JP3036522B2 - Dioxin adsorption removal equipment - Google Patents

Dioxin adsorption removal equipment

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JP3036522B2
JP3036522B2 JP10221972A JP22197298A JP3036522B2 JP 3036522 B2 JP3036522 B2 JP 3036522B2 JP 10221972 A JP10221972 A JP 10221972A JP 22197298 A JP22197298 A JP 22197298A JP 3036522 B2 JP3036522 B2 JP 3036522B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシン類の
吸着除去装置に関し、特に、人工ゼオライトを有効活用
して、焼却炉の排ガスからダイオキシン類などを簡易に
除去する吸着除去装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dioxin adsorption and removal apparatus, and more particularly to an adsorption and removal apparatus for easily removing dioxins and the like from exhaust gas of an incinerator by effectively utilizing artificial zeolite.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイオキシンとは、ポリ塩化ジベンゾパ
ラジオキシン(PCDDS )の通称であり、塩素の置換
数と置換位置により、8種類の同族体と75種類の異性
体が存在する。このうち、2,3,7,8-4塩化ジベンゾパラ
ジオキシン(2,3,7,8-T4CDD )は、最強の毒性を有して
いる。また、同じような構造と性質を持つ化合物にポリ
塩化ジベンゾフラン(PCDFS )があり、塩素の置換
数と置換位置により、8種類の同族体と135種類の異
性体が存在する。一般には、ダイオキシンとフランを総
称してダイオキシン類と称しているが、ダイオキシン類
は、強い急性毒性を有していることが広く知られてい
る。このダイオキシン類の毒性は、同族体や異性体間で
大きく異なっているので、最も毒性の強い2,3,7,8-T4CD
D の毒性に換算して総量としての毒性評価を行ってい
る。2,3,7,8-T4CDD の毒性を1とした相対値が、毒性等
価換算係数(TEF)であり、各異性体の実測濃度に、
それぞれのTEFを掛け合わせた数値の総和を毒性等価
濃度(TEQ)と呼んで毒性の指標としている。
2. Description of the Related Art Dioxin is a common name for polychlorinated dibenzoparadioxin (PCDD S ), and there are eight homologs and 75 isomers depending on the number and position of chlorine substitution. Of these, 2,3,7,8-4 dibenzoparadioxin chloride (2,3,7,8-T 4 CDD) has the strongest toxicity. Polychlorinated dibenzofuran (PCDF S ) is a compound having a similar structure and properties, and there are eight homologs and 135 isomers depending on the number and position of chlorine substitution. Generally, dioxins and furans are collectively referred to as dioxins, but it is widely known that dioxins have strong acute toxicity. The toxicity of this dioxin varies greatly between homologues and isomers, so the most toxic 2,3,7,8-T 4 CD
The toxicity is evaluated as the total amount by converting to the toxicity of D. The relative value with the toxicity of 2,3,7,8-T 4 CDD as 1 is the Toxicity Equivalent Conversion Factor (TEF).
The sum of the values obtained by multiplying the respective TEFs is called a toxicity equivalent concentration (TEQ) and is used as an index of toxicity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかるダイオキシン類
は、一般廃棄物や産業廃棄物の焼却炉からも発生するこ
とが知られており、焼却炉から発生するダイオキシン類
を除去する方法も各社から種々提案されている。しかし
ながら、これらの方法を小型焼却炉で実現するには、コ
スト的に問題があるため実用化の可能性が低く、結局
は、ダイオキシン類の排出量を低減させたいという社会
的要請に応えられていないのが実情である。この発明
は、この実情に鑑みてなされたものであって、小型かつ
低コストであって、特に、小型焼却炉に適用するのに好
適なダイオキシン類の吸着除去装置を提供することを目
的とする。
It is known that such dioxins are also generated from incinerators for general and industrial wastes, and various companies have various methods for removing dioxins generated from incinerators. Proposed. However, to realize these methods in a small incinerator, there is a problem in terms of cost, so that it is unlikely to be put into practical use. In the end, there is a social demand to reduce the emission of dioxins. There is no fact. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dioxin adsorption and removal apparatus which is small and inexpensive, and is particularly suitable for application to a small incinerator. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るダイオキシン類の吸着除去装置は、焼
却炉からの排ガスを空冷又は水冷方式により予備冷却
する冷却部と、カートリッジに内蔵された粒状の人工
ゼオライトに前記冷却部からの排ガスを通過させる吸着
部とを備えて、前記吸着部が150℃〜180℃程度に
維持されている。ゼオライトとしては、飛灰をアルカリ
水溶液と混合し、90℃程度に加熱して得られる人工ゼ
オライトを用いるのが好適である。ここでアルカリと
は、好適には、水酸化ナトリウムNaOHである。
In order to achieve the above-mentioned object, a dioxin adsorption and removal apparatus according to the present invention comprises a pre-cooling method for exhaust gas from an incinerator by air cooling or water cooling .
A cooling unit for viewing, and a suction portion for passing the exhaust gas from the cooling unit into granules of artificial <br/> zeolite incorporated in the cartridge, the suction portion is about 0.99 ° C. to 180 ° C.
Has been maintained . As the zeolite, it is preferable to use an artificial zeolite obtained by mixing fly ash with an aqueous alkali solution and heating the mixture to about 90 ° C. Here, the alkali is preferably sodium hydroxide NaOH.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、ダイオキシン類
の吸着剤としてゼオライトを使用する点にある。ゼオラ
イトは、Xm n 2n・SH2 O(X=Na,Ca,K
など、Y=Si+Al、Sは不定)の一般式で表される
含水アルミノケイ酸塩であるが、本発明では、天然ゼオ
ライトや合成ゼオライトではなく人工ゼオライトを用い
るのが好適である。人工ゼオライトとは、石炭灰などを
原料として合成されるゼオライトをいい、ある程度純粋
な原料(ケイ酸や水酸化アルミニウムなど)を必要とす
る合成ゼオライトとは区別されるものである。この人工
ゼオライトには、ゼオライトになりきっていない中間生
成物や活性炭のような有機物が含まれており、ゼオライ
ト純品の含有率と結晶度は、合成ゼオライトと天然ゼオ
ライトの中間に位置している。しかしながら、人工ゼオ
ライトは、合成ゼオライトより廉価である(天然ゼオラ
イトと同等またはそれ以下)という利点だけでなく、含
有する不純物(中間生成物や未燃焼炭素分)に起因し
て、吸着性能や表面酸性などの有用な特性を有してい
る。また、陽イオン交換容量は、天然ゼオライトと同等
ないし3倍程度である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The feature of the present invention resides in that zeolite is used as an adsorbent for dioxins. Zeolite, X m Y n O 2n · SH 2 O (X = Na, Ca, K
(Y = Si + Al, S is undefined), but in the present invention, it is preferable to use an artificial zeolite instead of a natural zeolite or a synthetic zeolite. The artificial zeolite refers to a zeolite synthesized using coal ash or the like as a raw material, and is distinguished from a synthetic zeolite that requires a somewhat pure raw material (silicic acid, aluminum hydroxide, or the like). This artificial zeolite contains organic products such as intermediate products and activated carbon that have not been converted into zeolite, and the content and crystallinity of pure zeolite are located between synthetic zeolite and natural zeolite. . However, artificial zeolites not only have the advantage of being less expensive than synthetic zeolites (equal to or less than natural zeolites), but also have the adsorbing performance and surface acidity due to impurities (intermediate products and unburned carbon) contained. It has useful properties such as: Further, the cation exchange capacity is equal to or about three times that of natural zeolite.

【0006】人工ゼオライトは、市販のものを用いても
良いが、飛灰から製造したものを用いるのがコスト的に
有利である。飛灰として、石炭やパルプなどの焼却灰
は、雑多なものを含まない点で好ましいが、その他、一
般廃棄物や産業廃棄物の焼却灰などを用いることもでき
る。人工ゼオライト製造する場合には、先ず、粒径の細
かいものを選んだ飛灰とNaOH水溶液(規定度2.5
N〜3.5N)とを、90℃程度で12〜28時間反応
させる。その後、塩化カルシウムCaCl2 を2時間程
度反応させて、NaをCaと置換する。そして、水洗し
た後に粉末を乾燥させれば、Ca型人工ゼオライトが生
成される。なお、この処理により生じた生成物は、正し
くは、ゼオライトを含んだ石炭灰のアルカリ処理産物と
言うべきものである。
As the artificial zeolite, a commercially available one may be used, but the use of one manufactured from fly ash is advantageous in terms of cost. As fly ash, incinerated ash such as coal and pulp is preferable in that it does not include miscellaneous ash. However, incinerated ash of general waste or industrial waste can also be used. When producing an artificial zeolite, first, fly ash and a NaOH aqueous solution (normality 2.5
N to 3.5N) at about 90 ° C for 12 to 28 hours. Thereafter, calcium chloride CaCl 2 is reacted for about 2 hours to replace Na with Ca. Then, if the powder is dried after washing with water, Ca-type artificial zeolite is produced. It should be noted that the product produced by this treatment should be called an alkali-treated product of coal ash containing zeolite.

【0007】排ガス中の塩化水素ガスを吸着させるため
に、上記したCa型人工ゼオライトにCa化合物を添加
するのが好ましく、両者を混和後、有機質若しくは無機
質からなる結合剤によって粒状若しくは円柱状に成形す
れば良い。Ca化合物は、例えば、水酸化カルシウムC
a(OH)2 や酸化カルシウムCaOであり、その添加
量は、排ガス中の塩化水素HClガスの量に応じて、5
%〜20重量%程度の範囲で適宜に設定される。一例を
あげると、HClガスが少ない場合には、Ca化合物の
含有量が5%程度であり、HClガスが多い場合には1
5%程度である。
[0007] In order to adsorb hydrogen chloride gas in the exhaust gas, it is preferable to add a Ca compound to the above-mentioned Ca-type artificial zeolite. After mixing both, the mixture is formed into a granular or cylindrical shape with a binder made of an organic or inorganic substance. Just do it. Ca compounds include, for example, calcium hydroxide C
a (OH) 2 and calcium oxide CaO, the amount of which depends on the amount of hydrogen chloride HCl gas in the exhaust gas.
% To about 20% by weight. For example, when the amount of HCl gas is small, the content of the Ca compound is about 5%, and when the amount of HCl gas is large, 1%.
It is about 5%.

【0008】吸着剤の粒径は、特に限定されないが、通
常は、2mmφ〜5mmφ程度である。なお、排ガス量
が少なく圧損が問題になるような場合には、5mmφ〜
10mmφに設定すれば良い。吸着剤の動作温度として
は、Ca型人工ゼオライトの吸着性能の他、ダイオキシ
ンの再合成や、装置の腐食温度を考慮して、100〜2
50℃、好ましくは120〜200℃、より好ましくは
150〜180℃程度に設定するのが良い。なお、焼却
炉からの排ガス温度は、通常800〜1000℃である
ので、水冷方式もしくは空冷方式などにより、予め、2
50℃程度まで予備冷却しておく必要がある。
[0008] The particle size of the adsorbent is not particularly limited, but is usually about 2 mmφ to 5 mmφ. In addition, when the amount of exhaust gas is small and pressure loss becomes a problem, 5 mmφ ~
It may be set to 10 mmφ. The operating temperature of the adsorbent is 100 to 2 in consideration of the adsorption performance of the Ca-type artificial zeolite, the resynthesis of dioxin, and the corrosion temperature of the device.
The temperature is preferably set to 50 ° C, preferably 120 to 200 ° C, and more preferably about 150 to 180 ° C. The temperature of the exhaust gas from the incinerator is usually 800 to 1000 ° C.
It is necessary to pre-cool to about 50 ° C.

【0009】使用により吸着剤の吸着性能が落ちてくる
と、吸着剤を取り替える必要があるが、小型焼却炉はバ
ッチ処理的にゴミを焼却しているので、非運転時に吸着
剤を取り替える。なお、この際の作業を考慮すると、吸
着剤を、適宜なカートリッジに収納しておくのが好まし
い。回収した吸着剤には、ダイオキシン類などが吸着し
ており、これをこのまま廃棄したのでは、改めて環境汚
染の問題が生じる。そこで、回収した吸着剤を、90℃
に加熱したNaOH又はKOHの水溶液(2.5N〜
3.5N)に10〜20重量%のアルコールを加え、3
時間程度反応させてダイオキシン類を分解させるが、本
発明の吸着剤は、この処理によって、人工ゼオライトが
再合成されるという利点がある。ダイオキシン類の分解
と、人工ゼオライトの再合成とを実現するには、吸着剤
1重量部に対して、8〜15重量部以上のアルカリアル
コールを使用すれば良い。アルコールには、メタノール
若しくはエタノールを用いるのが好適である。なお、N
aOHの使用につき説明したが、KOH、NH4 OHな
ど、或いはNaOHとNH4 OH又はKOHとNH4
Hなどの混液を用いても良い。このようにして再合成さ
れた人工ゼオライトは、吸着剤の材料として再利用する
ことができる。
When the adsorption performance of the adsorbent deteriorates due to use, it is necessary to replace the adsorbent. However, since the small incinerator incinerates garbage in a batch process, the adsorbent is replaced when not operating. In consideration of the work at this time, it is preferable to store the adsorbent in an appropriate cartridge. Dioxins and the like are adsorbed on the recovered adsorbent, and if this is discarded as it is, the problem of environmental pollution arises again. Therefore, the recovered adsorbent is heated at 90 ° C.
NaOH or KOH aqueous solution (2.5N ~
3.5N) and 10-20% by weight of alcohol,
The dioxins are decomposed by reacting for about an hour, but the adsorbent of the present invention has an advantage that artificial zeolite is resynthesized by this treatment. In order to realize the decomposition of dioxins and the resynthesis of artificial zeolite, it is sufficient to use 8 to 15 parts by weight or more of alkali alcohol per 1 part by weight of the adsorbent. It is preferable to use methanol or ethanol as the alcohol. Note that N
It has been explained using the NaOH, KOH, etc. NH 4 OH, or NaOH and NH 4 OH or KOH and NH 4 O
A mixed solution such as H may be used. The artificial zeolite thus re-synthesized can be reused as a material for the adsorbent.

【0010】ところで、焼却炉などから発生するダイオ
キシン類には、気体状つまりガス状態のものの他、煤塵
などに含まれる粒子状態のものも存在する。したがっ
て、排ガスの流路中には、通過する微粒子を捕捉するフ
ィルター部を設けるのが好ましい。ここで、フィルター
部は、好ましくは、吸着部の下流側に設けるべきであ
り、粒子径0.1μm程度以上の微粒子を捕捉できるも
のが良い。このような構成を採れば、ガス状態のダイオ
キシン類は、ゼオライトからなる吸着部で除去され、煤
塵などに含まれるダイオキシン類は、フィルター部で除
去される。なお、フィルター部の形成材料としては、テ
フロン繊維、ガラス繊維、セルロース系繊維、セラミッ
クなどを用いることができる。
By the way, dioxins generated from incinerators and the like include gaseous or gaseous dioxins and particulates contained in dust and the like. Therefore, it is preferable to provide a filter section for capturing the passing fine particles in the flow path of the exhaust gas. Here, the filter section should preferably be provided on the downstream side of the adsorbing section, and is preferably one capable of capturing fine particles having a particle diameter of about 0.1 μm or more. With such a configuration, dioxins in a gaseous state are removed by the adsorption section made of zeolite, and dioxins contained in dust and the like are removed by the filter section. In addition, as a material for forming the filter portion, Teflon fiber, glass fiber, cellulosic fiber, ceramic, or the like can be used.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図1は、小型燃焼炉1から発生する排ガ
スを吸着除去装置2に供給して、排ガス中のダイオキシ
ン類などを吸着して除去する構成を図示したものであ
る。この吸着除去装置2は、焼却能力が5t/日未満の
小型焼却炉1からの排ガスを処理するものであり、焼却
炉1から排出されるダイオキシン類などは、内蔵する人
工ゼオライト・カートリッジに吸着されるようになって
いる。図2と図3は、吸着除去装置2の概略構成を図示
したものであり、それぞれ、平面図(図2(a))、右
側面図(図2(b))、正面図(図3)を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to embodiments. FIG. 1 illustrates a configuration in which exhaust gas generated from a small combustion furnace 1 is supplied to an adsorption and removal device 2 to adsorb and remove dioxins and the like in the exhaust gas. This adsorption and removal apparatus 2 treats exhaust gas from a small incinerator 1 having an incineration capacity of less than 5 t / day, and dioxins and the like discharged from the incinerator 1 are adsorbed by a built-in artificial zeolite cartridge. It has become so. FIGS. 2 and 3 show a schematic configuration of the adsorption removing device 2, and are respectively a plan view (FIG. 2A), a right side view (FIG. 2B), and a front view (FIG. 3). Is shown.

【0012】この吸着除去装置2は、導入される排ガス
に対して霧状の水を噴霧する冷却塔3と、排ガスからダ
イオキシン類を除去する吸着塔4とが連通されて構成さ
れている。なお、送風機6や予備送風機8によって排ガ
スを流通させている。小型焼却炉1からの排ガスは、冷
却塔3の導入口3aから導入されて垂直下方に移動する
が、このときに、スプレーノズル5から噴射される冷却
水によって冷却される。冷却された排ガスは、送風機6
(誘引型ドラフトファン IDF)によって吸着塔4に向け
て押し出され、吸着塔4に導入された排ガスは、人工ゼ
オライト・カートリッジ7を通過して、吸着塔4の導出
口4aから排出される。排ガス中のダイオキシン類(PC
DDS やPCDFS など)は、人工ゼオライト・カートリッジ
7を通過する過程で人工ゼオライト層に吸着されるが、
ゼオライト層の中央には、温度センサ(図示せず)が配
置され、通過する排ガスの温度が所定域に維持されるよ
う制御されている。具体的には、温度センサの出力値に
応じてスプレーノズル5からの噴霧量が制御されるよう
になっている。
The adsorbing and removing apparatus 2 is constituted by connecting a cooling tower 3 for spraying atomized water to the exhaust gas to be introduced and an adsorption tower 4 for removing dioxins from the exhaust gas. Exhaust gas is circulated by the blower 6 and the backup blower 8. Exhaust gas from the small incinerator 1 is introduced from the inlet 3a of the cooling tower 3 and moves vertically downward. At this time, the exhaust gas is cooled by cooling water injected from the spray nozzle 5. The cooled exhaust gas is supplied to a blower 6
The exhaust gas pushed out toward the adsorption tower 4 by the (induction type draft fan IDF) and introduced into the adsorption tower 4 passes through the artificial zeolite cartridge 7 and is discharged from the outlet 4a of the adsorption tower 4. Dioxins in exhaust gas (PC
DD S and PCDF S ) are adsorbed on the artificial zeolite layer while passing through the artificial zeolite cartridge 7.
A temperature sensor (not shown) is arranged at the center of the zeolite layer, and is controlled so that the temperature of the passing exhaust gas is maintained in a predetermined range. Specifically, the spray amount from the spray nozzle 5 is controlled according to the output value of the temperature sensor.

【0013】続いて、図示の吸着除去装置2を用いた実
施データについて説明する。小型焼却炉1において、ダ
ンボール(重量90%)に塩化ビニル樹脂PVC(重量
10%)を加えて燃焼させ、発生する排ガス濃度につき
数回実測したところ、窒素78〜82%、酸素10〜2
1%、二酸化炭素1〜8%であった。また、HClガス
濃度は250〜1300ppm、SOX 濃度は10〜1
00ppmであった。かかる排ガスにつき、小型焼却炉
1からの直接排出部(A)、冷却塔3の導入口3a
(B)、送風機6の出口(C)、吸着塔4の導出口4a
(D)の4か所の排ガスにつき、ダイオキシン濃度を測
定した。この際、排ガスの流量と吸着塔4の内部温度を
変えて、それぞれ3回ずつ計測を行った。使用した吸着
材は、人工ゼオライト85%に、酸化カルシウムCaO
15%を混合して、結合剤で固めて2mmφ〜5mmφ
の粒状にしたものである。なお、人工ゼオライトとして
は、前述した方法によって、石炭灰から製造したCa型
人工ゼオライトを使用した。
Next, a description will be given of practical data using the adsorption and removal apparatus 2 shown in the figure. In the small incinerator 1, vinyl chloride resin PVC (10% by weight) was added to cardboard (90% by weight) and burned, and the concentration of the generated exhaust gas was measured several times.
1% and carbon dioxide 1 to 8%. Also, HCl gas concentration 250~1300ppm, SO X concentration 1:10
It was 00 ppm. Such exhaust gas is directly discharged from the small incinerator 1 (A), the inlet 3a of the cooling tower 3
(B), outlet (C) of blower 6, outlet 4a of adsorption tower 4
The dioxin concentration was measured for the four exhaust gases in (D). At this time, the measurement was performed three times each by changing the flow rate of the exhaust gas and the internal temperature of the adsorption tower 4. The adsorbent used was 85% artificial zeolite, calcium oxide CaO
Mix 15%, harden with binder and 2mmφ ~ 5mmφ
It is made into a granular form. Note that, as the artificial zeolite, a Ca-type artificial zeolite produced from coal ash by the method described above was used.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】表1は、SV=1000/hの状態におい
て、吸着塔4の内部温度を150〜180℃に管理した
場合と、250℃〜300℃に管理した場合につき各3
回の計測結果を示している。吸着塔4の温度を150〜
180℃に管理した場合には、ダイオキシンの除去率
は、平均99.03%であるが、250℃〜300℃に
管理した場合には、平均88.5%に低下することが明
らかとなった。なお、SV(space velocity)1000で
あり、1時間当たり、人工ゼオライト・カートリッジ容
積の1000倍の排ガスを流通させている。
Table 1 shows that when the internal temperature of the adsorption tower 4 is controlled at 150 to 180 ° C. and when the internal temperature of the adsorption tower 4 is controlled at 250 ° C. to 300 ° C. under the condition of SV = 1000 / h, 3
The result of the measurement is shown. When the temperature of the adsorption tower 4 is 150 to
When controlled at 180 ° C., the removal rate of dioxin was 99.03% on average, but when controlled at 250 ° C. to 300 ° C., it was evident that it decreased to 88.5% on average. . The SV (space velocity) is 1000, and an exhaust gas having a volume 1000 times the volume of the artificial zeolite cartridge is circulated per hour.

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】表2は、SV=5000/hの状態におい
て、同様の実験をした場合の各3回の計測結果を示して
いる。吸着塔4の内部温度を150〜180℃に管理し
た場合には、ダイオキシンの除去率は、平均99.1%
であるが、250℃〜300℃に管理した場合には、平
均89.5%に低下することが明らかとなった。なお、
表1、表2の実験では、排ガス中の酸素濃度が12%で
あった。以上の結果より、排ガスの流量は、1000〜
5000/h程度で問題がなく、好ましくは、2000
〜5000/h程度であろうと考えられる。また、人工
ゼオライト層の温度としては、100℃〜250℃で問
題がなく、好ましくは120℃〜200℃、より好まし
くは150〜180℃程度であると考えられる。なお、
250℃以上では、物理吸着性の低下に伴う吸着量の減
少が生じているものと予想される。
Table 2 shows the results of three measurements in the case where the same experiment was performed under the condition of SV = 5000 / h. When the internal temperature of the adsorption tower 4 is controlled at 150 to 180 ° C., the dioxin removal rate is 99.1% on average.
However, when the temperature was controlled at 250 ° C. to 300 ° C., it was found that the average was reduced to 89.5%. In addition,
In the experiments in Tables 1 and 2, the oxygen concentration in the exhaust gas was 12%. From the above results, the flow rate of the exhaust gas was 1000 to
There is no problem at about 5000 / h.
It is thought that it will be about 5000 / h. The temperature of the artificial zeolite layer is 100 to 250 ° C without any problem, preferably 120 to 200 ° C, more preferably about 150 to 180 ° C. In addition,
At 250 ° C. or higher, it is expected that the amount of adsorption will decrease due to the decrease in physical adsorption.

【0018】[0018]

【表3】 [Table 3]

【0019】表3は、HClガスやSOX の除去率を測
定した結果であり、原排ガス中に含まれていたHClガ
スは、酸化カルシウムCaOに吸着されて80〜90%
程度除去されたことが確認された。また、SOX 成分
は、水洗およびゼオライト吸着によって90%以上除去
されることが確認された。なお、ダイオキシン類に対す
る吸着性能よりも、HClやSOX に対する吸着性能の
方が早く劣化するので、人工ゼオライト・カートリッジ
の取り替え時期は、SOX の排出量などに基づいて決定
することができる。
[0019] Table 3 shows the result of measuring the removal rate of the HCl gas and SO X, HCl gas contained in the original flue gas is 80-90% adsorbed on calcium oxide CaO
It was confirmed that the degree was removed. It was also confirmed that the SO X component was removed by 90% or more by washing with water and adsorbing zeolite. Since the adsorption performance for HCl and SO X deteriorates faster than the adsorption performance for dioxins, the replacement time of the artificial zeolite cartridge can be determined based on the amount of SO X discharged.

【0020】[0020]

【表4】 [Table 4]

【0021】表4は、使用済みの人工ゼオライトにつ
き、本発明の方法によってダイオキシンを分解できるこ
とを確認した計測データを示している。この計測データ
は、NaOHアルコール溶液に、使用済みの人工ゼオラ
イトを投入し、90℃に加熱した状態で攪拌しつつ数時
間反応させた結果を示している。反応時間が1時間、2
時間、3時間と変わるごとにTEQ除去率を算出すると
共に、規定度が2.5Nと3.5Nの場合についてTE
Q除去率を算出している。この結果によれば、規定度が
2.5N〜3.5NのNaOHアルコール溶液に、3時
間程度の反応させれば、人工ゼオライトを再合成できる
ことが確認された。なお、表面が崩れていたゼオライト
についても再結晶することが認められた。
Table 4 shows measurement data confirming that the used artificial zeolite can decompose dioxin by the method of the present invention. This measurement data shows the result of throwing used artificial zeolite into a NaOH alcohol solution and reacting for several hours while stirring at 90 ° C. Reaction time 1 hour, 2
The TEQ removal rate is calculated every time the time changes from 3 hours to 3 hours.
The Q removal rate is calculated. According to this result, it was confirmed that the artificial zeolite can be resynthesized by reacting with a NaOH alcohol solution having a normality of 2.5N to 3.5N for about 3 hours. In addition, it was recognized that the zeolite whose surface had collapsed also recrystallized.

【0022】図4は、本発明において用いられる吸着剤
の製造およびメンテナンスの処理サイクルを示したもの
である。先ず、焼却炉から飛灰を回収して、これから上
記した方法によって人工ゼオライトに生成する。具体的
には、NaOH水溶液(2.5〜3.5N)に混合し、
加熱下(90℃)、12〜28時間反応させた後、2時
間、CaCl2 に反応させて、その後、水洗して乾燥さ
せる。そして、適宜量のCa(OH)2 を添加して結合
剤で固めると、本発明において用いられる吸着剤(ゼオ
ライト・カートリッジ)が生成される。また、焼却炉で
消石灰を使用しているため、飛灰の中に消石灰を多く
(例えば、20%以上)含んでいるような場合には、焼
却炉から回収した飛灰を、先ず、HClと反応させてC
a成分を除去する。水洗によりCaCl2 を除去した
後、飛灰をNaOH水溶液(2.5〜3.5N)に混合
し、加熱下(90℃)、12〜28時間反応させて人工
ゼオライトを製造することもできる。
FIG. 4 shows a processing cycle of production and maintenance of the adsorbent used in the present invention. First, fly ash is collected from the incinerator, and is then formed into artificial zeolite by the method described above. Specifically, it is mixed with an aqueous NaOH solution (2.5 to 3.5 N),
After reacting for 12 to 28 hours under heating (90 ° C.), react with CaCl 2 for 2 hours, then wash with water and dry. Then, when an appropriate amount of Ca (OH) 2 is added and solidified with a binder, an adsorbent (a zeolite cartridge) used in the present invention is produced. In addition, since slaked lime is used in the incinerator, when fly ash contains a large amount of slaked lime (for example, 20% or more), the fly ash collected from the incinerator is first converted to HCl. React to C
The component a is removed. After removing CaCl 2 by washing with water, fly ash is mixed with an aqueous NaOH solution (2.5 to 3.5 N) and reacted under heating (90 ° C.) for 12 to 28 hours to produce an artificial zeolite.

【0023】ところで、実際の焼却炉からは、ガス状態
のものだけでなく煤塵などに含まれるダイオキシン類も
少なからず発生しているところ、更なる研究の結果、人
工ゼオライトのカートリッジへの充填状態によっては、
煤塵などを十分に捕捉できず、これらがダイオキシン類
と共に排出されてしまうことが明らかとなった。すなわ
ち、ガス状態のダイオキシン類は、人工ゼオライト・カ
ートリッジ7によって、ほぼ100%除去できるもの
の、焼却炉での焼却物の種類や人工ゼオライトの充填状
態によっては、煤塵などに含まれるダイオキシン類がそ
のまま排出されてしまうことがあった。そこで、本発明
の別の実施例では、図5に示すように、人工ゼオライト
・カートリッジ7の下流側にフィルター部9を設け、吸
着塔4の出口側に送風機6(誘引型ドラフトファン・I
DF)を設けている。また、排ガスの逆流を防止するな
ど、必要に応じて、予備送風機8を動作させるようにし
ている。なお、予備送風機8を動作させると、供給され
る外気によって排ガス温度を更に降下させることもでき
る。フィルター部9としては、テフロン繊維、ガラス繊
維、セルロース系繊維によるものや、セラミック製フィ
ルターを用いることができるが、粒子径0.1μm程度
以上の微粒子を捕捉できるものにすれば、優れた効果が
得られた。なお、0.1μm程度以上の微粒子を捕捉で
きるフィルター材料は、容器に収容した状態で、吸着塔
4の終端部に取り付けられており、必要に応じて交換で
きるようになっている。
By the way, from actual incinerators, not only gaseous substances but also dioxins contained in dust and the like are generated to a considerable extent. Is
It became clear that dust and the like could not be captured sufficiently and these were discharged together with dioxins. That is, gaseous dioxins can be removed almost 100% by the artificial zeolite cartridge 7. However, depending on the type of incinerated material in the incinerator and the state of filling of the artificial zeolite, dioxins contained in dust and the like are directly discharged. Was sometimes done. Therefore, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a filter section 9 is provided on the downstream side of the artificial zeolite cartridge 7 and a blower 6 (induction type draft fan I
DF). Further, the auxiliary blower 8 is operated as necessary, for example, to prevent backflow of the exhaust gas. When the preliminary blower 8 is operated, the temperature of the exhaust gas can be further lowered by the supplied outside air. As the filter unit 9, a filter made of Teflon fiber, glass fiber, cellulosic fiber, or a ceramic filter can be used. However, if a filter capable of capturing fine particles having a particle diameter of about 0.1 μm or more can be obtained, excellent effects can be obtained. Obtained. The filter material capable of capturing fine particles of about 0.1 μm or more is attached to the end of the adsorption tower 4 in a state of being housed in a container, and can be replaced as needed.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ゼオラ
イトを用いてダイオキシン類を吸着除去しているので、
小型かつ低コストであって小型焼却炉に適用するのに好
適なダイオキシン類の吸着除去装置を実現できる。すな
わち、本発明によれば、安価かつ簡易に、バッチ処理の
焼却炉についての厚生省ガイドライン値(5ngTEQ
/Nm3 )を十分に満足する焼却炉を実現することがで
きる。
As described above, in the present invention, dioxins are adsorbed and removed using zeolite.
It is possible to realize a dioxin adsorption and removal apparatus which is small and inexpensive and is suitable for application to a small incinerator. That is, according to the present invention, the Ministry of Health and Welfare guidelines (5ngTEQ
/ Nm 3 ) can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る吸着除去装置の使用例を図示した
ものである。
FIG. 1 illustrates an example of use of an adsorption and removal apparatus according to the present invention.

【図2】吸着除去装置の一例について、平面図(a)と
右側面図(b)を図示したものである。
FIG. 2 is a plan view (a) and a right side view (b) of an example of the adsorption removal device.

【図3】図2に示す吸着除去装置について、その正面図
を図示したものである。
FIG. 3 is a front view of the adsorption and removal apparatus shown in FIG. 2;

【図4】ゼオライト・カートリッジの製造およびメンテ
ナンスの処理サイクルを図示したものである。
FIG. 4 illustrates a zeolite cartridge manufacturing and maintenance processing cycle.

【図5】吸着除去装置の別の実施例を図示したものであ
る。
FIG. 5 illustrates another embodiment of the adsorption removal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 小型焼却炉 2 吸着除去装置 3 冷却部(冷却塔) 4 吸着部(吸着塔) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Small incinerator 2 Adsorption removal apparatus 3 Cooling part (cooling tower) 4 Adsorption part (adsorption tower)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 裕史 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株 式会社内 (72)発明者 脇本 忠明 愛媛県松山市樽味4丁目15番19号 (56)参考文献 特開 平10−249138(JP,A) 特開 平9−75667(JP,A) 欧州特許出願公開666098(EP,A 2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/70 B01D 53/34 B01D 53/81 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Nakamura 7-7 Horie-cho, Matsuyama-shi, Ehime Miura Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Tadaaki Wakimoto 4-15-19 Tarumi, Matsuyama-shi, Ehime (56) Document JP-A-10-249138 (JP, A) JP-A-9-75667 (JP, A) European Patent Application Publication 666098 (EP, A2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 53/70 B01D 53/34 B01D 53/81

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 焼却炉からの排ガスを空冷又は水冷方式
により予備冷却のみする冷却部と、カートリッジに内蔵
された粒状の人工ゼオライトに前記冷却部からの排ガス
を通過させる吸着部とを備えて、前記吸着部が150℃
〜180℃程度に維持されていることを特徴とするダイ
オキシン類の吸着除去装置。
1. Exhaust gas from an incinerator is air-cooled or water-cooled
A cooling unit which only pre-cooled by, incorporated in the cartridge
And an adsorbing section for passing the exhaust gas from the cooling section to the granular artificial zeolite, wherein the adsorbing section has a temperature of 150 ° C.
An adsorption and removal device for dioxins, which is maintained at about 180 ° C.
【請求項2】 前記冷却部では、水を噴霧している請求
項1に記載の吸着除去装置。
2. The cooling unit according to claim 1, wherein water is sprayed.
Item 2. The adsorption removal device according to Item 1.
【請求項3】 前記ゼオライトは、飛灰をアルカリ水溶
液と混合し、90℃程度に加熱して得られる人工ゼオラ
イトである請求項1または請求項2に記載の吸着除去装
置。
3. The adsorption removal apparatus according to claim 1, wherein the zeolite is an artificial zeolite obtained by mixing fly ash with an alkaline aqueous solution and heating the mixture to about 90 ° C.
【請求項4】 前記ゼオライトの粒径は、少なくとも2
mmφを下回らない請求項1ないし請求項3のいずれか
に記載の吸着除去装置。
4. The zeolite has a particle size of at least 2
The diameter is not less than mmφ.
3. The adsorption removal device according to item 1.
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