JP2002276923A - 廃棄物の処理方法 - Google Patents
廃棄物の処理方法Info
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Abstract
る方法を提供する。 【解決手段】 廃棄物をガス化溶融するガス化溶融炉
と、該ガス化溶融炉で排出した排ガスを急冷処理する排
ガス冷却装置と、該排ガス冷却装置で急冷処理された排
ガス中のダストおよび有害ガスを除去する排ガス清浄装
置と、該排ガス清浄装置でダストおよび有害ガスを除去
した排ガス中の水分を除去する水分凝縮器とを有する廃
棄物処理設備を使用する廃棄物の処理方法であって、前
記水分凝縮器から発生する凝縮水を前記排ガス冷却装置
の冷却水として使用する。
Description
に関し、特に水分凝縮器から発生する凝縮水の系外排出
量を低減する方法に関する。
し、排ガス温度を800〜1400℃とにすると排ガス
中のダイオキシンが分解され、さらに排ガス冷却装置に
より排ガスを200℃以下に急冷することによりダイオ
キシンの再合成を防止できる。200℃以下に急冷され
た排ガス中には、ダスト等の固形物やSO2等の有害ガ
スが含有されており、バグフィルタ等によりダスト等の
固形物を除去し、さらにSO2等の有害ガスを脱硫装置
により除去する必要がある。さらに、ダスト等の固形物
やSO2等の有害ガスが除去された蒸気飽和状態の排ガ
スは間接冷却方式の水分凝縮器により水分除去され、高
カロリー燃料ガスとしてボイラ等に供給される。
ら排出される凝縮水は、アンモニア濃度が高く環境保全
上そのまま系外に排水することができない。このため、
凝縮水を系外に排水するための水処理設備が必要であ
り、水処理設備費およびランニングコストが上昇すると
いう問題がある。
減する方法を提供することにある。
理設備の水バランス等を検討した結果、下記の知見を得
た。
ガス清浄装置および水分凝縮器を有する廃棄物処理設備
に供給される水分は、廃棄物中に含有される水分と、排
ガス冷却装置に供給される散水用の水である。一方、系
外に排出される水分は、水分凝縮器から排出される凝縮
水と水分除去された排ガス中の水分である。従って、水
分除去された排ガス中の水分量と廃棄物中に含有される
水分量とをバランスさせ、水分凝縮器から排出される凝
縮水を排ガス冷却装置に供給される散水用の水として再
利用することが可能であれば、系外排水が無くなり水処
理設備が不要となる。一方、廃棄物中に含有される水分
量が多く、水分除去された排ガス中の水分量とバランス
させることができない事態が生じても、過剰になった凝
縮水のみを水処理すればよい。このように、過剰な凝縮
水のみを水処理すれば、水処理設備の負荷を低減でき
る。この結果、従来に比べて水処理設備費およびランニ
ングコストを大幅に低減できる。
理試験設備(廃棄物処理量:20質量t/d規模)にて試験
を行った。その試験結果を以下に示す。 (a)凝縮水を排ガス冷却用の水として使用すると、凝
縮水中の塩類などの濃縮が懸念されるが、塩類は排ガス
冷却後に排ガス清浄装置等で除去されるため、凝縮水に
は濃縮しない。一方、凝縮水中のアンモニア分は濃縮さ
れるが、凝縮水のアンモニア濃度は約2000mg/l
の一定濃度となる。
ボイラ燃焼したときの排ガス中の窒素酸化物濃度は、ア
ンモニア分の上昇により高くなることが懸念された。し
かし、この排ガス中の窒素酸化物濃度は、試験中に上昇
傾向を示したが、目標濃度である100ppm以下の約
50ppmで一定値となり、それ以上濃度が上昇しな
い。
もので、その要旨は、「廃棄物をガス化溶融するガス化
溶融炉と、該ガス化溶融炉で排出した排ガスを急冷処理
する排ガス冷却装置と、該排ガス冷却装置で急冷処理さ
れた排ガス中のダストおよび有害ガスを除去する排ガス
清浄装置と、該排ガス清浄装置でダストおよび有害ガス
を除去した排ガス中の水分を除去する水分凝縮器とを有
する廃棄物処理設備を使用する廃棄物の処理方法であっ
て、前記水分凝縮器から発生する凝縮水を前記排ガス冷
却装置の冷却水として使用することを特徴とする廃棄物
の処理方法」である。
の一例を示す工程図である。同図に示すように、廃棄物
はガス化溶融炉1に投入され、高温環境下焼却処理され
る。なお、図示しないが投入される廃棄物は乾燥装置や
脱水装置等により水分含有量を事前に調整することも行
われる。ガス化溶融炉に投入された廃棄物は熱分解反応
によりガスが生成し、熱分解残渣は高温環境下で溶融状
態となり溶融スラグと溶融金属とに比重分離され炉下部
2から排出される。生成ガスはガス排出口3から排ガス
として次工程の排ガス冷却装置4に排出される。この排
ガス冷却装置4に排出される前の排ガスの温度は、ダイ
オキシン分解温度である800〜1400℃になるようにガス
化溶融炉1で調整されている。この排ガスは、散水冷却
方式の排ガス冷却装置4により急速冷却され、200℃
以下の温度に調整される。200℃以下に調整する理由
はダイオキシンの再合成を防止するためである。
却装置4は、排水が発生しないように散水量を制御する
ように使用することが望ましい。所定温度に冷却処理さ
れた排ガスは、排ガス中に消石灰等を添加してバグフィ
ルタ5で除塵する。このように消石灰等を添加すること
により、ダストと共に塩分や硫黄酸化物等が除去され
る。次に脱硫装置6によってバグフィルタ5で除去しき
れなかった塩分や硫黄酸化物等が除去さらに除去され
る。なお、バグフィルタ5および脱硫装置6等から構成
される装置を総称して以下排ガス清浄装置10ともい
う。このように排ガス清浄装置10によってダストや硫
黄酸化物等が除去された排ガスは、水分凝縮器7により
排ガス中の水分が凝縮水として除去される。水分凝縮器
7により水分が除去された排ガスはボイラ8等のエネル
ギー変換装置に送り、燃料ガスとして利用される。
g/l程度と高く環境保全上そのまま系外に排水するこ
とができない。このため、凝縮水を系外に排水するため
の水処理設備が必要であり、水処理設備費およびランニ
ングコストが上昇するという問題がある。
等に一旦貯めておき、前記排ガス冷却装置4の冷却水と
して使用する。これにより、凝縮水を処理する水処理設
備の規模を小さくすることができる。凝縮水を処理する
には、一般的に多くの工程が必要であり、この水処理設
備の規模を小さくすることが可能となることは廃棄物処
理コストの低減化の観点から効果がある。なお、凝縮水
の成分中で処理の対象となる主成分は、アンモニアとシ
アンである。
す工程図である。同図に示すように、凝縮水を貯水槽1
1に一旦受けpH調整槽12でNaOH水溶液により、アル
カリ性にpH調整する。ストリッピング槽13で蒸気に
より加温し、空気により脱アンモニア(ストリッピン
グ)を行い、アンモニア濃度は12.1mg/lまで低下する。
ここで発生したアンモニアガスはNo.1スクラバー23で
硫酸水溶液で硫酸アンモニウムとして捕集される。この
過程で凝縮水中のシアンも凝縮水中から除去されるが、
No.1スクラバー23の硫酸水溶液には吸収されず、No.2
スクラバー24でNaOH水溶液に吸収される。このシアン
を吸収したNaOH水溶液は中和槽14に戻され、シアンを
含有する水を硫酸水溶液で中和し、接触酸化槽15、N
o.1沈殿槽16、滅菌槽17およびNo.2沈殿槽18で生
物処理される。生物処理後の水は、シアン濃度が0.1mg/
l以下となる。この生物処理後の水は排水基準に適合
し、放流可能な水である。さらに系内循環使用するた
め、塩濃度およびCODを下げる必要があるので、CODを低
減するため、砂濾過器19、活性炭塔20を通し、COD
濃度を5mg/l以下とし、逆浸透膜22を通して、塩濃度
を電気伝導率が1ms/cm以下となるレベルまで低下させ
る。以上のように、凝縮水を循環水として使用するため
には水処理工程は複雑になる。
り、循環ピット9等に一旦貯めておき、前記排ガス冷却
装置4の冷却水として使用すると、凝縮水中のアンモニ
ア分は濃縮されるが、凝縮水のアンモニア濃度は約20
00mg/lの一定濃度となる。この理由は明確ではな
いが、次の(1)〜(4)のメカニズムで凝縮水のアン
モニア濃度が約2000mg/lの一定濃度になるもの
と推定される。
された廃棄物中の窒素分がガス化溶融炉での燃焼中に発
生する。このアンモニア分が凝縮器で凝縮され、水分の
凝縮中に凝縮中に溶け込む。
と、ガス冷却設備で凝縮水は蒸発し、水蒸気とアンモニ
アガスが主成分のガスになる。ガス化溶融炉で発生した
アンモニアガスと吹込んだ凝縮水から発生したアンモニ
アガスが凝縮器で凝縮水に溶け込み、一部のアンモニア
ガスは溶け込まずに生成ガス中に残存する。
が増加すると凝縮水中のアンモニア濃度も増加するが、
水分凝縮後の生成ガス中に残るアンモニア分も一定の分
配で増加する。
ニア量と、凝縮後の生成ガス中に分配され増加するアン
モニア量とが等しくなったところで、凝縮水中のアンモ
ニア濃度が一定の値になる。
ボイラ燃焼したときの排ガス中の窒素酸化物濃度は、試
験中に上昇傾向を示したが目標濃度である100ppm
以下の約50ppmで一定値となり、それ以上濃度が上
昇しない。この理由は明確ではないが、次のようなメカ
ニズムで排ガス中の窒素酸化物濃度が約50ppmの一
定値になるものと推定される。
ア(NH3)は、ほぼ前記の通り一定の値になり、生成ガ
スの燃焼工程で下記に示すおよびの反応式により分
解されると推定される。
応により一部のNH3は一定の割合で窒素に分解されるの
で、窒素酸化物は低いレベルで一定値になるものと推定
される。
t/d規模、設備構成:前記図1と同じ)にて試験を行っ
た。その試験方法および試験結果を以下に示す。
前乾燥後にガス化溶融炉に20質量t/dの割合で投入し、
平均420L/Hrで排ガス冷却装置4に工業用水を吹込み、
排ガスを約1000℃から約150℃に冷却した。また、凝縮
器の出側ガス中の水分を30重量%に維持したため平均420
L/Hrの凝縮水が発生した。6.5時間後のボイラ燃焼後の
排ガス中の窒素酸化物濃度は17.3ppmと低い値であった
が、平均420L/Hrの凝縮水が発生し、この凝縮水にはア
ンモニアが約760ppm含有されており、アンモニア濃度を
所定値以下に低減するための水処理が必要であった。
で事前乾燥後にガス化溶融炉に20質量t/dの割合で投入
し、排ガス冷却装置4に平均420L/Hrの流量で凝縮水を
吹込み、排ガスを約1000℃から約150℃に冷却した。な
お、上記の凝縮水の流量は、凝縮器の出側ガス中の水分
濃度を30重量%に維持した結果、平均420L/Hrとなり、排
ガス冷却装置4における必要冷却水の流量と一致した。
込み、排ガスを約1000℃から約150℃に冷却する上記操
作を実施した結果、ボイラ燃焼後の排ガス中の窒素酸化
物濃度は6.5時間後に53ppmまで上昇したが、これ以降は
上昇せず、排ガスの脱硝処理が不要な濃度であった。ま
た、凝縮水の発生量とガス冷却装置における使用量とが
バランスしていたため、凝縮水の余剰水が無いため水処
理が不要であった。さらに、凝縮水中のCOD、浮遊物濃
度(SS)、カリウム、カルシウム、マグネシウム濃度等
は、工業用水の吹込み時と同等であり、凝縮水の使用の
影響はほとんどなかった。一方、排ガス中の硫黄酸化物
濃度および二酸化炭素濃度は、ガス冷却装置における工
業用水使用時と同等であり、凝縮水の使用の影響はほと
んどなかった。
で事前乾燥後にガス化溶融炉に20質量t/dの割合で投入
し、平均480L/Hrで排ガス冷却装置に凝縮水を吹込み、
排ガスを約1000℃から約150℃に冷却した試験を行った
結果、凝縮水の余剰水が平均60L/Hr発生した。この余剰
水量は、比較例に示す発生量の9分の1であった。ま
た、余剰水中のアンモニア濃度は約2000ppmであり、比
較例の濃度の約3倍となった。しかし、水処理設備規模
は、9分の1に軽減できた。一方、ボイラ燃焼後の排ガ
ス中の窒素酸化物濃度は6.5時間後に49ppmまで上昇した
が、これ以降は上昇せず、排ガスの脱硝処理が不要な濃
度であった。
る凝縮水を再利用することが可能となり、水処理設備費
およびランニングコストが低減できる。
ある。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 廃棄物をガス化溶融するガス化溶融炉
と、該ガス化溶融炉で排出した排ガスを急冷処理する排
ガス冷却装置と、該排ガス冷却装置で急冷処理された排
ガス中のダストおよび有害ガスを除去する排ガス清浄装
置と、該排ガス清浄装置でダストおよび有害ガスを除去
した排ガス中の水分を除去する水分凝縮器とを有する廃
棄物処理設備を使用する廃棄物の処理方法であって、前
記水分凝縮器から発生する凝縮水を前記排ガス冷却装置
の冷却水として使用することを特徴とする廃棄物の処理
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001074227A JP3826714B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001074227A JP3826714B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 廃棄物の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002276923A true JP2002276923A (ja) | 2002-09-25 |
JP3826714B2 JP3826714B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18931533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001074227A Expired - Fee Related JP3826714B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 廃棄物の処理方法 |
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JP (1) | JP3826714B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105452771A (zh) * | 2013-10-04 | 2016-03-30 | 李东熏 | 用于收集废气的废热并减少白色烟雾的方法和装置 |
CN107062253A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-18 | 绥宁现代科技开发应用有限公司 | 生活垃圾焚烧装置 |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001074227A patent/JP3826714B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105452771A (zh) * | 2013-10-04 | 2016-03-30 | 李东熏 | 用于收集废气的废热并减少白色烟雾的方法和装置 |
CN105452771B (zh) * | 2013-10-04 | 2017-06-23 | 李东熏 | 用于收集废气的废热并减少白色烟雾的方法和装置 |
CN107062253A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-18 | 绥宁现代科技开发应用有限公司 | 生活垃圾焚烧装置 |
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JP3826714B2 (ja) | 2006-09-27 |
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