CN113301984A - 废气处理系统以及废气处理方法 - Google Patents
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Abstract
在使用飞灰处理剂对飞灰进行处理的废气处理系统的前提下，消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性，实现省人化，并且抑制飞灰处理剂的库存用尽(缺货)，其中，所述飞灰是在使用废气处理剂对在废弃物的焚烧处理中产生的废气进行处理之后回收到的飞灰。本发明的废气处理系统具备：废气处理部；飞灰回收部；废气处理剂添加管理部，其配设于废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧，用于分析废气中包含的酸量，计算使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示供给计算出的添加量的废气处理剂；废气处理剂供给部，其向废气处理部供给由废气处理剂添加管理部指示的添加量的废气处理剂；飞灰处理部；以及飞灰处理剂供给部，其向飞灰处理部供给相对于装入飞灰处理部中的飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气处理系统以及废气处理方法，更详细地说，涉及能够将处理从废气中回收的飞灰而所需的飞灰处理剂的使用量设为固定量、并且能够消除设置库存管理者来定期地确认库存等管理上的烦杂性的废气处理系统以及废气处理方法。
背景技术
焚烧废弃物而产生的废气是包含氯化氢、硫氧化物的酸性气体。以往，在利用熟石灰、碳酸氢钠等废气处理剂对这样的废气进行处理之后，使用袋滤器等集尘器将作为固体物的飞灰进行除尘之后从烟囱排出。
另一方面，由集尘器回收到的飞灰中可能包含铅、镉、砷、硒、铬等重金属。因此，根据废弃物处理法，飞灰被指定为特别管理一般废弃物，规定了必须在对该飞灰实施重金属的去除处理之后通过填埋等来处置该飞灰。
作为用于去除重金属的飞灰处理剂，例如在专利文献1中公开了无机类重金属固定剂，如盐酸、硫酸、硝酸等酸性中和剂、磷酸系化合物、二氧化硅系化合物、含铁化合物等。
有时，针对飞灰处理的每个分批或者每特定的飞灰量添加固定量的这样的飞灰处理剂，但是在该情况下，用于处理飞灰的最优的飞灰处理剂的量根据飞灰的灰性状发生变动，因此，在添加固定量的飞灰处理剂的情况下，即使是对特定的飞灰量进行处理，对于对飞灰进行无害化处理而言飞灰处理剂也有可能不足或者过量。因此，近年来，从适当处理飞灰、削减处理剂使用量的观点出发，提出了在处理之前提取飞灰的一部分并进行分析来估计需要的处理剂的添加量并添加该量的处理剂的方法。例如，在专利文献2中公开了如下方法：提取飞灰的一部分，对将该飞灰与水混合而获得的水溶液进行滴定，基于该滴定量来决定向飞灰中添加的作为飞灰处理剂的重金属固定剂的量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-159269号公报
专利文献2：日本特开平11-76975号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2所记载的处理方法中，能够针对处理的飞灰估计适量的飞灰处理剂，但是另一方面，需要使飞灰处理剂的添加量按每个分批或者每特定的飞灰量发生变化。在这样的处理方法中，从防止库存用尽的观点出发，需要库存管理者定期地确认库存量并订购飞灰处理剂。特别地，在飞灰的性状大幅变动的情况下、飞灰处理剂的贮存设备的容量小等情况下，当使用于飞灰的处理的飞灰处理剂的量急剧增加时，变得容易发生飞灰处理剂的库存用尽，因此库存管理者频繁地确认贮存罐内贮存的飞灰处理剂的量来掌握余量，并且在余量减少至规定量左右时进行了飞灰处理剂的订购。
然而，在这样的方法中，伴有控制飞灰处理剂的添加量、管理所飞灰处理剂的库存量所带来的烦杂性，另外，还需要管理担当者等，不易实现省人化。并且，在这样的库存管理中，也容易发生人为错误。因此，寻求一种能够使飞灰处理剂的添加量不发生变化而总是固定、并且能够稳定地处理飞灰的废气处理系统。
本发明是鉴于以上的实际情况而完成的，其目的在于提供一种废气处理系统，在使用飞灰处理剂对飞灰进行处理的废气处理系统的前提下，该废气处理系统能够消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理所库存量所带来的烦杂性，实现省人化，并且抑制处理剂的库存用尽(缺货)，其中，所述飞灰是在使用废气处理剂对在废弃物的焚烧处理中产生的废气进行处理之后回收到的飞灰。
用于解决问题的方案
本发明的发明人们为了达成上面的目的而进行了专心研究。其结果，发现能够提供如下一种废气处理系统，从而完成了本发明，该废气处理系统分析废气中包含的酸量，根据分析出的酸量来调整废气处理剂的添加量，以使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内，由此能够将处理在废气处理部的下游侧回收的飞灰而所需的飞灰处理剂的量设为固定，能够消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性，实现省人化，并且抑制飞灰处理剂的库存用尽(缺货)。具体地说，本发明提供下面的技术。
(1)一种废气处理系统，具备：废气处理部，其用于处理废气；飞灰回收部，其从处理后的所述废气中分离飞灰并将该飞灰回收；废气处理剂添加管理部，其配设于所述废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧，用于分析所述废气中包含的酸量，根据分析出的所述酸量来计算使所述飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示供给计算出的添加量的所述废气处理剂；废气处理剂供给部，其向所述废气处理部供给由所述废气处理剂添加管理部指示的添加量的废气处理剂；飞灰处理部，其用于装入由所述飞灰回收部回收到的所述飞灰并对所述飞灰进行处理；以及飞灰处理剂供给部，其向所述飞灰处理部供给相对于装入所述飞灰处理部中的所述飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
(2)根据上述(1)所述的废气处理系统，其中，通过所述飞灰处理剂供给部向所述飞灰处理部供给的所述飞灰处理剂被贮存于飞灰处理剂贮存部。
(3)根据上述(1)或(2)所述的废气处理系统，其中，所述废气处理剂添加管理部配设于所述废气处理部的上游侧及下游侧这两方。
(4)一种废气处理方法，包含以下工序：在废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧的位置处，通过废气处理剂添加管理部分析所述废气中包含的酸量，根据分析出的所述酸量来计算使所述飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示废气处理剂供给部供给计算出的添加量的废气处理剂；所述废气处理剂供给部向所述废气处理部供给所指示的添加量的所述废气处理剂；通过飞灰回收部从添加所述废气处理剂来进行处理后的废气中分离飞灰并将该飞灰回收；通过飞灰处理剂供给部向所述飞灰处理部供给相对于装入飞灰处理部中的所述飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种废气处理系统，该废气处理系统具备：废气处理部，其用于处理废气；飞灰回收部，其从处理后的所述废气中分离飞灰并将该飞灰回收；废气处理剂添加管理部，其配设于所述废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧，用于分析所述废气中包含的酸量，根据分析出的所述酸量来计算使所述飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示供给计算出的添加量的所述废气处理剂；废气处理剂供给部，其向所述废气处理部供给由所述废气处理剂添加管理部指示的添加量的废气处理剂；飞灰处理部，其用于装入由所述飞灰回收部回收到的所述飞灰并对所述飞灰进行处理；以及飞灰处理剂供给部，其向所述飞灰处理部供给相对于装入所述飞灰处理部中的所述飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂，特别地，该废气处理系统分析作为处理对象的废气的酸量，调整废气处理剂的添加量，以使在该废气的下游侧回收的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内，由此能够将处理飞灰而所需的飞灰处理剂的量设为固定，能够消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性，实现省人化，并且抑制处理剂的库存用尽(缺货)。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的废气处理系统的构建例的概要流程图。
具体实施方式
下面，对本发明的具体的实施方式详细地进行说明，但是本发明并不限定于下面的任何实施方式，在本发明的目的的范围内能够适当加以变更地实施。
<废气处理系统>
图1示出了本实施方式所涉及的废气处理系统的构建例的概要流程图。此外，在图1中，连结各块的线中的实线表示物体的流动，点划线表示信息的流动。
本实施方式所涉及的废气处理系统1主要由废气处理部11、飞灰回收部12、废气处理剂添加管理部13、废气处理剂供给部14、飞灰处理部15、飞灰处理剂供给部16以及飞灰处理剂贮存部19构成。
在这样的库存管理系统1中，废气处理剂添加管理部13配设于废气处理部11的上游侧和下游侧中的至少上游侧，并且对配设有该废气处理剂添加管理部13的位置处的废气的酸量进行分析，根据分析出的酸量来计算使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示废气处理剂供给部14供给该计算出的添加量的废气处理剂。由此，在飞灰回收部12中回收的飞灰中包含的碱量大致固定，为了处理该飞灰而添加的飞灰处理剂的需要量也大致固定。即，在飞灰处理剂供给部16中，向飞灰处理部15供给的飞灰处理剂的量变得稳定，不会添加过量的飞灰处理剂，不用分析和控制飞灰处理剂的添加量，仅通过供给固定量的飞灰处理剂就能够进行飞灰的处理。而且，由此能够消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性，并且抑制飞灰处理剂的库存用尽。
在废气是在焚烧炉F中焚烧废弃物而生成的废气的情况下，该废气例如经由下面的路径被处理。此外，下面的例子是构成废气处理剂添加管理部13的废气分析部131、132分别配设于废气处理部11的上游侧(废气分析部131)和下游侧(废气分析部132)的情况的例子。
在焚烧炉F中生成的废气通过经由锅炉和减温塔(均未图示)而被冷却，并被输送至废气分析部131。在该废气分析部131中，在分析了例如废气中包含的酸性气体浓度等酸量之后，基于分析出的该酸量的信息来计算废气处理剂的添加量，将计算出的废气处理剂添加至废气处理部11。接着，使用飞灰回收部12来去除(回收)飞灰。之后，在废气分析部132中，分析例如酸性气体浓度等，在确认为废气基准以下的基础上，向大气中进行排出。在此，将通过使用废气分析部131进行分析而获得的废气中包含的酸量的信息发送至废气处理剂添加管理部13。在废气处理剂添加管理部13中，基于该废气中的酸量的信息来计算使废气处理部11的下游侧的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量。接着，废气添加管理部13将通过这样获得的添加量信息发送至废气处理剂供给部14并进行指示。在废气处理剂供给部14中，将从废气处理剂贮存部17供给的废气处理剂按照获得的添加量信息那样供给至废气处理部11。
由飞灰回收部12回收到的飞灰被临时贮存在用于贮存该飞灰的飞灰贮存部(未图示)中，之后例如经由飞灰供给部18等被供给至飞灰处理部15。另一方面，飞灰处理剂被贮存在飞灰处理剂贮存部19中，之后经由飞灰处理剂供给部16被供给至飞灰处理部15。此时，飞灰处理剂的量能够设为相对于装入飞灰处理部15中的飞灰具有固定质量比例。因而，对于向飞灰处理部15供给的飞灰处理剂而言，只要添加针对每个分批或每规定的质量等处理单位、作为焚烧对象的废弃物的每个种类决定出的量(固定体积、固定质量等)即可，因此不需要针对每次供给来决定向飞灰处理部15供给的飞灰处理剂的添加量。此外，对通过这样被实施了处理的飞灰进行填埋等处理。
此外，废气处理剂贮存部17和飞灰处理剂贮存部19也可以分别具有余量测定计171和191，但这并非必须的结构。由此，能够确认各处理剂的库存余量。
下面，对废气处理系统的各结构要素详细地进行说明。
〔废气处理部〕
废气处理部11用于对废气实施处理。如上述那样，由于废气是包含氯化氢、硫氧化物的酸性气体，因此在向大气排出该废气之前，需要中和酸性气体来抑制有害气体向环境的排出。因此，在废气处理部11中，对废气添加处理剂来进行中和。
在后文中叙述详情，但是例如将碱剂用作处理剂。通过使这样的处理剂与废气接触，能够中和接触到的废气中包含的酸性气体。
作为废气处理部11，只要能够使废气与作为固体的处理剂接触来进行反应即可，并没有特别的限定，例如能够将烟道(气体的流路)的一部分等设为废气处理部。其中，具体地说，作为烟道，也可以使用用于向后级的袋滤器等集尘器输送气体的输送管等的一部分(下面也有时特别地将作为废气处理部11的烟道称为“反应管”)。并且，废气处理部11也能够由追加设置于烟道(气体的流路)的封闭的容器、各种反应容器等构成。
此外，作为废气，对其产生源、含有成分没有特别的限定，能够使用通过焚烧各种废弃物而生成的废气。
废气的处理能够以连续方式进行。另外，例如也可以使用封闭的容器、气相反应用的各种反应容器等以分批方式进行。无论在哪种情况下，废气的处理量都没有特别的限定，能够考虑通过焚烧废弃物而产生的废气量等来进行适当设计。
〔飞灰回收部〕
飞灰回收部12从在废气处理部11中实施处理后的废气中分离该废气中的作为固体成分的飞灰并将该飞灰回收。在此去除的飞灰中通常包含由废气处理部11添加的未反应的废气处理剂，但是，与以往的废气处理系统相比，本实施方式的废气处理系统能够使飞灰中的未反应的废气处理剂的含有量减少且稳定。
作为飞灰回收部12，只要能够将废气中包含的气体成分与固体成分(飞灰)分离并将固体成分回收即可，并没有特别的限定，例如能够使用袋滤器等。
〔废气处理剂添加管理部〕
废气处理剂添加管理部13具有配设于废气处理部11的上游侧和下游侧中的至少上游侧的废气分析部131。另外，废气处理剂添加管理部13也可以具有飞灰分析部133。此外，在图1中示出了具有分别位于废气处理部11的上游侧和下游侧的废气分析部131和132的例子。另外，在图1中示出飞灰分析部133位于飞灰回收部12的例子，但是飞灰分析部133的位置未被限定，也可以位于飞灰回收部12的前级或后级。
在该废气处理剂添加管理部13中，废气处理剂添加管理部13至少利用废气分析部131来分析废气中包含的酸量，计算使在废气处理部11的下游侧回收的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内而所需的废气处理剂的添加量，并指示供给计算出的添加量的废气处理剂。废气分析部131和132测定处理前后的废气中包含的酸量。由此，能够确认是否充分且适当地进行了废气的中和处理。另外，在后文中叙述详情，但是利用飞灰分析部133来测定飞灰中包含的碱量，与由废气分析部131、132测定出的废气中包含的酸量的值、实际添加的废气处理剂的量相对应地分析该碱量的值，由此能够导出废气中包含的酸量、废气处理剂的添加量以及飞灰中包含的碱量之间的对应关系。此外，此处的“上游侧”和“下游侧”是指废气的流动中的上游、下游。
作为废气处理剂的添加管理的具体方法，只要是通过分析废气中包含的酸量来计算使废气处理部11的下游侧的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内而所需的废气处理剂的量的方法即可，并没有特别的限定，例如可列举出以下方法(前馈控制)：在配于设废气处理部11的上游侧的废气分析部131中，分析废气中包含的酸量如废气的酸性度、酸性气体浓度等，来计算中和这些酸量而所需的废气处理剂的量。另外，在后文中叙述详情，但是在使用配设于废气处理部11的下游侧的飞灰分析部133的情况下，例如可列举出以下方法：根据过去的数据即废气分析部131的废气中的酸量、对该废气添加的废气处理剂的量以及飞灰分析部133的飞灰中包含的碱量之间的关系，与废气中包含的酸量的数据如废气分析部131的废气的酸性度、酸性气体浓度等组合起来计算使飞灰回收部12中或其下游侧的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内而所需的废气处理剂的量。
(废气分析部)
废气分析部131、132构成处理剂添加管理部13，废气分析部131、132分别配设于废气处理部11的上游侧和下游侧。即，所述废气分析部131、132用于分析对废气添加废气处理剂前后的废气的性质。
此外，如上述那样，在图1中示出了具有分别配设于废气处理部11的上游侧和下游侧的废气分析部131和132的例子，但是废气分析部只要配设于废气处理部11的上游侧和下游侧中的至少上游侧即可，另外，也可以配设于上游侧和下游侧这两方。另外，在上游侧和下游侧，可以分别配置一个废气分析部，也可以分别配置多个废气分析部。
在配置于废气处理部11的上游侧的废气分析部131中，对应由废气处理部11处理的废气中包含的酸量进行分析。例如，能够通过使用气体浓度计等分析酸量来计算进行废气的中和而所需的废气处理剂的量。另外，也能够提取规定体积的废气并实际添加碱化合物来计算进行废气的中和而所需的废气处理剂的量。而且，若能够通过这样计算进行废气的中和而所需的废气处理剂的量，则能够计算通过添加超出该中和量的超出量为固定量的废气处理剂来使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量。
另外，在配置于废气处理部11的下游侧的废气分析部132中，对于由废气处理部11处理后的废气中包含的酸量而言，能够使用与上述的废气分析部131同样的方法来分析该酸量。由此，能够监视有害气体并抑制这样的气体向外部空气中释放，另外，能够至少确认是否利用基于废气分析部131的废气中的酸量计算出的量的废气处理剂充分地进行了中和。此外，在配设废气分析部132的情况下，关于废气分析部132与该飞灰回收部12的位置关系，优选该废气分析部132配置于该飞灰回收部12的下游侧，但是该废气分析部132也可以配置于该飞灰回收部12的上游侧。
更具体地说，作为废气分析部131和废气分析部132，能够分别使用气体分析计。由此，能够计算废气中包含的酸性气体的浓度。另外，也可以提取一部分气体并将该气体与水混合来调制溶液，使用测定该溶液的pH的装置来计算废气中包含的酸量。
下面，具体地说明根据废气中包含的酸性气体的浓度来计算处理废气而所需的废气处理剂的最小添加量的方法。
首先，每小时处理的酸性气体的质量Wacid[kg/h]通过下面的式(1)求出。
Wacid＝(Cacid，in-Cacid，out)×V9/106··(1)
在此，Cacid,in[mg/Nm3]和Cacid,out[mg/Nm3]分别是利用废气处理剂进行处理的前后(例如废气分析部131和132、废气的入口和出口处)的酸性气体的浓度。另外，Vg[Nm3/h]是换算为标准状态(0℃、1个大气压)下的干燥气体的废气的每小时的处理体积。在处理的气体的流量大概固定的情况下，Vg也可以设为常数，另外，在气体的流量大幅增减的情况下，也可以在流路内(包括入口或出口)设置废气流量计(未图示)来实际地测定Vg。
接着，需要的废气处理剂的量Walkaline[kg/h]通过下面的式(2)求出。
Walkaline＝nacid×Wacid×Mw，alkaline/(nalkaline×Mw，acid)··(2)
在此，Mw,acid[g/mol]和Mw,alkaline[g/mol]分别是构成酸性气体的酸性化合物和构成处理剂的碱的分子量，nacid是酸性气体的酸的化合价，nalkaline是构成处理剂的碱的碱化合价。
在此，当将(1)式代入到(2)式中的Wacid并进行整理时，成为下面的式(3)。
Walkaline＝{nacid×(Cacid，in-Cacid，out)×Mw，alkaline/(nalkaline×Mw，acid)}×Vg/106··(3)
能够求出对根据上面的(3)式求出的废气处理剂的最小添加量Walkaline加上规定的量而得到的量，来作为废气处理剂的添加量。
另外，作为飞灰中的碱量，例如只要将飞灰与水混合并测定碱度即可。作为碱度的指标，例如能够使用“酸消耗量(pH8.3)”。在此，“酸消耗量(pH8.3)”是指添加酸来进行中和直到成为pH8.3的情况下的酸消耗量。此外，飞灰中的酸消耗量(pH8.3)是对向1g该飞灰添加1L纯水而获得的溶液进行测定所得到的值(单位：mg-CaCO3/g-飞灰)。
作为在通过废气处理部11进行处理之后回收的飞灰的酸消耗量(pH8.3)，没有特别的限定，但是优选处于固定的范围内。更具体地说，在将该酸消耗量(pH8.3)的固定的范围的中间值设为x[mg-CaCO3/g-飞灰](下面称为“酸消耗量(pH8.3)的中间值”)的情况下，酸消耗量(pH8.3)优选设为x±50[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围，更优选设为x±40[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围，进一步优选设为x±30[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围，特别优选设为x±25[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围。其中，酸消耗量(pH8.3)设为0以上的值。通过将处理后的废气的酸消耗量(pH8.3)设为x±50[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围，能够将飞灰中的酸消耗量(pH8.3)设为大致固定，由此，能够将飞灰处理剂的添加量调整为固定，能够使抑制控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性的效果更大。
更具体地说，与酸消耗量(pH8.3)有关的“x±50[mg-CaCO3/g-飞灰]”是指在将酸消耗量(pH8.3)的中间值x设为例如100的情况下，在运转中将飞灰处理剂的量调整到100±50[mg-CaCO3/g-飞灰]即50[mg-CaCO3/g-飞灰]～150[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围内。
另外，作为酸消耗量(pH8.3)的中间值x的值，没有特别的限定，但是优选为0[mg-CaCO3/g-飞灰]以上且200[mg-CaCO3/g-飞灰]以下，更优选为0[mg-CaCO3/g-飞灰]以上且180[mg-CaCO3/g-飞灰]以下，进一步优选为0[mg-CaCO3/g-飞灰]以上且160[mg-CaCO3/g-飞灰]以下，特别优选为0[mg-CaCO3/g-飞灰]以上150[mg-CaCO3/g-飞灰]以下。其中，酸消耗量(pH8.3)设为0以上的值。即，在酸消耗量(pH8.3)为x±50[mg-CaCO3/g-飞灰]且x低于50[mg-CaCO3/g-飞灰]的情况下，下限值设为0[mg-CaCO3/g-飞灰]以上。例如在设为x＝0[mg-CaCO3/g-飞灰]的情况下，设为0[mg-CaCO3/g-飞灰]～50[mg-CaCO3/g-飞灰]的范围。通过使上式中的x的值为200[mg-CaCO3/g-飞灰]以下，能够抑制碱化合物的过量添加，还能够保证成本方面的优越性。另外，上式中的x的值优选为50[mg-CaCO3/g-飞灰]以上，更优选为100[mg-CaCO3/g-飞灰]以上。通过使x的值为50[mg-CaCO3/g-飞灰]以上，能够保证充分的碱化合物的添加量，吸收废气分析部131中的酸性气体浓度的测定误差、废气分析部131与废气处理部11之间的时间滞后，并抑制飞灰中包含的碱量及飞灰处理剂的波动变大。
(飞灰分析部)
飞灰分析部133构成处理剂添加管理部13，飞灰分析部133配设于飞灰回收部12或其下游侧，用于分析由飞灰回收部12回收到的飞灰中包含的碱量，但这并非必须的方式。
而且，在处理剂添加管理部13中，调整废气处理剂的添加量，以使由该飞灰分析部133测定出的飞灰中包含的碱量处于规定的范围内。
此外，飞灰分析部133只要位于飞灰回收部12或其下游侧即可，既可以配置一个，也可以配置多个。
〔废气处理剂供给部〕
废气处理剂供给部14从废气处理剂贮存部17向废气处理部11供给由废气处理剂添加管理部13指示的添加量的废气处理剂。
废气处理剂供给部14只要是能够从处理剂贮存部17向废气处理部11供给规定量的废气处理剂的结构即可，并没有特别的限定，例如能够由定量给料机、泵、粉末供给机构成。
(废气处理剂)
废气处理剂具有中和废气中的酸性气体的特性(碱性)。作为废气处理剂，并没有特别的限定，可以是液体状，或者也可以是粉末状(固体状)，但是需要具有使得能够通过分析废气的酸量来计算该废气处理剂的添加量的成分。
在使用粉末状的处理剂的情况下，作为废气处理剂的平均粒径，优选为1μm以上，更优选为2μm以上，进一步优选为5μm以上。通过使废气处理剂的平均粒径为1μm以上，能够使粉末不过度飞散地适当地与废气接触。另外，作为废气处理剂的平均粒径，优选为50μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下。通过使废气处理剂的平均粒径为50μm以下，能够确保废气处理剂具有足够大的与废气接触的比表面积。
作为废气处理剂，没有特别的限定，例如能够使用氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氢氧化钙-氢氧化镁、氧化钙-氧化镁、碳酸钙-碳酸镁、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠等。可以单独使用一种处理剂，也可以同时使用两种以上的处理剂。
此外，能够将从处理剂添加管理部13发送的与废气处理剂的添加量有关的指示例如传递至设置于废气处理部11的上游侧的定量给料机等废气处理剂供给部14，基于该指示使废气处理剂供给部14工作，来向废气处理部11添加规定量的废气处理剂。
〔废气处理剂贮存部〕
本实施方式所涉及的废气处理系统1还能够具备废气处理剂贮存部17，但这并非必须的结构。废气处理剂贮存部17贮存用于处理废气的废气处理剂，根据需要向废气处理剂供给部14进行供给。
作为处理剂贮存部17，只要能够贮存处理剂即可，并没有特别的限定，例如能够使用贮存罐、筒仓。
作为处理剂贮存部17的贮存容量、形状，并没有特别的限定，能够考虑其设置空间、废气处理的运行计划、废气的处理量、废气的处理频率、处理剂的订购频率等来进行适当设计。
〔飞灰处理部〕
飞灰处理部15用于装入飞灰并对该飞灰施加处理。如上述那样，飞灰中可能包含铅、镉、砷、硒、铬等重金属，因此在填埋飞灰等之前，需要将飞灰中含有的重金属固定化并去除。因此，在飞灰处理部15中，通过使飞灰与飞灰处理剂混合并进行反应，来去除重金属。
在后文中叙述详情，但飞灰处理剂例如由磷酸盐构成。通过使这样的处理剂与飞灰混合并接触，能够将接触到的飞灰中的重金属固定化并去除。作为飞灰处理部15，只要能够使飞灰与飞灰处理剂混合并进行反应即可，并没有特别的限定，例如能够使用各种混炼机、反应装置。
此外，作为飞灰，没有对其产生源、含有成分进行特别的限定，能够使用通过焚烧各种废弃物而生成的飞灰。
飞灰的处理可以以分批形式进行，另外也可以以连续形式进行。无论在哪种情况下都不特别限定飞灰的处理量，能够考虑产生的飞灰量等来进行适当设计。
〔飞灰处理剂贮存部〕
本实施方式所涉及的废气处理系统1还能够具备飞灰处理剂贮存部19，但这并非必须的结构。飞灰处理剂贮存部19贮存用于处理飞灰的飞灰处理剂，根据需要向飞灰处理剂供给部16进行供给。
作为处理剂贮存部19，只要能够贮存处理剂即可，并没有特别的限定，例如能够使用贮存罐、筒仓。
作为处理剂贮存部19的贮存容量、形状，并没有特别的限定，能够考虑其设置空间、飞灰处理的运行计划、飞灰的处理量、飞灰的处理频率、订购频率等来进行适当设计。
〔飞灰处理剂供给部〕
飞灰处理剂供给部16用于向飞灰处理部15供给相对于装入飞灰处理部15中的飞灰具有固定体积比例或质量比例的飞灰处理剂。
这样，飞灰处理剂供给部16向飞灰处理部15供给的飞灰处理剂的量也可以相对于应处理的飞灰具有固定体积比例或质量比例。即，在本实施方式所涉及的废气处理系统1中，能够省略对在以往的废气处理系统(参照图2)中作为必须的结构的飞灰处理剂添加管理部的配设，该飞灰处理剂添加管理部用于分析飞灰的性质、例如碱度等碱量并与之相应地改变飞灰处理剂的添加量。
飞灰处理剂供给部16只要是能够从飞灰处理剂贮存部19向飞灰处理部11供给规定量的飞灰处理剂的结构即可，并没有特别的限定，例如能够由定量给料机、泵、粉末供给机构成。
(飞灰处理剂)
飞灰处理剂具有将飞灰中的重金属固定化并去除的功能。作为飞灰处理剂，并没有特别的限定，可以是液体状，或者也可以是粉末状(固体状)。
作为飞灰处理剂，例如能够使用无机类重金属固定剂，如盐酸、硫酸、硝酸等酸性中和剂、磷酸系化合物、二氧化硅系化合物、含铁化合物等，但是，从添加量的计算方法的容易性、重金属的固定化能力等观点出发，优选使用螯合剂和磷酸盐。
磷酸系化合物表示出对处理场中的重金属进行长期固定的效果，从环境保护的观点出发是有效的材料。磷酸系化合物例如与作为重金属的铅进行反应来形成氯代磷氯铅矿(鉛クロロピロモルファイト)、磷氯铅矿(鉛ピロモルファイト)，能够将铅以矿物的形态固定。
作为磷酸系化合物，只要含有磷酸即可，能够没有特别限制地使用，可以是磷酸盐，也可以是矿物。作为具体例，例如可列举出正磷酸、多磷酸、偏磷酸、次磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、过磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸二氢镁、磷酸氢镁、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、过磷酸钙、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、焦磷酸钠、焦磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸钾等。其中，正磷酸、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸盐、三聚磷酸盐、六偏磷酸盐、焦磷酸盐、具有羟基磷灰石的形态的矿物特别是磷灰石(磷灰石化合物)表示出良好的重金属固定效果。
磷酸系化合物对重金属之中的铅的固定化特别有用。
认为含二氧化硅化合物可获得以下效果：飞灰中的钙成分与二氧化硅进行反应来生成硅酸钙矿物(3CaO·2SiO2·3H2O)，并将重金属封入该矿物之中；以及二氧化硅直接作用于重金属来生成难溶性的重金属硅酸盐(PbSiO3等)，由此固定重金属。含二氧化硅化合物进行的重金属固定受到飞灰中的含碱量的影响，在飞灰中的含碱量很大的情况下，需要使添加量增加。因而，根据本发明，也能够大幅削减含二氧化硅化合物的需要添加量。
含二氧化硅化合物只要是具有SiO2成分的化合物即可，能够没有特别限制地使用，可以是二氧化硅本身，也可以是盐或矿物。
关于含二氧化硅化合物，可列举出硅酸钠、硅酸钾等包含碱金属、碱土金属的硅酸盐、硅粉、硅胶、活性白土、沸石、膨润土、高岭石、埃洛石、叶蛇纹石、黄铁矿、滑石、蒙脱石、皂石、蛭石、白云母、文石、伊利石、金云母、黑云母、珍珠云母、绿脆云母、片硅铝石、铝绿泥石、斜绿泥石、鲕绿泥石、海泡石、坡缕石、伊毛缟石、水铝英石以及硅铁石等硅酸盐矿物等。
含二氧化硅化合物对重金属之中的铅的固定化特别有用。
作为含铁化合物，只要含有铁即可，可列举氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、多硫酸铁、铁粉等。
含铁化合物对重金属之中的六价铬、砷、硒以及水银的固定化特别有用。
酸性中和剂具有使重金属的溶出量降低的作用。酸性中和剂也受到残留于飞灰的碱的影响，在残留飞灰中的含碱量很大的情况下，需要使添加量增加。因而，根据本发明，也能够大幅削减酸性中和剂的需要添加量。
作为酸性中和剂，能够例示盐酸、硫酸、硝酸、氯化铝、多氯化铝、硫酸铝等。
可以单独使用酸性中和剂，但是从进一步抑制重金属的溶出这样的观点出发，优选将酸性中和剂与上述的无机重金属固定剂一并使用。另外，在一并使用无机重金属固定剂和酸性中和剂的情况下，优选之处在于能够减少昂贵的无机重金属固定剂的使用量。
在飞灰处理剂本身是液体的情况下，能够直接使用该飞灰处理剂，另外，也能够将该飞灰处理剂与溶剂混合来进行稀释后使用。另外，在飞灰处理剂本身是粉末状的情况下，也能够直接使用该飞灰处理剂，另外，还能够使该飞灰处理剂分散到溶剂中而变为悬浮液状、使该飞灰处理剂溶解到溶剂中而变为溶液状。
<废气处理方法>
例如能够使用上述的废气处理系统来进行本实施方式所涉及的废气处理方法。具体地说，该方法的特征在于包含以下工序：在废气处理部11的上游侧和下游侧中的至少上游侧的位置处，通过废气处理剂添加管理部13分析废气中包含的酸量，计算使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示废气处理剂供给部14供给计算出的添加量的废气处理剂；废气处理剂供给部14向废气处理部11供给所指示的添加量的废气处理剂；通过飞灰回收部12从添加废气处理剂来进行处理后的废气中分离飞灰并将该飞灰回收；通过飞灰处理剂供给部16向飞灰处理部15供给相对于装入飞灰处理部15中的飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
关于在焚烧炉F中焚烧废弃物而生成的废气，利用设置于焚烧炉F的下游侧的酸性气体浓度计131来测定该废气中包含的酸量，之后将该废气输送至作为废气处理部的反应管11，对该废气添加废气处理剂来将废气中包含的酸性气体中和并去除。接着，关于废气，利用作为飞灰回收部的袋滤器12收集废气中包含的作为固体成分的飞灰并将该飞灰回收。之后，将废气输送至废气分析部132，在此处测定废气中包含的酸量。
另一方面，作为废气处理剂贮存部的废气处理剂贮存筒仓17中贮存的废气处理剂经由作为废气处理剂供给部的定量给料机14被添加至作为废气处理部的反应管11。
通过这样被添加至反应管11的废气处理剂与废气中的酸性气体进行反应，来将该酸性气体中和。在确认通过这样无害化后的废气为废气基准以下的基础上，将该废气排出至大气中。
而且，在进行这样的废气的中和处理时，废气处理剂添加管理装置13在反应管11的上游侧和下游侧中的该上游侧具备废气分析计131，在下游侧具备废气分析计132。在废气处理剂添加管理装置13中分析这些废气分析计131和132的测定结果，计算使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的量，并对定量给料机14发送指示。在接受到该指示的定量给料机14中，向反应管11供给该指示的量的废气处理剂。由此，飞灰中包含的碱量处于规定的范围内，即由袋滤器12回收的飞灰中的含碱量也大致固定。
另一方面，由袋滤器12回收到的飞灰被临时贮存在飞灰贮存筒仓(未图示)中。此外，也可以不经过飞灰贮存筒仓。之后，例如使用作为飞灰供给部的定量给料机18提取规定量的飞灰等，并将该飞灰添加至作为飞灰处理部的混合器15。
另外，作为飞灰处理剂贮存部的飞灰处理剂贮存筒仓19中贮存的飞灰处理剂也经由作为飞灰处理剂供给部的定量给料机16被添加至混合器15。通过这样，被添加至混合器15的飞灰与飞灰处理剂混合，并且进一步地与加湿水进行混炼，在被去除重金属之后被搬出至最终处置场所。
在此，如上述那样，使飞灰中包含的碱量处于规定的范围内。因而，不需要针对添加的飞灰的每个处理单位改变飞灰处理剂的添加量(相对于飞灰的体积、质量的添加比例)，从而能够消除控制飞灰处理剂的添加量以及管理库存量所带来的烦杂性，实现省人化，并且抑制飞灰处理剂的库存用尽(缺货)。
附图标记说明
1：废气处理系统；11：废气处理部(或者反应管)；12：飞灰回收部(或者袋滤器)；13：废气处理剂添加管理部(或者废气处理剂添加管理装置)；131、132：废气分析部(或者废气分析计)；133：飞灰分析部(或者飞灰分析装置)；14：废气处理剂供给部(或者定量给料机)；15：飞灰处理部(或者混合器)；16：飞灰处理剂供给部(或者定量给料机)；17：废气处理剂贮存部(或者废气处理剂贮存筒仓)；171：废气处理剂余量测定计(或者物位计)；18：飞灰供给部(或者定量给料机)；19：飞灰处理剂贮存部(或者飞灰处理剂贮存筒仓)；191：飞灰处理剂余量测定计(或者物位计)；F：焚烧炉。
Claims (4)
1.一种废气处理系统，具备：
废气处理部，其用于处理废气；
飞灰回收部，其从处理后的所述废气中分离飞灰并将该飞灰回收；
废气处理剂添加管理部，其配设于所述废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧，用于分析所述废气中包含的酸量，根据分析出的所述酸量来计算使所述飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示供给计算出的添加量的所述废气处理剂；
废气处理剂供给部，其向所述废气处理部供给由所述废气处理剂添加管理部指示的添加量的废气处理剂；
飞灰处理部，其用于装入由所述飞灰回收部回收到的所述飞灰并对所述飞灰进行处理；以及
飞灰处理剂供给部，其向所述飞灰处理部供给相对于装入所述飞灰处理部中的所述飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
2.根据权利要求1所述的废气处理系统，其中，
通过所述飞灰处理剂供给部向所述飞灰处理部供给的所述飞灰处理剂被贮存于飞灰处理剂贮存部。
3.根据权利要求1或2所述的废气处理系统，其中，
所述废气处理剂添加管理部配设于所述废气处理部的上游侧及下游侧这两方。
4.一种废气处理方法，包含以下工序：
在废气处理部的上游侧和下游侧中的至少上游侧的位置处，通过废气处理剂添加管理部分析所述废气中包含的酸量，根据分析出的所述酸量来计算使所述飞灰中包含的碱量处于规定的范围内的废气处理剂的添加量，并指示废气处理剂供给部供给计算出的添加量的废气处理剂；
所述废气处理剂供给部向所述废气处理部供给所指示的添加量的所述废气处理剂；
通过飞灰回收部从添加所述废气处理剂来进行处理后的废气中分离飞灰并将该飞灰回收；
通过飞灰处理剂供给部向所述飞灰处理部供给相对于装入飞灰处理部中的所述飞灰具有固定质量比例的飞灰处理剂。
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