| 【発明の名称】 |
廃棄物処理方法および装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 章
【氏名】能登 隆
【氏名】藤沢 能成
|
| 【要約】 |
【課題】比較的簡単な装置の導入により、焼却炉内の燃焼状態を一定に維持して、焼却炉におけるダイオキシン類濃度を低減させ、かつ電気集塵機部においてもダイオキシンの生成を抑えることができるようにする。
【解決手段】焼却炉１、減温設備２、排ガス処理設備３、電気集塵機４、誘引ファン５、及び煙突６を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を焼却する際に、汚泥を混焼させるとともに、電気集塵機４を230℃以下で運転する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 焼却炉、減温設備、排ガス処理設備、電気集塵機、誘引ファン、及び煙突を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を焼却する際に、汚泥を混焼させるとともに、電気集塵機を230℃以下で運転することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項２】 排ガスの電気集塵機入口部での温度が230℃以下となるように減温設備を制御することを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項３】 焼却炉、減温設備、排ガス処理設備、電気集塵機、誘引ファン、及び煙突を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、前記焼却炉に、廃棄物供給ホッパと汚泥供給ホッパを設けるとともに、電気集塵機が230℃以下で運転されるように制御する集塵機入口温度制御装置を設けたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項４】 電気集塵機入口部に排ガス温度を検出する温度センサを設置し、集塵機入口温度制御装置は、該温度センサの検出値をもとに電気集塵機入口部の温度が230℃以下となるように減温設備を制御する構成としたことを特徴とする請求項３記載の廃棄物処理装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみを焼却炉にて焼却し、発生する排ガスを処理してから大気へ放出させる廃棄物処理システムにおいて、ダイオキシン類を効率よく低減させ得る廃棄物処理方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ、排プラスチック等の廃棄物（以下、これらを単に廃棄物という）を焼却処理する焼却炉設備の代表的なもののシステム構成を図３に示す。図において、１は廃棄物供給ホッパ１ａを有する焼却炉、２は例えば減温塔、ボイラ、熱交換器などからなる減温設備、３は減温設備２にて減温された排ガスからＨＣlやＳＯx などの酸性ガスを除去する排ガス処理設備、４は電気集塵機、５は誘引ファン、６は煙突であり、これらは煙道を介して直列に接続されている。
【０００３】このようなものにおいて、ごみピットからクレーンで焼却炉に投入された棄物は、焼却炉１で乾燥されて燃焼し、未燃分が完全に燃焼する。焼却後、燃焼排ガスは炉外へと排出され、減温設備２、排ガス処理設備３、電気集塵機４を経て、煙突６から外に放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気集塵機４は、周知のようにガスやダストの性状による影響に左右されず微細な粒子の捕集が可能であるという特徴を持つ。しかし、このような廃棄物処理システムの場合、焼却炉１の炉出口から排出された排ガスは、減温設備２や排ガス処理設備３を経由し、およそ300℃程度で電気集塵機４に導入され、集塵が行われていることが多い。この300℃前後の温度は、ダイオキシンが生成され易い温度であり、燃焼排ガスをこの300℃前後の温度で電気集塵機４を通過させてしまうと、ダイオキシン濃度が高くなり、煙突６から排出されてしまうという問題がある。
【０００５】本発明の技術的課題は、比較的簡単な装置の導入により、焼却炉内の燃焼状態を一定に維持して、焼却炉におけるダイオキシン類濃度を低減させ、かつ電気集塵機部においてもダイオキシンの生成を抑えることができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る廃棄物処理方法は、焼却炉、減温設備、排ガス処理設備、電気集塵機、誘引ファン、及び煙突を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を焼却する際に、汚泥を混焼させるとともに、電気集塵機を230℃以下で運転することを特徴としている。
【０００７】また、この方法に用いられる装置は、焼却炉、減温設備、排ガス処理設備、電気集塵機、誘引ファン、及び煙突を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、焼却炉に、廃棄物供給ホッパと汚泥供給ホッパを設けるとともに、電気集塵機が230℃以下で運転されるように制御する集塵機入口温度制御装置を設けたものである。
【０００８】また、本発明に係る廃棄物処理方法は、排ガスの電気集塵機入口部での温度が230℃以下となるように減温設備を制御することを特徴としている。
【０００９】また、この方法に用いられる装置は、電気集塵機入口部に排ガス温度を検出する温度センサを設置し、集塵機入口温度制御装置は、この温度センサの検出値をもとに電気集塵機入口部の温度が230℃以下となるように減温設備を制御する構成としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る廃棄物処理方法およびこの方法に用いられる装置を図１に基づき説明する。図１は本実施形態に係る廃棄物処理装置のシステム構成を示す図であり、図中、前述の従来例（図３）と同一部分には同一符号を付してある。
【００１１】本実施形態の廃棄物処理装置は、焼却炉１に、廃棄物供給ホッパ１ａだけでなく、汚泥供給ホッパ１ｂを新たに設けるとともに、電気集塵機４の入口部に排ガス温度を検出する温度センサ７を設置し、さらに温度センサ７の検出値が230℃を超えた時、あるいは温度センサ７の検出値が230℃を超えない段階でも上昇が急激であれば、減温設備２を制御して高温排ガスの減温度合いを大きくさせることで、電気集塵機４が230℃以下で運転されるように制御する集塵機入口温度制御装置８を設けている。
【００１２】減温設備２は、ここでは高温排ガスを水噴霧雰囲気中を通過させることでそのガス温度を下げる方式の減温塔からなり、集塵機入口温度制御装置８から水噴霧量増加指令があると、その水噴霧量を多くするよう構成されている。
【００１３】なお、ここで用いる汚泥は、下水処理に伴って発生する下水汚泥、し尿汚泥、有機性排水を活性汚泥処理した際に発生する汚泥、有機物を含む排水を固液分離したときに発生する汚泥、河川しゅんせつ時等に閉鎖性水域で発生する汚泥、その他下水処理の過程で発生する汚泥等、どのような種類の汚泥でも構わない。
【００１４】次に、これをさらに詳述しながら本実施形態装置を用いて廃棄物を処理する方法について説明する。まず、ごみピットからクレーンで廃棄物を搬送して供給ホッパ１ａより焼却炉１内に投入するとともに、汚泥供給ホッパ１ｂより例えば下水処理工程等で発生した有機性汚泥を投入する。焼却炉１内に投入された汚泥と廃棄物は、炉内で乾燥され、着火して混焼し、排ガスは炉出口から下流に送られる。これにより、廃棄物のみを焼却させる場合と比較してダイオキシン濃度が低くなる。これは以下の理由による。
【００１５】すなわち、汚泥中のＳ分は、燃焼過程においてＨ2Ｓ、ＣＳ2、ＣＯＳ、ＳＯ2、ＳＯ3として焼却炉１内に存在する。これらの物質は、ダイオキシン類生成の触媒となる銅やその類似物質に対する被毒効果を持ち、炉内高温燃焼場から炉出口以降の排ガスラインで効果的にダイオキシン類を抑制させる。
【００１６】また、汚泥中のＮ分は、燃焼過程、特に一次燃焼領域の還元雰囲気においてアンモニアを生成し、これが塩素化合物と反応することにより、ダイオキシン類生成過程にあるＣlのダイオキシン生成反応を抑制する。
【００１７】さらにまた、汚泥中の水分は、可燃物の燃焼反応速度を抑制し、すすの発生を低減させる。すすの発生量が抑制されれば、それに起因する芳香族系の有機化合物濃度が低くなり、結果として不完全燃焼生成物であるダイオキシン類物質濃度も低減される。
【００１８】以上の理由により、廃棄物と汚泥を混焼することによってダイオキシン濃度が低減されるが、更に本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、廃棄物と汚泥を混焼させる際、電気集塵機４を使用し、その運転温度を下げれば、ダイオキシン類濃度が低下することを発見した。これは、ダイオキシン類が生成しやすい300℃近辺の領域をさけて低温で運転することにより、ダイオキシンの生成が抑えられるためと考えられる。本発明者らの実験研究により得られたこの知見を示したのが図２のグラフである。これは、電気集塵機４の運転温度と、電気集塵機４の入口と出口間におけるダイオキシンの増加率の関係を示したグラフであり、縦軸にダイオキシン増加率、横軸に電気集塵機入口温度をとっている。
【００１９】この結果から、電気集塵機温度を230℃以下、好ましくは210℃以下にすれば電気集塵機４内でダイオキシン類濃度が増加せず、効率よくダイオキシン類濃度を低減できることがわかる。
【００２０】したがって、電気集塵機入口に設置した温度センサ７と集塵機入口温度制御装置８により、排ガス温度を監視し、温度センサ７の検出値が230℃を超えた時、あるいは温度センサ７の検出値が230℃を超えない段階でも上昇が急激であれば、集塵機入口温度制御装置８より減温設備２に対して水噴霧量増加指令を出力させ、減温設備２の水噴霧量を多くさせて、高温排ガスの減温度合いを大きくさせ、これによって電気集塵機４の運転時の温度を230℃以下となるように管理することで、ダイオキシン類濃度を低減でき、この効果と汚泥の供給によるダイオキシン類物質濃度低減効果との相乗効果により一層効率的にダイオキシン類濃度を低減させることができる。
【００２１】なお、システム全体を自動制御している場合、温度センサ７の検出値を運転パラメータの一つとして組み込めばよい。
【００２２】電気集塵機４により微細な粒子が捕集除去されて、クリーンとなった空気は煙突６から大気へ放出される。
【００２３】本発明の効果を検証するために、都市ごみと汚泥を火格子式焼却炉で焼却を行い、減温塔で排ガスを210℃まで減温してから電気集塵機で集塵を行った場合におけるダイオキシン類濃度と、都市ごみのみを焼却して電気集塵機を270℃で運転した場合におけるダイオキシン類濃度とを比較してみたところ、本発明による前者のものが後者のものよりもダイオキシン類濃度が約９割低減されていることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、焼却炉、減温設備、排ガス処理設備、電気集塵機、誘引ファン、及び煙突を、煙道を介して直列に接続してなる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を焼却する際に、汚泥を混焼させるとともに、電気集塵機が230℃以下で運転されるようにしたので、効率よくダイオキシン類の発生を低減させることができた。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４１２３
【氏名又は名称】日本鋼管株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年６月１日（１９９９．６．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６１２７３
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 宗治 （外３名）
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６３２９（Ｐ２０００−３４６３２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５３６８８ |
|