JP2002263447A

JP2002263447A - 焼却排ガスの脱塩剤

Info

Publication number: JP2002263447A
Application number: JP2001071462A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamamoto; 山本　　誠; Tomio Sugimoto; 富男杉本; Shinseki Itaya; 真積板谷
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】塩素濃度の高い範囲まで脱塩残渣の吸湿性を
低減するのに好適な助剤を含んだ脱塩剤を提供する。【解決手段】珪藻土の中でも融剤焼成品は他の珪藻土
に比べて保水性が高く、脱塩残渣中の含水率が高くても
脱塩残渣の粉粒体としての性能を保持して、潮解を抑制
する効果に優れていることを知見した。特に、脱塩残渣
の塩素濃度が高い場合、従来の珪藻土の焼成品を助剤と
して用い、カルシウム系脱塩剤の潮解性を軽減しようと
すると、多量の助剤を混入する必要があり、薬剤費用が
嵩むだけでなく、脱塩残渣を最終的に埋め立て処分する
場合の埋立量が増えるので好ましくないが、本発明の脱
塩剤によれば、少ない量で同等以上の効果を奏すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物焼却排ガス
中の塩素成分を除去する乾式脱塩に用いる脱塩剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物としては、家庭やオフィスなどか
ら排出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチッ
ク、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子
機器、化成品等の産業廃棄物などがあり、これらを処分
するにあたって可燃性の物質を焼却処理して減容化する
ことが行われている。これらの廃棄物を焼却処理する方
式としては、一般に、焼却炉で焼却処理する方法や、熱
分解反応器で低酸素雰囲気で加熱して廃棄物を熱分解
し、その熱分解生成ガスを燃焼処理するとともに、熱分
解反応の残渣に含まれる燃焼性成分や灰分を熱分解生成
ガスとともに燃焼処理する方法などが知られている。

【０００３】一方、廃棄物を焼却処理して発生する排ガ
スには、ばい塵等のダスト、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、塩
化水素ガスなどが含まれていることから、脱塩処理及び
脱硫処理をすることが行われている。

【０００４】排ガスの脱塩処理法としては、従来から、
排ガスに消石灰(水酸化カルシウム：Ｃａ(ＯＨ)_２)を脱
塩剤として添加し、排ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）と反
応させて、粉体状の塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）等を
生成させ、これをバグフィルタで分離することにより、
排ガスを浄化することが行われている。

【０００５】ところで、脱塩処理で生成される塩化カル
シウムの粉体は吸湿性があり、かつ強い潮解性を有する
ため、バグフィルタに捕集された塩化カルシウムが排ガ
ス中の水分を吸湿してバグフィルタの濾布に目詰まりを
起こして、圧力損失が増大したり、濾布面に形成された
脱塩剤を含む粉体層と排ガスとの接触面積を減少させて
反応を阻害するという問題がある。また、バグフィルタ
に捕集された塩化カルシウムの粉体及びダストなどから
なる脱塩残渣を、バグフィルタから取り出す際に、結露
水などの水分を吸湿して固化すると、出口ダンパーに付
着したり、排出コンベアなどに付着して、排出不能にな
るなどの問題がある。

【０００６】そこで、従来は、脱塩残渣の吸湿を抑制し
てバグフィルタの目詰まりや排出不能の問題を解決する
ため、シリカ（ＳｉＯ_２）を主成分とする珪藻土、パー
ライト(真珠岩)などを助剤として脱塩剤に混ぜて脱塩残
渣の吸湿性を低減することが行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、珪藻土
などの助剤を混ぜた脱塩剤でも、脱塩残渣の塩素濃度が
高くなると、脱塩残渣の吸湿性を十分に低減できない場
合があるという問題がある。例えば、排ガス浄化装置に
バグフィルタを集じん装置として兼用する方式の場合
は、バグフィルタに捕集される脱塩残渣に飛灰などのダ
ストが多く含まれることから、その脱塩残渣中の塩素濃
度は１０ｗｔ％程度である。一方、排ガス中のダストを
電気集じん器やバグフィルタなどの集じん装置により除
去した後、排ガス浄化装置に導入する、いわゆる２段バ
グフィルタ方式にすると、脱塩残渣中のダスト量が相対
的に少なくなり、脱塩残渣の塩素濃度が２０ｗｔ％を超
える場合がある。このように、脱塩残渣の塩素濃度が高
くなると、従来の珪藻土の助剤では十分に脱塩残渣の吸
湿性を低減することができない場合がある。

【０００８】本発明は、塩素濃度の高い範囲まで脱塩残
渣の吸湿性を低減するのに好適な助剤を含んだ脱塩剤を
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】脱塩剤の助剤が脱塩残渣
の吸湿性を低減する作用は助剤の保水性によるもので、
吸湿あるいは潮解した塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）等
の塩素化合物を助剤が包み込んで、脱塩残渣の粉体又は
粒体としての性能（いわゆるパサパサの状態）を保つ働
きがあるものと思われる。

【００１０】そこで、上記課題を解決するために研究し
た結果、珪藻土は他の助剤に比べて保水性が高いが、珪
藻土の中でも融剤焼成品は一般の焼成品に比べて特に保
水性が高く、脱塩残渣の含水率が高くても脱塩残渣の粉
粒体としての性能を保持して、潮解を抑制する効果に優
れていることが判明した。特に、脱塩残渣の塩素濃度が
高い場合、従来の珪藻土の焼成品を助剤として用いる
と、多量の助剤を混入する必要があり、薬剤費用が嵩む
だけでなく、脱塩残渣を最終的に埋め立て処分する場合
の埋立量が増えるので好ましくない。この点、融剤焼成
品を助剤とすることにより、一般の焼成品に比べて少な
い量で同等以上の効果を奏することができる。

【００１１】このことから、本発明は、カルシウム系脱
塩剤（Ｃａ(ＯＨ)_２、ＣａＣＯ_３等）に珪藻土の融剤焼
成品を助剤として混入してなる脱塩剤とすることによ
り、塩素濃度の高い範囲まで、脱塩残渣の吸湿性を低減
することを特徴とする。

【００１２】ここで、珪藻土の融剤焼成品には種々のも
のが提供されているので、脱塩剤の助剤として要求され
る保水性、及び脱塩残渣を最終的に埋立て処分するなど
の条件を考慮して、総合的に評価して選定すべきであ
る。その場合、かさ比重や平均粒子径などの要素が関係
するものと思われる。特に、珪藻土の融剤焼成品の中で
も、後述するように、融剤焼成品Ａが最も優れているの
で好ましい。

【００１３】また、珪藻土の融剤焼成品の助剤の投入量
は、脱塩残渣の塩素濃度、あるいは排ガスの塩素濃度に
応じて変えるのが望ましい。例えば、前置集じん装置に
より徐じんする場合、カルシウム脱塩剤に塩素濃度に応
じて珪藻土の融剤焼成品を１０から２０ｗｔ％又は１０
から３０ｗｔ％混ぜるのが好ましい。つまり、カルシウ
ム系脱塩剤に珪藻土の融剤焼成品の助剤を１０から２０
％混入し、脱塩残渣中の塩素濃度が１０から２０％用の
脱塩剤とすることができる。また、カルシウム系脱塩剤
に珪藻土の融剤焼成品の助剤を１０から３０％混入し、
脱塩残渣中の塩素濃度が１０から４０％用の脱塩剤とす
ることができる。

【００１４】上記の脱塩剤は、カルシウム系脱塩剤に珪
藻土の融剤焼成品の助剤を予め混ぜたもの(プレミック
ス製品)として取り扱うことを前提にして説明したが、
本発明はこれに限らず、排ガス浄化装置の入口側の排ガ
スにカルシウム系脱塩剤と珪藻土の融剤焼成品の助剤を
投入する設備を設け、予め定めた塩素濃度に対応する割
合の脱塩剤と助剤を、排ガス量に応じて投入するように
してもよい。また、排ガスの塩素濃度と排ガス流量を計
測し、これらに応じてカルシウム系脱塩剤と珪藻土の融
剤焼成品の助剤を投入量を制御するようにしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て説明する。図1に本発明に係る脱塩剤を適用できる廃
棄物焼却排ガス処理装置の排ガス浄化に係る主要部の系
統構成図を示す。図において、焼却炉又は熱分解ガスの
燃焼器で処理された廃棄物の焼却排ガス１は、図示して
いない廃熱回収ボイラなどを介してバグフィルタからな
る集じん装置２に導入され、ここにおいて灰などの粉塵
(ダスト)が捕集され、捕集されたダスト３は集じん装置
２の下部から外部に排出される。集じん装置２から排出
される排ガスは煙道４を通ってバグフィルタからなる排
ガス浄化装置５に導かれ、排ガス浄化装置５で浄化され
た排ガスは誘引送風機６を介して煙突７から排出される
ようになっている。

【００１６】排ガス浄化装置５の入口側の煙道４には、
脱塩剤を投入する脱塩剤投入装置８が設けられている。
脱塩剤投入装置８は、脱塩剤を貯留するホッパ１０の下
部に備えられた切り出し装置１１により脱塩剤を計量し
て切り出し、その脱塩剤を空気ブロワ１２から供給され
る空気により輸送する空気輸送管１３を介して煙道４に
投入するようになっている。

【００１７】ここで、図1に示した実施形態に係る排ガ
ス浄化装置５と脱塩剤投入装置８の動作を説明する。焼
却排ガス１に含まれるダストは集塵装置２によって捕集
されるから、排ガス浄化装置５に流入される排ガスのダ
スト含有率は小さくなっている。したがって、排ガス浄
化装置５に流入される塩素分は排ガスに含まれる塩化水
素ガスが主になる。排ガス浄化装置５に流入される排ガ
スに、ホッパ１０から切り出されたカルシウム系脱塩剤
と助剤が投入される。ここで、カルシウム系脱塩剤には
消石灰を用い、助剤には珪藻土の融剤焼成品を用いる。
排ガスに脱塩剤が投入されると排ガス中の塩化水素ガス
とカルシウム系脱塩剤とが反応し、塩化カルシウム（Ｃ
ａＣｌ_２）等の塩素化合物の粉体が生成される。

【００１８】すなわち、図２に示すように、集じん装置
２で捕集されなかった微細ダスト２１、未反応のカルシ
ウム系脱塩剤２２、及び助剤２３が、排ガス浄化装置５
を構成するバグフィルタの濾布面２４に層状に捕集さ
れ、それらの粉体層２５が形成される。その粉体層２５
は多孔層であり、排ガスが通過する過程で塩化水素ガス
がカルシウム系脱塩剤２２と反応して塩化化合物の粉体
が生成される。このようにして濾布面に形成される粉体
層は適宜剥離落下され、脱塩残渣９として排出される。
生成される脱塩残渣中の塩素化合物は、排ガス中の水分
が多いと吸湿して潮解する傾向がある。特に、脱塩残渣
中の塩素濃度が高くなり、脱塩残渣に占める塩化カルシ
ウムの量が多くなると潮解して、濾布に目詰まりを生じ
やすくなるとともに、濾布からの剥離性が悪化する。

【００１９】この点、本実施形態によれば、助剤（珪藻
土の融剤焼成品）の保水性が一般の焼成品に比べて高
く、潮解した塩素化合物や微細ダストなどの脱塩残渣を
助剤が包み込んで潮解を抑制し、脱塩残渣を粉体又は粒
体としての性能（いわゆるパサパサの状態）に保持す
る。その結果、濾布の目詰まりを防ぐとともに、濾布か
ら脱塩残渣を剥離させ易くなるから、濾布における圧力
損失の増大を防ぎ、安定した低い圧力で運転でき、また
誘引送風機６の消費電力を低減できる。特に、剥離落下
させた脱塩残渣の固化を抑制することができるので、排
出コンベアなどの閉塞や排出トラブルを防ぐことができ
る。

【００２０】(実施例)ここで、本発明に係る助剤の実施
例を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】表１に示すデータは、市販されている珪藻土の焼成品と
融剤焼成品を助剤とし、各助剤に水を添加した場合の状
態変化を観察した水添加試験結果例である。また、表２
に、水添加試験に用いた助剤の仕様を示す。それぞれの
試験結果の総合評価欄に示すように、実施例１の融剤焼
成品Ａが最も総合評価が高い。総合評価は、加水した場
合の取扱性の良否と、埋立処分を考慮してかさ比重が大
きいものを好ましいものとした。その他の融剤焼成品
は、実施例２とほぼ同様の評価が得られた。実施例３は
珪藻土の焼成品であるが、水添加試験の総合評価は実施
例２と同等であった。しかし、実施例３は平均粒径が実
施例に比べて大きいので、反応効率を考慮すると好まし
くはない。なお、表には示していないが、珪藻土には、
融剤焼成品と焼成品のほかに、焼成して酸洗したもの、
融剤焼成して酸洗したもの等がある。

【００２３】表１の結果に基づき、好ましい助剤の仕様
は下記のとおりである。

【００２４】・助剤：珪藻土の融剤焼成品・性状：粉末・真比重：２．２〜２．４ｇ/ｃｍ^３・ｐＨ：８〜１１・ケーク嵩密度：０．３〜０．４ｇ/ｃｍ^３・平均粒子径：２０〜３０μｍまた、消石灰と助剤の混合割合は、次の範囲が好まし
い。

【００２５】・消石灰：助剤＝１０：１〜８：２次に、脱塩残渣の塩素濃度に応じて助剤の量を調整する
ことについて説明する。脱塩残渣が潮解する条件は、微
細ダストを含む脱塩残渣中の塩化カルシウム量が支配的
であり、生成される塩化カルシウム量は排ガス中の塩素
濃度に支配される。したがって、脱塩残渣の潮解を抑え
るには、排ガス浄化装置５に捕集される微細ダストの量
が一定とすると、排ガスの塩素濃度に応じて助剤の量を
調整する。なお、助剤の吸湿能力は、塩素濃度及び温度
によって決まってくる。

【００２６】そこで、排ガス中の塩素濃度に応じて珪藻
土の融剤焼成品からなる助剤の投入量を調整する。ただ
し、排ガスの塩素濃度は焼却処理対象の廃棄物の種類に
よって変化するが、廃棄物の種類や内容が実質的に安定
しているとすれば、排ガスの塩素濃度を予め計算等によ
り求めることができる。したがって、排ガス中の塩素濃
度を予め推定できる場合は、微細ダストの濃度を考慮し
て脱塩残渣の塩素濃度を推定し、これに基づいて消石灰
に対する助剤の混合割合を設定し、これに従って消石灰
と助剤の珪藻土の融剤焼成品を混合したプレミックス品
を、図１のホッパ１０に貯留して用いる。

【００２７】図１の実施形態の場合は、脱塩残渣の塩素
濃度に応じて消石灰に珪藻土の融剤焼成品を１０〜２０
ｗｔ％又は１０〜３０ｗｔ％混ぜる。例えば、消石灰に
珪藻土の融剤焼成品の助剤を１０〜２０％混入し、脱塩
残渣の塩素濃度が１０〜２０％用の脱塩剤とする。ま
た、消石灰に珪藻土の融剤焼成品の助剤を１０〜３０％
混入し、脱塩残渣の塩素濃度が１０〜４０％用の脱塩剤
とする。

【００２８】なお、上述した例では、脱塩剤に助剤を予
め混ぜたプレミックス品として取り扱うことを説明した
が、本発明はこれに限らず、排ガス浄化装置の入口側の
排ガスにカルシウム系脱塩剤と珪藻土の融剤焼成品の助
剤をそれぞれ投入する設備を設け、予め定めた塩素濃度
に対応する割合の脱塩剤と助剤を、排ガス量に応じて投
入するようにしてもよい。また、排ガスの塩素濃度と排
ガス流量を計測し、これらに応じてカルシウム系脱塩剤
と珪藻土の融剤焼成品の助剤を投入量を制御するように
してもよい。

【００２９】なお、上記においては、本発明の課題に合
わせて、排ガス浄化装置５における脱塩作用について説
明したが、同一の脱塩剤により、かつ同一の排ガス浄化
装置５により、同時に排ガス中のＳＯｘを無害化する作
用がある。

【００３０】以上説明したように、上記実施形態で用い
た珪藻土の融剤焼成品からなる助剤は、一般の珪藻土の
焼成品等に比べて保水性が優れていることから、塩素濃
度が高い脱塩残渣の吸湿及び潮解を、効果的に抑えるこ
とができる。特に、塩素濃度が高い脱塩残渣の場合、従
来の珪藻土の焼成品を助剤として用いると、多量の助剤
を混入する必要があり、薬剤費用が嵩むだけでなく、脱
塩残渣を最終的に埋め立て処分する場合の埋立量が増え
るので好ましくない。この点、本実施形態によれば、一
般の焼成品に比べてて少ない量の助剤により同等以上の
効果を奏することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、珪
藻土の融剤焼成品を助剤としてカルシウム系脱塩剤に混
ぜて脱塩剤としたことから、塩素濃度が高い範囲の脱塩
残渣に対しても吸湿及び潮解を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱塩剤を適用してなる排ガス浄化装置
の一実施形態の系統構成図である。

【図２】本発明の脱塩剤の作用を説明するためのバグフ
ィルタ濾布面の状態を示す図である。

【符号の説明】

１焼却排ガス２集じん装置５排ガス浄化装置８脱塩剤投入装置１０ホッパ１１切出し装置１３空気輸送管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者板谷真積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） 3K070 DA03 DA05 DA16 DA32 4D002 AA18 AC04 BA03 BA14 CA01 CA11 DA05 DA11 DA12 DA16 DA47 GA01 GB08 4G066 AA17B AA43B AA70D AE06B CA31 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却排ガス中の塩素成分をカルシウム系
脱塩剤により中和するのに用いる焼却排ガスの脱塩剤に
おいて、珪藻土の融剤焼成品を助剤として混入してなる
脱塩剤。
【請求項２】前記助剤を１０から２０ｗｔ％混入して
なる請求項１に記載の脱塩剤。
【請求項３】前記助剤を１０から２０ｗｔ％混入して
なる脱塩残渣中の塩素濃度が１０から３０％用の請求項
１に記載の脱塩剤。
【請求項４】前記助剤を１０から３０ｗｔ％混入して
なる脱塩残渣中の塩素濃度が１０から４０％用の請求項
１に記載の脱塩剤。
【請求項５】前記カルシウム系脱塩剤による中和で生
成される反応生成物が、バグフィルタにより分離される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の脱
塩剤。