【手続補正書】
【提出日】平成16年9月27日(2004.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  排ガス処理方法及び装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、集塵工程又は排ガス処理工程で該排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、その後該排ガスを上流側に脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔に入口温度１５０〜２００℃で通過せしめることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】  廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、１段目のバグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後該排ガスを入口温度１８０〜２３０℃の範囲で脱硝触媒反応塔に通過せしめ大部分のダイオキシン類を分解させた後、さらに１３０〜１８０℃に冷却し、２段目のバグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、該排ガスを活性炭充填塔に通過せしめ、残分のダイオキシン類を該活性炭充填塔の活性炭層に吸着せしめることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項３】  廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、バグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後該排ガスを湿式スクラバーを通過せしめて該排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、次に該排ガスを１５０〜２００℃に加熱した後、上流側に脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔に通過せしめることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項４】  廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、バグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後入口温度１８０〜２３０℃の範囲で脱硝触媒反応塔を通過せしめ大部分のダイオキシン類を分解させた後、湿式スクラバーを通過せしめて該排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、該排ガスを１２０〜１８０℃に加熱した後、活性炭充填塔を通過せしめることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項５】  排ガスを１５０〜２００℃に減温する減温手段、排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去する集塵手段又は処理手段、及び上流側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔を具備し、
廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが前記減温手段、前記集塵手段又は処理手段、及び前記活性炭層付き触媒反応塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】  排ガスを１８０〜２３０℃に減温する第１減温手段、排ガス中のダストを除去する第１バグフィルタ、排ガス中のダイオキシン類を分解させる脱硝触媒反応塔、排ガスを１３０〜１８０℃に減温する第２減温手段、排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去する第２バグフィルタ、及び活性炭充填塔を具備し、
廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが前記第１減温手段、前記第１バグフィルタ、前記脱硝触媒反応塔、前記第２減温手段、前記第２バグフィルタ、及び前記活性炭充填塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】  排ガスを減温する第１減温手段、排ガス中のダストを除去するバグフィルタ、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する湿式スクラバー、排ガスを１５０〜２００℃に加熱する加熱手段、及び上流側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔を具備し、
廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが前記第１減温手段、前記バグフィルタ、前記湿式スクラバー、前記加熱手段、及び前記活性炭層付き触媒反応塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】  排ガスを１８０〜２３０℃に減温する減温手段、排ガス中のダストを除去するバグフィルタ、排ガス中のダイオキシン類を分解させる脱硝触媒反応塔、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する湿式スクラバー、排ガスを１２０〜１８０℃に加熱する加熱手段、及び活性炭充填塔を具備し、
廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが前記減温手段、前記バグフィルタ、前記脱硝触媒反応塔、前記湿式スクラバー、前記加熱手段、及び前記活性炭充填塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】  排ガスの流入口と流出口を具備するケーシングを具備し、該ケーシング内に前記ガスの流入口側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層、流出口側に活性炭層を配置したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１０】  請求項９に記載の排ガス処理装置において、
少なくとも前記脱硝触媒層はカートリッジ式に構成されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１１】  請求項５又は７に記載の排ガス処理装置において、
前記活性炭層付き触媒反応塔は請求項９又は１０に記載の排ガス処理装置であることを特徴とする排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物焼却施設の廃棄物焼却炉、ガス化溶融施設のガス化溶融炉から排出される排ガス中に含まれるダイオキシン類を削減する排ガス処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
二酸化チタンを担体とし、五酸化バナジウムを活性成分として、場合によっては耐ＳＯｘ性を高めるため、三酸化タングステン、三酸化モリブデン等を含む脱硝触媒はアンモニア添加により窒素酸化物を窒素に選択還元できるにとどまらず、排ガス中のダイオキシン類を分解・除去でき、ダイオキシン類の高度排ガス処理技術として、最近廃棄物焼却施設やガス化溶融施設に多用されてきている。
【０００３】
上記技術は、平成９年１月に旧厚生省より示された「新ガイドライン」や平成９年廃棄物処理法の政省令改正で施設規模４ｔｏｎ／ｈ以上の新設炉に適用される排ガス中のダイオキシン類を０．１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ以下にするという維持管理基準に対して充分に対応可能な技術である。
【０００４】
しかしながら、更に一桁下げたダイオキシン類濃度０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）まで脱硝触媒で削減しようとすると、ダイオキシン類の濃度低下とともに、脱硝触媒のダイオキシン分解率が低下し、０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）以下に絶えず削減することは困難である。
【０００５】
本特許出願の発明者等が行った、触媒塔を設置した廃棄物焼却施設及びガス化溶融施設の脱硝触媒の分解率事例を図１に示す。図１において、横軸は触媒入口ダイオキシン類濃度（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）、縦軸は触媒出口ダイオキシン類濃度（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）を示す。
【０００６】
触媒温度は１６０〜２１０℃、触媒体積はＳＶ＝１５００〜３５００（ｍ3Ｎ／ｍ3ｈ）の範囲である。入口ダイオキシン類濃度が１〜１０（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）の場合、触媒出口はほとんどのケースで０．１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）以下になっているが、入口ダイオキシン類の分解効率が低下し始め、入口ダイオキシン類濃度が０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）付近の場合、効率はもっと低下する。従って、脱硝触媒によるダイオキシン類の分解率は濃度が高いと分解効率は良好であるが、濃度が低くなるにつれて分解効率が低下し、０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）の極低濃度域に安定して下回らせることが困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、廃棄物焼却炉又はガス化溶融炉から排出される排ガス中のダイオキシン類濃度を０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）の極低濃度域まで安定して削減することができる排ガス処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘの除去に使用した反応後の消石灰、洗煙排水中のダイオキシン類を低減し、廃棄物焼却設備やガス化溶融施設からの総ダイオキシン類を削減する排ガス処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、集塵工程又は排ガス処理工程で該排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、その後該排ガスを上流側に脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔に入口温度１５０〜２００℃で通過せしめることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、１段目のバグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後該排ガスを入口温度１８０〜２３０℃の範囲で脱硝触媒反応塔に通過せしめ大部分のダイオキシン類を分解させた後、さらに１３０〜１８０℃に冷却し、２段目のバグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、該排ガスを活性炭充填塔に通過せしめ、残分のダイオキシン類を該活性炭充填塔の活性炭層に吸着せしめることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、バグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後該排ガスを湿式スクラバーを通過せしめて該排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、次に該排ガスを１５０〜２００℃に加熱した後、上流側に脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔に通過せしめることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスを減温工程で冷却した後、バグフィルタを通過せしめ該排ガス中のダストを除去し、その後入口温度１８０〜２３０℃の範囲で脱硝触媒反応塔を通過せしめ大部分のダイオキシン類を分解させた後、湿式スクラバーを通過せしめて該排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去し、該排ガスを１２０〜１８０℃に加熱した後、活性炭充填塔を通過せしめることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、排ガスを１５０〜２００℃に減温する減温手段、排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去する集塵手段又は処理手段、及び上流側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔を具備し、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが前記減温手段、前記集塵手段又は処理手段、及び前記活性炭層付き触媒反応塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、排ガスを１８０〜２３０℃に減温する第１減温手段、排ガス中のダストを除去する第１バグフィルタ、排ガス中のダイオキシン類を分解させる脱硝触媒反応塔、排ガスを１３０〜１８０℃に減温する第２減温手段、排ガス中のダストＨＣｌ，ＳＯｘを除去する第２バグフィルタ、及び活性炭充填塔を具備し、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが第１減温手段、第１バグフィルタ、脱硝触媒反応塔、第２減温手段、第２バグフィルタ、及び活性炭充填塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、排ガスを減温する第１減温手段、排ガス中のダストを除去するバグフィルタ、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する湿式スクラバー、排ガスを１５０〜２００℃に加熱する加熱手段、及び上流側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層を下流側に活性炭層を配置した一体構造の活性炭層付き触媒反応塔を具備し、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが第１減温手段、バグフィルタ、湿式スクラバー、加熱手段、及び活性炭層付き触媒反応塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、排ガスを１８０〜２３０℃に減温する減温手段、排ガス中のダストを除去するバグフィルタ、排ガス中のダイオキシン類を分解させる脱硝触媒反応塔、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する湿式スクラバー、排ガスを１２０〜１８０℃に加熱する加熱手段、及び活性炭充填塔を具備し、廃棄物焼却炉又は廃棄物ガス化溶融炉から排出される排ガスが減温手段、バグフィルタ、脱硝触媒反応塔、湿式スクラバー、加熱手段、及び活性炭充填塔を順に通過するように排ガス流路を構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、排ガスの流入口と流出口を具備するケーシングを具備し、該ケーシング内にガスの流入口側にダイオキシン類を分解させる脱硝触媒層、流出口側に該活性炭層を配置したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の排ガス処理装置において、少なくとも脱硝触媒層はカートリッジ式に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項５又は７に記載の排ガス処理装置において、活性炭層付き触媒反応塔は請求項９又は１０に記載の排ガス処理装置であることを特徴とする。
【００２０】
脱硝触媒によるダイオキシン類の酸化分解率は濃度が高い程良好であるため、これを前段に設置し排ガス中の殆どのダイオキシン類を分解する。残りのダイオキシン類は活性炭吸着法により吸着する。活性炭法によるダイオキシン類の吸着除去は活性炭粒子表面までのダイオキシン類の拡散が律速と言われ、粒状活性炭の充填層とし接触効率を高めることにより、低濃度域でも良好な除去効率が得られる。ダイオキシン類は活性炭に吸着され、蓄積されて行くが前段の触媒層ですでに殆どが分解されているため、吸着量はわずかであり、そのため破過時間は非常に長くなり、通常３〜５年間は初期性能の除去率を維持する。
【００２１】
脱硝触媒反応塔の後段に脱ＨＣｌ，ＳＯｘ工程を設置し、最終工程に活性炭充填塔を設置する排ガス処理フローの手段を設けることで、排ガス処理で使用した反応後の消石灰や洗煙排水中のダイオキシン類濃度削減が図れる。即ち、バグフィルタで集塵した後、先ず１８０〜２３０℃の温度域で脱硝触媒塔を通過させ、排ガス中の殆どのダイオキシン類を分解した後、消石灰を添加して、２番目のバグフィルタで排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。又は、湿式洗煙設備で苛性ソーダ等を補給して排ガス中のＨＣＬ，ＳＯｘを除去する。
【００２２】
その後、排ガスを１２０〜１８０℃に温度調節して、活性炭吸着塔に通過させる。こうすることにより、ダイオキシン類が削減された排ガスと接触してＨＣｌ，ＳＯｘ除去を行うことになり反応消石灰や洗煙排水中のダイオキシン類濃度は低く抑えられる。残分のダイオキシン類は確実に活性炭充填塔で除去できる。
【００２３】
また、このように触媒反応塔と活性炭充填塔を分離させた場合は、脱硝触媒のダイオキシン分解及び脱硝を同時に行う場合、排ガス中の硫黄酸化物とアンモニアの反応により酸性硫安の触媒表面への析出防止に温度が高いほうが有利であり、活性炭吸着法は低温度のほうが有利であるため、おのおの最適な温度で操業できる利点もある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を説明する。本発明は排ガス中のダイオキシン類を削減する方法であり、脱硝触媒による酸化分解法と活性炭吸着法を合理的に組み合わせることにより、排ガス中のダイオキシン類を０．０１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ以下に安定して削減し、場合によってはＨＣｌ，ＳＯｘの除去後の消石灰や洗煙排水中のダイオキシン類を低減できる排ガス中のダイオキシン類削減方法である。
【００２５】
図２は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法に用いる活性炭層付き触媒反応塔の概略構成を示す図である。図示するように、活性炭層付き触媒反応塔は下端に排ガス流入口１１、上端に排ガス流出口１２を有するケーシング１０の下段に脱硝触媒をカートリッジに収納してなる触媒カートリッジ１３を収納し、上段に粒状活性炭の充填層からなる活性炭層１４を収納した構成である。この活性炭層１４は圧力損失を低くするため、排ガスとの接触面積を大きくして通過ガス流速を低くしている。
【００２６】
上記活性炭層１４がハニカム触媒層からなり、触媒反応塔に組み込む場合、図３に示すように充填層１４ａを縦方向に複数収納させ、ガスとの接触は側流式とする。即ち、充填層１４ａと充填層１４ａの間隙の上下に交互に閉止板１４ｂを設けて閉塞し、下側の開口１４ｃにガスＧを導入する。該導入したガスＧは充填層１４ａを透過した後、上側の開口１４ｃから流出する。なお、１４ｄは充填層１４ａの上部に設けた上蓋部である。例えば、径が４ｍｍ、長さが１０ｍｍの円柱状の粒状活性炭を使用する場合、通過ガス流速は０．３〜０．３５ｍ／ｓｅｃが適当であり、充填層１４ａの層厚は０．２ｍで９０％以上のダイオキシン類の除去率が得られる。なお、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は側断面図である。
【００２７】
また、脱硝触媒反応塔の後段に脱ＨＣｌ，ＳＯｘ工程を設置し、最終工程に活性炭吸着塔を設置する排ガス処理フローにすることで、排ガス処理で使用した反応後の消石灰等や洗煙排水中のダイオキシン類の低減を図ることができる。即ち、バグフィルタで集塵した後、まず１８０〜２３０℃の温度域で脱硝触媒反応塔を通過させ、排ガス中の殆どのダイオキシン類を分解した後、消石灰を添加して、２番目のバグフィルタで排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。または、湿式洗煙設備で苛性ソーダ等を補給して排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。
【００２８】
ＨＣｌ，ＳＯｘを除去した後の排ガスを１２０〜１８０℃に温度調節して、活性炭吸着塔に通過させることにより排ガス中のダイオキシン類の残分は該活性炭充填塔の活性炭層に吸着され０．０１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ以下の極低濃度まで削減することができる。こうすることにより、反応後の消石灰や洗煙排水中のダイオキシン類は確実に低減される。上記２段バグフィルタフローの場合を後に詳述するように図６に、湿式洗煙設備の場合を図８に示す。
【００２９】
図４は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。図において、２１は廃棄物ガス化溶融炉としてのガス化溶融炉であり、該ガス化溶融炉２１から排出された排ガスは減温工程２２を経て１８０℃に減温し、該減温した排ガスに消石灰２６を添加し、バグフィルタ２３を通すことにより、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去した後、続けてアンモニア（ＮＨ3）２７を添加して活性炭層付き触媒反応塔２４を通過させることにより、触媒カートリッジ１３からなる脱硝触媒層（図２参照）により大部分のダイオキシン類を分解させ、残分のダイオキシン類を活性炭層１４（図２参照）で吸着除去する。このダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出される。
【００３０】
図５は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の他の構成例を示す図である。図５が図４と異なる点はバグフィルタを第１と第２の２段のバグフィルタとし、減温工程２２を経て１８０℃に減温された排ガスを第１バグフィルタ２３−１を通して該排ガスに含まれる灰等の塵を除去し、灰は戻し灰としてガス化溶融炉２１に戻している。第１バグフィルタ２３−１を通った排ガスには消石灰２６を添加し、第２バグフィルタ２３−２を通すことにより、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。続いて、図４の場合と同様、アンモニア（ＮＨ3）２７を添加して活性炭層付き触媒反応塔２４を通過させることにより、脱硝触媒層により大部分のダイオキシン類を分解させ、残分のダイオキシン類を活性炭層で吸着させて除去する。ダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出される。
【００３１】
図６は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の他の構成例を示す図である。ガス化溶融炉２１から排出された排ガスは減温工程２２を経て、第１バグフィルタ２３−１を通って、排ガスに含まれる灰等の塵を除去し、灰は戻し灰としてガス化溶融炉２１に戻される。第１バグフィルタ２３−１を通った排ガス（１８０〜２３０℃）にはアンモニア（ＮＨ3）２７を添加して触媒反応塔２８を通過させることにより、大部分のダイオキシン類は分解される。続いて減温工程２９を経て所定温度に減温し、消石灰２６を添加し、第２バグフィルタ２３−２を通過させることにより、排ガス（１２０〜１８０℃）中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。続いて、活性炭充填塔３０を通すことにより、残分のダイオキシン類が活性炭充填塔３０の活性炭層に吸着され、ダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出される。
【００３２】
図７は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の他の構成例を示す図である。ガス化溶融炉２１から排出された排ガスは、減温工程２２を経て１８０℃に減温し、バグフィルタ２３を通って、排ガスに含まれる灰等の塵が除去され、灰は戻し灰としてガス化溶融炉２１に戻される。バグフィルタ２３を通った排ガス中には苛性ソーダ３１を添加して湿式洗煙設備（湿式スクラバー）３２を通過させ排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。その後再加熱器３３で約１８０℃に昇温させ（加温）、アンモニア（ＮＨ3）２７を添加して活性炭層付き触媒反応塔２４を通すことにより、脱硝触媒層により大部分のダイオキシン類を分解させ、残分のダイオキシン類を活性炭層で吸着除去され、ダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出される。
【００３３】
図８は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の他の構成例を示す図である。ガス化溶融炉２１から排出された排ガスは減温工程２２を経て減温され、バグフィルタ２３を通って（１８０〜２３０℃）、排ガスに含まれる灰等の塵を除去し、灰は戻し灰としてガス化溶融炉２１に戻される。バグフィルタ２３を通った排ガスにはアンモニア（ＮＨ3）２７を添加して触媒反応塔２８を通過させることにより、大部分のダイオキシン類は脱硝触媒層により分解される。続いて排ガスに苛性ソーダ３１を添加し、湿式洗煙設備（湿式スクラバー）３２を通過させ排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。その後再加熱器３３で約１８０℃に昇温させ、活性炭充填塔３０を通すことにより、残分のダイオキシン類を活性炭充填塔３０の活性炭層に吸着除去させ、ダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出する。
【００３４】
図９は本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の他の構成例を示す図である。３４は廃棄物焼却炉としての流動床式焼却炉であり、該流動床式焼却炉３４から排出された排ガスは減温工程２２を経て１８０℃に減温し、バグフィルタ２３を通って、排ガスに含まれる灰等の塵を除去する。バグフィルタ２３を通った排ガスには苛性ソーダ３１を添加して、湿式洗煙設備（湿式スクラバー）３２を通過させ、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘを除去する。その後、再加熱器３３で約１８０℃に昇温させ、アンモニア（ＮＨ3）２７を添加し活性炭層付き触媒反応塔２４を通すことにより、脱硝触媒層により大部分のダイオキシン類を分解させ、残分のダイオキシン類を活性炭層で吸着除去し、ダイオキシン類の除去された排ガスは煙突２５から大気中に放出される。
【００３５】
図１０は図６に示す排ガス処理設備で、２０ｔ／日で都市ごみをガス化溶融させた時のダイオキシン類の測定を行った結果を示す図である。処理ガス量は８０００ｍ3Ｎ／ｈ、触媒反応塔２８は３段のハニカム触媒層からなり、触媒全体積は７．６ｍ3、触媒反応塔２８の入口温度２００℃又は触媒反応塔２８の入口にアンモニア（ＮＨ3）２７を添加しＮＯｘ１５０ｐｐｍを２０ｐｐｍに低減している。減温工程２９では間接空気冷却器により排ガスを１６０℃に冷却し、第２バグフィルタに消石灰１５（ｋｇ／ｈ）を添加し、ＨＣｌを４００ｐｐｍから２０ｐｐｍに低減している。続いての活性炭充填塔３０の活性炭層には径４ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の成形炭を用いた。全体断面積１４ｍ2、層厚２００ｍｍなる図３に示すように分割し、ガス流れは側流型にした活性炭層に充填し、活性炭充填塔３０に収納した。活性炭充填塔３０の入口温度は１５０℃にして行った。
【００３６】
ここで触媒入口、出口は触媒反応塔２８の入口、出口を指し、活性炭入口、出口は活性炭充填塔３０の入口、出口を指す。図から明らかなように、ダイオキシン類は触媒出口では０．０１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎを若干オーバしているが、活性炭層出口（活性炭充填塔３０の出口）で０．０１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎを充分下回った値が得られている。また、反応後の消石灰中のダイオキシン類濃度はＲＵＮ１が０．０００５ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ、ＲＵＮ２が０．０００７ｎｇ−ＴＥＱ／ｇと低い濃度が得られた。
【００３７】
図１１は図９に示す排ガス処理設備で、焼却量１４０ｔ／日、処理ガス量４００００ｍ3Ｎ／ｈで都市ごみ焼却した場合の活性炭層付き触媒反応塔のダイオキシン類除去率を測定した結果を示す図である。ここで活性炭層付き触媒反応塔２４には、２段のハニカム触媒層、１段の活性炭層からなる活性炭層付き触媒反応塔２４を用いている。触媒層１段当りの体積は４．８８ｍ3、活性炭充填層は径４ｍｍ、長さ１０ｍｍ程度の円柱状の成形炭を用いた。全体断面積４５ｍ2、層厚２００ｍｍなる図３に示すように分割し、ガス流れは側流型にした活性炭層に充填し、活性炭層付き触媒反応塔２４に収納した。活性炭層付き触媒反応塔２４の入口（触媒入口）温度は１８０℃にして行った。なお、ここで１層出口、２層出口とはそれぞれ上記１段目のハニカム触媒層の出口、２段目のハニカム触媒層の出口を指す。
【００３８】
活性炭層付き触媒反応塔２４の入口にアンモニア（ＮＨ3）２７を添加し、ＮＯｘ１２０ｐｐｍを５０ｐｐｍに低減している。測定結果を図１１に示す。活性炭層付き触媒反応塔２４の出口（活性炭層出口）で０．０１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3を充分下回った値が得られている。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００４０】
排ガスを脱硝触媒層に通過させることにより、大部分のダイオキシン類は分解されると共に、残分のダイオキシン類を活性炭層に吸着させ除去するので、排ガス中のダイオキシン類濃度を０．０１（ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3Ｎ）以下の低濃度に安定して低減できる。
【００４１】
また、ＨＣｌ，ＳＯｘ除去工程の前段に触媒反応塔を設置することにより、ＨＣｌ，ＳＯｘ除去工程から排出される反応消石灰や洗煙排水のダイオキシン類含有量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
脱硝触媒塔を設置した廃棄物焼却施設及びガス化溶融施設の脱硝触媒のダイオキシン類分解率の事例を示す図である。
【図２】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法に用いる活性炭層付き触媒反応塔の概略構成を示す図である。
【図３】
活性炭層の構成例を示す図である。
【図４】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図５】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図６】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図７】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図８】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図９】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法を実施するための排ガス処理設備の構成例を示す図である。
【図１０】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法によるダイオキシン類測定結果を示す図である。
【図１１】
本発明に係る排ガス中のダイオキシン類削減方法によるダイオキシン類測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１０            ケーシング
１１            排ガス流入口
１２            排ガス流出口
１３            触媒カートリッジ
１４            活性炭層
２１            ガス化溶融炉
２２            減温工程
２３            バグフィルタ
２３−１        第１バグフィルタ
２３−２        第２バグフィルタ
２４            活性炭層付き触媒反応塔
２５            煙突
２６            消石灰
２７            アンモニア（ＮＨ3）
２８            触媒反応塔
２９            減温工程
３０            活性炭充填塔
３１            苛性ソーダ
３２            湿式洗煙設備
３３            再加熱器
３４            流動床式焼却炉