JPH0355417A - 燃焼排ガスの処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は燃焼排ガスの処理法に関し、さらに詳しくは各
種産業廃棄物、とりわけ石油科学の進歩による高分子廃
棄物の焼却により発生するＨＣ１やＮｏ、あるいはＮＯ
Ｘをはじめとした種々の有害ガス、あるいは地球温暖化
の元凶といわれるＣ　Ｏ　ｔ等各種の有害な燃焼排ガス
の処理法に関する。

（従来の技術） 各種産業廃棄物の処理の問題に関しては、これまでに種
々の工夫が凝らされている。

たとえば炉内に本来の一次燃焼室のほかに、二次燃焼室
を設け、一次燃焼室での末燃ガスを二次燃焼室内に誘引
し、これにアフターバーナーを用いて再燃焼させて煤煙
の濃度を薄めることが提案されている．しかしこの場合
にはアフターバーナーにより再燃焼をはかるために多量
の燃焼油を必要とするところからあまり歓迎される方法
ではない。

また第５図に示したように炉内に煙引口１０２を介して
一次燃焼室１０１と、二次燃焼室３とを連設し、さらに
一次燃焼室１０１内には周方向に多数のエア噴出口１０
５を有せしめた供給管１０４を望ませると共に送風機１
０６によって一次燃焼室１０１内に一定量のエアを供給
し、これによって投入口１０７からロストル１０８上に
載置された廃棄物（図示省略）を燃焼させるとともに、
該一次燃焼室１０１内での末燃ガスを煙引口１０２から
二次燃焼室１０３内へ誘引し、二次燃焼室１０３内に配
設されたところの周面に多数エア噴出口１）０を有する
供給管１）１を介して外部の送風機１）２より上記末燃
ガスにエアを一定量噴射させることによって強制的に再
燃焼を図った後煙突１）４から排気することにより燃焼
効率を高め、有害ガス発生を抑制することも提案されて
いる（尚、図中１０９および１）３は灰出口を示す）。

（発明の解決すべき課題） ところが上記の第５図に示した従来構造のものにあって
は、一次燃焼室内にある可燃物量、すなわち炭素の総量
とエアの供袷量とのバランスが保持し難く、エアの供給
量が不足すると不完全燃焼の原因となるのみならず、逆
に過剰に供給した場合に燃焼がますます促進して酸素不
足により同しく不完全燃焼をおこしていずれの場合にも
有害な不燃ガスを生ずる。

物質の燃焼には酸素と燃焼と熱とのｉ故妙な相関関係に
よる不可欠の条件があり、特に廃棄物の如き異質の物質
を含むものの燃焼条件を適量にコントロールすることは
不可能である。

また一般的に可燃物が完全燃焼するために必要な温度は
少なくとも１０００℃以上であるために炉内の各燃焼室
内に臨ませた供給管１０４および１）１の材質をたとえ
ば特殊耐熱鋼等を使用しない限り実際の使用に耐えるこ
とは不可能である。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した従来技術における種々の問題点を解決
し、各種産業廃棄物類の焼却に伴う各種の有害排ガスを
完全無害化するものであって、具体的には燃焼排ガスの
処理方法に関する。

また本発明は燃焼排ガスに対し、Ｈ２０をスプレーして
発生した泡和蒸気と反応させる工程と、該反応により得
られた酸性液を塩基性の中和剤により中和させる工程と
からなる燃焼排ガスに対し、Ｈ！０をスプレーして発生
した泡和蒸気と反応させる工程と、該反応により得られ
た酸性液を、塩基性の中和剤により中和させる工程とか
らなり、該中和剤による中和工程は数次にわたり繰り返
されるようにした燃ｍ排ガスの処理方法にも関する． （作　用） 産業廃棄物類の焼却炉より発生した高温の排ガスに対し
、Ｈ．Ｏをスプレーすると排ガスの温度が低下されると
同時にＨ　２Ｏを泡和蒸気化させる。

この際泡和蒸気の各微細粒子は分子間引力を伴って攪乱
状態にて互いに接触・衝突をくり返しつつ排ガスと反応
し、排ガス中の含有ダストを吸着する。

有害物質を吸着した泡和蒸気の気泡粒子は、次第に破壊
されて酸性廃液となり捕集され、捕集されない泡和蒸気
に対してはさらに中和室を通過する際に塩基性の中和剤
をスプレーして上記した酸性廃液とともに中和する。

また排ガス中の含有有害物質濃度が比較的高い場合には
上記した中和剤による中和工程を複数次にわたり繰り返
すことにより完全無害化される。

（実施例） 以下において本発明の具体的な内容を図の実施例をもと
に説明すると、１は燃焼炉、５は反応部、ｌ７は中和部
、３７は清水槽、４１は中和剤槽を示す。

燃焼炉ｌは各種産業廃棄物類を収容するに十分な容積ど
耐熱性をもつ炉体がら構戊され、隔壁３および６を介し
て煙道４、８を有する。

中和部ｌ７は上記燃焼炉１より一定の間隔を介して設置
され、隔壁１８、２４、３３を介して二次中和室２０、
三次中和室２７および煉道３５が形威されている。

反応部５は燃焼炉１と中和部１７間に介在され、水平な
反応室１０と、該反応室１ｏの両端部に乗直方向に形威
した埋道９および一次中和室１）からなり、一方の煙道
９を燃焼炉ｌの煙道４に煙窓７を介して接続されるとと
もに、他方の一次中和室１ｌを埋窓ｌ９を介して二次中
和室２０に接続されている。

尚２５および３４は煙窓を示す。

水平な反応室１０にはその煙道９寄りの端部に上記反応
室１０の長さ方向に一次中和室１）の長さ方向（垂直方
向）に向けて噴射するようにした噴射口１２を、また一
次中和室１）寄りの端部に向けて噴射するようにした常
用噴射口１３および非常用噴射口１４が形威されている
．尚ｌ５は一次中和室１）内に一定の間隔を介して複数
配列して設けられたセパレー夕を示す．一次中和室１）
と二次中和室２ｏとは隔壁１８により仕切られ、かつ埋
窓１９により通じており、同様に二次中和室２０と三次
中和室２７とは隔壁２４により仕切られ、かっ煙窓２５
により通じている。

さらに二次中和室２０の上方部には常用噴射口２ｌ、２
２と非常用噴射口２３が、また三次中和室２７の上方部
には常用噴射口２８、２９、３０がそれぞれ設けられて
いる。

尚３６は煙突を示し、隔壁３３により仕切られ、かつ煙
窓３４により通じている煙道３５の上方部に植立されて
いる。

さらに１６は一次中和室の底、部に形戒した廃液採取口
、２６および３１は二次中和室から三次中相室および煙
道３５にかけての底部に形威した廃液採取用の傾斜面、
３２は該傾斜面の谷部に形戒された廃液採取口を示す。

清水槽３７は大量のＨ．Ｏを貯溜する容積を有するとと
もに、ボンブ３９を介してパイプ３８により噴射口１２
に臨ませた噴射ノズル４０に連絡される。

中和剤槽４１は塩基性の中和剤を貯溜するに十分な容積
を有するとともにＰＨ計４２を内装し、さらにボンブ４
３を介してパイプ４４を介してヘッダー４５と、さらに
パイプ４６モ介してヘソダー４５と４７とを接続し、パ
イプ４６からはパイプ４８を介して二次中和室２０内に
因む常用噴出口２１に、またパイプ４９を介して三次中
和室２７内に臨む常用噴出口２８に、それぞれ接続され
る． ここで使用される中和剤としては炭酸アンモニウム、苛
性ソーダ、水酸化カルシウムの使用が考えられるが、炭
酸アンモニウムは高価であり、また水酸化カルシウムは
中和効率が良い反面懸濁して沈澱するので後処理の面で
難がある。

したがって水に溶けやすい苛性ソーダの使用が実用的で
ある。

さらにヘッダ−４７からはバイブ５ｌを介して一次中和
室１）の常用噴出口ｌ３に、またバイブ５０と５２、５
３とを介して三次中和室２７の常用噴射口２９と３０、
および二次中和室２０の常用噴射口２２にそれぞれ接続
される。

さらにヘッダ−４５と一次中和室１）の非常用噴射口ｌ
４および二次中和室２０の非常用噴出口２３とは途中に
電磁弁５５を介在させたパイブ５４により接続されてい
る。

６２はＰＨ計６３を備えた廃液槽を示し、廃液採取口１
６、３２との間にドレン管６４、６５を介して接続され
、しかもドレン管６４にはＰＨ計６８が介在されている
。

６１は廃液槽６２内の廃液を分離してドレンを除去する
ためのシソクナーであって吸引パイプ６６により廃液槽
６２に接続されるとともに、浄化水パイブ６７により前
記清水槽３７に接続されている。

５６は中和剤タンクを示し、一方をパイプ５８により中
和剤槽４１と、また他方をバイブにより前記シソクナ−
６１の吸引パイプ６６にそれぞれ接続され、しかもバイ
１５８、６０にはそれぞれ定量ボンプ５７、５９が介在
されている。

６９は操作盤をあらわし、接続の詳細については図示省
略するが、ボンブ３９、４３、Ｐ　Ｈ計４２、６３、６
８、電磁弁５５、定量ボンブ５７、５９、シックナ−６
１と、それぞれ電気的に結線されており、Ｐ　Ｈ計４２
、６３、６８の計測値等の変化に対応して自動運転が可
能となっている。

（作　用） すなわち上記の構威において、燃焼室２より生じた有害
物質を含有する高温の排ガスは煙道４、煙窓７、煙道８
を経て水平な反応室１０に達する。

この際操作盤６９を操作してボンブ３９を駆動させ、清
水槽３７からパイブ３８を介して噴射ノズル４０から噴
射口ｌ２より反応室１０の長さ方向に向けてＨ！０をス
プレーする。

スプレーされたＨ！○の微粒子は排ガスの温度を低下さ
せると同時に排ガスの温度により泡和蒸気化し、排ガス
中の有害物質と接触すると共に反応し、酸性の泡和蒸気
に変質する．さらに各微細粒子における分子間引力によ
り撹乱され、互いに接触・衝突をくり返しながら、排ガ
ス中の含有ダストを吸着、捕集しつつ一次中和室１）内
へと流れる。

一次中和室ｌ１内に流入する頓上記泡和蒸気の気泡粒子
は次第に破壊されて酸性廃液化する。

一次中和室１）内には操作盤６９の操作により上方から
常用噴射口ｌ３よりボンプ４３により中和剤槽４１内の
中和剤が適当量スプレーされ、これにより上記酸性気泡
粒子および廃液が直ちに中和される． 尚酸性気泡粒子は、一次中和室１）を下降する際に複数
のセパレータ１５に圧接しつつ；ｍ遇し、酸性気泡粒子
の廃液化が一層促進されてほとんどの酸性気泡粒子が廃
液化して底部の廃液採取口１６よりドレン管６４を通じ
て廃液槽６２内に収容される． 廃液化されない酸性気泡粒子は煙窓ｌ９より二次中和室
２０内に導入され、該中和室内において上方の常用噴射
口２ｌ、２２から中和剤が一定量噴射され、酸性気泡粒
子と接触して中和し廃液化されて傾斜面２６上に滴下す
る．一次中和室１）と共に二次中和室を通過する際に排
ガスの有害ダストは殆ど除去され、かつ中和して処理さ
れるが、さらに僅かに残存する酸性気泡粒子は煙窓２５
を通じて第三次中和室２７に流れ込み、ここで上方の常
用噴射口２８、２９、３０より同様に中和剤を噴射され
ることにより酸性気泡粒子は完全に中和され、かつ残余
の酸性気泡粒子は廃液化されて底面の傾斜弓、あるいは
さらに煙窓３４を通じて煙道３５内を通過上昇する際に
該煙道内においてその底面上に滴下する廃液ともども廃
液採取口３２からドレン管６５を介して廃液槽６２内に
貯溜される。

そして完全に有害物質を除去され、浄化された排ガスは
煙突３６より外方に放出される。

さらに燃焼室２から排出される徘ガス中の有害な有害物
質含有濃度があらかじめ操作盤６９に設定記憶させた酸
性値を越える場合にはＰＨ計６３、６８がＰ　｝１値の
操作盤６９に連絡し、さらに操作盤６９からの指令によ
り電磁弁５５が解放され、前記した各常用噴射口からの
中和剤の噴射に加え、バイプ５４を介して一次中和室１
）の非常用噴射口１４と、二次中和室２０の非常用噴射
口２３とから中和剤が追加噴射される。

また中和剤の噴射が過剰であるか、または排ガスの有害
物質含有濃度が低下した場合には前記ＰＨ計によるＰＨ
値が上昇し、操作盤６９の前記した設定値を上回ったと
きに操作盤６９からの指令により電磁弁５５を閉じて各
非常用噴射口１４、２３からの中和剤の噴射を停止する
。

さらにシフクナ−６１は吸引バイブ６６を介して排液槽
６２内から貯溜排液をとり入れて定量ボンブ５８、５９
により中和剤を中和剤タンク５６を介してパイプ６０に
より中和剤を混合しつつ排液の完全中和をはかりながら
スラッチと分離し、中性の透明水に復元し、これを清水
槽３７内に還元する。

（発明の効果） 本考案は上記した通り、燃焼排ガスに対し、Ｈ２０をス
プレーして発生した泡和蒸気と反応させる工程と、該反
応により得られた酸性液を、塩基性の中和剤により中和
させる工程とからなるものであるために、各種産業廃棄
物、とりわけ高分子系廃棄物の焼却により発生するＨＣ
ＩやＮＯ１あるいはＮＯＸ等をはじめとした有害ガス、
あるいはＣＯ！等の各種の有害物質を含有する高温燃焼
排ガスの処理にあたりＨ２０のスプレーにより排ガスの
温度を低下させると同時にＨ２Ｏを泡和蒸気化させて反
応により排ガス中の有害ダストを吸着して酸性廃液化さ
れ、さらにこの酸性廃液を中和剤により中和することに
より完全無害化をはかることができる。

叉一且一班 高分子系廃棄物を約３０％混入した産業廃棄物を焼却す
る場合の発生排ガス処理を次の条件でおこない、排ガス
の温度変化と処理効率との関係について観察したところ
第４図のグラフに示したような結果を得た。

処理条件 発　　　熱　　　量？　　　４．０　０　０Ｋｃａｌ／
ｋｇ燃　　　焼　　　量：　　　　約３００ｋｇ／ｈ排
　ガ　ス　温度：反応室入口４５０〜５００℃Ｈ！　Ｏ
温度：　　　　１　５　℃ ＨｔＯスプレー量：反応室人口２５ｅ／分連続噴霧 中和剤（ＮａＯＨ）：ＰＨ１２飽和溶液０．８１）７ｓ
ｉｎ　　達続噴霧 第４図のグラフにより明らかなように高温排ガスに対し
、Ｈ２Ｏをスプレーして排ガス温度を低下させた場合、
該温度が４５０”Ｃまで下がった時点でＨｔＯの泡和蒸
気との反応効率が１００％に達する． また中和剤による中和後の排水濃度はＰＨ６〜７であっ
た。

つぎに公的機関による試験結果を以下に示す。

試−』Ｅ二健 注）吸収塔は０．７５φｘ２ｍｌ基と０．５φＸ１．５
ｍ１基を直列に連結したものを使用した．向上記は工業
技術院資源技術試験所での試験成績をあらわしたもので
あり、これにより明らかであるように脱硫率は１００％
で、比較的簡単な方法により燃焼排ガスの完璧な無害化
をはかることができる． また上記した中和剤による中和工程を数次にわたり繰り
返されるように構成すると酸性排液の中和をより完全に
することが可能であり、より高濃度の有害物質を含有し
た徘ガスの処理が可能となる。

さらに各中和室共に常用の噴射口のほかに、自動操作に
より電磁弁を開閉して非常用の噴射口から中和剤を増加
噴射することにより、燃焼排ガス中の有害物質の濃度の
変化に対して十分に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用する燃焼排ガス処理装
置の要部断面図、 第２図は第１図におけるＡ−Ａ線部分の平断面図、 第３図は第１図における装置の清水槽、中和剤槽等関連
部分と接続した状態の平面図、第４図は本発明方法の実
施例結果の排ガス温度変化と処理効率との関係をあらわ
したグラフ、第５図は従来公知の廃棄物燃焼処理装置の
要部断面図である。 １−・・・・燃焼炉　　２・・−・・一燃焼室４、８、
９、３５−・・・一埋道５・−・・・・一反応部７、ｌ
９、２５、３４・・・・−・一煙窓１０−・・−・・反
応室１エー・・一・一次中和室　　　　　ｌ２・・−・
・一噴　射　口１３、２１、２２、２８、２９、３０・
・・一・・・常用噴射口１４、２３・・・・・・・非常
用噴射口　　１５・・・・−・・セバレータ１６、３２
−・・・・一・排液採取口　　　１７・一・−・・中　
和　部２０・一−一一一・二次中和室　　　　　２７・
・−・−・三次中和室３７−−−−一−一清水　槽　　
３９、４３−・−・ボ　ン　ブ４１−・−・・中和剤槽
　４２、６３、６８−・・・−・ＰＨ計４５、４７−・
−ヘソグー　　　　５５・・・・・・・電　磁　弁５６
−・・一中和剤タンク　　　５７、５９・・・・・・・
定量ボンブ６ｌ一・・・・・・シックナー　　　　　６
２・・・・・・廃　液　槽６４、６！５−・・・・−ド
レン管　　　　６９・・・・・・操作盤第 ５ 図 １０８ １）３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼排ガスに対し、Ｈ＿２Ｏをスプレーして発生
   した泡和蒸気と反応させる工程と、該反応により得られ
   た酸性液を塩基性の中和剤により中和させる工程とから
   なる燃焼排ガスの処理方法。
2. （２）燃焼排ガスに対し、Ｈ＿２Ｏをスプレーして発生
   した泡和蒸気と反応させる工程と、該反応により得られ
   た酸性液を塩基性の中和剤により中和させる工程とから
   なり、該中和剤による中和工程は数次にわたり、繰り返
   されるようにした請求項（１）に記載の燃焼排ガスの処
   理方法。