JPH0779943B2 - 都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置 - Google Patents

都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置

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JPH0779943B2
JPH0779943B2 JP5961491A JP5961491A JPH0779943B2 JP H0779943 B2 JPH0779943 B2 JP H0779943B2 JP 5961491 A JP5961491 A JP 5961491A JP 5961491 A JP5961491 A JP 5961491A JP H0779943 B2 JPH0779943 B2 JP H0779943B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に都市ゴミ焼却炉の
排ガスから排出された煤じん、塩素、フッ素、窒素酸化
物、イオウ酸化物、ダイオキシン、重金属等の有害物質
を同時処理できる都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】都市ゴミ焼却炉から排出される排ガスに
は、下記表1に示すように、煤じんを初めとして、塩化
水素(HCl )、窒素酸化物(NOx )、イオウ酸化物
(SOx )、ダイオキシン等の化学物質、重金属等の固
体や気体の有害物質が含まれているため、これら有害物
質を排ガスから除去することが周辺環境、地球環境を保
全する上で極めて重要である。
【0003】
【表1】
【0004】従来、上記有害物質の除去対策は、煤じん
を除去する集じん、NOx を除去する脱硝、SOx を除
去する脱硫、塩化水素を除去する脱塩等の各単位操作
を、例えば直列に接続した排ガス処理設備を用いて、排
ガスを段階的に、しかも有害物質を個別に処理する方法
で行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有害物
質を個別に且つ段階的に処理する上記排ガス処理設備
は、大きな設置スペースを必要とするため設備費がかか
り過ぎる欠点がある。
【0006】又、上記従来の処理設備では、ダイオキシ
ンや重金属を除去することが技術的に対応できていない
ため、これらを除去するためには新たな設備を更に追加
しなければならず、それ故に一段と大きな設置スペース
が必要になるという問題もある。
【0007】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、煤じん、塩化水素、NOx 、SOx
、ダイオキシン、重金属等の有害物質を実質上同時処
理により除去することができ、それ故に設備スペースを
小さくすることができる都市ゴミ焼却炉排ガス処理装置
を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、都市ゴミ焼却
炉の排ガスから有害物質を除去する都市ゴミ焼却炉の排
ガス処理装置において、排ガスから煤じんを除去する電
気集じん装置と、排ガスにアンモニアを注入・混合する
手段と、煤じん除去後の排ガスをアンモニアと共に通過
させ、該排ガス中の有害物質を吸着して除去する、活性
炭が充填された吸着塔と、吸着塔内の活性炭を、排ガス
の通過方向と略直交する方向に移動させ、該吸着塔外へ
切出す手段と、切出した活性炭を再生させる脱離塔と、
再生した活性炭を前記吸着塔内に戻す手段とを備え、前
吸着塔が、排ガスの通過方向に沿って複数の充填室に
仕切られ、これら充填室には、排ガスの入口に近いもの
から順に粒径の大きな活性炭が充填されており、且つ、
各充填室の活性炭を、排ガスの通過方向と略直交する方
向に移動させ、各充填室外へ切出す段と、切出した活
性炭を前記脱離塔で再生した後、粒径毎に分級する手段
と、分級した活性炭を粒径に応じた前記各充填室に戻す
手段とが設置された構成にすることにより、前記課題を
解決したものである。
【0009】
【0010】
【作用】一般に都市ガスには煤じんが多く含まれている
が、本発明においては、排ガスをまず電気集じん装置で
処理するようにしている。その結果、大部分の煤じんは
この段階で除去される。
【0011】次いで、除去しきれなかった煤じんと他の
有害物質を含有する排ガスを、アンモニアと共に吸着塔
を通過させると、排ガスが吸着塔を通過する際に、該排
ガス中に含まれる塩化水素(HCl )、フッ化水素(H
F)、二酸化イオウ(SO2)は、混合されたアンモニ
アとそれぞれ次の(1)〜(3)式に示した反応をする
ため、これら有害物質はその反応生成物として容易に活
性炭に吸着させて除去できる。なお、式中(A)は「吸
着」を表わしている。
【0012】 (1) HCl + NH3 → NH4 Cl (A) (2) HF + NH3 → NH4 F(A) (3) SO2 +1/2O2 +NH3 +H2 O → NH4 (H)SO4 (A) SO2 +1/2O2 +H2 O → H2 SO4 (A)
【0013】又、排ガス中に含まれているNOx は、活
性炭が触媒となり、次の(4)、(5)式に示すよう
に、アンモニアにより無害な窒素に還元できるため確実
に除去できる。
【0014】 (4) NO+NH3 +1/4O2 → N2 +3/2H2 O (5) NO2 +4/3NH3 → 7/6N2 +2H2 O
【0015】更に、排ガス中に含まれているダイオキシ
ンや重金属は、活性炭に吸着されるため除去できる。
【0016】本発明においては、又、吸着塔に充填され
ている活性炭が、排ガスの通過方向に略直交する方向に
移動し、該吸着塔外へ切出されるので、排ガスとの接触
時間が長く、吸着能が低下した活性炭から順次系外へ取
出すことができる。そして、切出した活性炭を脱離塔で
再生し、吸着塔に戻すようにしているため、吸着能が回
復した活性炭を吸着塔内へ順次補充することができる。
【0017】又、吸着塔を、排ガスの通過方向に沿って
複数の充填室に仕切り、排ガスの入口に近い充填室程粒
径の大きな(粒子の粗い)活性炭を充填し、排ガスの出
口に近い充填室程粒径の小さな活性炭を充填するように
したので、煤じんの除去効率が大幅に向上され、又排ガ
スの通過が阻害されることも防止できるので、排ガス処
理効果も向上する。
【0018】従って、本発明によれば、排ガス中に含ま
れる前記有害物質を実質上同時処理の短工程処理により
除去するため、設備スペースを大幅に縮小することがで
きる。
【0019】又、排ガスを処理しながら、吸着能が低下
した活性炭を再生することができるため、排ガス処理装
置を連続運転することもできる。
【0020】又、脱離塔は、不活性ガス雰囲気で加熱脱
離操作を行う場合、比較的低温(例えば、300〜40
0℃)でダイオキシ等を分解することができる。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0022】図1は、本発明の第1実施例の基本構成に
相当する都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置を示す概略構
成図である。
【0023】本基本構成は、図示しない都市ゴミ焼却炉
からの排ガスを最初に処理する電気集じん装置10と、
該集じん装置で処理した排ガスに、アンモニアを注入・
混合するアンモニア注入手段12と、アンモニアが混合
された排ガスを通過させて処理する吸着塔14と、該吸
着塔14から切出した活性炭を再生処理する脱離塔16
とを備えている。
【0024】上記電気集じん装置10は、都市ゴミの排
ガス中に多く含まれる煤じんを重点的に除去するもの
で、集められた煤じんは、下端のロールフィーダ18a
から取出し可能になっている。
【0025】上記吸着塔12は、入口ルーバ、活性炭
層、出口ルーバ(図示せず)で構成され、粒径3〜15
mmの粒状の活性炭が充填されている。アンモニアが混合
された排ガスは、該吸着塔12を図中右方向に通過し、
活性炭による吸着処理を受けた後、右上部に取付けられ
ている配管を介して煙突へ排出されるようになってい
る。
【0026】又、上記吸着塔14では、充填されている
活性炭が下方(排ガスの通過方向に直交する方向)に移
動し、排ガスとの接触時間が長いものから順次下端のロ
ールフィーダ18b により外へ切出されるようになって
いる。
【0027】吸着塔14の外へ切出された吸着能が低下
した活性炭は、移送コンベア20aで前記脱離塔16の
上部へ供給される。なお吸着塔14の具体的な構成は後
に詳述する。
【0028】上記脱離塔16では、不活性なキャリアガ
スが導入されて、該キャリアガスの存在下で活性炭は間
接加熱される。加熱温度としては、例えば300〜65
0℃の範囲で適切な温度を選択することができる。
【0029】上記間接加熱の結果、活性炭から脱離した
不要ガスは、オフガス処理装置22へ導入され、所定の
処理を受ける。一方、不要なガスが脱離したために吸着
能を回復した再生活性炭は、脱離塔16の下端のロール
フィーダ18cよりスクリーン24に切出される。
【0030】上記スクリーン24に切出された再生活性
炭は、該スクリーン24により粉じんと分離され、移送
コンベア20b により搬送され、前記吸着塔14の上部
に供給される。
【0031】本実施例では、以上の動作が連続的に繰り
返されている。
【0032】次に、説明の便宜上、先ずこの基本構成に
よって得られる作用から説明する。
【0033】都市ゴミ焼却炉からの排ガスは、まず電気
集じん装置10に導入され、大部分の煤じんはこの装置
で除去される。
【0034】除去しきれなかった煤じんと排ガスとは、
アンモニア注入手段12から注入されたアンモニアと共
に、次の吸着塔14に導入される。
【0035】煤じんは充填されている活性炭により完全
に捉えられ、且つ塩化水素、フッ化水素、イオウ酸化物
は、アンモニアの存在下で前述した(1)〜(3)式に
示した反応をして活性炭に容易に吸着され、窒素酸化物
は前記(4)、(5)式に従い、無害な物質に変化させ
られ、更に、ダイオキシンや重金属も活性炭に吸着され
る。
【0036】このように、上記吸着塔14では、煤じ
ん、塩化水素、フッ化水素、イオウ酸化物、窒素酸化
物、更には従来対策が難しかったダイオキシン、重金属
等の全てを、同時処理により除去することが可能とな
る。
【0037】又、上記有害物質を吸着した活性炭は、そ
の吸着量の多いものから順に吸着塔14の下部から切出
され、脱離塔16で再生され、再び吸着塔14の上部に
供給される。従って、常時、都市ゴミ焼却炉の排ガス処
理装置を、十分な吸着能の下で連続運転することも可能
である。
【0038】本基本構成に係る都市ゴミ焼却炉の排ガス
処理装置を、排ガス処理に実際に適用したところ、下記
表2に示した結果が得られた。
【0039】
【表2】
【0040】上記表2より、本基本構成は、極めて優れ
た排ガスの浄化処理能力を有していることが明らかであ
る。
【0041】この基本構成は、図2に示すように、電気
集じん装置10と吸着塔14とを直結し、アンモニアを
吸着塔14の入り口ルーバ25の手前に注入するように
変形してもよい。
【0042】図3は、前記基本構成における吸着塔14
の具体例を示す概略構成図である。
【0043】
【0044】この吸着塔14、排ガスの通過方向に沿
って第1、第2及び第3充填室14a 、14b 及び14
c に仕切られている。各充填室14a 、14b 及び14
c の境界は、気体は通過できるが活性炭は通過できない
ようになっている。
【0045】そして、第1充填室14a には粒径15〜
10mmの粗い活性炭が、第2充填室14b には粒径10
〜6mmの中程度の活性炭が、第3充填室14c には粒径
4〜3mmの細い活性炭がそれぞれ充填されるようになっ
ている。
【0046】又、各充填室14a 、14b 、14c の下
部には活性炭を切出すロールフィーダ18d 、18e 、
18f が設けられ、切出された活性炭は一括して脱離塔
へ移送され、再生処理がなされるようになっている。
【0047】脱離塔で再生された活性炭は、篩分機26
でそれぞれ所定の粒径に分級され、再び対応する各充填
室14a 、14b 、14c に戻されるようになってい
る。
【0048】本実施例によれば、煤じんによる吸着塔1
4の目詰りを防止できるため、前記基本構成と同様の効
果が一段と発揮される上に、該煤じんを更に効率良く除
去することできる。
【0049】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は前記実施例に示したものに限定されるもの
でないことはいうまでもない。
【0050】例えば、吸着塔を複数の充填室に仕切る場
合、2つ又は4つ以上であってもよい。
【0051】なお、本発明の処理装置は都市ゴミ焼却炉
の排ガスに限らず、一般の排ガス処理にも利用すること
もできる。
【0052】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、都
市ゴミ焼却炉の排ガスに対して、集じん、脱塩、脱硝、
脱硫、ダイオキシン除去、重金属除去を同時に実行でき
るので、排ガス処理設備を簡略化することができ、スペ
ース効率を大幅に向上できるという優れた効果が得られ
る。
【0053】又、その際に、排ガスの通過方向に沿って
吸着塔を複数の充填室に仕切り、ガス入口に近い充填室
程活性炭の粒径を大きくしているため、排ガスの処理効
率を一段と向上できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る都市ゴミ焼却炉排ガス処理装置
基本構成を示す概略構成
【図2】前記基本構成の変形例の要部を示す概略構成
【図3】本発明の実施例に係る、吸着塔の要部を示す概
略構成
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/94 B03C 3/02 B B01D 53/36 102 F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】都市ゴミ焼却炉の排ガスから有害物質を除
    去する都市ゴミ焼却炉の排ガス処理装置において、 排ガスから煤じんを除去する電気集じん装置と、 排ガスにアンモニアを注入・混合する手段と、 煤じん除去後の排ガスをアンモニアと共に通過させ、該
    排ガス中の有害物質を吸着して除去する、活性炭が充填
    された吸着塔と、 吸着塔内の活性炭を、排ガスの通過方向と略直交する方
    向に移動させ、該吸着塔外へ切出す手段と、 切出した活性炭を再生させる脱離塔と、 再生した活性炭を前記吸着塔内に戻す手段と、 を備え 前記 吸着塔が、排ガスの通過方向に沿って複数の充填室
    に仕切られ、 これら充填室には、排ガスの入口に近いものから順に粒
    径の大きな活性炭が充填されており、且つ、 各充填室の活性炭を、排ガスの通過方向と略直交する方
    向に移動させ、各充填室外へ切出す段と、 切出した活性炭を前記脱離塔で再生した後、粒径毎に分
    級する手段と、 分級した活性炭を粒径に応じた前記各充填室に戻す手段
    と、 が設置されていることを特徴とする都市ゴミ焼却炉の排
    ガス処理装置。
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