JPH07243636A - 廃棄物の燃焼処理方法及び装置 - Google Patents

廃棄物の燃焼処理方法及び装置

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JPH07243636A
JPH07243636A JP6038430A JP3843094A JPH07243636A JP H07243636 A JPH07243636 A JP H07243636A JP 6038430 A JP6038430 A JP 6038430A JP 3843094 A JP3843094 A JP 3843094A JP H07243636 A JPH07243636 A JP H07243636A
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JP
Japan
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heat
oxidation catalyst
resistant oxidation
exhaust gas
waste
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JP6038430A
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Taku Nago
卓 名郷
Toshihiro Abe
智弘 安部
Masao Tomita
正雄 富田
Takaharu Fujita
隆治 藤田
Hiroshi Ueda
洋 上田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 触媒を循環させる手段を有することによ
り、また、移動床を用いて、触媒を循環させることによ
り、粉塵が流通する状況下においても触媒の使用を可能
とし、また触媒に耐熱酸化触媒を用い、耐熱酸化触媒と
高温排ガスを直接接触させることにより排ガスの完全燃
焼を達成させる。 【効果】 有害物質を完全燃焼により除去でき、かつ
圧力損失を一定のレベル以下に安定的に維持することが
できるとともに、粉塵が流通する状況下においても耐熱
酸化触媒の使用が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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】すなわち、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、該燃焼炉からの高
温排ガスを、移動床を形成した耐熱酸化触媒に接触させ
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、とくに、燃焼炉の燃焼温度が800℃以上で
あり、この燃焼炉からの高温排ガスを直接移動床を形成
した耐熱酸化触媒に接触させる廃棄物の燃焼処理方法で
あり、特に耐熱酸化触媒が、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,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廃棄物の燃焼処理方法であ
る。
【0005】また、本発明は、廃棄物を完全燃焼させて
有害ガスの排出を抑制する装置において、廃棄物を燃焼
炉で燃焼させた排ガスを完全燃焼させるための移動床式
の耐熱酸化触媒層を備えてなることを特徴とする廃棄物
の燃焼処理装置であり、特に耐熱酸化触媒層が、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燃焼処
理装置であり、特に、焼却炉からの排ガスに接触しない
位置に移動させた耐熱酸化触媒から、耐熱酸化触媒に付
着した粉塵を除去する装置を合わせ持つ廃棄物の燃焼処
理装置であり、また、付着した粉塵が除去された耐熱酸
化触媒を、再び焼却炉からの排ガスに接触する耐熱酸化
触媒移動床に移送する装置を合わせ持つ廃棄物の燃焼処
理装置を要旨とするものである。
【0006】通常廃棄物などを燃焼炉で燃焼させた排ガ
スは一酸化炭素、炭化水素などの未燃焼成分と粉塵と二
酸化炭素と空気とダイオキシン等の微量有害物質を含む
が、本発明においては、この排ガスは移動床内で流動す
る耐熱酸化触媒と接触するため、流動により排ガスと耐
熱酸化触媒との混合が促進され、排ガスは効率的に耐熱
酸化触媒に接触し、触媒酸化燃焼されるものと思われ
る。
【0007】耐熱酸化触媒としては、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す
るものが好ましく、更に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が特に
好ましい。
【0008】また本発明においては、耐熱酸化触媒で移
動床を形成せしめ、排ガスに接触しない位置に移動せし
めることが好ましい。このように循環させる手段を有す
ることにより、耐熱酸化触媒に付着した粉塵を除去する
ことができるため、系内の粉塵を捕捉し、取り除くこと
が可能であり、粉塵が流通する状況においても、触媒が
目詰まりを起こすことなく使用が可能であり、かつ粉塵
が触媒に付着して耐熱酸化触媒の性能低下を引き起こす
ことを防ぐことが可能である。
【0009】即ち、燃焼炉からの排ガスに接触しない位
置に移動させた耐熱酸化触媒から、耐熱酸化触媒に付着
した粉塵を除去する装置と付着した粉塵が除去された耐
熱酸化触媒を、再び焼却炉からの排ガスに接触する耐熱
酸化触媒移動床に移送する装置を合わせ持たしめること
により、耐熱酸化触媒を循環させ、再利用しうるのであ
る。耐熱酸化触媒の循環方法としては、耐熱酸化触媒の
一部を連続的に、あるいは間欠的に系外に取り出し、ま
た取り出した量と同量の耐熱酸化触媒を系内に補充す
る。取り出した耐熱酸化触媒については粉塵を除去し、
補充用として再使用する。
【0010】一般に触媒部に粉塵が飛来した時、触媒中
に存在する作動流体の局所的な通路の大きさと比較して
粉塵の方が大きければ、粉塵は触媒部に捕捉され、圧力
損失の原因となる。捕捉される粉塵の量が多くなり、そ
れによる圧力損失がプロセス的に無視できなくなった状
況が目詰まりである。
【0011】本発明の方法による耐熱酸化触媒の循環及
び再利用を行うことにより、圧力損失を一定のレベル以
下にして運転することが可能となり、粉塵が耐熱酸化触
媒に付着することによる触媒性能の低下を防ぐことがで
きる。耐熱酸化触媒の取り出し量、連続式とするか間欠
式とするか、等の運転条件は、粉塵の量、粒度、粘性等
を考慮して容易に設定することができる。
【0012】また本発明においては、燃焼炉の燃焼温度
が高温、好ましくは800℃以上であり、この燃焼炉か
らの高温排ガスを、直接、すなわち、高温で燃焼された
排ガスを冷却器や集塵器を経ることなく、高温状態のま
ま、移動床を形成した耐熱酸化触媒に接触させることに
より、低温燃焼で発生しやすい未燃焼成分とダイオキシ
ン等の微量有害物質を完全燃焼させることが可能であ
る。また、上記のごとき循環方法として、図1に示す移
動床を用いた方式を適用することもできる。図1におい
て、バルブ3を開くことにより、耐熱酸化触媒の取り出
しを行う。取り出された耐熱酸化触媒は除塵装置5にて
除塵された後、搬送装置6によりホッパー1に送られ
る。ホッパーからはバルブ2を通して耐熱酸化触媒部に
供給される。なお、耐熱酸化触媒は、傾斜のついた仕切
板4により仕切られているため、作動流体中に流出する
ことはないのである。
【0013】
【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 焼却炉煙道に図1に示す移動床を設け、流量2000N
3 /h、粉塵濃度1g/Nm3 の850℃での焼却炉
煙道ガスに対して、一酸化炭素の耐熱酸化触媒を適用し
た。耐熱酸化触媒形状は20mmφ×10mmのペレッ
ト状のものを使用し、運転方式はバルブを間欠的に開け
る間欠式とし24時間運転した。この時の耐熱酸化触媒
層での圧力損失の経時的な測定結果を図2に示す。図2
から明らかなごとく、耐熱酸化触媒部での圧力損失は一
定値以下に維持されていることがわかる。また運転前後
において耐熱酸化触媒性能に変化はなく、粉塵等の有害
物質が流通する状況においても耐熱酸化触媒の使用が可
能であることが示された。
【0014】
【発明の効果】実施例により、耐熱酸化触媒を循環させ
ることで、有害物質を除去でき、かつ圧力損失を一定の
レベル以下に維持することができ、粉塵が流通する状況
下においても耐熱酸化触媒の使用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための触媒を循環する装置を
備えた装置の説明図
【図2】耐熱酸化触媒部の圧力損失の時間変化を示すグ
ラフ
【符号の説明】
1 ホッパー 2 バルブ 3 バルブ 4 仕切板 5 除塵装置 6 搬送装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 上田 洋 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 (7)

    【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、
    該燃焼炉からの高温排ガスを、移動床を形成した耐熱酸
    化触媒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】 燃焼炉の燃焼温度が800℃以上であ
    り、この燃焼炉からの高温排ガスを直接移動床を形成し
    た耐熱酸化触媒に接触させる請求項1記載の廃棄物の燃
    焼処理方法。
  3. 【請求項3】 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また
    は請求項2に記載の廃棄物の燃焼処理方法。
  4. 【請求項4】 廃棄物を完全燃焼させて有害ガスの排出
    を抑制する装置において、廃棄物を燃焼炉で燃焼させた
    排ガスを完全燃焼させるための移動床式の耐熱酸化触媒
    層を備えてなることを特徴とする廃棄物の燃焼処理装
    置。
  5. 【請求項5】 耐熱酸化触媒層が、MOx nAl2 3
    (式中nは5.5 〜6、MはBa,Sr,Ca,Mg,Z
    r,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請求項4に記載の廃棄
    物の燃焼処理装置。
  6. 【請求項6】 焼却炉からの排ガスに接触しない位置に
    移動させた耐熱酸化触媒から、耐熱酸化触媒に付着した
    粉塵を除去する装置を合わせ持つ請求項4または5記載
    の廃棄物の燃焼処理装置。
  7. 【請求項7】 付着した粉塵が除去された耐熱酸化触媒
    を、再び焼却炉からの排ガスに接触する耐熱酸化触媒移
    動床に移送する装置を合わせ持つ請求項6に記載の廃棄
    物の燃焼処理装置。
JP6038430A 1994-03-09 1994-03-09 廃棄物の燃焼処理方法及び装置 Pending JPH07243636A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001087466A1 (fr) * 2000-05-19 2001-11-22 Nkk Corporation Procede et appareil pour la decomposition des composants organiques halogenes dans des gaz d'echappement
CN112682806A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 中国科学院大学 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法

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