JP3739249B2 - 焼却炉排ガスの処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ、下水汚泥、産業廃棄物等を焼却処分する焼却炉から排出される排ガスの処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような各種の焼却炉から排出される排ガス中には、ダストやHCl、SO_Ｘ、NO_Ｘのほか、ダイオキシン等の有害成分が様々な割合で含まれており、大気中への放出前に排ガス中からこれらを除去することが必要である。従来の代表的な排ガスの処理方法は図２に示す通りであって、焼却炉１から排出された800 ℃前後の高温の排ガスを熱交換器２に通して熱回収したうえ、まずサイクロン３と電気集塵機４により排ガス中のダストを回収し、次にスクラバー５で排ガスをNaOH水溶液などと接触させてHClやSO_Ｘ及びNO_Ｘを除去した後、煙突６から大気中に放出している。
【０００３】
ところがこの図２のような焼却炉排ガスの処理方法では、排ガス中のダスト、HCl、SO_Ｘ、NO_Ｘ等はほぼ除去することができるものの、排ガス中に微量に含まれているダイオキシンを除去することができないという問題があり、特にごみ焼却炉等において大きな社会問題となっている。
【０００４】
そこで近年、図３に示されるような改良された焼却炉排ガスの処理方法が提案されている。この図３の処理方法は、焼却炉１の排ガスを熱交換器２に通して熱回収したうえサイクロン３で粒径の大きいダストを除去し、次に冷却塔７で排ガス温度を200 ℃程度まで低下させたうえ、活性炭粉末を添加してダイオキシンや重金属を吸着させ、バグフィルタ８によりろ過することによってダイオキシンや重金属を活性炭粉末とともに除去する方法である。また微細なダストもバグフィルタ８により除去される。その後に排ガス中のHClやSO_Ｘ、NO_Ｘ等はスクラバー５で除去される。
【０００５】
図３の処理方法において、冷却塔７は排ガス温度をバグフィルタ８の耐熱温度以下であり、かつ活性炭の吸着活性が高い温度にコントロールするために用いられる。しかし冷却塔７で排ガスを冷却するために湿りガス量が増加し、大型のバグフィルタが必要になるという問題があった。さらに、既設炉を同フローに変更する場合は、交換部分が多く、改造費やスペースの面で大きな問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、焼却炉排ガス中のダスト、HCl、SO_Ｘ、NO_Ｘ、ダイオキシン、重金属等を確実に除去することができ、排ガスの冷却塔を必要とせず、またバグフィルタの目詰まりを抑制できる焼却炉排ガスの処理方法を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、焼却炉の排ガスを第１の熱交換器に通して熱回収したうえ、サイクロンと電気集塵機によりダストを回収し、次にスクラバーでHCl、SO_Ｘ及びNO_Ｘを除去した後に第２の熱交換器に通して昇温し、更に活性炭粉末を添加して有害成分を吸着させたうえ、バグフィルタによりろ過することを特徴とするものである。なお、第１の熱交換器と第２の熱交換器との間で伝熱媒体を循環させることが好ましく、第２の熱交換器による排ガスの昇温温度を100 〜200 ℃とすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を、図１とともに説明する。
１は都市ごみ、下水汚泥、産業廃棄物等を焼却処分する焼却炉であり、その形態は特に限定されるものではなく、流動炉、ストーカー炉等の任意の焼却炉であってよい。この焼却炉１から排出された800 〜900 ℃程度の高温の排ガスは、第１の熱交換器９に通して熱回収される。熱交換器２を通過後の排ガス温度は例えば500〜600℃程度である。
【０００９】
次に排ガスはサイクロン３に導かれ、粒径の大きいダストが分離除去され、更に電気集塵機４により排ガス中の粒径の小さいダストをも回収する。電気集塵機４を通過した排ガス温度は例えば250〜350℃程度であり、ダスト含有量は0.1〜0.5g/Nm ^３ 程度となる。
【００１０】
このようにしてダストが分離除去された排ガスは次にスクラバー５に導かれ、周知のようにNaOH水溶液などと接触する。その結果、排ガス中のHCl、SO_ＸはNaCl、Na_２SO_４として排水側に移行され、HClとSO_Ｘが除去される。このようにスクラバー５においては排ガスが水と接触するため、スクラバー５を通過することにより排ガス温度は30〜40℃程度まで低下する。
【００１１】
スクラバー５を通過した排ガスは次に第２の熱交換器１０に導かれ、加熱される。この第２の熱交換器１０と前記した第１の熱交換器９との間は配管１１で接続され、伝熱媒体を循環させるようになっている。このような構成とすることにより、第１の熱交換器９で排ガスから回収した熱を第２の熱交換器１０に送り排ガスを加熱することが可能となり、他の熱源を要しない利点がある。伝熱媒体としては特に指定はないが、空気又は蒸気が一般的である。その排ガス加熱温度は、後段に設置されるバグフィルタ８の耐熱温度、活性炭の耐熱温度よりも低く、かつ活性炭の吸着活性が最も高くなる温度とすることが好ましく、100 〜200 ℃程度、より好ましくは110 〜130 ℃とする。温度が高すぎると活性炭の吸着活性が低くダイオキシンの除去率が低下し、バグフィルタ８が損傷されたり、活性炭が燃焼するおそれがある。また、逆に温度が低すぎる場合、排ガス中の水分が凝縮し、結露によるトラブルが発生する。
【００１２】
このようにして第２の熱交換器１０で加熱された排ガスに、活性炭粉末が添加される。添加方法は特に限定されるものではないが、例えば空気輸送による煙道吹込みの方法を取ることができる。
【００１３】
その結果、排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害成分は活性炭粉末に吸着されるので、バグフィルタ８によりこの有害成分を吸着した活性炭粉末を回収すれば、ダイオキシン等が排ガス中から除去される。なお、第２の熱交換器１０によって排ガスは活性炭の吸着活性が高まる温度域まで加熱されているため、ダイオキシン濃度を極めて低くさせることができる。また活性炭粉末がバグフィルタ８の表面に付着して層を形成するため、排ガス中の微細なダストも完全にろ過され、排ガスは清浄ガスとなって煙突６から大気中に放出される。このようにして、本発明によれば焼却炉排ガス中のダスト、HCl 、SO_Ｘ、NO_Ｘ、ダイオキシン等を確実に除去することができる。以下に本発明の実施例を示す。
【００１４】
【実施例】
図１、図２、図３に示した各排ガス処理方法によって、焼却炉排ガスの処理を行い、ダスト、SO_Ｘ、NO_Ｘ、ダイオキシンの除去性能を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の焼却炉排ガスの処理方法によれば、焼却炉排ガス中に含まれるダスト、SO_Ｘ、NO_Ｘ、ダイオキシン、重金属等を確実に除去することができる。しかも本発明によれば図３の方法におけるような排ガスの冷却塔を必要とせず、有姿ガス量が少なくなるためランイングコストを下げることができる。さらに、バグフィルタのろ過面積が少なくなり、ろ布も耐熱性が不要となることからイニシャルコストも大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焼却炉排ガスの処理方法を示すブロック図である。
【図２】従来の焼却炉排ガスの処理方法を示すブロック図である。
【図３】近年の焼却炉排ガスの処理方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 焼却炉、２ 熱交換器、３ サイクロン、４ 電気集塵機、５ スクラバー、６ 煙突、７ 冷却塔、８ バグフィルタ、９ 第１の熱交換器、１０ 第２の熱交換器、１１ 配管

Claims (3)

1. 焼却炉の排ガスを第１の熱交換器に通して熱回収したうえ、サイクロンと電気集塵機によりダストを回収し、次にスクラバーでHClやSO_Ｘ及びNO_Ｘを除去した後に第２の熱交換器に通して昇温し、更に活性炭粉末を添加して有害成分を吸着させたうえ、バグフィルタによりろ過することを特徴とする焼却炉排ガスの処理方法。
2. 第１の熱交換器と第２の熱交換器との間で伝熱媒体を循環させる請求項１記載の焼却炉排ガスの処理方法。
3. 第２の熱交換器による排ガスの昇温温度を100 〜200 ℃とした請求項１又は２記載の焼却炉排ガスの処理方法。

Images