JP3327882B2 - 排ガス処理装置 - Google Patents

排ガス処理装置

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JP3327882B2
JP3327882B2 JP32222199A JP32222199A JP3327882B2 JP 3327882 B2 JP3327882 B2 JP 3327882B2 JP 32222199 A JP32222199 A JP 32222199A JP 32222199 A JP32222199 A JP 32222199A JP 3327882 B2 JP3327882 B2 JP 3327882B2
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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、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、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、
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]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]の発明によれば、請求項
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】 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。
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