JP2601612B2 - 焼却炉排ガス処理方法 - Google Patents
焼却炉排ガス処理方法Info
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Description
に関し、詳細には、焼却炉での廃棄物の焼却に伴って生
じる排ガスを浄化する焼却炉排ガス処理方法に関する。
的かつ衛生的に減容量化する方法として、焼却処理は優
れた方式であるが、焼却炉から排出される排ガス中には
有害物質であるダイオキシン類、Hg等の重金属類、及
び、炉内で生成されるNOX を含んでいる。従って、この
ような焼却処理に際しては、焼却炉排ガスを大気中へ放
出する前に、上記の如き有害物質を除去(低減)してお
く必要があり、そのため焼却炉排ガス処理が行われる。
かかる処理に際し、従来適用又は提案されている焼却炉
排ガス処理方法としては次のような方法がある。
ガスの熱回収(ガス冷却)工程及び排ガス処理工程にお
けるダイオキシン類の再合成(De-Novo 合成)を抑制
し、ダイオキシン類の排出量を低減する手段として、焼
却炉からの排ガスの最先の流路である排ガス排出路に、
H2S, NH3,トリエタノールアミン,トリエチルアミン等
の再合成抑制剤を添加する方法が報告されている。ま
た、特開平3-4918号公報には、排ガス排出路にO3, H2O2
等の酸化剤を供給(添加)し、ダイオキシン類再合成の
前駆体となる芳香族炭化水素や、その炭素誘導体を、前
記酸化剤によりHCl,CO2, H2O に酸化する方法が記載さ
れている。
1以上の金属硫化物(例えば硫化ナトリウム)を含有す
る水溶液又はスラリーを排ガスと接触させ、排ガス中の
ガス状重金属を硫化物とし、蒸気分圧を低下させること
により、後段のバグフィルタ等の集塵器での重金属類の
除去効率を高める方法が提案されている(公表特許公報
平3-504098号)。
法等の燃焼制御技術が用いられている。ここで、二段燃
焼法は、例えば、昭和53年発行、“公害と対策”(Vol.
114,No.5、特集/下水道終末処理における環境対策中、
「汚泥焼却に伴う窒素酸化物対策」特に、第40頁)に記
載されている。更に、NH3 水や尿素水等を用いた無触媒
脱硝法が提案されている(特願平4-141617号)。
ス処理方法によれば、排ガス中のダイオキシン類、重金
属類、及び、NOX の量を低減し得る。しかしながら、前
記の如く、低減除去対象であるダイオキシン類、重金属
類、NOX の各々に対し、別離の添加剤が必要である。即
ち、低減除去対象物質により、低減除去のための添加剤
が異なる。又、これら各添加剤によって、その供給位置
(個所)が異なり、添加剤の数に合わせて添加剤供給装
置が必要となり、そのため排ガス処理のシステムが複雑
であると共に処理運転が煩雑となる等の問題点がある。
れたものであって、その目的は、前記従来技術の有する
問題点を解消し、排ガス中のダイオキシン類、重金属
類、及びNOX の低減除去を共通の添加剤により達成し
得、それにより排ガス処理システムを簡単化し得ると共
に処理運転の煩雑性を緩和し得る焼却炉排ガス処理方法
を提供しようとするものである。
め、本発明に係る焼却炉排ガス処理方法は次のような構
成としている。即ち、請求項1記載の焼却炉排ガス処理
方法は、焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介して集塵
器に導入するに際し、前記焼却炉内に過硫酸アンモニウ
ムを供給することを特徴とする焼却炉排ガス処理方法で
ある。
焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介して集塵器に導入
するに際し、前記排ガス排出路内の400 ℃以上の個所に
過硫酸アンモニウムを供給することを特徴とする焼却炉
排ガス処理方法である。請求項3記載の焼却炉排ガス処
理方法は、前記集塵器から排出されるガスを更に脱硝用
触媒装置に導入する請求項2記載の焼却炉排ガス処理方
法である。
請求項1記載の方法は、焼却炉から排ガスを排ガス排出
路を介して集塵器に導入するに際し、焼却炉内に過硫酸
アンモニウムを供給するようにしている。そうすると、
この過硫酸アンモニウムの作用により、排ガス中のダイ
オキシン類及びNOX を同時に低減し得ると共に、後段の
集塵器での重金属類の除去効率を高め得るようになる。
していることは、種々研究を重ねた結果、見出した新規
知見である。これは、例えば過硫酸アンモニウムとして
10%過硫酸アンモニウム水溶液を用い、これを焼却炉内
に2リットル/分で供給(添加)すると、図4に示す如
く、集塵器入口での排ガス中のダイオキシン類の濃度を
低減し得、又、表1に示す如く、排ガス中のNOX の濃度
を低減し得、更に、図5に示す如く、バグフィルタ等の
集塵器でのHg等の重金属類の除去率を高め得るという知
見である。尚、上記図4の例では、集塵温度は140 ℃で
あり、ダイオキシン類の低減率は42〜66%である。表1
の例では、NOX 濃度の低減率(脱硝率)は25〜39%であ
る。図5の例では、Hg除去率は過硫酸アンモニウム無添
加の場合は0〜58%であり、過硫酸アンモニウムを添加
した場合は86%である。
るのは、過硫酸アンモニウムによりダイオキシン類の再
合成が抑制されるためである。NOX の濃度を低減して脱
硝率を向上し得るのは、焼却炉内に添加された過硫酸ア
ンモニウムが熱分解してNH3が発生し、このNH3 が下記
式の如くNOX を分解するからである。集塵器での重金属
類の除去効率を高め得るのは、過硫酸アンモニウムとの
反応により排ガス中のガス状重金属が硫化物となり、蒸
気分圧を低下させているためである。 4NO+4NH3 +O2→4N2+6H2O このように、請求項1記載の方法によれば、焼却炉内へ
の過硫酸アンモニウムの供給(添加)により、排ガス中
のダイオキシン類及びNOX を同時に低減し得ると共に、
後段の集塵器での重金属類の除去効率を高め得る。従っ
て、排ガス中のダイオキシン類、重金属類、及びNOX の
低減除去を過硫酸アンモニウムという共通の添加剤によ
り達成し得、そのため添加剤の供給位置(個所)及び添
加剤供給装置が各一つでよく、排ガス処理システム及び
処理運転が極めて簡単になる。
排ガスを排ガス排出路を介して集塵器に導入するに際
し、前記排ガス排出路内の400 ℃以上の個所に過硫酸ア
ンモニウムを供給するようにしている。そうすると、こ
の過硫酸アンモニウムの作用により、先ず、請求項1記
載の方法の場合と同様、排ガス中のダイオキシン類を低
減し得ると共に、後段の集塵器での重金属類の除去効率
を高め得るようになる。一方、排ガス中のNOX について
は、請求項1記載の方法の場合と異なり、過硫酸アンモ
ニウム供給位置が排ガス排出路内の400 ℃以上の個所で
あるため、過硫酸アンモニウムの熱分解によりNH3 が発
生するものの、そのNH3 によるNOX の分解量は少なく、
不充分である。そこで、集塵器から排出されるガスを更
に脱硝用触媒装置に導入するとよい。そうすると、過硫
酸アンモニウムの熱分解により発生するNH3 もNOX と共
に脱硝用触媒装置に導入され、この装置でNOX の分解
(即ち脱硝)が行われる。即ち、過硫酸アンモニウムの
熱分解により発生するNH3 を、触媒脱硝に要するNH3 の
供給源とし得、これを用いることにより、脱硝を行うこ
とができる。
ガス中のダイオキシン類、重金属類及びNOX の低減除去
を、過硫酸アンモニウムという共通の添加剤により達成
し得、又、排ガス排出路内の400 ℃以上の個所への過硫
酸アンモニウムの供給という極めて簡単なシステムで実
現できる。ここで、排ガス排出路内への過硫酸アンモニ
ウムの添加位置を、400 ℃以上の個所としているのは、
400 ℃未満の個所にすると、NH3 発生のための過硫酸ア
ンモニウムの熱分解が生じないため、過硫酸アンモニウ
ムを触媒脱硝に必要なNH3 の供給源とし得なくなるから
である。
の方法において集塵器から排出されるガスを更に脱硝用
触媒装置に必ず導入するものであり、従って、排ガス中
のダイオキシン類、重金属類及びNOX の低減除去を過硫
酸アンモニウムという共通の添加剤により確実に達成し
得る。
要を図1に示す。この装置の主要部は、焼却炉7、過硫
酸アンモニウム供給系、排ガス排出路及び集塵器(後2
者は図示していない)とで構成されている。この焼却炉
7は流動床炉からなる。過硫酸アンモニウム供給系は、
ホッパー1、貯槽2、ポンプ3、流量計4、噴霧ノズル
5(2流体ノズル)、及び空気圧縮機6からなる。
物の焼却を行うと共に、焼却炉排ガス処理を次のように
して行った。先ず、所定量の過硫酸アンモニウムをホッ
パー1から貯槽2に送給し、プラント用水と混合し、所
定濃度(5〜10%)の過硫酸アンモニウム水溶液に調整
する。次いで、この過硫酸アンモニウム水溶液を流量計
4により所定流量に設定して送給すると共に、空気圧縮
機6により圧縮空気を送給し、噴霧ノズル5により焼却
炉7内に過硫酸アンモニウム水を噴霧状で吹き込む。こ
のとき、過硫酸アンモニウム水の吹き込み位置は、火炎
面9と2次空気吹込位置8との間とするが、特には2次
空気吹込位置8の直下とすることが望ましい。炉内への
過硫酸アンモニウム水の噴霧面積は、図2に示す如く、
炉7の2次燃焼部断面積の50%以上になるようにするこ
とが望ましく、そのためには噴霧ノズル5を複数個設け
るとよい。
処理装置のフローを図3に示す。この装置は、焼却炉
7、排ガス排出路10、集塵器11、脱硝用触媒装置12を管
接続し、前記排ガス排出路10の400 ℃以上の個所に過硫
酸アンモニウム供給系(図示していない)を接続して構
成されている。この装置を用い、廃棄物の焼却及び焼却
炉排ガス処理を行った。過硫酸アンモニウム水は噴霧状
で排ガス排出路10の400 ℃以上の個所に噴霧状で吹き込
む。
理の結果、いづれの場合も、排ガス中のダイオキシン
類、NOX 及び重金属類を除去(低減)でき、焼却炉排ガ
スを充分に浄化し得ることが確認された。
ンモニウムの濃度、焼却炉内又は排ガス排出路内への供
給量、集塵温度等の条件は、上記実施例に記載の条件
や、前述の図4、表1及び図5の例での条件に限定され
るものではない。
れば、排ガス中のダイオキシン類、重金属類及びNOX の
低減除去を、過硫酸アンモニウムという共通の添加剤に
より達成し得、そのため添加剤の供給位置(個所)及び
添加剤供給装置が各一つでよく、従って、排ガス処理シ
ステムを簡単化し得ると共に処理運転の煩雑性を緩和し
得るようになる。
成を示す図である。
断面図である。
成を示す図である。
い場合とについての排ガス中のCO濃度と集塵器入口での
ダイオキシン類濃度との関係を示す図である。
い場合とについてのバグフィルタ集塵温度とバグフィル
タでのHg除去率との関係を示す図である。
--噴霧ノズル、6--空気圧縮機、7--焼却炉、8--2次
空気吹込位置、9--火炎面、10--排ガス排出路、11--集
塵器、12--脱硝用触媒装置。
Claims (3)
- 【請求項1】 焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介し
て集塵器に導入するに際し、前記焼却炉内に過硫酸アン
モニウムを供給することを特徴とする焼却炉排ガス処理
方法。 - 【請求項2】 焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介し
て集塵器に導入するに際し、前記排ガス排出路内の400
℃以上の個所に過硫酸アンモニウムを供給することを特
徴とする焼却炉排ガス処理方法。 - 【請求項3】 前記集塵器から排出されるガスを更に脱
硝用触媒装置に導入する請求項2記載の焼却炉排ガス処
理方法。
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