JPH0533914A

JPH0533914A - 飛灰中の有機塩素化合物の分解方法

Info

Publication number: JPH0533914A
Application number: JP3186479A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yoshikubo; 克己吉窪; Eiichi Shibuya; 榮一澁谷; Atsushi Morishige; 敦森重; Tsuyoshi Nakao; 強仲尾; Kentaro Ito; 健太郎伊藤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】安全でかつ効率よく分解することができると共
に、比較的小規模な設備により低コストで実施可能な飛
灰中の有機塩素化合物の分解方法を提供する。【構成】焼却炉１１内で発生した排ガスを集塵器１８に
導入し、排ガス中の飛灰および飛灰に付着した有機塩素
化合物を回収する。回収した飛灰及び有機塩素化合物
に、必要に応じて水または適当な結合剤を添加した後、
造粒装置１９に導入する。造粒装置１９により、飛灰お
よび有機塩素化合物を10kg /cm² の加圧力で加圧成形し
た、約6mm ×10mmの粒子を得る。この飛灰等の粒子を、
ゴミ投入ホッパ１２まで搬送し、ゴミと共に焼却炉１１
内に押し込んで燃焼させる。これにより、飛灰等中の有
機塩素化合物を焼却炉１１内の燃焼熱により分解させ
る。処理後の飛灰等を焼却炉１１の底部に設けられた回
収口１１ａ等から取り出し、コンベア２１によりゴミ焼
却プラント１０から廃棄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミ焼却設備等で発生
する飛灰中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉には大きく分けて、火格子付のス
ト―カ式焼却炉と、硅砂等を充填し、炉床から噴出させ
る空気により流動層を形成し高温燃焼させる流動層炉に
分類される。

【０００３】これらの焼却炉を用いたゴミ焼却設備にお
いて、焼却炉床下，ガスク―ラまたは反応塔から補集さ
れる灰（以下、総称してＧＣ灰と記す），電気集塵器ま
たはバグフィルタ―から補集される灰（以下、総称して
ＥＰ灰と記す）等の飛灰には、微量ではあるが、有害物
質である有機塩素化合物が含有されている。特に、有機
塩素化合物のうち、一般にダイオキシンと称される、Ｐ
ＣＤＤｓ（ポリ塩化ジベンゾ-p- ダイオキシン）やＰＣ
ＤＦｓ（ポリ塩化ジベンゾフラン）は、毒性の強い物質
であり、さらにＣＰ（クロロフェノール）やＣＢ（クロ
ロベンゼン）等のＰＣＤＤｓ，ＰＣＤＦｓの前駆物質も
含まれている。飛灰のうち、例えば、ＥＰ灰中の有機塩
素化合物を分解する方法としては、以下のような方法が
知られている。

【０００４】（１）図２に示す如く、電気集塵器３１で
捕集されたＥＰ灰は、電気集塵器３１の底部に設けられ
た第１のスクリューコンベア３２により、供給口３３を
介して、ヒーター（図示なし）により内部温度４００〜
６００℃に加熱された第２のスクリューコンベア３４に
搬送される。第２のスクリューコンベア３４中を搬送さ
れる間に、加熱されたＥＰ灰中に含まれるＰＣＤＤｓ、
ＰＣＤＦｓ等のダイオキシン類は加熱分解される。特
に、第２のスクリューコンベア３４の内部温度が５９０
℃以上のときには、ＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓは９９％を
超える除去率で除去される。このようにして、有機塩素
化合物が除去されたＥＰ灰は、排出口３５から排出さ
れ、ドラム缶３６に収容されて廃棄処分される。ここ
で、第２のスクリューコンベア３４は、モータ３７によ
り回転軸３８を介して駆動されている。モータ３７の回
転およびヒータ−の制御は、制御手段３９により行って
いる。（Ｇ．ＯＫ，Ｙ．Ｈａｎａｉ，Ｙ．Ｌａｔｏｕ．
“ＤｅｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｏｆＰＣＤＤｓａｎｄＰＣＤＦｓｉｎＦｌ
ｙＡｓｈｆｒｏｍＭｕｎｉｃｉｐａｌＲｅｆｕ
ｓｅＩ' ｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎＰｌａｎｔｓ”．
１０ｔｈＴｈｅＩｎｔｅｒｎｔｉｏｎａｌＣｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅｏｎＯｒｇａｎｏｈａｌｏｇｅｎＣ
ｏａｐｏｕｎｄｓ（１９９０），Ｐ．３９３−３９
６．）

【０００５】（２）図３に示す如く、一次燃焼室４１の
上部に二次燃焼室４２を設置して、一次燃焼室４１で発
生した飛灰を、煙道ガスと共に二次燃焼室４２に導く。
そして、二次燃焼室４２にて、飛灰を自重により落下さ
せ、二次燃焼室４２の底部に設けられた回収口４３から
飛灰４４を回収する。この飛灰４４を、一次燃焼室４１
の上部に設けられた供給口４５から投入し、一次燃焼室
４１内で飛灰４４を燃焼して有機塩素化合物を分解して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した従来例（１）では、第２のスクリューコンベア３
４において、飛灰中の有機塩素化合物を分解するために
外部からヒーターで飛灰を間接加熱しているが熱交換効
率が極めて悪い。また、飛灰中の有機塩素化合物を完全
に分解するために、第２のスクリューコンベア３４内
に、一定時間、滞留させることが必要であり装置が大型
化する。

【０００７】また、従来例（２）では、既存の燃焼炉に
備え付けるには不適当であり、新設の燃焼炉に備え付け
る場合にも、装置が大型化すると共に多大な費用を要す
る。また、燃焼炉に飛灰を投入するとき、また、燃焼炉
内で飛灰を燃焼させるときに、飛灰が飛散して燃焼炉周
辺が汚染される恐れがある等の問題がある。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、飛灰中の有機塩素化合物を安全でかつ効率よく
分解することができると共に、比較的小規模な設備によ
り、低コストで実施可能な飛灰中の有機塩素化合物の分
解方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも燃
焼炉から流出する排ガス中の飛灰および該飛灰に付着し
た有機塩素化合物を回収する工程と、前記飛灰及び前記
有機塩素化合物を所定の寸法及び強度を有する粒子に成
形する工程と、得られた粒子を燃焼炉内に投入して前記
有機塩素化合物を分解する工程とを具備することを特徴
とする飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を提供する。

【００１０】

【作用】本発明の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法に
よれば、回収した飛灰および有機塩素化合物を所定の寸
法及び強度を有する粒子に成形する。これにより、燃焼
炉内に投入した際に、粒子が一定時間燃焼炉内で滞留す
るので、十分に有機塩素化合物を加熱分解でき、かつ、
加熱中に飛灰および有機塩素化合物が燃焼炉から流出す
るのを防止できる。さらに、粒子を搬送または燃焼炉内
に投入する際に、飛灰および有機塩素化合物が飛散する
のを防止できる。また、粒子を燃焼炉内に投入して直接
加熱するので、熱効率に優れていると共に、別途加熱手
段を用意する必要がない。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、スト―カ式ゴミ焼却プラントにお
いて、本発明の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を適
用した実施例を示す説明図である。

【００１２】図中１１は、略中央に設けられた燃焼火格
子１５を有するスト―カ式の燃焼炉である。焼却炉１１
のゴミ投入側には、ゴミ投入ポッパ１２が設けられてい
る。ゴミ投入ホッパ１２の下方は、乾燥火格子１３が設
けられている。焼却炉１１の下方には、回転キルン１４
が設けられている。さらに、焼却炉１１の排気側には、
炉出口ボイラ１６が連設されている。乾燥火格子１３、
焼却炉１１、回転キルン１４および炉出口ボイラ１６の
下部には、処理後の飛灰を回収するための回収口１１
ａ，１３ａ，１４ａ，１６ａが夫々もうけられており、
回収口１３ａ，１１ａ，１４ａ，１６ａの下方には、処
理後の飛灰を搬送するためのコンベア２１が設けられて
いる。

【００１３】一方、炉出口ボイラ１６の排気側には、酸
性ガスを除去するための反応塔１７が接続されている。
反応塔１７の排気側には、処理された排ガス中の飛灰を
回収するための、例えば、電気集塵器またはバグフィル
ター等の集塵器１８が設けられている。集塵器１８の下
方には、反応塔１７および集塵器１８からの飛灰を造粒
するための造粒装置１９が設けられている。造粒装置１
９の前段には、水または結合剤を供給する結合剤供給装
置２０が備えられている。なお、炉出口ボイラ１６の排
気側には、必要に応じて、高温の排気ガスを冷却するた
めのガスクーラを配置することができる。

【００１４】また、集塵器１８の排ガス排出側には、誘
引送風機２２および煙突２３が、順次接続されている。
なお、図中、実線の矢印はガスの流れ、破線の矢印は飛
灰の流れを示す。

【００１５】このような構成からなるゴミ焼却プラント
１０において、次のように飛灰中の有機塩素化合物の分
解を行う。ゴミ投入ホッパ１２から投入されたゴミは、
焼却炉１１内で約８００℃以上の温度で焼却される。次
いで、発生した飛灰および飛灰に付着した有機塩素化合
物を含有する排ガスを、炉出口ボイラ１６を介して、反
応塔１７に導入する。反応塔１７では、排ガス中の酸性
ガス（例えば、硫黄酸化物、塩化水素）を除去するため
に、消石灰スラリーを噴霧して、酸性ガスと消石灰とを
反応させて反応生成物を除去する。この後、処理後の排
ガスを集塵器１８に導入し、排ガス中の飛灰および飛灰
に付着した有機塩素化合物を除去する。

【００１６】このようにして除去した飛灰及び有機塩素
化合物と、反応塔１７の底部から回収した消石灰および
酸性ガスとの反応生成物並びに未反応の消石灰（以下、
飛灰等と記す）に、必要に応じて水または適当な結合剤
を添加した後、造粒装置１９に導入する。そして、造粒
装置１９により、飛灰等を、常法に従って加圧成形し
て、所定の粒度及び強度の粒子を得る。飛灰等の粒子の
粒径は、例えば、３mm〜１０mmの範囲内が好ましい。な
ぜならば、粒径が３mm未満の場合、粒子中の有機塩素化
合物が分解されないうちに焼却炉１１から排ガスと共に
炉出口ボイラ１６へ流出する。一方、粒径が１０mmを越
えると、粒子中心まで十分に加熱できないので、有機塩
素化合物を十分に分解することができないからである。

【００１７】また、粒子は、例えば、１〜２０ kg/cm²
の加圧力で加圧成形するのが好ましい。なぜならば、１
kg/cm² 未満の加圧力で加圧成形した場合には、焼却炉
１１内に投入したときにヒートショックにより粒子が破
損して、排ガスと共に炉出口ボイラ１６へ流出する。一
方、２０ kg/cm² を越える加圧力で加圧成形した場合に
は、粒子密度が高くなりすぎて粒子内部に熱が伝わり難
くなるので、有機塩素化合物を十分に分解することがで
きないからである。また、水や結合剤は、粒子強度を増
加するために飛灰等の性状に合わせて適宜添加する。

【００１８】このようにして成形した飛灰等の粒子を、
例えばコンベヤのような凡用的な輸送装置により、ゴミ
投入ホッパ１２までに搬送し、ゴミと共に焼却炉１１内
に押し込んで燃焼させる。これにより、飛灰等中の有機
塩素化合物を、焼却炉１１内の燃焼熱により分解させ
る。

【００１９】この後、有機塩素化合物が分解された飛灰
等を、回収口１１ａ，１３ａ，１４ａ，１６ａから回収
し、コンベヤ２１によりゴミ焼却プラント１０の系外へ
廃棄する。

【００２０】このような飛灰中の有機塩素化合物の分解
方法の効果を確認するために、処理前に図１中Ａ地点で
サンプリングした飛灰中のＰＣＤＤｓ並びにＰＣＤＦｓ
（処理前Ａ）、Ｂ地点でサンプリングした排ガス中のＰ
ＣＤＤｓ並びにＰＣＤＦｓ（処理前Ｂ）と、処理後にＢ
地点でサンプリングした排ガス中のＰＣＤＤｓ並びにＰ
ＣＤＦｓ（処理後Ｂ）を測定した。この結果を表１に示
す。

【００２１】

【表１】

【００２２】なお、Ｂ地点における処理前後のサンプリ
ングは同時に行なえないが、本実施例の操業条件に大き
な変動はなかったため、同時にサンプリングしたものと
みなす。また、この場合の飛灰等の粒子は、寸法が６mm
×１０mmであり、造粒装置１９で１０kg／cm² の加圧力
で加圧成形したものである。表１から明らかなように、
飛灰中のＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓを極めて高い効率
で分解できることが確認された。

【００２３】なお、上記実施例では、ゴミ投入ホッパ１
２から飛灰等の粒子を投入する場合について説明した
が、温度条件の厳しくない乾燥火格子部１３から飛灰等
の粒子を投入することもできる。

【００２４】以上の説明から明らかなように、飛灰中の
有機塩素化合物の分解方法によれば、ゴミ投入ホッパ１
２または乾燥火格子部１３から成形した飛灰等の粒子を
投入して、十分な高温（好ましくは１０００℃以上）雰
囲気下でかつ還元雰囲気の焼却炉１１内でゴミと共に燃
焼させる。これにより、飛灰等の粒子中の有機塩素化合
物を効率よく分解することができる。また、ゴミの燃焼
熱を利用するので、特に加熱手段を設ける必要がない。
これにより、既存のゴミ焼却プラントに簡単に適用でき
ると共に、分解処理コストも大幅に低減することができ
る。

【００２５】また、焼却炉１１を出た８００℃以上の排
ガスは、炉出口ボイラ１６等により３００℃以下まで急
冷されるので、燃焼分解されたダイオキシン類等の有機
塩素化合物が再生される可能性は低い。

【００２６】一方、飛灰等は所定の寸法および強度を有
する粒子状に成形するので、飛灰等を搬送するとき、ゴ
ミ投入ホッパ１２に投入するとき、並びに焼却炉１１内
部で燃焼させるときに、飛灰等が飛散するのを防止する
ことができる。

【００２７】なお、本実施例では、ストーカ式焼却炉に
本発明の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を例にとっ
て説明したが、これに限定されるものではなく、流動層
炉からの飛灰中の有機塩素化合物の分解にも適用するこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明の飛
灰中の有機塩素化合物の分解方法によれば、大規模な設
備を使用することなく、飛灰等に含有されているダイオ
キシン類等の有害な有機塩素化合物を、安全でかつ経済
的に、略完全に分解除去することができる等の効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を
適用したゴミ焼却プラントを示す説明図。

【図２】従来の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を示
す説明図。

【図３】従来の飛灰中の有機塩素化合物の分解方法を示
す説明図。

【符号の説明】

１０…ゴミ焼却プラント、１１…焼却炉、１２…ゴミ投
入ホッパ、１３…乾燥火格子、１４…回転キルン、１５
…燃焼火格子、１６…炉出口ボイラ、１７…反応塔、１
８…集塵器、１９…造粒装置、２０…結合剤供給装置、
２１…コンベヤ、２２…誘引送風機、２３…煙突。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲尾強東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者伊藤健太郎東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】少なくとも燃焼炉から流出する排ガス中
の飛灰および該飛灰に付着した有機塩素化合物を回収す
る工程と、前記飛灰及び前記有機塩素化合物を所定の寸
法及び強度を有する粒子に成形する工程と、得られた粒
子を燃焼炉内に投入して前記有機塩素化合物を分解する
工程とを具備することを特徴とする飛灰中の有機塩素化
合物の分解方法。