JP2006051433A - Method of reducing dioxin and bromine type dioxin - Google Patents

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健士 櫻井
Toshiichiro Ueno
俊一朗 上野
Junya Nishino
順也 西野
Nobuhiko Kubota
伸彦 久保田
Kiyoshi Kato
潔 加藤
Kenichi Sakagoshi
健一 坂越
Yoshiro Kajiwara
吉郎 梶原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a relatively simple method of reducing dioxins and bromine type dioxins effectively. <P>SOLUTION: The method for the reduction of dioxins comprises controlling production of dioxins by cooling exhaust gas rapidly and removing dioxin-containing flying ash in the exhaust gas with a dust collector 7. Production of dioxins is controlled by keeping the temperature of the exhaust gas at the inlet of the collector 7 at 160-180°C. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ダイオキシン類及び臭素系ダイオキシン類の生成を比較的簡単な方法にて抑制するようにしたダイオキシン類の低減化方法に関するものである。   The present invention relates to a method for reducing dioxins in which production of dioxins and bromine-based dioxins is suppressed by a relatively simple method.

従来より廃棄物焼却炉及び電気炉(溶融炉)並びに廃棄物燃料を用いるボイラ等から発生する高毒性有機塩素化合物(ダイオキシン類等)を低減するための種々の方法が提案されている。   Conventionally, various methods for reducing highly toxic organochlorine compounds (such as dioxins) generated from waste incinerators, electric furnaces (melting furnaces), boilers using waste fuel, and the like have been proposed.

廃棄物焼却炉等からはダイオキシン類等の有機塩素化合物が排出されていることが知られている。ダイオキシン類対策特別措置法では、ダイオキシン類として、PCDDs(ポリクロロジベンゾ−パラ−ジオキシン)、PCDFs(ポリクロロジベンゾフラン)及びコプラナPCBを定義している。ここで、PCDDsとPCDFsは、これらをまとめて塩素化ダイオキシン類PCDD/Fsと称しており、これまでダイオキシン類というと、一般に塩素化ダイオキシン類PCDD/Fsを指していた。また、ダイオキシン類以外に臭素系ダイオキシン類が知られている。   It is known that organochlorine compounds such as dioxins are discharged from waste incinerators and the like. The Dioxin Countermeasures Special Measures Law defines PCDDs (polychlorodibenzo-para-dioxins), PCDFs (polychlorodibenzofurans), and coplanar PCBs as dioxins. Here, PCDDs and PCDFs are collectively referred to as chlorinated dioxins PCDD / Fs, and so far, dioxins generally refer to chlorinated dioxins PCDD / Fs. In addition to dioxins, brominated dioxins are known.

ダイオキシン類は一般的に、ジベンゾ−パラ−ジオキシン或いはジベンゾフランの構造式の水素の一部あるいは全部が塩素のみで置換されたものである。一方、前記ジベンゾ−パラ−ジオキシン或いはジベンゾフランの構造式の水素の一部あるいは全部が臭素のみで置換されたものが臭素化ダイオキシン類であり、この臭素化ダイオキシン類と前記水素の一部あるいは全部が臭素および塩素で置換されたもの(すなわち、臭素と塩素の両方を有する化合物)を含めて臭素系ダイオキシン類と称している。   Dioxins are generally dibenzo-para-dioxins or dibenzofurans in which part or all of the hydrogen in the structural formula is replaced by chlorine alone. On the other hand, brominated dioxins in which part or all of hydrogen in the structural formula of dibenzo-para-dioxin or dibenzofuran is replaced with bromine are brominated dioxins and a part or all of the hydrogen. Brominated dioxins including those substituted with bromine and chlorine (that is, compounds having both bromine and chlorine) are referred to.

廃棄物焼却炉等から排出される前記ダイオキシン類を低減するためには、先ず、排ガス中に含まれるダイオキシン類を計測する必要があり、従来、ダイオキシン類の計測は、厚生省生活衛生局水道環境部環境整備課による「廃棄物処理におけるダイオキシン類標準測定マニアル」や「JIS K 0311」に準じて行っている。   In order to reduce the dioxins emitted from waste incinerators, etc., it is first necessary to measure the dioxins contained in the exhaust gas. This is done in accordance with “Dioxin Standard Measurement Manual for Waste Disposal” and “JIS K 0311” by the Environmental Maintenance Division.

この方法は、排ガスダクトの排ガスをサンプリング排ガスとして真空吸引ファンにより排ガス採取装置に吸引し、排ガスを容器ビン内の水に通した後、吸着剤ホルダの吸着剤に通し、更に容器ビン内のジエチレングリコール等を通すようにしている。所定時間あるいは所定量だけ排ガス採取装置にサンプリング排ガスを通してダイオキシン類を吸着剤に吸着させた後、吸着剤ホルダを取外し別に設けた計測装置に移動して吸着剤からダイオキシン類を抽出すると共に、容器ビン内に捕集されたダイオキシン類を抽出してそれらを分析し、ダイオキシン類の同定・定量を行い、ガスメータによるサンプリング排ガス量からダイオキシン類の濃度を計測する。更に、計測された濃度に基づいて、前記所定時間に排ガスダクトから排出される排ガスのダイオキシン類の総量を推定している。上記排ガス計測方法は、我が国におけるダイオキシン類計測の「公定法」と位置づけられているものであり、排ガス採取方法、試料の前処理方法および分析方法の規格が定められている。又、上記公定法以外のダイオキシン類の計測方法としては、GfA法(ドイツ、GfA社による測定方法)や、ガラス水冷法等が知られている。   In this method, the exhaust gas in the exhaust gas duct is sucked into the exhaust gas sampling device by a vacuum suction fan as sampling exhaust gas, and after passing the exhaust gas through the water in the container bottle, the exhaust gas is passed through the adsorbent in the adsorbent holder, and further diethylene glycol in the container bottle And so on. After adsorbing the dioxins to the adsorbent through the sampling exhaust gas to the exhaust gas sampling device for a predetermined time or a predetermined amount, the adsorbent holder is removed and moved to a separate measuring device to extract the dioxins from the adsorbent and the container bottle The dioxins collected inside are extracted and analyzed, the dioxins are identified and quantified, and the concentration of dioxins is measured from the amount of exhaust gas sampled by a gas meter. Furthermore, based on the measured concentration, the total amount of dioxins in the exhaust gas discharged from the exhaust gas duct at the predetermined time is estimated. The exhaust gas measurement method is positioned as an “official method” for measuring dioxins in Japan, and standards for exhaust gas sampling methods, sample pretreatment methods, and analysis methods are established. Further, as a method for measuring dioxins other than the above official method, the GfA method (measuring method by GfA, Germany), the glass water cooling method and the like are known.

又、特許文献1には、排ガス温度が水の露点温度以上に保持されるように加熱しながらサンプリングチューブにより吸着剤に導き、吸着剤によりダイオキシン類の吸着を長時間にわたり連続して行い、その後吸着剤を取出して吸着剤に吸着されたダイオキシン類を抽出し、分析・計量することにより、吸着した時間中におけるダイオキシン類の平均濃度を計測する方法が開示されている。
特開2002−39923号公報
Further, Patent Document 1 introduces a sampling tube to an adsorbent while heating so that the exhaust gas temperature is maintained above the dew point temperature of water, and continuously adsorbs dioxins with the adsorbent for a long time. A method is disclosed in which the average concentration of dioxins during the adsorbed time is measured by taking out the adsorbent, extracting dioxins adsorbed on the adsorbent, analyzing and measuring the dioxins.
JP 2002-39923 A

前記特許文献1には、長期間にわたって排ガス中のダイオキシン類の平均濃度を計測する方法が開示されているが、排ガス中のダイオキシン類を低減するための方法については何ら示されていない。   Patent Document 1 discloses a method for measuring the average concentration of dioxins in exhaust gas over a long period of time, but does not disclose any method for reducing dioxins in exhaust gas.

また、前記したようなダイオキシン類の計測方法によってダイオキシン類の生成量をある程度正確に計測することができたとしても、廃棄物の燃焼によって生じるダイオキシン類には非常に多くの種類が存在し、更に、ダイオキシン類の生成には燃焼温度、未燃炭素量(燃焼状態との関連が深い因子)、塩素濃度、ガス冷却部及び集塵装置の運転温度等の因子が複雑に絡み合っており、これらの各因子の変動によるダイオキシン類の生成・分解挙動、関連物質との関係挙動によってダイオキシン類の生成は大きく変動するため、実機においてこれらの複雑な生成挙動をすべて把握してダイオキシン類の生成を効果的に低減することは困難である。   Moreover, even if the amount of dioxins produced can be measured to some extent accurately by the dioxins measurement method as described above, there are very many types of dioxins produced by the combustion of waste, The production of dioxins is intricately intertwined with factors such as combustion temperature, unburned carbon content (factors closely related to the combustion state), chlorine concentration, gas cooling unit and dust collector operating temperature. Dioxins generation and decomposition behavior due to fluctuations in each factor, and generation of dioxins greatly vary depending on the relationship with related substances, so it is effective to grasp all these complex generation behaviors in the actual machine and effectively generate dioxins. It is difficult to reduce it.

従来から知られているダイオキシン類の低減化方法としては、廃棄物焼却炉等からの高温の排ガスを急冷することが有効であるとされており、従って、高温の排ガスを集塵装置に供給する手前で約200℃以下に急冷することが行われている。そして、集塵装置の入口部で活性炭を吹き込むことによりダイオキシン類及び重金属類等を吸着し、ダイオキシン類等を含んだ飛灰を集塵装置で除去する方式が一般的である。   As a conventionally known method for reducing dioxins, it is considered effective to rapidly cool high-temperature exhaust gas from a waste incinerator or the like. Accordingly, high-temperature exhaust gas is supplied to a dust collector. Rapid cooling to about 200 ° C. or less is performed in front. In general, a system that adsorbs dioxins and heavy metals by blowing activated carbon at the inlet of the dust collector and removes fly ash containing dioxins and the like with a dust collector is common.

上記において、集塵装置入口における排ガスの温度を約200℃以下としているのは、集塵装置7に備えられるバグフィルタの使用限界温度が約200℃であり、この温度以上になるとバグフィルタが熱で損傷するためである。一方、集塵装置の下流に脱硝装置が設けられている場合がある。脱硝装置に備えられる触媒は例えば380℃前後で脱硝効果のピークを示すが、ダイオキシン類の二次生成抑制を考慮して、前記した如く200℃以下に冷却した排ガスは230〜250℃付近まで再加熱して脱硝装置に導入している。ダイオキシン類の生成抑制に対しては、排ガス温度を可能な限り低くする方が有利であるが、前記したように冷却した排ガスを脱硝のために再加熱する必要があり、このときの再加熱によるエネルギロスを極力抑える必要性から、前記集塵装置入口の排ガス温度をできるだけ高い200℃に設定することが一般に行われている。   In the above, the temperature of the exhaust gas at the inlet of the dust collector is set to about 200 ° C. or less. The use limit temperature of the bag filter provided in the dust collector 7 is about 200 ° C. When the temperature exceeds this temperature, the bag filter is heated. This is because of damage. On the other hand, a denitration device may be provided downstream of the dust collector. The catalyst provided in the denitration apparatus shows a peak of denitration effect at, for example, around 380 ° C. However, considering the suppression of secondary generation of dioxins, the exhaust gas cooled to 200 ° C or less as described above is re-approxated to around 230-250 ° C. It is heated and introduced into the denitration equipment. For suppressing the production of dioxins, it is advantageous to make the exhaust gas temperature as low as possible. However, as described above, it is necessary to reheat the cooled exhaust gas for denitration. In order to minimize energy loss as much as possible, the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector is generally set to 200 ° C. as high as possible.

一方、ダイオキシン類対策特別措置法では、「政府による臭素系ダイオキシン類の調査、研究の推進」が明文化され、従って今後、臭素系ダイオキシン類についてもその計測及び低減化の必要性が増すことが考えられる。   On the other hand, the Special Measures Law for Countermeasures against Dioxins clearly states “promotion of research and research on brominated dioxins by the government”. Therefore, the necessity for measurement and reduction of brominated dioxins will increase in the future. Conceivable.

臭素系ダイオキシン類とは、ジベンゾ−パラ−ジオキシン或いはジベンゾフランの構造式の水素の一部あるいは全部が臭素のみで置換されたもの(臭素化ダイオキシン類)と、前記水素の一部あるいは全部が臭素と塩素で置換されたものとを包含したものを指し、この臭素系ダイオキシン類は、塩素化ダイオキシン類に比して光分解し易いという特質があることが分かっているのみであり、その生成メカニズム等の形態は解明されていない。   Brominated dioxins are dibenzo-para-dioxin or dibenzofuran in which a part or all of the hydrogen in the structural formula is replaced only by bromine (brominated dioxins), and part or all of the hydrogen is bromine. These brominated dioxins are only known to have the property of being easily photodegraded compared to chlorinated dioxins, including the mechanism of their formation, etc. The form of is not elucidated.

前記臭素化ダイオキシン類は、前記塩素化ダイオキシン類の計測と同じようなサンプリング方法によって計測することができるが、臭素化ダイオキシン類は光分解し易いために光分解を防止した状態での計測が必要であり、このために計測が技術的に面倒で時間と手数を要するという問題がある。因みに、臭素系ダイオキシン類の測定法としては「ポリプロモジベンゾ−パラ−ジオキシン及びポリプロモジベンゾフランの暫定調査方法」が平成14年10月に環境省から発表されている。   The brominated dioxins can be measured by the same sampling method as the measurement of the chlorinated dioxins, but since brominated dioxins are easily photodegraded, measurement in a state in which photolysis is prevented is necessary. For this reason, there is a problem that the measurement is technically troublesome and requires time and labor. Incidentally, as a method for measuring brominated dioxins, “provisional investigation method of polypromodibenzo-para-dioxin and polypromodibenzofuran” was announced by the Ministry of the Environment in October 2002.

又、前記したような面倒な計測操作を実施することによって臭素系ダイオキシン類を計測することができたとしても、臭素系ダイオキシン類が生成するメカニズム及び形態が解明されていないために、臭素系ダイオキシン類を有効に低減できる方法が確立されていないのが現状である。   Even if bromine-based dioxins can be measured by carrying out the troublesome measurement operation as described above, the mechanism and form of bromine-based dioxins are not clarified. At present, no method has been established that can effectively reduce the number of species.

本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、ダイオキシン類及び臭素系ダイオキシン類を効果的に低減できるようにしたダイオキシン類及び臭素系ダイオキシン類の低減化方法を提供することを目的としてなしたものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for reducing dioxins and brominated dioxins capable of effectively reducing dioxins and brominated dioxins. Is.

本発明は、排ガスを急冷することによりダイオキシン類の生成を抑制し集塵装置で排ガス中のダイオキシン類を含む飛灰を除去するようにしているダイオキシン類の低減化方法であって、前記集塵装置入口の排ガス温度を160℃〜180℃に保持することを特徴とするダイオキシン類の低減化方法である。   The present invention is a method for reducing dioxins, wherein the generation of dioxins is suppressed by quenching the exhaust gas and fly ash containing dioxins in the exhaust gas is removed by a dust collector, wherein the dust collection It is a method for reducing dioxins, characterized in that the exhaust gas temperature at the inlet of the apparatus is maintained at 160 to 180 ° C.

上記手段において、集塵装置入口の排ガス温度を170℃に制御することは好ましい。   In the above means, it is preferable to control the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector to 170 ° C.

本発明は、飛灰中の塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度を計測して得た相関性に基づき、集塵装置入口の排ガス温度を160℃〜180℃、好ましくは170℃に維持することにより塩素化ダイオキシン類を指標として臭素系ダイオキシン類を同時に低減することを特徴とする臭素系ダイオキシン類の低減化方法である。   The present invention maintains the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector at 160 ° C. to 180 ° C., preferably 170 ° C. based on the correlation obtained by measuring the chlorinated dioxin concentration and bromine dioxin concentration in the fly ash. This is a method for reducing brominated dioxins characterized by simultaneously reducing brominated dioxins using chlorinated dioxins as an index.

本発明のダイオキシン類の低減化方法によれば、集塵装置入口の排ガス温度を160℃〜180℃に保持することによってダイオキシン類の生成を効果的に低減でき、更に、集塵装置入口の排ガス温度を170℃に制御することにより、ダイオキシン類の生成を更に確実に低減できる。   According to the dioxin reduction method of the present invention, the generation of dioxins can be effectively reduced by maintaining the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector at 160 ° C. to 180 ° C. Further, the exhaust gas at the inlet of the dust collector By controlling the temperature to 170 ° C., the production of dioxins can be more reliably reduced.

又、本発明の臭素系ダイオキシン類の低減化方法によれば、飛灰中の塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度を計測して得られた相関性に基づき、集塵装置入口の排ガス温度を160℃〜180℃、好ましくは170℃に維持することにより、塩素化ダイオキシン類を指標として塩素化ダイオキシン類と同時に臭素系ダイオキシン類を低減することができる。   Moreover, according to the method for reducing brominated dioxins of the present invention, the exhaust gas at the inlet of the dust collector is based on the correlation obtained by measuring the chlorinated dioxins concentration in the fly ash and the brominated dioxins concentration. By maintaining the temperature at 160 ° C. to 180 ° C., preferably 170 ° C., brominated dioxins can be reduced simultaneously with chlorinated dioxins using chlorinated dioxins as an index.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明のダイオキシン類及び臭素系ダイオキシン類の低減化方法を実施する装置の一例を示す概念図であり、先ず、ダイオキシン類(塩素化ダイオキシン類PCDD/Fs)を低減する場合について説明する。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an apparatus for carrying out the dioxins and bromine dioxins reduction method of the present invention. First, the case of reducing dioxins (chlorinated dioxins PCDD / Fs) will be described. .

図1中、1は廃棄物を焼却する流動床2と二次燃焼室3(後部燃焼過程)及びボイラ1aを有する廃棄物流動床焼却炉である。廃棄物流動床焼却炉1から排出される排ガスは、ボイラ1aに供給する水を加熱するエコノマイザ4を介してガス冷却室5に導入され、スプレー装置6から噴射する冷却水によって急冷された後、排ガス中のダイオキシン類を吸着するための活性炭、及び排ガス中の塩化水素等を吸収するためのCa(OH)2が添加されて集塵装置7に導かれ、バグフィルタ8によって前記活性炭等を含む飛灰が除去される。このとき、前記活性炭を吹き込むことで排ガス中のダイオキシン類は飛灰に補足され、これによって図1の装置の例ではダイオキシン類の総排出量の約99.4%が飛灰に含まれた状態で除去される。そこで、飛灰中のダイオキシン類の濃度をダイオキシン類の排出を示す指標とした。ここで、灰及び飛灰に付記した数値は、焼却施設から排出されるダイオキシン類の総量を100%としたときの比率を示している。 In FIG. 1, 1 is a waste fluidized bed incinerator having a fluidized bed 2 for incinerating waste, a secondary combustion chamber 3 (rear combustion process), and a boiler 1a. The exhaust gas discharged from the waste fluidized bed incinerator 1 is introduced into the gas cooling chamber 5 through the economizer 4 that heats the water supplied to the boiler 1a, and is rapidly cooled by the cooling water sprayed from the spray device 6, Activated carbon for adsorbing dioxins in the exhaust gas and Ca (OH) 2 for absorbing hydrogen chloride in the exhaust gas are added and guided to the dust collector 7, and the activated carbon and the like are contained by the bag filter 8. Fly ash is removed. At this time, dioxins in the exhaust gas are captured by the fly ash by blowing the activated carbon, and in this example, about 99.4% of the total discharge amount of dioxins is contained in the fly ash in the example of the apparatus of FIG. Is removed. Therefore, the concentration of dioxins in fly ash was used as an index indicating the emission of dioxins. Here, the numerical values appended to the ash and fly ash indicate the ratio when the total amount of dioxins discharged from the incineration facility is 100%.

前記バグフィルタ8で飛灰が除去された排ガスは、再加熱器9によりNOxおよびダイオキシン類除去に適した温度(例えば230〜250℃)に再加熱された後、触媒が装填された脱硝装置10に導かれて脱硝が行われ、最終的に煙突11から大気に排出される。   The exhaust gas from which fly ash has been removed by the bag filter 8 is reheated to a temperature (for example, 230 to 250 ° C.) suitable for removing NOx and dioxins by the reheater 9, and then the denitration apparatus 10 loaded with the catalyst. In this way, denitration is performed, and finally the exhaust gas is discharged from the chimney 11 to the atmosphere.

図1の廃棄物流動床焼却炉のような廃棄物焼却プロセスにおけるダイオキシン類の生成・脱塩素化/分解挙動は、廃棄物の種類及び成分、反応条件(温度、時間、雰囲気等)並びに触媒となる飛灰成分の違い等の影響を受ける。そのため焼却プロセスから排出されるダイオキシン類は多種類の異性体を含むという特徴を有している。このことは、焼却過程において温度、滞留時間あるいは雰囲気等が異なる様々な反応場が存在し、それぞれの部位において特徴的なダイオキシン類の生成・脱塩素化/分解反応が生じていることを示唆する。従って、焼却施設から排出されるダイオキシン類を低減化するには、ミクロ的な視点による生成分解機構のみならず、焼却プロセスフロー全体を視野に入れたダイオキシン類の生成挙動を理解する必要がある。   The production / dechlorination / decomposition behavior of dioxins in a waste incineration process such as the waste fluidized bed incinerator of FIG. 1 is based on the types and components of waste, reaction conditions (temperature, time, atmosphere, etc.) and catalyst. Influenced by differences in fly ash components. For this reason, dioxins discharged from the incineration process are characterized by containing many types of isomers. This suggests that there are various reaction fields with different temperatures, residence times, atmospheres, etc. during the incineration process, and that characteristic dioxin formation / dechlorination / decomposition reactions occur at each site. . Therefore, in order to reduce dioxins discharged from incineration facilities, it is necessary to understand not only the production and decomposition mechanism from a microscopic viewpoint, but also the generation behavior of dioxins with a view to the entire incineration process flow.

これまで、ダイオキシン類に関する生成・脱塩素化/分解挙動を把握するために、反応温度250〜500℃程度の条件で、実験室規模の実験が行われてきた。しかしながら、集塵装置以降に存在する200℃以下の温度領域におけるダイオキシン類の生成分解挙動については、十分な知見が得られていなかった。そこで、前記廃棄物流動床焼却炉1において、排ガスを急冷して集塵装置7に導入する場合の集塵装置7以降での低温度域におけるダイオキシン類の生成因子を探るべく、集塵装置7入口の排ガス温度とダイオキシン類の生成との関係について調査した。   Until now, laboratory-scale experiments have been conducted under conditions of reaction temperatures of about 250 to 500 ° C. in order to grasp the generation / dechlorination / decomposition behavior of dioxins. However, sufficient knowledge has not been obtained about the generation and decomposition behavior of dioxins in a temperature range of 200 ° C. or less existing after the dust collector. Therefore, in the waste fluidized bed incinerator 1, in order to search for a dioxin generation factor in a low temperature region after the dust collector 7 when the exhaust gas is rapidly cooled and introduced into the dust collector 7, the dust collector 7. The relationship between the exhaust gas temperature at the inlet and the production of dioxins was investigated.

現在、図1の廃棄物流動床焼却炉1のような装置において排ガス処理を行うための集塵装置7には限界温度が200℃以下のバグフィルタ8が一般に採用されており(200℃以上ではバグフィルタ8が熱で損傷する)、このため、集塵装置7入口の排ガス温度が200℃以下になるようにガス冷却室5で排ガスを急冷し、200℃以下に温度を調節した排ガスに活性炭を吹き込むことによってダイオキシン類及び重金属類等を吸着除去させ、この飛灰を集塵装置7で除去する方式が採用されている。   At present, a bag filter 8 having a limit temperature of 200 ° C. or lower is generally employed in a dust collector 7 for performing exhaust gas treatment in an apparatus such as the waste fluidized bed incinerator 1 of FIG. 1 (at 200 ° C. or higher). The bag filter 8 is damaged by heat). For this reason, the exhaust gas is quenched in the gas cooling chamber 5 so that the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 is 200 ° C. or lower and the temperature is adjusted to 200 ° C. or lower. Is used to adsorb and remove dioxins and heavy metals, and to remove the fly ash with the dust collector 7.

焼却排ガス中に含まれる未燃炭素の吸着作用によるダイオキシン類除去の可能性を検討した報告では、バグフィルタ前後におけるダイオキシン類濃度及び同族体バランスの比較から、150℃程度の低温条件においてもダイオキシン類が生成している可能性があることが指摘されている。また、PVCを酸化銅とともに温度200℃で加熱した試験においては、加熱後1週間前後で多量のダイオキシン類が生成したことが報告されている。   In a report that examined the possibility of removing dioxins by the adsorption action of unburned carbon contained in incineration exhaust gas, dioxins were analyzed even at low temperatures of about 150 ° C, based on a comparison of dioxin concentration and homolog balance before and after the bag filter. It has been pointed out that there is a possibility of generating. Moreover, in the test which heated PVC with copper oxide at the temperature of 200 degreeC, it was reported that a lot of dioxins produced | generated around one week after a heating.

このように、150〜200℃の低温度域においても未燃炭素、塩素源及び金属化合物を含むダストが長時間加熱されることによってダイオキシン類を生成する可能性があることが示唆されている。しかし、前記したような150〜200℃の低温度域においてダイオキシン類の生成を詳細に調査した報告例はない。   Thus, even in a low temperature range of 150 to 200 ° C., it is suggested that the dust containing unburned carbon, a chlorine source, and a metal compound may generate dioxins by being heated for a long time. However, there is no report example which investigated the production | generation of dioxins in detail in the low temperature range of 150-200 degreeC as mentioned above.

そこで、前記低温条件でのダイオキシン類(塩素化ダイオキシン類PCDD/Fs)の生成について、実験的考察を行った。   Therefore, an experimental study was conducted on the production of dioxins (chlorinated dioxins PCDD / Fs) under the low temperature conditions.

図2に示す如く、SiO2にCuCl2・2H2O(0.5%)、Cu(OH)2(2%)及び炭素源としてのすす(0.2%)を混合したモデル飛灰(以下:MFAと称す)、都市ごみ焼却飛灰(及び炉底灰)を溶融した際に発生した溶融飛灰に炭素源としてすすを0.2%担持させた試料(以下:飛灰+すす)、さらに溶融飛灰に炭素源としてテレフタル酸を0.2%担持させた試料(以下:飛灰+テレフタル酸)の各試料を、夫々250mgとってパイレックス(登録商標)製アンプル21に空気とともに封印し、電気炉内において150〜200℃の温度で1日〜l週間加熱した後に生成したPCDD/Fsを測定した。尚、同時に廃棄物焼却過程で生成する有機塩素化合物の一つであるポリクロロベンゼン類PCBZsを測定した。 As shown in FIG. 2, model fly ash in which SiO 2 is mixed with CuCl 2 .2H 2 O (0.5%), Cu (OH) 2 (2%) and soot (0.2%) as a carbon source ( (Hereinafter referred to as MFA), a sample of 0.2% soot as a carbon source supported on molten fly ash generated when municipal waste incineration fly ash (and furnace bottom ash) is melted (hereinafter: fly ash + soot) Furthermore, 250 mg of each sample of 0.2% terephthalic acid supported on molten fly ash as a carbon source (hereinafter “fly ash + terephthalic acid”) was sealed with air on a Pyrex (registered trademark) ampoule 21. PCDD / Fs produced after heating for 1 day to 1 week at a temperature of 150 to 200 ° C. in an electric furnace was measured. At the same time, polychlorobenzenes PCBZs, which are one of the organic chlorine compounds generated in the waste incineration process, were measured.

アンプル21の内径は約10mm、長さ(円筒部分)は約100mmであり、容積は約7.85cm3であった。アンプルに封入された炭素源は約0.5mg(全量を「炭素C=12」として0.042mmol)であり、従ってこれらが完全に酸化するために必要な酸素ガス量は約0.042mmolと見積もることができる。容積約7.85cm3のアンプル内に含まれる空気中の酸素量は約0.07mmolと試算されることから、アンプル内には反応に十分な酸素が確保されていたと判断できる。 Ampoule 21 had an inner diameter of about 10 mm, a length (cylindrical portion) of about 100 mm, and a volume of about 7.85 cm 3 . The carbon source enclosed in the ampoule is about 0.5 mg (0.042 mmol with the total amount of “carbon C = 12”), so the amount of oxygen gas required for complete oxidation of this is estimated to be about 0.042 mmol. be able to. Since the amount of oxygen in the air contained in an ampoule having a volume of about 7.85 cm 3 is estimated to be about 0.07 mmol, it can be determined that sufficient oxygen for the reaction was secured in the ampoule.

モデル飛灰MFA、飛灰+すす、飛灰+テレフタル酸の低温加熱試験結果の一覧を、夫々[表1]、[表2]、[表3]に示した。   Lists of low temperature heating test results of model fly ash MFA, fly ash + soot, fly ash + terephthalic acid are shown in [Table 1], [Table 2], and [Table 3], respectively.

Figure 2006051433
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これらには、未燃炭素からPCDD/Fsが生成する最適生成温度領域とされている300〜370℃と加熱時間30〜60分とに基づき、300℃で30分間加熱した場合のPCDD/Fs生成濃度も掲載した。又、前記300℃で30分間試料を加熱した場合、PCDD/Fs生成量は極大に近いレベルになるものと考えられることから、ここでは便宜的にこの値を実験試料の「生成ポテンシャル」と呼ぶことにする。   These include PCDD / Fs generation when heated at 300 ° C. for 30 minutes based on 300 to 370 ° C., which is an optimum generation temperature range in which PCDD / Fs is generated from unburned carbon, and a heating time of 30 to 60 minutes. Concentrations are also listed. In addition, when the sample is heated at 300 ° C. for 30 minutes, the PCDD / Fs generation amount is considered to be a level close to the maximum. Therefore, this value is referred to as the “generation potential” of the experimental sample for convenience. I will decide.

MFAを200℃以下の低温で加熱した場合、図3に示す如く、温度の上昇とともにPCDD/Fs生成量は増加する傾向を示した。このとき、PCDDs及びPCDFsの生成量と増加割合は温度が180℃付近までは小さいが、約180℃を過ぎるとPCDDsは増加傾向を示し、又PCDFsは急激な増加傾向を示した。又、[表1]に示す如く、MFAのPCDDs及びPCDFs生成ポテンシャルは夫々900ng/g及び4600ng/gであり、これに対して200℃で1週間(168時間)加熱した場合の生成比率は夫々約10%及び約6%であった。しかし、図4(A)(B)に示す如く、1週間経過後においてもPCDD/Fs生成量は増加傾向を示した。200℃前後の温度条件においては1週間経過後もPCDD/Fs濃度は上昇傾向にあり、さらに長時間加熱されることによって最終的なPCDD/Fsの収率は増加すると予測できる。   When MFA was heated at a low temperature of 200 ° C. or lower, as shown in FIG. 3, the PCDD / Fs generation amount tended to increase as the temperature increased. At this time, the amount of PCDDs and PCDFs produced and the rate of increase were small until the temperature was around 180 ° C., but after about 180 ° C., PCDDs showed an increasing tendency, and PCDFs showed a rapid increasing tendency. Moreover, as shown in [Table 1], the PCDDs and PCDFs production potentials of MFA are 900 ng / g and 4600 ng / g, respectively, while the production ratios when heated at 200 ° C. for 1 week (168 hours) are respectively. About 10% and about 6%. However, as shown in FIGS. 4A and 4B, the PCDD / Fs generation amount showed an increasing tendency even after one week. Under a temperature condition of around 200 ° C., the PCDD / Fs concentration tends to increase even after one week, and it can be predicted that the final PCDD / Fs yield will increase by heating for a longer time.

飛灰+すすを200℃以下の低温で加熱した場合のダイオキシン類生成量は、[表2]及び図5に示す如く、MFAを加熱した場合と同様に温度の上昇とともに増加する傾向を示した。このとき、PCDDsの生成量及び増加割合は温度が180℃付近までは小さいが、約180℃を過ぎるとPCDDsの生成量は増加する傾向を示し、又、PCDFsの生成量及び増加割合は温度が170℃付近までは小さいが、約170℃を過ぎると増加し、180℃を超えると更に急激に増加する傾向を示した。   As shown in [Table 2] and FIG. 5, the amount of dioxins produced when fly ash + soot was heated at a low temperature of 200 ° C. or lower showed a tendency to increase with increasing temperature as in the case of heating MFA. . At this time, the amount of PCDDs produced and the rate of increase are small until the temperature is around 180 ° C., but the amount of PCDDs produced tends to increase after about 180 ° C., and the amount of PCDFs produced and the rate of increase are Although it was small up to about 170 ° C., it increased after about 170 ° C., and increased more rapidly when it exceeded 180 ° C.

ダイオキシン類濃度が極めて低い飛灰(原灰)を200℃で1週間加熱した場合のPCDDs及びPCDFs濃度は夫々[表2]に示す如く、3.4ng/g及び2.0ng/gであった。一方、飛灰+すすを200℃で1週間加熱した場合のPCDDs及びPCDFs濃度はそれぞれ220ng/g及び630ng/gであり、原灰のみを同じ条件で加熱した場合の収率と比較して60倍及び300倍であった。従って、原灰に含まれる未然炭素等からのPCDD/Fs生成は、上記試験結果に大きな影響を及ぼさなかったといえる。また、[表2]に示す飛灰+すすのPCDDs及びPCDFsの生成ポテンシャルはそれぞれ470ng/g及び4100ng/gであり、これに対して200℃、1週間加熱後の両者の生成比率は夫々約47%及び約15%であった。従って、PCDD/Fs生成ポテンシャルに対する低温度域での生成比率としては、飛灰+すすはMFAよりも高い傾向を示した。   The concentrations of PCDDs and PCDFs when fly ash (raw ash) with a very low dioxin concentration was heated at 200 ° C. for 1 week were 3.4 ng / g and 2.0 ng / g, respectively, as shown in [Table 2]. . On the other hand, the concentration of PCDDs and PCDFs when flying ash + soot is heated at 200 ° C. for 1 week is 220 ng / g and 630 ng / g, respectively, and compared with the yield when heating only raw ash under the same conditions, 60 And 300 times. Therefore, it can be said that the generation of PCDD / Fs from carbon or the like contained in the raw ash did not greatly affect the test results. The generation potentials of fly ash + soot PCDDs and PCDFs shown in [Table 2] are 470 ng / g and 4100 ng / g, respectively, whereas the generation ratios of both after heating at 200 ° C. for 1 week are about 47% and about 15%. Therefore, fly ash + soot tended to be higher than MFA as the production ratio in the low temperature range with respect to the PCDD / Fs production potential.

飛灰+テレフタル酸を200℃以下の温度で加熱した場合は、[表3]及び図6に示す如く、PCDDsの収率が温度とともに増加する傾向を示した。このとき、PCDFsの生成量は少なく、温度が増加しても生成量に殆んど変化がなかったが、PCDDsの生成量は温度が170℃付近までは小さいが、約170℃を過ぎると生成量は急激な増加傾向を示した。一方、[表3]において150〜200℃の範囲で加熱温度を変化させたときのPCDFs濃度は0.53〜3.9ng/gであり、原灰のみを加熱した場合の濃度と大差なかった。従って、PCDFs生成はテレフタル酸由来というより、むしろ飛灰に含まれていた微量の未燃炭素の影響と考えられる。前駆物質からPCDDsが選択的に生成する現象は、例えばクロロフェノール類(PCPs)を用いた実験によっても得られている。PCPs及びテレフタル酸はともに1つのベンゼン環に官能基が置換した単環化合物である。従ってこのような単環化合物を起点としたダイオキシン類の生成は、縮合によるPCDDs生成が主要であると推察される。   When fly ash + terephthalic acid was heated at a temperature of 200 ° C. or lower, the yield of PCDDs tended to increase with temperature, as shown in [Table 3] and FIG. At this time, the amount of PCDFs produced was small and there was almost no change in the amount produced even when the temperature was increased. However, the amount of PCDDs produced was small until the temperature was around 170 ° C, but it was produced after about 170 ° C. The amount showed a sharp increasing trend. On the other hand, the PCDFs concentration when changing the heating temperature in the range of 150 to 200 ° C. in [Table 3] is 0.53 to 3.9 ng / g, which is not much different from the concentration when only the raw ash is heated. . Therefore, it is considered that the PCDFs generation is not caused by terephthalic acid but rather by a small amount of unburned carbon contained in the fly ash. The phenomenon in which PCDDs are selectively generated from precursors has also been obtained by experiments using, for example, chlorophenols (PCPs). Both PCPs and terephthalic acid are monocyclic compounds in which a functional group is substituted on one benzene ring. Therefore, the generation of dioxins starting from such monocyclic compounds is presumed to be mainly PCDDs generation by condensation.

ところで、上記一連の試験から、生成ポテンシャル(300℃における生成量)に対するPCDDs及びPCDFsの生成比率を比較した場合、前者が高い傾向を示した。このことは、200℃以下の低温度域においてはPCDFsよりもPCDDsの方が生成し易いことを示している。   By the way, from the above series of tests, when comparing the production ratio of PCDDs and PCDFs with respect to the production potential (production amount at 300 ° C.), the former showed a high tendency. This indicates that PCDDs are more easily generated than PCDFs in a low temperature range of 200 ° C. or lower.

さらに、反応場において前記単環化合物が存在する場合はPCDDs生成が選択的に生じ([表3]、図6)、この効果が加わることによってPCDDsの存在比がより高くなる可能性がある。実際に都市ごみ焼却施設から得たバグフィルタ8の灰中或いはバグフィルタ8以降の排ガス中に含まれるPCDD/Fsを分析した場合には、PCDFsと比較してPCDDs濃度が高い場合が多い。この現象は、前記検証における「200℃以下の低温度域においてはPCDFsと比較してPCDDsが生成しやすいこと」及び「この温度域でのバグフィルタ8内部やバグフィルタ8以降の配管内に残留するダスト内で、PCDDs生成が長期間継続していると考えられること」という2つの理由で説明できる。   Furthermore, when the monocyclic compound is present in the reaction field, PCDDs are selectively generated ([Table 3], FIG. 6), and this effect may increase the abundance ratio of PCDDs. When PCDD / Fs contained in the ash of the bag filter 8 actually obtained from the municipal waste incineration facility or in the exhaust gas after the bag filter 8 is analyzed, the PCDDs concentration is often higher than the PCDFs. This phenomenon is caused by the fact that “in the low temperature range of 200 ° C. or lower, PCDDs are more easily generated than in PCDFs” and “the bag filter 8 in this temperature range or in the pipe after the bag filter 8 in the temperature range. This can be explained for two reasons: “It is considered that the generation of PCDDs is continued for a long time in the dust.”

図3、図5及び図6に示した結果からは、各種試料を加熱した試験における特徴的な現象として、反応温度約が160℃〜180℃の範囲、特に170℃を境にしてPCDD/Fsの生成量(あるいは生成速度)が急激に増加することが挙げられる。同様の傾向はPCBZsについてもいうことができ、従ってPCBZsよりも構造的にPCDDsおよびPCDFsに近いコプラナPCBについてもいうことができる。   From the results shown in FIGS. 3, 5, and 6, as a characteristic phenomenon in the test in which various samples are heated, the reaction temperature is about 160 ° C. to 180 ° C., particularly PCDD / Fs at the boundary of 170 ° C. The production amount (or production rate) of sucrose increases rapidly. A similar trend can be said for PCBZs, and therefore also for coplanar PCBs that are structurally closer to PCDDs and PCDFs than PCBZs.

従って、ダイオキシン類(コプラナPCBを含む)を抑制するための集塵装置7のバグフィルタ8の運転温度としては、まず約160℃〜180℃の範囲に設定することが一つの目安となる。ダイオキシン類の生成抑制という点からは、160℃より低温の方が有利といえるが、配管等の腐食の危険性が増えることから、前記温度範囲の下限を160℃程度とすることが妥当である。但し、脱硝装置10の触媒に必要な温度である230〜250℃付近まで排ガスを再加熱する必要から高めの温度を選択することと、図3、図5、図6においてPCDDs、PCDFsのいずれも急激な増加を生じない温度の条件を考慮すると、集塵装置7入口の排ガスの温度を170℃に設定することが最も好ましいことが判明した。   Therefore, as an operating temperature of the bag filter 8 of the dust collector 7 for suppressing dioxins (including coplanar PCB), it is one guideline to first set in the range of about 160 ° C to 180 ° C. From the viewpoint of suppressing the production of dioxins, it can be said that a temperature lower than 160 ° C. is advantageous, but since the risk of corrosion of pipes and the like increases, it is reasonable to set the lower limit of the temperature range to about 160 ° C. . However, selecting a higher temperature because it is necessary to reheat the exhaust gas to around 230 to 250 ° C., which is a temperature necessary for the catalyst of the denitration apparatus 10, and in both FIG. 3, FIG. 5, and FIG. Considering the temperature condition that does not cause a rapid increase, it has been found most preferable to set the temperature of the exhaust gas at the inlet of the dust collector 7 to 170 ° C.

ここで、集塵装置7入口の温度を安定して制御するには、集塵装置7の上流側における二次燃焼室3、ガス冷却室5の運転状態を安定させることが前提となる。このように、集塵装置7上流側の運転状態を安定させて集塵装置7入口の温度を例えば170℃に精度良く制御することによってPCDD/Fsの生成を効果的に抑制できることから、ダイオキシン類低減化対策の順序として温度制御レべルを向上することが非常に重要であることが判明した。   Here, in order to stably control the temperature at the inlet of the dust collector 7, it is premised that the operating states of the secondary combustion chamber 3 and the gas cooling chamber 5 on the upstream side of the dust collector 7 are stabilized. As described above, since the operation state on the upstream side of the dust collector 7 is stabilized and the temperature at the inlet of the dust collector 7 is accurately controlled to, for example, 170 ° C., the generation of PCDD / Fs can be effectively suppressed. It has been found that it is very important to improve the temperature control level as an order of reduction measures.

このために、図1では、集塵装置7の入口部に温度計22を設置し、この温度計22の検出温度に基づいて制御器23により前記スプレー装置6の水スプレー量を調節し、これによって集塵装置7入口の温度を例えば常に170℃に正確に維持できるようにしている。   For this purpose, in FIG. 1, a thermometer 22 is installed at the inlet of the dust collector 7, and the water spray amount of the spray device 6 is adjusted by the controller 23 based on the detected temperature of the thermometer 22. Therefore, the temperature at the inlet of the dust collector 7 can be always accurately maintained at 170 ° C., for example.

図1の装置によれば、前記温度計22にて集塵装置7入口部の排ガス温度を計測し、この温度計22の検出温度が例えば常に170℃に正確に維持されるように制御器23からの指令によって前記スプレー装置6の水スプレー量が調節される。これによって、集塵装置7入口の排ガス温度は常に170℃に正確に保持されるように制御される。   According to the apparatus of FIG. 1, the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 is measured by the thermometer 22, and the controller 23 is maintained so that the detected temperature of the thermometer 22 is always accurately maintained at 170 ° C., for example. The water spray amount of the spray device 6 is adjusted according to a command from Thereby, the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 is controlled so as to be always accurately maintained at 170 ° C.

次に、実機飛灰(集塵装置7の除去飛灰)を用いて、前記ダイオキシン類(塩素化ダイオキシン類PCDD/Fs)濃度と臭素系ダイオキシン類濃度の分析試験を実施した。前述したように、臭素系ダイオキシン類は光分解しやすいため、ダイオキシン類の分析は光分解を防止する方法を用いて実施した。このため、臭素系ダイオキシン類の計測には、塩素化ダイオキシン類(PCDD/Fs)の分析に比して手数と時間を要した。   Next, an analysis test of the dioxins (chlorinated dioxins PCDD / Fs) concentration and bromine-based dioxins concentration was performed using actual fly ash (removed fly ash of the dust collector 7). As described above, since brominated dioxins are easily photodegraded, the analysis of dioxins was carried out using a method for preventing photodegradation. For this reason, the measurement of brominated dioxins requires time and effort compared to the analysis of chlorinated dioxins (PCDD / Fs).

そして、上記で得られた塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度の分析値を図7(A)、(B)、(C)、(D)に示すように比較した。図7(A)はM1CDFs(塩素化ダイオキシン類の一種)とM1BDFs(臭素系ダイオキシン類の一種)とを比較した場合を示し、図7(B)はO8CDF(塩素化ダイオキシン類の一種)とM1BH7CDFs(臭素系ダイオキシン類の一種)とを比較した場合を示し、図7(C)はO8CDD(塩素化ダイオキシン類の一種)とM1BH7CDD(臭素系ダイオキシン類の一種)とを比較した場合を示し、図7(D)はO8CDD(塩素化ダイオキシン類の一種)とD2BH6CDDs(臭素系ダイオキシン類の一種)とを比較した場合を示す。   Then, the analytical values of the chlorinated dioxins concentration and bromine dioxin concentration obtained above were compared as shown in FIGS. 7 (A), (B), (C), and (D). FIG. 7A shows a case where M1CDFs (a kind of chlorinated dioxins) and M1BDFs (a kind of brominated dioxins) are compared, and FIG. 7B shows an O8CDF (a kind of chlorinated dioxins) and M1BH7CDFs. FIG. 7C shows a case where O8CDD (a kind of chlorinated dioxins) and M1BH7CDD (a kind of bromine-type dioxins) are compared. 7 (D) shows the case where O8CDD (a kind of chlorinated dioxins) and D2BH6CDDs (a kind of brominated dioxins) are compared.

図7(A)、(B)、(C)、(D)における塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度の比較結果から、塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の生成は略比例関係の相関性を有するという知見を得た。   From the comparison results of the chlorinated dioxins concentration and brominated dioxins concentration in FIGS. 7 (A), (B), (C), and (D), the production of chlorinated dioxins and brominated dioxins is approximately proportional. The knowledge that it has a correlation was obtained.

尚、前記塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度を分析した試験の精度を確認するための確認試験を実施した。即ち、同一の実機飛灰を用いて、繰り返し分析を実施し、その結果を[表4]に示した。   In addition, the confirmation test for confirming the precision of the test which analyzed the said chlorinated dioxin density | concentration and bromine-type dioxin density | concentration was implemented. That is, repeated analysis was performed using the same actual fly ash, and the results are shown in [Table 4].

Figure 2006051433
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[表4]から明らかな如く、繰り返し実施した分析結果の各計測値は誤差が小さく安定しており、従って塩素化ダイオキシン類濃度及び臭素系ダイオキシン類濃度は高い精度で測定されたものであり、よって図7(A)、(B)、(C)、(D)に示した塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度の比較結果は信頼できるものであった。   As apparent from [Table 4], each measurement value of the analysis results repeatedly performed is stable with little error, and thus the chlorinated dioxin concentration and bromine dioxin concentration were measured with high accuracy. Therefore, the comparison results of the chlorinated dioxins concentration and the brominated dioxins concentration shown in FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D were reliable.

図7(A)、(B)、(C)、(D)における塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度の比較から、塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の生成は略比例関係の相関性を有するという知見を得たので、前記したように手数と時間を要する臭素系ダイオキシン類の計測をその都度行うことなしに、比較的計測が容易な塩素化ダイオキシン類を指標として臭素系ダイオキシン類の生成量を予測することができる。   From the comparison of the chlorinated dioxins concentration and brominated dioxins concentration in Fig. 7 (A), (B), (C), (D), the production of chlorinated dioxins and brominated dioxins has a substantially proportional relationship. As described above, brominated dioxins using chlorinated dioxins, which are relatively easy to measure, as an index, without having to measure brominated dioxins that require time and labor as described above. The production amount of can be predicted.

更に、図3に示したようにPCDD/Fsの生成量は排ガスの温度の上昇とともに増加すること、及び、PCDD/Fsの生成量と増加割合は温度が180℃付近までは小さいが約180℃を過ぎると急激な増加傾向を示すという排ガス温度とPCDD/Fsの生成との関係が得られており、更に、図7(A)、(B)、(C)、(D)によって塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の生成の相関性が得られたので、集塵装置7入口の排ガス温度を160℃〜180℃、好ましは170℃に制御して前記PCDD/Fsを低減することによって臭素系ダイオキシン類を同時に低減できることを得た。   Furthermore, as shown in FIG. 3, the amount of PCDD / Fs generated increases with the temperature of the exhaust gas, and the amount of PCDD / Fs generated and the rate of increase are small until the temperature is around 180 ° C, but about 180 ° C. As shown in FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D, chlorinated dioxins are obtained. And the production of brominated dioxins is obtained, the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 is controlled to 160 ° C. to 180 ° C., preferably 170 ° C. to reduce the PCDD / Fs. It was found that brominated dioxins could be reduced simultaneously.

尚、ここでは、集塵装置7入口の排ガス温度を160℃〜180℃、好ましは170℃に制御することによって塩素化ダイオキシン類と同時に臭素系ダイオキシン類を低減する場合について説明したが、前記図7(A)、(B)、(C)、(D)から塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類との生成の相関性を得ることができたので、従来から知られている他のダイオキシン類の低減化方法においても塩素化ダイオキシン類を指標として臭素系ダイオキシン類の生成を同時に低減化することができる。   Here, the case where the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 is controlled to 160 ° C. to 180 ° C., preferably 170 ° C., to reduce the brominated dioxins simultaneously with the chlorinated dioxins has been described. Since it was possible to obtain the correlation between the formation of chlorinated dioxins and brominated dioxins from FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D, other conventionally known dioxins were obtained. In the method for reducing the number of bromines, the production of brominated dioxins can be simultaneously reduced by using chlorinated dioxins as an index.

前記した如く、飛灰の試料を200℃以下の低温度域で加熱した試験による図3、図5、図6の結果から、ダイオキシン類(コプラナPCBを含む)の生成を低減するには集塵装置7入口の排ガス温度を約160℃〜180℃の範囲に保持することが目安となることを得たので、集塵装置7入口の排ガス温度を160℃〜180℃の範囲で制御することによって、ダイオキシン類(コプラナPCBを含む)の生成を効果的に低減することができる。   As described above, from the results shown in FIGS. 3, 5, and 6 in the test in which the fly ash sample was heated in a low temperature range of 200 ° C. or less, dust collection was required to reduce the production of dioxins (including coplanar PCB). Since it has become a standard to keep the exhaust gas temperature at the inlet of the apparatus 7 in the range of about 160 ° C. to 180 ° C., by controlling the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 in the range of 160 ° C. to 180 ° C. , Production of dioxins (including coplana PCB) can be effectively reduced.

更に、図3、図5、図6においてPCDDs、PCDFsのいずれも急激な増加を生じない温度を選定すること、及び、脱硝装置10での触媒に必要な温度である230〜250℃付近まで排ガスを再加熱する際の加熱温度幅を小さくするために高めの温度を選定することから、集塵装置7入口の排ガスの温度は170℃とすることが最も好適であることが得られたので、集塵装置7入口の排ガス温度を170℃に制御することによって、ダイオキシン類(塩素化ダイオキシン類PCDD/Fs)の生成を効果的に低減することができ、同時に脱硝装置10のために排ガスを再加熱するのに要するエネルギロスを極力抑えることができる。   Further, in FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 6, the temperature at which neither PCDDs nor PCDFs cause a sudden increase is selected, and the exhaust gas is exhausted to around 230 to 250 ° C., which is the temperature required for the catalyst in the denitration apparatus 10. Since a higher temperature is selected in order to reduce the heating temperature range when reheating the gas, it was found that the temperature of the exhaust gas at the inlet of the dust collector 7 is most preferably 170 ° C. By controlling the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 to 170 ° C., the production of dioxins (chlorinated dioxins PCDD / Fs) can be effectively reduced, and at the same time, the exhaust gas is regenerated for the denitration device 10. Energy loss required for heating can be suppressed as much as possible.

更に、図7(A)、(B)、(C)、(D)の比較結果から、飛灰中の塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の生成が略比例関係をもつという相関性が得られたので、時間と手数がかかる臭素系ダイオキシン類濃度の計測をその都度行うことなしに、塩素化ダイオキシン類濃度を指標として臭素系ダイオキシン類の生成を推定することが可能になった。   Furthermore, from the comparison results of FIGS. 7 (A), (B), (C), and (D), there is a correlation that the production of chlorinated dioxins and brominated dioxins in fly ash has a substantially proportional relationship. Therefore, it was possible to estimate the production of brominated dioxins using the chlorinated dioxin concentration as an index without measuring the brominated dioxins concentration, which takes time and effort.

更に、上記したように塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の生成に相関性があることと、図3に示した如くPCDD/Fsの生成量と増加割合は温度が180℃付近までは小さいが約180℃を過ぎると急激な増加傾向を示すという排ガス温度とPCDD/Fsの生成との関係を得たので、集塵装置7入口の排ガス温度を160℃〜180℃、好ましは170℃に制御して塩素化ダイオキシン類の生成を低減することにより、同時に臭素系ダイオキシン類の生成も効果的に低減することができる。   Furthermore, as described above, there is a correlation between the generation of chlorinated dioxins and brominated dioxins, and the amount of PCDD / Fs generated and the rate of increase are small until the temperature is around 180 ° C. as shown in FIG. Since the relationship between the exhaust gas temperature and the generation of PCDD / Fs showing a rapid increase tendency after about 180 ° C. was obtained, the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector 7 was set to 160 ° C. to 180 ° C., preferably 170 ° C. By controlling to reduce the production of chlorinated dioxins, the production of brominated dioxins can be effectively reduced at the same time.

なお、本発明のダイオキシン類及び臭素系ダイオキシン類の低減化方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The method for reducing dioxins and bromine-based dioxins of the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there.

本発明のダイオキシン類及び臭素化ダイオキシン類の低減化方法を実施する装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the apparatus which implements the reduction method of dioxins and brominated dioxins of this invention. 試料を封印した試験用のアンプルの説明図である。It is explanatory drawing of the ampule for a test which sealed the sample. モデル飛灰MFAの場合のPCDD/Fs生成量と反応温度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the amount of PCDD / Fs production | generation in the case of model fly ash MFA, and reaction temperature. (A)はPCDDs生成量と反応時間との関係を示す線図、(B)はPCDFs生成量と反応時間との関係を示す線図である。(A) is a diagram showing the relationship between the amount of PCDDs produced and the reaction time, and (B) is a diagram showing the relationship between the amount of PCDFs produced and the reaction time. 飛灰+すすの場合のPCDD/Fs生成量と反応温度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the amount of PCDD / Fs production | generation in the case of fly ash + soot, and reaction temperature. 飛灰+テレフタル酸の場合のPCDD/Fs生成量と反応温度との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the amount of PCDD / Fs production | generation in the case of fly ash + terephthalic acid, and reaction temperature. (A)、(B)、(C)、(D)は塩素化ダイオキシン類と臭素系ダイオキシン類の分析値を比較して示したグラフである。(A), (B), (C), (D) are graphs showing comparison of analytical values of chlorinated dioxins and brominated dioxins.

符号の説明Explanation of symbols

1 廃棄物流動床焼却炉
5 ガス冷却室
6 スプレー装置
7 集塵装置
22 温度計
23 制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste fluidized bed incinerator 5 Gas cooling room 6 Spray apparatus 7 Dust collector 22 Thermometer 23 Controller

Claims (3)

排ガスを急冷することによりダイオキシン類の生成を抑制し集塵装置で排ガス中のダイオキシン類を含む飛灰を除去するようにしているダイオキシン類の低減化方法であって、前記集塵装置入口の排ガス温度を160℃〜180℃に保持することを特徴とするダイオキシン類の低減化方法。   A method for reducing dioxins, wherein the generation of dioxins is suppressed by quenching the exhaust gas and fly ash containing dioxins in the exhaust gas is removed by the dust collector, wherein the exhaust gas at the inlet of the dust collector A method for reducing dioxins, characterized in that the temperature is maintained at 160 ° C to 180 ° C. 前記集塵装置入口の排ガス温度を170℃に制御することを特徴とする請求項1記載のダイオキシン類の低減化方法。   The method for reducing dioxins according to claim 1, wherein the exhaust gas temperature at the inlet of the dust collector is controlled to 170 ° C. 飛灰中の塩素化ダイオキシン類濃度と臭素系ダイオキシン類濃度を計測して得た相関性に基づき、請求項1又は2に記載の集塵装置入口の排ガス温度を維持することにより塩素化ダイオキシン類を指標として臭素系ダイオキシン類を同時に低減することを特徴とする臭素系ダイオキシン類の低減化方法。   The chlorinated dioxins by maintaining the exhaust gas temperature at the dust collector inlet according to claim 1 or 2 based on the correlation obtained by measuring the concentration of chlorinated dioxins and bromine dioxins in fly ash A method for reducing brominated dioxins, characterized in that brominated dioxins are simultaneously reduced using as an index.
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