(57)【要約】【課題】  フィルタのベース差圧の上昇を可及的に防止して廃棄物処理装置の運転継続を可能にすることができる廃棄物処理装置の運転方法を得る。【解決手段】  廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスを250℃〜500℃でろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法において、前記除塵装置のろ過体のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、前記ろ過体に付着した付着物をガス化、燃焼もしくは剥離させる。【選択図】  図１
2006043515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスを250℃〜500℃でろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法において、
前記除塵装置のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、前記ろ過体に付着した付着物をガス化、燃焼もしくは剥離させることを特徴とする廃棄物処理装置の運転方法。
【請求項２】
廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスを250℃〜500℃でろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法において、
前記除塵装置のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にするとともに窒素を送風して除塵装置内温度を500℃以下に調整することにより、前記ろ過体に付着した付着物をガス化、燃焼もしくは剥離させることを特徴とする廃棄物処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスをろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法に関する。
なお、本明細書において廃棄物というときは、都市ごみ、産業廃棄物、汚泥、バイオマス、およびこれらの混合物をいう。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ、産業廃棄物あるいはバイオマス等を部分酸化させて、ガス化した後に燃焼させる廃棄物処理装置が提案されている。この廃棄物処理装置は、図４に示すように、廃棄物が投入されると共に酸化用の空気が供給され、部分酸化によって可燃性ガスを発生する部分酸化炉２１と、部分酸化炉２１で発生した可燃性ガスの除塵を行う除塵装置２２と、除塵装置２２で除塵された可燃性ガスを燃焼する燃焼炉２３と、燃焼したガスの熱回収を行うボイラ２４が順次接続されている。
このような構成の廃棄物処理装置における除塵装置２２においては、可燃性ガスを、その温度を250〜500℃に保ちつつ、ろ過体に導入して可燃性ガス中のダスト濃度を０．１ｇ／Ｎｍ３以下まで低減するとしている。可燃性ガスの温度を上記範囲に設定した理由は、250℃未満では可燃性ガスに含まれるタールの大部分が凝縮して液状であるため除塵装置へ可燃性ガスを導入するダクト内面や除塵装置入口付近に付着して、可燃性ガスの流通に支障が生じる問題があり、500℃より高いとダスト中の塩類が溶融してろ過体の目詰まりが生じる問題があるからである。
さらに、酸素濃度5％以下のガスあるいは窒素ガスで定期的にろ過体の付着物を払い落とすこととしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１６１６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記廃棄物処理装置における除塵装置２２は、例えば図５に示すように、部分酸化炉から発生する可燃性ガスの通過路となるケーシング１の内部に複数のフィルタ３を有し、該フィルタ３に付着したダストを払い落とし用パルスジェットによって払い落とす払落し装置５を備えてなるものである。そして、この払落し装置５によって定期的にフィルタ内側からパルスジェットを吹込み、フィルタ３に付着したダストを払い落とすのである。
図６は払落し装置５による払い落とし動作とフィルタ３の差圧との関係を示すグラフであり、縦軸がフィルタ差圧、横軸が時間を示している。フィルタ差圧は、例えば除塵装置入口と出口の圧力差を計測して求められる。図６に示すように、フィルタ３にはダストが付着することで差圧が上昇するが、定期的に行われる払い落とし動作によって付着したダストが払い落とされると、一旦上昇した差圧は低下する。この払い落とし動作によって付着物を払い落とした後の安定したフィルタ差圧をベース差圧という。このベース差圧が一つ前の払い落としによるベース差圧と同じ場合（図６の状態）若しくは低い場合には、ベース差圧が上昇することはなく正常な運転を継続できる。
【０００４】
しかしながら、廃棄物の性状や部分酸化炉への送風バランスの関係で可燃性ガスにタール分が含まれる場合には、このタール分がフィルタに付着して、通常の払い落とし動作では落ちにくくなる。
図７はタール分が含まれる可燃性ガスの除塵を行なったときのフィルタ３の差圧の変化を示したグラフであり、縦軸がフィルタ差圧を示し、横軸が時間を示している。
図７に示されるように、可燃性ガスにタールが含まれる場合には、ベース差圧が一つ前のベース差圧よりも若干高くなり、時間と共に徐々に上昇していく。これはフィルタ３に付着したタールが通常の払い落とし動作では十分に払い落とすことが出来ず、付着分が徐々に増加してベース差圧増加の原因となるからである。
【０００５】
可燃性ガス中のタールの上昇は、処理廃棄物の組成の変化や部分酸化炉内への送風量と処理対象物のバランスの崩れなどに起因するが、いずれにしても廃棄物処理においては処理対象物が大きく変化することはよくあることであり可燃性ガス中にタールが多く発生することは避けられない。そして、タール付着によってフィルタの差圧が高くなるとフィルタの破損や炉内圧上昇による可燃性ガス炉外流出などが生じ、運転を継続することが出来なくなることもあることから、タール付着に起因するフィルタ差圧上昇は重要な問題である。
しかしながら、従来においては、払落し動作によるダストの払い落としはなされているものの、タールの付着によるベース差圧上昇に対する対策はなんらなされていない。
本発明の課題はタール付着によるフィルタのベース差圧の上昇を防止して廃棄物処理プラントの運転継続を可及的に長くすることにある。
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、フィルタのベース差圧の上昇を可及的に防止して廃棄物処理装置の運転継続を可能にすることができる廃棄物処理装置の運転方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る廃棄物処理装置の運転方法は、廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスを250℃〜500℃でろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法において、前記除塵装置のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、前記ろ過体に付着した付着物をガス化、燃焼もしくは剥離させることを特徴とするものである。
なお、廃棄物から可燃性ガスを発生させる方法としては、部分酸化、熱分解、ガス化及び乾留によるものがある。
また、ダスト類を除去した可燃性ガスを燃焼するが、具体的には二次燃焼炉で燃焼し、その排熱をボイラ等に利用したり、あるいはガスエンジンの燃料として燃焼することになる。
【０００８】
（２）また、廃棄物から可燃性ガスを発生させ、該発生した可燃性ガスを250℃〜500℃でろ過体を備えてなる除塵装置に導入して該可燃性ガス中のダスト類を除去し、さらに燃焼する廃棄物処理装置の運転方法において、前記除塵装置のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にするとともに窒素を送風して除塵装置内温度を500℃以下に調整することにより、前記ろ過体に付着した付着物をガス化、燃焼もしくは剥離させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、除塵装置のベース差圧が所定値を超えたときに、廃棄物の供給を停止し、前記除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、前記除塵装置のろ過体に付着した付着物をガス化・燃焼もしくは剥離させるようにしたので、通常の払い落し動作では払い落とせないタール等のろ過体の付着物をガス化・燃焼等により除去することができ、ベース差圧の上昇が抑制され、長期継続運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施の形態の運転方法に用いる廃棄物処理装置としては、図４に示したように、廃棄物が投入されると共に酸化用の空気が供給され、部分酸化によって可燃性ガスを発生する部分酸化炉２１と、部分酸化炉２１で発生した可燃性ガスの除塵を行う除塵装置２２と、除塵装置２２で除塵された可燃性ガスを燃焼する燃焼炉２３と、燃焼したガスの熱回収を行うボイラ２４とを備えてなる。
【００１１】
上記構成の廃棄物処理装置において、廃棄物は部分酸化炉１にて炉内温度400〜800℃、空気比0.15〜0.9程度の還元雰囲気で部分酸化された後、生成された可燃性ガスは250〜500℃にて除塵装置２２に導入され、さらに燃焼炉３に送られ、ここで約1000℃の温度で完全燃焼し、ボイラ２４にて熱回収される。
【００１２】
図１は上記装置において本実施の形態に係る廃棄物処理装置の運転方法を行ったときの除塵装置のベース差圧の変化を示したものであり、縦軸が除塵装置のベース差圧、横軸が時間を示している。この例では処理対象物がタイヤとカーシュレッダーダストの混合物から木屑を主成分とする廃棄物に変わったことにより、除塵装置２２のベース差圧が上昇し始めたときに本発明の運転方法を適用したものであり、図１においては処理対処物が木屑を主成分とする廃棄物に変わった時点を０としてそれ以降の状態を示している。
【００１３】
以下、本実施の形態に係る運転方法について図１を参照しながら説明する。
ベース差圧の上昇が確認されたので、図２に示すように除塵装置下から回収されたダストを分析したところタール分が多いことが確認された。このことから、ベース差圧の上昇が処理対象物の変化によるタール分の上昇であることが分かった。
そこで、ベース差圧が許容限界値として予め設定した所定値になった時点（図１における１００時間の時点）で廃棄物の供給を停止し、部分酸化炉２１へ空気を供給し続けることで除塵装置内を酸化雰囲気にした。廃棄物の供給を停止して除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、フィルタ３に付着したタールが燃焼し、除塵装置のベース差圧が徐々に低下してきた（１００時間〜１０１時間）。このように、除塵装置内を酸化雰囲気にすることで、図３に模式的に示すように、フィルタ３に付着したタールが燃焼、ガス化し、あるいは付着物中のタールが燃焼、ガス化することにより付着力が低下したり、もろくなって剥離し、タールの付着により上昇していたベース差圧が低下するのである。
【００１４】
フィルタ３に付着したタールが燃焼することで除塵装置内温度が上昇するが、廃棄物の供給を停止してから約１時間経過したとき（１０１時間の時点）に除塵装置内温度が450℃を超え、この時点から急激に除塵装置のベース差圧が下がり始めた。これは、除塵装置内温度がタールの沸点（450℃）を超えたことで、付着したタールのガス化が促進されたためである。
【００１５】
その後、ベース差圧はさらに低下を続けたが、それに伴い除塵装置内温度がさらに上昇して500℃を超えそうになったので（１０２時間の時点）、フィルタの保護のため窒素を送風し、除塵装置内の酸素濃度を調整してタールの燃焼、ガス化を制御して温度上昇を抑えた。本実施の形態の除塵装置で使用したアルミナシリケート系のセラミック材料からなるフィルタは、廃棄物を部分酸化することで発生する可燃性ガスを処理する場合、ＳｉＯ２成分が付着したダストに含まれる（Na，K）＋（S，Cl）からなる化合物と水分により約500℃以上で反応が進みガラス化して腐食してしまうので、温度を500℃未満に抑える必要がある。
ベース差圧低下の過程で払い落とされ除塵装置下から回収されたダストを分析したところ、タール分が少ないダストであることが確認された。このことから、除塵装置内を酸化雰囲気にしたことにより、フィルタに付着したタールが燃焼、ガス化していることが確認された。
その後、ベース差圧が所定値になった時点（１０３時間の時点）で、廃棄物の供給を再開すると共に、処理対象物である木屑をタール分の発生を抑えて部分酸化させるのに適切な空気量になるように送風調整を行った。
以降は、同様の処理を繰り返した。
【００１６】
以上のように、本実施の形態によれば、除塵装置内を酸化雰囲気にすることにより、付着したタールの燃焼、ガス化が始まり、ベース差圧が高くなった除塵装置をもとのベース差圧に戻すことができる。
また、除塵装置内を酸化雰囲気にしてフィルタに付着したタール類を燃焼させる過程で窒素を送風することにより、除塵装置内の温度上昇を抑制してフィルタを保護することができる。
【００１７】
なお、上記の実施の形態においては、廃棄物処理装置の運転中にベース差圧が上昇した場合の運転方法について説明した。
しかし、除塵装置のフィルタに付着したタール除去の必用性は運転中に限られるものではなく、例えば廃棄物処理装置を週末に停止して週明けから稼動するような場合であって、稼動前に前週の稼動時に付着したタール類を除去するような場合もある。
このような場合には、まず部分酸化炉１にある助燃バーナを稼動して除塵装置内温度を上昇させ高温酸化雰囲気にして、上記運転中における例と同様の運転をすればよい。
なお、上記実施の形態においては、廃棄物の部分酸化炉を例に挙げたが、石炭燃焼／ガス化プラントにおいても同様の処理を行うことで同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る廃棄物処理装置の運転方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る除塵装置へのタール付着状況の説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る除塵装置のタール除去の状態を説明する説明図である。
【図４】廃棄物処理装置の構成の説明図である。
【図５】本発明の解決しようとする課題の説明図である（その１）。
【図６】本発明の解決しようとする課題の説明図である（その２）。
【図７】本発明の解決しようとする課題の説明図である（その３）。
【符号の説明】
【００１９】
１  ケーシング、３  セラミックフィルタ、５  払落し装置。
【図１】
2006043515.tif 000003
【図２】
2006043515.tif 000004
【図３】
2006043515.tif 000005
【図４】
2006043515.tif 000006
【図５】
2006043515.tif 000007
【図６】
2006043515.tif 000008
【図７】
2006043515.tif 000009