JPH0461907A

JPH0461907A - 廃棄物焼却炉の排ガス処理装置

Info

Publication number: JPH0461907A
Application number: JP2167569A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Shigaki; 志垣　政信
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0655253B2

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）本発明は廃棄物焼却炉の排ガス処理装置の改良に係り、
排ガス中の有害物質の大部分を捕集できると共に、ダイ
オキシンの生成や露点腐食の発生が殆んど無く、しかも
既設の電気集塵機を用いた排ガス処理装置へも容易に適
用できるようにした、廃棄物焼却炉の排ガス処理装置に
関するものである。

（従来の技術）従来から、都市ごみ焼却炉の排ガス処理には、煤塵の除
去を主とする電気集塵機とＨＣＱやＳＯＸ等の有害ガス
を除去する洗煙装置を組合せた排ガス処理装置が広く利
用されて来た。

しかし、前記洗煙装置が苛性ソーダ溶液等を使用する所
謂湿式処理装置の場合には、洗煙排水の処理に手数がか
かり、実用上多くの困難が起ってきた。何故なら、洗煙
排水の中には捕集された水銀や鉛、カドシウム等の有害
物質が存在するため、これ等の除去処理が必要となって
設備費やランニングコストが高騰するうえ、地域によっ
ては処理済排水の放流が出来ないことがあるからである
。

一方、前述の如き、洗煙排水に関する問題を避けるため
、所謂乾式洗煙装置を用いた排ガス処理装置が開発され
、広く実用に供されている。この乾式沈埋装置を用いた
排ガス処理装置は、電気集塵機の上流側の煙道内へ消石
灰の粉末を吹込み、これを電気集塵機で煤塵と共に捕集
するものであり、約８５％のＨ（Ｉｔの除去率を達成す
ることが出来ると云う優れた実用的効用を有するもので
ある。

ところが、前記消石灰粉末を利用する乾式の排ガス処理
装置には、有害物質であるダイオキシンの生成と云う重
大な欠陥のあることが最近になって明らかになって来た
。

即ち、従来の電気集塵機は排ガスの結露による碍子部の
＃！縁耐力の低下を防止するため、集塵機内に於ける排
ガス温度を２５０〜３００℃以上に保持するようにして
いるが、この温度域では逆に電気集塵機内でダイオキシ
ンが発生することが判明した。

そのため、電気集塵機は廃棄物焼却炉の排ガス処理装置
としては不適切なものであると云うことになり、これに
替るものとして（イ）消石灰粉末の吹込みとバグフィル
タとを組合せた排ガス処理装置や、（ロ）リアクタ（反
応塔）とバグフィルタとを組合せ、前記リアクタ内へ石
灰スラリを吹込むことによりバグフィルタの表面に石灰
層を形成し。

ここをＨＣＱやＳＯｘが通過する際に石灰層に吸収する
ようにした半乾式の排ガス処理装置が開発された。

尚、後者の半乾式排ガス処理設備によれば、ＨＣＱ除去
率が９８％、ＳＯｘ除去率が９ｏ％、煤塵除去率が９９
．９％、ダイオキシン除去率が９０％及び水銀除去率が
７０％に達すると報告されており、殆んどの有害物質を
効率よく捕集できることが明らかにされている。

しかし乍ら、前記バグフィルタを組合せた排ガス処理装
置には、バグフィルタの耐熱性の点に基本的な問題があ
り、処理設備の補修等に多くの手数を要することになる
。

また、高耐熱性のバグフィルタ材が入手できたとしても
、バグフィルタ材が高価なために排ガス処理装置の製造
コストが著しく高騰すると云う難点がある。

更に、バグフィルタの材質やダイオキシンの生成防止の
観点から、排ガス温度は２００’Ｃ以下に押えることが
望ましいが、水冷却管や空気予熱器を用いて排ガス温度
を押えると、所謂露点腐食を生じると云う難点がある。

加えて、従前の電気集塵機を備えた廃棄物焼却炉の排ガ
ス処理装置では、前述の如く電気集塵機内部の絶縁性の
点から排ガス温度が２５０〜３００℃に設定されている
ため、電気集塵機に替えて在来のバグフィルタをそのま
ま適用することが出来ず、排ガス処理装置の改修を簡単
に行えないと云う問題がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、従前の消石灰粉末（若しくは石灰スラリ）の
吹込みとバグフィルタとを組合せた廃棄物焼却炉の排ガ
ス処理装置に於ける上述の如き問題、即ち■高耐熱性の
バグフィルタを用いた場合には排ガス処理装置の製造コ
ストが著しく高騰すること、■排ガス温度を冷却器等で
冷却して２００℃以下に押えようとすると、所謂露点腐
食の危険性が高まること、■バグフィルタを簡単且つ安
価に従来の電気集塵機の代替として使用することが出来
ないこと、等の問題を解決せんとするものであり、高耐
熱性の高価なバグフィルタ材を用いることなしに安価に
製造することが出来ると共に露点腐食の危険性もなく、
しかも既設の電気集塵機の代替として簡単に設置できる
と共に、殆んどの有害物質を確実に捕集若しくは吸収で
きるようにした廃棄物焼却炉用の排ガス処理装置を提供
するものである。

（課題を解決するための手段）而して、我が国には現在都市ごみ焼却プラントが約２０
００はどあり、この他にも多数の産業廃棄物の焼却プラ
ントが存在する。また、これ等既設の焼却プラントは、
その殆んどが電気集塵機を用いた排ガス処理装置を備え
ている。

ところが、前述の如く電気集塵機が廃棄物焼却炉の排ガ
ス処理に不適切なことが判明し、且つ電気集塵機に替え
てバグフィルタを用いることにより有害物質を有効に除
去することが可能であっても、排ガス温度の関係からバ
グフィルタを直ちに適用することが困難な状態にある。

また、電気集塵機は一般にボディー本体が太きくて焼却
場内に占める容積比率が大きいため、電気集塵機の他に
バグフィルタを別途に設置することは、スペース面から
殆んど不可能な状態にある。

本発明は従前の廃物焼却炉の排ガス処理装置に於ける上
述の如き情勢を背景にして開発されたものであり、既設
の電気集塵機との取替使用は勿論のこと、電気集塵機の
内部を改修することによっても容易に装置を形成できる
ようにしたものである。

即ち、本件発明は、入口ガスダクト５と出口ガスダクト
６とが連通する本体１と；本体１内の上流側に設けられ
、管壁の温度を排ガスＧの露点温度より高温に保ちつつ
排ガスＧを所望の温度以下にまで冷却する複数のヒート
パイプ２と；ヒートパイプ２の下流側に設けられ、排ガ
スＧ内の煤塵及び有害物質を除去するバグフィルタ３と
を発明の基本構成とするものである。

（作用）煙道より流入して来た排ガスＧはヒートパイプ２と接触
することにより冷却され、約２００℃以下の温度となっ
てバグフィルタ３内へ流入する。

排ガスＧはバグフィルタ３の外面に形成された石灰層３
ａを通してチューブの内面側へ入り、チューブ内を通っ
て上部ダクト６ａ内へ排出されて行く。

排ガスＧ内の煤塵や重金属類、ＨＣＱ、ＳＯｘ等は、バ
グフィルタ３の外面の石灰層３ａにより捕集若しくは吸
収される。

除去された煤塵等はバグフィルタ３のチューブ内方より
空気を逆向きに吹き出すことにより下方へ落下され、排
出用コンベア７を介して外部へ排出されて行く。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る廃棄物焼却炉用排ガス処理装置の
縦断面図であり、図に於いて１は本体、２はヒートパイ
プ、３はバグフィルタ、４は入口整流板、５は入口ガス
ダクト、６は出口ガスダクト、７は媒塵排畠用コンベア
、８は煤塵排出装置、９はパルスエアー吹込装置、１０
は水ダクト、１１は冷水供給口、１２は温水排出口、１
３は温度センサー、１４は流量調整弁、１５はコントロ
ーラ、１６は断熱ケーシング、１７はスートブロワ−で
あり、前記温度センサー１３と流量調整弁１４とコント
ローラ１５とによって温度制御装置Ｅが構成されている
。

前記本体１は排ガス処理量に応した適宜の大きさを有す
るものであり、既設の電気集塵機の本体を当該排ガス処
理装置の本体１として利用することも可能である。

即ち、電気集塵機は通常第２図に示す如く本体１ａの内
部に方電極１８と集電極１９を配設すると共に、本体１
ａに入口ガスダクト５ａ、出口ガスダクト６ａ、煤塵排
出用コンベアー７ａ、煤塵排出装置ｉ８ａを備えた構成
となっており、しかも、本件発明者の設計によれば、所
定の排ガス量の処理に必要とするバグフィルタ３の容積
は、当該排ガス量の処理が可能な電気集塵機の本体内容
積の約１７２程度となる。

従って、既設の電気集塵機の方電極１８や集塵極１９の
みを取除き、本体１ａや入口整流板４ａ。

入口ガスダクト５ａ、出口ガスダクト６ａ、煤塵排出用
コンベア７ａ、煤塵排出袋Ｗ８等をそのまま本件発明の
排ガス処理装置の構成部材として利用することも可能で
ある。

前記ヒートパイプ２は排ガスＧの冷却装置を構成するも
のであり、真空状態とした金属パイプ内へ純水等を封入
したものである。千鳥状の配列で竪向きに配設された複
数本のヒートパイプ２は、その上方部２ａを断熱ケーシ
ング１６の内方へ突出せしめた状態で夫々固設されてい
る。

本実施例に於いては、約３００℃の温度で流入して来る
排ガスＧを約２００℃以下の温度に冷却してバグフィル
タ３へ送りこむと共に、ヒートパイプ２の管壁温度が排
ガスＧの露点温度以上（約１５０℃、　５ｋｇ／ｃＪ）
に保持されるように、温度制御装置Ｅによってヒートパ
イプ２の吸熱量が制御されている。

前記バグフィルタ３は複数本のチューブ体から形成され
ており、本体１の下流側に竪向きに配設されている。当
該バグフィルタ３の外表面側には石灰のコーティング層
３ａが形成されており、当該石灰層３ａにより排ガスＧ
内のＨＣＲやＳ　Ｏｘが吸収される。

尚、本実施例に於いては、バグフィルタ３の外表面に予
かしめ石灰層３ａをコーティング処理によって形成する
ようにしているが、上流の煙道内へ石灰粉末を吹き込ん
だり、或いは石灰スラリを吹き込むことにより、バグフ
ィルタ外表面に石灰層３ａを形成するようにしても良い
。

バグフィルタ３を形成する各チューブ体の上方は上部ダ
クト６ａに連通されており、外部からチューブ内へ流入
して来た排ガスＧはチューブ内を上昇し、上部ダクト６
ａ及び出口ダクト６を通して外部へ排出されて行く。

前記パルスエアー吹込装置９はバグフィルタ３の外表面
に付着した煤塵等を除去するものであり、バグフィルタ
３のチューブ内へ上方より空気を逆向きに吹き込むこと
により、煤塵等を落下せしめる。

次に、本件処理装置の作動について説明する。

煙道（図示省略）から入口ガスダクト５を通して流入し
て来た約３００℃の排ガスＧは、入口整流板４で整流さ
れた後、ヒートパイプ群内を通過する間に約２００℃以
下の温度に冷却され、バグフィルタ３内へ流入してくる
。

即ち、ヒートパイプ２が高温の排ガスＧによって加熱さ
れることにより、下部２ｂ内の純水が蒸発して上部２ａ
内へ上昇する。上昇した蒸気は水ダクト１０内の冷却水
Ｗで冷却されて凝縮し、管内壁面に沿って下方へ流下す
る。

この様にして排ガスＧの熱が冷却水Ｗへ移され、バグフ
ィルタ３の入口に於ける排ガスは、その温度が２００℃
以下に冷却されると共に、温水排出口１２から温水が排
出されて行く。

また、ヒートパイプ２の外壁温度は所謂露点腐食を防止
するため約１５０℃以上の温度に保持する必要があり、
温度センサー１３からの信号によりコントローラ１５を
介して流量調整弁１４の開度を調整することにより、前
記排ガスＧのバグフィルタ入口温度及びヒートパイプ２
の外壁温度が夫々設定値の範囲内となるように自動制御
されている。

約２００℃以下に冷却された排ガスＧは、下流のバグフ
ィルタ３内へ流入し、バグフィルタ３の外面から内面側
へ流入する。

この流入の際に、表面にコーティングされた石灰層３ａ
により排ガスＧ内のＨＣＱやＳＯｘが吸収されると共に
、重金属類やダイオキシン、煤塵等の捕集が行われる。

バグフィルタ３の表面に付着した石灰や煤塵等は、パル
スエヤー吹込装置９からエヤーを逆向きに吹込むことに
より剥離され、コンベア７及び排出装置８を介して外部
へ排出される。

また、クリーンガスは上部ダクト６ａ及び出口ガスダク
ト６を通して外部へ排出されて行く。

更に、ヒートパイプ２の外表面に固着した物質はストー
ブロワー１７の作動によって取り除かれる。

実際の廃棄物焼却炉に於ける排ガス処理試験によれば、
従前の石灰スラリを使用する半乾式排ガス処理装置とほ
ぼ同等若しくはそれ以上の除去率で、有害物質の除去が
可能なことが確認されている。

（発明の効果）本発明では、ヒートパイプ２とバグフィルタ３とを有機
的に組合せて排ガス温度をバグフィルタ材に適した所望
温度にまで冷却する構成としているため、既存のバグフ
ィルタが無理なく使用できて安価に装置の製造ができる
と共に、廃棄物焼却炉からの排ガス内に含まれる殆んど
の有害物質を効率よく除去することが出来る。

また、本発明では排ガスＧの冷却にヒートパイプ２を使
用すると共に、ヒートパイプ２の外壁温度を排ガスＧの
露点温度以上に保持する構成としているため、露点腐食
の発生を完全に防止することが出来る。

更に、本発明に於いては、ヒートパイプ２で回収した余
熱の利用が出来ると共に、既設の電気集塵機の内部を改
造することによっても容易に処理装置を形成することが
出来、既設プラントの排ガス処理装置の改修も極めて容
易に行なえる。

本発明は上述の通り、優れた実用的効用を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排ガス処理装置の一例を示す縦断
面図である。第２図は従来の電気集塵機の縦断概要図である。１　本体２　ヒートパイプ３　バグフィルタ４　人口整流板５　人口ガスダクト６　出口ガスダクト７　煤塵排出用コンベアー８　煤塵排出装置９　パルスエアー吹込装置１０　水ダクト１１　冷水供給口温水排出口温度センサー流量調整弁コントローラ断熱ケーシングスートブロワ− 冷却水排ガス温度制御装置Ｆ第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入口ガスダクト（５）と出口ガスダクト（６）と
に連通する本体（１）と；本体（１）内の上流側に設け
られ、管壁の温度を排ガス（Ｇ）の露点温度より高温に
保ちつつ排ガス（Ｇ）を所望の温度以下にまで冷却する
複数のヒートパイプ（２）と；ヒートパイプ（２）の下
流側に設けられ、排ガス（Ｇ）内の媒塵並びに有害物質
を除去するバグフィルタ（３）とより成る廃棄物焼却炉
の排ガス処理装置。
（２）ヒートパイプ（２）を、パイプ内へ挿着した温度
センサ（１３）と、パイプ上方部（２ａ）を冷却する冷
却水（Ｗ）の調整弁（１４）と、温度センサ（１３）か
らの信号が入力されるコントローラ（１５）とから成る
温度制御装置（Ｅ）を備えたヒートパイプとした請求項
（１）に記載の廃棄物焼却炉の排ガス処理装置。
（３）バグフィルタ（３）を、外表面に石灰層を形成し
たチューブ状のバグフィルタとした請求項（１）に記載
の廃棄物焼却炉の排ガス処理装置。
（４）バグフィルタ（３）の入口部に於ける排ガス（Ｇ
）の温度を約２００℃以下とし、且つヒートパイプ（２
）の管壁温度を約１５０℃以上とするようにした請求項
（１）に記載の廃棄物焼却炉の排ガス処理装置。
（５）本体（１）を、既設の電気集塵機の本体とした請
求項（１）に記載の廃棄物焼却炉の排ガス処理装置。