JP2898625B1

JP2898625B1 - 未燃灰によるダイオキシン類の除去・分解方法及び装置

Info

Publication number: JP2898625B1
Application number: JP9237098A
Authority: JP
Inventors: 利紀村岡; 親徳熊谷
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JPH11267456A

Abstract

【要約】【課題】排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必
要な未燃灰又は未燃灰活性炭を、処理すべきごみ等の廃
棄物から得られるようにし、使用済み未燃灰又は使用済
み未燃灰活性炭を系内で高温処理してダイオキシン類を
分解するとともに、灰やＣＯ₂排出量が増加しないよう
にする。【解決手段】ごみ等の廃棄物を部分燃焼させ、発生す
る未燃灰を含む未燃ガスを捕集効率可変機能を有する集
塵装置１４に導入して、未燃ガスから未燃灰を、未燃ガ
スを燃焼させた排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去
に必要な量だけ捕集し、捕集された未燃灰を排ガス処理
系統の集塵器、例えばバグフィルタ１６に排ガスととも
に供給し、このバグフィルタ１６からの使用済み未燃灰
を灰溶融炉２２又は未燃ガス燃焼炉に戻し加熱して灰中
のダイオキシン類を熱分解させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシン類等
の有害物質の発生が予想される都市ごみ、廃プラスチッ
ク、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）、産業廃棄物等の廃棄物、
及び炭素分を含む固体物質（以下、単に廃棄物という）
の燃焼において、未燃灰又は未燃灰を賦活処理して得た
未燃灰活性炭の必要量のみを排ガス処理系に供給して、
ダイオキシン類を吸着・除去した後、ダイオキシン類を
吸着した未燃灰又は未燃灰活性炭を系内で加熱処理して
ダイオキシン類を分解するようにした未燃灰によるダイ
オキシン類の除去・分解方法及び装置に関するものであ
る。なお、ごみ固形燃料（ＲＤＦ：ＲｅｆｕｓｅＤｅ
ｒｉｖｅｄＦｕｅｌ）とは、例えば、乾燥・選別・破
砕等の前処理が施された都市ごみ、産業廃棄物等にカル
シウム化合物を加えて成形した燃料のことを言う。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物を焼却処理する際に、ダイオキシ
ン類等の有害物質が発生するおそれがあり、特にダイオ
キシン類は排ガス中濃度を０．１ng−TEQ ／Nm³以下に
する必要がある。従来、この目標を達成する一つの方法
として、バグフィルタの上流で排ガス中に微粉活性炭を
吹き込み、排ガス中のダイオキシン類を主に吸着によっ
て除去する技術が知られている（例えば、「バグフィル
タによるダイオキシン類対策技術」、米田他、日本エネ
ルギー学会誌、第７６巻第１０号（１９９７）第９６７
頁、第９６８頁参照）。そして、バグフィルタで捕集さ
れた使用済みの活性炭は、再度燃焼処理されるか、埋立
により処分されている。

【０００３】また、特開平８−８６４２５号公報には、
ごみ焼却炉で発生した排ガスをバグフィルタに導入して
集塵した後、移動層型の吸着塔に導入し、上から下へ移
動している活性炭と接触させて、排ガス中のダイオキシ
ン類を吸着・除去するようにした焼却装置が開示されて
いる。さらに、特開平９−５３８１５号公報には流動層
廃棄物焼却炉の流動層部からチャー及び不燃物を含む流
動媒体を抜き出し、チャーを分離してこのチャーを燃焼
排ガスに添加した後、バグフィルタに導入して集塵する
とともに、ダイオキシン類、水銀等の微量有害排出物質
を除去する方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】バグフィルタの上流で
排ガス中に微粉活性炭を吹き込む従来方法においては、
微粉活性炭の使用量は排ガス１Nm³に対して０．３〜１
g である。例えば、ごみ処理量１００t ／日の流動層ご
み焼却炉では微粉活性炭必要量は１５０〜５００kg／日
となる。この多量の微粉活性炭を外部から購入するか、
又は活性炭製造装置により製造すること等により系内に
導入する必要があり、さらに、バグフィルタで捕集され
た使用済みの活性炭は燃焼又は埋立により処理されるた
め、燃焼処理ではＣＯ₂排出量の増加及び灰量の増加に
つながり、埋立処理では埋立量の増加につながる。

【０００５】また、次世代ごみ焼却炉として開発されて
いるガス化溶融方式ごみ焼却炉の内、流動層ガス化炉か
らは炭素（チャー）を多く含む微粉の未燃灰が得られ、
これは数１０m²／g （４０〜５０m²／g ）程度の比表面
積を有することから、これを活性炭の代わりに全量を排
ガス処理に用い、灰量の増加を防ぐ方法も考えられる。
しかし、この場合、未燃灰の吹込量が非常に多くなり、
以下の問題点がある。（１）未燃灰の供給装置及び供給ライン、排ガスダク
ト、バグフィルタ等の関連系統が大型化する。（２）ガス化炉から排出された未燃灰は温度が高く、
これを全量供給することから、一旦降温していた排ガス
温度が上昇し、集塵のために高温バグフィルタ等の高温
対策を施した集塵装置が必要となる。（３）高温の未燃灰による排ガス温度の上昇によっ
て、ダイオキシン類の生成が起こる可能性が大きい。

【０００６】また、上記の特開平８−８６４２５号記載
の焼却装置では、活性炭製造原料として、石炭、廃木材
等を必要とし、前述と同様に、ＣＯ₂排出量の増加及び
灰量の増加につながるという問題がある。さらに、上記
の特開平９−５３８１５号公報記載の燃焼排ガスの処理
方法では、分離したチャー全量をバグフィルタ直前の排
ガスに供給するので、前述の（１）〜（３）の問題点が
ある。

【０００７】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、廃棄物等の被燃焼物を部分燃焼
（ガス化燃焼）させ、その時に発生する炭素分を多く含
む未燃灰（チャー）をダイオキシン類除去用活性炭の代
わりとして、捕集効率可変機能を有する集塵装置によっ
て必要量のみ捕集するか、又はサイクロン等の集塵器で
捕集した未燃灰のうち必要量のみを分離し、捕集又は分
離された必要量のみの未燃灰を排ガス処理系に供給し、
ダイオキシン類を吸着・除去させた後、ダイオキシン類
等の有害物質を吸着した未燃灰を溶融又は燃焼によって
ダイオキシン類を分解させながら処理する、外部から活
性炭を導入する必要のない未燃灰によるダイオキシン類
の除去・分解方法及び装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の目的は、ガス化により得ら
れた未燃ガス又は未燃灰の一部を燃焼させることで賦活
炉（賦活部）の温度を高温（例えば７５０℃以上）に
し、ここに未燃灰及び賦活剤を供給してガス賦活を行い
表面積を増大させて活性炭としての機能を持たせ、これ
を排ガス処理系に必要量のみ供給し、より少量の未燃灰
活性炭で排ガス中のダイオキシン類等の有害物質を吸着
・除去する、外部から活性炭を導入する必要のない未燃
灰によるダイオキシン類の除去・分解方法及び装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の未燃灰によるダイオキシン類の除去・分
解方法は、廃棄物を部分燃焼させ、発生する未燃灰を含
む未燃ガスを捕集効率可変機能を有する集塵装置に導入
して、未燃ガスから未燃灰を、未燃ガスを燃焼させた排
ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必要な量だけ捕
集し、捕集された未燃灰を排ガス処理系統の集塵器に排
ガスとともに供給し、この集塵器からの使用済み未燃灰
を灰溶融炉又は未燃ガス燃焼炉に戻し加熱して灰中のダ
イオキシン類を熱分解させるように構成されている（図
１〜図５参照）。集塵器としては、バグフィルタ、電気
集塵機、フィルタ型集塵器等が用いられる

【００１０】上記の方法において、捕集効率可変機能を
有する集塵装置で捕集された未燃灰を賦活して未燃灰活
性炭とした後、この未燃灰活性炭を排ガス処理系統の集
塵器に排ガスとともに供給することもある（図７、図８
参照）。この場合は、未燃灰の比表面積を増大させて活
性炭としての機能を持たせるので、より少量の未燃灰で
排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去することができ
る。

【００１１】また、本発明の方法は、廃棄物を部分燃焼
させ、発生する未燃灰を含む未燃ガスをサイクロン等の
集塵器に導入して、未燃ガスから未燃灰を捕集し、捕集
された未燃灰のうち、未燃ガスを燃焼させた排ガス中の
ダイオキシン類の吸着・除去に必要な量だけ賦活して未
燃灰活性炭とした後、この未燃灰活性炭を排ガス処理系
統の集塵器に排ガスとともに供給し、この集塵器からの
使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉又は未燃ガス燃焼炉に
戻し加熱して灰中のダイオキシン類を熱分解させること
を特徴としている（図６参照）。

【００１２】さらに、本発明の方法は、廃棄物を部分燃
焼させ、発生する未燃灰を含む未燃ガス中に賦活剤を供
給して未燃灰を賦活して未燃灰活性炭とした後、未燃灰
活性炭を含む未燃ガスを捕集効率可変機能を有する集塵
装置に導入して、未燃ガスから未燃灰活性炭を、未燃ガ
スを燃焼させた排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去
に必要な量だけ捕集し、捕集された未燃灰活性炭を排ガ
ス処理系統の集塵器に排ガスとともに供給し、この集塵
器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉又は未燃ガス
燃焼炉に戻し加熱して灰中のダイオキシン類を熱分解さ
せることを特徴としている（図９、図１０参照）。

【００１３】本発明の未燃灰によるダイオキシン類の除
去・分解装置は、廃棄物を部分燃焼させるためのガス化
炉と、このガス化炉からの未燃灰を含む未燃ガスを導入
して未燃ガスから未燃灰の一部を捕集するための捕集効
率可変機能を有する集塵装置と、この集塵装置からの未
燃灰を含む未燃ガスを導入し未燃ガスを燃焼させて燃焼
熱により未燃灰を溶融させるための灰溶融炉と、前記集
塵装置で捕集された未燃灰を灰溶融炉からの排ガスとと
もに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去する
ための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰を灰
溶融炉へ戻すための使用済み未燃灰循環ラインと、を備
えたことを特徴としている（図１参照）。

【００１４】また、本発明の装置は、廃棄物を部分燃焼
させるためのガス化炉と、このガス化炉からの未燃灰を
含む未燃ガスを導入して未燃ガスから未燃灰の一部を捕
集するための捕集効率可変機能を有する集塵装置と、こ
の集塵装置で捕集された未燃灰を賦活して未燃灰活性炭
とするための賦活炉と、前記集塵装置からの未燃灰を含
む未燃ガスと賦活炉からの排ガスとを導入し未燃ガスを
燃焼させて燃焼熱により未燃灰を溶融させるための灰溶
融炉と、前記賦活炉からの未燃灰活性炭を灰溶融炉から
の排ガスとともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸
着・除去するための集塵器と、この集塵器からの使用済
み未燃灰活性炭を灰溶融炉へ戻すための使用済み未燃灰
活性炭循環ラインと、を備えたことを特徴としている
（図７、図８参照）。

【００１５】また、本発明の装置は、廃棄物を部分燃焼
させるためのガス化炉と、このガス化炉からの未燃灰を
含む未燃ガスを導入して未燃ガスから未燃灰を捕集する
ためのサイクロン等の集塵器と、この集塵器で捕集され
た未燃灰の一部及び集塵器からの未燃ガスを導入し、未
燃灰を賦活して未燃灰活性炭とするための賦活炉と、前
記集塵器からの未燃灰の残部及び賦活炉からの排ガスを
導入し未燃ガスを燃焼させて燃焼熱により未燃灰を溶融
させるための灰溶融炉と、前記賦活炉からの未燃灰活性
炭を灰溶融炉からの排ガスとともに導入し排ガス中のダ
イオキシン類を吸着・除去するための集塵器と、この集
塵器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉へ戻すため
の使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を備えたことを
特徴としている（図６参照）。

【００１６】また、本発明の装置は、廃棄物を部分燃焼
させるとともに、発生する未燃ガス中の未燃灰を賦活す
るためのガス化・賦活炉と、このガス化・賦活炉からの
未燃灰活性炭を含む未燃ガスを導入して未燃ガスから未
燃灰活性炭の一部を捕集するための捕集効率可変機能を
有する集塵装置と、この集塵装置からの未燃灰活性炭を
含む未燃ガスを導入し未燃ガスを燃焼させて燃焼熱によ
り未燃灰活性炭を溶融させるための灰溶融炉と、前記集
塵装置で捕集された未燃灰活性炭を灰溶融炉からの排ガ
スとともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸着・除
去するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃
灰活性炭を灰溶融炉へ戻すための使用済み未燃灰活性炭
循環ラインと、を備えたことを特徴としている（図９参
照）。

【００１７】さらに、本発明の装置は、廃棄物を部分燃
焼させるとともに、発生する未燃ガス中の未燃灰を賦活
するためのガス化・賦活炉と、このガス化・賦活炉から
の未燃灰活性炭を含む未燃ガスを導入して未燃ガスから
未燃灰活性炭の一部を捕集するための捕集効率可変機能
を有する集塵装置と、この集塵装置からの未燃灰活性炭
を含む未燃ガスを導入し未燃ガスを燃焼させるための未
燃ガス燃焼炉と、前記集塵装置で捕集された未燃灰活性
炭を未燃ガス燃焼炉からの排ガスとともに導入し排ガス
中のダイオキシン類を吸着・除去するための集塵器と、
この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を未燃ガス燃焼
炉へ戻すための使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を
備えたことを特徴としている（図１０参照）。

【００１８】上記の装置において、捕集効率可変機能を
有する集塵装置として、内部に縦方向のダンパを上下に
移動可能に設けて構成された捕集効率可変慣性集塵装置
を用いたり（図２、図３参照）、又は、円筒部と、この
円筒部の下部に連設されたホッパ部と、円筒部内に設け
られ上端がガス出口となる内筒とからなるサイクロンで
あって、このホッパ部の周方向に不活性ガス吹込部が設
けられ、この不活性ガス吹込部に流量制御弁を備えた不
活性ガス供給管が接続された捕集効率可変サイクロンを
用いることができる（図４、図５参照）。

【００１９】灰量を増加させることなくダイオキシン類
を吸着・除去するために、本発明では上記のように、部
分燃焼（ガス化）によって発生する未燃灰をそのまま、
又は賦活して活性炭の代わりに用いる。この場合、未燃
灰又は未燃灰活性炭の供給量を極力減らす必要がある。
そのために、上述のように、未燃灰の集塵装置に捕集効
率を可変させる機能を持たせ、未燃灰をダイオキシン類
の吸着・除去に必要な量のみ捕集し、排ガス処理系統に
供給する。このように構成することにより、未燃灰の供
給量を適正化しても、未燃灰の有する比表面積量から考
えて、通常の活性炭量に対して約１０〜約４０倍の量が
必要となる。そこで、さらに供給量を減少させるため
に、未燃灰を活性炭化して比表面積を大きくする。従来
から行われている一般的な活性炭の製造方法は、木材、
椰子殻、石炭、ピッチ、廃プラスチック等の原料を炭化
した後、賦活して活性炭とするものである。このよう
に、原料を炭化した後、賦活することにより、一般的
に、活性炭は８００〜１５００m²／g の比表面積を有す
るようになる。

【００２０】ところで、例えば、廃棄物を原料とする流
動層ガス化炉から得られる未燃灰は炭素を多く含み、そ
の比表面積は数１０m²／g （４０〜５０m²／g ）程度で
ある。そこで、集塵装置等により捕集された未燃灰を捕
集し賦活剤として水蒸気、ＣＯ₂、Ｏ₂等を供給してご
み等の廃棄物の有するエネルギー（未燃ガスの燃焼熱）
を利用して賦活することで未燃灰の比表面積を増大さ
せ、活性炭としての性能を持たせ、この未燃灰から得ら
れた活性炭（未燃灰活性炭）を用いてダイオキシン類を
吸着・除去する。また、エネルギーをより有効に利用す
るために、捕集効率可変機能を有する集塵装置を用いて
必要量のみの未燃灰を賦活できるようにするか、又はサ
イクロン等の集塵器で捕集された未燃灰のうち、必要量
のみの未燃灰を賦活できるようにする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、ガス化炉が流動層ガス化炉
である場合について、本発明の実施の形態を説明する
が、本発明は流動層ガス化炉の場合に限定されるもので
はなく、他の型式のガス化炉にも適用できるものであ
る。図１は、本発明の実施の第１形態による未燃灰によ
るダイオキシン類の除去・分解装置を示している。流動
層ガス化炉１０に都市ごみ、ごみ固形燃料（ＲＤＦ）、
産業廃棄物、廃プラスチック等の廃棄物を投入し、流動
層１２に流動化用空気（１次空気）を供給して還元雰囲
気でガス化を行い、発生したチャー（未燃炭素）、微粉
の流動媒体（例えば珪砂）、灰等からなる未燃灰を含む
未燃ガスを炉出口に設置された捕集効率可変集塵装置１
４に導入し、この集塵装置１４でダイオキシン類の吸着
・除去に必要な量だけ捕集する。そして、捕集された未
燃灰を排ガス処理系統の集塵器、例えばバグフィルタ１
６上流の排ガスライン１８に、例えばブロワ２０による
空気搬送により供給する。

【００２２】集塵装置１４からの未燃ガスは、灰を溶融
してスラグにするための旋回溶融炉２２の予燃焼部２４
に導入されるとともに燃焼用空気が供給されて燃焼す
る。この予燃焼部２４には、バグフィルタ１６で捕集さ
れた使用済み未燃灰が使用済み未燃灰循環ライン１７を
介して導入され、燃焼ガスとともに旋回溶融炉２２の水
平方向の円筒部からなる旋回溶融部２６に接線方向に導
入される。未燃ガスの燃焼熱により灰は溶融しスラグと
して排出される。予燃焼部２４及び旋回溶融部２６にお
いて、使用済み未燃灰は灰の溶融温度近傍（例えば１１
００〜１６００℃）高温処理されるので、未燃灰に吸着
していたダイオキシン類は分解される。旋回溶融部２６
を出た燃焼ガスはガス冷却塔２８内で、必要に応じて再
燃焼された後、熱交換器、ボイラ等で熱回収されるか、
又は散水等により冷却され、ついで、冷却された排ガス
は空気予熱器３０に導入された後、バグフィルタ１６に
導入される。なお、流動層ガス化炉１０は、一例として
散気管タイプのものを示しているが、空気分散板タイプ
のものとすることも勿論可能である。

【００２３】図２及び図３は、捕集効率可変集塵装置１
４の一例を示している。この集塵装置１４は、筒状体３
２とこの筒状体３２の下部に連設されたホッパ部３４と
からなる集塵装置本体３６の筒状体３２の内部に、縦方
向の捕集効率可変用ダンパ（邪摩板）３８が上下に移動
可能に設けられて捕集効率可変慣性集塵装置として構成
されている。４０はダンパ駆動装置、４２は排ガス入
口、４４は排ガス出口、４６は捕集灰出口である。上記
の集塵装置１４において、ダンパ駆動装置４０によりダ
ンパ３８を下降させる程、未燃灰を多量に捕集すること
ができ、ダンパ３８を上昇させる程、未燃灰の捕集量が
少なくなる。なお、図２及び図３では、集塵装置１４の
本体３６が横断面四角形の場合を示しているか、横断面
円形等、他の形状とすることも可能である。

【００２４】前記のバグフィルタ１６出口の排ガスライ
ンには、ガス分析計４８が設けられており、このガス分
析計４８で排ガス中のダイオキシン類濃度と相関のある
測定項目、例えば、排ガス中のＣＯ濃度を測定し、この
値によりダンパ駆動装置４０を作動させて、ダンパ３８
の昇降を制御するように構成することが好ましい。この
場合は、排ガス中のＣＯ濃度が大きくなれば、ダンパ駆
動装置４０をダンパ３８が下降するように作動させて未
燃灰捕集量を増加させ、ＣＯ濃度が小さくなれば、ダン
パ駆動装置４０をダンパ３８が上昇するように作動させ
て未燃灰捕集量を減少させて、未燃灰捕集量が常にバグ
フィルタ１６における排ガス処理に必要な量となるよう
にする。

【００２５】図４及び図５は、捕集効率可変集塵装置の
他の例を示している。この集塵装置は、円筒部５０と、
この円筒部５０の下部に連設されたホッパ部５２と、円
筒部５０内に設けられ上端がガス出口５４となる内筒５
６とからなるサイクロン５８であって、このホッパ部５
２の周方向にＮ₂等の不活性ガスを吹き込むための不活
性ガス吹込部６０が設けられ、この不活性ガス吹込部６
０に流量制御弁６２を備えた不活性ガス供給管６４が接
続された捕集効率可変サイクロン１４ａとして構成され
ている。不活性ガス吹込部６０は、例えば風箱６６と多
孔板等の目皿６８とから構成され、ホッパ部５２の周方
向に連続的に設けられるか、又は断続的に複数箇所に設
けられる。流量制御弁６２には捕集効率可変用流量調節
器７０が接続され、この流量調節器７０にガス分析計４
８が接続されている。上記のように構成された捕集効率
可変サイクロン１４ａにおいては、不活性ガスの吹込量
が多い程、未燃灰の捕集効率が小さくなり、逆に不活性
ガスの吹込量が少ない程、未燃灰の捕集効率が大きくな
る。

【００２６】図６は、本発明の実施の第２形態による未
燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置を示してい
る。本実施形態は、未燃灰を賦活し、排ガスライン１８
への供給量を低減させるものである。ガス化炉１０の炉
出口に設けられた集塵器、例えばサイクロン７２により
未燃灰を捕集し、必要量を賦活炉７４に送り、残部を旋
回溶融炉２２の予燃焼部２４に送る。賦活炉７４には集
塵後の未燃ガスが導かれており、賦活に必要な温度７５
０℃以上を得るために、燃焼用空気を適当量供給し、未
燃ガスの一部を燃焼させ、更に賦活剤として水蒸気等を
供給する。なお、賦活炉７４内の温度は、空気供給量を
増減させることにより調節される。賦活炉７４からの未
燃ガスの残部を含む排ガスは旋回溶融炉２２の予燃焼部
２４に導入される。その結果、賦活炉７４で得られた未
燃灰活性炭をバグフィルタ１６上流の排ガスライン１８
に供給し、排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去す
る。バグフィルタ１６で捕集された吸着・除去した後の
使用済み未燃灰活性炭は、使用済み未燃灰活性炭循環ラ
イン１９を介して溶融炉２２やガス燃焼炉に戻され、高
温処理により吸着したダイオキシン類を分解するととも
に処理される。７６は賦活炉７４のサイクロン部であ
る。他の構成及び作用は、実施の第１形態の場合と同様
である。

【００２７】図７は、本発明の実施の第３形態による未
燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置を示してい
る。本実施形態は、未燃灰を賦活し、排ガスライン１８
への供給量を低減させるもので、捕集効率可変集塵装置
１４を組み込んで構成されている。賦活炉、例えば流動
層賦活炉７８で賦活する未燃灰量は捕集効率可変集塵装
置１４によって調節され、賦活炉７８に未燃ガスの一部
と、これを燃焼させるための空気及び水蒸気を供給して
炉内温度を７５０℃以上にし、賦活を行う。賦活された
未燃灰活性炭は流動層８０上面近傍のオーバーフローラ
イン８２からオーバーフローして抜き出され排ガスライ
ン１８に供給される。なお、流動層８０の流動媒体は未
燃灰である。また、集塵装置１４からの未燃ガスの残部
は旋回溶融炉２２に供給される。他の構成及び作用は、
実施の第１、２形態の場合と同様である。

【００２８】図８は、本発明の実施の第４形態による未
燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置を示してい
る。本実施形態は、未燃灰を賦活し、排ガスライン１８
への供給量を低減させるもので、捕集効率可変集塵装置
１４を組み込み、賦活炉８４内温度を７５０℃以上にす
るための熱源として未燃灰を用いるように構成されてい
る。賦活炉８４としては、例えばサイクロンバーナ状の
賦活炉が用いられ、集塵装置１４で捕集された未燃灰に
空気及び水蒸気等が加えられて賦活炉８４に導入され
る。賦活炉８４の底部から抜き出された未燃灰活性炭は
排ガスライン１８に供給され、賦活炉８４からの排ガス
は集塵装置からの未燃ガスとともに旋回溶融炉２２に導
入される。なお、水蒸気等を賦活剤に用いたガス賦活で
は、賦活時にＣＯやＨ₂等の無機ガスが発生するので、
賦活炉８４からの排ガスは、上記のように未燃ガスライ
ンに戻す。他の構成及び作用は、実施の第１、２、３形
態の場合と同様である。

【００２９】図９は、本発明の実施の第５形態による未
燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置を示してい
る。本実施形態は、未燃灰の賦活をガス化炉１０上部の
フリーボード部８６において行うようにガス化・賦活炉
８７を構成したものである。流動層ガス化炉１０に都市
ごみ、ＲＤＦ、産業廃棄物、廃プラスチック等の廃棄物
を投入し、ガス化を行い、その結果発生したＨ₂、Ｃ
Ｏ、ＨＣ（炭化水素）等を含む未燃ガス及びチャーや微
粉の流動媒体、灰等からなる未燃灰は、ガス流によりフ
リーボード部８６へ導かれ、ここに水蒸気、炭酸ガス、
酸素等の賦活剤を供給すると同時に、賦活に必要な温度
７５０℃以上を得るために２次空気を適当量供給し、未
燃ガスの一部を燃焼させる。その結果、未燃ガス中の未
燃灰は賦活されて活性炭としての性能を有するようにな
る。この場合も、ガス化炉１０出口に設けられた捕集効
率可変集塵装置１４により必要量のみの未燃灰活性炭が
捕集され、排ガスライン１８に供給される。８８はブロ
ワである。他の構成及び作用は、実施の第１、２形態の
場合と同様である。

【００３０】図１０は、本発明の実施の第６形態による
未燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置を示して
いる。本実施形態は、未燃灰の賦活をガス化炉１０上部
のフリーボード部８６において行い、灰溶融炉の代わり
に流動層ガス燃焼炉９０を用いるように構成したもので
ある。フリーボード部８６からの未燃灰活性炭を含む未
燃ガスは捕集効率可変サイクロン１４ａに導入されて、
必要量のみの未燃灰活性炭が捕集され、排ガスライン１
８に供給される。サイクロン１４ａからの未燃灰活性炭
の残部を含む未燃ガスは流動層ガス燃焼炉９０に導入さ
れて燃焼され、この炉９０からの排ガスはサイクロン９
２に導入されて処理灰が捕集された後、排ガスはガス冷
却塔９４で冷却された後、空気予熱器３０に導入され
る。バグフィルタ１６で捕集された使用済み未燃灰活性
炭は流動層ガス燃焼炉９０の流動層９６に供給され、こ
こで高温（例えば８００〜１１００℃）処理されて灰中
のダイオキシン類は分解する。したがって、サイクロン
９２で捕集された処理灰は、ダイオキシン類を殆ど含ま
ない灰となる。他の構成及び作用は、実施の第１、２、
５形態の場合と同様である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必要
な活性炭を外部から導入する必要がなく、費用等が大幅
に節減される。（２）排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必要
な未燃灰又は未燃灰活性炭は処理すべきごみ等の廃棄物
より得られることから、使用済み未燃灰又は使用済み未
燃灰活性炭の処理によって灰やＣＯ₂排出量が増加しな
い。また、使用済み未燃灰又は使用未燃灰活性炭は系内
で高温処理してダイオキシン類が分解される。（３）捕集効率可変集塵装置により、又はサイクロン
で捕集された未燃灰を必要量分離することによりダイオ
キシン類除去に必要な量だけの未燃灰が供給されること
から、活性炭供給機、その他補機等の関連機器を無用に
大型化する必要がない。（４）排ガス温度の上昇又は下降によるダイオキシン
類生成の恐れがない。（５）未燃灰を賦活して未燃灰活性炭とする場合は、
未燃灰活性炭の使用量は、通常の活性炭使用量と同程度
もしくは数倍程度であり、関連機器を著しく大型化する
必要がない。（６）排ガス中のダイオキシン類濃度が著しく高い場
合や、未燃灰活性炭の性能が本来の活性炭より劣る場
合、排ガス中のダイオキシン類濃度を目標値まで下げる
ためには、より大量の未燃灰活性炭を供給しなければな
らないが、未燃灰活性炭は処理すべきごみ等の廃棄物よ
り得られたものであるから、未燃灰活性炭の供給量が増
加しても、使用済み活性炭の処理による灰量の増加等の
問題が生じない。（７）捕集効率可変集塵装置により、又はサイクロン
で捕集された未燃灰を必要量分離することにより必要量
だけの未燃灰を賦活することで、エネルギーの有効利用
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態による未燃灰によるダ
イオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【図２】図１における捕集効率可変集塵装置の一例を示
す縦断面説明図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図１における捕集効率可変集塵装置の他の例を
示す縦断面説明図である。

【図５】図４において鎖線円で囲まれた部分の一例を示
す拡大図である。

【図６】本発明の実施の第２形態による未燃灰によるダ
イオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【図７】本発明の実施の第３形態による未燃灰によるダ
イオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【図８】本発明の実施の第４形態による未燃灰によるダ
イオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【図９】本発明の実施の第５形態による未燃灰によるダ
イオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【図１０】本発明の実施の第６形態による未燃灰による
ダイオキシン類の除去・分解装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０流動層ガス化炉１２流動層１４捕集効率可変集塵装置１４ａ捕集効率可変集塵装置（捕集効率可変サイクロ
ン）１６バグフィルタ１７使用済み未燃灰循環ライン１８排ガスライン１９使用済み未燃灰活性炭循環ライン２０ブロワ２２旋回溶融炉２４予燃焼部２６旋回溶融部２８ガス冷却塔３０空気予熱器３２筒状体３４ホッパ部３６集塵装置本体３８捕集効率可変用ダンパ４０ダンパ駆動装置４２排ガス入口４４排ガス出口４６捕集灰出口４８ガス分析計５０円筒部５２ホッパ部５４ガス出口５６内筒５８サイクロン６０不活性ガス吹込部６２流量制御弁６４不活性ガス供給管６６風箱６８目皿７０捕集効率可変用流量調節器７２サイクロン７４賦活炉７６サイクロン部７８流動層賦活炉８０流動層８２オーバーフローライン８４賦活炉８６フリーボード部８７ガス化・賦活炉８８ブロワ９０流動層ガス燃焼炉９２サイクロン９４ガス冷却塔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｊ 1/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｅ 15/00 ３０３ＬＦ２３Ｊ 15/00 Ｊ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を部分燃焼させ、発生する未燃灰
を含む未燃ガスを捕集効率可変機能を有する集塵装置に
導入して、未燃ガスから未燃灰を、未燃ガスを燃焼させ
た排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必要な量だ
け捕集し、捕集された未燃灰を排ガス処理系統の集塵器
に排ガスとともに供給し、この集塵器からの使用済み未
燃灰を灰溶融炉又は未燃ガス燃焼炉に戻し加熱して灰中
のダイオキシン類を熱分解させることを特徴とする未燃
灰によるダイオキシン類の除去・分解方法。
【請求項２】捕集効率可変機能を有する集塵装置で捕
集された未燃灰を賦活して未燃灰活性炭とした後、この
未燃灰活性炭を排ガス処理系統の集塵器に排ガスととも
に供給する請求項１記載の未燃灰によるダイオキシン類
の除去・分解方法。
【請求項３】廃棄物を部分燃焼させ、発生する未燃灰
を含む未燃ガスを集塵器に導入して、未燃ガスから未燃
灰を捕集し、捕集された未燃灰のうち、未燃ガスを燃焼
させた排ガス中のダイオキシン類の吸着・除去に必要な
量だけ賦活して未燃灰活性炭とした後、この未燃灰活性
炭を排ガス処理系統の集塵器に排ガスとともに供給し、
この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉又は
未燃ガス燃焼炉に戻し加熱して灰中のダイオキシン類を
熱分解させることを特徴とする未燃灰によるダイオキシ
ン類の除去・分解方法。
【請求項４】廃棄物を部分燃焼させ、発生する未燃灰
を含む未燃ガス中に賦活剤を供給して未燃灰を賦活して
未燃灰活性炭とした後、未燃灰活性炭を含む未燃ガスを
捕集効率可変機能を有する集塵装置に導入して、未燃ガ
スから未燃灰活性炭を、未燃ガスを燃焼させた排ガス中
のダイオキシン類の吸着・除去に必要な量だけ捕集し、
捕集された未燃灰活性炭を排ガス処理系統の集塵器に排
ガスとともに供給し、この集塵器からの使用済み未燃灰
活性炭を灰溶融炉又は未燃ガス燃焼炉に戻し加熱して灰
中のダイオキシン類を熱分解させることを特徴とする未
燃灰によるダイオキシン類の除去・分解方法。
【請求項５】廃棄物を部分燃焼させるためのガス化炉
と、このガス化炉からの未燃灰を含む未燃ガスを導入して未
燃ガスから未燃灰の一部を捕集するための捕集効率可変
機能を有する集塵装置と、この集塵装置からの未燃灰を含む未燃ガスを導入し未燃
ガスを燃焼させて燃焼熱により未燃灰を溶融させるため
の灰溶融炉と、前記集塵装置で捕集された未燃灰を灰溶融炉からの排ガ
スとともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸着・除
去するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰を灰溶融炉へ戻すため
の使用済み未燃灰循環ラインと、を備えたことを特徴と
する未燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置。
【請求項６】廃棄物を部分燃焼させるためのガス化炉
と、このガス化炉からの未燃灰を含む未燃ガスを導入して未
燃ガスから未燃灰の一部を捕集するための捕集効率可変
機能を有する集塵装置と、この集塵装置で捕集された未燃灰を賦活して未燃灰活性
炭とするための賦活炉と、前記集塵装置からの未燃灰を含む未燃ガスと賦活炉から
の排ガスとを導入し未燃ガスを燃焼させて燃焼熱により
未燃灰を溶融させるための灰溶融炉と、前記賦活炉からの未燃灰活性炭を灰溶融炉からの排ガス
とともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去
するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉へ戻
すための使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を備えた
ことを特徴とする未燃灰によるダイオキシン類の除去・
分解装置。
【請求項７】廃棄物を部分燃焼させるためのガス化炉
と、このガス化炉からの未燃灰を含む未燃ガスを導入して未
燃ガスから未燃灰を捕集するための集塵器と、この集塵器で捕集された未燃灰の一部及び集塵器からの
未燃ガスを導入し、未燃灰を賦活して未燃灰活性炭とす
るための賦活炉と、前記集塵器からの未燃灰の残部及び賦活炉からの排ガス
を導入し未燃ガスを燃焼させて燃焼熱により未燃灰を溶
融させるための灰溶融炉と、前記賦活炉からの未燃灰活性炭を灰溶融炉からの排ガス
とともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去
するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉へ戻
すための使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を備えた
ことを特徴とする未燃灰によるダイオキシン類の除去・
分解装置。
【請求項８】廃棄物を部分燃焼させるとともに、発生
する未燃ガス中の未燃灰を賦活するためのガス化・賦活
炉と、このガス化・賦活炉からの未燃灰活性炭を含む未燃ガス
を導入して未燃ガスから未燃灰活性炭の一部を捕集する
ための捕集効率可変機能を有する集塵装置と、この集塵装置からの未燃灰活性炭を含む未燃ガスを導入
し未燃ガスを燃焼させて燃焼熱により未燃灰活性炭を溶
融させるための灰溶融炉と、前記集塵装置で捕集された未燃灰活性炭を灰溶融炉から
の排ガスとともに導入し排ガス中のダイオキシン類を吸
着・除去するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を灰溶融炉へ戻
すための使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を備えた
ことを特徴とする未燃灰によるダイオキシン類の除去・
分解装置。
【請求項９】廃棄物を部分燃焼させるとともに、発生
する未燃ガス中の未燃灰を賦活するためのガス化・賦活
炉と、このガス化・賦活炉からの未燃灰活性炭を含む未燃ガス
を導入して未燃ガスから未燃灰活性炭の一部を捕集する
ための捕集効率可変機能を有する集塵装置と、この集塵装置からの未燃灰活性炭を含む未燃ガスを導入
し未燃ガスを燃焼させるための未燃ガス燃焼炉と、前記集塵装置で捕集された未燃灰活性炭を未燃ガス燃焼
炉からの排ガスとともに導入し排ガス中のダイオキシン
類を吸着・除去するための集塵器と、この集塵器からの使用済み未燃灰活性炭を未燃ガス燃焼
炉へ戻すための使用済み未燃灰活性炭循環ラインと、を
備えたことを特徴とする未燃灰によるダイオキシン類の
除去・分解装置。
【請求項１０】捕集効率可変機能を有する集塵装置
が、内部に縦方向のダンパを上下に移動可能に設けて構
成された捕集効率可変慣性集塵装置である請求項５、
６、８又は９記載の未燃灰によるダイオキシン類の除去
・分解装置。
【請求項１１】捕集効率可変機能を有する集塵装置
が、円筒部と、この円筒部の下部に連設されたホッパ部
と、円筒部内に設けられ上端がガス出口となる内筒とか
らなるサイクロンであって、このホッパ部の周方向に不
活性ガス吹込部が設けられ、この不活性ガス吹込部に流
量制御弁を備えた不活性ガス供給管が接続された捕集効
率可変サイクロンである請求項５、６、８又は９記載の
未燃灰によるダイオキシン類の除去・分解装置。