JPH0775654B2

JPH0775654B2 - 脱硫脱塩機器

Info

Publication number: JPH0775654B2
Application number: JP2106556A
Authority: JP
Inventors: 佐内藤田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH047018A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、生ゴミ焼却灰を利用した脱硫脱塩機器に関す
る。

（従来の技術）人類が開発した近代産業、工業によって新しい文化が生
み出されているが、その反面、それに伴って自然環境に
大きな影響を与え、自然の浄化作用を越えて自然の破壊
や汚染が発生している。

人類が常に健康で文化的な生活を確保するには産業の発
達と共にその悪影響を取り除いて生活の発展に適した新
しい環境を作り出していく必要がある。

その一番身近な生活公害の生ゴミ焼却灰処理問題が各国
の悩みになっている。この生ゴミ焼却灰処理問題につい
ては各国の各関係機関等で色々と研究しているが、抜本
的な解決策は見いだされていないのが現状である。

また、化学工業の進展や自動車の増加に伴って、酸性雨
等の原因となる硫黄や塩素あるいは鉛を含んだ排ガス問
題も上記と同様に各国の悩みとなっており、これも画期
的な解決策は見いだされていない。

従来の排ガス処理法、例えば排煙脱硫には乾式法と湿式
法の二つがあり、乾式法では活性炭、活性マンガンなど
に吸着または反応後、硫酸、硫酸アンモニウムなどとし
て回収する。湿式法では二酸化硫黄を水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムなどの水溶液で洗浄し、吸収液に炭
酸カルシウムを加えてセッコウとして回収する方法、水
酸化アンモニウム液に吸収後、硫酸アンモニウムとして
回収する方法などがある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、これらの方法では処理された排ガスが酸
性であったり、特別の大掛かりな装置を要する等の欠点
があった。

本発明は生ゴミ焼却灰処理問題を解決する一つの有力な
方法を提供するとともに、硫黄や塩素を含んだ酸性の排
ガスに対する従来の処理方法の難点を克服し、排ガスを
中性で放出し得る脱硫脱塩機器を提供するものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の脱硫脱塩機器は、ガス入口、中和濾過材を充填
してなる中和層、調整濾過材を充填してなる調整層、及
び調整層とガス出口との間に設けられたpH6乃至７を検
出し得るpHセンサを有してなり，中和濾過材が動物骨
粉、つなぎ助材、生ゴミ焼却灰の有効成分、アルミナ及
び有機物粉体を成形し焼成してなる動物骨粉が40重量％
以上のアルカリ度の高い多孔質、粒状の成形濾過材で、
調整濾過材が動物骨粉、つなぎ助材、生ゴミ焼却灰の有
効成分、アルミナ及び有機物粉体を成形し焼成してなり
中和濾過材よりも動物骨粉の含有量が少なくアルカリ度
の低い多孔質、粒状の成形濾過材であることを特徴とす
る。

本発明で処理する被処理ガスは、主に硫黄又は塩素を含
む酸性のガスである。例えば石炭、重油、軽油、プロパ
ン及びガソリン等を燃焼させた排ガスである。

上記生ゴミは日常生活により排出されるゴミであり、生
ゴミ焼却灰には通常、有機物、強熱減量成分、フミン
酸、残さ（二酸化ケイ素）、金属類及び有害重金属、等
が含まれる。

本発明の中和濾過材及び調整濾過材に用いる生ゴミ焼却
灰としては、有害重金属を実質的に含まない生ゴミ焼却
灰が好ましい。生ゴミ焼却灰の有効成分とは、この有害
重金属を実質的に含まない生ゴミ焼却灰をいう。

この有害重金属を実質的に含まない生ゴミ焼却灰粉は、
生ゴミ焼却灰粉から有害重金属を除いたもの、又は生ゴ
ミを焼却する際に重金属を除去しつつ焼却して得られた
焼却灰粉、例えば重金属の吸着剤の存在下に水銀、カド
ミウム、鉛、クロム等を吸着させつつ焼却して得られた
焼却灰粉である。

本発明で有害重金属を実質的に含まない生ゴミ焼却灰
は、通常、生ゴミ焼却灰1kg当たり、アルキル水銀0.05m
g以下、カドミウム1mg以下、鉛10mg以下、六価クロム5m
g以下であり、好ましくはこれら重金属が検出されない
焼却灰粉である。この焼却灰粉はアルカリ性である。

また、動物骨粉は、従来畜産場等でほとんど廃棄されて
いた骨、特に牛、馬、羊等の硬骨が主体の動物の骨が採
用される。

これらの動物の生骨は焼成しやすい大きさに切断し、そ
の上で圧力釜に投入し、200〜400℃前後で、約90分前後
煮沸する。次いで、この骨を焼成炉に入れ、900〜1100
℃前後で、60〜180分前後焼成し、そのまま炉内で60分
前後自然冷却させて室温乃至これに近い状態に戻す。

骨に骨成分以外のゼラチン、脂肪、蛋白質、にかわ等の
有機物が残存すると酸化腐敗の原因となるので、これを
確実に除去しておくことが重要である。上記煮沸工程に
よって、外側のみならず気孔内に付着している有機物を
骨から大方分離除去することができる。

その上で上記焼成工程を通すことによって、残存する有
機物を完全に除去することができ、同時に骨中の湿度
（水分）を数％以下、好ましくはほぼ０％にまで低下さ
せることができる。また、上記焼成条件によれば、骨は
白骨化して無数の気孔を有した原形組織を維持する。

上記焼成、冷却後、この骨を破砕し、パウダー機にかけ
て20〜200メッシュ前後、特に好ましくは50〜100メッシ
ュの粉状の骨粉とする。

上記骨粉は、牛骨の場合、原料の生骨に比して重量比約
40％の収量が得られる。粒子は、カルシウム（約33重量
％）を主成分とし、リン（約16.7％）、バリウム（約1.
03％）、ナトリウム（約0.76％）、イオウ（約0.64
％）、他にマグネシウム、カリウム、塩素、アミン、鉄
等からなっており、粒子の内外に渡って無数の微小気孔
が連通存在している。この骨粉はカルシウム等によりア
ルカリ性である。

つなぎ助材としては粘土質のものが好適で、例えばベン
トナイト、酸性白土、活性白土、カオリン粘土、セリサ
イト、パイロフィライト、耐火粘土、モンモリロナイ
ト、クロライト、等があげられる。

アルミナもつなぎ材の役目をし、添加によって、濾過材
の強度が増大するが、多すぎると濾過材中の細孔が少な
くなる傾向がある。

有機物粉体は他の成分と混合し形成し焼成することによ
って焼成時に成形体中に微細孔を生ぜしめるものであ
り、その作用を成すものであればよいが、濾過材を安価
に得るには安価な材料、例えば木粉、米ぬか、麦カス、
もみがら、廃材の粉末、澱粉カス、焼酎カス、等が好ま
しい。

本発明で用いる中和濾過材及び調整濾過材の各成分の量
割合は本発明の目的が達成される範囲内であればよい。

すなわち、中和濾過材の割合は通常、生ゴミ焼却灰粉と
つなぎ助材の合計量100重量部に対して、動物骨粉60〜1
90重量部、好ましくは95〜125重量部；アルミナ９〜27
重量部、好ましくは14〜23重量部；有機物粉体４〜12重
量部、好ましくは６〜10重量部である。

また、調整濾過材の割合は通常、生ゴミ焼却灰粉とつな
ぎ助材の合計量100重量部に対して、動物骨粉10〜30重
量部、好ましくは16〜26重量部；アルミナ８〜26重量
部、好ましくは13〜21重量部；有機物粉体２〜６重量
部、好ましくは３〜５重量部である。

生ゴミ焼却灰粉は濾過材の強度を大にし、かつ排煙処理
能力を増大させる。また、動物骨粉は吸着性を有し、か
つ排煙中の酸性ガスと反応する性質を有し、さらに濾過
材の細孔の量を増大させる効果がある。

上記中和濾過材及び調整濾過材の製造に際しては、上述
した各成分を所望の組成になるように計量し、攪拌し、
水を加えて混合した後、造粒する。得られた粒を乾燥
し、焼成し、冷却し、製品とする。

通常、乾燥温度は200℃前後、焼成温度は800〜1000℃前
後である。

これら中和濾過材及び調整濾過材はいずれも粒状であ
り、そのサイズは通常、それぞれ３〜８φ、10〜15φで
ある。

各濾過材の各成分の配合割合の一態様を示すと、中和濾
過材は、好ましくは動物骨粉50部（重量部、以下同
じ）、つなぎ助材及び生ゴミ焼却灰の合計量が40部、ア
ルミナ７部であり、有機物粉体は中和濾過材を、多孔質
体とするためのもので３部であり、中和濾過材は動物骨
粉含有量が多くアルカリ度が高い。

また調整濾過材は好ましくは動物骨粉15部、つなぎ助材
及び生ゴミ焼却灰の合計量が70部、アルミナが12部であ
り、有機物粉体は３部である。

このような中和濾過材及び調整濾過材は排煙の流路に配
置し排煙と接触させて用いられる。

（作用及び効果）本発明は、動物骨粉が高いアルカリ性を示すという性質
を利用したもので、例えばプロワーで吸い上げられた被
処理ガスとしての硫黄又は塩素を含む酸性の排ガスは、
ガス入口から吸入され、中和層を通過することにより中
和され、さらに調整層通過することによりPHが６乃至７
の中性に調整されて、ガス出口から排出される。

また、調整層とガス出口との間にPHセンサが設けられて
おり、排出ガスのPHが中性を越えれば、上述した中和濾
過材及び調整濾過材を交換する。

本発明の脱硫脱塩機器に用いる中和濾過材及び調整濾過
材は生ゴミ焼却灰を利用するものであり、生ゴミ焼却灰
処理問題を解決する一つの有力な手段となり得る。

本発明によれば、硫黄又は塩素を含む酸性の排煙の脱硫
または脱塩を行って中性の排ガスとして放出できるので
排煙公害を除去することができる。例えば、工場、ゴミ
焼却場等の煙突から出る硫黄酸化物を本発明の中和濾過
材及び調整濾過材と反応させて硫酸にしたり、車から出
る窒素酸化物を反応させて硝酸にし、これらの有害物質
を反応させ、かつ吸着除去することができる。また、排
煙は酸性（PH3〜４）であるが、本発明の中和濾過材及
び調整濾過材を用いれば処理後の排煙は中性（PH6〜
７）となる。

本発明に用いる中和濾過材及び調整濾過材は極めて多孔
質であるため処理速度が大きいという利点がある。

また、上記中和濾過材及び調整濾過材を用いれば特別の
装置を要せず、簡易にこれらの処理を行うことができ
る。

（実施例）中和濾過材は、動物骨粉50部、つなぎ助材及び生ゴミ焼
却灰の合計量が40部、アルミナ７部、及び有機物粉体３
部を、上記割合の組成になるように計量し、攪拌し、水
を加えて混合した後、３〜８φに造粒する。得られた粒
を200℃前後で乾燥し、800〜1000℃前後で焼成し、冷却
して製造する。

一方、調整濾過材は動物骨粉15部、つなぎ助材及び生ゴ
ミ焼却灰の合計量が70部、アルミナ12部及び有機物粉体
３部を、上記割合の組成になるように計量し、攪拌し、
水を加えて混合した後、10〜15φに造粒する。得られた
粒を200℃前後で乾燥し、800〜1000℃前後で焼成し、冷
却して製造する。

このようにして製造された中和濾過材及び調整濾過材
は、それぞれ第２図に示す容器に充填される。

第２図に示す容器は、例えば側板１で形成された筒に２
つの穴2a、3aが形成された底板４を溶着し、さらに、こ
の筒内部に小さい２つの円筒２、３を配置して構成され
る。小円筒２及び３は底面2a、3aが開口され、上面2b、
3bは封止されるとともに、その側面には多数の小穴が形
成されている。

中和濾過材又は調整濾過材は容器内部（小円筒２、３の
周囲）に充填される。

この容器は、上方から例えばブロワー等で吸引されるこ
とにより、図中二点鎖線で示すように、容器下方部から
供給された排ガスが小円筒２、３内に導かれ、更にその
側面に設けられた小穴を通して容器内に導かれ、容器に
充填された中和濾過材又は調整濾過材に接触した後に上
方に吸引されるようになっている。

第１図は一実施例としての脱硫脱塩機器の一部切り欠い
た側面図である。

図中、ガス入口10は、排ガスを取り入れる口である。円
筒形に形成された本体11は、密閉構造となっており、そ
の内部下方には、中和濾過材を充填した容器12が配置さ
れ、所定の空間部13を挟んで内部上方には調整濾過材を
充填した容器14が配置されるようになっている。これら
容器12、14は本体11の側面部に設けられた扉（図示しな
い）により挿脱可能になっており、調整濾過材又は中和
濾過材の交換ができるようになっている。

本体11の上方部は排ガスを導く煙道となっており、この
煙道の中途部にはブロワー15が設けられている。さら
に、ブロワー15の先方には煙突16が取り付けられてお
り、その先端がガス出口17となっている。また、ガス出
口近傍の煙突16内部には、PHセンサ18が設けられてお
り、脱硫脱塩された排ガスの濃度を検知するようになっ
ている。

このような構成の脱硫脱塩機器においては、ブロワー15
が駆動されることにより、ガス入口10から供給された排
ガスが、図中二点鎖線でしめすように導かれる。まず、
排ガスは、中和濾過材が充填された容器12の小円筒内に
導かれ、その側面に設けられた多数の小穴から周囲に流
出し、動物骨粉を多く含んでアルカリ度が高くなってい
る中和濾過材に接触されて中和される。この容器12で中
和された排ガスは、空間部13を介して調整濾過材が充填
され、小円筒位置が容器12と例えば直交するように配置
された容器14の小円筒内に導かれ、その側面に設けられ
た多数の小穴から周囲に流出し、適量の動物骨粉を含ん
だ調整濾過材に接触されて、PHが６〜７に調整される。

このようにしてPHが調整された排ガスは煙道を通ってブ
ロワー15を通過し、煙突16のガス出口から排出される。
この際、排出されるガスの濃度は、PHセンサ18で監視さ
れており、この濃度が中性値（例えばPH7）を越えれ
ば、別場所に設けられている監視盤でアラームを発する
ようになっている。これにより、操作員は中和濾過材又
は調整濾過材を交換することになる。

このように、中和濾過材及び調整濾過材を通過させるこ
とにより排ガスを中性に調整して排出するようにしたの
で、排煙公害を防止できるものとなっている。

なお、上記容器には小円筒を２つ設けた場合について説
明したが、小円筒の数はこれに限定されるものでなく、
任意の数であっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱硫脱塩機器の一部を切り欠いた側面
図、第２図は中和濾過材又は調整濾過材を収容する容器
の構成を示す斜視図である。 10……ガス入口、12……中和濾過材を充填した容器（中
和層）、14……調整濾過材を充填した容器（調整層）、
17……ガス出口、18……PHセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス入口、中和濾過材を充填してなる中和
層、調整濾過材を充填してなる調整層、及び調整層とガ
ス出口との間に設けられたpH6乃至７を検出し得るpHセ
ンサを有してなり，中和濾過材が動物骨粉、つなぎ助
材、生ゴミ焼却灰の有効成分、アルミナ及び有機物粉体
を成形し焼成してなる動物骨粉が40重量％以上のアルカ
リ度の高い多孔質、粒状の成形濾過材で、調整濾過材が
動物骨粉、つなぎ助材、生ゴミ焼却灰の有効成分、アル
ミナ及び有機物粉体を成形し焼成してなり中和濾過材よ
りも動物骨粉の含有量が少なくアルカリ度の低い多孔
質、粒状の成形濾過材であることを特徴とする脱硫脱塩
機器。