CN109641765A - 焚烧成套设备的排水回收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明能够高效地回收焚烧成套设备中的燃烧排气的热，并且能够稳定且高效地处理燃烧排气。本发明的焚烧成套设备具有焚烧装置(1)、燃烧排气的热回收装置(2)、使在热回收装置(2)中被回收热的燃烧排气进一步降温的降温装置(3)、对已降温的排气进行除尘的集尘机(4)以及催化剂脱硝装置(5)，将从该焚烧成套设备排出的排水利用水处理装置(6)进行水处理，通过将处理水向降温装置(3)输送并将该处理水向降温装置(3)内的燃烧排气中喷入，使其蒸发来降温。利用控制装置(7)控制从水处理装置(6)向降温装置(3)的送水量，以使降温装置(3)出口的燃烧排气温度成为150℃～200℃。

Description

焚烧成套设备的排水回收方法和装置

技术领域

本发明涉及从焚烧成套设备排出的排水的回收方法和装置。

背景技术

作为从焚烧成套设备排出的排水的处理方法，公知有利用凝集剂等对该排水进行凝集处理之后进行过滤处理的排水处理方法等，其中，所述焚烧成套设备具有用于燃烧有机物的焚烧装置、将从该焚烧装置排出的燃烧排气的热回收的热回收装置以及将已经热回收的燃烧排气进一步降温的降温装置。

还公知有如下的排水处理方法，即，利用凝集剂等对从焚烧成套设备排出的排水进行凝集处理之后进行生物处理，并且通过砂过滤进行过滤处理(专利文献1)。在专利文献1中记载了能够将利用该排水处理方法净化的净化水的大部分放出。

近年来普及一种排水封闭系统，采用该排水封闭系统，通过将在设施内产生的排水在该设施内再利用，从而不将排水向下水道或公共用水域放出。

因此，采用如下的方法，在燃烧一般废弃物、产业废弃物等固体物质的焚烧成套设备中，在利用所述排水处理方法等对排水进行简单处理之后，在使燃烧排气降温的降温装置中作为降温水进行喷雾，从而使其蒸发。在该情况下，也存在将排水的一部分用作喷向炉内的喷雾、对飞灰进行加湿的加湿水等的例子，但在设施内排出的排水的大部分乃至全部被用作燃烧排气的降温水。

在焚烧成套设备中，在设施内产生的排水量较多，其大半如上述那样作为降温水被再利用，因此，热回收装置(锅炉)的出口温度基于降温水的喷雾水量而决定。即，由于在降温装置中蒸发大量的水，因此，为了提高热回收装置的出口温度(降温装置的入口温度)，需要减少热回收装置中的来自燃烧排气的热回收量。

这样，若要在焚烧成套设备中采用排水封闭系统，则向降温装置喷雾的排水量较多，因此，需要较大地设定因该气化热而降温的温度幅度，与之相应地，在位于降温装置的上游侧的废热锅炉等的热回收装置中，不得不将从燃烧排气回收的热量设定得较少。即，伴随着将在降温装置中降温的温度幅度设定得比较大(ΔT较大)，热回收装置中的来自燃烧排气的热回收量变得更小(ΔT较小)，焚烧成套设备的自燃烧排气回收热的热回收效率下降。热回收装置中的热回收效率的降低导致发电量的降低、发电效率的降低。

通过减少向降温装置的送水、喷雾量，能够降低热回收装置的出口温度，能够提高热回收效率。在专利文献2中记载，为了减少向降温装置的送水量，利用MF膜处理焚烧成套设备排水，对该透过水进行RO膜处理，将MF膜的浓缩水和RO膜的浓缩水向降温装置供给。采用该方法利用MF膜和RO膜将排水浓缩，从而能够减少向降温装置喷雾的水量，能够抑制热回收效率的下降。

但是，在以往的方法中，从焚烧成套设备排出的排水的几乎全部被向降温装置输送，未进行向降温装置输送的送水量的控制，因此，无法进行燃烧排气的温度管理，结果无法稳定地将热回收效率维持得较高。

在以往的方法中，未考虑到降温装置之后的下游侧的排气处理装置的处理效率，因此也存在无法高效地处理已降温的燃烧排气这样的问题。

即，利用降温装置降温的燃烧排气通常添加碳酸氢钠(小苏打)或氢氧化钙(消石灰)进行中和之后，利用集尘机除尘，并且为了去除排气所含的NOx气体，添加氨，使其与脱硝催化剂相接触，通过接触还原反应进行将NOx分解去除的处理。因而，利用降温装置降温的排气的温度需是用于这些排气的处理的适当的温度。

但是，在以往的方法中，由于未进行向降温装置输送的送水量的控制，因此，进行了中和处理的、来自降温装置的排气的温度不会恒定，而是与排水量、送水量的变动相应地发生变动，因此，排气处理也变得不稳定。特别是像专利文献2那样，在将RO膜分离装置的浓缩水向降温装置输送的情况下，RO膜分离装置的浓缩水量与RO膜分离装置的原水(MF膜分离装置的处理水)的水质相应地发生较大的变动，因此，在不控制该RO膜分离装置的水回收率并将得到的浓缩水输送到降温装置的情况下，加上排水量的变动，向降温装置输送的送水量变得更大。

例如，对于基于小苏打的中和处理而言适当的温度较高，因此，在向降温装置输送的送水量增加、降温装置出口温度变低时，无法充分地进行基于小苏打的中和处理。与小苏打相比，基于消石灰的中和的温度稍低，因此，即使向降温装置的送水量增加并且降温装置出口温度变低，也能够利用消石灰稳定地进行中和处理，但若降温装置出口温度过度下降，则在集尘机之后的脱硝催化剂装置中的处理效率变差或无法进行处理。因此，在脱硝催化剂装置中，需要利用锅炉蒸气、电进行加热。

在以往的方法中，由于降温装置之后的排气温度不稳定且无法预测，因此用于排气处理的加药控制也较困难，这种情况导致排气处理需要花费工夫，且需要安全方面的处理，因此成为了成本上升的原因。

像这样，在以往的方法中，不进行向降温装置的送水量的控制，降温装置出口温度发生变动，因此，具有如下问题：无法在后段的排气处理装置中进行稳定的处理，需要进行排气的再加热，导致热效率较差。

专利文献1：日本特开平10-99898号公报

专利文献2：日本特许5636163号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能够高效地回收焚烧成套设备中的燃烧排气的热并且能够稳定且高效地处理燃烧排气的焚烧成套设备的排水回收方法和装置。

本发明的发明者们为了解决上述课题而进行了多次认真探讨，其结果发现，通过控制向降温装置的送水量，使得降温装置出口温度处于预定的范围内，从而能够稳定且高效地进行已降温的燃烧排气的处理，并且也能够稳定且高效地进行热回收装置的热回收。

本发明的要旨如下。

[1]一种焚烧成套设备的排水回收方法，其是从焚烧成套设备排出的排水的排水回收方法，该焚烧成套设备具有用于燃烧有机物的焚烧装置、将从该焚烧装置排出的燃烧排气的热回收的热回收装置、使在该热回收装置中被回收了热的燃烧排气降温的降温装置以及用于处理在该降温装置中降温了的燃烧排气的排气处理装置，该焚烧成套设备的排水回收方法具有：水处理工序，在该工序中，将从该焚烧成套设备排出的排水澄清化；送水工序，在该工序中，将该水处理工序的处理水向所述降温装置输送；以及降温工序，在该工序中，将输送来的处理水向该降温装置内的所述燃烧排气中喷入，使处理水蒸发，从而使该燃烧排气降温，该焚烧成套设备的排水回收方法的特征在于，控制该水处理工序的处理水向降温装置的送水量，以使该降温装置出口的燃烧排气温度成为150℃～200℃。

[2]根据[1]所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，所述水处理工序包括膜分离工序，通过调整该膜分离工序中的水回收率来控制所述送水量。

[3]根据[2]所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，所述膜分离工序为反渗透膜分离工序。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，对所述降温后的燃烧排气添加碳酸氢钠和/或氢氧化钙并在所述排气处理装置中处理。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，所述排气处理装置具有集尘机和用于处理在该集尘机中除尘后的排气的催化剂脱硝装置，并且在该集尘机与催化剂脱硝装置之间不进行该排气的温度调整。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，所述热回收装置出口的燃烧排气温度为230℃以上。

[7]一种焚烧成套设备的排水回收装置，其是从焚烧成套设备排出的排水的排水回收装置，该焚烧成套设备具有用于燃烧有机物的焚烧装置、将从该焚烧装置排出的燃烧排气的热回收的热回收装置、使在该热回收装置中被回收了热的燃烧排气降温的降温装置以及用于处理在该降温装置中降温了的燃烧排气的排气处理装置，该焚烧成套设备的排水回收装置具有：水处理装置，其用于将从该焚烧成套设备排出的排水澄清化；送水机构，其将该水处理装置的处理水向所述降温装置输送；以及喷入机构，其将输送来的处理水向该降温装置内的所述燃烧排气中喷入，使处理水蒸发，从而使该燃烧排气降温，该焚烧成套设备的排水回收装置的特征在于，其具有控制机构，该控制机构控制从该水处理装置向降温装置的送水量，以使该降温装置出口的燃烧排气温度成为150℃～200℃。

[8]根据[7]所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，所述水处理装置包括膜分离装置，所述控制机构是通过调整该膜分离装置的水回收率来控制所述送水量的机构。

[9]根据[8]所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，所述膜分离装置为反渗透膜分离装置。

[10]根据[7]～[9]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，该焚烧成套设备的排水回收装置具有用于对所述降温后的燃烧排气添加碳酸氢钠和/或氢氧化钙的药剂添加机构，添加有该碳酸氢钠和/或氢氧化钙的排气在所述排气处理装置中处理。

[11]根据[7]～[10]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，所述排气处理装置具有集尘机和用于处理在该集尘机中除尘后的排气的催化剂脱硝装置，并且在该集尘机与催化剂脱硝装置之间不进行该排气的温度调整。

[12]根据[7]～[11]中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，所述热回收装置出口的燃烧排气温度为230℃以上。

发明的效果

根据本发明，通过控制向降温装置的送水量，使得降温装置出口温度处于预定的范围内，从而能够稳定且高效地进行已降温的燃烧排气的处理，并且也能够稳定且高效地进行热回收装置的热回收。

附图说明

图1是实施方式的焚烧成套设备的框图。

图2是实施方式的流程图。

图3是实施例的流程图。

图4是比较例的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。下面有时将从热回收装置、降温装置等排出的燃烧排气的温度简称为“出口温度”。

如图1所示，应用本实施方式的焚烧成套设备具有：焚烧装置1，其用于燃烧有机物；热回收装置2，其用于回收从该焚烧装置1排出的燃烧排气的热；降温装置3，其将在该热回收装置2中被回收热的燃烧排气(以下也称作热回收燃烧排气)进一步降温；集尘机4，其对已降温的燃烧排气进行除尘；催化剂脱硝装置5，其将已进行除尘处理的燃烧排气中的NOx气体分解去除；水处理装置6，其对在焚烧成套设备内产生、排出的排水进行处理；以及控制装置7，其基于用于测量降温装置3的出口温度的温度计T的测量结果，对在水处理装置6中被处理的处理水中的、向降温装置3输送的送水量进行控制。但是，也可以具有除了图示的装置之外的其他装置。

在图1中，作为排气处理装置具有集尘机4和催化剂脱硝装置5，但排气处理装置并不限定于这些。例如也可以仅是集尘机4，也可以在催化剂脱硝装置5的后段具有活性炭装置。

作为焚烧装置1，能够使用加料炉、流化床炉、气化熔融炉、熔灰炉等、焚烧成套设备等。

作为燃烧的有机物并没有特别限定，能够列举例如都市垃圾、工业废弃物、下水道污泥以及废木材等。从焚烧装置1排出的燃烧排气通常为800℃～1300℃左右的温度。

热回收装置2用于回收从焚烧装置1排出的燃烧排气的热。作为热回收装置2，能够列举废热锅炉等。热回收装置2的出口温度通常为230℃以上，尤其为250℃以上。若该温度小于230℃，则有时发生腐蚀。热回收装置2的出口温度的上限从热回收效率的观点出发，通常为400℃以下。

降温装置3用于将由热回收装置2进行了热回收的燃烧排气(热回收燃烧排气)进一步降温。降温装置3构成为，将来自水处理装置6的处理水向从热回收装置2导入的热回收燃烧排气进行喷雾(或喷射)，通过水的气化热来降低热回收燃烧排气的温度。向降温装置3导入的热回收燃烧排气的温度即热回收装置2的出口温度像前述那样，通常为230℃～400℃程度。

在本发明中，利用控制装置7控制从水处理装置6向降温装置3送水并进行喷雾(或喷射)的送水量，使得降温装置3的出口温度即利用降温装置3降温了的燃烧排气的温度为150℃～200℃，优选为160℃～190℃。若降温装置3的出口温度比150℃低，则会在后段的集尘机(袋滤器)4中发生因潮解(CaCl₂)导致的堵塞、集尘机的低温腐蚀等。若该温度比230℃高，则会发生二噁英的再合成，二噁英总量增加。产生的二噁英需要在后段的催化剂脱硝装置5或活性炭装置中处理，导致后段的排气处理装置的负载变大，另外需要处理设备。

在降温装置3中降温了的排气通过添加碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化钙(消石灰)等酸性气体处理药剂而中和之后，在集尘机4中被除尘。

在焚烧成套设备中焚烧垃圾时，会产生HCl、SOx等有害气体、二噁英以及含重金属的飞灰等，因此，需要处理它们的工序。在图1中，在集尘机4的近前侧为了进行酸性气体的处理而添加小苏打、消石灰(也可以是氢氧化物白云石)。另外，在降温装置3、洗涤器中进行酸性气体处理的情况下，能够应用使用了NaOH等碱的中和处理等公知的处理手段。在二噁英处理、飞灰处理中也应用公知的方法。

降温装置3的出口气体即集尘机4的入口气体的气体组成等与适当的处理条件的关系如下。

气体组成：

HCl(O₂：12％换算值)＝100ppm～800ppm，尤其为200ppm～600ppmSOx＝10ppm～100ppm，尤其为30～50ppm

排气量：1，000Nm³-dry/hr～200，000Nm³-dry/hr

排气中的水分量：10％～40％

酸性气体处理药剂添加量：

小苏打＝1.0当量～1.2当量(相对于集尘机入口气体的HCl、SOx浓度)

消石灰＝2.0当量～4.0当量(相对于集尘机入口气体的HCl、SOx浓度)

在酸性气体处理中使用小苏打的情况下，在排气温度为150℃～200℃、尤其在180℃～200℃下，能够进行稳定的处理。添加的小苏打的粒径为30μm以下，例如优选为5μm～20μm。

在使用实施了活化(活性化、比表面积提高)处理的高反应性消石灰的情况下，在排气温度为150℃～170℃下，能够进行稳定的处理。添加的消石灰的粒径优选为10μm以下，例如优选为4μm～8μm。

在集尘机4中被除尘的排气接下来在催化剂脱硝装置5中，作为与氨的混合气体，通过与脱硝催化剂相接触的接触还原反应，从而将气体中的NOx分解去除，并将处理气体向系统外排出。

该催化剂脱硝装置5的入口气体温度需为180℃以上，优选为190℃，例如190℃～230℃，若比该温度低，则无法将NOx分解去除，因此需要将排气再加热。催化剂脱硝装置5的入口气体条件通常如下。

排气NOx浓度：50ppm～300ppm

排气量：1，000Nm³-dry/hr～200，000Nm³-dry/hr

排气中的水分量：10％～40％

参照图2对本发明中合适的用于处理焚烧成套设备的排水的水处理装置进行说明，但本发明的水处理装置并不限定于图2所示的装置。

在本发明中，从焚烧成套设备排出的排水意为在焚烧成套设备的用地内产生的排水。作为在焚烧成套设备的用地内产生的排水，除了能够列举例如从废热锅炉等热回收装置2排放的锅炉排放水、停止时充满于热回收装置的罐内并在再起动前排出的锅炉储存水、冷却塔排放水、清洗位于焚烧成套设备的地板等时产生的地板清洗排水、清洗废弃物收集车时产生的洗车排水之外，还能够列举生活排水、杂排水。作为杂排水，能够列举用于将从焚烧炉等焚烧装置1产生的焚烧残渣、炉渣冷却的残渣冷却排水、焚烧成套设备内产生的不含有表面活性剂、油成分的除上述之外的排水。

在图2中，将混合有锅炉储存水、锅炉排放水以及冷却塔排放水(但锅炉储存水也可以除外)的混合排水在前处理装置8中处理之后，利用膜分离装置9进行膜分离处理。

杂排水在第1预备处理装置10A中处理之后，与锅炉储存水、锅炉排放水以及冷却塔排放水混合，并向前处理装置8供给。通过这样将杂排水预备处理，能够抑制膜分离装置9的膜的堵塞。

前处理装置8能够使用砂过滤器或精密过滤(MF)膜、超滤(UF)膜分离装置等。通过这样对混合排水进行前处理，能够抑制膜分离装置9的膜的堵塞。作为膜分离装置9，反渗透(RO)膜分离装置较合适。

作为用于处理杂排水的第1预备处理装置10A，优选中和、凝集、沉淀、过滤、生物处理装置中的至少一者。

洗车排水、地板清洗排水在能够去除SS成分、有机成分的第2预备处理装置10B中处理。第2预备处理装置10B优选中和、凝集、沉淀、过滤、生物处理装置中的至少一者。

膜分离装置9的浓缩水和第2预备处理装置10B的处理水被向降温装置3供给。

在本发明中，利用控制装置(图1的控制装置7)对水处理装置的向该降温装置3输送的处理水量(在图2中为膜分离装置9的浓缩水与第2预备处理装置10B的处理水的混合水量)进行控制，使得降温装置3的出口温度成为150℃～200℃、优选地成为160℃～190℃。

该送水量的控制方法没有特别限定，但优选如下的方法，即，控制膜分离装置9的水回收率来控制向降温装置3输送的浓缩水量，或调整膜分离装置9的膜组件的单元数量、透过水量来控制浓缩水量。

在水处理装置内的各装置中，也能够采用如下的方法，即，通过使一部分装置成为旁路、或使后段的装置的处理水向前段装置循环、或增加、减少向后段装置的送水量、滞留时间，从而调整每单位时间从水处理装置排出的处理水量。在欲减少送水量的情况下，也可以增加返回凹坑的水量、用作飞灰的加湿、主灰的冷却装置的冷却水的水量。反之，为了增加送水量，也能够混入工业用水、来自其他工序的水。

在本发明中，设置用于测量降温装置3的出口气体温度的温度计T，基于该温度计T的测量值，利用控制装置7来控制从水处理装置6向降温装置3输送的水量，使得温度计T的测量值成为150℃～200℃，优选地成为160℃～190℃，由此，能够将已降温的排气的温度维持在预定的温度，从而能够稳定地进行之后的酸性气体处理、脱NOx处理等排气处理。即，例如，将降温装置3的出口气体温度调整为适合在前述的酸性气体处理中使用的药剂的温度，能够稳定且高效地进行酸性气体处理。

并且，即使在其后段进行基于催化剂脱硝装置的NOx去除处理的情况下，也能够使向催化剂脱硝装置流入的排气温度稳定，从而进行稳定且高效的处理。

例如，像前述那样，适合在催化剂脱硝装置中进行NOx去除处理的温度为180℃以上，优选为190℃～230℃，因此，能够利用小苏打在180℃～200℃下进行其前段的酸性气体处理，不需要在集尘机与催化剂脱硝装置之间进行加温等温度调整。因而，在该情况下优选为，通过控制向降温装置输送的送水量，将降温装置出口温度设为180℃～200℃的范围。

像前述那样，基于消石灰的酸性气体处理的适当温度为150℃～170℃，这比适合在催化剂脱硝装置中进行NOx去除的温度低，因此，在使用消石灰的情况下，有时需要在集尘机与催化剂脱硝装置之间利用锅炉蒸气、电进行再加热。

从该观点出发，在酸性气体处理的后段进行基于催化剂脱硝装置的NOx去除的情况下，优选使用小苏打在180℃～200℃下进行酸性气体处理，不对处理气体进行加温就向催化剂脱硝装置输送。

在本发明中，通过控制向降温装置的送水量，能够将降温装置出口温度控制在一定的范围内，因此，在其前段的热回收装置中，无需基于由焚烧成套设备排出的排水量来调整热回收量、热回收装置出口温度，在热回收装置中也能够进行稳定且高效的热回收。像前述那样，该热回收装置的出口温度优选为230℃以上，尤其优选为230℃～400℃。

以下详细说明图2所示的水处理装置。

在前处理装置8中使用了MF膜或UF膜分离装置的情况下，优选为，对MF或UF膜浓缩水在第1预备处理装置10A中处理，去除SS成分、有机成分。但是，也可以在第2预备处理装置10B中处理。通过使前处理装置8的MF或UF膜浓缩水不在降温装置3中喷雾，从而防止喷雾喷嘴的堵塞，能够进行稳定的降温处理。

为了处理的稳定化、效率化，在锅炉储存水、锅炉排放水以及冷却塔排放水中含有防蚀剂、分散剂、黏质控制剂、冷凝胺剂、脱氧剂等水处理药品。作为这些药品，选择不会对膜处理造成不良影响并有助于膜处理的稳定化的药品，且对锅炉储存水、锅炉排放水以及冷却塔排放水仅进行在前处理装置8中的前处理来进行RO膜处理，由此，不必为了RO膜处理而新添加水处理药品，能够进行高效的膜分离处理。另外，在药品浓度不充分的情况下，也可以添加必要的药品。

锅炉排放水、冷却水排放水所含的分散剂成为凝集处理的障碍因素。因此，在使锅炉排放水、冷却水排放水流入第1预备处理装置10A时，凝集剂的所需量显著增多。此外，黏质控制剂会对生物处理造成不良影响，存在导致生物活性下降的事例，在排水处理的情况下，需要另外进行无害化。因此，不将这些水向第1预备处理装置10A导入而向前处理装置8供给，从而能够使预备处理装置10A小型化。

对洗车排水、地板清洗排水在第2预备处理装置10B中进行预备处理之后，在降温装置3中喷雾。洗车排水、地板清洗排水中有时含有油成分、表面活性剂等会使MF膜、RO膜堵塞的物质，此外，其浓度不恒定，难以稳定地进行膜分离处理。因此，对洗车排水、地板清洗排水在具有中和、凝集、沉淀、过滤、生物处理装置中的至少一者的第2预备处理装置10B中进行处理，来去除SS成分、有机成分，然后在降温装置3中喷雾。

在第1预备处理装置10A和第2预备处理装置10B中，为了减少被处理水所含的SS成分、有机成分，也可以对所述排水添加凝集剂，在使大部分所述漂浮物凝集之后，进行砂过滤等过滤处理或进行沉淀工序来替代过滤。此外，在负载较高的情况下，也能够追加加压上浮工序。为了恰当地进行凝集处理，也能够追加pH调整工序。通过在第1预备处理装置10A和第2预备处理装置10B中实施一系列的预备处理，能够将凝集物从所述排水去除，减少所述洗车排水和地板清洗排水等所含的SS成分、有机成分。

在第1预备处理装置10A和第2预备处理装置10B中，也能够替代砂过滤装置而使用浸渍型MF膜分离装置地利用膜分离活性污泥法进行处理。利用浸渍型MF膜分离装置捕捉到的凝集物在被取出之后投入垃圾凹坑，并在焚烧装置1中进行焚烧处理。

在图2所示的水处理装置中，能够得到以下这样的效果。

与专利文献2同样地，在膜分离装置9中，将从焚烧成套设备排出的排水利用分离膜进行浓缩从而将其制为容积减小了的浓缩水，将该浓缩水向降温装置3供给，因此，能够减少向降温装置3供给的浓缩水量，并能够降低向降温装置3导入的燃烧排气的温度。其结果是，能够增大在设置于降温装置的上游侧的热回收装置中从燃烧排气回收的热量。

在图2所示的水处理装置中，利用RO膜对混合排水进行膜分离处理，因此能够得到以下的效果。

为了处理的稳定化、效率化，在锅炉储存水、锅炉排放水、冷却水排放水中含有分散剂、黏质控制剂等水处理药品。这些药品选择不会对膜处理造成不良影响并有助于膜处理的稳定化的药品来使用，从而在进行RO膜处理时，完全或几乎不必新添加水处理药品就能够稳定地进行膜分离处理。

尤其是锅炉排放水、冷却水排放水所含的分散剂成为凝集处理的障碍因素。黏质控制剂会对生物处理造成不良影响，存在导致生物活性下降的事例。如图2所示，在对这些水进行砂过滤、并在由MF膜或UF膜分离装置构成的简单的前处理装置中处理之后，进行膜分离处理，从而能够减小排水处理设备的大小。

如图2所示，将杂排水在具有中和、凝集、沉淀、过滤、生物处理装置中的至少一者的预备处理装置中处理，去除排水中的SS成分、有机成分，然后利用膜处理进行浓缩操作，从而能够减少排水所含的SS成分、有机成分，使分离膜的堵塞难以发生，并能够延长分离膜的持续使用期间。由此，分离膜的更换频率降低，能够高效地制得浓缩水，能够更高效地回收焚烧成套设备中的燃烧排气的热。

作为在水处理装置中使用的凝集剂，能够列举例如硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁等铁系凝集剂，硫酸铝(硫酸矾土)、聚氯化铝(PAC)等铝系凝集剂，以及它们的混合物等。另外，能够适当调整所述凝集剂的添加量。

对于作为凝集剂添加于被处理水的高分子凝集剂，能够列举例如聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酰胺的共聚物以及它们的碱金属盐等阴离子系的有机系高分子凝集剂，聚(甲基)丙烯酰胺等非离子系的有机系高分子凝集剂，由二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或其季铵盐、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺或其季铵盐等阳离子性单体形成的均聚物、和这些阳离子性单体与能够共聚的非离子性单体的共聚物等阳离子性的有机系高分子凝集剂，以及作为上述阴离子性单体、阳离子性单体、与能够与这些单体共聚的非离子性单体的共聚物的两性的有机系高分子凝集剂。高分子凝集剂的添加量也没有特别限定，根据被处理水的性状来调整即可，相对于被处理水，以固体成分计大概为0.01mg/L～10mg/L。也能够使用国际公开WO2011/018978所述的酚型凝集剂等。

在膜分离装置9中，在使用RO膜的情况下，作为利用RO膜去除的杂质，能够列举离子成分、有机物等。作为离子成分，能够列举例如阳离子性物质、阴离子性物质等，具体而言，能够例示容易与阴离子进行离子结合而产生难以溶解于水的氧化皮的钙离子、镁离子等。此外，作为有机物，能够列举在排水中溶解的水溶性有机物等。

在前处理装置8中，在使用MF膜分离装置的情况下，由于在MF膜表面附着有氧化皮、混浊物、有机物等，MF膜差压上升。在该情况下，进行MF膜的反压清洗、药品清洗。在MF膜的反压清洗中，在能够进一步抑制MF膜差压的上升这一点上，优选定期地/不定期地使用含有次氯酸钠等次氯酸盐的水进行清洗。

MF膜一般具有50nm～10μm左右的孔径的孔。MF膜能够使用例如中空纤维膜、螺旋膜、管状膜保持于容器内的膜单元。也能够将中空纤维膜或平膜直接浸渍于被处理水中来使用。也能够使用具有2nm～200nm左右的孔径的UF膜，来替代MF膜。

作为MF膜优选地使用PVDF，作为UF膜优选地使用聚砜，在RO膜中优选地使用以聚酰胺为材质的膜，但并不限定于此。

作为RO膜，能够列举例如由非对称膜的致密层和微小多孔层构成的复合膜。

作为RO膜单元，能够使用以中空纤维膜、螺旋膜、管状膜等的状态设置的过滤膜保持在容器内的单元。

作为用于冷却水处理等的分散剂，能够使用六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等无机多聚磷酸类、羟基乙叉二膦酸、膦酰基丁烷三羧酸等膦酸类、马来酸、丙烯酸、衣康酸等含羧基的原材料根据需要与乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等具有磺酸基的乙烯基单体、丙烯酰胺等非离子性乙烯基单体组合而成的共聚物等，但也能够应用在此列举以外的原材料。此外，作为分散剂的第三成分，能够使用其他的成分，也能够使用三元聚合物。例如，作为第三成分，能够使用N-叔丁基丙烯酰胺等。作为分散剂，其中最优选含有HAPS、AMPS以及丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合物。(另外，HAPS为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸，AMPS为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)

作为分散剂的分子量，优选为1，000以上30，000以下。若分子量小于1，000，则无法得到充分的分散效果，若大于30，000，则存在被前处理膜去除的可能性。

作为黏质控制剂(slime control agent)，能够应用次氯酸钠(NaClO)等次氯酸盐、氯气、氯胺、氯化异氰脲酸盐等氯剂、单氯氨基磺酸等氯与氨基磺酸、具有酰胺磺酸基的化合物反应而生成的键合氯剂、二溴海因等溴剂、次溴酸钠等次溴酸盐、DBNPA(二溴次氮基丙酰胺)、MIT(甲基异噻唑啉酮)等有机物质。作为能够在本发明中使用的氯系氧化剂，除了能够使用上述氯气、次氯酸或其盐之外，还能够使用亚氯酸或其盐、氯酸或其盐、高氯酸或其盐、氯化异氰脲酸或其盐等。作为盐，能够列举钠、钾等碱金属盐、钡等碱土金属盐、镍等其他金属盐、铵盐等。这些能够使用1种以上。在这些之中，由于次氯酸钠的处理性优异，因此优选。

作为上述游离氯键合的氮化合物，能够列举，氨或其化合物、三聚氰胺、尿素、乙酰胺、磺酰胺、环己基氨基磺酸、氨基磺酸、甲苯磺酰胺、琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、异氰脲酸、N-氯甲苯磺酰胺、尿酸、糖精或它们的盐等。在本发明中使用的键合氯剂是对这些氮化合物键合上述的游离氯而成的。作为在本发明中使用的键合氯剂，优选使上述氮化合物与游离氯剂混合并反应而成的物质，尤其优选使各自在水溶液的状态下混合并反应而成的物质。

作为这样的键合氯剂，除了由氯胺、氯系氧化剂与氨基磺酸化合物形成的键合氯剂之外，还能够列举氯胺-T(N-氯-4-甲基苯磺酰胺的钠盐)、氯胺-B(N-氯-苯磺酰胺的钠盐)、N-氯-对硝基苯磺酰胺的钠盐、三氯三聚氰胺、一氯或二氯三聚氰胺的钠盐或钾盐、三氯-异氰脲酸酯、一氯或二氯异氰脲酸的钠盐或钾盐、一氯或二氯氨基磺酸的钠盐或钾盐、单氯海因或1,3-二氯海因、如5,5-二甲基海因这样的5，5-烷基衍生物等。

在锅炉水处理中，单独或复合地使用防垢剂、脱氧剂、胺类。作为防垢剂，能够应用磷酸和/或其盐、聚合磷酸和/或其盐、膦酸和/或其盐、EDTA等螯合剂、聚(甲基)丙烯酸和/或其盐、包含AMPS及丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合物等。作为脱氧剂，能够应用1-氨基-4-甲基哌嗪、肼、碳酰肼、异抗坏血酸和/或其盐、葡糖酸和/或其盐、N，N-二乙基羟基胺、亚硫酸和/或其盐、酸式亚硫酸和/或其盐、鞣酸和/或其盐、没食子酸和/或其盐、异丙基羟基胺等。作为胺类，能够应用单异丙醇胺、3-甲氧基丙胺、环己胺、2-氨基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、吗啉、2-二乙基氨基乙醇等中性胺、十八烷基胺等成膜性胺。

能够将前处理装置8的MF膜透过水的一部分用作洗车用水等。能够将膜分离装置9的RO膜透过水用作废热锅炉的锅炉原水、机器冷却水、成套设备用水等。也可以将所述MF膜透过水、所述RO膜透过水等的透过水向海、河川或下水道等排放。

在用于去除燃烧排气中的NOx气体的催化剂脱硝装置中使用氨，因此在处理后的排气中残留有氨，因此，在从焚烧成套设备排出的排水中有时含有氨(铵离子)。因此，也可以在前处理装置8的上游侧设置生物处理装置，从而减少铵离子等。在该情况下，作为生物处理装置，能够使用例如具有硝化槽和脱氮槽的生物处理装置等，该硝化槽利用好氧性微生物来实施硝化工序，该脱氮槽利用兼性厌氧性微生物来实施脱硝工序。

实施例

以下通过列举实施例来对本发明进行更加具体地说明。

[实施例1]

在图1所示的可燃垃圾的焚烧成套设备中，在以下的条件下运转。

热回收装置2出口温度：230℃

降温装置3出口温度：188℃

热回收装置2出口温度与降温装置3出口温度的温度差：42℃

按以下的流量从焚烧成套设备排出的锅炉排放水、冷却塔排放水、杂排水、生活排水、洗车排水以及地板清洗排水按照图3的流程来处理。

锅炉排放水：9m³/day

冷却塔排放水：9m³/day

杂排水：13m³/day

生活排水：11m³/day

(上述的总和：42m³/day)

洗车排水与地板清洗排水的总和：6.5m³/day

锅炉排放水和冷却塔排放水直接供给到前处理(MF膜分离装置11)。

杂排水在第1预备处理装置(添加PAC10mg/L和高分子聚合物2mg/L的凝集处理装置13与重力2层砂过滤处理装置14)中处理之后，供给到MF膜分离装置11。MF膜分离装置11的透过水(水回收率95％)供给到RO膜分离装置12，该透过水(水回收率80％)作为补给水供给到冷却塔。

RO浓缩水以0.33m³/hr的流量向降温装置3输送并喷雾。MF膜分离装置11的浓缩水供给到凝集处理装置13。

生活排水在生物处理装置15中处理之后，供给到第1预备处理装置。

洗车排水和地板清洗排水在第2预备处理装置(添加PAC10mg/L和高分子聚合物2mg/L的凝集处理装置16与重力2层砂过滤处理装置17)中处理之后，向降温装置3输送并喷雾(0.27m³/hr)。

上述任意排水量都是平均值，实际上在±20％的范围内变动。在后述实施例和比较例中也相同。

在锅炉排放水中含有分散剂，在冷却水排放水中含有分散剂和黏质控制剂，通过将含有该锅炉排放水和该冷却水排放水的混合排水在MF膜分离装置11中处理之后，在RO膜分离装置12中进行处理，即使不在RO膜处理中添加黏质控制剂、分散剂也能够稳定地进行处理。通过利用与这些系统不同的系统来处理地板清洗排水、洗车排水，能够提高RO膜分离装置12的水回收率。RO膜分离装置12的透过水能够作为冷却水的补给水再次利用，并与之相应地减少补给水量。

以该水处理装置的RO膜分离装置12的水回收率始终为80％的方式进行控制，并且进行各处理装置的处理水量的调整、总排水量的削减等(应用于返回冷却塔凹坑的、飞灰的加湿水、主灰的冷却装置)，以向降温装置3的送水量恒定为0.60m³/hr的方式控制，像上述那样将降温装置出口温度维持在188℃。

集尘机4的处理条件如下。

<集尘机入口酸性气体处理条件>

排气量：30，000Nm³-dry/hr

入口HCl浓度：380ppm(O₂：12％换算值)

入口SOx浓度：50ppm

水分量：20％

<集尘机出口酸性气体处理浓度(限制值)>

出口HCl浓度：35ppm(O₂：12％换算值)

出口SOx浓度：10ppm

<小苏打(粒径7μm～13μm)的添加量>

添加量：54kg/hr，当量比：1.00(相对于入口HCl、SOx)

在本实施例中，将降温装置3的出口温度维持为恒定而进行了高效的酸性气体处理。

将除尘处理后的排气(约200℃)向催化剂脱硝装置5输送，不进行加温就高效地去除了NOx，其中，该催化剂脱硝装置5使用了在氧化钒类蜂窝构造负载铂而成的催化剂。

[实施例2]

在实施例1中，在以下的条件下添加消石灰来替代小苏打而进行了酸性气体处理。

<消石灰(粒径4μm～8μm)的添加量>

添加量：60kg/hr，当量比：2.52(相对于入口HCl、SOx)

在利用消石灰处理的情况下，排气温度优选为150℃～170℃，因此，将RO膜分离装置12的水回收率设为65％并设为RO浓缩水量0.58m³/hr，将向降温装置的送水量设为0.85m³/hr，以降温装置出口温度成为170℃(热回收装置2出口温度与降温装置3出口温度的温度差：60℃)的方式进行控制，除此之外，与实施例1同样地进行了处理。

其结果是，在催化剂脱硝装置中需要稍微进行再加热，但除此之外，与实施例1同样地进行了高效的处理。

在催化剂脱硝装置中进行再加热(约200℃)所需的锅炉蒸气使用量为2.4t/日，一个月为72t。该蒸气使用量相当于69301(ΔT：30℃的损失量)kWh的发电损失量。

[比较例1]

在实施例2中，在不控制RO膜分离装置的水回收率并且不控制向降温装置的送水量地进行的情况下，与排水量的变动、RO膜分离装置的水回收率的变动相伴随地，来自RO膜分离装置的送水量在0.47m³/hr～0.67m³/hr的范围内变动，向降温装置的送水量在0.74m³/hr～0.94m³/hr的范围内变动。

其结果是，降温装置出口温度在165℃～179℃(热回收装置出口温度与降温装置出口温度的温度差：51℃～65℃)的范围内变动。

在向降温装置的送水量过少的情况下，降温装置出口温度变得过高，为了进行适当的酸性气体处理，需要将消石灰的添加量像以下这样过剩地投入。

<消石灰(粒径4μm～8μm)的添加量>

添加量：74kg/hr，当量比：3.11(相对于入口HCl、SOx)

由于温度较高导致二噁英再次合成，因此，需要另外进行二噁英的处理(在催化剂脱硝装置中的负载增大、或进一步的活性炭处理)。

在向降温装置的送水量过多的情况下，集尘机近前侧的温度变得过低，需要在催化剂脱硝装置入口进行再加热的温度调整。在该情况下，产生如下的情况，即，需要始终控制再加热条件、NOx处理也不稳定，此外，因升温导致产生能量损耗。

尤其在送水量过少并且集尘机近前侧的温度变高的情况下，需要过剩地投入消石灰，因此，需要将药品变更为小苏打。

[比较例2]

按照图4的流程来处理实施例1的焚烧成套设备的各排水，不进行向降温装置3的送水的控制，除此之外与实施例1同样地进行。即，直接在添加PAC200mg/L、高分子聚合物2mg/L的凝集处理装置21中进行除了生活排水之外的上述各排水(各自的流量与实施例1相同)的处理。生活排水在生物处理装置25中处理之后，供给到凝集处理装置21。将凝集处理装置21的处理水在重力2层砂过滤处理过滤装置22中处理之后，向MF膜分离装置23供给，将透过水向RO膜分离装置24供给，将RO透过水作为冷却塔补给水使用。将MF膜分离装置23的浓缩水和RO膜分离装置24的浓缩水在降温装置3中喷雾。

在该比较例2中，除了排水量的变动之外，RO膜分离装置24的原水量较大地变动，并且水质也较大地变动，因此，RO膜分离装置24的水回收率在45％～65％的范围内变动，由于未控制RO膜分离装置的水回收率，因此，向降温装置的送水量在1.07m³/hr～0.68m³/hr的范围内较大地变动。

其结果是，降温装置出口温度在156℃～183℃(热回收装置出口温度与降温装置出口温度的温度差：47℃～74℃)的范围内较大地变动，这与比较例1的情况相比，因送水量的变动导致的问题变得更大。

在该比较例2中，由于从地板清洗排水、洗车排水混入油成分，因此，伴随着处理的继续，RO膜分离装置24的水回收率下降到15％～35％。此外，凝集处理的水量变多，需要巨大的前处理设备。

由于锅炉排放水、冷却水排放水所含的分散剂，PAC添加量需是200mg/L。此外，为了膜处理的稳定化，需要黏质控制剂、分散剂。作为膜处理黏质控制剂，使用5mg/L的KURIVERTER EC-503。作为膜处理分散剂，使用5mg/L的KURIVERTER N-500。

[比较例3]

在比较例2中省略MF膜分离装置23和RO膜分离装置24，除此之外同样地实施，向降温装置的送水量的变动较小，但送水量较多，为1.9m³/hr，因此，与热回收装置出口温度为305℃相对地，降温装置出口温度为170℃(热回收装置出口温度与降温装置出口温度的温度差：135℃)这样非常低的值。

因此，需要增多酸性气体处理中的药剂添加量，或改变药剂。此外，由于在催化剂脱硝装置中的再加热而产生了发电损失。

以上使用特定的方式详细地说明了本发明，本领域技术人员明确的是，能够不脱离本发明的意图和范围地进行多种变更。

本申请基于2016年9月16日申请的日本专利申请2016-181746，其整体通过引用而援用。

Claims (12)

1.一种焚烧成套设备的排水回收方法，其是从焚烧成套设备排出的排水的排水回收方法，该焚烧成套设备具有用于燃烧有机物的焚烧装置、将从该焚烧装置排出的燃烧排气的热回收的热回收装置、使在该热回收装置中被回收了热的燃烧排气降温的降温装置以及用于处理在该降温装置中降温了的燃烧排气的排气处理装置，

该焚烧成套设备的排水回收方法具有：

水处理工序，在该工序中，将从该焚烧成套设备排出的排水澄清化；送水工序，在该工序中，将该水处理工序的处理水向所述降温装置输送；以及降温工序，在该工序中，将输送来的处理水向该降温装置内的所述燃烧排气中喷入，使处理水蒸发，从而使该燃烧排气降温，该焚烧成套设备的排水回收方法的特征在于，

控制该水处理工序的处理水向降温装置的送水量，以使该降温装置出口的燃烧排气温度成为150℃～200℃。

2.根据权利要求1所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，

所述水处理工序包括膜分离工序，通过调整该膜分离工序中的水回收率来控制所述送水量。

3.根据权利要求2所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，

所述膜分离工序为反渗透膜分离工序。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，

对所述降温后的燃烧排气添加碳酸氢钠和/或氢氧化钙并在所述排气处理装置中处理。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，

所述排气处理装置具有集尘机和用于处理在该集尘机中除尘后的排气的催化剂脱硝装置，并且在该集尘机与催化剂脱硝装置之间不进行该排气的温度调整。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收方法，其特征在于，

所述热回收装置出口的燃烧排气温度为230℃以上。

7.一种焚烧成套设备的排水回收装置，其是从焚烧成套设备排出的排水的排水回收装置，该焚烧成套设备具有用于燃烧有机物的焚烧装置、将从该焚烧装置排出的燃烧排气的热回收的热回收装置、使在该热回收装置中被回收了热的燃烧排气降温的降温装置以及用于处理在该降温装置中降温了的燃烧排气的排气处理装置，

该焚烧成套设备的排水回收装置具有：

水处理装置，其用于将从该焚烧成套设备排出的排水澄清化；送水机构，其将该水处理装置的处理水向所述降温装置输送；以及喷入机构，其将输送来的处理水向该降温装置内的所述燃烧排气中喷入，使处理水蒸发，从而使该燃烧排气降温，该焚烧成套设备的排水回收装置的特征在于，

其具有控制机构，该控制机构控制从该水处理装置向降温装置的送水量，以使该降温装置出口的燃烧排气温度成为150℃～200℃。

8.根据权利要求7所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，

所述水处理装置包括膜分离装置，所述控制机构是通过调整该膜分离装置的水回收率来控制所述送水量的机构。

9.根据权利要求8所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，

所述膜分离装置为反渗透膜分离装置。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，

该焚烧成套设备的排水回收装置具有用于对所述降温后的燃烧排气添加碳酸氢钠和/或氢氧化钙的药剂添加机构，添加有该碳酸氢钠和/或氢氧化钙的排气在所述排气处理装置中处理。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，

所述排气处理装置具有集尘机和用于处理在该集尘机中除尘后的排气的催化剂脱硝装置，并且在该集尘机与催化剂脱硝装置之间不进行该排气的温度调整。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的焚烧成套设备的排水回收装置，其特征在于，

所述热回收装置出口的燃烧排气温度为230℃以上。