JPH10165742A

JPH10165742A - 燃焼排ガスの処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH10165742A
Application number: JP35237096A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kurihara; 勝幸栗原; Satoru Inoue; 覚井上; Keisuke Tsukamoto; 圭祐塚本; Katsuhisa Tanaka; 勝久田中; Yoshihiro Taki; 義宏滝
Original assignee: Ebara Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Ebara Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼排ガス中でのダイオキシンの生成を低減
及び防止することができる燃焼排ガスの処理方法と装置
を提供する。【解決手段】廃棄物燃焼施設からの燃焼排ガスの処理
方法において、該排ガスをダイオキシン合成温度領域外
の高温で集塵処理２し、排ガス中のダスト、重金属類を
除去後に、該排ガスを熱回収処理３及び／又は浄化処理
４することとしたものであり、前記ダイオキシン合成温
度領域外の高温が、６００℃前後であり、前記浄化処理
は、低温での集塵処理、添加剤を添加後の集塵処理、及
び触媒によるダイオキシン分解及び脱硝処理から選ばれ
た一種以上の処理とするのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガスの処理
に係り、特に、廃棄物燃焼ボイラ及び燃焼炉の燃焼排ガ
ス中のダイオキシンの生成を減少させる燃焼排ガスの処
理方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物を燃焼させた燃焼排ガス処
理におけるダイオキシンの除去方法としては、次のよう
な方法が知られている。（１）燃焼室の高温を利用して高温分解する方法。（２）燃焼排ガス中への添加剤（例えば活性炭）を噴霧
して、添加剤へダイオキシンを吸着後、集塵装置で捕集
する方法。（３）充填層（例えば活性炭）へ燃焼排ガスを通し、ダ
イオキシンを吸着除去する方法。（４）触媒により燃焼排ガス中のダイオキシンを分解除
去する方法。これらの方法は、いずれも生成したダイオキシンを除去
する方法である。

【０００３】例えば、廃棄物発電の燃焼排ガスの処理
は、図５に示されるように、廃棄物の燃焼排ガス中に含
まれるダスト、重金属、ＳＯ_x、ＨＣｌ等を除去する目
的で、乾式集塵装置（電気集塵機・バグフィルタ）９の
後段に、湿式集塵装置（スクラバー）１０を設置し、燃
焼排ガスの浄化と温度の低減後に、排ガス加熱器（蒸気
式加熱器）１１で燃焼排ガス温度を上げた後に、ダイオ
キシン及び窒素酸化物分解（触媒）装置１２を設置して
いる。この従来技術には、次のような問題点がある。（１）機器が多く装置系統運用が複雑である。（２）設備の建設コスト及びランニングコストが高い。（３）保守及び管理の労力が大きい。（４）燃焼排ガスを湿式集塵装置で冷却後に再加熱する
ので熱効率（発電の場合は発電効率）が低い。（５）ダイオキシン及び窒素酸化物の除去効率が低い。

【０００４】また、燃焼排ガスは、冷却過程（廃熱回収
過程）で、ダスト中の物質及び構成材料の触媒作用によ
って、ダイオキシンが再合成されるので、触媒処理前の
ダイオキシン濃度は高く、例えば１８０〜２３０℃の低
温領域の分解触媒では触媒での分解効率を上げても、規
定値以下にダイオキシン濃度を下げるのが困難であっ
た。そして、ダイオキシン合成は、２５０℃〜６００℃
の温度範囲で行われることが公知であり、ダスト中の触
媒金属によって合成されることも確認（実証）されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑み、燃焼排ガス中でのダイオキシンの生成自体を
低減及び防止することができる燃焼排ガスの処理方法と
装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、廃棄物燃焼施設からの燃焼排ガスの処
理方法において、該排ガスをダイオキシン合成温度領域
外の高温で集塵処理し、排ガス中のダスト、重金属類を
除去後に、該排ガスを熱回収処理及び／又は浄化処理す
ることとしたものである。また、本発明では、廃棄物燃
焼施設からの燃焼排ガスの処理装置において、該排ガス
をダイオキシン合成温度領域外の高温で集塵する集塵装
置と、熱回収装置及び／又は排ガス浄化装置とを順次接
続して設けることとしたものである。

【０００７】前記本発明において、ダイオキシン合成温
度領域外の高温は、ダイオキシンの合成温度の上限であ
る６００℃程度の温度とするのがよく、また、前記浄化
処理は、低温での集塵処理、添加剤を添加後の集塵処
理、及び触媒によるダイオキシン分解及び脱硝処理から
選ばれた一種以上の処理である。そして、前記添加剤と
しては、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、活性炭等
で、好ましくは消石灰又は活性炭を用いるのがよい。さ
らに、前記高温での集塵装置としては、６００℃前後で
使用できるサイクロン集塵機又はセラミックフィルタ等
を用いることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記のように、本発明では、ダイ
オキシン合成温度以上の個所、又はその近くの温度領域
に高温集塵装置を設置し、ダイオキシン合成の触媒とな
る物質（金属、ダスト）及びダイオキシン前駆体と結合
した物質を捕集して、ダイオキシン合成温度領域でのダ
イオキシン合成を極力防止するものである。また、高温
集塵を行い、触媒物質及びダイオキシン前駆体と結合し
た物質を除去しても、その後のボイラ、冷却塔、ダクト
等でも微量のダイオキシンが再合成される可能性がある
ので、その場合には、更に、添加剤及び触媒による分
解、除去等を組合せて用いて、生成したダイオキシンを
除去することができ、それにより、更にダイオキシンを
低減することができる。これらの添加剤及び触媒の使用
量は、ダイオキシン自体の生成が非常に少ないので、従
来技術に比べ、少量でよく、経済性を向上させ、ランニ
ングコストを下げることができる。

【０００９】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１〜図４に、本発明の排ガス処理装置のそれぞれ
の例を示すフロー工程図を示す。図１において、焼却炉
又はボイラ１内で廃棄物を燃焼して生成した燃焼排ガス
は、ボイラ伝熱管を介してダイオキシン合成温度領域外
の温度、好ましくは６００℃前後まで冷却された後、高
温集塵装置２に導かれて、排ガス中のダスト、重金属類
が集塵される。次いで、燃焼排ガスは、熱交換器又はガ
ス冷却塔３で冷却され、低温集塵装置４を経て、１８０
〜２３０℃として煙突から排出されるが、この排ガス中
には、ダイオキシン合成に寄与する物質が、高温集塵装
置で除去されて少ないため、後段の機器でのダイオキシ
ン生成は極めて少ない。

【００１０】前記で、高温集塵装置を設置しても、ダイ
オキシンが発生し、除去する必要がある場合は、図１の
本発明に従来技術を組合せた図２〜４のフロー工程図に
よって、更にダイオキシンを低減することが可能であ
る。図２における機器構成は、図１と同じであるが、低
温集塵装置４の手前で、ハロゲン化物と残留ダイオキシ
ン吸着を目的として、消石灰又は活性炭等の添加剤６を
噴霧し、低温集塵装置４によってハロゲン化物及び残留
ダイオキシンを吸着又は分解した添加剤を除去後に煙突
７より燃焼排ガスが排出される。

【００１１】図３においては、図２の低温集塵装置４の
後に、更に、触媒によるダイオキシン分解及び脱硝装置
５を設けており、この場合は高温集塵装置で除去しきれ
なかった灰、重金属類、前駆物質等の未除去物質により
生成されるダイオキシン及び窒素酸化物をも分解除去す
ることができる。なお、窒素酸化物を除去する場合は触
媒装置５の前にアンモニア８を噴霧する。また、後段
に、熱交換器又は空気予熱器３′を設けているが、これ
は必ずしも設置する必要はなく、煙突よりの排ガス温度
の調整の必要性からであり、温度調整が必要なければ設
けなくてもよい。図４においては、図１の高温集塵装置
の後流側に触媒によって構成されるダイオキシン分解及
び脱硝装置５を設置するものである。図３とは、排ガス
性状による触媒被毒を考慮して、いずれを採用するか決
定するのがよい。

【００１２】このように、図３及び４は、高温集塵装置
でダイオキシン生成の原因となる灰、及び重金属を除去
するが、多少の発生が認められることを考慮したもので
あり、触媒を通過した燃焼ガスは、ダイオキシンを生成
する触媒的役目をする灰及び重金属は微量であるので、
ダイオキシン合成もわずかである。また、必要に応じて
消石灰又は活性炭を添加することにより、再合成された
ダイオキシンも完全に近く除去される。ダイオキシン
（ＤＸＮ）分解及び脱硝装置を通す燃焼ガス温度は触媒
特性によって決定されるが、１５０〜４００℃、好まし
くは２５０〜３５０℃である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例１図１の本発明の燃焼排ガスの処理装置を用いて、ダイオ
キシン発生の抑制効果について試験した。この試験は、
一般廃棄物を流動床燃焼装置で燃焼させて、ボイラで熱
回収した燃焼排ガスを高温集塵装置を用いて集塵処理
し、次いで熱回収後に低温集塵装置で処理したものであ
る。処理温度及び処理結果を表１に示す。表１におい
て、（イ）は高温集塵装置入口、（ロ）は低温集塵装置
出口、（ハ）は高温集塵装置を通さず低温集塵装置のみ
の出口の値で比較のためのものである。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１のように、高温集塵装置入口ではダイ
オキシン類（ＤＸＮ）は０．８〜１．５ｎｇ／Ｎｍ³で
あり、高温集塵装置はダイオキシン類合成温度以上でダ
ストを捕集し、熱交換器を通した後の低温集塵装置出口
のダイオキシン類（ＤＸＮ）の値は、０．５〜１．３ｎ
ｇ／Ｎｍ³で、いずれのデータも発生量より低下してお
り、低温集塵装置で除去されている。しかし、高温集塵
装置を通さない場合はダイオキシン類の値は４３．０〜
７０．５ｎｇ／Ｎｍ³に増加している。即ち、熱交換装
置でダイオキシン類が増加していると推定され、高温集
塵装置でダストを捕集することが極めて有効であること
が分かる。なお、この実験において高温集塵装置の効率
を上げることにより、低温集塵装置出口のダイオキシン
値を更に下げることも期待できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ダイオキシンが生成す
る前に、高温集塵装置によってダイオキシン合成に関与
するダスト、重金属類を除去する方式であるので、ラン
ニングコストはほとんど掛からない。また、添加剤によ
る吸着方法では、生成したダイオキシンを除去している
ため、集塵灰中にはダイオキシンが一部存在している
が、本発明ではダイオキシン自体の発生を防止している
ため、集塵装置で除去した飛灰及び燃焼排ガス中にもダ
イオキシンは存在しないことにある。また、触媒の場合
は、触媒の再生システムは困難で経済的にも大きな負担
である。即ち、本発明の効果は以下のとおりである。（１）ダイオキシンの発生を防止できる。あるいは著し
くダイオキシンの発生を低減できる。（２）従って、ダイオキシンの吸着剤及び分解装置の触
媒を必要としない。（３）以上により、ランニングコストは低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼排ガスの処理装置の一例を示すフ
ロー工程図。

【図２】本発明の燃焼排ガスの処理装置の他の例を示す
フロー工程図。

【図３】本発明の燃焼排ガスの処理装置の別の例を示す
フロー工程図。

【図４】本発明の燃焼排ガスの処理装置の別の例を示す
フロー工程図。

【図５】従来の燃焼排ガスの処理装置を示すフロー工程
図。

【符号の説明】

１：焼却炉・ボイラ、２：高温集塵装置、３、３′：熱
交換器又はガス冷却器、４：低温集塵装置、５：ＤＸＮ
分解・脱硝装置、６：添加剤、７：煙突、８：アンモニ
ア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本圭祐東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者田中勝久東京都千代田区丸の内２丁目５番２号三菱化学株式会社内 (72)発明者滝義宏東京都千代田区丸の内２丁目５番２号三菱化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物燃焼施設からの燃焼排ガスの処理
方法において、該排ガスをダイオキシン合成温度領域外
の高温で集塵処理し、排ガス中のダスト、重金属類を除
去後に、該排ガスを熱回収処理及び／又は浄化処理する
ことを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。
【請求項２】前記ダイオキシン合成温度領域外の高温
が、６００℃前後であることを特徴とする請求項１記載
の燃焼排ガスの処理方法。
【請求項３】前記浄化処理が、低温での集塵処理、添
加剤を添加後の集塵処理、及び触媒によるダイオキシン
分解及び脱硝処理から選ばれた一種以上の処理であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼排ガスの処理
方法。
【請求項４】前記添加剤が、消石灰又は活性炭である
ことを特徴とする請求項３記載の燃焼排ガスの処理方
法。
【請求項５】廃棄物燃焼施設からの燃焼排ガスの処理
装置において、該排ガスをダイオキシン合成温度領域外
の高温で集塵する集塵装置と、熱回収装置及び／又は排
ガス浄化装置とを順次接続して設けたことを特徴とする
燃焼排ガスの処理装置。
【請求項６】前記高温集塵装置が、サイクロン集塵機
又はセラミックフィルタであることを特徴とする請求項
５記載の燃焼排ガスの処理装置。