JPH06265133A - 焼却炉排ガス処理方法 - Google Patents

焼却炉排ガス処理方法

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 廃棄物の焼却炉7から排ガスを排ガス排出路
を介して集塵器に導入するに際し、焼却炉7内に過硫酸
アンモニウムを供給する焼却炉排ガス処理方法、及び、
前記排ガス排出路内の400 ℃以上の個所に過硫酸アンモ
ニウムを供給すると共に前記集塵器から排出されるガス
を更に脱硝用触媒装置に導入する焼却炉排ガス処理方
法。 【効果】 排ガス中のダイオキシン類、重金属類及びNO
X の低減除去を、過硫酸アンモニウムという共通の添加
剤により達成し得、そのため添加剤の供給位置及び添加
剤供給装置が各一つでよく、従って、排ガス処理システ
ムを極めて簡単化し得ると共に処理運転の煩雑性を著し
く緩和し得るようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却炉排ガス処理方法
に関し、詳細には、焼却炉での廃棄物の焼却に伴って生
じる排ガスを浄化する焼却炉排ガス処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄物(都市ごみ、下水汚泥等)を効率
的かつ衛生的に減容量化する方法として、焼却処理は優
れた方式であるが、焼却炉から排出される排ガス中には
有害物質であるダイオキシン類、Hg等の重金属類、及
び、炉内で生成されるNOX を含んでいる。従って、この
ような焼却処理に際しては、焼却炉排ガスを大気中へ放
出する前に、上記の如き有害物質を除去(低減)してお
く必要があり、そのため焼却炉排ガス処理が行われる。
かかる処理に際し、従来適用又は提案されている焼却炉
排ガス処理方法としては次のような方法がある。
【0003】 ダイオキシン類の除去に関しては、排
ガスの熱回収(ガス冷却)工程及び排ガス処理工程にお
けるダイオキシン類の再合成(De-Novo 合成)を抑制
し、ダイオキシン類の排出量を低減する手段として、焼
却炉からの排ガスの最先の流路である排ガス排出路に、
H2S, NH3,トリエタノールアミン,トリエチルアミン等
の再合成抑制剤を添加する方法が報告されている。ま
た、特開平3-4918号公報には、排ガス排出路にO3, H2O2
等の酸化剤を供給(添加)し、ダイオキシン類再合成の
前駆体となる芳香族炭化水素や、その炭素誘導体を、前
記酸化剤によりHCl,CO2, H2O に酸化する方法が記載さ
れている。
【0004】 Hg等の重金属類の低減方法としては、
1以上の金属硫化物(例えば硫化ナトリウム)を含有す
る水溶液又はスラリーを排ガスと接触させ、排ガス中の
ガス状重金属を硫化物とし、蒸気分圧を低下させること
により、後段のバグフィルタ等の集塵器での重金属類の
除去効率を高める方法が提案されている(公表特許公報
平3-504098号)。
【0005】 NOX の低減方法に関しては、二段燃焼
法等の燃焼制御技術が用いられている。ここで、二段燃
焼法は、例えば、昭和53年発行、“公害と対策”(Vol.
114,No.5、特集/下水道終末処理における環境対策中、
「汚泥焼却に伴う窒素酸化物対策」特に、第40頁)に記
載されている。更に、NH3 水や尿素水等を用いた無触媒
脱硝法が提案されている(特願平4-141617号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の焼却炉排ガ
ス処理方法によれば、排ガス中のダイオキシン類、重金
属類、及び、NOX の量を低減し得る。しかしながら、前
記の如く、低減除去対象であるダイオキシン類、重金属
類、NOX の各々に対し、別離の添加剤が必要である。即
ち、低減除去対象物質により、低減除去のための添加剤
が異なる。又、これら各添加剤によって、その供給位置
(個所)が異なり、添加剤の数に合わせて添加剤供給装
置が必要となり、そのため排ガス処理のシステムが複雑
であると共に処理運転が煩雑となる等の問題点がある。
【0007】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は、前記従来技術の有する
問題点を解消し、排ガス中のダイオキシン類、重金属
類、及びNOX の低減除去を共通の添加剤により達成し
得、それにより排ガス処理システムを簡単化し得ると共
に処理運転の煩雑性を緩和し得る焼却炉排ガス処理方法
を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る焼却炉排ガス処理方法は次のような構
成としている。即ち、請求項1記載の焼却炉排ガス処理
方法は、焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介して集塵
器に導入するに際し、前記焼却炉内に過硫酸アンモニウ
ムを供給することを特徴とする焼却炉排ガス処理方法で
ある。
【0009】請求項2記載の焼却炉排ガス処理方法は、
焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介して集塵器に導入
するに際し、前記排ガス排出路内の400 ℃以上の個所に
過硫酸アンモニウムを供給することを特徴とする焼却炉
排ガス処理方法である。請求項3記載の焼却炉排ガス処
理方法は、前記集塵器から排出されるガスを更に脱硝用
触媒装置に導入する請求項2記載の焼却炉排ガス処理方
法である。
【0010】
【作用】本発明に係る焼却炉排ガス処理方法の中、先ず
請求項1記載の方法は、焼却炉から排ガスを排ガス排出
路を介して集塵器に導入するに際し、焼却炉内に過硫酸
アンモニウムを供給するようにしている。そうすると、
この過硫酸アンモニウムの作用により、排ガス中のダイ
オキシン類及びNOX を同時に低減し得ると共に、後段の
集塵器での重金属類の除去効率を高め得るようになる。
【0011】過硫酸アンモニウムがこのような作用を有
していることは、種々研究を重ねた結果、見出した新規
知見である。これは、例えば過硫酸アンモニウムとして
10%過硫酸アンモニウム水溶液を用い、これを焼却炉内
に2リットル/分で供給(添加)すると、図4に示す如
く、集塵器入口での排ガス中のダイオキシン類の濃度を
低減し得、又、表1に示す如く、排ガス中のNOX の濃度
を低減し得、更に、図5に示す如く、バグフィルタ等の
集塵器でのHg等の重金属類の除去率を高め得るという知
見である。尚、上記図4の例では、集塵温度は140 ℃で
あり、ダイオキシン類の低減率は42〜66%である。表1
の例では、NOX 濃度の低減率(脱硝率)は25〜39%であ
る。図5の例では、Hg除去率は過硫酸アンモニウム無添
加の場合は0〜58%であり、過硫酸アンモニウムを添加
した場合は86%である。
【0012】
【表1】
【0013】ここで、ダイオキシン類の濃度を低減し得
るのは、過硫酸アンモニウムによりダイオキシン類の再
合成が抑制されるためである。NOX の濃度を低減して脱
硝率を向上し得るのは、焼却炉内に添加された過硫酸ア
ンモニウムが熱分解してNH3が発生し、このNH3 が下記
式の如くNOX を分解するからである。集塵器での重金属
類の除去効率を高め得るのは、過硫酸アンモニウムとの
反応により排ガス中のガス状重金属が硫化物となり、蒸
気分圧を低下させているためである。 4NO+4NH3 +O2→4N2+6H2O このように、請求項1記載の方法によれば、焼却炉内へ
の過硫酸アンモニウムの供給(添加)により、排ガス中
のダイオキシン類及びNOX を同時に低減し得ると共に、
後段の集塵器での重金属類の除去効率を高め得る。従っ
て、排ガス中のダイオキシン類、重金属類、及びNOX
低減除去を過硫酸アンモニウムという共通の添加剤によ
り達成し得、そのため添加剤の供給位置(個所)及び添
加剤供給装置が各一つでよく、排ガス処理システム及び
処理運転が極めて簡単になる。
【0014】次に、請求項2記載の方法は、焼却炉から
排ガスを排ガス排出路を介して集塵器に導入するに際
し、前記排ガス排出路内の400 ℃以上の個所に過硫酸ア
ンモニウムを供給するようにしている。そうすると、こ
の過硫酸アンモニウムの作用により、先ず、請求項1記
載の方法の場合と同様、排ガス中のダイオキシン類を低
減し得ると共に、後段の集塵器での重金属類の除去効率
を高め得るようになる。一方、排ガス中のNOX について
は、請求項1記載の方法の場合と異なり、過硫酸アンモ
ニウム供給位置が排ガス排出路内の400 ℃以上の個所で
あるため、過硫酸アンモニウムの熱分解によりNH3 が発
生するものの、そのNH3 によるNOX の分解量は少なく、
不充分である。そこで、集塵器から排出されるガスを更
に脱硝用触媒装置に導入するとよい。そうすると、過硫
酸アンモニウムの熱分解により発生するNH3 もNOX と共
に脱硝用触媒装置に導入され、この装置でNOX の分解
(即ち脱硝)が行われる。即ち、過硫酸アンモニウムの
熱分解により発生するNH3 を、触媒脱硝に要するNH3
供給源とし得、これを用いることにより、脱硝を行うこ
とができる。
【0015】従って、請求項2記載の方法によれば、排
ガス中のダイオキシン類、重金属類及びNOX の低減除去
を、過硫酸アンモニウムという共通の添加剤により達成
し得、又、排ガス排出路内の400 ℃以上の個所への過硫
酸アンモニウムの供給という極めて簡単なシステムで実
現できる。ここで、排ガス排出路内への過硫酸アンモニ
ウムの添加位置を、400 ℃以上の個所としているのは、
400 ℃未満の個所にすると、NH3 発生のための過硫酸ア
ンモニウムの熱分解が生じないため、過硫酸アンモニウ
ムを触媒脱硝に必要なNH3 の供給源とし得なくなるから
である。
【0016】尚、請求項3記載の方法は、請求項2記載
の方法において集塵器から排出されるガスを更に脱硝用
触媒装置に必ず導入するものであり、従って、排ガス中
のダイオキシン類、重金属類及びNOX の低減除去を過硫
酸アンモニウムという共通の添加剤により確実に達成し
得る。
【0017】
【実施例】
(実施例1)実施例1に係る焼却炉排ガス処理装置の概
要を図1に示す。この装置の主要部は、焼却炉7、過硫
酸アンモニウム供給系、排ガス排出路及び集塵器(後2
者は図示していない)とで構成されている。この焼却炉
7は流動床炉からなる。過硫酸アンモニウム供給系は、
ホッパー1、貯槽2、ポンプ3、流量計4、噴霧ノズル
5(2流体ノズル)、及び空気圧縮機6からなる。
【0018】上記装置を用い、その焼却炉7により廃棄
物の焼却を行うと共に、焼却炉排ガス処理を次のように
して行った。先ず、所定量の過硫酸アンモニウムをホッ
パー1から貯槽2に送給し、プラント用水と混合し、所
定濃度(5〜10%)の過硫酸アンモニウム水溶液に調整
する。次いで、この過硫酸アンモニウム水溶液を流量計
4により所定流量に設定して送給すると共に、空気圧縮
機6により圧縮空気を送給し、噴霧ノズル5により焼却
炉7内に過硫酸アンモニウム水を噴霧状で吹き込む。こ
のとき、過硫酸アンモニウム水の吹き込み位置は、火炎
面9と2次空気吹込位置8との間とするが、特には2次
空気吹込位置8の直下とすることが望ましい。炉内への
過硫酸アンモニウム水の噴霧面積は、図2に示す如く、
炉7の2次燃焼部断面積の50%以上になるようにするこ
とが望ましく、そのためには噴霧ノズル5を複数個設け
るとよい。
【0019】(実施例2)実施例2に係る焼却炉排ガス
処理装置のフローを図3に示す。この装置は、焼却炉
7、排ガス排出路10、集塵器11、脱硝用触媒装置12を管
接続し、前記排ガス排出路10の400 ℃以上の個所に過硫
酸アンモニウム供給系(図示していない)を接続して構
成されている。この装置を用い、廃棄物の焼却及び焼却
炉排ガス処理を行った。過硫酸アンモニウム水は噴霧状
で排ガス排出路10の400 ℃以上の個所に噴霧状で吹き込
む。
【0020】上記実施例1及び2に係る焼却炉排ガス処
理の結果、いづれの場合も、排ガス中のダイオキシン
類、NOX 及び重金属類を除去(低減)でき、焼却炉排ガ
スを充分に浄化し得ることが確認された。
【0021】尚、本発明において、供給添加用過硫酸ア
ンモニウムの濃度、焼却炉内又は排ガス排出路内への供
給量、集塵温度等の条件は、上記実施例に記載の条件
や、前述の図4、表1及び図5の例での条件に限定され
るものではない。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る焼却炉排ガス処理方法によ
れば、排ガス中のダイオキシン類、重金属類及びNOX
低減除去を、過硫酸アンモニウムという共通の添加剤に
より達成し得、そのため添加剤の供給位置(個所)及び
添加剤供給装置が各一つでよく、従って、排ガス処理シ
ステムを簡単化し得ると共に処理運転の煩雑性を緩和し
得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に係る焼却炉排ガス処理装置の概略構
成を示す図である。
【図2】図1における焼却炉の噴霧ノズル位置での水平
断面図である。
【図3】実施例2に係る焼却炉排ガス処理装置の概略構
成を示す図である。
【図4】過硫酸アンモニウムを添加した場合と添加しな
い場合とについての排ガス中のCO濃度と集塵器入口での
ダイオキシン類濃度との関係を示す図である。
【図5】過硫酸アンモニウムを添加した場合と添加しな
い場合とについてのバグフィルタ集塵温度とバグフィル
タでのHg除去率との関係を示す図である。
【符号の説明】
1--ホッパー、2--貯槽、3--ポンプ、4--流量計、5
--噴霧ノズル、6--空気圧縮機、7--焼却炉、8--2次
空気吹込位置、9--火炎面、10--排ガス排出路、11--集
塵器、12--脱硝用触媒装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 幸弘 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 河端 博昭 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介し
    て集塵器に導入するに際し、前記焼却炉内に過硫酸アン
    モニウムを供給することを特徴とする焼却炉排ガス処理
    方法。
  2. 【請求項2】 焼却炉から排ガスを排ガス排出路を介し
    て集塵器に導入するに際し、前記排ガス排出路内の400
    ℃以上の個所に過硫酸アンモニウムを供給することを特
    徴とする焼却炉排ガス処理方法。
  3. 【請求項3】 前記集塵器から排出されるガスを更に脱
    硝用触媒装置に導入する請求項2記載の焼却炉排ガス処
    理方法。
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