(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な手法を用いてダスト処理を行うことによって、複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、燃焼設備から発生する排ガス中の清浄化における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理を可能とし、省力化され、エネルギー効率の高い排ガス処理装置を提供する。【解決手段】燃焼設備１から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入する薬剤導入部４1と、排ガス中の飛灰および／または反応生成物を処理する集塵装置５と、を備えた排ガス処理装置において、リンまたはリン化合物の供出を担うリン注入部１１が燃焼設備１に設けられ、燃焼設備１内に該リンまたはリン化合物が導入されること。【選択図】図１
2014151239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼設備から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入する薬剤導入部と、前記排ガス中の飛灰および／または反応生成物を処理する集塵装置と、を備えた排ガス処理装置において、
リンまたはリン化合物の供出を担うリン注入部が、前記燃焼設備を含め、該燃焼設備から前記集塵装置に移送されるまでの間で排ガスが処理される各処理部およびその排ガス流路のいずれかまたはいくつかに設けられ、該リンまたはリン化合物が導入されることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記集塵装置に圧力測定器を設け、集塵装置に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定するとともに、該測定結果を用いて、前記リンまたはリン化合物の導入量を制御することを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記リンまたはリン化合物として、リンまたはリン化合物を含む廃棄物（以下「リン廃棄物」という）を用いるとともに、該リン廃棄物中のリン濃度を予め測定し、リン廃棄物の導入量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス処理装置を用いた燃焼設備からの排ガスを処理方法であって、該燃焼設備の稼働時において、
（１）前記燃焼設備から供出された排ガスを、ボイラまたはボイラおよび節炭器に導入し廃熱を吸収する工程
（２）前記ボイラまたはボイラおよび節炭器から供出された排ガスを、減温塔に導入し急冷処理を行う工程
（３）前記減温塔から供出された排ガスに、中和剤を添加し、中和処理を行う工程
（４）前記中和処理された排ガスを、に導入し、除塵処理を行う工程
（５）前記燃焼設備，前記（１）〜（４）の工程，前記集塵装置のいずれかまたはいくつかに、リンまたはリン化合物を所定量導入する工程
（６）前記集塵装置から供出された排ガスを、脱硝装置に導入し脱硝処理を行う工程
（７）前記脱硝装置から供出された排ガスを、清浄化されたガスとして排出する工程
を有することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項５】
前記工程（４）において、
（４ａ）集塵装置に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定する工程
または／および、前記工程（５）において、
（５ａ）予め導入するリンまたはリン化合物中のリン濃度を測定する工程
を有するとともに、前記工程（１）において、
（５ｂ）前記工程（４ａ）および／または工程（５ａ）によって得られた測定結果を用いて、前記リンまたはリン化合物の導入量を制御する工程
を有することを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置およびこれを用いた処理方法に関し、詳しくは、廃棄物等の焼却設備などの燃焼設備から排出される排ガスの清浄化に用いる排ガス処理装置およびこれを用いた処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ゴミなどの廃棄物を焼却する廃棄物焼却施設、製鉄・冶金あるいはセメント製造設備等から排出される燃焼排ガス中には、微粒子を含む多くの煤塵（ダスト）やＮＯｘ等の有害物質および微量の有機化合物が存在する。有機化合物の中でも特に、ポリ塩化ジベンゾダイオキシン、ポリ塩化ジベンゾフラン及びコプラナＰＣＢに代表されるダイオキシン類は、人体に有害な物質であり、ダストやＮＯｘ等とともに排ガス中からこれらを除去する排ガス処理装置あるいは処理方法が要求され、多くの処理装置や処理方法が実用化されている。
【０００３】
例えば、ガス集塵フィルタを複数組み込んだガス集塵装置により廃棄ガス中の除塵処理とダイオキシン等の有機化合物類の酸化分解処理を同時に行う排ガス処理方法が提案されている。具体的には、図６に示すように、燃焼室及び副燃焼室を有する廃棄物焼却炉等からの高温排ガス１２９は、冷却装置１３０にて１５０〜４００℃の範囲、好ましくは１５０〜３５０℃の範囲に減温され、本発明によるガス集塵装置１２８にて灰を除去すると同時にダイオキシン類等の有機化合物を酸化分解して無害化し、吸引ファン１３１により煙突１３２から大気放出される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０３３８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術の排ガス処理装置あるいは処理方法には、排ガス中に含まれる種々の成分によって多様な課題がある。特に、排ガス中のダスト処理については、量的あるいは質的にも多様な性状を有することから、除去・回収処理に対する費用面を含む課題も多い。具体的には、
（ｉ）排ガス中のダストを除去するのにろ過式集塵装置（バグフィルタ）を用いた場合、集塵性能は良いが、圧力損失が大きいため消費動力（送風機の消費電力）も大きい。これを解決するために、ろ布に付着したダストを払い落とす回数を増やすことが考えられるが、ろ布の劣化が早くなり、交換頻度が増え、経済的に損失となる。
（ii）また、ろ布に付着したダストを払い落とすために頻繁な圧縮空気による逆吹（ブローバックあるいはパルスジェット）は、圧縮空気の使用量が増えることになり、設備費がアップするとともに、バグフィルタにおける圧力損失を大きく（例えば１／２以下）低減するだけの効果はない。
といった課題が挙げられる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、簡易な手法を用いてダスト処理を行うことによって、複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、燃焼設備から発生する排ガス中の清浄化における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理を可能とし、省力化され、エネルギー効率の高い排ガス処理装置およびこれを用いた処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、以下に示す排ガス処理装置およびこれを用いた処理方法によって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、本発明は、燃焼設備から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入する薬剤導入部と、前記排ガス中の飛灰および／または反応生成物を処理する集塵装置と、を備えた排ガス処理装置において、リンまたはリン化合物の供出を担うリン注入部が、前記燃焼設備を含め、該燃焼設備から前記集塵装置に移送されるまでの間で排ガスが処理される各処理部およびその排ガス流路のいずれかまたはいくつかに設けられ、該リンまたはリン化合物が導入されることを特徴とする。
【０００９】
排ガス処理装置におけるダストの除去処理においては、上記のようにいくつかの課題があった。本発明者は、検証過程において、
（ａ）燃焼炉内にリンまたはリン化合物（以下纏めて「リン化合物」ということがある）が存在した場合、燃焼炉から排出された排ガス中の灰分（Ｓｉ，Ａｌ，Ｃａ等）を主成分とするダストについて、増大した平均粒径を有すること
（ｂ）排ガス中のダストの平均粒径が大きな場合、バグフィルタ等ろ過式の集塵装置における圧力損失を大きく減少させることができること
（ｃ）リン化合物の注入後の下流の排ガス流路において、ダスト等の流路表面への付着が少なく、固着物の発生や腐食性物質による腐食あるいは生成物の成長による流路の閉塞等を防止することができること
（ｄ）さらなる検証において、燃焼炉の下流側に設けられた中和処理部あるいはさらに下流側のろ過式の集塵装置内にリン化合物を導入した場合においても同様に集塵装置における圧力損失を減少させることができること
を見出した。本発明は、こうした知見を基に、所定の排ガス処理過程において、該処理系にリン化合物を注入することによって、複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、排ガス中のダストの除去処理における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理を可能とし、省力化され、エネルギー効率の高い排ガス処理装置を提供することが可能となった。また、さらに、
（ｅ）特に廃棄物の燃焼過程において課題となるダイオキシンの発生を抑制する効果があること
（ｆ）排ガス処理過程において課題となる廃棄物中に含まれる重金属の溶出を抑制する効果があること
が見出され、従前非常に複雑で設備コストのかかる構成を要したこうした処理が、本発明に係る構成によって、より簡便かつ効果的に行うことが可能となった。
【００１０】
本発明は、上記排ガス処理装置であって、前記集塵装置に圧力測定器を設け、集塵装置に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定するとともに、該測定結果を用いて、前記リンまたはリン化合物の導入量を制御することを特徴とする。
上記のように、本発明に係る排ガス処理系においては、リン化合物の注入によって非常に効果的に排ガス中のダストによる圧力損失の増大を防止することができる。このとき、後述するように、所定量のリン化合物の注入によって、その効果をより大きくすることができる可能性があるとともに、廃棄物の性状等燃焼対象物の性状によっても、その効果が変動する可能性があるとの知見も得られた。本発明は、実測の圧力損失量を基に、リン化合物の注入量を制御することによって、こうした変動要素のある排ガス処理効果をより効果的に機能させることを可能にした。
【００１１】
本発明は、上記排ガス処理装置であって、前記リンまたはリン化合物として、リンまたはリン化合物を含む廃棄物（以下「リン廃棄物」という）を用いるとともに、該リン廃棄物中のリン濃度を予め測定し、リン廃棄物の導入量を制御することを特徴とする。
近年、有機リンを始め、リン化合物は多くの分野で利用され、その結果排出されるリン廃棄物の量が増加し、入手も容易となっている。また、燃焼処理が可能なリン化合物の種類や量も増加している。例えば肥料廃液や汚泥等を挙げることができる。本発明は、排ガス処理における圧力損失の低減に有用なリン化合物を、こうしたリン廃棄物をもって手当てすることによって、新たなリン化合物を準備する必要をなくすことができるとともに、別途中和処理等個別の廃液処理を行っていたリン廃棄物の有効利用を図り、その有用性を高めることができる。さらに、リン濃度が予め測定されたリン廃棄物の導入量を制御することによって、最適条件で、こうした排ガス処理を行うことができる。
【００１２】
本発明は、上記いずれかの排ガス処理装置を用いた燃焼設備からの排ガスを処理方法であって、該燃焼設備の稼働時において、
（１）前記燃焼設備から供出された排ガスを、ボイラまたはボイラおよび節炭器に導入し廃熱を吸収する工程
（２）前記ボイラまたはボイラおよび節炭器から供出された排ガスを、減温塔に導入し急冷処理を行う工程
（３）前記減温塔から供出された排ガスに、中和剤を添加し、中和処理を行う工程
（４）前記中和処理された排ガスを、に導入し、除塵処理を行う工程
（５）前記燃焼設備，前記（１）〜（４）の工程，前記集塵装置のいずれかまたはいくつかに、リンまたはリン化合物を所定量導入する工程
（６）前記集塵装置から供出された排ガスを、脱硝装置に導入し脱硝処理を行う工程
（７）前記脱硝装置から供出された排ガスを、清浄化されたガスとして排出する工程
を有することを特徴とする。
燃焼設備から排出された排ガスの清浄化処理プロセスにおいては、ダストの分離・除去処理は重要な役割を果たすとともに、その処理系における負荷を低減することが、長期的に安定な排ガス処理を維持確保するために不可欠であるといえる。本発明は、上記（ａ）〜（ｆ）のような優れた機能を有する排ガス処理装置を用いることによって、設置現場においても複雑で設備コストのかかる構成を要することなく、排ガス中のダストの除去処理における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理を可能とし、省力化され、エネルギー効率の高い排ガス処理方法を提供することが可能となった。
【００１３】
本発明は、上記排ガスの処理方法であって、前記工程（４）において、
（４ａ）集塵装置に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定する工程
または／および、前記工程（５）において、
（５ａ）予め導入するリンまたはリン化合物中のリン濃度を測定する工程
を有するとともに、前記工程（１）において、
（５ｂ）前記工程（４ａ）および／または工程（５ａ）によって得られた測定結果を用いて、前記リンまたはリン化合物の導入量を制御する工程
を有することを特徴とする。
こうした構成によって、廃棄物の性状等変動要素のある排ガス処理効果をより効果的に機能させ、最適条件で排ガス処理を行うことを可能にした。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る排ガス処理装置を示す説明図
【図２】本発明に係る排ガス処理装置の第２構成例を示す説明図
【図３】通常運転からリン酸廃液噴霧処理に切り替えたときの差圧の変化を例示する説明図
【図４】リン化合物の注入量によるバグフィルタの差圧の変動を例示する説明図
【図５】バグフィルタへの排ガス導入量による差圧の変動を例示する説明図
【図６】従来技術に係る排ガス処理装置を例示する説明図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る排ガス処理装置（以下「本装置」という）は、燃焼設備から発生する排ガス中の酸性ガス成分を中和処理するための薬剤を排ガス中に導入する薬剤導入部と、排ガス中の飛灰および／または反応生成物を処理する集塵装置と、を備えるとともに、リンまたはリン化合物（リン化合物）の供出を担うリン注入部、燃焼設備を含め、該燃焼設備から集塵装置に移送されるまでの間で排ガスが処理される各処理部およびその排ガス流路のいずれかまたはいくつかに設けられ、該リンまたはリン化合物が導入されることを特徴とする。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
＜本装置の１の実施態様（第１構成例）＞
本装置の１つの実施態様の概略を、図１に示す（第１構成例）。以下の本装置の説明においては、リン注入部１１が燃焼設備１に設けられた構成を例として説明する。本装置は、廃棄物投入ホッパー７から廃棄物等燃焼対象物Ｍが導入されるとともに、リン注入部１１を介してリン化合物Ｐが所定量導入される燃焼設備１と、燃焼設備１から供出された排ガスが導入され、廃熱が吸収されるボイラ２ａおよび節炭器２ｂと、節炭器２ｂから供出された排ガスが導入され、急冷処理が行われる減温塔３と、減温塔３から供出された排ガスが導入され、薬剤導入部４１から導入された中和剤によって中和処理が行われる中和処理部４と、中和処理された排ガスが導入され、除塵処理が行われる集塵装置５と、集塵装置５から供出された排ガスが清浄化されたガスとして排出される煙突部６と、を備える。ここでは、ボイラ２ａと節炭器２ｂを直列に配設した構成を例示するが、ボイラのみを配設する場合等仕様に合った構成が可能である。
【００１７】
以下では、燃焼対象物Ｍが廃棄物投入ホッパー７を含む燃焼設備１に、リン化合物Ｐが所定量導入された場合を例示する。排ガス中のダストの除去処理における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理を可能とし、省力化され、エネルギー効率の高い排ガス処理装置を構成することができる。なお、本装置は、こうした構成に限定されるものではなく、例えば集塵装置５から供出された排ガスが導入され、脱硝処理が行われる脱硝装置（図示せず）が付加された構成等、燃焼対象物Ｍの性状や法的規制等の要請あるいは排ガス処理過程において発生する有価物の利用等に対応した構成（図示せず）を適用することが可能である。
【００１８】
燃焼設備１において、リン注入部１１を介して注入されたリン化合物Ｐとともに、燃焼対象物Ｍが燃焼処理され、発生した焼却残渣等Ｓが下部から、発生した排ガスが上部から排出される。燃焼設備１に導入された燃焼対象物Ｍは、予め加熱された助燃用空気（図示せず）によって燃焼し、ＣＯ２やＨ２Ｏ等の気体成分に変換されるとともに、未燃分を含む固体成分が発生する。大きな固体成分が発生するとともに、微細な固体粒子が排ガス中に浮遊するダスト（微細ダスト）として発生する。大きな固体成分は、焼却残渣等Ｓを形成し、燃焼設備１下部から排出される。このとき、リン注入部１１を介してリン化合物Ｐが所定量導入されることによって、微細ダストの凝集が生じ、所定の大きさの粒子を形成すると推認される。詳細は、後述する。燃焼設備１としては、燃焼対象物Ｍが廃棄物の場合、ストーカ式、炉床式や流動層式の焼却炉あるいはロータリキルン等の焼却炉等が挙げられる。
【００１９】
ボイラ２ａおよび節炭器２ｂ内には、一般に複数の水管（図示せず）が設けられ、水管内部を流通する水との間での熱交換によって、燃焼設備１から供出された排気ガスの温度が約１５０〜３００℃程度に冷却される。加温された水は、ボイラ水等に用いられる。
【００２０】
減温塔３では、排ガス流路に冷却水が噴射され、水の蒸発潜熱によって排ガスの温熱が急速に奪われ、排気ガスの温度が２００℃以下、約１００〜２００℃程度に冷却される。これによって、集塵装置等後段の処理における負荷を軽減することができる。
【００２１】
中和処理部４では、減温塔３から供出された排ガスに対して中和処理が行われる。具体的には、排ガス中に消石灰等のアルカリ成分を含む薬剤（中和剤）Ｎを注入することによって、硫黄酸化物あるいは塩素化合物や炭酸化物等の酸性成分が多く含まれる排ガスが中和され、無害化される。なお、中和剤Ｎはこれらに限定されず、例えば再生されたアルカリ処理液等アルカリ性を有し、反応後無害な化合物を生成する薬剤であれば、これを用いることができる。また、中和処理部４として特別な反応槽を設ける必要はなく、前段の減温塔３から後段の除塵装置５までの排ガス流路あるいは除塵装置５内の濾材等集塵処理されるまでの空間部において中和処理ができれば足りる。
【００２２】
集塵装置５では、中和処理された排ガス中の凝集物を含む微細ダストの除塵処理が行われる。集塵装置５としては、バグフィルタ（ろ過式集塵装置）などを用いることができる。本装置におけるリン化合物Ｐの注入処理は、乾式、特にバグフィルタ等ろ過式の集塵処理における圧力損失の低減においてより高い技術的効果を得ることができる。バグフィルタに収集された微細粒子は、ダストＤとして下部から排出される
【００２３】
煙突部６では、集塵装置５から供出された排ガスが、給送ファンＦによって給送され、清浄化されたガスＥとして排出される。
【００２４】
〔リン化合物の注入について〕
本装置において、リン化合物Ｐの注入は、例えば肥料廃液等液状リン化合物や五酸化リン等の粉粒リン化合物あるいは汚泥等のリン廃棄物が、燃焼設備１あるいは燃焼設備１から集塵装置５に移送されるまでの間で排ガスが処理される各処理部２〜５およびその排ガス流路のいずれかまたはいくつかに導入されることが好ましい。特に、検証過程の知見として、燃焼設備１内に導入され、燃焼対象物Ｍの燃焼により発生した排ガスに散布されるように注入されることが好ましい。具体的には、リン注入部１１を燃焼設備１の上部燃焼対象物Ｍの上部から直接添加可能な位置に設けることによって、燃焼対象物Ｍ全体に散布することができるとともに、燃焼により発生し上昇流を形成する排ガスにも添加することができ排ガス中の高温ダストの凝集に作用させることができる。また、燃焼している燃焼対象物Ｍからの火炎上部に添加可能な位置に設けることによって、高温燃焼状態でのダストの凝集に作用させることができるとともに、ダイオキシンの発生抑制機能や重金属の溶出抑制機能が期待できる。
【００２５】
なお、検証過程においては、約１００℃以上の条件でのリン化合物の注入によれば、高いダストの凝集作用が得られている。従って、本装置においては、ボイラ２ａ，節炭器２ｂ，減温塔３，中和処理部４および集塵装置５のいずれにおいてリン化合物の注入操作を行っても、高いダストの凝集作用、ダイオキシンの発生抑制機能や重金属の溶出抑制機能が期待できる。また、例えば粉粒状のリン化合物を、廃棄物投入ホッパー７から廃棄物へ散布し、予め燃焼対象物Ｍとリン化合物が混合された状態を形成し、その後高温燃焼状態で反応させることによっても、高いダストの凝集作用を確保することができる。このように、リン注入部１１は、燃焼設備１を含め、燃焼設備１から集塵装置５に移送されるまでの間で排ガスが処理される各処理部２〜５およびその排ガス流路のいずれかまたはいくつかに設けられ、リン化合物が導入されることによって、高いダストの凝集作用、ダイオキシンの発生抑制機能や重金属の溶出抑制機能が得られる。
【００２６】
このとき、リン化合物として、リン単体や５酸化リン等の粉粒体あるいはオルトリン酸や次亜リン酸，亜リン酸等のリン酸溶液、または肥料廃液や汚泥等のリン廃棄物を利用することができる。また、後述するように、ダストの凝集作用には、燃焼対象物とリンの比率（燃焼物中のリン濃度）が影響することから、リン濃度が予め測定されたリン化合物の注入量を制御することによって、最適条件で、こうした排ガス処理を行うことができる。
【００２７】
＜本装置の他の構成例（第２構成例）＞
本装置の他の実施態様を、図２に示す（第２構成例という）。集塵装置５に圧力測定器Ａを設け、集塵装置５に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定する。リン化合物Ｐの注入による本装置における排ガス中のダストによる圧力損失の低減効果増大を確認することができる。また、こうした測定結果を用いて、リン化合物Ｐの燃焼設備１への導入量を制御することが好ましい。実測の圧力損失量を基に、リン化合物Ｐの注入量を制御することによって、廃棄物の性状等燃焼対象物Ｍの性状によって変動する排ガス処理効果をより効果的に機能させることができる。
【００２８】
＜本装置を用いた排ガス処理方法＞
次に、本装置を用いた排ガスの処理プロセスを詳述する。燃焼設備１および排ガス処理装置の稼働時において、以下の処理プロセスを有することを特徴とする。
（１）燃焼設備から供出された排ガスを、ボイラまたはボイラおよび節炭器に導入し廃熱を吸収する工程
（２）ボイラまたはボイラおよび節炭器から供出された排ガスを、減温塔に導入し急冷処理を行う工程
（３）減温塔から供出された排ガスに、中和剤を添加し、中和処理を行う工程
（４）中和処理された排ガスを、に導入し、除塵処理を行う工程
（５）燃焼設備，上記（１）〜（４）の工程，集塵装置のいずれかまたはいくつかに、リンまたはリン化合物を所定量導入する工程
（６）集塵装置から供出された排ガスを、脱硝装置に導入し脱硝処理を行う工程
（７）脱硝装置から供出された排ガスを、清浄化されたガスとして排出する工程
以下、第１構成例に基づいて説明する。
【００２９】
（１）ボイラまたはボイラおよび節炭器での廃熱吸収工程
燃焼設備１から排出された排ガスが、ボイラ２ａおよび節炭器２ｂに導入される。ボイラ２ａおよび節炭器２ｂにおいて、内部に熱媒体が流通する複数の水管等によって、排ガスの温度が約１５０〜３００℃になるように熱回収される。回収された熱は、発電などに利用され、減温された排ガスは、減温塔３に導入され、さらに冷却処理が行われる。
【００３０】
（２）減温塔での急冷処理工程
節炭器２ｂから排出された約１５０〜３００℃の排ガスが、減温塔３に導入される。減温塔３において、例えば噴射冷却水等によって２００℃以下に急速冷却される。排ガスの冷却処理によって、以降の中和処理および除塵処理の効率化を図ることができる。冷却された排ガスは、中和処理部４に導入され、中和処理が行われる。
【００３１】
（３）中和処理工程
減温塔３から排出された２００℃以下の排ガスが、中和処理部４に導入される。中和処理部４において、例えば消石灰等の中和剤Ｎが薬剤導入部４１から添加され、中和処理が行われる。中和処理された排ガスは、微細ダストや中性の反応生成物および未反応の中和剤Ｎを含め除塵装置５に導入され、さらに除塵処理が行われる。
【００３２】
（４）集塵装置での除塵処理工程
中和処理部４から排出された排ガスが、除塵装置５に導入される。除塵装置５として、例えばバグフィルタが用いられ、濾布等による除塵処理が行われる。濾布等によって収集された微細ダストや中性の反応生成物および未反応の中和剤Ｎ等は、所定時間経過後に濾布等に対する逆洗処理され、排出される。除塵処理された排ガスは、清浄化された排ガスとして煙突部６に導入されて排出される、あるいは必要な場合には、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去すべく脱硝装置に導入される。
【００３３】
このとき、（４ａ）集塵装置５に導入され供出される所定量の排ガスの圧力損失を測定する工程、を有することが好ましい。集塵装置５における集塵機能は、圧力損失が大きくなると急激に低下する。除塵装置５において収集されたダスト等による圧力損失が所定値を超えた場合に、ブローバック等による濾布等の逆洗を行うことによって、集塵機能を再生させ維持することができる。また、得られた測定結果を用いて、リン化合物Ｐの導入量を制御する工程、を有することが好ましい。実動状態における集塵装置５での圧力損失を基にリン化合物の注入量を制御することによって、最適条件で、こうした排ガス処理を行うとともに、ブローバック等の処理操作の低減を図ることができる。
【００３４】
（５）リン化合物の導入工程
燃焼設備１を含む本装置の稼働時において、燃焼設備１，上記（１）〜（４）の工程，集塵装置５のいずれかまたはいくつかに導入される燃焼対象物Ｍの導入量に対応したリン化合物Ｐがリン注入部１１から導入される。燃焼設備１内において、燃焼対象物Ｍの燃焼によって発生する反応生成物あるいは未反応成分とリン化合物Ｐが反応あるいは物理的な結合によって凝集物が形成されると解される。反応等によって、約１０００〜１５００℃程度の排ガスが生成される。
【００３５】
このとき、（５ａ）予め導入するリン化合物Ｐ中のリン濃度を測定する工程、を有するとともに、（５ｂ）得られた測定結果を用いて、リン化合物Ｐの燃焼設備１への導入量を制御する工程、を有することが好ましい。ダストの凝集作用には、燃焼対象物とリンの比率（燃焼物中のリン濃度）が影響することから、リン濃度が予め測定されたリン化合物の注入量を制御することによって、最適条件で、こうした排ガス処理を行うことができる。
【００３６】
（６）脱硝装置での脱硝処理工程
集塵装置５から排出された排ガスは、第１構成例のように、直ちに煙突部６に導入されて排出されることがあるが、本処理プロセスでは、脱硝装置（図示せず）に導入される場合についても触れる。脱硝装置に導入された排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）は、脱硝装置内に充填された脱硝触媒の存在下において、脱硝装置に供給されたアンモニアと反応し、脱硝処理される。脱硝触媒としては、Ｖ２Ｏ５−ＴｉＯ２触媒などのような遷移金属の酸化物系触媒、白金族系酸化触媒、これらを組み合わせた触媒などからなる既存の坦持触媒あるいは混合触媒などが使用され、脱硝処理が行われる。触媒の形状は、粒状、ペレット状、ハニカム状などを使用できるが、圧力損失や、導入される排ガスの流量や流速、触媒反応の効率の良さなどから、ハニカム形状やペレット形状などを選択することが好ましい。また、脱硝反応の温度は、２００〜３００℃となるように制御することが好ましい。
【００３７】
（７）排出工程
集塵装置５あるいは脱硝装置から排出された排ガスは、煙突部６に導入される。上記の各工程（１）〜（６）によって清浄化されたガスとして、給送ファンＦによって煙突部６を介して排出される。なお、こうした排ガスは、清浄化されていることから、集塵装置５におけるブローバック用ガスや各処理部のパージ処理用ガスとして、再利用することができる。
【００３８】
＜検証実験＞
本装置におけるリン化合物の注入効果を、第１構成例と同等の実動プラントを用いて実験した。
（ｉ）実験条件
下表１に示す運転条件で稼働中の焼却炉に、以下のリン化合物を注入し、バグフィルタの圧力損失等の効果を確認した。
（ｉ−１）トリエチルアミン（強アルカリ）をリン酸７５％水溶液（Ｈ３Ｐ０４：強酸）で中和処理したリン酸廃液をリン化合物として用いた。
（ｉ−２）リン酸７５％水溶液を準備し、水での希釈液を含め、下表２のような４条件のリン化合物として用いた。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
【表２】
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【００４１】
（ii）実験結果
通常運転からリン酸廃液噴霧処理に切り替えたときの差圧の変化を、図３に例示する。また、以下のような効果があることを確認した。
（ii−１）リン酸廃液噴霧開始後、バグフィルタの差圧が徐々に下がり始め、下表３に示すように、約１時間後には噴霧開始前に比べ約２／５に低減した。
（ii−２）バグフィルタ入口ダスト濃度が、通常運転時０．８ｇ／ｍ３Ｎ−ｄｒｙに対して、リン酸廃液噴霧時２．０ｇ／ｍ３Ｎ−ｄｒｙとなり、リン酸廃液噴霧時の方がダスト濃度の高い運転状態であった。
（ii−３）バグフィルタに採取されたダストを検査したところ、通常運転時に比べてリン酸廃液噴霧時の方が、下表４に示すように、凝集度が高く（分散度が低い）、下表５に示す粒径分布のように、粒子径が大きい結果となった。
（ii−４）バグフィルタの差圧の変動を、下表６に示す。条件１では、急激にバグフィルタ差圧が低下し、条件２では、バグフィルタ差圧が緩やかに低下し、条件３では、バグフィルタ差圧が上昇しはじめたが、通常運転時に比べ、差圧レベルは低下していた。この結果を、リン化合物の注入量によるバグフィルタの差圧の変動として、図４に例示する。リン酸濃度に対しては、０．２％付近から差圧（圧力損失）の低減効果が増大する結果を得た。図５は、バグフィルタへの排ガス導入量による差圧の変動を例示する。リン化合物の注入による効果は、排ガス導入量の増大に伴い、大きな効果を得ることができる。
（ii−５）長時間（２日〜１週間）のリン酸廃液噴霧処理を行った後，節炭器２ｂ以降の各処理部内部の排ガス流路内表面を確認したところ、ダストや腐食物の付着等が殆どなく、非常にクリアな状態であった。
（ii−６）バグフィルタに採取されたダスト（飛灰）中のダイオキシンおよび重金属である鉛の溶出量を検査したところ、下表７に示すように、通常運転時に比べてリン酸廃液噴霧時の方が、ダイオキシンについて約２／３にまで減少させ、鉛の溶出について不検出との結果が得られた。ここで、ダイオキシンの含量は、環境省告示第８０号（２００４年）にて（ＧＣ／ＭＳによって）検出され、鉛の溶出量は、環境庁告示１３号（１９７３年）にて検出された。
【００４２】
【表３】
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【００４３】
【表４】
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【００４４】
【表５】
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【００４５】
【表６】
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【００４６】
【表７】
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【００４７】
（iii）まとめ
以上のように、本装置におけるリン化合物の注入によって、排ガス中の清浄化における圧力損失の増大等を防止し、簡便かつ効果的な排ガスの清浄化処理が可能であることを実証することができた。
【符号の説明】
【００４８】
１    燃焼設備
１１  リン注入部
２ａ  ボイラ
２ｂ  節炭器
３    減温塔
４    中和処理部
４１  薬剤導入部
５    集塵装置
６    煙突部
７    廃棄物投入ホッパー
Ｄ    ダスト
Ｅ    清浄化されたガス
Ｆ    給送ファン
Ｍ    燃焼対象物
Ｎ    中和剤
Ｐ    リン化合物（リンまたはリン化合物）
Ｓ    焼却残渣等
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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