JP2002273164A - ごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集じん器捕集混合物中の未反応中和剤を効率
よく再利用できると共に、集じん器捕集混合物中の飛灰
含有ＤＸＮ等を従来以上に分解でき、且つ、簡易な設備
で排ガスの処理を行う。 【解決手段】 ごみ焼却炉１から発生した排ガスに中和
剤を導入し、排ガス中の有害ガスを中和した際に生成さ
れる中和生成物、未反応中和剤および飛灰を集じん器７
で捕集して得た集じん器捕集混合物を無害化処理する
際、集じん器７出口の排ガスの一部を、集じん器７の排
ガス入口以前の処理系に排ガス循環ダクト１９を介して
循環させると共に、排ガス循環ダクト１９に排ガス中の
有害ガスを中和及び吸着させる処理剤を導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ごみを
焼却する焼却炉より排出される排ガスを無害化処理する
焼却炉の排ガス無害化処理方法およびその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ごみの焼却処理に伴って発生する燃焼排
ガス（以下、排ガスと記載する。）中にはＨＣｌやＳＯ
ｘやＮＯｘ等の酸性有害ガス成分が含まれている。この
酸性有害ガス成分を排ガスより除去する方法としては、
集じん器の前工程において、先ず焼却炉から排出される
排ガスを減温し、この減温された排ガスに消石灰（Ｃａ
（ＯＨ）₂）などの中和剤を供給して排ガス中の酸性有
害ガスを中和反応させて集じん器に導入する方法が広く
用いられている。

【０００３】従来のごみ焼却炉排ガスの処理方法とし
て、例えば特開平１１−２４８１４１号公報にしめされ
た「燃焼排ガスの処理方法」がある。図２はこの処理方
法を具現化するシステムの概略を示したものである。図
２において、１はごみを焼却するごみ焼却炉、６はごみ
を焼却した際に発生する排ガスをごみ焼却炉１より煙道
５を通して導入し減温するガスクーラ、８は減温された
排ガスを集じん器７に導く煙道５に中和剤を供給する中
和剤ホッパ、９は中和剤ホッパ８より定量供給機１４ａ
を通して供給された中和剤を、図示しないダクトを通し
て煙道５に搬送する搬送用空気をダクトに吹き出すブロ
ワ、７は排ガス中のＨＣｌやＳＯｘやＮＯｘ等の酸性有
害ガス成分と反応した中和剤を捕集灰として捕集する集
じん器、１１は集じん器７で捕集された捕集灰を定量供
給機１４ｂにより供給され、灰固化処理および灰溶融処
理によって無害化する無害化装置、１５は集じん器７で
浄化された排ガスを、誘引送風機１２を通して煙道５よ
り誘引して大気中に放出する煙突である。

【０００４】次に、上記システムを用いた従来のごみ焼
却炉の排ガス無害化処理方法を説明する。ごみ焼却炉１
でごみを焼却した際に発生した酸性有害ガスを含む排ガ
スは、煙道５を通してガスクーラ６に導入され、約４０
０℃にまで減温される。この減温された排ガスは煙道５
を通して集じん器７に導入されるが、煙道５には中和剤
ホッパ８より定量供給機１４ａを通して供給された中和
剤がブロワ９からの搬送用空気でダクトを通して送り込
まれる。その結果、排ガス中の酸性有害ガスは中和反応
を開始する。

【０００５】次に、中和反応を起こした排ガスは集じん
器７において、濾過式の場合には、濾布表面に捕集物の
反応層が形成され、酸性有害ガスおよび有害有機系塩素
化合物（ＤＸＮ等）が中和吸着される。中和されて無害
となった排ガスは誘引送風機１２により煙道５を通して
煙突１５に誘引され大気中に放出される。

【０００６】集じん器７において濾布表面に形成された
捕集物は払拭され、定量供給機１４ｂを介して無害化装
置１１に供給される。無害化装置１１においては、捕集
物は電気加熱され、通常１３００℃〜１３５０℃程度で
溶融スラグ化された後、冷却固化されて最終処分場に送
られる。

【０００７】ごみ焼却炉から発生する排ガスを処理する
方法として他に、以下に示す方法がある。特開平４−１
４１２８４号公報に示す「集塵装置捕集灰の処理方法」
は、集じん器による集じん灰を高温水等で溶解、ＣａＣ
ｌ₂を主成分とする固相とＣａ（ＯＨ）₂を主成分とする
液相とに固液分離するものである。また、特開平９−１
４５０４３号公報に示す「焼却炉における排ガス処理方
法および排ガス処理装置」は焼却炉から排ガスを排出す
る煙道の途中に、上流側から冷却塔と１段目バグフィル
タ（集じん器）と２段目バグフィルタとをそれぞれ設
け、冷却塔と１段目バグフィルタとの間の煙道および１
段目バグフィルタと２段目バグフィルタとの間の煙道に
消石貯留槽から消石炭を吹き込むとともに、１段目バグ
フィルタと２段目バグフィルタとの間の煙道にオゾン発
生装置からオゾンを注入する構成である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のごみ焼却炉の排
ガス無害化処理方法においては、焼却炉から発生する有
害ガスを除去するに、煙道（またはガスクーラ）に中和
剤等の薬剤を導入して集塵じん等の処理を行う方法があ
るが、従来の方法では以下に示す問題点があった。

【０００９】 ガスクーラ６出口から集じん器７入口
につながれる煙道５に中和剤ホッパ８より薬剤等を導入
する為、有害ガスとの反応が行われる距離が（中和剤ホ
ッパ８から集じん器７までの距離）が短く、導入薬剤量
を増加してもＤＸＮ（ダイオキシン）等の有害ガスの除
去率には限界があった。また、同時に多量に発生する未
反応薬剤は（多孔質吸着剤、中和剤）は集じん器７で捕
集されたダストと共に廃棄されていたため環境汚染につ
ながる問題点があった。 中和剤と酸性有害ガスとの反応は粒子間の接触反応
のため反応効率が低く、有害ガスの濃度を下げるには、
中和剤の当量比（酸性有害ガスを中和するのに必要な中
和剤の計算必要量の比率）を上げる必要があった。その
ため未反応薬剤が発生し易いという問題点があった。 集じん器にて捕集した混合物の中には、飛灰（ばい
じん）、反応生成物とともに多量の未反応の薬剤が含ま
れるたため、無害化処理（灰固化処理または灰溶融処理
等）する場合には、設備容量（灰ホッパ、混練機、関連
補機類）、配置スペースが大きくなり、設備及び運転費
用が高騰するという問題点があった。 集じん器捕集混合物を灰溶融処理する場合には、未
反応中和剤が多いため、溶融処理の設備容量が大きくな
るばかりか、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）も高くなるこ
とにより、混合物灰の融点も上がり運転コストが割高に
なるという問題点があった。 焼却炉から発生して集じん器で捕集した飛灰中のＤ
ＸＮ等を低減させるためには、灰固化処理を行う前に、
ＤＸＮ等の分解除去装置を別途設けたり、灰融化処理を
行う必要があるため設備が高価になるという問題点があ
った。 有害ガスの除去率を上げる方法としては、２基の集
じん器を直列に配置する方法もあるが、この方法は設備
が高価になると共に、広い設備スペースを必要とすると
いう問題があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、集じん器捕集混合物中の未反応
中和剤を効率良く再利用できると共に、集じん器捕集混
合物中の飛灰含有ＤＸＮ等を従来の処理方法以上に分解
でき、且つ、簡易な設備で効率良くごみ焼却炉の排ガス
を無害化できるごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法およ
うびその装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るごみ焼却
炉の排ガス無害化処理方法は、ごみ焼却炉から発生した
排ガスに中和剤を導入し、前記排ガス中の有害ガスを中
和した際に生成される中和生成物、未反応中和剤および
飛灰を集じん器で捕集して得た集じん器捕集混合物を無
害化処理するごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法におい
て、前記集じん器出口の排ガスの一部を、前記集じん器
の排ガス入口以前の処理系に循環ダクトを介して循環さ
せる際に、前記循環ダクトに排ガス中の有害ガスを中和
及び吸着させる処理剤を導入する。

【００１２】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理方法は、集じん器捕集混合物を、前記集じん器の排
ガス入口以前の処理系、および燃焼用のごみに循環ダク
トを介して循環させる。

【００１３】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理方法における無害化処理動作初期は、前記集じん器
捕集混合物の大部分を前記循環ダクトに送り、その後徐
々に無害化装置に導入する。

【００１４】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理方法における処理剤は、多孔質吸着剤および中和剤
等の薬剤、酸化剤、及び親油性物質の少なくとも１であ
る、更に、集じん器入口ガス温度を１２０℃〜３２０℃
の範囲になるように導入すること。

【００１５】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理方法は、集じん器出口の下流側に設けた排ガス濃度
分析計で測定された排ガス濃度に応じて前記循環ダクト
に導入する前記中和剤の量を調整する。

【００１６】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理方法は、集じん器よりダクトを通して大気中に放出
される排ガス中に還元剤を導入して酸性有害ガスを無害
化するものである。

【００１７】この発明に係るごみ焼却炉の排ガス無害化
処理装置は、ごみ焼却炉から発生した排ガスに中和剤を
導入し、前記排ガス中の有害ガスを中和した際に生成さ
れる中和生成物、未反応中和剤および飛灰を捕集する集
じん器と、この捕集して得た集じん器捕集混合物を前記
集じん器以前の処理系に循環する第１の循環手段と、前
記集じん器出口の排ガスの一部を、前記集じん器の排ガ
ス入口以前の処理系に循環させる第２の循環手段と、こ
の第２の循環手段に排ガス中の有害ガスを中和及び吸着
させる処理剤を導入する処理剤導入手段を備えたもので
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明における
ごみ焼却炉の排ガス無害化処理装置における処理方法
は、従来の無害化処理方法において、酸性有害ガス（Ｈ
Ｃｌ、ＳＯｘ（ＳＯ₂，ＳＯ₃），ＮＯｘ（ＮＯ，Ｎ
Ｏ₂），ＤＸＮ等）を除去するのに、煙道（またはガス
クーラ）に薬剤（例えばＣａ（ＯＨ）₂他）等を導入す
る際に発生する問題点に鑑みてなされたものである。

【００１９】そして、本発明はごみ焼却炉から発生した
排ガス中の酸性有害ガスを中和反応させ、中和反応後の
排ガスより飛灰、中和生成物、未反応中和剤を集じん器
で捕集すると共に、集じん器出口の排ガスの一部に薬剤
を混合して集じん器の上流側に再循環させることで、捕
集飛灰中の有機系塩素化合物（ＤＸＮ等）を無害化す
る。

【００２０】次に、この発明に係るごみ焼却炉の排ガス
無害化処理方法を添付図面に基づいて説明する。図１は
本実施の形態に係るごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法
を具現化する装置のシステム構成を示す図である。尚、
図１中、図２と同一符号は同一または相当部分を示す。

【００２１】図１において、７は本実施の形態に係る集
じん器であり、集じん器７で捕集された捕集混合物（以
下、単に捕集混合物と略記する。）は、定量供給機１４
を通して集じん器ホッパ１７に一時蓄積された後、集じ
ん器ホッパ１７より定量供給機１４ｂを通して無害化処
理装置１１に送られ、また集じん器ホッパ１７より定量
供給機１４ａを通して捕集混合物循環ダクト１８ａに送
られ、ブロワ９Ａの送風で捕集混合物循環ダクト１８ａ
を通してガスクーラ６の出口及び焼却炉１の出口におけ
る煙道５、焼却炉１に循環される。

【００２２】２２は焼却炉１に投入するごみを蓄積する
ごみピットであり、このごみピット２２は蓄積されたご
みを、ごみピット導入ルートＬ５を通してごみホッパ２
１に送りごみ焼却炉１に投入する。

【００２３】２は冷却用送風機であり、この冷却用送風
機２は、捕集混合物循環ダクト１８ａに送られてきた捕
集混合物を焼却炉導入ルートＬ３でごみ焼却炉１に導入
する際に、冷却用空気ダクト４ａに冷風を送り、この冷
風で焼却炉導入ルートＬ３に乗った捕集混合物をごみ焼
却炉１Ａに導入させる。

【００２４】１６は燃焼用送風機３から送られた空気を
加熱する空気予熱器、この空気予熱器１６は、捕集混合
物循環ダクト１８ａで送られてきた捕集混合物を焼却炉
導入ルートＬ３でごみ焼却炉１に導入する際に、燃焼用
空気ダクト４ｂに熱風を送り、この熱風で焼却炉導入ル
ートＬ３に乗った捕集混合物を加熱してごみ焼却炉１に
導入させる。

【００２５】２８は集じん器７で浄化された排ガスを再
加熱する排ガス再加熱器であり、２５は再加熱された排
ガスの脱硝処理を行う触媒脱硝装置、２６は脱硝処理さ
れた排ガスに残存する有害な酸化剤を無害化する還元剤
を定量供給機１４を通して投入する還元剤ボンベであ
る。このように無害化された排ガスが誘引送風機１２よ
り煙道５を通して煙突１５に誘引されて大気中に放出さ
れる。排ガス再加熱器２８より触媒脱硝装置２５につな
がる煙道にはアンモニアボンベ２９より定量供給機１４
を通してアンモニアが投入される。

【００２６】このアンモニアの投入量は、煙突１５に排
出される排ガス中の有害ガス成分を検出する排ガス濃度
分析計１３による濃度分析値に応じて薬剤導入制御装置
２０Ｂを制御することで、薬剤導入制御装置２０Ｂはア
ンモニアボンベ２９の定量供給機１４を駆動して一定量
のアンモニアを煙道５に投入する。

【００２７】１９は排ガス循環ダクトであり、この排ガ
ス循環ダクト１９には集じん器７より排ガス再加熱装置
２８に送られる排ガスの一部をダンパーＤＰ、バルブを
通して導入され、排ガス循環ダクト１９にブロワ９ｂで
送られた風で集じん器７の入口につながる煙道５、ガス
クーラ６の入口につながる煙道５および熱風用空気ダク
ト４ｂに導入してごみ焼却炉１に送り排ガスを再循環さ
せる。この排ガスの循環量は排ガス循環量制御装置２７
がバルブおよびダンパＤＰの開度制御することで調整さ
れる。

【００２８】排ガス循環ダクト１９には多孔質吸着剤ホ
ッパ８Ａ、中和剤ホッパ８Ｂ、親油性物質ホッパ２３、
酸化剤ボンベ２４よりそれぞれの薬剤がブロワ９の送風
により薬剤投入ダクト１９ａを通して排ガス循環ダクト
１９に送り込まれて排ガスに混入される。

【００２９】親油性物質、酸化剤、多孔質吸着剤の導入
量は薬剤導入量制御装置２０Ｃにより各ホッパ２３，２
４，８Ａの定量供給機１４を制御することで調整され
る。中和剤は、排ガス濃度分析計１３による濃度分析値
に応じて薬剤導入制御装置２０Ａを制御することで、薬
剤導入制御装置２０Ａは中和剤ホッパ８Ｂの定量供給機
１４を駆動して一定量が導入される。

【００３０】尚、ここで、ブロワ９Ａ，焼却炉導入ルー
トＬ３，ごみピット導入ルートＬ５，捕集混合物循環ダ
クト１８ａ，冷却用送風機２，燃焼用送風機３，冷却用
空気ダクト４ａ，燃焼用空気ダクト４ｂ，空気余熱器１
６により第１の循環手段を構成する。

【００３１】また、排ガス循環ダクト１９，ブロワ９
ｂ，ダンパーＤＰ，燃焼用空気ダクト４ｂ，燃焼用送風
機３，空気余熱器１６により第２の循環手段を構成す
る。

【００３２】更に、酸化剤ボンベ２４，新油性物質ホッ
パ２３，多孔質吸着剤ホッパ８Ａ、中和剤ホッパ８Ｂ，
ホッパ１４，ブロワー９，薬剤導入量制御装置２０Ｃ，
薬剤導入制御装置２０Ａ，排ガス濃度分析計１３により
処理剤投入手段を構成する。

【００３３】次に、本実施の形態１の動作を説明する。
ごみ焼却炉（ボイラ、過熱器、エコノマイザーが一体と
なっている場合もある。）１から排出された排ガスは煙
道５を通してガスクーラ６に導入されて減温される。減
温された排ガスはガスクーラ６の出側に設けられた煙道
５を介して集じん器７に送られる。次に集じん器７の出
口より排ガスの一部を、排ガス循環ダクト１９を通して
集じん器７の入口に循環させ、ガスクーラ６からの排ガ
スと混合攪拌させる。

【００３４】この排ガス循環ダクト１９には多孔質吸着
剤ホッパ８Ａ、中和剤ホッパ８Ｂ、親油性物質ホッパ２
３、酸化剤ボンベ２４よりそれぞれの薬剤がブロワ９の
送風により薬剤投入ダクト１９ａを通して送り込まれて
排ガス中の有害ガスの中和及び吸着除去などの無害化処
理が開始される。無害化処理が開始された排ガスが集じ
ん器７に循環されると、集じん器７が濾過式の場合は濾
布に中和剤を含んだ排ガスの混合物が捕集され、濾布面
には捕集物の反応層が形成され、酸性有害ガスは中和さ
れ、また飛灰中の（ＤＸＮ等）は吸着される。

【００３５】上述したように、集じん器７出口より排ガ
スの一部を、集じん器７入口以前の煙道５又は焼却炉１
に冷却用空気ダクト４ａ、燃焼用空気ダクト４ｂを通し
て循環させる。このとき、排ガス循環ダクト１９には多
孔質吸着剤ホッパ８Ａ、中和剤ホッパ８Ｂ、親油性物質
ホッパ２３、酸化剤ボンベ２４より薬剤、酸化剤、親油
性物質がブロワ９の送風により薬剤投入ダクト１９ａを
通して導入される。このとき、集じん器入口ガス温度を
１２０℃〜３２０℃の範囲になるように、多孔質吸着
剤、中和剤、親油性物質、酸化剤が導入される。

【００３６】この結果、有害ガスが除去及び集じんされ
た循環排ガスは、排ガス循環ダクト１９に導入された薬
剤等と再度接触反応し、更に、ＤＸＮ等の有害ガスが低
減され、集じんが行われる。尚、薬剤として多孔質吸着
剤（活性炭等）、中和剤（消石灰）、酸化剤としては、
Ｏ₃，Ｈ₂Ｏ₂等、親油性物質としてはアセトン、ベンゼ
ン等がある。

【００３７】排ガス循環ダクト１９〜集じん器７入口ま
での煙道５（またはガスクーラ６出口）〜集じん器７出
口まで、即ち、排ガス循環ダクト１９により集じん器７
に循環させる各酸性有害ガス（ＨＣｌ，ＳＯ₂，ＳＯ₂，
ＳＯ₃）の中和反応式は以下の各式に示す通りである。

【００３８】 Ｃａ（ＯＨ）₂＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ₂＋２Ｈ₂Ｏ …（１） Ｃａ（ＯＨ）₂＋２ＳＯ₂→Ｃａ（ＨＳＯ₃）₂ …（２） Ｃａ（ＯＨ）₂＋ＳＯ₂→ＣａＳＯ₃ …（３） Ｃａ（ＯＨ）₂＋ＳＯ₃→ＣａＳＯ₄＋Ｈ₂Ｏ …（４）

【００３９】即ち、酸性有害ガスＨＣｌはＣａＣｌ₂と
なって中和され、酸性有害ガスＳＯ₂はＣａ（ＨＳＯ₃）
₂となって中和され、酸性有害ガスＳＯ₂はＣａＳＯ₃と
なって中和され、酸性有害ガスＳＯ₃はＣａＳＯ₄となっ
て中和される。

【００４０】集じん器７を出た排ガスは、ある程度煙道
５を通して集じん器７を循環させてＤＸＮ等の有害ガス
を低減させた状態で、排ガス処理装置の下流に流すのが
望ましい。このように、集じん器７入口以前の煙道５に
排ガスの大部分を戻して循環させるが、運転が安定し、
ＤＸＮ等の有害ガスを減少させた後に、排ガスの排ガス
処理装置の下流に流す量を増して行く。

【００４１】最終的に、排ガス処理装置の下流に分配す
る排ガスの量は、単位時間当たり焼却炉１から発生する
排ガス量を排ガス処理装置の下流に流したときの量とな
るが、循環させる排ガス量は排ガス循環ダクト１９に設
けたブロワ９ｂ、ダンパＤＰにてその配分比率を任意に
変えることができる。

【００４２】一方、集じん器７で捕集した混合物の一部
（可変量式）は、定量供給機１４を通して集じん器捕集
ホッパ１７に投入し、そこから定量供給機１４ａを通し
て捕集混合物循環ダクト１８ａにより排ガスの場合と同
様に集じん器７入口前の上流の煙道５、冷却用空気ダク
ト４ａおよび燃焼用空気ダクト４ｂの風道を通して焼却
炉１、ごみホッパ１２，ごみピット２２に戻して再循環
させる。

【００４３】この結果、従来、飛灰と共に安定化処理し
最終処分場に廃棄されていた多量の未反応薬剤（多孔質
吸着剤、中和剤等）を効率良く再利用でき、排ガス中に
おけるＤＸＮ等の有害ガスの除去率を上げられる。その
結果、新規薬剤（多孔質吸着剤、中和剤等）の使用量を
減量できることになる。

【００４４】捕集混合物中の飛灰に含まれるＤＸＮ類
も、排ガス循環ダクト１９に導入された薬剤（多孔質吸
着剤、中和剤）、酸化剤、親油性物質により低減吸着さ
れるため、従来以上に飛灰中のＤＸＮを低減できる。

【００４５】尚、捕集後循環される捕集混合物中の未反
応活性炭及び中和剤の反応効率を上げるために、集じん
器捕集ホッパ１７下部の図示しないスクリューコンベヤ
の後に市販の粉砕機を設けてもよい。捕集混合物は細粒
化することで粒子間の接触反応が増し、反応効率が上が
る。

【００４６】捕集混合物を、冷却用空気ダクト４ａまた
は燃焼用空気ダクト４ｂの風道より焼却炉１、ごみ投入
ホッパ２１，ごみピット２２に導入する場合は、集じん
器７で捕集した捕集混合物中の飛灰に含まれるＤＸＮ等
は焼却炉１に入り図示しないガス混合室にて再度完全燃
焼分解される。捕集混合物は焼却炉１において、ＤＸＮ
等が再合成される温度域への導入は避けた方がよい。

【００４７】また、同時に、未反応多孔質吸着剤は焼却
炉１で燃焼してしまうため、その効果はなくなるが、焼
却炉１内で発生する酸化有害ガスは捕集混合物中の未反
応中和剤と中和反応し低減させることができる。焼却炉
１内での酸性有害ガスの除去率は煙道から集じん器７間
で行われ中和反応に比べてやや低下するが、焼却炉１か
ら発生する酸性有害ガスの総量を低減させることができ
る。

【００４８】集じん器７で捕集した捕集混合物の一部
を、集じん器７入口以降に導入する方法を以下に示す。 （１）捕集混合物を煙道５または空気ダクト４ｂに導入
する場合は、集じん器７より集じん器捕集ホッパ１７を
通して取り出した捕集混合物を、ブロワ９Ａにより捕集
混合物循環ダクト１８ａに送り込み、この捕集混合物循
環ダクト１８ａより煙道５及び冷却用空気ダクト４ａま
たは燃焼用空気ダクト４ｂの風道に送り込んで排ガスに
混ぜ合わせ、再度、ガスクーラ６、煙道５を通して集じ
ん器７に循環させる。 （２）焼却炉１のごみ投入ホッパ２１に捕集混合物を導
入する場合は、ごみピット２２からのごみ投入に合わせ
て、捕集混合物を集じん器捕集ホッパ１７を通して取り
出しベルトコンベヤ（図示しない）より同じく捕集混合
物循環ダクト１８ａに送り込み、ブロワ９Ａによる送風
で捕集混合物循環ダクト１８ａを通してごみ投入ホッパ
２１に導入させる。 （３）ごみピット２２に捕集混合物を導入する場合は、
同じく捕集混合物を集じん器捕集ホッパ１７を通して取
り出しベルトコンベヤ（図示しない）より同じく捕集混
合物循環ダクト１８ａに送り込み、ブロワ９Ａによる送
風で捕集混合物循環ダクト１８ａを通してごみピット２
２に導入させるのであるが、次にことに留意する必要が
ある。 焼却炉１に投入するごみに捕集混合物を均一に混ぜる
ため、ごみ質を均一化することを兼ねて、ごみクレーン
にてごみと捕集混合物を十分に攪拌する必要がある。 ごみピット汚水中へは捕集混合物中飛灰からＤＸＮ類
が溶出するが、この汚水の処理としては焼却炉燃焼温度
を下げることを兼ねて、焼却炉燃焼室に噴霧し、ＤＸＮ
類を完全燃焼分解し、無害化すればよい。ごみ却炉１Ａ
での酸性有害ガスの中和反応式を以下に示す。

【００４９】 ８００℃以上域； Ｃａ（ＯＨ）₂→ＣａＯ＋Ｈ₂Ｏ …（５） ４００℃〜８００℃域；４ＣａＯ＋４ＳＯ₂→３ＣａＳＯ₄＋ＣａＳ…（６） ＣａＯ＋ＨＣｌ→ＣａＣｌ₂ …（７） ３００℃〜４００℃域；ＣａＯ＋ＳＯ₂→ＣａＳＯ₄ …（８）

【００５０】この結果、炉内温度が４００℃〜８００℃
域においては、酸性有害ガスＳＯ₂はＣａＳＯ₄となり、
また、酸性有害ガスＨＣｌは生石灰と反応してＣａＣｌ
₂となって中和される。また、３００℃〜４００℃域に
おいては、酸性有害ガスＳＯ₂は生石灰と反応してＣａ
ＳＯ₄となって中和される。

【００５１】本システムにおいて酸性有害ガス濃度を制
御する方法は、集じん器７下流に設けた排ガス濃度分析
計１３による濃度分析結果に基づき排ガス循環ダクト１
９に投入する新規薬剤の調整する。

【００５２】具体的には、誘引送風機１２により煙突１
５に誘引される排ガス中の有害ガスの濃度を排ガス濃度
分析計１３により分析し、そしてその濃度が大気中に放
出するほど無害化に至って居なければ、排ガスに含まれ
る有害ガスの成分に応じて薬剤ホッパ８Ａ，８Ｂ、親油
性物質ホッパ２３、酸化剤ボンベ２４を開き無害化処理
用の薬液を排ガス循環ダクト１９に投入する。

【００５３】このような無害化処理によれば、集じん器
７に捕集した捕集混合物中の未反応中和剤を上述したよ
うに再循環させて酸性有害ガスと反応させて、捕集混合
物中未反応中和剤を中和反応生成物にするため、新規中
和剤を節約できる。また、無害化処理（灰固化処理ある
いは灰溶融処理等）量は減少し、同設備を小型化するこ
とができる。

【００５４】排ガスと同様に、捕集混合物は、未反応薬
剤（多孔質吸着剤、中和剤）を循環再利用し減らした状
況で、指定された無害化処理を行うのが望ましい。 即ち、運転開始直後は、集じん器７入口以前の煙道
に捕集混合物の大部分を戻し循環させるが、ある程度運
転を行い未反応薬剤を再利用減少させる。 その後に、集じん器捕集物ホッパ１７を通して無害
化処理装置１１に徐々に導入し始める。集じん器捕集物
ホッパ１７の可変式定量供給機１４ａ，１４ｂは、無害
化処理装置１１に供給する量と、集じん器７入口以前の
煙道に戻し循環させる量との配分比率を必要に応じて任
意に変えることができる。 最終的に無害化処理装置１１に分配導入する比率
は、単位時間当たりの焼却炉１からは発生する理論飛灰
量に導入する新規薬剤量を加えたおよその合計量を無害
化処理装置１１に導入した時の比率が目安となる。（実
際は分子量、かさ密度の異なる薬剤、未反応薬剤及び数
種類の反応生成物の捕集混合物の構成比が確認できない
ため、理論発生飛灰以外は新規導入薬剤量とみなして良
い。） 循環させない主たる捕集混合物は循環再利用された
捕集物と混合され、無害化処理（灰固化処理あるいは灰
溶融処理等）される。

【００５５】以上のように本実施の形態によれば、集じ
ん器出口の排ガスの一部を集じん器入り口以前の煙道又
は焼却炉（冷却用空気ダクト及び燃焼用空気ダクトの風
道を通して）に循環させ、この循環させるダクトに薬
剤、多孔質吸着剤、酸化剤（例えばＯ₃，Ｈ₂Ｏ₂）、親
油性物質を導入することにより、循環ダクト、集じん器
を含めた煙道では薬剤の相乗効果が得られると共に反応
時間を長くすることができるため、従来方式に比べてＤ
ＸＮ等の有害ガスをより多く除去できる。

【００５６】集じん器にて捕集した混合物の一部を集じ
ん器入口以前の上流の煙道、焼却炉（冷却用空気ダクト
及び燃焼用空気ダクトの風道）、ごみ投入ホッパ、ごみ
ピットに循環させることにより、これまで集じん器捕飛
灰と共に捨てられていた多量の未反応薬剤（多孔質吸着
剤、中和剤等）を効率良く再利用できるため、従来方法
に比べて新規薬剤の使用量を低減でき、有害ガスの除去
率を上げられる。又、従来のように中和剤の当量比を上
げなくても良い。

【００５７】焼却炉（冷却用空気ダクト及び燃焼用空気
ダクトの風道）に未反応他孔質吸着剤を戻した場合には
燃焼によりその効果が無くしてしまうが、未反応中和剤
の場合には、焼却炉内で発生する酸性有害ガスは捕集混
合物未反応中和剤と中和反応し低減することができる。
焼却炉での酸性有害ガスの除去率は煙道から集じん器間
の反応に比べてやや低くなるが、燃焼炉から発生する酸
性有害ガスの総量を減らすことができる。

【００５８】未反応薬剤を再利用し、新規薬剤の使用量
を減量できるので、灰固化処理する場合には、従来の方
法に比較して処理設備（灰ホッパ、混練機、周辺機器
等）を小型化でき、薬品（重金属安定剤等）の使用量も
減らせる。

【００５９】未反応中和剤が減らせ、新規中和剤に使用
量を減量できるので、灰溶融処理する場合には、従来の
方法に比べて処理設備を小型化でき、塩基度（ＣａＯ／
ＳｉＯ２）が下げられ、運転コストが下げられる。

【００６０】集じん器捕集混合物の一部を焼却炉内に循
環させた場合には完全燃焼状況が得られ、排ガス及び飛
灰中に残存していたＤＸＮを従来方法に比べてより低減
できる。

【００６１】集じん器出口排ガス及び集じん器にて捕集
した混合物の一部を循環させることにより、１基の集じ
ん器でも２基の集じん器の効果を出せ、設備を安価にで
き、設置スペースも狭くできる。

【００６２】

【発明の効果】この発明によれば、ごみ焼却炉から発生
した排ガスに中和剤を導入し、前記排ガス中の有害ガス
を中和した際に生成される中和生成物、未反応中和剤お
よび飛灰を集じん器で捕集して得た集じん器捕集混合物
を無害化処理すると共に、前記集じん器出口の排ガスの
一部を、前記集じん器の排ガス入口以前の処理系に循環
ダクトを介して循環させる際に、前記循環ダクトに排ガ
ス中の有害ガスを中和及び吸着させる処理剤を導入する
ことで、循環ダクト、集じん器を含めた煙道では薬剤の
相乗効果が得られると共に反応時間を長くすることがで
き、従来方式に比べてＤＸＮ等の有害ガスをより多く除
去できるという効果がある。

【００６３】この発明によれば、集じん器捕集混合物
を、前記集じん器の排ガス入口以前の処理系、および燃
焼用のごみに循環ダクトを介して循環させることで、こ
れまで集じん器捕飛灰と共に捨てられていた多量の未反
応薬剤（多孔質吸着剤、中和剤等）を効率良く再利用で
きるため、従来方法に比べて新規薬剤の使用量を低減で
き、有害ガスの除去率を上げられる。又、従来のように
中和剤の当量比を上げなくても良いという効果がある。

【００６４】この発明によれば、無害化処理動作初期
は、前記集じん器捕集混合物の大部分を前記循環ダクト
に送り、その後徐々に無害化装置に導入することで、無
害装置の負担を軽減できるという効果がある。

【００６５】この発明によれば、集じん器出口の下流側
に設けた排ガス濃度分析計で測定された排ガス濃度に応
じて前記循環ダクトに導入する前記中和剤の量を調整す
ることで、新規中和剤を効率良く使用できるという効果
がある。

【００６６】この発明によれば、集じん器よりダクトを
通して大気中に放出される排ガス中に還元剤を導入して
酸性有害ガスを無害化することで、排ガスの無害化をよ
り促進できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明に係るごみ焼却の炉排ガス無害
化方法を具現化するためのシステムの構成を示す図であ
る。

【図２】図２は従来のごみ焼却炉の排ガス無害化処理方
法を具現化するためのシステムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ごみ焼却炉 ６ ガスクーラ ７ 集じん器 ８Ａ 多孔質吸着剤ホッパ ８Ｂ 中和剤ホッパ １３ 排ガス濃度分析計 １８ａ 捕集混合物循環ダクト １９ 排ガス循環ダクト ２２ ごみピット ２３ 親油性物質ホッパ ２４ 酸化剤ボンベ ２６ 還元剤ボンベ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｋ 15/06 Ｇ Ｆターム(参考） 3K065 AA11 AA23 AB01 AC01 BA05 BA06 HA01 HA03 3K070 DA02 DA03 DA05 DA07 DA09 DA14 DA16 DA18 DA22 DA27 DA52 DA60 4D002 AA02 AA12 AA19 AA21 AB01 AC04 BA04 BA06 DA05 DA12 DA41 DA51 DA52 GA01 GA02 GA03 GB02 GB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ごみ焼却炉から発生した排ガスに中和剤
   を導入し、前記排ガス中の有害ガスを中和した際に生成
   される中和生成物、未反応中和剤および飛灰を集じん器
   で捕集して得た集じん器捕集混合物を無害化処理するご
   み焼却炉の排ガス無害化処理方法において、前記集じん
   器出口の排ガスの一部を、前記集じん器の排ガス入口以
   前の処理系に循環ダクトを介して循環させる際に、前記
   循環ダクトに排ガス中の有害ガスを中和及び吸着させる
   処理剤を導入することを特徴とするごみ焼却炉の排ガス
   無害化処理方法。
2. 【請求項２】 前記集じん器捕集混合物を、前記集じん
   器の排ガス入口以前の処理系、および燃焼用のごみに循
   環ダクトを介して循環させることを特徴とする請求項１
   に記載のごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法。
3. 【請求項３】 無害化処理動作初期は、前記集じん器捕
   集混合物の大部分を前記循環ダクトに送り、その後徐々
   に無害化装置に導入することを特徴とする請求項２に記
   載のごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法。
4. 【請求項４】 前記処理剤は、多孔質吸着剤および中和
   剤等の薬剤、酸化剤、及び親油性物質の少なくとも１で
   あること、更に、集じん器入口ガス温度を１２０℃〜３
   ２０℃の範囲になるように導入することを特徴とする請
   求項１に記載のごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法。
5. 【請求項５】 前記集じん器出口の下流側に設けた排ガ
   ス濃度分析計で測定された排ガス濃度に応じて前記循環
   ダクトに導入する前記中和剤の量を調整することを特徴
   とする請求項１または４に記載のごみ焼却炉の排ガス無
   害化処理方法。
6. 【請求項６】 前記集じん器よりダクトを通して大気中
   に放出される排ガス中に還元剤を導入して酸性有害ガス
   を無害化することを特徴とする請求項１ないし５の何れ
   かに記載のごみ焼却炉の排ガス無害化処理方法。
7. 【請求項７】 ごみ焼却炉から発生した排ガスに中和剤
   を導入し、前記排ガス中の有害ガスを中和した際に生成
   される中和生成物、未反応中和剤および飛灰を捕集する
   集じん器と、この捕集して得た集じん器捕集混合物を前
   記集じん器以前の処理系に循環する第１の循環手段と、
   前記集じん器出口の排ガスの一部を、前記集じん器の排
   ガス入口以前の処理系に循環させる第２の循環手段と、
   この第２の循環手段に排ガス中の有害ガスを中和及び吸
   着させる処理剤を導入する処理剤導入手段を備えたこと
   を特徴とするごみ焼却炉の排ガス無害化処理装置。