JP2001170448A - ダイオキシン類の除去方法及び除去装置 - Google Patents

ダイオキシン類の除去方法及び除去装置

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JP2001170448A
JP2001170448A JP36243399A JP36243399A JP2001170448A JP 2001170448 A JP2001170448 A JP 2001170448A JP 36243399 A JP36243399 A JP 36243399A JP 36243399 A JP36243399 A JP 36243399A JP 2001170448 A JP2001170448 A JP 2001170448A
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dioxins
flue gas
oil
emulsion
dust
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JP36243399A
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Hiroyuki Haga
裕之 芳賀
Toshio Shimooka
敏雄 下岡
Sukenari Fujii
資也 藤井
Original Assignee
Kankyo Eng Co Ltd
環境エンジニアリング株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 殆ど排水が発生せず、しかも活性炭も殆ど使
用せずに、簡便にダイオキシン類を除去することができ
るダイオキシン類の除去方法及び装置。 【解決手段】 焼却炉等から発生する排煙を、集塵装置
に導いてダストを除去する工程、ダストが除去された排
煙を冷却塔に導き、該冷却塔においてエマルジョンを噴
霧して、水分の気化により排煙を冷却するとともに、エ
マルジョンからオイルミストを生じさせ、該オイルミス
トに排煙中のダイオキシン類を吸着させる工程、ダイオ
キシン類を吸着したオイルミストを排煙から除去する工
程を有することを特徴とするダイオキシン類の除去方法
及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、ダイオキシン類の
除去方法及び除去装置に関し、更に詳しくは廃棄物の焼
却炉等から発生する排煙中に含まれる微量のダイオキシ
ン類を効率良く除去し、且つ後処理が簡便なダイオキシ
ン類の除去方法及び除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、焼却炉等から発生する排煙中に含
まれるダイオキシン類は、排煙洗浄(水洗浄)や低温バ
グフィルター等で排煙を過冷却して、ダイオキシン類を
排煙中でミストに凝縮させ、該ミストを除塵することに
よってダイオキシン類を他のダストと同時に除去する方
法や、バグフィルター入口において排煙中に粉末活性炭
を吹き込んで、ダイオキシン類を吸着除去する方法等が
実用化されている(例えば、特開平10−192649
号公報及び特開平11−70320号公報等参照)
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】上記従来技術で、
排煙を水洗浄する方法では高温の排煙を冷却する際に大
量の排水が発生する。この発生した大量の排水中にダイ
オキシン類が含まれるため、その排水の処理が必須とな
っている。ダイオキシン類は、水に対する溶解度が極め
て低いため、上記で使用する洗浄水や冷却水に、粉末活
性炭等の吸着剤を混入させて、ダイオキシン類の除去性
能を維持しているが、その際、廃棄物として発生する活
性炭はダイオキシン類を含んでいるため、その最終処分
が問題となっている。
【0004】又、排煙中に活性炭粉末を吹き込む方法で
は、ダイオキシン類は活性炭に吸着され、バグフィルタ
ーにてダストとともに捕集されるが、捕集された活性炭
及びダストは、ダイオキシン類を比較的高濃度で含むた
め、特別管理廃棄物質として管理型最終処分場に埋め立
てざるを得ない。しかしながら、今後は最終処分場の確
保が困難であり、且つこの最終処分場に埋め立てた飛灰
や焼却灰等からのダイオキシン類の二次的な流失・拡散
が発生し、社会問題に発展している。従って飛灰や焼却
灰に含まれるダイオキシン類を分解する技術として、溶
融固化や加熱脱塩素等の導入が不可避の状態となってき
たが、これらの方法も複雑且つコスト高であり、全体と
してダイオキシン類の処理としては問題が多い。
【0005】従って、本発明の目的は、排煙の脱ダイオ
キシン類に際し、殆ど排水が発生せず、しかも活性炭も
殆ど使用せずに、簡便にダイオキシン類を除去すること
ができ、そのうえ除去及び捕集したダイオキシ類の最終
処分が容易であるダイオキシン類の除去方法及び装置を
提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、焼却炉等から発
生する排煙を、集塵装置に導いてダストを除去する工
程、ダストが除去された排煙を冷却塔に導き、該冷却塔
においてエマルジョンを噴霧して、水分の気化により排
煙を冷却するとともに、エマルジョンからオイルミスト
を生じさせ、該オイルミストに排煙中のダイオキシン類
を吸着させる工程、ダイオキシン類を吸着したオイルミ
ストを排煙から除去する工程を有することを特徴とする
ダイオキシン類の除去方法を提供する。
【0007】又、本発明は、焼却炉等から発生する排煙
中のダストを除去する集塵装置と、ダストが除去された
排煙を冷却する冷却塔と、該冷却塔にエマルジョンを噴
霧する装置と、オイルミストコレクターとを含み、これ
らの装置を連結して排煙からダイオキシン類を除去する
ことができることを特徴とするダイオキシン類の除去装
置を提供する。
【0008】本発明によれば、焼却炉等から発生する排
煙中にエマルジョンを噴霧することにより、水の気化に
よって高温の排煙が急冷され、同時にエマルジョンから
微細なオイルミストが発生する。冷却された排煙中に含
まれているダイオキシン類も微細なミストに凝縮し、該
凝集した微細なダイオキシン類のミストは、エマルジョ
ンからのオイルミストに吸収される。この際、凝縮した
ダイオキシン類のミストは微細であり、且つエマルジョ
ンから発生したオイルミストも微細であるので、両者の
接触面積が大きく、後者による前者の吸収は効率的に行
なわれる。
【0009】このダイオキシン類を吸収した微細なオイ
ルミストは、ミスト相互の粒子間引力により凝集するた
め、その径が大きくなっており、これをオイルミストコ
レクターで捕集することにより、排煙中のダイオキシン
類の実質的全量が除去される。この際、エマルジョン中
の水分はほぼ完全に水蒸気となっているので、排水は殆
ど発生しない。捕集されたダイオキシン類は高温燃焼さ
せることによって完全に燃焼及び分解される。以上のよ
うに本発明によれば、ダイオキシン類の除去に際して、
その事後処理が困難である排水が実質的に発生しない。
又、活性炭を使用しないので、その事後処理は不要とな
る。捕集したダイオキシン類を含む油分は、焼却炉の燃
焼設備で燃料として高温燃焼させることにより、ダイオ
キシン類を完全に熱分解することができる。従って、ダ
イオキシン類を焼却炉等の発生個所から一切系外に排出
することなく除去し、排煙を無害化することが可能であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳細に説明する。図1は、本発明の方法及
び装置を図解的に説明する図である。本発明方法及び装
置は、一般廃棄物及び産業廃棄物等の焼却炉等から排出
される排煙を主たる対象とするが、その他、電炉等で生
じる排気ガスの処理にも有効である。焼却炉等から発生
する高温の排煙は、200℃以下に減温して排煙中に浮
遊しているダストを集塵装置を通過させて除去する。焼
却炉中の不完全燃焼で発生するダイオキシン類は、上記
の温度においては気体とミストとが混在した状態であ
り、ミスト状のダイオキシン類は集塵装置でダストとと
もに捕集されるが、気体のダイオキシン類は集塵装置を
通過する。ここで使用する集塵装置は、特に限定されな
いが、例えば、バグフィルターや電気集塵機等が有効に
使用される。集塵装置の能力は排煙の量に合わせて選択
する。
【0011】ダストが除去された150℃前後の排煙は
冷却塔に送られる。冷却塔は特別なものではなく、耐熱
性のある材料で区画された密閉された空間であればよ
い。その容量は、処理すべき排煙の量に従って調整すれ
ばよい。冷却塔においては冷却塔の頂部又は中間部に設
けられた1個以上の噴霧ノズルを有する噴霧装置からエ
マルジョンが噴霧される。このエマルジョンとしては、
水中油型(O/W)又は油中水型(W/O)の何れのエ
マルジョンも使用可能であるが、本発明では、水分量を
多くできる水中油型エマルジョンを使用することが好ま
しい。
【0012】エマルジョンに使用する油分としては、蒸
気圧が低く且つ蒸発性が少なく、冷却塔内の温度で気化
しない油であれば何れも使用でき、例えば、植物油、動
物油及び鉱物油の何れでも使用可能である。しかし、植
物油や動物油は酸化されやすく、時間の経過とともにオ
イルミストコレクター内に固着するので、鉱物油を使用
することが好ましい。更に酸化防止剤を添加した鉱物油
が好ましい。好ましい鉱物油としては、沸点が150℃
以上、好ましくは200〜350℃の鉱物油、例えば、
エアーフィルターオイル、タービン油等の工業用潤滑油
や金属加工用油等が挙げられる。
【0013】上記エマルジョンは、少量の界面活性剤で
水中に鉱物油を乳化させたものであり、鉱物油の含有量
は水100重量部当たり、約0.1〜10重量部、好ま
しくは約0.5〜3重量部である。油分が少なすぎると
ダイオキシン類の捕捉効果が不充分であり、ダイオキシ
ン類を充分に捕捉するには大量のエマルジョンを使用す
ることから、排水が発生するので好ましくない。一方、
油分が多すぎる(水分が少ない)と、排煙の冷却に多量
のエマルジョンの使用が必要であり、油分を浪費するこ
とになるので好ましくない。
【0014】上記エマルジョンは、エマルジョン貯槽か
らポンプを介して噴霧ノズルに送られ、冷却塔内、好ま
しく100℃以上の状態である集塵機出口付近の冷却塔
内において噴霧される。噴霧されたエマルジョンはその
水分が直ちに全量気化され、同時に油分も一部気化する
場合もあるが、冷却塔内の温度降下により、油分は微細
なオイルミストに凝縮する。特にエマルジョンは排水が
生じないように、例えば、加圧空気により強制的且つ強
力に冷却塔内に噴霧し、好ましくは粒径100μm以下
の粒子に噴霧する。噴霧されたエマルジョンの粒径が小
さい程、水分の気化によって形成されるオイルミストも
小さくなるので、エマルジョンの噴霧粒子は小さいほど
よい。
【0015】噴霧されるエマルジョンの量は、排煙の量
及び温度によって変化するので、処理すべき排煙の量及
び温度によって調整する。エマルジョンの噴霧によって
水分は急激に気化され、水分の気化によって排煙が急冷
される。冷却後の排煙温度は約20〜100℃、好まし
くは約40〜80℃である。冷却塔内の温度が低い程ダ
イオキシンの除去率は高くなるが、そのためにはエマル
ジョンの使用量が増加するとともに幾分排水が生じるの
で、必要とされるダイオキシン類の除去率によって冷却
塔内の温度が決められる。一例を挙げると、温度100
〜120℃の排煙に対し、油分が1重量%のエマルジョ
ンを約10〜30g/m3の割合で冷却塔内に噴霧する
ことにより、排煙の温度を前記の温度範囲に急冷するこ
とが可能である。
【0016】上記のように排煙を急冷することによっ
て、水分は急激に気化し、エマルジョン中の油分は微細
なオイルミストを形成し、冷却塔を充満する。一方、排
煙中に気体として存在していたダイオキシン類は、冷却
により凝縮して同様にミストに変化し、上記オイルミス
トとダイオキシン類ミストが接触することにより両者は
合一する。この際、オイルミスト及びダイオキシン類ミ
ストはともに超微細であるので、その接触面積は大き
く、ダイオキシン類ミストは効率よく(90重量%以
上)オイルミストに吸収され、オイルミスト同士の合体
により、その径は成長する。ダイオキシン類ミストを吸
収するとともに大きくなったオイルミストは、次いでオ
イルミストコレクターに送られる。
【0017】オイルミストコレクターは、上記で径が成
長したオイルミストの粒径は約10μm以上であるの
で、通常のオイルフィルターにより除去可能であるが、
除去率を上げるためには、種々の粒径のオイルミストが
除去可能なフィルターを数枚複合させた複合フィルター
を使用することが好ましい。ここでオイルミストは捕捉
され、導管を経由して廃オイル貯槽に送られる。廃オイ
ル貯槽に集積された廃オイルは、随時高温燃焼炉の燃料
として使用され、ダイオキシン類を含む廃オイルは完全
に燃焼及び分解されて無害化される。以上の工程におけ
る排煙の流れは、ブロワーの吸引力によって行なわれ、
処理された排煙は煙突により大気中に放出される。従っ
てブロワーの能力も処理されるべき排煙の量によって調
整すればよい。
【0018】以上の工程及び装置において、従来技術に
おける如きダイオキシン類を含む排水は殆ど発生するこ
とがなく、排水の処理は実質上不要である。場合によっ
ては廃オイル貯槽に少量の水分が溜るが、これらの水分
は廃オイルの高温焼却には障害にならない程度の少量で
あり、そのまま焼却することができるので特に問題には
ならない。又、必要であれば、油水分離して水分を活性
炭等で処理してもよいが、この際使用する活性炭はごく
少量でよい。従って本発明の方法及び装置によれば、ダ
イオキシン類の除去に際して従来問題であった排水や活
性炭の後処理の問題は実質上解決される。尚、図2に示
す装置は、冷却塔及びオイルミストコレクターを一体化
した以外は図1の場合と同じであり、同様に優れたダイ
オキシン類の除去効果を奏する。
【0019】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。図1に示す装置を組み立て、焼却炉からの減温した
排煙(温度約200℃以下)をブロワーの吸引により、
電気集塵装置を通して浮遊ダストを除去した。このダス
トを除去した排煙を内容積30m3の冷却塔に導き、塔
頂よりエマルジョンを噴霧した。使用したエマルジョン
は水中に3重量%の鉱油(エアフィルターオイル)を乳
化させたものであり、密度0.99、動粘度110cP
である。塔頂からの噴霧量は塔内のエマルジョン濃度が
油換算で約100〜300mg/m3になるように調整
した。エマルジョンの噴霧によって塔内の温度は約60
℃前後に冷却された。引き続きブロワーにより吸引して
排煙をオイルミストコレクター中を通してオイルミスト
を凝集させ、廃オイル貯槽に導き、排煙は煙突を経由し
て大気中に放出した。前記処理前の排煙中のダイオキシ
ン濃度は1〜2ng/m3程度であったが、処理後の排
煙からはダイオキシンは検出されなかった。又、廃オイ
ル貯槽中に集積された廃オイルの水分含有量は10重量
%程度であり、この廃オイルは高温ガスバーナーでその
まま焼却することができた。
【0020】上記のオイルミストコレクターはステンレ
ススチール製のプレートとループ状のステンレススチー
ル製の充填剤とステンレススチールファイバー製のフェ
ルトマットを組み合わせたフィルターを使用した。上記
プレートにより粒径の大きいオイルミストが除去され、
充填剤によって小粒径のオイルミストが除去され、最後
にフェルトマットにより超微粒子のオイルミストが除去
される。一方、上記方法においてエマルジョンに代えて
水のみを噴霧し、その他は上記と同様に処理したとこ
ろ、処理済みの排煙中のダイオキシン濃度は約0.8n
g/m3前後であった。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ダイオキシン類の除去
に際して従来問題であった排水や活性炭の後処理の問題
は実質上解決された。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法及び装置を図解的に説明する
図。
【図2】 本発明の別の方法及び装置を図解的に説明す
る図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 資也 東京都千代田区東神田1−9−8 環境エ ンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4D002 AA21 AC04 AC10 BA04 BA05 BA13 BA14 BA16 CA01 DA56 DA62 DA64 DA70 EA02 GA02 GB02 GB12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼却炉等から発生する排煙を、集塵装置
    に導いてダストを除去する工程、ダストが除去された排
    煙を冷却塔に導き、該冷却塔においてエマルジョンを噴
    霧して、水分の気化により排煙を冷却するとともに、エ
    マルジョンからオイルミストを生じさせ、該オイルミス
    トに排煙中のダイオキシン類を含む有機物(以下単に
    「ダイオキシン類」という)を吸着させる工程、ダイオ
    キシン類を吸着したオイルミストを排煙から除去する工
    程を有することを特徴とするダイオキシン類の除去方
    法。
  2. 【請求項2】 焼却炉等から発生する排煙中のダストを
    除去する集塵装置と、ダストが除去された排煙を冷却す
    る冷却塔と、該冷却塔にエマルジョンを噴霧する装置
    と、オイルミストコレクターとを含み、これらの装置を
    連結して排煙からダイオキシン類を除去することができ
    ることを特徴とするダイオキシン類の除去装置。
JP36243399A 1999-12-21 1999-12-21 ダイオキシン類の除去方法及び除去装置 Withdrawn JP2001170448A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817473B1 (ko) 2006-09-07 2008-03-27 주식회사 카엘 이중 분사식 냉각탑
CN105477946A (zh) * 2015-11-20 2016-04-13 河海大学 一种有害气体净化器
CN108941141A (zh) * 2018-06-05 2018-12-07 河北工程大学 移动式集气排烟装置

Cited By (4)

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