JPS59164816A - ごみ焼却炉における燃焼排ガス中の窒素酸化物除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はごみ焼却炉における燃焼排ガス中の窒素酸化物
の除去方法に関する。

家庭とみ、産業廃棄物を焼却するごみ焼却炉では、燃焼
排ガス中に若干のＮＯ，を含むＮＯを主体とした窒素酸
化物が含有され、この窒素酸化物はそれ自体が人体の健
康に悪影響を与えるため、これを除去する方法が種々検
討されている。本出願人は先の特公昭５０−２３６６４
号において、燃焼排ガス中にアンモニアガス等のアンモ
ニア源を添加し７００°０以上の高温条件下で窒素酸化
物を水と窒素に分解し、該燃焼排ガスの清浄を行なう方
法を提案している。このような方ｉを、第１図に示す従
来のごみ焼却炉に応用して実施した場合、次のような点
が問題となる０即ち、■焼却炉上部の排出管似酬下部に
吹込み口（ハ）を設は該吹込み口Ｏ！ηからアンモニア
源を吹込んで焼却室（１）内の高温の燃焼排ガスと混合
反応せしめようとすれば、該燃焼排ガスはすぐ排出管−
を通ってボイラ又はガスクーラのガス冷却帯へ抜けて温
度が下がるため、この反応のための空間を適正な温度（
８００〜９００°０）に維持し且つ充分なガス滞留時間
（最低０．４秒、好ましくは０．８秒以上）を確保する
ことは困難である。

■燃焼排ガスが焼却室（１）及び排出管（イ）中を層状
をなして流れてゆくため、吹込まれたアンモニア源がガ
ス中の窒素酸化物と混合しにくい。

■焼却室（１）内の燃焼ゾーンＡ上方に近接してガスク
ーラ等の冷却設備が設けられているため、適正温度にあ
る燃焼排ガスとの反応空間は狭く、その中にアンモニア
源を吹込もうとしても、その下の燃焼ゾーンＡの火炎中
にまで吹込まれてしまうことが多く、かえって窒素酸化
物が増加することとなる。

従って、以上のような焼却炉においては、約３０％程度
と窒素酸化物除去効率も低く、反応に寄与しない余剰ア
ンモニア等の臭気及び塩化アンモニウム（ＮＩ（、Ｃｔ
）の白煙等が排出され二次公害の原因ともなっている。

本発明は、従来技術の以上のような欠点を解決するため
になされたものｆｌそのため、焼却室中に複数の燃焼排
ガス流路を形成し、該流路を集合させてその流路を流れ
る該燃焼排ガスを衝突滞留せしめる反応空間を形成せし
め、そこにアンモニア源を添加して燃焼排ガスと該アン
モニア源を混合せしめることを特徴とし、該燃焼排ガス
中の窒素酸化物を効率的に除去する方法を提供しようと
するものである。

以下本発明の詳細な説明する。

第２図はごみ焼却炉を示しておｊｔ、（ｔ）はごみ燃焼
ゾーンＡを有する焼却室、αＱはごみを〜この焼却室（
１）内に投入するホッパ、燃焼ゾーンＡ中のＱＪはとみ
切出し装置を兼ねた乾燥装置、゛（６）は切出されたご
みがほぼ燃焼し尽くされる燃焼装置、α３は該ごみを完
全燃焼し良質の灰とする後燃焼装置、（ｌＬ４はこの灰
を炉外へ排出するシュートである。本発明ではこのよう
な焼却炉の乾燥装置Ｑη側上部炉壁ａ→から連通する上
部管αＧと、シュートα１側から上方に向けて延びる下
部管０ηを設けて、二つの燃焼排ガス流路（２ｍ）　（
２ｂ）を形成する。更に両管ａＱαカを１箇所に集めて
ガス混合室（３）を設け、これにより集合する両流路（
２ａ）　（２ｂ）を流れてくる燃焼排ガスをその中で衝
突させ、しかも一時的に該ガスを滞留できる反応空間を
形成せしめている。一方、該ガス混合室（３）内の下部
管ａカ近傍に添加口（４）を設けて、流路（２ｂ）内を
上昇する燃焼排ガス中にアンモニア源を添加し該反応空
間で衝突する燃焼排ガスに混合するようにしている。

第３図は前記ごみ焼却炉と異なるごみ焼却炉における本
発明法を説明したものである。

即ち、焼却室（１）の排気側に乾燥装置α力等の燃焼ゾ
ーンＡと略平行にガスフローガイドθ呻を設け、このガ
ス７０−ガイド０ＩｌＯと、焼却室（１）内部炉壁０９
との間に前記と同じ流路（２ａ）　（２ｂ）及び混合ガ
スの反応空間となるガス混合室（３）を形成している。

しかして該ガス混合室（３）内の流路（２ｂ）近傍に添
加口（４）を設け、該流路（２ｂ）内を上昇する燃焼排
ガス中にアンモニア源を添加し、該ガス混合室（ｊ）内
の反応空間で禦突する燃焼排ガス°に混合するようにし
ている。

尚、以上のような燃焼排ガスの流れる流路（２ａ）　（
ｚｂ）は二つだけに限定されず、それ以上設けても良い
。又、アンモニア源としては、液体アンモニア、気体ア
ンモニア、アンモニア含有物質、アンモニア含有化合物
を単体又は組合せて使用し、燃焼排ガス中に添加した時
に気体のアンモニアを得てアンモニアの添加がなせるも
のであれば良い。更にその添加量としては通常１００〜
１５０ｐｐｍ程度である。

このような構成により本発明は以下のよう々流れてきた
燃焼排ガスは反応空間中で互いに衝突し合うこととなる
ため、そこに添加されるアンモニア源は該ガスと良く混
合する。

又、該ガス混合室（３）によって形成される反応空間で
は燃焼排ガスとアンモニア源との混合ガスが滞留できる
ようになっているため適正な温度で且つ反応に充分な滞
留時間（約１秒以上）を得ている。更にアンモニア源の
添加位置が、前記燃焼装！（ロ）等の警焼ゾーンＡから
離れて火炎の影響を受けない位置にあるためアンモニア
源の燃焼による窒素酸化物の増大が問題となることはな
い。

第４図は以上のような本発明の実施結果から反応空間中
における燃焼排ガスとアンモニア源との混合ガスが反応
し合う反応域温度と、そのガス中の窒素酸化物の除去効
率を示している。この実施結果から通常のごみ焼却炉の
炉出口温度（７５０〜９５０°０）において最低で３０
チ、最高で７０％程度の高い窒素酸化物除去効率を得て
いることがわかる。更に第５図は、本発明によって反応
空間中に添加されるアンモニアの添加濃度と焼却炉から
アンモニアガスや塩化アンモニウムの白煙となって大気
中に放出されるアンモニアの濃度を示している。この図
からアンモニアの放出も高温なほど少なく抑えられてい
ることがわかる。

これは反応空間における前記混合ガスの滞留時間が長い
ため、余剰のアンモニアは熱分解し、放出されるアンモ
ニアの量を極めて少量に抑えることができるからである
。

以上のように本発明によれば、燃焼排ガスとアンモニア
源とがよく混合され、しかもこの混合ガスが反応空間中
で適正な温度で且つ反応に充分な滞留時間を保って保持
しかも火炎中へのアンモニア源の直接吹込みがなく、こ
の吹込みによって生ずる窒素酸化物の増大を抑えること
ができるため、全体として燃焼排ガス中の窒素酸化物が
非常に低下するという優れた効果を有している。又、余
剰のアンモニア源は反応空間中で滞留せしめられる時間
が長く、その間に熱分解されるため、アンモニアガス゛
や塩化アンモニウムの白煙となって排出されることがほ
とんどなく、二次公害発生の危険性−を回避することが
できるという利点も有している０

【図面の簡単な説明】

第１図はごみ焼却炉における燃焼排ガス中の従来の窒素
酸化物除去方法を示す説明図、第２図は本発明法の一例
を示す説明図、第３図は本発明法の他の一例を示す説明
図、第４図は反応域温度と窒素酸化物除去効率との相関
関係を示すグラフ図、第５図はアンモニアの添加＃度と
放出されるアンモニア濃度との関係を示すグラフ図であ
る。 図中、（］）は焼却罠、（２ａ）　（２ｂ）は燃焼排ガ
ス流路、（３）はガス混合室、（４）は添加口である０ 特許出願人　日本鋼管株式会社 発　明　　者　　　山　　　岸　　　三　　　樹第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼排ガス中に高温条件下でアンモニア源を添加混合し
   、該ガス中の窒素酸化物を除去するごみ焼却炉における
   燃焼排ガス中の窒素酸化物除去方法において、焼却室中
   に複数の燃焼排ガス流路を設け、該流路を集合させてそ
   の流路を流れてきた該燃焼排ガスを衝突させそこに滞留
   せしめる反応空間を形成し、該反応空間内で衝突し滞留
   する燃焼排ガス中にアンモニア源を添加することを特徴
   とするごみ焼却炉における燃焼排ガス中の窒素酸化物除
   去方法。