JP3965564B2

JP3965564B2 - 灰溶融炉の出滓ガスの処理方法

Info

Publication number: JP3965564B2
Application number: JP2002125783A
Authority: JP
Inventors: 英樹岩田; 俊行鈴木
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003320212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はごみ焼却設備の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は流動床式ごみ焼却炉を有するごみ焼却設備のフローシートである。図において、１は流動床式ごみ焼却炉であり、１ａはごみ投入口、１ｂは流動床、１ｃは燃焼室、１ｄは散気管、１ｅは二次燃焼空気吹込管、１ｆ、１ｇは空気配管であり、１ｆは一次空気用、１ｇは二次空気用である。２はボイラ、３はエコノマイザ、４は急冷塔である。流動床式ごみ焼却炉１は、ごみの燃焼ガスの８００℃以上の高温状態の滞留時間が長いことや、ごみの焼却時に強い混合力を有しているので、ダイオキシンの発生を抑制する効果が大きい。急冷塔４は水噴射により、エコノマイザ３からの排ガスを２００℃以下に急冷し、ダイオキシンの再合成を防止するために設けられている。５は飛灰を回収するバグフィルタ、６は排ガスを吸引する送風機、７は煙突である。
【０００３】
ごみ焼却炉１からは焼却灰８が発生し、バグフィルタ５では飛灰９が回収される。これらの灰中には重金属などの有害物質が含まれていたり、体積が大きいので、埋め立てには適さない。そこで、これらの灰を灰溶融炉で溶融して、溶融スラグとし、それを空冷して空冷スラグとしたり、水冷して水砕スラグとし、歩道やアスファルト道路などに用いて、資源として活用する。すなわち、焼却灰８や飛灰９は、一旦、灰貯留層に貯め、順次灰溶融炉に投入する。図１はかかる灰溶融炉の１つである直流電気抵抗式灰溶融炉を示している。
【０００４】
図１において、１１は直流電気抵抗式の灰溶融炉である。炉本体１２内には黒鉛製の上部電極１３ａと導電性耐火材の炉底電極１３ｂが設けられており、それらの間で通電してジュール熱を発生させて灰を溶融する。上部電極１３ａは昇降可能になっている。１４は焼却灰層、１５は溶融スラグ層、１６は溶融メタル層である。１２ａは上部空間で−５００Ｐａ程度の低真空に保たれている。１２ｂは灰投入口、１２ｃは排気口である。１７は出滓口であり、溶融スラグ層１５の湯面は出滓口７よりたとえば２００ｍｍ程度高くなる。１８は溶融スラグ、１９は水貯槽、２０は固化し、細粒化した水砕スラグを排出するベルトコンベアである。なお、空冷スラグにする場合は、水貯槽１９は使用せず、ベルトコンベア２０の代わりにスラットコンベアを使用し、該コンベア上で徐冷して外部に排出する。２１は出滓口１７の上方に設けられたフード、２２は排気用送風機である。
【０００５】
出滓口１７から排出された溶融スラグ１８からはＮａＣｌやＣａＣｌ_２などの塩が蒸発し、その蒸気は冷却されてサブミクロンの固体粒子となり、白いヒューム状の煙の出滓ガス３０になる。また、水砕スラグにする場合には、水貯槽１９から水蒸気が発生し、冷却されて白いもやになる。これらの煙やもやは、フード２１に集められ、周囲の空気と共に送風機２２により室外に排出される。
【０００６】
室外に排出されたガスの内、もやは再蒸発してまもなく消えるが、出滓ガス３０の白煙は消えることなくただよい続ける。白煙の成分は塩であり、固体としての量も微量なので、有害ではないが、見ばえが悪く、苦情の原因ともなる。出滓ガス３０を処理するためバグフィルタや洗煙スクラバを使用してみたが、白煙の固体粒子はサブミクロンの大きさであるため、これらの装置では除去することができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み鋭意研究の結果、案出されたものであり、出滓ガスの白煙を加熱して、塩の微細な固体粒子を溶融させて微細な液体粒子とし、それを飛灰などのダストに付着させて除去する灰溶融炉の出滓ガスの処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法は、灰溶融炉の出滓口から溶融スラグを出滓する際に排出する出滓ガスの処理方法であって、吸引した出滓ガスを８００℃以上に加熱し、出滓ガス中に含まれる微細な塩の固体粒子を溶融し、そのガスを飛灰などのダストを含有するガス中に吹き込んで、溶融した微細な塩の液体粒子をダストに付着させ、そのダストをバグフィルタで回収するものである。
【０００９】
また、本願請求項２記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法は、上記吸引した出滓ガスを加熱器で８００℃以上に加熱し、加熱器から出た出滓ガスをごみ焼却設備の後段に設けたバグフィルタ入口配管中に吹き込むものである。
【００１０】
さらに、本願請求項３記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法は、灰溶融炉の出滓口から溶融スラグを出滓する際に排出する出滓ガスの処理方法であって、吸引した出滓ガスをごみ焼却炉の二次燃焼空気中に混入し、二次燃焼空気と共にごみ焼却炉中に吹き込むものである。
【００１１】
次に本発明の作用を説明する。出滓ガスの固体の粒子は微細なので、バグフィルタや洗煙スクラバで処理することはできないが、これを８００℃以上に加熱すると塩の微細な固体粒子は溶融して微細な液体微粒子になるが、これをダストを多く含む雰囲気中に吹き込むと、ダストに容易に付着する。ダストは粒径が大きいので、バグフィルタにより除去できる。
【００１２】
本発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法は、次の２つのやり方がある。その１つは出滓ガスを加熱器に導入し、加熱器に設けられたバーナに燃料を吹き込んで燃焼させて８００℃以上に加熱し、加熱器で加熱された出滓ガスをごみ焼却設備の後段に設けたバグフィルタの入口配管中に吹き込むものである。吹き込む出滓ガスの流量は、入口配管中を流れる排煙の流量の１／１０００程度なので、排煙の温度上昇はわずかであり、ダイオキシンの再合成の心配はない。
【００１３】
その２は出滓ガスをごみ焼却炉の二次燃焼空気に混入して、ごみ焼却炉の流動層中や燃焼室中に吹き込むものである。出滓ガス中の塩の微細な固体粒子は、流動層中や燃焼室中で加熱されて溶融するとともに、流動層や燃焼室中には多量の飛灰が浮遊しているので、溶融した微細な塩の液体粒子はこの飛灰に付着する。ごみ焼却炉以降の排煙の処理は、図２に示す従来の処理方法で行なう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、従来技術の説明に使用した図面を利用して説明する。したがって、重複した説明は省略する。請求項２記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法では、図１に示すように、出滓ガス３０はフード２１に集められ、送風機２２ａによって加熱器２３に送られる。加熱器２３にはバーナ２３aが取り付けられており、燃料２４を吹き込んで燃焼させる。加熱器２３は円筒状をしており、バーナ２３aは接線方向に取り付けられていて、バーナ２３aからの火炎は接線方向に流れ、渦を形成して出滓ガスをよく混合し、むらなく加熱する。出滓ガス３０は８００℃以上に加熱されるとその中に含まれる微細な塩の固体粒子は溶融し、微細な液体粒子になる。塩の微細な液体粒子を含む出滓ガス３０は、加熱器２３を出て、図２のＡ点でバグフィルタ５の入口配管５ａに吹き込まれる。
【００１５】
請求項３記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法では、フード２１に集められた出滓ガス３０は、送風機２２を経て二次燃焼空気吹き込み用の空気配管１ｇにＢ点で吹き込まれる。
【００１６】
次に本実施形態の作用を説明する。出滓ガス３０の固体の粒子は微小なので、バグフィルタ５や洗煙スクラバで処理することはできないが、これを８００℃以上に加熱すると塩の微細な固体粒子は溶融して微細な液体粒子となるが、これをダストを多く含む雰囲気中に吹き込むと、ダストに容易に付着する。ダストは粒径が大きいので、バグフィルタ５により容易に除去できる。
【００１７】
請求項２記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法では、出滓ガス３０を加熱器２３に導入し、加熱器２３に設けられたバーナ２３ａに燃料２４を吹き込んで燃焼させて８００℃以上に加熱し、加熱器２３で加熱された出滓ガス３０をごみ焼却設備の後段に設けたバグフィルタ５の入口配管５ａ中に吹き込むものである。吹き込む出滓ガス３０の流量は、上記配管５ａ中を流れる排煙の流量の１／１０００程度なので、排煙の温度上昇はわずかであり、ダイオキシンの再合成の心配はない。
【００１８】
請求項３記載発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法では、出滓ガス３０をごみ焼却炉の二次燃焼空気に混入して、ごみ焼却炉の流動層中や燃焼室中に吹き込むものである。出滓ガス３０中の塩の微細な固体粒子は、流動層１ｂ中や燃焼室１ｃ中で加熱されて溶融するとともに、流動層や燃焼室中には多量の飛灰が浮遊しているので、溶融した微細な塩の液体粒子はこの飛灰に付着する。燃焼室１ｃ以降の排煙の処理は、図２に示す従来の処理方法で行なう。
【００１９】
本発明は以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。たとえば、ごみ焼却炉は流動床式のもので説明したが、ストーカ式などでもよい。なお、請求項２に示す発明を使用するか、請求項３に示す発明を使用するかは、灰溶融炉１１の設置場所による。灰溶融炉１１がバグフィルタ５の近くにある場合には、請求項２記載発明を使用すればよいし、灰溶融炉１１がごみ焼却炉１の近くに設置されている場合には、請求項３記載発明を使用すればよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法は、出滓ガスに含まれる塩の固体粒子が微細であるため、バグフィルタやスクラバでは回収不可能であるのに対し、出滓ガスを８００℃以上に加熱し、微細な固体粒子を微細な液体粒子にしてダストを含む雰囲気に吹き込みダストに付着させて、そのダストと共にバグフィルタで回収するようにしたので、ごみ焼却設備から出滓ガスの排出がなくなるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】灰溶融炉の出滓状況の説明図である。
【図２】ごみ焼却設備のフローシートである。
【符号の説明】
１ごみ焼却設備
５バグフィルタ
１１灰溶融炉
１７出滓口
１８溶融スラグ
２１フード
２２送風機
２３加熱器

Claims

ごみ焼却炉とそこで発生する排ガスを処理するバグフィルタを有してなるごみ焼却設備に付随して設けられ、ごみ焼却炉で発生した焼却灰とバグフィルタで回収した飛灰とを溶融する灰溶融炉の、溶融スラグ層の液面の下方に設けられた出滓口から溶融スラグを出滓する際に、溶融スラグから蒸発した塩を含む出滓ガスの処理方法であって、出滓口の上方に設けられたフードで吸引した出滓ガスを８００℃以上に加熱し、出滓ガス中に含まれる微細な塩の固体粒子を溶融し、そのガスを飛灰などのダストを含有するガス中に吹き込んで、溶融した微細な塩の液体粒子をダストに付着させ、そのダストを上記バグフィルタで回収することを特徴とする灰溶融炉の出滓ガスの処理方法。
上記吸引した出滓ガスを加熱器で８００℃以上に加熱し、加熱器から出た出滓ガスをごみ焼却設備の上記バグフィルタ入口配管中に吹き込む請求項１記載の灰溶融炉の出滓ガスの処理方法。
ごみ焼却炉とそこで発生する排ガスを処理するバグフィルタを有するごみ焼却設備に付随して設けられ、ごみ焼却炉で発生した焼却灰とバグフィルタで回収した飛灰とを溶融する灰溶融炉の、溶融スラグ層の液面の下方に設けられた出滓口から溶融スラグを出滓する際に、溶融スラグから蒸発した塩を含む出滓ガスの処理方法であって、出滓口の上方に設けられたフードで吸引した出滓ガスを上記ごみ焼却炉の二次燃焼空気中に混入し、二次燃焼空気と共にごみ焼却炉中に吹き込んで、ごみ焼却炉内で溶融した微細な塩の液体粒子をダストに付着させ、そのダストを上記バグフィルタで回収することを特徴とする灰溶融炉の出滓ガスの処理方法。