JP4361296B2 - Exhaust gas treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガス処理装置に係り、特に灰溶融炉を併設した廃棄物焼却設備に好適な排ガス処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、廃棄物処理に関し、生活環境を守るための再利用(リサイクル)が社会的な要求として高まっている。また再利用できない廃棄物については、埋立処分場の逼迫から、焼却できるものはできるだけ焼却処理することにより埋立処分場の延命化が図られている。さらに焼却施設においては、煙突から排出される有害物質の軽減および焼却灰の無害化再利用の要求が高まっている。
焼却灰の無害化再利用としては、焼却灰を溶融処理して有害物質の溶出を抑え、溶融スラグとして取出し、路盤材などに再利用する方法が採用されている(例えば、特許文献1等)。
【0003】
図5は、従来技術の排ガス処理装置の系統図である。
この排ガス処理装置は、焼却炉1からの焼却炉排ガス中のばい塵を除去する焼却炉用ろ過集塵器21と、前記焼却炉1の焼却灰14および該焼却炉用ろ過集塵器21で捕集した捕集灰22を溶融する灰溶融炉8と、該灰溶融炉8からの溶融炉排ガス中のばい塵を除去する灰溶融炉用ろ過集塵器10と、前記焼却炉用ろ過集塵器21および灰溶融炉用ろ過集塵器10のそれぞれの前流の排ガスに該排ガス中の有害成分を除去するための薬剤を供給する薬剤供給管7とを主として備える。
【0004】
このような構成において、廃棄物が焼却炉1に供給されて焼却され、このときに生じる焼却炉排ガスは、ガス冷却装置2を経て焼却炉用ろ過集塵器21に供給される。焼却炉用ろ過集塵器21では、焼却炉排ガス中のばい塵と固体化した有害成分が捕集されて除去される。また焼却炉排ガスには硫黄酸化物や塩化水素などの有害ガスが含まれるため、通常、消石灰などの薬剤が薬剤供給管7から焼却炉用ろ過集塵器21の前流の焼却炉排ガスに供給され、焼却炉排ガス中の有害成分を薬剤と反応させて固体化し、上記ばい塵とともに集塵灰22として捕集される。ばい塵および反応物が除去された処理ガスは誘引通風機5を介して煙突6から系外に排出される。
【0005】
一方、焼却炉用ろ過集塵器21で捕集された捕集灰22は、前記焼却炉1の焼却灰14とともに灰溶融炉8に供給されて溶融され、溶融物は溶融スラグ20として系外に排出される。上記焼却灰14および捕集灰22は、その成分にもよるが、ほぼ1300〜1400℃の高温で灰溶融炉8で溶融されるため、焼却灰等に吸着した前記有害成分は、溶融スラグ20中に含有される形態ではなく、灰溶融炉8から排出する溶融炉排ガス中に同伴される。そのため、ガス冷却装置9を経てた後の溶融炉排ガスには、上記焼却炉排ガスと同様に、灰溶融炉用ろ過集塵器10に導入する前に薬剤供給管7から薬剤が投入されて有害ガスの固体化が行われ、溶融炉処理ガス13がファン11により焼却炉用ろ過集塵器21後流の焼却炉処理ガスと合流されて系外に排出される。灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集された捕集灰は、灰溶融炉8に再度供給すると次第に溶融炉排ガス中の有害ガス濃度が濃くなるため、灰溶融炉8には供給せずに灰固化装置18に供給してセメント・薬剤19により固化し、最終処理物として排出される。
【0006】
上記排ガス処理装置では、焼却炉排ガスおよび溶融炉排ガスに含まれる硫黄酸化物や塩化水素ガスなどの有害ガスは、それぞれ消石灰粉末などの反応薬剤と反応させて有害成分を固体化し、焼却炉用ろ過集塵器21および灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集されて除去される。この固体化反応は、固体状の薬剤とガス状の成分とのいわゆる固気反応であり、当量比の薬剤量を供給しただけでは反応が充分に行われないため、一般には当量比の1.5倍から3倍の薬剤量が投入される。投入された未反応の薬剤は、灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集灰17として捕集されるため、捕集灰17の量が増大し、それに伴い、固化処理に必要なセメント・薬剤量が増大し、最終固化処理費用が嵩むという問題があった。また未反応薬剤を再利用ができずに無駄になるという問題があった。さらに焼却炉排ガスおよび溶融炉排ガスに別々に薬剤が投入されるため、薬剤の投入量の調節が容易でなく、投入する薬剤量の低減を図ることが困難であった。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−173742号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、排ガス中の有害成分の除去に使用する薬剤量、捕集灰を固化処理するためのセメント・薬剤量、および最終灰固化物量を低減させることができる排ガス処理装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、焼却炉用ろ過式集塵器を2段に設置し、前段のばい塵除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を灰溶融炉に供給して溶融させ、溶融炉排ガス中のばい塵を除去した処理ガスを、前段と後段のろ過集塵器の間の焼却炉排ガスに合流させ、該合流排ガス中に有害成分を除去するための薬剤を投入するようにすることにより、また後段の有害ガス除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を灰溶融炉用ろ過集塵器の前流の溶融炉排ガスに混合させるようにすることにより、上記課題を達成できることを見いだし、本発明に到達したものである。
上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は以下の通りである。
【0010】
(1)焼却炉の排ガス中のばい塵を除去する焼却炉用ろ過集塵器と、前記焼却炉の焼却灰および該焼却炉用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉の排ガス中のばい塵を除去する灰溶融炉用ろ過集塵器とを備えた排ガス処理装置において、前記焼却炉用ろ過集塵器として、ばい塵除去用ろ過集塵器と有害ガス除去用ろ過集塵器を順に設置し、該ばい塵除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を前記灰溶融炉に供給する手段および該有害ガス除去用ろ過集塵器前流の焼却炉排ガスに前記灰溶融炉用ろ過集塵器からの溶融炉処理ガスを合流させる手段を設け、該有害ガス除去用ろ過集塵器前流の前記合流排ガスに有害ガスを除去するための薬剤を投入する手段を設けるとともに、前記有害ガス除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰の全部または一部を、前記灰溶融炉用ろ過集塵器前流の溶融炉排ガスに混合させる手段を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
【0011】
(2)焼却炉の排ガス中のばい塵を除去する焼却炉用ろ過集塵器と、前記焼却炉の焼却灰および該焼却炉用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を溶融する灰溶融炉と、該灰溶融炉の溶融炉排ガス中のばい塵を除去する灰溶融炉用ろ過集塵器とを備えた排ガス処理装置において、前記焼却炉用ろ過集塵器として、ばい塵除去用ろ過集塵器と有害ガス除去用ろ過集塵器を順に設置し、該ばい塵除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を前記灰溶融炉に供給する手段および該有害ガス除去用ろ過集塵器で捕集した捕集灰を前記灰溶融炉用ろ過集塵器前流の溶融炉排ガスに混合させる手段とを設けるとともに、該有害ガス除去用ろ過集塵器前流の焼却炉排ガスに有害ガスを除去するための薬剤を投入する手段を設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
【0012】
【作用】
本発明において、後述する図1に示すように、焼却炉用ろ過式集塵器として、ばい塵除去用ろ過集塵器3と有害ガス除去用ろ過集塵器4をダクト12を介して順に設置し、ばい塵除去用ろ過集塵器3で捕集した捕集灰15を灰溶融炉8に供給して溶融させ、かつ溶融炉排ガス中のばい塵を灰溶融炉用ろ過集塵器10で除去し、溶融炉処理ガス13を前記ダクト12の焼却炉排ガスに合流させるとともに、該ダクト12に接続する薬剤供給管7から薬剤を投入して該合流排ガス中の有害成分を除去するようにすることにより、薬剤の投入を1か所で行うことができ、薬剤投入量の調節が容易となり、ひいては薬剤量の低減、灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集される捕集灰17の低減、該捕集灰17の固化処理に必要なセメント・薬剤19の低減および最終固化物の低減が可能となる。
【0013】
また後述する図2ないし図4に示すように、有害ガス除去用ろ過集塵器4で捕集した捕集灰16の全部または一部を、灰溶融炉用ろ過集塵器10の前流の溶融炉排ガスに混合させるよにすることにより、捕集灰16に含まれる未反応薬剤を溶融炉排ガス中の有害ガスと反応させることができ、投入薬剤の有効利用が可能となる。すなわち、有害ガスを除去するための反応薬剤が当量比の1.5倍から3倍の量で吹き込まれるため、当量比で0.5倍から1.5倍の未反応薬剤が捕集灰16として捕集されることになるが、このような未反応薬剤を含む捕集灰16を灰溶融炉用ろ過集塵器前流の溶融炉排ガスに吹込むようにすることにより、捕集灰16中の未反応薬剤を溶融炉排ガス中の有害ガスと反応させることができ、投入薬剤の有効利用が可能となる。また有害ガスを除去するための薬剤量が少なくなるため、焼却炉用ろ過集塵器4または灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集される捕集灰16、17の量が少なくなり、捕集灰16、17を固化処理するためのセメント・薬剤19の供給量も少なくてよく、最終的な固化物量も少なくなる。さらに溶融炉排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素ガスなどの腐食性ガスが除去された溶融炉処理ガス13を焼却炉用ろ過集塵器4の前流または後流に合流させるため、これらを導くためのダクト等の腐食性ガスによる腐食が防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施例を示す排ガス処理装置の系統図である。
図1において、図5と異なる点は、焼却炉用ろ過集塵器21の代わりに、ばい塵除去用ろ過集塵器3と有害ガス除去用ろ過集塵器4を順にダクト12を介して連設し、かつばい塵除去用ろ過集塵器3で捕集した捕集灰15をダクトを介して灰溶融炉8に供給し、また灰溶融炉用ろ過集塵器10からの溶融炉処理ガス13をダクトを介して有害ガス除去用ろ過集塵器4の前流のダクト12の焼却炉排ガスに合流させ、さらに薬剤供給管7から投入する薬剤を、ダクト12の合流排ガスに供給するようにし、さらに該有害ガス除去用ろ過集塵器4で捕集された捕集灰16を灰固化装置8に供給するようにした点である。
このような排ガス処理装置によれば、薬剤の投入を1か所で行うことができ、薬剤投入量の調節が容易となるため、薬剤量の低減、灰溶融炉用ろ過集塵器10で捕集される捕集灰17の低減、該捕集灰17の固化処理に必要なセメント・薬剤19の低減および最終固化物の低減が可能となる。
【0015】
図2は、本発明の他の一実施例を示す排ガス処理装置の系統図である。
図2において、図1と異なる点は、有害ガス除去用ろ過集塵器4からの捕集灰16をダクトを介して灰溶融炉用ろ過集塵器10の前流の溶融炉排ガスに合流させるようにした点である。
このような構成とすることにより、上記効果に加え、捕集灰16に含まれる未反応薬剤を溶融炉排ガスと反応させることができ、投入薬剤の有効利用および投入薬剤量の低減が可能となるため、さらなる捕集灰17の低減、固化処理するためのセメント・薬剤19の供給量の低減、および最終固化物の低減が可能となる。さらに有害ガスが除去された溶融炉処理ガス13を焼却炉用ろ過集塵器4の前流に合流させるため、合流させるためのダクト等の有害ガス(腐食性ガス)による腐食を防ぐことができる。
【0016】
上記装置において、焼却炉排ガス中の有害ガスの挙動を調査したところ、ばい塵除去用ろ過集塵器3の捕集灰15には約10%の有害ガスが吸着し、残りの約90%の有害ガスが、ばい塵除去用ろ過集塵器3を通過して有害ガス除去用ろ過式集塵器4に導入されることが明らかとなった。また有害ガスに反応させる薬剤として高反応消石灰を用い、有害ガスとの当量比で約1.5倍量の薬剤を薬剤供給管7から吹込むことで、有害ガス除去用ろ過集塵器4の出口ガス中の有害ガス濃度が、要求値を満足することが測定の結果明らかとなった。これらの結果から、薬剤供給管7から投入した薬剤のうち約1/3が未反応分として捕集灰16に含まれることになり、該捕集灰16を灰溶融炉用ろ過式集塵器10の前流の溶融炉排ガス(上記の約10%の有害ガスを含む)に吹込むことで該未反応薬剤を有効に活用できることになる。本装置を用いた試験でも、有害ガス除去用ろ過集塵器4の前流の焼却炉排ガス中の有害ガス量が約90%に低下し、これに比例して、有害ガス除去用薬剤の投入量、捕集灰固化用のセメント・薬剤の使用量および最終的な固化物の量を約10%低減することができた。
【0017】
図3は本発明のさらに他の一実施例を示す排ガス処理装置の系統図である。
図3において、図2と異なる点は、有害ガス除去用ろ過集塵器4からの捕集灰16の一部、例えば、余裕炉排ガス中の有害ガス成分を除去するために必要な量の捕集灰16を灰溶融炉用ろ過集塵器10の前流の溶融炉排ガスに合流させ、残りの捕集灰16は灰固化装置18に供給するようにした点である。
このような構成とすることにより、上記効果に加え、溶融炉排ガスに含まれる有害ガス量に応じて捕集灰16の量を調節することができるため、灰溶融炉用ろ過集塵器10の処理効率を向上させることができる。
【0018】
図4は本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装置の系統図である。
図4において、図2と異なる点は、灰溶融炉用ろ過集塵器10で処理された溶融炉処理ガス13を有害ガス除去用ろ過集塵器4の後流の処理ガスに合流させるようにした点である。このような構成とすることにより、有害ガス除去用ろ過集塵器4の処理効率を向上させることができる。
【0019】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、焼却炉用ろ過集塵器を2段に設置し、溶融炉排ガスの処理ガスをばい塵が除去された焼却炉排ガスに合流させ、この合流排ガスに有害ガス除去薬剤の投入することにより、該薬剤の投入量の調節が容易となり、該薬剤量の低減、捕集灰の低減、捕集灰を固化するためのセメント・薬剤量の低減、最終固化物量の低減が可能であり、従って、埋立処分場などの延命化が可能となる。
請求項2または3に係る発明によれば、上記効果に加え、有害ガスを除去するための未反応薬剤の有効利用が可能となり、さらなる有害ガス除去用薬剤等の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す排ガス処理装置の系統図。
【図2】本発明の他の実施例を示す排ガス処理装置の系統図。
【図3】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装置の系統図。
【図4】本発明のさらに他の実施例を示す排ガス処理装置の系統図。
【図5】従来技術の排ガス処理装置の系統図。
【符号の説明】
1…焼却炉、2…ガス冷却装置、3…ばい塵除去用ろ過集塵器、4…有害ガス除去用ろ過集塵器、5…誘引通風機、6…煙突、7…薬剤供給管、8…灰溶融炉、9…ガス冷却装置、10…灰溶融炉用ろ過集塵器、11…ファン、12…ダクト、13…溶融炉排ガス、14…焼却灰、15、16、17…捕集灰、18…灰固化装置、19…セメント・薬剤、20…溶融スラグ、21…焼却路用ろ過集塵器、22…捕集灰。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus, and more particularly to an exhaust gas treatment apparatus suitable for a waste incineration facility provided with an ash melting furnace.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with regard to waste disposal, reuse (recycling) for protecting the living environment has increased as a social requirement. In addition, with regard to waste that cannot be reused, due to the tightness of the landfill disposal site, the life of the landfill disposal site is extended by incinerating as much as possible the incineration. In addition, incineration facilities are increasingly required to reduce harmful substances discharged from chimneys and to make incineration ash harmless.
As the detoxification reuse of incineration ash, a method is adopted in which incineration ash is melted to suppress elution of harmful substances, taken out as molten slag, and reused for roadbed materials (for example, Patent Document 1). .
[0003]
FIG. 5 is a system diagram of a prior art exhaust gas treatment apparatus.
This exhaust gas treatment apparatus includes an incinerator
[0004]
In such a configuration, the waste is supplied to the incinerator 1 and incinerated, and the incinerator exhaust gas generated at this time is supplied to the incinerator
[0005]
On the other hand, the collected
[0006]
In the above exhaust gas treatment equipment, harmful gases such as sulfur oxides and hydrogen chloride gas contained in incinerator exhaust gas and melting furnace exhaust gas react with reactive agents such as slaked lime powder to solidify harmful components, and filter for incinerator It is collected and removed by the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-173742 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
The problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and reduce the amount of chemicals used for removing harmful components in exhaust gas, the amount of cement / chemicals for solidifying collected ash, and the amount of final ash solidified products It is in providing the waste gas processing apparatus which can be made to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the above problems, the inventors of the present invention have installed incinerator filtration dust collectors in two stages, and the collected ash collected by the dust removal filter dust collector in the previous stage is an ash melting furnace. To remove the harmful components from the combined exhaust gas by joining the incinerator exhaust gas between the upstream and downstream filtration dust collectors. In addition, the collected ash collected by the latter-stage harmful gas removal filter dust collector is mixed with the melting furnace exhaust gas upstream of the ash melting furnace filter dust collector. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be achieved, and the present invention has been achieved.
The invention claimed in the present application in order to achieve the above object is as follows.
[0010]
(1) An incinerator filtration dust collector that removes dust in exhaust gas from an incinerator, an ash melt that melts the incineration ash of the incinerator and the collected ash collected by the incinerator filtration dust collector In an exhaust gas treatment apparatus comprising a furnace and a dust collector for ash melting furnace that removes dust in the exhaust gas of the ash melting furnace, the dust collection filtration dust collector as the incinerator filtration dust collector And a means for supplying the collected ash collected by the dust-removing filter dust collector to the ash melting furnace, and the harmful gas-removing filter dust collector. removing harmful gas into the confluence exhaust gas upstream side said to incinerator flue gas ash melting furnace for filtration collecting only setting means for combining the melting furnace process gas from the dust, the harmful gas removal filtration precipitator before flow agent means for introducing provided Rutotomoni for collecting that was collected by the filtration dust collector for harmful gas removal Exhaust gas treatment device characterized by all or part, provided with means for mixing the melting furnace exhaust gas of the ash melting furnace for filtration precipitator previous flow.
[0011]
( 2 ) Incinerator filtration dust collector that removes dust in exhaust gas of incinerator, ash melting that melts incineration ash of the incinerator and the collected ash collected by the incinerator filtration dust collector In an exhaust gas treatment apparatus comprising a furnace and an ash melting furnace filtration dust collector that removes dust in the melting furnace exhaust gas of the ash melting furnace, the filtration filter for dust removal is used as the filtration dust collector for the incinerator A dust collector and a filter for collecting harmful gas are installed in order, and means for supplying the collected ash collected by the dust filter for collecting dust to the ash melting furnace and the filter for collecting harmful gas Means for mixing the collected ash collected by the dust collector with the melting furnace exhaust gas upstream of the ash melting furnace filtration dust collector, and the incinerator exhaust gas upstream of the harmful gas removal filtration dust collector. An exhaust gas treatment apparatus comprising means for introducing a chemical for removing harmful gas.
[0012]
[Action]
In the present invention, as shown in FIG. 1 to be described later, a dust removing
[0013]
Further, as shown in FIGS. 2 to 4 to be described later, all or a part of the collected
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing an embodiment of the present invention.
1 is different from FIG. 5 in that a dust collector
According to such an exhaust gas treatment apparatus, the chemical can be input at one place, and the amount of the chemical can be easily adjusted. Therefore, the amount of the chemical is reduced and the ash melting furnace
[0015]
FIG. 2 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing another embodiment of the present invention.
2 is different from FIG. 1 in that the collected
By adopting such a configuration, in addition to the above effects, the unreacted chemical contained in the collected
[0016]
In the above apparatus, when the behavior of harmful gas in the incinerator exhaust gas was investigated, about 10% of harmful gas was adsorbed on the collected
[0017]
FIG. 3 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 3 differs from FIG. 2 in that a part of the collected
By adopting such a configuration, in addition to the above effects, the amount of collected
[0018]
FIG. 4 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing still another embodiment of the present invention.
4 is different from FIG. 2 in that the melting
[0019]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the filtration dust collector for incinerator is installed in two stages, the treatment gas of the melting furnace exhaust gas is merged with the incinerator exhaust gas from which dust is removed, and harmful gas is added to the combined exhaust gas. By adding the removal chemical, it becomes easy to adjust the input amount of the chemical, reducing the amount of the chemical, reducing the collected ash, reducing the amount of cement / drug for solidifying the collected ash, and the amount of the final solidified product. Therefore, it is possible to extend the life of a landfill site.
According to the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a system diagram of an exhaust gas treatment apparatus showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a system diagram of a prior art exhaust gas treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Incinerator, 2 ... Gas cooling device, 3 ... Filter dust collector for dust removal, 4 ... Filter dust collector for harmful gas removal, 5 ... Induction fan, 6 ... Chimney, 7 ... Drug supply pipe, 8 Ash melting furnace, 9 ... gas cooling device, 10 ... filtration dust collector for ash melting furnace, 11 ... fan, 12 ... duct, 13 ... melting furnace exhaust gas, 14 ... incinerated ash, 15, 16, 17 ... collected ash , 18 ... Ash solidifying device, 19 ... Cement and chemicals, 20 ... Molten slag, 21 ... Filter dust collector for incinerator, 22 ... Collected ash.
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