JP2017207262A - 流動床式焼却炉の排ガスの処理方法、および流動床式焼却炉を備えた焼却プラント - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる流動床式焼却炉の排ガス処理方法、および流動床式焼却炉の排ガス処理設備を提供する。【解決手段】流動床式焼却炉２２において発生する排ガスの処理方法は、集塵部４において排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ排ガスを減温部５へ流出させる集塵工程と、集塵工程にて回収された飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給する飛灰供給工程と、洗浄部８において飛灰を洗浄し、当該飛灰中の塩化物を洗浄水に溶かすことにより洗浄灰と洗浄排水とを生成する洗浄工程と、洗浄工程にて生成した洗浄排水を減温部５に供給することにより、減温部５において排ガスを冷却し洗浄排水を蒸発させる減温工程と、洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部６にて回収する塩化物回収工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する排ガス処理方法、および流動床式焼却炉の排ガス処理設備に関するものである。

従来、焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する排ガス処理設備が知られている。例えば、特許文献１には、ストーカ式焼却炉において発生した排ガスを冷却する減温塔と、減温塔から流出した排ガスから飛灰を回収する除塵装置と、除塵装置から流出した排ガスを外部へと排出する煙突と、を備える排ガス処理設備が記載されている。特許文献１の排ガス処理設備では、減温塔において冷却された排ガス中の飛灰が除塵装置において回収された後に、当該排ガスが煙突から外部へと排出される。

ここで、特許文献１の排ガス処理設備は、減温塔から落下した飛灰および除塵装置において回収した飛灰を洗浄する飛灰水洗装置と、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を処理する排水設備と、をさらに備えている。飛灰水洗装置は、飛灰を水で洗浄することにより当該飛灰に含まれる塩化物を低減し、当該飛灰を無害化させる。このとき、飛灰水洗装置では、飛灰に含まれる塩化物が溶け込んだ洗浄排水が発生する。排水処理設備は、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を処理した後、当該洗浄排水を放流する。

特開２００７−２２５１２２号公報

特許文献１には、当該特許文献１に記載された排ガス処理設備が流動床式焼却炉にも適用され得ることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載された排ガス処理設備を流動床式焼却炉に適用した場合、洗浄排水の塩素濃度を低減するための排水処理設備が必須となり、洗浄排水処理にかかる費用が増大する。具体的には、以下のとおりである。

流動床式焼却炉において廃棄物を処理する場合は、ストーカ式焼却炉において廃棄物を処理する場合に比べて、主灰に対する飛灰の発生割合が高く、排ガスに混じって多くの飛灰が排ガス処理設備に流入する。ここで、廃棄物中に含まれる塩化物は焼却炉における焼却によって揮発して排ガス処理設備へと流れるため、当該排ガス処理設備内を流れる飛灰には、主灰に比べて多くの塩化物が含まれる。このため、特許文献１に記載された排ガス処理設備を流動床式焼却炉に適用した場合、飛灰水洗装置において塩化物を多く含む多量の飛灰を洗浄する必要があり、当該洗浄によって生じた洗浄排水の塩素濃度が高くなり、また洗浄排水の発生量も多くなる。洗浄排水の塩素濃度が高くなると、当該洗浄排水を海や川などに直接放流することができないため、当該洗浄排水の塩素濃度を低減するための排水処理設備が必須となり、洗浄排水処理にかかる費用が増大する。

本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および流動床式焼却炉の排ガス処理設備の発明者は、洗浄排水の処理にかかる費用の増大を抑止すべく、当該洗浄排水を減温塔における排ガスの冷却に利用することに想到した。具体的には、本発明者は、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を減温塔に供給することにより、洗浄排水を放流することなく減温塔において当該洗浄排水と排ガスとの熱交換を行わせ、これによって当該排ガスを冷却することに想到した。

しかしながら、特許文献１の排ガス処理設備において、減温塔に洗浄排水を供給した場合、洗浄排水が排ガスの熱によって蒸発し、当該洗浄排水に含まれていた塩化物が飛灰に混じって除塵装置に回収されることにより、飛灰水洗装置において当該塩化物が再び洗浄排水に溶け込んでしまう。

そこで、本発明の目的は、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる流動床式焼却炉の排ガス処理方法、および当該流動床式焼却炉の排ガス処理設備を提供することにある。本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法は、流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスの処理方法であって、集塵部において排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを減温部へ流出させる集塵工程と、前記集塵工程にて回収された飛灰を含む前記減温部よりも排ガスの流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを洗浄部に供給する飛灰供給工程と、前記洗浄部において前記飛灰供給工程にて供給した飛灰を洗浄し、当該飛灰中の塩化物を洗浄水に溶かすことにより、洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄工程と、前記洗浄工程にて生成した洗浄排水を前記減温部に供給することにより、前記減温部において排ガスを冷却し当該洗浄排水を蒸発させる減温工程と、前記洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部にて回収する塩化物回収工程と、を含む。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、集塵工程にて減温部に流入する前の排ガス中に含まれる飛灰を回収するとともに、飛灰供給工程にて前記回収した飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給し、減温工程にて洗浄部において生成した洗浄排水を減温部で蒸発させた後、塩化物回収工程にて前記蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰を回収するため、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、まず、集塵工程にて排ガス中に含まれる飛灰を回収し、これにより排ガスの流れとともに減温部に流入する飛灰の量を少なくする。

次に、飛灰供給工程にて集塵部で回収した飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給することにより、洗浄工程にて当該飛灰を洗浄し、塩素濃度を低減した洗浄灰を生成する。このとき、飛灰に含まれる塩化物が洗浄水に溶け出すことにより、塩化物を含む洗浄排水が生成される。なお、洗浄工程にて生成した洗浄灰は、例えばセメント原料として再利用される。

次に、洗浄工程にて飛灰を洗浄することにより生成した洗浄排水を、減温工程にて減温部に供給することにより、減温部における排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせる。これにより、減温部において排ガスを冷却するとともに洗浄排水を蒸発させる。なお、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰回収工程にて減温部に流入する前の排ガスに含まれる飛灰を回収するため、減温部を浮遊する飛灰の多くは、減温工程にて蒸発させた洗浄排水に含まれる塩化物である。

ここで、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰回収工程において減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給するため、減温部よりも下流側に存在する飛灰は、飛灰回収工程とは異なる塩化物回収工程にて回収する。すなわち、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を洗浄部へと供給することなく塩化物回収工程にてフィルタ部で回収し、これにより洗浄排水から固体の塩化物を分離することができる。

このように、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、洗浄工程にて生成した塩化物を含む洗浄排水を減温工程における排ガスの冷却に用いることによって、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、飛灰供給工程にて減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部に供給しつつ減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰を減温部よりも下流側において回収することによって、洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法は、前記流動床式焼却炉において発生した排ガスを当該排ガスの流れ方向における集塵部の上流側の設けられた熱交換部に流入させるとともに前記集塵工程において回収される飛灰の量が増えるように前記熱交換部において排ガスを冷却する冷却工程をさらに含むことが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、冷却工程にて集塵部に流入する前の排ガスを冷却するため、当該冷却工程がない場合に比して、洗浄灰の生成量を増やすことができる。具体的には、ガス状の塩化物や重金属が冷却されることにより固体化して飛灰に含まれることにより、排ガス中の飛灰を増やすことができるが、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、集塵工程にて回収される飛灰の量が増えるように冷却工程にて集塵部よりも上流側を流れる排ガスを冷却するため、飛灰供給工程にて洗浄部に供給する飛灰の量が増え、これにより洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

前記飛灰供給工程では、前記集塵工程において回収した飛灰と、前記冷却工程において前記熱交換部に残った飛灰とを、前記洗浄部に供給することが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰供給工程にて、集塵部において回収した飛灰のみならず、冷却工程にて排ガスを冷却することにより、集塵部へ向かうことなく熱交換部に残ってしまった飛灰も洗浄部に供給するため、洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する流動床式焼却炉の排ガス処理設備であって、前記流動床式焼却炉において発生した排ガス中に含まれる飛灰を回収する集塵部と、前記排ガスの流れ方向において前記集塵部の下流側に繋がっており、前記集塵部から流出した排ガスを冷却する減温部と、前記流れ方向において前記減温部の下流側に繋がっており、前記減温部から流出した排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを排出するフィルタ部と、飛灰中の塩化物を洗浄水に溶かすように当該飛灰を洗浄することにより洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄部と、排ガスに含まれる飛灰のうち、前記集塵部において回収された飛灰を含む前記減温部よりも前記流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを前記洗浄部に供給するように、前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐ飛灰供給部と、前記洗浄部において生成された洗浄排水を前記減温部に供給することにより当該洗浄排水を前記減温部にて蒸発させるように前記洗浄部と前記減温部とを繋ぐ洗浄排水供給部と、を備える。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、洗浄部にて生成された洗浄排水を減温部に供給するように洗浄部と減温部とを繋ぐ洗浄排水供給部を備えているため、洗浄排水を減温部における排ガスの冷却に利用しつつ当該減温部において蒸発させることができ、これにより洗浄排水を放流するための特別な処理設備を設けることなく当該洗浄排水を処理することができる。しかも、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、集塵部において回収された飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみが飛灰供給部によって洗浄部に供給されるため、減温部において蒸発した洗浄排水の塩化物を含む飛灰が洗浄部に供給されることなくフィルタ部にて回収され、これにより洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、前記流れ方向において前記集塵部の上流側に繋がっており前記集塵部に流入する前の排ガスを冷却する熱交換部をさらに備えることが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、集塵部に流入する前の排ガスを冷却する熱交換部を備えているため、熱交換部を備えていない場合に比べて、集塵部において回収される飛灰を増やすことができ、これにより洗浄部において生成される洗浄灰の生成量を増やすことができる。

前記飛灰供給部は、前記集塵部において回収された飛灰を前記洗浄部に供給するように前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐとともに、前記熱交換部における排ガスの冷却によって前記熱交換部に残った飛灰を前記洗浄部に供給するように前記熱交換部と前記洗浄部とを繋ぐことが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、飛灰供給部が集塵部において回収した飛灰を洗浄部に供給するとともに熱交換部における排ガスの冷却によって当該熱交換部に残った飛灰を洗浄部に供給することにより、洗浄部に供給される飛灰が増え、これにより当該洗浄部において生成される洗浄灰の生成量を増やすことができる。

以上のように、本発明によれば、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる流動床式焼却炉の排ガス処理方法、および当該流動床式焼却炉の排ガス処理設備が提供される。

第１の実施形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理設備を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る流動床焼却炉ユニットを示す概略図である。 第１の実施形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理方法の手順を示すフローチャート図である。 第２の実施形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理設備を示すブロック図である。

以下、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下では、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備の一実施形態のうち、主要な工程および主要な構成要素のみを簡略化して説明する。したがって、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備は、本明細書にて特に言及しない任意の工程および構成要素を備え得る。

（第１の実施形態）
図１には、本実施形態に係る流動床式焼却炉Ｘ１と、本実施形態に係る流動床式焼却炉のＸ１の排ガス処理設備Ｙ１（以下、略して「排ガス処理設備Ｙ１」と称する）と、を示す。流動床式焼却炉Ｘ１は、流動する加熱媒体上に廃棄物を供給することにより、当該加熱媒体上において廃棄物を焼却する焼却炉である。排ガス処理設備Ｙ１は、流動床式焼却炉Ｘ１における廃棄物の焼却によって発生する排ガスを処理する設備であって、熱交換部３と、集塵部４と、減温部５と、フィルタ部６と、煙突７と、洗浄部８と、制御部９と、飛灰供給部１０と、洗浄水供給部１３と、洗浄排水供給部１４と、を備えている。

本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１では、流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスが熱交換部３、集塵部４、減温部５、およびフィルタ部６をこの順に流れつつ煙突７から排出される排ガスの排出過程において、減温部５よりも上流側を流れる排ガス中の飛灰が飛灰供給部１０を通じて洗浄部８に供給されることにより当該洗浄部８において洗浄された飛灰から洗浄灰が回収されるとともに、当該洗浄によって生じた洗浄排水が洗浄排水供給部１４を通じて減温部５に供給されることにより当該減温部５において蒸発した洗浄排水中の塩化物および重金属がフィルタ部６で回収され、これによって流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスが処理される。以下では、本実施形態に係る流動床式焼却炉Ｘ１および排ガス処理設備Ｙ１について、具体的に説明する。

流動床式焼却炉Ｘ１は、図２に示すように、流動床部２１と、押込空気供給部２２と、フリーボード部２３と、を有している。

流動床部２１は、加熱媒体によって構成されており、当該加熱媒体によって流動床式焼却炉Ｘ１に供給された廃棄物を加熱することにより当該廃棄物を焼却する。

押込空気供給部２２は、図略の空気供給ユニットから供給される空気を流動床部２１へと導く。押込空気供給部２２は、流動床部２１の下方に位置している。図略の空気供給ユニットから押込空気供給部２２に流入した空気は、流動床部２１の下方から当該流動床部２１に供給され、これにより当該流動床部２１を構成する加熱媒体が攪拌されるように流動する。

フリーボード部２３は、流動床部２１において焼却された廃棄物から発生したガスを二次燃焼させるための空間を形成する。フリーボード部２３は、流動床部２１から前記空間へのガスの上昇を許容するように、流動床部２１の上方に位置している。フリーボード部２３は、例えば、円筒状をなす側壁と、当該側壁を鉛直方向の上方から覆う上壁と、を含んでいる。

フリーボード部２３は、当該フリーボード部２３からのガスの排出を許容する排出口２３ａを含んでいる。

流動床部２１において流動する加熱媒体に焼却された廃棄物は、フリーボード部２３の排出口２３ａを通じて排出されて主灰と排ガスとに分離される。そして、主灰は、フリーボード部２３から下方へと排出されるとともに、排ガスは、排出口２３ａを通じて排ガス処理設備Ｙ１の熱交換部３へ流入する。特に、流動床式焼却炉Ｘ１は、フリーボード部２３の排出口２３ａに繋がる溶融炉を備えていないため、流動床部２１における廃棄物の焼却によって発生した排ガスが飛灰を多く含む状態で熱交換部３に流入する。

排ガス処理設備Ｙ１は、流動床式焼却炉Ｘ１において発生した排ガスの通過を許容する構成要素として、熱交換部３と、集塵部４と、減温部５と、フィルタ部６と、煙突７と、を備えている。

熱交換部３は、ボイラ３１と、エコノマイザ３２と、を備えている。

ボイラ３１は、排ガスの流れ方向における流動床式焼却炉Ｘ１の下流側に繋がっている。ボイラ３１は、流動床式焼却炉Ｘ１から当該ボイラ３１に流入した排ガスを冷却する。具体的には、ボイラ３１は、例えば、当該ボイラ３１に供給された冷却水と当該ボイラ３１に流入した排ガスとの間で熱交換を行わせることにより、排ガスを冷却しつつ蒸発した冷却水を図略の蒸気排出口から排出する。

エコノマイザ３２は、排ガスの流れ方向におけるボイラ３１の下流側に繋がっている。エコノマイザ３２は、ボイラ３１において冷却された排ガスをさらに冷却する。具体的には、エコノマイザ３２は、ボイラ３１に供給される前の冷却水とボイラ３１を流れることにより冷却された排ガスとの間で熱交換を行わせることにより、排ガスを冷却する。

集塵部４は、排ガスの流れ方向におけるエコノマイザ３２の下流側に繋がっている。集塵部４は、エコノマイザ３２において冷却された排ガスに含まれる飛灰を回収する。具体的には、集塵部４は、エコノマイザ３２から当該集塵部４に流入した排ガスに含まれる飛灰を回収し、当該飛灰が回収された後の排ガスを減温部５へ流出させる。

減温部５は、排ガスの流れ方向における集塵部４の下流側に繋がっている。減温部５は、排ガスの通過を許容する内部空間を形成する外壁部と、当該外壁部の外側と前記内部空間とを繋ぐ供給部と、を有している。減温部５は、集塵部４から流出した排ガスを減温する。具体的には、減温部５は、集塵部４から当該減温部５の内部空間に流入した排ガスと供給部から前記内部空間に供給された減温用水との間で熱交換を行わせることにより、当該内部空間において前記減温用水を蒸発させつつ排ガスを減温する。

減温部５には、当該減温部５内の温度を検知する温度センサＴ１が設けられている。この温度センサＴ１において検知された減温部５内の温度情報は、後述する制御部９に送られる。

フィルタ部６は、排ガスの流れ方向における減温部５の下流側に繋がっている。フィルタ部６は、減温部５において減温された排ガス中の飛灰を回収しつつ、当該飛灰回収後の排ガスを煙突７へと流出させる。煙突７は、フィルタ部６から流出した排ガスを排ガス処理設備Ｙ１の外部へ排出する。

ここで、排ガス処理設備Ｙ１は、当該排ガス処理設備Ｙ１を通過する排ガスに含まれる飛灰のうち減温部５よりも上流側に存在する飛灰を洗浄する洗浄部８と、当該洗浄部８へ飛灰を供給する飛灰供給部１０と、洗浄部８へ洗浄水を供給する洗浄水供給部１３と、洗浄部８において生成された洗浄排水を減温部５において排ガスを減温させる減温用水として当該減温部５の内部空間に供給する洗浄排水供給部１４と、各部の動作を制御する制御部９と、をさらに備えている。

洗浄部８は、当該洗浄部８に供給された洗浄水中に飛灰供給部１０を通じて洗浄部８に供給された飛灰中の塩化物および重金属を溶かし込むことにより、当該飛灰よりも塩素濃度および重金属濃度が低下した洗浄灰と塩化物および重金属が溶け込んだ洗浄排水とを生成する。洗浄部８は、制御部９にその動作を制御される。

本実施形態では、洗浄部８は、飛灰を一時的に貯留するための灰ホッパと、灰ホッパから流出させた飛灰を洗浄水によって洗浄可能な２つの洗浄槽と、各洗浄槽から流出させた混合水を脱水させた洗浄灰と洗浄排水とに分離させる脱水機と、脱水機から流出させた洗浄排水を一時的に貯留する貯留槽と、各部を繋ぐ配管部と、を備えている。洗浄部８の各洗浄槽には、灰ホッパからの飛灰と後述する洗浄水供給部１３からの洗浄水とが、制御部９によって制御された流量に基づいて流入する。また、各洗浄槽は、洗浄水と飛灰とを混ぜ合わせるための攪拌手段を有している。そして、各洗浄槽内の洗浄水と飛灰とは、制御部９によって駆動された攪拌手段によって、所定の時間攪拌される。そして、攪拌後の各洗浄槽における混合水は、脱水機において洗浄灰と洗浄排水とを分離され、洗浄灰が回収されるとともに洗浄排水が貯留槽に送られることになる。

なお、洗浄部８は、上記の各構成要素を備えていなくともよく、排ガスの流れ方向における減温部５の上流側の飛灰を洗浄することにより、洗浄灰と洗浄排水とを生成することができればよい。例えば、本実施形態では洗浄部８が２つの洗浄槽を備える例について説明するが、これに限らず、洗浄槽は１つまたは複数であってもよい。また、例えば、本実施形態では灰ホッパに一時的に貯留された飛灰が各洗浄槽に流入するが、これに限らず、灰ホッパはなくともよい。

飛灰供給部１０は、排ガスに含まれる飛灰のうち、集塵部４において回収された飛灰を含む減温部５よりも排ガスの流方向の上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給するように、集塵部４と洗浄部８とを繋ぐ。具体的には、飛灰供給部１０は、減温部５よりも上流側に位置する集塵部４、エコノマイザ３２、およびボイラ３１のそれぞれと洗浄部８の灰ホッパとを繋ぐことにより、当該集塵部４、エコノマイザ３２、およびボイラ３１のそれぞれに存在する飛灰を洗浄部８へ供給する。また、飛灰供給部１０は、減温部５よりも下流側に存在する飛灰が洗浄部８に供給されないように、減温部５、フィルタ部６、および煙突７のそれぞれと洗浄部８とを繋いでいない。

飛灰供給部１０は、第１供給部１１と、第２供給部１２と、を有している。

第１供給部１１は、集塵部４において回収された飛灰を洗浄部８に供給するように当該集塵部４と洗浄部８の灰ホッパとを繋いでいる。

第２供給部１２は、洗浄部８の灰ホッパに繋がる第１部位と、当該第１部位とエコノマイザ３２とを繋ぐ第２部位と、当該第１部位とボイラ３１とを繋ぐ第３部位と、を含んでいる。第２供給部１２の第２部位は、エコノマイザ３２において排ガスが冷却されることにより当該エコノマイザ３２の底に落下した飛灰の一部を洗浄部８に供給するように、当該エコノマイザ３２に繋がっている。第２供給部１２の第３部位は、ボイラ３１において排ガスが冷却されることにより当該ボイラ３１に残った飛灰の一部を洗浄部８の灰ホッパに供給するように、当該ボイラ３１に繋がっている。

なお、本実施形態では、第１供給部１１と第２供給部１２とは、互いに独立しており、洗浄部８に対して個別に接続されているが、これに限らない。例えば、第１供給部１１と第２供給部１２とは、洗浄部８の手前において合流し、洗浄部８に対して共通に接続されていてもよい。

洗浄水供給部１３は、飛灰を洗浄するための洗浄水を洗浄部８の各洗浄槽に供給する。洗浄水供給部１３は、配管部１３ａと、弁部材１３ｂと、を含んでいる。

配管部１３ａは、図略の洗浄水供給源から洗浄部８の各洗浄槽への洗浄水の供給を許容するように、当該洗浄水供給源と洗浄部８の各洗浄槽とを繋いでいる。

弁部材１３ｂは、配管部１３ａに取り付けられており、当該弁部材１３ｂの開度に応じて洗浄水供給源から洗浄部８の各洗浄槽への洗浄水の供給量を調整可能である。制御部９は、例えば、洗浄部８の各洗浄槽における飛灰と洗浄水との混合水の量が所定量を維持するように、弁部材１３ｂの開度を調整する制御を行う。この所定量は、各洗浄槽に流入する飛灰に含まれる塩化物および重金属を十分溶かせることができる程度の値に設定される。

洗浄排水供給部１４は、洗浄部８における飛灰の洗浄によって生成された洗浄排水を減温部５において蒸発させるように当該減温部５に供給する。洗浄排水供給部１４は、配管部１４ａと、ポンプ１４ｂと、を含んでいる。

配管部１４ａは、洗浄部８において生成された洗浄排水を減温部５に供給するように洗浄部８と減温部５の供給部と、を繋いでいる。具体的には、配管部１４ａは、洗浄部８の貯留槽と減温部５とを繋いでおり、これにより当該貯留槽に一時的に貯留された洗浄排水が減温部５の内部空間に流入することが許容される。

ポンプ１４ｂは、配管１４ａに取り付けられており、洗浄部８における洗浄排水を減温部５に圧送する。制御部９は、減温部５に設けられた温度センサＴ１からの温度情報に基づいて、減温部５の内部空間の温度が所定温度を維持するようにポンプ１４ｂの駆動制御を行い、これにより当該内部空間への洗浄排水の流入量を調整する。この所定温度は、配管部１４ａを通じて減温部５の内部空間に流入する洗浄排水が当該内部空間において排ガスとの熱交換によって十分に蒸発するように設定される。これにより、洗浄排水供給部１４は、洗浄部８において生成された洗浄排水が減温部５にて蒸発されるように当該減温部５に洗浄排水を供給する。

以上説明した排ガス処理設備Ｙ１は、以下の工程を含む方法によって排ガスの処理を行う。以下では、図１に加えて図３に示す排ガス処理方法の手順を示すフローチャート図を参照しながら、排ガス処理設備Ｙ１を用いた排ガス処理方法について具体的に説明する。

１）冷却工程
まず、流動床式焼却炉Ｘ１において廃棄物を焼却した後、当該廃棄物から発生した排ガスを熱交換部３において冷却する（ステップＳＴ１）。具体的には、流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスをボイラ３１において冷却した後、当該ボイラ３１から流出した排ガスをエコノマイザ３２において冷却する。このとき、排ガスに含まれる飛灰の一部は、ボイラ３１およびエコノマイザ３２における当該排ガスの冷却に応じて、集塵部４へ流れることなくボイラ３１およびエコノマイザ３に残留する。これにより、当該残留した飛灰以外の飛灰を排ガスの流れに応じて熱交換部３から集塵部４へと流出させる。

２）集塵工程
次に、熱交換部３から集塵部４へと流入した排ガスに含まれる飛灰を当該集塵部４において回収する（ステップＳＴ２）。そして、集塵部４において飛灰を回収した後の排ガスを当該集塵部４から減温部５へと流出させる。すなわち、本実施形態に係る排ガス処理方法では、排ガスの流れ方向における減温部５の上流側に設けた集塵部４において、排ガスに含まれる飛灰を減温部５に流入する前に回収する。

３）飛灰供給工程
次に、集塵工程にて集塵部４において回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給する（ステップＳＴ３）。具体的には、以下のとおりである。

まず、集塵工程にて集塵部４において回収した飛灰を、飛灰供給部１０の第１供給部１１を通じて洗浄部８の灰ホッパに流入させる。また、冷却工程にてボイラ３１およびエコノマイザ３に残った飛灰を、飛灰供給部１０の第２供給部１２を通じて洗浄部８の灰ホッパに流入させる。これによって、排ガス処理設備Ｙ１のうち排ガスの流れ方向における減温部５の上流側に設けられたボイラ３１、エコノマイザ３２、および集塵部４内の飛灰を洗浄部８の灰ホッパに供給する。

４）洗浄工程
次に、飛灰供給工程にて洗浄部８の灰ホッパに供給した飛灰を当該洗浄部８において洗浄する（ステップＳＴ４）。具体的には、以下のとおりである。

まず、洗浄部８の灰ホッパは、一方の洗浄槽へ飛灰を供給可能な第１分岐管と他方の洗浄槽へ飛灰を供給可能な第２分岐管を含む分岐配管を介して、当該２つの洗浄槽に繋がっている。また、灰ホッパには、当該灰ホッパから分岐配管への飛灰排出量を検知可能な切り出し量センサが設けられているとともに、第１分岐管および第２分岐管のそれぞれには、開閉可能な弁が設けられている。

ここで、例えば、第１分岐管の弁が開いているとともに第２分岐管の弁が閉じている状態において、制御部９は、弁部材１３ｂを制御することにより洗浄水供給部１３から一方の洗浄槽へ洗浄水を供給させる。そして、制御部９は、切り出し量センサからの飛灰排出量情報に基づいて、第１分岐管の弁を閉じるとともに第２分岐管の弁を開く制御を行う。これにより、灰ホッパから一方の洗浄槽への飛灰の流入が阻止され、当該飛灰が他方の洗浄槽へ流入しはじめる。

その後、制御部９は、一方の洗浄槽における攪拌手段を駆動する。これにより、一方の洗浄槽における飛灰を洗浄水によって洗浄する。制御部９は、一方の洗浄槽における攪拌手段を駆動させてから、所定時間が経過したところで、一方の洗浄槽から脱水機へ飛灰と洗浄水との混合水が流出するように、当該一方の洗浄槽と脱水機とを繋ぐ配管の弁を開く制御を行う。これにより、前記混合水が脱水機へ流入し、一方の洗浄槽内における前記混合水の水位が下がっていく。そして、制御部９は、例えば一方の洗浄槽における混合水の水位情報をレベルセンサから受けることにより、当該水位が所定値に達したと判断した場合に一方の洗浄槽と脱水機とを繋ぐ配管の弁を閉じる制御を行う。

なお、制御部９は、第１分岐管の弁を閉じるとともに第２分岐管の弁を開く制御を行った際に、他方の洗浄槽へと洗浄水が供給されるように、弁部材１３ｂを制御する。これにより、一方の洗浄槽において飛灰の洗浄を行いつつ、他方の洗浄槽への飛灰および洗浄水の供給を行うことが可能である。これにより、本実施形態では、２つの洗浄槽を交互に駆動させつつ、各洗浄槽から脱水機へ洗浄水と飛灰との混合水を排出させる。

そして、洗浄部８の脱水機に排出された前記混合水は、当該脱水機において、飛灰よりも塩素濃度が低下した洗浄灰と塩化物および重金属が溶け込んだ洗浄排水とに分離される。洗浄部８の脱水機において生成した洗浄灰は、当該洗浄部８において洗浄排水と分離して回収し（ステップＳＴ５）、例えばセメント材料として再利用に供する（ステップＳＴ６）。一方、洗浄部８の脱水機において生成した洗浄排水は、当該洗浄部８の貯留槽に一時的に貯留する。

５）減温工程
次に、洗浄工程にて洗浄部８において生成した洗浄排水を減温部５に供給し（ステップＳＴ７）、当該減温部５において排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせることにより排ガスを減温する（ステップＳＴ８）。具体的には、以下のとおりである。

制御部９は、減温部５に設けられた温度センサＴ１からの温度情報に基づいてポンプ１４ｂの駆動を制御することにより、洗浄部８の貯留槽に貯留された洗浄排水を減温部５の内部空間に供給し、当該内部空間において排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせることによって、排ガスを減温しつつ洗浄排水を蒸発させる。これにより、洗浄排水に含まれていた塩化物および重金属を飛灰として排ガスの流れに沿って減温部５からフィルタ部６へと流出させる。

６）塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程
次に、洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部６において回収する（ステップＳＴ９）。そして、フィルタ部６において飛灰を回収した後の排ガスを当該フィルタ部６から煙突７へと流出させる。すなわち、本実施形態に係る排ガス処理方法では、排ガスの流れ方向における減温部５の下流側に設けたフィルタ部６において、減温部５において蒸発させた洗浄排水に含まれていた塩化物および重金属を煙突７に流入する前に回収する。

７）最終処分工程
最後に、塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にてフィルタ部６において回収した固体状の塩化物を最終処分する（ステップＳＴ１０）。このように、本実施形態に係る排ガス処理方法では、排ガスが減温部５に流入する前にステップＳＴ２〜ＳＴ５によって排ガス中の飛灰および重金属を回収し、ステップＳＴ６にてよって当該飛灰を洗浄灰として再利用するとともに、排ガスが煙突７に流入する前にステップＳＴ７〜ＳＴ９によって洗浄排水に含まれる塩化物を回収し、ステップＳＴ１０によって当該塩化物および重金属を最終処分することにより、排ガスの処理を完了する。

以上のとおり、本実施形態に係る排ガス処理方法では、集塵工程にて減温部５に流入する前の排ガス中に含まれる飛灰を回収するとともに、飛灰供給工程にて前記回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給し、減温工程にて洗浄部８において生成した洗浄排水を減温部５で蒸発させた後、塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にて前記蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を含む飛灰を回収するため、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物および重金属を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

本実施形態に係る排ガス処理方法では、まず、集塵工程にて排ガス中に含まれる飛灰を回収し、これにより排ガスの流れとともに減温部５に流入する飛灰の量を少なくする。

次に、飛灰供給工程にて集塵部４で回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給することにより、洗浄工程にて当該飛灰を洗浄し、塩素濃度および重金属濃度を低減した洗浄灰を生成する。このとき、飛灰に含まれる塩化物および重金属が洗浄水に溶け出すことにより、塩化物および重金属を含む洗浄排水が生成される。

次に、洗浄工程にて飛灰を洗浄することにより生成した洗浄排水を、減温工程にて減温部５に供給することにより、減温部５における排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせる。これにより、減温部５において排ガスを冷却するとともに洗浄排水を蒸発させる。飛灰回収工程にて減温部５に流入する前の排ガスに含まれる飛灰はすでに回収済みであるため、減温部５の内部空間を浮遊する飛灰の多くは、減温工程にて蒸発させた洗浄排水に含まれる塩化物および重金属である。

ここで、本実施形態に係る排ガス処理方法では、飛灰回収工程において減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給するため、減温部５よりも下流側に存在する飛灰は、飛灰回収工程とは異なる塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にて回収する。すなわち、本実施形態に係る排ガス処理方法では、減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を洗浄部８へと供給することなく塩化物回収工程にてフィルタ部６で回収し、これにより洗浄排水から固体の塩化物および重金属を分離することができる。

このように、本実施形態に係る排ガス処理方法では、洗浄工程にて生成した塩化物および重金属を含む洗浄排水を減温工程における排ガスの冷却に用いることによって、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、飛灰供給工程にて減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給しつつ減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を多く含む飛灰を減温部５よりも下流側において回収することによって、洗浄排水に含まれる塩化物および重金属を処理することができる。

さらに、本実施形態に係る排ガス処理方法では、冷却工程にて集塵部４に流入する前の排ガスを冷却するため、当該冷却工程がない場合に比して、洗浄灰の生成量を増やすことができる。具体的には、ガス状の塩化物や重金属が冷却されることにより固体化して飛灰に含まれることにより、排ガス中の飛灰を増やすことができるが、本実施形態に係る排ガス処理方法では、集塵工程にて回収される飛灰の量が増えるように冷却工程にて集塵部４よりも上流側を流れる排ガスを冷却するため、飛灰供給工程にて洗浄部８に供給する飛灰の量が増え、これにより洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

さらに、本実施形態に係る排ガス処理方法では、飛灰供給工程にて、集塵部４において回収した飛灰のみならず冷却工程にて排ガスを冷却することにより熱交換部３におけるボイラ３１およびエコノマイザ３２に残留した飛灰も洗浄部８に供給するため、洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１について図４を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１の実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。また、第２の実施形態に係る排ガス処理設備における排ガス処理方法は、第１の実施形態と同様であるため、詳しい説明は省略する。

図４に示すように、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１は、第１の実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１の構成要素に加えて、プラント排水供給部１５を備えている。

プラント排水供給部１５は、流動床式焼却炉Ｘ１および排ガス処理設備Ｙ１を備える焼却プラントにおいて発生したプラント排水を洗浄部８に供給するように当該洗浄部８に繋がっている。焼却プラントにおいて発生する排水としては、例えば、ボイラ３１において排ガスを冷却するための冷却水、焼却プラントが備える各種機器を冷却するための冷却水、あるいは焼却プラントの洗浄用水などが挙げられる。洗浄部８は、洗浄水供給部１３から供給された洗浄水とプラント排水供給部１５から供給されたプラント排水との混合水中に飛灰の塩化物および重金属を溶かし込むように当該飛灰を洗浄する。

このように、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１では、洗浄水供給部１３に加えてプラント排水供給部１５を有しており、当該供給部１３，１５が飛灰を洗浄するための洗浄水およびプラント排水を洗浄部８へ供給するため、当該洗浄水とプラント排水とが混合された十分な量の混合水によって飛灰を十分に洗浄することができる。

しかも、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１では、第１の実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１に比べて、洗浄部８に供給される水の量が増える分、洗浄排水の塩素濃度および重金属濃度が低減されるため、減温部５の内部空間において蒸発した洗浄排水中の塩化物が当該減温部５の外壁部に付着することによって当該外壁部が腐食してしまう可能性を低減することができる。

以上説明した各実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の各実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記の各実施形態では、排ガス処理設備Ｙ１が熱交換部３を備えており、当該熱交換部３において排ガスを冷却する冷却工程を行うが、これに限らず集塵工程の前に冷却工程を行わなくともよい。この場合、熱交換部３はなくともよい。排ガス処理設備Ｙ１が熱交換部３を備えていない場合は、流動床式焼却炉Ｘ１において発生した排ガスが直接集塵部４に流入するように当該集塵部４が流動床式焼却炉Ｘ１の下流側に繋がるとともに、飛灰供給部１０の第２供給部１２が不要となる。

また、上記の各実施形態では、飛灰供給部１０が第１供給部１１および第２供給部１２の２つの供給部を有しているが、集塵部４において回収した飛灰さえ洗浄部８に供給されればよく、当該供給部の数は特に限定されない。例えば、第２供給部１２はなくともよく、減温部５の上流側に存在する飛灰のうち集塵部４において回収された飛灰のみが第１供給部１１を通じて洗浄部８に供給されてもよい。

また、上記の各実施形態では、洗浄水供給部１３が弁部材１３ｂを有しており、制御部９が当該弁部材１３ｂの開度を調整する制御を行うことによって洗浄部８に対する洗浄水の供給量が調整されるが、これに限らず、洗浄部８には飛灰を十分に洗浄できる程度の量の洗浄水が供給されればよい。例えば、洗浄部８において飛灰を十分に洗浄できる程度の一定の流量にて洗浄水が洗浄部８に供給されてもよい。この場合、弁部材１３ｂはなくともよい。

また、上記の各実施形態では、排ガス処理設備Ｙ１が制御部９を備えており、当該制御部９が所定の条件に基づいて洗浄部８の駆動制御、ポンプ１４ｂの駆動制御、および弁部材１３ｂの開閉制御を行うことによって、洗浄灰の回収と減温部５への洗浄排水の供給とを達成したが、洗浄灰の回収と減温部５への洗浄排水の供給とを達成する方法はこれに限らない。例えば、作業者によって洗浄部８への洗浄水の供給、洗浄部８の駆動、および減温部５への洗浄排水の供給が行われてもよい。この場合、制御部９はなくともよい。

また、上記の各実施形態では、排ガス処理設備Ｙ１が飛灰供給部１０および洗浄排水供給部１４を備えており、飛灰供給部１０において洗浄部８への飛灰の供給が行われるとともに洗浄排水供給部１４において減温部５への洗浄排水の供給が行われるが、洗浄部８への飛灰の供給方法および減温部５への洗浄排水の供給方法はこれに限らない。例えば、作業者によって減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを回収するとともに当該飛灰を洗浄部８に供給してもよいし、作業者によって洗浄部８における洗浄排水を回収するとともに当該洗浄排水を減温部５に供給してもよい。この場合、飛灰供給部１０および洗浄排水供給部１４はなくともよい。

また、第１の実施形態では洗浄水供給源のみから洗浄部８へと洗浄水が供給されており、第２の実施形態では洗浄水供給源およびプラント排水供給源のそれぞれから洗浄部８へと洗浄水が供給されているが、これに限らず、洗浄部８に対する洗浄水の供給源の数や種類は特に限定されない。例えば、プラント排水のみを洗浄水として用いたとしても飛灰を十分に洗浄することができるのであれば、プラント排水供給源のみから洗浄部８へと洗浄水が供給されてもよい。この場合、洗浄水の供給源と洗浄部８とを繋ぐ部材としては、プラント排水供給部１５があればよく、洗浄水供給部１３は不要である。

Ｘ１ 流動床式焼却炉
Ｙ１ 排ガス処理設備
３ 熱交換部
４ 集塵部
５ 減温部
６ フィルタ部
８ 洗浄部
１０ 飛灰供給部
１１ 第１供給部
１２ 第２供給部
１４ 洗浄排水供給部

本発明は、焼却プラントの流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理するための方法、および当該流動床式焼却炉を備えた焼却プラントに関するものである。

従来、焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する排ガス処理設備が知られている。例えば、特許文献１には、ストーカ式焼却炉において発生した排ガスを冷却する減温塔と、減温塔から流出した排ガスから飛灰を回収する除塵装置と、除塵装置から流出した排ガスを外部へと排出する煙突と、を備える排ガス処理設備が記載されている。特許文献１の排ガス処理設備では、減温塔において冷却された排ガス中の飛灰が除塵装置において回収された後に、当該排ガスが煙突から外部へと排出される。

ここで、特許文献１の排ガス処理設備は、減温塔から落下した飛灰および除塵装置において回収した飛灰を洗浄する飛灰水洗装置と、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を処理する排水設備と、をさらに備えている。飛灰水洗装置は、飛灰を水で洗浄することにより当該飛灰に含まれる塩化物を低減し、当該飛灰を無害化させる。このとき、飛灰水洗装置では、飛灰に含まれる塩化物が溶け込んだ洗浄排水が発生する。排水処理設備は、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を処理した後、当該洗浄排水を放流する。

特開２００７−２２５１２２号公報

特許文献１には、当該特許文献１に記載された排ガス処理設備が流動床式焼却炉にも適用され得ることが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載された排ガス処理設備を流動床式焼却炉に適用した場合、洗浄排水の塩素濃度を低減するための排水処理設備が必須となり、洗浄排水処理にかかる費用が増大する。具体的には、以下のとおりである。

流動床式焼却炉において廃棄物を処理する場合は、ストーカ式焼却炉において廃棄物を処理する場合に比べて、主灰に対する飛灰の発生割合が高く、排ガスに混じって多くの飛灰が排ガス処理設備に流入する。ここで、廃棄物中に含まれる塩化物は焼却炉における焼却によって揮発して排ガス処理設備へと流れるため、当該排ガス処理設備内を流れる飛灰には、主灰に比べて多くの塩化物が含まれる。このため、特許文献１に記載された排ガス処理設備を流動床式焼却炉に適用した場合、飛灰水洗装置において塩化物を多く含む多量の飛灰を洗浄する必要があり、当該洗浄によって生じた洗浄排水の塩素濃度が高くなり、また洗浄排水の発生量も多くなる。洗浄排水の塩素濃度が高くなると、当該洗浄排水を海や川などに直接放流することができないため、当該洗浄排水の塩素濃度を低減するための排水処理設備が必須となり、洗浄排水処理にかかる費用が増大する。

本発明者は、洗浄排水の処理にかかる費用の増大を抑止すべく、当該洗浄排水を減温塔における排ガスの冷却に利用することに想到した。具体的には、本発明者は、飛灰水洗装置において発生した洗浄排水を減温塔に供給することにより、洗浄排水を放流することなく減温塔において当該洗浄排水と排ガスとの熱交換を行わせ、これによって当該排ガスを冷却することに想到した。

しかしながら、特許文献１の排ガス処理設備において、減温塔に洗浄排水を供給した場合、洗浄排水が排ガスの熱によって蒸発し、当該洗浄排水に含まれていた塩化物が飛灰に混じって除塵装置に回収されることにより、飛灰水洗装置において当該塩化物が再び洗浄排水に溶け込んでしまう。

そこで、本発明の目的は、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる流動床式焼却炉の排ガスの処理方法、および当該流動床式焼却炉を備えた焼却プラントを提供することにある。提供されるのは、流動床式焼却炉及び当該流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する排ガス処理設備を備えた焼却プラントの当該排ガス処理設備において前記排ガスを処理するための方法であって、集塵部において排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを減温部へ流出させる集塵工程と、前記集塵工程にて回収された飛灰を含む前記減温部よりも排ガスの流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを洗浄部に供給する飛灰供給工程と、前記焼却プラントにおいて発生したプラント排水を前記洗浄部に供給するプラント排水供給工程と、前記洗浄部において前記飛灰供給工程にて供給した飛灰を洗浄し、当該飛灰中の塩化物を洗浄水と供給された前記プラント排水との混合水に溶かすことにより、洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄工程と、前記洗浄工程にて生成した洗浄排水を前記減温部に供給することにより、前記減温部において排ガスを冷却し当該洗浄排水を蒸発させる減温工程と、前記洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部にて回収する塩化物回収工程と、を含む。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、集塵工程にて減温部に流入する前の排ガス中に含まれる飛灰を回収するとともに、飛灰供給工程にて前記回収した飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給し、減温工程にて洗浄部において生成した洗浄排水を減温部で蒸発させた後、塩化物回収工程にて前記蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰を回収するため、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、まず、集塵工程にて排ガス中に含まれる飛灰を回収し、これにより排ガスの流れとともに減温部に流入する飛灰の量を少なくする。

次に、飛灰供給工程にて集塵部で回収した飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給することにより、洗浄工程にて当該飛灰を洗浄し、塩素濃度を低減した洗浄灰を生成する。このとき、飛灰に含まれる塩化物が洗浄水と前記焼却プラントにおいて発生したプラント排水との混合水に溶け出すことにより、塩化物を含む洗浄排水が生成される。なお、洗浄工程にて生成した洗浄灰は、例えばセメント原料として再利用される。

次に、洗浄工程にて飛灰を洗浄することにより生成した洗浄排水を、減温工程にて減温部に供給することにより、減温部における排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせる。これにより、減温部において排ガスを冷却するとともに洗浄排水を蒸発させる。なお、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰回収工程にて減温部に流入する前の排ガスに含まれる飛灰を回収するため、減温部を浮遊する飛灰の多くは、減温工程にて蒸発させた洗浄排水に含まれる塩化物である。

ここで、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰回収工程において減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部へ供給するため、減温部よりも下流側に存在する飛灰は、飛灰回収工程とは異なる塩化物回収工程にて回収する。すなわち、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を洗浄部へと供給することなく塩化物回収工程にてフィルタ部で回収し、これにより洗浄排水から固体の塩化物を分離することができる。

このように、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、洗浄水とプラント排水との混合水を用いた洗浄工程にて生成した塩化物を含む洗浄排水を減温工程における排ガスの冷却に用いることによって、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、飛灰供給工程にて減温部よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部に供給しつつ減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰を減温部よりも下流側において回収することによって、洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法は、前記流動床式焼却炉において発生した排ガスを当該排ガスの流れ方向における集塵部の上流側の設けられた熱交換部に流入させるとともに前記集塵工程において回収される飛灰の量が増えるように前記熱交換部において排ガスを冷却する冷却工程をさらに含むことが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、冷却工程にて集塵部に流入する前の排ガスを冷却するため、当該冷却工程がない場合に比して、洗浄灰の生成量を増やすことができる。具体的には、ガス状の塩化物や重金属が冷却されることにより固体化して飛灰に含まれることにより、排ガス中の飛灰を増やすことができるが、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、集塵工程にて回収される飛灰の量が増えるように冷却工程にて集塵部よりも上流側を流れる排ガスを冷却するため、飛灰供給工程にて洗浄部に供給する飛灰の量が増え、これにより洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

前記飛灰供給工程では、前記集塵工程において回収した飛灰と、前記冷却工程において前記熱交換部に残った飛灰とを、前記洗浄部に供給することが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理方法では、飛灰供給工程にて、集塵部において回収した飛灰のみならず、冷却工程にて排ガスを冷却することにより、集塵部へ向かうことなく熱交換部に残ってしまった飛灰も洗浄部に供給するため、洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

また、本発明により提供されるのは、流動床式焼却炉と、前記流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する排ガス処理設備と、を備えた焼却プラントであって、前記排ガス処理設備は、前記流動床式焼却炉において発生した排ガス中に含まれる飛灰を回収する集塵部と、前記排ガスの流れ方向において前記集塵部の下流側に繋がっており、前記集塵部から流出した排ガスを冷却する減温部と、前記流れ方向において前記減温部の下流側に繋がっており、前記減温部から流出した排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを排出するフィルタ部と、飛灰中の塩化物を洗浄水と前記焼却プラントにおいて発生したプラント排水との混合水に溶かすように当該飛灰を洗浄することにより洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄部と、前記洗浄部に前記プラント排水を供給するプラント排水供給部と、排ガスに含まれる飛灰のうち、前記集塵部において回収された飛灰を含む前記減温部よりも前記流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを前記洗浄部に供給するように、前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐ飛灰供給部と、前記洗浄部において生成された洗浄排水を前記減温部に供給することにより当該洗浄排水を前記減温部にて蒸発させるように前記洗浄部と前記減温部とを繋ぐ洗浄排水供給部と、を備える。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、洗浄水と前記焼却プラントにおいて発生したプラント排水との混合水を用いて前記洗浄部にて生成された洗浄排水を減温部に供給するように洗浄部と減温部とを繋ぐ洗浄排水供給部を備えているため、洗浄排水を減温部における排ガスの冷却に利用しつつ当該減温部において蒸発させることができ、これにより洗浄排水を放流するための特別な処理設備を設けることなく当該洗浄排水を処理することができる。しかも、上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、集塵部において回収された飛灰を含む減温部よりも上流側に存在する飛灰のみが飛灰供給部によって洗浄部に供給されるため、減温部において蒸発した洗浄排水の塩化物を含む飛灰が洗浄部に供給されることなくフィルタ部にて回収され、これにより洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、前記流れ方向において前記集塵部の上流側に繋がっており前記集塵部に流入する前の排ガスを冷却する熱交換部をさらに備えることが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備は、集塵部に流入する前の排ガスを冷却する熱交換部を備えているため、熱交換部を備えていない場合に比べて、集塵部において回収される飛灰を増やすことができ、これにより洗浄部において生成される洗浄灰の生成量を増やすことができる。

前記飛灰供給部は、前記集塵部において回収された飛灰を前記洗浄部に供給するように前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐとともに、前記熱交換部における排ガスの冷却によって前記熱交換部に残った飛灰を前記洗浄部に供給するように前記熱交換部と前記洗浄部とを繋ぐことが好ましい。

上記の流動床式焼却炉の排ガス処理設備では、飛灰供給部が集塵部において回収した飛灰を洗浄部に供給するとともに熱交換部における排ガスの冷却によって当該熱交換部に残った飛灰を洗浄部に供給することにより、洗浄部に供給される飛灰が増え、これにより当該洗浄部において生成される洗浄灰の生成量を増やすことができる。

以上のように、本発明によれば、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物を処理することができる流動床式焼却炉の排ガスの処理方法、および当該流動床式焼却炉を備えた焼却プラントが提供される。

本発明に係る実施形態とは別の参考形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理設備を示すブロック図である。 前記参考形態に係る流動床焼却炉ユニットを示す概略図である。 前記参考形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理方法の手順を示すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る流動床焼却炉の排ガス処理設備を示すブロック図である。

以下、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下では、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備の一実施形態のうち、主要な工程および主要な構成要素のみを簡略化して説明する。したがって、本発明に係る流動床式焼却炉の排ガス処理方法および排ガス処理設備は、本明細書にて特に言及しない任意の工程および構成要素を備え得る。

（参考形態）
図１には、本発明の実施形態とは別の参考形態に係る流動床式焼却炉Ｘ１と、当該流動床式焼却炉のＸ１の排ガスを処理するための設備Ｙ１（以下、略して「排ガス処理設備Ｙ１」と称する）と、を示す。流動床式焼却炉Ｘ１は、流動する加熱媒体上に廃棄物を供給することにより、当該加熱媒体上において廃棄物を焼却する焼却炉である。排ガス処理設備Ｙ１は、流動床式焼却炉Ｘ１における廃棄物の焼却によって発生する排ガスを処理する設備であって、熱交換部３と、集塵部４と、減温部５と、フィルタ部６と、煙突７と、洗浄部８と、制御部９と、飛灰供給部１０と、洗浄水供給部１３と、洗浄排水供給部１４と、を備えている。

前記排ガス処理設備Ｙ１では、流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスが熱交換部３、集塵部４、減温部５、およびフィルタ部６をこの順に流れつつ煙突７から排出される排ガスの排出過程において、減温部５よりも上流側を流れる排ガス中の飛灰が飛灰供給部１０を通じて洗浄部８に供給されることにより当該洗浄部８において洗浄された飛灰から洗浄灰が回収されるとともに、当該洗浄によって生じた洗浄排水が洗浄排水供給部１４を通じて減温部５に供給されることにより当該減温部５において蒸発した洗浄排水中の塩化物および重金属がフィルタ部６で回収され、これによって流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスが処理される。以下では、前記流動床式焼却炉Ｘ１および排ガス処理設備Ｙ１について、具体的に説明する。

流動床式焼却炉Ｘ１は、図２に示すように、流動床部２１と、押込空気供給部２２と、フリーボード部２３と、を有している。

流動床部２１は、加熱媒体によって構成されており、当該加熱媒体によって流動床式焼却炉Ｘ１に供給された廃棄物を加熱することにより当該廃棄物を焼却する。

押込空気供給部２２は、図略の空気供給ユニットから供給される空気を流動床部２１へと導く。押込空気供給部２２は、流動床部２１の下方に位置している。図略の空気供給ユニットから押込空気供給部２２に流入した空気は、流動床部２１の下方から当該流動床部２１に供給され、これにより当該流動床部２１を構成する加熱媒体が攪拌されるように流動する。

フリーボード部２３は、流動床部２１において焼却された廃棄物から発生したガスを二次燃焼させるための空間を形成する。フリーボード部２３は、流動床部２１から前記空間へのガスの上昇を許容するように、流動床部２１の上方に位置している。フリーボード部２３は、例えば、円筒状をなす側壁と、当該側壁を鉛直方向の上方から覆う上壁と、を含んでいる。

フリーボード部２３は、当該フリーボード部２３からのガスの排出を許容する排出口２３ａを含んでいる。

流動床部２１において流動する加熱媒体に焼却された廃棄物は、フリーボード部２３の排出口２３ａを通じて排出されて主灰と排ガスとに分離される。そして、主灰は、フリーボード部２３から下方へと排出されるとともに、排ガスは、排出口２３ａを通じて排ガス処理設備Ｙ１の熱交換部３へ流入する。特に、流動床式焼却炉Ｘ１は、フリーボード部２３の排出口２３ａに繋がる溶融炉を備えていないため、流動床部２１における廃棄物の焼却によって発生した排ガスが飛灰を多く含む状態で熱交換部３に流入する。

排ガス処理設備Ｙ１は、流動床式焼却炉Ｘ１において発生した排ガスの通過を許容する構成要素として、熱交換部３と、集塵部４と、減温部５と、フィルタ部６と、煙突７と、を備えている。

熱交換部３は、ボイラ３１と、エコノマイザ３２と、を備えている。

ボイラ３１は、排ガスの流れ方向における流動床式焼却炉Ｘ１の下流側に繋がっている。ボイラ３１は、流動床式焼却炉Ｘ１から当該ボイラ３１に流入した排ガスを冷却する。具体的には、ボイラ３１は、例えば、当該ボイラ３１に供給された冷却水と当該ボイラ３１に流入した排ガスとの間で熱交換を行わせることにより、排ガスを冷却しつつ蒸発した冷却水を図略の蒸気排出口から排出する。

エコノマイザ３２は、排ガスの流れ方向におけるボイラ３１の下流側に繋がっている。エコノマイザ３２は、ボイラ３１において冷却された排ガスをさらに冷却する。具体的には、エコノマイザ３２は、ボイラ３１に供給される前の冷却水とボイラ３１を流れることにより冷却された排ガスとの間で熱交換を行わせることにより、排ガスを冷却する。

集塵部４は、排ガスの流れ方向におけるエコノマイザ３２の下流側に繋がっている。集塵部４は、エコノマイザ３２において冷却された排ガスに含まれる飛灰を回収する。具体的には、集塵部４は、エコノマイザ３２から当該集塵部４に流入した排ガスに含まれる飛灰を回収し、当該飛灰が回収された後の排ガスを減温部５へ流出させる。

減温部５は、排ガスの流れ方向における集塵部４の下流側に繋がっている。減温部５は、排ガスの通過を許容する内部空間を形成する外壁部と、当該外壁部の外側と前記内部空間とを繋ぐ供給部と、を有している。減温部５は、集塵部４から流出した排ガスを減温する。具体的には、減温部５は、集塵部４から当該減温部５の内部空間に流入した排ガスと供給部から前記内部空間に供給された減温用水との間で熱交換を行わせることにより、当該内部空間において前記減温用水を蒸発させつつ排ガスを減温する。

減温部５には、当該減温部５内の温度を検知する温度センサＴ１が設けられている。この温度センサＴ１において検知された減温部５内の温度情報は、後述する制御部９に送られる。

フィルタ部６は、排ガスの流れ方向における減温部５の下流側に繋がっている。フィルタ部６は、減温部５において減温された排ガス中の飛灰を回収しつつ、当該飛灰回収後の排ガスを煙突７へと流出させる。煙突７は、フィルタ部６から流出した排ガスを排ガス処理設備Ｙ１の外部へ排出する。

ここで、排ガス処理設備Ｙ１は、当該排ガス処理設備Ｙ１を通過する排ガスに含まれる飛灰のうち減温部５よりも上流側に存在する飛灰を洗浄する洗浄部８と、当該洗浄部８へ飛灰を供給する飛灰供給部１０と、洗浄部８へ洗浄水を供給する洗浄水供給部１３と、洗浄部８において生成された洗浄排水を減温部５において排ガスを減温させる減温用水として当該減温部５の内部空間に供給する洗浄排水供給部１４と、各部の動作を制御する制御部９と、をさらに備えている。

洗浄部８は、当該洗浄部８に供給された洗浄水中に飛灰供給部１０を通じて洗浄部８に供給された飛灰中の塩化物および重金属を溶かし込むことにより、当該飛灰よりも塩素濃度および重金属濃度が低下した洗浄灰と塩化物および重金属が溶け込んだ洗浄排水とを生成する。洗浄部８は、制御部９にその動作を制御される。

前記洗浄部８は、飛灰を一時的に貯留するための灰ホッパと、灰ホッパから流出させた飛灰を洗浄水によって洗浄可能な２つの洗浄槽と、各洗浄槽から流出させた混合水を脱水させた洗浄灰と洗浄排水とに分離させる脱水機と、脱水機から流出させた洗浄排水を一時的に貯留する貯留槽と、各部を繋ぐ配管部と、を備えている。洗浄部８の各洗浄槽には、灰ホッパからの飛灰と後述する洗浄水供給部１３からの洗浄水とが、制御部９によって制御された流量に基づいて流入する。また、各洗浄槽は、洗浄水と飛灰とを混ぜ合わせるための攪拌手段を有している。そして、各洗浄槽内の洗浄水と飛灰とは、制御部９によって駆動された攪拌手段によって、所定の時間攪拌される。そして、攪拌後の各洗浄槽における混合水は、脱水機において洗浄灰と洗浄排水とを分離され、洗浄灰が回収されるとともに洗浄排水が貯留槽に送られることになる。

なお、洗浄部８は、上記の各構成要素を備えていなくともよく、排ガスの流れ方向における減温部５の上流側の飛灰を洗浄することにより、洗浄灰と洗浄排水とを生成することができればよい。例えば、前記洗浄部８は２つの洗浄槽を備えるが、これに限らず、洗浄槽は１つまたは複数であってもよい。また、例えば、前記各洗浄槽には前記灰ホッパに一時的に貯留された飛灰が流入するが、これに限らず、灰ホッパはなくともよい。

飛灰供給部１０は、排ガスに含まれる飛灰のうち、集塵部４において回収された飛灰を含む減温部５よりも排ガスの流方向の上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給するように、集塵部４と洗浄部８とを繋ぐ。具体的には、飛灰供給部１０は、減温部５よりも上流側に位置する集塵部４、エコノマイザ３２、およびボイラ３１のそれぞれと洗浄部８の灰ホッパとを繋ぐことにより、当該集塵部４、エコノマイザ３２、およびボイラ３１のそれぞれに存在する飛灰を洗浄部８へ供給する。また、飛灰供給部１０は、減温部５よりも下流側に存在する飛灰が洗浄部８に供給されないように、減温部５、フィルタ部６、および煙突７のそれぞれと洗浄部８とを繋いでいない。

飛灰供給部１０は、第１供給部１１と、第２供給部１２と、を有している。

第１供給部１１は、集塵部４において回収された飛灰を洗浄部８に供給するように当該集塵部４と洗浄部８の灰ホッパとを繋いでいる。

第２供給部１２は、洗浄部８の灰ホッパに繋がる第１部位と、当該第１部位とエコノマイザ３２とを繋ぐ第２部位と、当該第１部位とボイラ３１とを繋ぐ第３部位と、を含んでいる。第２供給部１２の第２部位は、エコノマイザ３２において排ガスが冷却されることにより当該エコノマイザ３２の底に落下した飛灰の一部を洗浄部８に供給するように、当該エコノマイザ３２に繋がっている。第２供給部１２の第３部位は、ボイラ３１において排ガスが冷却されることにより当該ボイラ３１に残った飛灰の一部を洗浄部８の灰ホッパに供給するように、当該ボイラ３１に繋がっている。

なお、前記第１供給部１１と前記第２供給部１２とは、互いに独立しており、洗浄部８に対して個別に接続されているが、これに限らない。例えば、第１供給部１１と第２供給部１２とは、洗浄部８の手前において合流し、洗浄部８に対して共通に接続されていてもよい。

洗浄水供給部１３は、飛灰を洗浄するための洗浄水を洗浄部８の各洗浄槽に供給する。洗浄水供給部１３は、配管部１３ａと、弁部材１３ｂと、を含んでいる。

配管部１３ａは、図略の洗浄水供給源から洗浄部８の各洗浄槽への洗浄水の供給を許容するように、当該洗浄水供給源と洗浄部８の各洗浄槽とを繋いでいる。

弁部材１３ｂは、配管部１３ａに取り付けられており、当該弁部材１３ｂの開度に応じて洗浄水供給源から洗浄部８の各洗浄槽への洗浄水の供給量を調整可能である。制御部９
は、例えば、洗浄部８の各洗浄槽における飛灰と洗浄水との混合水の量が所定量を維持するように、弁部材１３ｂの開度を調整する制御を行う。この所定量は、各洗浄槽に流入する飛灰に含まれる塩化物および重金属を十分溶かせることができる程度の値に設定される。

洗浄排水供給部１４は、洗浄部８における飛灰の洗浄によって生成された洗浄排水を減温部５において蒸発させるように当該減温部５に供給する。洗浄排水供給部１４は、配管部１４ａと、ポンプ１４ｂと、を含んでいる。

配管部１４ａは、洗浄部８において生成された洗浄排水を減温部５に供給するように洗浄部８と減温部５の供給部と、を繋いでいる。具体的には、配管部１４ａは、洗浄部８の貯留槽と減温部５とを繋いでおり、これにより当該貯留槽に一時的に貯留された洗浄排水が減温部５の内部空間に流入することが許容される。

ポンプ１４ｂは、配管１４ａに取り付けられており、洗浄部８における洗浄排水を減温部５に圧送する。制御部９は、減温部５に設けられた温度センサＴ１からの温度情報に基づいて、減温部５の内部空間の温度が所定温度を維持するようにポンプ１４ｂの駆動制御を行い、これにより当該内部空間への洗浄排水の流入量を調整する。この所定温度は、配管部１４ａを通じて減温部５の内部空間に流入する洗浄排水が当該内部空間において排ガスとの熱交換によって十分に蒸発するように設定される。これにより、洗浄排水供給部１４は、洗浄部８において生成された洗浄排水が減温部５にて蒸発されるように当該減温部５に洗浄排水を供給する。

以上説明した排ガス処理設備Ｙ１は、以下の工程を含む方法によって排ガスの処理を行う。以下では、図１に加えて図３に示す排ガス処理方法の手順を示すフローチャート図を参照しながら、排ガス処理設備Ｙ１を用いた排ガス処理方法について具体的に説明する。

１）冷却工程
まず、流動床式焼却炉Ｘ１において廃棄物を焼却した後、当該廃棄物から発生した排ガスを熱交換部３において冷却する（ステップＳＴ１）。具体的には、流動床式焼却炉Ｘ１から流出した排ガスをボイラ３１において冷却した後、当該ボイラ３１から流出した排ガスをエコノマイザ３２において冷却する。このとき、排ガスに含まれる飛灰の一部は、ボイラ３１およびエコノマイザ３２における当該排ガスの冷却に応じて、集塵部４へ流れることなくボイラ３１およびエコノマイザ３に残留する。これにより、当該残留した飛灰以外の飛灰を排ガスの流れに応じて熱交換部３から集塵部４へと流出させる。

２）集塵工程
次に、熱交換部３から集塵部４へと流入した排ガスに含まれる飛灰を当該集塵部４において回収する（ステップＳＴ２）。そして、集塵部４において飛灰を回収した後の排ガスを当該集塵部４から減温部５へと流出させる。すなわち、排ガスの流れ方向における減温部５の上流側に設けた集塵部４において、排ガスに含まれる飛灰を減温部５に流入する前に回収する。

３）飛灰供給工程
次に、集塵工程にて集塵部４において回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給する（ステップＳＴ３）。具体的には、以下のとおりである。

まず、集塵工程にて集塵部４において回収した飛灰を、飛灰供給部１０の第１供給部１１を通じて洗浄部８の灰ホッパに流入させる。また、冷却工程にてボイラ３１およびエコ
ノマイザ３に残った飛灰を、飛灰供給部１０の第２供給部１２を通じて洗浄部８の灰ホッパに流入させる。これによって、排ガス処理設備Ｙ１のうち排ガスの流れ方向における減温部５の上流側に設けられたボイラ３１、エコノマイザ３２、および集塵部４内の飛灰を洗浄部８の灰ホッパに供給する。

４）洗浄工程
次に、飛灰供給工程にて洗浄部８の灰ホッパに供給した飛灰を当該洗浄部８において洗浄する（ステップＳＴ４）。具体的には、以下のとおりである。

まず、洗浄部８の灰ホッパは、一方の洗浄槽へ飛灰を供給可能な第１分岐管と他方の洗浄槽へ飛灰を供給可能な第２分岐管を含む分岐配管を介して、当該２つの洗浄槽に繋がっている。また、灰ホッパには、当該灰ホッパから分岐配管への飛灰排出量を検知可能な切り出し量センサが設けられているとともに、第１分岐管および第２分岐管のそれぞれには、開閉可能な弁が設けられている。

ここで、例えば、第１分岐管の弁が開いているとともに第２分岐管の弁が閉じている状態において、制御部９は、弁部材１３ｂを制御することにより洗浄水供給部１３から一方の洗浄槽へ洗浄水を供給させる。そして、制御部９は、切り出し量センサからの飛灰排出量情報に基づいて、第１分岐管の弁を閉じるとともに第２分岐管の弁を開く制御を行う。これにより、灰ホッパから一方の洗浄槽への飛灰の流入が阻止され、当該飛灰が他方の洗浄槽へ流入しはじめる。

その後、制御部９は、一方の洗浄槽における攪拌手段を駆動する。これにより、一方の洗浄槽における飛灰を洗浄水によって洗浄する。制御部９は、一方の洗浄槽における攪拌手段を駆動させてから、所定時間が経過したところで、一方の洗浄槽から脱水機へ飛灰と洗浄水との混合水が流出するように、当該一方の洗浄槽と脱水機とを繋ぐ配管の弁を開く制御を行う。これにより、前記混合水が脱水機へ流入し、一方の洗浄槽内における前記混合水の水位が下がっていく。そして、制御部９は、例えば一方の洗浄槽における混合水の水位情報をレベルセンサから受けることにより、当該水位が所定値に達したと判断した場合に一方の洗浄槽と脱水機とを繋ぐ配管の弁を閉じる制御を行う。

なお、制御部９は、第１分岐管の弁を閉じるとともに第２分岐管の弁を開く制御を行った際に、他方の洗浄槽へと洗浄水が供給されるように、弁部材１３ｂを制御する。これにより、一方の洗浄槽において飛灰の洗浄を行いつつ、他方の洗浄槽への飛灰および洗浄水の供給を行うことが可能である。これにより、２つの洗浄槽を交互に駆動させつつ、各洗浄槽から脱水機へ洗浄水と飛灰との混合水を排出させる。

そして、洗浄部８の脱水機に排出された前記混合水は、当該脱水機において、飛灰よりも塩素濃度が低下した洗浄灰と塩化物および重金属が溶け込んだ洗浄排水とに分離される。洗浄部８の脱水機において生成した洗浄灰は、当該洗浄部８において洗浄排水と分離して回収し（ステップＳＴ５）、例えばセメント材料として再利用に供する（ステップＳＴ６）。一方、洗浄部８の脱水機において生成した洗浄排水は、当該洗浄部８の貯留槽に一時的に貯留する。

５）減温工程
次に、洗浄工程にて洗浄部８において生成した洗浄排水を減温部５に供給し（ステップＳＴ７）、当該減温部５において排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせることにより排ガスを減温する（ステップＳＴ８）。具体的には、以下のとおりである。

制御部９は、減温部５に設けられた温度センサＴ１からの温度情報に基づいてポンプ１４ｂの駆動を制御することにより、洗浄部８の貯留槽に貯留された洗浄排水を減温部５の内部空間に供給し、当該内部空間において排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせることによって、排ガスを減温しつつ洗浄排水を蒸発させる。これにより、洗浄排水に含まれていた塩化物および重金属を飛灰として排ガスの流れに沿って減温部５からフィルタ部６へと流出させる。

６）塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程
次に、洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部６において回収する（ステップＳＴ９）。そして、フィルタ部６において飛灰を回収した後の排ガスを当該フィルタ部６から煙突７へと流出させる。すなわち、排ガスの流れ方向における減温部５の下流側に設けたフィルタ部６において、減温部５において蒸発させた洗浄排水に含まれていた塩化物および重金属を煙突７に流入する前に回収する。

７）最終処分工程
最後に、塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にてフィルタ部６において回収した固体状の塩化物を最終処分する（ステップＳＴ１０）。このように、排ガスが減温部５に流入する前にステップＳＴ２〜ＳＴ５によって排ガス中の飛灰および重金属を回収し、ステップＳＴ６にてよって当該飛灰を洗浄灰として再利用するとともに、排ガスが煙突７に流入する前にステップＳＴ７〜ＳＴ９によって洗浄排水に含まれる塩化物を回収し、ステップＳＴ１０によって当該塩化物および重金属を最終処分することにより、排ガスの処理を完了する。

以上のとおり、集塵工程にて減温部５に流入する前の排ガス中に含まれる飛灰を回収するとともに、飛灰供給工程にて前記回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給し、減温工程にて洗浄部８において生成した洗浄排水を減温部５で蒸発させた後、塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にて前記蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を含む飛灰を回収するため、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、当該洗浄排水に含まれる塩化物および重金属を処理することができる。具体的には、以下のとおりである。

本実態に係る排ガス処理方法では、まず、集塵工程にて排ガス中に含まれる飛灰を回収し、これにより排ガスの流れとともに減温部５に流入する飛灰の量を少なくする。

次に、飛灰供給工程にて集塵部４で回収した飛灰を含む減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給することにより、洗浄工程にて当該飛灰を洗浄し、塩素濃度および重金属濃度を低減した洗浄灰を生成する。このとき、飛灰に含まれる塩化物および重金属が洗浄水に溶け出すことにより、塩化物および重金属を含む洗浄排水が生成される。

次に、洗浄工程にて飛灰を洗浄することにより生成した洗浄排水を、減温工程にて減温部５に供給することにより、減温部５における排ガスと洗浄排水との熱交換を行わせる。これにより、減温部５において排ガスを冷却するとともに洗浄排水を蒸発させる。飛灰回収工程にて減温部５に流入する前の排ガスに含まれる飛灰はすでに回収済みであるため、減温部５の内部空間を浮遊する飛灰の多くは、減温工程にて蒸発させた洗浄排水に含まれる塩化物および重金属である。

ここで、飛灰回収工程において減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８へ供給するため、減温部５よりも下流側に存在する飛灰は、飛灰回収工程とは異なる塩化物および重金属を含む飛灰の回収工程にて回収する。すなわち、減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を洗浄部８へと供給することなく塩化物回収工程にてフィルタ部６で回収し、これにより洗浄排水から固体の塩化物および重金属を分離することができる。

このように、洗浄工程にて生成した塩化物および重金属を含む洗浄排水を減温工程における排ガスの冷却に用いることによって、洗浄排水処理にかかる費用の増大を抑止しつつ、飛灰供給工程にて減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを洗浄部８に供給しつつ減温工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物および重金属を多く含む飛灰を減温部５よりも下流側において回収することによって、洗浄排水に含まれる塩化物および重金属を処理することができる。

さらに、冷却工程にて集塵部４に流入する前の排ガスを冷却するため、当該冷却工程がない場合に比して、洗浄灰の生成量を増やすことができる。具体的には、ガス状の塩化物や重金属が冷却されることにより固体化して飛灰に含まれることにより、排ガス中の飛灰を増やすことができるが、集塵工程にて回収される飛灰の量が増えるように冷却工程にて集塵部４よりも上流側を流れる排ガスを冷却するため、飛灰供給工程にて洗浄部８に供給する飛灰の量が増え、これにより洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

さらに、飛灰供給工程にて、集塵部４において回収した飛灰のみならず冷却工程にて排ガスを冷却することにより熱交換部３におけるボイラ３１およびエコノマイザ３２に残留した飛灰も洗浄部８に供給するため、洗浄工程にて生成する洗浄灰の生成量を増やすことができる。

（本発明の実施形態）
次に、本発明の実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１について図４を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、前記参考形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１の実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。

図４に示すように、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１は、前記参考形態に係る排ガス処理設備Ｙ１の構成要素に加えて、プラント排水供給部１５を備えている。

プラント排水供給部１５は、流動床式焼却炉Ｘ１および排ガス処理設備Ｙ１を備える焼却プラントにおいて発生したプラント排水を洗浄部８に供給するように当該洗浄部８に繋がっている。焼却プラントにおいて発生する排水としては、例えば、ボイラ３１において排ガスを冷却するための冷却水、焼却プラントが備える各種機器を冷却するための冷却水、あるいは焼却プラントの洗浄用水などが挙げられる。洗浄部８は、洗浄水供給部１３から供給された洗浄水とプラント排水供給部１５から供給されたプラント排水との混合水中に飛灰の塩化物および重金属を溶かし込むように当該飛灰を洗浄する。

このように、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１では、洗浄水供給部１３に加えてプラント排水供給部１５を有しており、当該供給部１３，１５が飛灰を洗浄するための洗浄水およびプラント排水を洗浄部８へ供給するため、当該洗浄水とプラント排水とが混合された十分な量の混合水によって飛灰を十分に洗浄することができる。

しかも、本実施形態に係る排ガス処理設備Ｙ１では、前記参考形態に係る排ガス処理設備Ｙ１に比べて、洗浄部８に供給される水の量が増える分、洗浄排水の塩素濃度および重金属濃度が低減されるため、減温部５の内部空間において蒸発した洗浄排水中の塩化物が当該減温部５の外壁部に付着することによって当該外壁部が腐食してしまう可能性を低減することができる。

以上説明した各形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の各形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記の各形態では、排ガス処理設備Ｙ１が熱交換部３を備えており、当該熱交換部３において排ガスを冷却する冷却工程を行うが、これに限らず集塵工程の前に冷却工程を行わなくともよい。この場合、熱交換部３はなくともよい。排ガス処理設備Ｙ１が熱交換部３を備えていない場合は、流動床式焼却炉Ｘ１において発生した排ガスが直接集塵部４に流入するように当該集塵部４が流動床式焼却炉Ｘ１の下流側に繋がるとともに、飛灰供給部１０の第２供給部１２が不要となる。

また、上記の各形態では、飛灰供給部１０が第１供給部１１および第２供給部１２の２つの供給部を有しているが、集塵部４において回収した飛灰さえ洗浄部８に供給されればよく、当該供給部の数は特に限定されない。例えば、第２供給部１２はなくともよく、減温部５の上流側に存在する飛灰のうち集塵部４において回収された飛灰のみが第１供給部１１を通じて洗浄部８に供給されてもよい。

また、上記の各形態では、洗浄水供給部１３が弁部材１３ｂを有しており、制御部９が当該弁部材１３ｂの開度を調整する制御を行うことによって洗浄部８に対する洗浄水の供給量が調整されるが、これに限らず、洗浄部８には飛灰を十分に洗浄できる程度の量の洗浄水が供給されればよい。例えば、洗浄部８において飛灰を十分に洗浄できる程度の一定の流量にて洗浄水が洗浄部８に供給されてもよい。この場合、弁部材１３ｂはなくともよい。

また、上記の各形態では、排ガス処理設備Ｙ１が制御部９を備えており、当該制御部９が所定の条件に基づいて洗浄部８の駆動制御、ポンプ１４ｂの駆動制御、および弁部材１３ｂの開閉制御を行うことによって、洗浄灰の回収と減温部５への洗浄排水の供給とを達成したが、洗浄灰の回収と減温部５への洗浄排水の供給とを達成する方法はこれに限らない。例えば、作業者によって洗浄部８への洗浄水の供給、洗浄部８の駆動、および減温部５への洗浄排水の供給が行われてもよい。この場合、制御部９はなくともよい。

また、上記の各形態では、排ガス処理設備Ｙ１が飛灰供給部１０および洗浄排水供給部１４を備えており、飛灰供給部１０において洗浄部８への飛灰の供給が行われるとともに洗浄排水供給部１４において減温部５への洗浄排水の供給が行われるが、洗浄部８への飛灰の供給方法および減温部５への洗浄排水の供給方法はこれに限らない。例えば、作業者によって減温部５よりも上流側に存在する飛灰のみを回収するとともに当該飛灰を洗浄部８に供給してもよいし、作業者によって洗浄部８における洗浄排水を回収するとともに当該洗浄排水を減温部５に供給してもよい。この場合、飛灰供給部１０および洗浄排水供給部１４はなくともよい。

Ｘ１ 流動床式焼却炉
Ｙ１ 排ガス処理設備
３ 熱交換部
４ 集塵部
５ 減温部
６ フィルタ部
８ 洗浄部
１０ 飛灰供給部
１１ 第１供給部
１２ 第２供給部
１４ 洗浄排水供給部
１５ プラント排水供給部

Claims (6)

1. 流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスの処理方法であって、
   集塵部において排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを減温部へ流出させる集塵工程と、
   前記集塵工程にて回収された飛灰を含む前記減温部よりも排ガスの流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを洗浄部に供給する飛灰供給工程と、
   前記洗浄部において前記飛灰供給工程にて供給した飛灰を洗浄し、当該飛灰中の塩化物を洗浄水に溶かすことにより、洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄工程と、
   前記洗浄工程にて生成した洗浄排水を前記減温部に供給することにより、前記減温部において排ガスを冷却し当該洗浄排水を蒸発させる減温工程と、
   前記洗浄排水供給工程にて蒸発させた洗浄排水の塩化物を含む飛灰をフィルタ部にて回収する塩化物回収工程と、を含む流動床式焼却炉の排ガス処理方法。
2. 前記流動床式焼却炉において発生した排ガスを当該排ガスの流れ方向における集塵部の上流側の設けられた熱交換部に流入させるとともに前記集塵工程において回収される飛灰の量が増えるように前記熱交換部において排ガスを冷却する冷却工程をさらに含む、請求項１に記載の流動床式焼却炉の排ガス処理方法。
3. 前記飛灰供給工程では、前記集塵工程において回収した飛灰と、前記冷却工程において前記熱交換部に残った飛灰とを、前記洗浄部に供給する、請求項２に記載の流動床式焼却炉の排ガス処理方法。
4. 流動床式焼却炉における廃棄物の焼却により発生する排ガスを処理する流動床式焼却炉の排ガス処理設備であって、
   前記流動床式焼却炉において発生した排ガス中に含まれる飛灰を回収する集塵部と、
   前記排ガスの流れ方向において前記集塵部の下流側に繋がっており、前記集塵部から流出した排ガスを冷却する減温部と、
   前記流れ方向において前記減温部の下流側に繋がっており、前記減温部から流出した排ガス中に含まれる飛灰を回収しつつ当該排ガスを排出するフィルタ部と、
   飛灰中の塩化物を洗浄水に溶かすように当該飛灰を洗浄することにより洗浄灰と塩化物を含む洗浄排水とを生成する洗浄部と、
   排ガスに含まれる飛灰のうち、前記集塵部において回収された飛灰を含む前記減温部よりも前記流れ方向における上流側に存在する飛灰のみを前記洗浄部に供給するように、前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐ飛灰供給部と、
   前記洗浄部において生成された洗浄排水を前記減温部に供給することにより当該洗浄排水を前記減温部にて蒸発させるように前記洗浄部と前記減温部とを繋ぐ洗浄排水供給部と、を備える流動床式焼却炉の排ガス処理設備。
5. 前記流れ方向において前記集塵部の上流側に繋がっており、前記集塵部に流入する前の排ガスを冷却する熱交換部をさらに備える、請求項４に記載の流動床式焼却炉の排ガス処理設備。
6. 前記飛灰供給部は、前記集塵部において回収された飛灰を前記洗浄部に供給するように前記集塵部と前記洗浄部とを繋ぐとともに、前記熱交換部における排ガスの冷却によって前記熱交換部に残った飛灰を前記洗浄部に供給するように前記熱交換部と前記洗浄部とを繋ぐ、請求項５に記載の流動床式焼却炉の排ガス処理設備。

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