JP2001096136A - 活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性炭吸着装置（ダイオキシン類除去装置）
の出口排ガス中のダイオキシン類濃度を測定する代り
に、吸着装置の入口又は／及び出口の排ガス中のクロロ
ベンゼン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定
することにより、簡便に、かつ、短時間で吸着装置の運
転管理、又は性能評価及び運転管理を行う。 【解決手段】 活性炭吸着装置（ダイオキシン類除去装
置）１８の入口又は／及び出口の排ガス中のクロロベン
ゼン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を、ガスク
ロマトグラフィー分析装置又は液体クロマトグラフィー
分析装置を備えた排ガス分析装置３０で分析・測定し、
該分析・測定値を用いて運転管理装置３２によりダイオ
キシン類除去装置の運転管理、又は性能評価及び運転管
理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉等の排
ガス中のダイオキシン類を除去するための活性炭又は活
性コークス（以下、単に活性炭と記す）吸着によるダイ
オキシン類除去装置の運転管理方法及び装置、さらに
は、ダイオキシン類除去装置の性能評価・運転管理方法
及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のごみ焼却設備においては、ごみ焼
却炉排ガス中のダイオキシン類の最終的な除去のために
活性炭吸着塔が設置される。活性炭吸着塔の実用化にお
いては、吸着塔の性能評価及び運転管理のために、吸着
塔出口排ガス中のダイオキシン類濃度の連続的監視が有
効であるが、ダイオキシン類濃度を定量的、連続的に測
定することは、排ガス中のダイオキシン濃度が非常に低
濃度であるため、現状では困難である。排ガス中のダイ
オキシン類の分析は、ガスをサンプリングして、トルエ
ン抽出やろ過、濃縮工程を経た後、さらに分画処理を行
う等の前処理を行い、その後にガスクロマトグラフィー
質量分析計により分析していた。この方法では、測定結
果が得られるまでに１週間程度以上の日数を要し、ま
た、１点の測定費用も高額になる等の欠点があった。

【０００３】従来から、排ガス中のダイオキシン類濃度
を推定するために、クロロベンゼン類又は／及びクロロ
フェノール類を測定する方法が知られている（例えば、
特開平８−２６６８６３号公報、特開平９−２４３６０
１号公報、特開平５−３１２７９６号公報参照）。しか
し、これらの方法を活性炭吸着塔の運転管理又は性能評
価・運転管理に適用するという技術思想は知られていな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、クロロベンゼ
ン類、クロロフェノール類は、ダイオキシン類の主な前
駆体の一つであり、ダイオキシン類濃度と相関性が高い
とされている。また、排ガス中の濃度レベルもダイオキ
シン類に比較して２〜３桁高いため、測定が比較的容易
と考えられる。そのため、クロロベンゼン類、クロロフ
ェノール類を連続測定することで、吸着塔の運転管理、
又は性能評価及び運転管理を行うことが可能となる。ま
た、活性炭吸着塔においては、クロロベンゼン類、クロ
ロフェノール類は、ダイオキシン類よりも早く破過する
ため、吸着塔出口排ガス中のダイオキシン類の濃度監視
という点では優れている。また、クロロベンゼン類、ク
ロロフェノール類以外のダイオキシン類の前駆体、例え
ば有機化合物の濃度を測定し、この測定値を用いて吸着
塔の運転管理、又は性能評価及び運転管理を行うことも
可能である。

【０００５】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、ごみ焼却炉等の排ガス中のダイオ
キシン類を除去する活性炭吸着装置において、活性炭吸
着装置の出口排ガス中のダイオキシン類濃度を測定する
代りに、活性炭吸着装置の入口又は／及び出口の排ガス
中の有機化合物、又はクロロベンゼン類もしくは／及び
クロロフェノール類の濃度を測定することにより、簡便
に、かつ、短時間に活性炭吸着装置の運転管理、又は活
性炭吸着装置の性能評価及び運転管理を行うことができ
る方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装
置の運転管理方法は、ごみ焼却炉等の排ガス中のダイオ
キシン類を活性炭に吸着させることにより除去するダイ
オキシン類除去装置において、ダイオキシン類除去装置
の入口又は／及び出口の排ガス中のダイオキシン類の前
駆体である有機化合物の濃度を測定し、該測定値を用い
てダイオキシン類除去装置の運転管理、又は性能評価及
び運転管理を行うように構成されている（図１参照）。
有機化合物としては、脂肪族系有機塩素化合物であるク
ロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン、芳香族系有機塩素化合物であるク
ロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン、クロロナフタレ
ン等が挙げられる。

【０００７】また、本発明の活性炭吸着によるダイオキ
シン類除去装置の運転管理方法は、ごみ焼却炉等の排ガ
ス中のダイオキシン類を活性炭に吸着させることにより
除去するダイオキシン類除去装置において、ダイオキシ
ン類除去装置の入口又は／及び出口の排ガス中のクロロ
ベンゼン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定
し、該測定値を用いてダイオキシン類除去装置の運転管
理、又は性能評価及び運転管理を行うことを特徴として
いる（図１参照）。

【０００８】上記の方法において、排ガス中のクロロベ
ンゼン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定す
るに際し、クロロベンゼン類又は／及びクロロフェノー
ル類をガスクロマトグラフィーにより分析することが好
ましい（図２、図３参照）。また、排ガス中のクロロベ
ンゼン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定す
るに際し、クロロベンゼン類又は／及びクロロフェノー
ル類を吸着、濃縮、脱着し、濃縮されたクロロベンゼン
類又は／及びクロロフェノール類をガスクロマトグラフ
ィーにより分析することが好ましい（図３参照）。上記
のガスクロマトグラフィーによる分析を、検出器として
電子捕獲型検出器（ＥＣＤ）又は質量分析計（ＭＳ）を
備えたガスクロマトグラフィー分析装置で行うことが好
ましい。

【０００９】また、本発明の方法は、ごみ焼却炉等の排
ガス中のダイオキシン類を活性炭に吸着させることによ
り除去するダイオキシン類除去装置において、ダイオキ
シン類除去装置の入口又は／及び出口の排ガス中のクロ
ロフェノール類の濃度を液体クロマトグラフィーにより
分析・測定し、該分析・測定値を用いてダイオキシン類
除去装置の運転管理、又は性能評価及び運転管理を行う
ことを特徴としている（図４、図５、図６参照）。

【００１０】この方法において、排ガス中のクロロフェ
ノール類の濃度を測定するに際し、排ガスを冷却して得
た凝縮液中のクロロフェノール類を濃縮し、濃縮された
クロロフェノール類含有液を液体クロマトグラフィーに
より分析することが好ましい（図５、図６参照）。この
液体クロマトグラフィーによる分析を、検出器として質
量分析計（ＭＳ）を備えた液体クロマトグラフィー分析
装置で行うことが好ましい。

【００１１】これらの方法における運転管理として、活
性炭固定床の切替え、活性炭の入替え、活性炭移動床の
移動速度の調節、及び粉末活性炭供給量の調節の少なく
ともいずれかが行われる。また、測定値を用いてダイオ
キシン類除去装置の運転管理を行う以外に、ごみ焼却炉
の運転条件を変更して運転管理を行うことができる。

【００１２】本発明の活性炭吸着によるダイオキシン類
除去装置の運転管理装置は、ごみを焼却するためのごみ
焼却炉と、このごみ焼却炉からの排ガスの保有する熱量
を回収するためのボイラと、このボイラからの排ガスを
冷却するための減温装置と、この減温装置からの排ガス
を導入して排ガス中のダストを分離・除去する集塵機
と、この集塵機からの排ガスを導入して排ガス中のダイ
オキシン類を吸着・除去するための活性炭吸着装置とを
備えたごみ焼却処理装置において、活性炭吸着装置の上
流又は／及び下流の排ガスダクトにサンプリングライン
を介して排ガス中のダイオキシン類の前駆体である有機
化合物の濃度を測定するための排ガス分析装置を接続
し、この排ガス分析装置に運転管理装置を接続して、排
ガス分析値により運転管理装置を介して活性炭吸着装
置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼却炉の運転管理を行
うことができるように構成されたことを特徴としている
（図１参照）。

【００１３】また、本発明の装置は、ごみを焼却するた
めのごみ焼却炉と、このごみ焼却炉からの排ガスの保有
する熱量を回収するためのボイラと、このボイラからの
排ガスを冷却するための減温装置と、この減温装置から
の排ガスを導入して排ガス中のダストを分離・除去する
集塵機と、この集塵機からの排ガスを導入して排ガス中
のダイオキシン類を吸着・除去するための活性炭吸着装
置とを備えたごみ焼却処理装置において、活性炭吸着装
置の上流又は／及び下流の排ガスダクトにサンプリング
ラインを介して排ガス中のクロロベンゼン類又は／及び
クロロフェノール類の濃度を測定するための排ガス分析
装置を接続し、この排ガス分析装置に運転管理装置を接
続して、排ガス分析値により運転管理装置を介して活性
炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼却炉の運転
管理を行うことができるように構成されたことを特徴と
している（図１参照）。

【００１４】また、本発明の装置は、ごみを焼却するた
めのごみ焼却炉と、このごみ焼却炉からの排ガスの保有
する熱量を回収するためのボイラと、このボイラからの
排ガスを冷却するための減温装置と、この減温装置から
の排ガスに粉末活性炭を供給するための粉末活性炭供給
装置と、粉末活性炭が吹き込まれた排ガスを導入してダ
イオキシン類を吸着・除去するとともにダストを分離除
去するための集塵機とを備えたごみ焼却処理装置におい
て、集塵機の上流又は／及び下流の排ガスダクトにサン
プリングラインを介して排ガス中のクロロベンゼン類又
は／及びクロロフェノール類の濃度を測定するための排
ガス分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運転管理
装置を接続して、排ガス分析値により運転管理装置を介
して活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼却
炉の運転管理を行うことができるように構成されたこと
を特徴としている（図１７参照）。

【００１５】さらに、本発明の装置は、ごみを焼却する
ためのごみ焼却炉と、このごみ焼却炉からの排ガスの保
有する熱量を回収するためのボイラと、このボイラから
の排ガスを冷却するための減温装置と、この減温装置か
らの排ガスを導入して排ガス中のダストを分離・除去す
る集塵機と、この集塵機からの排ガスを導入して排ガス
中のダイオキシン類を吸着・除去するための湿式洗浄装
置と、この湿式洗浄装置に粉末活性炭を供給するための
粉末活性炭供給装置とを備えたごみ焼却処理装置におい
て、湿式洗浄装置の上流又は／及び下流の排ガスダクト
にサンプリングラインを介して排ガス中のクロロベンゼ
ン類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定するた
めの排ガス分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運
転管理装置を接続して、排ガス分析値により運転管理装
置を介して活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びご
み焼却炉の運転管理を行うことができるように構成され
たことを特徴としている（図１８参照）。

【００１６】これらの装置において、排ガス分析装置
が、ガスクロマトグラフィー分析装置及び液体クロマト
グラフィー分析装置のいずれかを含む装置であるように
構成することが好ましい（図２〜図６参照）。また、排
ガス分析装置が、排ガス中のクロロベンゼン類又は／及
びクロロフェノール類を濃縮するための吸着・濃縮・脱
着部を備えたガスクロマトグラフィー分析装置を含む装
置であるように構成することが好ましい（図３参照）。
これらの場合、排ガス分析装置が、検出器として電子捕
獲型検出器（ＥＣＤ）又は質量分析計（ＭＳ）を備えた
ガスクロマトグラフィー分析装置を含む装置であるよう
に構成することが好ましい。

【００１７】また、排ガス分析装置が、排ガスを冷却し
て凝縮液を得るための冷却部と、凝縮液を濃縮するため
の蒸発・濃縮部又は吸着・濃縮・脱着部を備えた液体ク
ロマトグラフィー分析装置を含む装置であるように構成
することもできる（図５、図６参照）。この場合、排ガ
ス分析装置が、検出器として質量分析計（ＭＳ）を備え
た液体クロマトグラフィー分析装置を含む装置であるよ
うに構成することが好ましい。

【００１８】そして、これらの構成において、運転管理
装置により、活性炭固定床の切替え、活性炭の入替え、
活性炭移動床の移動速度の調節、及び粉末活性炭供給量
の調節の少なくともいずれかの管理、又は該管理とごみ
焼却炉の運転条件の変更を行うように構成されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１は本発明の実施の第１形態の活性炭吸
着によるダイオキシン類除去装置の運転管理装置を示し
ている。本実施形態は、活性炭吸着塔等の活性炭吸着装
置を備えたごみ焼却炉における活性炭吸着装置の運転管
理装置を示している。

【００２０】１０はごみを焼却するためのごみ焼却炉
で、通常のごみ焼却炉（ごみ燃焼炉）又はごみガス化炉
（ごみ部分燃焼炉）のいずれであってもよい。ごみ焼却
炉１０からの排ガスはボイラ１２に導入されて、排ガス
が保有する熱量が蒸気（スチーム）を発生させることに
より回収される。ボイラ１２からの排ガスは減温塔等の
減温装置１４に導入されて冷却される。なお、通常は、
ボイラ１２と減温装置１４との間に空気予熱（図示略）
が設置される。減温装置１４からの排ガスは、電気集塵
機、バグフィルター等の集塵機１６に導入されて排ガス
中のダストが分離・除去される。集塵機１６からの排ガ
スは活性炭吸着塔等の活性炭吸着装置１８に導入されて
排ガス中のダイオキシン類が吸着・除去される。活性炭
吸着装置１８は、粒状活性炭又は粒状活性コークスが充
填された固定床型又は移動床型の吸着装置である。２０
は煙突である。なお、１０をごみ燃焼炉とした場合は上
記のフローとなるが、１０を部分燃焼炉とした場合に
は、煙突２０より上流側で生成ガスの利用工程（ガスエ
ンジン、燃焼炉＋ボイラ、ガスタービンその他）が設置
される。

【００２１】上記のように構成されたごみ焼却処理装置
において、活性炭吸着装置１８の上流及び下流の排ガス
ダクト２２、２４にサンプリングライン２６、２８を介
して排ガス分析装置３０が接続され、活性炭吸着装置１
８の入口、出口、又は入口及び出口の排ガスが導入され
るように構成されている。さらに、この排ガス分析装置
３０に、データ処理機能及びデータ出力機能を有する運
転管理装置３２が接続されて、排ガス分析値により運転
管理装置３２を介して活性炭吸着装置１８、又は活性炭
吸着装置１８及びごみ焼却炉１０の両方の運転管理を行
うことができるように構成されている。サンプリングラ
イン２６、２８は流路切替弁又は流路切替器を介して排
ガス分析装置３０に接続されている。なお、排ガス分析
装置を２台設置すれば、流路切替弁又は流路切替器を省
略することができる。

【００２２】このように構成された装置において、活性
炭吸着装置（ダイオキシン類除去装置）１８の入口又は
／及び出口の排ガス中のクロロベンゼン類又は／及びク
ロロフェノール類の濃度を測定し、該測定値を用いて活
性炭吸着装置１８の運転管理、又は性能評価及び運転管
理を行う。詳しくは、活性炭吸着装置１８の入口の排ガ
ス中のクロロベンゼン類又は／及びクロロフェノール類
の濃度を測定するときは、活性炭吸着装置１８の運転管
理を行うことができ、活性炭吸着装置１８の出口、又は
入口及び出口の排ガス中のクロロベンゼン類又は／及び
クロロフェノール類の濃度を測定するときは、活性炭吸
着装置１８の性能評価及び運転管理を行うことができ
る。

【００２３】運転管理としては、活性炭吸着装置１８が
固定床型の場合は、活性炭固定床の切替え、活性炭の入
替え等が行われ、活性炭吸着装置１８が移動床型の場合
は、活性炭移動床の移動速度の調節等が行われ、活性炭
吸着装置が粉末活性炭吹込みを伴う集塵機（バグフィル
ター等）や、粉末活性炭を用いた湿式洗浄装置の場合
は、粉末活性炭供給量の調節等が行われる。さらに、こ
れら活性炭吸着装置の運転管理に加えて、ごみ焼却炉の
運転条件を変更して運転管理を行うことができる。

【００２４】排ガス分析装置３０としては、図２〜図６
に示すような構成のものが用いられる。図２は除塵部３
４と、分離カラム３６及び検出器３８を備えたガスクロ
マトグラフィー分析装置４０とから構成される排ガス分
析装置３０ａを示している。図３は除塵部３４と、吸着
・濃縮・脱着部４２と、分離カラム３６及び検出器３８
を備えたガスクロマトグラフィー分析装置４０とから構
成される排ガス分析装置３０ｂを示している。吸着・濃
縮・脱着部４２でクロロベンゼン類又は／及びクロロフ
ェノール類が濃縮されて、ガスクロマトグラフィー分析
装置４０に導入され分析される。吸着・濃縮・脱着部４
２における吸着材としては、水分の影響を受けにくい疎
水性、耐熱性（吸着・脱離温度に耐えるもの）を有する
多孔性高分子材料、例えば、２，６−ジフェニル−ｐ−
フェニレンオキサイド系吸着材（オランダＡＫＺＯ社製
テナックス（ＴＥＮＡＸ）（商標））、ジビニルベンゼ
ン系吸着材（Ｗａｔｅｒｓ社製ポラパック（Ｐｏｒａｐ
ａｋ）（商標））等が用いられる。図２及び図３におけ
る検出器３８としては、電子捕獲型検出器（ＥＣＤ）又
は質量分析計（ＭＳ）を用いることが、測定精度を上げ
る点で好ましい。

【００２５】図４は除塵部３４と、冷却部（凝縮部）４
４と、分離カラム３６及び検出器３８を備えた液体クロ
マトグラフィー分析装置４６とから構成される排ガス分
析装置３０ｃを示している。排ガスは冷却部４４で冷却
されて、排ガス中の水分が凝縮する。このとき、排ガス
中のクロロフェノール類が凝縮水中に溶解して凝縮液と
なり、この凝縮液を液体クロマトグラフィー分析装置４
６に導入し分析する。

【００２６】図５は除塵部３４と、冷却部（凝縮部）４
４と、蒸発・濃縮部４８と、液体クロマトグラフィー分
析装置４６とから構成される排ガス分析装置３０ｄを示
している。凝縮液は蒸発・濃縮部４８で加熱され水分が
蒸発して濃縮され、濃縮された凝縮液が液体クロマトグ
ラフィー分析装置４６に導入されて分析される。図６は
除塵部３４と、冷却部（凝縮部）４４と、吸着・濃縮・
脱着部５０と、液体クロマトグラフィー分析装置４６と
から構成される排ガス分析装置３０ｅを示している。凝
縮液は吸着・濃縮・脱着部５０で濃縮された後、液体ク
ロマトグラフィー分析装置４６に導入され分析される。
吸着・濃縮・脱着部５０における吸着材は、図３におけ
る場合と同じものが用いられる。図４〜図６における検
出器３８としては、質量分析計（ＭＳ）を用いること
が、測定精度を上げる点で好ましい。

【００２７】図１７は本発明の実施の第２形態の活性炭
吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管理装置を示
している。本実施形態は、バグフィルター等の集塵機１
６ａの上流の排ガスダクト５２又は集塵機１６ａに粉末
活性炭供給装置５４から粉末活性炭を供給するように構
成されたものであり、集塵機（ダイオキシン類除去装
置）１６ａの上流及び下流の排ガスダクト５２、５６に
サンプリングライン２６、２８を介して排ガス分析装置
３０が接続され、この排ガス分析装置３０に運転管理装
置３２が接続されて、排ガス分析値により運転管理装置
３２を介して粉末活性炭供給装置５４、又はこの装置５
４及びごみ焼却炉１０の両方の運転管理を行うことがで
きるように構成されている。具体的には、運転管理装置
３２により粉末活性炭供給量（吹込み量）の調節が行わ
れる。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様
である。

【００２８】図１８は本発明の実施の第３形態の活性炭
吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管理装置を示
している。本実施形態は、粉末活性炭を含む洗浄液で排
ガスを洗浄する型式の湿式洗浄装置（ダイオキシン類除
去装置）５８を備え、この湿式洗浄装置５８に粉末活性
炭供給装置５４ａから粉末活性炭を供給するように構成
されたものであり、湿式洗浄装置５８の上流及び下流の
排ガスダクト６０、６２にサンプリングライン２６、２
８を介して排ガス分析装置３０が接続され、この排ガス
分析装置３０に運転管理装置３２が接続されて、排ガス
分析値により運転管理装置３２を介して粉末活性炭供給
装置５４ａ、又はこの装置５４ａ及びごみ焼却炉１０の
両方の運転管理を行うことができるように構成されてい
る。具体的には、運転管理装置３２により粉末活性炭供
給量（吹込み量）の調節が行われる。他の構成及び作用
は実施の第１形態の場合と同様である。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。 実施例１ 図７は実施例１において用いた装置の全体フローを示
し、図８はガスサンプリング系フローを示している。１
０はごみ焼却炉、１２はボイラ、１４は減温装置、１６
は集塵機、１８は移動床型の活性炭吸着装置、２０は煙
突である。活性炭吸着装置１８の上流及び下流の排ガス
ダクト（煙道）２２、２４にサンプリングライン２６、
２８を介して流路切替器６４が接続され、この流路切替
器６４にサンプリング装置６６を介して排ガス分析装置
３０ｂが接続されている。

【００３０】図８に示すように、排ガスダクト（煙道）
２２又は２４からのガスはガス吸引装置６８で吸引され
流路切替器６４を経てガス濃縮装置７０へ導入される。
なお、ガス吸引装置６８からのガスに、希釈装置７１で
希釈された校正用の標準ガスが混合される。ガス濃縮装
置７０の濃縮管７２は図９に示すように、金属管７４内
に多孔性高分子吸着材７６である２，６−ジフェニル−
ｐ−フェニレンオキサイド系吸着材（オランダＡＫＺＯ
社製テナックス（ＴＥＮＡＸ）（商標））が充填されて
おり、排ガス中のクロロベンゼン類を吸着させて濃縮し
た後、ヒーター７８で加熱して脱着するように構成され
ている。このようにガス分離装置（脱着部）８０で脱着
・分離されたクロロベンゼン類を、ガスクロマトグラフ
ィー分析装置を用いたガス検出装置８２へ導き、データ
処理装置８４を経てデータ出力装置８６から出力信号と
して出力される。

【００３１】ガスクロマトグラフィー分析装置の概要と
条件は以下の通りである。すなわち、カラム種類：ＵＡ
５−６０Ｍ−０．２５Ｆ（５％−フェニル）−メチルポ
リシロキサン系、温度条件：４０℃→２００℃→２７０
℃、検出器種類：非放射線源型電子捕獲型検出器（ＥＣ
Ｄ）、放電ガス：Ｈｅ、ドーパントガス：Ｘｅである。
また、サンプリングガス温度：１５０℃、サンプリング
導管（ライン）温度：１５０〜１８０℃（本実施例では
１８０℃に制御した）、サンプリング導管材質：テフロ
ン、吸着温度１００〜２５０℃（本実施例では１００℃
に制御した）、脱離温度：２５０℃〜３００℃（本実施
例では２７０℃に制御した）、吸着材：テナックス（商
標）である。なお、吸着温度が１００℃未満の場合は結
露が生じ、一方、２５０℃を越える場合はダイオキシン
類が再合成されるので好ましくない。

【００３２】図７〜図９に示す装置を用いて上記の条件
で、活性炭吸着装置１８の入口及び出口の排ガス中のク
ロロベンゼン類を測定した。測定結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１において、Ｍ１ＣＢはモノクロロベン
ゼン、Ｄ２ＣＢはジクロロベンゼン、Ｔ３ＣＢはトリク
ロロベンゼン、Ｔ４ＣＢはテトラクロロベンゼン、Ｐ５
ＣＢはペンタクロロベンゼン、Ｈ６ＣＢはヘキサクロロ
ベンゼンである。表１から、吸着装置１８入口での測定
は比較的容易にできるが、吸着装置１８出口での測定は
非常に困難であることがわかる。

【００３５】実施例１における測定結果を基にして、図
１０に示すような運転管理に適用することができるデー
タが作成される。図１０は利用率と操作時間との関係を
示すグラフで、ある一定の破過ポイントにカーブが達す
る時間を破過時間として、吸着材を交換するようにす
る。なお、利用率とは、吸着材が吸着平衡に達した時の
吸着質の量（吸着容量）に対するある時点での吸着質の
量の比率の事を言う。そして利用率＝吸着質の量／吸着
容量×１００であらわされる量である。

【００３６】図１１は移動床型の活性炭吸着装置１８の
制御システム例を示している。移動床型の活性炭吸着装
置１８において、入口及び出口での排ガス分析結果か
ら、吸着量（吸着材当たりの利用率）の累積値を求め、
吸着材に応じた破過時間と吸着材がベッド内を通過する
時間とを等しくするように、移動床下部の排出機１０４
の回転数を制御して吸着材の移動速度を調節する。８２
は検出装置、１０６はデータ処理・出力装置で、このデ
ータ処理・出力装置（運転管理装置）１０６の出力信号
により排出機１０４が制御される。

【００３７】図１２は固定床型の活性炭吸着装置１８
ａ、１８ｂの制御システム例を示している。固定床型の
活性炭吸着装置１８ａ、１８ｂにおいて、入口及び出口
での排ガス分析結果から、吸着量（吸着材当たりの利用
率）の累積値を求め、吸着材に応じた破過時間と吸着材
層の切替時間とを等しくするように、並列に設置された
固定床型の活性炭吸着装置１８ａ、１８ｂを流路切替機
構１０８により切り替えて制御する。８２は検出装置、
１０６はデータ処理・出力装置で、このデータ処理・出
力装置（運転管理装置）１０６の出力信号により流路切
替機構１０８が制御される。

【００３８】実施例２ ガスクロマトグラフィー分析装置における検出器として
質量分析計を用い、他は実施例１と同様の測定を行っ
た。ガスクロマトグラフィー分析装置の概要と条件はつ
ぎの通りである。カラム種類：ＵＡ５−６０Ｍ−０．２
５Ｆ（５％−フェニル）−メチルポリシロキサン系、温
度条件：４０℃→２００℃→２７０℃、試料導入：スプ
リットレス、検出器種類：四重極型質量分析計（Ｍ
Ｓ）、検出器電圧：１．４kV、イオン化方式：ＥＩ、イ
オン化電圧：７０eV、測定モード：ＳＩＭである。測定
結果を表２に示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】実施例１におけるように、検出器として非
放射線源型電子捕獲型検出器（ＥＣＤ）を用いた場合
は、ＥＣＤの検出下限は０．０５〜０．１ppb-v 程度で
あるのに対し、実施例２におけるように四重極型質量分
析計（ＭＳ）を検出器として用いることによって、表２
から明らかなように、検出下限を０．００１ppb-v とす
ることができた。これによって、吸着装置１８出口での
測定が可能となった。

【００４１】実施例３ 図１３は実施例３において用いた装置の全体フローを示
している。本実施例は、クロロフェノール類の液体クロ
マトグラフィー分析装置による分析・測定を行ったもの
である。１０はごみ焼却炉、１２はボイラ、１４は減温
装置、１６は集塵機、１８は移動床型の活性炭吸着装
置、２０は煙突である。活性炭吸着装置１８の上流及び
下流の排ガスダクト（煙道）２２、２４にサンプリング
ライン２６、２８を介して流路切替器６４が接続され、
この流路切替器６４にサンプリング装置６６が接続さ
れ、このサンプリング装置６６にクロロフェノール類を
含む凝縮液を得るための凝縮部１１０が接続され、この
凝縮部１１０に排ガス分析装置３０ｄが接続されてい
る。

【００４２】図１４はガスサンプリング系フローの詳細
を示している。排ガスダクト（煙道）２２、２４からの
ガスは、グラスウール、円筒濾紙、円盤濾紙、ろ布等を
収容した除塵装置１１２（本実施例ではグラスウールを
使用）に導入して除塵した後、ガラスボールフィルタ
ー、ムエンケ式フィルター等のフィルターを備えたフィ
ルター付洗気瓶１１４（本実施例ではガラスボールフィ
ルターを使用）に導入し水中にバブリングして排ガス中
のクロロフェノール類を水に溶解させる。１１６は水等
の溶媒を供給するための溶媒供給装置、１１８はバイパ
スライン、１２０はガス吸引装置（ダイヤフラム式ポン
プ）、１２２は活性炭処理装置である。フィルター付洗
気瓶１１４からのクロロフェノール類を含む液は液体抜
出し機構（電磁弁）１２４で抜き出し分析装置３０ｄに
導入され分析される。

【００４３】図１５は図１４に示す装置の要部をさらに
具体的に示したものである。１１６ａは水タンク、１２
６はガラスボールフィルターである。実施例３において
用いた装置は、実際には、図１６に示すように液体抜出
し機構（電磁弁）１２４の下流に、ヒーター１２８によ
り加熱して水分を蒸発させるための濃縮器１３０が設け
られ、濃縮されたクロロフェノール類を含む液は、別の
液体抜出し機構（電磁弁）１３２により分析装置３０ｄ
に導入され分析される。１３４は活性炭処理装置で、濃
縮器１３０で蒸発したガス（主として水蒸気）を処理す
るためのものである。

【００４４】上記のように構成された装置を用いて、水
の入ったフィルター付洗気瓶１１４に一定時間通ガス
し、タイマーでバイパスライン１１８に切り替えた。バ
イパス操作中に洗気瓶１１４内部の液体を抜き出した。
液体抜出し機構１２４によって抜き出された溶液は濃縮
器１３０でヒーター１２８により加熱され溶媒（水）の
みを蒸発させ、体積として１／１０程度に濃縮した。濃
縮後、タイマーによって液体抜出し機構１３２を用いて
濃縮器１３０から溶液が抜き出され、オートインジェク
ターを用いて分析装置３０ｄに導入し分析した。結果を
表３に示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】表３において、Ｍ１ＣＰはモノクロロフェ
ノール、Ｄ２ＣＰはジクロロフェノール、Ｔ３ＣＰはト
リクロロフェノール、Ｔ４ＣＰはテトラクロロフェノー
ル、Ｐ５ＣＰはペンタクロロフェノールである。表３か
ら、吸着装置１８入口は勿論、吸着装置１８出口での測
定が可能であることがわかる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 活性炭吸着装置（ダイオキシン類除去装置）の
出口排ガス中のダイオキシン類濃度を高額で長期間をか
けて測定する代りに、吸着装置の入口又は／及び出口の
排ガス中のクロロベンゼン類又は／及びクロロフェノー
ル類の濃度を自動で連続的に測定することにより、簡便
に、かつ、短時間で吸着装置の運転管理、又は性能評価
及び運転管理を行うことができる。 （２） 排ガス分析装置に運転管理装置が接続されてい
るので、運転中に性能の低下がみられれば、必要に応じ
て、活性炭固定床の切替え、活性炭の入替え、活性炭移
動床の移動速度の調節、粉末活性炭供給量の調節、場合
によっては、ごみ焼却炉等の運転条件の変更まで実施す
ることができ、これにより、安定で信頼性の高いごみ焼
却炉等の運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態の活性炭吸着によるダ
イオキシン類除去装置のフローを示すブロック図であ
る。

【図２】図１における排ガス分析装置の一例のフローを
示すブロック図である。

【図３】図１における排ガス分析装置の他の例のフロー
を示すブロック図である。

【図４】図１における排ガス分析装置の他の例のフロー
を示すブロック図である。

【図５】図１における排ガス分析装置の他の例のフロー
を示すブロック図である。

【図６】図１における排ガス分析装置のさらに他の例の
フローを示すブロック図である。

【図７】実施例１において用いた装置の全体フローを示
すブロック図である。

【図８】図７に示す装置におけるガスサンプリング系フ
ローを示すブロック図である。

【図９】図８におけるガス濃縮装置（吸着・濃縮・脱着
装置）の断面説明図である。

【図１０】吸着材（活性炭）の利用率と操作時間との関
係を示すグラフである。

【図１１】移動床型の活性炭吸着装置の制御システム例
を示すフローシートである。

【図１２】固定床型の活性炭吸着装置の制御システム例
を示すフローシートである。

【図１３】実施例３において用いた装置の全体フローを
示すブロック図である。

【図１４】図１３に示す装置におけるガスサンプリング
系フローを示すブロック図である。

【図１５】図１４に示す装置の要部をより具体的に示し
たフローシートである。

【図１６】図１５に示す装置の要部をさらに詳細に示す
ブロック図である。

【図１７】本発明の実施の第２形態の活性炭吸着による
ダイオキシン類除去装置のフローを示すブロック図であ
る。

【図１８】本発明の実施の第３形態の活性炭吸着による
ダイオキシン類除去装置のフローを示すブロック図であ
る。

【符号の説明】 １０ ごみ焼却炉 １２ ボイラ １４ 減温装置 １６、１６ａ 集塵機 １８、１８ａ、１８ｂ 活性炭吸着装置 ２０ 煙突 ２２、２４、５２、５６、６０、６２ 排ガスダクト ２６、２８ サンプリングライン ３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ 排ガ
ス分析装置 ３２ 運転管理装置 ３４ 除塵部 ３６ 分離カラム ３８ 検出器 ４０ ガスクロマトグラフィー分析装置 ４２、５０ 吸着・濃縮・脱着部 ４４ 冷却部（凝縮部） ４６ 液体クロマトグラフィー分析装置 ４８ 蒸発・濃縮部 ５４、５４ａ 粉末活性炭供給装置 ５８ 湿式洗浄装置 ６４ 流路切替器 ６６ サンプリング装置 ６８ ガス吸引装置 ７０ ガス濃縮装置 ７１ 希釈装置 ７２ 濃縮管 ７４ 金属管 ７６ 多孔性高分子吸着材 ７８、１２８ ヒーター ８０ ガス分離装置（脱着部） ８２ ガス検出装置 ８４ データ処理装置 ８６ データ出力装置 １０４ 排出機 １０６ データ処理・出力装置 １０８ 流路切替機構 １１０ 凝縮部 １１２ 除塵装置 １１４ フィルター付洗気瓶 １１６ 溶媒供給装置 １１６ａ 水タンク １１８ バイパスライン １２０ ガス吸引装置 １２２、１３４ 活性炭処理装置 １２４、１３２ 液体抜出し機構 １２６ ガラスボールフィルター １３０ 濃縮器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡島 重伸 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 尾崎 弘憲 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 Ｆターム(参考） 4D002 AA21 AC04 BA04 BA13 BA14 CA07 CA08 DA41 EA04 EA08 GA02 GA03 GB02 GB03 HA03

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排ガス中のダイオキシン類を活性炭に吸
   着させることにより除去するダイオキシン類除去装置に
   おいて、 ダイオキシン類除去装置の入口又は／及び出口の排ガス
   中のダイオキシン類の前駆体である有機化合物の濃度を
   測定し、該測定値を用いてダイオキシン類除去装置の運
   転管理、又は性能評価及び運転管理を行うことを特徴と
   する活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管
   理方法。
2. 【請求項２】 排ガス中のダイオキシン類を活性炭に吸
   着させることにより除去するダイオキシン類除去装置に
   おいて、 ダイオキシン類除去装置の入口又は／及び出口の排ガス
   中のクロロベンゼン類又は／及びクロロフェノール類の
   濃度を測定し、該測定値を用いてダイオキシン類除去装
   置の運転管理、又は性能評価及び運転管理を行うことを
   特徴とする活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の
   運転管理方法。
3. 【請求項３】 排ガス中のクロロベンゼン類又は／及び
   クロロフェノール類の濃度を測定するに際し、クロロベ
   ンゼン類又は／及びクロロフェノール類をガスクロマト
   グラフィーにより分析する請求項２記載の活性炭吸着に
   よるダイオキシン類除去装置の運転管理方法。
4. 【請求項４】 排ガス中のクロロベンゼン類又は／及び
   クロロフェノール類の濃度を測定するに際し、クロロベ
   ンゼン類又は／及びクロロフェノール類を吸着、濃縮、
   脱着し、濃縮されたクロロベンゼン類又は／及びクロロ
   フェノール類をガスクロマトグラフィーにより分析する
   請求項２記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装
   置の運転管理方法。
5. 【請求項５】 ガスクロマトグラフィーによる分析を、
   検出器として電子捕獲型検出器又は質量分析計を備えた
   ガスクロマトグラフィー分析装置で行う請求項３又は４
   記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転
   管理方法。
6. 【請求項６】 排ガス中のダイオキシン類を活性炭に吸
   着させることにより除去するダイオキシン類除去装置に
   おいて、 ダイオキシン類除去装置の入口又は／及び出口の排ガス
   中のクロロフェノール類の濃度を液体クロマトグラフィ
   ーにより分析・測定し、該分析・測定値を用いてダイオ
   キシン類除去装置の運転管理、又は性能評価及び運転管
   理を行うことを特徴とする活性炭吸着によるダイオキシ
   ン類除去装置の運転管理方法。
7. 【請求項７】 排ガス中のクロロフェノール類の濃度を
   測定するに際し、排ガスを冷却して得た凝縮液中のクロ
   ロフェノール類を濃縮し、濃縮されたクロロフェノール
   類含有液を液体クロマトグラフィーにより分析する請求
   項６記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の
   運転管理方法。
8. 【請求項８】 液体クロマトグラフィーによる分析を、
   検出器として質量分析計を備えた液体クロマトグラフィ
   ー分析装置で行う請求項６又は７記載の活性炭吸着によ
   るダイオキシン類除去装置の運転管理方法。
9. 【請求項９】 運転管理として、活性炭固定床の切替
   え、活性炭の入替え、活性炭移動床の移動速度の調節、
   及び粉末活性炭供給量の調節の少なくともいずれかを行
   う請求項１〜８のいずれかに記載の活性炭吸着によるダ
   イオキシン類除去装置の運転管理方法。
10. 【請求項１０】 測定値を用いてダイオキシン類除去装
    置の運転管理を行う以外に、ごみ焼却炉の運転条件を変
    更して運転管理を行う請求項１〜９のいずれかに記載の
    活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管理方
    法。
11. 【請求項１１】 ごみを焼却するためのごみ焼却炉と、
    このごみ焼却炉からの排ガスの保有する熱量を回収する
    ためのボイラと、このボイラからの排ガスを冷却するた
    めの減温装置と、この減温装置からの排ガスを導入して
    排ガス中のダストを分離・除去する集塵機と、この集塵
    機からの排ガスを導入して排ガス中のダイオキシン類を
    吸着・除去するための活性炭吸着装置とを備えたごみ焼
    却処理装置において、 活性炭吸着装置の上流又は／及び下流の排ガスダクトに
    サンプリングラインを介して排ガス中のダイオキシン類
    の前駆体である有機化合物の濃度を測定するための排ガ
    ス分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運転管理装
    置を接続して、排ガス分析値により運転管理装置を介し
    て活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼却炉
    の運転管理を行うことができるように構成されたことを
    特徴とする活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の
    運転管理装置。
12. 【請求項１２】 ごみを焼却するためのごみ焼却炉と、
    このごみ焼却炉からの排ガスの保有する熱量を回収する
    ためのボイラと、このボイラからの排ガスを冷却するた
    めの減温装置と、この減温装置からの排ガスを導入して
    排ガス中のダストを分離・除去する集塵機と、この集塵
    機からの排ガスを導入して排ガス中のダイオキシン類を
    吸着・除去するための活性炭吸着装置とを備えたごみ焼
    却処理装置において、 活性炭吸着装置の上流又は／及び下流の排ガスダクトに
    サンプリングラインを介して排ガス中のクロロベンゼン
    類又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定するため
    の排ガス分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運転
    管理装置を接続して、排ガス分析値により運転管理装置
    を介して活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ
    焼却炉の運転管理を行うことができるように構成された
    ことを特徴とする活性炭吸着によるダイオキシン類除去
    装置の運転管理装置。
13. 【請求項１３】 ごみを焼却するためのごみ焼却炉と、
    このごみ焼却炉からの排ガスの保有する熱量を回収する
    ためのボイラと、このボイラからの排ガスを冷却するた
    めの減温装置と、この減温装置からの排ガスに粉末活性
    炭を供給するための粉末活性炭供給装置と、粉末活性炭
    が吹き込まれた排ガスを導入してダイオキシン類を吸着
    ・除去するとともにダストを分離除去するための集塵機
    とを備えたごみ焼却処理装置において、 集塵機の上流又は／及び下流の排ガスダクトにサンプリ
    ングラインを介して排ガス中のクロロベンゼン類又は／
    及びクロロフェノール類の濃度を測定するための排ガス
    分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運転管理装置
    を接続して、排ガス分析値により運転管理装置を介して
    活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼却炉の
    運転管理を行うことができるように構成されたことを特
    徴とする活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運
    転管理装置。
14. 【請求項１４】 ごみを焼却するためのごみ焼却炉と、
    このごみ焼却炉からの排ガスの保有する熱量を回収する
    ためのボイラと、このボイラからの排ガスを冷却するた
    めの減温装置と、この減温装置からの排ガスを導入して
    排ガス中のダストを分離・除去する集塵機と、この集塵
    機からの排ガスを導入して排ガス中のダイオキシン類を
    吸着・除去するための湿式洗浄装置と、この湿式洗浄装
    置に粉末活性炭を供給するための粉末活性炭供給装置と
    を備えたごみ焼却処理装置において、 湿式洗浄装置の上流又は／及び下流の排ガスダクトにサ
    ンプリングラインを介して排ガス中のクロロベンゼン類
    又は／及びクロロフェノール類の濃度を測定するための
    排ガス分析装置を接続し、この排ガス分析装置に運転管
    理装置を接続して、排ガス分析値により運転管理装置を
    介して活性炭吸着装置、又は活性炭吸着装置及びごみ焼
    却炉の運転管理を行うことができるように構成されたこ
    とを特徴とする活性炭吸着によるダイオキシン類除去装
    置の運転管理装置。
15. 【請求項１５】 排ガス分析装置が、ガスクロマトグラ
    フィー分析装置及び液体クロマトグラフィー分析装置の
    いずれかを含む装置である請求項１１〜１４のいずれか
    に記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運
    転管理装置。
16. 【請求項１６】 排ガス分析装置が、排ガス中のクロロ
    ベンゼン類又は／及びクロロフェノール類を濃縮するた
    めの吸着・濃縮・脱着部を備えたガスクロマトグラフィ
    ー分析装置を含む装置である請求項１２、１３又は１４
    記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転
    管理装置。
17. 【請求項１７】 排ガス分析装置が、検出器として電子
    捕獲型検出器又は質量分析計を備えたガスクロマトグラ
    フィー分析装置を含む装置である請求項１１〜１４、１
    ６のいずれかに記載の活性炭吸着によるダイオキシン類
    除去装置の運転管理装置。
18. 【請求項１８】 排ガス分析装置が、排ガスを冷却して
    凝縮液を得るための冷却部と、凝縮液を濃縮するための
    蒸発・濃縮部又は吸着・濃縮・脱着部を備えた液体クロ
    マトグラフィー分析装置を含む装置である請求項１２、
    １３又は１４記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除
    去装置の運転管理装置。
19. 【請求項１９】 排ガス分析装置が、検出器として質量
    分析計を備えた液体クロマトグラフィー分析装置を含む
    装置である請求項１２、１３、１４、１８のいずれかに
    記載の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転
    管理装置。
20. 【請求項２０】 運転管理装置により、活性炭固定床の
    切替え、活性炭の入替え、活性炭移動床の移動速度の調
    節、及び粉末活性炭供給量の調節の少なくともいずれか
    の管理、又は該管理とごみ焼却炉の運転条件の変更を行
    うように構成された請求項１１〜１９のいずれかに記載
    の活性炭吸着によるダイオキシン類除去装置の運転管理
    装置。