JP2004016897A - Exhaust combustion gas treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for efficiently performing a decomposition treatment of dioxins contained in the exhaust gas of an incinerator by using a pollution medium treatment agent of a cryogentic active type. <P>SOLUTION: This apparatus, for treating an exhaust gas containing fly ash and incineration ash and exhausted from a combustion furnace, has a waste heat boiler for recovering heat from the exhaust gas from the combustion furnace; a gas cooling apparatus for cooling the waste gas from the waste heat boiler to a specified temperature; a dust collection apparatus for treating the exhaust gas from the gas cooling apparatus to separate fly ash and incineration ash from the exhaust gas; and an apparatus for supplying a pollution medium treatment agent to the exhaust gas from the combustion furnace to the waste heat boiler and/or the exhaust gas from the the waste heat boiler to the gas cooling apparatus and/or the exhaust gas from the gas cooling apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼排ガスの処理装置に関し、詳しくは、本発明は、ごみ焼却炉、ボイラ等の各種燃焼炉から排出される飛灰及び焼却灰(以下、これらを併せて「焼却飛灰」と称する)中に含まれるポリ−塩化−p−ジベンゾダイオキシン類(PCDD)やポリ塩化ジベンゾフラン類(PCDF)、コプラナーPCB(co−PCB)等の有機塩素化合物(以下、これらを併せて「ダイオキシン類」と称する)を効率的に分解処理したり、鉛、カドミウム、クロム、水銀等の有害な重金属類を高濃度に含有する焼却飛灰からの重金属類の溶出を防止するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃焼炉から発生する排ガスには有害物質が含まれることが多い。特にごみ焼却炉等の焼却炉では、燃焼中にフェノール、ベンゼン、アセチレン等の有機化合物、クロロフェノール、クロロベンゼン等の塩素化芳香族化合物等のダイオキシン類前駆体が発生する。これらのダイオキシン類前駆体は、焼却飛灰が存在すると、その触媒作用によってダイオキシン類となって焼却飛灰中に存在する。
【0003】
従来、このようなダイオキシン類を含有する焼却飛灰の処理方法としては、次のような方法が提案されていた。
(1) ダイオキシン類含有焼却飛灰を、窒素ガス等の還元性雰囲気下で、320℃では2時間、340℃では1〜1.5時間保持することによりダイオキシン類を分解する方法(ハーゲンマイヤープロセス, Organohalogen Compound, 27, 147−152 (1996)、特開昭64−500320)。
【0004】
(2) ダイオキシン類含有焼却飛灰を、ダイオキシン類生成抑制剤(ピリジン)の存在下で、300〜500℃で熱処理する方法(特開平4−241880号公報)。
【0005】
ダイオキシン類は、従来より、300℃未満では熱分解しないとされており、上記の方法は、この定説通りに、300℃以上に加熱することによってダイオキシン類を分解するものであり、加熱処理中に、ダイオキシン前駆体からのダイオキシン類の生成を抑制するために、ダイオキシン類分解温度域でダイオキシン類生成抑制剤を焼却飛灰に添加している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の方法には、以下のような問題点があった。
(a) 処理温度が高く、処理時間も長いため、必要とするエネルギーが多く、処理コストも高くなる。
【0007】
(b) 冷却時にダイオキシン類が再合成する可能性がある。
(c) 窒素ガス等の還元性雰囲気下で処理する必要があるが、酸素を完全には遮断できないために、ダイオキシン類の分解率が低くなる。
【0008】
(d) 部分的に脱塩素反応が進行するため、より毒性の高いダイオキシン類が生成する。
本発明者は、これらの従来法の問題点を解決し、従来法ではダイオキシン類を分解できないと考えられていた低温度域でも、短時間でダイオキシン類を分解除去処理することができ、更には酸素の存在下においても、ダイオキシン類を効率よく処理することのできる汚染媒体処理剤を考案し、特許出願を行った。
【0009】
これらの提案された汚染媒体処理剤は、次の化合物を含むものである。
次式I:
【0010】
【化7】

Figure 2004016897
【0011】
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アリールアルキル基、アルケニル基又はアリールアルケニル基を表す)
で示される化合物(特開2001−247837号);
次式II:
【0012】
【化8】
Figure 2004016897
【0013】
で示される化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩(特開2001−247838号);
次式III:
【0014】
【化9】
Figure 2004016897
【0015】
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリールアルキル基を表し、又はRとRとで環を形成していてもよい)
で示される化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、亜鉛酸塩又はニッケル塩(特開2001−247840号);
次式IV:
【0016】
【化10】
Figure 2004016897
【0017】
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリールアルキル基を表し、又はRとRとで環を形成していてもよい)
で示される化合物(特開2001−247841号);
次式V:
【0018】
【化11】
Figure 2004016897
【0019】
で示される化合物(特開2001−294846号);
次式VI:
【0020】
【化12】
Figure 2004016897
【0021】
(式中、Rは、それぞれ独立して、水素、メチル基を表し;Rは、それぞれ独立して、Rが水素の場合には、水素、フェニル基を表し、Rがメチル基の場合には、水素、メチル基を表す)
で示される化合物(特開2001−293465号)。
【0022】
これらの汚染媒体処理剤を用いてダイオキシン類と接触させることにより、ダイオキシン類を300℃以下、好ましくは250℃以下、更に好ましくは230℃以下、最も好ましくは200℃以下の温度でも分解することができる。したがって、燃焼排ガスを300℃以下の温度に冷却した後に、これらの汚染媒体処理剤を排ガスに加えることによってダイオキシン類を処理することができる。
【0023】
また、上記の汚染媒体処理剤は、例えば900℃程度の高温下でもダイオキシン類を分解処理できることが分かった。したがって、上記の汚染媒体処理剤を、例えば焼却炉からの高温の排ガスに直接加えることによって、排ガス中のダイオキシン類を分解処理することができる。特に、300〜500℃のダイオキシン類が生成されやすいと言われている温度域において薬剤を添加することにより、後段でダイオキシン類を分解処理するだけでなく、より積極的にその生成を抑制することができる。
【0024】
これらの場合、処理後の排ガス中には汚染媒体処理剤が残留しており、その後に排ガスを冷却する際にダイオキシン類が再合成されても、残留している汚染媒体処理剤によって、再合成されたダイオキシン類を300℃以下の温度で分解することができる。
【0025】
更には、本発明者は、ポリチオン酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有するポリ硫化物塩、ハロゲン化硫黄化合物、ペルオキソ硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、硫化炭素類、硫化水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有する硫化物塩、チオシアン化合物、硫化窒素類、硫化ホウ素類、或いはこれら二種以上の組み合わせからなる群から選択される硫黄化合物を含むことを特徴とする、燃焼排ガス処理剤を提案した(特願2001ー250210号)。かかる燃焼排ガス処理剤によれば、煙道において硫黄化合物の酸化によって生成する硫黄酸化物が、ダイオキシン類生成の源となる塩素ガスの生成を抑制し、更に銅などの重金属類の触媒能を不活性化することによって、ダイオキシン類の生成が抑制される。
【0026】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に示す本発明者が提案した各種処理剤を用いて焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスに含まれるダイオキシン類や重金属類などを効率よく処理するための装置を提供するものである。
【0027】
即ち、本発明の一態様は、燃焼炉から排出される飛灰及び焼却灰を含む排ガスを処理する装置であって、燃焼炉からの排ガスから熱を回収する廃熱ボイラー;廃熱ボイラーからの排出ガスを所定温度に冷却するガス冷却装置;前記ガス冷却装置からの排出ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却灰を分離するための集塵装置;燃焼炉から廃熱ボイラーへの排出ガス及び/又は廃熱ボイラーからガス冷却装置への排出ガス及び/又はガス冷却装置からの排出ガスに汚染媒体処理剤を供給するための汚染媒体処理剤供給装置;を具備することを特徴とする燃焼排ガスの処理装置に関する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る燃焼排ガスの処理装置の具体的な一態様を説明する。図1は、本発明の一態様に係る燃焼排ガス処理装置の構成を示す概念図である。以下の説明は、図1に示す本発明の一態様に係る燃焼排ガス処理装置に関するもので、本発明はこれに限定されるものではない。
【0029】
図1中、1は焼却炉、2は廃熱ボイラー、3はガス冷却塔、4は集塵装置、5は灰貯留槽、6は汚染媒体処理剤容器、7は送風機、8は煙突、9は焼却炉から廃熱ボイラーへの煙道、10は廃熱ボイラーからガス冷却塔への煙道、11はガス冷却塔から集塵装置への煙道、12,13,14は汚染媒体処理剤供給配管、15は集塵装置からの飛灰配管、16は飛灰排出配管である。
【0030】
焼却炉1から排出される排ガスは、900℃〜950℃の高温であるが、廃熱ボイラー2によって600℃〜300℃、更にガス冷却塔3により300℃〜200℃の適当な温度に冷却される。ここでいう適当な温度とは、配管12を通して排ガス中に供給される汚染媒体処理剤によって、ダイオキシン類の再合成温度以下の温度でダイオキシン類を分解処理する反応の反応温度であり、ガス中のダイオキシン類の濃度や用いられる汚染媒体処理剤の種類、ガスの流量などによって変動するが、一般に、150℃以上、好ましくは180℃以上であって、300℃以下、好ましくは250℃以下、更に好ましくは230℃以下、最も好ましくは200℃以下の温度である。廃熱ボイラー2やガス冷却塔3の運転条件を適宜制御することにより、所望の温度に排ガスを冷却することができる。なお、ガス冷却塔3に代えて、排ガスを所望の温度に制御しながら冷却することのできる当該技術において公知の任意の冷却装置を用いることができる。廃熱ボイラー2及び冷却塔3で冷却された排ガスは、所望により設けられる煙道11を通って集塵装置4に送られ、そこで集塵処理されて、焼却飛灰が排ガスから分離される。
【0031】
図1に示す装置においては、焼却炉1から廃熱ボイラー2への煙道9、廃熱ボイラー2からガス冷却塔3への煙道10、ガス冷却塔3から集塵装置4への煙道11のいずれか一つ以上に、汚染媒体処理剤容器6がそれぞれ配管12,13,14を介して接続されており、所定量の汚染媒体処理剤が煙道9及び/又は10及び/又は11に供給される。燃焼排ガス処理剤としては、上述した式I〜VIの化合物を含む汚染媒体処理剤処理剤のいずれか、又はこれらを混合したものを用いることができる。これにより、煙道9及び/又は10及び/又は11を流れる焼却飛灰を含む排ガス中に含まれるダイオキシン類が、汚染媒体処理剤と反応して分解処理される。なお、汚染媒体処理剤は、図1に示すように焼却炉1から廃熱ボイラー2への煙道9に供給しても、又は廃熱ボイラー2からガス冷却塔3への煙道10に供給しても、或いはガス冷却塔3から集塵装置4への煙道11に供給してもよく、これらの複数若しくは全部に供給することもできる。更には、汚染媒体処理剤は、集塵装置4に直接供給することもできる。いずれの態様においても、汚染媒体処理剤とダイオキシン類との反応が十分に進行してダイオキシン類が処理される。なお、本発明において、ダイオキシン類の処理としては、ダイオキシン類の分解のほかに、その生成の抑制も含まれる。これは、▲1▼塩化水素ガスからの塩素ガスの生成抑制;▲2▼銅等の金属触媒の不活性化;の二つの作用による。特に、汚染媒体処理剤を、焼却炉1から廃熱ボイラー2への煙道や、廃熱ボイラー2からガス冷却塔3への煙道に供給して、高温の状態の排ガスに加えると、ダイオキシン類が生成されやすいと言われている温度域に薬剤を供給することにより、後段でダイオキシン類を分解するだけでなく、より積極的にその生成を抑制でき、排出される焼却飛灰のダイオキシン類濃度をより低くすることができる。即ち、ダイオキシン類の生成が著しく増加する300℃〜500℃の温度域で薬剤を添加することによってより積極的にダイオキシン類の生成を抑制することができるが、この300℃〜500℃という温度域は、ちょうど、焼却炉−廃熱ボイラー−ガス冷却塔というシステムにおいては、廃熱ボイラーでの温度に該当する。このことから、本発明者は、薬剤を廃熱ボイラー設備内に適用することにより、より優れたダイオキシン類抑制を達成できることを見出した。
【0032】
本発明に係る装置においては、ダイオキシン類と、上記に示す式I〜VIの化合物を含む汚染媒体処理剤とを接触させることによって、ダイオキシン類中の塩素原子と汚染媒体処理剤の化合物とが反応し、ダイオキシン類の脱塩素反応又は六員環(ベンゼン環)の開裂反応が迅速に進行して、ダイオキシン類が分解される。
【0033】
本発明に係る汚染媒体処理剤は、上記に示す式I〜VIの化合物の1種だけ用いてもよく、或いは2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明に係る汚染媒体処理剤は、担体に担持された形態であってもよい。用いることのできる担体としては、例えば、シリカ、アルミナ、ゼオライト、珪藻土、活性炭などを挙げることができる。このような担体上に本発明に係る汚染媒体処理剤を担持させることにより、かかる担体によるダイオキシン類分解の触媒効果も期待され、より効率よくダイオキシン類を分解処理することが可能になる。
【0034】
本発明によれば、ダイオキシン類中の塩素と汚染媒体処理剤とが反応することにより、従来法ではダイオキシン類は分解しないとされていた300℃よりも低い温度で、ダイオキシン類の脱塩素反応或いは六員環(ベンゼン環)の開裂反応が迅速に進行して、ダイオキシン類が分解処理される。
【0035】
本発明において、汚染媒体処理剤の排ガスへの好適な添加量は、処理される燃焼炉排ガス中に含まれるダイオキシン類や重金属類或いは塩化水素ガスなどの有害物質の濃度によって変動し、当業者が経験的に決定することができるが、一般に、汚染媒体処理剤を、排ガス量に対して10〜200ppm、好ましくは10〜100ppmの割合で接触させることが好ましい。また、本発明によって処理される燃焼排ガスがごみ焼却炉からの燃焼排ガスである場合には、焼却されるごみの量に対して0.1〜10重量%の量で、汚染媒体処理剤を燃焼排ガスに加えることが好ましい。
【0036】
なお、焼却飛灰は、燃焼炉排ガス中のダイオキシン類の吸着除去剤として燃焼炉の煙道に吹き込まれた粉末活性炭を含むものであってもよい。
本発明の上記態様においては、汚染媒体処理剤を、焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスと接触させる際の形態は、粉体状又はガス状のいずれであってもよい。しかし、焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスを、上記式I〜VIの化合物を含むガス状の汚染媒体処理剤と接触させた場合に最も効率よくダイオキシン類が分解処理されるので、汚染媒体処理剤として300℃よりも低い温度で十分に高い蒸気圧を有するものを用いることが好ましい。
【0037】
本発明の上記態様において、焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスと汚染媒体処理剤とを接触させる方法としては、以下のような方法を採用することができる。
A.汚染媒体処理剤を煙道9及び/又は10及び/又は11及び/又は集塵装置4において排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と汚染媒体処理剤とを接触させる。
【0038】
B.汚染媒体処理剤を、処理対象の排ガスの温度程度に加熱してガス化し、このガスを含む気流を煙道9及び/又は10及び/又は11及び/又は集塵装置4において排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させる。
【0039】
C.汚染媒体処理剤の気化物又は該気化物を含むガスを煙道9及び/又は10及び/又は11及び/又は集塵装置4において排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させる。
【0040】
D.汚染媒体処理剤を、粉末活性炭、シリカ、アルミナ、珪藻土又はゼオライト等の担体に担持させたものを、煙道9及び/又は10及び/又は11及び/又は集塵装置4において排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させる。
【0041】
上記のようにダイオキシン類が分解処理された焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスは、集塵装置4において集塵処理され、焼却飛灰が分離される。集塵装置4に入る排ガスは、廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3において300℃以下に冷却されたものであるので、バグフィルタや電気集塵器等、この温度範囲で当該技術において用いられている任意の集塵装置を用いることができる。
【0042】
次に、集塵装置4において分離された焼却飛灰は、配管15を通って灰貯留槽5に送られ、排出管16を通して外部に廃棄されるか、或いは更なる後段の処理(例えば重金属処理工程)に送られる。所望により、灰貯留槽5に、焼却飛灰を300℃以下のダイオキシン類分解反応温度に保持するための加熱・保温装置を設けることができる。このような加熱・保温装置を灰貯留槽5に設けて、焼却飛灰を一定時間、例えば30分〜1時間、300℃以下の所定のダイオキシン類反応温度に保持することにより、ダイオキシン類の分解反応を更に十分に進行させることができる。また、更に灰貯留槽5の後段に、一定時間、例えば1時間程度、焼却飛灰を300℃以下の所定の温度に保持するための装置を設置してもよい。
【0043】
一方、集塵装置4において焼却飛灰が分離除去された排ガスは、IDF(Induced Draft Fan:誘引送風機)7及び煙突8を通して系外に放出される。上記に示す汚染媒体処理剤は、ダイオキシン類と、還元性雰囲気下で接触させても、或いは酸素存在下、即ち大気中若しくは排ガス中で接触させても、ダイオキシン類を効率よく分解処理することができる。したがって、本発明に係る燃焼排ガス処理装置においては、汚染媒体処理剤とダイオキシン類とを接触させる雰囲気を調整するのための設備や作業は不要である。
【0044】
また、本発明の第2の態様においては、汚染媒体処理剤として、本発明者が特願平2001−250210号で提案した、ポリチオン酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有するポリ硫化物塩、ハロゲン化硫黄化合物、ペルオキソ硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、硫化炭素類、硫化水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有する硫化物塩、チオシアン化合物、硫化窒素類、硫化ホウ素類、或いはこれら二種以上の組み合わせからなる群から選択される硫黄化合物を用いることもできる。
【0045】
本発明の第2の態様によれば、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスと上記硫黄化合物を含む汚染媒体処理剤とを接触させることによって、ダイオキシン類中の脱塩素反応又は六員環(ベンゼン環)の開裂反応が迅速に進行して、ダイオキシン類が分解される。また、排ガス煙道中において、硫黄化合物は、500℃以下、好ましくは400℃以下、更に好ましくは300℃以下、最も好ましくは200℃以下の温度で酸化されて硫黄酸化物となる。ダイオキシン類は、燃焼ごみに由来する塩素ガスと、ダイオキシン類前駆物質とが結合して生成され、その反応は、飛灰に含有される銅等の重金属類が触媒となって速やかに進行することが知られている。本発明の第2の態様によれば、煙道において、汚染媒体処理剤が熱分解されることによって生成された活性の高い硫黄化合物が、ダイオキシン類生成の源となる塩素ガスの生成を抑制し、更に銅等の重金属類の触媒能を不活性化することによって、ダイオキシン類の生成を抑制する。
【0046】
本発明の第2の態様において硫黄化合物として用いることのできるポリチオン酸塩の具体例としては、硫黄原子数が3〜6のポリチオン酸カリウム(例えば、三チオン酸カリウム〜六チオン酸カリウム)、ポリチオン酸ナトリウム(例えば、三チオン酸ナトリウム〜六チオン酸ナトリウム)、ポリチオン酸アンモニウム(例えば、三チオン酸アンモニウム〜六チオン酸アンモニウム)などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有するポリ硫化物塩の具体例としては、二硫化マグネシウム、三硫化四マグネシウム、四硫化カルシウム、五硫化カルシウムなどを挙げることができる。ハロゲン化硫黄化合物の具体例としては、一塩化硫黄、一臭化硫黄などを挙げることができる。ペルオキソ硫酸塩の具体例としては、ペルオキソ硫酸アンモニウム、ペルオキソ硫酸カリウムなどを挙げることができる。ペルオキソ二硫酸塩の具体例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムなどを挙げることができる。硫化炭素類の具体例としては、二硫化炭素、三硫化二炭素などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有する硫化物塩の具体例としては、硫化カルシウムなどを挙げることができる。チオシアン化合物の具体例としては、チオシアン:(SCN)、チオシアン酸:HSCN、チオシアン酸カルシウム、チオシアン酸マグネシウム、チオシアン酸アンモニウムなどを挙げることができる。硫化窒素類の具体例としては、四硫化二窒素などを挙げることができる。硫化ホウ素類の具体例としては、三硫化二ホウ素などを挙げることができる。特に好ましい硫黄化合物としては、三チオン酸カリウム、二硫化マグネシウム、一塩化硫黄、ペルオキソ二硫酸カリウム、二硫化炭素、硫化カルシウム、チオシアン酸カルシウム、四硫化二窒素などが挙げられる。
【0047】
かかる態様の汚染媒体処理剤は、上記の硫黄化合物を1種だけ含んでいてもよく、或いは2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、かかる態様の汚染媒体処理剤においては、上記の硫黄化合物を担体に担持させてもよい。用いることのできる担体としては、例えば、シリカ、アルミナ、ゼオライト、珪藻土、活性炭などを挙げることができる。
【0048】
かかる態様においては、硫黄化合物の添加により燃焼排ガス中のSO濃度が増加するが、SOはダイオキシン類の生成抑制に寄与した後、塩化水素ガスの中和のために添加される消石灰によって処理されるため、別途特別な脱硫装置等を設ける必要はない。
【0049】
また、本発明の第3の態様においては、本発明者が特願2001−210756号又は上述の特願2001−250210号で提案しているように、上記に示した各種化合物に加えて消石灰粉末を更に含む汚染媒体処理剤を用いることもできる。
【0050】
各種燃焼炉からの排ガスには、ダイオキシン類に加えて、塩化水素、重金属類などが含まれているが、上記式I〜VIの化合物に加えて消石灰粉末を更に含む汚染媒体処理剤を用いると、式I〜VIの化合物によってダイオキシン類の分解処理が行われると共に、消石灰粉末によって塩化水素ガスが中和されるので、塩素ガス中和用の薬剤の噴霧装置などを別に設けることなしに、単一の混合薬剤を排ガスに添加するだけで、排ガス中のダイオキシン類及び塩化水素ガスを効率的に分解処理することができる。
【0051】
更に、本発明の第4の態様においては、汚染媒体処理剤として、上記に説明した各種化合物、並びに場合によっては消石灰粉末に更に加えて吸着剤粉末を加えることができる。本発明の第4の態様において用いることのできる吸着剤粉末としては、活性炭又は活性コークスの粉末を挙げることができる。このような吸着剤粉末を更に一成分として加えると、この吸着剤粉末によって燃焼炉排ガス中に含まれるダイオキシン類や重金属類などの有害物質を吸着・除去することができるので、上記の各種化合物の機能と合わせて排ガス中の有害物質を更に効率的に除去することが可能になる。更には、ダイオキシン類が吸着剤に吸着・保持されるので、ダイオキシン類と汚染媒体処理剤との接触時間(即ちダイオキシン類の分解処理反応時間)を大きくすることができ、ダイオキシン類の処理効率がより一層向上する。
【0052】
なお、上記の本発明の第4の態様に係る汚染媒体処理剤は、粉末の形態で排ガス中に加えることが好ましい。粉末の形態の本発明に係る汚染媒体処理剤を排ガスに加えて有害物質と除去剤との反応を行わせた後、後述の集塵装置によって粒子を除去することにより、排ガス中から有害物質を分離除去することができる。また、集塵装置によって捕集される集塵飛灰中のダイオキシン類も汚染媒体処理剤によって分解処理されているので、集塵飛灰のその後の処理が容易である。本発明に係る汚染媒体処理剤を粉末の形態にするには、本発明において用いられる汚染媒体処理剤が常温で固体の場合には、汚染媒体処理剤や、消石灰及び/又は吸着剤を全て粉末の形態で混合することにより、本発明に係る汚染媒体処理剤を粉末の形態で形成することができる。また、用いられる汚染媒体処理剤が常温で液体の場合には、消石灰粉末及び/又は吸着剤粉末と液体の汚染媒体処理剤とを混合して、これらの粉末に汚染媒体処理剤を担持させることによって、本発明に係る汚染媒体処理剤を粉末の形態で形成することができる。例えば、上記式II、V及びVIで示される化合物は常温で固体であり、上記式I、III及びIVで示される化合物は常温で液体である。
【0053】
また、上記の本発明の第3及び第4の態様においては、特に集塵装置としてバグフィルタなどの濾過装置を用いる場合には、汚染媒体処理剤に、更に、シリカ、アルミナ等の不活性無機粉末を加えると更に好ましい。本発明に係る汚染媒体処理剤を加えた排ガスをバグフィルタで集塵する際には、排ガスの流れによりバグフィルタの濾布表面に堆積層が形成されるが、上記のような不活性無機粉末を汚染媒体処理剤に加えると、形成される堆積層は、汚染媒体処理剤や、消石灰粉末及び/又は吸着剤粉末、並びに不活性無機粉末が排ガス中のダストと共に均一に分散した層となるので、不活性無機粉末が濾過助剤として機能してフィルタの通気抵抗を低減して目詰まりを防止することができる。また、このような不活性無機粉末を加えると、フィルタの逆洗の際に剥離剤として機能するので、装置の操作上好ましい。更には、これらの不活性無機粉末は、汚染媒体処理剤の担体としても機能させることができるので、汚染媒体処理剤が常温で液体の場合に好ましく用いることができる。この目的で用いることのできる不活性無機粉末としては、シリカ、アルミナ、ゼオライト及び珪藻土の粉末を挙げることができる。
【0054】
なお、本発明の上記第3及び第4の態様に係る汚染媒体処理剤において、消石灰粉末の混合割合は、上記式I〜VIの化合物若しくは上記の本発明の第2の態様において説明したポリチオン酸等の硫黄化合物の重量(吸着剤粉末及び/又は不活性無機粉末を更に含む場合にはこれらの混合粉末の合計重量)に対して消石灰粉末を10〜10,000重量%の割合で用いることが好ましく、50〜5,000重量%の割合が更に好ましい。また、吸着剤粉末を加える場合には、その添加量は、上記の各種化合物の重量に対して10〜10,000重量%の割合が好ましく、50〜5,000重量%が更に好ましい。更に、シリカ等の不活性無機粉末を加える場合には、上記の各種化合物(及び用いる場合には吸着剤粉末)の量が、不活性無機粉末に対してそれぞれ1〜100重量%、より好ましくは5〜50重量%となるような割合で用いることが好ましい。
【0055】
なお、本発明の第3及び第4の態様において、「粉末」とは、当該技術において通常的に使用されている任意の粒径を有することができるが、一般に、消石灰粉末、吸着剤粉末、不活性無機粉末及びダイオキシン処理剤粉末(常温で固体の場合)は、いずれも100μm以下の粒径を有するものを好ましく用いることができる。
【0056】
更に、本発明の第5の態様においては、本発明者が特願2001−210507号において提案しているように、上記に説明した燃焼排ガス処理装置によって処理されて集塵器より排出される集塵灰に対して、更に重金属溶出防止処理を施すことができる。即ち、本発明の第5の態様は、燃焼炉から排出される飛灰及び焼却灰を含む排ガスを処理する装置であって、燃焼炉からの排ガスから熱を回収する廃熱ボイラー;廃熱ボイラーからの排出ガスを所定温度に冷却するガス冷却装置;前記ガス冷却装置からの排出ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却灰を分離するための集塵装置;燃焼炉から廃熱ボイラーへの排出ガス及び/又は廃熱ボイラーからガス冷却装置への排出ガス及び/又はガス冷却装置からの排出ガスに汚染媒体処理剤を供給するための汚染媒体処理剤供給装置;及び集塵装置から排出される飛灰及び焼却灰に水及び/又は重金属溶出防止剤を加えて混練りするための混練り装置;を具備することを特徴とする燃焼排ガスの処理装置に関する。
【0057】
本発明の第5の態様の燃焼排ガス処理装置について図2を参照して説明する。図2において、図1と同じ参照番号は同じ構成要素を意味し、以下においては説明を省略する。図2に示す燃焼排ガス処理装置においては、図1に関して上記に説明したように焼却炉からの排ガスが処理され、集塵器4から排出される飛灰及び焼却灰は、配管15を通って灰貯留槽5に送られる。所望により、灰貯留槽5に、焼却飛灰を300℃以下のダイオキシン類分解反応温度に保持するための加熱・保温装置を設けることができる。このような加熱・保温装置を灰貯留槽5に設けて、焼却飛灰を一定時間、例えば30分〜1時間、300℃以下の所定のダイオキシン類反応温度に保持することにより、ダイオキシン類の分解反応を更に十分に進行させることができる。
【0058】
焼却飛灰は、次に、配管16を通して混練り機21に誘導され、ここで水及び/又は重金属溶出防止剤が配管22を通して加えられ、混練りされる。
上述した各種汚染媒体処理剤化合物のうち、式III及び/又は式IV及び/又は式VIの化合物を用いる場合には、混練り工程において水を加えることにより、ダイオキシン類分解反応によって生成した式IV及び/又は式VIの汚染媒体処理剤化合物に由来する化合物が重金属類捕捉成分として機能し、これと焼却飛灰中の重金属類とが反応して、水に不溶性の化合物が生成する。これによって、焼却飛灰からの重金属類の溶出が防止される。なおこの場合には、燃焼排ガスに加える式III及び/又は式IV及び/又は式VIの化合物の量は、燃焼排ガス中の処理すべきダイオキシン類の量と溶出防止すべき重金属類の量の合計によって適宜定める。また、燃焼排ガスに加えた式IV及び/又は式VIの汚染媒体処理剤化合物が、混練り工程において重金属溶出防止を行うのに十分な量でない場合や、或いは、汚染媒体処理剤化合物として上記式III及び/又は式IV及び/又は式VIの化合物以外のものを用いる場合には、配管22を通して、水に代えて又は水に加えて、キレート薬剤のような重金属捕捉性能を有することが当該技術において公知の薬剤を必要量添加することができる。この目的で用いることのできる当該技術において公知の重金属捕捉性薬剤としては、ジチオカルバミン酸基を有する液体薬剤、含硫黄粉体系薬剤、セメントなどを挙げることができる。また、その使用量は、一般に、焼却飛灰の重量に対して、ジチオカルバミン酸基を有する液体薬剤にあっては1〜2%、含硫黄粉体系薬剤にあっては1〜5%、セメントにあっては5〜10%程度であってよい。
【0059】
かかる目的で用いることのできる混練り機としては、当該技術において周知の混練機、例えば、押出造粒機、転動造粒機などを用いることができる。混練りは、常温〜80℃程度の温度で、混合物が均一な状態に混合されるまで行うことが好ましい。なお、混練りにより、重金属捕捉成分と重金属類との発熱反応が起こるので、混練機に加熱手段を用いる必要性はない。
【0060】
混練り機21において混練りされて重金属類が水に不溶性の化合物に転化された焼却飛灰は、排出管23を介して外部に廃棄されるか、或いは、一定時間養生させた後、場外に排出される。
【0061】
なお、上記の本発明の第5の態様において、汚染媒体処理剤の好ましい使用量は、排ガス中に含まれるダイオキシン類の量、及び飛灰中の重金属類の量によって変動するが、一般に、排ガス量に対して10〜500ppm、特に50〜200ppmの割合で供給することが好ましい。また、本発明の第5の態様によって処理される燃焼排ガスがごみ焼却炉からの燃焼排ガスである場合には、焼却されるごみの量に対して1〜20重量%の量で、汚染媒体処理剤を燃焼排ガスに加えることが好ましい。
【0062】
本発明に係る汚染媒体処理剤とダイオキシン類とは、還元性雰囲気下で接触させても、或いは酸素存在下、即ち大気中若しくは排ガス中で接触させても、ダイオキシン類を効率よく分解処理することができる。したがって、本発明を実施する場合、雰囲気調整のための設備や作業は不要である。
【0063】
【発明の効果】
本発明に係る燃焼排ガス処理装置によれば、本発明者が先に提案した低温活性の汚染媒体処理剤を用いて、焼却炉から排出されるダイオキシン類を含む排ガスを極めて効率的に分解処理することができる。本発明に係る燃焼排ガス処理装置は、ダイオキシン類の処理雰囲気を還元性雰囲気とすることなしに、大気中又は排ガス中でダイオキシン類の分解除去を実施することができるので、処理設備が簡単で、容易に実施することができる。
【0064】
【実施例】
以下の参考例及び実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【0065】
なお、以下の参考例及び実施例において、ダイオキシン類の濃度(ng/g)は、ガスクロマトグラフィー−質量分析法によってダイオキシン類(PCDDs・PCDFsの合計)の濃度として測定し、また、ダイオキシン類毒性等量値(ng−TEQ/g)は、国際毒性等価係数(I−TEF)を用いて算出した。
【0066】
実施例1
図1に示す燃焼排ガス処理装置を用いて実験を行った。焼却炉1からの排ガスを、廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11を通して集塵装置4に送った。テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、集塵装置4の前段の煙道11において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と汚染媒体処理剤とを接触させた。なお、集塵装置4内の排ガスの温度は、180℃であった。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道11における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と、集塵装置4の直後(図1のIDF7の直前)の位置において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0067】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、200℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0068】
実施例2
実施例1と同様に図1に示す燃焼排ガス処理装置を用い、テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、加熱気化装置によってガス化して、集塵装置4の前段の煙道11において、濃度100ppmで排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。集塵装置4内の排ガスは、廃熱ボイラー2及び冷却塔3により180℃に冷却されていた。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道11における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と集塵装置直後の位置(IDF7の手前)において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0069】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、200℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0070】
実施例3
実施例1と同様に図1に示す燃焼排ガス処理装置を用い、粉末活性炭に担持させたテトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、集塵装置4の前段の煙道11において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。集塵装置4内の排ガスは、廃熱ボイラー2及び冷却塔3により180℃に冷却されていた。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道11における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と集塵装置直後の位置(IDF7の手前)において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0071】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、200℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0072】
比較例1
実施例1〜3と同じ燃焼排ガス処理装置において、集塵装置又は煙道において汚染媒体処理剤を供給せずに運転を行なった。その他の条件は実施例1〜3と同様であった。集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、集塵装置の前後の位置において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表1に示す。
【0073】
【表1】
Figure 2004016897
【0074】
表1のデータから、本発明の実施例において集塵装置直後の排ガス中及び灰貯留槽の焼却飛灰中のダイオキシン類濃度が汚染媒体処理剤吹込み前の濃度と比較して著しく小さく、ダイオキシン類が極めて効率的に分解されたことが分かる。また、焼却飛灰を更に保温保持することにより、焼却飛灰中のダイオキシン類が更に分解されたことが分かる。これに対して、汚染媒体処理剤を供給しなかった比較例1ではダイオキシン類は分解されず、焼却飛灰中にも排ガス中にもダイオキシン類が残留していることが分かる。
【0075】
実施例4
実施例1〜3と同様に、図1に示す燃焼排ガス処理装置を用いて実験を行った。焼却炉1からの排ガスを、廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11を通して集塵装置4に送った。テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、ガス冷却塔3の前段の煙道10において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と汚染媒体処理剤とを接触させた。なお、集塵装置4内の排ガスの温度は、180℃であった。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道10における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と、集塵装置4の直後(図1のIDF7の手前)の位置において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0076】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、170℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0077】
実施例5
図1に示す燃焼排ガス処理装置を用い、テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、加熱気化装置によってガス化して、ガス冷却塔3の前段の煙道10において、濃度100ppmで排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。集塵装置4内の排ガスは、廃熱ボイラー2及び冷却塔3により180℃に冷却されていた。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道10における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と集塵装置直後の位置(IDF7の手前)において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0078】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、170℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0079】
実施例6
図1に示す燃焼排ガスの処理装置を用い、テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、廃熱ボイラー2の前段の煙道9において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。集塵装置4内の排ガスは、廃熱ボイラー2及び冷却塔3により170℃に冷却されていた。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道9における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と集塵装置直後の位置(IDF7の手前)において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0080】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、200℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0081】
実施例7
図1に示す燃焼排ガス処理装置を用い、テトラブチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、加熱気化装置によってガス化して、廃熱ボイラー2の前段の煙道9において、濃度100ppmで排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。集塵装置4内の排ガスは、廃熱ボイラー2及び冷却塔3により180℃に冷却されていた。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。また、煙道9における汚染媒体処理剤の吹き込み口の直前と集塵装置直後の位置(IDF7の手前)において排ガスを採取し、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0082】
また、灰貯留槽5から採取した焼却飛灰を更に加熱装置に移し入れ、170℃で30分間保温して、ダイオキシン類の分解反応を促進させた。この際、雰囲気の制御は行わなかった。その後、焼却飛灰中のダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表2に示す。
【0083】
【表2】
Figure 2004016897
【0084】
表2に示す結果から、本発明に係る燃焼排ガスの処理装置において、汚染媒体処理剤を焼却炉1から廃熱ボイラー2への煙道中や廃熱ボイラー2からガス冷却塔3の煙道中に加えても、実施例1〜3(汚染媒体処理剤をガス冷却塔3から集塵装置4への煙道へ添加)と同様にダイオキシン類が極めて効率的に分解されたことが分かる。
【0085】
参考例1
テトラメチルチウラムジスルフィド5gと、飛灰100g(ダイオキシン類濃度950ng/g、重金属類濃度は表3に示す)とをよく混合し、容量500mLの蓋付き角型こう鉢へ移し入れた後、室温(20℃)、50℃、100℃、150℃の各温度で30分間加熱した。その後、処理物のダイオキシン濃度及び重金属類の溶出濃度を測定した。結果を表4に示す。
【0086】
参考例2
テトラオクチルチウラムジスルフィド5gと、飛灰100g(ダイオキシン類濃度950ng/g、重金属類濃度は表3に示す)とをよく混合し、容量500mLの蓋付き角型こう鉢へ移し入れた後、室温(20℃)、50℃、100℃、150℃の各温度で30分間加熱した。その後、処理物のダイオキシン濃度及び重金属類の溶出濃度を測定した。結果を表4に示す。
【0087】
参考例3
テトラベンジルチウラムジスルフィド5gと、飛灰100g(ダイオキシン類濃度950ng/g、重金属類濃度は表3に示す)とをよく混合し、容量500mLの蓋付き角型こう鉢へ移し入れた後、室温(20℃)、50℃、100℃、150℃の各温度で30分間加熱した。その後、処理物のダイオキシン濃度及び重金属類の溶出濃度を測定した。結果を表4に示す。
【0088】
参考例4
テトラシクロヘキシルチウラムジスルフィド5gと、飛灰100g(ダイオキシン類濃度950ng/g、重金属類濃度は表3に示す)とをよく混合し、容量500mLの蓋付き角型こう鉢へ移し入れた後、室温(20℃)、50℃、100℃、150℃の各温度で30分間加熱した。その後、処理物のダイオキシン濃度及び重金属類の溶出濃度を測定した。結果を表4に示す。
【0089】
参考例5
ジペンタメチレンチウラムジスルフィド5gと、飛灰100g(ダイオキシン類濃度950ng/g、重金属類濃度は表3に示す)とをよく混合し、容量500mLの蓋付き角型こう鉢へ移し入れた後、室温(20℃)、50℃、100℃、150℃の各温度で30分間加熱した。その後、処理物のダイオキシン濃度及び重金属類の溶出濃度を測定した。結果を表4に示す。
【0090】
比較例2
シリカ粒子5gと、飛灰100gとをよく混合し、参考例1〜5と同様に試験を実施した。処理物のダイオキシン類濃度及び重金属類の溶出濃度を表4に示す。
【0091】
【表3】
Figure 2004016897
【0092】
【表4】
Figure 2004016897
【0093】
表4より、比較例2では、飛灰を加熱するとダイオキシン類は増加し、室温〜200℃の温度域においては、ダイオキシン類は分解されずに、逆に生成していることが分かる。重金属類の溶出濃度も、鉛の溶出濃度はほとんど減少しておらず、溶出防止がなされていないことが分かる。一方、参考例1〜3においては、150℃以下の温度でダイオキシン類が効果的に分解されると同時に、鉛をはじめとする重金属類の溶出が防止されていることが分かる。
【0094】
実施例8
図2の燃焼排ガス処理装置を用いて実験を行った。焼却炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11を通して集塵装置4に送った。テトラメチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、集塵装置4の前段の煙道11において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。なお、集塵装置4内の排ガスの温度は、180℃であった。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を押出造粒機21に送り、配管22より水を30重量%添加して混練り処理を行った。混練り処理後の処理物の重金属類の溶出濃度とpH値、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表5に示す。
【0095】
実施例9
図2の燃焼排ガス処理装置を用いて実験を行った。焼却炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11を通して集塵装置4に送った。テトラメチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、ガス冷却塔3の前段の煙道10において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。なお、集塵装置4内の排ガスの温度は、180℃であった。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を押出造粒機21に送り、配管22より水を30重量%添加して混練り処理を行った。混練り処理後の処理物の重金属類の溶出濃度とpH値、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表5に示す。
【0096】
実施例10
図2の燃焼排ガス処理装置を用いて実験を行った。焼却炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11を通して集塵装置4に送った。テトラメチルチウラムジスルフィドからなる汚染媒体処理剤を、廃熱ボイラー2の前段の煙道9において、燃焼排ガス1m(NTP)当たり100mgの割合で排ガス中に吹き込み、排ガス中のダイオキシン類と接触させた。なお、集塵装置4内の排ガスの温度は、180℃であった。集塵装置4としては、バグフィルタを用いた。その後、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を押出造粒機21に送り、配管22より水を30重量%添加して混練り処理を行った。混練り処理後の処理物の重金属類の溶出濃度とpH値、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表5に示す。
【0097】
比較例3
実施例8〜10と同一の燃焼排ガス処理装置において、煙道9,10,11又は集塵装置4において汚染媒体処理剤を供給しないで運転を行い、集塵装置4から灰貯留槽5に払い落とされた焼却飛灰を押出造粒機21に送り、配管22より水を30重量%添加して混練り処理を行った。混練り処理後の処理物の重金属類の溶出濃度とpH値、ダイオキシン類の濃度測定を行った。結果を表5に示す。
【0098】
【表5】
Figure 2004016897
【0099】
上記の結果から、本発明に係る燃焼排ガス処理装置によれば、ダイオキシン類が極めて効率的に分解処理され、且つ飛灰中の重金属類の溶出が効果的に防止されたことが分かる。特にダイオキシン類が生成されやすいと言われている温度域に薬剤を噴霧することにより、後段でダイオキシン類を分解するだけでなく、より積極的にその生成を抑制でき、排出される焼却飛灰のダイオキシン類濃度をより低くすることができる。
【0100】
実施例11〜18
図1に示す実験装置を用いて燃焼排ガスの処理実験を行った。燃焼炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11において、表6及び7に示す各種汚染媒体処理剤を、汚染媒体処理剤容器6から配管12を通して排ガス中に吹き込んだ後、集塵装置4において集塵処理を行った。集塵装置としてはバグフィルタを用いた。煙道11における薬剤添加位置の手前の排ガス中及び集塵処理後(IDF7の手前)の排ガス中のダスト濃度、塩化水素ガス濃度、水銀濃度、ダイオキシン類濃度、及び集塵装置4から排出される集塵灰15中のダイオキシン類の濃度を測定した。また、集塵装置4の圧力損失を測定した。燃焼排ガス処理剤としては、下表6及び7に示す硫黄化合物を活性炭粉末及び消石灰粉末と混合した混合粉末を用いた。実験装置Aにおいては、焼却炉として流動床炉(4.2t/hr×3炉)を用いた。流動床炉の排ガス量は30,000m(NTP)/hrであり、バグフィルタの入口温度は170℃であった。また、実験装置Bにおいては、焼却炉としてストーカ炉(6.3t/hr×2炉)を用いた。流動床炉の排ガス量は32,000m(NTP)/hrであり、バグフィルタの入口温度は180℃であった。
【0101】
結果を表6及び表7に示す。
【0102】
【表6】
Figure 2004016897
【0103】
【表7】
Figure 2004016897
【0104】
比較例4〜7
硫黄化合物を用いずに、担体として珪藻土又はゼオライトを用いて実施例11〜18と同様の実験を行った。結果を下表8に示す。
【0105】
【表8】
Figure 2004016897
【0106】
上記表6〜7の結果と表8の結果とを比較すると、本発明に係る燃焼排ガス処理剤を用いれば、ダイオキシン類が効果的に分解並びに生成抑制されていることが分かる。
【0107】
実施例19〜30及び比較例8〜11
図1に示す実験装置を用いて燃焼排ガスの処理実験を行った。燃焼炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、煙道11において、汚染媒体処理剤を、汚染媒体処理剤容器6から配管12を通して排ガス中に吹き込んだ後、集塵装置4において集塵処理を行った。煙道11における薬剤添加位置の手前の排ガス中及び集塵処理後(IDF7の手前)の排ガス中のダスト濃度、塩化水素ガス濃度、水銀濃度、ダイオキシン類濃度、及び集塵装置4から排出される集塵灰15中のダイオキシン類の濃度を測定した。また、集塵装置4の圧力損失を測定した。
【0108】
汚染媒体処理剤としては、下表9〜12に示す各成分を配合したものを用いた。珪藻土粉末、ゼオライト粉末、活性炭粉末、活性コークス粉末は、いずれも粒径100μm以下のものを用いた。汚染媒体処理剤がテトラメチルチウラムジスルフィド又はジメチルジチオカルバミン酸のナトリウム塩の場合には、液状の汚染媒体処理剤を、消石灰、吸着剤及び不活性無機物質の混合粉末と混合することによって、これらの粉末粒子上に汚染媒体処理剤を担持させて用いた。また、汚染媒体処理剤がジチオカルバジン酸ヒドラジン塩の場合には、粒径100μm以下の粉末として用いた。実験装置としては次の2種類の実験装置を用いた。実験装置Cにおいては、燃焼炉1として、流動床焼却炉(処理量4.2t/hr×3基)を用い、排ガス量は30,000(m(NTP)/hr)であった。また、集塵装置4の入口の排ガス温度は170℃であった。実験装置Dにおいては、燃焼炉1として、ストーカ炉(6.3t/hr×2基)を用い、排ガス量は32,000(m(NTP)/hr)であった。集塵装置4の入口の排ガス温度は180℃であった。いずれの実験装置においても、集塵装置4としてはバグフィルタを用いた。
【0109】
結果を表9〜12に示す。
【0110】
【表9】
Figure 2004016897
【0111】
【表10】
Figure 2004016897
【0112】
【表11】
Figure 2004016897
【0113】
【表12】
Figure 2004016897
【0114】
上記表に示す結果から、本発明に係る汚染媒体処理剤を用いると、燃焼排ガス中の塩化水素ガス、水銀及びダイオキシンなどの有害物質を有効に除去することができ、更に、集塵灰中のダイオキシン濃度が従来のものと比較して極めて低いことが分かる。
【0115】
実施例31〜42
実施例19〜30と同様に、図1に示す実験装置を用いて燃焼排ガスの処理実験を行った。燃焼炉1からの排ガスを廃熱ボイラー2に通した後、煙道10において、汚染媒体処理剤を汚染媒体処理剤容器6から配管13を通して吹き込んだ後、排ガスをガス冷却塔3によって冷却し、次に集塵装置4において集塵処理を行った。煙道10における薬剤添加位置の手前の排ガス中及び集塵処理後(IDF7の手前)の排ガス中のダスト濃度、塩化水素ガス濃度、水銀濃度、ダイオキシン類濃度、及び集塵装置4から排出される集塵灰15中のダイオキシン類の濃度を測定した。また、集塵装置4の圧力損失を測定した。
【0116】
汚染媒体処理剤としては、下表13〜15に示す各成分を配合したものを用いた。珪藻土粉末、ゼオライト粉末、活性炭粉末、活性コークス粉末は、いずれも粒径100μm以下のものを用いた。汚染媒体処理剤がテトラメチルチウラムジスルフィド又はジメチルジチオカルバミン酸のナトリウム塩の場合には、液状の汚染媒体処理剤を、消石灰、吸着剤及び不活性無機物質の混合粉末と混合することによって、これらの粉末粒子上に汚染媒体処理剤を担持させて用いた。また、汚染媒体処理剤がジチオカルバジン酸ヒドラジン塩の場合には、粒径100μm以下の粉末として用いた。実験装置としては次の2種類の実験装置を用いた。実験装置Cにおいては、燃焼炉1として、流動床焼却炉(処理量4.2t/hr×3基)を用い、排ガス量は30,000(m(NTP)/hr)であった。また、集塵装置4の入口の排ガス温度は170℃であった。実験装置Dにおいては、燃焼炉1として、ストーカ炉(6.3t/hr×2基)を用い、排ガス量は32,000(m(NTP)/hr)であった。集塵装置4の入口の排ガス温度は180℃であった。いずれの実験装置においても、集塵装置4としてはバグフィルタを用いた。
【0117】
結果を表13〜15に示す。
【0118】
【表13】
Figure 2004016897
【0119】
【表14】
Figure 2004016897
【0120】
【表15】
Figure 2004016897
【0121】
上記表に示す結果から、本発明に係る汚染媒体処理剤を用いると、燃焼排ガス中の塩化水素ガス、水銀及びダイオキシンなどの有害物質を有効に除去することができ、更に、集塵灰中のダイオキシン濃度が従来のものと比較して極めて低いことが分かる。
【0122】
実施例43〜54
実施例19〜30と同様に、図1に示す実験装置を用いて燃焼排ガスの処理実験を行った。燃焼炉1からの排ガスに、煙道9において、汚染媒体処理剤を汚染媒体処理剤容器6から配管14を通して吹き込んだ後、排ガスを廃熱ボイラー2及びガス冷却塔3によって冷却し、次に集塵装置4において集塵処理を行った。煙道9における薬剤添加位置の手前の排ガス中及び集塵処理後(IDF7の手前)の排ガス中のダスト濃度、塩化水素ガス濃度、水銀濃度、ダイオキシン類濃度、及び集塵装置4から排出される集塵灰15中のダイオキシン類の濃度を測定した。また、集塵装置4の圧力損失を測定した。
【0123】
汚染媒体処理剤としては、下表16〜18に示す各成分を配合したものを用いた。珪藻土粉末、ゼオライト粉末、活性炭粉末、活性コークス粉末は、いずれも粒径100μm以下のものを用いた。汚染媒体処理剤がテトラメチルチウラムジスルフィド又はジメチルジチオカルバミン酸のナトリウム塩の場合には、液状の汚染媒体処理剤を、消石灰、吸着剤及び不活性無機物質の混合粉末と混合することによって、これらの粉末粒子上に汚染媒体処理剤を担持させて用いた。また、汚染媒体処理剤がジチオカルバジン酸ヒドラジン塩の場合には、粒径100μm以下の粉末として用いた。実験装置としては次の2種類の実験装置を用いた。実験装置Cにおいては、燃焼炉1として、流動床焼却炉(処理量4.2t/hr×3基)を用い、排ガス量は30,000(m(NTP)/hr)であった。また、集塵装置4の入口の排ガス温度は170℃であった。実験装置Dにおいては、燃焼炉1として、ストーカ炉(6.3t/hr×2基)を用い、排ガス量は32,000(m(NTP)/hr)であった。集塵装置4の入口の排ガス温度は180℃であった。いずれの実験装置においても、集塵装置4としてはバグフィルタを用いた。
【0124】
結果を表16〜18に示す。
【0125】
【表16】
Figure 2004016897
【0126】
【表17】
Figure 2004016897
【0127】
【表18】
Figure 2004016897
【0128】
表16〜18に示す結果から、本発明に係る汚染媒体処理剤を、焼却炉から廃熱ボイラーへの煙道中に加えても(実施例43〜54)、実施例19〜42(汚染媒体処理剤を廃熱ボイラーからガス冷却塔への煙道又はガス冷却塔から集塵装置への煙道へ添加)と同様に、燃焼排ガス中の塩化水素ガス、水銀及びダイオキシンなどの有害物質を有効に除去することができ、更に集塵灰中のダイオキシン濃度が極めて低かったことが分かる。
【0129】
【発明の効果】
本発明によれば、本発明者が先に提案した各種汚染媒体処理剤を用いて焼却飛灰を含む燃焼炉排ガスに含まれるダイオキシン類や重金属類などや、更には塩化水素ガスなどの有害物質をも効率よく処理するための装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一態様に係る燃焼排ガス処理装置の構成を示す概念図である。
【図2】本発明の他の態様に係る燃焼排ガス処理装置の構成を示す概念図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for treating combustion exhaust gas, and more specifically, the present invention relates to fly ash and incinerated ash discharged from various combustion furnaces such as refuse incinerators and boilers (hereinafter, these are collectively referred to as "incinerated fly ash"). Organic chlorine compounds such as poly-chlorinated-p-dibenzodioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), and coplanar PCB (co-PCB) contained in these (hereinafter referred to as "dioxins") ), And a device for preventing elution of heavy metals from incinerated fly ash containing harmful heavy metals such as lead, cadmium, chromium, and mercury at a high concentration.
[0002]
[Prior art]
Exhaust gas generated from combustion furnaces often contains harmful substances. In particular, in incinerators such as refuse incinerators, dioxin precursors such as organic compounds such as phenol, benzene and acetylene, and chlorinated aromatic compounds such as chlorophenol and chlorobenzene are generated during combustion. When incineration fly ash is present, these dioxin precursors are converted into dioxins by the catalytic action and are present in the incineration fly ash.
[0003]
Conventionally, the following method has been proposed as a method of treating such incinerated fly ash containing dioxins.
(1) A method of decomposing dioxins by holding incinerated fly ash containing dioxins in a reducing atmosphere such as nitrogen gas for 2 hours at 320 ° C. and 1 to 1.5 hours at 340 ° C. (Hagen-Meier process) , Organohalogen Compound, 27, 147-152 (1996), JP-A 64-500320).
[0004]
(2) A method of heat treating dioxin-containing incinerated fly ash at 300 to 500 ° C. in the presence of a dioxin generation inhibitor (pyridine) (JP-A-4-241880).
[0005]
Dioxins are conventionally considered not to thermally decompose below 300 ° C., and the above-mentioned method decomposes dioxins by heating to 300 ° C. or more, as per this consensus, during the heat treatment. In order to suppress the generation of dioxins from the dioxin precursor, a dioxin generation inhibitor is added to the incineration fly ash in the dioxin decomposition temperature range.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional method has the following problems.
(A) Since the processing temperature is high and the processing time is long, the required energy is large and the processing cost is high.
[0007]
(B) Dioxins may be resynthesized upon cooling.
(C) It is necessary to carry out the treatment in a reducing atmosphere such as nitrogen gas, but since oxygen cannot be completely shut off, the decomposition rate of dioxins decreases.
[0008]
(D) Since the dechlorination reaction partially proceeds, more toxic dioxins are generated.
The present inventor has solved the problems of these conventional methods, and is able to decompose and remove dioxins in a short time even in a low temperature range where it was considered that dioxins could not be decomposed by the conventional method. A contaminant treatment agent capable of efficiently treating dioxins even in the presence of oxygen has been devised, and a patent application has been filed.
[0009]
These proposed contaminated media treatment agents contain the following compounds:
The following formula I:
[0010]
Embedded image
Figure 2004016897
[0011]
(Where R 1 And R 2 May be the same or different, and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylamino group, an arylalkyl group, or an alkenyl group. Or represents an arylalkenyl group)
(JP-A-2001-247837);
The following formula II:
[0012]
Embedded image
Figure 2004016897
[0013]
An alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt or an amine salt of the compound represented by (JP-A-2001-247838);
The following formula III:
[0014]
Embedded image
Figure 2004016897
[0015]
(Where R 3 And R 4 May be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an arylalkyl group; 3 And R 4 And may form a ring)
An alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, an amine salt, a zincate or a nickel salt of the compound represented by (JP-A-2001-247840);
The following formula IV:
[0016]
Embedded image
Figure 2004016897
[0017]
(Where R 5 And R 6 May be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an arylalkyl group; 5 And R 6 And may form a ring)
A compound represented by the formula (JP-A-2001-247841);
The following equation V:
[0018]
Embedded image
Figure 2004016897
[0019]
(JP-A-2001-294846);
The following equation VI:
[0020]
Embedded image
Figure 2004016897
[0021]
(Where R 7 Each independently represents hydrogen or a methyl group; 8 Is independently R 7 Is hydrogen, represents hydrogen or a phenyl group; 7 When represents a methyl group, represents hydrogen or a methyl group)
(JP-A-2001-293465).
[0022]
By contacting dioxins with these contaminating medium treating agents, dioxins can be decomposed at a temperature of 300 ° C. or less, preferably 250 ° C. or less, more preferably 230 ° C. or less, and most preferably 200 ° C. or less. it can. Therefore, dioxins can be treated by cooling the flue gas to a temperature of 300 ° C. or lower and then adding these polluting medium treating agents to the flue gas.
[0023]
In addition, it was found that the contaminating medium treating agent can decompose dioxins even at a high temperature of, for example, about 900 ° C. Therefore, the dioxins in the exhaust gas can be decomposed by directly adding the contaminating medium treating agent to the high-temperature exhaust gas from an incinerator, for example. In particular, by adding a drug in a temperature range of 300 to 500 ° C., which is said to be easy to generate dioxins, it is possible to not only decompose dioxins in the subsequent stage but also more positively suppress the generation thereof. Can be.
[0024]
In these cases, the contaminated medium treating agent remains in the exhaust gas after treatment, and even if dioxins are resynthesized when the exhaust gas is subsequently cooled, the dioxin is resynthesized by the remaining contaminating medium treating agent. The dioxins thus obtained can be decomposed at a temperature of 300 ° C. or less.
[0025]
Furthermore, the present inventor has proposed a polythionate, a polysulfide salt having an alkali metal, an alkaline earth metal or ammonium, a sulfur halide compound, a peroxosulfate, a peroxodisulfate, a carbon sulfide, a hydrogen sulfide, and an alkali sulfide. Combustion characterized by containing a sulfide salt having a metal, an alkaline earth metal or ammonium, a thiocyan compound, a nitrogen sulfide, a boron sulfide, or a sulfur compound selected from the group consisting of a combination of two or more thereof. An exhaust gas treating agent was proposed (Japanese Patent Application No. 2001-250210). According to such a combustion exhaust gas treating agent, sulfur oxides generated by oxidation of sulfur compounds in the flue suppress generation of chlorine gas, which is a source of dioxins, and further impair the catalytic ability of heavy metals such as copper. The activation suppresses the production of dioxins.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an apparatus for efficiently treating dioxins, heavy metals, and the like contained in combustion furnace exhaust gas including incineration fly ash using the various treatment agents proposed by the present inventors described above. .
[0027]
That is, one embodiment of the present invention is an apparatus for treating exhaust gas containing fly ash and incinerated ash discharged from a combustion furnace, wherein the waste heat boiler recovers heat from the exhaust gas from the combustion furnace; A gas cooling device for cooling the exhaust gas to a predetermined temperature; a dust collecting device for processing the exhaust gas from the gas cooling device to separate fly ash and incineration ash contained therein; from a combustion furnace to a waste heat boiler A contaminated medium treating agent supply device for supplying a contaminated medium treating agent to the exhaust gas and / or the exhaust gas from the waste heat boiler to the gas cooling device and / or the exhaust gas from the gas cooling device. The present invention relates to an apparatus for treating combustion exhaust gas.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a specific embodiment of a combustion exhaust gas treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a combustion exhaust gas treatment apparatus according to one embodiment of the present invention. The following description relates to the combustion exhaust gas treatment apparatus according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and the present invention is not limited to this.
[0029]
In FIG. 1, 1 is an incinerator, 2 is a waste heat boiler, 3 is a gas cooling tower, 4 is a dust collector, 5 is an ash storage tank, 6 is a contaminated medium treatment agent container, 7 is a blower, 8 is a chimney, 9 Is a flue from the incinerator to the waste heat boiler, 10 is a flue from the waste heat boiler to the gas cooling tower, 11 is a flue from the gas cooling tower to the dust collector, 12, 13, and 14 are treatment agents for contaminated media. A supply pipe, 15 is a fly ash pipe from the dust collector, and 16 is a fly ash discharge pipe.
[0030]
The exhaust gas discharged from the incinerator 1 has a high temperature of 900 ° C. to 950 ° C., but is cooled to an appropriate temperature of 600 ° C. to 300 ° C. by the waste heat boiler 2 and further to 300 ° C. to 200 ° C. by the gas cooling tower 3. You. The appropriate temperature referred to here is a reaction temperature of a reaction for decomposing dioxins at a temperature equal to or lower than a resynthesis temperature of dioxins by a contaminant treatment agent supplied to exhaust gas through the pipe 12, and It varies depending on the concentration of the dioxins, the type of the contaminant treatment agent used, the flow rate of the gas, etc., but is generally 150 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or higher, and 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably Is a temperature of 230 ° C or less, most preferably 200 ° C or less. By appropriately controlling the operating conditions of the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3, the exhaust gas can be cooled to a desired temperature. Note that, instead of the gas cooling tower 3, any cooling device known in the art that can cool the exhaust gas while controlling it at a desired temperature can be used. The exhaust gas cooled by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3 is sent to a dust collector 4 through a flue 11 provided as required, where it is subjected to dust collection processing, and incinerated fly ash is separated from the exhaust gas.
[0031]
1, a flue 9 from the incinerator 1 to the waste heat boiler 2, a flue 10 from the waste heat boiler 2 to the gas cooling tower 3, and a flue from the gas cooling tower 3 to the dust collector 4. 11, a contaminated medium treating agent container 6 is connected via pipes 12, 13, and 14, respectively, and a predetermined amount of the contaminated medium treating agent is supplied to the flue 9 and / or 10 and / or 11 Supplied to As the flue gas treating agent, any of the above-mentioned treating agents for treating a contaminated medium containing the compounds of the formulas I to VI, or a mixture thereof can be used. As a result, dioxins contained in the exhaust gas containing incineration fly ash flowing through the flue 9 and / or 10 and / or 11 react with the treatment agent for the contaminated medium and are decomposed. The contaminant treating agent may be supplied to the flue 9 from the incinerator 1 to the waste heat boiler 2 as shown in FIG. 1 or to the flue 10 from the waste heat boiler 2 to the gas cooling tower 3. Alternatively, the gas may be supplied to the flue 11 from the gas cooling tower 3 to the dust collecting device 4, or may be supplied to a plurality or all of them. Further, the contaminated medium treating agent can be directly supplied to the dust collecting device 4. In any of the embodiments, the reaction between the contaminant treating agent and the dioxins proceeds sufficiently to treat the dioxins. In the present invention, the treatment of dioxins includes not only decomposition of dioxins but also suppression of their production. This is due to two actions: (1) suppression of generation of chlorine gas from hydrogen chloride gas; and (2) inactivation of a metal catalyst such as copper. In particular, when the contaminant treatment agent is supplied to the flue from the incinerator 1 to the waste heat boiler 2 or the flue from the waste heat boiler 2 to the gas cooling tower 3 and added to the exhaust gas in a high temperature state, dioxin By supplying chemicals to the temperature range where it is said that it is easy to produce dioxins, it is possible not only to decompose dioxins in the later stage, but also to suppress the production more positively, and dioxins in incinerated fly ash that are discharged The concentration can be lower. That is, the addition of a drug in a temperature range of 300 ° C. to 500 ° C. at which the generation of dioxins significantly increases can suppress the generation of dioxins more positively, but this temperature range of 300 ° C. to 500 ° C. Corresponds to the temperature in the waste heat boiler in the incinerator-waste heat boiler-gas cooling tower system. From this, the present inventor has found that more excellent control of dioxins can be achieved by applying a chemical in a waste heat boiler facility.
[0032]
In the apparatus according to the present invention, the chlorine atom in the dioxins and the compound of the contaminating medium treating agent react by contacting the dioxins with the contaminating medium treating agent containing the compounds of the formulas I to VI shown above. However, the dechlorination reaction of the dioxins or the cleavage reaction of the six-membered ring (benzene ring) proceeds rapidly, and the dioxins are decomposed.
[0033]
The agent for treating a contaminated medium according to the present invention may be used alone or in combination of two or more of the compounds of the formulas I to VI shown above. Further, the contaminated medium treating agent according to the present invention may be in a form supported on a carrier. Examples of the carrier that can be used include silica, alumina, zeolite, diatomaceous earth, activated carbon, and the like. By supporting the contaminating medium treating agent according to the present invention on such a carrier, a catalytic effect of decomposing dioxins by such a carrier is expected, and it becomes possible to decompose dioxins more efficiently.
[0034]
According to the present invention, the chlorine in the dioxins reacts with the contaminating medium treating agent, so that the dioxins can be dechlorinated or reacted at a temperature lower than 300 ° C., which is considered not to decompose in the conventional method. The cleavage reaction of the six-membered ring (benzene ring) proceeds rapidly, and dioxins are decomposed.
[0035]
In the present invention, the suitable amount of the contaminated medium treating agent added to the exhaust gas varies depending on the concentration of harmful substances such as dioxins, heavy metals, or hydrogen chloride gas contained in the exhaust gas of the combustion furnace to be treated. Although it can be determined empirically, it is generally preferred that the contaminated medium treating agent is contacted at a rate of 10 to 200 ppm, preferably 10 to 100 ppm, based on the amount of exhaust gas. When the flue gas to be treated according to the present invention is flue gas from a refuse incinerator, the contaminated medium treating agent is burned in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the amount of the refuse to be incinerated. Preferably, it is added to the exhaust gas.
[0036]
The incineration fly ash may include powdered activated carbon blown into the flue of the combustion furnace as an adsorbent for dioxins in the combustion furnace exhaust gas.
In the above aspect of the present invention, the form in which the contaminated medium treating agent is brought into contact with the combustion furnace exhaust gas containing incineration fly ash may be either powdery or gaseous. However, when the combustion furnace exhaust gas containing the incineration fly ash is brought into contact with the gaseous contaminant treatment agent containing the compounds of the above formulas I to VI, the dioxins are most efficiently decomposed and treated. It is preferable to use a material having a sufficiently high vapor pressure at a temperature lower than 300 ° C.
[0037]
In the above embodiment of the present invention, the following method can be adopted as a method of contacting the combustion furnace exhaust gas containing incineration fly ash with the contaminant treatment agent.
A. The contaminant treatment agent is blown into the exhaust gas in the flue 9 and / or 10 and / or 11 and / or the dust collecting device 4 to bring the dioxins in the exhaust gas into contact with the contaminant treatment agent.
[0038]
B. The contaminated medium treating agent is heated and gasified to about the temperature of the exhaust gas to be treated, and an air stream containing this gas is blown into the exhaust gas in the flue 9 and / or 10 and / or 11 and / or the dust collecting device 4, Contact with dioxins in exhaust gas.
[0039]
C. A vaporized contaminant treatment agent or a gas containing the vaporized gas is blown into the exhaust gas in the flue 9 and / or 10 and / or 11 and / or the dust collecting device 4 to be brought into contact with dioxins in the exhaust gas.
[0040]
D. What carried the contaminated medium treating agent on a carrier such as powdered activated carbon, silica, alumina, diatomaceous earth or zeolite was blown into the exhaust gas in the flue 9 and / or 10 and / or 11 and / or the dust collector 4, Contact with dioxins in exhaust gas.
[0041]
The combustion furnace exhaust gas containing the incineration fly ash from which the dioxins have been decomposed as described above is subjected to dust collection processing in the dust collecting device 4 to separate the incineration fly ash. The exhaust gas entering the dust collector 4 is cooled in the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 to a temperature of 300 ° C. or less, and is used in the technology in this temperature range such as a bag filter or an electric dust collector. Any available dust collector can be used.
[0042]
Next, the incinerated fly ash separated in the dust collector 4 is sent to the ash storage tank 5 through the pipe 15 and is discarded to the outside through the discharge pipe 16 or is subjected to a further subsequent treatment (for example, heavy metal treatment). Process). If desired, the ash storage tank 5 can be provided with a heating / warming device for maintaining the incinerated fly ash at a dioxin decomposition reaction temperature of 300 ° C. or less. By providing such a heating / heating device in the ash storage tank 5 and maintaining the incinerated fly ash at a predetermined dioxin reaction temperature of 300 ° C. or lower for a certain period of time, for example, 30 minutes to 1 hour, the decomposition of dioxins The reaction can proceed more fully. Further, a device for maintaining the incinerated fly ash at a predetermined temperature of 300 ° C. or lower for a certain period of time, for example, about one hour, may be provided at a stage subsequent to the ash storage tank 5.
[0043]
On the other hand, the exhaust gas from which the incineration fly ash is separated and removed in the dust collecting device 4 is discharged out of the system through an IDF (Induced Draft Fan) 7 and a chimney 8. The contaminating medium treating agent described above can efficiently decompose dioxins even if they are brought into contact with dioxins in a reducing atmosphere or in the presence of oxygen, that is, in the air or exhaust gas. it can. Therefore, in the flue gas treatment apparatus according to the present invention, there is no need for equipment or work for adjusting the atmosphere in which the pollutant treatment agent and the dioxins are brought into contact.
[0044]
In the second embodiment of the present invention, as a contaminating medium treating agent, a polysulfide containing a polythionate, an alkali metal, an alkaline earth metal or ammonium, proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 2001-250210, is used. Salt, sulfur halide, peroxosulfate, peroxodisulfate, carbon sulfide, hydrogen sulfide, alkali metal, sulfide salt having an alkaline earth metal or ammonium, thiocyanate, nitrogen sulfide, boron sulfide, Alternatively, a sulfur compound selected from the group consisting of a combination of two or more of these can also be used.
[0045]
According to the second aspect of the present invention, by contacting the combustion exhaust gas containing dioxins with the contaminant treatment agent containing the sulfur compound, a dechlorination reaction or a six-membered ring (benzene ring) in the dioxins is performed. The cleavage reaction proceeds rapidly, and dioxins are decomposed. Further, in the flue gas of the exhaust gas, the sulfur compound is oxidized to a sulfur oxide at a temperature of 500 ° C. or less, preferably 400 ° C. or less, more preferably 300 ° C. or less, and most preferably 200 ° C. or less. Dioxins are generated by combining chlorine gas derived from combustion refuse with dioxin precursors, and the reaction proceeds quickly with heavy metals such as copper contained in fly ash as catalysts. It has been known. According to the second aspect of the present invention, in the flue, the highly active sulfur compound generated by the thermal decomposition of the contaminating medium treating agent suppresses the generation of chlorine gas, which is a source of dioxin generation. Further, the production of dioxins is suppressed by inactivating the catalytic ability of heavy metals such as copper.
[0046]
Specific examples of the polythionate usable as the sulfur compound in the second embodiment of the present invention include potassium polythionate having 3 to 6 sulfur atoms (for example, potassium trithionate to potassium hexathionate), polythionate And sodium polythionate (e.g., ammonium trithionate to ammonium hexathionate). Specific examples of the polysulfide salt having an alkali metal, an alkaline earth metal, or ammonium include magnesium disulfide, tetramagnesium trisulfide, calcium tetrasulfide, and calcium pentasulfide. Specific examples of the sulfur halide compound include sulfur monochloride and sulfur monobromide. Specific examples of the peroxosulfate include ammonium peroxosulfate and potassium peroxosulfate. Specific examples of the peroxodisulfate include ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, and the like. Specific examples of carbon sulfides include carbon disulfide and carbon trisulfide. Specific examples of the sulfide salt having an alkali metal, an alkaline earth metal or ammonium include calcium sulfide. Specific examples of the thiocyan compound include thiocyan: (SCN) 2 Thiocyanic acid: HSCN, calcium thiocyanate, magnesium thiocyanate, ammonium thiocyanate and the like. Specific examples of nitrogen sulfides include dinitrogen tetrasulfide. Specific examples of boron sulfides include diboron trisulfide. Particularly preferred sulfur compounds include potassium trithionate, magnesium disulfide, sulfur monochloride, potassium peroxodisulfate, carbon disulfide, calcium sulfide, calcium thiocyanate, and dinitrogen tetrasulfide.
[0047]
The contaminating medium treating agent of this aspect may contain only one of the above sulfur compounds, or may contain a combination of two or more thereof. In the contaminated medium treating agent of this aspect, the above-mentioned sulfur compound may be supported on a carrier. Examples of the carrier that can be used include silica, alumina, zeolite, diatomaceous earth, activated carbon, and the like.
[0048]
In such an embodiment, by adding a sulfur compound, SO x Although the concentration increases, SO x After contributing to the suppression of the production of dioxins, it is treated with slaked lime added to neutralize the hydrogen chloride gas, so that there is no need to provide a special desulfurization device or the like.
[0049]
Further, in the third aspect of the present invention, as proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 2001-210756 or Japanese Patent Application No. 2001-250210, slaked lime powder in addition to the various compounds shown above. And a contaminating medium treating agent further containing
[0050]
In the exhaust gas from various combustion furnaces, in addition to dioxins, hydrogen chloride, heavy metals, and the like are contained, and when a contaminated medium treating agent further containing slaked lime powder in addition to the compounds of the above formulas I to VI is used. The dioxins are decomposed by the compounds of the formulas I to VI, and the hydrogen chloride gas is neutralized by the slaked lime powder, so that there is no need to separately provide a chemical spraying device for neutralizing chlorine gas. Dioxins and hydrogen chloride gas in the exhaust gas can be efficiently decomposed simply by adding one mixed agent to the exhaust gas.
[0051]
Further, in the fourth embodiment of the present invention, as the treatment agent for the contaminated medium, an adsorbent powder can be added in addition to the various compounds described above and, in some cases, slaked lime powder. The adsorbent powder that can be used in the fourth aspect of the present invention includes activated carbon or activated coke powder. When such adsorbent powder is further added as a component, harmful substances such as dioxins and heavy metals contained in flue gas of the combustion furnace can be adsorbed and removed by the adsorbent powder, so that the above-mentioned various compounds can be removed. The harmful substances in the exhaust gas can be more efficiently removed together with the function. Furthermore, since the dioxins are adsorbed and retained by the adsorbent, the contact time between the dioxins and the contaminating medium treating agent (that is, the decomposition reaction time of the dioxins) can be increased, and the processing efficiency of the dioxins can be improved. Even better.
[0052]
The contaminant treatment agent according to the fourth aspect of the present invention is preferably added to the exhaust gas in the form of a powder. After the reaction between the harmful substance and the remover by adding the contaminating medium treating agent according to the present invention in the form of powder to the exhaust gas, the harmful substance is removed from the exhaust gas by removing particles by a dust collector described below. Can be separated and removed. In addition, since the dioxins in the dust fly ash collected by the dust collecting device are also decomposed by the contaminating medium treating agent, the subsequent treatment of the dust fly ash is easy. In order to make the contaminating medium treating agent according to the present invention in the form of powder, when the contaminating medium treating agent used in the present invention is solid at normal temperature, the contaminating medium treating agent, slaked lime and / or adsorbent are all powdered. By mixing in the form, the contaminated medium treating agent according to the present invention can be formed in the form of a powder. When the contaminated medium treating agent used is liquid at room temperature, the slaked lime powder and / or adsorbent powder and the liquid contaminated medium treating agent are mixed to carry the contaminated medium treating agent on these powders. Thus, the contaminating medium treating agent according to the present invention can be formed in the form of a powder. For example, the compounds of formulas II, V and VI are solid at room temperature, and the compounds of formulas I, III and IV are liquid at room temperature.
[0053]
Further, in the third and fourth aspects of the present invention, particularly when a filtration device such as a bag filter is used as a dust collecting device, an inert inorganic material such as silica or alumina is further added to the contaminating medium treating agent. More preferably, a powder is added. When the exhaust gas to which the contaminating medium treating agent according to the present invention is added is collected by a bag filter, a deposition layer is formed on the surface of the filter cloth of the bag filter due to the flow of the exhaust gas. Is added to the contaminant treatment agent, the deposited layer becomes a layer in which the contaminant treatment agent, slaked lime powder and / or adsorbent powder, and inert inorganic powder are uniformly dispersed together with the dust in the exhaust gas. In addition, the inert inorganic powder functions as a filter aid to reduce the airflow resistance of the filter and prevent clogging. In addition, when such an inert inorganic powder is added, it functions as a release agent at the time of backwashing of the filter, which is preferable in the operation of the apparatus. Furthermore, since these inert inorganic powders can also function as a carrier for the contaminating medium treating agent, they can be preferably used when the contaminating medium treating agent is liquid at normal temperature. Inert inorganic powders that can be used for this purpose include silica, alumina, zeolite and diatomaceous earth powders.
[0054]
In the treatment agent for contaminated medium according to the third and fourth aspects of the present invention, the mixing ratio of the slaked lime powder may be the compound of the formulas I to VI or the polythionic acid described in the second aspect of the present invention. Slaked lime powder may be used at a ratio of 10 to 10,000% by weight based on the weight of the sulfur compound (or the total weight of the mixed powder when the powder further contains an adsorbent powder and / or an inert inorganic powder). More preferably, a ratio of 50 to 5,000% by weight is more preferable. When the adsorbent powder is added, the amount of the adsorbent powder is preferably from 10 to 10,000% by weight, more preferably from 50 to 5,000% by weight, based on the weight of the various compounds. Furthermore, when adding an inert inorganic powder such as silica, the amount of each of the above-mentioned various compounds (and the adsorbent powder when used) is preferably 1 to 100% by weight, more preferably 1 to 100% by weight, based on the inert inorganic powder. It is preferable to use it at a ratio of 5 to 50% by weight.
[0055]
In the third and fourth aspects of the present invention, “powder” may have any particle size commonly used in the art, but generally, slaked lime powder, adsorbent powder, As the inert inorganic powder and the dioxin treating agent powder (when they are solid at ordinary temperature), those having a particle size of 100 μm or less can be preferably used.
[0056]
Further, according to a fifth aspect of the present invention, as proposed by the present inventor in Japanese Patent Application No. 2001-210507, the waste gas treated by the above described flue gas treatment apparatus and discharged from the dust collector is collected. Dust ash can be further subjected to a heavy metal elution prevention treatment. That is, a fifth aspect of the present invention is an apparatus for treating exhaust gas containing fly ash and incinerated ash discharged from a combustion furnace, wherein the waste heat boiler recovers heat from the exhaust gas from the combustion furnace; Cooling device for cooling the exhaust gas from the gas to a predetermined temperature; dust collecting device for processing the exhaust gas from the gas cooling device to separate fly ash and incineration ash contained therein; waste heat from the combustion furnace A contaminated medium treating agent supply device for supplying a contaminated medium treating agent to the exhaust gas to the boiler and / or the exhaust gas from the waste heat boiler to the gas cooling device and / or the exhaust gas from the gas cooling device; A kneading device for adding water and / or a heavy metal elution inhibitor to the fly ash and incineration ash discharged from the plant and kneading the mixture.
[0057]
A combustion exhaust gas treating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components, and a description thereof will be omitted below. In the flue gas treatment apparatus shown in FIG. 2, the flue gas from the incinerator is treated as described above with reference to FIG. It is sent to the storage tank 5. If desired, the ash storage tank 5 can be provided with a heating / warming device for maintaining the incinerated fly ash at a dioxin decomposition reaction temperature of 300 ° C. or less. By providing such a heating / heating device in the ash storage tank 5 and maintaining the incinerated fly ash at a predetermined dioxin reaction temperature of 300 ° C. or lower for a certain period of time, for example, 30 minutes to 1 hour, the decomposition of dioxins The reaction can proceed more fully.
[0058]
The incinerated fly ash is then guided through a pipe 16 to a kneader 21 where water and / or heavy metal elution inhibitors are added through a pipe 22 and kneaded.
When the compound of the formula III and / or the formula IV and / or the formula VI is used among the various contaminating medium treating agent compounds described above, water is added in the kneading step to form the compound of the formula IV formed by the dioxin decomposition reaction. And / or a compound derived from the contaminated medium treating agent compound of the formula VI functions as a heavy metal trapping component, and reacts with the heavy metal in the incineration fly ash to produce a water-insoluble compound. This prevents elution of heavy metals from the incineration fly ash. In this case, the amount of the compound of the formula III and / or the formula IV and / or the formula VI added to the flue gas is determined by the sum of the amount of the dioxins to be treated and the amount of the heavy metals to be prevented from being dissolved in the flue gas. Is determined as appropriate. Further, when the amount of the contaminating medium treating agent compound of the formula IV and / or formula VI added to the combustion exhaust gas is not sufficient to prevent the elution of heavy metals in the kneading step, or, When a compound other than the compound of the formula III and / or the formula IV and / or the formula VI is used, it is possible to have a capability of capturing heavy metals such as chelating agents through the pipe 22 instead of or in addition to water. , A known amount of a drug can be added. Examples of heavy metal-capturing agents known in the art that can be used for this purpose include a liquid agent having a dithiocarbamic acid group, a sulfur-containing powder agent, and cement. In addition, the amount used is generally 1 to 2% for liquid chemicals having a dithiocarbamic acid group, 1 to 5% for sulfur-containing powder-based chemicals, and cement based on the weight of incinerated fly ash. If so, it may be about 5 to 10%.
[0059]
As a kneading machine that can be used for such a purpose, a kneading machine known in the art, for example, an extrusion granulator, a rolling granulator, or the like can be used. The kneading is preferably performed at a temperature of about room temperature to about 80 ° C. until the mixture is uniformly mixed. The kneading causes an exothermic reaction between the heavy metal trapping component and the heavy metals, so there is no need to use a heating means in the kneader.
[0060]
The incinerated fly ash that has been kneaded in the kneader 21 and converted into heavy water-insoluble compounds is discarded to the outside through the discharge pipe 23, or after being cured for a certain period of time, Is discharged.
[0061]
In the fifth aspect of the present invention, the preferred amount of the contaminating medium treating agent varies depending on the amount of dioxins contained in the exhaust gas and the amount of heavy metals in the fly ash. It is preferable to supply at a rate of 10 to 500 ppm, particularly 50 to 200 ppm, based on the amount. Further, when the flue gas treated according to the fifth aspect of the present invention is flue gas from a refuse incinerator, the amount of the contaminated medium is reduced by 1 to 20% by weight based on the amount of the refuse to be incinerated. Preferably, an agent is added to the flue gas.
[0062]
The contaminating medium treating agent and the dioxins according to the present invention can be efficiently decomposed by contacting them in a reducing atmosphere or in the presence of oxygen, that is, in the air or exhaust gas. Can be. Therefore, when practicing the present invention, equipment and work for adjusting the atmosphere are unnecessary.
[0063]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the combustion exhaust gas processing apparatus which concerns on this invention, the exhaust gas containing dioxins discharged | emitted from an incinerator is decomposed | disassembled extremely efficiently using the low temperature active polluting medium processing agent which the present inventors proposed previously. be able to. The combustion exhaust gas treatment apparatus according to the present invention can perform decomposition and removal of dioxins in the air or exhaust gas without using a processing atmosphere for dioxins as a reducing atmosphere, so the treatment equipment is simple, It can be easily implemented.
[0064]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following Reference Examples and Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0065]
In the following Reference Examples and Examples, the concentration of dioxins (ng / g) was measured as the concentration of dioxins (total of PCDDs and PCDFs) by gas chromatography-mass spectrometry, and the toxicity of dioxins was also measured. Equivalent values (ng-TEQ / g) were calculated using the International Toxicity Equivalent Factor (I-TEF).
[0066]
Example 1
An experiment was performed using the combustion exhaust gas treatment device shown in FIG. Exhaust gas from the incinerator 1 was cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 and sent to the dust collector 4 through the flue 11. A contaminant treating agent composed of tetrabutylthiuram disulfide is supplied to a flue 11 in front of the dust collector 4 in a 1 m combustion exhaust gas. 3 The exhaust gas was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) to bring the dioxins in the exhaust gas into contact with the contaminant treatment agent. The temperature of the exhaust gas in the dust collector 4 was 180 ° C. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at positions immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 11 and immediately after the dust collector 4 (just before the IDF 7 in FIG. 1), and the concentration of dioxins was measured. Table 1 shows the results.
[0067]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 200 ° C. for 30 minutes to accelerate the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 1 shows the results.
[0068]
Example 2
As in the first embodiment, using the combustion exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 1, the treatment agent for the contaminated medium consisting of tetrabutylthiuram disulfide is gasified by a heating vaporizer, and the concentration in the flue 11 in front of the dust collector 4 is increased. The gas was blown into the exhaust gas at 100 ppm and brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The exhaust gas in the dust collector 4 was cooled to 180 ° C. by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at a position immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 11 and immediately after the dust collector (before the IDF 7), and the concentration of dioxins was measured. Table 1 shows the results.
[0069]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 200 ° C. for 30 minutes to accelerate the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 1 shows the results.
[0070]
Example 3
Using the flue gas treatment apparatus shown in FIG. 1 in the same manner as in Example 1, a contaminant medium treating agent composed of tetrabutylthiuram disulfide supported on powdered activated carbon was passed through the flue 11 at the front stage of the dust collecting apparatus 4 to produce 1 m of flue gas. 3 It was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) and was brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The exhaust gas in the dust collector 4 was cooled to 180 ° C. by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at a position immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 11 and immediately after the dust collector (before the IDF 7), and the concentration of dioxins was measured. Table 1 shows the results.
[0071]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 200 ° C. for 30 minutes to accelerate the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 1 shows the results.
[0072]
Comparative Example 1
In the same flue gas treatment apparatus as in Examples 1 to 3, the operation was performed without supplying the polluting medium treating agent in the dust collector or the flue. Other conditions were the same as in Examples 1 to 3. The incinerated fly ash that had been blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at positions before and after the dust collector, and the concentration of dioxins was measured. Table 1 shows the results.
[0073]
[Table 1]
Figure 2004016897
[0074]
From the data shown in Table 1, the concentration of dioxins in the exhaust gas immediately after the dust collector and in the incineration fly ash of the ash storage tank was significantly lower than that before the injection of the contaminating medium treating agent in the example of the present invention. It can be seen that the species were decomposed very efficiently. Further, it can be seen that the dioxins in the incinerated fly ash were further decomposed by further keeping the incinerated fly ash warm. On the other hand, in Comparative Example 1 in which the contaminating medium treating agent was not supplied, the dioxins were not decomposed, and the dioxins remained in both the incinerated fly ash and the exhaust gas.
[0075]
Example 4
An experiment was performed using the combustion exhaust gas treatment device shown in FIG. Exhaust gas from the incinerator 1 was cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 and sent to the dust collector 4 through the flue 11. A contaminant treating agent composed of tetrabutylthiuram disulfide is supplied to a flue 10 in front of the gas cooling tower 3 in a flue gas 1 m in length. 3 The exhaust gas was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) to bring the dioxins in the exhaust gas into contact with the contaminant treatment agent. The temperature of the exhaust gas in the dust collector 4 was 180 ° C. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was sampled immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 10 and immediately after the dust collector 4 (before the IDF 7 in FIG. 1), and the concentration of dioxins was measured. Table 2 shows the results.
[0076]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 170 ° C. for 30 minutes to promote the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 2 shows the results.
[0077]
Example 5
Using the combustion exhaust gas treatment device shown in FIG. 1, a contaminant treatment agent composed of tetrabutylthiuram disulfide is gasified by a heating vaporizer, and is blown into the exhaust gas at a concentration of 100 ppm in a flue 10 at the preceding stage of the gas cooling tower 3. , And contacted with dioxins in the exhaust gas. The exhaust gas in the dust collector 4 was cooled to 180 ° C. by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at a position immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 10 and immediately after the dust collector (before the IDF 7), and the concentration of dioxins was measured. Table 2 shows the results.
[0078]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 170 ° C. for 30 minutes to promote the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 2 shows the results.
[0079]
Example 6
Using a flue gas treatment device shown in FIG. 1, a contaminant treatment agent composed of tetrabutylthiuram disulfide is supplied to a flue 9 at a stage preceding the waste heat boiler 2 in a flue gas 1 m. 3 It was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) and was brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The exhaust gas in the dust collector 4 was cooled to 170 ° C. by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at a position immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 9 and immediately after the dust collector (before the IDF 7), and the concentration of dioxins was measured. Table 2 shows the results.
[0080]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 200 ° C. for 30 minutes to accelerate the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 2 shows the results.
[0081]
Example 7
Using the combustion exhaust gas treatment device shown in FIG. 1, a contaminant treatment agent composed of tetrabutylthiuram disulfide is gasified by a heating vaporizer, and is blown into the exhaust gas at a concentration of 100 ppm in a flue 9 at the preceding stage of the waste heat boiler 2. , And contacted with dioxins in the exhaust gas. The exhaust gas in the dust collector 4 was cooled to 180 ° C. by the waste heat boiler 2 and the cooling tower 3. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that was blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was collected, and the concentration of dioxins was measured. Exhaust gas was collected at a position immediately before the inlet of the contaminated medium treating agent in the flue 9 and immediately after the dust collector (before the IDF 7), and the concentration of dioxins was measured. Table 2 shows the results.
[0082]
Further, the incinerated fly ash collected from the ash storage tank 5 was further transferred to a heating device and kept at 170 ° C. for 30 minutes to promote the decomposition reaction of dioxins. At this time, the atmosphere was not controlled. Thereafter, the concentration of dioxins in the incinerated fly ash was measured. Table 2 shows the results.
[0083]
[Table 2]
Figure 2004016897
[0084]
From the results shown in Table 2, in the apparatus for treating flue gas according to the present invention, the contaminant treatment agent was added to the flue from the incinerator 1 to the waste heat boiler 2 and from the waste heat boiler 2 to the flue of the gas cooling tower 3. However, it can be seen that dioxins were decomposed very efficiently as in Examples 1 to 3 (adding the contaminating medium treating agent from the gas cooling tower 3 to the flue to the dust collector 4).
[0085]
Reference Example 1
5 g of tetramethylthiuram disulfide and 100 g of fly ash (concentration of dioxins: 950 ng / g, concentration of heavy metals are shown in Table 3) are well mixed, transferred to a 500 mL-capacity square mortar, and then cooled to room temperature ( (20 ° C), 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for 30 minutes. After that, the dioxin concentration and the elution concentration of heavy metals in the treated product were measured. Table 4 shows the results.
[0086]
Reference Example 2
5 g of tetraoctylthiuram disulfide and 100 g of fly ash (dioxins concentration: 950 ng / g, heavy metals concentrations are shown in Table 3) are well mixed, transferred to a 500-mL square mortar with a lid, and then cooled to room temperature ( (20 ° C), 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for 30 minutes. After that, the dioxin concentration and the elution concentration of heavy metals in the treated product were measured. Table 4 shows the results.
[0087]
Reference Example 3
5 g of tetrabenzylthiuram disulfide and 100 g of fly ash (dioxins concentration: 950 ng / g, heavy metals concentrations are shown in Table 3) were well mixed, transferred to a 500 mL-capacity square mortar with a lid, and then room temperature ( (20 ° C), 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for 30 minutes. After that, the dioxin concentration and the elution concentration of heavy metals in the treated product were measured. Table 4 shows the results.
[0088]
Reference example 4
5 g of tetracyclohexylthiuram disulfide and 100 g of fly ash (dioxins concentration: 950 ng / g, heavy metals concentration shown in Table 3) are mixed well, and transferred to a 500 mL-capacity square mortar with a lid. (20 ° C), 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for 30 minutes. After that, the dioxin concentration and the elution concentration of heavy metals in the treated product were measured. Table 4 shows the results.
[0089]
Reference example 5
5 g of dipentamethylene thiuram disulfide and 100 g of fly ash (dioxins concentration: 950 ng / g, heavy metals concentrations are shown in Table 3) are well mixed, transferred to a 500-mL capacity square mortar with a lid, and then cooled to room temperature. (20 ° C), 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for 30 minutes. After that, the dioxin concentration and the elution concentration of heavy metals in the treated product were measured. Table 4 shows the results.
[0090]
Comparative Example 2
5 g of silica particles and 100 g of fly ash were mixed well, and a test was performed in the same manner as in Reference Examples 1 to 5. Table 4 shows the dioxin concentration and heavy metal elution concentration of the treated product.
[0091]
[Table 3]
Figure 2004016897
[0092]
[Table 4]
Figure 2004016897
[0093]
Table 4 shows that, in Comparative Example 2, when fly ash was heated, dioxins increased, and in the temperature range of room temperature to 200 ° C., dioxins were not decomposed but formed instead. As for the elution concentration of heavy metals, the elution concentration of lead hardly decreased, indicating that elution was not prevented. On the other hand, in Reference Examples 1 to 3, it can be seen that dioxins are effectively decomposed at a temperature of 150 ° C. or lower, and at the same time, elution of heavy metals such as lead is prevented.
[0094]
Example 8
An experiment was performed using the combustion exhaust gas treatment device of FIG. Exhaust gas from the incinerator 1 was cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 and sent to the dust collector 4 through the flue 11. A contaminant treating agent composed of tetramethylthiuram disulfide is supplied to the flue 11 at a stage preceding the dust collector 4 in a 1 m combustion exhaust gas. 3 It was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) and was brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The temperature of the exhaust gas in the dust collector 4 was 180 ° C. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that had been blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was sent to the extrusion granulator 21, and 30% by weight of water was added from the pipe 22 to perform a kneading process. The elution concentration and pH value of heavy metals and the concentration of dioxins in the processed product after the kneading treatment were measured. Table 5 shows the results.
[0095]
Example 9
An experiment was performed using the combustion exhaust gas treatment device of FIG. Exhaust gas from the incinerator 1 was cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 and sent to the dust collector 4 through the flue 11. A contaminant treating agent composed of tetramethylthiuram disulfide is supplied to a flue 10 upstream of the gas cooling tower 3 in a flue gas 1 m in length. 3 It was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) and was brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The temperature of the exhaust gas in the dust collector 4 was 180 ° C. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that had been blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was sent to the extrusion granulator 21, and 30% by weight of water was added from the pipe 22 to perform a kneading process. The elution concentration and pH value of heavy metals and the concentration of dioxins in the processed product after the kneading treatment were measured. Table 5 shows the results.
[0096]
Example 10
An experiment was performed using the combustion exhaust gas treatment device of FIG. Exhaust gas from the incinerator 1 was cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3 and sent to the dust collector 4 through the flue 11. A treatment agent for treating contaminated medium consisting of tetramethylthiuram disulfide is supplied to a flue 9 at the preceding stage of the waste heat boiler 2 so as to emit 1 m of combustion exhaust gas. 3 It was blown into the exhaust gas at a rate of 100 mg per (NTP) and was brought into contact with dioxins in the exhaust gas. The temperature of the exhaust gas in the dust collector 4 was 180 ° C. A bag filter was used as the dust collector 4. Thereafter, the incinerated fly ash that had been blown off from the dust collector 4 into the ash storage tank 5 was sent to the extrusion granulator 21, and 30% by weight of water was added from the pipe 22 to perform a kneading process. The elution concentration and pH value of heavy metals and the concentration of dioxins in the processed product after the kneading treatment were measured. Table 5 shows the results.
[0097]
Comparative Example 3
In the same flue gas treatment apparatus as in Examples 8 to 10, the operation was performed without supplying the polluting medium treating agent in the flue 9, 10, 11 or the dust collector 4, and the dust was collected from the dust collector 4 into the ash storage tank 5. The dropped incinerated fly ash was sent to an extrusion granulator 21, and 30% by weight of water was added from a pipe 22 to perform a kneading process. The elution concentration and pH value of heavy metals and the concentration of dioxins in the processed product after the kneading treatment were measured. Table 5 shows the results.
[0098]
[Table 5]
Figure 2004016897
[0099]
From the above results, it can be seen that according to the combustion exhaust gas treatment apparatus of the present invention, dioxins were extremely efficiently decomposed and heavy metals in fly ash were effectively prevented from being eluted. In particular, by spraying chemicals in the temperature range where dioxins are said to be easily generated, not only can the latter stages decompose dioxins, but also suppress the generation more positively, and reduce the amount of incinerated fly ash that is discharged. The dioxin concentration can be lowered.
[0100]
Examples 11 to 18
Using the experimental apparatus shown in FIG. 1, an experiment for treating flue gas was conducted. The exhaust gas from the combustion furnace 1 is cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3, and in the flue 11, various polluting medium treating agents shown in Tables 6 and 7 are discharged from the polluting medium treating agent container 6 through the pipe 12 into the exhaust gas. After that, dust collection processing was performed in the dust collection device 4. A bag filter was used as a dust collector. The dust concentration, the hydrogen chloride gas concentration, the mercury concentration, the dioxins concentration in the exhaust gas before the chemical addition position in the flue gas and in the exhaust gas after the dust collection processing (before the IDF 7), and the exhaust gas are discharged from the dust collecting device 4. The concentration of dioxins in the dust ash 15 was measured. Further, the pressure loss of the dust collector 4 was measured. As the flue gas treating agent, a mixed powder obtained by mixing a sulfur compound shown in Tables 6 and 7 below with activated carbon powder and slaked lime powder was used. In the experimental apparatus A, a fluidized bed furnace (4.2 t / hr × 3 furnaces) was used as an incinerator. Fluid bed furnace exhaust gas volume is 30,000m 3 (NTP) / hr and the inlet temperature of the bag filter was 170 ° C. In the experimental apparatus B, a stoker furnace (6.3 t / hr × 2 furnaces) was used as the incinerator. Fluid bed furnace exhaust gas volume is 32,000m 3 (NTP) / hr, and the inlet temperature of the bag filter was 180 ° C.
[0101]
The results are shown in Tables 6 and 7.
[0102]
[Table 6]
Figure 2004016897
[0103]
[Table 7]
Figure 2004016897
[0104]
Comparative Examples 4 to 7
The same experiment as in Examples 11 to 18 was performed using diatomaceous earth or zeolite as a carrier without using a sulfur compound. The results are shown in Table 8 below.
[0105]
[Table 8]
Figure 2004016897
[0106]
Comparing the results in Tables 6 and 7 with the results in Table 8, it can be seen that the use of the flue gas treating agent according to the present invention effectively suppressed the decomposition and generation of dioxins.
[0107]
Examples 19 to 30 and Comparative Examples 8 to 11
Using the experimental apparatus shown in FIG. 1, an experiment for treating flue gas was conducted. Exhaust gas from the combustion furnace 1 is cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3, and in the flue 11, the contaminated medium treating agent is blown into the exhaust gas from the contaminated medium treating agent container 6 through the pipe 12 and then collected. Dust collection processing was performed in the device 4. The dust concentration, the hydrogen chloride gas concentration, the mercury concentration, the dioxins concentration in the exhaust gas before the chemical addition position in the flue gas and in the exhaust gas after the dust collection processing (before the IDF 7), and the exhaust gas are discharged from the dust collecting device 4. The concentration of dioxins in the dust ash 15 was measured. Further, the pressure loss of the dust collector 4 was measured.
[0108]
As the contaminating medium treating agent, a mixture of the components shown in Tables 9 to 12 below was used. Diatomaceous earth powder, zeolite powder, activated carbon powder, and activated coke powder all used had a particle size of 100 μm or less. When the contaminating medium treating agent is a sodium salt of tetramethylthiuram disulfide or dimethyldithiocarbamic acid, these powders are mixed by mixing a liquid contaminating medium treating agent with a mixed powder of slaked lime, an adsorbent and an inert inorganic substance. The contaminant treatment agent was used on the particles. When the contaminating medium treating agent was a hydrazine salt of dithiocarbazic acid, it was used as a powder having a particle size of 100 μm or less. The following two types of experimental devices were used as the experimental devices. In the experimental apparatus C, a fluidized bed incinerator (a treatment amount of 4.2 t / hr × 3 units) was used as the combustion furnace 1, and the amount of exhaust gas was 30,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collecting device 4 was 170 ° C. In the experimental apparatus D, a stoker furnace (6.3 t / hr × 2 units) was used as the combustion furnace 1 and the amount of exhaust gas was 32,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 4 was 180 ° C. In each of the experimental devices, a bag filter was used as the dust collector 4.
[0109]
The results are shown in Tables 9 to 12.
[0110]
[Table 9]
Figure 2004016897
[0111]
[Table 10]
Figure 2004016897
[0112]
[Table 11]
Figure 2004016897
[0113]
[Table 12]
Figure 2004016897
[0114]
From the results shown in the above table, the use of the contaminating medium treating agent according to the present invention can effectively remove harmful substances such as hydrogen chloride gas, mercury and dioxin in the combustion exhaust gas, and furthermore, the ash in the dust ash. It can be seen that the dioxin concentration is much lower than the conventional one.
[0115]
Examples 31 to 42
As in Examples 19 to 30, a combustion exhaust gas treatment experiment was performed using the experimental apparatus shown in FIG. After passing the exhaust gas from the combustion furnace 1 through the waste heat boiler 2, in the flue 10, the contaminated medium treating agent is blown from the contaminated medium treating agent container 6 through the pipe 13, and the exhaust gas is cooled by the gas cooling tower 3. Next, dust collection processing was performed in the dust collector 4. The dust concentration, the hydrogen chloride gas concentration, the mercury concentration, the dioxin concentration in the exhaust gas before the chemical addition position in the flue gas and in the exhaust gas after the dust collection processing (before the IDF 7), and the exhaust gas are discharged from the dust collecting device 4. The concentration of dioxins in the dust ash 15 was measured. Further, the pressure loss of the dust collector 4 was measured.
[0116]
As the contaminating medium treating agent, a mixture of the components shown in Tables 13 to 15 below was used. Diatomaceous earth powder, zeolite powder, activated carbon powder, and activated coke powder all used had a particle size of 100 μm or less. When the contaminating medium treating agent is a sodium salt of tetramethylthiuram disulfide or dimethyldithiocarbamic acid, these powders are mixed by mixing a liquid contaminating medium treating agent with a mixed powder of slaked lime, an adsorbent and an inert inorganic substance. The contaminant treatment agent was used on the particles. When the contaminating medium treating agent was a hydrazine salt of dithiocarbazic acid, it was used as a powder having a particle size of 100 μm or less. The following two types of experimental devices were used as the experimental devices. In the experimental apparatus C, a fluidized bed incinerator (a treatment amount of 4.2 t / hr × 3 units) was used as the combustion furnace 1, and the amount of exhaust gas was 30,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collecting device 4 was 170 ° C. In the experimental apparatus D, a stoker furnace (6.3 t / hr × 2 units) was used as the combustion furnace 1 and the amount of exhaust gas was 32,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 4 was 180 ° C. In each of the experimental devices, a bag filter was used as the dust collector 4.
[0117]
The results are shown in Tables 13 to 15.
[0118]
[Table 13]
Figure 2004016897
[0119]
[Table 14]
Figure 2004016897
[0120]
[Table 15]
Figure 2004016897
[0121]
From the results shown in the above table, the use of the contaminating medium treating agent according to the present invention can effectively remove harmful substances such as hydrogen chloride gas, mercury and dioxin in the combustion exhaust gas, and furthermore, the ash in the dust ash. It can be seen that the dioxin concentration is much lower than the conventional one.
[0122]
Examples 43 to 54
As in Examples 19 to 30, a combustion exhaust gas treatment experiment was performed using the experimental apparatus shown in FIG. After the contaminant treatment agent is blown into the exhaust gas from the combustion furnace 1 from the contaminant treatment container 6 through the pipe 14 in the flue 9, the exhaust gas is cooled by the waste heat boiler 2 and the gas cooling tower 3, and then collected. Dust collection processing was performed in the dust device 4. The dust concentration, the hydrogen chloride gas concentration, the mercury concentration, the dioxin concentration in the exhaust gas before the chemical addition position in the flue gas and in the exhaust gas after the dust collection processing (before the IDF 7), and are discharged from the dust collecting device 4. The concentration of dioxins in the dust ash 15 was measured. Further, the pressure loss of the dust collector 4 was measured.
[0123]
As the contaminating medium treating agent, a mixture of the components shown in Tables 16 to 18 below was used. Diatomaceous earth powder, zeolite powder, activated carbon powder, and activated coke powder all used had a particle size of 100 μm or less. When the contaminating medium treating agent is a sodium salt of tetramethylthiuram disulfide or dimethyldithiocarbamic acid, these powders are mixed by mixing a liquid contaminating medium treating agent with a mixed powder of slaked lime, an adsorbent and an inert inorganic substance. The contaminant treatment agent was used on the particles. When the contaminating medium treating agent was a hydrazine salt of dithiocarbazic acid, it was used as a powder having a particle size of 100 μm or less. The following two types of experimental devices were used as the experimental devices. In the experimental apparatus C, a fluidized bed incinerator (a treatment amount of 4.2 t / hr × 3 units) was used as the combustion furnace 1, and the amount of exhaust gas was 30,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collecting device 4 was 170 ° C. In the experimental apparatus D, a stoker furnace (6.3 t / hr × 2 units) was used as the combustion furnace 1 and the amount of exhaust gas was 32,000 (m 3 (NTP) / hr). The exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 4 was 180 ° C. In each of the experimental devices, a bag filter was used as the dust collector 4.
[0124]
The results are shown in Tables 16 to 18.
[0125]
[Table 16]
Figure 2004016897
[0126]
[Table 17]
Figure 2004016897
[0127]
[Table 18]
Figure 2004016897
[0128]
From the results shown in Tables 16 to 18, even if the contaminant treatment agent according to the present invention was added to the flue from the incinerator to the waste heat boiler (Examples 43 to 54), Examples 19 to 42 (Contamination medium treatment) To the flue from the waste heat boiler to the gas cooling tower or to the flue from the gas cooling tower to the dust collector), as well as effectively remove harmful substances such as hydrogen chloride gas, mercury and dioxin in the flue gas. It can be seen that the dioxin concentration in the dust ash was extremely low.
[0129]
【The invention's effect】
According to the present invention, dioxins and heavy metals contained in combustion furnace exhaust gas containing incineration fly ash using various polluting medium treating agents previously proposed by the present inventors, and harmful substances such as hydrogen chloride gas An apparatus for efficiently processing the above is also provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a combustion exhaust gas treatment device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a configuration of a combustion exhaust gas treatment device according to another embodiment of the present invention.

Claims (6)

燃焼炉から排出される飛灰及び焼却灰を含む排ガスを処理する装置であって、燃焼炉からの排ガスから熱を回収する廃熱ボイラー;廃熱ボイラーからの排出ガスを所定温度に冷却するガス冷却装置;前記ガス冷却装置からの排出ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却灰を分離するための集塵装置;燃焼炉から廃熱ボイラーへの排出ガス及び/又は廃熱ボイラーからガス冷却装置への排出ガス及び/又はガス冷却装置からの排出ガスに汚染媒体処理剤を供給するための汚染媒体処理剤供給装置;を具備することを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。A waste heat boiler for processing exhaust gas containing fly ash and incinerated ash discharged from a combustion furnace, which recovers heat from the exhaust gas from the combustion furnace; a gas for cooling exhaust gas from the waste heat boiler to a predetermined temperature A cooling device; a dust collecting device for treating exhaust gas from the gas cooling device to separate fly ash and incineration ash contained therein; exhaust gas from a combustion furnace to a waste heat boiler and / or a waste heat boiler A contaminant treatment agent supply device for supplying a contaminant treatment agent to exhaust gas from a gas cooler and / or exhaust gas from a gas cooler. 前記集塵装置から排出される飛灰及び焼却灰に水及び/又は重金属溶出防止剤を加えて混練りするための混練り装置を更に具備することを特徴とする請求項1に記載の燃焼排ガスの処理装置。The flue gas according to claim 1, further comprising a kneading device for adding water and / or a heavy metal elution inhibitor to the fly ash and the incinerated ash discharged from the dust collecting device and kneading the mixture. Processing equipment. 集塵装置から排出される飛灰及び焼却灰を300℃以下の温度で保持するための装置を更に具備する請求項1又は2に記載の燃焼排ガスの処理装置。The apparatus for treating combustion exhaust gas according to claim 1 or 2, further comprising a device for holding fly ash and incinerated ash discharged from the dust collector at a temperature of 300 ° C or less. 汚染媒体処理剤が、
次式I:
Figure 2004016897
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アリールアルキル基、アルケニル基又はアリールアルケニル基を表す)
で示される化合物;
次式II:
Figure 2004016897
で示される化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩;
次式III:
Figure 2004016897
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリールアルキル基を表し、又はRとRとで環を形成していてもよい)
で示される化合物のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、亜鉛酸塩又はニッケル塩;
次式IV:
Figure 2004016897
(式中、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリールアルキル基を表し、又はRとRとで環を形成していてもよい)
で示される化合物;
次式V:
Figure 2004016897
で示される化合物;又は
次式VI:
Figure 2004016897
(式中、Rは、それぞれ独立して、水素、メチル基を表し;Rは、それぞれ独立して、Rが水素の場合には、水素、フェニル基を表し、Rがメチル基の場合には、水素、メチル基を表す)
で示される化合物を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の燃焼排ガスの処理装置。
Contaminated media treatment agent,
The following formula I:
Figure 2004016897
(Wherein R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an aryl Represents an amino group, an arylalkyl group, an alkenyl group or an arylalkenyl group)
A compound represented by the formula:
The following formula II:
Figure 2004016897
An alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt or an amine salt of a compound represented by the formula:
The following formula III:
Figure 2004016897
(Wherein, R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an arylalkyl group, or R 3 and R 4 may form a ring)
An alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, an amine salt, a zincate or a nickel salt of the compound represented by the formula:
The following formula IV:
Figure 2004016897
(Wherein, R 5 and R 6 may be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an arylalkyl group, or R 5 and R 6 may form a ring)
A compound represented by the formula:
The following equation V:
Figure 2004016897
Or a compound of formula VI:
Figure 2004016897
(Wherein, R 7 each independently represents hydrogen or a methyl group; R 8 each independently represents hydrogen or a phenyl group when R 7 is hydrogen, and R 7 represents a methyl group Represents hydrogen or a methyl group)
The combustion exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, which comprises a compound represented by the following formula:
汚染媒体処理剤が、ポリチオン酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有するポリ硫化物塩、ハロゲン化硫黄化合物、ペルオキソ硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、硫化炭素類、硫化水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウムを有する硫化物塩、チオシアン化合物、硫化窒素類、硫化ホウ素類、或いはこれら二種以上の組み合わせからなる群から選択される硫黄化合物を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の燃焼排ガスの処理装置。The contaminating medium treating agent is a polythionate, an alkali metal, a polysulfide salt having an alkaline earth metal or ammonium, a sulfur halide compound, a peroxosulfate, a peroxodisulfate, a carbon sulfide, a hydrogen sulfide, an alkali metal, A sulfide salt having an alkaline earth metal or ammonium, a thiocyan compound, a nitrogen sulfide, a boron sulfide, or a sulfur compound selected from the group consisting of a combination of two or more thereof. A treatment device for a combustion exhaust gas according to claim 1. 汚染媒体処理剤が、シリカ、アルミナ、ゼオライト、珪藻土又は活性炭から選択される担体に担持されている請求項3又は4に記載の燃焼排ガスの処理装置。The apparatus for treating flue gas according to claim 3 or 4, wherein the contaminating medium treating agent is supported on a carrier selected from silica, alumina, zeolite, diatomaceous earth, or activated carbon.
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