JP2017127830A

JP2017127830A - Fly ash treatment equipment and supply method of heavy metal fixative for fly ash treatment

Info

Publication number: JP2017127830A
Application number: JP2016010202A
Authority: JP
Inventors: 通孝古林; Michitaka Furubayashi; 孝一日南; Koichi Nichinan
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-22
Also published as: JP6722458B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable heavy metals contained in fly ash in a combustion exhaust gas to be stably treated even when the fly ash contains a large amount of active carbon.SOLUTION: Fly ash treatment equipment has active carbon chargers 26, 27 for treating mercury contained in an exhaust gas with active carbon by charging active carbon from an incinerator 11 to an exhaust gas passage 13, a filter 14 provided in the exhaust gas passage 13 downstream of the active carbon chargers 26, 27 to catch the fly ash contained in the exhaust gas, and heavy metal treatment equipment 42 that charges a heavy metal fixer into the fly ash exhausted out of the filter 14 to make a fixation treatment of heavy metals in the fly ash. The heavy metal treatment equipment 42 increases a charge amount of heavy metal fixer upon the fixation treatment of the fly ash produced when a large amount of active carbon for mercury treatment is charged as compared with the case where a content of active carbon in the fly ash is small.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は飛灰処理設備および飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法に関し、特に燃焼排ガスから水銀を除去することにより生じる飛灰を捕集した後にその捕集灰を処理するための、飛灰処理設備および飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法に関する。 The present invention relates to a fly ash treatment facility and a method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment, particularly for treating the collected ash after collecting fly ash generated by removing mercury from combustion exhaust gas. The present invention relates to a fly ash treatment facility and a method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment.

廃棄物や石炭を燃焼した場合に発生する燃焼排ガスは、水銀を含むことがある。燃焼排ガス中の水銀の形態は、原子状水銀と、可溶性水銀塩等の各種水銀化合物とに大別される。大気汚染を防止する観点から、環境への水銀排出量を監視し、燃焼排ガス中の水銀濃度が異常に増大したならば、そのことを早期に検出して対処することが必要である。 Combustion exhaust gas generated when burning waste or coal may contain mercury. The form of mercury in the combustion exhaust gas is roughly classified into atomic mercury and various mercury compounds such as soluble mercury salts. From the viewpoint of preventing air pollution, it is necessary to monitor mercury discharge to the environment and detect and deal with it early if mercury concentration in combustion exhaust gas increases abnormally.

たとえば、廃棄物焼却炉において、日常的に焼却処理されている一般廃棄物には水銀はほとんど含まれていない。このため、通常は、特別な水銀対策を施さなくても、燃焼排ガス中の水銀濃度は問題のあるレベルには到達しない。そこで、特別な場合、たとえば水銀を含有する廃棄物が焼却炉のごみピットに投棄され、燃焼排ガス中の水銀量が急上昇する異常時に、そのことを早期に検出し、その検出があったときにのみ特別な水銀除去対策を施して、燃焼排ガスから水銀を除去すれば足りる。 For example, in a waste incinerator, general waste that is incinerated on a daily basis contains almost no mercury. For this reason, normally, the mercury concentration in the combustion exhaust gas does not reach a problematic level without taking special measures against mercury. Therefore, in special cases, for example, when waste containing mercury is dumped into the incinerator's garbage pit and the amount of mercury in the combustion exhaust gas rises rapidly, this is detected early, and when there is such detection It is only necessary to take special mercury removal measures to remove mercury from the flue gas.

このような対策を施した装置として、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の水銀除去システムは、煙道に流通される排ガスに含まれる水銀の濃度を検出する水銀連続分析計と、水銀連続分析計により検出される水銀濃度が所定濃度を超えたときに、水銀吸着用の活性炭を煙道へ投入する経路を開く手段とを備える。水銀連続分析計は、燃焼排ガス中の可溶性水銀塩等の各種水銀化合物を原子状水銀に還元したうえで、この還元された原子状水銀と、燃焼排ガス中に元々存在していた原子状水銀との合計の濃度を検出するものである。 As an apparatus that has taken such measures, there is one described in Patent Document 1. The mercury removal system described in Patent Document 1 is a mercury continuous analyzer that detects the concentration of mercury contained in the exhaust gas flowing through the flue, and when the mercury concentration detected by the mercury continuous analyzer exceeds a predetermined concentration. And a means for opening a path for introducing activated carbon for mercury adsorption into the flue. The continuous mercury analyzer reduces various mercury compounds such as soluble mercury salt in combustion exhaust gas to atomic mercury, and then reduces the reduced atomic mercury and atomic mercury originally present in the combustion exhaust gas. The total concentration is detected.

一方、本出願人は、先に、特願２０１５−０３３４３６において、燃焼排ガスに含まれる原子状水銀を検知し、原子状水銀が規定量を超えていることを検知したときに、水銀を除去するための薬剤としての活性炭を燃焼排ガス中に投入するようにしたものを提案した。これによれば、特許文献１のように燃焼排ガス中の可溶性水銀塩等の各種水銀化合物を原子状水銀に還元する必用がなく、このため水銀除去工程を迅速に開始することが可能である。 On the other hand, the present applicant first detects atomic mercury contained in combustion exhaust gas in Japanese Patent Application No. 2015-033436, and removes mercury when detecting that the atomic mercury exceeds a specified amount. The activated carbon as a chemical for the purpose was introduced into the combustion exhaust gas. According to this, it is not necessary to reduce various mercury compounds such as soluble mercury salts in the combustion exhaust gas to atomic mercury as in Patent Document 1, and therefore the mercury removal process can be started quickly.

特開２０１４−２１３３０８号公報（請求項１、段落００２４）JP 2014-213308 A (Claim 1, paragraph 0024)

燃焼排ガス中には飛灰が含まれる。この飛灰は、廃棄物等に含まれていた重金属を含むことが多い。重金属としては、カドミウム、鉛、六価クロム、ヒ素、水銀などが挙げられる。これに加えて、水銀除去のために燃焼排ガス中へ活性炭を投入すると、それによっても飛灰が発生する。そして、排ガスから捕集した飛灰にキレート剤等の重金属固定剤を添加して飛灰に含まれる上述の重金属を固定化処理することが行われている。 The combustion exhaust gas contains fly ash. This fly ash often contains heavy metals contained in waste and the like. Examples of heavy metals include cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, and mercury. In addition to this, when activated carbon is introduced into the combustion exhaust gas for removing mercury, fly ash is also generated. Then, a heavy metal fixing agent such as a chelating agent is added to the fly ash collected from the exhaust gas to immobilize the above heavy metal contained in the fly ash.

ところが、水銀除去のために燃焼排ガス中へ投入されることで、捕集された飛灰に含まれることになる活性炭は、重金属の固定化処理のためのキレート剤を消費してしまう。このため、重金属を安定的に処理することが困難である。 However, activated carbon that is contained in the collected fly ash when consumed in the flue gas for mercury removal consumes a chelating agent for immobilizing heavy metals. For this reason, it is difficult to stably treat heavy metals.

そこで本発明は、このような問題点に鑑みて、燃焼排ガス中の飛灰が活性炭を多量に含む場合であっても、その飛灰に含まれる重金属を安定的に処理できるようにすることを目的とする。 Therefore, in view of such problems, the present invention is to enable stable treatment of heavy metals contained in the fly ash even when the fly ash in the combustion exhaust gas contains a large amount of activated carbon. Objective.

この目的を達成するために本発明の飛灰処理設備は、
焼却炉からの排ガス経路に向けて活性炭を投入することで、排ガス中に含まれる水銀を活性炭処理させるための活性炭投入装置と、
活性炭投入装置よりも下流側の排ガス経路に設けられて排ガス中に含まれる飛灰を捕集するフィルタと、
フィルタから排出される飛灰に重金属固定剤を投入して飛灰中の重金属を固定化処理する重金属処理設備とを有し、
重金属処理設備は、水銀を処理するための活性炭を多量に投入したときに生じた飛灰を固定化処理するときの重金属固定剤の投入量を、それよりも飛灰における活性炭の含有量が少ない場合に比べて増大させるものであることを特徴とする。 In order to achieve this object, the fly ash treatment equipment of the present invention is
An activated carbon charging device for treating activated carbon in the exhaust gas by charging activated carbon toward the exhaust gas path from the incinerator,
A filter that is provided in an exhaust gas path downstream of the activated carbon charging device and collects fly ash contained in the exhaust gas;
A heavy metal treatment facility that immobilizes heavy metal in the fly ash by introducing a heavy metal fixing agent into the fly ash discharged from the filter,
Heavy metal treatment equipment has a smaller amount of activated carbon in the fly ash than the amount of heavy metal fixative used to immobilize the fly ash generated when a large amount of activated carbon is used to treat mercury. It is characterized by an increase compared to the case.

本発明によれば、上記の飛灰処理設備において、
重金属処理設備は、フィルタから排出される飛灰を一時的に貯留する貯留槽と、貯留槽からの飛灰を重金属固定剤とともに混錬処理する混錬装置とを有し、
貯留槽は、この貯留槽に貯留されている飛灰のレベルを検知するレベルセンサを有して、このレベルセンサにて検知された、水銀吸着処理に供された活性炭を含むことで活性炭の含有量が他の飛灰よりも多くなった飛灰のレベルから、この飛灰が混錬装置に供給されるまでの時間を算出できるように構成されていることが好適である。 According to the present invention, in the above fly ash treatment equipment,
The heavy metal treatment facility has a storage tank that temporarily stores fly ash discharged from the filter, and a kneading device that kneads the fly ash from the storage tank together with the heavy metal fixing agent,
The storage tank has a level sensor that detects the level of fly ash stored in the storage tank, and contains activated carbon detected by the level sensor and subjected to mercury adsorption treatment. It is preferable that the time until the fly ash is supplied to the kneading apparatus can be calculated from the level of fly ash whose amount is larger than that of other fly ash.

本発明の飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法は、
焼却炉からの排ガスに含まれる水銀量が増大したときに、この排ガスに向けて活性炭を投入することで、この排ガスに含まれる水銀を活性炭によって吸着処理し、
水銀を吸着した活性炭と焼却炉における焼却処理により発生した重金属とを含む飛灰をフィルタによって捕集し、
フィルタから排出される飛灰に対しキレート剤などの重金属固定剤によって重金属の固定化処理を行うときに、
水銀の吸着処理のための活性炭を多量に含む飛灰に対しての重金属の固定化処理に際し、それよりも飛灰における活性炭の含有量が少ない場合に比べて重金属固定剤の投入量を増大させることを特徴とする。 The method for supplying the heavy metal fixing agent for the fly ash treatment of the present invention,
When the amount of mercury contained in the exhaust gas from the incinerator increases, the activated carbon is injected toward this exhaust gas, so that the mercury contained in this exhaust gas is adsorbed by the activated carbon,
Fly ash containing activated carbon that has adsorbed mercury and heavy metals generated by incineration in an incinerator is collected by a filter,
When performing heavy metal immobilization treatment with heavy metal fixing agents such as chelating agents on the fly ash discharged from the filter,
When immobilizing heavy metals on fly ash containing a large amount of activated carbon for adsorption of mercury, increase the amount of heavy metal fixative input compared to the case where the content of activated carbon in fly ash is less than that. It is characterized by that.

本発明によれば、上記の飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法において、飛灰がフィルタから排出された後に重金属の固定化処理に供されるまでの時間を算出して、その時間の経過後に飛灰への重金属固定剤の投入量を増大させることが好適である。 According to the present invention, in the method for supplying a heavy metal fixing agent for the fly ash treatment described above, the time until the fly ash is discharged from the filter and used for the heavy metal fixation treatment is calculated. It is preferable to increase the amount of heavy metal fixing agent introduced into the fly ash after the elapse of time.

本発明によれば、上記の飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法において、フィルタから排出された後の飛灰を一時的に貯留する貯留槽における、水銀の吸着処理のための活性炭を多量に含む飛灰のレベルを検知して、その検知されたレベルから、飛灰がフィルタから排出された後に重金属の固定化処理に供されるまでの時間を算出することが好適である。 According to the present invention, in the above heavy metal fixing agent supply method for fly ash treatment, activated carbon for mercury adsorption treatment in a storage tank for temporarily storing fly ash discharged from the filter is provided. It is preferable to detect the level of fly ash containing a large amount and calculate the time from when the fly ash is discharged to the heavy metal immobilization process after the fly ash is discharged from the filter.

本発明によれば、上記の飛灰処理のための重金属固定剤の供給方法において、重金属固定剤としてキレート剤を用い、飛灰における活性炭の含有量に応じて、キレート剤の投入量を、飛灰に対して１〜１０％の範囲で変化させることが好適である。 According to the present invention, in the above-described method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment, a chelating agent is used as the heavy metal fixing agent, and the amount of the chelating agent input is determined according to the content of activated carbon in the fly ash. It is preferable to change in the range of 1 to 10% with respect to ash.

本発明によれば、水銀を処理するための活性炭を多量に投入したときに生じた飛灰における重金属を固定化処理するときの重金属固定剤の投入量を、それよりも飛灰における活性炭の含有量が少ない場合に比べて増大させるものであるため、飛灰に含まれる活性炭の量に応じて重金属固定剤の投入量を加減することができ、このため、燃焼排ガス中の飛灰が活性炭を多量に含む場合であっても、その飛灰に含まれる重金属を安定的に処理することができる。 According to the present invention, the input amount of the heavy metal fixing agent when immobilizing heavy metal in the fly ash generated when a large amount of activated carbon for treating mercury is added, the content of activated carbon in the fly ash is more than that. Since the amount is increased compared to the case where the amount is small, the amount of heavy metal fixing agent input can be adjusted according to the amount of activated carbon contained in the fly ash. Even when it is contained in a large amount, heavy metals contained in the fly ash can be stably treated.

本発明の実施の形態の飛灰処理設備を含む廃棄物焼却設備を示す図である。It is a figure which shows the waste incineration equipment containing the fly ash processing equipment of embodiment of this invention. 図１における飛灰処理設備の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the fly ash processing equipment in FIG. 飛灰における未燃カーボンおよび活性炭の濃度（質量％）と、飛灰中の重金属を処理するのに必要なキレート剤の量（質量％）との関係の実測データを示す図である。It is a figure which shows the actual measurement data of the relationship between the density | concentration (mass%) of unburned carbon and activated carbon in fly ash, and the quantity (mass%) of a chelating agent required in order to process the heavy metal in fly ash.

図１に示す廃棄物処理設備は、焼却炉１１と、焼却炉１１からの排ガス経路１３に設けられて、排ガス中に含まれる飛灰を捕集するバグフィルタ１４と、バグフィルタ１４からの排ガスを誘引する煙突１５とを有する。排ガス経路１３はダクトなどによって構成される。焼却炉１１には、熱回収のための、図示を省略したボイラーが設けられている。 The waste treatment facility shown in FIG. 1 is provided in an incinerator 11, an exhaust gas path 13 from the incinerator 11, a bag filter 14 that collects fly ash contained in the exhaust gas, and an exhaust gas from the bag filter 14. And a chimney 15 for attracting The exhaust gas path 13 is constituted by a duct or the like. The incinerator 11 is provided with a boiler (not shown) for heat recovery.

焼却炉１１は、ホッパ構造のごみ投入口１７と、焼却部１８と、投入口１７から投入されたごみ１９を焼却部１８へ送り込むための送込み装置２０と、焼却灰の排出口２１とを備える。２２は燃焼灰受け槽である。焼却部１８には、乾燥火格子２３と、燃焼火格子２４と、後燃焼火格子２５とが、この順に設けられている。 The incinerator 11 includes a hopper-structured garbage inlet 17, an incinerator 18, a feeding device 20 for feeding the garbage 19 introduced from the inlet 17 into the incinerator 18, and an incineration ash outlet 21. Prepare. 22 is a combustion ash receiving tank. The incinerator 18 is provided with a dry grate 23, a combustion grate 24, and a post-combustion grate 25 in this order.

排ガス経路１３における、バグフィルタ１４よりも上流側の位置には、活性炭の投入口２６が設けられている。２７は活性炭タンクで、燃焼排ガス中の水銀を吸着することができる活性炭を貯留可能であるとともに、この活性炭を、弁２８を介して投入口２６に供給可能である。 An activated carbon inlet 26 is provided in the exhaust gas path 13 at a position upstream of the bag filter 14. An activated carbon tank 27 can store activated carbon capable of adsorbing mercury in the combustion exhaust gas, and can supply the activated carbon to the inlet 26 through the valve 28.

３１は水銀検知装置であり、燃焼排ガス中に水銀が多量に含まれるか否かを連続的に検知可能である。水銀検知装置３１は、水銀量を分析するための水銀分析装置３２と、同装置３２への試料ガスの取込み部３３とを有する。 Reference numeral 31 denotes a mercury detector, which can continuously detect whether or not a large amount of mercury is contained in the combustion exhaust gas. The mercury detection device 31 includes a mercury analysis device 32 for analyzing the amount of mercury, and a sample gas take-in portion 33 to the device 32.

水銀検知装置３１の取込み部３３は、図示のように、排ガス経路１３における、バグフィルタ１４よりも上流側かつ活性炭の投入口２６よりも上流側の位置に設けることが好ましい。 As shown in the drawing, the intake portion 33 of the mercury detection device 31 is preferably provided at a position upstream of the bag filter 14 and upstream of the activated carbon inlet 26 in the exhaust gas path 13.

３４は制御部であって、水銀検知装置３１の検知結果にもとづいて、弁２８の開度を調節するものである。制御部３４には、水銀検知装置３１の水銀分析課装置３２からの検知信号ライン３５と、弁２８への制御信号ライン３６とが接続されている。 A control unit 34 adjusts the opening degree of the valve 28 based on the detection result of the mercury detector 31. A detection signal line 35 from the mercury analysis section device 32 of the mercury detection device 31 and a control signal line 36 to the valve 28 are connected to the control unit 34.

排ガス経路１３における、バグフィルタ１４よりも上流側の位置には、処理剤の投入口３８が設けられている。３９は処理剤タンクで、貯留している処理剤を、弁４０を介して投入口３８に供給可能である。処理剤としては、たとえば消石灰［Ｃａ（ＯＨ）_２］を用いることができる。この処理剤が投入口３８から排ガス経路１３に噴霧されることで、ＳＯｘ、ＨＣｌ、未反応薬剤などを含む飛灰がバクフィルタ１４によって捕集される。 A treatment agent inlet 38 is provided at a position upstream of the bag filter 14 in the exhaust gas path 13. Reference numeral 39 denotes a processing agent tank, which can supply the stored processing agent to the input port 38 via the valve 40. As the treating agent, for example, slaked lime [Ca (OH) ₂ ] can be used. The treatment agent is sprayed from the input port 38 to the exhaust gas path 13, whereby fly ash containing SOx, HCl, unreacted chemicals, and the like is collected by the back filter 14.

バグフィルタ１４によって捕集された飛灰は、バグフィルタ１４から排出されたうえで、重金属の固定化処理に供される。４２はそのための重金属処理設備で、バグフィルタ１４を逆洗するための逆洗装置４３と、逆洗によりバグフィルタ１４から排出される飛灰の貯留槽４４と、キレート剤の供給装置４５と、貯留槽４４からの飛灰と供給装置４５からのキレート剤とを混練させるための混練装置４６と、混練装置４６からの処理済飛灰を受ける飛灰受け槽４７とを有する。 The fly ash collected by the bag filter 14 is discharged from the bag filter 14 and then subjected to a heavy metal fixing process. 42 is a heavy metal processing facility therefor, a backwash device 43 for backwashing the bag filter 14, a storage tank 44 for fly ash discharged from the bag filter 14 by backwashing, a chelating agent supply device 45, It has a kneading device 46 for kneading the fly ash from the storage tank 44 and the chelating agent from the supply device 45, and a fly ash receiving tank 47 for receiving the processed fly ash from the kneading device 46.

図２は、重金属処理設備４２の詳細を示す。図示の例ではバグフィルタ１４は２連構造となっており、それぞれ円筒状のフィルタ５１を有する。このフィルタ５１によって飛灰が捕集される。 FIG. 2 shows details of the heavy metal processing facility 42. In the example shown in the figure, the bag filter 14 has a double structure, and each has a cylindrical filter 51. Fly ash is collected by the filter 51.

逆洗装置４３について説明すると、バグフィルタ１４から煙突１５に向かう排ガス経路１３には、排出用ダンパ５２が設けられている。排出用ダンパ５２よりも下流側における排ガス経路１３の部分から、バグフィルタ１４へ戻る逆洗経路５３が分岐されている。逆洗経路５３には、ファン５４と、逆洗ダンパ５５とが設けられている。 The backwash device 43 will be described. A discharge damper 52 is provided in the exhaust gas path 13 from the bag filter 14 toward the chimney 15. A backwashing path 53 returning to the bag filter 14 is branched from a portion of the exhaust gas path 13 on the downstream side of the discharge damper 52. The backwash path 53 is provided with a fan 54 and a backwash damper 55.

バグフィルタ１４の下部には、逆洗によってフィルタ５１から落下する飛灰を受け止めるホッパ５６と、ホッパ５６の底部に配置されたロータリバルブ５７とが設けられている。飛灰の貯留槽４４は、ロータリバルブ５７から供給される飛灰を受け止めて貯留するように構成されている。そして飛灰の貯留槽４４には、槽内に貯留されている飛灰５８のレベルを検知するレベルセンサ５９と、飛灰５８に振動を与えることでブリッジの発生を防止するためのバイブレータ６０とが設けられている。 A hopper 56 that receives fly ash falling from the filter 51 by backwashing and a rotary valve 57 disposed at the bottom of the hopper 56 are provided below the bag filter 14. The fly ash storage tank 44 is configured to receive and store fly ash supplied from the rotary valve 57. The fly ash storage tank 44 includes a level sensor 59 for detecting the level of the fly ash 58 stored in the tank, and a vibrator 60 for preventing the occurrence of a bridge by applying vibration to the fly ash 58. Is provided.

６１はクッションホッパで、貯留槽４４から排出される飛灰を一時的に貯留したうえで混練装置４６へ供給するためのものである。混練装置４６へのキレート剤の供給装置４５は、キレートタンク６２と、希釈水タンク６３と、これらのタンク６２、６３から混練装置４６への供給路６４に設けられた、キレート剤の濃度調整弁６５、６６とを有する。混練装置４６は、クッションホッパ６１からの飛灰と、供給装置４５からのキレート剤の水溶液とを混練させることによって、飛灰に含まれている重金属をキレート処理させ、処理後の飛灰を受け槽４７に排出させる。 Reference numeral 61 denotes a cushion hopper for temporarily storing fly ash discharged from the storage tank 44 and supplying the fly ash to the kneading device 46. The chelating agent supply device 45 to the kneading device 46 includes a chelating tank 62, a dilution water tank 63, and a chelating agent concentration adjusting valve provided in a supply path 64 from these tanks 62, 63 to the kneading device 46. 65, 66. The kneading device 46 chelates the heavy metal contained in the fly ash by kneading the fly ash from the cushion hopper 61 and the aqueous solution of the chelating agent from the supply device 45, and receives the processed fly ash. It is discharged to the tank 47.

このような構成において、投入口１７から焼却炉１１に投入される「ごみ」には重金属が含まれていることがある。この重金属は、燃焼炉１１の排出口２１から排出される焼却灰よりも、むしろ燃焼炉１１からの排ガス中の飛灰により多く含まれた状態で、経路１３に向けて排出される。経路１３では、重金属を含む飛灰がバグフィルタ１４のフィルタ５１によって捕集される。焼却炉１１の通常運転時には、バグフィルタ１４よりも下流側における排出用ダンパ５２は開かれ、逆洗用ダンパ５５は閉じられる。 In such a configuration, the “garbage” that is introduced into the incinerator 11 from the inlet 17 may contain heavy metals. This heavy metal is discharged toward the path 13 in a state in which it is more contained in the fly ash in the exhaust gas from the combustion furnace 11 rather than the incinerated ash discharged from the discharge port 21 of the combustion furnace 11. In the path 13, fly ash containing heavy metal is collected by the filter 51 of the bag filter 14. During normal operation of the incinerator 11, the discharge damper 52 on the downstream side of the bag filter 14 is opened, and the backwash damper 55 is closed.

バグフィルタ１４の逆洗時には、逆洗用ダンパ５５が開かれるとともに、排出用ダンパ５２は閉じられ、ファン５４が運転される。すると、経路１３および煙突１５の内部の気体や煙突１５の外の大気がバグフィルタ１４に逆流されることで、逆洗が行われる。これにより、フィルタ５１によって捕集されていた飛灰は、脱離落下されて、ホッパ５６によって受け止められる。ホッパ５６により受け止められた飛灰は、ロータリバルブ５７によって貯留槽４４に排出される。 When the bag filter 14 is backwashed, the backwash damper 55 is opened, the discharge damper 52 is closed, and the fan 54 is operated. Then, the gas inside the path 13 and the chimney 15 and the air outside the chimney 15 are backflowed to the bag filter 14 so that backwashing is performed. Thereby, the fly ash collected by the filter 51 is detached and dropped and received by the hopper 56. The fly ash received by the hopper 56 is discharged to the storage tank 44 by the rotary valve 57.

燃焼炉１１に水銀を含有するごみが投入されると、その水銀は炉内の熱によって蒸発し、燃焼ガス中に蒸散する。その結果、燃焼排ガス中の水銀量が急増する。すると、多量の水銀を含む燃焼排ガスが、水銀を含む試料ガスとして、水銀検知装置３１の取り込み部３３から水銀分析装置３２に取り込まれる。水銀分析装置３２は、原子状水銀は検知するが、可溶性水銀塩等の水銀化合物は検知しないものである。この場合に、水銀分析装置３２は、煤塵をフィルタにより除去したうえで、水銀のうちの可溶性水銀塩等の水銀化合物を原子状水銀に還元しない状態で、試料ガスを分析に供するものとすることができる。このため、水銀分析装置３２では、水銀化合物を原子状水銀に還元するための時間を要しない状態で、原子状水銀だけを検知することで、検知水銀量が急増したことをただちに検知することができる。そして、その検知信号が制御部３４に送られ、それを受けて制御部３４は、弁２８を開いてタンク２７内の活性炭を燃焼排ガス流路１３に吹き込みなどによって投入し、水銀の吸着を行わせる。それによって、燃焼排ガスにおける水銀が急増した場合に、迅速に吸着除去を行うことが可能である。つまり、水銀検知装置３１が水銀濃度についての規定値以上の急激なピーク、例えば１分以内に０．０１ｇ／ｍ^３Ｎ以上の急激なピークを検知した場合に、素早く活性炭の投入を行うことができる。なお、水銀は、燃焼排ガス経路１３に供給された活性炭に吸着されるほかに、排ガスに含まれる未燃焼炭素つまり未燃カーボンにも吸着される。 When waste containing mercury is introduced into the combustion furnace 11, the mercury is evaporated by the heat in the furnace and evaporated into the combustion gas. As a result, the amount of mercury in the combustion exhaust gas increases rapidly. Then, the combustion exhaust gas containing a large amount of mercury is taken into the mercury analyzer 32 from the take-in part 33 of the mercury detector 31 as a sample gas containing mercury. The mercury analyzer 32 detects atomic mercury but does not detect mercury compounds such as soluble mercury salts. In this case, the mercury analyzer 32 removes soot and dust with a filter and supplies the sample gas for analysis in a state where mercury compounds such as soluble mercury salts in mercury are not reduced to atomic mercury. Can do. For this reason, the mercury analyzer 32 can immediately detect that the amount of detected mercury has rapidly increased by detecting only atomic mercury in a state that does not require time to reduce the mercury compound to atomic mercury. it can. Then, the detection signal is sent to the control unit 34. Upon receipt of the detection signal, the control unit 34 opens the valve 28 and injects activated carbon in the tank 27 into the combustion exhaust gas flow path 13 by, for example, to adsorb mercury. Make it. As a result, when mercury in the combustion exhaust gas increases rapidly, it is possible to quickly perform adsorption removal. That is, when the mercury detection device 31 detects a sharp peak exceeding a specified value for the mercury concentration, for example, a rapid peak of 0.01 g / m ³ N or more within 1 minute, activated carbon can be charged quickly. it can. In addition to being adsorbed by the activated carbon supplied to the combustion exhaust gas passage 13, mercury is also adsorbed by unburned carbon, that is, unburned carbon contained in the exhaust gas.

上記に代えて、水銀分析装置として、燃焼排ガス中の可溶性水銀等の水銀化合物を原子状水銀に還元したうえで、燃焼排気ガス中に元々存在していた原子状水銀との合計濃度を検出するものを用いることもできる。その場合は、測定に相応の時間を要するが、水銀濃度を正確に検出することができる。 Instead of the above, as a mercury analyzer, after reducing mercury compounds such as soluble mercury in combustion exhaust gas to atomic mercury, the total concentration with atomic mercury originally present in the combustion exhaust gas is detected Things can also be used. In that case, the mercury concentration can be accurately detected although it takes a considerable time for the measurement.

タンク２７からの活性炭は、より後工程で投入する方が、より多く水銀を除去することができる。このため、排ガス経路１３におけるバグフィルタ１４よりも上流側の部分に投入するよりも、バグフィルタ１４の内部に供給する方が、水銀の吸着量を増大させることができる。活性炭による水銀の除去は、この活性炭を捕捉したバグフィルタ１４のフィルタ５１つまり濾布上で進行する。バグフィルタ１４の内部へ活性炭を投入することが困難な場合は、バグフィルタ１４の直前の排ガス経路１３の部分に投入する。ここにいう直前とは、上述の理由から、可能な限りバグフィルタ１４に近い位置を意味する。水銀は、排ガス温度を低下させることにより除去率が向上する。詳細には、排ガス温度を１７０℃以下にすることで、活性炭や未燃焼炭素などの飛灰へ水銀を効果的に吸着させることができる。活性炭の投入量は、０．０５〜１０ｇ／ｍ^３Ｎが適当である。すなわち、通常時は活性炭を投入しなくても水銀の排出量は問題にならないが、水銀量が急増した異常時にはこの程度の活性炭量が必要になる。なお、少量の水銀の発生が継続する場合には、弁２８の開度を小さく調節してそれに応じた少量の活性炭を連続的に投入することができ、水銀量が急増する異常時に活性炭の投入量を増大させればよい。 More activated carbon from the tank 27 can be removed from the activated carbon in a later process. For this reason, the amount of mercury adsorbed can be increased by supplying the exhaust gas into the bag filter 14 rather than supplying it to the upstream side of the bag filter 14 in the exhaust gas path 13. The removal of mercury by activated carbon proceeds on the filter 51 of the bag filter 14 that has captured the activated carbon, that is, on the filter cloth. When it is difficult to put activated carbon into the bag filter 14, it is put into the portion of the exhaust gas path 13 immediately before the bag filter 14. The term immediately before here means a position as close to the bug filter 14 as possible for the above-mentioned reason. Mercury improves the removal rate by lowering the exhaust gas temperature. Specifically, by setting the exhaust gas temperature to 170 ° C. or lower, mercury can be effectively adsorbed on fly ash such as activated carbon and unburned carbon. The input amount of the activated carbon is suitably 0.05 to 10 g / m ³ N. In other words, the amount of mercury discharged is not a problem even if activated carbon is not used in normal times, but this amount of activated carbon is required when the amount of mercury increases rapidly. If a small amount of mercury continues to be generated, the opening of the valve 28 can be adjusted to be small, and a small amount of activated carbon can be continuously charged accordingly. What is necessary is just to increase the quantity.

図示の例では、水銀検知装置３１として、試料ガスの取り込み部３３を、排ガス経路１３におけるバグフィルタ１４よりも上流側の位置に配置したものを示した。しかし、水銀検知装置３１は、試料ガスを任意の位置から取り込むものであって差支えない。たとえば、図２に示すように、煙突１５の内部に試料ガスの取り込み部３３を設置することも可能である。あるいは、焼却炉１１の乾燥火格子２３の設置個所における乾燥火格子２３よりも上方の位置に設けることもできる。この位置は、水銀検知時の障害となる煤塵の発生が少なく、また燃焼炉１１で水銀が燃焼すなわち酸化される前であるので排ガス中に原子状態の水銀を多く含み、さらに適度に高温の状態にあるために沸点が約３５０℃の水銀が蒸発して排気ガス中に多く含まれ、このため水銀の検知を容易に行うことが可能である。 In the illustrated example, the mercury detector 31 is shown in which the sample gas intake unit 33 is arranged at a position upstream of the bag filter 14 in the exhaust gas path 13. However, the mercury detector 31 can take the sample gas from an arbitrary position and can be used. For example, as shown in FIG. 2, a sample gas intake unit 33 can be installed inside the chimney 15. Or it can also provide in the position above the dry grate 23 in the installation location of the dry grate 23 of the incinerator 11. At this position, there is little generation of soot that becomes an obstacle when detecting mercury, and before the mercury is burned, that is, oxidized, in the combustion furnace 11, the exhaust gas contains a large amount of atomic mercury and is in an appropriately high temperature state. Therefore, mercury having a boiling point of about 350 ° C. evaporates and is contained in the exhaust gas in a large amount. Therefore, it is possible to easily detect mercury.

上述のように、バグフィルタ１４にて捕集された飛灰は、多量の水銀が検知されなくなった後の逆洗により、貯留槽４４に払い落とされる。バクフィルタ１４の逆洗は、濾布すなわちフィルタ５１の１本ずつに対して実施しても良いし、すべてのフィルタ５１に対して同時に払い落としを行っても良い。逆洗のほかに、振動やパルスジェットによって払い落としを行うこともできる。 As described above, the fly ash collected by the bag filter 14 is washed out into the storage tank 44 by backwashing after a large amount of mercury is no longer detected. The backwashing of the back filter 14 may be performed on each of the filter cloths, that is, on the filters 51 one by one or on all the filters 51 at the same time. In addition to backwashing, it can be wiped off by vibration or pulse jet.

貯留槽４４に貯留された飛灰５８には、カドミウム、鉛、六価クロム、ヒ素、水銀などの重金属が含まれる。この重金属が基準値以下となるように、重金属処理設備４２によって処理する。つまり、上述のように、貯留槽４４からの飛灰と、供給装置４５からのキレート剤とを混錬装置４６にて混錬することで、重金属のキレート処理を行う。混錬装置４６としては二軸パッド式や二軸ロッド式のものを好適に用いることができる。飛灰中のダイオキシン類を分解するために混錬装置４６に加熱装置を設けることもできる。加熱装置を設ける場合は、ダイオキシン類を加熱により分解した後に冷却を行ったうえでキレート剤を飛灰に添加する。 The fly ash 58 stored in the storage tank 44 contains heavy metals such as cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, and mercury. Processing is performed by the heavy metal processing equipment 42 so that the heavy metal is below the reference value. That is, as described above, the heavy metal chelate treatment is performed by kneading the fly ash from the storage tank 44 and the chelating agent from the supply device 45 in the kneading device 46. As the kneading device 46, a biaxial pad type or a biaxial rod type can be suitably used. In order to decompose the dioxins in the fly ash, the kneading device 46 can be provided with a heating device. When a heating device is provided, the chelating agent is added to the fly ash after cooling after dioxins are decomposed by heating.

混錬装置４６はバッチ処理にてキレート処理を行うため、今回の処理中に、次回の処理分の飛灰をクッションホッパ６１にて一時貯留する。貯留槽４４からクッションホッパ６１へ飛灰５８を排出するときには、適宜にバイブレータ６０を運転して、ブリッジが生じないようにする。 Since the kneading device 46 performs the chelate treatment by batch processing, the fly ash for the next processing is temporarily stored in the cushion hopper 61 during the current processing. When discharging the fly ash 58 from the storage tank 44 to the cushion hopper 61, the vibrator 60 is appropriately operated so that no bridge is generated.

次回の処理時には、クッションホッパ６１からの飛灰が混錬装置４６に供給されるとともに、供給装置４５のタンク６２からのキレート剤がタンク６３からのからの希釈水によって適正濃度に調整されたうえで、混錬装置４６に供給されて、混錬処理に供される。この混錬処理によって重金属を固定するためのキレート処理が施された後の飛灰５８は、混錬装置４６から受け槽４７へ排出される。 In the next processing, fly ash from the cushion hopper 61 is supplied to the kneading device 46, and the chelating agent from the tank 62 of the supply device 45 is adjusted to an appropriate concentration by dilution water from the tank 63. Then, it is supplied to the kneading device 46 and used for the kneading process. The fly ash 58 after the chelation treatment for fixing heavy metals by this kneading treatment is discharged from the kneading device 46 to the receiving tank 47.

燃焼炉１１からの燃焼排ガス中に水銀が多く含まれる場合には、タンク２７から排ガス経路１３内に活性炭が供給されて、水銀の吸着処理に供される。この水銀が多く含まれるときにバグフィルタ１４にて捕集された飛灰には、水銀が多くは含まれないまたはまったく含まれない通常の場合の飛灰に比べて、多くの活性炭が含まれる。その活性炭は、混錬装置４６におけるキレート処理の際にキレート剤を消費してしまう。このため、キレート剤を増量するなどの対策を施さないと、重金属を安定に処理することができない。ところが、混錬装置４６はバッチ処理を行うものであり、またバグフィルタ１４の逆洗時にこのバグフィルタ１４から排出された飛灰は、貯留槽４４やクッションホッパ６１に一時貯留されるため、ただちに混錬装置４６へ供給されるわけではない。すなわち混錬装置４６への供給に時間遅れが生じる。その対策として、キレート剤の供給量を常に多めに設定しておくというのは、合理的ではない。 When the combustion exhaust gas from the combustion furnace 11 contains a large amount of mercury, activated carbon is supplied from the tank 27 into the exhaust gas path 13 and used for mercury adsorption treatment. The fly ash collected by the bag filter 14 when a large amount of mercury is contained contains a larger amount of activated carbon than a normal fly ash that does not contain much or no mercury. . The activated carbon consumes a chelating agent during the chelation treatment in the kneading apparatus 46. For this reason, unless measures such as increasing the amount of chelating agent are taken, heavy metals cannot be treated stably. However, the kneading device 46 performs batch processing, and the fly ash discharged from the bag filter 14 when the bag filter 14 is backwashed is temporarily stored in the storage tank 44 and the cushion hopper 61. It is not necessarily supplied to the kneading device 46. That is, a time delay occurs in the supply to the kneading device 46. As a countermeasure, it is unreasonable to always set a large supply amount of the chelating agent.

そこで、混錬装置４６に供給される飛灰のうち、水銀を多く含む飛灰を特定することが必要である。このため、貯留槽４４に設けられたレベルセンサ５９によって、この貯留槽４４に水銀吸着処理のための活性炭を多く含む飛灰５８ａが供給されたときの、貯留槽４４の内部の飛灰５８、５８ａのレベルを検出する。そして、図示を省略した制御装置などによって、貯留槽４４における活性炭を多く含む飛灰５８ａの層を特定できるようにする。すると、混錬装置４６におけるバッチ処理の能力が既知であることで、この飛灰５８ａが混錬装置４６に供給されるタイミングを知ることができる。そして、そのタイミングで供給装置４５からのキレート剤の量を調整することで、活性炭を多く含む飛灰５８ａの処理に適したキレート剤を供給することができる。これによって、キレート剤を無用に多量に消費することを防止したうえで、特に飛灰５８ａに含まれる重金属を適切に処理することができる。図２に示すように、活性炭を多く含む飛灰５８ａの層の直前の層をバッファーゾーン５８ｂとして、キレート剤の供給量の調整に用いることもできる。 Therefore, it is necessary to identify fly ash containing a large amount of mercury among the fly ash supplied to the kneading apparatus 46. For this reason, the fly ash 58 inside the storage tank 44 when the level sensor 59 provided in the storage tank 44 is supplied with the fly ash 58a containing a large amount of activated carbon for mercury adsorption treatment, The level of 58a is detected. And the layer of the fly ash 58a which contains many activated carbons in the storage tank 44 can be specified by the control apparatus etc. which abbreviate | omitted illustration. Then, since the capability of batch processing in the kneading device 46 is known, the timing at which the fly ash 58a is supplied to the kneading device 46 can be known. And the chelating agent suitable for the process of the fly ash 58a containing many activated carbon can be supplied by adjusting the quantity of the chelating agent from the supply apparatus 45 at the timing. Thus, it is possible to appropriately treat heavy metals contained in the fly ash 58a, while preventing unnecessary consumption of a large amount of chelating agent. As shown in FIG. 2, the layer immediately before the layer of fly ash 58a containing a large amount of activated carbon can be used as a buffer zone 58b to adjust the supply amount of the chelating agent.

図３は、飛灰における未燃カーボンおよび活性炭の濃度（質量％）と、飛灰中の重金属を処理するのに必要なキレート剤の量（質量％）との関係の実測データを示す。上述のように、未燃カーボンと活性炭の両者によって水銀が吸着除去される。通常の処理のためのキレート剤の量は１〜３質量％程度である。飛灰中に活性炭が多く含まれる場合は、活性炭がキレート剤を消費してしまうため、それに応じてキレート剤の量を例えば７質量％〜１０質量％程度まで増加させる。 FIG. 3 shows measured data of the relationship between the concentration (mass%) of unburned carbon and activated carbon in fly ash and the amount of chelating agent (mass%) necessary for treating heavy metals in the fly ash. As described above, mercury is adsorbed and removed by both unburned carbon and activated carbon. The amount of chelating agent for normal treatment is about 1 to 3% by mass. When the activated ash contains a large amount of activated carbon in the fly ash, the activated carbon consumes the chelating agent, and accordingly the amount of the chelating agent is increased to, for example, about 7% by mass to 10% by mass.

バグフィルタ１４から混錬装置４６までの間には、任意の装置を配置することができ、または配置しない構成とすることもできる。このため、上述の図示を省略した制御装置は、上述のように貯留槽４４に設けられたレベルセンサ５９からの検出信号を用いるなどすることによって、活性炭を多量に含む飛灰５８ａがどのタイミングで混錬装置４６に供給されるのかを予測できるものとすることが必要である。場合によっては、図２において仮想線で示した経路６８のように、貯留槽４４を経由せずに、バグフィルタ１４からの飛灰をただちにクッションホッパ６１に供給する構成とすることもできる。あるいは、バグフィルタ１４から直接に混錬装置４６に飛灰を供給する構成とすることもできるが、いずれの場合であっても対応可能である。 Arbitrary devices can be arranged between the bag filter 14 and the kneading device 46, or a configuration in which no device is arranged can be adopted. For this reason, the control apparatus which abbreviate | omitted the above-mentioned illustration uses the detection signal from the level sensor 59 provided in the storage tank 44 as mentioned above, etc., and at which timing the fly ash 58a containing a large amount of activated carbon is used. It is necessary to be able to predict whether it will be supplied to the kneading device 46. In some cases, as in a path 68 indicated by a virtual line in FIG. 2, the fly ash from the bag filter 14 can be supplied to the cushion hopper 61 immediately without passing through the storage tank 44. Alternatively, fly ash can be supplied directly from the bug filter 14 to the kneading device 46, but any case can be used.

１１焼却炉
１３排ガス経路
１４バグフィルタ
２６投入口
２７活性炭タンク
３１水銀検知装置
４２重金属処理設備
４３逆洗装置
４４飛灰の貯留槽
４５キレート剤の供給装置
４６混錬装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Incinerator 13 Exhaust gas path 14 Bag filter 26 Input port 27 Activated carbon tank 31 Mercury detection apparatus 42 Heavy metal processing equipment 43 Backwash apparatus 44 Fly ash storage tank 45 Chelating agent supply apparatus 46 Kneading apparatus

Claims

An activated carbon charging device for treating activated carbon in the exhaust gas by charging activated carbon toward the exhaust gas path from the incinerator,
A filter that is provided in an exhaust gas path downstream of the activated carbon charging device and collects fly ash contained in the exhaust gas;
A heavy metal treatment facility that immobilizes heavy metal in the fly ash by introducing a heavy metal fixing agent into the fly ash discharged from the filter,
Heavy metal treatment equipment has a smaller amount of activated carbon in the fly ash than the amount of heavy metal fixative used to immobilize the fly ash generated when a large amount of activated carbon is used to treat mercury. Fly ash treatment facility characterized in that it is increased compared to the case.

The heavy metal treatment facility has a storage tank that temporarily stores fly ash discharged from the filter, and a kneading device that kneads the fly ash from the storage tank together with the heavy metal fixing agent,
The storage tank has a level sensor that detects the level of fly ash stored in the storage tank, and contains activated carbon detected by the level sensor and subjected to mercury adsorption treatment. 2. The structure according to claim 1, wherein the time until the fly ash is supplied to the kneading apparatus can be calculated from the level of fly ash whose amount is larger than that of other fly ash. Fly ash treatment equipment.

When the amount of mercury contained in the exhaust gas from the incinerator increases, the activated carbon is injected toward this exhaust gas, so that the mercury contained in this exhaust gas is adsorbed by the activated carbon,
Fly ash containing activated carbon that has adsorbed mercury and heavy metals generated by incineration in an incinerator is collected by a filter,
When performing heavy metal immobilization treatment with heavy metal fixing agents such as chelating agents on the fly ash discharged from the filter,
When immobilizing heavy metals on fly ash containing a large amount of activated carbon for adsorption of mercury, increase the amount of heavy metal fixative input compared to the case where the content of activated carbon in fly ash is less than that. A method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment.

A time until the fly ash is discharged from the filter and used for immobilization of heavy metal is calculated, and the amount of heavy metal fixing agent charged into the fly ash is increased after the time has elapsed. Item 4. A method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment according to Item 3.

In the storage tank that temporarily stores the fly ash discharged from the filter, the level of fly ash containing a large amount of activated carbon for mercury adsorption treatment is detected, and the fly ash is detected from the detected level. The method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment according to claim 4, wherein the time until the heavy metal is subjected to immobilization treatment after being discharged from the filter is calculated.

The chelating agent is used as the heavy metal fixing agent, and the amount of the chelating agent is varied in the range of 1 to 10% with respect to the fly ash according to the activated carbon content in the fly ash. The method for supplying a heavy metal fixing agent for fly ash treatment according to any one of claims 5 to 5.