JP2001025735A - 灰処理方法 - Google Patents

灰処理方法

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JP2001025735A
JP2001025735A JP2000096737A JP2000096737A JP2001025735A JP 2001025735 A JP2001025735 A JP 2001025735A JP 2000096737 A JP2000096737 A JP 2000096737A JP 2000096737 A JP2000096737 A JP 2000096737A JP 2001025735 A JP2001025735 A JP 2001025735A
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Japan
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ash
treating device
heat treatment
thermally treating
exhaust gas
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Shinseki Itaya
真積 板谷
Kimiaki Sugiura
公昭 杉浦
Nobuyasu Kanda
伸靖 神田
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SANZO KANKYO ENGINEERING KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
SANZO KANKYO ENGINEERING KK
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】灰中の有機塩素化合物を脱塩素化するに止まら
ず、完全に酸化分解し得る灰処理方法を提供する。 【解決手段】灰を加熱処理装置内に導入して加熱し、灰
中に含まれる有機塩素化合物を分解する灰処理方法にお
いて、加熱処理装置出口排ガスの酸素濃度が5〜20v
ol%になるように加熱処理装置1に導入する空気量を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、灰処理方法、特
に、都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物焼却炉から排出
される排ガス処理工程で捕集された集塵灰に含まれる、
例えば、ダイオキシンなどの有機塩素化合物を分解除去
する灰処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人体にとって有害な有機塩素化合物、特
に、PCDD(ポリ塩素化ジベンゾダイオキシン)、P
CDF(ポリ塩素化ジベンゾフラン)などのダイオキシ
ン類は、都市ごみなどの廃棄物の焼却処理施設から排出
される排ガス又は集塵灰に含まれており、環境を汚染す
ることが知られている。係る有機塩素化合物対策とし
て、1990年12月26日、厚生省から「ダイオキシ
ン類発生防止等ガイドライン」が通知され、更に、19
97年1月23日に「ごみ処理に係るダイオキシン類発
生防止等ガイドライン」(新ガイドライン)が通知さ
れ、都市ごみなどの廃棄物焼却処理施設から排出される
ダイオキシン類等について、益々、規制が強化されつつ
ある。
【0003】ごみ焼却処理施設から排出される集塵灰中
の有機塩素化合物を低減する方法としては、例えば、加
熱処理装置による集塵灰の加熱処理方法が知られている
が、従来は、集塵灰を加熱処理装置にて有機塩素化合物
を分解する際に、空気の侵入を制限したり、供給空気量
を一定にしていたために、単にダイオキシン類が脱塩素
化されるに止まったり、灰中の未燃物量により加熱処理
装置内の酸素濃度が変動した。
【0004】その結果、脱塩素化されたダイオキシン類
が冷却の過程で再合成されたり、加熱処理装置内の酸素
濃度の変動に応じて有機塩素化合物の分解性能が変動す
る一方、一旦分解して気相中に移行した分解生成物の一
部が処理後の灰冷却工程において、再度、PCDD、P
CDFなどに再合成する場合があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来の
問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、灰中の有機塩素化合物を脱塩素化するに止まら
ず、完全に酸化分解し得る灰処理方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明に係る灰処理方法は、灰を加
熱処理装置内に導入して加熱し、灰中に含まれる有機塩
素化合物を分解する灰処理方法において、加熱処理装置
出口排ガスの酸素濃度が5〜20vol%になるように
加熱処理装置に導入する空気量を制御することを特徴と
している。
【0007】請求項1に記載の発明のように、加熱処理
装置出口排ガスの酸素濃度が5〜20vol%になるよ
うに加熱処理装置に導入する空気量を制御することよ
り、導入空気中の酸素を利用して有機塩素化合物をほぼ
完全に酸化分解することができる。従って、分解生成物
の一部が処理後の灰冷却工程において、再度、PCD
D、PCDFなどに再合成することも実質的に無くなっ
た。
【0008】ここで、加熱処理装置出口排ガスの酸素濃
度が5vol%未満になると、加熱処理装置内が酸素不
足に陥るため、灰中の有機塩素化合物を完全に酸化分解
することが困難になる。一方、加熱処理装置出口排ガス
の酸素濃度が20vol%を超える場合は、加熱処理装
置に大量の空気を導入することとなり、不経済である。
【0009】上記の如く、加熱処理装置に導入する空気
量としては、加熱処理装置から排出される排ガス中の酸
素濃度が5〜20vol%になるように制御することが
好ましいが、より好ましくは、8〜12vol%の範囲
が好ましい。また、請求項2に記載の発明に係る灰処理
方法は、加熱処理装置によって灰を400〜550℃に
加熱することを特徴としている。
【0010】上記の如く、加熱処理装置による灰の加熱
温度は、400〜550℃以上が好ましいが、より好ま
しくは、430〜500℃の範囲が好ましい。加熱処理
装置による灰の加熱温度が550℃を超えると、Cl分
等による装置の腐食対策が必要になり、加熱温度が40
0℃未満になると、ダイオキシン類除去率が低下する等
の問題がある。
【0011】加熱処理装置内の灰の滞留時間は、10分
以内に、速やかに400℃以上に到達する事が好まし
い。滞留時間が10分を超えると、加熱途中の灰中にダ
イオキシン類が合成され除去率が低下する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参酌しながら本発明
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の方法を実施
する灰処理装置の概略図であり、加熱処理装置1は、電
気加熱方式又は燃料燃焼加熱方式による加熱部2と複数
の内筒3とから成る多筒型のロータリーキルンであり、
定量供給装置5によって導入した集塵灰Aを加熱管内の
滞留時間10分以内で400℃以上に加熱するようにな
っている。図2に示すように、各内筒3は、灰を短時間
で均一加熱するため、内壁面に複数の攪拌翼4を備えて
いる。
【0013】上記の加熱処理装置1は、入口部に設けた
定量供給機5によってホッパー6内の集塵灰Aを導入す
るようになっている。また、空気加熱器7によって20
〜200℃に加熱された加熱空気が定量供給機5に供給
されるようになっている。空気加熱器としては、例え
ば、ヒーターを内蔵した空気加熱器や、熱交換器が好ま
しいが、加熱処理装置の熱源として、油、ガス等の燃料
燃焼方式を採用した場合、加熱ガスの一部を供給するこ
とができる。また、空気を導入するため、ブロワー8が
用いられている。
【0014】加熱処理装置内に20℃以上の加熱空気を
供給することにより、集じん灰中に含まれる水分が加熱
処理装置内で水蒸気となり、温度の低い加熱処理装置入
口部分で結露し、灰のスムーズな供給を阻害することが
できる。
【0015】一方、加熱処理装置1の出口部に設けた出
口フード9の後方にダストコレクター(集塵装置)10
及び吸引ブロワー11が順に設けられ、加熱処理装置1
内のガスを焼却炉(図示せず)に強制的に排出するよう
になっている。
【0016】また、出口フード9とダストコレクター1
0との間の排ガス管12に設けた酸素濃度検出器13に
よって加熱空気供給管14のバルブ15をコントロール
し、加熱処理装置1出口排ガスの酸素濃度が5〜20v
ol%になるように加熱処理装置1に導入する空気量を
制御するようになっている。また、排ガス管12に設け
た圧力検出器16によってダストコレクター10の後方
のバルブ17を制御するようになっている。
【0017】更に、出口フード9の下方に冷却ジャケッ
ト18を有するローリードラム型の冷却装置19を設
け、出口フード9にて排ガスから分離した加熱処理灰を
数分以内、好ましくは5分以内に、100℃以下、好ま
しくは80℃以下に冷却するようになっている。この冷
却装置19にて冷却された冷却灰は、図示しないコンベ
アにて所定の箇所に搬送される。
【0018】上記のダストコレクター10で捕集した飛
灰は、図示しない配管を通って上記のホッパー6に戻さ
れるようになっている。また、上記加熱処理装置1及び
冷却装置19は、若干、下り勾配を有するように設置さ
れている。
【0019】上記のように、本発明は、加熱処理装置出
口排ガスの酸素濃度が5〜20vol%になるように加
熱処理装置に導入する空気量を制御したから、導入空気
中の酸素を利用して有機塩素化合物をほぼ完全に酸化分
解することができた。従って、分解生成物の一部が処理
後の灰冷却工程において、再度、PCDD、PCDFな
どに再合成することも実質的に無くなった。
【0020】
【実施例】(実施例1)灰中のダイオキシン(以下、D
XNsと称する)分解の反応機構を把握するため、流動
床炉の実飛灰を500℃、5hr、空気雰囲気下で有機
物を除去処理した試料を質量分析検出器付流通型固定床
小型反応器(1〜3cc)に充填し、DXNsの分解を
模擬する物質としてo−クロロフェノール(以下、CP
と称する)をパルス注入し、その分解挙動により評価を
行った。
【0021】酸素濃度の影響把握のため、反応温度を4
50℃、酸素濃度を0vol%、5vol%、8vol
%、12vol%、15vol%、20vol%の6段
階に変化させ、有機塩素化合物分解反応中の酸化分解の
割合を求めた。
【0022】その結果を「表1」に示す。この「表1」
から酸素濃度が5〜20vol%になると、有機塩素化
合物分解反応中の酸化分解の割合が90%以上になるこ
とが分かった。なお、酸化分解による比率は、CPを指
数物質として、未反応のCP量及びCO2 、H2 O量の
収支により求めた。
【0023】
【表1】
【0024】(実施例2)ごみ焼却炉の飛灰を、灰処理
量400kg/hの外熱式ロータリーキルン式の加熱処
理装置で、加熱空気温度80℃、加熱処理装置出口排ガ
スの酸素濃度12%、加熱温度460℃、加熱処理装置
内の灰の滞留時間約5分、その内、灰が常温から400
℃に到達するまでの時間約3分30秒、400℃以上4
60℃に加熱される時間約1分30秒にて処理したとき
のダイオキシン類の除去例を「表2」に示す。
【0025】
【表2】
【0026】(実施例3)ごみ焼却炉の飛灰を灰処理量
400kg/hの外熱式ロータリーキルン式の加熱処理
装置で処理したときのダイオキシン類除去率と加熱温度
の関係を図3に示す。
【0027】
【発明の効果】上記のように、本発明は、加熱処理装置
出口排ガスの酸素濃度が5〜20vol%になるように
加熱処理装置に導入する空気量を制御したから、導入空
気中の酸素を利用して有機塩素化合物をほぼ完全に酸化
分解することができた。従って、分解生成物の一部が処
理後の灰冷却工程において、再度、PCDD、PCDF
などに再合成することも実質的に無くなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る灰処理方法を実施するための装置
の概略図である。
【図2】加熱処理装置の横断面図である。
【図3】ダイオキシン類除去率と加熱温度の関係を示す
図である。
【符号の説明】
A 灰 1 加熱処理装置
フロントページの続き (72)発明者 杉浦 公昭 千葉県市原市八幡海岸通1番地 三井造船 株式会社千葉事業所内 (72)発明者 神田 伸靖 千葉県市原市八幡海岸通1番地 三井造船 株式会社千葉事業所内 Fターム(参考) 2E191 BA12 BB00 BD11 4D004 AA37 AB07 AC08 CA22 CB09 CC02 DA02 DA03 DA06 DA10 DA20 4H006 AA05 AC13 AC26 BC10 BE30

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 灰を加熱処理装置内に導入して加熱し、
    灰中に含まれる有機塩素化合物を分解する灰処理方法に
    おいて、加熱処理装置出口排ガスの酸素濃度が5〜20
    vol%になるように加熱処理装置に導入する空気量を
    制御することを特徴とする灰処理方法。
  2. 【請求項2】 加熱処理装置によって灰を400〜55
    0℃に加熱することを特徴とする請求項1記載の灰処理
    方法。
JP2000096737A 1999-04-06 2000-03-31 灰処理方法 Pending JP2001025735A (ja)

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