JPH10128062A - Waste gas treating agent for incineration equipment - Google Patents
Waste gas treating agent for incineration equipmentInfo
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- JPH10128062A JPH10128062A JP8284461A JP28446196A JPH10128062A JP H10128062 A JPH10128062 A JP H10128062A JP 8284461 A JP8284461 A JP 8284461A JP 28446196 A JP28446196 A JP 28446196A JP H10128062 A JPH10128062 A JP H10128062A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却設備
の排ガス処理工程から排出される排ガス中のダイオキシ
ン類の発生、および前記排ガスから発生する飛灰からの
重金属の溶出を防止する方法に関するものである。な
お、本発明における前記焼却設備とは、焼却炉および溶
融炉のことをいう。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing generation of dioxins in exhaust gas discharged from an exhaust gas treatment step of a municipal waste incineration plant and elution of heavy metals from fly ash generated from the exhaust gas. It is. In addition, the said incineration equipment in this invention means an incinerator and a melting furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ダイオキシン類による環境汚染が
問題視されている。これは、他の汚染物質と比較して、
ダイオキシン類の毒性がきわめて高いためである。例え
ば、最も毒性が強いと言われる２、３、７、８−四塩化
ダイオキシン（以下、ＴＣＤＤと略記する。）のモルモ
ットでのＬＤ50は２μｇ／ｋｇである。さらに、ダイオ
キシン類は上記のように非常に強い急性毒性を有してい
るだけでなく、強力な発癌性物質であり、また催奇形性
物質でもあることが確認されてる。例えば、前記ＴＣＤ
Ｄの場合には、０．０１〜０．０７μｇ／ｋｇ／ｄａｙ
という微量で発癌性を示すという報告がある。また、１
〜１０μｇ／ｋｇのＴＣＤＤを妊娠中のラットの母胎に
投与すると、奇形を生ずることが確認されており、他に
類を見ない強い催奇形性物質であることが判明してい
る。2. Description of the Related Art In recent years, environmental pollution by dioxins has been regarded as a problem. This is compared to other pollutants,
This is because the toxicity of dioxins is extremely high. For example, most toxic is said to strongly 2,3,7,8 four dioxin chloride (hereinafter, abbreviated as TCDD.) LD 50 in guinea pigs is 2 [mu] g / kg. Furthermore, dioxins not only have a very strong acute toxicity as described above, but also have been confirmed to be potent carcinogens and teratogenic substances. For example, the TCD
In the case of D, 0.01 to 0.07 μg / kg / day
There is a report that it shows carcinogenicity even in such a small amount. Also, 1
It has been confirmed that administration of TCDD at a dose of 〜１０10 μg / kg to the mother of a pregnant rat causes malformation, and has been found to be a unique and highly teratogenic substance.
【０００３】上記のようなダイオキシン類の発生源とし
ては、都市ごみ焼却設備、製鋼所や金属精錬産業等の工
業プロセス、自動車の排ガス、紙パルブ産業における塩
素漂白過程、農薬類などの化学工業製品などがあげられ
る。これらの発生源のなかでも、日本においては都市ご
み焼却設備から発生するダイオキシン類が最も多いとさ
れている。The sources of the above-mentioned dioxins include municipal solid waste incinerators, industrial processes such as steel mills and metal refining industries, exhaust gas from automobiles, chlorine bleaching processes in the paper parve industry, and chemical industrial products such as pesticides. And so on. Among these sources, dioxins generated from municipal solid waste incineration facilities are the largest in Japan.
【０００４】都市ごみ処理場の場合、ごみの中にはプラ
スチック、残飯、木材などの様々な有機物や塩化物が含
まれている。これらのごみを焼却すると、有機物の一部
は完全に二酸化炭素まで分解されず、未燃有機物が排ガ
ス処理工程へと排出され、ダイオキシン類の前駆体とな
る。一方、塩化物中の塩素は、塩素ガスや塩化水素ガス
などのガス状成分として排出される。これらの塩素を含
むガス成分は、前記のダイオキシン類の前駆体と複雑な
反応経路を経て反応し、ダイオキシン類が生成するとい
われている。さらに、排ガス処理工程に吹きあげられた
飛灰中に含有される塩化鋼などの金属塩が触媒となり、
ダイオキシン類の生成をさらに促進しているといわれて
いる。したがって、一般には、未燃有機物が焼却炉内で
ダイオキシン類の前駆体に変化し、ボイラーや集じん機
などの低温領域内でダイオキシン類が合成されると考え
られている。In the case of municipal solid waste treatment plants, various organic substances and chlorides such as plastic, garbage, and wood are contained in the garbage. When these refuse are incinerated, some of the organic substances are not completely decomposed into carbon dioxide, and the unburned organic substances are discharged to an exhaust gas treatment step, which becomes a precursor of dioxins. On the other hand, chlorine in chloride is discharged as gaseous components such as chlorine gas and hydrogen chloride gas. It is said that these chlorine-containing gas components react with the above-mentioned dioxin precursor through a complicated reaction route to produce dioxins. In addition, metal salts such as chloride steel contained in fly ash blown up in the exhaust gas treatment process serve as a catalyst,
It is said that the production of dioxins is further promoted. Therefore, it is generally considered that unburned organic substances are converted into dioxin precursors in an incinerator, and dioxins are synthesized in a low-temperature region such as a boiler or a dust collector.
【０００５】日本は、国土が狭いうえに、ごみ発生量が
非常に多いため、欧米と比較して一般ごみの焼却処分率
が高く、ほとんどの一般ごみが焼却処分した後、埋め立
てられている。したがって、日本は世界的にダイオキシ
ン類の発生量が多い国であると考えられる。因みに、日
本では約４８００万トン（１９８８年）の一般廃棄物と
約３．１億トン（１９８５年）の産業廃棄物が排出され
ている。西暦２０００年には、一般廃棄物は約８０００
万トンに、産業廃棄物は約６億トンに達すると予測され
ている。そのうち、一般廃棄物の約７割が焼却処理さ
れ、約２割が直接処分されている。また、産業廃棄物は
約４割が再生利用され、約３割が焼却などによって減容
化されて処分され、約３割が直接最終処分場で廃棄され
ている。前記のように、これらの一般廃棄物や産業廃棄
物を焼却する際には多量のダイオキシン類が発生するお
それがあることが明らかとなっている。今後、焼却設備
から排出されるダイオキシン類に関する排出規制が大幅
に強化される方向にある。[0005] In Japan, the land area is small and the amount of waste generated is extremely large. Therefore, the incineration rate of general waste is higher than in Europe and the United States, and most of the general waste is landfilled after incineration. Therefore, Japan is considered to be a country with a large amount of dioxins generated worldwide. Incidentally, in Japan, about 48 million tons of general waste (1988) and about 310 million tons of industrial waste (1985) are discharged. In the year 2000, general waste was about 8,000
With 10,000 tons, industrial waste is expected to reach about 600 million tons. Of this, about 70% of general waste is incinerated and about 20% is directly disposed of. In addition, about 40% of industrial waste is recycled, about 30% is reduced in volume by incineration, etc., and is disposed of, and about 30% is directly disposed of at final disposal sites. As described above, it has been clarified that a large amount of dioxins may be generated when these general wastes and industrial wastes are incinerated. In the future, emission regulations for dioxins emitted from incineration facilities will be greatly strengthened.
【０００６】焼却設備におけるダイオキシン類への対策
法として、現在考えられている方法は、大きく分けて以
下の（Ａ）〜（Ｅ）の５つに分類される。 （Ａ）ごみ中の原因物質の除去。 （Ｂ）燃焼条件での生成抑制。 （Ｃ）熱回収、冷却過程での生成抑制。 （Ｄ）排ガス処理過程での生成抑制と除去。 （Ｅ）飛灰の無害化。 これらの方法の内、近年盛んに検討されている技術は、
前記（Ｄ）の排ガス処理過程での生成抑制と除去であ
る。排ガス処理過程での対策としてはじめに行われるこ
とは、集じん機の温度を低下させることである。ダイオ
キシン類発生防止ガイドラインでは、集じん機の温度
を、既設炉では２５０〜２８０℃に、新設炉では２００
℃以下にすることが示されている。しかし、既設の焼却
炉で多く用いられてきた電気集じん機は、温度を余り下
げることができない上、コロナ放電でダイオキシン類が
生成することが判明しているため、ほとんどの新設炉で
はバグフィルター方式の集じん機が取り入れられてい
る。また、活性炭や活性コークスを用いて排ガス中のダ
イオキシン類を吸着し、ダイオキシン類の大気への放出
を減少させる方法も試みられており、商品化されている
ものもある。さらに、最近の技術としては、排ガス処理
過程に酸化剤や酸化触媒を導入することによりダイオキ
シン類を酸化させることがことが検討されている。さら
に、Ｈ2 Ｓ、ＮＨ3、トリエタノールアミンなどフライ
アッシュの触媒活性を抑制する薬剤を排ガス処理過程で
吹き込むことも検討されている。しかしながら、ダイオ
キシン類への対策方法に関する研究は、まだ始まったば
かりであり、現在のところ完全に確立された技術という
ものは見当たらない。[0006] As a countermeasure against dioxins in incineration facilities, currently considered methods are roughly classified into the following five (A) to (E). (A) Removal of causative substances in garbage. (B) Production suppression under combustion conditions. (C) Suppression of generation in heat recovery and cooling processes. (D) Suppression of generation and removal during exhaust gas treatment. (E) Detoxification of fly ash. Among these methods, the technologies that have been actively studied in recent years are:
(D) Generation suppression and removal in the exhaust gas treatment process. One of the first measures taken during the exhaust gas treatment process is to reduce the temperature of the dust collector. According to the dioxin generation prevention guidelines, the temperature of the dust collector is set to 250 to 280 ° C for the existing furnace and 200 for the new furnace.
It is shown to be below ℃. However, electric dust collectors, which have been widely used in existing incinerators, cannot reduce the temperature much, and it has been found that dioxins are generated by corona discharge. The system has a dust collector. Further, a method of adsorbing dioxins in exhaust gas using activated carbon or activated coke to reduce the emission of dioxins into the atmosphere has been attempted, and some of them have been commercialized. Furthermore, as a recent technology, it has been studied to oxidize dioxins by introducing an oxidizing agent or an oxidation catalyst in an exhaust gas treatment process. Further, it has been studied to inject a chemical such as H 2 S, NH 3 , and triethanolamine for suppressing the catalytic activity of fly ash in the exhaust gas treatment process. However, research on dioxin countermeasures has only just begun, and there is no completely established technology at present.
【０００７】また、上記のようなダイオキシン類の問題
ともとに、重金属問題も大きな環境問題となっている。
すなわち、ごみの中に含まれるカラー印刷の紙やセロフ
ァン類には、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）、クロム
（Ｃｒ）、水銀（Ｈｇ）、砒素（Ａｓ）、銅（Ｃｕ）な
ど、プラスチック類にはカドミウム、鉛、亜鉛（Ｚ
ｎ）、クロム、水銀、砒素などが含まれており、これら
を焼却することによって重金属が濃縮された灰が得られ
る。焼却場では、この灰をごみのもえがらからなる主灰
とバグフィルターなどで回収される飛灰に分けて回収す
る場合が多くなってきている。この主灰、飛灰ともに重
金属が含まれているが、飛灰では特に重金属が溶出し易
くなっている。これは、以下のような理由によるもので
ある。つまり、ごみ焼却場では、焼却時に発生する塩化
水素ガスを捕捉するために、排気経路途中で消石灰や生
石灰を吹き込んでいる。これらは塩化水素ガスと結合し
て塩化カルシウムとなるために、排ガス中の塩化水素ガ
ス濃度を低減することができる。ところが、未反応の消
石灰や生石灰が排ガス中に残存するために、このような
排ガスから集じん機などで捕集された飛灰はｐＨ１２以
上の高アルカリ性となる。飛灰には鉛が高濃度に含まれ
ており、この鉛は高アルカリ性では鉛酸塩として水溶性
となる性質があるために、そのような灰を未処理で廃棄
すると鉛が溶出することになる。そこで、ごみ焼却場で
は、有害金属の溶出を防ぐ目的で、飛灰をセメントと混
合し、水を加えて混練した後、養生固化して廃棄した
り、主灰と混ぜて埋め立てたりしている。しかしなが
ら、セメントはアルカリ性であるところから、このよう
な飛灰に対してセメントを大量に加えると鉛の溶出は抑
制されない。したがって、単にセメントで固化する従来
の処理方法には種々の問題があり、用途を限定しなけれ
ば二次公害が発生する恐れがある。[0007] In addition to the above problems of dioxins, the problem of heavy metals has become a major environmental problem.
That is, cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), mercury (Hg), arsenic (As), copper (Cu), and the like are included in color-printed paper and cellophane contained in garbage. Cadmium, lead, zinc (Z
n), chromium, mercury, arsenic, and the like, and by incineration of these, ash enriched with heavy metals is obtained. In incineration plants, this ash is increasingly collected in the form of main ash consisting of garbage and fly ash collected by bag filters. Although both the main ash and the fly ash contain heavy metals, heavy metals are particularly easy to elute in the fly ash. This is for the following reason. That is, in the refuse incineration plant, slaked lime or quick lime is blown in the middle of the exhaust path to capture hydrogen chloride gas generated during incineration. Since these are combined with hydrogen chloride gas to form calcium chloride, the concentration of hydrogen chloride gas in the exhaust gas can be reduced. However, since unreacted slaked lime and quick lime remain in the exhaust gas, fly ash collected from such an exhaust gas by a dust collector or the like becomes highly alkaline with a pH of 12 or more. Fly ash contains a high concentration of lead, and this lead has the property of becoming water-soluble as a plumbate under high alkalinity. Become. Therefore, in the refuse incineration plant, fly ash is mixed with cement, added with water, kneaded, cured and solidified and disposed of, or landfilled with main ash in order to prevent harmful metals from being eluted. . However, since the cement is alkaline, when a large amount of cement is added to such fly ash, the elution of lead is not suppressed. Therefore, there are various problems in the conventional treatment method of simply solidifying with cement, and secondary pollution may occur unless the use is limited.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑み、都市ごみ焼却設備からのダイオキシン類
の排出、および排ガスから捕集される飛灰からの重金属
の溶出を防止する方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a method for preventing the emission of dioxins from municipal waste incineration equipment and the elution of heavy metals from fly ash collected from exhaust gas. It is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題を解決するために鋭意検討した結果、この目的を
達成し得る方法を得るに至った。すなわち、本発明は、
表面に炭素を担持させた粉体状の親水性無機多孔質物質
からなる吸着剤を含むことを特徴とする排ガス処理剤、
および、この処理剤を焼却設備の排ガス処理工程で吹き
込んだ後に前記吸着剤を排ガスから分離除去する方法で
ある。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve such a problem, and as a result, have arrived at a method capable of achieving this object. That is, the present invention
An exhaust gas treating agent comprising an adsorbent composed of a powdery hydrophilic inorganic porous material having carbon supported on its surface,
And a method of separating and removing the adsorbent from exhaust gas after blowing the treating agent in an exhaust gas treatment step of an incineration facility.
【００１０】本発明に係る上記排ガス処理剤によるダイ
オキシン類の除去メカニズムついて説明する。先にも述
べたように、焼却設備で発生するダイオキシン類は、未
燃有機物と塩素ガスもしくは塩化水素ガスなどの塩素を
含むガス状成分と反応して生成する有機塩素化物であ
る。これらのダイオキシン類は、非常に疎水性の強い物
質であり、炭素や活性炭など疎水性の物質に吸着される
ことが知られている。したがって、現在までにも、活性
炭を用いて焼却炉から発生するダイオキシン類を吸着除
去する方法が広く検討されている。しかしながら、活性
炭が持つ微細孔は、一般的に細孔径が２０Å以下の非常
に小さな孔であるため、ダイオキシン類が拡散しにく
く、十分な吸着能力を発揮することができない。また、
活性炭は、それ自体炭素の固まりであるため、非常に燃
焼性が高く、排ガス処理工程に吹き込むと粉塵爆発を起
こすおそれがある。さらに、活性炭は非常に高価な薬剤
であり、廃棄物処理剤として用いるには処理費用が高す
ぎる。これに対して、本発明の処理剤で用いられるダイ
オキシン類の吸着剤は、高比表面積の無機多孔質物質に
炭素を担持させているため、炭素表面が広く、ダイオキ
シン類を効果的に吸着することができる。これは、触媒
物質を多孔質物質に担持させ触媒能力を増大させること
と同じ原理である。さらに、本発明で用いられるような
無機多孔質物質の細孔径は、主に２０Å以上の領域に分
布しているため、ダイオキシン類も拡散し易く、炭素表
面に効果的にダイオキシン類が吸着される。また、本発
明で用いられる吸着剤は、不燃性の無機物質の細孔内に
多くの炭素が含まれているため、炭素の連鎖的な燃焼が
防がれ、粉塵爆発を起こしにくい。The mechanism of dioxin removal by the exhaust gas treating agent according to the present invention will be described. As described above, dioxins generated in incineration facilities are organic chlorinated substances generated by reacting unburned organic substances with gaseous components containing chlorine such as chlorine gas or hydrogen chloride gas. These dioxins are extremely hydrophobic substances, and are known to be adsorbed by hydrophobic substances such as carbon and activated carbon. Therefore, to date, a method of adsorbing and removing dioxins generated from an incinerator using activated carbon has been widely studied. However, the fine pores of activated carbon are generally very small pores having a pore diameter of 20 ° or less, so that dioxins are hardly diffused and cannot exhibit sufficient adsorption ability. Also,
Since activated carbon itself is a lump of carbon, it has a very high flammability and may cause a dust explosion when blown into an exhaust gas treatment process. In addition, activated carbon is a very expensive chemical and the treatment cost is too high to be used as a waste treatment agent. On the other hand, the adsorbent for dioxins used in the treating agent of the present invention has a large carbon surface because it supports carbon on an inorganic porous material having a high specific surface area, and effectively adsorbs dioxins. be able to. This is the same principle as increasing the catalytic ability by supporting a catalytic substance on a porous substance. Furthermore, since the pore diameter of the inorganic porous material used in the present invention is mainly distributed in a region of 20 ° or more, dioxins are easily diffused, and dioxins are effectively adsorbed on the carbon surface. . In addition, the adsorbent used in the present invention contains a large amount of carbon in the pores of the nonflammable inorganic substance, so that chain combustion of carbon is prevented and dust explosion is unlikely to occur.
【００１１】次に、本発明に係る排ガス処理剤による重
金属安定化メカニズムについて説明する。本発明の排ガ
ス処理剤による重金属の安定化メカニズムは、無機多孔
質物質が重金属を吸着安定化することによる。鉛、カド
ミウム、水銀などの低沸点金属は、焼却炉中から蒸発し
て排ガスとともに排出される。蒸発した重金属の多くは
排ガス中の飛灰を電気集じん機やバグフィルターで回収
する際に飛灰表面に凝縮したり吸着されて飛灰とともに
捕集される。しかしながら、飛灰に吸着し、捕集された
これらの重金属は、飛灰が水にさらされるとイオン化し
て水中に溶解するため、このままでは２次公害が発生す
る。本発明で用いる無機多孔質物質は親水性を有する物
質であるため、イオン化した重金属を効果的に吸着する
ことができる。これに対して、一般にダイオキシン類の
吸着剤として用いられる活性炭は、疎水性が非常に強い
ため、イオン化した重金属を吸着することができない。
さらに、本発明で用いられる吸着剤を排ガス処理工程に
吹き込んだりフィルターとして排ガス処理工程中に配置
すれば、飛灰からの重金属の溶出を防止できるだけでな
く、排ガス中の重金属の蒸気をも効果的に捕集すること
ができる。Next, the mechanism of stabilizing heavy metals by the exhaust gas treating agent according to the present invention will be described. The mechanism of stabilizing heavy metals by the exhaust gas treating agent of the present invention is based on the fact that the inorganic porous substance stabilizes adsorption of heavy metals. Low-boiling metals such as lead, cadmium and mercury evaporate from the incinerator and are discharged together with the exhaust gas. Most of the evaporated heavy metal is condensed or adsorbed on the fly ash surface when the fly ash in the exhaust gas is collected by an electric dust collector or a bag filter, and is collected together with the fly ash. However, these heavy metals adsorbed and collected by the fly ash ionize and dissolve in the water when the fly ash is exposed to water, so that secondary pollution occurs as it is. Since the inorganic porous material used in the present invention is a material having hydrophilicity, it can effectively adsorb ionized heavy metals. On the other hand, activated carbon, which is generally used as an adsorbent for dioxins, has a very strong hydrophobicity and cannot adsorb ionized heavy metals.
Furthermore, if the adsorbent used in the present invention is blown into the exhaust gas treatment step or disposed as a filter in the exhaust gas treatment step, not only can heavy metals be eluted from fly ash, but also the heavy metal vapor in the exhaust gas can be effectively removed. Can be collected.
【００１２】以上のように、本発明に係る排ガス処理剤
に用いられる吸着剤は、親水性の無機多孔質物質と疎水
性の活性炭の複合材料であるため、疎水性物質のダイオ
キシン類と親水性物質の重金属イオンとを同時に吸着処
理することができるという優れた特性を有するのであ
る。As described above, the adsorbent used in the exhaust gas treating agent according to the present invention is a composite material of a hydrophilic inorganic porous substance and a hydrophobic activated carbon. It has an excellent property that it can simultaneously perform adsorption treatment with heavy metal ions of a substance.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明に用いる無機多孔質物質に
ついて説明する。本発明で用いる無機多孔質物質は、活
性炭以外の珪酸、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウ
ム、水酸化アルミニウムのような親水性の物質である。
また、重金属を吸着する能力は無機多孔質物質の比表面
積に依存し、比表面積が大きいほど重金属の安定化能力
は向上する。特に、比表面積が５０ｍ2 ／ｇ以上である
無機多孔質物質が効果的に重金属の溶出を防止するため
に好ましく、比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上のものがさ
らに好ましい。しかし、比表面積が大きくなりすぎる
と、嵩高くなって取り扱いが面倒になることから、比表
面積は８００ｍ2 ／ｇ以下が好ましい。本発明で用いる
無機多孔質物質は、合成物でも天然物でもどちらでも良
い。合成物としては、合成珪酸、合成珪酸アルミニウ
ム、合成珪酸マグネシウム、合成水酸化アルミニウム、
合成ゼオライトなどがある。天然物としては活性白土、
酸性白土、アロフェン、ベントナイト、珪藻土、天然ゼ
オライト、活性白土などがあり、これらの物質を酸処理
することにより比表面積をさらに高めた物質なども有効
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inorganic porous material used in the present invention will be described. The inorganic porous substance used in the present invention is a hydrophilic substance other than activated carbon, such as silicic acid, aluminum silicate, magnesium silicate, and aluminum hydroxide.
In addition, the ability to adsorb heavy metals depends on the specific surface area of the inorganic porous material, and the larger the specific surface area, the more the ability to stabilize heavy metals. In particular, an inorganic porous substance having a specific surface area of 50 m 2 / g or more is preferable for effectively preventing elution of heavy metals, and a substance having a specific surface area of 100 m 2 / g or more is more preferable. However, if the specific surface area is too large, it becomes bulky and handling becomes troublesome, so that the specific surface area is preferably 800 m 2 / g or less. The inorganic porous material used in the present invention may be a synthetic product or a natural product. Synthetic products include synthetic silicic acid, synthetic aluminum silicate, synthetic magnesium silicate, synthetic aluminum hydroxide,
There are synthetic zeolites and the like. Activated clay as a natural product,
There are acid clay, allophane, bentonite, diatomaceous earth, natural zeolite, activated clay, and the like. A substance whose specific surface area is further increased by treating these substances with acid is also effective.
【００１４】本発明でいう比表面積について以下に説明
する。本発明でいう比表面積は、窒素置換方式のＢＥＴ
法で測定した値である。ＢＥＴ法は、触媒や触媒単体、
ゼオライトなどの多孔質物質の比表面積を測定する方法
として、ごく一般的に使用される方法である。ＢＥＴ法
は、物質表面に窒素などの気体分子を吸着させ、吸着し
た窒素の量から比表面積を測定する方法である。吸着さ
せる気体分子の種類は窒素、アルゴンなどが使われる
が、本発明では窒素ガスを用いる置換法での測定値であ
る。The specific surface area according to the present invention will be described below. The specific surface area referred to in the present invention is the BET of the nitrogen substitution method.
It is a value measured by the method. The BET method uses a catalyst or catalyst alone,
This is a very commonly used method for measuring the specific surface area of a porous substance such as zeolite. The BET method is a method in which gas molecules such as nitrogen are adsorbed on the surface of a substance, and the specific surface area is measured from the amount of the adsorbed nitrogen. As the type of gas molecules to be adsorbed, nitrogen, argon, or the like is used. In the present invention, the values are measured by a replacement method using nitrogen gas.
【００１５】次に、本発明に係る処理剤に用いられる吸
着剤の作製方法に付いて説明する。この吸着剤の作製方
法は、様々な方法が考えられる。例えば、無機多孔質物
質と活性炭などの炭素粉を水や溶剤と共に練り込んで乾
燥させ、後に破砕するような簡単な方法でも良い。しか
しながら、無機多孔質物質の細孔内部まで炭素を効果的
に担持させるために、以下の方法が最も望ましい。すな
わち、先ず、無機多孔質物質に油脂類や石油類、蛋白
類、脂肪類などの有機物を含浸させる。このような物質
を熱処理することにより、含浸させた有機物を炭化させ
る。有機物を炭化させる方法としては、故意に酸素源を
絶った状態で、前記のように有機物を含浸させた無機多
孔質物質を加熱することにより、蒸し焼きにする方法が
望ましい。この場合、有機物の一部は加熱されると蒸発
してしまうため、この蒸気を冷却装置にて凝縮させ再び
無機多孔質物質のもとに戻す、環流と呼ばれる操作をす
ると、効率よく有機物を炭素化させることができるとと
もにガスの発生を防止できる。しかし、このような蒸し
焼きにする方法では装置が大がかりになるので、多少効
率は悪くはなるが、有機物を含浸させた無機多孔質物質
を大気解放状態で加熱して一部燃焼させながら有機物質
を炭素化することもできる。この場合、熱処理装置とし
ては、電気炉、ロータリーキルン、焼却炉などの一般の
加熱装置を用いることができる。なお、有機物を含浸さ
せた無機多孔質物質として、油脂類の精製工程などで吸
着剤として使用された活性白土類の廃棄物や、石油の精
製工程や分解工程で使用されたゼオライト触媒の廃棄物
などを用いることは、低コストであるし、廃棄物の有効
利用となるため好ましい方法である。このように、本発
明の処理剤は、吸着剤として、油脂精製工程や石油精製
工程で発生する廃棄物を利用することができるため、コ
スト的にも活性炭を用いるより有利である。Next, a method for producing an adsorbent used in the treatment agent according to the present invention will be described. Various methods are conceivable as a method for producing the adsorbent. For example, a simple method in which an inorganic porous substance and carbon powder such as activated carbon are kneaded with water or a solvent, dried, and subsequently crushed may be used. However, the following method is most desirable in order to effectively support carbon inside the pores of the inorganic porous material. That is, first, the inorganic porous material is impregnated with an organic substance such as fats and oils, petroleums, proteins, and fats. By heat-treating such a substance, the impregnated organic substance is carbonized. As a method of carbonizing an organic substance, a method of steaming by heating the inorganic porous material impregnated with the organic substance as described above in a state where the oxygen source is intentionally cut off is desirable. In this case, a part of the organic matter evaporates when heated, and when this vapor is condensed in a cooling device and returned to the inorganic porous material again, which is called reflux, the organic matter is efficiently converted into carbon. And generation of gas can be prevented. However, such a steaming method requires a large-scale apparatus, so the efficiency is somewhat lowered.However, the organic substance is impregnated by heating the inorganic porous substance impregnated with the organic substance in the open state to partially burn the organic substance. It can also be carbonized. In this case, a general heating device such as an electric furnace, a rotary kiln, and an incinerator can be used as the heat treatment device. Inorganic porous materials impregnated with organic substances, such as activated clay waste used as an adsorbent in oil and fat refining processes and zeolite catalyst waste used in petroleum refining and cracking processes The use of such a method is a preferable method because the cost is low and the waste is effectively used. As described above, the treatment agent of the present invention can utilize waste generated in a fat or oil refining process or a petroleum refining process as an adsorbent, and is therefore more advantageous in cost than using activated carbon.
【００１６】本発明の処理剤の使用方法について以下に
述べる。本発明の処理剤の最も一般的な使用方法は、焼
却炉の排ガス処理工程の煙道中に粉体状態の本処理剤を
吹き込む方法である。吹き込む際に、消石灰などの酸性
ガス除去剤や他の重金属安定化剤と同時に吹き込んだ
り、これらと混合して吹き込むとさらに効果的である。
また、本処理剤を粉体状態のまま、もしくは成型して容
器に詰め込み、これをフィルターとして排ガス処理工程
に配置することもできる。さらに、本発明の処理剤を排
ガス処理工程の煙道に吹き込んだ後に、排ガスから回収
される飛灰は、重金属が安定化されているため、適量の
処理剤が吹き込まれていれば、そのままでも重金属の溶
出は防止される。回収された飛灰を水で練り込むことに
より、さらに効果的に重金属を安定化することができ
る。The method of using the treating agent of the present invention will be described below. The most common use of the treating agent of the present invention is to blow the treating agent in powder form into a flue of an exhaust gas treatment step of an incinerator. When blowing, it is more effective to blow simultaneously with an acidic gas remover such as slaked lime and other heavy metal stabilizers, or to mix and blow with them.
Further, the treating agent can be packed in a container in a powder state or in a molded state, and this can be disposed in an exhaust gas treatment step as a filter. Furthermore, fly ash collected from the exhaust gas after injecting the treating agent of the present invention into the flue gas of the exhaust gas treatment step, since heavy metals are stabilized, so long as an appropriate amount of treating agent is injected, Elution of heavy metals is prevented. By kneading the collected fly ash with water, the heavy metals can be more effectively stabilized.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明の廃棄物処理剤を用いることで、
産業廃棄物や都市ごみの焼却設備から排出されるダイオ
キシン類を減少させることができるとともに、排ガスか
ら回収される飛灰からの重金属の溶出を防止することが
できる。By using the waste treating agent of the present invention,
Dioxins discharged from incinerators for industrial waste and municipal waste can be reduced, and elution of heavy metals from fly ash recovered from exhaust gas can be prevented.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、これは本発
明の内容を限定するものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but they do not limit the contents of the present invention.
【００１９】〔実施例１〕ストーカー式、塩酸処理方式
が乾式、集じん方式がバグフィルター方式、ガス排出量
が５０００Ｎｍ3 ／ｈｒ、飛灰の排出量が２０ｋｇ／ｈ
ｒである都市ごみ焼却炉にて実験を行った。消石灰（比
表面積が３５ｍ2 ／ｇの特殊消石灰（奥多摩工業株式会
社製：商品名タマカルク）、通常の特号消石灰は比表面
積が１５ｍ 2 ／ｇ）と吸着剤（油脂精製工程で発生した
活性白土廃棄物を蒸し焼きにして得られたもの）を混合
して本発明に係る処理剤として、該処理剤中の前記吸着
剤の混合量が０．５、１．２、１０、２０、６０重量％
となるようにした。排ガス処理工程に酸性ガスの除去剤
として消石灰を吹き込む形式の上記焼却炉（乾式処理）
の排ガス処理工程の煙道に、前記処理剤を消石灰の替わ
りに吹き込んだ。吹き込み量は、２０ｋｇ／ｈｒとし
た。この場合の冷却装置出口の温度は２００℃であっ
た。このときのバグフィルター出口のダイオキシン類の
排出濃度と、排ガスからバグフィルターで捕集された飛
灰からの重金属（Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ6+）の溶出量を環境
庁告示１３号法により測定した結果を表１示す。また、
比較例として、上記消石灰のみを前記焼却炉の排ガス処
理工程の煙道に吹き込んだ場合の結果も同時に示す。[Example 1] Stalker type, hydrochloric acid treatment type
Is dry, dust collection is bag filter, gas emission
Is 5000NmThree/ Hr, discharge of fly ash is 20kg / h
The experiment was performed in the municipal solid waste incinerator which is r. Slaked lime (ratio
35m surface areaTwo/ G special slaked lime (Okutama Industry Co., Ltd.)
Company name: Tamacalc), normal special name slaked lime is specific surface
Product is 15m Two/ G) and adsorbent (produced in oil and fat refining process)
Activated clay waste obtained by steaming)
As the treatment agent according to the present invention, the adsorption in the treatment agent
0.5, 1.2, 10, 20, 60% by weight
It was made to become. Acid gas remover in exhaust gas treatment process
Above incinerator of the type in which slaked lime is blown as a dry process
The treatment agent was replaced with slaked lime in the flue of the exhaust gas treatment process.
I blew it. The blowing rate is 20kg / hr
Was. In this case, the temperature at the cooling device outlet was 200 ° C.
Was. At this time, the dioxin
The emission concentration and the amount of fly
Heavy metals (Pb, Cd, Cr) from ash6+) Of elution amount
Table 1 shows the results measured by the Office Notification No. 13 method. Also,
As a comparative example, only the slaked lime was subjected to the exhaust gas treatment of the incinerator.
The results when the gas is blown into the flue of the process are also shown.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】表１から明らかなように、本発明に係る処
理剤を焼却炉の排ガス処理工程の煙道に吹き込むこと
で、消石灰のみを吹き込んだ場合に比べて、電気集じん
機出口のダイオキシン類の排出濃度が大きく低下してい
ることがわかる。また、回収された飛灰からの重金属、
特に鉛の溶出も効果的に抑制されていることがわかる。As is clear from Table 1, when the treating agent according to the present invention is blown into the flue of the exhaust gas treatment step of the incinerator, dioxins at the outlet of the electric precipitator are compared with the case where only slaked lime is blown. It can be seen that the emission concentration of methane is greatly reduced. Also, heavy metals from recovered fly ash,
In particular, it can be seen that the elution of lead is also effectively suppressed.
Claims (19)
粉体状の親水性無機多孔質物質からなる吸着剤を含むこ
とを特徴とする、焼却設備の排ガス中のダイオキシン類
の除去と重金属類の安定化を行うための排ガス処理剤。1. A method for removing dioxins and heavy metals in exhaust gas from an incinerator, comprising an adsorbent comprising a powdery hydrophilic inorganic porous material having carbon supported on the surface and inside the pores. Exhaust gas treatment agent for stabilization of chemicals.
ム、珪酸マグネシウム、および水酸化アルミニウムの内
から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の排ガ
ス処理剤。2. The exhaust gas treating agent according to claim 1, wherein the inorganic porous substance is at least one selected from silicic acid, aluminum silicate, magnesium silicate, and aluminum hydroxide.
２記載の排ガス処理剤。3. The exhaust gas treating agent according to claim 2, wherein the inorganic porous substance is a synthetic substance.
土、カオリン、ベントナイト、アロフェン、珪藻土等の
粘土鉱物およびこれらの粘土鉱物の内から選ばれる少な
くとも１種を酸で処理してアルミニウム、マグネシウム
等の不純物を除去した物質である請求項１記載の排ガス
処理剤。4. An inorganic porous material comprising: treating clay minerals such as acid clay, activated clay, kaolin, bentonite, allophane, and diatomaceous earth; The exhaust gas treating agent according to claim 1, wherein the agent is a substance from which impurities such as are removed.
で発生する非晶質水酸化アルミニウム廃棄物を乾燥し粉
砕して得られる水酸化アルミニウムである請求項２記載
の排ガス処理剤。5. The exhaust gas treating agent according to claim 2, wherein the inorganic porous substance is aluminum hydroxide obtained by drying and pulverizing amorphous aluminum hydroxide waste generated in the alumite treatment step.
表面積が５０ｍ2 ／ｇ以上、８００ｍ2 ／ｇ以下である
請求項１記載の排ガス処理剤。6. The exhaust gas treating agent according to claim 1, wherein the specific surface area of the inorganic porous substance measured by the BET method is from 50 m 2 / g to 800 m 2 / g.
上の領域に分布している請求項１記載の排ガス処理剤。7. The exhaust gas treating agent according to claim 1, wherein the pore diameter of the inorganic porous substance is mainly distributed in a region of 20 ° or more.
含浸させた後に、これを加熱処理することにより、無機
多孔質物質の表面および細孔内部に存在する有機物質を
炭素化させて得られたものである請求項１記載の排ガス
処理剤。8. The adsorbent impregnates the inorganic porous substance with the organic substance and then heat-treats the organic substance to carbonize the organic substance present on the surface of the inorganic porous substance and inside the pores. The exhaust gas treating agent according to claim 1, which is obtained.
孔質物質を外部からの空気の供給を遮断もしくは制限し
た状態で加熱処理することにより、無機多孔質物質の表
面および細孔内部に存在する有機物質を炭素化させて得
られたものである請求項８記載の排ガス処理剤。9. An adsorbent heat-treats an inorganic porous material impregnated with an organic material in a state where the supply of air from the outside is cut off or restricted, so that the surface of the inorganic porous material and the inside of the pores are formed. The exhaust gas treating agent according to claim 8, which is obtained by carbonizing an existing organic substance.
を加熱処理する際に、蒸発する有機物質を環流して再び
無機多孔質物質に接触させながら有機物質を炭素化し無
機多孔質物質の表面および細孔内部に担持させてなる請
求項９記載の排ガス処理剤。10. When the inorganic porous material impregnated with the organic material is subjected to heat treatment, the organic material is carbonized while the evaporated organic material is circulated and brought into contact with the inorganic porous material again to form a surface of the inorganic porous material. The exhaust gas treating agent according to claim 9, which is supported inside the pores.
を大気解放状態もしくは空気供給状態で加熱処理もしく
は燃焼させ、最終的には無機多孔質物質の表面および細
孔内部に炭素が残存する状態で加熱処理もしくは燃焼を
中止することにより、有機物質を炭素化してなるもので
ある請求項８記載の排ガス処理剤。11. An inorganic porous material impregnated with an organic material is heated or burned in an open air state or an air supply state, and finally carbon remains on the surface of the inorganic porous material and inside the pores. 9. The exhaust gas treating agent according to claim 8, wherein the organic substance is carbonized by stopping the heat treatment or the combustion in the step.
が、油脂類の精製工程で使用された後の活性白土類であ
ることを特徴とする請求項８記載の排ガス処理剤。12. The exhaust gas treating agent according to claim 8, wherein the inorganic porous material impregnated with the organic material is activated clay after being used in a step of purifying fats and oils.
が、石油精製プロセスで使用された後のゼオライト触媒
であることを特徴とする請求項８記載の排ガス処理剤。13. The exhaust gas treating agent according to claim 8, wherein the inorganic porous material impregnated with an organic material is a zeolite catalyst after being used in a petroleum refining process.
〜１３のいずれかに記載の排ガス処理剤。14. The method according to claim 1, further comprising mixing slaked lime.
14. The exhaust gas treating agent according to any one of items 13 to 13.
である請求項１４記載の排ガス処理剤。15. The exhaust gas treating agent according to claim 14, wherein the slaked lime has a specific surface area of 30 m 2 / g or more.
以上、６０重量％以下含む請求項１４記載の排ガス処理
剤。16. The treatment agent contains 0.5% by weight of the adsorbent.
The exhaust gas treating agent according to claim 14, which contains at least 60% by weight or less.
排ガス処理剤を、都市ごみ焼却炉の排ガス処理工程の煙
道中に吹き込み、飛灰とともに前記排ガス処理剤を電気
集じん機もしくはバグフィルターにて排ガスから分離す
ることを特徴とする焼却設備の排ガスからのダイオキシ
ン類の除去方法。17. The exhaust gas treating agent according to claim 1, which is blown into a flue of an exhaust gas treating step of a municipal solid waste incinerator, and the exhaust gas treating agent together with fly ash is collected by an electric dust collector or a bag filter. A method for removing dioxins from exhaust gas of an incineration plant, characterized in that the dioxins are separated from the exhaust gas by the method.
の排ガス処理剤を、都市ごみ焼却炉の排ガス処理工程の
煙道中に吹き込み、飛灰とともに前記排ガス処理剤を電
気集じん機もしくはバグフィルターにて排ガスから分離
することを特徴とする焼却設備の排ガスからのダイオキ
シン類と酸性ガスとの同時除去方法。18. The exhaust gas treating agent according to any one of claims 14 to 16 is blown into a flue of an exhaust gas treating process of a municipal solid waste incinerator, and the exhaust gas treating agent is added together with fly ash to an electric dust collector or a bag filter. A method for simultaneously removing dioxins and acid gas from exhaust gas of an incineration plant, wherein the acid gas is separated from the exhaust gas.
より、ダイオキシン類の除去、またはダイオキシン類お
よび酸性ガスの同時除去を行った後に、前記排ガス処理
剤とともに電気集じん機もしくはバグフィルターに回収
された飛灰を水で混練することにより、重金属類を安定
化することを特徴とする焼却設備の飛灰の処理方法。19. The method according to claim 17 or 18, wherein after dioxins are removed or dioxins and acid gas are simultaneously removed, the dioxins are collected together with the exhaust gas treating agent in an electric precipitator or a bag filter. A method for treating fly ash in an incinerator, comprising stabilizing heavy metals by kneading the fly ash with water.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8284461A JPH10128062A (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Waste gas treating agent for incineration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8284461A JPH10128062A (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Waste gas treating agent for incineration equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128062A true JPH10128062A (en) | 1998-05-19 |
Family
ID=17678843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8284461A Pending JPH10128062A (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Waste gas treating agent for incineration equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10128062A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11347343A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-21 | Walhalla Kalk Entwicklungs & Vertriebs Gmbh | Agent for cleaning exhaust gas |
| EP1260765A1 (en) | 1999-11-25 | 2002-11-27 | Shiina, Keiji | Combustion additive to reduce dioxin emissions |
| WO2012066656A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | 日本たばこ産業株式会社 | Adsorbent-supported granules and process for production thereof, cigarette filter, and cigarette |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP8284461A patent/JPH10128062A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11347343A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-21 | Walhalla Kalk Entwicklungs & Vertriebs Gmbh | Agent for cleaning exhaust gas |
| EP1260765A1 (en) | 1999-11-25 | 2002-11-27 | Shiina, Keiji | Combustion additive to reduce dioxin emissions |
| WO2012066656A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | 日本たばこ産業株式会社 | Adsorbent-supported granules and process for production thereof, cigarette filter, and cigarette |
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