JP3327882B2 - 排ガス処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ゴミ焼
却炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉、
熱分解炉、溶融炉等から排出される排ガスを浄化する技
術に関し、特に排ガス中に含有される窒素酸化物やダイ
オキシン類等のハロゲン化芳香族化合物並びに高縮合度
芳香族炭化水素，環境ホルモンを無害化するための排ガ
ス処理装置に関する。

【０００２】

【背景技術】例えば都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却
炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉から排出される排ガス中
には、塩化水素（ＨＣｌ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒
素酸化物（ＮＯｘ）の他、ダイオキシン類やＰＣＢ類に
代表される有害なハロゲン化芳香族化合物、高縮合度芳
香族炭化水素、環境ホルモン等の有害物質が含有され、
人体や動植物に被害をもたらし、自然環境を破壊するも
のとして、深刻な社会問題化している。

【０００３】従来の都市ごみ焼却施設における排ガス処
理の一例を、図８及び図９に示す。図８に示すように、
従来の排ガス処理システムは、被処理物であるゴミ１０
０を焼却処理する都市ゴミ焼却炉１０１と、該焼却炉１
０１から排出される高温（７５０〜９５０℃）の排ガス
１１を水噴霧等によって約２００℃まで冷却するガス冷
却装置１０２と、排ガス１１中の塩化水素（ＨＣｌ）、
硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有害物質の脱硫及び脱塩処理
を行う反応塔１０３と、排ガス１１中の煤塵を濾布で濾
過集塵するバグフィルタ１０４と、浄化された排ガスを
誘引送風機１０５を介して外部排出する煙突１０６とか
ら構成されている。この排ガス浄化システムによれば、
反応塔１０３で中和した後、バグフィルタ１０４で排ガ
ス中の煤塵を除き、排ガス１１中の有害物質を濾布表面
で捕集して除くことができ、この際排ガス中の有害物質
も同時に捕集することで、煤塵や有害物質の除去が行わ
れている。

【０００４】上記反応塔１０３では、中和剤として消石
灰（Ｃａ（ＯＨ）₂ ）の粉末を相当量噴霧し、排ガスの
酸性成分である塩化水素（（ＨＣｌ）、硫黄酸化物（Ｓ
Ｏｘ）を中和し、その後、煤塵や中和された反応生成物
（ＣａＣｌ₂ ，ＣａＳＯ₄ ）がバグフィルタ１０４内に
装備した濾布によって集塵されている。また、反応塔１
０３内で反応しなかった未反応の酸性成分や未反応の消
石灰、あるいは、ダイオキシン類、重金属類もバグフィ
ルタ１０４内で除去されている。

【０００５】上記の処理においては、排ガス中の煤塵
（微細な焼却灰）、酸性物質と中和剤の反応生成物、未
反応の中和剤、重金属類、ダイオキシン類等の混合物が
バグフィルタ１０４の捕集灰（飛灰）として捕集され
る。この捕集された飛灰１０７は、逆洗浄作用により払
いおとされ、その後セメント固化剤で固化処理等を行
い、焼却灰１０８と共に埋立て処分している。

【０００６】しかしながら、この飛灰１０７は水溶性の
塩類、重金属類を含んでいるので、セメント固化して
も、固化物が水によって脆くなったり、あるいは水に塩
類、重金属類が溶解し、環境汚染につながるという、問
題がある。また、近年では、焼却灰を埋立て処分する敷
地の確保が困難になってきている状況から、飛灰を焼却
灰と共に溶融処理する方法が注目されている。この溶融
処理するときには、飛灰１０７に含まれている塩類や重
金属類は再度揮散してダストが発生するうえに塩化物が
分解してＨＣｌを発生する、という問題がある。

【０００７】このことから、飛灰の煤塵（微細な焼却
灰）と中和剤との反応生成物等を分別して捕集し、煤塵
は溶融処理し、中和剤との反応生成物はセメント固化等
で処理することが提案されている（特公平７−１０３９
８０号公報参照）。この提案では、図９に示すように、
従来の集塵手段であるバグフィルタを反応塔１０３を介
して第１段目のバグフィルタ１０４Ａと、第２段目のバ
グフィルタ１０４Ｂとの二段に設けるものである。この
提案によれば、第１段目のバグフィルタ１０４Ａでは煤
塵のみを含有する灰１０９を捕集し、第２段目バグフィ
ルタ１０４Ｂでは排ガス中の酸性成分の中和生成物（Ｃ
ａＣｌ₂ ，ＣａＳＯ₄ ）、未反応消石灰、重金属類等を
含有する飛灰１０７を捕集するようにしている。このよ
うに灰を分別捕集するので、反応生成物（ＣａＣｌ₂ ，
ＣａＳＯ₄ ）を含まない灰１０９は溶融処理でき、ま
た、中和後の灰処理の容積の低減を図っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す提案の場合においては、第２段目のバグフィルタ１
０４Ｂではダイオキシン類がほとんど除去できないとい
う問題がある。この理由は煤塵中にはダイオキシン類を
吸着できるダスト成分や多孔質無機成分が含まれている
が、これを第１段目バグフィルタ１０４Ａで完全に除去
してしまうので、第２段目バグフィルタ１０４Ｂでダイ
オキシン類を吸着するための吸着ケーキ層がバグフィル
タ本体の表面に形成出来なくなるという問題があり、こ
の結果ダイオキシン類の除去効率が低下する、という問
題がある。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑み、排ガス中のダ
イオキシン類等の有害物質の処理を高効率でしかもコン
パクトな構成で処理することができる排ガス処理装置を
提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の［請求項１］の排ガス処理装置の発明は、排ガス中
の煤塵を集塵する前段側除塵装置と、該前段側除塵装置
の後流側に設けてなり、中和剤の導入により中和反応で
脱硫及び脱塩処理すると共に集塵する後段側バグフィル
タと、煤塵を含んだ排ガスの一部を集塵せずに後段側バ
グフィルタに逃がしつつ有害物質を除去する排ガス処理
装置において、上記前段側除塵装置に導入される排ガス
の一部をバイパス管を経由して後段側バグフィルタへ導
入することを特徴とする。

【００１１】［請求項２］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、バイパス管を経由する排ガス量が全
ガス量の１〜３０％であることを特徴とする。

【００１２】［請求項３］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、 前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理
率が７０〜９８％であることを特徴とする。

【００１３】［請求項４］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、 前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理
流速が１ｍ／ｍｉｎ〜２．５ｍ／ｍｉｎであることを特
徴とする。

【００１４】［請求項５］の排ガス処理システムの発明
は、焼却炉，熱分解炉，溶融炉等から排出される排ガス
中の有害物質を除去する排ガス処理システムであって、
排ガスを冷却する冷却手段と、冷却された排ガス中の煤
塵を除塵する請求項１乃至４のいずれか一項の排ガス処
理装置とからなることを特徴とする。

【００１５】［請求項６］の排ガス処理システムの発明
は、請求項５において、排ガス中の窒素酸化物を処理す
る脱硝装置を設けたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００１７】［第１の実施の形態］ 図１は第１の実施の形態にかかる排ガス処理システムの
概略図である。図１に示すように、排ガス浄化システム
２００は、都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼
却炉等の各種焼却炉１０１から排出される排ガス１１を
冷却するガス冷却装置（ボイラ，水噴霧等の冷却手段）
１０２と、排ガス１１中の煤塵を除去すると共に脱塩及
び脱硫処理を行う前段側除塵装置２０１と、該前段側除
塵装置２０１の後流側に設けてなり、中和剤１３の導入
により中和反応により脱硫及び脱塩処理すると共に排ガ
ス１１中の煤塵を集塵する後段側バグフィルタ２０２
と、浄化された排ガスを外部へ誘引送風機１０５を介し
て排出する煙突１０６とから構成されており、煤塵を含
んだ排ガス１１の一部を後段側バグフィルタ２０２に逃
がすようにしたものである。この排ガス浄化システムに
よれば、前段側除塵装置２０１で排ガス中の煤塵を除く
と共に、排ガス１１中の有害物質を吸着除去することで
排ガスの浄化をすることができる。

【００１８】本実施の形態にかかる上記除塵装置２０１
は、排ガス中の煤塵を除去する公知の煤塵除去装置であ
れば、特に限定されるものではないが、例えば電気集塵
機（ＥＰ）、バグフィルタ（ＢＦ）、マルチサイクロン
（ＭＣ）等を例示することができ、特にはバグフィルタ
が好ましい。

【００１９】ここで、バグフィルタの濾布の材質は例え
ばポリエステル，ポリアミド，ポリプロピレン等の織布
または、フェルト等の不織布等公知のものを用いればよ
い。その他の材質としては、ガラス繊維，耐熱ナイロン
（商品名），テフロン（商品名）を挙げることができ
る。また、付着した煤塵の除去方法としては、振動式，
逆洗浄式，パルスジェット式等の公知手段を適用すれば
よい。

【００２０】ここで、本実施の形態では、排ガスの一部
を後段側バグフィルタへ持ち込む方法としては、前段側
バグフィルタの濾過流速は１ｍ／ｍｉｎ以上と高流速す
ることで、煤塵除去率を７０〜９９％（好適には９０％
程度）としている。

【００２１】これにより、後段側バグフィルタ１４に漏
れ出た煤塵を有する排ガスが流れ込み、図２に示すよう
に、排ガス１１中のダスト成分１１ａと中和剤１３とか
らなる混合物から形成してなるふんわりとした吸着ケー
キ層２６がバグフィルタ本体２７の表面に形成されるこ
とになる。この結果、上記吸着ケーキ層２６において、
脱塩及び脱硫反応がなされると共に、煤塵が吸着され、
煤塵中のダイオキシン類等の有害物質も同時に吸着処理
されることになり、バグフィルタ本体２７を通過した浄
化排ガス２８中にはダイオキシン類の有害物質が存在し
ないものとなる。

【００２２】本実施の形態では、濾過流速を高速とし
て、後段側へ煤塵を含む排ガス１１の一部を逃がすよう
にしているがそれ以外の方法としては、例えばバグフィ
ルタ本体の濾布材の目の粗さを調整することにより、後
段側バグフィルタへ排ガスを逃がすようにさせてもよ
い。

【００２３】この発明は上記のように構成されているの
で、次のように作用する。すなわち、焼却炉１０１内で
燃焼時に発生した排ガス１１はガス冷却装置１０２で約
２００℃程度まで冷却した後に、大部分（９９〜７０
％）は前段側除塵装置２０１で煤塵処理がなされ、排ガ
ス１１の一部（１〜３０％）は後段側バグフィルタ２０
２に導入される。後段側バグフィルタ２０２では、導入
された消石灰等の中和剤１３を加えることにより中和反
応で酸性ガスを処理すると共に、未反応の中和剤１３と
排ガス１１のダスト成分からなる吸着ケーキ層をバグフ
ィルタ本体の表面に形成することで、酸性ガスの処理と
同時に煤塵の吸着と共にダイオキシン類等も吸着され、
浄化された排ガス２８となる。

【００２４】上記装置によれば、後段側バグフィルタ２
０２においても煤塵処理を行うのでバグフィルタ本体形
成された吸着ケーキ層により、排ガス１１中の有害物質
であるダイオキシン類を吸着除去することができる。な
お、前段側除塵装置２０１からの払い落とされた煤塵２
０３は、焼却炉１０１からの焼却灰２０４と共に溶融処
理２０５することができる。また、後段側バグフィルタ
２０２から払い落とされた中和後の飛灰２０６はキレー
ト処理，セメント固化処理等２０７により処理される。

【００２５】よって、本発明によれば、前段側除塵装置
２０１において、排ガス１１中の大部分の煤塵が除去さ
れ、後段側バグフィルタ２０２において、一部逃がした
排ガス中の煤塵と酸性ガスや重金属類、ダイオキシン類
等の有害物質が分別除去される。また、ダイオキシン類
は比較的低温でも煤塵や重金属等が存在すればその触媒
作用により分解することが知られているので、後段側バ
グフィルタ２０２ではそれらの触媒作用によりダイオキ
シン類の分解率が大きくなる。すなわち、前段側除塵装
置２０１に導入される排ガスの一部を後段側バグフィル
タ２０２に積極的に逃がすことにより、排ガス中の煤塵
や重金属が後段側バグフィルタ２０２の濾布に積層し、
ここで、ダイオキシン除去効果が向上することになる。
この結果、排ガス中のダイオキシン濃度が極めて低減さ
れることになる。

【００２６】また、本実施の形態では、上記前段側除塵
装置２０１の入口側には、吸着剤として活性炭２９を図
示しない噴霧手段により噴霧して排ガス中の有害物質を
吸着除去するようにしている。この活性炭２９の噴霧に
より前段側バグフィルタ２０１においても積極的にダイ
オキシン類が吸着除去されることになる。上記活性炭と
しては、コール炭，やしがら炭，樹脂炭，木質炭，又は
ピート炭等を挙げることができるが、本発明はこれらに
限定されるものではない。

【００２７】また、上記活性炭２９を噴霧する場合に
は、前段側除塵装置２０１でダイオキシン類の除去が可
能となるので、排ガスの一部を後段側バグフィルタ２０
２へ供給することなく、排ガス処理することもできる。
なお、排ガスの一部を後段側バグフィルタ２０２へ持ち
込むことにより、さらに排ガス処理効率が向上すること
はいうまでもない。

【００２８】また、上記活性炭以外には、ダイオキシン
類を吸着する多孔性吸着剤として、例えば火山灰，シリ
カゲル，シラス，クロモソルブ等のシリカ系物質，ゼオ
ライト，モルデナイト等の粘土鉱物，アパタイト，骨
炭，リン酸アンモニウムマグネシウム造粒物等のリン酸
化合物，サンゴ化石，炭酸カルシウム等の炭酸系化合
物，アルミナ，結晶性シリケート，シリカアルミナ等が
用いられ、特にシリカゲル，結晶性シリケート，リン酸
アンモニウムマグネシウム造粒物，サンゴ化石，ゼオラ
イト及び火山灰を用いるのが好適である。

【００２９】ここで、本発明で処理される排ガス中の有
害物質とは、ダイオキシン類やＰＸＢ（Ｘはハロゲンを
表す。）類に代表される有害なハロゲン化芳香族化合
物、高縮合度芳香族炭化水素等の有害物質をいうが、本
発明により処理される排ガス中の有害物質（又は環境ホ
ルモン）であればこれらに限定されるものではない。

【００３０】本発明で処理する芳香族ハロゲン系化合物
としては、ダイオキシン類やＰＣＢ類に代表される有害
な物質（例えば環境ホルモン）であればこれらに限定さ
れるものではない。ここで、前記ダイオキシン類とは、
ポリハロゲン化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類（ＰＸＤ
Ｄｓ）及びポリハロゲン化ジベンゾフラン類（ＰＸＤＦ
ｓ）の総称であり（Ｘはハロゲンを示す）、ハロゲン系
化合物とある種の有機ハロゲン化合物の燃焼時に微量発
生するといわれる。ハロゲンの数によって一ハロゲン化
物から八ハロゲン化物まであり、これらのうち、特に四
塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン（Ｔ₄ ＣＤＤ）は、最
も強い毒性を有するものとして知られている。なお、有
害なハロゲン化芳香族化合物としては、ダイオキシン類
の他にその前駆体となる種々の有機ハロゲン化合物（例
えば、フェノール，ベンゼン等の芳香族化合物（例えば
ハロゲン化ベンゼン類，ハロゲン化フェノール及びハロ
ゲン化トルエン等）、ハロゲン化アルキル化合物等）が
含まれており、除去する必要がある。すなわち、ダイオ
キシン類とは塩素化ダイオキシン類のみならず、臭素化
ダイオキシン類等のハロゲン化ダイオキシン類を表す。
また、ＰＸＢ類（ポリハロゲン化ビフェニル類）はビフ
ェニルにハロゲン原子が数個付加した化合物の総称であ
り、ハロゲンの置換数、置換位置により異性体がある
が、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）の場合では、２，６
−ジクロロビフェニル、２，2'−ジクロロビフェニル、
２，３，５−トリクロロビフェニル等が代表的なもので
あり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオキシン類が
発生するおそれがあるものとして知られており、除去す
る必要がある。なお、ＰＸＢ類には当然コプラナーＰＸ
Ｂも含まれるのはいうまでもない。

【００３１】また、高縮合度芳香族炭化水素は多核芳香
族化合物の総称であり、単数又は複数のＯＨ基を含んで
もよく、発癌性物質として認められており、排ガス中か
ら除去する必要がある。

【００３２】また、多くの製造工程においては、煤塵に
加えて、例えばホルムアルデヒド，ベンゼン又はフェノ
ールのような気体状有機化合物を含む排ガスが発生する
こともある。これらの有機化合物もまた、環境汚染物質
であり、人間の健康を著しく損ねるので、排ガスから除
去する必要がある。

【００３３】また、本発明で処理される窒素酸化物と
は、通常ＮＯ及びＮＯ₂ の他、これらの混合物をいい、
ＮＯｘとも称されている。しかし、該ＮＯｘにはこれら
以外に各種酸化数の、しかも不安定な窒素酸化物も含ま
れている場合が多い。従ってｘは特に限定されるもので
はないが通常１〜２の値である。雨水等で硝酸、亜硝酸
等になり、またはＮＯは光化学スモッグの主因物質の一
つであるといわれており、人体には有害な化合物であ
る。

【００３４】なお、本発明において、後段側のバグフィ
ルタ２０２のバグフィルタ本体に脱硝及びダイオキシン
類分解作用を奏するダイオキシン類分解触媒を担持させ
るようにしてもよい。ここで、上記脱硝及びダイオキシ
ン類分解作用を奏するダイオキシン類分解触媒として
は、特に限定されるものではないが、例えばチタン（Ｔ
ｉ），シリコン（Ｓｉ），アルミニウム（Ａｌ），Ｚｒ
（ジルコニウム），Ｐ（リン），Ｂ（ボロン）から選ば
れる少なくとも一種からなる担体又はこれらの二種以上
の元素を含む複合酸化物からなる担体に、例えばバナジ
ウム（Ｖ），タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍ
ｏ），ニオブ（Ｎｂ）又はタンタル（Ｔａ）の酸化物の
うち少なくとも一種類の酸化物からなる活性成分を担持
してなるもの等の触媒や公知のダイオキシン類分解触媒
を用いることができ、特に限定されるものではない。

【００３５】上記ダイオキシン類分解触媒の触媒作用に
より、上記有害物質の内排ガス中のハロゲン化芳香族化
合物，ハロゲン化芳香族化合物の前駆体，ＰＸＢ等のハ
ロゲン化芳香族化合物、高縮合度芳香族炭化水素、環境
ホルモンを分解処理することができる。

【００３６】また、ダイオキシン類分解触媒として例え
ばピリジン吸着酸量を0.３０ｍｍｏｌ／ｇ以上とした酸
化触媒の酸化分解によりより効果的に無害化処理をなす
ことができる。

【００３７】なお、脱硝を同時に行う場合には、アンモ
ニアガス等を噴霧することにより、脱硝と脱ダイオキシ
ン類処理を併せて行うことができる。

【００３８】［第２の実施の形態］ 図３に第２の実施の形態にかかる排ガス処理装置の概略
図を示す。

【００３９】図３は図１の排ガス処理装置において、前
段側除塵装置２０１に導入される排ガスの一部を後段側
バグフィルタ２０５へ直接持ち込むためのバイパス管２
１０を設けたものである。なお、その他の構成は第１の
実施の形態と同様であるので、同一部材には同一符号を
付してその説明は省略する。図３に示すように、焼却炉
から排出された排ガス１１を冷却するガス冷却装置１０
２と、該ガス冷却装置１０２で冷却した排ガス１１から
煤塵を除去する前段側除塵装置２０１と、該前段側除塵
装置２０１を通過した排ガス１１に中和剤１３を供給す
ることで浄化する後段側バグフィルタ２０２と、上記前
段側バグフィルタ２０１を排ガス１１が迂回するバイパ
ス管２１０とを具備するものである。

【００４０】この発明では前記前段側除塵装置２０１で
は高速濾過を行い、また後段側バグフィルタ２０２では
低速濾過を行うことが望ましい。また、上記前段側除塵
装置２０１はバグフィルタとするのが望ましい。

【００４１】また、前段側バグフィルタ２０１をバイパ
ス管２１０を経由して迂回する排ガス量は総排ガス量の
１〜３０％程度とするのが望ましい。

【００４２】この発明は上記のように構成されているの
で、次のように作用する。図３に示すように、焼却炉内
で燃焼時に発生した排ガス１１はガス冷却装置１０２で
約２００℃まで冷却した後に、大部分（９９〜７０％）
は前段側除塵装置２０１であるバグフィルタに導入さ
れ、排ガスの一部（１〜３０％）はバグフィルタを迂回
してバグフィルタの後方に導入される。この時前段側バ
グフィルタ２０１を通過した排ガス１１の煤塵はここで
除去される。そして、前段側バグフィルタ２０１で煤塵
が除去された排ガス１１は迂回した排ガスと合流した
後、後段側バグフィルタ２０２に供給され、ここで中和
剤１３が供給されることで、導入された消石灰等の中和
剤１３と排ガス１１のダスト成分からなる吸着ケーキ層
をバグフィルタ本体の表面に形成することで、酸性ガス
の処理と同時に煤塵の吸着と共にダイオキシン類等も吸
着され、浄化された排ガスとなる。

【００４３】上記のように前段側の除塵装置２０１で
は、大部分の煤塵が除去され、後段側のバグフィルタ２
０２では、バイパスされた排ガス１１の煤塵と酸性ガス
が中和された反応生成物や重金属類、ダイオキシン類の
有害物質等が分別除去される。

【００４４】［第３の実施の形態］ 図４に第３の実施の形態にかかる排ガス処理装置の概略
図を示す。

【００４５】図４は図１の排ガス処理システムの処理装
置の要部を示すものであり、前段側除塵装置を前段側バ
グフィルタ２０１とし、該前段側バグフィルタ２０１で
除塵された煤塵２０３の一部を供給管２０８を介して後
段側バグフィルタ２０２へ必要に応じて供給するもので
ある。なお、その他の構成は第１の実施の形態と同様で
あるので、同一部材には同一符号を付してその説明は省
略する。図４に示すように、前段側バグフィルタ２０１
で排ガス中の煤塵を除去し、その除去された煤塵２０３
を後段側バグフィルタ２０２に積極的に導入するように
している。上記後段側バグフィルタ２０２では、別途導
入された消石灰等の中和剤１３と煤塵２０３からなる吸
着ケーキ層をバグフィルタ本体の表面に形成することに
なる。これにより、該ケーキ層において、酸性ガスの処
理と同時に煤塵の吸着と共にダイオキシン類等も吸着さ
れ、排気ガスは浄化されることとなる。

【００４６】［第４の実施の形態］ 図５に第４の実施の形態にかかる排ガス処理装置の概略
図を示す。

【００４７】図５は図１の排ガス処理システムの処理装
置の要部を示すものであり、前段側除塵装置を前段側バ
グフィルタ２０１とし、該後段側バグフィルタ２０２で
除塵された中和後の飛灰２０６の一部を供給管２０９を
介して後段側バグフィルタ２０２の前流側へ必要に応じ
て供給するものである。なお、その他の構成は第１の実
施の形態と同様であるので、同一部材には同一符号を付
してその説明は省略する。

【００４８】図５に示すように、前段側バグフィルタ２
０１で排ガス中の煤塵を除去し、その後段側バグフィル
タ２０２で煤塵の除去と共に酸性ガスの中和処理を行
い、その除去された中和された飛灰２０６を後段側バグ
フィルタ２０２の前流側に積極的に導入するようにして
いる。上記後段側バグフィルタ２０２では、別途導入さ
れた消石灰等の中和剤１３と飛灰２０６からなる吸着ケ
ーキ層をバグフィルタ本体の表面に形成することにな
る。これにより、該ケーキ層において、酸性ガスの処理
と同時に煤塵の吸着と共にダイオキシン類等も吸着さ
れ、排気ガスは浄化されることとなる。

【００４９】［第５の実施の形態］ 図６に第５の実施の形態にかかる排ガス処理装置の概略
図を示す。

【００５０】図６は図１の排ガス処理システムの処理装
置の要部を示すものであり、前述した第３及び第４の実
施の形態を組み合わせたものである。すなわち、本実施
の形態では、前段側除塵装置を前段側バグフィルタ２０
１とし、該前段側バグフィルタ２０１で除塵された煤塵
２０３の一部を供給管２０８を介して後段側バグフィル
タ２０２へ必要に応じて供給すると共に、後段側バグフ
ィルタ２０２で除塵された中和後の飛灰２０６の一部を
供給管２０９を介して後段側バグフィルタ２０２の前流
側へ必要に応じて供給するものである。なお、その他の
構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一部材に
は同一符号を付してその説明は省略する。

【００５１】図６に示すように、前段側バグフィルタ２
０１で排ガス中の煤塵を除去し、除塵した煤塵２０３の
一部を供給管２０８を介して後段側バグフィルタ２０２
へ供給すると共に、該後段側バグフィルタ２０２で煤塵
の除去と共に酸性ガスの中和処理を行い、その除去され
た中和された飛灰２０６を後段側バグフィルタ２０２の
前流側に積極的に導入するようにしている。上記後段側
バグフィルタ２０２では、別途導入された消石灰等の中
和剤１３と煤塵２０３及び中和された飛灰２０６からな
る吸着ケーキ層をバグフィルタ本体の表面に形成するこ
とになる。これにより、該ケーキ層において、酸性ガス
の処理と同時に煤塵の吸着と共にダイオキシン類等も吸
着され、排気ガスは浄化されることとなる。

【００５２】図７に上記吸着剤を用いた排ガス処理シス
テムの概略の他の一例を示すが、本発明の排ガス処理装
置を用いた処理システムはこれに何ら限定されるもので
はない。

【００５３】図７に示すように、他の処理システムとし
ては、図１に示すシステムにおいて、後段側バグフィル
タ２０２の後流側に、別途脱硝装置２１１を設け、バグ
フィルタ等の排ガス処理装置でダイオキシン類等の有害
物質を吸着除去した後に、窒素酸化物等を分解除去する
ようにしている。

【００５４】

【実施例】以下、本発明の効果を示す好適な実施例を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００５５】［実施例１］ 図面を参照して、この発明による排ガス処理方法及び排
ガス処理装置の一実施例について説明する。本実施例で
は、図２に示す排ガス処理装置を用いて行った。焼却炉
１０１から排出された排ガス１１はガス冷却装置１０２
において、約２００℃程度まで冷却される。この冷却さ
れた排ガスの９０％は前段側バグフィルタ２０１に導入
され、ここで、排ガス１１中の煤塵が除去される。上記
前段側バグフィルタ２０１は煤塵除去のためのものであ
るから、高速濾過（１〜２ｍ／分）が可能なパルスジェ
ット型のバグフィルタを用いた。このパルスジェット型
のバグフィルタは圧縮エアの脈動によって、筒状の濾布
の内側から振動を与え、濾布の表面に付着したダストを
払い落とす機能をもったバグフィルタである。

【００５６】煤塵が除去された排ガス（９０％）と、前
段側バグフィルタ２０１で除塵されずにバイパス管２１
０（図３参照）を経由してバイパスされた排ガス（１０
％）とは合流して、後段側バグフィルタ２０２に導入さ
れる。この後段側バグフィルタ２０２においては、中和
剤１３として２〜３当量の消石灰（Ｃａ（ＯＨ₂ ）の粉
末を噴霧し、排ガスの酸性成分である塩化水素、硫黄酸
化物等の酸性物質を中和する。

【００５７】中和された反応生成物（ＣａＣｌ₂ ，Ｃａ
ＳＯ₄ ）とバイパスした排ガス中の煤塵は後段バグフィ
ルタ２０２に送り込まれてバグフィルタ本体の濾布によ
って集塵される。また、気相中において未反応の酸性成
分、未反応の消石灰、ダイオキシン類、重金属類もこの
後段側バグフィルタ２０２のバグフィルタ本体表面に形
成されたケーキ層で除去される。ここで、後段側バグフ
ィルタ２０２は中和反応を行わせるためのものであるか
ら、低速濾過（0.５〜1.５ｍ／分）を適用し、逆圧型を
用いた。

【００５８】前段側バグフィルタ２０１及び後段側バグ
フィルタ２０２によって清浄化された排ガスは誘引送風
機１０５で吸引され、煙突１０６から大気中に排出され
る。

【００５９】本実施例では、ごみ１トンを焼却した場
合、約１００ｋｇの焼却灰が発生すると共に、２５ｋｇ
の煤塵、５ｋｇ（１０００ｐｐｍ）の塩化水素を含む排
ガスが発生する。その内、約２2.５ｋｇの煤塵だけが前
段側バグフィルタ２０１で除去される。従って焼却灰と
煤塵で合計１２2.５ｋｇの灰が除去される。煤塵約２2.
５ｋｇが除去された排ガスには煤塵2.５ｋｇ、塩化水素
５ｋｇが含まれている。この排ガスは後段側バグフィル
タ２０２で１０ｋｇ（２当量）の消石灰を噴霧されて、
後段側バグフィルタ２０２に導入される。該後段側バグ
フィルタ２０２では約１7.５ｋｇの飛灰が除去される。
従って、溶融処理・埋立ての困難な飛灰の量は、ごみ１
トン当たり約１7.５ｋｇとなり、従来の一段バグフィル
タの時（約４０ｋｇ）の１／２以下に減少できる。

【００６０】また、図８に示す従来技術にかかる反応塔
を介して二段バグフィルタを並列して処理した場合、本
発明方法とを比較した運転条件とダイオキシン類の測定
結果をそれぞれ「表１」、「表２」に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】排ガスをバイパスさせない従来の二段バグ
フィルタ法では排ガス中のダイオキシン類の除去率は
「表２」の第１欄に示すように、９４％であるが、排ガ
スの一部を後段側バグフィルタへバイパスさせる本発明
方法では「表２」の第２〜５欄に示すように、ダイオキ
シン類の除去率は９7.４〜９９％と向上した。

【００６４】［実施例２］ また、図４に示すシステムを用い、前段側バグフィルタ
２０１の煤塵２０３を供給管２０８を介して集塵した灰
の１０％（2.５ｋｇ／ｈ）を後段側バグフィルタ２０２
の前流側へ吹き込んだ時の計測結果を、表２の第５欄に
示す。この方法でもダイオキシン類除去率は９9.５％と
なり、従来法よりもダイオキシン除去率は高くなった。

【００６５】［実施例３］ また、バイパス管を設けない図１に示すシステムにおい
て、前段側バグフィルタ２０１の前流側に活性炭２９を
噴霧した時の計測結果を、表２の第６欄に示す。なお、
本実施例では排ガスの一部を後段側バグフィルタへ持ち
込むことなく行ったが、この方法でもダイオキシン類除
去率は98.5％となり、従来法よりもダイオキシン除去率
は高くなった。

【００６６】このように、本発明によれば、従来の二段
バグフィルタ法と異なって、排ガスの一部を前段側バグ
フィルタ２０１を迂回させるか又は前段側バグフィルタ
２０１の煤塵２０３又は後段側バグフィルタの飛灰２０
６の一部を吹き込んで後段側バグフィルタ２０２へ煤塵
の一部を持ち込むので、該後段側バグフィルタ２０２で
はバイパス等で持ちこまれた煤塵が良好なケーキ層の形
成に寄与し、排ガス中のダイオキシン類の除去が可能と
なる。また、煤塵中の重金属等がダイオキシン類等を分
解する触媒として作用するので処理した排ガス中のダイ
オキシン類濃度を大幅に低減することが出来る。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の［請求項
１］の発明によれば、排ガス中の煤塵を集塵する前段側
除塵装置と、該前段側除塵装置の後流側に設けてなり、
中和剤の導入により中和反応で脱硫及び脱塩処理すると
共に集塵する後段側バグフィルタと、煤塵を含んだ排ガ
スの一部を集塵せずに後段側バグフィルタに逃がしつつ
有害物質を除去する排ガス処理装置において、上記前段
側除塵装置に導入される排ガスの一部をバイパス管を経
由して後段側バグフィルタへ導入するので、該後段側バ
グフィルタではバイパス等で持ちこまれた煤塵が良好な
ケーキ層の形成に寄与し、排ガス中のダイオキシン類の
除去が可能となる。

【００６８】［請求項２］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、バイパス管を経由する排ガス量が全
ガス量の１〜３０％であるので、該後段側バグフィルタ
ではバイパス等で持ちこまれた煤塵が良好なケーキ層の
形成に寄与し、排ガス中のダイオキシン類の除去が可能
となる。

【００６９】［請求項３］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理
率が７０〜９８％であるので、該後段側バグフィルタで
は持ちこまれた煤塵が良好なケーキ層の形成に寄与し、
排ガス中のダイオキシン類の除去が可能となる。

【００７０】［請求項４］の排ガス処理装置の発明は、
請求項１において、前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理
流速が１ｍ／ｍｉｎ〜２．５ｍ／ｍｉｎであるので、該
後段側バグフィルタでは持ちこまれた煤塵が良好なケー
キ層の形成に寄与し、排ガス中のダイオキシン類の除去
が可能となる。

【００７１】［請求項５］の発明によれば、焼却炉，熱
分解炉，溶融炉等から排出される排ガス中の有害物質を
除去する排ガス処理システムであって、排ガスを冷却す
る冷却手段と、冷却された排ガス中の煤塵を除塵する請
求項１乃至４のいずれか一項の排ガス処理装置とからな
るので、高効率で有害物質を処理することができる。

【００７２】［請求項６］の発明によれば、請求項５に
おいて、排ガス中の窒素酸化物を処理する脱硝装置を設
けたので、窒素酸化物の処理も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本実施の形態にかかる排ガス処理システ
ムの一例を示す概略図である。

【図２】後段側バグフィルタのバグフィルタ本体の概略
図である。

【図３】第２の本実施の形態にかかる排ガス処理システ
ムの一例を示す概略図である。

【図４】第３の本実施の形態にかかる排ガス処理システ
ムの一例を示す概略図である。

【図５】第４の本実施の形態にかかる排ガス処理システ
ムの一例を示す概略図である。

【図６】第５の本実施の形態にかかる排ガス処理システ
ムの一例を示す概略図である。

【図７】他の排ガス処理システムの一例を示す概略図で
ある。

【図８】従来技術にかかる排ガス処理システムの一例を
示す概略図である。

【図９】従来技術にかかる排ガス処理システムの他の一
例を示す概略図である。

【符号の説明】

１１ 排ガス １３ 中和剤 ２６ 吸着ケーキ層 ２７ バグフィルタ本体 ２８ 浄化排ガス ２９ 活性炭 １０１ 焼却炉 １０２ ガス冷却装置 ２００ 排ガス浄化システム ２０１ 前段側除塵装置 ２０２ 後段側バグフィルタ ２０３ 煤塵 ２０４ 焼却灰 ２０５ 溶融処理 ２０６ 中和後の飛灰 ２０７ キレート処理，セメント固化処理 ２０８，２０９ 供給管 ２１０ バイパス管 ２１１ 脱硝装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−155936（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−193919（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−224420（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−202052（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−76753（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−103980（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 46/02 B01D 53/70

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排ガス中の煤塵を集塵する前段側除塵装
   置と、 該前段側除塵装置の後流側に設けてなり、中和剤の導入
   により中和反応で脱硫及び脱塩処理すると共に集塵する
   後段側バグフィルタと、 煤塵を含んだ排ガスの一部を集塵せずに後段側バグフィ
   ルタに逃がしつつ有害物質を除去する排ガス処理装置に
   おいて、上記前段側除塵装置に導入される排ガスの一部をバイパ
   ス管を経由して後段側バグフィルタへ導入することを特
   徴とする排ガス処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 バイパス管を経由する排ガス量が全ガス量の１〜３０％
   であることを特徴とする排ガス処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理率が７０〜９８％で
   あることを特徴とする排ガス処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前段側除塵装置の排ガスの煤塵処理流速が１ｍ／ｍｉｎ
   〜２．５ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする排ガス処理
   装置。
5. 【請求項５】 焼却炉，熱分解炉，溶融炉等から排出さ
   れる排ガス中の有害物質を除去する排ガス処理システム
   であって、 排ガスを冷却する冷却手段と、冷却された排ガス中の煤
   塵を除塵する請求項１乃至４のいずれか一項の排ガス処
   理装置とからなることを特徴とする排ガス処理システ
   ム。
6. 【請求項６】 請求項５において、 排ガス中の窒素酸化物を処理する脱硝装置を設けたこと
   を特徴とする排ガス処理システム。