JPH04277005A - 都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に都市ゴミ焼却炉の
排ガスから排出された煤じん、塩素、フッ素、窒素酸化
物、イオウ酸化物、ダイオキシン、重金属等の有害物質
を同時処理できる都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】都市ゴミ焼却炉から排出される排ガスに
は、下記表１に示すように、煤じんを初めとして、塩化
水素（ＨＣｌ　）、窒素酸化物（ＮＯｘ　）、イオウ酸
化物（ＳＯｘ　）、ダイオキシン等の化学物質、重金属
等の固体や気体の有害物質が含まれているため、これら
有害物質を排ガスから除去することが周辺環境、地球環
境を保全する上で極めて重要である。

【０００３】

【表１】

【０００４】従来、上記有害物質の除去対策は、煤じん
を除去する集じん、ＮＯｘ　を除去する脱硝、ＳＯｘ　
を除去する脱硫、塩化水素を除去する脱塩等の各単位操
作を、例えば直列に接続した排ガス処理設備を用いて、
排ガスを段階的に、しかも有害物質を個別に処理する方
法で行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有害物
質を個別に且つ段階的に処理する上記排ガス処理設備は
、大きな設置スペースを必要とするため設備費がかかり
過ぎる欠点がある。

【０００６】又、上記従来の処理設備では、ダイオキシ
ンや重金属を除去することが技術的に対応できていない
ため、これらを除去するためには新たな設備を更に追加
しなければならず、それ故に一段と大きな設置スペース
が必要になるという問題もある。

【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、煤じん、塩化水素、ＮＯｘ　、ＳＯ
ｘ　、ダイオキシン、重金属等の有害物質を実質上同時
処理により除去することができ、それ故に設備スペース
を小さくすることができる都市ゴミ焼却炉排ガス処理装
置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、都市ゴミ焼却
炉の排ガスから有害物質を除去する都市ゴミ焼却炉の排
ガス処理装置において、排ガスから煤じんを除去する電
気集じん装置と、排ガスにアンモニアを注入・混合する
手段と、煤じん除去後の排ガスをアンモニアと共に通過
させ、該排ガス中の有害物質を吸着して除去する、活性
炭が充填された吸着塔と、吸着塔内の活性炭を、排ガス
の通過方向と略直交する方向に移動させ、該吸着塔外へ
切出す手段と、切出した活性炭を再生させる脱離塔と、
再生した活性炭を前記吸着塔内に戻す手段とを備えるこ
とにより、前記課題を解決したものである。

【０００９】本発明は、又、上記都市ゴミ焼却炉排ガス
処理装置において、吸着塔が、排ガスの通過方向に沿っ
て複数の充填室に仕切られ、これら充填室には、排ガス
の入口に近いものから順に粒径の大きな活性炭が充填さ
れており、且つ、各充填室の活性炭を、排ガスの通過方
向と略直交する方向に移動させ、各充填室外へ切出す段
と、切出した活性炭を脱離塔で再生した後、粒径毎に分
級する手段と、分級した活性炭を粒径に応じた前記各充
填室に戻す手段とが設置された構成にすることにより、
一層確実に前記課題を解決したものである。

【００１０】

【作用】一般に都市ガスには煤じんが多く含まれている
が、本発明においては、排ガスをまず電気集じん装置で
処理するようにしている。その結果、大部分の煤じんは
この段階で除去される。

【００１１】次いで、除去しきれなかった煤じんと他の
有害物質を含有する排ガスを、アンモニアと共に吸着塔
を通過させると、排ガスが吸着塔を通過する際に、該排
ガス中に含まれる塩化水素（ＨＣｌ　）、フッ化水素（
ＨＦ）、二酸化イオウ（ＳＯ２）は、混合されたアンモ
ニアとそれぞれ次の（１）〜（３）式に示した反応をす
るため、これら有害物質はその反応生成物として容易に
活性炭に吸着させて除去できる。なお、式中（Ａ）は「
吸着」を表わしている。

【００１２】 （１）　　ＨＣｌ　＋　　ＮＨ３　　　→　　ＮＨ４　
Ｃｌ　（Ａ）（２）　　ＨＦ　　＋　　ＮＨ３　　　→
　　ＮＨ４　Ｆ（Ａ）（３）　　ＳＯ２　＋１／２Ｏ２
　＋ＮＨ３　＋Ｈ２　Ｏ→　　ＮＨ４　（Ｈ）ＳＯ４　
（Ａ） ＳＯ２　＋１／２Ｏ２　＋Ｈ２　Ｏ →　　Ｈ２　ＳＯ４　（Ａ）

【００１３】又、排ガス中に含まれているＮＯｘ　は、
活性炭が触媒となり、次の（４）、（５）式に示すよう
に、アンモニアにより無害な窒素に還元できるため確実
に除去できる。

【００１４】 　　　　（４）　　ＮＯ＋ＮＨ３　＋１／４Ｏ２　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　→　　Ｎ２　＋３／２Ｈ２　Ｏ　　　　（
５）　　ＮＯ２　＋４／３ＮＨ３　　　→　　７／６Ｎ
２　＋２Ｈ２　Ｏ

【００１５】更に、排ガス中に含まれ
ているダイオキシンや重金属は、活性炭に吸着されるた
め除去できる。

【００１６】本発明においては、又、吸着塔に充填され
ている活性炭が、排ガスの通過方向に略直交する方向に
移動し、該吸着塔外へ切出されるので、排ガスとの接触
時間が長く、吸着能が低下した活性炭から順次系外へ取
出すことができる。そして、切出した活性炭を脱離塔で
再生し、吸着塔に戻すようにしているため、吸着能が回
復した活性炭を吸着塔内へ順次補充することができる。

【００１７】又、吸着塔を、排ガスの通過方向に沿って
複数の充填室に仕切り、排ガスの入口に近い充填室程粒
径の大きな（粒子の粗い）活性炭を充填し、排ガスの出
口に近い充填室程粒径の小さな活性炭を充填するように
したので、煤じんの除去効率が大幅に向上され、又排ガ
スの通過が阻害されることも防止できるので、排ガス処
理効果も向上する。

【００１８】従って、本発明によれば、排ガス中に含ま
れる前記有害物質を実質上同時処理の短工程処理により
除去するため、設備スペースを大幅に縮小することがで
きる。

【００１９】又、排ガスを処理しながら、吸着能が低下
した活性炭を再生することができるため、排ガス処理装
置を連続運転することもできる。

【００２０】又、脱離塔は、不活性ガス雰囲気で加熱脱
離操作を行う場合、比較的低温（例えば、３００〜４０
０℃）でダイオキシ等を分解することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の第１実施例の都市ゴミ焼
却炉の排ガス処理装置を示す概略構成図である。

【００２３】本実施例は、図示しない都市ゴミ焼却炉か
らの排ガスを最初に処理する電気集じん装置１０と、該
集じん装置で処理した排ガスに、アンモニアを注入・混
合するアンモニア注入手段１２と、アンモニアが混合さ
れた排ガスを通過させて処理する吸着塔１４と、該吸着
塔１４から切出した活性炭を再生処理する脱離塔１６と
を備えている。

【００２４】上記電気集じん装置１０は、都市ゴミの排
ガス中に多く含まれる煤じんを重点的に除去するもので
、集められた煤じんは、下端のロールフィーダ１８ａ　
から取出し可能になっている。

【００２５】上記吸着塔１２は、入口ルーバ、活性炭層
、出口ルーバ（図示せず）で構成され、粒径４〜１０ｍ
ｍの粒状の活性炭が充填されている。アンモニアが混合
された排ガスは、該吸着塔１２を図中右方向に通過し、
活性炭による吸着処理を受けた後、右上部に取付けられ
ている配管を介して煙突へ排出されるようになっている
。

【００２６】又、上記吸着塔１４では、充填されている
活性炭が下方（排ガスの通過方向に直交する方向）に移
動し、排ガスとの接触時間が長いものから順次下端のロ
ールフィーダ１８ｂ　により外へ切出されるようになっ
ている。

【００２７】吸着塔１４の外へ切出された吸着能が低下
した活性炭は、移送コンベア２０ａで前記脱離塔１６の
上部へ供給される。

【００２８】上記脱離塔１６では、不活性なキャリアガ
スが導入されて、該キャリアガスの存在下で活性炭は間
接加熱される。加熱温度としては、例えば３００〜６５
０℃の範囲で適切な温度を選択することができる。

【００２９】上記間接加熱の結果、活性炭から脱離した
不要ガスは、オフガス処理装置２２へ導入され、所定の
処理を受ける。一方、不要なガスが脱離したために吸着
能を回復した再生活性炭は、脱離塔１６の下端のロール
フィーダ１８ｃよりスクリーン２４に切出される。

【００３０】上記スクリーン２４に切出された再生活性
炭は、該スクリーン２４により粉じんと分離され、移送
コンベア２０ｂ　により搬送され、前記吸着塔１４の上
部に供給される。

【００３１】本実施例では、以上の動作が連続的に繰り
返されている。

【００３２】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３３】都市ゴミ焼却炉からの排ガスは、まず電気
集じん装置１０に導入され、大部分の煤じんはこの装置
で除去される。

【００３４】除去しきれなかった煤じんと排ガスとは、
アンモニア注入手段１２から注入されたアンモニアと共
に、次の吸着塔１４に導入される。

【００３５】煤じんは充填されている活性炭により完全
に捉えられ、且つ塩化水素、フッ化水素、イオウ酸化物
は、アンモニアの存在下で前述した（１）〜（３）式に
示した反応をして活性炭に容易に吸着され、窒素酸化物
は前記（４）、（５）式に従い、無害な物質に変化させ
られ、更に、ダイオキシンや重金属も活性炭に吸着され
る。

【００３６】このように、上記吸着塔１４では、煤じん
、塩化水素、フッ化水素、イオウ酸化物、窒素酸化物、
更には従来対策が難しかったダイオキシン、重金属等の
全てを、同時処理により除去することが可能となる。

【００３７】又、上記有害物質を吸着した活性炭は、そ
の吸着量の多いものから順に吸着塔１４の下部から切出
され、脱離塔１６で再生され、再び吸着塔１４の上部に
供給される。従って、常時、都市ゴミ焼却炉の排ガス処
理装置を、十分な吸着能の下で連続運転することも可能
である。

【００３８】本実施例の都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装
置を、排ガス処理に実際に適用したところ、下記表２に
示した結果が得られた。

【００３９】

【表２】

【００４０】上記表２より、本実施例は、極めて優れた
排ガスの浄化処理能力を有していることが明らかである
。

【００４１】なお、本実施例では、図２に示すように、
電気集じん装置１０と吸着塔１４とを直結し、アンモニ
アを吸着塔１４の入り口ルーバ２５の手前に注入するよ
うにしてもよい。

【００４２】図３は、第２実施例に係る都市ゴミ焼却炉
の排ガス処理装置の要部である吸着塔を示す概略構成図
である。

【００４３】本実施例の都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装
置は、吸着塔を除き、他の基本構成は前記第１実施例と
実質的に同一である。

【００４４】本実施例では、吸着塔１４が、排ガスの通
過方向に沿って第１、第２及び第３充填室１４ａ　、１
４ｂ　及び１４ｃ　に仕切られている。各充填室の境界
は、気体は通過できるが活性炭は通過できないようにな
っている。

【００４５】そして、第１充填室１４ａ　には粒径１５
〜１０ｍｍの粗い活性炭が、第２充填室１４ｂ　には粒
径１０〜６ｍｍの中程度の活性炭が、第３充填室１４ｃ
　には粒径４〜３ｍｍの細い活性炭がそれぞれ充填され
るようになっている。

【００４６】又、各充填室１４ａ　、１４ｂ　、１４ｃ
　の下部には活性炭を切出すロールフィーダ１８ｄ　、
１８ｅ　、１８ｆ　が設けられ、切出された活性炭は一
括して脱離塔へ移送され、再生処理がなされるようにな
っている。

【００４７】脱離塔で再生された活性炭は、篩分機２６
でそれぞれ所定の粒径に分級され、再び対応する各充填
室１４ａ　、１４ｂ　、１４ｃ　に戻されるようになっ
ている。

【００４８】本実施例によれば、煤じんによる吸着塔１
４の目詰りを防止できるため、前記第１実施例と同様の
効果が一段と発揮される上に、該煤じんを効率良く除去
することもできる。

【００４９】以上、本発明について具体的に説明したが
、本発明は前記実施例に示したものに限定されるもので
ないことはいうまでもない。

【００５０】例えば、吸着塔を複数の充填室に仕切る場
合、２つ又は４つ以上であってもよい。

【００５１】なお、本発明の処理装置は都市ゴミ焼却炉
の排ガスに限らず、一般の排ガス処理にも利用すること
もできる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、都
市ゴミ焼却炉の排ガスに対して、集じん、脱塩、脱硝、
脱硫、ダイオキシン除去、重金属除去を同時に実行でき
るので、排ガス処理設備を簡略化することができ、スペ
ース効率を大幅に向上できるという優れた効果が得られ
る。

【００５３】又、排ガスの通過方向に沿って吸着塔を複
数の充填室に仕切り、ガス入口に近い充填室程活性炭の
粒径を大きくする場合には、排ガスの処理効率を一段と
向上できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１実施例の都市ゴミ焼却炉排ガス処
理装置を示す概略構成図である。

【図２】図２は、第１実施例の変形例の要部を示す概略
構成図である。

【図３】図３は、第２実施例の要部を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１０…電気集じん装置、 １２…アンモニア注入手段、 １４…吸着塔、 １４ａ　〜１４ｃ　…充填室、 １６…脱離塔、 １８ａ　〜１８ｆ　…ロールフィーダ、２０ａ　、２０
ｂ　…移送コンベア、 ２６…篩分機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】都市ゴミ焼却炉の排ガスから有害物質を除
   去する都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置において、排ガ
   スから煤じんを除去する電気集じん装置と、排ガスにア
   ンモニアを注入・混合する手段と、煤じん除去後の排ガ
   スをアンモニアと共に通過させ、該排ガス中の有害物質
   を吸着して除去する、活性炭が充填された吸着塔と、吸
   着塔内の活性炭を、排ガスの通過方向と略直交する方向
   に移動させ、該吸着塔外へ切出す手段と、切出した活性
   炭を再生させる脱離塔と、再生した活性炭を前記吸着塔
   内に戻す手段と、を備えていることを特徴とする都市ゴ
   ミ焼却炉の排ガス処理装置。
2. 【請求項２】請求項１において、吸着塔が、排ガスの通
   過方向に沿って複数の充填室に仕切られ、これら充填室
   には、排ガスの入口に近いものから順に粒径の大きな活
   性炭が充填されており、且つ、各充填室の活性炭を、排
   ガスの通過方向と略直交する方向に移動させ、各充填室
   外へ切出す段と、切出した活性炭を脱離塔で再生した後
   、粒径毎に分級する手段と、分級した活性炭を粒径に応
   じた前記各充填室に戻す手段と、が設置されていること
   を特徴とする都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置。