JP6087959B2 - 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラから排出される排ガスを処理する排ガス処理システム及び排ガス処理方法に関する。
従来、火力発電設備等に設置されるボイラから排出される排ガスを処理するための排ガス処理システムが知られている。排ガス処理システムは、ボイラからの排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝装置と、脱硝装置を通過した排ガスの熱を回収するエアヒータと、熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、除塵後の排ガス中の硫黄酸化物を除去するための脱硫装置とを備えている。脱硫装置としては、石灰吸収液等を排ガスと気液接触させて排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式の脱硫装置が一般的に用いられる。
近年、排水規制強化のために、排ガス処理設備における無排水化が切望されており、安定して操業することができる無排水化を図る排ガス処理設備の出現が切望されている。
本出願人は、先に無排水化を実施する設備として、吸収液スラリーから石膏を分離した脱水濾液を脱硫排水として乾燥する噴霧乾燥装置を用い、ボイラ排ガスを用いて脱硫排水を噴霧乾燥する技術を提案した（特許文献１）。
ところで、煙道からボイラ排ガスを一部分岐して、脱硫装置からの脱水濾液を噴霧してガス化する噴霧乾燥装置を用いて、無排水化を実現する場合には、噴霧した脱水濾液を完全に蒸発固化させる噴霧乾燥装置が必須となる。
この噴霧乾燥装置では、脱水濾液を完全に乾燥させるが、生成される乾燥塩は、脱硫装置での脱硫排水中に溶解した塩（例えば塩化カルシウム等）が主成分であるため、再溶解し易い、という問題がある。
また、集塵灰に乾燥塩が含まれることで、集塵機の集塵負荷が高くなり、集塵機の容量増加が必要となるという問題がある。
この噴霧乾燥装置では、脱水濾液を完全に乾燥させるが、生成される乾燥塩は、脱硫装置での脱硫排水中に溶解した塩（例えば塩化カルシウム等）が主成分であるため、再溶解し易い、という問題がある。
また、集塵灰に乾燥塩が含まれることで、集塵機の集塵負荷が高くなり、集塵機の容量増加が必要となるという問題がある。
そのため、乾燥塩を含む廃棄物を埋立て処理等する場合、固定化又は不溶化処理することが望ましい。
本発明は、前記問題に鑑み、脱硫装置からの脱硫排水の無排水化を行う際、発生する乾燥塩の処理を確実とする排ガス処理システム及び方法を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、燃料を燃焼させるボイラと、前記ボイラからの排ガスの熱を回収するエアヒータと、熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、除塵後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する脱硫装置と、前記脱硫装置から排出される吸収液スラリーから石膏を除去する脱水機と、前記脱水機からの脱水濾液中にキレート剤を添加するキレート剤添加部と、前記キレート剤を含有する脱水濾液を噴霧する噴霧手段を備えた噴霧乾燥装置と、前記噴霧乾燥装置に排ガスからの一部の分岐ガスを主煙道から導入する排ガス導入ラインと、前記噴霧乾燥装置で脱水濾液を乾燥した後の排ガスを主煙道に戻す排ガス送給ラインと、排ガス送給ラインに設けられ、排ガス中の溶解性を有する乾燥塩を固気分離する固形分分離機と、を具備することを特徴とする排ガス処理システムにある。
第２の発明は、第１の発明において、前記キレート剤の添加と共に、又は代わりに、凝集剤又は吸着剤を添加することを特徴とする排ガス処理システムにある。
第３の発明は、燃料を燃焼させるボイラからの排ガスの熱をエアヒータにより回収した後、脱硫装置において、熱回収後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する排ガス処理方法において、前記脱硫装置から排出される吸収液スラリーから石膏を除去した脱水濾液にキレート剤を添加した後、キレート剤を添加した脱水濾液を排ガスの一部により噴霧乾燥すると共に、乾燥処理後の排ガス中の溶解性を有する乾燥塩を固気分離することを特徴とする排ガス処理方法にある。
第４の発明は、第３の発明において、前記キレート剤の添加と共に、又は代わりに、凝集剤又は吸着剤を添加することを特徴とする排ガス処理方法にある。
本発明によれば、吸収液スラリーから分離した脱水濾液を噴霧乾燥装置で噴霧処理する際に発生する乾燥塩を固定化処理するので、埋め立て処理する際にも、乾燥塩の溶解が低減され、有害物質溶出土壌汚染を防ぐことができる。また、集塵機の容量増加を低減することができる。
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
図１は、実施例１に係る排ガス処理システムの概略構成図である。図１に例示される排ガス処理システム１０Ａは、例えば石炭や残渣固体物質等を燃料として使用する石炭焚きボイラや、重油や残渣油等を燃料として使用する油焚きボイラ等のボイラ１１からのボイラ排ガス（以下「排ガス」という。）１８から、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、煤塵（ＰＭ）、水銀（Ｈｇ）等の有害物質を除去する装置である。
本実施例に係る排ガス処理システム１０Ａは、燃料Ｆを燃焼させるボイラ１１と、ボイラ１１からの排ガス１８中の窒素酸化物を除去する脱硝装置１２と、脱硝後の排ガス１８の熱を回収するエアヒータ１３と、熱回収後の排ガス１８中の煤塵を集塵灰１６として除去する集塵機１４と、除塵後の排ガス１８中に含まれる硫黄酸化物を吸収液である石灰スラリー２０で除去する脱硫装置１５と、脱硫装置１５から排出される吸収液スラリー３０から石膏３１を回収する脱水機３２と、脱水機３２からの脱水濾液３３を噴霧する噴霧手段を備えた噴霧乾燥装置５０と、噴霧乾燥装置５０に排ガス１８から分岐した分岐ガス１８ａを導入する排ガス導入ラインＬ11と、噴霧乾燥装置５０で脱水濾液３３を乾燥した後の排出ガス１８ｂを主煙道に戻す排ガス送給ラインＬ12、Ｌ13と、排ガス送給ラインＬ12と排ガス送給ラインＬ13との間に設けられ、排出ガス１８ｂ中の固形分を固気分離する固形分分離機７０と、分離された固形分７１を固定化助剤７３と共に混練処理して固定化する混練機７２と、混練物７５を乾燥処理する乾燥機７６と、を具備するものである。
これにより、噴霧乾燥装置５０において、石膏３１を回収した脱水濾液３３を導入した分岐ガス１８ａを用いて噴霧乾燥するので、脱硫装置１５からの脱硫排水である脱水濾液３３の無排水化を安定して実施することができる。
脱硝装置１２は、ボイラ１１からガス供給ラインＬ1を介して供給される排ガス１８中の窒素酸化物を除去する装置であり、その内部に脱硝触媒層（図示せず）を有している。脱硝触媒層の前流には還元剤注入器（図示せず）が配置され、この還元剤注入器から排ガス１８に還元剤が注入される。ここで還元剤としては、例えばアンモニア、尿素、塩化アンモニウムなどが用いられる。脱硝装置１２に導入された排ガス１８中の窒素酸化物は、脱硝触媒層と接触することにより、排ガス１８中の窒素酸化物が窒素ガス（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に分解・除去される。また排ガス１８中の水銀は、塩素（Ｃｌ）分が多くなると、水に可溶な２価の塩化水銀の割合が多くなり、後述する脱硫装置１５で水銀が捕集しやすくなる。
なお、上記の脱硝装置１２は必須のものではなく、ボイラ１１からの排ガス１８中の窒素酸化物濃度や水銀濃度が微量、あるいは、排ガス１８中にこれらの物質が含まれない場合には、脱硝装置１２を省略することも可能である。
エアヒータ１３は、脱硝装置１２で窒素酸化物が除去された後、排ガス供給ラインＬ2を介して供給される排ガス１８中の熱を回収する熱交換器である。脱硝装置１２を通過した排ガス１８の温度は３００℃〜４００℃程度と高温であるため、エアヒータ１３により高温の排ガス１８と常温の燃焼用空気との間で熱交換を行う。熱交換により高温となった燃焼用空気は、ボイラ１１に供給される。一方、常温の燃焼用空気との熱交換を行った排ガス１８は１５０℃程度まで冷却される。
集塵機１４は、熱回収後、ガス供給ラインＬ3を介して供給される排ガス１８中の煤塵を除去するものである。集塵機１４としては慣性力集塵機、遠心力集塵機、濾過式集塵機、電気集塵機、洗浄集塵機等が挙げられるが、特に限定されない。
脱硫装置１５は、煤塵が除去された後、ガス供給ラインＬ4を介して供給される排ガス１８中の硫黄酸化物を湿式で除去する装置である。この脱硫装置１５では、アルカリ吸収液として例えば石灰スラリー（水に石灰石粉末を溶解させた水溶液）２０が用いられ、装置内の温度は例えば３０〜８０℃程度に調節されている。石灰スラリー２０は、石灰スラリー供給装置２１から脱硫装置１５の塔底部２２内の液溜に供給される。脱硫装置１５の塔底部２２に供給された石灰スラリー２０は、図示しない吸収液送給ラインを介して脱硫装置１５内の複数のノズル２３に送られ、ノズル２３から塔頂部２４側に向かって噴出される。脱硫装置１５の塔底部２２側から上昇してくる排ガス１８がノズル２３から噴出する石灰スラリー２０と気液接触することにより、排ガス１８中の硫黄酸化物及び塩化水銀が石灰スラリー２０により吸収され、排ガス１８から分離、除去される。石灰スラリー２０により浄化された排ガス１８は、浄化ガス２６として脱硫装置１５の塔頂部２４側より排出され、煙突２７から系外に排出される。
脱硫装置１５の内部において、排ガス１８中の硫黄酸化物ＳＯｘは石灰スラリー２０と下記式（１）で表される反応を生じる。
ＣａＣＯ３＋ＳＯ２＋０．５Ｈ２Ｏ → ＣａＳＯ３・０．５Ｈ２Ｏ ＋ＣＯ２・・・（１）
ＣａＣＯ３＋ＳＯ２＋０．５Ｈ２Ｏ → ＣａＳＯ３・０．５Ｈ２Ｏ ＋ＣＯ２・・・（１）
さらに、排ガス１８中のＳＯｘを吸収した石灰スラリー２０は、脱硫装置１５の塔底部２２に供給される空気（図示せず）により酸化処理され、空気と下記式（２）で表される反応を生じる。
ＣａＳＯ３・０．５Ｈ２Ｏ＋０．５Ｏ２＋１．５Ｈ２Ｏ → ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ・・・（２）
このようにして、排ガス１８中のＳＯｘは、脱硫装置１５において石膏ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏの形で捕獲される。
ＣａＳＯ３・０．５Ｈ２Ｏ＋０．５Ｏ２＋１．５Ｈ２Ｏ → ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ・・・（２）
このようにして、排ガス１８中のＳＯｘは、脱硫装置１５において石膏ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏの形で捕獲される。
また、上記のように、石灰スラリー２０は、脱硫装置１５の塔底部２２に貯留した液を揚水したものが用いられるが、この揚水される石灰スラリー２０には、脱硫装置１５の稼働に伴い、反応式（１）、（２）により石膏ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏが混合される。以下では、この揚水される石灰石膏スラリー（石膏が混合された石灰スラリー）を吸収液スラリーと呼ぶ。
脱硫に用いた吸収液スラリー（石灰石膏スラリー）３０は、脱硫装置１５の塔底部２２から外部に排出され、吸収液ラインＬ20を介して脱水機３２に送られ、ここで脱水処理される。この脱水濾液３３が脱硫排水となるが、例えば水銀（Ｈｇ）、セレン（Ｓｅ）等の重金属やＣｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、Ｆ-等のハロゲンイオンが含まれている。
脱水機３２は、吸収液スラリー３０中の石膏３１を含む固体分と液体分の脱水濾液３３とを分離するものである。脱水機３２としては、例えばベルトフィルタ、遠心分離機、デカンタ型遠心沈降機等が用いられる。脱硫装置１５から排出された吸収液スラリー３０は、脱水機３２により石膏３１が分離される。その際、吸収液スラリー３０中の塩化水銀は石膏３１に吸着された状態で石膏３１とともに液体と分離される。分離した石膏３１は、システム外部（以下、「系外」という。）に排出される。
一方、脱水機３２からの分離液である脱水濾液３３は、噴霧乾燥装置５０に送られ、ここで蒸発乾燥させて、無排水化を図るようにしている。
一方、脱水機３２からの分離液である脱水濾液３３は、噴霧乾燥装置５０に送られ、ここで蒸発乾燥させて、無排水化を図るようにしている。
また、噴霧乾燥装置５０は、ボイラ１１からの排ガス１８の主ラインである排ガス供給ラインＬ2から分岐した排ガス導入ラインＬ11を介して排ガス１８からの分岐ガス１８ａが導入されるガス導入手段と、脱水濾液導入ラインＬ21を介して脱水機３２から導入される脱水濾液３３を散布又は噴霧する噴霧手段５２とを具備している。そして、導入される排ガス１８の熱により散布又は噴霧された脱水濾液３３を蒸発乾燥させている。なお、符号Ｌ12は噴霧乾燥装置５０で乾燥に寄与した排出ガス１８ｂを固形分分離機７０に導入する排ガス送給ライン、Ｌ13は固形分分離機７０で固形分７１を分離した排出ガス１８ｃをガス供給ラインＬ3に返送する排ガス送給ラインである。排ガス導入ラインＬ11及び排ガス送給ラインＬ13には、分岐ガス１８ａ及び排出ガス１８ｃの流入・排出を停止するためのダンパ手段５９が設けられている。
なお、本実施例では、エアヒータ１３へ流入する排ガス１８を排ガス供給ラインＬ2から排ガス導入ラインＬ11を介して分岐ガス１８ａとして分岐しているので、ガス温度が高く（３００〜４００℃）、脱水濾液３３の噴霧乾燥を効率よく行うことができる。
図３は、本実施例に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の一例を示す概略図である。図３に示すように、本実施例の噴霧乾燥装置５０は、噴霧乾燥装置本体５１内に、脱水濾液３３を噴霧する噴霧手段５２と、噴霧乾燥装置本体５１に設けられ、噴霧液３３ａを乾燥する分岐ガス１８ａを導入する導入口５１ａと、噴霧乾燥装置本体５１内に設けられ、分岐ガス１８ａにより脱水濾液３３を乾燥する乾燥領域５３と、乾燥に寄与した排出ガス１８ｂを排出する排出口５１ｂと、噴霧手段５２の付着物の付着状態を監視する付着物監視手段５４とを具備するものである。なお、符号５７は分離された固形分、Ｖ1、Ｖ2は流量調整バルブを図示する。
なお、脱水濾液３３は圧縮機５５から供給される空気５６により、噴霧乾燥装置本体５１内部へ所定の流量と所定の噴霧液滴粒径とで噴霧手段５２により噴霧されている。
なお、脱水濾液３３は圧縮機５５から供給される空気５６により、噴霧乾燥装置本体５１内部へ所定の流量と所定の噴霧液滴粒径とで噴霧手段５２により噴霧されている。
ここで、噴霧手段５２としては、脱水濾液３３を所定の液滴径となるように噴霧するものであれば、その形式は限定されるものではない。例えば２流体ノズルや、ロータリーアトマイザ等の噴霧手段を用いることができる。なお、２流体ノズルは比較的少量の脱水濾液３３を噴霧するのに適しており、ロータリーアトマイザは、比較的多量の脱水濾液３３を噴霧するのに適している。
また、ノズルの数も１基ではなく、その処理量に応じて複数基設けるようにしてもよい。
また、ノズルの数も１基ではなく、その処理量に応じて複数基設けるようにしてもよい。
ここで、脱硫排水中の溶解した溶解成分（塩）は、そのまま噴霧乾燥装置５０で乾燥した場合、噴霧乾燥装置５０から排出する排出ガス１８ｂ中に含まれるので、集塵機１４に供給して集塵した場合、その集塵した集塵灰１６中に、溶解成分が含まれることとなる。
この溶解成分を含む集塵灰１６をそのまま埋め立て処理する場合には、集塵灰１６からの溶解成分が問題となる。また、乾燥塩が含まれることで、集塵機１４の集塵負荷が高くなり、集塵機１４の容量増加が必要となる。
本実施例では、この集塵灰１６を埋め立てた場合においても溶解成分が発生しないように、排出ガス１８ｂを処理するようにしている。
本実施例では、噴霧乾燥装置５０から排出する排出ガス１８ｂ中の溶解性を有する乾燥塩である固形分７１を固気分離する固形分分離機７０を排ガス送給ラインＬ12に介装している。
この固形分分離機７０としては、例えばサイクロンやバグフィルタ等のガス中の固形分を分離する装置であり、分離した固形分７１は、その後混練機７２に送られ、ここで混練される。
また固形分７１を分離した排ガス１８ｃは、排ガス送給ラインＬ13を介して、ガス供給ラインＬ3に返送している。
また固形分７１を分離した排ガス１８ｃは、排ガス送給ラインＬ13を介して、ガス供給ラインＬ3に返送している。
また、分離された固形分７１は、そのままの状態では埋立て後に、水分を含むことで再度溶解するので、固定化助剤７３と共に混練機７２で混練処理して固定化処理を行うようにしている。
本実施例では、固形分７１と固定化助剤７３とを混練機７２に投入し、ここで所定時間混練することで、固形分７１を固定化処理している。
ここで、固定化助剤７３の一部を固形分分離機７０からの固形分７１を抜出す抜出ラインＬ14に先ず投入し、混練機７２に搬送するようにしてもよい。
これは、固形分７１に含まれる塩化カルシウム等の潮解性物質が、温度低下によって水分を吸収することで、固形分７１中の湿分が上昇し、付着や固着を起こす場合でも、固定化助剤７３を混ぜることによって固形分７１中の湿分を低下させることができる。これにより、固形分７１をより確実に混練機７２まで搬送することが可能となる。
これは、固形分７１に含まれる塩化カルシウム等の潮解性物質が、温度低下によって水分を吸収することで、固形分７１中の湿分が上昇し、付着や固着を起こす場合でも、固定化助剤７３を混ぜることによって固形分７１中の湿分を低下させることができる。これにより、固形分７１をより確実に混練機７２まで搬送することが可能となる。
ここで、溶解し易い固形分７１を固定化処理する固定化助剤７３としては、集塵機１４で回収した集塵灰１６を用いることができる。
集塵灰１６を所定量添加して混練機７２で混練することにより、固形化処理が確実となる。
集塵灰１６を所定量添加して混練機７２で混練することにより、固形化処理が確実となる。
また、集塵灰１６の代わりに、例えば、炭酸カルシウム（石灰岩）、酸化カルシウム、硫酸カルシウム（石膏）、セメント材等を添加し、固定化処理を確実とするようにしてもよい。
ここで、セメント材としては、例えば３ＣａＯ・ＳｉＯ2、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3等を配合するものであり、溶解成分の固定化をより確実としている。このセメント材として、例えばポルトランドセメント等を例示することができる。
なお、各成分を溶かし混ぜ合わせて固めるために用いる水分としては、例えばスチームや排水（脱硫排水など）、工業用水や脱硫吸収液スラリー等を適宜用いることができる。
この固定化助剤７３が投入された混錬物７５は、その後乾燥機７６で乾燥され、乾燥物７７となる。この乾燥物７７は、別途埋め立て処理されるが、この埋め立ての際、固定化処理がなされているので、溶解成分が発生することがなくなり、環境へ配慮した埋立処理が可能となる。
これにより、噴霧乾燥装置５０で乾燥に寄与した排出ガス１８ｂから固形分７１を分離するので、集塵機１４への負荷も軽減され、集塵機１４の容量を上げる必要がなくなる。
なお、本実施例では、乾燥機７６で乾燥物７７としているが、この乾燥機７６の前段において、混練物７５を例えば成形器等で成形した後、乾燥するようにしてもよい。
また、乾燥機７６の後段において、乾燥物７７を例えば成形器で成形するようにしてもよい。これにより、減容化を図ることとなる。
図２は、実施例２に係る排ガス処理システムの概略構成図である。なお、実施例１の排ガス処理システムと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図２に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｂでは、固形化処理する混練機７２において、固定化助剤７３と共に、又は代わりにキレート剤７４を添加混合するようにしている。
図２に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｂでは、固形化処理する混練機７２において、固定化助剤７３と共に、又は代わりにキレート剤７４を添加混合するようにしている。
なお、各成分を溶かし混ぜ合わせて固めるために用いる水分としては、例えばスチームや排水（脱硫排水など）、工業用水や脱硫吸収液スラリー等を適宜用いることができる。
また、この混練の際、固形分７１中の重金属を固定化するキレート剤７４を併せて投入している。また、用いるキレート剤７４としては、例えばＥＤＴＡ等アミノカルボン酸系キレート剤を用いることができる。
この固定化助剤７３及びキレート剤７４が投入された混錬物７５は、その後乾燥機７６で乾燥され、乾燥物７７となる。
また、脱硫排水中に溶解した塩の成分は固形分分離機７０で分離され、キレート剤７４により重金属を固定化するので、乾燥塩の不溶化を図ることができ、これを埋め立て処理した場合においても、有害物質溶出による土壌汚染を防止することができる。
また、脱硫排水中に溶解した塩の成分は固形分分離機７０で分離され、キレート剤７４により重金属を固定化するので、乾燥塩の不溶化を図ることができ、これを埋め立て処理した場合においても、有害物質溶出による土壌汚染を防止することができる。
この乾燥物７７は、別途埋め立て処理されるが、この埋め立ての際、固定化処理がなされているので、有害物質溶出が発生することがなくなり、環境へ配慮した埋め立て処理が可能となる。
本実施例によれば、噴霧乾燥装置５０にて生成される乾燥塩と、煤塵・セメント材等の固定化助剤７３とキレート剤７４とを用いて固定化処理をするので、重金属の固定化と共に、溶出防止（不溶化）処理を施すことができる。
このように、噴霧乾燥装置５０で乾燥された乾燥塩が固形分分離機７０で分離され、この乾燥塩を固定化することにより不溶化処理が確実になされることとなる。これにより、乾燥物７７を埋め立て処理した場合においても、乾燥塩の溶解が低減され有害物質溶出土壌汚染を防ぐことができる。
図４は、実施例２に係る他の排ガス処理システムの概略構成図である。
図４に示す排ガス処理システム１０Ｃでは、実施例２のように、キレート剤７４を添加する際、このキレート剤７４と一緒に、又はキレート剤７４の代わりに、鉄酸化物、アルミニウム化合物、高分子凝集剤等の凝集剤７８をさらに添加混合するようにしてもよい。
図４に示す排ガス処理システム１０Ｃでは、実施例２のように、キレート剤７４を添加する際、このキレート剤７４と一緒に、又はキレート剤７４の代わりに、鉄酸化物、アルミニウム化合物、高分子凝集剤等の凝集剤７８をさらに添加混合するようにしてもよい。
鉄酸化物としては、例えば塩化鉄（３価）、水酸化鉄（３価）、硫酸鉄（２価）等を挙げることができる。
アルミニウム化合物としては、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、水酸化アルミニウム等を挙げることができる。
高分子凝集剤としては、例えば「タキフロック（商品名；多木化学社製）アニオン系、ノニオン系、カチオン系、両性系）」、「エポフロックＬ−１（商品名；ジコー社製）」等を挙げることができる。
この鉄酸化物やアルミニウム化合物や高分子凝集剤等の凝集剤７８を添加することで、乾燥塩の不溶化を図ることができる。
また、凝集剤７８として、水酸化鉄（３価）を投入すると、セレンと反応し、不溶化することができる。例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を投入すると、例えばヒ素と反応し不溶化することができる。
また、高分子凝集剤を投入すると、例えば鉛やカドミウムと反応し不溶化することができる。
また、高分子凝集剤を投入すると、例えば鉛やカドミウムと反応し不溶化することができる。
本実施例によれば、噴霧乾燥装置５０にて生成される乾燥塩と、煤塵・セメント材等の固定化助剤７３とキレート剤７４と共に、又はキレート剤７４の代わりに鉄酸化物、アルミニウム化合物、高分子凝集剤等の凝集剤７８をさらに添加混合して、固定化処理をするので、重金属の固定化と共に、溶出防止（不溶化）処理を施すことができる。
このように、噴霧乾燥装置５０で乾燥された乾燥塩が固形分分離機７０で分離され、この乾燥塩を固定化することにより不溶化処理が確実になされることとなる。これにより、乾燥物７７を埋め立て処理した場合においても、乾燥塩の溶解が低減され有害物質溶出土壌汚染を防ぐことができる。
図５は、実施例２に係る他の排ガス処理システムの概略構成図である。
図５に示す排ガス処理システム１０Ｄでは、排ガス処理システム１０Ｃのように、凝集剤７８を添加すると共に、さらに活性炭等の吸着剤７９を投入することで、水銀等の重金属物質を吸着除去させることができる。
図５に示す排ガス処理システム１０Ｄでは、排ガス処理システム１０Ｃのように、凝集剤７８を添加すると共に、さらに活性炭等の吸着剤７９を投入することで、水銀等の重金属物質を吸着除去させることができる。
図６は、実施例３に係る排ガス処理システムの概略構成図である。図７は、実施例３に係る他の排ガス処理システムの概略構成図である。なお、実施例１及び２の排ガス処理システムと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図６に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｅでは、脱水機３２からの脱水濾液３３を噴霧乾燥装置５０へ供給する脱水濾液導入ラインＬ21に、脱水濾液３３中の重金属を固定化するキレート剤７４を添加するものである。
図６に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｅでは、脱水機３２からの脱水濾液３３を噴霧乾燥装置５０へ供給する脱水濾液導入ラインＬ21に、脱水濾液３３中の重金属を固定化するキレート剤７４を添加するものである。
本実施例では、噴霧乾燥装置５０へ供給する前に、脱水濾液３３中へキレート剤７４を混合することで、噴霧乾燥装置５０で生成する排出ガス１８ｂ中の乾燥塩はキレート剤７４が十分に混合される。これにより、固形分分離機７０で固形分７１の回収前にキレート剤７４を添加するので、図４に示すような混練機７２を用いて混ぜる必要がなくなり、設備を簡略化することができる。
本実施例によれば、脱水濾液３３中の重金属を固定化するキレート剤７４を添加した後、噴霧乾燥装置５０で乾燥することで、固形分７１からの例えば水銀等の重金属の溶出を防止することができる。
また、図７に示す排ガス処理システム１０Ｆのように、キレート剤７４と共に、又は代わりに、凝集剤７８を添加するようにしてもよい。
ここで、凝集剤７８としては、例えば硫酸バンド、塩化鉄、ＰＡＣ、高分子凝集剤等を挙げることができる。また、高分子凝集剤としては、例えば「タキフロック（商品名；多木化学社製）アニオン系、ノニオン系、カチオン系、両性系）」、「エポフロックＬ−１（商品名；ジコー社製）」等を挙げることができる。
図８は、実施例４に係る排ガス処理システムの概略構成図である。なお、実施例１乃至３の排ガス処理システムと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図８に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｇは、噴霧乾燥装置５０の後流側で固形分７１を固定化処理する固定化助剤７３の添加を行う処理と、噴霧乾燥装置５０の前流側でキレート剤７４を添加して事前に重金属を固定化する処理とを併用したものである。
図８に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｇは、噴霧乾燥装置５０の後流側で固形分７１を固定化処理する固定化助剤７３の添加を行う処理と、噴霧乾燥装置５０の前流側でキレート剤７４を添加して事前に重金属を固定化する処理とを併用したものである。
本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｇでは、脱水機３２からの脱水濾液３３を噴霧乾燥装置５０へ供給する脱水濾液導入ラインＬ21に、脱水濾液３３中の重金属を固定化するキレート剤７４及び凝集剤７８を添加すると共に、固形分分離機７０の分離後の固形分７１に、固定化助剤７３、キレート剤７４及び凝集剤７８を混練機７２に添加している。
また、活性炭等の吸着剤７９を噴霧乾燥装置５０の前後において、各々添加するようにしてもよい。
また、活性炭等の吸着剤７９を噴霧乾燥装置５０の前後において、各々添加するようにしてもよい。
この結果、噴霧乾燥の際に脱水濾液３３中の例えば水銀等の重金属を固定化すると共に、固形分７１として分離した後に、さらに固定化助剤７３により固定することで、埋立処理した際における乾燥塩の再溶解をさらに防止することができる。
図９は、実施例５に係る排ガス処理システムの概略構成図である。なお、実施例１乃至４の排ガス処理システムと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図９に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｈは、噴霧乾燥装置５０の前流側の、さらに脱水機３２の前流側の吸収液スラリー３０にキレート剤７４を添加している。そして、キレート剤７４をが添加することで、吸収液スラリー３０中の重金属を、事前に固定化する処理を併用したものである。
図９に示す本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｈは、噴霧乾燥装置５０の前流側の、さらに脱水機３２の前流側の吸収液スラリー３０にキレート剤７４を添加している。そして、キレート剤７４をが添加することで、吸収液スラリー３０中の重金属を、事前に固定化する処理を併用したものである。
本実施例に係る排ガス処理システム１０Ｈでは、脱水機３２の前流側の吸収液スラリー３０に、重金属を固定化するキレート剤７４及び必要に応じて凝集剤７８を添加し、脱水機３２によって石膏３１と共に固定化した重金属の除去が可能となる。
さらに、本実施例において、活性炭等の吸着剤７９を脱水機３２の前流において、添加するようにしてもよい。
この結果、噴霧乾燥の際に脱水濾液３３中の例えば水銀等の重金属濃度が下がることで、埋立処理した際の乾燥塩の再溶解をさらに防止することができる。
１０Ａ〜１０Ｈ 排ガス処理システム
１１ ボイラ
１２ 脱硝装置
１３ エアヒータ
１４ 集塵機
１５ 脱硫装置
１６ 集塵灰
１８ 排ガス
３２ 脱水機
３３ 脱水濾液
７０ 固形分分離機
７１ 固形分
７２ 混練機
７３ 固定化助剤
７４ キレート剤
７６ 乾燥機
７８ 凝集剤
７９ 吸着剤
１１ ボイラ
１２ 脱硝装置
１３ エアヒータ
１４ 集塵機
１５ 脱硫装置
１６ 集塵灰
１８ 排ガス
３２ 脱水機
３３ 脱水濾液
７０ 固形分分離機
７１ 固形分
７２ 混練機
７３ 固定化助剤
７４ キレート剤
７６ 乾燥機
７８ 凝集剤
７９ 吸着剤
Claims (4)
- 燃料を燃焼させるボイラと、
前記ボイラからの排ガスの熱を回収するエアヒータと、
熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、
除塵後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置から排出される吸収液スラリーから石膏を除去する脱水機と、
前記脱水機からの脱水濾液中にキレート剤を添加するキレート剤添加部と、
前記キレート剤を含有する脱水濾液を噴霧する噴霧手段を備えた噴霧乾燥装置と、
前記噴霧乾燥装置に排ガスからの一部の分岐ガスを主煙道から導入する排ガス導入ラインと、
前記噴霧乾燥装置で脱水濾液を乾燥した後の排ガスを主煙道に戻す排ガス送給ラインと、
排ガス送給ラインに設けられ、排ガス中の溶解性を有する乾燥塩を固気分離する固形分分離機と、を具備することを特徴とする排ガス処理システム。 - 請求項１において、
前記キレート剤の添加と共に、又は代わりに、凝集剤又は吸着剤を添加することを特徴とする排ガス処理システム。 - 燃料を燃焼させるボイラからの排ガスの熱をエアヒータにより回収した後、
脱硫装置において、熱回収後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する排ガス処理方法において、
前記脱硫装置から排出される吸収液スラリーから石膏を除去した脱水濾液にキレート剤を添加した後、キレート剤を添加した脱水濾液を排ガスの一部により噴霧乾燥すると共に、乾燥処理後の排ガス中の溶解性を有する乾燥塩を固気分離することを特徴とする排ガス処理方法。 - 請求項３において、
前記キレート剤の添加と共に、又は代わりに、凝集剤又は吸着剤を添加することを特徴とする排ガス処理方法。
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-
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