JPH01155937A - ごみ焼却炉の排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ごみ焼却炉の排ガス処理方法に係り、さらに
詳しくは、有害な有機塩素化合物、特に芳香族系塩素化
合物の排出量を低減するごみ焼却炉の排ガス処理方法に
関するものである。

〔従来技術〕

人体にとって有害な有機塩素化合物、特に、芳香族系塩
素化合物、例えばＰＣＤＤ　（ポリ塩素化ジベンゾダイ
オキシン）　、ＰＣＤＦ　（ポリ塩素化ジベンゾフラン
）等のような高毒性の芳香族塩素系化合物は、農薬の副
生物またはごみ焼却の際の２次生成物質として生成され
、環境を汚染することが知られている（Ｋ、０１ｉｅ　
　ｅｔ　　ａｌ。

Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ、６，４５５　（１９７う）、
およびＴ、Ｗａｋｉｍｏｔｏ　　ｅｔ　　ａｌ。

Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　　Ｈｅａｌｔｈ　　Ｐｅ
ｒｓｐｅｃｔ　１ｖｅｓ、５９，１５９　（１９８５）
）。

第５図は、従来の典型的なごみ焼却処理施設のフローシ
ートである。この施設は、焼却炉ｌと該焼却炉１に順次
連結されたガス冷却塔２、電気集塵器４ａおよび煙突１
０とから主として構成されている。ごみは焼却炉１で約
７５０〜９００℃で燃焼処理され、その排ガスはガス冷
却塔２で約３００℃に冷却された後、電気集塵器４ａに
入り、ガスとＥＰ灰とに分けられた後、ガスは煙突１０
から系外に排出される。

しかしながら、上記排ガス処理方法は、排ガス中の焼却
灰を除去するのみで、排ガス中に含まれる有害な有機塩
素化合物、特に芳香族系塩素化合物の除去については何
ら考慮しておらず、また前記有害有機塩素化合物の発生
原因すら明確にされていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は１．ごみ焼却炉排ガス中に含まれる有害
な有機塩素化合物、特に芳香族系有機塩素化合物を効率
よく除去することができるごみ焼却炉の排ガス処理方法
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、先の出願（例えば特願昭６２−７０９３
６号）により、前記有害有機塩素化合物の発生プロセス
を明らかにした。すなわち本発明者等は、芳香族系塩素
化合物は焼却炉からの排ガスの冷却過程で発生すること
、およびこの冷却過程での反応には塩化水素が寄与して
いること等に着目し、排ガス中の酸性成分、特に塩化水
素を除去するとともに、前記芳香族系塩素化合物をバグ
フィルタで捕集することにより、有機塩素化合物濃度を
著しく低減できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明の第１は、ごみ焼却炉排ガスを冷却後、
電気集塵器またはサイクロンで除塵するごみ焼却炉の排
ガス処理方法において、前記電気集塵器またはサイクロ
ンで除塵された排ガスに中和剤を添加した後、バグフィ
ルタに導入して排ガス中の酸性成分を除去するとともに
、前記ノセグフィルタ内またはバグフィルタに入るまで
の排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度以下に冷
却することを特徴とする。

また本発明の第２は、サイクロンの入口排ガスに中和剤
を添加し、その出口排ガスをバグフィルタに導入して排
ガス中の酸性成分を除去するとともに、前記バグフィル
タ内またはバグフィルタに入るまでの排ガス温度を芳香
族系塩素化合物の生成温度以下に冷却することを特徴と
す名。

さらに、本発明の第３は、バグフィルタの入口排ガスに
中和剤を添加して排ガス中の酸性成分を除去するととも
に、バグフィルタ内またはバグフィルタに入るまでの排
ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度以下に冷却す
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

電気集塵器またはサイクロンにより除塵された排ガス中
に中和剤を供給することにより、排ガス中の酸性成分と
中和剤との接触効率が向上するとともに、後流のバグフ
ィルタには極めてダスト濃度が低い中和剤が均一に堆積
し、ここを通過する排ガス中の酸性成分、特に塩化水素
が効率よく除去される。排ガス中の塩化水素が除去され
ると芳香族系塩素化合物の生成も抑制される。また、バ
グフィルタ内またはバグフィルタに入るまでの排ガス温
度を芳香族系塩素化合物の生成温度以下（例えば１５０
〜２５０℃以下）に冷却することにより、前記中和反応
における反応生成物とともに、芳香族系塩素化合物がバ
グフィルタで除去される。

また、本発明の第２は、中和剤を添加した排ガスをサイ
クロンに導入し、その出口排ガスをバグフィルタに導入
することにより、ダストを含んだままの排ガス中に中和
剤が供給されることになるが、前記サイクロンによる撹
拌効果によって、排ガスと中和剤との接触効率が著しく
向上する。すイクロンを通過するまでに排ガス中の塩化
水素等の酸性成分と反応した中和剤は塩（反応生成物）
となり、排ガス中のダストとともに前記サイクロンでそ
の大部分が分離される。未反応の中和剤は粒径が小さく
軽いために、前記サイクロンで分離されにくく、ガス流
に沿って後流のバグフィルタに到り、該バグフィルタ上
にほぼ均一に堆積する。

バグフィルタに堆積した中和剤は、未反応のまま前記サ
イクロンを通過した排ガス中の酸性成分、特に塩化水素
と反応してこれを除去する。また、バグフィルタ内また
はバグフィルタに入るまでの排ガス温度を芳香族系塩素
化合物の生成温度以下に冷却することにより、芳香族系
塩素化合物は前記中和反応の生成物とともに、バグフィ
ルタで除去される。

本発明の第３は、中和剤を添加した排ガスを直接バグフ
ィルタに導入することにより、前記中和剤はバグフィル
タ表面にほぼ均一に堆積し、ここを通過する排ガス中の
酸性成分、特に塩化水素と効率よく反応するので、前記
塩化水素は中和されて塩となり、ダストとともに除去さ
れる。排ガス中の塩化水素が除去されることにより芳香
族系塩素化合物の生成が抑制される。またバグフィルタ
内またはバグフィルタ入口までの排ガス温度を芳香族塩
素化合物の生成温度以下に冷却することにより、排ガス
中の芳香族系塩素化合物は、前記反応生成物および未反
応中和剤とともに前記バグフィルタで捕集される。捕集
された固形物はバグフィルタから剥離されその底部から
抜き出される。

本発明におい”ζ、電気集塵器は公知のものでよいが、
特に低温型のものが好ましい。サイクロンとしては、比
較的大きな粒子を分離できるものが好ましい。バグフィ
ルタも公知のものでよく、中和反応生成物、芳香族系塩
素化合物の生成物を大部分捕集できるものであればよい
。また中和剤は、消石灰（Ｃａ　（ＯＨ）ｔ　）、生石
灰（ＣａＯ）、石灰石（ＣａＣＯｓ）等があげられるが
これらに限定されるものでなく、同様の効果が得られる
他の物質でもよいが、煙道内に気流搬送可能な程度の粉
状物であることが好ましい。中和剤供給方法としでは、
粉状中和剤を煙道内に均一にできるものであれば特に限
定されない。

本発明においては、バグフィルタ内またはバグフィルタ
入口までの排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度
以下、すなわち１００〜２５０℃好ましくは１５０″Ｃ
以下に冷却する。１００℃よりも低い温度に冷却すると
、排ガス中の水分が凝縮してミストとなりバグフィルタ
上に付着するので、中和剤が潮解してフィルタの目詰ま
りが生じる。また、２５０℃を超えると芳香族系塩素化
合物が生じる温度条件範囲に入る。

本発明においては、バグフィルタに堆積した後、払い落
とされた未反応中和剤の一部を抜き出し、前記バグフィ
ルタの入口に循環して再利用することが好ましい。

本発明において、集塵装置で捕集された固形物に含まれ
る芳香族系塩素化合物を加熱分解処理することが好まし
い。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す装置系統図である。

この装置は、焼却炉１に順次連結されたガス冷却塔２、
空気予熱器３、電気集塵器４ａおよびバグフィルタ６か
ら主として構成されており、前記電気集塵器４ａとバグ
フィルタ６との間の煙道に中和剤供給管５が連結されて
いる。なお、７はバグフィルタ６の底部に設けられた反
応生成物抜出管、９はプロワ、ｌＯは煙突、１１はバグ
フィルタ６の空気配管、１２はソレノイド弁である。こ
のような構成において、焼却炉ｌで発生した７５０〜９
５０℃の燃焼排ガスは、ガス冷却塔２および空気予熱器
３で例えば約２５０〜１５０℃に冷却された後、電気集
塵器４ａに入り、排ガス中のダストが捕集される。燃焼
排ガス中のダスト濃度は、焼却されるごみの種類および
燃焼条件に左右されるが、通常６０００〜８０００ｉ／
Ｎｒｒｒであり、これが前記電気集塵器４ａにより例え
ば３０〜５０■／Ｎｒｒｒまで除去される。大部分のダ
ストが除去された排ガスは中和剤供給管５から供給され
る中和剤、例えば粉状のＣａ（ＯＨ）、と混合され、芳
香族系塩素化合物等の有機塩素化合物の発生原因となる
酸性成分と前記Ｃａ（ＯＨ）ｚとが反応しながらバグフ
ィルタ６に入る。反応生成物と未反応のＣａ（ＯＨ）ｚ
は前記バグフィルタ６上にほぼ均一に堆積し、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）ｔは、ここを通過する排ガス中の酸性成分、例えば
ＨＣｌと次式のように反応する。

２　ＨＣＡ　＋Ｃａ　（ＯＨ）　ｚ →　ＣａＣ１，＋２Ｈｚ　Ｏ このように酸性成分、特にＨＣｌが効率よく除去される
ので、排ガス中の有害有機塩素化合物濃度が低減される
。バグフィルタ内の排ガス温度をできるだけ低く　（１
５０〜２５０℃）することにより、生成する有機塩素化
合物、例えばＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ等を物理的に捕集する
ことができる。

処理された燃焼排ガスは、前記バグフィルタ６を通過し
た後、ブロワ９を経て煙突１０から大気へ放散される。

本実施例によれば、電気集塵器４ａにより予めダストが
除去された排ガス中に、酸性成分中和剤として粉状Ｃａ
（ＯＨ）ｚを供給することにより、バグフィルタ６上に
はダスト濃度が極めて低いＣａ（０）１）、層が形成さ
れるので、排ガスと前記Ｃａ（ＯＨ）ｚとの接触効率が
向上し、排ガス中の酸性成分（特にＭＣＩ）が高効率で
除去され、有害な有機塩素化合物の発生が抑制されると
ともに、バグフィルタ６により芳香族系塩素化合物を低
温化で高効率で捕集することができる。排ガスと中和剤
との接触効率の向上により、中和剤添加量は例えば前記
酸性成分の１〜３倍当量で十分である。

さらに本実施例によれば、電気集塵器４ａにより排ガス
中のダストが除去されるので、バグフィールタロのダス
ト負荷が軽減される。

第２図は、本発明の他の実施例を示す装置系統図である
。

この装置は、第１図の電気集塵器４ａの代わりにサイク
ロン４ｂを使用し、反応生成物抜出管７と中和剤供給管
５とを中和剤循環配管８で連結したものであり、前記実
施例と同様比較的少量の中和剤を添加することによって
、排ガス中の有害な芳香族塩素化合物の濃度を低減する
ことができる。

またバグフィルタ６で捕集された未反応中和剤の一部を
前記中和剤循環配管８により、バグフィルタ６の入口に
循環して再利用することができるので中和剤の利用率が
向上する。

第３図は、本発明の別の実施例を示す装置系統図である
。この装置は、第２図の中和剤供給管５を空気予熱器３
とサイクロン４ｂとの間の煙道に連結し、中和剤循環配
管８をなくしたものである。

ガス冷却塔２および空気予熱器３で冷却された排ガスは
、中和剤供給管５から供給される中和剤、例えば粉状Ｃ
ａ（ＯＨ）ｚと合流し、約２５０″Ｃでサイクロン４ｂ
に導入される。サイクロン４ｂに導入された排ガス中の
酸性成分、例えば）ｆｃｉ！。

と前記粉状のＣａ（ＯＨ）ｚはサイクロン４ｂ内に生じ
るガス流によって撹拌混合され効率よく反応する。サイ
クロン４ｂは、比較的大きな粒子を分離するものであり
、前記反応生成物ＣａＣ１ｚは、このサイクロン４ｂに
より、その大部分が分離される。一方、未反応のＣａ　
（ＯＨ）、は粒子径が比較的小さく、かつ軽いために前
記サイクロン４ｂで分離されることなく、ガス流に沿っ
て後流のバグフィルタ６に入り、該バグフィルタ６上に
ほぼ均一に堆積し、ここを通過する排ガス中の未反応の
酸性成分と反応してこれを除去する。このように酸性成
分、特に塩化水素が効率よく除去されることにより、排
ガス中の有害有機塩素化合物濃度が低減される。また、
バグフィルタ内の排ガス温度をできるだけ低く　（１５
０〜２５０°Ｃ）することにより、その温度で生成する
有機塩素化合物、例えばＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ等を物理的
に捕集することができる。固形物が堆積したバグフィル
タ６は、圧力損失を安定させるために、定期的にパルス
洗浄される。

処理された排ガスはバグフィルタ６を通過した後、ズロ
ワ９を経て煙突ｌＯから大気へ放散される。

本実施例において、サイクロン４はダストおよび中和反
応生成物を分離する集塵装置として機能する外、中和反
応の反応器としても機能する。

本実施例によっても、排ガスと中和剤との接触効率が向
上するので、排ガス中の酸性成分の除去率が著しく向上
する。

第４図は、本発明のさらに別の実施例を示す装置系統図
である。

この装置は、集塵装置としてバグフィルタ６のみを用い
、該バグフィルタ６の前流の煙道に中和剤供給管５を連
結するとともに、バグフィルタ６の底部に設けられた反
応生成物抜出管７と中和剤供給管５とを中和剤循環配管
８で連結したものである。

焼却炉１で発生した燃焼排ガスは、冷却された後、中和
剤供給管５から供給される中和剤、例えば粉状Ｃａ（Ｏ
Ｈ）ｚとともに、例えば１５０〜２００°Ｃでバグフィ
ルタ６に導入される。粉状Ｃａ（ＯＨ）ｚはバグフィル
タ６上にほぼ均一に堆積し、排ガス中の酸性成分、例え
ばＨＣｌと反応してこれを除去する。反応生成物ＣａＣ
ｊｌ！、は、未反応の中和剤および排ガス中のダストと
ともに、バグフィルタ６により捕集される。このように
酸性成分、特にＨＣｌが効率よく除去されることにより
、排ガス中の芳香族系塩素化合物濃度が低減される。ま
た、排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度より低
く、例えば２００　’Ｃとすることにより排ガス中のＰ
ＣＤＤ、ＰＣＤＦ等も前記バグフィルタ６により捕集さ
れる。

固形物を捕集したバグフィルタ６は、その圧力損失を安
定させるために、空気配管ｌｌおよびソレノイド弁１２
を介して導入される圧縮空気によりパルス洗浄される。

払い落とされた固形物中には、例えばガス中のダス）１
００重量部に対して、未反応の中和剤Ｃａ（ＯＨ）、が
４０重量部、反応生成物Ｃａ　Ｃｊ２８が２０重量部含
まれており、例えばそれぞれ、その５０％が新規追加さ
れる中和剤、例えばＣａ（ｏＨＬ３０重量部とともに中
和剤供給管５からバグフィルタ６の入口に循環されて再
利用される。

一方、処理された燃焼排ガスは、バグフィルタ６を通過
した後、ブロワ９を経て煙突１０から大気へ放散される
。

本実施例によれば、排ガス中の酸性成分、特に塩化水素
を効率よる除去できるので、芳香族系塩素化合物の生成
が抑制される。また、焼却等により生じた芳香族系塩素
化合物は、バグフィルタで除去されるうえ、新たに生成
することがないので、排ガス中の芳香族系塩素化合物の
濃度は極めて低くなる。

次に、第４図の装置を用いた本発明の具体的実施例を説
明する。

実施例１ 焼却炉１から排出される７５０〜９５０″Ｃの燃焼排ガ
スをガス冷却塔２および空気予熱器３で冷却し、バグフ
ィルタ６内の温度を１５０℃と２００°Ｃに調整して処
理したときの、バグフィルタ６出口におけるガス側と灰
（堆積物）側の芳香族系塩素化合物の排出量を測定した
。

比較例１ 実施例１の空気予熱器３の出口を分岐してバグフィルタ
６の代わりに電気集塵器を用い、該電気集塵器通過ガス
温度を従来通り約３００°Ｃとして同時に処理したとき
の前記電気集塵器出口におけるガス側と天側の芳香族系
塩素化合物の排出量を測定した。

測定結果を第１表〜第３表に比較して示す。

以下余白 第１表〜第３表によれば、芳香族系塩素化合物の排出量
は、ガス側、天側ともに実施例１の方が極端に少ない。

排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度以下に冷却
するとともに、集塵装置としてバグフィルタを用い、そ
の入口に中和剤を供給したことにより、ごみ焼却炉排ガ
ス中の芳香族系塩素化合物の発生が抑制されるとともに
、その排出量を著しく低減することができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃焼排ガス中の酸性成分、特に塩化水
素の除去率が向上するので、有害な芳香族系塩素化合物
の生成が抑制されるとともに、低温化により芳香族系塩
素化合物をバグフィルタで捕集できるので、排ガス中の
芳香族系塩素化合物濃度を効率よく低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置系統図、第２図
は、本発明の他の実施例を示す装置系統図、第３図は、
本発明の別の実施例を示す装置系統図第４図は、本発明
の、さらに別の実施例を示す装置系統図、第５図は、従
来の典型的なごみ焼却処理施設のフローシートである。 を示す図である。 ４ａ・・・電気集塵器、４ｂ・・・サイクロン、５・・
・中和剤供給管、６・・・バグフィルタ、７・・・反応
生成物抜出管、８・・・中和剤循環配管、１１・・・空
気配管、１２・・・ソレノイド弁。 代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ごみ焼却炉排ガスを冷却後、電気集塵器またはサ
   イクロンで除塵するごみ焼却炉の排ガス処理方法におい
   て、前記電気集塵器またはサイクロンで除塵された排ガ
   スに中和剤を添加した後、バグフィルタに導入して排ガ
   ス中の酸性成分を除去するとともに、前記バグフィルタ
   内またはバグフィルタに入るまでの排ガス温度を芳香族
   系塩素化合物の生成温度以下に冷却することを特徴とす
   るごみ焼却炉の排ガス処理方法。
2. （２）ごみ焼却炉排ガスを冷却後、サイクロンで除塵す
   るごみ焼却炉の排ガス処理方法において、前記サイクロ
   ンの入口排ガスに中和剤を添加し、その出口排ガスをバ
   グフィルタに導入して排ガス中の酸性成分を除去すると
   ともに、前記バグフィルタ内またはバグフィルタに入る
   までの排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度以下
   に冷却することを特徴とするごみ焼却炉の排ガス処理方
   法。
3. （３）ごみ焼却炉排ガスを冷却後、バグフィルタで除塵
   するごみ焼却炉の排ガス処理方法において、前記バグフ
   ィルタ入口に中和剤を添加して排ガス中の酸性成分を除
   去するとともに、バグフィルタ内またはバグフィルタに
   入るまでの排ガス温度を芳香族系塩素化合物の生成温度
   以下に冷却することを特徴とするごみ焼却炉の排ガス処
   理方法。