JP2000317264A

JP2000317264A - 排ガス中の有害成分除去方法および排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2000317264A
Application number: JP11135243A
Authority: JP
Inventors: Keizo Hamaguchi; 敬三浜口; Hiroshi Osada; 容長田; Toru Shiomitsu; 徹塩満; Atsushi Hirayama; 敦平山; Susumu Ayukawa; 将鮎川
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】必要最低量の中和剤等の薬剤の噴霧で、排ガ
ス中に含まれる有害成分の排出濃度を一定値または一定
値以下に安定して制御する。【解決手段】廃棄物焼却炉１から排出される排ガスに
薬剤を噴霧して排ガスに含まれる有害成分を除去する際
に、排ガス中の有害成分濃度を常時検知することなく、
イ）集塵処理後の排ガス流量、ロ）水噴霧による排ガス
冷却手段より上流の排ガス温度、ハ）蒸気式熱回収手段
による蒸気発生量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気
量、ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、へ）被焼却物の
低位発熱量、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、
チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、の内のひとつ以
上を用いて処理対象の有害成分量を推定し、これに基づ
いて薬剤の噴霧量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却施
設、可燃性廃棄物処理施設などから排出される有害物質
を含む排ガスの無害化処理方法に関連し、詳しくは、薬
剤を噴霧して排ガスに含まれる有害物質を除去する際
に、薬剤噴霧量を制御する有害成分除去方法および排ガ
ス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物を焼却処理する過
程や、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、溶解する際に排出される排ガスには、煤
塵、ＨＣｌやＳＯｘ等の酸性成分、窒素酸化物、水銀等
の重金属、ダイオキシン類およびその前駆物質など、さ
まざまな有害物質が含まれている。これらの有害物質の
内、ＨＣｌやＳＯｘなどの酸性成分は、中和剤である粉
末消石灰を排ガス中に吹き込んで、反応器やバグフィル
タで中和反応をさせて排ガスから除去する乾式法が広く
用いられている。また、窒素酸化物であるＮＯｘは、焼
却炉内や炉出口にアンモニアまたは尿素水を噴霧してＮ
Ｏｘを選択的に除去する無触媒脱硝法が広く用いられて
いる。さらに必要に応じて窒素酸化物は脱硝触媒を用い
た脱硝塔によりアンモニアを噴霧して除去する触媒脱硝
法が用いられている。また、水銀やダイオキシン類は、
排ガス中に粉末活性炭を吹き込んで、反応器やバグフィ
ルタで吸着除去させる活性炭吹込法が用いられている。

【０００３】これらの有害物質を除去するための消石
灰、ＮＨ₃（または尿素水）、活性炭などの薬剤は、次
のように噴霧量を制御することが一般的であった。すな
わち、排ガス中の酸性成分や窒素酸化物を除去する際に
は、一定量の消石灰やＮＨ₃（または尿素水）を噴霧す
る方法か、処理後の排ガス中の酸性成分や窒素酸化物の
濃度に基づいて、消石灰噴霧量やＮＨ₃（または尿素
水）噴霧量をフイードバック制御する方法が採用され
る。また、排ガス中の水銀やダイオキシン類を除去する
際には、一定量の活性炭を噴霧するか、ダイオキシンの
指標物質と称されるＣＯ濃度を検知してＣＯ濃度に対応
した噴霧量制御が採用される。

【０００４】ここで、消石灰噴霧量等をフイードバック
制御で行う場合の従来例として、その制御系の概略を図
１１を参照しながら説明する。図１１は従来の排ガス処
理制御方法の概略を示す図である。図１１において、１
０１は廃棄物焼却炉、１０２はボイラ、１０３は減温
塔、１０４はバグフィルタ、１０５は脱硝塔、１０６は
煙突、１１７はフイードバック演算器、１１８は消石灰
噴霧量制御装置、１１９はアンモニアガス噴霧量制御装
置（脱硝塔用）、１２０は活性炭噴霧量制御装置、１２
８はＨＣｌ濃度検出器、１２９はＮＯｘ濃度検出器、１
３０はＣＯ濃度検出器である。

【０００５】ＨＣｌ等の酸性成分、ＮＯｘ等の窒素酸化
物、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を含む排ガス
は焼却炉１０１から排出されてボイラ１０２を経て、さ
らに水噴霧式の減温塔１０３に導入されて排ガス処理に
適した排ガス温度となったあと、バグフィルタ１０４に
導入される前に消石灰噴霧量制御装置１１８から消石灰
が噴霧されてバグフィルタ１０４内でＨＣｌ等の酸性成
分が除去される。ここで消石灰噴霧量制御装置１１８に
よる消石灰噴霧量は、煙突入口に設置されるＨＣｌ濃度
検出器１２８からの濃度信号をフイードバック演算器１
１７に送信して所定のＨＣｌ濃度となるようにＰＩＤ制
御方式等を用いて消石灰噴霧量の不足分や過剰分が一定
時間ごとに更新されることにより決定される。すなわ
ち、処理後のＨＣｌ濃度に基づいて消石灰噴霧量をフイ
ードバック制御により制御している。

【０００６】アンモニアによる脱硝も同様にアンモニア
噴霧量制御装置１１９によりアンモニアが噴霧され、煙
突入口に設置されるＮＯｘ濃度検出器１２９のＮＯｘ濃
度に基づいてアンモニア噴霧量がフイードバック制御さ
れる。

【０００７】ダイオキシンを除去するための活性炭噴霧
量制御装置１２０の場合は、一定量の活性炭噴霧を行う
か、煙突入口に設置されるＣＯ濃度検出器１３０のＣＯ
濃度に対応した活性炭噴霧がなされる。但し、活性炭噴
霧によりＣＯ濃度を一定にすることは通常不可能であ
るから、正確にはフイードバック制御と異なるが、図１
１では便宜的にフイードバック制御として記載した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理後
のＨＣｌ濃度を検知して消石灰噴霧量を制御する図１１
に示した従来方法は次の間題点を有していた。すなわ
ち、ＨＣｌ等の酸性成分を測定する地点は、酸性成分が
発生する焼却炉出口など排ガスの上流側地点でなく、排
ガス処理施設の下流にてサンプリングするので、測定濃
度の時間遅れを生じることや、ＨＣｌを代表とする排ガ
ス中の酸性成分は、通常、イオン電極方式などサンプル
排ガスを吸収液に吸収させ、この液中の濃度を測定して
排ガス中の濃度に換算する方式の連続排ガス分析計によ
って測定されるが、この方式では一般に応答時間が長
く、ＨＣｌが一時的に多く発生したにも拘わらず、例え
ば１０分遅れで、測定値が指示され、しかも、鋭敏な変
動が緩慢な変動となって表示されることが多いので、さ
らに大きな時間遅れを生ずる。このことから、処理後の
酸性成分の濃度を測定してから、中和剤としての消石灰
の噴霧量を制御すると時間遅れが生じるので、必要な消
石灰量を正しく噴霧することができず、無駄に消石灰が
消費されたり、処理後のＨＣｌ濃度が脈動の大きな挙動
を示し、一定値または一定値以下の制御が困難となる問
題が生じていた。

【０００９】また、図１１とは別の方法として、例え
ば、ボイラ出口など処理前の排ガス中の酸性成分濃度を
事前に測定して、この発生量に対して消石灰等の中和剤
の噴霧量を設定する方法が考えられるが、この場合に
も、上記の理由で、連続分析計の応答時間の遅さによる
時間遅れが生じる問題点と、煤塵含有量の多い処理前の
排ガスの長期連続のサンプリングがサンプリングプロー
ブの目詰まりにより困難である問題点が生じるか、サン
プリングプローブの目詰まりを回避できる逆洗機能付き
の連続分析計を用いたとしても、上記の理由で連続分析
計の応答時間の遅さによる時間遅れが生じる問題点と、
該逆洗機能付き連続分析計が高価であることと、逆洗機
能付きであっても定期的なメンテナンスが不可欠で余分
な労力を必要とする問題点を生じることとなる。

【００１０】次に、説明は省略するが、脱硝処理後のＮ
Ｏｘ濃度を検知してアンモニア噴霧量を制御する場合
と、ダイオキシンの指標物質であるＣＯ濃度を検知して
活性炭噴霧量を制御する場合も、上記に述べた問題点と
ほぼ同様の問題点を有していた。

【００１１】本発明は、以上に述べた問題点を解決する
ためになされたものであり、必要最低量の中和剤等の薬
剤の噴霧で、有害成分の排出濃度を一定値または一定値
以下に安定して制御することが可能な排ガス中の有害成
分除去方法および装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
廃棄物焼却炉から排出される排ガスに薬剤を噴霧して排
ガスに含まれる有害成分を除去する方法において、前記
薬剤を排ガスに噴霧する際に、排ガス中の有害成分濃度
を常時検知することなく、イ）集塵処理後の排ガス流
量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス
温度、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、ニ）廃
棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉への二
次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵処理後
の排ガス中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中の
Ｏ₂濃度、の内のひとつ以上を用いて処理対象の有害成
分量を推定し、これに基づいて前記薬剤の噴霧量を制御
することを特徴とする排ガス中の有害成分除去方法であ
る。

【００１３】ＨＣｌ等の酸性成分、ＮＯｘ等の窒素酸化
物、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物などの排ガス
中の有害成分濃度（または量）は、焼却炉の運転状況や
多様化する被焼却物の性状等により、一定の値をとるこ
とはほとんどなく、大きな変動を伴うのが一般的であ
る。このような場合、薬剤処理前の濃度変化の大きい有
害成分の濃度を常時検知してこれに見合う量の薬剤を噴
霧すれば、効率よく有害成分を除去することが可能とな
るが次の間題点を有しているため採用できない。すなわ
ち、処理前の有害成分を検知するためには含塵排ガス中
の有害成分濃度を連続測定器で測定する必要があるが、
含塵排ガスであるために、測定器のサンプリングプロー
ブが頻繁に目詰まりを起こして測定不能となる問題点
や、測定器が有する応答時間の遅れ、例えばＨＣｌを測
定するイオン電極式の連続測定器では約１０分程度の時
間遅れを伴い、変動の激しい有害成分濃度に迅速に対応
することが困難である問題点を有している。そこで、本
発明では、未処理排ガス中の有害成分の濃度を常時検知
することなく、これに代わるものとして、上記イ）〜
チ）のうち何れかひとつ以上を用いて処理対象の有害成
分量を推定することとしたものである。

【００１４】ここで、本発明で用いる上記イ）〜チ）の
各々について説明する。イ）集塵処理後の排ガス流量とは、例えば図１のバグフ
ィルタ４で集塵されたあとの排ガス流量であればその後
段の脱硝塔５の後の排ガス流量であってもよく、図１は
脱硝塔５のあとの排ガス流量検出器１１により連続測定
された排ガス流量値を制御因子として用いている。排ガ
ス流量は図示しない排ガス温度計によりノルマル換算さ
れることが多いが、ノルマル換算した排ガス流量であっ
てもそうでなくてもどちらも採用することができる。な
ぜならば、通常集塵機を出た排ガス温度は略一定であ
り、排ガス流量の値は温度による換算をしてもしなくて
も排ガス流量の変化傾向は類似しているからである。排
ガス流量は、焼却炉における焼却量や被焼却物の発熱量
が大きいときなどに、多くなる傾向がある。すなわち、
排ガス流量は焼却状態を表す一指標である。

【００１５】ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流
の排ガス温度とは、例えば、焼却炉内温度、焼却炉出口
温度、ボイラ１パス温度、ボイラ２パス温度、ボイラ出
口温度など、焼却炉で発生する排ガスが減温塔などの水
噴霧による排ガス冷却される前の排ガス温度であればよ
い。水噴霧による冷却で後段の集塵機等に適した温度に
強制的に調整されるため、もはや水噴霧冷却後では、炉
の焼却状態を示す温度とはならない。図５に示すグラフ
は、炉内温度Ａと炉出口温度Ｂとボイラ２パス温度Ｃが
それぞれ平均値は異なるが、変動が酷似しており、良好
な相関があることを示している。すなわち、これらの温
度は焼却状態を表す一指標である。

【００１６】ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量と
は、ボイラでの高圧蒸気の発生量（蒸発量）であり、焼
却温度が高いときには蒸気発生量が多くなる傾向があ
る。図５に示すグラフは、炉内温度Ａ等と蒸発量Ｄが良
好な相関にあることを示している。すなわち、蒸気発生
量は焼却状態を表す一指標である。

【００１７】ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量とは、
例えば焼却炉下部に設置された燃焼用空気吹込口（図示
しない）から炉内に燃焼用空気として導入される空気量
のことである。焼却炉における焼却量や被焼却物の発熱
量が大きいときなどに、燃焼用空気量は多くなる傾向が
ある。すなわち、燃焼用空気量は焼却状態を表す一指標
である。

【００１８】ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量とは、例
えば焼却炉出口付近または内部の側面に設置された二次
空気吹込口（図示しない）から、炉内または出口部に二
次燃焼用空気として導入される空気量のことである。二
次空気は二次燃焼を促進させる一方で、場合により高温
となりすぎた炉内温度を冷却する働きを持たせることも
ある。何れにしても焼却炉における焼却量や被焼却物の
発熱量が大きいときなどに、二次空気量は多くなる傾向
がある。すなわち、二次空気量は焼却状態を表す一指標
である。

【００１９】へ）被焼却物の低位発熱量とは、例えば炉
内温度やごみ投入量などから予め演算される（説明省
略）被焼却物を燃焼した際に熱源として得られる発熱量
のことである。低位発熱量は全連続式焼却炉などで中央
管理している場合は、運転データとして記録されてい
る。被焼却物の低位発熱量が大きいと炉内温度も上昇す
る傾向がある。すなわち、低位発熱量は焼却状態を表す
一指標である。

【００２０】ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度と
は、例えば図１のバグフィルタ４で集塵されたあとの排
ガス中のＣＯ₂濃度であればその後段の脱硝塔５の後の
排ガス中のＣＯ₂濃度であってもよく、連続式の測定器
により測定されたＣＯ₂濃度のことである。焼却炉にお
ける燃焼が活発であれば、炉内温度が上昇するとともに
燃焼用空気に含まれるＯ₂を大きく消費してＣＯ₂を多く
発生する。すなわち、ＣＯ ₂濃度は焼却状態を表す一指
標である。

【００２１】チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度と
は、例えば図１のバグフィルタ４で集塵されたあとの排
ガス中のＯ₂濃度であればその後段の脱硝塔５の後の排
ガス中のＯ₂濃度であってもよく、連続式の測定器によ
り測定されたＯ₂濃度のことである。焼却炉における燃
焼が活発であれば、炉内温度が上昇するとともに、燃焼
用空気に含まれるＯ₂を大きく消費してＯ₂濃度が小さく
なる。すなわち、Ｏ₂濃度は焼却状態を表す一指標であ
る。

【００２２】以上説明したとおり、イ）〜チ）は何れも
焼却炉における焼却状態の活発さや不活発さを示す指標
であって、何れも通常、焼却施設に連続測定値として管
理されている流用の容易な指標である。本発明は含塵で
あるがゆえに連続測定が困難とされる薬剤未噴霧かつ未
集塵の排ガス中の有害成分濃度を常時検知することな
く、すなわち、連続測定器を新たに設置することなく、
相対的に応答の速い、通常の排ガス処理施設に既設の連
続測定器による測定値である、イ）集塵処理後の排ガス
流量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガ
ス温度、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、ニ）
廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉への
二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵処理
後の排ガス中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中
のＯ₂濃度、の内のひとつ以上を用いて処理対象の有害
成分量を推定するので、より簡便な方法で薬剤の噴霧量
をこれに基づいて設定することが可能となる。同時に、
従来の制御による処理後の有害成分濃度の脈動の激しさ
や薬剤噴霧量の無駄な消費を回避する作用が得られる。
すなわち、有害成分濃度の連続測定器を新たに設置する
ことなく、処理後の有害成分の脈動を抑えながら、薬剤
消費量を必要最小限にすることが可能となる。

【００２３】また、「排ガス中の有害成分濃度を常時検
知することなく」とは、例えば排ガス処理施設の建設時
における性能試験などで、薬剤未噴霧かつ未集塵の排ガ
スの有害成分濃度を測定し、この測定結果をその後の通
常運転で参考値とするか、請求項５および６に記載の基
準値として採用すればよいが、通常の運転で連続的に測
定するものでないことはすでに述べたとおりであり、こ
こで述べた基準値については後述する。

【００２４】請求項２に係る発明は、除去対象の有害成
分が、ＨＣｌ、ＳＯｘなどの酸性成分、ＮＯｘなどの窒
素酸化物である場合には、前記イ）〜ト）の各々の値が
各々の基準値を上回るか、前記チ）の値が基準値を下回
る何れかの場合にその程度に応じて対応する薬剤の噴霧
量を増加させ、前記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準
値を下回るか、前記チ）の値が基準値を上回る何れかの
場合にその程度に応じて対応する薬剤の噴霧量を減少さ
せることを特徴とする請求項１記載の排ガス中の有害成
分除去方法である。

【００２５】請求項３に係る発明は、除去対象の有害成
分が、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化合物である場
合には、前記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を下
回るか、前記チ）の値が基準値を上回る何れかの場合に
その程度に応じて対応する薬剤の噴霧量を増加させ、前
記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を上回るか、前
記チ）の値が基準値を下回る何れかの場合にその程度に
応じて対応する薬剤の噴霧量を減少させることを特徴と
する請求項１記載の排ガス中の有害成分除去方法であ
る。

【００２６】本発明者らは鋭意調査の結果、以下に述べ
る結論に至った。図３に示すグラフは、焼却炉の焼却状
態を示す一指標である炉出口温度（先に述べたロ）水噴
霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度）と、薬
剤処理前（ボイラ出口）のＨＣｌ濃度、およびＮＯｘ濃
度の時間変化を調べた結果を示すものである。同図によ
ると、炉出口温度とＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度は互い
によく類似した変化傾向を示している。ＨＣｌ濃度は測
定器による時間遅れが目立つため約１０分遅れで炉出口
温度に追随している。炉出口温度と時間遅れを補正した
ＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度との相関を示したのが図４
であり、同図によると、炉出口温度とＨＣｌ濃度、炉出
口温度とＮＯｘ濃度の両者が正の相関を顕著に表してい
ることが読みとれる。すなわち、有害成分であるＨＣｌ
濃度およびＮＯｘ濃度は焼却炉の焼却状態を示す一指標
である炉出口温度と良好な正の相関があるので、処理対
象とする有害成分量を推定する際に、ロ）水噴霧による
排ガス冷却手段より上流の排ガス温度である炉出口温度
を用いればよいことに帰結した。そして推定した有害成
分量に基づいて薬剤の噴霧量を制御すれば時間遅れな
く、かつ必要最小量の薬剤を噴霧することが可能とな
る。

【００２７】このように、炉出口温度と有害成分濃度
（ＨＣｌ、ＮＯｘ）は正の相関があることが判明したの
で、このときの有害成分を除去するための薬剤は、炉出
口温度がその基準値より上回る際にその程度に応じて噴
霧量を増加させ、基準値より下回る際にその程度に応じ
て噴霧量を減少させればよく、すでに述べた請求項１に
係る発明の作用効果を確実に得ることができる。もちろ
ん、炉出口温度の代わりに、同一の変化傾向を示す、炉
内温度、ボイラ１パス温度、ボイラ２パス温度、ボイラ
出口温度を用いてもよく、ロ）水噴霧による排ガス冷却
手段より上流の排ガス温度であればよい。

【００２８】酸性成分であるＳＯｘについては、酸性成
分であるＨＣｌと同様の挙動を示すので、同様の制御が
可能である。また、ごみ焼却施設の場合、ＨＣｌ濃度は
例えばＳＯｘ濃度の１０倍程度と高いので、酸性成分除
去としてＨＣｌに関してのみ制御を行っても十分であ
る。

【００２９】本発明者らはさらに、イ）集塵処理後の排
ガス流量、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、
ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉
への二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵
処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、の何れであっても、
ロ）水噴霧による排ガス冷却手投より上流の排ガス温度
と同様に、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分、ＮＯｘなどの
窒素酸化物と正の相関（図示省略）が存在することを見
いだしたので、これらのひとつ以上を用いてロ）の場合
と同様の制御が可能で、同様の作用効果が得られる。

【００３０】一方、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃
度は、ト）集塵処理後の排ガス中ＣＯ₂濃度と負の相関
があることが判明しているので、イ）〜ト）の場合と異
なり、酸性成分濃度および窒素酸化物濃度と負の相関が
ある。すなわち、チ）の場合にはチ）の値がその基準値
を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を減少さ
せ、基準値を下回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧
量を増加させることで、イ）〜ト）の場合と同様の作用
効果が得られる。

【００３１】次に、除去対象の有害成分がダイオキシン
などの有機ハロゲン化合物であるときに、本発明者らは
上記とは逆の制御により同一の作用が得られることを見
いだした。

【００３２】図７に示すグラフは、焼却炉の焼却状態を
示す一指標である炉出口温度（先に述べたロ）水噴霧に
よる排ガス冷却手段より上流の排ガス温度）と、薬剤処
理前（ボイラ出口）のダイオキシン濃度との関係を調査
した結果を示すものである。同図によると、炉出口温度
とダイオキシン濃度は負の相関関係を顕著に表している
ことが読みとれる。すなわち、有害成分であるダイオキ
シン等の有機ハロゲン化合物は、焼却炉の焼却状態を示
す一指標である炉出口温度と良好な負の相関があるの
で、処理対象とする有害成分量を推定する際に、ロ）水
噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度である
炉出口温度を用いればよいことに帰結した。そして推定
した有害成分量に基づいて薬剤の噴霧量を制御すれば時
間遅れなく、かつ必要最小量の薬剤を噴霧することが可
能となる。炉出口温度と有害成分濃度（ダイオキシン等
の有機ハロゲン化合物の濃度）は負の相関関係があるこ
とが判明したので、このときの有害成分を除去するため
の薬剤は、炉出口温度がその基準値より下回る際にその
程度に応じて噴霧量を増加させ、基準値より上回る際に
その程度に応じて噴霧量を減少させればよく、すでに述
べた請求項１に係る発明の作用効果を確実に得ることが
できる。もちろん、炉出口温度の代わりに、同一の変化
傾向を示す、炉内温度、ボイラ１パス温度、ボイラ２パ
ス温度、ボイラ出口温度を用いてもよく、ロ）水噴霧に
よる排ガス冷却手段より上流の排ガス温度であればよ
い。

【００３３】ダイオキシン類以外の有機ハロゲン化合物
は、ダイオキシン前駆体も含めてさまざまな分子形態が
存在するが、例えば薬剤として活性炭粉等の吸着剤を用
いれば、これらをダイオキシン類と同様に吸着除去で
き、同様の作用効果が得られる。

【００３４】本発明者らはさらに、イ）集塵処理後の排
ガス流量、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、
ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉
への二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵
処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、の何れであっても、
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度
と同様に、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物と負の
相関（図示省略）が存在することを見いだしたので、こ
れらのひとつ以上を用いて、ロ）の場合と同様の制御が
可能で、同様の作用効果が得られる。

【００３５】また、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃
度は、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度と負の相
関があることが判明しているので、イ）〜ト）の場合と
異なり、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物と正の相
関がある。すなわち、チ）の場合にはチ）の値がその基
準値を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を増
加させ、基準値を下回る場合にその程度に応じて薬剤の
噴霧量を減少させることで、イ）〜ト）の場合と同様の
作用効果が得られる。

【００３６】請求項４に係る発明は、前記イ）〜チ）の
基準値は、排ガス処理施設の定格値、通常運転時の平均
値、排ガス処理施設の立ち上げ時の代表値、運転条件の
変更時の代表値、から選ばれた値であることを特徴とす
る請求項２または３記載の排ガス中の有害成分除去方法
である。

【００３７】このように、イ）〜チ）の基準値を具体的
に設定し、この基準値に対応する有害成分量に対応する
薬剤噴霧量の明記していない基準値を設定し、イ）〜
チ）の基準値に対する増減に対し、請求項２または３に
記載の方法で、薬剤噴霧量を前記薬剤噴霧量の基準値を
基準として薬剤噴霧量の増減制御を行えば、請求項２ま
たは３に係る発明の作用をより確実かつ効果的に得るこ
とができる。

【００３８】イ）からチ）の基準値に対応する薬剤噴霧
量の基準値は、例えば図４に示す相関図から、ロ）水噴
霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度としての
炉出口温度が８５０℃のときに、ボイラ出口のＨＣｌ濃
度が略７００ｐｐｍであることから、これに対応するＨ
Ｃｌ除去剤としての薬剤噴霧量を充てればよい。このと
き、必要に応じて排ガス流量などの基準値を併用して前
記薬剤噴霧量の基準値を設定することはいうまでもな
い。または、炉出口温度の基準値に対応する図４とは別
のボイラ出口ＨＣｌ濃度の測定値か定格値を採用して、
これに対応するＨＣｌ除去剤としての薬剤噴霧量を充て
てもよい。そしてさらに、薬剤噴霧量の基準値は、薬剤
未処理排ガス中のＨＣｌ濃度の不可欠でない測定結果の
値により、それに対応する薬剤噴霧量を適宜更新してい
くこともよい。これらの場合において、ここで例示した
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度
としての炉出口温度だけでなく、請求項１などに係る発
明として示したイ）〜チ）に記載のひとつ以上の指示値
を用いてもよいことはすでに述べたことから類推され明
らかである。

【００３９】請求項５に係る発明は、前記イ）〜チ）の
複数個を用いて処理対象の有害成分量を推定し、この値
が該有害成分量の基準値を上回る場合にその程度に応じ
て薬剤の噴霧量を増加させ、この値が前記基準値を下回
る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を減少させるこ
とを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の排
ガス中の有害成分除去方法である。

【００４０】イ）〜チ）に記載した複数個を用いると
は、例えば、イ）集塵処理後の排ガス流量による有害成
分推定量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の
排ガス温度としての炉出口温度による有害成分推定量、
ハ）集塵処理後の排ガス中のＯ ₂濃度による有害成分推
定量、の３つを採用し、これらの各推定量の所定の重み
付け平均値を求めて改めて有害成分推定量とし、次に、
これに基づく薬剤の噴霧量を有害成分量の基準値と対比
させて薬剤噴霧量を増減させることである。このように
複数の制御因子を用いて、その総体としての有害成分量
およびこれに対応する薬剤噴霧量を推定するので、より
正確な量の薬剤噴霧量制御が可能となって、請求項２〜
４に述べた作用をより一層確実なものとできる。

【００４１】ここで、イ）〜チ）から複数個の制御因子
を採用する際には、次のような制御因子の選択がさらに
効果的である。すなわち、第一群として、イ）集塵処理
後の排ガス流量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、
ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、第二群として、ロ）
水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度、
ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、へ）被焼却物
の低位発熱量、第三群として、ト）集塵処理後の排ガス
中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、
と３群に分割した際に、これら各群から０個または一つ
以上を採用して異なる２つの群から合計２つ以上を採用
することが望ましい。なぜならば、第一群、第二群、第
三群の各制御因子は各群の中では、性状が相対的に類似
していて各制御因子間の相関がより強いため、一つの群
の中から複数を選ぶより、異なる群から２つ以上を選択
した方が、より広範な排ガス処理施設の運転条件に対応
して、薬剤の噴霧量制御を適用できるからである。

【００４２】このことを具体的に説明すると、酸性成分
除去の場合に、例えば、排ガス量に大きく関与する第一
群からイ）集塵処理後の排ガス流量を採用し、排ガス温
度に密接に関係する第二群からロ）水噴霧による排ガス
冷却手段より上流の排ガス温度としての炉出口温度を２
つ目として採用した際に、前者の排ガス流量が多くなっ
て薬剤噴霧量が多く推定されたにもかかわらず、後者の
炉出口温度が低くなって薬剤噴霧量が少なく推定される
という相反する結果が生じる場合が、何らかの運転条件
によって存在するが、このように相反する結果の総体と
しての薬剤噴霧量の推定値を採用する方が、同じ第一群
からイ）集塵処理後の排ガス流量と、ニ）廃棄物焼却炉
への燃焼用空気量を２つ採用して、排ガス流量と燃焼用
空気量から推定される薬剤噴霧量がともに多く推定され
る場合より、より正確な薬剤噴霧量を推定できるのであ
る。このことはここで述べた例示に限らず、互いに相関
の強い同じ群からの複数採用より、異なる群からの複数
採用がより好ましいのである。

【００４３】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
推定した有害成分量の基準値は、排ガス処理施設の定格
値、通常運転時の平均値、排ガス処理施設の立ち上げ時
の代表値、運転条件の変更時の代表値、から選ばれた値
であることを特徴とする排ガス中の有害成分除去方法で
ある。

【００４４】このように、イ）〜チ）の複数の制御因子
により推定する有害成分量の基準値を具体的に設定した
上で、これに対応する薬剤噴霧量の複数因子による過不
足分を請求項５に記載の方法により制御するので、請求
項５に係る発明の作用をより確実かつ効果的に得ること
ができる。

【００４５】請求項７に係る発明は、前記薬剤は、カル
シウム化合物またはナトリウム化合物であって、粉体
状、液体状またはスラリ状の塩基性中和剤であることを
特徴とする請求項１、２、４、５、６の何れか一つに記
載の排ガス中の有害成分除去方法である。

【００４６】ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分を除去する際
の薬剤として、カルシウム化合物またはナトリウム化合
物であって、粉体状、液体状またはスラリ状の塩基性中
和剤を採用すれば、相対的に安価でかつ中和反応効率が
優れているので望ましい。さらに望ましくは薬剤の噴霧
により排ガス温度の変化のほとんどない粉体状の消石灰
（Ｃａ（ＯＨ）₂）が安価であってよい。但し、これら
の選択は、既存の排ガス処理施設の機器類の仕様に従う
か、その他の運転条件等によって適宜決定されるもので
ある。

【００４７】請求項８に係る発明は、前記薬剤は、アン
モニアガス、アンモニア水、尿素水の何れか、またはア
ンモニアガスを発生するアミン系の薬剤であることを特
徴とする請求項１、２、４、５、６の何れか一つに記載
の排ガス中の有害成分除去方法である。

【００４８】ＮＯｘ等の窒素酸化物を除去する際の薬剤
として、アンモニアガス、アンモニア水、尿素水の何れ
か、またはアンモニアガスを発生するアミン系の薬剤を
採用すれば、相対的に安価でかつ無触媒脱硝および触媒
脱硝の両者に供することが可能なので望ましい。さらに
望ましくは、アンモニアボンベ等によるアンモニアガス
が、無触媒脱硝と触媒脱硝の両者に容易に供することが
可能であることと、取扱いや付帯設備が簡略化できるこ
とと、尿素水よりやや反応効率が高い点を有することに
より、望ましい。

【００４９】請求項９に係る発明は、前記薬剤は、炭素
系の多孔質粉体であることを特徴とする請求項１、３、
４、５、６の何れか一つに記載の排ガス中の有害成分除
去方法である。

【００５０】ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を除
去する際の薬剤として、炭素系の多孔質粉体を採用すれ
ば、炭素系であるがゆえに、より効率よく有機ハロゲン
化合物を吸着除去できて、望ましい。さらに望ましく
は、比表面積の大きく、賦活の十分なされた発火点の高
い活性炭粉末を採用することがよい。

【００５１】請求項１０に係る発明は、薬剤噴霧後の各
種有害成分濃度を検知してこれに対応する各種薬剤噴霧
量をフイードバック制御により制御する方法を、請求項
１〜９に記載の各方法と組み合わせて行う排ガス中の有
害成分除去方法である。

【００５２】このようにフイードバック制御を組み合わ
せることにより、排出する有害成分量または濃度をより
安全にかつ確実に所定値または所定値以下に抑えること
が可能となる。

【００５３】請求項１１に係る発明は、廃棄物焼却炉か
らの排ガスに薬剤を噴霧して排ガスに含まれる有害成分
を除去する装置において、ａ）イ）集塵処理後の排ガス流量、ロ）水噴霧による
排ガス冷却手段より上流の排ガス温度、ハ）熱回収手段
による蒸気発生量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気
量、ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、へ）被焼却物の
低位発熱量、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、
チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、のうちの少なく
とも一つを測定する一つ以上の連続測定器と、ｂ）前記連続測定器からの測定値信号を集積して処理対
象の有害成分量を推定し、これに基づく薬剤噴霧量を演
算し、薬剤噴霧量制御装置に薬剤噴霧量信号を送信する
薬剤噴霧量演算器と、ｃ）前記薬剤噴霧量演算器より薬剤噴霧量信号を受信し
て薬剤噴霧を行う薬剤噴霧量制御装置と、ｄ）薬剤噴霧により排ガス中の有害成分を除去する有害
成分除去装置と、からなることを特徴とする排ガス処理装置である。この
ように薬剤噴霧量演算器と薬剤噴霧量制御装置と有害成
分除去装置を構成するので、請求項１〜６に係る発明を
容易に実施することが可能となる。

【００５４】請求項１２に係る発明は、排ガス中の酸性
成分または有機ハロゲン化合物を除去する薬剤を用いる
とき、有害成分除去装置は、バグフィルタ、乾式反応
塔、半乾式反応塔、湿式洗浄塔、減温塔から選ばれる少
なくとも一つの装置であることを特徴とする請求項１１
記載の排ガス処理装置である。このように有害成分除去
用の薬剤と有害成分除去装置を規定することにより、請
求項１〜７、９、１１に係る発明をより確実に実施する
ことが可能となる。

【００５５】請求項１３に係る発明は、排ガス中の窒素
酸化物を除去する薬剤を用いるとき、有害成分除去装置
は、焼却炉内か焼却炉出口部に設置する無触媒脱硝装置
または／および脱硝塔であることを特徴とする請求項１
１記載の排ガス処理装置である。このように有害成分除
去用の薬剤と有害成分除去装置を規定することにより、
請求項１、２、４〜６、８、１１に係る発明をより確実
に実施することが可能となる。

【００５６】請求項１４に係る発明は、薬剤噴霧量制御
装置を複数設置することを特徴とする請求項１１〜１３
の何れか一つに記載の排ガス処理装置である。このよう
にＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分、ＮＯｘ等の窒素酸化
物、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を除去するた
めの各種薬剤に応じた薬剤噴霧量制御装置を複数設置す
るので、より多くの種類の有害成分を同時にかつ精度よ
く除去できる作用と、請求項１〜９、１１〜１３に係る
発明の作用を同時に得ることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】図１、本発明に係る有害成分除去
方法をごみ焼却処理施設に採用した場合の実施の形態の
一例を示すブロック図である。図２は、本発明に係る有
害成分除去方法をごみ焼却処理施設に採用した場合の別
の実施の形態の一例を示すブロック図であり、図１の構
成にＨＣｌ濃度検出器２８と、ＮＯｘ濃度検出器２９
と、ＣＯ濃度検出器３０を付加したものである。これら
の図において、１は廃棄物焼却炉、２はボイラ、３は減
温塔、４はバグフィルタ、５は脱硝塔、６は煙突、１１
は脱硝塔５の出口（または煙突６の入口）に設置された
排ガス流量検出器、１２は廃棄物焼却炉１の出口におけ
る排ガス温度を連続測定可能な炉出口温度検出器、１３
はボイラ２の蒸気発生量を連続測定可能な蒸気発生量検
出器、１４は廃棄物焼却炉１への燃焼用空気量を連続測
定可能な燃焼用空気量検出器、１５は廃棄物焼却炉１へ
のに時空器量を連続測定可能な二次空気量検出器、１６
は被焼却物の低位発熱量を連続測定可能な低発熱量検出
器、１７は薬剤噴霧量演算器、１８は消石灰噴霧量制御
装置、１９ａはアンモニアガス噴霧量制御装置（脱硝塔
用）、１９ｂはアンモニアガス噴霧量制御装置（無触媒
脱硝装置用）、２０は活性炭噴霧量制御装置、２１はＣ
Ｏ₂濃度検出器、２２はＯ₂濃度検出器、２８はＨＣｌ濃
度検出器、２９はＮＯｘ濃度検出器、３０はＣＯ濃度検
出器である。

【００５８】以下、図１、図２に基づいて、ごみ焼却時
に発生する排ガスの処理フローの概略を説明する。

【００５９】廃棄物焼却炉１から排出される７００〜１
０００℃の排ガスはボイラ２に導入され、熱回収によ
り、例えば２００〜４００℃に減温される。続いて排ガ
スは減温塔３に導入され、スプレーノズルによる水噴霧
により、バグフィルタ４に適した１５０〜２５０℃の範
囲の一定温度に冷却されてから、バグフィルタ４に導入
されて、脱硝塔５を経て煙突６から大気放散される。廃
棄物焼却炉１から排出される排ガスには、ＨＣｌ、ＳＯ
ｘ等の酸性成分、ＮＯｘ等の窒素酸化物、ダイオキシン
等の有機ハロゲン化合物などの有害成分が含まれてお
り、このうち、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分は、消石灰
噴霧量制御装置１８からの消石灰噴霧により、バグフィ
ルタ４入口の煙道またはバグフィルタ４内で中和反応に
より除去される。ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物
は、活性炭噴霧量制御装置２０からの活性炭噴霧によ
り、同様にバグフィルタ４入口の煙道またはバグフィル
タ４内で吸着により除去される。ＮＯｘ等の窒素酸化物
は、アンモニアガス噴霧量制御装置１９ａからのアンモ
ニアガス噴霧により、脱硝塔５内の脱硝触媒と選択的触
媒脱硝反応により除去される。また必要に応じて、アン
モニアガス噴霧量制御装置１９ｂからのアンモニアガス
噴霧により、焼却炉１内または焼却炉１出口部に設置さ
れた無触媒脱硝装置（図示しない）内で選択的無触媒脱
硝反応により除去される。

【００６０】さて、本発明の有害成分除去方法の特徴
は、消石灰噴霧量制御装置１８、アンモニアガス噴霧量
制御装置１９ａ、１９ｂ、活性炭噴霧量制御装置２０の
３つで代表される有害成分除去のための薬剤噴霧量制御
装置の稼働に際し、次の方法を用いることにある。廃棄
物焼却炉１からの排ガスに薬剤を噴霧して排ガスに含ま
れる有害成分を除去する際に、未処理排ガス中の有害成
分濃度を常時検知することなく、イ）集塵処理後の排ガ
ス流量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排
ガス温度、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、
ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉
への二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵
処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガ
ス中のＯ₂濃度、の内のひとつ以上を用いて処理対象の
有害成分量を推定し、これに基づいて薬剤の噴霧量を制
御するものである。

【００６１】具体的には上記イ）〜チ）の内の一つ以上
の測定値信号、すなわち、イ）集塵処理後の排ガス流量
を示す排ガス流量検出器１１からの測定信号、ロ）水噴
霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度を示す炉
出口温度検出器１２からの測定信号、ハ）蒸気式熱回収
手段による蒸気発生量を示す蒸気発生量検出器１３から
の測定信号、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量を示す
燃焼用空気量検出器１４からの測定信号、ホ）廃棄物焼
却炉への二次空気量を示す二次空気量検出器１５からの
測定信号、へ）被焼却物の低位発熱量を示す低位発熱量
検出器１６からの測定信号、ト）集塵処理後の排ガス中
のＣＯ₂濃度を示すＣＯ₂濃度検出器２１からの測定信
号、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度を示すＯ₂濃度
検出器２２からの測定信号の内の一つ以上の測定値信号
を薬剤噴霧量演算器１７に送信して、該演算器１７によ
り各種有害成分濃度を推定し、これに基づいた各種薬剤
の噴霧必要量の信号を、消石灰噴霧量制御装置１８、ア
ンモニアガス噴霧量制御装置１９ａ、１９ｂ、活性炭噴
霧量制御装置２０の各々に送信して、これら３つの制御
装置により各種薬剤の噴霧を対応する有害成分除去装置
にて行う。

【００６２】ここで、上記イ）〜チ）の各々について、
再度繰り返し説明する。イ）集塵処理後の排ガス流量とは、例えば図１のバグフ
ィルタ４で集塵されたあとの排ガス流量であればその後
段の脱硝塔５の後の排ガス流量であってもよく、図１は
脱硝塔５のあとの排ガス流量検出器１１により連続測定
された排ガス流量値を制御因子として用いている。排ガ
ス流量は図示しない排ガス温度計によりノルマル換算さ
れることが多いが、ノルマル換算した排ガス流量であっ
てもそうでなくてもどちらも採用することができる。な
ぜならば、通常集塵機を出た排ガス温度は略一定であ
り、排ガス流量の値は温度による換算をしてもしなくて
も排ガス流量の変化傾向は類似しているからである。排
ガス流量は、焼却炉における焼却量や被焼却物の発熱量
が大きいときなどに、多くなる傾向がある。すなわち、
排ガス流量は焼却状態を表す一指標である。

【００６３】ロ）水噴霧による排ガス冷却手投より上流
の排ガス温度とは、例えば、焼却炉内温度、炉出口温度
検出器１２による焼却炉出口温度、ボイラ１パス温度
（図示しない）、ボイラ２パス温度、ボイラ出口温度
（図示しない）など、焼却炉で発生する排ガスが減温塔
３などの水噴霧による排ガス冷却される前の排ガス温度
であればよい。水噴霧による冷却で後段のバグフィルタ
４の集塵機等に適した温度に強制的に調整されるため、
もはや水噴霧冷却後では、炉の焼却状態を示す温度とは
ならない。図５に示すグラフは、炉内温度Ａと炉出口温
度Ｂとボイラ２パス温度Ｃがそれぞれ平均値は異なる
が、変動が酷似しており、良好な相関があることを示し
ている。同図には示していないがボイラ１パス温度も同
様に良好な相関があること、ボイラ出口温度は多く熱回
収されてやや緩慢ではあるが同様の相関があることが確
認されている。すなわち、これらの温度は焼却状態を表
す一指標である。

【００６４】ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量と
は、ボイラでの高圧蒸気の発生量（蒸発量）であり、焼
却温度が高いときには蒸気発生量が多くなる傾向があ
る。蒸気発生量は蒸気発生量検出器１３により連続的に
検出される信号である。図５に示すグラフは、炉内温度
Ａ等と蒸発量Ｄが良好な相関にあることを示している。
すなわち、蒸気発生量は焼却状態を表す一指標である。

【００６５】ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量とは、
例えば焼却炉下部に設置された燃焼用空気吹込口（図示
しない）から炉内に燃焼用空気として導入される空気量
のことである。燃焼用空気量は燃焼用空気量検出器１４
により連続的に検出される信号である。焼却炉１におけ
る焼却量や被焼却物の発熱量が大きいときなどに、燃焼
用空気量は多くなる傾向がある。すなわち、燃焼用空気
量は焼却状態を表す一指標である。

【００６６】ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量とは、例
えば焼却炉出口付近または内部の側面に設置された二次
空気吹込口（図示しない）から、炉内または出口部に二
次燃焼用空気として導入される空気量のことである。二
次空気量は二次空気量検出器１５により連続的に検出さ
れる信号である。二次空気は二次燃焼を促進させる一方
で、場合により高温となりすぎた炉内温度を冷却する働
きを持たせることもある。何れにしても焼却炉１におけ
る焼却量や被焼却物の発熱量が大きいときなどに、二次
空気量は多くなる傾向がある。すなわち、二次空気量は
焼却状態を表す一指標である。

【００６７】へ）被焼却物の低位発熱量とは、例えば炉
内温度やごみ投入量などから予め演算される（説明省
略）被焼却物を燃焼した際に熱源として得られる発熱量
のことである。低位発熱量は低位発熱量検出器１６によ
り連続的に検出される信号であるが、上述のとおり炉内
温度やごみ投入量などから演算される場合が多く、ここ
では便宜的に低位発熱量検出器１６による検出値として
いる。低位発熱量は全連続式焼却炉などで中央管理して
いる場合は、運転データとして記録されている。被焼却
物の低位発熱量が大きいと炉内温度も上昇する傾向があ
る。すなわち、低位発熱量は焼却状態を表す一指標であ
る。

【００６８】ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度と
は、例えば図１のバグフィルタ４で集塵されたあとの排
ガス中のＣＯ₂濃度であればその後段の脱硝塔５の後の
排ガス中のＣＯ₂濃度であってもよく、連続式のＣＯ₂濃
度検出器２１により測定されたＣＯ₂濃度のことであ
る。焼却炉１における燃焼が活発であれば、炉内温度が
上昇するとともに燃焼用空気に含まれるＯ₂を大きく消
費してＣＯ₂を多く発生する。すなわち、ＣＯ₂濃度は焼
却状態を表す一指標である。

【００６９】チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度と
は、例えば図１のバグフィルタ４で集塵されたあとの排
ガス中のＯ₂濃度であればその後段の脱硝塔５の後の排
ガス中のＯ₂濃度であってもよく、連続式のＯ₂濃度検出
器２２により測定されたＯ₂濃度のことである。焼却炉
１における燃焼が活発であれば、炉内温度が上昇すると
ともに、燃焼用空気に含まれるＯ₂を大きく消費して
Ｏ₂濃度が小さくなる。すなわち、Ｏ₂濃度は焼却状態を
表す一指標である。

【００７０】以上説明したとおり、イ）〜チ）は何れも
焼却炉における焼却状態の活発さや不活発さを示す指標
であって、何れも通常、焼却施設に連続測定値として管
理されている流用の容易な指標である。これらの指標の
各信号の内の少なくとも一つを薬剤噴霧量演算器１７に
集積して、各種有害成分濃度を推定し、各種薬剤の噴霧
量の制御を行う。本発明は含塵であるがゆえに連続測定
困難とされる薬剤未噴霧かつ未集塵の排ガス中の有害成
分濃度を常時検知することなく、すなわち、連続測定器
を新たに設置することなく、相対的に応答速い、通常の
排ガス処理施設に既設の連続測定器による測定値であ
る、イ）集塵処理後の排ガス流量、ロ）水噴霧による排
ガス冷却手段より上流の排ガス温度、ハ）蒸気式熱回収
手段による蒸気発生量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空
気量、ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、へ）被焼却物
の低位発熱量、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃
度、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、の内のひと
つ以上を用いて処理対象の有害成分量を推定するので、
より簡便な方法で薬剤の噴霧量をこれに基づいて設定す
ることが可能となる。同時に、従来の制御による処理後
の有害成分濃度の脈動の激しさや薬剤噴霧量の無駄な消
費を回避する作用が得られる。すなわち、有害成分濃度
の連続測定器を新たに設置することなく、処理後の有害
成分の脈動を抑えながら、薬剤消費量を必要最小限にす
ることが可能となる。

【００７１】また、「排ガス中の有害成分濃度を常時検
知することなく」とは、例えば排ガス処理施設の建設時
における性能試験などで、薬剤未噴霧かつ未集塵の排ガ
スの有害成分濃度を測定し、この測定結果をその後の通
常運転で参考値とするか、請求項５および６に記載の基
準値として採用すればよいが、通常の運転で連続的に測
定するものでないことはすでに述べたとおりであり、こ
こで述べた基準値については後述する。

【００７２】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、除去対象の有害成分が、ＨＣｌ、Ｓ
Ｏｘなどの酸性成分、ＮＯｘなどの窒素酸化物である場
合には、前記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を上
回るか、前記チ）の値が基準値を下回る何れかの場合に
その程度に応じて対応する薬剤の噴霧量を増加させ、前
記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を下回るか、前
記チ）の値が基準値を上回る何れかの場合にその程度に
応じて対応する薬剤の噴霧量を減少させるものである。

【００７３】すなわち、ＨＣｌ、ＳＯｘなどの酸性成分
の除去に際し、前記イ）〜ト）の各々の測定値が各々の
基準値を上回るか、前記チ）の測定値が基準値を下回る
何れかの場合に、薬剤噴霧量演算器１７を介して消石灰
噴霧量制御装置１８により、その程度に応じて中和剤で
ある消石灰の噴霧量を増加させ、前記イ）〜ト）の各々
の測定値が各々の基準値を下回るか、前記チ）の測定値
が基準値を上回る何れかの場合に、薬剤噴霧量演算器１
７を介して消石灰噴霧量制御装置１８により、その程度
に応じて中和剤である消石灰の噴霧量を減少させる。消
石灰噴霧量制御装置１８からの消石灰はバグフィルタ４
の入口煙道またはバグフィルタ４内に噴霧される。

【００７４】同様に、ＮＯｘなどの窒素酸化物の除去に
際し、前記イ）〜ト）の各々の測定値が各々の基準値を
上回るか、前記チ）の測定値が基準値を下回る何れかの
場合に、薬剤噴霧量演算器１７を介してアンモニアガス
噴霧量制御装置１９ａにより、その程度に応じてアンモ
ニアガスの噴霧量を増加させ、前記イ）〜ト）の各々の
測定値が各々の基準値を下回るか、前記チ）の測定値が
基準値を上回る何れかの場合に、薬剤噴霧量演算器１７
を介してアンモニアガス噴霧量制御装置１９ａにより、
その程度に応じてアンモニアガスの噴霧量を減少させ
る。アンモニアガス噴霧量制御装置１９ａからのアンモ
ニアガスは脱硝塔５の入口煙道または脱硝塔５内に噴霧
される。廃棄物焼却炉１に付属の無触媒脱硝装置（図示
しない）を用いて無触媒脱硝を行うときはアンモニアガ
ス噴霧量制御装置１９ｂを用いて同様の操作を行えばよ
く、焼却炉内または出口部の７００〜９００℃の温度域
にアンモニアガスは噴霧され無触媒脱硝がなされる。

【００７５】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、除去対象の有害成分が、ダイオキシ
ンなどの有機ハロゲン化合物である場合には、前記イ）
〜ト）の各々の値が各々の基準値を下回るか、前記チ）
の値が基準値を上回る何れかの場合にその程度に応じて
対応する薬剤の噴霧量を増加させ、前記イ）〜ト）の各
々の値が各々の基準値を上回るか、前記チ）の値が基準
値を下回る何れかの場合にその程度に応じて対応する薬
剤の噴霧量を減少させるものである。

【００７６】すなわち、ダイオキシンなどの有機ハロゲ
ン化合物の除去に際し、前記イ）〜ト）の各々の測定値
が各々の基準値を下回るか、前記チ）の測定値が基準値
を上回る何れかの場合に、薬剤噴霧量演算器１７を介し
て活性炭噴霧量制御装置２０により、その程度に応じて
吸着剤である活性炭の噴霧量を増加させ、前記イ）〜
ト）の各々の測定値が各々の基準値を上回るか、前記
チ）の測定値が基準値を下回る何れかの場合に、薬剤噴
霧量演算器１７を介して活性炭噴霧量制御装置２０によ
り、その程度に応じて吸着剤である活性炭の噴霧量を減
少させる。活性炭噴霧量制御装置２０からの活性炭はバ
グフィルタ４の入口煙道またはバグフィルタ４内に噴霧
される。

【００７７】これらの薬剤噴霧量の制御方法は、以下に
述べる本発明者ら独自の調査結果に基づくものである。
図３は、焼却炉の焼却状態を示す一指標である炉出口温
度（先に述べたロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上
流の排ガス温度）と、薬剤処理前（ボイラ出口）のＨＣ
ｌ濃度、およびＮＯｘ濃度の時間変化を調べた結果を示
す図である。同図によると、炉出口温度とＨＣｌ濃度お
よびＮＯｘ濃度は互いによく類似した変化傾向を示して
いる。ＨＣｌ濃度は測定器による時間遅れが目立つため
約１０分遅れで炉出口温度に追随している。炉出口温度
と時間遅れを補正したＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度との
相関を示したのが図４であり、同図によると炉出口温度
とＨＣｌ濃度、炉出口温度とＮＯｘ濃度の両者が正の相
関を顕著に表していることが読みとれる。すなわち、有
害成分であるＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度は焼却炉の焼
却状態を示す一指標である炉出口温度と良好な正の相関
があるので、処理対象とする有害成分量を推定する際
に、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス
温度である炉出口温度を用いればよいことに帰結した。
そして推定した有害成分量に基づいて薬剤の噴霧量を制
御すれば時間遅れなく、かつ必要最小量の薬剤を噴霧す
ることが可能となる。炉出口温度と有害成分濃度（ＨＣ
ｌ、ＮＯｘ）は正の相関があることが判明したので、こ
のときの有害成分を除去するための薬剤は、炉出口温度
がその基準値より上回る際にその程度に応じて噴霧量を
増加させ、基準値より下まわる際にその程度に応じて噴
霧量を減少させればよく、すでに述べた請求項１に係る
発明の作用効果を確実に得ることができる。もちろん、
炉出口温度の代わりに、同一の変化傾向を示す、炉内温
度、ボイラ１パス温度、ボイラ２パス温度、ボイラ出口
温度を用いてもよく、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段
より上流の排ガス温度であればよい。

【００７８】酸性成分であるＳＯｘについては、酸性成
分であるＨＣｌと同様の挙動を示すので、同様の制御が
可能である。また、ごみ焼却施設の場合、ＨＣｌ濃度は
例えばＳＯｘ濃度の１０倍程度と高いので、酸性成分除
去としてＨＣｌに関してのみ制御を行っても十分であ
る。

【００７９】本発明者らはさらに、イ）集塵処理後の排
ガス流量、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、
ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉
への二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵
処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、の何れであっても、
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度
と同様に、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分、ＮＯｘなどの
窒素酸化物と正の相関（図示省略）が存在することを見
いだしたので、これらのひとつ以上を用いたロ）の場合
と同様の制御が可能で、同様の作用効果が得られる。

【００８０】一方、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃
度は、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度と負の相
関があることが判明しているので、イ）〜ト）の場合と
異なり、酸性成分濃度および窒素酸化物濃度と負の相関
がある。すなわち、チ）の場合にはチ）の値がその基準
値を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を減少
させ、基準値を下回る場合にその程度に応じて薬剤の噴
霧量を増加させることで、イ）〜ト）の場合と同様の作
用効果が得られる。

【００８１】次に、除去対象の有害成分がダイオキシン
などの有機ハロゲン化合物であるときに、本発明者らは
上記とは逆の制御により同一の作用が得られることを見
いだした。図７は、焼却炉の焼却状態を示す一指標であ
る炉出口温度（先に述べたロ）水噴霧による排ガス冷却
手段より上流の排ガス温度）と、薬剤処理前（ボイラ出
口）のダイオキシン濃度との関係を調査した結果を示す
図である。同図によると、炉出口温度とダイオキシン濃
度は負の相関関係を顕著に表していることが読みとれ
る。すなわち、有害成分であるダイオキシン等の有機ハ
ロゲン化合物は、焼却炉の焼却状態を示す一指標である
炉出口温度と良好な負の相関があるので、処理対象とす
る有害成分量を推定する際に、ロ）水噴霧による排ガス
冷却手段より上流の排ガス温度である炉出口温度を用い
ればよいことに帰結した。そして推定した有害成分量に
基づいて薬剤の噴霧量を制御すれば時間遅れなく、かつ
必要最小量の薬剤を噴霧することが可能となる。炉出口
温度と有害成分濃度（ダイオキシン等の有機ハロゲン化
合物）は負の相関関係があることが判明したので、この
ときの有害成分を除去するための薬剤は、炉出口温度が
その基準値より下回る際にその程度に応じて噴霧量を増
加させ、基準値より上回る際にその程度に応じて噴霧量
を減少させればよく、すでに述べた請求項１に係る発明
の作用効果を確実に得ることができる。もちろん、炉出
口温度の代わりに、同一の変化傾向を示す、炉内温度、
ボイラ１パス温度、ボイラ２パス温度、ボイラ出口温度
を用いてもよく、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より
上流の排ガス温度であればよい。

【００８２】ダイオキシン類以外の有機ハロゲン化合物
は、ダイオキシン前駆体も含めてさまざまな分子形態が
存在するが、例えば薬剤として活性炭粉等の吸着剤を用
いれば、これらをダイオキシン類同様吸着除去でき、同
様の作用効果が得られる。

【００８３】本発明者らはさらに、イ）集塵処理後の排
ガス流量、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、
ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉
への二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵
処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、の何れであっても、
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度
と同様に、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物と負の
相関（図示省略）が存在することを見いだしたので、こ
れらのひとつ以上を用いたロ）の場合と同様の制御が可
能で、同様の作用効果が得られる。

【００８４】一方、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃
度は、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度と負の相
関があることが判明しているので、イ）〜ト）の場合と
異なり、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物と正の相
関がある。すなわち、チ）の場合にはチ）の値がその基
準値を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を増
加させ、基準値を下回る場合にその程度に応じて薬剤の
噴霧量を減少させることで、イ）〜ト）の場合と同様の
作用効果が得られる。

【００８５】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、前記イ）〜チ）の基準値を、排ガス
処理施設の定格値、通常運転時の平均値、排ガス処理施
設の立ち上げ時の代表値、運転条件の変更時の代表値、
から選ばれた値とするものである。すなわち、前記イ）
〜チ）の基準値として、排ガス処理施設の定格値、通常
運転時の平均値、排ガス処理施設の立ち上げ時の代表
値、運転条件の変更時の代表値、から選ばれた何れかの
値またはこれら複数の平均値を採用すればよい。

【００８６】このように、イ）〜チ）の基準値を具体的
に設定し、この基準値に対応する各種有害成分量に対応
する各種薬剤噴霧量の明記していない基準値を設定し、
イ）〜チ）の基準値に対する増減に対し、請求項２また
は３に記載の方法で、各種薬剤噴霧量を前記各種薬剤噴
霧量の基準値を基準として各種薬剤噴霧量の増減制御を
行えば、請求項２または３に係る発明の作用をより確実
かつ効果的に得ることができる。

【００８７】イ）からチ）の基準値に対応する消石灰等
の薬剤の噴霧量の基準値は、例えば図４に示す相関図か
ら、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス
温度としての炉出口温度が８５０℃のときに、ボイラ出
口のＨＣｌ濃度が略７００ｐｐｍであることから、これ
に対応するＨＣｌ除去剤としての消石灰噴霧量を充てれ
ばよい。または、炉出口温度の基準値に対応する図４と
は別のボイラ出口ＨＣｌ濃度の測定値か定格値を採用し
て、これに対応するＨＣｌ除去剤としての消石灰噴霧量
を充ててもよい。そしてさらに、消石灰噴霧量の基準値
は、薬剤未処理排ガス中のＨＣｌ濃度の不可欠でない測
定結果の値により、それに対応する消石灰噴霧量を適宜
更新していくこともよい。これらのとき、必要に応じて
排ガス流量などの基準値を併用して前記消石灰噴霧量の
基準値を設定することはいうまでもない。ここでは便宜
的にＨＣｌ濃度または量に対応する消石灰噴霧量を設定
する旨述べたが、ＨＣｌの除去水準によってはＨＣｌの
当量より消石灰を多く噴霧する必要があり、例えば、図
６に示す消石灰噴霧量（消石灰当量比）とＨＣｌ除去率
の関係を利用するなどして、消石灰噴霧量の基準値を定
めることが望ましい。

【００８８】これらの場合において、ここで例示した
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度
としての炉出口温度だけでなく、請求項１などに係る発
明として示したイ）〜チ）に記載のひとつ以上の指示値
を用いてもよいことはすでに述べたことから類推され明
らかである。有害成分がＮＯｘ等の窒素酸化物である場
合も、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物である場合
も同様である。

【００８９】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、前記イ）〜チ）の複数個を用いて処
理対象の有害成分量を推定し、この値が該有害成分量の
基準値を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を
増加させ、この値が前記基準値を下回る場合にその程度
に応じて薬剤の噴霧量を減少させるものである。

【００９０】すなわち、有害成分がＨＣｌ、ＳＯｘ等の
酸性成分である場合を例示すると、前記イ）〜チ）の複
数個の制御信号を薬剤噴霧量演算器１７にて集積、演算
して処理対象の酸性成分量を推定し、この値が該酸性成
分量の基準値を上回る場合にその程度に応じて消石灰噴
霧量制御装置１８における消石灰の噴霧量を増加させ、
この値が前記基準値を下回る場合にその程度に応じて消
石灰噴霧量制御装置１８における消石灰の噴霧量を減少
させるように、消石灰の噴霧量制御を行えばよい。有害
成分がＮＯｘ等の窒素酸化物である場合も、ダイオキシ
ン等の有機ハロゲン化合物である場合も同様である。

【００９１】イ）〜チ）に記載した複数個を用いると
は、例えば、イ）集塵処理後の排ガス流量による有害成
分推定量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の
排ガス温度としての炉出口温度による有害成分推定量、
ハ）集塵処理後の排ガス中のＯ ₂濃度による有害成分推
定量、の３つを採用し、これらの各推定量の所定の重み
付け平均値を求めて改めて有害成分推定量とし、次に、
これに基づく薬剤の噴霧量を有害成分量の基準値と対比
させて薬剤噴霧量を増減させることである。このように
複数の制御因子を用いて、その総体としての有害成分量
およびこれに対応する薬剤噴霧量を推定するので、より
正確な量の薬剤噴霧量制御が可能となって、請求項２〜
４に述べた作用をより一層確実なものとできる。

【００９２】ここで、イ）〜チ）から複数個の制御因子
を採用する際には、次のような制御因子の選択がさらに
効果的である。すなわち、第一群として、イ）集塵処理
後の排ガス流量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、
ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、第二群として、ロ）
水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温度、
ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、へ）被焼却物
の低位発熱量、第三群として、ト）集塵処理後の排ガス
中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、
と３群に分割した際に、これら各群から０個または一つ
以上を採用して異なる２つの群から合計２つ以上を採用
することが望ましい。なぜならば、第一群、第二群、第
三群の各制御因子は各群の中では、性状が相対的に類似
していて各制御因子間の相関がより強いため、一つの群
の中から複数を選ぶより、異なる群から２つ以上選択し
た方が、より広範な排ガス処理施設の運転条件に対応し
て、薬剤の噴霧量制御を適用できるからである。

【００９３】このことを具体的に説明すると、酸性成分
除去の場合に、例えば、排ガス量に大きく関与する第一
群からイ）集塵処理後の排ガス流量を採用し、排ガス温
度に密接に関係する第二群からロ）水噴霧による排ガス
冷却手段より上流の排ガス温度としての炉出口温度を２
つ目として採用した際に、前者の排ガス流量が多くなつ
て薬剤噴霧量が多く推定されたにもかかわらず、後者の
炉出口温度が低くなって薬剤噴霧量が少なく推定される
という相反する結果が生じる場合が、何らかの運転条件
によって存在するが、このように相反する結果の総体と
しての薬剤噴霧量の推定値を採用する方が、同じ第一群
からイ）集塵処理後の排ガス流量と、ニ）廃棄物焼却炉
への燃焼用空気量を２つ採用して、排ガス流量と燃焼用
空気量から推定される薬剤噴霧量がともに多く推定され
る場合より、より正確な薬剤噴霧量を推定できるのであ
る。このことはここで述べた例示に限らず、互いに相関
お強い同じ群からの複数採用より、異なる群からの複数
採用がより好ましいのである。

【００９４】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、請求項５に記載の推定した有害成分
量の基準値を、排ガス処理施設の定格値、通常運転時の
平均値、排ガス処理施設の立ち上げ時の代表値、運転条
件の変更時の代表値、から選ばれた値とするものであ
る。すなわち、請求項５に記載の推定した有害成分量の
基準値として、排ガス処理施設の定格値、通常運転時の
平均値、排ガス処理施設の立ち上げ時の代表値、運転条
件の変更時の代表値、から選ばれた何れかの値またはこ
れら複数の平均値を採用すればよい。

【００９５】有害成分量の基準値に対応する必要な薬剤
噴霧量は、例えば、消石灰の場合には図６に示す消石灰
噴霧量（消石灰当量）とＨＣｌ除去率との関係や、活性
炭の場合には図８に示す活性炭噴霧量とダイオキシン濃
度との関係を参考にして定めればよい。このように、
イ）〜チ）の複数の制御因子により推定する有害成分量
の基準値を具体的に設定した上で、これに対応する薬剤
噴霧量の複数因子による過不足分を請求項５に記載の方
法により制御するので、請求項５に係る発明の作用をよ
り確実かつ効果的に得ることができる。

【００９６】次に、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分を除去
する際の薬剤には、カルシウム化合物またはナトリウム
化合物であって、粉体状、液体状またはスラリ状の塩基
性中和剤を用いるものである。ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性
成分を除去する際の薬剤として、カルシウム化合物また
はナトリウム化合物であって、粉体状、液体状またはス
ラリ状の塩基性中和剤を採用すれば、相対的に安価でか
つ中和反応効率が優れているので望ましい。さらに望ま
しくは薬剤の噴霧により排ガス温度の変化のほとんどな
い粉体状の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）が安価であってよ
い。但し、既存の排ガス処理施設の機器類の仕様に従う
か、その他の運転条件等によって適宜決定されるもので
ある。

【００９７】次に、ＮＯｘなどの窒素酸化物を除去する
際の薬剤には、アンモニアガス、アンモニア水、尿素水
の何れか、またはアンモニアガスを発生するアミン系の
薬剤を用いるものである。ＮＯｘ等の窒素酸化物を除去
する際の薬剤として、アンモニアガス、アンモニア水、
尿素水の何れかか、アンモニアガスを発生するアミン系
の薬剤を採用すれば、相対的に安価でかつ無触媒脱硝お
よび触媒脱硝の両者に供することが可能なので望まし
い。さらに望ましくは、アンモニアボンベ等によるアン
モニアガスが、無触媒脱硝と触媒脱硝の両者に容易に供
することが可能であることと、取扱いや付帯設備が簡略
化できることと、尿素水よりやや反応効率が高い点を有
することにより、望ましい。

【００９８】次に、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合
物を除去する際の薬剤には、炭素系の多孔質粉体を用い
るものである。ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を
除去する際の薬剤として、炭素系の多孔質粉体を採用す
れば、炭素系であるがゆえに、より効率よく有機ハロゲ
ン化合物を吸着除去できて、望ましい。さらに望ましく
は、比表面積の大きく、賦活の十分なされた発火点の高
い活性炭粉末を採用することがよい。

【００９９】次に、この実施の形態に係る排ガス中の有
害成分除去方法は、図２に例示するように、薬剤噴霧後
の各種有害成分濃度を検知してこれに対応する各種薬剤
噴霧量をフイードバック制御により制御する方法を、請
求項１〜９に記載の各方法と組み合わせて行うものであ
る。

【０１００】脱硝塔５から排出される排ガスの煙突入口
煙道部には、ＨＣｌ濃度検出器２８、ＮＯｘ濃度検出器
２９、ＣＯ濃度検出器３０が常設され、同排ガス中の各
有害ガス成分濃度が連続的に測定される。これらの濃度
信号はすでに述べたイ）〜チ）の各信号とともに、薬剤
噴霧量演算器１７に送信され、すでに述べた薬剤噴霧量
制御にさらにフイードバック制御が加算されて、各種薬
剤噴霧量制御装置に制御信号が送信されて各種薬剤が噴
霧される。このようにフイードバック制御を組み合わせ
ることにより、排出する有害成分量または濃度をより安
全にかつ確実に所定値または所定値以下に抑えることが
可能となる。

【０１０１】本発明で、請求項７または９に記載の薬剤
を用いるとき、すなわち、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分
またはダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を除去する
際に、例えば、薬剤として消石灰または活性炭を用いる
ときに、これら薬剤の噴霧を行って有害成分を除去する
有害成分除去装置は、例示したバグフィルタ４以外に、
乾式反応塔（図示しない）、半乾式反応塔（図示しな
い）、湿式洗浄塔（図示しない）、減温塔３を用いても
よい。乾式反応塔は消石灰粉等を噴霧して排ガスと強制
混合させて排ガス中の酸性成分を乾式で除去する装置
で、消石灰粉の噴霧量制御に際し本発明の方法を用いれ
ば同等の効果が得られる。半乾式反応塔は消石灰スラリ
を排ガスに噴霧して酸性成分を乾式で除去する装置で、
消石灰スラリの噴霧量制御に際し本発明の方法を用いれ
ば同等の効果が得られる。湿式洗浄塔は苛性ソーダ水を
排ガスに噴射して酸性成分を除去する湿式の装置で、苛
性ソーダ（ＮａＯＨ）の噴霧量制御に際し本発明の方法
を用いれば同等の効果が得られる。減温塔３は水噴射式
の排ガス冷却装置であるが、減温塔入口部に消石灰粉を
噴霧するか水噴射スプレーノズルに消石灰スラリを混入
させれば排ガス中の酸性成分を除去できるので、消石灰
粉または消石灰スラリの噴霧量制御に際し本発明の方法
を用いれば同等の効果が得られる。反応装置がバグフィ
ルタ４の場合を含めて、これら装置を複数併用して用い
てもよい。また、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物
を除去する際に噴霧する活性炭も同様に、バグフィルタ
４以外の装置であっても、乾式反応塔、半乾式反応塔、
湿式洗浄塔、減温塔３から選ばれる装置であれば、粉体
のまま、あるいは必要に応じてスラリ状として噴霧すれ
ばよく、噴霧量制御に際し本発明の方法を用いれば同等
の効果が得られる。

【０１０２】本発明で、請求項８に記載の薬剤を用いる
とき、すなわち、ＮＯｘ等の窒素酸化物を除去する際
に、例えば、薬剤としてアンモニアガスを用いるとき
に、この薬剤の噴霧を行って有害成分を除去する有害成
分除去装置は、焼却炉１内か焼却炉１出口部に設置する
無煙媒脱硝装置（図示しない）および／または脱硝塔５
であればよい。焼却炉１に設置される無触媒脱硝装置お
よび／または脱硝塔５にアンモニアガスを噴霧して排ガ
ス中の窒素酸化物を除去する際のアンモニアガスの噴霧
量制御に本発明の方法を用いればすでに述べた発明の効
果が効率よく得られる。

【０１０３】本発明で、薬剤噴霧量制御装置は薬剤の種
類に応じた各薬剤噴霧量制御装置を用いて複数とするこ
とが望ましい。例えば、消石灰を噴霧する消石灰噴霧量
制御装置１８、アンモニアガスを噴霧するアンモニアガ
ス噴霧量制御装置１９ａ、１９ｂ、活性炭を噴霧する活
性炭噴霧量制御装置２０を同時に具備し、各々の噴霧量
を薬剤噴霧量演算器１７による各々の演算結果により決
定し制御するように配備する。

【０１０４】このようにＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成分、
ＮＯｘ等の窒素酸化物、ダイオキシン等の有機ハロゲン
化合物を除去するための各種薬剤に応じた薬剤噴霧量制
御装置を複数設置するので、より多くの種類の有害成分
を同時にかつ精度よく除去できるとともに、すでに述べ
た発明の作用を得ることができる。

【０１０５】本発明の有害成分除去方法の実施の形態を
説明するために引用した図１、図２の排ガス処理装置の
種類または構成は、これらに限らず、排ガス中の有害成
分を除去するために薬剤を噴霧・添加する形式であれば
適用でき、同等の効果が得られる。

【０１０６】本発明で用いる消石灰噴霧量制御装置１８
等の薬剤噴霧量制御装置は、薬剤噴霧量演算器１７から
の信号を受信して、これに基づいて薬剤噴霧量を大きな
時間遅れなく制御でき、有害成分除去装置に噴霧が可能
であれば、何れの形式であってもかまわない。

【０１０７】本発明で用いる排ガス流量検出器１１、炉
出口温度検出器１２、蒸気発生量検出器１３、燃焼用空
気量検出器１４、二次空気量検出器１５、低発熱量検出
器１６、ＣＯ₂濃度検出器２１、Ｏ₂濃度検出器２２の各
検出器は公知の検出器を用いればよいが、薬剤噴霧量の
迅速な制御に用いるので、これら検出器は応答の相対的
に速いものが望ましい。

【０１０８】以上、本発明の実施の形態をごみ焼却施設
に適用した場合について詳しく述べたが、燃焼や加熱に
伴って排出される排ガス中にＨＣｌ、ＳＯｘ等の酸性成
分、ＮＯｘ等の窒素酸化物、ダイオキシン等の有機ハロ
ゲン化合物の何れかの有害成分が存在していれば適用で
き、産業廃棄物など可燃性廃棄物やその他燃焼装置一般
から排出される排ガスや、金属精錬工場でスクラップを
予熱、溶解する際に排出される排ガスであっても、同じ
ように適用することができる。なお、活性炭等の炭素系
多孔質粉体で除去できるダイオキシン等の有機ハロゲン
化合物とは、厚生省より清掃工場へのガイドラインが毒
性換算値により指定されているダイオキシン類、および
ダイオキシン類の前駆物質、関連物質と称されるクロロ
ベンゼン、クロロフェノール、ＰＣＢなどや、塩素以外
のハロゲン元素で一部が置換されたこれら化学物質の総
称である。さらに、ダイオキシン類とは、ポリジペンゾ
パラジオキシンとポリジベンゾフランの総称であって、
通常毒性換算濃度によって評価されるものである。本明
細書では、これらを単にダイオキシンと称している場合
があることを断っておく。

【０１０９】

【実施例】本発明に係る有害成分除去方法をごみ焼却処
理施設に採用して得られた本発明の効果を示す実施例を
示す。

【０１１０】図９は、本発明を実施した際に得られた煙
突入口ＨＣｌ及びＮＯｘ濃度の時間変化を示す図であ
る。図１０は、従来法を実施した際に得られた煙突入口
ＨＣｌ及びＮＯｘ濃度の時間変化を示す図である。表１
は、本発明の実施例と従来法の比較例とで、消石灰消費
量とアンモニアガス消費量について比較した結果を示す
表である。ここで、図９に示す本発明の実施例は、図２
の装置構成によるもので、本発明の薬剤噴霧量制御方法
とフイードバック制御を併用したものであり、図１０に
示す従来法による比較例は、図１１の装置構成によるも
ので、フイードバック制御のみを用いたものである。な
お、正確な比較を行うため、焼却炉の運転条件は実施例
と比較例でほぼ同一の条件となるように設定した。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】表１によると、本発明を実施した実施例と
従来法による比較例の両者ともに処理後（煙突入口）の
ＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度は平均値ではほぼ目標濃度
を達成することができた。しかしながら、図９によると
本発明を実施した実施例は、ＨＣｌ濃度、ＮＯｘ濃度の
変動幅がともに１０ｐｐｍ程度とごく小さい値であった
のに対し、図１０によると従来法を実施した比較例は、
ＨＣｌ濃度の変動幅が約５０ｐｐｍ、ＮＯｘ濃度の変動
幅が約２５ｐｐｍと大きく、かつ、周期的に大きな脈動
を生じていた。さらに、表１から実施例と比較例を薬剤
消費量で比較すると、本発明の実施例は比較例に対し、
消石灰消費量を３５％節約でき、アンモニアガス消費量
を２２％節約できた。また、ここでは示さなかったが、
酸性成分であるＳＯｘについてもここで示したＨＣｌと
同等の結果が得られた。

【０１１３】以上から、本発明を実施することにより、
処理後の有害成分濃度の変動や脈動のごく小さい安定し
た有害成分除去を達成できるとともに、薬剤の消費量を
大幅に削減できることが示された。

【０１１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各種有
害成分を含む廃棄物焼却炉からの排ガスを処理する際
に、排ガス中の有害成分濃度を常時検知することなく、
相対的に応答の速い、既存の施設に備わった連続測定器
による測定値である、イ）集塵処理後の排ガス流量、
ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガス温
度、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、ニ）廃棄
物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉への二次
空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵処理後の
排ガス中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂
濃度、の内のひとつ以上を用いて処理対象の有害成分量
を推定し、これに基づいて薬剤の噴霧量を制御するの
で、有害成分濃度の連続測定器を新たに設置することな
く、従来のフイードバック制御による処理後の有害成分
濃度の脈動の激しさや薬剤の無駄な消費を回避すること
ができ、以て、簡便な方法で安定した有害成分除去と薬
剤消費量の節約が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有害成分除去方法をごみ焼却処理
施設に採用した場合の実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明に係る有害成分除去方法をごみ焼却処理
施設に採用した場合の別の実施の形態を示すブロック図
である。

【図３】炉出口温度、ＨＣｌ濃度、ＮＯｘ濃度の各時間
変化を示す図である。

【図４】炉出口温度とＨＣｌ濃度およびＮＯｘ濃度との
相関を示す図である。

【図５】炉内温度、炉出口温度、ボイラ２パス温度、蒸
発量（蒸気発生量）の各時間変化を示す図である。

【図６】噴霧量（消石灰当量比）とＨＣｌ除去率との関
係を示す図である。

【図７】炉出口温度とボイラ出口ダイオキシン濃度との
関係を示す図である。

【図８】粉末活性炭噴霧量と煙突入口のダイオキシン濃
度との関係を示す図である。

【図９】本発明を実施した際に得られた煙突入口ＨＣｌ
及びＮＯｘ濃度の時間変化を示す図である。

【図１０】従来法を実施した際に得られた煙突入口ＨＣ
ｌ及びＮＯｘ濃度の時間変化を示す図である。

【図１１】従来の有害成分除去方法の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１廃棄物焼却炉２ボイラ３減温塔４バグフィルタ５脱硝塔６煙突１１排ガス流量検出器１２炉出口温度検出器１３蒸気発生量検出器１４燃焼用空気量検出器１５二次空気量検出器１６低発熱量検出器１７薬剤噴霧量演算器１８消石灰噴霧量制御装置１９ａアンモニアガス噴霧量制御装置（脱硝塔用）１９ｂアンモニアガス噴霧量制御装置（無触媒脱硝装
置用）２０活性炭噴霧量制御装置２１ＣＯ₂濃度検出器２２Ｏ₂濃度検出器２８ＨＣｌ濃度検出器２９ＮＯｘ濃度検出器３０ＣＯ濃度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/70 (72)発明者塩満徹東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者平山敦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者鮎川将東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 4D002 AA02 AA12 AA19 AA21 AC04 BA02 BA03 BA04 BA13 BA14 CA01 CA11 CA13 DA02 DA05 DA07 DA12 DA41 DA57 EA02 GA01 GA02 GA04 GB01 GB02 GB03 GB06 GB12 GB20 HA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物焼却炉から排出される排ガスに薬
剤を噴霧して排ガスに含まれる有害成分を除去する方法
において、前記薬剤を排ガスに噴霧する際に、排ガス中の有害成分
濃度を常時検知することなく、イ）集塵処理後の排ガス
流量、ロ）水噴霧による排ガス冷却手段より上流の排ガ
ス温度、ハ）蒸気式熱回収手段による蒸気発生量、ニ）
廃棄物焼却炉への燃焼用空気量、ホ）廃棄物焼却炉への
二次空気量、へ）被焼却物の低位発熱量、ト）集塵処理
後の排ガス中のＣＯ₂濃度、チ）集塵処理後の排ガス中
のＯ₂濃度、の内のひとつ以上を用いて処理対象の有害
成分量を推定し、これに基づいて前記薬剤の噴霧量を制
御することを特徴とする排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項２】除去対象の有害成分が、ＨＣｌ、ＳＯｘ
などの酸性成分、ＮＯｘなどの窒素酸化物である場合に
は、前記イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を上回る
か、前記チ）の値が基準値を下回る何れかの場合にその
程度に応じて対応する薬剤の噴霧量を増加させ、前記
イ）〜ト）の各々の値が各々の基準値を下回るか、前記
チ）の値が基準値を上回る何れかの場合にその程度に応
じて対応する薬剤の噴霧量を減少させることを特徴とす
る請求項１記載の排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項３】除去対象の有害成分が、ダイオキシンな
どの有機ハロゲン化合物である場合には、前記イ）〜
ト）の各々の値が各々の基準値を下回るか、前記チ）の
値が基準値を上回る何れかの場合にその程度に応じて対
応する薬剤の噴霧量を増加させ、前記イ）〜ト）の各々
の値が各々の基準値を上回るか、前記チ）の値が基準値
を下回る何れかの場合にその程度に応じて対応する薬剤
の噴霧量を減少させることを特徴とする請求項１記載の
排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項４】前記イ）〜チ）の基準値は、排ガス処理
施設の定格値、通常運転時の平均値、排ガス処理施設の
立ち上げ時の代表値、運転条件の変更時の代表値、から
選ばれた値であることを特徴とする請求項２または３記
載の排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項５】前記イ）〜チ）の複数個を用いて処理対
象の有害成分量を推定し、この値が該有害成分量の基準
値を上回る場合にその程度に応じて薬剤の噴霧量を増加
させ、この値が前記基準値を下回る場合にその程度に応
じて薬剤の噴霧量を減少させることを特徴とする請求項
２〜４の何れか１つに記載の排ガス中の有害成分除去方
法。
【請求項６】請求項５に記載の推定した有害成分量の
基準値は、排ガス処理施設の定格値、通常運転時の平均
値、排ガス処理施設の立ち上げ時の代表値、運転条件の
変更時の代表値、から選ばれた値であることを特徴とす
る排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項７】前記薬剤は、カルシウム化合物またはナ
トリウム化合物であって、粉体状、液体状またはスラリ
状の塩基性中和剤であることを特徴とする請求項１、
２、４、５、６の何れか一つに記載の排ガス中の有害成
分除去方法。
【請求項８】前記薬剤は、アンモニアガス、アンモニ
ア水、尿素水の何れか、またはアンモニアガスを発生す
るアミン系の薬剤であることを特徴とする請求項１、
２、４、５、６の何れか一つに記載の排ガス中の有害成
分除去方法。
【請求項９】前記薬剤は、炭素系の多孔質粉体である
ことを特徴とする請求項１、３、４、５、６の何れか一
つに記載の排ガス中の有害成分除去方法。
【請求項１０】薬剤噴霧後の各種有害成分濃度を検知
してこれに対応する各種薬剤噴霧量をフイードバック制
御により制御する方法を、請求項１〜９の何れか一つに
記載の方法と組み合わせて行うことを特徴とする排ガス
中の有害成分除去方法。
【請求項１１】廃棄物焼却炉から排出される排ガスに
薬剤を噴霧して排ガスに含まれる有害成分を除去する装
置において、ａ）イ）集塵処理後の排ガス流量、ロ）水噴霧による
排ガス冷却手段より上流の排ガス温度、ハ）熱回収手段
による蒸気発生量、ニ）廃棄物焼却炉への燃焼用空気
量、ホ）廃棄物焼却炉への二次空気量、へ）被焼却物の
低位発熱量、ト）集塵処理後の排ガス中のＣＯ₂濃度、
チ）集塵処理後の排ガス中のＯ₂濃度、のうちの少なく
とも一つを測定する一つ以上の連続測定器と、ｂ）前記連続測定器からの測定値信号を集積して処理対
象の有害成分量を推定し、これに基づく薬剤噴霧量を演
算し、薬剤噴霧量制御装置に薬剤噴霧量信号を送信する
薬剤噴霧量演算器と、ｃ）前記薬剤噴霧量演算器より薬剤噴霧量信号を受信し
て薬剤噴霧を行う薬剤噴霧量制御装置と、ｄ）薬剤噴霧により排ガス中の有害成分を除去する有害
成分除去装置と、からなることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１２】排ガス中の酸性成分または有機ハロゲ
ン化合物を除去する薬剤を用いるとき、有害成分除去装
置は、バグフィルタ、乾式反応塔、半乾式反応塔、湿式
洗浄塔、減温塔から選ばれる少なくとも一つの装置であ
ることを特徴とする請求項１１記載の排ガス処理装置。
【請求項１３】排ガス中の窒素酸化物を除去する薬剤
を用いるとき、有害成分除去装置は、焼却炉内または焼
却炉出口部に設置する無触媒脱硝装置および／または脱
硝塔であることを特徴とする請求項１１記載の排ガス処
理装置。
【請求項１４】薬剤噴霧量制御装置を複数設置するこ
とを特徴とする請求項１１〜１３の何れか１つに記載の
排ガス処理装置。