JP3932262B2 - 燃焼設備及び排ガス処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼設備及び排ガス処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、燃焼設備は、例えば特開2000−256679号公報に開示されているように、燃焼溶融炉と、燃焼溶融炉からの排ガスを熱源とするボイラと、ボイラからの排ガスに対する減温塔と、減温塔からの排ガスに対する集塵器とを設けるとともに、ボイラ・減温塔・集塵器から回収したダストを燃焼溶融炉に供給するダスト供給手段を設けて構成してあった。
【0003】
つまり、ボイラや減温塔のような排ガスを冷却する装置を集塵器の上流側に配置した構造になっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によれば、ボイラや減温塔のような排ガスを冷却する装置を集塵器の上流側に配置してあったために、排ガスが集塵器で処理されるときは排ガス中の重金属成分が固体化した状態になっていた。
【0005】
その結果、重金属のダストが集塵器で捕集され、燃焼溶融炉に供給されて、燃焼溶融炉から回収するスラグの重金属の濃度が高くなっていた。
【0006】
燃焼溶融炉から排出されるスラグは例えば道路舗装材として再利用されているが、重金属を多く含んだスラグは商品価値が低くなるという問題があった。
【0007】
本発明の目的は、燃焼溶融炉から排出されるスラグの商品価値を高めることができるようにする点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0009】
[構成]
燃焼溶融炉と、前記燃焼溶融炉からの800°C〜1200°Cの排ガスに対する高温ガス用集塵器と、前記高温ガス用集塵器で捕集したダストを前記燃焼溶融炉に供給するダスト供給手段と、前記高温ガス用集塵器から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域の排ガス流路に低温側集塵器とを設けてある。
【0010】
[作用]
燃焼溶融炉からの800°C〜1200°Cの排ガスを高温ガス用集塵器で処理し、この高温ガス用集塵器で捕集したダストをダスト供給手段で燃焼溶融炉に供給する。
【0011】
高温ガス用集塵器に流入する排ガスは800°C〜1200°Cの高温であり、排ガス中の重金属成分はガス化しているから、高温ガス用集塵器を通り抜ける。
【0012】
これにより、燃焼溶融炉に供給するダストに重金属が含まれるのを抑制でき、燃焼溶融炉から排出されるスラグの重金属成分の濃度が高くなるのを抑制することができる。
【0013】
[効果]
従って、燃焼溶融炉から排出されるスラグの重金属成分の濃度が高くなるのを抑制することができるから、スラグの商品価値を高めることができた。
【0016】
更に、次の作用・効果を奏することができる。
【0017】
高温ガス用集塵器から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域の排ガス流路に低温側集塵器を設けてあるから、重金属成分が固体化して成る重金属のダストを低温側集塵器で捕集することができる。
【0018】
この場合、高温ガス用集塵器で重金属等以外のダスト(灰分)が捕集されているから、重金属の濃度が高いダストを得ることができる。
【0019】
[効果]
前記に加えて、低温側集塵器で重金属の濃度が高いダストを得ることができるから、山元還元などの再利用が容易になるとともに、無害化処理する場合は処理コストを低廉化できる。
【0020】
請求項3による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0021】
[構成]
請求項1による発明の構成において、前記低温側集塵器に流入する排ガスに対する中和剤供給部を設けてある。
【0022】
[作用]
請求項1の構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、中和剤の反応率が高い温度域(例えば消石灰なら160°C以下)で排ガスを中和することができる。
【0023】
[効果]
従って、請求項1の構成による効果と同様の効果を奏することができるのに加え、排ガスを効果的に中和させることができるようになった。
【0024】
請求項4による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0025】
[構成]
請求項3による発明の構成において、前記低温側集塵器の下流側に補助低温側集塵器を設けるとともに、前記補助低温側集塵器に流入する排ガスに対する中和剤補助供給部を設けてある。
【0026】
[作用]
請求項3の構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、低温側集塵器の下流側に補助低温側集塵器を設けるとともに、前記補助低温側集塵器に流入する排ガスに対する中和剤補助供給部を設けてあるから、排ガスをさらに中和することができる。
【0027】
[効果]
従って、請求項3の構成による効果と同様の効果を奏することができるのに加え、排ガスをより効果的に中和させることができ、重金属を多く含むダストと中和残渣とを別々に回収することで山元還元などの再利用に有利になった。
【0028】
請求項5による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0029】
[構成]
請求項1,2,3,4のいずれか一つによる発明の構成において、前記高温ガス用集塵器はセラミック製の多孔質フィルタを設けて構成してある。
【0030】
[作用]
請求項1,2,3,4のいずれか一つの構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、高温ガス用集塵器は、セラミック製の多孔質フィルタを設けて構成してあるから、高温ガス用集塵器の耐熱性を向上させることができる。
【0031】
[効果]
従って、請求項1,2,3,4のいずれか一つの又は2の構成による効果と同様の効果を奏することができるのに加え、高温ガス用集塵器の耐久性を向上させることができた。
【0032】
請求項6による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0033】
[構成]
請求項1,2,3,4,5のいずれか一つによる発明の構成において、前記燃焼溶融炉は、廃棄物を熱分解ドラムで熱分解して得られる熱分解ガスと熱分解残渣のうち、前記熱分解ガスと、前記熱分解残渣から選別されたカーボン残渣とを受けれて燃焼させる廃棄物処理用の炉である。
【0034】
[作用]
上記の熱分解ドラムや燃焼溶融炉を備えた廃棄物処理プラントにおいて、請求項1,2,3,4,5のいずれか一つの構成による作用と同様の作用を奏することができる。
【0035】
[効果]
上記の熱分解ドラムや燃焼溶融炉を備えた廃棄物処理プラントにおいて、請求項1,2,3,4,5のいずれか一つの構成による効果と同様の効果を奏することができる。
【0036】
請求項7による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【0037】
[構成]
燃焼溶融炉からの800°C〜1200°Cの排ガスを高温ガス用集塵器で処理し、前記高温ガス用集塵器で捕集したダストを前記燃焼溶融炉に供給して燃焼溶融させると共に、前記高温ガス用集塵器から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域で重金属成分を捕集する。
【0038】
[作用]
高温ガス用集塵器に流入する排ガスは800°C〜1200°Cの高温であり、排ガス中の重金属成分はガス化しているから、高温ガス用集塵器を通り抜ける。
【0039】
これにより、燃焼溶融炉に供給するダストに重金属が含まれるのを抑制でき、燃焼溶融炉から排出されるスラグの重金属成分の濃度が高くなるのを抑制することができる。
【0040】
[効果]
従って、燃焼溶融炉から排出されるスラグの重金属成分の濃度が高くなるのを抑制することができるから、スラグの商品価値を高めることができた。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0042】
図1に、家庭ゴミ等の一般廃棄物やカーシュレッダーダスト・電化製品等の産業廃棄物の処理プラントである熱分解ガス化溶融プラントを示してある。
【0043】
この熱分解ガス化溶融プラントは前処理設備1・熱分解設備2・熱分解残渣選別設備3・高温燃焼溶融設備4・第1排ガス処理設備6A・ボイラ発電設備5・第2排ガス処理設備6Bから成る。
【0044】
[前処理設備1]
廃棄物ピット7に貯留された廃棄物を破砕機で破砕し、破砕廃棄物を搬送装置等で熱分解設備2に送る。
【0045】
[熱分解設備2]
廃棄物ピット7からの廃棄物を熱分解ドラム12に搬送供給し、加熱ガス供給手段102から熱分解ドラム12に加熱ガスを供給する。
【0046】
そして、この加熱ガスで廃棄物を間接的に加熱しながら、廃棄物を無酸素あるいは低酸素雰囲気で約450°Cの熱分解ガスと熱分解残渣とに熱分解し、熱分解ガスを後述の高温燃焼溶融炉13に送り、熱分解残渣を熱分解残渣選別設備3に送る。
【0047】
[熱分解残渣選別設備3]
前記熱分解ドラム12からの熱分解残渣を冷却振動コンベア14等を介してスクリーン55側に送り、磁選機やアルミ選別機53を介して選別した鉄・アルミ・ガラス等を回収する。
【0048】
そして、鉄やアルミ等が選別された後の熱分解残渣を粉砕機56で粉砕する(粉砕したものを、以下「カーボン残渣」と呼ぶ)。カーボン残渣はカーボン残渣サイロ61に送り、カーボン残渣サイロ61内のカーボン残渣を高温燃焼溶融炉13にその炉頂側から吹き込む。
【0049】
[高温燃焼溶融設備4]
熱分解ガス・カーボン残渣・集塵ダストを高温燃焼溶融炉13に炉頂側から吹き込み、これらを旋回燃焼する。焼却灰・集塵ダストは溶融し、炉底から連続排出する。排出したスラグはスラグ容器50に収容され、道路舗装材として再利用される。
【0050】
[第1排ガス処理設備6A]
高温燃焼溶融炉13からの1000°Cの排ガスに対する高温ガス用集塵器40と、高温ガス用集塵器40で捕集したダストを貯留するダストサイロ41と、ダストサイロ41内のダストを高温燃焼溶融炉13に供給するダスト供給手段42とを設けてある。
【0051】
前記高温ガス用集塵器40はセラミック製の多孔質フィルタを設けて構成してあり、ダスト供給手段42は、ダスト供給管路44とダスト供給ファン43とを設けて構成してある。
【0052】
高温ガス用集塵器40に流入する排ガスは1000°Cの高温で、排ガス中の重金属成分はガス化しているから、高温ガス用集塵器40を通り抜ける。
【0053】
これにより、高温燃焼溶融炉13に供給するダストに重金属(カドミウムや鉛等)が含まれるのを抑制でき、高温燃焼溶融炉13から排出されてスラグ容器50に収容されるスラグの重金属成分の濃度が高くなるのを抑制することができる。
【0054】
[ボイラ発電設備5]
高温ガス用集塵器40から排出される排ガスをボイラ輻射ゾーンで冷却し、蒸発管群で均一な温度にした後、過熱蒸気管群に送る。ボイラ18で蒸気を熱回収し、タービン・発電機(図示せず)で電気として回収する。
【0055】
[第2排ガス処理設備6B]
ボイラ18から排出される排ガスを減温塔21・バグフィルタ17(低温側集塵器に相当)・脱硝装置58等で処理して煙突25から排気する。
【0056】
前記バグフィルタ17は、高温ガス用集塵器40から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度、及び消石灰の反応が良好な温度(160°C)の排ガス流路に設けてある。
【0057】
これにより、重金属成分が固体化して成る重金属のダストをバグフィルタ17で捕集することができる。
【0058】
この場合、高温ガス用集塵器40で重金属等以外のダスト(灰分)が捕集されているから、バグフィルタ17で重金属の濃度が高いダストを得ることができる。
【0059】
前記ボイラ18と減温塔21とバグフィルタ17からのダストは重金属処理する(重金属処理する代りに山元還元してもよい)。
【0060】
前記バグフィルタ17に流入する排ガスに対する中和剤供給部としての消石灰供給部45を設けて、排ガスに消石灰を供給するよう構成してある。
【0061】
上記のように、熱分解ガス化溶融プラントで排ガスを処理する方法は、高温燃焼溶融炉13からの1000°Cの排ガスを高温ガス用集塵器40で処理し、高温ガス用集塵器40で捕集したダストを高温燃焼溶融炉13に供給して燃焼溶融させる方法である。
【0062】
[別実施形態]
図2に示すように、バグフィルタ17の下流側に第2のバグフィルタ22(補助低温側集塵器に相当)を設けるとともに、第2のバグフィルタ22に流入する排ガスに対する中和剤補助供給部としての第2の消石灰供給部46を設けてあってもよい。
【0063】
上記の実施形態で上げた数値は一例であり、別の数値であってもよい。
【0064】
例えば、前記高温ガス用集塵器40で処理する排ガスは800°C〜1200°C未満の排ガスであってもよい。
【0065】
前記高温ガス用集塵器40から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域は800℃以下である。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱分解ガス化溶融プラントの概略図
【図2】別実施形態を示す図
【符号の説明】
12 熱分解ドラム
13 燃焼溶融炉
17 低温側集塵器
22 補助低温側集塵器
40 高温ガス用集塵器
42 ダスト供給手段
45 中和剤供給部
46 中和剤補助供給部
Claims (7)
- 燃焼溶融炉と、前記燃焼溶融炉からの800°C〜1200°Cの排ガスに対する高温ガス用集塵器と、前記高温ガス用集塵器で捕集したダストを前記燃焼溶融炉に供給するダスト供給手段と、前記高温ガス用集塵器から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域の排ガス流路に低温側集塵器とを設けてある燃焼設備。
- 前記重金属成分が固体化する温度域が800℃以下である請求項1記載の燃焼設備。
- 前記低温側集塵器に流入する排ガスに対する中和剤供給部を設けてある請求項1記載の燃焼設備。
- 前記低温側集塵器の下流側に補助低温側集塵器を設けるとともに、前記補助低温側集塵器に流入する排ガスに対する中和剤補助供給部を設けてある請求項3記載の燃焼設備。
- 前記高温ガス用集塵器はセラミック製の多孔質フィルタを設けて構成してある請求項1,2,3,4のいずれか一つに記載の燃焼設備。
- 前記燃焼溶融炉は、廃棄物を熱分解ドラムで熱分解して得られる熱分解ガスと熱分解残渣のうち、前記熱分解ガスと、前記熱分解残渣から選別されたカーボン残渣とを受けれて燃焼させる廃棄物処理用の炉である請求項1,2,3,4,5のいずれか一つに記載の燃焼設備。
- 燃焼溶融炉からの800°C〜1200°Cの排ガスを高温ガス用集塵器で処理し、前記高温ガス用集塵器で捕集したダストを前記燃焼溶融炉に供給して燃焼溶融させると共に、前記高温ガス用集塵器から排出される排ガス中の重金属成分が固体化する温度域で重金属成分を捕集する排ガス処理方法。
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