JPH11114374A - 活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス処理における活性炭の使用量を大幅に
低減し、これにより排ガス処理コストを安くする。 【解決手段】 活性炭循環バグフィルタ４で用いられ、
ダイオキシン類および水銀が吸着した活性炭を再生する
方法である。ダイオキシン類および水銀が吸着した活性
炭を真空雰囲気中に保持し、これにより活性炭に吸着し
たダイオキシン類および水銀を脱離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、活性炭循環バグ
フィルタで用いられ、ダイオキシン類および水銀が吸着
した活性炭を再生する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】都市ごみ
や産業廃棄物を焼却する焼却炉の排ガスには、塩化水
素、硫黄酸化物、水銀、ダイオキシン類が含まれるが、
このような排ガスの処理方法として、従来、図６や図７
に示す方法が知られている。なお、以下の説明におい
て、全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号
を付して重複する説明を省略する。

【０００３】図６に示す方法は、次の通りである。すな
わち、ごみ焼却炉(1) の排ガスを調温塔(2) に導入し、
ここで微細な水滴を噴霧することにより、排ガスをその
中に含まれる有害物質の除去反応に適した温度まで減温
する。ついで、調温塔(2) を出た排ガスに消石灰の粉体
を噴霧し、これを同伴させてバグフィルタ(3) に導入す
る。排ガス中の塩化水素および硫黄酸化物は、調温塔
(2) からバグフィルタ(3) に至る煙道中での消石灰との
中和反応によりある程度除去される。バグフィルタ(3)
に導入された排ガスは、濾布を通過するさいに濾布の表
面に層を形成している煤塵、消石灰等に接触し、これに
より排ガス中に残っていた塩化水素および硫黄酸化物が
中和反応にて除去される。また、排ガス中に含まれてい
る煤塵、および水銀やダイオキシン類の一部もバグフィ
ルタ(3) で除去される。ついで、バグフィルタ(3) を通
過した排ガスに活性炭を添加し、これを同伴させて活性
炭循環バグフィルタ(4) に導入する。活性炭循環バグフ
ィルタ(4) においては、活性炭が排ガスとともにその内
外で循環させられ、活性炭に水銀およびダイオキシン類
を吸着させる。こうして、排ガス中の有害物質が除去さ
れる。

【０００４】図７に示す方法は、次の通りである。すな
わち、ごみ焼却炉(1) の排ガスを電気集塵機(5) に導入
し、ここで煤塵を除去する。ついで、電気集塵機(5) を
出た排ガスを湿式洗煙塔(6) に導入し、ここで微細な水
滴を噴霧することにより排ガスをその中に含まれる有害
物質の除去反応に適した温度、たとえば６０〜７０℃ま
で減温するとともに、苛性ソーダを吹き込むことにより
排ガス中の塩化水素および硫黄酸化物を苛性ソーダとの
中和反応により除去する。また、排ガス中に含まれてい
る水銀の一部も湿式洗煙塔(6) で除去される。ついで、
洗煙塔(6) を出た排ガスを再加熱器(7) により所定温
度、たとえば１１０℃まで加熱し、これよりも後流部分
での水分による機器の腐食を防止する。ついで、再加熱
された排ガスに活性炭を添加し、これを同伴させて活性
炭循環バグフィルタ(4) に導入する。活性炭循環バグフ
ィルタ(4) においては、活性炭が排ガスとともにその内
外で循環させられ、活性炭に水銀およびダイオキシン類
を吸着させる。こうして、排ガス中の有害物質が除去さ
れる。

【０００５】しかしながら、図６および図７に示すいず
れの方法においても、次のような問題がある。すなわ
ち、活性炭循環バグフィルタ(4) の内外で循環させられ
る活性炭が破過し、水銀およびダイオキシン類の除去率
が低下することを防止するために、所定時間経過後使用
済み活性炭を排出し、新たな活性炭を補給し、排出され
た使用済み活性炭は、焼却処理または埋立て処理されて
いるのが現状である。したがって、排ガス処理に大量の
活性炭を必要とし、排ガス処理コストが高くなるという
問題がある。

【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決し、排
ガス処理における活性炭の使用量を大幅に低減し、これ
により排ガス処理コストを安くしうる活性炭循環バグフ
ィルタで用いられた活性炭の再生方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる第１の活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭
の再生方法は、活性炭循環バグフィルタで用いられ、ダ
イオキシン類および水銀が吸着した活性炭を再生する方
法であって、ダイオキシン類および水銀が吸着した活性
炭を真空雰囲気中に保持し、これにより活性炭に吸着し
たダイオキシン類および水銀を脱離させることを特徴と
するものである。

【０００８】この発明の第１の活性炭の再生方法によれ
ば、活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭に吸着
したダイオキシン類および水銀を真空雰囲気中で脱離さ
せているので、再生した活性炭を上述した排ガス処理方
法における活性炭循環バグフィルタにおいて再利用する
ことができる。したがって、排ガス処理に使用する活性
炭の量を大幅に低減することが可能になり、排ガス処理
コストを安くすることができる。

【０００９】この発明の第１の活性炭の再生方法におい
て、真空雰囲気を１０〜１００ｍｍＨｇに減圧してつく
るのがよい。

【００１０】さらに、この発明の第１の活性炭の再生方
法において、真空雰囲気中での活性炭の保持温度を２０
〜１００℃とすることが好ましい。この場合、活性炭の
酸化を回避し、再生効率を向上させることができる。

【００１１】この発明による第２の活性炭循環バグフィ
ルタで用いられた活性炭の再生方法は、活性炭循環バグ
フィルタで用いられ、ダイオキシン類および水銀が吸着
した活性炭を再生する方法であって、ダイオキシン類お
よび水銀が吸着した活性炭を酸素欠乏雰囲気中に保持し
て加熱し、これにより活性炭に吸着したダイオキシン類
の一部および水銀を脱離するとともに、脱離したダイオ
キシン類および活性炭に吸着して残存したダイオキシン
類を分解した後、活性炭を冷却し、これによりダイオキ
シン類の再生成を防止することを特徴とするものであ
る。

【００１２】この発明の第２の活性炭の再生方法によれ
ば、活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭に吸着
したダイオキシン類の一部および水銀を脱離するととも
に、脱離したダイオキシン類および活性炭に吸着して残
存したダイオキシン類を分解し、さらにダイオキシン類
の再生成を防止しているので、再生した活性炭を上述し
た排ガス処理方法における活性炭循環バグフィルタにお
いて再利用することができる。したがって、排ガス処理
に使用する活性炭の量を大幅に低減することが可能にな
り、排ガス処理コストを安くすることができる。

【００１３】この発明の第２の活性炭の再生方法におい
て、ダイオキシン類および水銀が吸着した活性炭の加熱
温度は２００〜６００℃程度である。この場合、活性炭
に吸着したダイオキシン類の一部および水銀を脱離、な
らびに脱離したダイオキシン類および活性炭に吸着して
残存したダイオキシン類の分解を効率良く行うことがで
きる。。

【００１４】また、この発明の第２の活性炭の再生方法
において、活性炭の冷却を酸素欠乏雰囲気中に保持して
行うことが好ましい。この場合、脱離したダイオキシン
類および活性炭に吸着して残存したダイオキシン類の分
解後のダイオキシン類の再生成を効率良く防止すること
ができるさらに、この発明の第２の活性炭の再生方法に
おいて、不活性ガスを利用して酸素欠乏雰囲気をつくる
ことがある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００１６】図１はこの発明の方法の第１の実施形態を
示す。

【００１７】図１において、活性炭循環バグフィルタ
(4) の下端部にホッパ部(10)が設けられており、その下
端出口(11)にスライド式ゲートバルブ(12)が設けられて
いる。活性炭循環バグフィルタ(4) の下方にテーブルフ
ィーダ(13)が配置され、その下方に活性炭再生ホッパ(1
4)が配置されている。また、活性炭再生ホッパの下方に
再生活性炭供給ホッパ(15)が配置されている。活性炭再
生ホッパ(14)の上端の活性炭入口(16)および下端の活性
炭出口(17)にはそれぞれスライド式ゲートバルブ(18)(1
9)が設けられている。また、再生活性炭供給ホッパ(15)
の下端の活性炭出口(20)にもスライド式ゲートバルブ(2
1)が設けられている。

【００１８】そして、図６および図７に示す２つの方法
において、排ガス処理の開始から所定時間経過すると排
ガス処理を停止し、活性炭再生ホッパ(14)の活性炭出口
(17)および活性炭供給ホッパ(15)の活性炭出口(20)のゲ
ートバルブ(19)(21)をそれぞれ閉じた状態で、活性炭循
環バグフィルタ(4) のホッパ部(10)の下端出口(11)およ
び活性炭再生ホッパ(14)の活性炭入口(16)のゲートバル
ブ(12)(18)をそれぞれ開き、水銀およびダイオキシン類
が吸着した活性炭をテーブルフィーダ(13)上に落下させ
る。ついで、テーブルフィーダ(13)により、活性炭のほ
とんど全量を活性炭入口(16)を通して活性炭再生ホッパ
(14)内に入れる。一方、テーブルフィーダ(13)上の活性
炭の少量を未再生活性炭圧送ブロワ(22)によって焼却炉
(1) に送り、ここで焼却処理する。

【００１９】ついで、活性炭入口(16)のゲートバルブ(1
8)を閉じた後、真空ポンプ(24)によりダストフィルタ(2
3)を通して活性炭再生ホッパ(14)内のガスを吸引し、ホ
ッパ(14)内を１０〜１００ｍｍＨｇ程度に減圧する。こ
の減圧により、活性炭に吸着されていた水銀およびダイ
オキシン類が、活性炭から脱離し、これにより活性炭が
再生される。このさい、ホッパ(14)内の温度が低下して
脱離速度が低下することを防止するために、ヒータ(28)
によりホッパ(14)内を加熱してホッパ(14)内温度を２０
〜１００℃程度に保持する。脱離した水銀およびダイオ
キシン類を含みかつ真空ポンプ(24)により吸引されたガ
スは焼却炉(1) に送られ、ダイオキシン類は熱分解され
る。また、このガス中に含まれる水銀は、図６に示す方
法の場合は焼却炉(1) の後流のバグフィルタ(3) によ
り、図７に示す方法の場合は洗煙塔(6) により除去され
る。

【００２０】ついで、活性炭再生ホッパ(14)の活性炭出
口(17)のゲートバルブ(19)を開き、吸着していた水銀お
よびダイオキシン類が脱離させられた再生活性炭を再生
活性炭供給ホッパ(15)内に送り込む。ついで、再生活性
炭供給ホッパ(15)の活性炭出口(20)のゲートバルブ(21)
を開き、再生活性炭圧送ブロワ(25)からエジェクタ(26)
に供給された空気によって、再生活性炭を再生活性炭供
給機(27)およびエジェクタ(26)を経て活性炭循環バグフ
ィルタ(4) に戻す。

【００２１】そして、活性炭循環バグフィルタ(4) には
新たな活性炭を少量供給し、再生活性炭と新品活性炭と
を用いて排ガス処理を再開する。

【００２２】上述のようにして再生した活性炭を用いて
排ガス処理を行った場合、活性炭の使用量は、活性炭を
再生しない従来の方法に比べて約１／５程度となり、活
性炭使用量を大幅に低減することができる。

【００２３】また、上述のようにして再生された再生活
性炭と、新品活性炭と、未再生活性炭による水銀および
ダイオキシン類の除去率を図２のグラフに示す。このグ
ラフにより、再生活性炭の水銀およびダイオキシン類の
除去効果が、新品活性炭に極めて近似したものであるこ
とが分かる。

【００２４】さらに、再生活性炭の吸着力に対する活性
炭再生ホッパ(14)内の温度および圧力の影響を図３のグ
ラフに示す。このグラフによりホッパ(14)内の圧力が低
く、２０〜１００℃の範囲では温度が高いほど再生活性
炭の水銀およびダイオキシン類の吸着効果に優れている
ことが分かる。なお、図３において、加熱なしの場合
は、ホッパ(14)を減圧していることにより、ホッパ(14)
内温度は２０℃よりも低く、たとえば０℃程度である。

【００２５】図４はこの発明の方法の第２の実施形態を
示す。

【００２６】図４において、テーブルフィーダ(13)の下
方に密閉状の活性炭再生タンク(30)が配置されている。
活性炭再生タンク(30)内には加熱部(31)と、その下方に
連なった冷却部(32)とが設けられている。また、活性炭
再生タンク(30)の上端の活性炭入口(33)および同下端の
活性炭出口(34)にそれぞれロータリバルブ(35)(36)が設
けられている。さらに、活性炭再生タンク(30)のガス出
口(37)にダストフィルタ(38)が設けられるとともに、ダ
ストフィルタ(38)よりも外部側に窒素ガス発生装置(39)
が接続されている。活性炭再生タンク(30)の下方に再生
活性炭供給ホッパ(15)が配置され、このホッパ(15)の下
方にテーブルフィーダ(40)が配置されている。

【００２７】そして、図６および図７に示す２つの方法
において、排ガス処理の開始から所定時間経過すると排
ガス処理を停止し、活性炭再生タンク(30)の活性炭出口
(34)のロータリバルブ(36)および活性炭供給ホッパ(15)
の活性炭出口(20)のゲートバルブ(21)をそれぞれ閉じた
状態で、活性炭循環バグフィルタ(4) のホッパ部(10)の
下端出口(11)のゲートバルブ(12)および活性炭再生タン
ク(30)の活性炭入口(33)のロータリバルブ(35)をそれぞ
れ開き、水銀およびダイオキシン類が吸着した活性炭を
テーブルフィーダ(13)上に落下させる。ついで、テーブ
ルフィーダ(13)により、活性炭のほとんど全量を活性炭
入口(33)を通して活性炭再生タンク(30)内の加熱部(31)
に入れる。一方、テーブルフィーダ(13)上の活性炭の少
量を未再生活性炭圧送ブロワ(22)によって焼却炉(1) に
送り、ここで焼却処理する。

【００２８】ついで、活性炭入口(33)のロータリバルブ
(35)を閉じ、窒素ガス発生装置(39)で発生させた窒素ガ
スを、循環ファン(41)を用いて管路(42)に通すことによ
って、冷却水により冷却した後活性炭再生タンク(30)内
に供給し、タンク(30)内を窒素ガス雰囲気として酸素欠
乏雰囲気とする。このとき、タンク(30)内の酸素濃度は
０〜５ｖｏｌ％程度であることが好ましい。

【００２９】ついで、活性炭再生タンク(30)内の加熱部
(31)に導入された活性炭をヒータ(43)により２００〜６
００℃に加熱することによって、活性炭に吸着されてい
た水銀およびダイオキシン類の一部を脱離するととも
に、脱離したダイオキシン類および活性炭に吸着して残
存したダイオキシン類を分解する。活性炭は、加熱され
つつ加熱部(31)内をフィーダ(44)により送られ、冷却部
(32)に導入される。ついで、活性炭を、冷却部(32)にお
いてクーラ(45)により１００℃以下まで急速冷却する。
これによって、ダイオキシン類の再生成を防止する。こ
のようにして、活性炭が再生される。活性炭は、冷却さ
れつつ冷却部(32)内をフィーダ(46)により活性炭出口(3
4)に向かって送られる。

【００３０】活性炭から脱離した水銀およびダイオキシ
ン類等の有害物質を含む窒素ガスは、循環ファン(41)に
より循環使用されるが、この窒素ガス中の有害物質濃度
を常時監視しておき、有害物質濃度が所定の値を越える
と、その一部を焼却炉(1) に送り、ダイオキシン類は熱
分解される。また、この窒素ガス中に含まれる水銀は、
図６に示す方法の場合は焼却炉(1) の後流のバグフィル
タ(3) により、図７に示す方法の場合は洗煙塔(6) によ
り除去される。

【００３１】ついで、タンク(30)の活性炭出口(34)のロ
ータリバルブ(36)を開き、吸着していた水銀が脱離され
るとともにダイオキシン類が脱離および／または分解さ
せられた再生活性炭を再生活性炭供給ホッパ(15)内に送
り込む。ついで、再生活性炭供給ホッパ(15)の活性炭出
口(20)のゲートバルブ(21)を開き、再生活性炭をテーブ
ルフィーダ(40)上に落下させる。ついで、再生活性炭圧
送ブロワ(25)からエジェクタ(26)に供給された空気によ
って、再生活性炭をテーブルフィーダ(40)の排出部およ
びエジェクタ(26)を経て活性炭循環バグフィルタ(4) に
戻す。

【００３２】そして、活性炭循環バグフィルタ(4) には
新たな活性炭を少量供給し、再生活性炭と新品活性炭と
を用いて排ガス処理を再開する。

【００３３】上述のようにして再生した活性炭を用いて
排ガス処理を行った場合、活性炭の使用量は、活性炭を
再生しない従来の方法に比べて大幅に低減する。

【００３４】また、上述のようにして再生された再生活
性炭と、新品活性炭と、未再生活性炭による水銀および
ダイオキシン類の除去率は、第１の実施形態の図２のグ
ラフの場合と同様になる。

【００３５】さらに、ダイオキシン類分解率に対する活
性炭再生タンク(30)の加熱部(31)における加熱温度の影
響を図５に示す。図５により、加熱温度が３２０〜３６
０℃の範囲にあるときに、特にダイオキシン類の除去率
が特に優れていることが分かる。

【００３６】上記第２の実施形態においては、活性炭再
生タンク(30)の冷却部(32)における冷却も酸素欠乏雰囲
気で行っているが、必ずしも酸素欠乏雰囲気で冷却を行
う必要はない。この場合、若干活性炭の再生効率は低下
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による方法の第１の実施形態を示すフ
ロー図である。

【図２】第１の実施形態における再生活性炭と、新品活
性炭と、未再生活性炭による水銀およびダイオキシン類
の除去率を示すグラフである。

【図３】第１の実施形態における再生活性炭の吸着力に
対する活性炭再生ホッパ内の温度および圧力の影響を示
すグラフである。

【図４】この発明による方法の第２の実施形態を示すフ
ロー図である。

【図５】第２の実施形態におけるダイオキシン類の活性
炭からの除去率に対する活性炭再生タンクの加熱部での
加熱温度の影響を示すグラフである。

【図６】従来の焼却炉から発生する排ガスの処理方法の
１例を示すフロー図である。

【図７】従来の焼却炉から発生する排ガスの処理方法の
他の例を示すフロー図である。

【符号の説明】

(4)：活性炭循環バグフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 信広 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 村川 忠夫 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性炭循環バグフィルタで用いられ、ダ
   イオキシン類および水銀が吸着した活性炭を再生する方
   法であって、 ダイオキシン類および水銀が吸着した活性炭を真空雰囲
   気中に保持し、これにより活性炭に吸着したダイオキシ
   ン類および水銀を脱離させることを特徴とする活性炭循
   環バグフィルタで用いられた活性炭の再生方法。
2. 【請求項２】 真空雰囲気を１０〜１００ｍｍＨｇに減
   圧してつくる請求項１記載の活性炭循環バグフィルタで
   用いられた活性炭の再生方法。
3. 【請求項３】 真空雰囲気中での活性炭の保持温度を２
   ０〜１００℃とする請求項１または２記載の活性炭循環
   バグフィルタで用いられた活性炭の再生方法。
4. 【請求項４】 活性炭循環バグフィルタで用いられ、ダ
   イオキシン類および水銀が吸着した活性炭を再生する方
   法であって、 ダイオキシン類および水銀が吸着した活性炭を酸素欠乏
   雰囲気中に保持して加熱し、これにより活性炭に吸着し
   たダイオキシン類の一部および水銀を脱離するととも
   に、脱離したダイオキシン類および活性炭に吸着して残
   存したダイオキシン類を分解した後、活性炭を冷却し、
   これによりダイオキシン類の再生成を防止することを特
   徴とする活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭の
   再生方法。
5. 【請求項５】 加熱温度を２００〜６００℃とする請求
   項４記載の活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭
   の再生方法。
6. 【請求項６】 活性炭の冷却を酸素欠乏雰囲気中に保持
   して行う請求項４または５記載の活性炭循環バグフィル
   タで用いられた活性炭の再生方法。
7. 【請求項７】 不活性ガスを利用して酸素欠乏雰囲気を
   つくる請求項４、５または６記載の活性炭循環バグフィ
   ルタで用いられた活性炭の再生方法。