JPH07243635A - 廃棄物の燃焼処理方法 - Google Patents

廃棄物の燃焼処理方法

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JPH07243635A
JPH07243635A JP6038429A JP3842994A JPH07243635A JP H07243635 A JPH07243635 A JP H07243635A JP 6038429 A JP6038429 A JP 6038429A JP 3842994 A JP3842994 A JP 3842994A JP H07243635 A JPH07243635 A JP H07243635A
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JP
Japan
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exhaust gas
combustion
catalyst
oxidation catalyst
heat
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JP6038429A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Abe
智弘 安部
Taku Nago
卓 名郷
Hirohisa Shiode
浩久 塩出
Masao Tomita
正雄 富田
Takaharu Fujita
隆治 藤田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 球状またはペレット状の耐熱酸化触媒を用
いることにより、粉塵が流通する状況下においても触媒
充填層の使用を可能とし、燃焼炉からの高温排ガスと直
接接触させ排ガス中の未燃焼成分を完全燃焼させること
を可能とする。 【効果】 粉塵が流通する状況下においても使用可能
な触媒を使用し廃棄物を完全燃焼させるために必要な燃
焼処理方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物の燃焼処理方法
および該方法に使用する装置および触媒に関する。より
詳しくは、本発明は、都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄
物焼却炉から排出される排ガスを完全燃焼させて有害ガ
スの排出を抑制するために、排ガス中のCO、ダイオキ
シン類、ハイドロカーボン等を触媒酸化燃焼させて除去
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物焼却
炉から排出される排ガス中には、微量ではあるが強い毒
性を持つCO、ダイオキシン類、ハイドロカーボン等を
含有しており、廃棄物焼却排ガスの新たな公害問題を引
き起こすものとして、最近大きくクローズアップされて
いる。都市ごみ、産業廃棄物の焼却炉におけるダイオキ
シン類の生成濃度は、廃棄物燃焼排ガスの一酸化炭素濃
度と強い正の相関があり、廃棄物燃焼排ガスの一酸化炭
素濃度が大きくなるにつれてダイオキシン類濃度も高く
なることが推測される。平成2年12月に厚生省水道環境
部環境整備課から発表されたダイオキシン類発生防止等
ガイドラインにおいても、ダイオキシン類発生量の指標
として廃棄物燃焼排ガスの一酸化炭素濃度が採用されて
いる。従来の排ガス処理方法の一つとして排ガスを湿式
洗浄する方法があるが、この処理方式ではCO、ダイオ
キシン類等はほとんど洗浄されず、そのまま大気中に放
散されているのが実状である。また最近では、排ガス中
に水酸化カルシウム粉末を吹き込み、その後流のバッグ
フィルターで除塵を行い、排ガス中のCO、ダイオキシ
ン類等をバグ灰と一緒に除去することが検討されてい
る。しかしながら、この方法では、CO、ダイオキシン
類等の除去に関し十分な効果が得られないことが懸念さ
れ、もし除去されたとしてもバグ灰中のダイオキシン類
の処理が、未解決の問題として残されている。一方、例
えば特願平1-138828に記載の如く、酸化触媒によりダイ
オキシン類を分解させようとする方式も提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】酸化触媒により、燃焼
炉で発生する排ガス中の未燃焼成分であるCO、ダイオ
キシン類、ハイドロカーボン等を酸化燃焼させて除去す
る方法は、その除去性能からいって優れた方法といえ
る。しかしながら、本発明者らは、酸化触媒が充填され
た触媒層の空隙が小さく、燃焼炉で発生する排ガス中に
含まれる粉塵が触媒層を通過しにくい場合、触媒層にお
いて目詰まりを起こしたり、粉塵が触媒に付着して酸化
触媒の性能低下を引き起こしたりする可能性があること
を見いだした。また、従来の酸化触媒法の燃焼操作は6
00℃以下の比較的低温で行われ、このような低温では
CO、ダイオキシン類、ハイドロカーボン等の有害物質
が多く生成される。本発明は、前記問題点を解決し、粉
塵が流通する状況下においても使用可能な触媒の充填方
法を提供することおよび高温排ガスを直接耐熱酸化触媒
に接触させ完全燃焼させることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物を燃焼
炉で燃焼させた排ガスを完全燃焼させて有害ガスの排出
を抑制する方法において、燃焼炉からの高温排ガスを、
直径 0.5mm〜10mm、長さ 0.5mm〜100mm のペレット状の
耐熱酸化触媒を充填した触媒層に接触させて完全燃焼さ
せることを特徴とする廃棄物の燃焼処理方法であり、ま
た、廃棄物を燃焼炉で燃焼させた排ガスを完全燃焼させ
て有害ガスの排出を抑制する方法において、燃焼炉から
の高温排ガスを直径 0.5mm〜50mmの球状の耐熱酸化触媒
を充填した触媒層に接触させて完全燃焼させる廃棄物の
燃焼処理方法であり、また、これらにおいて、燃焼炉の
燃焼温度が800℃以上であり、この燃焼炉からの排ガ
スを直接耐熱酸化触媒層に接触させて完全燃焼させる廃
棄物の燃焼処理方法であり、また、使用する耐熱酸化触
媒が、MOx nAl2 3 (式中nは5.5 〜6、MはB
a,Sr,Ca,Mg,Zr,KまたはLaを示し、x
は0.5〜3.0である)の化学式で示されるヘキサア
ルミネート構造を有し、かつMの一部を触媒成分とし
て、Mn,Cu,Co,FeおよびCrからなる金属の
群から選択した一種以上の金属で置換した耐熱酸化触媒
である燃焼処理方法である。
【0005】本発明においては、充填された耐熱酸化触
媒層の空隙が大きくなるような形状の耐熱酸化触媒を用
いることにより、この耐熱酸化触媒層を通過する燃焼炉
からの排ガス中に粉塵が含まれている状況においても、
耐熱酸化触媒層において目詰まりを起こさないことを第
一の特徴とする。またこの触媒層は耐熱酸化触媒から成
り、この耐熱酸化触媒層と燃焼温度が好ましくは800
℃以上の燃焼炉からの高温排ガスを直接接触させること
により、完全燃焼が達成されることを第二の特徴とす
る。
【0006】またここで用いる耐熱酸化触媒は、MOx
nAl2 3 (式中nは5.5 〜6、MはBa,Sr,C
a,Mg,Zr,KまたはLaを示し、xは0.5〜
3.0である)の化学式で示されるヘキサアルミネート
構造を有し、かつMの一部を触媒成分として、Mn,C
u,Co,FeおよびCrからなる金属の群から選択し
た一種以上の金属で置換した耐熱酸化触媒であることを
第三の特徴とする。
【0007】本発明における好ましい空隙の大きさは、
触媒を形成せしめたときの耐熱酸化触媒層を粉塵を含む
排ガスが通過する通路の大きさと粉塵の大きさとの相対
関係で決まるものである。それらは共に分布を有するの
が一般的であるが、ここでは平均値により、それらの値
を代表させることとする。もし粉塵の大きさが通路の大
きさより大きければ、粉塵は耐熱酸化触媒層を通過する
ことができず、局部的な目詰まりを引き起こす。また粉
塵の大きさが通路の大きさよりも小さければ、粉塵は耐
熱酸化触媒層を通過すことができ、目詰まりは起こらな
い。
【0008】本発明者らは、これらの境界について鋭意
検討を重ねた結果、目詰まりを起こさずに粉塵が耐熱酸
化触媒層を通過するためには、空隙の大きさを粉塵の平
均粒径の5倍より大きくすればよいこと、好ましくは1
0倍より大きくすればよいことを見い出したのである。
【0009】従来、かかる問題が重要視される場面にお
いては、触媒の形状を工夫することにより対応がなされ
てきた。最も代表的な形状の例として、ハニカム形状が
一般によく利用されている。ハニカム形状とすることで
粉塵の問題にある程度対処が可能であるが、本発明者ら
の検討によれば、現実には粉塵の量、粒度、粘性等の条
件により、目詰まりが起こることがあり、本質的な解決
策とはなっていない。言い換えれば、触媒をハニカム形
状にさえすれば常に問題なく対処できるというわけでは
ないのである。またハニカム形状の作成に関して、通常
のペレット形状等と比較して高度な技術を要すことは明
かであり、コスト的に高価になってしまうという問題点
があった。また形状から考えて強度が弱くなるという問
題点、触媒の設置が困難といった問題点も指摘すること
ができる。
【0010】そこで本発明者らは、安価で丈夫な触媒の
形状としてペレット形状と球形状を考え、前述の条件を
達成するためには、触媒の大きさを直径0.5 〜10mm、長
さ0.5mm 〜100mm のペレット状あるいは直径0.5mm 〜50
mmの球状とすればよいことを見いだした。これより形状
の大きい場合には、接触効率が悪くなり、実際的ではな
い。
【0011】また、従来の酸化触媒法の燃焼操作は60
0℃以下の比較的低温で行われ、このような低温ではC
O、ダイオキシン類、ハイドロカーボン等の有害物質が
多く生成される。そこで本発明においては、耐熱酸化触
媒から成る触媒層と燃焼温度が好ましくは800℃以上
の燃焼炉からの高温排ガスを直接接触させることによ
り、比較的低温で生成される上記の有害未燃焼成分を完
全燃焼させることができる。耐熱酸化触媒としては、M
x nAl2 3 (式中nは5.5 〜6、MはBa,S
r,Ca,Mg,Zr,KまたはLaを示し、xは0.
5〜3.0である)の化学式で示されるヘキサアルミネ
ート構造を有し、かつMの一部を触媒成分として、M
n,Cu,Co,FeおよびCrからなる金属の群から
選択した一種以上の金属で置換した耐熱酸化触媒である
ものが特に好ましい。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施の態様の具体例を、実施
例により説明する。 実施例1 焼却炉煙道に触媒部を設け、そこに直径5mm、長さ1
0mmのペレット形状を有する一酸化炭素を酸化させる
耐熱酸化酸化触媒80リットルを充填した。焼却炉の運
転は1日8時間行った。運転時は平均流量2000Nm
3 /h、平均粉塵濃度1g/Nm3 であった。この時粉
塵の平均粒径は100μm、耐熱酸化触媒中を作動流体
が通る通路の大きさの平均は3mm(粉塵平均粒径の3
0倍)であった。3年間の運転後においても触媒部にお
ける目詰まりはなく、粉塵が流通する状況において耐熱
酸化触媒の使用が可能であることが示された。また本発
明の耐熱酸化触媒を通過した排ガスには一酸化炭素は検
出されなかった。
【0013】実施例2 焼却炉煙道に触媒部を設け、そこに直径10mmの球形
を有する一酸化炭素を酸化させる耐熱酸化触媒80リッ
トルを充填した。焼却炉の運転は1日8時間行った。運
転時は平均流量2000Nm3 /h、平均粉塵濃度1g
/Nm3 であった。この時粉塵の平均粒径は100μ
m、耐熱酸化触媒中を作動流体が通る通路の大きさの平
均は3mm(粉塵平均粒径の30倍)であった。3年間
の運転後においても触媒部における目詰まりはなく、粉
塵が流通する状況において耐熱酸化触媒の使用が可能で
あることが示された。また本発明の耐熱酸化触媒を通過
した排ガスには一酸化炭素は検出されなかった。
【0014】比較例1 焼却炉煙道に触媒部を設け、そこに直径0.3mm、長
さ0.3mmのペレット形状を有する一酸化炭素を酸化
させる耐熱酸化触媒80リットルを充填した。焼却炉の
運転は1日8時間行った。運転時は平均流量2000N
3 /h、平均粉塵濃度1g/Nm3 であった。この時
粉塵の平均粒径は100μm、耐熱酸化触媒中を作動流
体が通る通路の大きさの平均は0.1mm(粉塵平均粒
径に等しい)であった。1週間の運転後、目詰まりが発
生し運転不可能になった。
【0015】比較例2 焼却炉煙道に触媒部を設け、そこに直径0.3mmの球
形を有する一酸化炭素を酸化させる耐熱酸化触媒80リ
ットルを充填した。焼却炉の運転は1日8時間行った。
運転時は平均流量2000Nm3 /h、平均粉塵濃度1
g/Nm3 であった。この時粉塵の平均粒径は100μ
m、耐熱酸化触媒中を作動流体が通る通路の大きさの平
均は0.1mm(粉塵平均粒径に等しい)であった。1
週間の運転後、目詰まりが発生し運転不可能になった。
【0016】
【発明の効果】以上のごとく、実施例、比較例により、
本発明規定の触媒を使用することにより、充填時の空隙
が充分大きくなり、粉塵が流通する状況下においても触
媒の使用が可能である。また高温排ガスを直接耐熱酸化
触媒に接触させるので、排ガス中に含まれる一酸化炭素
や炭化水素濃度を大幅に低減できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 正雄 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 藤田 隆治 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を燃焼炉で燃焼させた排ガスを完
    全燃焼させて有害ガスの排出を抑制する方法において、
    燃焼炉からの高温排ガスを、直径 0.5mm〜10mm、長さ
    0.5mm〜100mm のペレット状の耐熱酸化触媒を充填した
    触媒層に接触させて完全燃焼させることを特徴とする廃
    棄物の燃焼処理方法。
  2. 【請求項2】 廃棄物を燃焼炉で燃焼させた排ガスを完
    全燃焼させて有害ガスの排出を抑制する方法において、
    燃焼炉からの高温排ガスを直径 0.5mm〜50mmの球状の耐
    熱酸化触媒を充填した触媒層に接触させて完全燃焼させ
    る廃棄物の燃焼処理方法。
  3. 【請求項3】 燃焼炉の燃焼温度が800℃以上であ
    り、この燃焼炉からの排ガスを直接耐熱酸化触媒層に接
    触させて完全燃焼させる請求項1または2に記載の廃棄
    物の燃焼処理方法。
  4. 【請求項4】 耐熱酸化触媒が、MOx nAl2
    3 (式中nは5.5 〜6、MはBa,Sr,Ca,Mg,
    Zr,KまたはLaを示し、xは0.5〜3.0であ
    る)の化学式で示されるヘキサアルミネート構造を有
    し、かつMの一部を触媒成分として、Mn,Cu,C
    o,FeおよびCrからなる金属の群から選択した一種
    以上の金属で置換した耐熱酸化触媒である請求項1〜3
    の何れかに記載の燃焼処理方法。
JP6038429A 1994-03-09 1994-03-09 廃棄物の燃焼処理方法 Pending JPH07243635A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406366B1 (ko) * 1998-12-21 2004-01-24 주식회사 포스코 양이온치환헥사알루미네이트계고온연소용촉매제조방법
KR100489676B1 (ko) * 2000-12-21 2005-05-17 주식회사 포스코 스트론튬 헥사알루미네이트계 고온연소용 촉매 제조방법
DE19707275B4 (de) * 1996-04-05 2011-04-28 Daihatsu Motor Co., Ltd., Ikeda Abgas-Reinigungskatalysator
RU2696444C1 (ru) * 2019-03-22 2019-08-01 Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" Способ очистки абгазов процесса окисления изопропилбензола

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KR100406366B1 (ko) * 1998-12-21 2004-01-24 주식회사 포스코 양이온치환헥사알루미네이트계고온연소용촉매제조방법
KR100489676B1 (ko) * 2000-12-21 2005-05-17 주식회사 포스코 스트론튬 헥사알루미네이트계 고온연소용 촉매 제조방법
RU2696444C1 (ru) * 2019-03-22 2019-08-01 Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" Способ очистки абгазов процесса окисления изопропилбензола

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