(57)【要約】【課題】簡素な構成で、触媒活性の低下および排ガス流路の閉塞を防止し得る焼却施設を提供する。【解決手段】廃棄物を焼却する焼却炉１と、廃棄物の焼却により発生する排ガスを減温する減温塔２と、減温された排ガスから煤塵を除去するバグフィルタ３と、煤塵が除去された排ガスに脱硝のための還元剤を注入する還元剤注入部８と、排ガスと還元剤との反応を触媒により促進させる触媒反応塔６とを備える。還元剤は、アルコールまたは炭化水素である。触媒は、ＭＦＩ型またはＦＥＲ型のゼオライトを含む触媒担体に、Ａｇ、ＢｉおよびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属が担持されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記廃棄物の焼却により発生する排ガスを減温する減温塔と、
前記減温された排ガスから煤塵を除去するバグフィルタと、
前記煤塵が除去された排ガスに脱硝のための還元剤を注入する還元剤注入部と、
前記排ガスと還元剤との反応を触媒により促進させる触媒反応塔とを備え、
前記還元剤が、アルコールまたは炭化水素であり、
前記触媒が、ＭＦＩ型またはＦＥＲ型のゼオライトを含む触媒担体に、Ａｇ、ＢｉおよびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属が担持されたものであること特徴とする焼却施設。
【請求項２】
前記還元剤としてのアルコールが、メタノールまたはエタノールであることを特徴とする請求項１に記載の焼却施設。
【請求項３】
前記触媒反応塔において、排ガスの温度が１３０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１または２に記載の焼却施設。
【請求項４】
排ガスを再加熱する再加熱装置が無いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の焼却施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の焼却を行う焼却施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焼却施設から排出される排ガスには窒素酸化物などの有害物質が含まれており、大気汚染を防止するためにも、大気中に放出する前の排ガスから有害物質を除去する必要がある。排ガスから窒素酸化物を除去するには、排ガスを還元剤との反応により脱硝することが採用されている。具体的な焼却施設の構成としては、廃棄物を焼却する焼却炉と、この焼却炉からの排ガスを脱硝する触媒反応塔とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載の焼却施設では、当該特許文献１の図１に示すように、焼却炉１からの排ガスをそのまま触媒反応塔６で脱硝するのではなく、事前にバグフィルタ３で排ガスから煤塵が除去される。また、バグフィルタ３内には排ガスの煤塵を濾過するための濾布が設置されており、この濾布は高温の排ガスでは傷むので、バグフィルタ３の上流側に減温塔（ＥＣ）２が備えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１に記載の焼却施設では、減温塔（ＥＣ）２で減温された排ガスだと、触媒反応塔６では、低温のため触媒活性が低いので、それを補うための触媒量が必要になる。また、触媒反応塔６への排ガスの温度を上げるために、当該特許文献１の図１に示すように、触媒反応塔６の上流側に排ガスを加熱する蒸気式再加熱器５が備えられる。このように、前記焼却施設は、蒸気式再加熱器５を備えることにより、複雑な構成となってしまう。
【０００６】
一方で、アンモニアを還元剤として使用する方法もある。この方法は、アンモニア選択還元法とも言われ、排ガス中の窒素酸化物を除去する主流の方法である。しかしながら、これらの構成では、注入されたアンモニアが存在する雰囲気下において、排ガス中に存在する硫黄酸化物と反応して、酸性硫安などの硫安が生成されてしまう。このため、触媒反応塔６における触媒に硫安が堆積することで、触媒活性が低下する。さらには、生成した硫安によって、触媒反応塔６より下流の設備において排ガス流路の閉塞を招くおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、簡素な構成で、触媒活性の低下および排ガス流路の閉塞を防止し得る焼却施設を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、第１の発明に係る焼却施設は、廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記廃棄物の焼却により発生する排ガスを減温する減温塔と、
前記減温された排ガスから煤塵を除去するバグフィルタと、
前記煤塵が除去された排ガスに脱硝のための還元剤を注入する還元剤注入部と、
前記排ガスと還元剤との反応を触媒により促進させる触媒反応塔とを備え、
前記還元剤が、アルコールまたは炭化水素であり、
前記触媒が、ＭＦＩ型またはＦＥＲ型のゼオライトを含む触媒担体に、Ａｇ、ＢｉおよびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属が担持されたものである。
【０００９】
また、第２の発明に係る焼却施設は、第１の発明に係る焼却施設における前記還元剤としてのアルコールが、メタノールまたはエタノールである。
【００１０】
さらに、第３の発明に係る焼却施設は、第１または第２の発明に係る焼却施設の前記触媒反応塔において、排ガスの温度が１３０℃〜２００℃である。
【００１１】
加えて、第４の発明に係る焼却施設は、第１乃至第３のいずれかの発明に係る焼却施設において、排ガスを再加熱する再加熱装置が無いものである。
【発明の効果】
【００１２】
前記焼却施設によると、触媒反応塔に送られる排ガスを再加熱する必要がないので、従来の焼却施設に必要であった排ガスを再加熱するための構成が不要になり、その結果、構成を簡素にすることができる。また、前記焼却施設の還元剤が硫安を生成させないものであるから、硫安の生成に由来する触媒活性の低下および排ガス流路の閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る焼却施設の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る焼却施設について、図面に基づき説明する。
【００１５】
図１に示すように、前記焼却施設１０は、廃棄物を焼却する焼却炉１と、前記廃棄物の焼却により発生する排ガスを減温する減温塔２と、前記減温された排ガスから煤塵を除去するバグフィルタ３とを備える。また、前記焼却施設１０は、前記煤塵が除去された排ガスに脱硝のための還元剤を注入する還元剤注入部８と、前記排ガスと還元剤との反応を触媒により促進させる触媒反応塔６とを備える。さらに、前記焼却施設１０は、必要に応じて、脱硝された排ガスを大気中に放出する煙突７を備えてもよい。
【００１６】
ここで、前記還元剤は、アルコールまたは炭化水素などの、酸性硫安などの硫安を発生させないものが採用される。なぜなら、硫安は、触媒に堆積することで触媒活性を低下させるとともに、触媒反応塔６より下流の設備において排ガス流路の閉塞を招くおそれがあるからである。前記触媒は、ＭＦＩ型またはＦＥＲ型のゼオライトを含む触媒担体に、Ａｇ、ＢｉおよびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属が担持されたものが採用される。なぜなら、これにより、前述した酸性硫安を発生させない還元剤（アルコールまたは炭化水素など）が注入された排ガスを、再加熱しない１３０℃〜２００℃付近の低温領域でも、十分に脱硝し得るからである。
【００１７】
還元剤としてのアルコールは、燃焼排ガスの還元処理時の温度において還元力を有するものであれば、特に制限されるものではないが、炭素数の少ないアルコールであるメタノール、エタノールを用いることが好ましい。
【００１８】
触媒としてゼオライトに担持する金属（以下、触媒金属）の前駆体化合物には、無機酸塩（例えば硝酸塩、塩化物など）や有機酸塩（例えば酢酸塩など）を用いることができる。触媒金属の担持方法は、脱硝性能が発揮できればよく、イオン交換法や含浸担持法などが挙げられる。例えばイオン交換法は、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属の前駆体化合物を含む水溶液に、ゼオライトを懸濁させ、イオン交換により触媒金属が結合したゼオライトを水溶液から取り出して乾燥した後、焼成する方法がある。
【００１９】
前記触媒の形状は、粒状、ペレット状、ハニカム状、板状など、適用する反応器や、ガス流通条件により任意に選定することができる。前記触媒は、圧力損失の面から、無機繊維シート（無機繊維ペーパーを含む）で作られたハニカム構造体に、ゼオライトが担持されてなるものであることが好ましい。特に、無機繊維シートが、ガラス繊維シート、またはセラミック繊維シートであることが好ましい。
【００２０】
前記触媒を、無機繊維シートよりなるハニカム構造体を基材として製造するには、例えば、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属の前駆体化合物を含む水溶液に、ゼオライトを懸濁させ、イオン交換により触媒金属が結合したゼオライトを含む触媒成分含有スラリーに、無機繊維シートよりなるハニカム構造体の基材を浸漬し、これをスラリーから取り出した後、乾燥および５５０℃以下で焼成する。
【００２１】
前記ハニカム（蜂の巣）構造体とは、隔壁により区画されかつ排ガスが流通可能な複数の貫通孔（セル）と当該隔壁とからなる一体形の構造体をいい、上記貫通孔の断面形状（セルの断面形状）は特に限定されず、例えば円形、円弧形、正方形、長方形、六角形が挙げられる。
【００２２】
前記スラリーにハニカム構造体の基材を浸漬するには、予め無機繊維シートをハニカム（蜂の巣）構造に組み立てたハニカム構造体の基材を浸漬する方法（Ａ）と、ハニカム構造体の基材の材料であるガラス繊維シートを、シート状態のまま浸漬する方法（Ｂ）とがある。
【００２３】
前記の方法（Ａ）では、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属の前駆体化合物を含む水溶液に、ゼオライトを懸濁させ、イオン交換により触媒金属が結合したゼオライトを含む触媒成分含有スラリーに、予め無機繊維シートをハニカム構造に組み立てたハニカム形状の構造体基材を浸漬し、これをスラリーから取り出した後、１００〜２００℃で１〜２時間の条件下で乾燥し、さらに３００〜５５０℃で１〜４時間の条件下で焼成して、ハニカム構造体基材に、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの触媒金属を担持したゼオライトを結合させることにより、脱硝触媒を製造するものである。前記の方法（Ａ）の場合、無機繊維シートは、ガラス繊維シート、またはセラミック繊維シートであることが好ましい。
【００２４】
これに対し、前記の方法（Ｂ）では、ガラス繊維シートよりなるハニカム構造体を基材とし、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属の前駆体化合物を含む水溶液に、ゼオライトを懸濁させ、イオン交換により触媒金属が結合したゼオライトを含む触媒成分含有スラリーを調製して、ガラス繊維シートに触媒成分含有スラリーを塗布して触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートとし、ついで、触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートを波形付与金型と押さえ治具により形付けし、形付けされた波板状の触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートを１００〜２００℃で１〜２時間の条件下で乾燥し、金型から剥離し、一方、波板状に形付けしていない平板状の触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートを１００〜２００℃で１〜２時間の条件下で乾燥し、波板状の触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートと、平板状の触媒含有スラリー塗布ガラス繊維シートとを３００〜５５０℃で１〜４時間の条件下で焼成して、Ａｇ、Ｂｉ、およびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの触媒金属を担持したゼオライトを結合した触媒担持平板状ガラス繊維シートおよび触媒担持波板状ガラス繊維シートを形成し、焼成後の触媒担持平板状ガラス繊維シートおよび触媒担持波板状ガラス繊維シートを積層して、触媒担持ハニカム構造体を形成することにより、脱硝触媒を製造するものである。
【００２５】
以下、前記焼却施設１０における排ガスの浄化方法について説明する。
【００２６】
図１に示すように、焼却炉１では、廃棄物が焼却されると、その焼却により排ガスが発生する。この排ガスは、減温塔２に送られ、そこで減温塔２の下流側にあるバグフィルタ３に適した温度まで減温される。バグフィルタ３では、減温塔２からの排ガスから煤塵が除去される。バグフィルタ３からの排ガスは、再加熱されることなく、還元剤注入器８により、酸性硫安を発生させない還元剤（アルコールまたは炭化水素など）が注入される。触媒反応塔６では、ＭＦＩ型またはＦＥＲ型のゼオライトを含む触媒担体に触媒金属（Ａｇ、ＢｉおよびＰｂよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの金属）が担持された触媒により、前記排ガスと還元剤との反応が促進される。この反応により、排ガスから窒素酸化物が除去され、つまり排ガスが脱硝される。脱硝された排ガスは、煙突から大気中に放出される。
【００２７】
このように、前記焼却施設１０によると、触媒反応塔６に送られる排ガスを再加熱する必要がないので、従来の焼却施設に必要であった排ガスを再加熱する再加熱装置が不要になり、その結果、構成を簡素にすることができる。また、前記焼却施設１０の還元剤が硫安を生成させないもの（アルコールまたは炭化水素など）であるから、硫安の生成に由来する触媒活性の低下および排ガス流路の閉塞を防止することができる。
【図１】
2020190396.tif 000003