JP2004321923A - 湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム - Google Patents
湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004321923A JP2004321923A JP2003119485A JP2003119485A JP2004321923A JP 2004321923 A JP2004321923 A JP 2004321923A JP 2003119485 A JP2003119485 A JP 2003119485A JP 2003119485 A JP2003119485 A JP 2003119485A JP 2004321923 A JP2004321923 A JP 2004321923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- humidification
- dust
- spray nozzle
- cleaning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
【課題】水の使用量を少なくし、運転コストを低減することができる湿式電気集塵装置を提供すること。
【解決手段】処理ガスに水を噴霧するための加湿手段６と、処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段４とを具備し、加湿手段６は、処理ガスに水を噴霧する加湿用スプレーノズル３８を備え、集塵手段４は、コロナ放電を発生する放電電極１６と、帯電した煤塵を集塵する集塵電極１８と、水を噴霧して集塵電極１８に集塵された煤塵を除去する洗浄用スプレーノズル２０と、を備えた湿式電気集塵装置。加湿水を回収する加湿用回収槽５４及び洗浄水を回収する洗浄用回収槽５２が設けられ、加湿用回収槽５４に回収された回収水が加湿用スプレーノズル３８及び／又は洗浄用スプレーノズル２０に送給されて再利用される。
【選択図】 図１
【解決手段】処理ガスに水を噴霧するための加湿手段６と、処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段４とを具備し、加湿手段６は、処理ガスに水を噴霧する加湿用スプレーノズル３８を備え、集塵手段４は、コロナ放電を発生する放電電極１６と、帯電した煤塵を集塵する集塵電極１８と、水を噴霧して集塵電極１８に集塵された煤塵を除去する洗浄用スプレーノズル２０と、を備えた湿式電気集塵装置。加湿水を回収する加湿用回収槽５４及び洗浄水を回収する洗浄用回収槽５２が設けられ、加湿用回収槽５４に回収された回収水が加湿用スプレーノズル３８及び／又は洗浄用スプレーノズル２０に送給されて再利用される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理ガス中に含まれた煤塵を除去する湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスなどの処理ガス中に含まれたダスト（煤塵）を除去するための装置として、コロナ放電を利用した湿式電気集塵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この湿式電気集塵装置は、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段と、処理ガス中に含まれた煤塵を除去するための集塵手段とを具備している。加湿手段は加湿用スプレーノズルを備え、この加湿用スプレーノズルから水が噴霧される。また、集塵手段は放電電極、集塵電極及び洗浄用スプレーノズルを備え、処理ガスに含まれた煤塵が集塵電極に集塵される。洗浄時、洗浄用スプレーノズルから集塵電極に向けて水が噴霧され、噴霧される水により集塵電極に付着した煤塵が集塵電極から除去される。
【０００３】
【特許文献１】
登録実用新案第３００４８９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような湿式電気集塵装置においては、加湿用スプレーノズルから噴霧された水と、洗浄用スプレーノズルから噴霧された水とが共通の回収槽に回収されるように構成されている。加湿用スプレーノズルからの水の噴霧は処理ガスの処理中に行われるので、水の使用量が多く、回収槽に回収される回収量も多いが、洗浄スプレーノズルからの水の噴霧は洗浄時のみに行われるので、水の使用量が少なく、回収槽に回収される回収量も少なく、これらの回収水を共通の回収槽で回収すると、回収槽内の大量の回収水は煤塵を含んで汚染された状態となる。このような回収水を再利用しようとすると、大量の回収水を排水処理しなければならず、排水処理するための排水処理装置として大型で高価なものが必要となる。一方、この回収水を再利用することなく排水すると、新しい水を大量に使用するようになり、装置の運転コストが高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、水の使用量を少なくし、運転コストを低減することができる湿式電気集塵装置を提供することである。
本発明の他の目的は、廃棄物の熱分解により生成される可燃性ガスに含まれた煤塵を除去し、この可燃性ガスを原動機の燃料として用いることができる廃棄物発電システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の湿式電気集塵装置は、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段と、前記加湿手段にて加湿処理された処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段とを具備し、前記加湿手段は、処理ガスに水を噴霧する加湿用スプレーノズルを備え、前記集塵手段は、コロナ放電を発生する放電電極と、帯電した煤塵を集塵する集塵電極と、水を噴霧して前記集塵電極に集塵された煤塵を除去するための洗浄用スプレーノズルと、を備えた湿式電気集塵装置であって、
前記加湿手段に関連して加湿用回収槽が設けられ、前記集塵手段に関連して洗浄用回収槽が設けられ、前記加湿用スプレーノズルから噴霧された水が前記加湿用回収槽に回収され、前記洗浄用スプレーノズルから噴霧された水が前記洗浄用回収槽に回収され、前記加湿用回収槽に回収された水が前記加湿用スプレーノズル及び／又は前記洗浄用スプレーノズルに送給されることを特徴とする。
【０００７】
この湿式電気集塵装置においては、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段に関連して加湿用回収槽が設けられ、処理ガスに含まれた煤塵を集塵する集塵手段に関連して洗浄用回収槽が設けられている。加湿手段の加湿用スプレーノズルから処理ガスに向けて水が噴霧され、噴霧された水が処理ガスに含まれた煤塵に付着し、煤塵に付着しなかった水は加湿用回収槽に回収され、例えば、噴霧した水の１０〜１５％程度が煤塵に付着し、残りの８５〜９０％の量が加湿用回収槽に回収される。
【０００８】
また、集塵手段の放電電極からコロナ放電が発生し、このコロナ放電によって、水が付着した処理ガス中の煤塵がマイナス（負）に帯電され、帯電した煤塵がプラス（正）の集塵電極に静電作用によって付着し、このようにして処理ガス中の煤塵が集塵電極に集塵される。集塵した煤塵を除去するときには、洗浄用スプレーノズルから集塵電極に向けて水が噴霧され、噴霧水によて集塵電極に付着した煤塵が除去され、除去された煤塵を含む水が洗浄用回収槽に回収される。
【０００９】
この湿式電気集塵装置では、加湿用回収槽に回収された水が加湿用スプレーノズル（及び／又は洗浄用スプレーノズル）に送給されて、この加湿用スプレーノズル（及び／又は洗浄用スプレーノズル）から噴霧される。加湿用回収槽に回収された水はきれいで煤塵をほとんど含まず、そのままの状態で再利用することができ、この回収水を再利用することによって、設備的コストアップとならずに水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。尚、処理ガスとは、例えば生ゴミなどの廃棄物を熱分解することによって生成される可燃性ガスであり、煤塵とはこのような可燃性ガスに含まれる固体微粒子である。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の湿式電気集塵装置では、前記集塵手段により集塵される煤塵は、処理ガスに含まれた固体微粒子であることを特徴とする。
【００１１】
この湿式電気集塵装置においては、煤塵が固体微粒子、例えば炭素、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素）、金属粉などであるので、処理ガス中に含まれたものを電気集塵によって集塵することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の湿式電気集塵装置では、前記処理ガスは、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスであることを特徴とする。
この湿式電気集塵装置においては、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵することができ、このような可燃性ガスは生ゴミなどの一般ゴミを熱分解ガス化溶融プロセスにより熱分解することにより得られる。
【００１３】
また、本発明の請求項４の廃棄物発電システムは、廃棄物の熱分解により生成される可燃性ガスを燃料とする原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機に供給される可燃性ガスに含まれた煤塵を除去する請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
この廃棄物発電システムでは、請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置を備えているので、可燃性ガスに含まれた煤塵、例えば炭素、金属酸化物、金属粉などを集塵して取り除くことができ、従って、この可燃性ガスを原動機の燃料ガスとして用いて発電機を駆動することができ、廃棄物発電システムにおいて使用する水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う湿式電気集塵装置及びこれを用いた廃棄物発電装置の実施形態について説明する。
第１の実施形態
まず、図１を参照して、第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一実施例について説明する。図１は、第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一例を簡略的に示す図である。
【００１６】
図１において、図示の湿式電気集塵装置２は、処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段４と、この集塵手段４の上流側に設けられた加湿手段６とを備えてる。集塵手段４は、集塵室８を規定する集塵槽１０を有し、この集塵槽１０に流入口１２及び流出口１４が設けられている。この集塵室８には、所定の間隔をおいて複数個の放電電極１６及び複数個の集塵電極１８が設けられ、複数個の放電電極１６が直流高圧電源２１のマイナス（負）極側に接続され、高圧電源２１のプラス（正）極側はアースされ、複数個の集塵電極１８はアースに接続されている。
【００１７】
集塵室８の上部、即ち複数個の集塵電極１８の上方には、複数の洗浄用スプレーノズル２０が配設されている。これら洗浄用スプレーノズル２０には第１水供給ライン２２が接続され、新しい水（所謂、新水）、例えば水道水、地下水などが第１水供給ライン２２を通して洗浄用スプレーノズル２０に送給され、かく送給された新水が洗浄用スプレーノズル２０から複数個の集塵電極１８に向けて噴霧される。尚、第１水供給ライン２２には、このラインを開閉するための第１開閉弁２４が配設され、第１開閉弁２４が閉状態のとき、上述した新水の供給が停止される。
【００１８】
加湿手段６は、集塵槽１０の流入口１２の上流側に配設され、加湿室２６を規定する加湿槽２８を有している。加湿室２６には流入口３０及び流出口３２が設けられ、流入口３０がガス送給ライン３４に接続され、処理ガスがガス送給ライン３４を通して加湿室２６に送給される。また、加湿槽２８の流出口３２は接続管３６を介して集塵槽１０の流入口１２に接続されている。この加湿室２６には複数の加湿用スプレーノズル３８が配設され、これら加湿用スプレーノズル３８が第２水供給ライン４０に接続され、新水が第２水供給ライン４０を通して加湿用スプレーノズル３８に送給される。尚、第２水供給ライン４０には第２開閉弁４２が配設され、第２開閉弁４２が閉状態のとき、第２水供給ライン４０を通しての新水の供給が停止される。
【００１９】
この実施形態では、湿式電気集塵装置２は、廃棄物を利用して発電する廃棄物発電システムに適用されている。集塵槽１０の下流側には、例えばガスエンジンである原動機４４が配設され、集塵手段４で後述するように集塵処理された処理ガスが流出口１４から燃料ガス送給ライン４６を通して原動機４４に送給され、この処理ガスを燃料として原動機４４が運転される。原動機４４には発電機４８が駆動連結され、原動機４４の運転により発電機４８が作動して発電機４８による発電が行われる。
【００２０】
原動機４４で燃料として用いられる処理ガスは、可燃性ガスであり、例えば、生ゴミなどの一般ゴミを熱分解ガス化溶融プロセスで熱分解することによって得られ、このような熱分解による可燃性ガスは、主に水素（Ｈ）、一酸化炭素（ＣＯ）を含んでいる。この可燃性ガスは、図示していないが、酸洗浄処理、アルカリ洗浄処理、脱硫処理及び除湿処理が行われた後に加湿手段６に送給され、加湿手段６にて加湿処理される。
【００２１】
加湿手段６では、複数個の加湿用スプレーノズル３８から水が噴霧され、噴霧水が処理ガス中の煤塵に付着し、このように加湿処理された処理ガスが接続管３６を通して集塵手段４に送給され、この集塵手段４にて集塵処理される。集塵手段４では、複数個の放電電極１６に直流高圧電源２１からの負電圧、例えば−３５００Ｖ程度の負の高電圧が印加され、このような電圧の印加によって、放電電極１６からコロナ放電が発生し、コロナ放電によって、噴霧水が付着した煤塵がマイナス（負）に帯電される。このとき、複数個の集塵電極１８はアースされてプラス（正）電極として機能し、帯電された煤塵がクーロン力によって集塵電極１８に静電的に吸引されて付着し、このようにして処理ガス中の煤塵が集塵除去される。
【００２２】
集塵した煤塵を除去するときには、直流高圧電源２１の印加が停止し、洗浄用スプレーノズル２０からの水が噴霧される。かくすると、集塵電極１８に付着した煤塵が洗い落とされ、煤塵が除去される。洗浄用スプレーノズル３８による洗浄は、３〜６時間に１回程度でよく、集塵量が多いと洗浄頻度も多くなり、集塵量が少ないと洗浄頻度を少なくすることができる。
【００２３】
集塵処理された処理ガスは燃料ガス送給ライン４６を通して原動機４４に送給され、原動機４４はこの処理ガスを燃料として運転され、発電機４８により発電され、廃棄物を熱分解して発生する可燃性ガスを利用して発電が行われる。
【００２４】
生ゴミなどを熱分解ガス化溶融プロセスで熱分解することによって得られる可燃性ガスには、煤塵として主に炭素、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素など）、金属粉などの固体微粒子が含まれているが、上述した湿式電気集塵装置２を用いることにより、炭素、金属酸化物などの固体微粒子を所要の通りに除去することができ、このように集塵処理した処理ガスを燃料として用いて原動機４４が運転される。
【００２５】
この湿式電気集塵装置２を用いた発電システムでは、加湿手段６からの水と集塵手段４からの水が別個に回収されるように構成されている。集塵手段４に関連して洗浄用回収槽５２が設けられ、加湿手段６に関連して加湿用回収槽５４が設けられている。集塵槽１０の底部と洗浄用回収槽５２とが洗浄水回収ライン５６を介して接続され、洗浄時に洗浄用スプレーノズル２０から噴霧され、集塵電極１８に付着した煤塵を除去した洗浄水（煤塵を含む水）が洗浄水回収ライン５６を介して洗浄用回収槽５４に回収される。
【００２６】
洗浄用回収槽５２には洗浄水排出ライン５８が接続され、この洗浄水排出ライン５８に排水ポンプ６０及び排水処理装置６２が配設されている。また、洗浄用回収槽５２には液面計測手段６４が設けられている。洗浄用回収槽５２に回収された液の液面が排水位置（図１に「Ｈ」で示す位置）まで上昇すると、液面計測手段６４からの検知信号に基づいて排水ポンプ６０が作動され、洗浄用回収槽５２内の回収液が洗浄水排出ライン５８を通して排出され、排出処理装置６２で所要の通りに処理された液が外部に排水される。また、洗浄用回収槽５２内の液面が排水停止位置（図１に「Ｌ」で示す位置）まで下がると、液面計測手段６４からの検知信号に基づいて排水ポンプ６０の作動が停止し、洗浄用回収槽５２からの排水が終了する。このように、洗浄用回収槽５２に回収された回収液（洗浄水）は洗浄水排水ライン５８を通して外部に排出される。
【００２７】
また、加湿槽２８の底部と加湿用回収槽５４とが加湿水回収ライン６６を介して接続され、加湿用スプレーノズル３８から噴霧され、処理ガス中の煤塵に付着せずに回収された加湿水が加湿水回収ライン６６を介して洗浄用回収槽５４に回収される。
【００２８】
この加湿用回収槽５４には水循環ライン６８が設けられ、その一端側が加湿用回収槽５４に接続され、その他端側が第２水供給ライン４０（第２開閉弁４２の配設部位よりも下流側の部位）に接続されている。この水循環ライン６８には第３開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設されている。第３開閉弁７０が開状態で、循環ポンプ７２が作動すると、加湿用回収槽５４内の回収水（加湿水）が水循環ライン６８を通して第２水供給ライン４０に送給され、第２水供給ライン４０からの新水と混合して加湿用スプレーノズル３８に供給され、これら加湿用スプレーノズル３８から噴霧される。加湿用回収槽５４に回収される加湿水は煤塵などをほとんど含んでおらず、そのままの状態で再利用が可能であり（排水処理などの処理を行うことなく利用することができる）、上述したように第２水供給ライン４０を通して供給される新水に混合して再使用することによって、新水の使用量を大幅に節約してシステムの運転コストの低減を図ることができる。
【００２９】
この実施形態では、更に、加湿用回収槽５４と洗浄用回収槽５２とが連通管７４を介して連通されている。この連通管７４は洗浄用回収槽５２の排水位置よりも上方に配設され、排水位置よりも上方にて洗浄用回収槽５２と加湿用回収槽５４とが連通されている。従って、加湿用回収槽５４の回収液の液面が連通管７４の配設位置まで上昇すると、加湿用回収槽５４内の回収液が連通管７４を通して洗浄用回収槽５２に流れる。
【００３０】
このように連通管７４で連通するように構成したときには、加湿用回収槽５４から水循環ライン６８を通して第２水供給ライン４０に供給される回収水の量が、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して加湿用回収槽５４に回収される加湿水の回収量よりも幾分少なくなるようにするのが好ましい。このように構成することによって、加湿用回収槽５４内の回収液の液量を一定に保つことができとともに、加湿用回収槽５４内の回収液が連通管７４を通して洗浄用回収槽５２に流れるようになる。
【００３１】
上述した実施形態では、集塵槽１０により一つの集塵室８を規定しているが、この集塵槽１０内に仕切壁及びダンパを設けて複数（例えば２つ）の集塵室に分割するようにしてもよい。この場合、一部の（例えば一方の）集塵室のダンパを閉じてこの集塵室内を洗浄し、残りの（例えば他方の）集塵室に処理ガスを送給して処理ガス中の煤塵を集塵除去することができ、このように構成することによって処理ガス中の煤塵を連続的に除去することができ、高い除塵率を得ることができる。
【００３２】
第２の実施形態
次に、図２を参照して、第２の実施形態の湿式電気集塵装置について説明する。図２は、第２の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図２において、この第２の実施形態では、第２水供給ライン４０Ａからの新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿用回収槽５４内の回収水が加湿手段６の加湿用スプレーノズル３８から噴霧されるように構成されている。即ち、第２水供給ライン４０Ａの一端側は第１水供給ライン２２（具体的には、第１開閉弁２４の配設部位の上流側の部位）に接続され、その他端側が加湿用回収槽５４内に延び、第１水供給ライン２２を通して供給される新水の一部が第２水供給ライン４０Ａを通して加湿用回収槽５４に供給される。従って、この形態では、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して回収された回収水（加湿水）と、第２水供給ライン４０Ａから供給された新水とが、加湿用回収槽５４で混合される。
【００３４】
また、水循環ライン６８Ａが加湿用回収槽５４から加湿手段６に延び、複数個の加湿用スプレーノズル３８に接続されている。この水循環ライン６８Ａには、第１の実施形態と同様に、第２開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設される。従って、加湿用回収槽５４内の加湿水（新水と回収液とが混合された水）が、水循環ライン６８Ａを通して加湿用スプレーノズル３８に供給され、かく供給された水が加湿用スプレーノズル３８から噴霧される。尚、図２における参照番号８２は放電電極及び集塵電極を含む集塵部であり、この集塵部を簡略化して示している。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００３５】
この第２の実施形態においても、集塵槽１０で回収された洗浄水は洗浄水回収ライン５６を介して洗浄用回収槽５２に回収され、かく回収された洗浄水は洗浄水排水５８を流れ、排水処理装置６２で所要の通りに処理された後に外部に排水される。一方、加湿槽２８で回収された加湿水は加湿水回収ライン６６を介して加湿用回収槽５４に回収され、かく回収された加湿水は、第２水供給ライン４０Ａを通して供給された新水と混合され、このように混合された加湿水が水循環ライン６８Ａを通して加湿用スプレーノズル３８に供給される。この第２の実施形態においても、加湿用回収槽５４に回収される回収水は煤塵をほとんど含んでなく、そのままの状態で再利用することが可能であり、上述したように加湿水として再利用することによって、第１の実施形態と同様に、新水の使用量を大幅に削減して、システムの運転コストの低減を図ることができる。
【００３６】
尚、第２の実施形態では、第２水供給ライン４０Ａを第１水供給ライン２２から分岐して設け、第１水供給ライン２２の水の一部を加湿用回収槽５４に回収しているが、このような構成に代えて、第１水供給ライン２２と第２水供給ライン４０Ａとを別個のラインとして構成し、第１水供給ライン２２と関係がない第２水供給ライン４０Ａを通して新水を加湿用回収槽５４に供給するようにしてもよい。
【００３７】
第３の実施形態
次に、図３を参照して、第３の実施形態の湿式電気集塵装置について説明する。図３は、第３の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【００３８】
図３において、この第３の実施形態では、第２水供給ライン４０Ｂからの新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿用回収槽５４内の回収水が加湿手段６の加湿用スプレーノズル３８から噴霧されるとともに、この回収水が集塵手段４の洗浄用スプレーノズル２０から噴霧されるように構成されている。即ち、第２水供給ライン４０Ｂの下流側が加湿用回収槽５４内に延び、第２水供給ライン４０Ｂを通して供給される新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して回収された回収水（加湿水）と、第２水供給ライン４０Ｂから供給された新水とが、加湿用回収槽５４で混合される。
【００３９】
また、水循環ライン６８Ｂが、第２の実施形態と同様に、加湿用回収槽５４から加湿手段６に延び、複数個の加湿用スプレーノズル３８に接続され、この水循環ライン６８Ｂに第２開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設される。従って、加湿用回収槽５４内の加湿水（新水と回収液とが混合された液）が、水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給される。
【００４０】
更に、回収水供給ライン８４が加湿用回収槽５４から集塵手段４に延び、複数個の洗浄用スプレーノズル２０に接続されている。この回収水供給ライン８４には、電磁開閉弁８６及び供給ポンプ８８が配設される。集塵部８２の集塵電極に集塵された煤塵を除去するときは、電磁開閉弁８６が付勢されて開状態になるとともに、供給ポンプ８８が作動し、供給ポンプ８８の作用によって、加湿用回収槽５４内の回収水が回収水供給ライン８４を通して洗浄用スプレーノズル２０に供給され、かく供給された回収水が洗浄用スプレーノズル２０から噴霧される。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００４１】
この第３の実施形態においても、集塵槽１０で回収された洗浄水は洗浄用回収槽５２に回収され、排水処理装置６２で所要の通りに処理された後に外部に排水される。一方、加湿槽２８で回収された加湿水は加湿水回収ライン６６を介して加湿用回収槽５４に回収され、かく回収された加湿水は、第２水供給ライン４０Ｂを通して供給された新水と混合される。そして、かく混合された加湿水が水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給されるとともに、洗浄時には回収水供給ライン８４を通して洗浄用スプレーノズル２０に供給される。この第３の実施形態においても、加湿用回収槽５４に回収される回収水は煤塵をほとんど含んでなく、そのままの状態で再利用することが可能であり、上述したように加湿用スプレーノズル３８に供給して加湿水として、また洗浄用スプレーノズル２０に供給して洗浄水として再利用することによって、第１の実施形態と同様に、新水の使用量を大幅に削減して、システムの運転コストの低減を図ることができる。また、この第３の実施形態では、回収水を洗浄水としても利用するので、使用する新水が加湿用回収槽５４に供給され、第１及び第２の実施形態に比して加湿用回収槽５４内の回収水をきれいな状態に保つことができる。
【００４２】
尚、第３の実施形態では、第２水供給ライン４０Ｂからの新水を加湿用回収槽５４に供給し、加湿用回収槽５４内の回収水を水循環ライン６８Ｂを介して加湿用スプレーノズル３８に供給しているが、この第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第２水供給ライン４０Ｂからの水を加湿用スプレーノズル３８に供給するとともに、加湿用回収槽５４内の回収水を水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給するようにしてもよい。
【００４３】
第１〜第３の実施形態では、いずれも洗浄用回収槽５２に回収した洗浄水を排水処理装置６２で排水処理した後に外部に排水しているが、この排水処理装置６２で充分にきれいな状態に処理することができる場合には、加湿用回収槽５４に供給して加湿水と混合して再利用するようにしてもよく、このように構成することによって水の使用量を一層少なくすることができる。
【００４４】
実施例及び比較例
湿式電気集塵装置の効果を確認するために、次の通りの実験を行った。湿式電気集塵装置として図１に示す形態のものを用いた。一般のゴミを原料とし、熱分解ガス化溶融プロセスで得られた可燃性ガスを酸洗浄処理、アルカリ洗浄処理、脱硫処理及び除湿処理したものを処理ガスとして用いた。この可燃性ガスは水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を主成分とし、その供給量が１３００ｍ３／ｈとなるように湿式電気集塵装置の加湿手段に供給した。このときの可燃性ガスの温度は３０℃、その湿度は９０〜９８％であり、この可燃性ガスには含有量４０ｍｇ／ｍ３の煤塵が含まれていた。
【００４５】
加湿手段では加湿用スプレーノズルから水を噴霧し、その噴霧量は０．７２ｍ３／ｈであり、新水が０．１０ｍ３／ｈ、加湿用回収槽に回収された回収水が０．６２ｍ３／ｈであった。加湿用回収槽に回収された回収水の液面が一定に維持されるように、加湿用回収槽から加湿用スプレーノズルに再利用される回収水量よりも加湿手段から加湿用回収槽に回収される回収水量（このときの回収水量は約０．６５ｍ３／ｈであった）が幾分多くなるように設定し、加湿用回収槽内の回収水が連通管を通して洗浄用回収槽に一方向に流れるようにした。加湿用回収槽の容積は１．３ｍ３であった。
【００４６】
集塵手段では、集塵時においては、高電圧発生装置により高電圧を発生し、放電電極に−３５ｋＶの電圧を印加し、そのときの電流は２０ｍＡであった。集塵電極はアースし（印加電圧０Ｖ）、この集塵電極をプラス電極として機能させた。放電電極の枠数は４個、集塵電極の枠数は５個であり、集塵電極の全面積は３５ｍ２であった。
【００４７】
また、集塵電極の洗浄時においては、高電圧発生装置による放電電極への電力の供給を停止し、洗浄用スプレーノズルから新水を噴霧して集塵電極に付着した煤塵を除去した。この洗浄は、２時間５６分間の集塵処理に対して４分間の洗浄処理を行い、この集塵処理及び洗浄処理を一サイクルとして３時間毎にこのサイクルを繰り返し遂行した。洗浄時の洗浄用スプレーノズルからの新水の噴霧量は５２リットル／分であり、新水の使用量は平均０．０７ｍ３／ｈであった。洗浄用回収槽の容積は０．６５ｍ３であり、この洗浄用回収槽内の回収水の液面が上昇したとき、排水ポンプで排水して液面を制御した。尚、この湿式電気集塵装置においては、可燃性ガスに接触する部分は全てステンレス鋼から形成した。
【００４８】
上述したようにして可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵し、集塵槽から排出された可燃性ガスに残留する煤塵の含有量を調べたことろ０．４ｍｇ／ｍ３であり、可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であった。そして、このときに使用した水の排水量は約０．１ｍ３／ｈであり、新水の使用量の合計（加湿用及び洗浄用に用いた新水量）は０．１７ｍ３／ｈであった。
【００４９】
このような運転を長時間行っても可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であり、長時間にわたって安定して煤塵を集塵することができた。また、長時間運転時における回収水（加湿用回収槽に回収される水）中の煤塵濃度及び加湿用回収槽内の回収水中の煤塵濃度を測定したところ共に１７．２ｍｇ／リットルで安定し、加湿用回収槽に回収された回収水を再利用しても特に問題はなく、良好な除塵率が得られた。尚、新水中の煤塵濃度は５ｍｇ／リットルであった。
【００５０】
比較例として、実施例の湿式電気集塵装置において、加湿手段から加湿用回収槽に回収された回収水を再利用することなく全て排水するとともに、集塵手段から洗浄用回収槽に回収された回収水を全て排水するようにした以外は、実施例と同様にして可燃性ガス中に含まれた煤塵を集塵した。このとき、加湿用回収槽に回収された回収水を再利用しないので、加湿用スプレーノズルには０．７２ｍ３／ｈの新水を供給して噴霧した。この比較例において集塵槽から排出された可燃性ガスに残留する煤塵の含有量を調べたことろ０．４ｍｇ／ｍ３であり、可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であった。一方、比較例における新水の使用量は０．７９ｍ３／ｈであり、水の排水量は約０．７２ｍ３／ｈであった。
【００５１】
以上のことから、実施例においては加湿用回収槽に回収された回収水を加湿用水として再利用したが、集塵手段における除塵率は９９％と、加湿用水として全て新水を使用した比較例と同じであり、回収水を再利用しても充分な集塵効果が安定して得られることが確認できた。また、新水の使用量については、比較例は実施例の約４．６倍であり、更に使用した水の排水量については、比較例は実施例の約７．２倍であり、本発明の湿式電気集塵装置を用いた場合、可燃性ガス中の煤塵の集塵効果を維持しながら水の使用量、排水量を大幅に少なくすることが可能であることが確認できた。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の湿式電気集塵装置によれば、加湿用回収槽に回収された水がそのままの状態で加湿用スプレーノズル及び／又は洗浄用スプレーノズルに送給されて再利用されるので、設備的コストアップとならずに水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【００５３】
また、本発明の請求項２に記載の湿式電気集塵装置によれば、処理ガス中の煤塵が固体微粒子であるので、煤塵を電気集塵によって集塵することができる。
また、本発明の請求項３に記載の湿式電気集塵装置によれば、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵することができる。
【００５４】
また、本発明の請求項４の廃棄物発電システムによれば、請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置を備えているので、可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵して取り除くことができ、従って、この可燃性ガスを原動機の燃料ガスとして用いて発電機を駆動することができ、廃棄物発電システムにおける水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一例を簡略的に示す図である。
【図２】第２の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【図３】第３の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【符号の説明】
２ 湿式電気集塵装置
４ 集塵手段
６ 加湿手段
１０ 集塵槽
１６ 放電電極
１８ 集塵電極
２０ 洗浄用スプレーノズル
２２ 第１水供給ライン
２８ 加湿槽
３８ 加湿用スプレーノズル
４０，４０Ａ，４０Ｂ 第２水供給ライン
４４ 原動機
４８ 発電機
５２ 洗浄用回収槽
５４ 加湿用回収槽
５６ 洗浄水回収ライン
６６ 加湿水回収ライン
６８，６８Ａ，６８Ｂ 水循環ライン
８２ 集塵部
８４ 回収水供給ライン
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理ガス中に含まれた煤塵を除去する湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスなどの処理ガス中に含まれたダスト（煤塵）を除去するための装置として、コロナ放電を利用した湿式電気集塵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この湿式電気集塵装置は、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段と、処理ガス中に含まれた煤塵を除去するための集塵手段とを具備している。加湿手段は加湿用スプレーノズルを備え、この加湿用スプレーノズルから水が噴霧される。また、集塵手段は放電電極、集塵電極及び洗浄用スプレーノズルを備え、処理ガスに含まれた煤塵が集塵電極に集塵される。洗浄時、洗浄用スプレーノズルから集塵電極に向けて水が噴霧され、噴霧される水により集塵電極に付着した煤塵が集塵電極から除去される。
【０００３】
【特許文献１】
登録実用新案第３００４８９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような湿式電気集塵装置においては、加湿用スプレーノズルから噴霧された水と、洗浄用スプレーノズルから噴霧された水とが共通の回収槽に回収されるように構成されている。加湿用スプレーノズルからの水の噴霧は処理ガスの処理中に行われるので、水の使用量が多く、回収槽に回収される回収量も多いが、洗浄スプレーノズルからの水の噴霧は洗浄時のみに行われるので、水の使用量が少なく、回収槽に回収される回収量も少なく、これらの回収水を共通の回収槽で回収すると、回収槽内の大量の回収水は煤塵を含んで汚染された状態となる。このような回収水を再利用しようとすると、大量の回収水を排水処理しなければならず、排水処理するための排水処理装置として大型で高価なものが必要となる。一方、この回収水を再利用することなく排水すると、新しい水を大量に使用するようになり、装置の運転コストが高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、水の使用量を少なくし、運転コストを低減することができる湿式電気集塵装置を提供することである。
本発明の他の目的は、廃棄物の熱分解により生成される可燃性ガスに含まれた煤塵を除去し、この可燃性ガスを原動機の燃料として用いることができる廃棄物発電システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の湿式電気集塵装置は、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段と、前記加湿手段にて加湿処理された処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段とを具備し、前記加湿手段は、処理ガスに水を噴霧する加湿用スプレーノズルを備え、前記集塵手段は、コロナ放電を発生する放電電極と、帯電した煤塵を集塵する集塵電極と、水を噴霧して前記集塵電極に集塵された煤塵を除去するための洗浄用スプレーノズルと、を備えた湿式電気集塵装置であって、
前記加湿手段に関連して加湿用回収槽が設けられ、前記集塵手段に関連して洗浄用回収槽が設けられ、前記加湿用スプレーノズルから噴霧された水が前記加湿用回収槽に回収され、前記洗浄用スプレーノズルから噴霧された水が前記洗浄用回収槽に回収され、前記加湿用回収槽に回収された水が前記加湿用スプレーノズル及び／又は前記洗浄用スプレーノズルに送給されることを特徴とする。
【０００７】
この湿式電気集塵装置においては、処理ガスに水を噴霧するための加湿手段に関連して加湿用回収槽が設けられ、処理ガスに含まれた煤塵を集塵する集塵手段に関連して洗浄用回収槽が設けられている。加湿手段の加湿用スプレーノズルから処理ガスに向けて水が噴霧され、噴霧された水が処理ガスに含まれた煤塵に付着し、煤塵に付着しなかった水は加湿用回収槽に回収され、例えば、噴霧した水の１０〜１５％程度が煤塵に付着し、残りの８５〜９０％の量が加湿用回収槽に回収される。
【０００８】
また、集塵手段の放電電極からコロナ放電が発生し、このコロナ放電によって、水が付着した処理ガス中の煤塵がマイナス（負）に帯電され、帯電した煤塵がプラス（正）の集塵電極に静電作用によって付着し、このようにして処理ガス中の煤塵が集塵電極に集塵される。集塵した煤塵を除去するときには、洗浄用スプレーノズルから集塵電極に向けて水が噴霧され、噴霧水によて集塵電極に付着した煤塵が除去され、除去された煤塵を含む水が洗浄用回収槽に回収される。
【０００９】
この湿式電気集塵装置では、加湿用回収槽に回収された水が加湿用スプレーノズル（及び／又は洗浄用スプレーノズル）に送給されて、この加湿用スプレーノズル（及び／又は洗浄用スプレーノズル）から噴霧される。加湿用回収槽に回収された水はきれいで煤塵をほとんど含まず、そのままの状態で再利用することができ、この回収水を再利用することによって、設備的コストアップとならずに水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。尚、処理ガスとは、例えば生ゴミなどの廃棄物を熱分解することによって生成される可燃性ガスであり、煤塵とはこのような可燃性ガスに含まれる固体微粒子である。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の湿式電気集塵装置では、前記集塵手段により集塵される煤塵は、処理ガスに含まれた固体微粒子であることを特徴とする。
【００１１】
この湿式電気集塵装置においては、煤塵が固体微粒子、例えば炭素、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素）、金属粉などであるので、処理ガス中に含まれたものを電気集塵によって集塵することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の湿式電気集塵装置では、前記処理ガスは、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスであることを特徴とする。
この湿式電気集塵装置においては、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵することができ、このような可燃性ガスは生ゴミなどの一般ゴミを熱分解ガス化溶融プロセスにより熱分解することにより得られる。
【００１３】
また、本発明の請求項４の廃棄物発電システムは、廃棄物の熱分解により生成される可燃性ガスを燃料とする原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機に供給される可燃性ガスに含まれた煤塵を除去する請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
この廃棄物発電システムでは、請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置を備えているので、可燃性ガスに含まれた煤塵、例えば炭素、金属酸化物、金属粉などを集塵して取り除くことができ、従って、この可燃性ガスを原動機の燃料ガスとして用いて発電機を駆動することができ、廃棄物発電システムにおいて使用する水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う湿式電気集塵装置及びこれを用いた廃棄物発電装置の実施形態について説明する。
第１の実施形態
まず、図１を参照して、第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一実施例について説明する。図１は、第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一例を簡略的に示す図である。
【００１６】
図１において、図示の湿式電気集塵装置２は、処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段４と、この集塵手段４の上流側に設けられた加湿手段６とを備えてる。集塵手段４は、集塵室８を規定する集塵槽１０を有し、この集塵槽１０に流入口１２及び流出口１４が設けられている。この集塵室８には、所定の間隔をおいて複数個の放電電極１６及び複数個の集塵電極１８が設けられ、複数個の放電電極１６が直流高圧電源２１のマイナス（負）極側に接続され、高圧電源２１のプラス（正）極側はアースされ、複数個の集塵電極１８はアースに接続されている。
【００１７】
集塵室８の上部、即ち複数個の集塵電極１８の上方には、複数の洗浄用スプレーノズル２０が配設されている。これら洗浄用スプレーノズル２０には第１水供給ライン２２が接続され、新しい水（所謂、新水）、例えば水道水、地下水などが第１水供給ライン２２を通して洗浄用スプレーノズル２０に送給され、かく送給された新水が洗浄用スプレーノズル２０から複数個の集塵電極１８に向けて噴霧される。尚、第１水供給ライン２２には、このラインを開閉するための第１開閉弁２４が配設され、第１開閉弁２４が閉状態のとき、上述した新水の供給が停止される。
【００１８】
加湿手段６は、集塵槽１０の流入口１２の上流側に配設され、加湿室２６を規定する加湿槽２８を有している。加湿室２６には流入口３０及び流出口３２が設けられ、流入口３０がガス送給ライン３４に接続され、処理ガスがガス送給ライン３４を通して加湿室２６に送給される。また、加湿槽２８の流出口３２は接続管３６を介して集塵槽１０の流入口１２に接続されている。この加湿室２６には複数の加湿用スプレーノズル３８が配設され、これら加湿用スプレーノズル３８が第２水供給ライン４０に接続され、新水が第２水供給ライン４０を通して加湿用スプレーノズル３８に送給される。尚、第２水供給ライン４０には第２開閉弁４２が配設され、第２開閉弁４２が閉状態のとき、第２水供給ライン４０を通しての新水の供給が停止される。
【００１９】
この実施形態では、湿式電気集塵装置２は、廃棄物を利用して発電する廃棄物発電システムに適用されている。集塵槽１０の下流側には、例えばガスエンジンである原動機４４が配設され、集塵手段４で後述するように集塵処理された処理ガスが流出口１４から燃料ガス送給ライン４６を通して原動機４４に送給され、この処理ガスを燃料として原動機４４が運転される。原動機４４には発電機４８が駆動連結され、原動機４４の運転により発電機４８が作動して発電機４８による発電が行われる。
【００２０】
原動機４４で燃料として用いられる処理ガスは、可燃性ガスであり、例えば、生ゴミなどの一般ゴミを熱分解ガス化溶融プロセスで熱分解することによって得られ、このような熱分解による可燃性ガスは、主に水素（Ｈ）、一酸化炭素（ＣＯ）を含んでいる。この可燃性ガスは、図示していないが、酸洗浄処理、アルカリ洗浄処理、脱硫処理及び除湿処理が行われた後に加湿手段６に送給され、加湿手段６にて加湿処理される。
【００２１】
加湿手段６では、複数個の加湿用スプレーノズル３８から水が噴霧され、噴霧水が処理ガス中の煤塵に付着し、このように加湿処理された処理ガスが接続管３６を通して集塵手段４に送給され、この集塵手段４にて集塵処理される。集塵手段４では、複数個の放電電極１６に直流高圧電源２１からの負電圧、例えば−３５００Ｖ程度の負の高電圧が印加され、このような電圧の印加によって、放電電極１６からコロナ放電が発生し、コロナ放電によって、噴霧水が付着した煤塵がマイナス（負）に帯電される。このとき、複数個の集塵電極１８はアースされてプラス（正）電極として機能し、帯電された煤塵がクーロン力によって集塵電極１８に静電的に吸引されて付着し、このようにして処理ガス中の煤塵が集塵除去される。
【００２２】
集塵した煤塵を除去するときには、直流高圧電源２１の印加が停止し、洗浄用スプレーノズル２０からの水が噴霧される。かくすると、集塵電極１８に付着した煤塵が洗い落とされ、煤塵が除去される。洗浄用スプレーノズル３８による洗浄は、３〜６時間に１回程度でよく、集塵量が多いと洗浄頻度も多くなり、集塵量が少ないと洗浄頻度を少なくすることができる。
【００２３】
集塵処理された処理ガスは燃料ガス送給ライン４６を通して原動機４４に送給され、原動機４４はこの処理ガスを燃料として運転され、発電機４８により発電され、廃棄物を熱分解して発生する可燃性ガスを利用して発電が行われる。
【００２４】
生ゴミなどを熱分解ガス化溶融プロセスで熱分解することによって得られる可燃性ガスには、煤塵として主に炭素、金属酸化物（例えば、酸化ケイ素など）、金属粉などの固体微粒子が含まれているが、上述した湿式電気集塵装置２を用いることにより、炭素、金属酸化物などの固体微粒子を所要の通りに除去することができ、このように集塵処理した処理ガスを燃料として用いて原動機４４が運転される。
【００２５】
この湿式電気集塵装置２を用いた発電システムでは、加湿手段６からの水と集塵手段４からの水が別個に回収されるように構成されている。集塵手段４に関連して洗浄用回収槽５２が設けられ、加湿手段６に関連して加湿用回収槽５４が設けられている。集塵槽１０の底部と洗浄用回収槽５２とが洗浄水回収ライン５６を介して接続され、洗浄時に洗浄用スプレーノズル２０から噴霧され、集塵電極１８に付着した煤塵を除去した洗浄水（煤塵を含む水）が洗浄水回収ライン５６を介して洗浄用回収槽５４に回収される。
【００２６】
洗浄用回収槽５２には洗浄水排出ライン５８が接続され、この洗浄水排出ライン５８に排水ポンプ６０及び排水処理装置６２が配設されている。また、洗浄用回収槽５２には液面計測手段６４が設けられている。洗浄用回収槽５２に回収された液の液面が排水位置（図１に「Ｈ」で示す位置）まで上昇すると、液面計測手段６４からの検知信号に基づいて排水ポンプ６０が作動され、洗浄用回収槽５２内の回収液が洗浄水排出ライン５８を通して排出され、排出処理装置６２で所要の通りに処理された液が外部に排水される。また、洗浄用回収槽５２内の液面が排水停止位置（図１に「Ｌ」で示す位置）まで下がると、液面計測手段６４からの検知信号に基づいて排水ポンプ６０の作動が停止し、洗浄用回収槽５２からの排水が終了する。このように、洗浄用回収槽５２に回収された回収液（洗浄水）は洗浄水排水ライン５８を通して外部に排出される。
【００２７】
また、加湿槽２８の底部と加湿用回収槽５４とが加湿水回収ライン６６を介して接続され、加湿用スプレーノズル３８から噴霧され、処理ガス中の煤塵に付着せずに回収された加湿水が加湿水回収ライン６６を介して洗浄用回収槽５４に回収される。
【００２８】
この加湿用回収槽５４には水循環ライン６８が設けられ、その一端側が加湿用回収槽５４に接続され、その他端側が第２水供給ライン４０（第２開閉弁４２の配設部位よりも下流側の部位）に接続されている。この水循環ライン６８には第３開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設されている。第３開閉弁７０が開状態で、循環ポンプ７２が作動すると、加湿用回収槽５４内の回収水（加湿水）が水循環ライン６８を通して第２水供給ライン４０に送給され、第２水供給ライン４０からの新水と混合して加湿用スプレーノズル３８に供給され、これら加湿用スプレーノズル３８から噴霧される。加湿用回収槽５４に回収される加湿水は煤塵などをほとんど含んでおらず、そのままの状態で再利用が可能であり（排水処理などの処理を行うことなく利用することができる）、上述したように第２水供給ライン４０を通して供給される新水に混合して再使用することによって、新水の使用量を大幅に節約してシステムの運転コストの低減を図ることができる。
【００２９】
この実施形態では、更に、加湿用回収槽５４と洗浄用回収槽５２とが連通管７４を介して連通されている。この連通管７４は洗浄用回収槽５２の排水位置よりも上方に配設され、排水位置よりも上方にて洗浄用回収槽５２と加湿用回収槽５４とが連通されている。従って、加湿用回収槽５４の回収液の液面が連通管７４の配設位置まで上昇すると、加湿用回収槽５４内の回収液が連通管７４を通して洗浄用回収槽５２に流れる。
【００３０】
このように連通管７４で連通するように構成したときには、加湿用回収槽５４から水循環ライン６８を通して第２水供給ライン４０に供給される回収水の量が、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して加湿用回収槽５４に回収される加湿水の回収量よりも幾分少なくなるようにするのが好ましい。このように構成することによって、加湿用回収槽５４内の回収液の液量を一定に保つことができとともに、加湿用回収槽５４内の回収液が連通管７４を通して洗浄用回収槽５２に流れるようになる。
【００３１】
上述した実施形態では、集塵槽１０により一つの集塵室８を規定しているが、この集塵槽１０内に仕切壁及びダンパを設けて複数（例えば２つ）の集塵室に分割するようにしてもよい。この場合、一部の（例えば一方の）集塵室のダンパを閉じてこの集塵室内を洗浄し、残りの（例えば他方の）集塵室に処理ガスを送給して処理ガス中の煤塵を集塵除去することができ、このように構成することによって処理ガス中の煤塵を連続的に除去することができ、高い除塵率を得ることができる。
【００３２】
第２の実施形態
次に、図２を参照して、第２の実施形態の湿式電気集塵装置について説明する。図２は、第２の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図２において、この第２の実施形態では、第２水供給ライン４０Ａからの新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿用回収槽５４内の回収水が加湿手段６の加湿用スプレーノズル３８から噴霧されるように構成されている。即ち、第２水供給ライン４０Ａの一端側は第１水供給ライン２２（具体的には、第１開閉弁２４の配設部位の上流側の部位）に接続され、その他端側が加湿用回収槽５４内に延び、第１水供給ライン２２を通して供給される新水の一部が第２水供給ライン４０Ａを通して加湿用回収槽５４に供給される。従って、この形態では、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して回収された回収水（加湿水）と、第２水供給ライン４０Ａから供給された新水とが、加湿用回収槽５４で混合される。
【００３４】
また、水循環ライン６８Ａが加湿用回収槽５４から加湿手段６に延び、複数個の加湿用スプレーノズル３８に接続されている。この水循環ライン６８Ａには、第１の実施形態と同様に、第２開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設される。従って、加湿用回収槽５４内の加湿水（新水と回収液とが混合された水）が、水循環ライン６８Ａを通して加湿用スプレーノズル３８に供給され、かく供給された水が加湿用スプレーノズル３８から噴霧される。尚、図２における参照番号８２は放電電極及び集塵電極を含む集塵部であり、この集塵部を簡略化して示している。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００３５】
この第２の実施形態においても、集塵槽１０で回収された洗浄水は洗浄水回収ライン５６を介して洗浄用回収槽５２に回収され、かく回収された洗浄水は洗浄水排水５８を流れ、排水処理装置６２で所要の通りに処理された後に外部に排水される。一方、加湿槽２８で回収された加湿水は加湿水回収ライン６６を介して加湿用回収槽５４に回収され、かく回収された加湿水は、第２水供給ライン４０Ａを通して供給された新水と混合され、このように混合された加湿水が水循環ライン６８Ａを通して加湿用スプレーノズル３８に供給される。この第２の実施形態においても、加湿用回収槽５４に回収される回収水は煤塵をほとんど含んでなく、そのままの状態で再利用することが可能であり、上述したように加湿水として再利用することによって、第１の実施形態と同様に、新水の使用量を大幅に削減して、システムの運転コストの低減を図ることができる。
【００３６】
尚、第２の実施形態では、第２水供給ライン４０Ａを第１水供給ライン２２から分岐して設け、第１水供給ライン２２の水の一部を加湿用回収槽５４に回収しているが、このような構成に代えて、第１水供給ライン２２と第２水供給ライン４０Ａとを別個のラインとして構成し、第１水供給ライン２２と関係がない第２水供給ライン４０Ａを通して新水を加湿用回収槽５４に供給するようにしてもよい。
【００３７】
第３の実施形態
次に、図３を参照して、第３の実施形態の湿式電気集塵装置について説明する。図３は、第３の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【００３８】
図３において、この第３の実施形態では、第２水供給ライン４０Ｂからの新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿用回収槽５４内の回収水が加湿手段６の加湿用スプレーノズル３８から噴霧されるとともに、この回収水が集塵手段４の洗浄用スプレーノズル２０から噴霧されるように構成されている。即ち、第２水供給ライン４０Ｂの下流側が加湿用回収槽５４内に延び、第２水供給ライン４０Ｂを通して供給される新水が加湿用回収槽５４に供給され、加湿槽２８から加湿水回収ライン６６を通して回収された回収水（加湿水）と、第２水供給ライン４０Ｂから供給された新水とが、加湿用回収槽５４で混合される。
【００３９】
また、水循環ライン６８Ｂが、第２の実施形態と同様に、加湿用回収槽５４から加湿手段６に延び、複数個の加湿用スプレーノズル３８に接続され、この水循環ライン６８Ｂに第２開閉弁７０及び循環ポンプ７２が配設される。従って、加湿用回収槽５４内の加湿水（新水と回収液とが混合された液）が、水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給される。
【００４０】
更に、回収水供給ライン８４が加湿用回収槽５４から集塵手段４に延び、複数個の洗浄用スプレーノズル２０に接続されている。この回収水供給ライン８４には、電磁開閉弁８６及び供給ポンプ８８が配設される。集塵部８２の集塵電極に集塵された煤塵を除去するときは、電磁開閉弁８６が付勢されて開状態になるとともに、供給ポンプ８８が作動し、供給ポンプ８８の作用によって、加湿用回収槽５４内の回収水が回収水供給ライン８４を通して洗浄用スプレーノズル２０に供給され、かく供給された回収水が洗浄用スプレーノズル２０から噴霧される。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００４１】
この第３の実施形態においても、集塵槽１０で回収された洗浄水は洗浄用回収槽５２に回収され、排水処理装置６２で所要の通りに処理された後に外部に排水される。一方、加湿槽２８で回収された加湿水は加湿水回収ライン６６を介して加湿用回収槽５４に回収され、かく回収された加湿水は、第２水供給ライン４０Ｂを通して供給された新水と混合される。そして、かく混合された加湿水が水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給されるとともに、洗浄時には回収水供給ライン８４を通して洗浄用スプレーノズル２０に供給される。この第３の実施形態においても、加湿用回収槽５４に回収される回収水は煤塵をほとんど含んでなく、そのままの状態で再利用することが可能であり、上述したように加湿用スプレーノズル３８に供給して加湿水として、また洗浄用スプレーノズル２０に供給して洗浄水として再利用することによって、第１の実施形態と同様に、新水の使用量を大幅に削減して、システムの運転コストの低減を図ることができる。また、この第３の実施形態では、回収水を洗浄水としても利用するので、使用する新水が加湿用回収槽５４に供給され、第１及び第２の実施形態に比して加湿用回収槽５４内の回収水をきれいな状態に保つことができる。
【００４２】
尚、第３の実施形態では、第２水供給ライン４０Ｂからの新水を加湿用回収槽５４に供給し、加湿用回収槽５４内の回収水を水循環ライン６８Ｂを介して加湿用スプレーノズル３８に供給しているが、この第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第２水供給ライン４０Ｂからの水を加湿用スプレーノズル３８に供給するとともに、加湿用回収槽５４内の回収水を水循環ライン６８Ｂを通して加湿用スプレーノズル３８に供給するようにしてもよい。
【００４３】
第１〜第３の実施形態では、いずれも洗浄用回収槽５２に回収した洗浄水を排水処理装置６２で排水処理した後に外部に排水しているが、この排水処理装置６２で充分にきれいな状態に処理することができる場合には、加湿用回収槽５４に供給して加湿水と混合して再利用するようにしてもよく、このように構成することによって水の使用量を一層少なくすることができる。
【００４４】
実施例及び比較例
湿式電気集塵装置の効果を確認するために、次の通りの実験を行った。湿式電気集塵装置として図１に示す形態のものを用いた。一般のゴミを原料とし、熱分解ガス化溶融プロセスで得られた可燃性ガスを酸洗浄処理、アルカリ洗浄処理、脱硫処理及び除湿処理したものを処理ガスとして用いた。この可燃性ガスは水素、一酸化炭素及び二酸化炭素を主成分とし、その供給量が１３００ｍ３／ｈとなるように湿式電気集塵装置の加湿手段に供給した。このときの可燃性ガスの温度は３０℃、その湿度は９０〜９８％であり、この可燃性ガスには含有量４０ｍｇ／ｍ３の煤塵が含まれていた。
【００４５】
加湿手段では加湿用スプレーノズルから水を噴霧し、その噴霧量は０．７２ｍ３／ｈであり、新水が０．１０ｍ３／ｈ、加湿用回収槽に回収された回収水が０．６２ｍ３／ｈであった。加湿用回収槽に回収された回収水の液面が一定に維持されるように、加湿用回収槽から加湿用スプレーノズルに再利用される回収水量よりも加湿手段から加湿用回収槽に回収される回収水量（このときの回収水量は約０．６５ｍ３／ｈであった）が幾分多くなるように設定し、加湿用回収槽内の回収水が連通管を通して洗浄用回収槽に一方向に流れるようにした。加湿用回収槽の容積は１．３ｍ３であった。
【００４６】
集塵手段では、集塵時においては、高電圧発生装置により高電圧を発生し、放電電極に−３５ｋＶの電圧を印加し、そのときの電流は２０ｍＡであった。集塵電極はアースし（印加電圧０Ｖ）、この集塵電極をプラス電極として機能させた。放電電極の枠数は４個、集塵電極の枠数は５個であり、集塵電極の全面積は３５ｍ２であった。
【００４７】
また、集塵電極の洗浄時においては、高電圧発生装置による放電電極への電力の供給を停止し、洗浄用スプレーノズルから新水を噴霧して集塵電極に付着した煤塵を除去した。この洗浄は、２時間５６分間の集塵処理に対して４分間の洗浄処理を行い、この集塵処理及び洗浄処理を一サイクルとして３時間毎にこのサイクルを繰り返し遂行した。洗浄時の洗浄用スプレーノズルからの新水の噴霧量は５２リットル／分であり、新水の使用量は平均０．０７ｍ３／ｈであった。洗浄用回収槽の容積は０．６５ｍ３であり、この洗浄用回収槽内の回収水の液面が上昇したとき、排水ポンプで排水して液面を制御した。尚、この湿式電気集塵装置においては、可燃性ガスに接触する部分は全てステンレス鋼から形成した。
【００４８】
上述したようにして可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵し、集塵槽から排出された可燃性ガスに残留する煤塵の含有量を調べたことろ０．４ｍｇ／ｍ３であり、可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であった。そして、このときに使用した水の排水量は約０．１ｍ３／ｈであり、新水の使用量の合計（加湿用及び洗浄用に用いた新水量）は０．１７ｍ３／ｈであった。
【００４９】
このような運転を長時間行っても可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であり、長時間にわたって安定して煤塵を集塵することができた。また、長時間運転時における回収水（加湿用回収槽に回収される水）中の煤塵濃度及び加湿用回収槽内の回収水中の煤塵濃度を測定したところ共に１７．２ｍｇ／リットルで安定し、加湿用回収槽に回収された回収水を再利用しても特に問題はなく、良好な除塵率が得られた。尚、新水中の煤塵濃度は５ｍｇ／リットルであった。
【００５０】
比較例として、実施例の湿式電気集塵装置において、加湿手段から加湿用回収槽に回収された回収水を再利用することなく全て排水するとともに、集塵手段から洗浄用回収槽に回収された回収水を全て排水するようにした以外は、実施例と同様にして可燃性ガス中に含まれた煤塵を集塵した。このとき、加湿用回収槽に回収された回収水を再利用しないので、加湿用スプレーノズルには０．７２ｍ３／ｈの新水を供給して噴霧した。この比較例において集塵槽から排出された可燃性ガスに残留する煤塵の含有量を調べたことろ０．４ｍｇ／ｍ３であり、可燃性ガス中の煤塵の除塵率は９９％であった。一方、比較例における新水の使用量は０．７９ｍ３／ｈであり、水の排水量は約０．７２ｍ３／ｈであった。
【００５１】
以上のことから、実施例においては加湿用回収槽に回収された回収水を加湿用水として再利用したが、集塵手段における除塵率は９９％と、加湿用水として全て新水を使用した比較例と同じであり、回収水を再利用しても充分な集塵効果が安定して得られることが確認できた。また、新水の使用量については、比較例は実施例の約４．６倍であり、更に使用した水の排水量については、比較例は実施例の約７．２倍であり、本発明の湿式電気集塵装置を用いた場合、可燃性ガス中の煤塵の集塵効果を維持しながら水の使用量、排水量を大幅に少なくすることが可能であることが確認できた。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の湿式電気集塵装置によれば、加湿用回収槽に回収された水がそのままの状態で加湿用スプレーノズル及び／又は洗浄用スプレーノズルに送給されて再利用されるので、設備的コストアップとならずに水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【００５３】
また、本発明の請求項２に記載の湿式電気集塵装置によれば、処理ガス中の煤塵が固体微粒子であるので、煤塵を電気集塵によって集塵することができる。
また、本発明の請求項３に記載の湿式電気集塵装置によれば、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵することができる。
【００５４】
また、本発明の請求項４の廃棄物発電システムによれば、請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置を備えているので、可燃性ガスに含まれた煤塵を集塵して取り除くことができ、従って、この可燃性ガスを原動機の燃料ガスとして用いて発電機を駆動することができ、廃棄物発電システムにおける水を大幅に節約して運転コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システムの一例を簡略的に示す図である。
【図２】第２の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【図３】第３の実施形態の湿式電気集塵装置を簡略的に示す図である。
【符号の説明】
２ 湿式電気集塵装置
４ 集塵手段
６ 加湿手段
１０ 集塵槽
１６ 放電電極
１８ 集塵電極
２０ 洗浄用スプレーノズル
２２ 第１水供給ライン
２８ 加湿槽
３８ 加湿用スプレーノズル
４０，４０Ａ，４０Ｂ 第２水供給ライン
４４ 原動機
４８ 発電機
５２ 洗浄用回収槽
５４ 加湿用回収槽
５６ 洗浄水回収ライン
６６ 加湿水回収ライン
６８，６８Ａ，６８Ｂ 水循環ライン
８２ 集塵部
８４ 回収水供給ライン
Claims (4)
- 処理ガスに水を噴霧するための加湿手段と、前記加湿手段にて加湿処理された処理ガス中に含まれた煤塵を集塵するための集塵手段とを具備し、前記加湿手段は、処理ガスに水を噴霧する加湿用スプレーノズルを備え、前記集塵手段は、コロナ放電を発生する放電電極と、帯電した煤塵を集塵する集塵電極と、水を噴霧して前記集塵電極に集塵された煤塵を除去するための洗浄用スプレーノズルと、を備えた湿式電気集塵装置であって、
前記加湿手段に関連して加湿用回収槽が設けられ、前記集塵手段に関連して洗浄用回収槽が設けられ、前記加湿用スプレーノズルから噴霧された水が前記加湿用回収槽に回収され、前記洗浄用スプレーノズルから噴霧された水が前記洗浄用回収槽に回収され、前記加湿用回収槽に回収された水が前記加湿用スプレーノズル及び／又は前記洗浄用スプレーノズルに送給されることを特徴とする湿式電気集塵装置。 - 前記集塵手段により集塵される煤塵は、処理ガスに含まれた固体微粒子である請求項１に記載の湿式電気集塵装置。
- 前記処理ガスは、廃棄物の熱分解により生成された可燃性ガスである請求項１又は２に記載の湿式電気集塵装置。
- 廃棄物の熱分解により生成される可燃性ガスを燃料とする原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機に供給される可燃性ガスに含まれた煤塵を除去する請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電気集塵装置と、を具備することを特徴とする廃棄物発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003119485A JP2004321923A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003119485A JP2004321923A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004321923A true JP2004321923A (ja) | 2004-11-18 |
Family
ID=33498700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003119485A Pending JP2004321923A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004321923A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101002403B1 (ko) | 2008-07-21 | 2010-12-21 | 주식회사 뉴프로테크 | 반도체 공정의 집진 장치 |
| CN106731398A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 盐城市兰丰环境工程科技有限公司 | 一种湿式电除尘器及其使用方法 |
| CN109621613A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-16 | 山东名邦环保科技有限公司 | 一种人造板干燥尾气超低排放方法 |
-
2003
- 2003-04-24 JP JP2003119485A patent/JP2004321923A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101002403B1 (ko) | 2008-07-21 | 2010-12-21 | 주식회사 뉴프로테크 | 반도체 공정의 집진 장치 |
| CN106731398A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 盐城市兰丰环境工程科技有限公司 | 一种湿式电除尘器及其使用方法 |
| CN109621613A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-16 | 山东名邦环保科技有限公司 | 一种人造板干燥尾气超低排放方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104437068A (zh) | 一种高效湿法脱硫除尘系统及方法 | |
| CN205199735U (zh) | 可自动清洗的高压静电油烟处理器 | |
| CN102791381B (zh) | 用于从空气去除非预期成分及排除该成分的装置和方法 | |
| CN101816975A (zh) | 干湿混合电除尘器 | |
| US7459009B2 (en) | Method and apparatus for flue gas desulphurization | |
| CN205199736U (zh) | 带自动清洗功能的高压静电油烟处理装置 | |
| CN210994786U (zh) | 一种蜂窝湿式电除尘器 | |
| CN103962240A (zh) | 一种脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物的湿式电除尘装置及方法 | |
| CN105588450A (zh) | 用于铝的熔炼炉、保温炉烟气综合处理的湿式电除尘工艺 | |
| CN201644221U (zh) | 干湿混合电除尘器 | |
| CN110882843A (zh) | 一种粉尘清洁设备 | |
| CN201150840Y (zh) | 雾化电晕等离子体烟气净化装置 | |
| JP2008006371A (ja) | 集塵装置 | |
| CN210544086U (zh) | 湿式粉尘过滤器 | |
| JP2004321923A (ja) | 湿式電気集塵装置及びこれを備えた廃棄物発電システム | |
| KR100634490B1 (ko) | 양극성 복합 정전유전체 응집 방식 미세입자 포집 장치 | |
| CN210772539U (zh) | 一种静电除尘新风系统 | |
| CN104226480B (zh) | 湿式电除尘器、其水盘排污系统及其排污方法 | |
| CN107470028A (zh) | 一种电净化部件及包含其的空气净化器 | |
| CN216704690U (zh) | 湿式高压静电除尘器 | |
| CN208418857U (zh) | 一种雾化式商用静电厨房油烟净化装置 | |
| CN107694754B (zh) | 一种利用高压静电吸附将固体与气体分离的设备 | |
| JPH1057835A (ja) | 油性ヒューム捕集装置 | |
| CN2505177Y (zh) | 水电极静电油烟净化器 | |
| CN206229530U (zh) | 快速除尘的湿式电除尘装置 |