JPH08200642A

JPH08200642A - ごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法および装置

Info

Publication number: JPH08200642A
Application number: JP7014623A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Matsuda; 敏昭松田; Manabu Yamamoto; 学山本; Naoki Fujiwara; 直機藤原; Toru Senju; 透千手
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】ごみ焼却処理時の煤塵に含まれる塩化物を予
め除去して品質のよい溶融スラグを得ることができるご
み焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法を提供する。【構成】ごみ焼却炉から排出される塩化物含有ガスを
ガスクーラ３、５等で冷却するとともに、消石灰と反応
させた後、バグフィルタ１０で煤塵として捕集し、分解
炉１０１で９００〜１１００℃に加熱して塩化物を煤塵
から追い出し、塩化物含有ガスを充填物が充填された除
塩器に導入し、所定温度に冷却しつつ、ガス中の塩化物
を充填物と接触させて捕集した後、塩化物が分離除去さ
れた煤塵を分解炉から灰溶融炉１９に送り溶融してスラ
グとして回収する。一方、塩化物含有ガスを消石灰処理
してバグフィルタ２８で捕集する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却処理時の塩化
物含有煤塵の処理方法および装置に係り、特に都市ごみ
焼却炉煤塵に含まれる塩化物含有煤塵の処理方法および
装置であって、煙道やバグフィルタの閉塞を防止するの
に好適なごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】平成４年の法改正により、ごみ焼却炉煤
塵が“特別管理一般廃棄物”に指定され、煤塵を処分す
るためには中間処理が必要となり、その方法として溶融
固化、セメント固化、薬剤処理および溶媒抽出処理の４
方法が指定された。この中で溶融固化法は減容化できる
こと、安定化度が高いこと、薬品、添加剤等を必要とし
ないことに加え、溶融スラグの有効利用の可能性がある
ことから最も有効な手段といえる。

【０００３】これまで溶融炉は主に下水汚泥の処理とし
て検討されてきた。都市ごみの分野でも主に焼却灰また
は焼却灰と大型ごみのための溶融炉の開発が行われてお
り、すでに幾つかの自治体で試験が行なわれている。ご
み焼却炉と焼却灰の溶融炉を組合わせたシステムの一例
を図５に示す。図５において、都市ごみはごみ投入シュ
ート１からごみ焼却炉２に投入され焼却される。焼却炉
排ガスはガスクーラ３、空気予熱器４、ガスクーラ５を
通過し、冷却され煙道６に送り込まれる。一方、排ガス
中のＨＣｌの除去のために、消石灰ホッパ７から消石灰
が定量供給機８で煙道６に送り込まれる。搬送空気吹込
管９からの空気吹込みにより、煙道６に送り込まれた消
石灰はここで排ガス中のＨＣｌと反応しＣａＣｌ₂とな
る。未反応および反応した消石灰は煤塵とともにバグフ
ィルタ１０で捕集される。このようにしてクリーンにな
った排ガスは誘引送風機１１で煙突１２に送られ大気中
に放出される。

【０００４】ごみ焼却炉２の流動媒体を攪拌し燃焼状態
をよくするために送風機１３で空気を送り込み、弁１４
および弁１５で１次、２次の空気量を調節し、焼却炉２
でごみを完全燃焼させる。バグフィルタ１０で捕集され
た煤塵は弁１６を介して中継ホッパ１７から灰搬送管１
８を経て溶融固化炉１９に送られる。煤塵はここで重油
バーナ２０により溶融され、生じた溶融スラグはスラグ
タップ２１からスラグホッパ２２に落下し捕集される。
溶融固化炉１９の排ガスはガスクーラ２３、空気予熱器
２４、ガスクーラ２５を通過した後、煙道２６に送られ
る。脱Ｃｌのために弁２７から消石灰が吹込まれ、バグ
フィルタ２８で煤塵とともに捕集される。クリーンな排
ガスは誘引送風機２９で煙突３０から大気中に放出され
る。送風機３１により空気を溶融固化炉１９に送り込
み、重油バーナ２０の燃焼状態をよくする。バグフィル
タ２８で捕集された煤塵は中継ホッパ３２に一時貯蔵さ
れた後、弁３３を介し灰安定化装置３４に送られる。こ
こで薬剤供給管３５から薬剤が供給され安定化される。
無害化された煤塵は排出管３６から抜出され埋立処分さ
れる。図５の場合には焼却炉が流動床式の場合を示して
いるが、一般には焼却灰と煤塵を溶融炉に送り込み溶融
固化することになる。焼却炉が流動床式の場合には焼却
灰の処理は必要なく、煤塵の溶融処理のみが要求され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ごみ焼却炉煤塵を８０
０〜１０００℃に加熱すると、煤塵中の塩化物（ＮａＣ
ｌ、ＫＣｌ等）が揮散する。この塩化物が溶融スラグ中
に混ざるとスラグの強度が低下するという問題があっ
た。品質のよい溶融スラグを得るために、煤塵をあらか
じめ分解炉で１１００℃程度に加熱し、煤塵中の塩化物
を追い出し、きれいな灰を溶融する方法を我々は検討し
ているが、分解炉からの排ガスをバグフィルタに通すと
塩化物が付着し、すぐに目詰まりを起こすことが考えら
れる。また、分解炉排ガスを冷却しバグフィルタまで送
り込むわけであるが、温度が溶融塩の融点（約８００〜
９００℃）以下になると塩化物が煙道に凝縮し、時間が
経つにつれて煙道が閉塞するという問題があった。ごみ
焼却炉煤塵は石炭灰等と較べてＣｌ含有量が多く、煤塵
に対するＣｌの量は１０％にも上る。このＣｌは溶融時
にＨＣｌと塩化物の形態で揮散するが、ＮａＣｌ、ＫＣ
ｌ等の塩化物形態で揮散する割合は約５０％にもなる。
すなわち、２０ｔ／日の溶融炉で１ｔ／日の塩化物（主
にＮａＣｌ、ＫＣｌ）が生じる。今までは大型の湿式脱
塩装置で対処していたが、大量の工業用水を使用するの
で問題があった（特公平６−２２６５３号公報）。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、ごみ焼却炉から排出される排ガス中の煤塵に含
まれる塩化物を簡便な乾式方法で処理することができる
ごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法および装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。（１）ごみ焼却炉からの塩素（Ｃｌ）成分を含有する煤
塵をバグフィルタにより捕集した後、溶融固化するごみ
焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法において、前記
バグフィルタで補集した煤塵を分解炉で分解して煤塵中
の塩化物を揮散分離し、該揮散分離した塩化物を含有す
る分解炉出口排ガスを塩化物の融点以上に保持したまま
充填物が充填された除塩装置に導入し、塩化物がほぼ完
全に凝縮する温度以下で前記充填物と接触させて排出除
塩し、塩化物が分離された前記分解炉からの煤塵を溶融
固化炉にて溶融固化することを特徴とするごみ焼却処理
時の塩化物含有煤塵の処理方法。

【０００８】（２）（１）において、除塩装置の排ガス
入口温度が８００℃以上で、かつ出口温度が６００℃以
下であることを特徴とするごみ焼却処理時の塩化物含有
煤塵の処理方法。（３）ごみ焼却炉から排出される燃焼排ガス中の塩素
（Ｃｌ）成分を含有する煤塵を補集する集塵装置と、補
集した煤塵を加熱して溶融固化する溶融固化装置とを備
えたごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理装置におい
て、前記補集した煤塵を溶融固化装置で処理する前に煤
塵中の塩化物を分解しガスとして追い出す分解炉と、分
解炉からの排ガス中の塩化物を補集する除塩装置と、分
解炉で処理された煤塵を溶融固化する溶融固化装置とを
設けたことを特徴とするごみ焼却処理時の塩化物含有煤
塵の処理装置。

【０００９】（４）（３）において、前記除塩装置が排
ガスと接触して排ガス中の塩化物を補集する充填物を充
填した除塩装置であることを特徴とするごみ焼却処理時
の塩化物含有煤塵の処理装置。

【００１０】

【作用】煤塵を口径６mmの押出成形機で円柱状に成形
し、１８０℃で２ｈｒ乾燥させた。この煤塵造粒物、各
々５０ｇをそれぞれ９００、１０００、１１００℃で２
ｈｒ加熱焼成した。図２に焼成温度に対する試料組成変
化を示す。この図２から煤塵を９００〜１１００℃に加
熱焼成すると揮散元素はＣｌ、Ｋ、Ｎａが主であること
がわかる。Ｓ分は１１００℃までに揮散しないことが明
らかになった。１１００℃におけるＣｌの揮散率は８５
％であり、Ｋ、Ｎａの揮散率はそれぞれ９７、９９％で
ある。このことからＣｌは主にＮａＣｌ、ＫＣｌの溶融
塩の形態で揮散すると考えられる。ＮａＣｌ、ＫＣｌの
融点はそれぞれ８０１、７７０℃なのでこの温度よりも
低い温度で凝縮固化する。煙道の閉塞防止のために除塩
機の入口温度は８００℃以上、望ましくは９００℃以上
にする必要がある。場合によっては分解炉の排気口に除
塩機の入口を直結する方式も考えられる。除塩機の出口
温度は塩化物がほぼ完全に凝縮する温度であればよく、
６００〜５００℃以下に保持される。このようにしてご
み焼却炉からの煤塵を溶融固化する前に分解炉で処理
し、分解炉の排気ラインとバグフィルタの間に乾式の小
型除塩装置を設置し、あらかじめＫＣｌ、ＮａＣｌ等の
塩化物を除去することにより、煙道の閉塞防止やバグフ
ィルタの目詰まりが防止できる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１を用いて説明する。ご
み焼却炉２から生じた煤塵はバグフィルタ１０で捕集さ
れ中継ホッパ１７に一時保管される。その後、弁１６を
介して灰搬送管１８により分解炉１０１に送られる。煤
塵はここで９００〜１１００℃で加熱分解される。分解
された煤塵は灰溶融固化炉１９に送られ重油バーナ２０
で溶融固化される。煤塵の粉塵防止のために造粒機で球
状または円柱状のペレットに造粒した後、分解炉で分解
することも考えられる。

【００１２】一方、分解炉１０１から生じた排ガスは除
塩機１０２に導かれ、ここでＮａＣｌ、ＫＣｌ等の塩化
物が捕集される。このとき、分解炉１０１と除塩機１０
２を結ぶ煙道に塩化物が凝縮するのを防ぐために除塩機
１０２の入口温度を、例えば９００℃以上に保持し、か
つ冷却空気吹込管１０３から空気を吹込み、除塩機１０
２の出口温度を、例えば５００℃以下に保持する。こう
して除塩機１０２で塩化物が除かれた排ガスは煙道２６
を通り、バグフィルタ２８に送られる。除塩機１０２で
捕集された塩化物は排出管１０４により排出される。焼
却炉および溶融炉排ガス中のＨＣｌ、煤塵の処理は図５
の従来フローと同様である。なお、図１において、空気
吹込みのための送風機１３、３１、クリーンな排ガスパ
ージのための誘引送風機１１、２９および煙突１２、３
０を焼却炉、溶融炉それぞれ別々に設置しているが、こ
れらを１台ずつにまとめて設置することにより、設備費
の原価低減が図られる。

【００１３】次に除塩機１０２の具体例を図３に示す。
図３（１）は乾式の塩化物除去装置であり、小型円筒ま
たは角型容器に（ａ）セラミックボール１０５またはラ
シヒリングを充填したもの、（ｂ）円筒状モノシス１０
６または細管を充填したもの、（ｃ）板状仕切板１０７
を配置したもの、または（ｄ）格子状仕切板１０８を取
付けた構造をしている。充填物は耐熱性のセラミック製
である。除塩機１０２の有効な位置に冷却空気を吹込
み、充填物温度が５００℃以下になるように温度を制御
する。排ガス中の溶融塩類（ＮａＣｌ、ＫＣｌ）は冷却
され、セラミックボール等の充填物に付着する。付着塩
化物が多くなると排ガスが流れにくくなり、ついには除
塩機１０２が閉塞してしまう。そのために除塩機１０２
の閉塞状況を差圧計で検知し、一定の差圧になったら装
置全体を振動させ、塩化物を分離し除塩機１０２から排
出する必要がある。このため装置両端はセラミック製の
ジャバラ構造１０９になっている。このようにして充填
物に付着した塩化物を充填物から機械的に揺らし擦り取
る方法で分離する。図３（ａ）の場合には図３（２）の
ように目皿状の仕切板１１０を取付け、上方に充填物を
充填し付着した塩化物を振動で擦り取り、下方に集める
構造も考えられる。このようにして除塩された塩化物は
下方の排出管１０４から排出される。除塩機の除塩方式
として、図３の振動方式の他に充填物を回転させブラシ
で擦り取る回転方式も考えられる。

【００１４】また図４に示すような流動層除塩方式も考
えられる。図４において分解炉排ガスは入口温度が９０
０℃以上の流動層除塩機１０２に導かれる。流動層の流
動媒体１１１として通常粒径０．５〜１．５mmの砂を用
いるが、ＨＣｌの除去もあわせて行えるように砂に石灰
石を混ぜてある。流動媒体１１１の冷却は冷却空気吹込
管１０３から空気を吹込むことにより行い、除塩機出口
温度を５００℃以下に制御する構造になっている。流動
層の層高と排ガスの流量変化に応じて内部温度が変化す
るので、出口温度を検出器で検出しその値に応じて冷却
空気量を制御する。流動層で流動媒体に付着した塩化物
は弁１１２を介して分離器１１３に集められ、塩化物と
流動媒体に分離される。流動媒体は流動媒体循環ライン
１１４により、除塩機の流動層に送られ循環される。流
動層から飛散した流動媒体はサイクロン１１６で捕集さ
れる。その後、弁１１７を介して塩化物排出ライン１１
５に送られる。流動層の石灰石により排ガス中のＨＣｌ
もＣａＣｌ₂として取り除かれる。すなわち、この方式
の場合にはＮａＣｌ、ＫＣｌ等の塩化物とあわせてＨＣ
ｌも除去される。このためにサイクロン１１６からの出
口排ガスは図３の場合よりもクリーンになり、排気系に
送られる。分離器１１３で分離された塩化物は塩化物排
出ライン１１５から弁３３を介して灰安定化装置３４に
送られ、ここで薬剤供給管３５からの薬剤により安定化
され排出管３６で排出される。このような方法で乾式で
除塩することにより、大型の湿式排塩処理設備が不要と
なり建設費を低減できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、煙道の閉塞やバグフィ
ルタの目詰まりを防止しつつ、ごみ焼却炉から排出され
る燃焼排ガス中の塩化物含有煤塵を効率よく処理するこ
とができる。また乾式なので装置がコンパクトになりユ
ーティリティの面で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における分解炉排ガスラインとバグフィ
ルタの間に除塩装置を設けた実施例のフロー図。

【図２】焼成温度における試料の組成変化を示す図。

【図３】除塩機の具体例を示す図。

【図４】除塩機の具体例を示す図。

【図５】従来法のごみ焼却装置のフロー図。

【符号の説明】

１…ごみ投入シュート、２…ごみ焼却炉、３…ガスクー
ラ、４…空気予熱器、５…ガスクーラ、６…煙道、７…
消石灰ホッパ、８…定量供給機、９…搬送空気吹込管、
１０…バグフィルタ、１１…誘引送風機、１２…煙突、
１３…送風機、１４…弁、１５…弁、１６…弁、１７…
中継ホッパ、１８…灰搬送管、１９…灰溶融固化炉、２
０…重油バーナ、２１…スラグタップ、２２…スラグホ
ッパ、２３…ガスクーラ、２４…空気予熱器、２５…ガ
スクーラ、２６…煙道、２７…弁、２８…バグフィル
タ、２９…誘引送風機、３０…煙突、３１…送風機、３
２…中継ホッパ、３３…弁、３４…灰安定化装置、３５
…薬剤供給管、３６…排出管、１０１…分解炉、１０２
…除塩機、１０３…冷却空気吹込管、１０４…排出管、
１０５…セラミックボール、１０６…円筒状モノシス、
１０７…板状仕切板、１０８…格子状仕切板、１０９…
セラミック製ジャバラ、１１０…目皿、１１１…流動媒
体、１１２…弁、１１３…分離器、１１４…流動媒体循
環ライン、１１５…塩化物排出ライン、１１６…サイク
ロン、１１７…弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者千手透神奈川県横浜市磯子区１丁目２番10号バブコック日立株式会社呉工場横浜エンジニアリングセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ごみ焼却炉からの塩素（Ｃｌ）成分を含
有する煤塵をバグフィルタにより捕集した後、溶融固化
するごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法におい
て、前記バグフィルタで補集した煤塵を分解炉で分解し
て煤塵中の塩化物を揮散分離し、該揮散分離した塩化物
を含有する分解炉出口排ガスを塩化物の融点以上に保持
したまま充填物が充填された除塩装置に導入し、塩化物
がほぼ完全に凝縮する温度以下で前記充填物と接触させ
て排出除塩し、塩化物が分離された前記分解炉からの煤
塵を溶融固化炉にて溶融固化することを特徴とするごみ
焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理方法。
【請求項２】請求項１において、除塩装置の排ガス入
口温度が８００℃以上で、かつ出口温度が６００℃以下
であることを特徴とするごみ焼却処理時の塩化物含有煤
塵の処理方法。
【請求項３】ごみ焼却炉から排出される燃焼排ガス中
の塩素（Ｃｌ）成分を含有する煤塵を補集する集塵装置
と、補集した煤塵を加熱して溶融固化する溶融固化装置
とを備えたごみ焼却処理時の塩化物含有煤塵の処理装置
において、前記補集した煤塵を溶融固化装置で処理する
前に煤塵中の塩化物を分解しガスとして追い出す分解炉
と、分解炉からの排ガス中の塩化物を補集する除塩装置
と、分解炉で処理された煤塵を溶融固化する溶融固化装
置とを設けたことを特徴とするごみ焼却処理時の塩化物
含有煤塵の処理装置。
【請求項４】請求項３において、前記除塩装置が排ガ
スと接触して排ガス中の塩化物を補集する充填物を充填
した除塩装置であることを特徴とするごみ焼却処理時の
塩化物含有煤塵の処理装置。