の一連の充填操作によりタンク2、生石灰サイロ4、充填配管3及び循環管路などからなる閉鎖された空間に収容される空気量が、圧送時に増加し、終了時に再び圧送開始前の状態に戻るという増加と減少を経て元通りに戻る場合の増加する空気量を空気室13の変形(収縮)により補い、充填操作終了後は、空気室13が再び元の容積にもどることで、実質的に外気を全く利用せずに生石灰の充填操作を行うものである。
【0028】
図2において、循環管路に連通弁24を介して配管12によりビニールのシートにより構成された空気室13が設けられている。空気室13は、農業用ビニールをヒートシーラーで融着して袋状として外気を遮断できるものであって、配管12の一端の開口が挿入されて循環管路と連通している。充填操作を開始する時の空気室13の形状を実線13で示せば、充填操作中に空気室13が徐々に破線14のように変形して収縮し、タンク2、生石灰サイロ4、充填配管3および循環管路内の合計された空間の空気量の増加分に相当する空気量が外気と遮断された空気室13(14)からの空気によって補われる。
【0029】
なお、空気室13は農業用ビニールや薄いゴムの皮膜であり、循環管路の圧力状態に応じて容易に変形できるものであるが、直接外気に曝すと風や砂埃などで傷み易いので、図2においては、農業用ビニールハウスのような外蔽11により直接強い風や雨などの外力が作用しないようにしている。ここで、外蔽11は、周囲の空気に対して気密である必要はなく、台風とか降雪などのような場合にその作用が直接空気室13の皮膜に影響することがないようにするだけでよい。
【0030】
また、図2においては、空気室13と循環管路を接続する配管12に弁25を介して空気室13と同様に外気と遮断可能なビニールやゴムのような材料による生石灰袋16が接続され、生石灰袋16には生石灰17が収容されている。このため、充填操作前の時点で、弁25を開放することで空気室13内の空気の水分と炭酸ガスが生石灰袋16内の生石灰17により吸収され、ローリー車1から生石灰サイロ4へ生石灰を移し替えるに際して、予め空気室13内の空気の水分と炭酸ガスが除去されているため、生石灰の圧送に利用される空気が極めて清浄なものとなり、充填操作において水分や炭酸ガスによって生石灰の活性度の低下を大幅に抑制できる。
【0031】
また、図2では、配管12に弁26を介してファン15が接続され、季節による気温の変動により、空気室13の空気の容積が著しく減少した場合に空気室13の空気量を追加できるようにしてある。なお、この季節変動による空気室13の膨張に対しては、延長管路10の端部にある遮断弁22と連通弁24とを開放することで短時間に空気室13の過大な膨張を抑制できる。なお、このような空気室13内の空気の膨張や収縮はあまり大きなものではないので、ファン15としても小型のものや足踏式の鞴(ふいご)のようなもので十分であり、空気室13の設置による大きな電動機を設置する必要はなく、電動式であっても極めて電力容量の小さなものでよい。
【0032】
このように空気室13の空気を予め生石灰により浄化する場合の生石灰袋16の生石灰の充填量は、生石灰サイロ4の容量の大きさや空気圧送の距離などでサイロやタンク内の空気保有量の変化(空気室の膨張,収縮の容積差)が異なるが、空気室13の空気1立方mに対して70g程度の割合で生石灰袋16に収容すれば良い。また、このように一旦空気室13に収容された空気は以後外気と大量に入れ替わることがないため、水分や炭酸ガスの流入はビニールやゴムの膜を介しての透過や接続部分からの流入あるいはファン15により外気を取り入れるときであり、一度、空気室13の空気の水分や炭酸ガスを生石灰により除去すれば、その後、大量の水分や炭酸ガスが侵入することはない。
【0033】
通常は、ローリー車から生石灰サイロへ生石灰を充填した時に生石灰の検査のためにサンプリングするので、その残量を生石灰袋16に補充することで余剰の生石灰を合理的に利用できる。また、通常、生石灰として広口瓶に収容されて市販されている粒子表面の水和反応が進行している生石灰であってもこの吸収剤として利用することができる。そして、生石灰袋16と連通管12とを接続する弁25は通常は開放されて常時空気室13内の空気の水分や炭酸ガスを吸収させておくことで、ローリー車1が生石灰の充填のために納入にきた時は、空気室13内の空気は浄化され、循環管路を介して圧送用空気として利用されても生石灰の品位を低下させることがない。
【0034】
空気室13の空気を浄化するための生石灰袋16に収容された生石灰17は、その生石灰粒子の表面ばかりでなく全体を利用して空気室13内の水分と炭酸ガスの除去に寄与するものである。即ち、このようなローリー車から生石灰サイロへの生石灰の充填操作は、生石灰の消費量にもよるが2日〜半月に1度程度であり、これに対して、常時弁25を開放して空気室13の空気と生石灰袋16の生石灰17とを連通しておけば、空気中の水分や炭酸ガスは長時間に渡って生石灰に作用し、生石灰粒子の内部まで拡散して内部の生石灰(酸化カルシウム)と反応し、吸収剤として収容された生石灰は、表面ばかりでなく内部までも吸収剤として活用できる。
【0035】
【発明の効果】
以上記述のように、本発明によれば、以下のような効果を奏する。本発明の生石灰の充填方法は、ローリー車から地上に設置された生石灰サイロへ圧送空気により生石灰を移し替えるに際して、生石灰を圧送した後の空気を循環管路により空気圧縮機の空気吸込口へ循環して再び生石灰の圧送用空気として使用し、循環利用することで、圧送空気に外気が流入し難くなり、外気の水分や炭酸ガスにより生石灰の活性度を低下させる度合いが大幅に削減される。このように、生石灰の活性度を低下させることなく移し替えることができるため、例えば、生石灰と家畜糞尿や生ゴミ、活性汚泥処理の余剰汚泥などの廃棄物を混合して廃棄物中の腐敗性有機物を短時間に分解、或いは、殺菌して浄化処理すると共に土壌改良資材へ転換して圃場や緑地へ還元するような今後期待される循環型社会構造の構築に際して、信頼性の高い廃棄物処理の手法を提供できることとなる。
【0036】
そして、本発明の生石灰の充填方法は、循環管路に変形可能な材料により構成した外気と遮断された空気室を備え、外気と遮断した空気を循環使用して該ローリー車の生石灰の充填を行っているので、空気圧縮機に過大な負圧をかけることなく、また、圧送空気に外気が流入することなくローリー車の生石灰を生石灰サイロへ充填することができる利点がある。
【0037】
また、前記の空気室の空気に連通する位置か空気室に直接少量の生石灰を収容しておけば、空気室内の空気の水分や炭酸ガスを予め生石灰により除去できるので、生石灰の移し替えに際して、空気室内の空気が循環管路を通じて圧送空気に利用されても、水分や炭酸ガスなどの影響を受けることなくローリー車から生石灰サイロへ生石灰を移し替えて充填することができる。
【0038】
本発明の生石灰の充填方法によれば、生石灰のローリー車に重量の嵩む圧縮空気の空気除湿機を積載する必要もなく、また、短時間に完了する生石灰の移し替え操作のために過大な動力を必要とせず、安価な手法により、生石灰の活性度の低下を抑制できる効果がある。
【0039】
さらに、本発明の生石灰の充填方法によれば、圧送に用いる空気が循環して使用されるため、外気の湿度が高くてもその影響を受け難く、また、ローリー車のエンジンの排ガスが周囲に漂っていてもその影響を受け難く、生石灰の活性度が低下するのを抑制してローリー車から地上に設置された生石灰サイロに移し替え、充填することができるので、家畜糞尿や余剰汚泥のような腐敗性の有機物の処理に供する生石灰の取扱としては優れたものであり、堅実な処理方法を実現するために大きく起用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 生石灰圧送に用いる空気を循環して使用する生石灰の充填方法の一態様を示す模式図である。
【図2】 本発明に係る生石灰の充填方法の一実施形態を示す模式図である。
【図3】 従来の生石灰の充填方法の実施態様を示す模式図である。
【符号の説明】
1 ローリー車
2 タンク
3 充填管路
4 生石灰サイロ
5 フィルター
6 排気管路
7 点検口
8 支柱
9 排出弁
10 延長管路
11 ビニールハウス
12 配管
13 空気室
14 空気室(収縮時)
15 ファン
16 生石灰袋
17 生石灰
18 生石灰
21 遮断弁
22 遮断弁
23 均圧弁
24 連通弁
25 弁
26 弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for filling quick lime, and more particularly, to a method for filling quick lime silo from a lorry vehicle while protecting quick lime with high activity used for the treatment of septic organic substances from the influence of moisture and carbon dioxide in the outside air.
[0002]
[Prior art]
Quicklime is a chemical substance called calcium oxide, and is industrially manufactured by baking limestone (main component is calcium carbonate) at a high temperature. Usually, what is commonly called lime includes quick lime (calcium oxide) and slaked lime (calcium hydroxide), and the latter is produced by hydrating quick lime. Since quick lime reacts with water to generate reaction heat, there are times when it has been designated as a hazardous material, and when lime is used as a simple alkali raw material, it is often used in the form of slaked lime with little danger. In general, quick lime in circulation is supplied in a lorry vehicle, or is often in a paper bag that exudes a weight that can be handled manually, such as approximately 20 kg or 25 kg, and a 500 g wide mouth for physics and chemistry laboratories. Packed in a container.
[0003]
Usually, the quick lime which is circulated by being called quick lime often has a hydration reaction partially (particularly on the surface) in a considerable part. However, when water and quicklime are mixed, a severe exothermic phenomenon is observed with a delay of about 20 to 30 minutes, and it can be confirmed sensuously that it is quicklime. Also, neutralization titration with an acidic solution can easily grasp that it is not calcium hydroxide but calcium oxide.
[0004]
By the way, as proposed in Japanese Patent Publication No. 61-21720 “Waste Treatment Method and Apparatus”, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2589, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-137791, etc. It has been proposed that when organic substances are mixed under appropriate conditions, these septic organic substances can be rapidly sterilized and decomposed to prevent rot and to be converted into high-quality soil improvement materials. Highly active quicklime used for such purposes is usually difficult to obtain in the form of quicklime that is usually stored in a paper bag and is commercially available. For this reason, it is properly managed from the factory that produces quicklime, for example, transported in a sealed lorry vehicle, accommodated in a closed quicklime silo in the consumption area, and the process from the first stage of firing to the consumption area is appropriate. It is often used by maintaining the state of quick lime with high activity.
[0005]
Factors that decrease the activity of quick lime with high activity are water and carbon dioxide in many cases. The former reacts with quicklime to produce slaked lime, and the latter produces calcium carbonate. Since water and carbon dioxide are contained in the air, it can be said that the active activity of quicklime is likely to decrease in a universal environment. From knowledge such as high-vacuum technology, it is pointed out that even materials such as rubber and plastic permeate molecules such as oxygen, carbon dioxide, and water, although they are in very small amounts. It is said that it is extremely difficult to cut off. For example, even if it is a rubber packing used for a connection part of a pipe or a rubber O-ring used for a sliding part of a valve, caution is required for use in a high vacuum facility.
[0006]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a quick lime filling operation from a conventional lorry vehicle that transports quick lime to a quick lime silo installed on the ground. The
[0007]
Furthermore, the
[0008]
However, the moisture accompanying the outside air (air) used in large quantities when the quicklime is pumped from the
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This amount of water depends on the conditions of the outside air, but in the rainy season in summer, which is a relatively bad condition in Japan's climate, the outside air temperature is 30 ° C and the relative humidity is 80% (about the water vapor pressure partial pressure of 25.5 mmHg). In order to transfer 10 tons of quick lime, about 670 to 3400 g of water is contained in the pressure air and supplied to quick lime, which is considerably higher than the moisture permeation from valves and connections. It turns out that it is a thing. The weight of quicklime hydrated by this amount of water is about 2 to 10 kg, which is only 0.02 to 0.1% of the total quicklime transport amount of 10 tons, Since the surface portion is hydrated intensively, it appears as a decrease in the activity of the whole quicklime particles, and the influence is spread to the whole.
[0010]
Further, when transferring from the
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[Problems to be solved by the invention]
The quicklime which is the object of the present invention is used for the purpose of decomposing organic matter in a short time by mixing with septic organic matter as described in the above publication, and in a short time of about 10 to 20 seconds when mixed with water. Most of the hydration reaction is completed, and heat of hydration is released in a short time. Applications requiring such highly active quicklime are extremely limited, such as the treatment of septic organic matter such as livestock manure, surplus sludge from the activated sludge process, and septic residues from food factories. However, it is extremely limited when viewed from the whole types of quicklime use, but the occurrence of spoilage organic matter such as livestock manure, wastewater treatment sludge, and septic residues in food factories is extremely universal. Since the area is not limited, a method capable of stably supplying quick lime with high activity has been demanded.
[0012]
To describe the nature of quick lime with high activity used for this kind of application, if quick calcined lime that has just been baked and water are mixed, the hydration reaction proceeds rapidly and takes about 10 to 20 seconds. The amount of heat corresponding to the heat of hydration reaction of the quicklime is released in a short time. On the other hand, if this quicklime is left in the room only for about 1 to 2 hours, the activity for hydration reaction is lost, and it takes 15 to 30 minutes to completely release the heat of hydration even when mixed with water. Requires a long time and is not suitable as a reactant for the treatment of septic waste. However, even if quick lime with reduced activity to the hydration reaction is analyzed chemically, 99% or more of calcium maintains the form of calcium oxide.
[0013]
This is because the calcium hydroxide layer is formed on the surface of quicklime particles by a hydration reaction, and this calcium hydroxide layer acts as a barrier even when it comes into contact with water, hindering the hydration reaction of quicklime inside the particles. It is believed that In JP-A-10-137791, the calcium hydroxide layer is removed with an acid to increase the activity of quick lime to promote the decomposition reaction of the decaying organic matter, but the amount is small. It has been pointed out that the thin hydration layer (calcium hydroxide layer) formed on the surface of the quicklime particles has a very bad influence on the hydration reaction of quicklime used for the treatment of the spoilage organic matter.
[0014]
Carbon dioxide contained in the air also produces calcium carbonate in the same way as moisture, causing a reduction in the activity of quick lime hydration. However, in natural air, the concentration of carbon dioxide is about 0.04%. It is thought that the effect is smaller than moisture. However, in the case of special ones such as engine combustion exhaust gas, the carbon dioxide concentration is extremely high, and the water vapor pressure is regulated by the temperature of the outside air, whereas the carbon dioxide concentration can be extremely high. In places where engine exhaust gas affects, it can be said that it is a substance that needs attention as well as moisture.
[0015]
For this reason, the present invention can stably supply quick lime with high activity to be used for the treatment of septic organic matter.When transferring from a lorry car to a silo, quick lime is compressed by air, such as moisture and carbon dioxide. It is a filling method of quicklime for suppressing the absorption of ingredients and maintaining a high activity state. The present invention proposes a highly reliable quick lime filling method that does not depend on the weather so as to decrease the activity of quick lime, for example, in the rainy season or rainy summer, depending on the conditions of the outside air as in the past.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above-mentioned problem, and the present invention is to transfer the quick lime from a lorry vehicle containing quick lime to a quick lime silo placed on the ground by pneumatic feeding. Introduced into the air inlet of an air compressor that generates compressed air through a circulation lineIn addition, the circulation pipe is made of a deformable material, and includes an air chamber that is blocked from outside air, and the air chamber expands or contracts in accordance with pressure fluctuations of the circulation pipe, and takes air in and out.Circulating and using air pumped quick lime from the lorryThen, the quicklime silo is filled into the quicklime silo.This is a method of filling quicklime.
[0017]
According to the present invention, the circulation pipe is made of a deformable material, is provided with an air chamber that is blocked from outside air, and the air chamber expands or contracts in response to pressure fluctuations in the circulation pipe so that air can be taken in and out. BecauseWhen transferring quicklime from a lorry car to a quicklime silo, B-The amount of air equivalent to the increase in the internal pressure of the tank or quicklime silo that holds quicklime in the truck is temporarily compensated by the contraction of this air chamber, and the pressure air released after the quicklime is pumped is again expanded by the expansion of the air chamber. By absorbing, quick lime filling work can be performed with air that is almost completely cut off from the outside air.
[0018]
And a space connected to the air chamber connected to this circulation pipeAlsoAlternatively, filling the air chamber with a small amount of quicklime as an absorbent removes the moisture and carbon dioxide from the air in the air chamber in advance, and reduces the activity of quicklime when filling quicklime from a lorry vehicle to a silo. The filling operation can be performed with suppression.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a quicklime filling method according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a filling method that circulates and uses air used for quicklime pumping when quicklime is filled from a lorry vehicle into a quicklime silo, which is a premise of the present invention, will be described with reference to FIG.
[0020]
Figure1 isOne aspect of the method of filling quicklime in a quicklime silo using circulating air that is pumped with quicklime from a lorry vehicleIt is a schematic diagram which shows. FIG. 1 schematically shows a state in which quick lime accommodated in a
[0021]
In FIG. 1, the
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Here, when the quicklime stored in the
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Here, since the
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Here, even if the
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Thus, when transferring quicklime from the
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Figure2 is a method for filling quicklime according to the present invention.oneShow embodimentSUMIIt is a schematic diagram, and proposes a method of almost suppressing the intrusion of outside air during a quick lime filling operation, and aims to suppress an excessive negative pressure from acting on the air compressor.
[0027]
In FIG. 2, an
[0028]
In FIG. 2, an
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The
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Further, in FIG. 2, a quick lime bag 16 made of a material such as vinyl or rubber capable of shutting off from the outside air is connected to the
[0031]
In FIG. 2, the
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Thus, when the air in the
[0033]
Usually, when quicklime is filled into the quicklime silo from the lorry vehicle, sampling is performed for the quicklime inspection. Therefore, the remaining quicklime can be rationally used by supplementing the quicklime bag 16 with the remaining amount. Moreover, even if quick lime which the hydration reaction of the particle | grain surface currently accommodated in a wide-mouthed bottle is marketed as quick lime can be utilized as this absorber. And the
[0034]
Air chamber13Quick lime bags to purify the air16Quicklime stored in17This contributes to the removal of moisture and carbon dioxide in the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects. In the quick lime filling method of the present invention, when transferring quick lime from a lorry vehicle to quick lime silos installed on the ground by compressed air, the air after pumped quick lime is circulated to the air inlet of the air compressor through a circulation line. Then, it is used again as quick-feeding air for quicklime, and it is circulated to make it difficult for outside air to flow into the pressure-feeding air, and the degree to which the activity of quicklime is reduced by moisture or carbon dioxide in the outside air is greatly reduced. In this way, since it can be transferred without reducing the activity of quicklime, for example, quicklime and waste such as livestock manure, raw garbage, surplus sludge from activated sludge treatment are mixed and spoilage in waste Highly reliable waste treatment when constructing a recycling-oriented social structure that is expected in the future, such as decomposing or sterilizing organic matter in a short period of time and converting it to soil improvement materials and returning it to fields and green spaces This method can be provided.
[0036]
And the filling method of quicklime of this invention was comprised with the material which can deform | transform into a circulation pipe line.It is equipped with an air chamber that is shut off from outside air, and circulates and uses the air that is cut off from outside air to fill the quicklime of the lorry vehicle.BecauseThere is an advantage that quick lime of a lorry vehicle can be filled into quick lime silo without applying excessive negative pressure to the air compressor and without external air flowing into the compressed air.
[0037]
AlsoIf a small amount of quicklime is stored directly in the air chamber or at a position communicating with the air in the air chamber, moisture and carbon dioxide in the air chamber can be removed by quicklime in advance. Even if indoor air is used for compressed air through a circulation line, quick lime can be transferred from a lorry vehicle to a quick lime silo without being affected by moisture or carbon dioxide gas.
[0038]
According to the quick lime filling method of the present invention, there is no need to load a heavy compressed air heavy air dehumidifier on a quick lime lorry vehicle, and excessive power is required for the quick lime transfer operation to be completed in a short time. Is effective, and it can suppress the fall of the activity of quicklime by an inexpensive method.
[0039]
Furthermore, according to the quick lime filling method of the present invention, since the air used for pumping is circulated and used, it is hardly affected even when the humidity of the outside air is high, and the exhaust gas of the engine of the lorry vehicle is surrounded by the surroundings. Even if it drifts, it is hard to be affected by it, and it can be transferred from a lorry car to a quicklime silo installed on the ground by suppressing the decrease in the activity of quicklime, so it can be filled with livestock manure and excess sludge. It is an excellent handling of quick lime used for the treatment of septic organic matter, and can be used greatly in order to realize a solid treatment method.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Circulating air used for quicklime pumpingOf quicklime filling methodoneIt is a schematic diagram which shows an aspect.
FIG. 2 shows a method for filling quicklime according to the present invention.One embodimentIt is a schematic diagram which shows.
FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of a conventional quick lime filling method.
[Explanation of symbols]
1 Raleigh car
2 tanks
3 Filling pipeline
4 Quicklime silo
5 Filter
6 Exhaust pipe
7 Inspection port
8 props
9 Discharge valve
10 Extension pipeline
11 greenhouse
12 Piping
13 Air chamber
14 Air chamber (when contracted)
15 fans
16 Quicklime bag
17 Quicklime
18 Quicklime
21 Shut-off valve
22 Shut-off valve
23 Pressure equalizing valve
24 communication valve
25 valves
26 Valve
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