JP2008132424A - 排ガス処理装置及びそれを備えた廃棄物処理施設の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時においても、中和剤の湿潤によりろ布の目詰まりが発生しない排ガス処理装置を提供する。
【解決手段】排ガス中の煤塵を集塵する前段バグフィルタ１と、前段バグフィルタ１を通過した排ガス中の酸性ガスを中和剤との反応により脱塩及び脱硫して集塵する後段バグフィルタ２を排ガス通路３を介して一体的に接続してなる排ガス処理装置において、前段バグフィルタ１の出口部８と後段バグフィルタ２の出口部９とを遮る隔壁４に開閉手段２０を設けて、前段バグフィルタ１を通過した排ガスが後段バグフィルタ２をバイパスできるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は排ガスの処理装置に関し、特に廃棄物処理施設における排ガス中の有害物質を除去するための連続運転可能な排ガス処理装置、及び廃棄物処理施設の運転方法に関する。

従来より、廃棄物焼却炉から排出される排ガス中に含まれる煤塵を前段のバグフィルタで集塵して、その後の排ガスに含まれる塩化水素、硫化水素などの酸性ガスを、消石灰や重曹などのアルカリ薬剤（以下、単に「中和剤」という。）との反応により脱塩及び脱硫した後に、その残渣を後段のバグフィルタで集塵するという２段式バグフィルタ構造の排ガス処理装置が知られている。

しかし、このような排ガス処理装置においては、同様なバグフィルタを２台配列して煙道で接続する必要があるため、広い設置面積が必要となるとともに太い配管を引き回さなくてはならないので装置が全体として複雑化し、それに対応して設備費が増加するという欠点があった。

そのため、設置面積の低減を目的として、２台のバグフィルタを直列に配列し、前段バグフィルタより排気される排ガスの排気経路と、後段バグフィルタの排ガスの給気経路を共通化することで、２台のバグフィルタを一体化した排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

この排ガス処理装置は、例えば図４に示すように、前段バグフィルタ５０と後段バグフィルタ５１を、屈曲排ガス管路５２を介して一体化するとともに、屈曲排ガス管路５２に中和剤供給手段５３を連通連結した構造を有している。前段バグフィルタ５０と後段バグフィルタ５１の内部には、主にガラス繊維からなるろ布５４が多数設置されている。

ところで、廃棄物焼却炉から排出される排ガスは、排ガス処理装置の上流側に設置された減温塔において、ダイオキシンの再生成を抑制するために、水を噴霧することにより冷却されるようになっている。従って、排ガス処理装置に流入する排ガスには多量の水分が含まれることになる。このことにより、煤塵の集塵を目的とする前段バグフィルタ５０が影響を受けることはないが、後段バグフィルタ５１においては、その水分をろ布５４表面上に堆積している中和剤が過剰に吸収するとろ布５４に目詰まりが発生するおそれがある。この目詰まりは、乾燥しても完全に回復することはなく、繰り返し目詰まりが発生するとろ布５４の圧損が上昇して、廃棄物焼却炉が運転不能となってしまう。

ここで、廃棄物焼却炉の通常運転時においては、冷却後の排ガス温度は約１７０〜２００℃と高温であるとともに、中和剤供給手段５３から中和剤が絶えず吹き込まれる。そのため、中和剤が排ガス中の水分を吸収しても、湿潤状態になる前にパルスによってろ布５４から払い落とされて後段バグフィルタ５１から排出されるので、後段バグフィルタ５１のろ布５４が目詰まりする可能性は極めて低い。

しかし、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時においては、廃棄物焼却炉から排出される排ガス中の酸性ガス濃度が低いため、新たに中和剤は吹き込まれることはない。そのため、排ガス中の水分は、パルスによって払い落とされなかったろ布５４表面の中和剤に選択的に吸収され、中和剤は過剰に水分を吸収した湿潤状態となって、後段バグフィルタ５１のろ布５４を目詰まりさせることが明らかになっている。
特開平１０−２０２０５２号公報（図２） 特開２００１−１７８３３号公報（図２）

本発明の目的は、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時においても、中和剤の湿潤によりろ布の目詰まりが発生しない排ガス処理装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、排ガス中の煤塵を集塵する前段バグフィルタと、前記前段バグフィルタを通過した排ガス中の酸性ガスを中和剤との反応により脱塩及び脱硫して集塵する後段バグフィルタとを排ガス通路を介して一体的に接続してなる排ガス処理装置において、前段バグフィルタの出口と後段バグフィルタの出口とを遮る隔壁に開閉手段を設けて、前段バグフィルタを通過した排ガスが後段バグフィルタをバイパスできるようにしたことを特徴とする。

この開閉手段は、隔壁の水平方向の両端部近傍にそれぞれ設けることが望ましい。また、隔壁に対する開閉手段の開閉部分の面積割合は、３０〜５０％となることが好ましい。更に、それらの開閉手段として、ゲート弁を用いることができる。

また、本発明は、上記の排ガス処理装置を備えた廃棄物処理施設において、定常運転時には前記開閉手段を閉状態とし、非定常運転時である廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時には前記開閉手段を開状態とすることを特徴とする廃棄物処理施設の運転方法である。

ここで、定常運転時とは、廃棄物焼却炉において所定の温度で廃棄物が連続的に焼却されている状態をいう。廃棄物焼却炉の立ち上げとは、廃棄物の燃焼を開始する準備として、灯油バーナー等により炉内の温度を所定の値まで昇温することをいう。廃棄物焼却炉の立ち下げとは、廃棄物の燃焼が終了した後に炉内の温度を室温まで降温することをいう。

本発明によれば、排ガス中の煤塵を集塵する前段バグフィルタと、前段バグフィルタを通過した排ガス中の酸性ガスを中和剤との反応により脱塩及び脱硫して集塵する後段バグフィルタとを排ガス通路を介して一体的に構成してなる排ガス処理装置において、前段バグフィルタの出口と後段バグフィルタの出口とを遮る隔壁に開閉手段を設けて、前段バグフィルタを通過した排ガスが前記後段バグフィルタをバイパスできるようにしたため、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時においても、中和剤の湿潤によりろ布の目詰まりが発生しない排ガス処理装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１に本発明の実施形態からなる排ガス浄化装置を示す。

この排ガス浄化装置は、排ガス中の煤塵を集塵する前段バグフィルタ１と、その前段バグフィルタ１を通過した排ガス中の酸性ガスを中和剤との反応により脱塩及び脱硫して集塵する後段バグフィルタ２とを一体的に構成したものである。前段バグフィルタ１と後段バグフィルタ２は、後段バグフィルタ２内部に設けられた排ガス通路３により接続されている。この排ガス通路３は、前段バグフィルタ１と後段バグフィルタ１を仕切る隔壁４と、前段バグフィルタ１の後壁５とから形成されており、排ガスの流れる方向に対して偏平な函形の形状となっている。排ガス通路３の上端には、中和剤供給管６が設けられており、排ガス通路３内を流れる排ガスに消石灰や重曹などからなる中和剤を吹き込むようになっている。

前段バグフィルタ１と後段バグフィルタ２の内部はほぼ同じ構造となっており、上部のクリーンルーム（８、９）、舟底型の下部空間部（１０、１１）及びそれらの間に位置し主にガラス繊維からなる複数の円筒形状のろ布（１２、１３）から構成される。

後段バグフィルタ２のクリーンルーム９に対向する隔壁上部４ａには、開閉手段であるスライド式のゲート弁２０が設置されている。このゲート弁２０は、図２に示すように、隔壁上部４ａに形成された開口部２１に弁板２２が相当するように設置され、駆動機構２３により回転軸２４を通じて弁板２２を弁箱２５内でスライドさせて開口部２１を開閉するものである。ゲート弁２０は、省スペースの観点から隔壁上部４ａの水平方向の両端部にそれぞれ設置するのが望ましく、また開口部２１の合計の大きさは、隔壁上部４ａに対して面積比で３０〜５０％とすることが好ましい。この面積比が３０％より小さいと排ガスがゲート弁を通過する際の圧損が大きくなって開口部２１を排ガスが通過しにくくなり、５０％より大きいと隔壁上部４ａの強度が低下してしまう。

なお、図２においては、弁板２２が水平方向にスライドする場合を例示しているが、垂直方向にスライドするようにしてもよい。

このような構造をとることにより、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時に排出される排ガスに後段バグフィルタ２をバイパスさせることができるため、後段バグフィルタ２のろ布１３の目詰まりを防ぐことができる。

本発明に係る排ガス処理装置の運転方法を、図３に基づいて以下に説明する。なお、図３においては、排ガスの流れを点線で示している。

廃棄物焼却炉において所定の温度で廃棄物が連続的に焼却されている状態である廃棄物焼却施設の定常運転時には、排ガス処理装置のゲート弁２０を閉じる。従って、入口ダクト１４から入り前段バグフィルタ１のろ布１２により煤塵が集塵されてクリーンルーム８へ流入した排ガスは、図３（ａ）に示すように、排ガス通路３を通って後段バグフィルタ２の下部空間１１へ向かって流れることになる。この排ガス通路３の通過時において、中和剤供給管６から吹き込まれる粉末状の中和剤により排ガス中の酸化ガスが脱硫・脱塩されて残渣となるため、後段バグフィルタ２のろ布１３により集塵される。このようにして浄化処理された排ガスは、出口ダクト１５から排出され、図示しない排気筒から外部環境へ放出される。

そして、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時である廃棄物処理施設の非定常運転時においては、排ガス処理装置のゲート弁２０を開く。そのため、前段バグフィルタ１のろ布１２により煤塵が集塵されてクリーンルーム８へ流入した排ガスは、図３（ｂ）に示すように、開口部２１を通って後段バグフィルタ２のクリーンルーム８へ直接流れ込み、出口ダクト１５から排出されることになる。このとき、後段バグフィルタ２のろ布１３による圧損は、開口部２１における圧損に比べてはるかに大きいため、排ガスの大部分は開口部２１を通過し、排ガス通路３へ流れる排ガスは少量になる。

以上のような運転方法をとることにより、廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時において、排ガスが後段バグフィルタに流入することを防ぐことができるため、中和剤の湿潤によりろ布が目詰まりして圧損が上昇し、廃棄物焼却炉が運転不能となることを防止することができる。

本発明の実施形態からなる排ガス処理装置である。 排ガスの下流側から見た隔壁の正面図である。 本発明の実施形態からなる排ガス処理装置における排ガス流の説明図である。 従来の排ガス処理装置である。

符号の説明

１ 前段バグフィルタ
２ 後段バグフィルタ
３ 排ガス通路
４ 隔壁
４ａ 隔壁上部
５ 後壁
６ 中和剤供給管
８ 前段バグフィルタのクリーンルーム
９ 後段バグフィルタのクリーンルーム
１０ 前段バグフィルタの下部空間
１１ 後段バグフィルタの下部空間
１２ 前段バグフィルタのろ布
１３ 後段バグフィルタのろ布
１４ 入口ダクト
１５ 出口ダクト
２０ ゲート弁
２１ 開口部
２２ 弁板
２３ 駆動機構
２４ 回転軸
２５ 弁箱
５０ 前段バグフィルタ
５１ 後段バグフィルタ
５２ 屈曲排ガス管
５３ 中和剤供給手段
５４ ろ布

Claims (5)

1. 排ガス中の煤塵を集塵する前段バグフィルタと、前記前段バグフィルタを通過した排ガス中の酸性ガスを中和剤との反応により脱塩及び脱硫して集塵する後段バグフィルタと、を排ガス通路を介して一体的に接続してなる排ガス処理装置において、
   前記前段バグフィルタの出口部と前記後段バグフィルタの出口部とを遮る隔壁に開閉手段を設けて、前記前段バグフィルタを通過した排ガスが前記後段バグフィルタをバイパスできるようにした排ガス処理装置。
2. 前記開閉手段を、前記隔壁の水平方向の両端部にそれぞれ設けた請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 前記隔壁に対する前記開閉手段の開閉部分の面積割合が、３０〜５０％である請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
4. 前記開閉手段が、ゲート弁である請求項１、２又は３に記載の排ガス処理装置。
5. 請求項１、２、３又は４に記載の排ガス処理装置を備えた廃棄物処理施設において、定常運転時には前記開閉手段を閉状態とし、非定常運転時である廃棄物焼却炉の立ち上げ及び立ち下げ時には前記開閉手段を開状態とする廃棄物処理施設の運転方法。

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