JP2022053874A - Fly ash treatment device and fly ash treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は廃棄物焼却炉から排出され除塵された飛灰中に含まれる重金属類の溶出を抑制するために飛灰を処理する飛灰処理装置及び飛灰処理方法に関する。 The present invention relates to a fly ash treatment apparatus and a fly ash treatment method for treating fly ash in order to suppress elution of heavy metals contained in fly ash discharged from a waste incinerator and dust-removed.
廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉から排出される排ガスには多量の煤塵(飛灰)が含まれており、バグフィルタ等の除塵装置で排ガスは除塵される。除塵して排出された飛灰には鉛、カドミウム等の重金属類が含まれており、埋立処分する際には重金属類の溶出量が所定の規制値以下となるように、重金属類を固定し安定化処理して重金属類の溶出抑制処理を施すことが定められているが、一般的な重金属類の安定化処理として、安定化剤を飛灰に混合し重金属類を固定し安定化することが行われている。 Exhaust gas discharged from a waste incinerator that incinerates waste contains a large amount of soot and dust (fly ash), and the exhaust gas is removed by a dust remover such as a bag filter. The fly ash discharged after dust removal contains heavy metals such as lead and cadmium, and when disposing of the land, fix the heavy metals so that the elution amount of the heavy metals is less than the specified regulation value. It is stipulated that a stabilization treatment be performed to suppress the elution of heavy metals, but as a general stabilization treatment for heavy metals, a stabilizer is mixed with fly ash to fix and stabilize the heavy metals. Is being done.
また、上述の安定化処理の他にも、重金属類の溶出を抑制するための方策として、飛灰中のアルカリ成分に対して炭酸ガスを供給して炭酸化し、アルカリ飛灰のpHを低くする方法(炭酸化処理)がある。この方法によれば、たしかに重金属類の溶出を抑制することに関しては効果があるものの、そもそも飛灰中のアルカリ成分として酸性ガスとの中和に使用されたアルカリ剤以外に未反応のアルカリ剤が含まれているため、その処理に必要な炭酸化処理のコストも自ずと多くかかるという課題を有していた。 In addition to the above-mentioned stabilization treatment, as a measure for suppressing the elution of heavy metals, carbonic acid gas is supplied to the alkaline component in the fly ash to carbonate it, and the pH of the alkaline fly ash is lowered. There is a method (carbonation treatment). According to this method, although it is effective in suppressing the elution of heavy metals, an unreacted alkaline agent other than the alkaline agent used for neutralizing with acid gas as an alkaline component in fly ash is used in the first place. Since it is contained, there is a problem that the cost of the carbonation treatment required for the treatment is naturally high.
そこで、このような飛灰の安定化処理にかかるコストを低減しつつ炭酸化処理を効率よく行う飛灰と炭酸ガスとの反応装置、方法が特許文献1、特許文献2に開示されている。 Therefore, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose reaction devices and methods for efficiently performing carbonation treatment while reducing the cost of such fly ash stabilization treatment.
特許文献1では、集塵部で集塵(除塵)された排ガスを約170℃から約40℃まで冷却して、排ガス中の水分を凝縮してドレン水として除去し、乾燥した排ガス中の二酸化炭素を吸着することで濃縮二酸化炭素を生成し、この濃縮二酸化炭素を分離して取り出して、集塵部からの飛灰と接触させて飛灰を炭酸化させる。この結果、飛灰のpHが低下し、重金属類の溶出が防止、抑制される。 In Patent Document 1, the exhaust gas collected (dust removed) in the dust collecting section is cooled from about 170 ° C to about 40 ° C, the moisture in the exhaust gas is condensed and removed as drain water, and carbon dioxide in the dried exhaust gas is used. Concentrated carbon dioxide is generated by adsorbing carbon, and this concentrated carbon dioxide is separated and taken out and brought into contact with the fly ash from the dust collector to carbonize the fly ash. As a result, the pH of fly ash is lowered, and elution of heavy metals is prevented or suppressed.
特許文献2では、アルカリ飛灰に水分を添加し、このアルカリ飛灰を含水率が20%以下の湿り灰状態として反応室に供給し、水分の存在下にて、水分の蒸発を抑制できる90℃以下の温度の加熱雰囲気下で飛灰と炭酸ガスとを反応させることとしている。 In Patent Document 2, water is added to alkaline fly ash, and the alkaline fly ash is supplied to the reaction chamber as a wet ash having a water content of 20% or less, and evaporation of water can be suppressed in the presence of water 90. Fly ash and carbon dioxide are reacted in a heated atmosphere at a temperature of ° C or lower.
しかしながら、特許文献1では、排ガス中の二酸化炭素を濃縮するためにドレン除去装置や二酸化炭素濃縮装置が必要であり、装置導入コストがかさむ。さらに、発生したドレンを処理する必要がある。また、特許文献2では、アルカリ飛灰の炭酸化処理に先立ってアルカリ飛灰に水が供給されることに起因して、アルカリ飛灰粒子同士が水によって結合してアルカリ飛灰粒子と炭酸ガスとの接触が悪くなることで、炭酸化反応を速やかに進めることができず、炭酸化処理効率を向上させることに限界があった。 However, in Patent Document 1, a drain removing device or a carbon dioxide concentrating device is required to concentrate carbon dioxide in the exhaust gas, which increases the cost of introducing the device. In addition, it is necessary to deal with the drain that has occurred. Further, in Patent Document 2, due to the fact that water is supplied to the alkaline flying ash prior to the carbonization treatment of the alkaline flying ash, the alkaline flying ash particles are bonded to each other by water, and the alkaline flying ash particles and the carbon dioxide gas are bonded to each other. Due to poor contact with, the carbonation reaction could not proceed promptly, and there was a limit in improving the carbonation treatment efficiency.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、廃棄物焼却炉から排出され除塵された飛灰中に含まれる重金属類の溶出を抑制するための飛灰の炭酸化処理を効率よく進めることができる、飛灰処理装置及び飛灰処理方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and efficiently performs a carbonization treatment of fly ash for suppressing elution of heavy metals contained in fly ash discharged from a waste incinerator and dust-removed. An object of the present invention is to provide a fly ash treatment apparatus and a fly ash treatment method that can be advanced.
上述の課題は、本発明に基づく次の(1)~(3)のいずれかの飛灰処理装置及び(4)~(6)のいずれかの飛灰処理方法により解決される。 The above-mentioned problem is solved by the following fly ash treatment apparatus according to (1) to (3) and the fly ash treatment method according to any one of (4) to (6) based on the present invention.
[飛灰処理装置]
(1)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを受けて除塵する第一除塵装置と、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して除塵する第二除塵装置と、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、を有する飛灰処理装置。
[Fly ash processing equipment]
(1) A first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust, and a second dust remover that extracts and removes a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover. Fly ash having a fly ash discharged from the first dust remover and a fly ash carbonizer for carbonizing the fly ash by receiving a supply of exhaust gas at 100 to 200 ° C. removed by the second dust remover. Processing equipment.
(2)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを受けて除塵する第一除塵装置と、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して加湿して加湿排ガスを生成する排ガス加湿装置と、前記排ガス加湿装置で生成された前記加湿排ガスを受けて除塵する第二除塵装置と、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、を有する飛灰処理装置。 (2) The first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust, and a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover is extracted and humidified to generate humidified exhaust gas. An exhaust gas humidifier, a second dust remover that receives and removes dust from the humidified exhaust gas generated by the exhaust gas humidifier, fly ash discharged from the first dust remover, and 100 to dust removed by the second dust remover. A fly ash treatment device comprising a fly ash carbonizer that carbonizes the fly ash by receiving the supply of the humidified exhaust gas at 200 ° C.
(3)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを受けて除塵する第一除塵装置と、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して除塵する第二除塵装置と、前記第二除塵装置から排出された排ガスを加湿して加湿排ガスを生成する排ガス加湿装置と、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記排ガス加湿装置で生成された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、を有する飛灰処理装置。 (3) A first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust, and a second dust remover that extracts and removes a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover. An exhaust gas humidifying device that humidifies the exhaust gas discharged from the second dust removing device to generate a humidified exhaust gas, and the fly ash discharged from the first dust removing device and the 100 to 200 ° C. generated by the exhaust gas humidifying device. A fly ash treatment device comprising a fly ash carbonizer that carbonizes the fly ash by receiving a supply of humidified exhaust gas.
本発明の(2)または(3)の装置において、前記排ガス加湿装置は、除塵前の排ガスから一部抽出された排ガスまたは前記第二除塵装置で除塵された排ガスへ水を噴霧して排ガスを減温する水噴霧手段を有していてもよい。 In the device (2) or (3) of the present invention, the exhaust gas humidifying device sprays water onto the exhaust gas partially extracted from the exhaust gas before dust removal or the exhaust gas removed by the second dust removing device to remove the exhaust gas. It may have a water spraying means for reducing the temperature.
本発明の(2)または(3)の装置において、前記排ガス加湿装置は、除塵前の排ガスから一部抽出された排ガスまたは前記第二除塵装置で除塵された排ガスへ水蒸気を吹き込んで排ガスを加湿する水蒸気吹込手段を有していてもよい。 In the device (2) or (3) of the present invention, the exhaust gas humidifying device humidifies the exhaust gas by blowing steam into the exhaust gas partially extracted from the exhaust gas before dust removal or the exhaust gas removed by the second dust removing device. It may have a steam blowing means.
[飛灰処理方法]
(4)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを第一除塵装置で受けて除塵し、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して第二除塵装置で受けて除塵し、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の排ガスの供給を受けて飛灰を炭酸化する飛灰処理方法。
[Fly ash treatment method]
(4) The exhaust gas discharged from the waste incinerator is received by the first dust remover to remove dust, and a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover is extracted and received by the second dust remover to remove dust. A fly ash treatment method in which the fly ash discharged from the first dust remover and the exhaust gas at 100 to 200 ° C. removed by the second dust remover are supplied to carbonize the fly ash.
(5)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを第一除塵装置で受けて除塵し、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して排ガス加湿装置で加湿して加湿排ガスを生成し、前記排ガス加湿装置で生成された前記加湿排ガスを第二除塵装置で受けて除塵し、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて飛灰を飛灰炭酸化装置で炭酸化する飛灰処理方法。 (5) The exhaust gas discharged from the waste incinerator is received by the first dust remover to remove dust, and a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover is extracted and humidified by the exhaust gas humidifier to humidify. Exhaust gas is generated, the humidified exhaust gas generated by the exhaust gas humidifier is received by the second dust remover to remove dust, and fly ash discharged from the first dust remover and dust removed by the second dust remover 100 to 100 to A fly ash treatment method in which fly ash is carbonated by a fly ash carbonizer by receiving the supply of the humidified exhaust gas at 200 ° C.
(6)廃棄物焼却炉から排出された排ガスを第一除塵装置で受けて除塵し、前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して第二除塵装置で受けて除塵し、前記第二除塵装置で除塵した排ガスを排ガス加湿装置で加湿して加湿排ガスを生成し、前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記排ガス加湿装置で生成された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて飛灰を飛灰炭酸化装置で炭酸化する飛灰処理方法。 (6) The exhaust gas discharged from the waste incinerator is received by the first dust remover to remove dust, and a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover is extracted and received by the second dust remover to remove dust. Then, the exhaust gas removed by the second dust remover is humidified by the exhaust gas humidifier to generate a humidified exhaust gas, and the fly ash discharged from the first dust remover and the 100 to 200 ° C. generated by the exhaust gas humidifier are generated. A fly ash treatment method for carbonizing fly ash with a fly ash carbonizer by receiving the supply of the humidified exhaust gas.
本発明によれば、廃棄物焼却炉から排出され除塵された飛灰中に含まれる重金属類溶出を抑制するための、飛灰の炭酸化処理を効率よく進めることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently proceed with the carbonization treatment of fly ash in order to suppress the elution of heavy metals contained in the fly ash discharged from the waste incinerator and removed.
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明するが、それに先立ち、飛灰のpHと鉛の溶出量に対する基準、および飛灰処理の概要について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but prior to that, a standard for the pH of fly ash and the amount of lead elution, and an outline of fly ash treatment will be described.
<飛灰のpHと鉛の溶出量に対する基準>
飛灰のpHと鉛の溶出量に対する規制値(基準値)は、埋立処分する場合、鉛の溶出量が0.3mg/1であり、資源として有効利用する場合、土壌の環境基準が求められ、鉛の溶出量が0.01mg/1である。このため、飛灰を埋立処分したり、利用したりする場合には、飛灰を上記の規制値以下の性状にするための処理をしなければならない。
<Criteria for the pH of fly ash and the amount of lead elution>
The regulation value (standard value) for the pH of flying ash and the elution amount of lead is that the elution amount of lead is 0.3 mg / 1 when disposing of landfill, and the environmental standard of soil is required when effectively using it as a resource. , The elution amount of lead is 0.01 mg / 1. Therefore, when the fly ash is landfilled or used, it is necessary to treat the fly ash so that the properties are equal to or less than the above-mentioned regulation value.
飛灰中に含まれる重金属のうち、特に含有量が多い鉛は両性金属であり、pHが12を下回る領域においては、溶解度が大幅に低下し難溶出性となるので、飛灰と炭酸ガス(二酸化炭素)との反応による炭酸化処理により飛灰のpHを12以下にすることで、鉛の溶出量を極度に減少させることができる。また、鉛などの重金属が炭酸化され難溶出性物となる反応も進行して、重金属の溶出が抑制される。 Among the heavy metals contained in fly ash, lead, which has a particularly high content, is an amphoteric metal, and in the region where the pH is lower than 12, the solubility is significantly reduced and it becomes difficult to elute, so fly ash and carbon dioxide gas ( By reducing the pH of fly ash to 12 or less by carbon dioxide treatment by reaction with carbon dioxide), the amount of lead elution can be extremely reduced. In addition, the reaction in which heavy metals such as lead are carbonated to become difficult-to-elute substances also proceeds, and the elution of heavy metals is suppressed.
<水蒸気の効果>
飛灰の炭酸化処理は、排ガスと飛灰を接触させることで排ガス中の水蒸気が飛灰表面に付着し、付着水として存在することで、付着水を介して炭酸ガスによる飛灰の炭酸化反応が進行する。さらに、加湿排ガスを用いることで、飛灰表面の付着水量が増加するため、炭酸化反応が促進される。
<Effect of water vapor>
In the carbonization treatment of fly ash, the water vapor in the exhaust gas adheres to the surface of the fly ash by bringing the exhaust gas into contact with the fly ash and exists as adhering water. The reaction proceeds. Further, by using the humidified exhaust gas, the amount of water adhering to the surface of the fly ash increases, so that the carbonation reaction is promoted.
<飛灰処理の概要>
本実施形態では、飛灰に安定化剤を混合し飛灰中に含まれる重金属類を固定・安定化して重金属類の溶出量を所定の規制値(基準値)以下にする安定化処理の前に、飛灰に廃棄物焼却炉から排出される排ガスを接触させることにより、飛灰中に含まれるCa(OH)2、CaOなどのアルカリ成分に排ガス中の二酸化炭素を反応させて炭酸化させ、飛灰のpHを低下させて重金属類の溶出を抑制するとともに、飛灰中の鉛に排ガス中の二酸化炭素を反応させて炭酸塩を生成せしめ難溶出化する。このように飛灰のpHを低下させ重金属類の溶出を抑制する処理と鉛の炭酸塩を生成せしめ難溶出化する処理を行うことにより、重金属類の固定・安定化処理のための安定化剤の使用量を低減させて飛灰処理にかかるコストを低減することができる。
<Overview of fly ash treatment>
In the present embodiment, before the stabilization treatment in which a stabilizer is mixed with fly ash to fix and stabilize the heavy metals contained in the fly ash so that the elution amount of the heavy metals is equal to or less than a predetermined regulation value (reference value). By contacting the fly ash with the exhaust gas discharged from the waste incinerator, the carbon dioxide in the exhaust gas is reacted with the alkaline components such as Ca (OH) 2 and CaO contained in the fly ash to carbonize it. The pH of fly ash is lowered to suppress the elution of heavy metals, and the lead in fly ash is reacted with carbon dioxide in the exhaust gas to generate carbonate, which makes it difficult to elute. By performing the treatment of lowering the pH of fly ash to suppress the elution of heavy metals and the treatment of producing lead carbonate to make it difficult to elute, a stabilizer for fixing and stabilizing heavy metals. It is possible to reduce the amount of carbonic acid used and reduce the cost of fly ash treatment.
図1に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1に示す本発明の実施形態としての飛灰処理装置は、廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉1と廃棄物焼却炉1から排出された排ガスを大気に放出する煙突2との間に設けられている。飛灰処理装置は、第一除塵装置3と、飛灰炭酸化装置5と、飛灰処理設備6と、排ガス加湿装置8と、第二除塵装置9と、送風機10とを有している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fly ash treatment device as the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is provided between the waste incinerator 1 for incinerating waste and the chimney 2 for discharging the exhaust gas discharged from the waste incinerator 1 to the atmosphere. Has been done. The fly ash treatment device includes a first dust remover 3, a
廃棄物焼却炉1は、燃焼排ガスの廃熱を回収するボイラ1Aを備えている。第一除塵装置3は、廃棄物焼却炉1の下流側に位置し、廃棄物焼却炉1のボイラ1Aに上流側煙道Aで接続されている。第一除塵装置3は、例えばバグフィルタ等により構成されており、ボイラ1Aから排出され上流側煙道Aを流通する排ガスを受けて除塵する。この排ガスには水分(水蒸気)が含まれている。また、第一除塵装置3は、煙突2よりも上流側に位置し、煙突2に下流側煙道Bで接続されている。第一除塵装置3で除塵された排ガスは、下流側煙道Bを流通し、煙突2から大気へ放出される。第一除塵装置3には、後述の飛灰炭酸化装置5が接続され、飛灰炭酸化装置5には後述の飛灰処理設備6が接続されている。
The waste incinerator 1 includes a boiler 1A that recovers the waste heat of the combustion exhaust gas. The first dust removing device 3 is located on the downstream side of the waste incinerator 1 and is connected to the boiler 1A of the waste incinerator 1 by the upstream flue A. The first dust removing device 3 is composed of, for example, a bug filter or the like, and receives exhaust gas discharged from the boiler 1A and flowing through the upstream flue A to remove dust. This exhaust gas contains water (water vapor). Further, the first dust removing device 3 is located on the upstream side of the chimney 2 and is connected to the chimney 2 by the downstream flue B. The exhaust gas removed by the first dust removing device 3 flows through the downstream flue B and is discharged from the chimney 2 to the atmosphere. A fly
第一除塵装置3の上流側には、上流側煙道A中の排ガスにアルカリ剤を供給するためのアルカリ剤供給装置4が設けられている。また、アルカリ剤の供給位置の上流側では、廃棄物焼却炉1から排出された排ガスの一部を抽出するための分岐管7が上流側煙道Aに接続されている。この分岐管7には、排ガス加湿装置8、バグフィルタ等の第二除塵装置9、送風機10が順次設けられており、送風機10は飛灰炭酸化装置5に接続されている。この送風機10により上流側煙道Aから分岐管7を通して抽出された排ガスの一部は、除塵前の状態で排ガス加湿装置8に供給される。
On the upstream side of the first dust removing device 3, an alkaline agent supply device 4 for supplying an alkaline agent to the exhaust gas in the upstream flue A is provided. Further, on the upstream side of the supply position of the alkaline agent, a branch pipe 7 for extracting a part of the exhaust gas discharged from the waste incinerator 1 is connected to the upstream flue A. The branch pipe 7 is sequentially provided with an exhaust gas humidifying device 8, a second
排ガス加湿装置8は、送風機10により分岐管7を経て上流側煙道Aから抽出される除塵前の排ガスの他に、外部から水の供給を受けている。排ガス加湿装置8は、水を加熱して水蒸気とし分岐管7の排ガス中にこの水蒸気を吹き込んで排ガスを減温そして加湿するための水蒸気吹込手段を有している。ここで、排ガス加湿装置8に吹き込む水蒸気は、ボイラ1Aにおいて生成された水蒸気でもよい。このように、もともと水分(水蒸気)を含んでいる上流側煙道Aから排出された排ガスに、さらに水蒸気が吹き込まれて排ガスが加湿され、加湿排ガスが生成されることにより、後述する飛灰炭酸化装置5における飛灰の炭酸化反応が促進される。
The exhaust gas humidifying device 8 receives water from the outside in addition to the exhaust gas before dust removal extracted from the upstream flue A via the branch pipe 7 by the
排ガス加湿装置8には第二除塵装置9が接続されており、排ガス加湿装置8で生成された加湿排ガスは第二除塵装置9で除塵され、除塵後の加湿排ガスが送風機10により飛灰炭酸化装置5へ送られる。第二除塵装置9で集塵された飛灰は、加湿排ガスとは別個に、飛灰炭酸化装置5へ供給される(図1にて太字の矢印で図示)。
A
なお、排ガス加湿装置8は第二除塵装置9と送風機10との間に接続されてもよい。送風機10により分岐管7を経て上流側煙道Aから抽出される排ガスは第二除塵装置9で除塵され、除塵後の排ガスが排ガス加湿装置8において加湿される。生成された加湿排ガスは送風機10により飛灰炭酸化装置5へ送られる。
The exhaust gas humidifying device 8 may be connected between the second
飛灰炭酸化装置5は、第一除塵装置3及び第二除塵装置9から排出された飛灰と第二除塵装置9で除塵された加湿排ガスの供給を受けて飛灰を炭酸化するための装置である。本実施形態では、飛灰炭酸化装置5は、好ましくは、飛灰を受ける容器内で加湿排ガスの供給により飛灰の流動層を形成する流動層形成手段(図示せず)と、流動層を撹拌する撹拌手段(図示せず)とを有している。撹拌手段は、容器内に設けられた撹拌翼によって流動層を撹拌するようになっており、その結果、飛灰の炭酸化反応が促進される。
The fly
なお、飛灰炭酸化装置5は、上述の形態に限定されず、種々変更が可能である。例えば、飛灰炭酸化装置5は、容器内へ飛灰と加湿排ガスの供給を受け容器が軸線まわりに回転するキルンとすることも可能である。また、飛灰炭酸化装置5は、飛灰と加湿排ガスを受け移動層を形成するようにしてもよいし、バッチ式で運転することで固定層を形成するようにしてもよい。
The fly
本実施形態では、加湿排ガスは加湿・除塵後も100~200℃の温度を維持したまま送風機10により飛灰炭酸化装置5へ供給され、飛灰との接触による飛灰の炭酸化反応に利用される。飛灰炭酸化装置5へ加湿排ガスが供給されることにより、加湿排ガスの水分(水蒸気)が、100~200℃の温度で凝縮することなく飛灰粒子の表面に付着して付着水として存在する。加湿排ガス中の二酸化炭素と飛灰とは、飛灰粒子の表面の付着水を介して反応が進行する。この結果、飛灰および飛灰中の鉛の炭酸化反応が効率的に進行し、飛灰の炭酸化処理が促進される。
In the present embodiment, the humidified exhaust gas is supplied to the fly
本実施形態では、100~200℃の加湿排ガスが飛灰炭酸化装置5へ供給されるので、炭酸化反応時に加湿排ガス中の水分は水蒸気の状態になっており、この水蒸気が飛灰表面に付着することで反応場が大きく形成される。したがって、本実施形態では、加湿排ガス中の水分が凝縮して多量の水滴となって飛灰と共存することがないので、飛灰同士が水分を介して結合し塊状となって炭酸化反応の反応性が低下することで炭酸化反応に長時間要することはない。また、本実施形態では、排ガス中の水分の凝縮によるドレン水が生じることがないので、特許文献1のようにドレン水の排水を行う必要もなく、したがって、ドレン水の処理のための装置を設ける必要がない。
In the present embodiment, since the humidified exhaust gas at 100 to 200 ° C. is supplied to the
既述したように、飛灰炭酸化装置5へ供給される加湿排ガスの温度は100~200℃となっている。加湿排ガスの上限温度が200℃となっているのは、加湿排ガスの温度が200℃に近づくほど、仮に水分量を多くしても炭酸化反応の時間が長くなるからである。一方、加湿排ガスの下限温度が100℃となっているのは、加湿排ガスの温度を100℃未満とすると、加湿排ガス中の水蒸気が凝縮して水滴となり、この水滴が飛灰と共存することで飛灰が塊状となり炭酸化反応が低下してしまうからである。また、機器の酸露点腐食の防止も考慮するならば、加湿排ガスの下限温度を140℃とすることが好ましい。
As described above, the temperature of the humidified exhaust gas supplied to the fly
飛灰炭酸化装置5は、飛灰の炭酸化反応に供した後の加湿排ガスを上流側煙道Aに戻すように、帰送管11によって、上流側煙道Aにおける第一除塵装置3よりも上流側の位置に接続されている。上流側煙道Aに戻された排ガスは、廃棄物焼却炉1から排出された排ガスとともに、再び第一除塵装置3へ送られる。また、本実施形態の飛灰処理装置は、飛灰炭酸化装置5で炭酸化処理された飛灰を受ける飛灰処理設備6を有している。飛灰処理設備6は、安定化剤が外部から供給され、飛灰と安定化剤とを混合(混錬)することにより、飛灰中に含まれる重金属類を固定・安定化(安定化処理)し、重金属類の溶出量を基準値以下とする。
The fly
本実施形態に係る飛灰処理装置により、飛灰は次の要領で処理される。本実施形態に係る飛灰処理装置では、廃棄物焼却炉1から排出された排ガスは、上流側煙道Aにてアルカリ剤供給装置4からアルカリ剤の供給を受けて中和された後、200℃以下(例えば、160~180℃)の温度のもとで第一除塵装置3に送られて除塵され、下流側煙道Bを経て、適宜、無害化処理を受けて煙突2から大気へ放出される。このとき、第一除塵装置3では、排ガス中の飛灰とともにアルカリ剤も捕集される。上流側煙道A中の排ガスの一部は、アルカリ剤の供給位置よりも上流側で送風機10により分岐管7を経て上流側煙道Aから抽出され、排ガス加湿装置8へ送られる。
The fly ash is processed by the fly ash processing apparatus according to the present embodiment as follows. In the fly ash treatment apparatus according to the present embodiment, the exhaust gas discharged from the waste incinerator 1 is neutralized by receiving the supply of the alkaline agent from the alkaline agent supply device 4 in the upstream flue A, and then 200. It is sent to the first dust remover 3 at a temperature of ° C. or lower (for example, 160 to 180 ° C.) to remove dust, and is appropriately detoxified through the downstream flue B and discharged from the chimney 2 to the atmosphere. Will be done. At this time, the first dust remover 3 collects the alkaline agent as well as the fly ash in the exhaust gas. A part of the exhaust gas in the upstream flue A is extracted from the upstream flue A via the branch pipe 7 by the
上流側煙道Aから抽出された排ガスは、排ガス加湿装置8にて水蒸気吹込手段(図示せず)により水蒸気を吹き込まれ、加湿されて加湿排ガスとして生成され、第二除塵装置9で除塵された後、送風機10により飛灰炭酸化装置5へ送られる。本実施形態では、加湿排ガスは100℃以上に維持される。したがって、排ガス中に吹き込まれた水蒸気が凝縮することはない。第二除塵装置9で集塵された飛灰は、加湿排ガスとは別個に、飛灰炭酸化装置5へ供給される。なお、第二除塵装置9で集塵された飛灰は、上流側煙道Aへ戻されて第一除塵装置3に供給されてもよく、あるいは第一除塵装置3に直接供給されてもよい。
The exhaust gas extracted from the upstream flue A was blown with steam by a steam blowing means (not shown) by the exhaust gas humidifying device 8, humidified and generated as a humidified exhaust gas, and dust was removed by the second
飛灰炭酸化装置5では、第一除塵装置3及び第二除塵装置9から排出された飛灰と第二除塵装置9で除塵された加湿排ガスとが接触することで飛灰が炭酸化される。具体的には、飛灰中のアルカリ成分であるCaOやCa(OH)2が加湿排ガス中の炭酸ガス(二酸化炭素)と反応して炭酸化し、CaCO3となることで飛灰のpHが低下する。この結果、鉛が難溶性を示す難溶性領域となり、鉛の溶出が抑えられる。また、飛灰に含まれる鉛が加湿排ガス中の炭酸ガスと反応して炭酸化し、鉛の形態が易溶性のPbCl2やPbOから難溶性のPbCO3に変化し、鉛の溶出が抑制される。
In the fly
飛灰炭酸化装置5で飛灰の炭酸化に供した後の加湿排ガスは、帰送管11を経て、分岐管7の下流側かつアルカリ剤の供給位置の上流側に送られ(供給され)、上流側煙道Aに戻される。ここで、加湿排ガスは、アルカリ剤の供給位置の下流側かつ第一除塵装置3の上流側から上流側煙道Aに戻されてもよい。この上流側煙道Aに戻される加湿排ガスは、廃棄物焼却炉1から排出された排ガスよりも大幅に少ない量であり、第一除塵装置3以降の機器への影響は無視できるレベルである。また、飛灰炭酸化装置5で炭酸化した飛灰は、飛灰処理設備6で安定化剤と混練される。その結果、飛灰中の重金属類が固定・安定化(安定化処理)され、重金属類の溶出量が基準値以下となる。安定化処理された飛灰は、飛灰処理設備6から排出された後、埋立処分される。本実施形態では飛灰炭酸化装置5で使用される安定化剤の量を大幅に削減することができる。
The humidified exhaust gas after being subjected to the carbonization of fly ash by the
本実施形態では、排ガス加湿装置8が水蒸気吹込手段を有し、この水蒸気吹込手段によって排ガス中に水蒸気を吹き込むこととしたが、これに代えて、排ガス加湿装置8が、外部から受けた水を排ガス中に噴霧する水噴霧手段を有していてもよい。この水噴霧手段により排ガス中に水が噴霧されることで排ガスが減温されるとともに加湿される。このとき、水の噴霧により排ガスは100~200℃に減温される。 In the present embodiment, the exhaust gas humidifying device 8 has a steam blowing means, and steam is blown into the exhaust gas by the steam blowing means. Instead, the exhaust gas humidifying device 8 receives water from the outside. It may have a water spraying means for spraying into the exhaust gas. By spraying water into the exhaust gas by this water spraying means, the exhaust gas is heated and humidified. At this time, the temperature of the exhaust gas is reduced to 100 to 200 ° C. by spraying water.
また、本実施形態では、排ガス加湿装置8により排ガスを加湿することとしたが、第一除塵装置3の上流側で上流側煙道Aから一部抽出した排ガスが飛灰の炭酸化処理を促進するのに十分な量の水蒸気を含んでいる場合には、排ガス加湿装置8を設けることは必須ではない。この場合、一部抽出された排ガスは第二除塵装置9に直接供給される。
Further, in the present embodiment, the exhaust gas is humidified by the exhaust gas humidifying device 8, but the exhaust gas partially extracted from the upstream flue A on the upstream side of the first dust removing device 3 promotes the carbonization treatment of fly ash. It is not essential to provide the exhaust gas humidifier 8 if it contains a sufficient amount of water vapor. In this case, the partially extracted exhaust gas is directly supplied to the second
1 廃棄物焼却炉
2 煙突
3 第一除塵装置
5 飛灰炭酸化装置
8 排ガス加湿装置
9 第二除塵装置
1 Waste incinerator 2 Chimney 3
Claims (8)
前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して除塵する第二除塵装置と、
前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、
を有する飛灰処理装置。 The first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust,
A second dust remover that extracts and removes a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover, and
A fly ash carbonating device that carbonates the fly ash by receiving the supply of the fly ash discharged from the first dust removing device and the exhaust gas at 100 to 200 ° C. removed by the second dust removing device.
Fly ash processing equipment with.
前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して加湿して加湿排ガスを生成する排ガス加湿装置と、
前記排ガス加湿装置で生成された前記加湿排ガスを受けて除塵する第二除塵装置と、
前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記第二除塵装置で除塵された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、
を有する飛灰処理装置。 The first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust,
An exhaust gas humidifier that extracts and humidifies a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover to generate a humidified exhaust gas, and an exhaust gas humidifier.
A second dust remover that receives and removes dust from the humidified exhaust gas generated by the exhaust gas humidifier,
A fly ash carbonating device that carbonates the fly ash by being supplied with the fly ash discharged from the first dust removing device and the humidified exhaust gas at 100 to 200 ° C. removed by the second dust removing device.
Fly ash processing equipment with.
前記第一除塵装置へ送られる除塵前の排ガスの一部を抽出して除塵する第二除塵装置と、
前記第二除塵装置から排出された排ガスを加湿して加湿排ガスを生成する排ガス加湿装置と、
前記第一除塵装置から排出された飛灰と前記排ガス加湿装置で生成された100~200℃の前記加湿排ガスの供給を受けて前記飛灰を炭酸化する飛灰炭酸化装置と、
を有する飛灰処理装置。 The first dust remover that receives the exhaust gas discharged from the waste incinerator and removes dust,
A second dust remover that extracts and removes a part of the exhaust gas before dust removal sent to the first dust remover, and
An exhaust gas humidifier that humidifies the exhaust gas discharged from the second dust remover to generate a humidified exhaust gas, and an exhaust gas humidifier.
A fly ash carbonating device that carbonates the fly ash by receiving the supply of the fly ash discharged from the first dust remover and the humidified exhaust gas at 100 to 200 ° C. generated by the exhaust gas humidifying device.
Fly ash processing equipment with.
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