JP3248319B2 - ごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置 - Google Patents
ごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置Info
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Description
法及びその装置に係わる。さらに詳しくは都市ごみ及び
産業廃棄物に含まれる有害な有機塩素化合物、水銀を除
去するごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置に関するもの
である。
に毒性の強いダイオキシン等やクロロベンゼン、クロロ
フェノ−ル等のダイオキシン類前駆物質などの有機塩素
化合物、水銀等の有害な重金属が含まれる。また、産業
廃棄物の焼却処理や金属精錬工場などで可燃性の付着物
を含むスクラップを予熱、溶解する際にもダイオキシン
類やクロロベンゼン、クロロフェノ−ル等のダイオキシ
ン類前駆物質などが発生する。
法として、特開平2−78479号公報には、密閉され
たコンベア内で窒素等の還元雰囲気や5%以下の低酸素
雰囲気中において、電熱ヒ−タまたは排ガスによって間
接的に飛灰を再加熱して、飛灰中に含まれる有機塩素化
合物等を分解して飛灰を無害化する方法が開示されてい
る。
灰加熱装置を設置し、ごみ焼却炉から排出される高温の
排ガスによって前記飛灰を400℃〜600℃で直接加
熱することを特徴とする飛灰処理方法及び装置が出願さ
れている(特願平03−301036号、特願平04−
299310号)。
−78479号公報に記載されている方法では窒素など
の不活性ガスを必要とし、加熱のため、電力等の余分な
エネルギ−を必要とするという欠点を有している。
平04−299310号により出願された方法は、飛灰
の間接加熱ではダイオキシン類の分解する温度の確保が
難しいため、飛灰を直接加熱し、有機化合物の分解を行
なっている。しかしながらこの方法では、有機塩素化合
物の分解とともに、揮発性の高い水銀の揮散が起こる。
揮散した重金属は再び燃焼排ガス中に同伴し、燃焼排ガ
ス中の水銀の濃度を増加させる。通常、排ガスは後段の
集塵装置によって処理される。そこで水銀は吸着され、
捕捉飛灰として分離される。
に送られ再度直接加熱される。水銀の揮散が起こる場
合、前述したように水銀の揮散と捕捉から処理が繰り返
えされるため、排ガス中の水銀の濃度はますます高くな
っていく。その結果、水銀は集塵装置等で捕集しきれな
くなり、出口排ガス中の濃度が高くなるという問題点を
有している。従って、本発明は上記問題点を解決すべ
く、省エネルギ−化が図れかつ優れた飛灰処理効率が得
られる、ごみ焼却炉の飛灰処理方法及び装置を提供する
ものである。
設備の集塵装置で捕集された飛灰中に含まれるダイオキ
シン等の有機塩素化合物及び水銀を除去する方法におい
て、まず、集塵装置で捕集された飛灰をごみ焼却設備に
付属するボイラから抜き出された燃焼排ガスが導入され
ている前処理装置へ装入し、飛灰を水銀が揮散する温度
以上に直接加熱し、次いで、この飛灰を前記ボイラ内に
設けられた飛灰加熱装置へ送り、ボイラ内の燃焼排ガス
によって直接加熱し、ダイオキシン類が分解する温度以
上に加熱すると共に、前記前処理装置から排出された燃
焼排ガスを水銀除去装置へ導入して水銀を除去する処理
を行い、水銀が除去された燃焼排ガスをごみ焼却設備の
煙道へ導入することを特徴とする。
加熱し、水銀を除去することを特徴とする。第三の発明
は、400〜600℃で加熱し、ダイオキシン等有機塩
素化合物を分解することを特徴とする。第四の発明は、
前記前処理装置を用いて水銀を除去する際に還元剤を添
加することを特徴とする。
ガス処理装置を備えたごみ焼却設備に設けられる飛灰処
理装置において、 イ)集塵装置で捕集された飛灰がその一端部から装入さ
れると共に他端部から排出され、その内部へボイラから
抜き出された燃焼排ガスが導入されて飛灰が直接加熱さ
れ、水銀が揮散除去されるように構成された前処理装置
と、 ロ)ボイラの下部を貫通してボイラ内に設けられ、ボイ
ラ内に位置する上面が開放され、その一端部から前処理
装置から排出される飛灰が装入されと共に他端部から排
出され、前処理装置から排出された飛灰がさらに直接加
熱されてダイオキシン類が分解されるように構成された
飛灰加熱装置と、 ハ)集塵装置で捕集された飛灰を前処理装置へ送る飛灰
搬送装置及び前処理装置から排出される飛灰を飛灰加熱
装置へ送る飛灰搬送装置と、 ニ)前記前処理装置から排出された燃焼排ガス中の水銀
を除去する水銀除去装置 とを備えたことを特徴とする。
まず前処理装置に装入されて直接加熱され水銀が揮散除
去される。次いで、この飛灰が飛灰加熱装置へ送られて
さらに直接加熱され、ダイオキシンが加熱分解される。
前処理装置にて飛灰を加熱するのに用いるボイラ下部の
燃焼排ガスの量は排ガス全量に対し1/10〜1/10
0となる。
は水銀の揮散が起こらず、好ましくなく、350℃以上
では余分なエネルギ−が必要となりエネルギ−効率が悪
くなる。飛灰加熱装置の加熱温度は、400℃以下では
ダイオキンの分解が起こらず分解除去できない。600
℃以上では飛灰の部分的に溶融が起こってしまい好まし
くない。
が、還元剤を添加した場合には、飛灰中の水銀が金属水
銀に還元され、水銀の除去効果はさらに高まる。還元剤
について特に限定はしないが、望ましくは塩化第二錫、
硫酸ヒドロキシルアミン等が好ましい。集塵機より排出
される飛灰は、まず前処理装置に搬送され、水銀が除去
される。次いで飛灰加熱装置に搬送され、ダイオキシン
が加熱分解される。加熱処理後、飛灰は排出部より灰ピ
ットに排出される。
下部に設置されている飛灰加熱装置に入る。次いで、前
処理装置に入る。この時、排ガスは排出部より入口に流
れ、飛灰の流れと向流になる。 飛灰加熱装置は上面が
開放形であるため、ボイラ−下部の燃焼排ガスによって
飛灰を直接加熱することができる。
一実施態様を図面を参照しながら説明する。図1、図2
は本発明の飛灰処理装置の一実施例を組み込んだ焼却処
理設備を示す図である。
ガス処理装置、3は集塵機、4は煙突、5は飛灰ピッ
ト、6はボイラの下部を貫通してボイラ内に設けられた
飛灰加熱装置、7は前処理装置、8は飛灰加熱装置6と
前処理装置7に各々具備しているスクリュ−フィダ−、
9は水銀吸着装置、10は還元剤供給装置、11は還元
剤、12は誘引送風機、13は排ガス流れ、14は加熱
用排ガス流れ、15は飛灰搬送装置である。さらに図2
において16は電気ヒ−タ−である。
置15によって搬送して前処理装置7に熱いまま装入す
る。前処理装置7は飛灰が一端部から装入されて他端部
から排出される構造になっている。また、前処理装置7
はボイラの下部から飛灰加熱装置6を通過させて抜き出
された燃焼排ガスが飛灰の排出部より入るようになって
おり、燃焼排ガスにより飛灰を直接加熱できるようにな
っている。さらに、前処理装置7にはスクリュ−フィダ
−8が具備されており、飛灰は供給部から排出部へと攪
拌されながら移動する。スクリュ−フィダ−の回転数を
調整することによって前処理装置での処理時間を10〜
60分の範囲で調整することができる。前処理装置で水
銀を約250℃で30分間加熱し、揮散除去する。
を飛灰搬送装置15によってボイラの下部を貫通してボ
イラ内に設けられた飛灰加熱装置6へ供給する。飛灰加
熱装置6は飛灰が一端部から装入されて他端部から排出
される構造になっている。また、飛灰加熱装置6は上面
が開放形であり、燃焼排ガスにより飛灰を直接加熱でき
るようになっている。また、飛灰加熱装置6の上面が開
放されているので、ボイラ−下部の燃焼排ガスが飛灰加
熱装置6を通過して抜き出され、前処理装置7へ導入さ
れるようになっている。さらに飛灰加熱装置6にはスク
リュウ−フィダ−8が具備されており、排出部へと攪拌
されながら移動する。スクリュ−フィダ−の回転数を調
整することによって飛灰加熱装置での処理時間を10〜
60分の範囲で調整することができる。飛灰加熱装置6
にてボイラの熱によって直接約500℃で30分間加熱
する。
り飛灰に対して、向流になるように飛灰加熱装置に入
る。次いで前処理装置の飛灰の排出部より入口へと流れ
る。燃焼排ガスにより飛灰が加熱され、飛灰加熱装置に
てダイオキシンが分解され、前処理装置にて水銀が揮散
除去される。
元剤を添加することにより、揮散率が上がり、除去効果
がさらに高まる。還元剤は飛灰供給部に添加されスクリ
ュ−フィダ−の回転によって飛灰と混合される。還元剤
については特に限定はないが、望ましくは塩化第二錫、
硫酸ヒドロキシルアミン等が好ましい。添加量は飛灰に
対し、.0.5〜3wt%が好ましい。実施例では塩化
第二錫を用い、飛灰に対し、0.2wt%加えた。
トに排出する。一方、前処理装置から排出された排ガス
を活性炭等の水銀吸着装置によって120〜180℃の
温度によって処理する。そして、水銀を除去した後、有
害ガス除去装置の入口煙道に戻される。水銀吸着装置の
代わりに水銀回収装置を用いても良い。水銀回収装置を
用いる場合、装置での腐食を避けるため還元装置と冷却
装置との間にガス冷却を兼ねた湿式アルカリ洗浄装置を
設け、酸性有害ガスを除去することもできる。この場
合、水銀回収処理排ガスは直接煙道に戻すことができ
る。
に用いるボイラ下部燃焼排ガス量は全処理ガス量の1/
10〜1/100であり、今回用いた排ガス量は1/5
0程度である。またボイラ−下部温度は400〜800
℃である。飛灰加熱装置は、ボイラ−下部の流速が小さ
いところ、もしくはじゃま板等を設け流速を小さくした
ところに設置するのが良い。
ン類および水銀の除去結果を表したものである。集塵灰
に比べ、前処理装置での処理温度が250℃近辺であり
再合成に適した温度であるため、前処理を行うことによ
って飛灰中のダイオキシン類は一旦増加するが、加熱装
置から排出された処理灰中のダイオキシン類濃度は0.
001ng−TEQ/g以下となり、無害化されてい
た。水銀は前処理装置出口では80%除去されており、
さらに飛灰加熱装置出口では99%除去されていた。ま
た、活性炭吸着層で処理された排ガス中の水銀及びダイ
オキシン類はそれぞれ0.01mg/Nm3 、0.1n
g−TEQ/Nm3 以下であった。
除去効果を表したものである。飛灰Aは飛灰Bに比べ除
去効果が高かった。除去効果の悪い飛灰Bに対して還元
剤を添加すると(図3において、還元剤を添加した場合
はCで示す)、添加しなかった場合(図3においてB)
に比べ水銀揮散率が上がり除去効果が高くなった。この
結果、処理温度を低くすることが可能である。
タ−を設け、間接加熱を行なう。間接加熱を行なうこと
により、飛灰加熱装置、前処理装置にて加熱に用いられ
るボイラの燃焼排ガス量は、実施例1よりさらに少な
く、全処理ガス量の1/100程度で行なうことができ
る。それ以外の操作は実施例1と同様である。
た飛灰を燃焼排ガスで直接加熱することによって水銀お
よびダイオキシン等を除去する操作が行われるので、熱
効率が非常によく、従って、装置を小型化することがで
きる。また、飛灰中に含まれる水銀を予め前処理装置に
て揮散除去した後、飛灰をボイラ−下部に設置された飛
灰加熱装置で直接加熱することにより、ダイオキシン等
の有機塩素化合物が脱塩素化され無害化される。飛灰加
熱装置に投入する前に水銀は除去されているため、飛灰
加熱装置での水銀の揮散は無視でき、水銀の濃度が上が
ることなく、効率良く飛灰処理が行なえる。さらに、前
処理装置から排出される水銀を含む排ガスは、活性炭等
の水銀吸着装置もしくは還元・冷却法による水銀回収装
置によって処理されるため、排ガスを煙道に戻した場合
でも水銀の濃度が上がることはなく、環境中に排出され
ることはない。
行う際の排ガス量は、燃焼排ガスの一部(全量に対し1
/10〜1/100)と少量のため後段の水銀吸着装置
または水銀回収装置を小型化することができ、薬剤、エ
ネルギ−使用量が少なくてすむ。
焼却処理設備を示す図である。
焼却処理設備を示す図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ごみ焼却設備の集塵装置で捕集された飛
灰中に含まれるダイオキシン等の有機塩素化合物及び水
銀を除去する方法において、まず、集塵装置で捕集され
た飛灰をごみ焼却設備に付属するボイラから抜き出され
た燃焼排ガスが導入されている前処理装置へ装入し、飛
灰を水銀が揮散する温度以上に直接加熱し、次いで、こ
の飛灰を前記ボイラ内に設けられた飛灰加熱装置へ送
り、ボイラ内の燃焼排ガスによって直接加熱し、ダイオ
キシン類が分解する温度以上に加熱すると共に、前記前
処理装置から排出された燃焼排ガスを水銀除去装置へ導
入して水銀を除去する処理を行い、水銀が除去された燃
焼排ガスをごみ焼却設備の煙道へ導入することを特徴と
するごみ焼却炉の飛灰処理方法。 - 【請求項2】 水銀の除去は250〜350℃の温度で
加熱することを特徴とする請求項1に記載のごみ焼却炉
飛灰処理方法。 - 【請求項3】 ダイオキシン等有機塩素化合物の分解
は、400〜600℃で加熱することを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載のごみ焼却炉飛灰処理方法。 - 【請求項4】 前記前処理装置を用いて水銀を除去する
際に飛灰に還元剤を添加することを特徴とする請求項1
ないし請求項3のいずれか1項に記載の飛灰処理方法。 - 【請求項5】 ボイラと集塵装置と有害ガス処理装置を
備えたごみ焼却設備に設けられる飛灰処理装置におい
て、 イ)集塵装置で捕集された飛灰がその一端部から装入さ
れると共に他端部から排出され、その内部へボイラから
抜き出された燃焼排ガスが導入されて飛灰が直接加熱さ
れ、水銀が揮散除去されるように構成された前処理装置
と、 ロ)ボイラの下部を貫通してボイラ内に設けられ、ボイ
ラ内に位置する上面が開放され、その一端部から前処理
装置から排出される飛灰が装入されと共に他端部から排
出され、前処理装置から排出された飛灰がさらに直接加
熱されてダイオキシン類が分解されるように構成された
飛灰加熱装置と、 ハ)集塵装置で捕集された飛灰を前処理装置へ送る飛灰
搬送装置及び前処理装置から排出される飛灰を飛灰加熱
装置へ送る飛灰搬送装置と、 ニ)前記前処理装置から排出された燃焼排ガス中の水銀
を除去する水銀除去装置 とを備えたことを特徴とするご
み焼却炉飛灰処理装置。
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