JPH07155722A - ごみ焼却炉飛灰処理方法及び装置 - Google Patents

ごみ焼却炉飛灰処理方法及び装置

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JPH07155722A
JPH07155722A JP5301660A JP30166093A JPH07155722A JP H07155722 A JPH07155722 A JP H07155722A JP 5301660 A JP5301660 A JP 5301660A JP 30166093 A JP30166093 A JP 30166093A JP H07155722 A JPH07155722 A JP H07155722A
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JP
Japan
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fly ash
mercury
exhaust gas
boiler
heating
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Withdrawn
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JP5301660A
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English (en)
Inventor
Keizo Hamaguchi
敬三 浜口
Yoji Ogaki
陽二 大垣
Hiroshi Yamaguchi
宏 山口
Keiichi Okuyama
契一 奥山
Sazo Nakamura
佐三 中村
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 都市ごみ及び産業廃棄物に含まれる有害な有
機塩素化合物、水銀を除去するごみ焼却炉の飛灰処理方
法及び装置を提供する。 【構成】 まず、水銀が揮散する温度(250〜350
℃)で加熱することによって水銀を除去する前処理を行
い、次いでダイオキシンが分解する温度(400〜60
0℃)で加熱することによりダイオキシン類を分解す
る。水銀の除去は、有害ガス処理装置及び集塵装置を通
過した後の排ガスをボイラ−内またはボイラ−出口の燃
焼排ガスの熱で熱交換器によって熱交換して得たガスに
より、飛灰を直接加熱する。ダイオキシン類有機塩素化
合物の分解は、ボイラ下部の燃焼排ガスにより飛灰を加
熱する。水銀を除去する際に除去効果を高めるために、
還元剤を加えてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はごみ焼却炉の飛灰処理方
法及びその装置に係わる。さらに詳しくは都市ごみ及び
産業廃棄物に含まれる有害な有機塩素化合物、水銀を除
去するごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却炉から回収される飛灰には非常
に毒性の強いダイオキシン等やクロロベンゼン、クロロ
フェノ−ル等のダイオキシン類前駆物質などの有機塩素
化合物、水銀等の有害な重金属が含まれる。また、産業
廃棄物の焼却処理や金属精錬工場などで可燃性の付着物
を含むスクラップを予熱、溶解する際にもダイオキシン
類やクロロベンゼン、クロロフェノ−ル等のダイオキシ
ン類前駆物質などが発生する。
【0003】飛灰に含まれるダイオキシン類の無害化方
法として、特開平2−78479号公報には、密閉され
たコンベア内で窒素等の還元雰囲気や5%以下の低酸素
雰囲気中において、電熱ヒ−タまたは排ガスによって間
接的に飛灰を再加熱して、飛灰中に含まれる有機塩素化
合物等を分解して飛灰を無害化する方法が開示されてい
る。
【0004】また、本出願人により、ボイラ−下部に飛
灰加熱装置を設置し、ごみ焼却炉から排出される高温の
排ガスによって前記飛灰を400℃〜600℃で直接加
熱することを特徴とする飛灰処理方法及び装置が出願さ
れている。(特願平03−301036号、特願平04
−299310号)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平2
−78479号公報に記載されている方法では窒素など
の不活性ガスを必要とし、加熱のため、電力等の余分な
エネルギ−を必要とするという欠点を有している。
【0006】また、特願平03−301036号、特願
平04−299310号により出願された方法は、飛灰
の間接加熱ではダイオキシン類の分解する温度の確保が
難しいため、飛灰を直接加熱し、有機塩素化合物の分解
を行なっている。しかしながらこの方法では、有機塩素
化合物の分解とともに、揮発性の高い水銀の揮散が起こ
る。揮散した重金属は再び燃焼排ガス中に同伴し、燃焼
排ガス中の水銀の濃度を増加させる。通常、排ガスは後
段の集塵装置によって処理される。そこで水銀は吸着さ
れ、捕捉飛灰として分離される。
【0007】そして、この捕捉飛灰は再び飛灰加熱装置
に送られ再度直接加熱される。水銀の揮散が起こる場
合、前述したように水銀の揮散と捕捉から処理が繰り返
えされるため、排ガス中の水銀の濃度はますます高くな
っていく。その結果、水銀は集塵装置等で捕集しきれな
くなり、出口排ガス中の濃度が高くなるという問題点を
有している。従って、本発明は上記問題点を解決すべ
く、省エネルギ−化が図れかつ優れた飛灰処理効率が得
られる、ごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置を提供する
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、ごみ焼却
処理装置から回収される飛灰中に含まれるダイオキシン
等の有機塩素化合物及び水銀を除去する際に、まず、水
銀が揮散する温度以上で加熱することによって、水銀を
除去する前処理を行い、次いでダイオキシン類が分解す
る温度以上で加熱することによって、ダイオキシン類を
分解することを特徴とする。
【0009】第二の発明は、有害ガス処理装置及び集塵
装置後の排ガスをボイラ内またはボイラ出口の燃焼排ガ
スの熱で間接熱交換して得たガスにより飛灰を直接、加
熱し、水銀を除去することを特徴とする。第三の発明
は、ボイラ下部の燃焼排ガスによって飛灰を加熱し、ダ
イオキシン等有機塩素化合物を分解することを特徴とす
る。
【0010】第四の発明は、250〜350℃の温度で
加熱し、水銀を除去することを特徴とする。第五の発明
は、400〜600℃で加熱し、ダイオキシン等有機塩
素化合物を分解することを特徴とする。第六の発明は前
記前処理装置を用いて水銀を除去する際に還元剤を添加
することを特徴とする。
【0011】第七の発明は集塵装置と有害ガス処理装置
を備えたごみ焼却炉飛灰処理装置において、水銀を揮散
除去する前処理装置と、ボイラ−下部に設置され、上面
が開放形であり、ダイオキシンを加熱分解する飛灰加熱
装置と、集塵装置より排出された飛灰を前記前処理装置
次いで前記飛灰加熱装置に搬送する飛灰搬送装置と、有
害ガス処理装置および集塵機装置通過後の排ガスとボイ
ラ−排ガスとの熱交換を行なう熱交換器とを備えたこと
を特徴とする。
【0012】
【作用】ごみ焼却処理施設から回収される飛灰中に含ま
れるダイオキシン等有機塩素化合物及び水銀は、まず前
処理装置にて加熱され水銀が揮散除去される。次いで飛
灰加熱装置にて加熱され、ダイオキシンが加熱分解され
る。前処理装置にて飛灰を加熱するのに用いる熱交換し
た燃焼排ガスの量は排ガス全量に対し1/10〜1/1
00である。
【0013】前処理装置の加熱温度は、250℃以下で
は水銀の揮散が起こらず、好ましくなく、350℃以上
では余分なエネルギ−を浪費することになりエネルギ−
効率が悪くなる。飛灰加熱装置の加熱温度は、400℃
以下ではダイオキンの分解が起こらず分解除去できな
い。600℃以上では飛灰の部分的に溶融が起こってし
まい好ましくない。
【0014】還元剤を加えなくても水銀は除去される
が、飛灰に還元剤を添加した場合には、飛灰中の水銀が
金属水銀に還元され、水銀の除去効果はさらに高まる。
還元剤について特に限定はしないが、望ましくは塩化第
二錫、硫酸ヒドロキシルアミン等が好ましい。
【0015】集塵機より排出される飛灰は、まず前処理
装置に搬送され、水銀が除去される。次いで飛灰加熱装
置に搬送され、ダイオキシンが加熱分解される。加熱処
理後、飛灰は排出部より灰ピットに排出される。
【0016】有害ガス処理装置及び集塵装置後の排ガス
は熱交換器を通過し、ボイラ内またはボイラ出口の燃焼
排ガスの熱で熱交換され前処理装置に入る。この時、排
ガスは前処理装置において飛灰の排出部より入口に流
れ、飛灰の流れと向流になる。飛灰加熱装置は上面が開
放形であるため、ボイラ−下部の燃焼排ガスによって飛
灰を直接加熱することができる。
【0017】
【実施例】次に本願発明のごみ焼却炉の飛灰処理方法の
一実施態様を図面を参照しながら説明する。図1、図2
は本発明の飛灰処理装置の一実施例を組み込んだ焼却処
理設備を示す図である。
【0018】図1、図2において1はボイラ、2は有害
ガス処理装置、3は集塵機、4は煙突、5は飛灰ピッ
ト、6はボイラ下部に設けられた飛灰加熱装置、7は前
処理装置、8は飛灰加熱装置6と前処理装置7に具備し
ているスクリュ−フィダ−(飛灰搬送装置)、9は熱交
換器、10は水銀回収装置、11は金属水銀、12は誘
引送風機、13は排ガス流れ、14は加熱用排ガス流
れ、15は飛灰流れである。さらに図2において16は
二重管、17はボイラ下部燃焼排ガス流れである。
【0019】(実施例1)図1において集塵機3から排
出された飛灰をコンベヤ−によって前処理装置7に熱い
まま搬送する。前処理装置7にはスクリュ−フィダ−8
が具備されており、飛灰は供給部から排出部へと攪拌さ
れながら移動する。スクリュ−フィダ−の回転数を調製
することによって前処理装置での処理時間を10〜60
分の範囲で調製することができる。前処理装置で水銀を
約250℃で30分間加熱し、揮散除去する。次いで飛
灰を供給フィ−ダによってボイラ−下部に設置された飛
灰加熱装置6へ供給する。飛灰加熱装置6は上面が開放
形であり、ボイラ排ガスにより直接加熱できるようにな
っている。そして飛灰加熱装置6にてボイラの熱によっ
て直接約500℃で30分間加熱する。
【0020】有害ガス処理装置及び集塵装置後の排ガス
は約200℃以下で熱交換器に入る。そしてボイラ−内
またはボイラ−出口の燃焼排ガスの熱で熱交換器によっ
て300〜500℃に間接加熱される。加熱されたガス
は前処理装置7に導かれ、飛灰を加熱するのに利用され
る。排ガスは前処理装置7において飛灰の排出部より入
口に流れ、飛灰の流れに向流になる。
【0021】前処理装置を用いて水銀を除去する際に還
元剤を添加することにより、揮散率が上がり、除去効果
がさらに高まる。還元剤は飛灰供給部に添加されスクリ
ュ−フィダ−の回転によって飛灰と混合される。還元剤
については特に限定はないが、望ましくは塩化第二錫、
硫酸ヒドロキシルアミン等が好ましい。添加量は飛灰に
対し、0.5〜3wt%が好ましい。実施例では塩化第
二錫を用い、飛灰に対し、0.2wt%加えた。
【0022】加熱処理終了後、飛灰を排出部より灰ピッ
トに排出する。一方、前処理装置から排出された排ガス
を水銀回収装置によって120〜180℃の温度によっ
て処理する。そして、水銀を除去した後、有害ガス除去
装置の入口煙道に戻される。水銀回収装置の代わりに活
性炭等の水銀吸着装置を用いても良い。
【0023】飛灰加熱装置及び前処理装置にて飛灰加熱
に用いるボイラ下部燃焼排ガス量は全処理ガス量の1/
10〜1/100であり、今回用いた排ガス量は1/5
0程度である。またボイラ−下部温度は400〜800
℃である。飛灰加熱装置は、ボイラ−下部の流速が小さ
いところ、もしくはじゃま板等を設け流速を小さくした
ところに設置するのが良い。
【0024】表1は実施例1による飛灰中のダイオキシ
ン類および水銀の除去結果を表したものである。集塵灰
に比べ、前処理装置での処理温度が250℃近辺であり
再合成に適した温度であるため、前処理を行うことによ
って飛灰中のダイオキシン類は一旦増加するが、加熱装
置から排出された処理灰中のダイオキシン類濃度は0.
001ng−TEQ/g以下となり、無害化されてい
た。水銀は前処理装置出口では80%除去されており、
さらに飛灰加熱装置出口では99%除去されていた。ま
た、活性炭吸着層で処理された排ガス中の水銀及びダイ
オキシン類はそれぞれ0.01mg/Nm3 、0.1n
g−TEQ/Nm3 以下であった。
【0025】
【表1】
【0026】図3は2種類の飛灰A、Bに対して水銀の
除去効果を示したものである。飛灰Aは飛灰Bに比べ、
除去効果が高かった。除去効果の悪い飛灰Bに対して還
元剤を添加すると(図3において還元剤を添加した場合
はCで示す)、添加しなかった場合(図3においてB)
に比べ水銀揮散率が上がり除去効果が高くなった。この
結果、加熱温度を低くすることが可能である。
【0027】(実施例2)前処理装置を二重管構造と
し、外管にボイラ−下部の燃焼排ガスを通し、間接加熱
を行う。内管には熱交換し、加熱された排ガスを通す。
その結果、前処理装置にて飛灰加熱に用いる熱交換した
排ガス量は実施例1よりさらに少なく、全処理ガス量の
1/100程度で行なうことができる。それ以外の操作
は実施例1と同様である。
【0028】
【発明の効果】本願発明によれば、飛灰中に含まれる水
銀を予め前処理装置にて揮散除去した後、飛灰をボイラ
−下部飛灰加熱装置で直接加熱することにより、ダイオ
キシン等の有機塩素化合物が脱塩素化され無害化され
る。飛灰加熱装置に投入する前に水銀は除去されている
ため、飛灰加熱装置での水銀の揮散は無視でき、水銀の
濃度が上がることなく、効率良く飛灰処理が行なえる。
さらに、前処理装置から排出される水銀を含む排ガス
は、活性炭等の水銀吸着装置もしくは還元・冷却法によ
る水銀回収装置によって処理されるため、排ガスを煙道
に戻した場合でも水銀の濃度が上がることはなく、環境
中に排出されることはない。
【0029】前処理装置は、酸性ガスを含まない有害ガ
ス除去装置および集塵機後の排ガスをボイラ−排ガスの
熱を利用し熱交換することにより加熱を行い、飛灰加熱
装置はボイラ−下部燃焼排ガスにより直接加熱を行って
いるため、酸性ガスによる腐食が防げ、省エネルギ−化
が図れる。
【0030】前処理装置にて水銀を加熱し、揮散除去を
行う際の排ガス量は、燃焼排ガスの一部(全量に対し1
/10〜1/100)と少量のため後段の水銀吸着装置
または水銀回収装置を小型化することができ、薬剤、エ
ネルギ−使用量が少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の飛灰処理装置の一実施例を組み込んだ
焼却処理設備を示す図である。
【図2】本発明の飛灰処理装置の一実施例を組み込んだ
焼却処理設備を示す図である。
【図3】還元剤添加の有無による水銀の除去効果を示す
図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 有害ガス処理装置 3 集塵装置 6 飛灰加熱装置 7 前処理装置 8 飛灰搬送装置 9 熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 契一 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 中村 佐三 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 (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ごみ焼却処理装置から回収される飛灰中
    に含まれるダイオキシン等の有機塩素化合物及び水銀を
    除去する際に、まず、水銀が揮散する温度以上で加熱す
    ることによって、水銀を除去する前処理を行い、次いで
    ダイオキシン類が分解する温度以上で加熱することによ
    って、ダイオキシン類を分解することを特徴とするごみ
    焼却炉の飛灰処理方法。
  2. 【請求項2】 水銀の除去は、ごみ焼却処理装置の排ガ
    ス系統に設けられた有害ガス処理装置と集塵装置を通過
    した後の排ガスをごみ焼却処理装置に付属する排ガスボ
    イラ内または排ガスボイラ出口の燃焼排ガスの熱で間接
    熱交換して得たガスにより飛灰を直接、加熱することに
    よって行なうことを特徴とする請求項1に記載のごみ焼
    却炉の飛灰処理方法。
  3. 【請求項3】 ダイオキシン等有機塩素化合物の分解
    は、ボイラ下部の燃焼排ガスによって飛灰を加熱するこ
    とによって行なうことを特徴とする請求項1又は請求項
    2に記載のごみ焼却炉の飛灰処理方法。
  4. 【請求項4】 水銀の除去は250〜350℃の温度で
    加熱することを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
    ずれか1項に記載のごみ焼却炉飛灰処理方法。
  5. 【請求項5】 ダイオキシン等有機塩素化合物の分解
    は、400〜600℃で加熱することを特徴とする請求
    項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のごみ焼却炉
    飛灰処理方法。
  6. 【請求項6】 前記前処理装置を用いて水銀を除去する
    際に還元剤を添加することを特徴とする請求項1ないし
    請求項5のいずれか1項に記載の飛灰処理方法。
  7. 【請求項7】 集塵装置と有害ガス処理装置を備えたご
    み焼却炉飛灰処理装置において イ)有害ガス処理装置と集塵機装置を通過後の排ガスと
    ボイラ−排ガスとの熱交換を行なう熱交換器と ロ)その熱交換器で間接熱交換して得られたガスで飛灰
    を加熱することにより、水銀を揮散除去する前処理装置
    と ハ)ボイラ−下部に設置され、上面がボイラ−内部に開
    放された、ダイオキシンを加熱分解する飛灰加熱装置と ニ)集塵装置より排出された飛灰を前記前処理装置次い
    で前記飛灰加熱装置に搬送する飛灰搬送装置とを備えた
    ことを特徴とするごみ焼却炉飛灰処理装置。
JP5301660A 1993-12-01 1993-12-01 ごみ焼却炉飛灰処理方法及び装置 Withdrawn JPH07155722A (ja)

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