JP2018036166A - Analyzer, method for removing mercury, incinerator system, and program - Google Patents

Analyzer, method for removing mercury, incinerator system, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze mercury contained in a measurement target gas by detection of 0-valent mercury alone.SOLUTION: A first analyzer 5 includes a light source 532, a detector 533, and an operation controller 55. The light source 532 irradiates a measurement space M with a measurement light LM including a wavelength range interacting with 0-valent mercury. The detector 533 detects the measurement light LM passing through the measurement space M. The operation controller 55 calculates information on the ratio of 0-valent mercury and 2-valent mercury in the measurement target gas on the basis of a time change pattern showing the change with time of the intensity of detecting the measurement light LM when the measurement target gas exists in the measurement space M.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水銀の存在に関する情報を算出する分析装置、排ガス中に含まれる水銀の除去方法、及び、ごみを燃焼する焼却炉を含む焼却炉システムに関する。   The present invention relates to an analyzer for calculating information relating to the presence of mercury, a method for removing mercury contained in exhaust gas, and an incinerator system including an incinerator for burning garbage.

従来、ごみを焼却する焼却炉と、焼却炉からの排ガス中に含まれる水銀を検出する測定装置と、水銀を除去する物質(例えば、活性炭)を排ガスの煙道に投入する水銀除去装置とを備える焼却炉システムが知られている。
排ガス中の水銀の測定装置としては、例えば、特許文献1に開示された測定装置が知られている。この測定装置では、0価水銀が紫外光を吸収するとの特性を用いて水銀の検出を行っている。
Conventionally, an incinerator that incinerates garbage, a measuring device that detects mercury contained in exhaust gas from the incinerator, and a mercury removal device that introduces a substance that removes mercury (for example, activated carbon) into the flue of the exhaust gas An incinerator system is known.
As a measuring device for mercury in exhaust gas, for example, a measuring device disclosed in Patent Document 1 is known. In this measuring apparatus, mercury is detected using the characteristic that zerovalent mercury absorbs ultraviolet light.

特開2007−268426号公報JP 2007-268426 A

排ガス中において、水銀は、0価水銀、2価水銀、及び/又は粒子状水銀との形態で存在することが知られているが、排ガスを何らの処理も施すことなく上記の測定装置で測定しても、2価水銀の存在についての情報を得ることはできないと考えられていた。なぜなら、2価水銀は、紫外光と相互作用しない(例えば、光を吸収も蛍光もしない)からである。   In exhaust gas, mercury is known to exist in the form of zero-valent mercury, divalent mercury, and / or particulate mercury, but the exhaust gas is measured with the above measuring device without any treatment. Even so, it was thought that information on the presence of divalent mercury could not be obtained. This is because divalent mercury does not interact with ultraviolet light (for example, it does not absorb or fluoresce light).

本発明の目的は、排ガスに含まれる0価水銀の検出のみにて、排ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得ることにある。   An object of the present invention is to obtain information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in exhaust gas only by detecting zero-valent mercury contained in the exhaust gas.

本発明の一見地に係る分析装置は、光源と、検出器と、演算部と、を備える。光源は、0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射する。検出器は、測定空間を通過した測定光を検出する。演算部は、測定空間に測定対象ガスが存在するときに検出器にて検出された測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出する。
これにより、測定対象ガスに含まれる0価水銀と測定光との相互作用を検出強度として測定するだけで、測定対象ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合についての情報を得ることができる。
An analyzer according to an aspect of the present invention includes a light source, a detector, and a calculation unit. The light source irradiates the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zerovalent mercury. The detector detects the measurement light that has passed through the measurement space. The calculation unit is a zero valence included in the measurement target gas based on a temporal change pattern representing a temporal change in the detection intensity of the measurement light detected by the detector when the measurement target gas exists in the measurement space. Calculate information related to the presence of mercury and divalent mercury.
As a result, information on the abundance ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in the measurement target gas can be obtained only by measuring the interaction between the zero-valent mercury contained in the measurement target gas and the measurement light as the detection intensity. it can.

時間変化パターンは、検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンを含んでもよい。これにより、急激な検出強度の変化から0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得ることができる。   The time change pattern may include a first pattern in which the detection intensity varies greatly in a short time. Thereby, information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury can be obtained from a sudden change in detection intensity.

時間変化パターンが第1パターンであると判定したら、演算部は、測定対象ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を出力してもよい。これにより、測定対象ガス中の0価水銀の割合が高いことを外部に通知できる。   If it determines with a time change pattern being a 1st pattern, a calculating part may output the 1st signal which shows that the ratio of the zerovalent mercury contained in measurement object gas is high. Thereby, it can notify outside that the ratio of zerovalent mercury in a measuring object gas is high.

時間変化パターンは、0価水銀を検出しないときの強度からの検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンを含んでもよい。これにより、0価水銀を検出しないときの強度からの検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する検出強度の時間変化から、0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得ることができる。   The time change pattern may include a second pattern in which a state where the change amount of the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold continues for a predetermined period. As a result, from the time variation of the detected intensity in which the amount of change in the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold, the zero-valent mercury and 2 Information related to the presence of valence mercury can be obtained.

時間変化パターンが第2パターンであると判定したら、演算部は、測定対象ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を出力してもよい。これにより、測定対象ガス中の2価水銀の割合が高いことを外部に通知できる。   If it determines with a time change pattern being a 2nd pattern, a calculating part may output the 2nd signal which shows that the ratio of the bivalent mercury contained in measurement object gas is high. Thereby, it can notify outside that the ratio of divalent mercury in measurement object gas is high.

測定対象ガスに含まれるダストを捕集するフィルタを有しダストを除去した測定対象ガスを測定空間に取り込むプローブ筐体と、フィルタにブローバックガスを噴射することにより、フィルタに捕集されたダストを除去するブローバック装置と、をさらに備えていてもよい。
これにより、ダストがほとんど含まれない測定対象ガスを高速に測定空間に導入して、測定対象ガスに含まれる0価水銀を高速に検出できる。また、測定対象ガスにダストが多く含まれる環境においても、分析装置を使用できる。
A probe housing that has a filter for collecting dust contained in the measurement target gas and that takes the measurement target gas from which dust has been removed into the measurement space, and dust collected by the filter by injecting blowback gas into the filter And a blow-back device for removing water.
Thereby, the measurement object gas containing almost no dust can be introduced into the measurement space at high speed, and zero-valent mercury contained in the measurement object gas can be detected at high speed. The analyzer can also be used in an environment where the measurement target gas contains a large amount of dust.

測定対象ガスを測定空間に導入する第1流路と、一端が第1流路から分岐し、他端が測定対象ガスから水銀を除去するスクラバーを介して測定空間に接続された第2流路と、第1流路と第2流路とを交互に切り替える切替部と、をさらに備えていてもよい。
このとき、演算部は、第1流路から測定対象ガスが測定空間に導入されたときの測定光の強度である測定強度と、第2流路を通過することで測定対象ガスから水銀が除去されたリファレンスガスが測定空間に導入されたときの測定光の強度であるリファレンス強度と、の差分に基づいて検出強度を算出する。
これにより、0価水銀と相互作用する波長範囲において測定光と相互作用する干渉成分の影響を除去することで測定光に対する0価水銀の相互作用のみを検出して、0価水銀の検出強度を精度よく算出できる。
A first flow path for introducing the measurement target gas into the measurement space, and a second flow path having one end branched from the first flow path and the other end connected to the measurement space via a scrubber that removes mercury from the measurement target gas And a switching unit that alternately switches between the first flow path and the second flow path.
At this time, the calculation unit removes mercury from the measurement target gas by passing through the second flow path and the measurement intensity that is the intensity of the measurement light when the measurement target gas is introduced into the measurement space from the first flow path. The detection intensity is calculated based on the difference between the measured reference gas and the reference intensity that is the intensity of the measurement light when the reference gas is introduced into the measurement space.
This eliminates the influence of interference components that interact with the measurement light in the wavelength range that interacts with the zero-valent mercury, thereby detecting only the interaction of the zero-valent mercury with the measurement light and increasing the detection intensity of the zero-valent mercury. It can be calculated accurately.

測定対象ガスは、当該測定対象ガスに含まれる2価水銀を0価水銀に変換する還元プロセスを経ていないガスであってもよい。これにより、0価水銀を高速に検出できる。   The measurement target gas may be a gas that has not undergone a reduction process that converts divalent mercury contained in the measurement target gas into zero-valent mercury. Thereby, zerovalent mercury can be detected at high speed.

演算部は、検出強度に基づいて0価水銀の検出濃度を算出し、当該検出濃度の時間的な変化を表す濃度時間変化パターンに基づいて、測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出してもよい。
これにより、0価水銀の検出濃度という0価水銀の存在量に基づく情報から、測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出できる。
The calculation unit calculates the detected concentration of zero-valent mercury based on the detected intensity, and based on the concentration-time change pattern representing the temporal change in the detected concentration, the zero-valent mercury and divalent contained in the measurement target gas. Information related to the abundance of mercury may be calculated.
Thereby, information related to the abundance ratio of zero-valent mercury and divalent mercury contained in the measurement target gas can be calculated from information based on the abundance of zero-valent mercury, which is the detected concentration of zero-valent mercury.

本発明の他の見地に係る水銀の除去方法は、以下のステップを含む。
◎0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射するステップ。
◎測定空間を通過した測定光を検出するステップ。
◎測定空間に測定対象ガスが存在するときに検出された測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出するステップ。
◎0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報に基づいて、水銀の除去方式を決定するステップ。
これにより、測定対象ガスに含まれる0価水銀と測定光との相互作用を検出強度として測定するだけで、測定対象ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合についての情報を得て、水銀の除去方式を決定できる。
The mercury removal method according to another aspect of the present invention includes the following steps.
A step of irradiating the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury.
A step of detecting measurement light that has passed through the measurement space.
◎ Based on the temporal change pattern that represents the temporal change in the detection intensity of the measurement light detected when the measurement target gas exists in the measurement space, the zero-valent mercury and divalent mercury contained in the measurement target gas Calculating information related to the existence ratio.
A step of determining a mercury removal method based on information relating to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury.
As a result, only by measuring the interaction between the zero-valent mercury contained in the measurement target gas and the measurement light as the detection intensity, information on the abundance ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in the measurement target gas is obtained. Mercury removal method can be determined.

0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出するステップは、時間変化パターンが検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンであると判定したら、測定対象ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を出力するステップと、時間変化パターンが0価水銀を検出しないときの強度からの検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンであると判定したら、測定対象ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を出力するステップと、を含んでもよい。
これにより、測定対象ガス中に0価水銀の割合が多いか又は2価水銀の割合か多いかについての情報を外部に通知できる。
The step of calculating information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury is included in the measurement target gas when it is determined that the time change pattern is the first pattern in which the detection intensity greatly varies in a short time. A step of outputting a first signal indicating that the ratio of zero-valent mercury is high, and a change amount of detected intensity from the intensity when the time change pattern does not detect zero-valent mercury is not less than the first threshold and not more than the second threshold. If it is determined that the certain state is the second pattern that continues for a predetermined period, a step of outputting a second signal indicating that the ratio of divalent mercury contained in the measurement target gas is high may be included.
Thereby, information about whether the ratio of zero-valent mercury or the ratio of divalent mercury is large in the measurement target gas can be notified to the outside.

本発明のさらに他の見地に係る焼却炉システムは、焼却炉と、水銀除去装置と、分析装置と、を備える。焼却炉は、ごみを焼却する。水銀除去装置は、焼却炉から排出された排気ガスに含まれる水銀を除去する。分析装置は、排ガスをサンプリングして分析する。
分析装置は、光源と、検出器と、演算部と、を有する。光源は、0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射する。検出器は、測定空間を通過した測定光を検出する。演算部は、測定空間に排ガスが存在するときに検出器にて検出された測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、排ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出する。
これにより、排ガスに含まれる0価水銀と測定光との相互作用を検出強度として測定するだけで、排ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合についての情報を得ることができる。
An incinerator system according to still another aspect of the present invention includes an incinerator, a mercury removal device, and an analysis device. Incinerators incinerate garbage. The mercury removal device removes mercury contained in the exhaust gas discharged from the incinerator. The analyzer samples and analyzes the exhaust gas.
The analyzer includes a light source, a detector, and a calculation unit. The light source irradiates the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zerovalent mercury. The detector detects the measurement light that has passed through the measurement space. The calculation unit is configured to detect zero-valent mercury and divalent contained in the exhaust gas based on a temporal change pattern representing a temporal change in the detection intensity of the measurement light detected by the detector when the exhaust gas exists in the measurement space. Calculate information related to the presence of mercury.
Thereby, information about the abundance ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in the exhaust gas can be obtained only by measuring the interaction between the zero-valent mercury contained in the exhaust gas and the measurement light as the detection intensity.

演算部は、時間変化パターンが検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンであると判定したら、測定対象ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を水銀除去装置に出力し、時間変化パターンが0価水銀を検出しないときの強度からの検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンであると判定したら、測定対象ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を水銀除去装置に出力してもよい。
これにより、分析装置は、排ガス中に0価水銀の割合が多いか又は2価水銀の割合か多いかについての情報を水銀除去装置に通知できる。
When the calculation unit determines that the time change pattern is the first pattern in which the detection intensity greatly fluctuates in a short time, the mercury removal device outputs a first signal indicating that the ratio of zero-valent mercury contained in the measurement target gas is high. And the time change pattern is determined to be the second pattern in which the amount of change in the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold continues for a predetermined period. Then, you may output the 2nd signal which shows that the ratio of the bivalent mercury contained in measurement object gas is high to a mercury removal apparatus.
Thereby, the analysis apparatus can notify the mercury removal apparatus of information about whether the ratio of zero-valent mercury or the ratio of divalent mercury is large in the exhaust gas.

本発明のさらに他の見地に係るプログラムは、以下のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
◎0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射するステップ。
◎測定空間を通過した前記測定光を検出するステップ。
◎測定空間に測定対象ガスが存在するときに検出された測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出するステップ。
A program according to still another aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the following steps.
A step of irradiating the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury.
A step of detecting the measurement light that has passed through the measurement space.
◎ Existence of zero-valent mercury and divalent mercury contained in the measurement target gas based on the temporal change pattern representing the temporal change in the detection intensity of the measurement light detected when the measurement target gas exists in the measurement space Calculating information related to the percentage;

排ガスに含まれる0価水銀の検出のみにて、排ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得ることができる。   Information relating to the proportion of zero-valent mercury and divalent mercury in the exhaust gas can be obtained only by detecting zero-valent mercury contained in the exhaust gas.

焼却炉システムの構成を示す図。The figure which shows the structure of an incinerator system. 第1分析装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of a 1st analyzer. 0価水銀の検出濃度の時間的変化パターンの一例を示す図。The figure which shows an example of the time change pattern of the detection density | concentration of zerovalent mercury. 焼却炉システムにおける水銀の除去動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the removal operation | movement of mercury in an incinerator system. 検出濃度の立ち上がり速度に基づく濃度時間変化パターンの判定方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the determination method of the density time change pattern based on the rising speed of detection density. 検出濃度の最大値に基づく濃度時間変化パターンの判定方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the determination method of the density time change pattern based on the maximum value of detected density. 検出濃度が所定の値から上昇して戻ってくるまでの時間に基づく濃度時間変化パターンの判定方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the determination method of the density time change pattern based on time until detection density rises from a predetermined value and returns.

1.第1実施形態
(1)焼却炉システム
以下、第1実施形態に係る焼却炉システム100について、図1を用いて説明する。図1は、焼却炉システムの構成を示す図である。焼却炉システム100は、廃棄物などのごみを焼却するためのシステムであって、ごみ焼却設備1と、システム演算制御部3と、第1分析装置5と、を備える。
なお、焼却炉システム100は、図1に示すように、バグフィルタ12(後述)と煙突14とを接続する第2排ガス管路R2に、第2分析装置7と、第3分析装置9と、をさらに設けてもよい。これらの分析装置により、バグフィルタ12より排出された排ガス中の水銀と、煙突14から排出される直前の排ガス中の水銀とを分析できる。
1. First Embodiment (1) Incinerator System Hereinafter, an incinerator system 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an incinerator system. The incinerator system 100 is a system for incinerating waste such as waste, and includes a waste incineration facility 1, a system calculation control unit 3, and a first analyzer 5.
In addition, as shown in FIG. 1, the incinerator system 100 includes a second analyzer 7, a third analyzer 9, and a second exhaust pipe R 2 that connects the bag filter 12 (described later) and the chimney 14. May be further provided. With these analyzers, mercury in the exhaust gas discharged from the bag filter 12 and mercury in the exhaust gas immediately before being discharged from the chimney 14 can be analyzed.

(2)ごみ焼却設備
ごみ焼却設備1は、ごみを焼却して発生した排ガスを排出する設備である。ごみ焼却設備1は、焼却炉11と、第1水銀除去装置13と、バグフィルタ12と、を有する。焼却炉11は、廃棄物などのごみを焼却するための炉である。焼却炉11には、ごみを焼却することにより発生する排ガスを排出するための第1排ガス管路R1が接続されている。バグフィルタ12は、第1排ガス管路R1の焼却炉11が接続された側とは反対端に接続され、排ガスからダストを除去し、ダストを除去した排ガスを、第2排ガス管路R2を経由して煙突14から外部に排出する。
(2) Waste incineration equipment The waste incineration equipment 1 is equipment for discharging exhaust gas generated by incineration of waste. The waste incineration facility 1 includes an incinerator 11, a first mercury removing device 13, and a bag filter 12. The incinerator 11 is a furnace for incinerating waste such as waste. The incinerator 11 is connected to a first exhaust gas pipe R1 for discharging exhaust gas generated by incineration of garbage. The bag filter 12 is connected to the opposite end of the first exhaust gas line R1 to the side to which the incinerator 11 is connected, removes dust from the exhaust gas, and passes the exhaust gas from which the dust has been removed via the second exhaust gas line R2. And discharged from the chimney 14 to the outside.

第1水銀除去装置13は、第1排ガス管路R1のバグフィルタ12の直前に接続され、水銀の除去剤(例えば、活性炭、キレート剤)を第1排ガス管路R1に導入して、バグフィルタ12に入る直前の排ガス中の水銀を除去する装置である。第1水銀除去装置13は、第1分析装置5において算出された0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報に基づいて、どの種類の水銀の除去剤をどのように投入するかを選択する。   The first mercury removing device 13 is connected immediately before the bag filter 12 in the first exhaust gas line R1, introduces a mercury removing agent (for example, activated carbon, chelating agent) into the first exhaust gas line R1, 12 is an apparatus for removing mercury in the exhaust gas immediately before entering 12. The first mercury removing device 13 determines how and what type of mercury removing agent is introduced based on the information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury calculated in the first analyzer 5. select.

上記の構成を有することにより、ごみ焼却設備1は、第1分析装置5の分析結果に基づいて適切な水銀の除去方法を選択して排ガスから水銀を効率的に除去し、水銀及びダストを除去した排ガスを煙突14から外部へ排出できる。   By having the above configuration, the waste incineration facility 1 selects an appropriate mercury removal method based on the analysis result of the first analyzer 5 to efficiently remove mercury from the exhaust gas, and remove mercury and dust. The exhausted gas can be discharged from the chimney 14 to the outside.

一実施形態において、ごみ焼却設備1は、第2排ガス管路R2の途中に第2水銀除去装置15を有していてもよい。第2水銀除去装置15は、例えば、活性炭や、アンモニア及び/又はキレート剤を含む水に排ガスを通過させて、排ガス中の水銀を除去する装置である。第2水銀除去装置15を有することにより、焼却炉11からの排ガス中の水銀をより確実に除去できる。
一実施形態において、ごみ焼却設備1は、第1排ガス管路R1の第1水銀除去装置13の直前に減温塔16を有していてもよい。減温塔16を有することにより、焼却炉11からの排ガスの温度を低減できる。
In one embodiment, the waste incineration facility 1 may have a second mercury removing device 15 in the middle of the second exhaust gas pipe R2. The second mercury removing device 15 is a device that removes mercury in the exhaust gas by passing the exhaust gas through water containing activated carbon or ammonia and / or a chelating agent, for example. By having the second mercury removing device 15, mercury in the exhaust gas from the incinerator 11 can be more reliably removed.
In one embodiment, the waste incineration facility 1 may have a temperature reducing tower 16 immediately before the first mercury removing device 13 in the first exhaust gas pipe line R1. By having the temperature reducing tower 16, the temperature of the exhaust gas from the incinerator 11 can be reduced.

(3)システム演算制御部
システム演算制御部3は、CPU、RAM、ROM、その他記憶装置、各種インターフェース、操作盤などを有する、ごみ焼却設備1を制御するためのシステムである。システム演算制御部3は、ごみ焼却設備1の各構成要素を制御する。
(3) System Operation Control Unit The system operation control unit 3 is a system for controlling the waste incineration facility 1 having a CPU, a RAM, a ROM, other storage devices, various interfaces, an operation panel, and the like. The system calculation control unit 3 controls each component of the waste incineration facility 1.

(4)第1分析装置
(4−1)第1分析装置の概要
第1分析装置5は、第1排ガス管路R1からサンプリングした排ガス(測定対象ガスの一例)中に含まれる0価水銀の濃度を、0価水銀が紫外光を吸収するとの特性を用いて測定するための装置である。具体的には、図2に示すように、第1分析装置5は、プローブユニット51と、分析計ユニット53と、演算制御部55と、を有する。図2は、第1分析装置の構成を示す図である。
(4) First analyzer (4-1) Overview of first analyzer The first analyzer 5 is configured to detect zero-valent mercury contained in exhaust gas (an example of measurement target gas) sampled from the first exhaust gas pipe R1. It is an apparatus for measuring the concentration using the property that zerovalent mercury absorbs ultraviolet light. Specifically, as shown in FIG. 2, the first analyzer 5 includes a probe unit 51, an analyzer unit 53, and a calculation control unit 55. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the first analyzer.

(4−2)プローブユニット
プローブユニット51は、焼却炉11から排出された排ガスを、例えば、第1排ガス管路R1のバグフィルタ12の直前にてサンプリングして、分析計ユニット53に導入する。プローブユニット51は、プローブ筐体511と、プローブ513と、一次フィルタ515と、ブローバック管517と、を有する。
プローブ筐体511は、一端が第1ポンプP1に接続され、他端が中空の管であるプローブ513と接続された内部空間を有する。一次フィルタ515は、プローブ筐体511の内部空間のプローブ513に近い側に配置される。
(4-2) Probe Unit The probe unit 51 samples the exhaust gas discharged from the incinerator 11, for example, immediately before the bag filter 12 in the first exhaust gas pipe R <b> 1 and introduces it into the analyzer unit 53. The probe unit 51 includes a probe housing 511, a probe 513, a primary filter 515, and a blowback pipe 517.
The probe housing 511 has an internal space in which one end is connected to the first pump P1 and the other end is connected to a probe 513 that is a hollow tube. The primary filter 515 is disposed on the side close to the probe 513 in the internal space of the probe housing 511.

上記の構成において第1ポンプP1を動作させると、その吸引により、第1排ガス管路R1内を流れる排ガスは、プローブ513と一次フィルタ515とを通過して、プローブ筐体511の内部空間に取り込まれる。排ガスが一次フィルタ515を通過することにより、排ガスからダストなどの微粒子を除去し、ダスト(微粒子)をほとんど含まない排ガスを内部空間に取り込んで、分析計ユニット53に導入できる。   When the first pump P1 is operated in the above configuration, the exhaust gas flowing through the first exhaust gas pipe R1 by the suction passes through the probe 513 and the primary filter 515 and is taken into the internal space of the probe housing 511. It is. By passing the exhaust gas through the primary filter 515, fine particles such as dust can be removed from the exhaust gas, and exhaust gas containing almost no dust (fine particles) can be taken into the internal space and introduced into the analyzer unit 53.

ブローバック管517は、一端が一次フィルタ515の直前に配置され、他端がブローバックガス供給装置GS1(例えば、空気、窒素ガスなどの供給装置)に接続された中空管部材である。
ブローバックガス供給装置GS1からブローバックガス(例えば、空気、窒素ガスなど)が供給されると、ブローバック管517は、ブローバックガスを一次フィルタ515に噴射し、一次フィルタ515に捕集されたダストなどの微粒子を除去する。
上記のブローバック管517とブローバックガス供給装置GS1を合わせて「ブローバック装置」と呼ぶことにする。
The blowback pipe 517 is a hollow pipe member having one end disposed immediately before the primary filter 515 and the other end connected to a blowback gas supply device GS1 (for example, a supply device such as air or nitrogen gas).
When blowback gas (for example, air, nitrogen gas, etc.) is supplied from the blowback gas supply device GS1, the blowback pipe 517 injects blowback gas into the primary filter 515 and is collected by the primary filter 515. Remove fine particles such as dust.
The blowback pipe 517 and the blowback gas supply device GS1 are collectively referred to as a “blowback device”.

ブローバック装置を有することにより、一次フィルタ515の目詰まりを防止して、排ガスのサンプリング流量を高い状態に維持できる。その結果、第1分析装置5は、ダストがほとんど含まれない排ガスを高速に測定空間Mに導入して、排ガス中の0価水銀を高速に検出できる。   By having the blowback device, the primary filter 515 can be prevented from being clogged, and the exhaust gas sampling flow rate can be maintained at a high level. As a result, the first analyzer 5 can introduce exhaust gas containing almost no dust into the measurement space M at high speed, and can detect zero-valent mercury in the exhaust gas at high speed.

プローブユニット51が上記の構成を有することにより、焼却炉11から排出された(バグフィルタ12を通過する前の)排ガスのような、多くのダストを含む排ガスが流れる環境において第1分析装置5を使用できる。   Since the probe unit 51 has the above-described configuration, the first analyzer 5 can be used in an environment where exhaust gas containing a lot of dust flows, such as exhaust gas discharged from the incinerator 11 (before passing through the bag filter 12). Can be used.

本実施形態において、プローブユニット51はバグフィルタ12の手前の排ガスをサンプリングしていたが、例えば、プローブユニット51を焼却炉11に取り付けて、焼却炉11中の排ガスをサンプリングしてもよい。
ごみ焼却設備1が減温塔16を有する場合、プローブユニット51は、図1に示すように第1排ガス管路R1の焼却炉11と減温塔16との間に取り付けられてもよいし、減温塔16とバグフィルタ12との間に取り付けられてもよい。
In the present embodiment, the probe unit 51 samples the exhaust gas before the bag filter 12. However, for example, the probe unit 51 may be attached to the incinerator 11 and the exhaust gas in the incinerator 11 may be sampled.
When the garbage incineration facility 1 has the temperature reducing tower 16, the probe unit 51 may be attached between the incinerator 11 and the temperature reducing tower 16 in the first exhaust gas pipe R1, as shown in FIG. It may be attached between the temperature reducing tower 16 and the bag filter 12.

(4−3)分析計ユニット
分析計ユニット53は、サンプリングした排ガス中の水銀を検出するための装置である。具体的には、分析計ユニット53は、主に、セル531と、光源532と、検出器533と、を有する。セル531は、測定空間Mと、これと流通可能な2つのガス口とを有する部材である。セル531の一方のガス口は第1切替バルブ534(後述)のガス口b1に接続され、他方のガス口は排気ポンプEPに接続される。
(4-3) Analyzer Unit The analyzer unit 53 is a device for detecting mercury in the sampled exhaust gas. Specifically, the analyzer unit 53 mainly includes a cell 531, a light source 532, and a detector 533. The cell 531 is a member having a measurement space M and two gas ports that can flow therethrough. One gas port of the cell 531 is connected to a gas port b1 of a first switching valve 534 (described later), and the other gas port is connected to an exhaust pump EP.

上記の構成により、第1ポンプP1と、プローブユニット51から延びる第1流路FR1の第1ポンプP1とセル531との間に配置された第2ポンプP2とにより、サンプリングされた排ガスが第1流路FR1を通り測定空間Mに導入される。その後、排ガスは、所定の時間だけ測定空間Mに存在した後、排気ポンプEPの吸引により排気口Eから外部へと排出される。一定の流量にて排ガスを測定空間Mに導入するために、測定空間Mの圧力は所定の一定圧力に調圧されている。
本実施形態においては、排ガスのサンプリング流量を高くするために第1ポンプP1と第2ポンプP2の2つのポンプが設けられている。その代わりに、高いサンプリング流量にて排ガスを吸引できる1つのポンプの吸引により、プローブユニット51から排ガスをサンプリングしてもよい。
With the above configuration, the first exhaust gas sampled by the first pump P1 and the second pump P2 disposed between the first pump P1 and the cell 531 in the first flow path FR1 extending from the probe unit 51 is the first. It is introduced into the measurement space M through the flow path FR1. Thereafter, after the exhaust gas exists in the measurement space M for a predetermined time, it is discharged from the exhaust port E to the outside by suction of the exhaust pump EP. In order to introduce exhaust gas into the measurement space M at a constant flow rate, the pressure in the measurement space M is adjusted to a predetermined constant pressure.
In the present embodiment, two pumps, a first pump P1 and a second pump P2, are provided to increase the sampling flow rate of the exhaust gas. Instead, exhaust gas may be sampled from the probe unit 51 by suction of a single pump that can suck exhaust gas at a high sampling flow rate.

排気ポンプEPの排気側と排気口Eとの間には、測定空間Mから排出された排ガスに含まれる水銀を除去するための第1スクラバーSC1(例えば活性炭)が取り付けられている。   A first scrubber SC1 (for example, activated carbon) for removing mercury contained in the exhaust gas discharged from the measurement space M is attached between the exhaust side of the exhaust pump EP and the exhaust port E.

光源532は、セル531の一端に取り付けられ、0価水銀に吸収(相互作用の一例)される波長範囲(例えば、253nmを中心とした所定の範囲の波長)を少なくとも含む測定光LMを測定空間Mに照射する、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、紫外線領域の光を発生できるLED又はレーザダイオード(LD)である。   The light source 532 is attached to one end of the cell 531 and has a measurement space LM including at least a wavelength range (for example, a wavelength in a predetermined range centered on 253 nm) absorbed by zero-valent mercury (an example of interaction). For example, a mercury lamp, a xenon lamp, an LED that can generate light in the ultraviolet region, or a laser diode (LD) that irradiates M.

検出器533は、光源532に対向するようにセル531に取り付けられ、測定空間Mを通過した測定光LMを検出する、例えば、紫外領域の光を検出可能なフォトダイオード又は光電子倍増管である。   The detector 533 is attached to the cell 531 so as to face the light source 532, and detects the measurement light LM that has passed through the measurement space M. For example, the detector 533 is a photodiode or a photomultiplier tube that can detect light in the ultraviolet region.

本実施形態の分析計ユニット53は、さらに、3つのガス口a1、b1、c1を有する第1切替バルブ534(切替部の一例)と、一端が第1流路FR1から分岐し、他端が第1切替バルブのガス口c1に接続された第2流路FR2と、を有する。
第1切替バルブ534のガス口a1は第1流路に接続され、ガス口b1はセル531(測定空間M)に接続される。第1切替バルブ534は、演算制御部55からの指令により、ガス口a1とガス口b1とを流通させるか、又は、ガス口c1とガス口b1とを流通させるかを切り替える。
The analyzer unit 53 of the present embodiment further includes a first switching valve 534 (an example of a switching unit) having three gas ports a1, b1, and c1, one end branched from the first flow path FR1, and the other end. And a second flow path FR2 connected to the gas port c1 of the first switching valve.
The gas port a1 of the first switching valve 534 is connected to the first flow path, and the gas port b1 is connected to the cell 531 (measurement space M). The first switching valve 534 switches between the gas port a1 and the gas port b1 or the gas port c1 and the gas port b1 according to a command from the arithmetic control unit 55.

第2流路FR2は、一端が第1流路FR1から分岐した側に接続され、他端がガス口c1に接続された第2スクラバーSC2を有する。第2スクラバーSC2は、例えば、金を含浸した珪藻土を充填したカラムである。また、第2スクラバーSC2は、所定の温度に加熱され、0価水銀が吸収する波長範囲の光と相互作用する0価水銀以外の干渉成分(例えば、SO、炭化水素など)を捕捉しないようにしている。 The second flow path FR2 has a second scrubber SC2 having one end connected to the side branched from the first flow path FR1 and the other end connected to the gas port c1. The second scrubber SC2 is, for example, a column filled with diatomaceous earth impregnated with gold. Also, the second scrubber SC2 is heated to a predetermined temperature so as not to capture interference components other than zero-valent mercury (eg, SO 2 , hydrocarbons, etc.) that interact with light in the wavelength range absorbed by zero-valent mercury. I have to.

第1切替バルブ534にてガス口c1とガス口b1とを流通させると、排ガスは、第2流路FR2から第2スクラバーSC2を通過し、ガス口c1とガス口b1を経て測定空間Mに導入される。
第2流路FR2を経由して測定空間Mに導入される排ガスは、水銀以外の第2スクラバーSC2を通過前の排ガスに含まれていた干渉成分が残留した状態となる。従って、第2流路FR2を経由した排ガスのことを、水銀のみが除去されたガスである「リファレンスガス」と呼ぶことにする。
When the gas port c1 and the gas port b1 are circulated by the first switching valve 534, the exhaust gas passes through the second scrubber SC2 from the second flow path FR2, and enters the measurement space M through the gas port c1 and the gas port b1. be introduced.
The exhaust gas introduced into the measurement space M via the second flow path FR2 is in a state in which interference components contained in the exhaust gas before passing through the second scrubber SC2 other than mercury remain. Therefore, the exhaust gas that has passed through the second flow path FR2 is referred to as “reference gas”, which is a gas from which only mercury has been removed.

一方、ガス口a1とガス口b1とを流通させると、排ガスは、スクラバーを経ることなく測定空間Mに導入される。   On the other hand, when the gas port a1 and the gas port b1 are circulated, the exhaust gas is introduced into the measurement space M without passing through the scrubber.

上記の第2流路FR2を有する分析計ユニット53で水銀を検出するときには、第1切替バルブ534が所定の周期(たとえば、1Hz)にて、ガス口a1とガス口b1とを流通させるか、ガス口c1とガス口b1とを流通させるかを切り替えることで、測定空間Mに、排ガスとリファレンスガスとを交互に導入する(流体変調方式)。   When the mercury is detected by the analyzer unit 53 having the second flow path FR2, the first switching valve 534 circulates the gas port a1 and the gas port b1 at a predetermined cycle (for example, 1 Hz), By switching between the gas port c1 and the gas port b1, the exhaust gas and the reference gas are alternately introduced into the measurement space M (fluid modulation method).

一実施形態において、分析計ユニット53は、プローブユニット51からの排ガスのサンプリング流量を調整する流量調整バルブ535(例えば、ニードルバルブ)と、第1流路FR1の第2ポンプP2の出口側から分岐しセル531をバイパスして排気口Eに接続された第3流路FR3と、を有する。
流量調整バルブ535により、プローブユニット51からの排ガスのサンプリング流量を調整できる。また、第3流路FR3により、サンプリングした排ガスの一部を第3流路FR3に導入してセル531をバイパスさせることができる。その結果、排ガスを高速にサンプリングしつつ、セル531に過剰な排ガスが導入されることを回避できる。
In one embodiment, the analyzer unit 53 branches from the outlet side of the second pump P2 of the first flow path FR1 and the flow rate adjusting valve 535 (for example, a needle valve) that adjusts the sampling flow rate of the exhaust gas from the probe unit 51. And a third flow path FR3 that bypasses the cell 531 and is connected to the exhaust port E.
The sampling flow rate of the exhaust gas from the probe unit 51 can be adjusted by the flow rate adjusting valve 535. Further, the third flow path FR3 can introduce a part of the sampled exhaust gas into the third flow path FR3 to bypass the cell 531. As a result, it is possible to avoid introducing excessive exhaust gas into the cell 531 while sampling the exhaust gas at high speed.

なお、上記の第3流路FR3は、排気口Eに近い側に第3スクラバーSC3を有している。これにより、セル531をバイパスさせた排ガスに含まれる水銀を排出前に除去できる。また、第3流路FR3は、第1流路FR1からの分岐点の近傍に流量計FMを有していてもよい。これにより、セル531をバイパスさせる排ガスの流量を監視できる。   The third flow path FR3 has a third scrubber SC3 on the side close to the exhaust port E. Thereby, mercury contained in the exhaust gas bypassing the cell 531 can be removed before discharge. Further, the third flow path FR3 may have a flow meter FM in the vicinity of the branch point from the first flow path FR1. Thereby, the flow volume of the exhaust gas which bypasses the cell 531 can be monitored.

一実施形態において、分析計ユニット53は、3つのガス口a2、b2、c2を有しガス口a2とガス口b2とを流通させるか、又は、ガス口c2とガス口b2とを流通させるかを切り替える第2切替バルブ536と、ガス口c2に接続された校正ガス供給装置GS2と、を有していてもよい。第2切替バルブ536がガス口c2とガス口b2とを開通させた状態で、校正ガス供給装置GS2から校正ガスを導入することにより、分析計ユニット53の校正を実行できる。   In one embodiment, the analyzer unit 53 has three gas ports a2, b2, and c2, and allows the gas port a2 and the gas port b2 to circulate, or whether the gas port c2 and the gas port b2 circulate. A second switching valve 536 for switching between and a calibration gas supply device GS2 connected to the gas port c2 may be included. The calibration of the analyzer unit 53 can be executed by introducing the calibration gas from the calibration gas supply device GS2 in a state where the second switching valve 536 opens the gas port c2 and the gas port b2.

一実施形態において、分析計ユニット53は、第1流路FR1のセル531と第2ポンプP2との間にフィルタ537を配置してもよい。これにより、一次フィルタ515にて捕捉できなかったダストなどの微粒子を、フィルタ537でさらに捕捉して、よりダストフリーな排ガスを測定空間Mに導入できる。   In one embodiment, the analyzer unit 53 may arrange a filter 537 between the cell 531 of the first flow path FR1 and the second pump P2. Thereby, particulates such as dust that could not be captured by the primary filter 515 can be further captured by the filter 537, and more dust-free exhaust gas can be introduced into the measurement space M.

(4−4)演算制御部
演算制御部55(演算部の一例)は、CPU、RAM、ROM、その他記憶装置、各種インターフェースなどを有し、第1分析装置5の各構成要素を制御し、分析計ユニット53から入力した信号を処理するコンピュータシステムである。
分析計ユニット53から入力した信号の情報処理として、演算制御部55は、測定空間Mに排ガスとリファレンスガスとを所定の周期で交互に導入しているときに、排ガスを測定空間Mに導入しているときに取得した測定光の強度である測定強度と、リファレンスガスを測定空間Mに導入しているときに取得した測定光LMの強度であるリファレンス強度と、の差分(例えば、これら2つの信号の差又は比)に基づいて0価水銀の存在により影響を受けた測定光LMの検出強度を算出する。その後、当該検出強度に基づいて0価水銀の検出濃度を算出する。これにより、排ガスに含まれる上記の干渉成分による検出濃度(測定光LMの検出強度)への影響を除去して測定光LMに対する0価水銀の相互作用(吸収)のみを検出できる。その結果、0価水銀の検出濃度を精度よく算出できる。
(4-4) Arithmetic Control Unit The arithmetic control unit 55 (an example of the arithmetic unit) includes a CPU, a RAM, a ROM, other storage devices, various interfaces, etc., and controls each component of the first analyzer 5; This is a computer system that processes signals input from the analyzer unit 53.
As information processing of the signal input from the analyzer unit 53, the arithmetic control unit 55 introduces the exhaust gas into the measurement space M when the exhaust gas and the reference gas are alternately introduced into the measurement space M at a predetermined cycle. The difference between the measurement intensity that is the intensity of the measurement light acquired when the reference gas is introduced and the reference intensity that is the intensity of the measurement light LM acquired when the reference gas is introduced into the measurement space M (for example, these two The detection intensity of the measurement light LM affected by the presence of zero-valent mercury is calculated based on the signal difference or ratio. Thereafter, the detection concentration of zero-valent mercury is calculated based on the detection intensity. Thereby, the influence on the detection concentration (detection intensity of the measurement light LM) due to the interference component contained in the exhaust gas is removed, and only the interaction (absorption) of zero-valent mercury with the measurement light LM can be detected. As a result, the detected concentration of zero-valent mercury can be calculated with high accuracy.

また、演算制御部55は、算出した0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターンに基づいて、排ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出する。0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターンから当該情報を算出する方法については、後ほど詳しく説明する。
なお、演算制御部55において実行される各種情報処理は、RAM、ROM、及び/又は記憶装置に記憶されたプログラムにより実現されてもよい。
In addition, the arithmetic control unit 55 calculates information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury contained in the exhaust gas based on the concentration time variation pattern of the detected zero-valent mercury concentration. A method of calculating the information from the concentration time change pattern of the zero-valent mercury detection concentration will be described in detail later.
Note that various types of information processing executed in the arithmetic control unit 55 may be realized by a program stored in a RAM, a ROM, and / or a storage device.

上記のように、本実施形態の第1分析装置5では、プローブユニット51からの第1流路FR1にはスクラバーが設けられていない。すなわち、水銀を検出するために測定空間Mに導入される排ガスは、排ガスに含まれる2価水銀を0価水銀に変換する還元プロセスを経ていない。
スクラバーを第1流路FR1(及び/又はプローブユニット51)に設けないことにより、排ガスを測定空間Mへ導入するときの流量を大きくできる。その結果、排ガス中の0価水銀を高速に検出できる。
As described above, in the first analyzer 5 of the present embodiment, no scrubber is provided in the first flow path FR1 from the probe unit 51. That is, the exhaust gas introduced into the measurement space M for detecting mercury does not undergo a reduction process for converting divalent mercury contained in the exhaust gas into zero-valent mercury.
By not providing the scrubber in the first flow path FR1 (and / or the probe unit 51), the flow rate when introducing the exhaust gas into the measurement space M can be increased. As a result, zero-valent mercury in exhaust gas can be detected at high speed.

一実施形態において、第1分析装置5は、図2に示すように、第1流路FR1に水分除去部57を設けてもよい。水分除去部57は、ドレンセパレータ及び電子冷却器(いずれも図示せず)にて構成され、排ガス中に含まれる水分を除去して分析計ユニット53に導入できる。   In one embodiment, the first analyzer 5 may be provided with a water removal unit 57 in the first flow path FR1, as shown in FIG. The moisture removing unit 57 is constituted by a drain separator and an electronic cooler (both not shown), and can remove moisture contained in the exhaust gas and introduce it into the analyzer unit 53.

(5)0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターン
以下、上記の第1分析装置5で第1排ガス管路R1から排ガスをサンプリングして0価水銀を検出した結果について説明する。
上記の第1分析装置5にて、第1排ガス管路R1から排ガスを所定の時間継続的にサンプリングし、連続して排ガス中の0価水銀の検出濃度を測定した結果、0価水銀の検出濃度は、図3に示すような、2種類の特徴的な時間的な変化(濃度時間変化パターン)を示すことが分かった。図3は、0価水銀の検出濃度の時間的変化パターンの一例を示す図である。
本実施形態における濃度時間変化パターンは、図3に示すように、所定の時間範囲内(例えば、数秒〜十数分の時間範囲内)において発生する0価水銀の検出濃度の時間的な変化である。
(5) Concentration Time Change Pattern of Detected Concentration of Zero-valent Mercury Hereinafter, the results of detecting zero-valent mercury by sampling the exhaust gas from the first exhaust gas pipe R1 with the first analyzer 5 will be described.
As a result of continuously sampling the exhaust gas from the first exhaust gas pipe R1 for a predetermined time and measuring the detected concentration of zero-valent mercury in the exhaust gas in the first analyzer 5 described above, detection of zero-valent mercury It was found that the density shows two types of characteristic temporal changes (density time change patterns) as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a temporal change pattern of the detected concentration of zero-valent mercury.
As shown in FIG. 3, the concentration time change pattern in the present embodiment is a change with time in the detected concentration of zero-valent mercury that occurs within a predetermined time range (for example, within a time range of several seconds to several tens of minutes). is there.

1種類目は、図3の(a)に示すように、検出濃度が短時間に大きく変動するパターン(第1パターンと呼ぶ)である。0価水銀の濃度とともに、排ガス中の他の成分の濃度も継続的に測定した結果、第1パターンが発生するときには、それに対応して、一炭化炭素の急激な濃度の変化も見られた。このことから、第1パターンは、焼却炉11が不完全燃焼状態であることを示している。   The first type is a pattern (referred to as a first pattern) in which the detected density greatly fluctuates in a short time, as shown in FIG. As a result of continuously measuring the concentration of other components in the exhaust gas together with the concentration of zero-valent mercury, when the first pattern was generated, a sudden change in the concentration of carbon monoxide was also observed. From this, the 1st pattern has shown that the incinerator 11 is in an incomplete combustion state.

焼却炉11の不完全燃焼により排ガスが還元雰囲気(還元性の成分を含む状態)である場合、2価水銀(水銀化合物)は0価水銀に還元されやすく、また、2価水銀の発生も抑制される。一般的に、焼却炉11から排出される排ガス中の0価水銀と2価水銀の割合は、2価水銀の割合が0価水銀の割合よりも大きい(例えば0価水銀:2価水銀=1:9)ことが知られているが、還元雰囲気の排ガス中では、0価水銀の割合が増える(例えば、0価水銀:2価水銀=1:1程度)。従って、第1パターンは、排ガス中の0価水銀の割合が高いことを示す指標となる。   When exhaust gas is in a reducing atmosphere (a state containing a reducing component) due to incomplete combustion in the incinerator 11, divalent mercury (mercury compound) is easily reduced to zero-valent mercury and also suppresses the generation of divalent mercury. Is done. In general, the ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in the exhaust gas discharged from the incinerator 11 is larger than the ratio of zero-valent mercury (for example, zero-valent mercury: divalent mercury = 1). 9) is known, but the ratio of zero-valent mercury increases in the exhaust gas in a reducing atmosphere (for example, zero-valent mercury: divalent mercury = 1: about 1: 1). Therefore, the first pattern is an index indicating that the ratio of zero-valent mercury in the exhaust gas is high.

2種類目は、図3の(b)に示すように、検出濃度が所定の閾値を超えて小さい状態が所定の期間継続するパターン(第2パターンと呼ぶ)である。第2パターンの発生時には、一炭化炭素の発生は認められなかった。よって、第2パターンは、焼却炉11が完全燃焼状態であり、排ガスが酸化雰囲気(例えば、SO、HClを多く含む)となっていることを示している。
酸化雰囲気での排ガスでは、排ガス中の0価水銀と2価水銀の存在割合は、上記の一般的に知られている2価水銀の割合が0価水銀の割合よりも大きい状態(例えば0価水銀:2価水銀=1:9)の割合となる。よって、第2パターンは、排ガス中の2価水銀の割合が高いことを示す指標となる。
The second type is a pattern (referred to as a second pattern) in which the detected density exceeds a predetermined threshold and remains small for a predetermined period, as shown in FIG. When the second pattern was generated, the generation of carbon monoxide was not observed. Therefore, the second pattern indicates that the incinerator 11 is in a complete combustion state, and the exhaust gas has an oxidizing atmosphere (for example, contains a large amount of SO 2 and HCl).
In the exhaust gas in an oxidizing atmosphere, the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury in the exhaust gas is such that the generally known ratio of divalent mercury is larger than the ratio of zero-valent mercury (for example, zero-valent mercury). Mercury: divalent mercury = 1: 9). Therefore, the second pattern is an index indicating that the ratio of divalent mercury in the exhaust gas is high.

このように、測定光LMを用いて0価水銀の検出濃度(又は測定光LMの吸収強度)の時間的な変化を検出するだけで、排ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得ることができる。この0価水銀の検出のみで0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を得られるとの知見は、今回初めて得られたものである。   Thus, the presence of zero-valent mercury and divalent mercury contained in the exhaust gas can be detected only by detecting the temporal change in the detected concentration of zero-valent mercury (or the absorption intensity of measurement light LM) using the measurement light LM. Information related to the ratio can be obtained. This is the first time that knowledge related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury can be obtained only by detecting zero-valent mercury.

(6)焼却炉システムにおける水銀の除去動作
次に、第1分析装置の0価水銀の検出結果を用いた焼却炉システム100における水銀の除去動作について、図4を用いて説明する。図4は、焼却炉システムにおける水銀の除去動作を示すフローチャートである。
ごみ焼却設備1を運転中、システム演算制御部3は、第1分析装置5に対して、ごみ焼却設備1の各段階における水銀の分析を実行するよう指令する。
(6) Mercury Removal Operation in Incinerator System Next, the mercury removal operation in the incinerator system 100 using the detection result of zero-valent mercury in the first analyzer will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the mercury removal operation in the incinerator system.
During operation of the waste incineration facility 1, the system calculation control unit 3 instructs the first analyzer 5 to execute mercury analysis at each stage of the waste incineration facility 1.

当該指令を受けた第1分析装置5の演算制御部55は、第1ポンプP1、第2ポンプP2、及び排気ポンプEPを動作させ、プローブユニット51から排ガスをサンプリングする。その後、演算制御部55は、排ガスとリファレンスガスとを交互に測定空間Mに導入させ、光源532から測定光LMを測定空間Mに照射する。さらに、排ガスが測定空間Mに存在する時の測定光LMの測定強度と、リファレンスガスが測定空間に存在する時の測定光LMのリファレンス強度とに基づいて、0価水銀の検出濃度を算出する(ステップS1〜S4)。   Receiving the command, the arithmetic control unit 55 of the first analyzer 5 operates the first pump P1, the second pump P2, and the exhaust pump EP to sample the exhaust gas from the probe unit 51. Thereafter, the arithmetic control unit 55 causes the exhaust gas and the reference gas to be alternately introduced into the measurement space M, and irradiates the measurement space M with the measurement light LM from the light source 532. Further, based on the measurement intensity of the measurement light LM when the exhaust gas exists in the measurement space M and the reference intensity of the measurement light LM when the reference gas exists in the measurement space, the detected concentration of zero-valent mercury is calculated. (Steps S1 to S4).

次に、演算制御部55は、所定の時間範囲(例えば、数秒〜十数分の時間範囲)毎に0価水銀の検出濃度の時間的変化を確認して、上記にて説明した2つの0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターンがいずれのパターンであるかを判定することで、排ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出する(ステップS5)。検出濃度の濃度時間変化パターンがいずれのパターンであるかは、例えば、以下の3つの方法による判定方法が挙げられる。   Next, the arithmetic control unit 55 confirms the temporal change in the detected concentration of zero-valent mercury every predetermined time range (for example, a time range of several seconds to a few tens of minutes), and the two 0s described above. By determining which pattern the concentration-time change pattern of the detected concentration of valence mercury is, information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury contained in the exhaust gas is calculated (step S5). For example, the following three methods can be used to determine which pattern is the concentration time change pattern of the detected density.

1つ目は、0価水銀の検出濃度の立ち上がり速度(例えば、図5Aの濃度時間変化パターンの点線にて囲んだ部分(所定値(図5Aでは、Cs)を超えた時点から所定期間のデータ)の直線の傾き)が所定の値以上であれば第1パターンが発生し、所定の値より小さければ第2パターンが発生したと判定する方法である。検出濃度の立ち上がり速度は、例えば、過去(例えば、5秒前)から現在までに算出された複数の検出濃度をデータフィッティングして得られる直線の式の傾きとして算出できる。
これにより、0価水銀及び/又は2価水銀の発生を検出してから早い段階で、0価水銀と2価水銀のいずれの割合が高いかを判定できる。
The first is the rise rate of the detected concentration of zero-valent mercury (for example, data for a predetermined period from the time when a portion surrounded by a dotted line (Cs in FIG. 5A) surrounded by a dotted line of the concentration time change pattern in FIG. 5A is exceeded. This is a method for determining that the first pattern is generated if the slope of the straight line) is equal to or greater than a predetermined value, and that the second pattern is generated if it is smaller than the predetermined value. The rising speed of the detected concentration can be calculated as, for example, the slope of a linear equation obtained by data fitting a plurality of detected concentrations calculated from the past (for example, 5 seconds ago) to the present.
Thereby, it is possible to determine which ratio of zero-valent mercury or divalent mercury is higher at an early stage after the occurrence of zero-valent mercury and / or divalent mercury is detected.

2つ目は、図5Bに示すように、検出濃度の最大値(ピーク値)が所定の値(図5BのCs1)以上であれば第1パターンが発生し、検出濃度の最大値が当該所定の値よりも小さいが所定の閾値(図5BのCs2)以上であれば第2パターンが発生したと判定する方法である。検出濃度の最大値は、例えば、検出濃度が増加傾向から(一定値を経て)減少傾向に転じたタイミングまでの間における、検出濃度の最大値として算出できる(例えば、図5BのCm、Cm’)。   Second, as shown in FIG. 5B, if the maximum value (peak value) of the detected density is equal to or greater than a predetermined value (Cs1 in FIG. 5B), the first pattern is generated, and the maximum value of the detected density is the predetermined value. This is a method of determining that the second pattern has occurred if it is smaller than the value of, but is greater than or equal to a predetermined threshold (Cs2 in FIG. 5B). The maximum value of the detected concentration can be calculated as, for example, the maximum value of the detected concentration during the period from when the detected concentration has changed to a decreasing tendency (through a certain value) (for example, Cm and Cm ′ in FIG. 5B). ).

この場合、検出濃度が増加傾向から(一定値を経て)減少傾向に転じたタイミングまでの複数の検出濃度の中に、ノイズ成分となる検出濃度(例えば、複数の検出濃度が有する傾向(増加傾向、減少傾向、一定値にて維持される傾向)から大きく外れる検出濃度)が存在する場合には、当該ノイズ成分である検出濃度は、最大値であるか否かの判定には用いない。   In this case, among the plurality of detection densities from the increasing tendency to the decreasing tendency (through a certain value), the detection density that becomes a noise component (for example, the tendency (the increasing tendency) of the plurality of detection densities) , A decreasing tendency, a tendency to be maintained at a constant value)) is not used for determining whether or not the detected density that is the noise component is the maximum value.

一実施形態において、演算制御部55は、検出濃度を常に監視し、検出濃度が増加傾向から(一定値を経て)減少傾向に転じたタイミングまでの間に発生した検出濃度の最大値が所定の値以上であれば第1パターンが発生したと判定し、当該最大値が所定の値よりも小さいが所定の閾値以上であれば第2パターンが発生したと判定してもよい。   In one embodiment, the arithmetic control unit 55 constantly monitors the detected density, and the maximum value of the detected density that occurs during the period from when the detected density starts to increase (through a certain value) to the decreasing tendency is a predetermined value. If the value is greater than or equal to the value, it may be determined that the first pattern has occurred, and if the maximum value is smaller than a predetermined value but greater than or equal to a predetermined threshold, it may be determined that the second pattern has occurred.

検出濃度の最大値により検出濃度の濃度時間変化パターンが第1パターンであるか又は第2パターンであるかを判定することにより、第1パターンのピーク値が第2パターンのピーク値よりも高くなる特性(第1パターンが発生するときは0価水銀の割合が高くなるため)を利用して、0価水銀と2価水銀のいずれの割合が高いかを判定できる。   The peak value of the first pattern becomes higher than the peak value of the second pattern by determining whether the density time change pattern of the detected density is the first pattern or the second pattern based on the maximum value of the detected density. Using the characteristic (because the proportion of zero-valent mercury increases when the first pattern occurs), it can be determined which proportion of zero-valent mercury or divalent mercury is higher.

3つ目は、図5Cに示すように、検出濃度が所定の値(例えば、検出濃度の最大値の半値)(図5Cにおいて、Ca、Ca’)以上となった後に当該所定の値まで戻ってくるまでの時間(図5のt1、t2)が、所定の時間以下であれば第1パターンが発生し、所定の時間以上であれば第2パターンが発生したと判定する方法である。
これにより、濃度時間変化パターンにおける変化の長短に基づいて0価水銀と2価水銀のいずれの割合が高いかを判定できる。
Third, as shown in FIG. 5C, after the detected density becomes equal to or higher than a predetermined value (for example, half the maximum value of the detected density) (Ca, Ca ′ in FIG. 5C), it returns to the predetermined value. In this method, it is determined that the first pattern is generated if the time until arrival (t1 and t2 in FIG. 5) is equal to or shorter than a predetermined time, and the second pattern is generated if the time is equal to or longer than the predetermined time.
Thus, it can be determined which ratio of zero-valent mercury or divalent mercury is higher based on the length of the change in the concentration time change pattern.

上記の判定の結果、0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターンが第1パターンであると判定すると(ステップS4において「第1パターン」の場合)、演算制御部55は、排ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を、システム演算制御部3を介して、第1水銀除去装置13に出力する(ステップS6)。
第1信号を受信した第1水銀除去装置13は、排ガス中の0価水銀をより効率よく除去するために、例えば、ハロゲンを含浸させた活性炭を第1排ガス管路R1に投入する(ステップS7)。
As a result of the above determination, if it is determined that the concentration time change pattern of the detected concentration of zero-valent mercury is the first pattern (in the case of “first pattern” in step S4), the arithmetic control unit 55 is included in the exhaust gas. A first signal indicating that the ratio of zero-valent mercury is high is output to the first mercury removing device 13 via the system calculation control unit 3 (step S6).
The first mercury removing device 13 that has received the first signal throws, for example, activated carbon impregnated with halogen into the first exhaust gas line R1 in order to more efficiently remove zero-valent mercury in the exhaust gas (step S7). ).

一方、0価水銀の検出濃度の濃度時間変化パターンが第2パターンであると判定すると(ステップS4において「第2パターン」の場合)、演算制御部55は、排ガス中の2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を、第1水銀除去装置13に出力する(ステップS8)。
第2信号を受信した第1水銀除去装置13は、排ガス中の2価水銀をより効率よく除去するために、例えば、第1排ガス管路R1により多くの活性炭を投入する(ステップS9)。
On the other hand, if it is determined that the concentration time change pattern of the detected concentration of zero-valent mercury is the second pattern (in the case of “second pattern” in step S4), the arithmetic control unit 55 determines that the proportion of divalent mercury in the exhaust gas is A second signal indicating high is output to the first mercury removing device 13 (step S8).
The first mercury removing device 13 that has received the second signal throws in more activated carbon into the first exhaust gas pipe R1, for example, in order to more efficiently remove divalent mercury in the exhaust gas (step S9).

上記のステップS1〜S9を実行することにより、第1水銀除去装置13は、排ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いこと示す信号(第1信号)、又は、2価水銀の割合が高いことを示す信号(第2信号)のいずれかを受信して、0価水銀を効率よく除去する除去方式を採用するか、2価水銀を効率よく除去する除去方式を採用するかを、水銀の発生後の早い段階で決定できる。その結果、排ガスから水銀をより確実に除去できる。   By executing the above steps S1 to S9, the first mercury removing device 13 has a signal (first signal) indicating that the proportion of zero-valent mercury contained in the exhaust gas is high, or the proportion of divalent mercury is high. Whether a removal method that efficiently removes zero-valent mercury or a removal method that efficiently removes divalent mercury is adopted. Can be determined early after occurrence. As a result, mercury can be more reliably removed from the exhaust gas.

上記のステップS1〜S9は、焼却炉システム100を運転中継続的に実行される。また、メンテナンスなどで焼却炉システム100を停止させる場合には、上記のステップS1〜S9の実行を停止してもよい。   The above steps S1 to S9 are continuously executed while the incinerator system 100 is in operation. Further, when the incinerator system 100 is stopped for maintenance or the like, the execution of the above steps S1 to S9 may be stopped.

2.他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(A)例えば、第1分析装置5にて0価水銀が検出されない(あるいは設定レンジの関係で微量の0価水銀を検出できない)一方、第2分析装置7又は第3分析装置9にて0価水銀を検出したら、2価水銀の割合が極めて高いと判定してもよい。
2. Other Embodiments Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
(A) For example, zero-valent mercury is not detected by the first analyzer 5 (or a small amount of zero-valent mercury cannot be detected due to the setting range), while 0 is not detected by the second analyzer 7 or the third analyzer 9. If valence mercury is detected, it may be determined that the ratio of divalent mercury is extremely high.

(B)第1分析装置5からの第1信号及び第2信号を第2水銀除去装置15に入力してもよい。これにより、第2水銀除去装置15は、水銀の発生タイミングと、排ガス中の0価水銀の割合が高いか2価水銀が高いかを正確に把握して、必要に応じて必要な水銀の除去剤を導入できる。   (B) The first signal and the second signal from the first analyzer 5 may be input to the second mercury removing device 15. Thereby, the second mercury removal device 15 accurately grasps the generation timing of mercury and whether the ratio of zero-valent mercury in exhaust gas is high or high in divalent mercury, and removes necessary mercury as necessary. Agent can be introduced.

(C)0価水銀は紫外光の蛍光を有しているので、第1分析装置5(第2分析装置7、第3分析装置9)において、0価水銀の紫外光の蛍光を検出し、当該蛍光の強度に基づいて0価水銀を分析してもよい。   (C) Since zero-valent mercury has ultraviolet fluorescence, the first analyzer 5 (second analyzer 7 and third analyzer 9) detects ultraviolet fluorescence of zero-valent mercury, Zero-valent mercury may be analyzed based on the intensity of the fluorescence.

(D)第1分析装置5は、例えば、高温プロセスのプラント(例えば、石油精製プロセス等、燃焼プロセスを有するプラントなど)からの排ガス中の水銀を除去するために、0価水銀及び/又は2価水銀を高速に検出する目的でも使用してもよい。   (D) For example, the first analyzer 5 is configured to remove mercury in exhaust gas from a high-temperature process plant (for example, a plant having a combustion process, such as an oil refining process) and / or zero-valent mercury and / or 2 You may use also for the purpose of detecting valence mercury at high speed.

(E)第1分析装置5において、演算制御部55は、0価水銀の検出濃度を算出することなく、測定光LMの検出強度の時間変化パターンに基づいて、0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出してもよい。   (E) In the first analyzer 5, the arithmetic control unit 55 calculates zero-valent mercury and divalent mercury based on the temporal change pattern of the detection intensity of the measurement light LM without calculating the detected concentration of zero-valent mercury. You may calculate the information relevant to the presence rate of.

この場合、濃度時間変化パターンとして第1パターンが得られるときの検出強度の時間変化パターンは、検出強度が短時間に大きく減少するか増加するかのいずれかとなる。0価水銀の検出により検出強度が減少するか増加するかは、バックグラウンド強度と測定強度との差分の取り方により異なる。
一方、濃度時間変化パターンとして第2パターンが得られるときの検出強度の時間変化パターンは、0価水銀を検出しないときの強度からの検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下(すなわち、検出強度の変化量が、第1パターンのときよりも小さい所定の範囲内)である状態が所定の期間継続するパターンとなる。
In this case, the time change pattern of the detection intensity when the first pattern is obtained as the density time change pattern is either that the detection intensity greatly decreases or increases in a short time. Whether the detection intensity decreases or increases due to detection of zero-valent mercury depends on how to take the difference between the background intensity and the measurement intensity.
On the other hand, the time change pattern of the detected intensity when the second pattern is obtained as the concentration time change pattern is that the change amount of the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold ( That is, a pattern in which a change amount of the detected intensity is within a predetermined range smaller than that in the first pattern) continues for a predetermined period.

演算制御部55は、検出強度の時間変化パターンが上記のように2種類のパターンを示すことに基づいて、第1実施形態にて説明したのと同様の方法にて、検出強度の時間変化パターンがいずれのパターンであるかを判定できる。   The calculation control unit 55 uses the same method as described in the first embodiment on the basis of the fact that the time change pattern of the detection intensity indicates two types of patterns as described above, and the time change pattern of the detection intensity. Can be determined.

演算制御部55が、検出濃度を算出することなく検出強度の時間変化パターンに基づいて0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出することにより、より高速に当該情報を算出できる。   The calculation control unit 55 calculates the information at a higher speed by calculating information related to the existence ratio of zero-valent mercury and divalent mercury based on the temporal change pattern of the detected intensity without calculating the detection concentration. it can.

本発明は、水銀の存在に関する情報を算出する分析装置、及び、ごみを燃焼する焼却炉を含む焼却炉システムに広く適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to an analyzer that calculates information on the presence of mercury and an incinerator system that includes an incinerator that burns garbage.

100 焼却炉システム
1 ごみ焼却設備
11 焼却炉
12 バグフィルタ
13 第1水銀除去装置
14 煙突
15 第2水銀除去装置
16 減温塔
3 システム演算制御部
5 第1分析装置
51 プローブユニット
511 プローブ筐体
513 プローブ
515 一次フィルタ
517 ブローバック管
GS1 ブローバックガス供給装置
53 分析計ユニット
531 セル
532 光源
533 検出器
534 第1切替バルブ
535 流量調整バルブ
536 第2切替バルブ
537 フィルタ
EP 排気ポンプ
FR1 第1流路
FR2 第2流路
FR3 第3流路
GS2 校正ガス供給装置
LM 測定光
M 測定空間
P1 第1ポンプ
P2 第2ポンプ
R1 第1排ガス管路
R2 第2排ガス管路
SC1 第1スクラバー
SC2 第2スクラバー
SC3 第3スクラバー
E 排気口
FM 流量計
a1、b1、c1、a2、b2、c2 ガス口
55 演算制御部
57 水分除去部
7 第2分析装置
9 第3分析装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Incinerator system 1 Garbage incinerator 11 Incinerator 12 Bag filter 13 1st mercury removal apparatus 14 Chimney 15 2nd mercury removal apparatus 16 Temperature reduction tower 3 System operation control part 5 1st analyzer 51 Probe unit 511 Probe housing 513 Probe 515 Primary filter 517 Blowback pipe GS1 Blowback gas supply device 53 Analyzer unit 531 Cell 532 Light source 533 Detector 534 First switching valve 535 Flow adjustment valve 536 Second switching valve 537 Filter EP Exhaust pump FR1 First flow path FR2 2nd flow path FR3 3rd flow path GS2 Calibration gas supply device LM Measurement light M Measurement space P1 1st pump P2 2nd pump R1 1st exhaust gas pipe R2 2nd exhaust gas pipe SC1 1st scrubber SC2 2nd scrubber SC3 1st 3 scrubber E exhaust port FM flow meter a1 , B1, c1, a2, b2, c2 Gas port 55 Operation control unit 57 Moisture removal unit 7 Second analyzer 9 Third analyzer

Claims (14)

0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射する光源と、
前記測定空間を通過した前記測定光を検出する検出器と、
前記測定空間に測定対象ガスが存在するときに前記検出器にて検出された前記測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出する演算部と、
を備える分析装置。
A light source that irradiates the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury;
A detector for detecting the measurement light that has passed through the measurement space;
Based on a time change pattern representing a temporal change in the detection intensity of the measurement light detected by the detector when the measurement target gas is present in the measurement space, a zero valence contained in the measurement target gas. A calculation unit for calculating information related to the presence ratio of mercury and divalent mercury;
An analyzer comprising:
前記時間変化パターンは、前記検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンを含む、請求項1に記載の分析装置。   The analyzer according to claim 1, wherein the time change pattern includes a first pattern in which the detection intensity varies greatly in a short time. 前記時間変化パターンが前記第1パターンであると判定したら、前記演算部は、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を出力する、請求項2に記載の分析装置。   The said calculating part will output the 1st signal which shows that the ratio of the zerovalent mercury contained in the said measuring object gas is high if it determines with the said time change pattern being the said 1st pattern. Analysis equipment. 前記時間変化パターンは、0価水銀を検出しないときの強度からの前記検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の分析装置。   The time change pattern includes a second pattern in which a state in which the amount of change in the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold continues for a predetermined period. The analyzer in any one of 1-3. 前記時間変化パターンが前記第2パターンであると判定したら、前記演算部は、前記測定対象ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を出力する、請求項4に記載の分析装置。   5. When the time change pattern is determined to be the second pattern, the calculation unit outputs a second signal indicating that the ratio of divalent mercury contained in the measurement target gas is high. Analysis equipment. 前記測定対象ガスに含まれるダストを捕集するフィルタを有し、前記ダストを除去した前記測定対象ガスを前記測定空間に取り込むプローブ筐体と、
前記フィルタにブローバックガスを噴射することにより、前記フィルタに捕集された前記ダストを除去するブローバック装置と、
をさらに備える、請求項1〜5のいずれかに記載の分析装置。
A probe housing for collecting dust contained in the measurement target gas, and for taking the measurement target gas from which the dust has been removed into the measurement space;
A blowback device that removes the dust collected by the filter by injecting blowback gas into the filter;
The analyzer according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記測定対象ガスを前記測定空間に導入する第1流路と、
一端が前記第1流路から分岐し、他端が前記測定対象ガスから水銀を除去するスクラバーを介して前記測定空間に接続された第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路とを交互に切り替える切替部と、
をさらに備え、
前記演算部は、前記第1流路から前記測定対象ガスが前記測定空間に導入されたときの前記測定光の強度である測定強度と、前記第2流路を通過することで前記測定対象ガスから水銀が除去されたリファレンスガスが前記測定空間に導入されたときの前記測定光の強度であるリファレンス強度と、の差分に基づいて前記検出強度を算出する、
請求項1〜6のいずれかに記載の分析装置。
A first flow path for introducing the measurement object gas into the measurement space;
A second flow path having one end branched from the first flow path and the other end connected to the measurement space via a scrubber that removes mercury from the measurement target gas;
A switching unit that alternately switches between the first channel and the second channel;
Further comprising
The calculation unit includes a measurement intensity that is an intensity of the measurement light when the measurement target gas is introduced into the measurement space from the first flow path, and the measurement target gas by passing through the second flow path. Calculating the detection intensity based on the difference between the reference gas, which is the intensity of the measurement light when the reference gas from which mercury has been removed is introduced into the measurement space,
The analyzer according to any one of claims 1 to 6.
前記測定対象ガスは、当該測定対象ガスに含まれる2価水銀を0価水銀に変換する還元プロセスを経ていないガスである、請求項1〜7のいずれかに記載の分析装置。   The analyzer according to claim 1, wherein the measurement target gas is a gas that has not undergone a reduction process that converts divalent mercury contained in the measurement target gas into zero-valent mercury. 前記演算部は、前記検出強度に基づいて0価水銀の検出濃度を算出し、当該検出濃度の時間的な変化を表す濃度時間変化パターンに基づいて、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出する、請求項1〜8のいずれかに記載の分析装置。   The calculation unit calculates a zero-valent mercury detection concentration based on the detection intensity, and based on a concentration time change pattern representing a temporal change in the detection concentration, the zero-valent mercury contained in the measurement target gas. The analyzer according to any one of claims 1 to 8, which calculates information related to the existence ratio of mercury and divalent mercury. 0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射するステップと、
前記測定空間を通過した前記測定光を検出するステップと、
前記測定空間に測定対象ガスが存在するときに検出された前記測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出するステップと、
前記0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報に基づいて、水銀の除去方式を決定するステップと、
を含む、水銀の除去方法。
Irradiating the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury;
Detecting the measurement light that has passed through the measurement space;
Zero-valent mercury and divalent mercury contained in the measurement target gas based on a temporal change pattern representing a temporal change in detection intensity of the measurement light detected when the measurement target gas exists in the measurement space. Calculating information related to the presence of
Determining a mercury removal method based on information related to the abundance ratio of zero-valent mercury and divalent mercury;
A method for removing mercury.
前記0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出するステップは、
前記時間変化パターンが前記検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンであると判定したら、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を出力するステップと、
前記時間変化パターンが、0価水銀を検出しないときの強度からの前記検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンであると判定したら、前記測定対象ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を出力するステップと、
を含む、請求項10に記載の水銀の除去方法。
Calculating information related to the abundance ratio of the zero-valent mercury and the divalent mercury,
If it is determined that the time change pattern is a first pattern in which the detected intensity varies greatly in a short time, a step of outputting a first signal indicating that the ratio of zero-valent mercury contained in the measurement target gas is high; ,
When it is determined that the time change pattern is a second pattern in which the change amount of the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold continues for a predetermined period. Outputting a second signal indicating that the ratio of divalent mercury contained in the measurement target gas is high;
The method for removing mercury according to claim 10, comprising:
ごみを焼却する焼却炉と、
前記焼却炉から排出された排ガスに含まれる水銀を除去する水銀除去装置と、
前記排ガスをサンプリングして分析する分析装置と、を備え、
前記分析装置は、
0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射する光源と、
前記測定空間を通過した前記測定光を検出する検出器と、
前記測定空間に前記排ガスが存在するときに前記検出器にて検出された前記測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、前記排ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀との存在割合に関連する情報を算出する演算部と、
を有する、焼却炉システム。
An incinerator that incinerates garbage;
A mercury removal device for removing mercury contained in the exhaust gas discharged from the incinerator;
An analyzer for sampling and analyzing the exhaust gas,
The analyzer is
A light source that irradiates the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury;
A detector for detecting the measurement light that has passed through the measurement space;
Based on a temporal change pattern representing a temporal change in the detection intensity of the measurement light detected by the detector when the exhaust gas is present in the measurement space, zero-valent mercury contained in the exhaust gas and 2 A calculation unit that calculates information related to the presence ratio of valence mercury,
Having an incinerator system.
前記演算部は、
前記時間変化パターンが前記検出強度が短時間に大きく変動する第1パターンであると判定したら、前記排ガス中に含まれる0価水銀の割合が高いことを示す第1信号を前記水銀除去装置に出力し、
前記時間変化パターンが、0価水銀を検出しないときの強度からの前記検出強度の変化量が第1閾値以上かつ第2閾値以下である状態が所定の期間継続する第2パターンであると判定したら、前記排ガス中に含まれる2価水銀の割合が高いことを示す第2信号を前記水銀除去装置に出力する、
請求項12に記載の焼却炉システム。
The computing unit is
If it is determined that the time change pattern is a first pattern in which the detected intensity varies greatly in a short time, a first signal indicating that the proportion of zero-valent mercury contained in the exhaust gas is high is output to the mercury removing device. And
When it is determined that the time change pattern is a second pattern in which the change amount of the detected intensity from the intensity when no zero-valent mercury is detected is not less than the first threshold and not more than the second threshold continues for a predetermined period. Outputting a second signal indicating that the ratio of divalent mercury contained in the exhaust gas is high to the mercury removing device;
The incinerator system according to claim 12.
0価水銀と相互作用する波長範囲を少なくとも含む測定光を測定空間に照射するステップと、
前記測定空間を通過した前記測定光を検出するステップと、
前記測定空間に測定対象ガスが存在するときに検出された前記測定光の検出強度の時間的な変化を表す時間変化パターンに基づいて、前記測定対象ガス中に含まれる0価水銀と2価水銀の存在割合に関連する情報を算出するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Irradiating the measurement space with measurement light including at least a wavelength range that interacts with zero-valent mercury;
Detecting the measurement light that has passed through the measurement space;
Zero-valent mercury and divalent mercury contained in the measurement target gas based on a temporal change pattern representing a temporal change in detection intensity of the measurement light detected when the measurement target gas exists in the measurement space. Calculating information related to the presence of
A program that causes a computer to execute.
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