JP7007653B2 - バグフィルタ、添着活性炭素繊維ユニットを再生する方法及び排ガス処理システム - Google Patents

Description

本発明は、バグフィルタ、添着活性炭素繊維ユニットの再生方法及び排ガス処理システムに関し、特に、廃棄物を焼却した際に発生する排ガス中に含まれる水銀を確実に吸着除去するための技術に関する。

従来、ごみの焼却炉から排出される排ガスを処理するに際し、まず２００℃以下に減温してから、排ガス中に含有される煤塵、塩化水素及び硫黄酸化物等の酸性成分、及び、ダイオキシン類及び水銀等の有害物質を除去した後、煙突から大気中に放出する。

排ガスに含有される水銀を除去するための技術としては、特許文献１に示されるような、水銀を含む排ガス中に、水銀吸着剤として機能する活性炭を投入する技術が知られている（特許文献１）。また、添着物のない通常活性炭層と添着活性炭層を内蔵した吸着塔を使用して水銀を除去する技術（特許文献２）や、活性炭素繊維の両面を有機繊維で挟持したフィルタを用いて浄化する技術（特許文献３）が提案されている。

特開２０１４－２１３３０８号公報 特開２０１６－１８５５１０号公報 特開２００２－１０２６５２号公報

特許文献１に開示された技術によると、水銀を含む排ガス中に、吸着剤として機能する活性炭を投入し、水銀を吸着した活性炭をバグフィルタ等のろ過式集塵装置によって捕集することによって、排ガス中に含まれる水銀を除去することができる。このとき、ろ過式集塵装置の下流側に水銀濃度検出装置を備え、水銀濃度が所定値を超過した場合のみに活性炭を排ガス中に投入することで、消費する活性炭の量を削減することができる。しかしながら、ろ過式集塵装置の下流側で水銀濃度を検出し、検出結果に基づいてろ過式集塵装置の上流側に活性炭を投入する構成となっているため、濃度の検出と活性炭の投入との間に時間遅れが発生し、急激な水銀濃度の上昇に対応できないという課題があった。また、一時的に水銀濃度が上昇した場合であっても、活性炭を供給するため、無駄な活性炭を投入する原因となっていた。さらに、水銀を吸着した活性炭は集じん灰として排出されるため、水銀を含んだまま最終処分場に搬出されてしまうという問題があった。

一方、特許文献２に開示された技術によると、活性炭の充填層にガスを通過させるため、活性炭量を制御する必要はなく、水銀吸着能のある添着活性炭素繊維と排ガスの接触が十分に行われ、水銀を確実に除去することができる。しかしながら、排ガスが活性炭の充填層を通過する際の圧力損失が大きいため、排ガスを誘引するために大きな動力が必要になる。また、特許文献２に開示された技術は水銀等を吸着するための吸着塔に関する技術であり、通常の機器に加え、活性炭を充填した吸着塔を設置する必要があり、その設置スペースを確保する必要があった。また、ハンドリング中あるいは劣化に伴い微粉砕した活性炭が排ガス中に飛散して煙突から排出される危険性があった。

また、特許文献３に開示された技術によると、有機繊維で挟持した活性炭素繊維に排ガスを通過させることにより、ダイオキシン類等のガス状有害物質を吸着除去することはできるものの、水銀の吸着能力は低く、水銀を確実に除去することは困難であった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、追加の動力や設置スペースを確保することなく、焼却炉排ガス中に含まれる水銀を確実に吸着除去することができ、しかも、水銀を最終処分場に搬出することのないバグフィルタ、添着活性炭素繊維ユニットの再生方法及び排ガス処理システムを提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

第１の特徴に係る発明は、ごみ焼却炉から排出された排ガスの導入口と排出口とを有し、導入口から導入された前記排ガス中に含まれる煤塵及び有害成分を捕捉するろ布と、排ガス流れ方向において前記ろ布の下流側に配設され、水銀吸着能を有する添着物を担持した添着活性炭素繊維ユニットとを備え、排ガス流れ方向に対して略垂直に複数個の添着活性炭素繊維ユニットを着脱可能に配設したバグフィルタであって、使用後、添着活性炭素繊維ユニットを取り外し、還元雰囲気下で６００～８００℃に加熱することで水銀及び添着物を脱離し、加熱された前記添着活性炭素繊維ユニットに添着物を担持させ再生し、再び取り付けて使用する活性炭素繊維ユニットを備えた、バグフィルタである。

第１の特徴に係る発明によれば、ろ布によって煤塵及び有害成分を捕捉することができることに加え、ろ布の下流側に添着活性炭素繊維を備えることにより、新たな設置スペースを用意することなく、水銀を吸着することが可能な活性炭素繊維を配設することができる。しかも、活性炭素繊維に水銀吸着能を有する添着物を担持させることにより、水銀を吸着する能力を高めることができ、少ない設置スペースでありながら確実な水銀の除去が可能になるという、相反する効果を得ることができる。

また、添着活性炭素繊維をユニット化することにより、ケーシングの大きさに合わせた添着活性炭素繊維の設置が容易となり、様々な大きさのバグフィルタに対応することができる。また、添着活性炭素ユニット同士の互換性が確保され、コストダウンが図れると共に在庫管理により納期を短縮できる。また、添着活性炭素繊維ユニットを着脱可能としたことにより、長期間の使用によって吸着能が衰えた際の交換が容易となる。

さらに、活性炭素繊維ユニットを還元雰囲気下で加熱することにより、活性炭素繊維を焼損させることなく、添着物と水銀のみを脱着させることができる。

そして、添着物と水銀を脱着させた後、添着物を担持させることにより、水銀吸着能を再生することができる。このようにして水銀吸着能を再生することができるため、水銀を最終処分場に搬出することがない。また、添着活性炭素繊維ユニットごとに着脱して水銀吸着能を再生することが可能であるため、排ガスの流れに偏りがあった場合に、吸着能の衰えが著しいユニットのみを取り外して再生することができ、余計な作業の発生を抑制して効率の良い運用が可能となる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、添着物として、ヨウ素又は硫黄の化合物を用いる。

第２の特徴に係る発明によれば、添着物としてヨウ素又は硫黄の化合物を用いることにより、選択的に水銀を吸着する効果を高めることができる。

第３の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る発明であって、バグフィルタの上流側の排ガス中に活性炭を吹き込む活性炭吹込み手段、又は、ろ布に活性炭を付着させる活性炭付着手段を備える。

第３の特徴に係る発明によれば、排ガス中に活性炭を吹き込むか、あるいは、ろ布に活性炭を付着させることにより、添着活性炭素繊維の前段において水銀を一次除去することができる。そのため、排ガスに含まれる水銀の量が多くても、排ガス中の活性炭又はろ布に付着させた活性炭と、添着活性炭素繊維とを用いて、確実に水銀を吸着除去することができる。

第４の特徴に係る発明は、第１～３のいずれかの特徴に係る発明であって、添着活性炭素繊維ユニットを排ガス流れ方向に複数段配設した。

第４の特徴に係る発明によれば、排ガス流れ方向に複数段の添着活性炭素繊維ユニットを配設することにより、水銀吸着能を高めることができる。つまり、単段では処理しきれない量の水銀が含まれていたとしても、複数段の添着活性炭素繊維ユニットを用いて、確実に吸着除去することができる。

第５の特徴に係る発明は、第４の特徴に係る発明であって、排ガス中に含まれる水銀の量に応じて添着活性炭素繊維ユニットを配設する段数を増減する。

第５の特徴に係る発明によれば、水銀の含有量に応じて柔軟に吸着能の増減が可能となり、添着活性炭素繊維の必要最低限の使用が可能となるため、水銀吸着能の劣化を抑制しつつも、確実に吸着除去することが可能なバグフィルタを提供できる。

第６の特徴に係る発明は、第４又は第５の特徴に係る発明であって、添着活性炭素繊維ユニットの別段に、水銀とは異なる有害物質を選択的に吸着する炭素繊維ユニットを配設した。

第６の特徴に係る発明によれば、水銀とは異なる有害物質を選択的に吸着する炭素繊維ユニットを配設することにより、水銀だけでなく、他の有害物質の吸着能を高め、種々の有害物質を吸着除去することが可能な高度排ガス処理システムを構築することが可能となる。

第７の特徴に係る発明は、第１～６のいずれかの特徴に係る発明の添着活性炭素繊維ユニットを再生する方法であって、取り外した添着活性炭素繊維ユニットを還元雰囲気下で６００～８００℃に加熱するステップ、加熱された前記添着活性炭素繊維ユニットに添着物を担持させるステップ、を有する。

第７の特徴に係る発明によれば、活性炭素繊維ユニットを還元雰囲気下で加熱することにより、活性炭素繊維を焼損させることなく、添着物と水銀のみを脱着させることができる。

また、添着物と水銀を脱着させた後、添着物を担持させることにより、水銀吸着能を再生することができる。このようにして水銀吸着能を再生することができるため、吸着した水銀を脱着してリサイクルすることで最終処分場への搬出量を軽減することが可能となる。また、添着活性炭素繊維ユニットごとに着脱して水銀吸着能を再生することが可能であるため、排ガスの流れに偏りがあった場合に、吸着能の衰えが著しいユニットのみを取り外して再生することができ、余計な作業の発生を抑制して効率の良い運用が可能となる。

第８の特徴に係る発明は、第１から第６のいずれかの特徴に係る発明のバグフィルタと、バグフィルタの上流側に配設され、排ガス中に含まれる酸性成分を中和するための薬剤及び水銀吸着剤を排ガス中及びバグフィルタに供給する薬剤供給装置と、を備える排ガス処理システムである。

第８の特徴に係る発明によれば、バグフィルタの上流側に薬剤供給装置を備えるため、一つのバグフィルタで煤塵の除去、酸性成分の中和、水銀の吸着を実現できる高度排ガス処理が可能な排ガス処理システムを構築することができる。

本発明によれば、追加の動力や設置スペースを確保することなく、焼却炉排ガス中に含まれる水銀を確実に吸着除去することができ、しかも、水銀を最終処分場に搬出することのないバグフィルタ、バグフィルタの再生方法及び排ガス処理装置を提供できる。

図１は、本実施形態に係る排ガス処理システムを示す模式図である。 図２は、本実施形態に係るバグフィルタの内部構成を示す図であって、流路切換弁を開放した状態を示している。 図３は、本実施形態に係るバグフィルタの内部構成を示す図であって、流路切換弁を閉塞した状態を示している。 図４は、本実施形態に係るバグフィルタの再生方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 図５は、変形例に係るバグフィルタの内部構成を示す図である。 図６は、変形例に係るバグフィルタの内部構成を示す図であって、複数の流路切換弁のうちの一つを開放した状態を示している。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。

［排ガス処理システムの構成］
図１を用いて、本実施形態に係る排ガス処理システムの構成を説明する。

図１に示すように、本実施形態の排ガス処理システムは、ごみ焼却炉１と、排熱回収ボイラやエコノマイザからなる熱回収装置２と、ガス冷却装置３と、バグフィルタ４と、誘引通風機５と、煙突６と、薬剤供給装置７と、バグフィルタ４の下流側に設けられた水銀濃度検出装置８と、制御装置９とによって構成される。

ごみ焼却炉１は、不定形の一般廃棄物や、産業廃棄物や、所定の形状を呈する梱包に入れられた感染性医療廃棄物等の廃棄物を焼却処理するものであり、ストーカ式、流動層式、竪型等、任意の形式の焼却炉が用いられる。

熱回収装置２は、ごみ焼却炉１で廃棄物を焼却処理した際に発生する高温の排ガスから熱を回収するものであり、例えば、蒸発器を備える排熱回収ボイラや、排熱回収ボイラの上流でボイラ給水を加熱するエコノマイザ等によって構成される。

ガス冷却装置３は、ごみ焼却炉１や熱回収装置２から排出された排ガスの温度をバグフィルタ４に供給可能な程度であって、「ごみ処理に係るダイオキシン類発生防止等ガイドライン」に記された２００℃程度以下まで減温するものであり、その形式は問わない。

バグフィルタ４は、ガス冷却装置３で減温された排ガスをろ過することで、排ガス中に含まれる煤塵や有害成分を除去するものであって、図２及び図３に示すように、煤塵や有害成分をろ過するためのろ布４１、水銀を吸着する機能を有する添着物を活性炭素繊維に担持した添着活性炭素繊維４２、ろ布４１及び添着活性炭素繊維４２を収容するケーシング４３を含む。バグフィルタ４の詳細については後述する。

誘引通風機５は、バグフィルタ４の下流に配設される通風機であり、バグフィルタ４で浄化された排ガスを吸引して、煙突６から排ガスを大気に放出するためのものである。

薬剤供給装置７は、排ガス中に含まれる塩化水素や硫黄酸化物等の酸性成分を中和するためのアルカリ薬剤、及び、排ガス中に含まれる水銀等の有害物質を吸着するための吸着剤を、排ガス中及びバグフィルタ４に供給するものであり、バグフィルタ４の上流側、好ましくはガス冷却装置３とバグフィルタ４の間の煙道に配設される。

本実施形態においては、アルカリ薬剤として消石灰、吸着剤として活性炭が使用される。特に、水銀吸着剤として活性炭を使用することにより、比較的入手しやすい吸着剤を使用して効果的に水銀を処理することが可能となる。なお、使用する薬剤及び水銀吸着剤の種類は、これに限ったものではない。

そして、本実施形態においては、薬剤供給装置７から排ガス煙道を介してバグフィルタ４内にアルカリ薬剤及び吸着剤を所定時間にわたって供給することで、バグフィルタ４のろ布４１の表面に所定厚さの薬剤及び吸着剤のプレコート層を形成するプレコート処理を行っている。

このようにして、薬剤供給装置７は、本発明における活性炭吹込み手段及び活性炭付着手段として機能する。

水銀濃度検出装置８は、バグフィルタ４の下流側に設置され、吸着剤及び添着活性炭素繊維４２によって吸着された後の水銀濃度を連続的に検出するよう構成される。

制御装置９は、水銀濃度検出装置８によって検出された水銀濃度に基づいて、後述する流路切換手段４５の切り換えや、薬剤供給装置７からのアルカリ薬剤及び吸着剤の供給を制御する。

なお、本実施形態においては、水銀濃度検出装置８をバグフィルタ４の下流側に設置するようにしたが、水銀濃度検出装置８をバグフィルタ４の上流側に設置しても良い。

〔バグフィルタ４〕
次に、図２及び図３を用いて、本実施形態におけるバグフィルタ４について説明する。図２は、本実施形態に係るバグフィルタ４の内部構成を示す図であって、後述する流路切換手段４５を開放した状態を示すものであり、図３は、流路切換手段４５を閉塞した状態を示すものである。

バグフィルタ４は、冷却装置３で減温された排ガスを浄化するものであって、下方に設けられた排ガス導入口４ａ、排ガス中に含まれる煤塵や有害成分をろ過するためのろ布４１、ろ布４１を貫流した後の排ガスからさらに有害成分を吸着する添着活性炭素繊維４２、ろ布４１及び添着活性炭素繊維４２を収容するケーシング４３、上方に設けられた排ガス排出口４ｂによって構成される。

ケーシング４３内には、ケーシング４３の内部空間を、添着活性炭素繊維４２が配設される上部空間４３ａと、ろ布４１が配設される下部空間４３ｂとに仕切る仕切壁４３ｃが設置されている。

ろ布４１はケーシング４３の下部空間４３ｂに導入された排ガス中に含まれる煤塵及び有害成分を捕捉するものであって、織布又は不織布製で一端が開口され他端が閉塞された筒状体の集合体として形成される。それぞれの筒状体は、開口が形成された端部が、仕切壁４３ｃに形成された複数の開口部をそれぞれ貫通するように配設される。

本実施形態においては、下端が閉塞され上端が開口された筒状体が、仕切壁４３ｃの幅方向及び奥行き方向に複数設けられた開口部に配設されることで、下方から流入する排ガス中の煤塵を捕捉することが可能なろ布４１を形成している。

すなわち、ケーシング４３の下部空間４３ｂに導入され下方から上方に向けて流通する排ガスは、下端が閉塞したろ布４１を通過し、上端の開口を介して上部空間４３ａに流入する。そして、ろ布４１を通過する際、排ガス中に含まれる煤塵等が除去され、浄化された排ガスとなって上部空間４３ａに流入する。

本実施形態に係るバグフィルタ４のろ布４１の表面は、上述のように、アルカリ薬剤及び吸着剤によってプレコート処理がなされているため、煤塵等のろ過効果に加え、塩化水素及び硫黄酸化物等の酸性成分、及び水銀等の有害成分を効果的に浄化及び吸着することができる。

なお、上部空間４３ａにおいて、仕切壁４３ｃに形成された複数の開口部に対向する位置には、図示しないパルスジェット配管が配設されており、パルスジェット配管から仕切壁４３ｃの開口部に向けて定期的に圧縮空気等を噴出することにより、ろ布４１に付着した煤塵等を定期的に払い落すよう構成されている。

水銀を吸着する添着活性炭素繊維４２としては、活性炭素繊維、Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒｓ（ＡＣＦ）の表面に、有害成分を吸着する添着物を担持した活性炭素繊維が使用される。ＡＣＦは、排ガス中に含まれる窒素酸化物、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、ならびに臭気等の有害成分を吸着して除去する機能に優れている。

本実施形態において、添着活性炭素繊維４２の表面には、水銀の吸着能力を強化するために、水銀吸着に効果のある添着物、特にヨウ素又は硫黄の化合物が添着されており、少ない接触面積であっても効果的に水銀を始めとする有害物質を吸着することができる。

添着活性炭素繊維４２は、ケーシング４３の上部空間４３ａ内に、上部空間４３ａを排ガスの流通方向の上流側と下流側とを仕切るように設置される。

すなわち、本実施形態に係るバグフィルタ４の添着活性炭素繊維４２は、実質的に同一形状を呈する複数の添着活性炭素繊維ユニットを、排ガス流れ方向に対して略垂直に、すなわち略同一平面上に着脱可能に並べて配設することによって構成されており、上部空間４３ａは添着活性炭素繊維４２によって、上方に位置する部位と下方に位置する部位とに区画される。その際、添着活性炭素繊維４２を構成する各添着活性炭素繊維ユニットは所定の高さに配設される支持枠４２ｓの上に幅方向及び奥行き方向に並べて配置される。

ケーシングの上部空間４３ａには、排ガスの排出流路４４が連接されており、排出流路４４は所定の高さに配設された仕切板４４ｃによって、上方に位置し、添着活性炭素繊維４２を貫流した後の排ガスが流通する短絡流路４４ａと、下方に位置し、添着活性炭素繊維４２を貫流させず排ガスを排出する迂回流路４４ｂとに区画される。

つまり、上述の通り、ケーシングの上部空間４３ａは添着活性炭素繊維４２によって排ガス流通方向の上流側と下流側とに仕切られるが、短絡流路４４ａは添着活性炭素繊維４２の下流側の空間と連通し、迂回流路４４ｂは添着活性炭素繊維４２の上流側の空間と連通する。

排出流路４４には、添着活性炭素繊維４２を通過した後の排ガスが流通する短絡流路４４ａと、添着活性炭素繊維４２を通過しない排ガスが流通する迂回流路４４ｂとを選択的に流通させる流路切換手段４５が設けられている。

本実施形態においては、流路切換手段４５は迂回流路４４ｂに設置された流路開閉弁によって構成されており、制御装置９からの指令に従い、図示しないモータの動力によって、迂回流路４４ｂの開放と閉塞とを切り換えることができるよう構成されている。

すなわち、図３に示すように、流路切換手段４５を操作することによって迂回流路４４ｂを閉とした場合、上部空間４３ａに流入した排ガスは添着活性炭素繊維４２を流通して浄化された後、短絡流路４４ａを介して排ガス排出口４ｂから排出される。

一方、図２に示すように、流路切換手段４５を操作することによって迂回流路４４ｂを開とした場合、添着活性炭素繊維４２の通気抵抗が流路切換手段４５及び迂回流路４４ｂの通気抵抗よりも大であるため、上部空間４３ａに流入した排ガスは添着活性炭素繊維４２を迂回して流路切換手段４５及び迂回流路４４ｂを通過して排ガス排出口４ｂから排出される。

なお、本実施形態においては、添着活性炭素繊維４２を設置する支持枠４２ｓと、仕切板４４ｃとが別部材として略同一平面上に配設されるが、支持枠４２ｓと仕切板４４ｃとを同一部材として構成しても構わない。

以上のように構成された本実施形態に係るバグフィルタ４は、ろ布４１によって煤塵及び有害成分を捕捉することができることに加え、ケーシング４３内におけるろ布４１の下流側に添着活性炭素繊維４２を備えることにより、新たな設置スペースを用意することなく、水銀を吸着することが可能な活性炭素繊維を配設することができる。しかも、活性炭素繊維に水銀吸着能を有する添着物を担持させることにより、水銀を吸着する能力を高めることができ、少ない設置スペースでありながら確実な水銀の除去が可能になるという、相反する効果を得ることができる。また、活性炭素繊維に添着物を添着しても圧力損失は小さいため、消費動力の追加なく、運転することができる。

また、添着物としてヨウ素又は硫黄の化合物を用いることにより、選択的に水銀を吸着する効果を高めることができる。

また、排ガス中に活性炭を吹き込むか、あるいは、ろ布４１に活性炭を付着させることにより、添着活性炭素繊維４２の前段において水銀を一次除去することができる。そのため、排ガスに含まれる水銀の量が多くても、排ガス中の活性炭又はろ布４１に付着させた活性炭と、添着活性炭素繊維４２とを用いて、確実に水銀を吸着除去することができる。さらに、添着活性炭素繊維４２の前段において水銀を一次除去することで添着活性炭素繊維４２の負荷が軽減されるため、添着活性炭素繊維４２の寿命を延ばすことができる。

また、添着活性炭素繊維４２を略同一形状の添着活性炭素繊維ユニットを用いて構成することにより、ケーシング４３の大きさに合わせた添着活性炭素繊維４２の設置が容易となり、様々な大きさのバグフィルタ４に対応することができる。

また、略同一形状の添着活性炭素繊維ユニットを着脱可能としたことにより、長期間の使用によって添着活性炭素繊維４２の吸着能が衰えた際の交換が容易となる。

さらに、水銀だけでなくダイオキシン類も吸着できるうえ、繊維状であるため、ろ布４１の払い落し時のパルス音を吸収できるという防音効果もある。

〔添着活性炭素繊維４２の再生〕
次に、図４を用いて、添着活性炭素繊維４２の再生について説明する。

添着活性炭素繊維４２の長期間にわたる使用に伴い、排ガスから吸着した水銀が表面に蓄積することで、添着物の機能が低下する。この状態を放置すると、水銀がバグフィルタ４で吸着しきれず下流に持ち出されることになり好ましくない。そこで、機能が低下した添着活性炭素繊維ユニットを交換することにより、機能を回復させる。以下、機能回復の手順について説明する。

〔ステップＳ１００：ユニットの取り外し〕
まず、水銀濃度検出装置８によって水銀吸着能の低下を検知した場合、すなわち、バグフィルタ４下流に設けた水銀濃度検出装置８における検出値の増大を検知した場合、ごみ焼却炉１の運転を停止させ、添着活性炭素繊維４２のうち、機能が低下した添着活性炭素繊維ユニットを取り外す操作を行う（ステップＳ１００）。

添着活性炭素繊維ユニットを取り外すにあたっては、それぞれの添着活性炭素繊維ユニットが個別に着脱可能に設置されているため、機能が低下した添着活性炭素繊維ユニットのみを取り外すことができる。

添着活性炭素繊維ユニットを取り外すに際し、必ずしもごみ焼却炉１の運転停止中に行う必要はなく、例えば、バグフィルタ４を迂回する迂回流路を有する場合、迂回流路に排ガスを流通させる間に添着活性炭素繊維ユニットを交換するようにしてもよい。

あるいは、定期点検中などにおいて、目視等によって個別の添着活性炭素繊維ユニットの機能低下を確認し、機能が低下した添着活性炭素繊維ユニットのみを取り外すようにしてもよい。

〔ステップＳ１１０：還元雰囲気下で加熱〕
次に、ステップＳ１００で取り外した活性炭素繊維ユニットに対し、還元雰囲気下で６００～８００℃に加熱することで水銀を脱離する（ステップＳ１１０）。

単に高温に加熱するだけでは、活性炭素繊維が焼損してしまうが、本実施形態においては、還元雰囲気下での加熱を行うため、活性炭素繊維を焼損することなく、添着物と水銀だけを脱離することができる。

〔ステップＳ１２０：添着物の再添着〕
ステップＳ１１０において還元雰囲気下で加熱した添着活性炭素繊維ユニットに対し、添着物を再度添着する（ステップＳ１２０）。

ステップＳ１１０において還元雰囲気下で加熱を行い、添着物と水銀が脱離された状態の活性炭素繊維に対し、添着物を添着するため、不純物が残留することなく、水銀の吸着能を再生することができる。

以上のように、本実施形態に係る添着活性炭素繊維の再生方法によると、取り外した添着活性炭素繊維を還元雰囲気下で加熱することにより、活性炭素繊維を焼損させることなく、添着物と水銀のみを脱着させることができる。

そして、添着物と水銀を脱着させた後、添着物を再び担持させることにより、水銀吸着能を再生することができる。このようにして水銀吸着能を再生することができるため、吸着した水銀を脱着してリサイクルすることで最終処分場への搬出量を軽減することが可能となる。また、添着活性炭素繊維ユニットごとに着脱して水銀吸着能を再生することが可能であるため、排ガスの流れに偏りがあった場合に、吸着能の衰えが著しいユニットのみを取り外して再生することができ、余計な作業の発生を抑制して効率の良い運用が可能となる。

なお、ステップＳ１００で添着活性炭素繊維ユニットを取り外した箇所には、添着物を担持して水銀吸着能を備えた添着活性炭素繊維ユニットを装着することで、隙間がなく十分な水銀吸着能力を有する添着活性炭素繊維４２をバグフィルタ４内に再生することができる。

［変形例］
図５に示すように、添着活性炭素繊維４２を複数段重ねて配設することができる。

つまり、本発明における添着活性炭素繊維ユニットの排ガス流れ方向の長さは１００ｍｍ程度であり、排ガスが添着活性炭素繊維ユニットを流過する際に排ガス中の水銀が吸着されるところ、廃棄物中の水銀量が過大である場合、吸着しきれないことがある。

そこで、通常よりも廃棄物中の水銀量が多い場合には、添着活性炭素繊維４２を複数段重ねて使用することで、水銀吸着能を強化でき、水銀を確実に吸着することが可能となる。

さらに、排ガスに含まれる水銀の量に応じて段数を増減するよう構成することができる。このようにすることで、水銀の含有量に応じて吸着能の増減が可能な、柔軟に対応できるシステムを構築できる。

具体的には、図６に示すように、バグフィルタ４の上部空間４３ａに上下方向に間隔をあけて、複数段の添着活性炭素繊維４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・を配設し、それぞれの添着活性炭素繊維４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・の間に形成される流路に開閉弁４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、・・・を配設する。なお、図６においては、三段の添着活性炭素繊維４２ａ、４２ｂ、４２ｃを使用した場合について説明しているが、あくまで一例であり、使用する添着活性炭素繊維４２の段数はこれに限ったものではない。

このようにして配設された複数の開閉弁４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、・・・について、水銀濃度検出手段８により検出された水銀濃度に基づいて、制御装置９が制御を行うことで、流路の開閉を選択的に行い、使用する添着活性炭素繊維４２の段数を決定する。図６に示す例では、複数の流路切換弁４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄのうちの一つの流路切換弁４５ｃのみを開放し、他の流路切換弁４５ａ、４５ｂ、４５ｄを閉塞することで、排ガスを二段の添着活性炭素繊維４２ａ、４２ｂに流通させる状態を示している。

このようにすることで、水銀の含有量に応じて吸着能の増減を柔軟に行うことができ、添着活性炭素繊維の必要最低限の使用が可能となるため、水銀吸着能の劣化を抑制しつつも、確実な吸着除去が可能なバグフィルタを提供できる。

また、添着活性炭素繊維４２を含む複数段のフィルタを配設する際、水銀とは異なる有害物質を選択的に吸着する炭素繊維ユニットを配設するよう、構成することができる。

このようにすることで、水銀だけでなく、他の有害物質の吸着能を高め、種々の有害物質を吸着除去することが可能な高度排ガス処理システムを構築することが可能となるバグフィルタを提供できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

また、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換しても良い。

この発明のバグフィルタ、添着活性炭素繊維ユニットの再生方法、及び、排ガス処理システムは、水銀を含有する廃棄物を処理することのある産業廃棄物焼却設備をはじめ、水銀を含有する排ガス全般に適用することができる。

１ ごみ焼却炉
２ 熱回収装置
３ ガス冷却装置
４ バグフィルタ
４ａ 排ガス導入口
４ｂ 排ガス排出口
４１ ろ布
４２ 添着活性炭素繊維
４３ ケーシング
４３ａ 上部空間
４３ｂ 下部空間
４３ｃ 仕切壁
４４ 排出流路
４４ａ 短絡流路
４４ｂ 迂回流路
４４ｃ 仕切板
４５ 流路切換手段
５ 誘引通風機
６ 煙突
７ 薬剤供給装置
８ 水銀濃度検出装置
９ 制御装置

Claims (8)

1. ごみ焼却炉から排出された排ガスの導入口と排出口とを有し、
   前記導入口から導入された前記排ガス中に含まれる煤塵及び有害成分を捕捉するろ布と、
   前記排ガス流れ方向において前記ろ布の下流側に配設され、水銀吸着能を有する添着物を担持した添着活性炭素繊維ユニットとを備え、
   排ガス流れ方向に対して略垂直に複数個の前記添着活性炭素繊維ユニットを着脱可能に配設したバグフィルタであって、
   使用後、前記添着活性炭素繊維ユニットを取り外し、還元雰囲気下で６００～８００℃に加熱することで水銀及び添着物を脱離し、加熱された前記添着活性炭素繊維ユニットに添着物を担持させ再生し、再び取り付けて使用する活性炭素繊維ユニットを備えた、
   バグフィルタ。
2. 前記添着物として、ヨウ素又は硫黄の化合物を用いる、請求項１に記載のバグフィルタ。
3. バグフィルタの上流側の排ガス中に活性炭を吹き込む活性炭吹込み手段、又は、前記ろ布に活性炭を付着させる活性炭付着手段を備える、請求項１又は２に記載のバグフィルタ。
4. 前記添着活性炭素繊維ユニットを排ガス流れ方向に複数段配設した、請求項１～３のいずれかに記載のバグフィルタ。
5. 排ガス中に含まれる水銀の量に応じて前記添着活性炭素繊維ユニットを配設する段数を増減する、請求項４に記載のバグフィルタ。
6. 前記添着活性炭素繊維ユニットの別段に、水銀とは異なる有害物質を選択的に吸着する炭素繊維ユニットを配設した、請求項４又は５に記載のバグフィルタ。
7. 取り外した前記添着活性炭素繊維ユニットを還元雰囲気下で６００～８００℃に加熱するステップ、加熱された前記添着活性炭素繊維ユニットに添着物を担持させるステップ、を有する、請求項１～５のいずれかに記載の添着活性炭素繊維ユニットを再生する方法。
8. 請求項１～６に記載のバグフィルタと、
   前記バグフィルタの上流側に配設され、前記排ガス中に含まれる酸性成分を中和するための薬剤及び水銀吸着剤を前記排ガス中及び前記バグフィルタに供給する薬剤供給装置と、
   を備える排ガス処理システム。

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