JP2004136170A

JP2004136170A - 排ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2004136170A
Application number: JP2002301572A
Authority: JP
Inventors: Tatsuki Nazuka; 名塚　龍己; Takashi Ogawa; 小川　貴志
Original assignee: Furukawa Co Ltd
Current assignee: Furukawa Co Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】排ガスの温度降下を少なくすることで温度制御を容易にし、圧力損失を低減して誘引ファンの負荷を少なくし、設置面積を小さくする。
【解決手段】廃棄物処理設備の排ガス処理系に、ガス冷却装置２と、空気予熱器３と、排ガス浄化装置４と誘引ファン７と、煙突８とが配設される。排ガス浄化装置４には、一つのケーシング９内の上流側に集塵装置５、下流側に活性炭吸着装置６を連接して設ける。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理設備の排ガス中に含まれる煤塵、ＨＣｌ、ＳＯｘ、ダイオキシン類、水銀を含む重金属類等の有害物質を除去するための排ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物を焼却または溶融処理する廃棄物処理設備において、廃棄物の焼却炉や溶融炉の排ガス処理系には、図４に示すように、ガス冷却装置４２、空気予熱器４３、集塵装置４５、活性炭吸着装置４６、誘引ファン４７、及び煙突４８が配設されている。これらの装置はそれぞれ独立して設置されており、各装置の間はダクト５０によって連結されている。
【０００３】
ガス冷却装置４２は、廃棄物の焼却炉４１や溶融炉の排ガスに直接水を噴霧し気化熱によって排ガス温度を降下させる水噴霧式の冷却塔であり、廃棄物の焼却炉４１や溶融炉から排出される高温の排ガスを後段の排ガス処理に支障のない温度まで冷却する。
ガス冷却装置４２の後段に設けられる空気予熱器４３は、廃棄物の焼却炉４１や溶融炉の排ガスの熱を利用して燃焼用空気を加温し、炉内に送ることにより燃焼効率を改善すると共に、排ガスの温度を制御する。
【０００４】
空気予熱器４３の後段に設けられる集塵装置４５は、ケーシング内に収納された濾布５２で排ガスを濾過するバグフィルタ式の集塵装置であり、排ガス中の煤塵、ＨＣｌ、ＳＯｘを捕集する。
集塵装置４５の後段に設けられる活性炭吸着装置４６は、ケーシング内に水平に設けたメッシュフロア５５上に活性炭Ｃの固定層を形成した活性炭充填塔であり、排ガス中のダイオキシン類、水銀を含む重金属類、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の有害物質を吸着する。
【０００５】
集塵装置４５及び活性炭吸着装置４６によって有害物質が除去された排ガスは、誘引ファン４７を経て煙突４８から大気中に放出される（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１２−１５０４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
集塵装置４５で用いられるバグフィルタの濾布５２の耐熱温度は２２０℃〜２３０℃である。このため、集塵装置４５の入口における排ガスの温度は一般的に２００℃以下に設定される。一方、ガス冷却装置４２で多量の水分を含んだ排ガスは、温度が１７０℃より低くなると結露して機器の内部に腐食を引き起こす原因となるので、排ガス処理系内の排ガス温度は、１７０℃以上に保つ必要がある。
【０００８】
集塵装置４５及び活性炭吸着装置４６における排ガスの温度低下は、それぞれ２０℃程度である。仮に集塵装置４５の入口における排ガスの温度が２００℃になるように空気予熱器４３の温度条件を設定すると、活性炭吸着装置４６の出口における排ガスの温度は、２００℃−２０℃×２＝１６０℃となり、誘引ファン４７や煙突４８の内部で結露を生じる。このため、活性炭吸着装置４６の後段に別途加熱手段を設けて排ガスを加熱する必要があり、コストが嵩み好ましくない。
【０００９】
活性炭吸着装置４６の後段に別途加熱手段を設けることなしに、誘引ファン４７や煙突４８の内部で結露が生じるのを防止するためには、活性炭吸着装置４６の出口における排ガスの温度を１７０℃以上にしなければならないが、そのためには、集塵装置４５の入口における排ガスの温度は、１７０℃＋２０℃×２＝２１０℃とする必要がある。しかし、この温度はバグフィルタの濾布５２の耐熱温度に近く、濾布５２に引火する危険性が増すことになり好ましくない。
【００１０】
このように、排ガス処理系に温度降下の大きい装置がそれぞれ独立して設置されていると、排ガスの温度管理が微妙となり、空気予熱器４３における温度制御が難しくなる。
また、集塵装置４５と活性炭吸着装置４６とはダクト５０で連結されているが、集塵装置４５内（流速：低）からダクト５０内（流速：高）への排ガスの流速変化による圧力損失、ダクト５０の管内抵抗による圧力損失、及びダクト５０内（流速：高）から活性炭吸着装置４６内（流速：低）への排ガスの流速変化による圧力損失が累積して大きな圧力損失が生じるため、誘引ファン４７は能力の高いものを選定する必要がありコストが嵩む。
【００１１】
さらに、集塵装置４５と活性炭吸着装置４６とはダクト５０で連結されており、ダクト５０の取り回しの分だけ前後に配置される集塵装置４５と活性炭吸着装置４６との間を離隔しなければならないので、廃棄物処理設備の排ガス処理系の設置面積が全体として大きくなってしまう。
本発明は、廃棄物処理設備の排ガス処理系における上記問題を解決するものであって、排ガスの温度降下を少なくすることで温度管理を容易にし、圧力損失を低減して誘引ファンの負荷を少なくし、設置面積を小さくすることのできる排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の排ガス浄化装置は、上記課題を解決するため、廃棄物処理設備の排ガス処理系に設けられるものであって、一つのケーシング内の上流側に集塵装置、下流側に活性炭吸着装置を連接して設けている。
廃棄物処理設備の操業時には、排ガスは、ガス冷却装置で冷却され、空気予熱器において温度制御された後排ガス浄化装置に入り、集塵装置で煤塵等のダストが捕集され、活性炭吸着装置でダイオキシン等の有害物質が吸着される。有害物質が除去された排ガスは、誘引ファン、煙突を経て大気中に放出される。
【００１３】
この排ガス浄化装置では、一つのケーシング内の上流側に集塵装置、下流側に活性炭吸着装置が連接して設けられているので、温度降下は３０℃程度に抑えることができる。従って、排ガス浄化装置の入口における排ガスの温度が２００℃になるように空気予熱器の温度条件を設定しても、排ガス浄化装置の出口における排ガスの温度は、２００℃−３０℃＝１７０℃となり、誘引ファンや煙突の内部で結露を生じることはない。
【００１４】
また、集塵装置と活性炭吸着装置とはダクトで連結されていないため、排ガスの流速が変化するところや、ダクトのような管内抵抗の大きいところが、集塵装置と活性炭吸着装置との間には存在しない。従って圧力損失を小さくできるので、従来より能力の低い誘引ファンを選定しても操業に支障はない。
さらに、集塵装置と活性炭吸着装置との間のダクトがなくなるので排ガス処理系の設置面積が全体として小さくなり、据え付け工事の工数減ともあいまってコストが低減される。
【００１５】
活性炭吸着装置を、吸着処理空間内に傾斜して設けられたメッシュフロア内に活性炭を充填する傾斜固定層式の活性炭吸着装置とすると、排ガス浄化装置がコンパクトになり、さらに設置面積を小さくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である排ガス浄化装置を備えた廃棄物処理設備の排ガス処理系の構成図である。
この廃棄物処理設備の排ガス処理系には、ガス冷却装置２、空気予熱器３、排ガス浄化装置４、誘引ファン７、及び煙突８が配設されている。各装置２、３、４、７、８の間はダクト２０によって連結されている。
【００１７】
ガス冷却装置２は、廃棄物の焼却炉１の排ガスに直接水を噴霧し気化熱によって排ガス温度を降下させる水噴霧式の冷却塔であり、焼却炉１から排出される高温（８００℃〜９００℃）の排ガスを後段の排ガス処理に支障のない温度（３００℃）まで冷却する。
ガス冷却装置２の後段に設けられる空気予熱器３は、廃棄物の焼却炉１の排ガスの熱を利用して燃焼用空気を加温し、炉内に送ることにより燃焼効率を改善すると共に、排ガスの温度を制御する。
【００１８】
排ガス浄化装置４には、一つのケーシング９内の上流側に集塵装置５、下流側に活性炭吸着装置６が連接して設けられている。
集塵装置５は、ケーシング９の前半部と隔壁１０及び天板１１によって形成された集塵空間に濾布１２を多数設けたバクフィルタ式の集塵装置であって、排ガスはケーシング９の前面から流入して濾布１２を通過し天板１１上方へ流出するが、このとき排ガス中のダスト（煤塵、ＨＣｌ、ＳＯｘ）が濾布１２で捕集される。集塵装置５は、濾布１２に付着したダストをパルスジェットエアで払い落とす公知の払い落とし装置（図示略）を備えている。濾布１２の下方には濾布１２から払い落とされたダストを収集するスクリューコンベヤ１３と、スクリューコンベヤ１３で集められたダストをケーシング９外に排出する排出バルブ１４が設けられている。
【００１９】
活性炭吸着装置６は、ケーシング９の後半部と隔壁１０との間に形成された吸着空間にメッシュフロア１５を水平に設け、メッシュフロア１５上に活性炭Ｃの固定層を形成した水平固定層式の活性炭吸着装置であって、排ガスは吸着空間上部からメッシュフロア１５を通過して吸着空間下部に入り、ケーシング９の後面から流出するが、このとき排ガス中のダイオキシン類、水銀を含む重金属類、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の有害物質が活性炭Ｃに吸着される。
【００２０】
ケーシング９には、有害物質を吸着した活性炭Ｃの交換を行うため、メッシュフロア１５の上方に活性炭Ｃの投入口１６、メッシュフロア１５の下方に活性炭Ｃの排出口１７が設けられている。
また、排ガス浄化装置４には、濾布１２の前後の圧力差を検出するための圧力検出器１８と空気抜出管２１、２２、及びメッシュフロア１５の前後の圧力差を検出するための圧力検出器１９と空気抜出管２３、２４が設けられている。
【００２１】
なお、集塵装置５と活性炭吸着装置６が連接しているので、濾布１２の後段の空気抜出管２２とメッシュフロア１５の前段の空気抜出管２３とは１本にして、濾布側の圧力検出器１８とメッシュフロア１５側の圧力検出器１９とで共用することができる。
この排ガス浄化装置４は、従来のように集塵装置と活性炭吸着装置とを独立して配置しダクトで連結したものと比べると、外気との接触面積が少ないので、排ガスの温度降下は３０℃程度に抑えることができる。従って、排ガス浄化装置４の入口における排ガスの温度が２００℃になるように空気予熱器３の温度条件を設定しても、排ガス浄化装置４の出口における排ガスの温度は、２００℃−３０℃＝１７０℃となり、誘引ファン７や煙突８の内部で結露を生じることはない。
【００２２】
また、集塵装置５と活性炭吸着装置６とがダクトによって連結されていないため、排ガスの流速が変化するところや、ダクトのような管内抵抗の大きいところが、集塵装置５と活性炭吸着装置６との間には存在しない。従って圧力損失を小さくできるので、従来より能力の低い誘引ファン７を選定しても操業に支障はない。
【００２３】
さらに、集塵装置５と活性炭吸着装置６との間のダクトがなくなるので排ガス処理系の設置面積が全体として小さてすみ、部品点数（ダクト、ケーシングの一部、空気抜出管等）が少なくなり、据え付け工事の工数減ともあいまってコストが低減される。
図２は本発明の他の実施の形態である排ガス浄化装置を備えた廃棄物処理設備の排ガス処理系の構成図、図３は排ガス浄化装置の構成図である。
【００２４】
図２における排ガス処理系の構成は、排ガス浄化装置３４を除き図１と同様であるので、共通する部分は同一の符号を付して説明は省略する。
排ガス浄化装置３４は、ケーシング３９内の上流側に集塵装置５、下流側に活性炭吸着装置３６が連接して設けられている。
集塵装置５は、図１のものと同じバクフィルタ式の集塵装置であって、ケーシング３９の前半部と隔壁１０及び天板１１によって形成された集塵空間に濾布１２が多数設けられている。濾布１２の下方には濾布１２から払い落とされたダストを収集するスクリューコンベヤ１３と、スクリューコンベヤ１３で集められたダストをケーシング３９外に排出する排出バルブ１４が設けられている。
【００２５】
活性炭吸着装置３６には、ケーシング３９の後半部と隔壁１０との間に形成された吸着空間を傾斜して横断するメッシュフロア３５が設けられている。メッシュフロア３５は、ボトムトラフ３０とトッププレート３１とからなり、上端に活性炭供給バルブ３２を備えた投入口３６、下端には活性炭排出バルブ３３を備えた排出口３７が設けられていて、このメッシュフロア３５内に活性炭Ｃを充填することにより活性炭Ｃの傾斜固定層が形成される。
【００２６】
排ガス中のダイオキシン類、水銀を含む重金属類、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の有害物質は、排ガスが傾斜固定層を通過するとき活性炭Ｃに吸着される。
トッププレート３１は昇降装置３８で昇降可能になっており、トッププレート３１を昇降させることで、メッシュフロア３５の断面積を変化させ、傾斜固定層の活性炭Ｃの充填量を変更することができる。
【００２７】
この活性炭吸着装置３６は、メッシュフロア１５を水平に設けた図１の水平固定層式の活性炭吸着装置６に比べて長さを短くできるので、排ガス浄化装置３４のサイズがさらにコンパクトになり、設置面積を小さくすることができる。
また、排ガス浄化装置３４のサイズがコンパクトになると外気との接触面積が減少するので、温度降下をさらに抑えることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の排ガス浄化装置は、一つのケーシング内に集塵装置と活性炭吸着装置が連接して設けられているので、排ガスの温度降下が少なく、温度管理を容易にし、圧力損失を低減して誘引ファンの負荷を少なくし、設置面積を小さくし、且つコストを低減することができる。
活性炭吸着装置を、吸着処理空間内に傾斜して設けられたメッシュフロア内に活性炭を充填する傾斜固定層式の活性炭吸着装置とすると、排ガス浄化装置の設置面積をさらに小さくでき、温度降下をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である排ガス浄化装置を備えた廃棄物処理設備の排ガス処理系の構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である排ガス浄化装置を備えた廃棄物処理設備の排ガス処理系の構成図である。
【図３】排ガス浄化装置の構成図である。
【図４】従来の廃棄物処理設備の排ガス処理系の構成図である。
【符号の説明】
１　　　　焼却炉
２　　　　ガス冷却装置
３　　　　空気予熱器
４　　　　排ガス浄化装置
５　　集塵装置
６　　活性炭吸着装置
７　　誘引ファン
８　　煙突
９　　ケーシング
１０　隔壁
１１　天板
１２　濾布
１３　スクリューコンベヤ
１４　排出バルブ
１５　メッシュフロア
１６　投入口
１７　排出口
１８　圧力検出器
１９　圧力検出器
２０　ダクト
３４　排ガス浄化装置
３５　メッシュフロア
３６　投入口
３７　排出口
３９　ケーシング
Ｃ　　活性炭

Claims

廃棄物処理設備の排ガス処理系に設けられる排ガス浄化装置であって、一つのケーシング内の上流側に集塵装置、下流側に活性炭吸着装置を連接して設けたことを特徴とする排ガス浄化装置。
活性炭吸着装置が、吸着処理空間内に傾斜して設けられたメッシュフロア内に活性炭を充填する傾斜固定層式の活性炭吸着装置であることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。