(57)【要約】【課題】焼却プラントにおける燃焼排ガスの熱を効率よく回収すると共に、燃焼排ガスを安定して効率よく処理する。【解決手段】焼却装置１と、燃焼排ガスの熱回収装置２と、熱回収装置２で熱回収された燃焼排ガスをさらに減温させる減温装置３と、減温された排ガスを除塵する集塵機４と触媒脱硝装置５とを備えた焼却プラントから排出される排水を水処理装置６で水処理し、処理水を減温装置３に送水して減温装置３内の燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより減温させる。制御装置７で、水処理装置６から減温装置３への送水量を減温装置３出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御する。【選択図】図１
2018043218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水の排水回収方法であって、
該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理工程と、該水処理工程の処理水を前記減温装置に送水する送水工程と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる減温工程とを有する焼却プラントの排水回収方法において、
該水処理工程の処理水の減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項２】
請求項１において、前記水処理工程が膜分離工程を含み、該膜分離工程における水回収率を調整することによって前記送水量を制御することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項３】
請求項２において、前記膜分離工程が逆浸透膜分離工程であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加して前記排ガス処理装置で処理することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整を行わないことを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項７】
有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水の排水回収装置であって、
該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理装置と、該水処理装置の処理水を前記減温装置に送水する送水手段と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる吹込手段とを有する焼却プラントの排水回収装置において、
該水処理装置から減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御する制御手段を有することを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項８】
請求項７において、前記水処理装置が膜分離装置を含み、前記制御手段は、該膜分離装置における水回収率を調整することによって前記送水量を制御する手段であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項９】
請求項８において、前記膜分離装置が逆浸透膜分離装置であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加する薬剤添加手段を有し、該重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムが添加された排ガスが前記排ガス処理装置で処理されることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整が行われないことを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却プラントから排出される排水の回収方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、熱回収された燃焼排ガスをさらに減温させる減温装置とが備えられた焼却プラントから排出される排水の処理方法としては、該排水を凝集剤などによって凝集処理した後に濾過処理する排水処理方法などが知られている。
【０００３】
また、焼却プラントから排出される排水を凝集剤などによって凝集処理した後に生物処理を行い、さらに砂濾過によって濾過処理する排水処理方法も知られている（特許文献１）。特許文献１には、この排水処理方法によって浄化された浄化水の大部分を放流できることが記載されている。
【０００４】
近年、施設内で発生した排水を当該施設内で再利用することで、排水を下水道や公共用水域へ放流しないようにする排水クローズドシステムが普及している。
そのため、一般廃棄物や産業廃棄物などの固形物を燃焼させる焼却プラントでは、排水を前記排水処理方法などによって簡易に処理した後、燃焼排ガスを減温させる減温装置にて減温水として噴霧し、蒸発させる方法が採用されている。この場合、排水の一部は炉内への噴霧や飛灰への加湿水などに利用させている例もあるが、施設内で排出される排水の大部分ないしは全量が燃焼排ガスの減温水として使用される。
【０００５】
焼却プラントにおいて、施設内で発生する排水量は多く、その大半は上記の通り減温水として再利用されているため、熱回収装置（ボイラ）の出口温度は、減温水の噴霧水量に基づいて決められる。即ち、減温装置において大量の水を蒸発させるために、熱回収装置の出口温度（減温装置の入口温度）を高くするべく、熱回収装置における燃焼排ガスからの熱回収量を少なくすることが必要となる。
【０００６】
このように、焼却プラントで排水クローズドシステムを採用しようとすると、減温装置に噴霧される排水量が多いために、その気化熱により減温する温度幅を大きく設定する必要があり、その分だけ、減温装置の上流側にある廃熱ボイラなどの熱回収装置において、燃焼排ガスから回収する熱量を少なく設定せざるを得なくなる。即ち、減温装置において減温させる温度幅を比較的大きくする（ΔＴが大きい）ことに伴い、熱回収装置における燃焼排ガスからの熱回収量をより小さくすること（ΔＴが小さい）となり、焼却プラントにおける燃焼排ガスからの熱回収効率が低くなる。熱回収装置での熱回収効率の低下は、発電量の低下、発電効率の低下につながる。
【０００７】
減温装置への送水、噴霧量を低減することにより、熱回収装置の出口温度を低くすることができ、熱回収効率を高めることができる。特許文献２には、減温装置への送水量を減らすために、焼却プラント排水をＭＦ膜で処理し、その透過水をＲＯ膜処理し、ＭＦ膜の濃縮水とＲＯ膜の濃縮水とを減温装置に供給することが記載されている。
この方法であれば排水をＭＦ膜及びＲＯ膜で濃縮することにより、減温装置に噴霧する水量を減らすことが出来、熱回収効率の低下を抑えることができる。
【０００８】
しかしながら、従来法では、焼却プラントから排出される排水はその殆ど全てが減温装置に送水されており、減温装置への送水量の制御は行われていないために、燃焼排ガスの温度管理を行えず、結果として熱回収効率を安定して高く維持することはできなかった。
【０００９】
また、従来法では、減温装置以降の下流側の排ガス処理装置における処理効率についての考慮はなされていないために、減温された燃焼排ガスを効率的に処理し得ないという問題もあった。
【００１０】
即ち、減温装置で減温された燃焼排ガスは、通常、重炭酸ナトリウム（重曹）又は水酸化カルシウム（消石灰）を添加して中和した後、集塵機で除塵し、更に、排ガスに含まれるＮＯｘガスを除去するために、アンモニアを添加して脱硝触媒と接触させ、接触還元反応によりＮＯｘを分解除去する処理が行われている。従って、減温装置で減温された排ガスの温度は、これらの排ガスの処理のために好適な温度である必要がある。しかし、従来法では、減温装置への送水量の制御が行われていないため、中和処理される減温装置からの排ガスの温度は一定とはならず、排水量、送水量の変動に応じて変動するため、排ガス処理も不安定なものとなっていた。特に、特許文献２のように、ＲＯ膜分離装置の濃縮水を減温装置に送水する場合、ＲＯ膜分離装置の濃縮水量はＲＯ膜分離装置の原水（ＭＦ膜分離装置の処理水）の水質に応じて大きく変動するため、このＲＯ膜分離装置の水回収率を制御せずに、得られた濃縮水を減温装置に送水した場合、減温装置への送水量は、排水量の変動に加えて更に大きなものとなる。
例えば、重曹による中和処理に好適な温度は、比較的高いため、減温装置への送水量が増加して、減温装置出口温度が低くなると、重曹による中和処理を十分に行えなくなる。重曹に比べて消石灰による中和温度は若干低いため、減温装置への送水量が増加して減温装置出口温度が低くなっても、消石灰を用いて中和処理を安定に行うことができるが、減温装置出口温度が低下しすぎると、集塵機以降の脱硝触媒装置での処理効率が悪化するもしくは処理できなくなる。そのため、脱硝触媒装置において、ボイラー蒸気や電気による加熱を行う必要がある。
【００１１】
また、従来法では、減温装置以降の排ガス温度が不安定かつ予測不能であるため、排ガス処理のための薬注制御も困難であり、このことが排ガス処理に要する手間と安全サイドでの処理となるため、コストアップの原因となっていた。
【００１２】
このように、従来法では、減温装置への送水量の制御が行われておらず、減温装置出口温度が変動するために、後段の排ガス処理装置で安定な処理を行えない、排ガスの再加熱が必要となり熱効率が悪い、といった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−９９８９８号公報
【特許文献２】特許５６３６１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、焼却プラントにおける燃焼排ガスの熱を効率よく回収できると共に、燃焼排ガスを安定して効率よく処理することができる焼却プラントの排水回収方法及び装置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】
【００１５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、減温装置出口温度が所定の範囲内となるように、減温装置への送水量を制御することにより、減温された燃焼排ガスの処理を安定かつ効率的に行うことができると共に、熱回収装置における熱回収も安定かつ効率的に行うことができるようになることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
【００１６】
［１］  有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水の排水回収方法であって、該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理工程と、該水処理工程の処理水を前記減温装置に送水する送水工程と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる減温工程とを有する焼却プラントの排水回収方法において、該水処理工程の処理水の減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００１７】
［２］  ［１］において、前記水処理工程が膜分離工程を含み、該膜分離工程における水回収率を調整することによって前記送水量を制御することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００１８】
［３］  ［２］において、前記膜分離工程が逆浸透膜分離工程であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００１９】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加して前記排ガス処理装置で処理することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００２０】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整を行わないことを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００２１】
［６］  ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【００２２】
［７］  有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水の排水回収装置であって、該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理装置と、該水処理装置の処理水を前記減温装置に送水する送水手段と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる吹込手段とを有する焼却プラントの排水回収装置において、該水処理装置から減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御する制御手段を有することを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【００２３】
［８］  ［７］において、前記水処理装置が膜分離装置を含み、前記制御手段は、該膜分離装置における水回収率を調整することによって前記送水量を制御する手段であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【００２４】
［９］  ［８］において、前記膜分離装置が逆浸透膜分離装置であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【００２５】
［１０］  ［７］ないし［９］のいずれかにおいて、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加する薬剤添加手段を有し、該重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムが添加された排ガスが前記排ガス処理装置で処理されることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【００２６】
［１１］  ［７］ないし［１０］のいずれかにおいて、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整が行われないことを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【００２７】
［１２］  ［７］ないし［１１］のいずれかにおいて、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、減温装置出口温度が所定の範囲内となるように、減温装置への送水量を制御することにより、減温された燃焼排ガスの処理を安定かつ効率的に行うことができると共に、熱回収装置における熱回収も安定かつ効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係る焼却プラントのブロック図である。
【図２】実施の形態のフロー図である。
【図３】実施例のフロー図である。
【図４】比較例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下において、熱回収装置や減温装置等から排出される燃焼排ガスの温度を単に「出口温度」と称す場合がある。
【００３１】
本実施形態が適用される焼却プラントは、図１の通り、有機物を燃焼させる焼却装置１と、該焼却装置１から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置２と、該熱回収装置２で熱回収された燃焼排ガス（以下、熱回収燃焼排ガスともいう）をさらに減温させる減温装置３と、減温された燃焼排ガスを除塵する集塵機４と、除塵処理された燃焼排ガス中のＮＯｘガスを分解除去する触媒脱硝装置５と、焼却プラント内で発生、排出される排水を処理する水処理装置６と、減温装置３の出口温度を測定する温度計Ｔの測定結果に基づいて、水処理装置６で処理された処理水のうち、減温装置３に送給する送水量を制御する制御装置７とを備える。ただし、図示した装置以外の他の装置を有していてもよい。また、図１では、排ガス処理装置として集塵機４と触媒脱硝装置５を備えるが、排ガス処理装置は、何らこれらに限定されるものではない。例えば、集塵機４のみでも良いし、触媒脱硝装置５の後段に活性炭装置を備えてもよい。
【００３２】
焼却装置１としては、ストーカ炉、流動床炉、ガス化溶融炉、灰溶融炉等、焼却プラント等を用いることができる。
【００３３】
燃焼する有機物としては、特に限定されるものではないが、例えば、都市ごみ、産業廃棄物、下水汚泥、廃木材などが挙げられる。焼却装置１から排出される燃焼排ガスは、通常、８００〜１３００℃程度の温度になっている。
【００３４】
熱回収装置２は、焼却装置１から排出される燃焼排ガスの熱を回収するものである。熱回収装置２としては廃熱ボイラなどが挙げられる。熱回収装置２の出口温度は、通常２３０℃以上、特に２５０℃以上である。この温度が２３０℃未満であると腐食の問題があり好ましくない。熱回収装置２の出口温度の上限は、通常、熱回収効率の観点から４００℃以下である。
【００３５】
減温装置３は、熱回収装置２で熱回収された燃焼排ガス（熱回収燃焼排ガス）をさらに減温させるものである。減温装置３は、熱回収装置２から導入される熱回収燃焼排ガスに水処理装置６からの処理水を噴霧（又は噴射）し、熱回収燃焼排ガスの温度を水の気化熱により低下させるよう構成されている。減温装置３に導入される熱回収燃焼排ガスの温度、即ち、熱回収装置２の出口温度は前述の通り、通常２３０〜４００℃程度である。
【００３６】
本発明においては、減温装置３の出口温度、即ち、減温装置３で減温された燃焼排ガスの温度が１５０〜２００℃、好ましくは１６０〜１９０℃となるように、制御装置７で水処理装置６から減温装置３に送水されて噴霧（又は噴射）される送水量を制御する。減温装置３の出口温度が１５０℃より低いと後段の集塵機（バグフィルタ）４で、潮解（ＣａＣｌ２）による目詰まりや、集塵機の低温腐食等の問題が発生する。一方で、この温度が２３０℃より高いとダイオキシンの再合成が起こり、ダイオキシン総量が増加してしまう。発生したダイオキシンは、後段の触媒脱硝装置５又は活性炭装置で処理する必要があり、後段の排ガス処理装置の負荷が大きくなったり、別途処理設備が必要となったりして好ましくない。
【００３７】
減温装置３で減温された排ガスは、重炭酸ナトリウム（重曹）や水酸化カルシウム（消石灰）等の酸性ガス処理薬剤を添加して中和した後、集塵機４で除塵される。
【００３８】
焼却プラントでごみを焼却すると、ＨＣｌ、ＳＯｘ等の有害ガス、ダイオキシン、重金属を含む飛灰等が発生するため、これらを処理する工程が必要となる。図１では、集塵機４の手前で酸性ガスの処理を行うために重曹や消石灰（水酸化ドロマイトであってもよい）を添加する。なお、減温装置３やスクラバーにおいて酸性ガス処理を行う場合にはＮａＯＨ等のアルカリを用いた中和処理等の公知の処理手段が適用される。また、ダイオキシン処理や飛灰処理においても公知の方法が適用される。
【００３９】
ここで、減温装置３の出口ガス、即ち、集塵機４の入口ガスのガス組成等と好適な処理条件との関係は以下の通りである。
ガス組成：
ＨＣｌ（Ｏ２：１２％換算値）＝１００〜８００ｐｐｍ、特に２００〜６００ｐｐｍ
ＳＯｘ＝１０〜１００ｐｐｍ、特に３０〜５０ｐｐｍ
排ガス量：１，０００〜２００，０００Ｎｍ３−ｄｒｙ／ｈｒ
排ガス中の水分量：１０〜４０％
酸性ガス処理薬剤添加量：
重曹＝１．０〜１．２当量（対集塵機入口ガスのＨＣｌ、ＳＯｘ濃度）
消石灰＝２．０〜４．０当量（対集塵機入口ガスのＨＣｌ、ＳＯｘ濃度）
【００４０】
酸性ガス処理に重曹を用いる場合、排ガス温度１５０〜２００℃、特には１８０〜２００℃で安定した処理が可能である。添加する重曹は粒径３０μｍ以下、例えば５〜２０μｍのものが好ましい。
また、賦活（活性化、比表面積向上）処理を施した高反応性消石灰を用いる場合、排ガス温度１５０〜１７０℃で安定した処理が可能である。添加する消石灰は粒径１０μｍ以下、例えば４〜８μｍのものが好ましい。
【００４１】
集塵機４で除塵された排ガスは、次いで触媒脱硝装置５で、アンモニアとの混合ガスとして脱硝触媒と接触させる接触還元反応により、ガス中のＮＯｘが分解除去され、処理ガスは系外へ排出される。
【００４２】
この触媒脱硝装置５における入口ガス温度は１８０℃以上、好ましくは１９０℃以上、例えば１９０〜２３０℃であることが必要とされ、これよりも温度が低いとＮＯｘを分解除去できないため、排ガスを再加熱する必要が生じる。触媒脱硝装置５の入口ガス条件は通常以下の通りである。
排ガスＮＯｘ濃度：５０〜３００ｐｐｍ
排ガス量：１，０００〜２００，０００Ｎｍ３−ｄｒｙ／ｈｒ
排ガス中の水分量：１０〜４０％
【００４３】
次に、本発明に好適な焼却プラントの排水を処理するための水処理装置について図２を参照して説明するが、本発明に係る水処理装置は、何ら図２に示すものに限定されない。
【００４４】
本発明において、焼却プラントから排出される排水とは、焼却プラントの敷地内で生じる排水を意味している。焼却プラントの敷地内で生じる排水としては、例えば、廃熱ボイラなどの熱回収装置２からブローされるボイラブロー水、停止時に熱回収装置の缶内に満たされ、再起動前に排出されるボイラ保缶水、冷却塔ブロー水、焼却プラントにある床などを洗浄したときに発生する床洗浄排水、廃棄物収集車を洗浄したときに発生する洗車排水のほか、生活排水や雑排水が挙げられる。雑排水としては、焼却炉などの焼却装置１から発生する焼却残渣やスラグを冷却する残渣冷却排水や焼却プラント内で発生する界面活性剤や油分を含まない上記以外の排水が挙げられる。
【００４５】
図２では、ボイラ保缶水、ボイラブロー水及び冷却塔ブロー水（ただし、ボイラ保缶水は除外されてもよい。）を混合した混合排水を、前処理装置８で処理した後、膜分離装置９で膜分離処理する。
【００４６】
雑排水については、第１の予備処理装置１０Ａで処理した後、ボイラ保缶水、ボイラブロー水及び冷却塔ブロー水と混合し、前処理装置８に供給する。このように雑排水を予備処理することにより、膜分離装置９の膜の閉塞が抑制される。
【００４７】
前処理装置８としては、砂濾過器又は精密濾過（ＭＦ）膜、限外濾過（ＵＦ）膜分離装置などを用いることができる。混合排水をこのように前処理することにより、膜分離装置９の膜の閉塞が抑制される。膜分離装置９としては逆浸透（ＲＯ）膜分離装置が好適である。
【００４８】
雑排水を処理する第１の予備処理装置１０Ａとしては、中和、凝集、沈殿、濾過、生物処理装置の少なくとも１つが好ましい。
【００４９】
洗車排水、床洗浄排水は、ＳＳ分、有機成分を除去する第２の予備処理装置１０Ｂで処理される。第２の予備処理装置１０Ｂとしては、中和、凝集、沈殿、濾過、生物処理装置の少なくとも１つが好ましい。
【００５０】
膜分離装置９の濃縮水と第２の予備処理装置１０Ｂの処理水は、減温装置３に供給される。
【００５１】
本発明においては、この減温装置３に送給される水処理装置の処理水量（図２では、膜分離装置９の濃縮水と第２の予備処理装置１０Ｂの処理水との混合水量）が、減温装置３の出口温度が１５０〜２００℃、好ましくは１６０〜１９０℃となるように制御装置（図１の制御装置７）で制御される。
【００５２】
この送水量の制御方法としては特に制限はないが、膜分離装置９の水回収率を制御して、減温装置３に送給する濃縮水量を制御するか、或いは、膜分離装置９の膜モジュールのユニット数や透過水量を調整して濃縮水量を制御する方法が好ましい。
また、水処理装置内の各装置において、一部の装置をバイパスさせたり、後段の装置の処理水を前段装置へ循環したり、後段装置への送水量や滞留時間を増減したりすることで、単位時間当たりに水処理装置から排出される処理水量を調整する方法も採用することができる。また、送水量を低減したい場合には、ピットに戻す水量や、飛灰の加湿や主灰の冷却装置の冷却水として用いる水量を増加させてもよい。逆に、送水量を増加させるために、工水や他工程からの水を混入させることも可能である。
【００５３】
本発明においては、減温装置３の出口ガス温度を測定する温度計Ｔを設け、この温度計Ｔの測定値に基づいて、温度計Ｔの測定値が１５０〜２００℃、好ましくは１６０〜１９０℃となるように、制御装置７により、水処理装置６から減温装置３に送給される水量を制御することにより、減温された排ガスの温度を所定の温度に維持し、その後の酸性ガス処理、脱ＮＯｘ処理等の排ガス処理を安定に行うことが可能となる。即ち、例えば、減温装置３の出口ガス温度を前述の酸性ガス処理に用いる薬剤に好適な温度に調整して、酸性ガス処理を安定かつ効率的に行うことが可能となる。
また、更にその後段に触媒脱硝装置によるＮＯｘ除去処理を行う場合にも、触媒脱硝装置に流入する排ガス温度が安定することにより、安定かつ効率的な処理を行うことが可能となる。
【００５４】
例えば、触媒脱硝装置におけるＮＯｘ除去処理に好適な温度は、前述の通り１８０℃以上、好ましくは１９０〜２３０℃であるため、その前段の酸性ガス処理を、重曹を用いて１８０〜２００℃で行い、集塵機と触媒脱硝装置との間で加温等の温度調整を不要とすることができる。従って、この場合は、減温装置への送水量の制御で減温装置出口温度を１８０〜２００℃の範囲とすることが好ましい。
なお、前述の通り、消石灰による酸性ガス処理の好適温度は１５０〜１７０℃で、触媒脱硝装置におけるＮＯｘ除去に好適な温度よりも低いため、消石灰を用いる場合は、集塵機と触媒脱硝装置との間でボイラ蒸気や電気による再加熱が必要となる場合がある。
この観点から、酸性ガス処理の後段で触媒脱硝装置によるＮＯｘ除去を行う場合には、重曹を用いて１８０〜２００℃で酸性ガス処理を行い、処理ガスを加温することなく触媒脱硝装置に送給することが好ましい。
【００５５】
また、本発明においては、減温装置への送水量の制御で減温装置出口温度を一定の範囲内におさめることができるため、その前段の熱回収装置においては、焼却プラントで排出される排水量に基づいて熱回収量や熱回収装置出口温度を調整する必要がなくなり、熱回収装置においても、安定かつ効率的な熱回収を行える。前述の通り、この熱回収装置の出口温度は２３０℃以上、特に２３０〜４００℃であることが好ましい。
【００５６】
以下に、図２に示す水処理装置についてより詳細に説明する。
前処理装置８において、ＭＦ膜又はＵＦ膜分離装置を用いた場合、ＭＦ又はＵＦ膜濃縮水については第１の予備処理装置１０Ａで処理し、ＳＳ分、有機成分を除去することが好ましい。ただし、第２の予備処理装置１０Ｂで処理してもかまわない。前処理装置８のＭＦ又はＵＦ膜濃縮水を減温装置３で噴霧しないことにより、噴霧ノズルの閉塞を防止し、安定的な減温処理が可能となる。
【００５７】
ボイラ保缶水、ボイラブロー水、及び冷却塔ブロー水中には、処理の安定化、効率化のために、防食剤、分散剤やスライムコントロール剤、復水アミン剤、脱酸素剤などの水処理薬品が含まれている。これらの薬品として、膜処理に悪影響を及ぼさず、膜処理の安定化に寄与するものを選択し、かつ、ボイラ保缶水、ボイラブロー水、及び冷却塔ブロー水を前処理装置８での前処理のみを行ってＲＯ膜処理を行うことで、水処理薬品をＲＯ膜処理のために新たに添加することなく、効率的な膜分離処理が可能となる。なお、薬品濃度が不足する場合には、必要な薬品を添加してもよい。
【００５８】
ボイラブロー水、冷却水ブロー水に含まれる分散剤は凝集処理の阻害要因となる。そのため、ボイラブロー水、冷却水ブロー水を第１の予備処理装置１０Ａに流入させると、凝集剤の必要量が著しく増大する。また、スライムコントロール剤は生物処理に悪影響があり、生物活性が低下するケースがあり、排水処理する場合には別途無害化する必要がある。そこで、これらの水を第１の予備処理装置１０Ａに導入することなく前処理装置８に供給することで、予備処理装置１０Ａを小型化することができる。
【００５９】
洗車排水、床洗浄排水については、第２の予備処理装置１０Ｂで予備処理した後、減温装置３にて噴霧する。洗車排水や床洗浄排水には油分、界面活性剤など、ＭＦ膜やＲＯ膜を閉塞させる物質が含まれることがあり、またその濃度が一定でなく、安定して膜分離処理することが困難である。そこで、洗車排水、床洗浄排水については、中和、凝集、沈殿、濾過、生物処理装置の内の少なくとも１つを有する第２の予備処理装置１０Ｂで処理し、ＳＳ分、有機成分の除去を行ったうえで、減温装置３にて噴霧する。
【００６０】
第１及び第２の予備処理装置１０Ａ，１０Ｂでは、被処理水に含まれるＳＳ分、有機成分を減少させる目的で、前記排水に凝集剤を添加し、主に前記浮遊物を凝集させた後、砂濾過等の濾過処理を行うか、濾過の代りに沈殿工程を行なってもよい。また、負荷が高い場合は加圧浮上工程を追加することもできる。凝集処理を適切に行うために、ｐＨ調整工程を追加することもできる。第１及び第２の予備処理装置１０Ａ，１０Ｂで一連の予備処理を実施することにより、凝集物を前記排水から除去し、前記洗車排水及び床洗浄排水等に含まれているＳＳ分、有機成分を減少させることができる。
【００６１】
第１及び第２の予備処理装置１０Ａ，１０Ｂでは、砂濾過装置の代わりに浸漬型ＭＦ膜分離装置を用いて膜分離活性汚泥法で処理することもできる。浸漬型ＭＦ膜分離装置にて捕捉された凝集物は、抜き出された後にごみピットに投入され、焼却装置１にて焼却処理される。
【００６２】
図２に示す水処理装置では、以下のような効果が得られる。
特許文献２と同様に、膜分離装置９において、焼却プラントから排出された排水を分離膜によって濃縮して容積が減じられた濃縮水とし、この濃縮水を減温装置３に供給するので、減温装置３への供給濃縮水量が少なく、減温装置３に導入する燃焼排ガスの温度を低くすることができる。この結果、減温装置の上流側に設置された熱回収装置において燃焼排ガスから回収する熱量を大きくすることができる。
【００６３】
また、図２に示す水処理装置では、混合排水をＲＯ膜により膜分離処理するため、以下の効果が得られる。
即ち、ボイラ保缶水、ボイラブロー水、冷却水ブロー水中には、処理の安定化、効率化のために、分散剤やスライムコントロール剤などの水処理薬品が含まれている。これらの薬品として、膜処理に悪影響を及ぼさず、膜処理の安定化に寄与するものを選択して使用することにより、ＲＯ膜処理に際して、水処理薬品を新たに全く又は殆ど添加することなく、安定して膜分離処理することが可能となる。
特に、ボイラブロー水、冷却水ブロー水に含まれる分散剤は凝集処理の阻害要因となる。また、スライムコントロール剤は生物処理に悪影響があり、生物活性が低下するケースがある。図２に示すように、これらの水を砂濾過、ＭＦ膜又はＵＦ膜分離装置よりなる簡単な前処理装置で処理した後、膜分離処理することで、排水処理設備の大きさを小さくすることができる。
【００６４】
また、図２に示すように、雑排水を中和、凝集、沈殿、濾過、生物処理装置の内の少なくとも一つを有する予備処理装置で処理し、排水中のＳＳ分、有機成分を除去した上で、膜処理で濃縮操作を行うことで、排水に含まれるＳＳ分、有機成分を減少させることができ、分離膜の目詰まりが起こりにくく、分離膜の継続使用期間を長くすることができる。また、これにより、分離膜の交換頻度が低くなり、濃縮水を効率的に得ることができ、焼却プラントにおける燃焼排ガスの熱をより効率よく回収できる。
【００６５】
水処理装置で用いる凝集剤としては、例えば、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄などの鉄系凝集剤、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）などのアルミニウム系凝集剤、これらの混合物等が例示される。なお、前記凝集剤の添加量は、適宜調整され得る。
【００６６】
また、被処理水に凝集剤として添加する高分子凝集剤としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリルアミドの共重合物、及び、それらのアルカリ金属塩等のアニオン系の有機系高分子凝集剤、ポリ（メタ）アクリルアミド等のノニオン系の有機系高分子凝集剤、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートもしくはその４級アンモニウム塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドもしくはその４級アンモニウム塩等のカチオン性モノマーからなるホモポリマー、及び、それらカチオン性モノマーと共重合可能なノニオン性モノマーとの共重合体等のカチオン系の有機系高分子凝集剤、及び上記アニオン性モノマー、カチオン性モノマーやこれらモノマーと共重合可能なノニオン性モノマーとの共重合体である両性の有機系高分子凝集剤が挙げられる。また、高分子凝集剤の添加量にも特に限定はなく、被処理水の性状に応じて調整すればよいが、被処理水に対して概ね固形分で０．０１〜１０ｍｇ／Ｌである。また、国際公開ＷＯ２０１１／０１８９７８に記載のフェノール型凝集剤なども使用することができる。
【００６７】
膜分離装置９でＲＯ膜を用いた場合、ＲＯ膜で除去される不純物としては、イオン成分、有機物などが挙げられる。イオン成分としては、例えば、陽イオン性物質、陰イオン性物質などが挙げられ、具体的には、陰イオンとイオン結合して水に溶解しにくいスケールを発生させやすいカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどが例示される。また、有機物としては、排水に溶解している水溶性有機物などが挙げられる。
【００６８】
前処理装置８において、ＭＦ膜分離装置を用いた場合、ＭＦ膜表面にスケール、濁質、有機物などが付着することによりＭＦ膜差圧が上昇する。この場合、ＭＦ膜の逆圧洗浄や薬品洗浄を行う。ＭＦ膜の逆圧洗浄においては、ＭＦ膜差圧の上昇をより抑制できる点で、定期的／不定期に次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩を含んだ水で洗浄することが好ましい。
【００６９】
ＭＦ膜は、通常、５０ｎｍ〜１０μｍ程度の孔径の孔を有している。ＭＦ膜としては、例えば、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラー膜がベッセル内に保持された膜ユニットを用いることができる。中空糸膜あるいは平膜をそのまま被処理水中に浸漬して用いることもできる。ＭＦ膜の代わりに、２〜２００ｎｍ程度の孔径を有するＵＦ膜を用いることもできる。
【００７０】
ＭＦ膜としてはＰＶＤＦ、ＵＦ膜としてはポリサルホン、ＲＯ膜ではポリアミドを材質とするものが好適に使用されるがこれに限定されない。
ＲＯ膜としては、例えば、非対称膜の緻密層と微細多孔層とで構成される複合膜が挙げられる。
ＲＯ膜としては、中空糸膜、スパイラル膜、管状膜等の状態で設置された濾過膜が、ベッセル内に保持されたユニットを用いることができる。
【００７１】
なお、冷却水処理等に用いられる分散剤としては、ヘキサメタリン酸ソーダやトリポリリン酸ソーダ等の無機ポリリン酸類、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸やホスホノブタントリカルボン酸等のホスホン酸類、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有素材、必要に応じてそれとビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有するビニルモノマーや、アクリルアミド等のノニオン性ビニルモノマーを組み合わせたコポリマーなどを使用することができるが、ここに挙げた以外の素材も適用することができる。また、分散剤の第三の成分として、そのほかの成分を使用して、三元重合物を使用することもできる。たとえば第三の成分として、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドなどを使用する。分散剤としては、その中でも、ＨＡＰＳ、ＡＭＰＳとアクリル酸および／あるいはメタクリル酸を含む重合物であることが最も好ましい。（なお、ＨＡＰＳは３−アリルオキシ−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸、ＡＭＰＳは２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸である。）
【００７２】
分散剤の分子量としては１，０００以上３０，０００以下であることが好ましい。分子量が１，０００未満であると十分な分散効果が得られず、３０，０００超過であると前処理膜で除去される恐れが出てくる。
【００７３】
スライムコントロール剤としては、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）等の次亜塩素酸塩、塩素ガス、クロラミン、塩素化イソシアヌル酸塩などの塩素剤、モノクロルスルファミン酸などの塩素とアミド硫酸、アミド硫酸基を有する化合物の反応した結合塩素剤、ジブロモヒダントインなどの臭素剤、次亜臭素酸ナトリウムなどの次亜臭素酸塩、ＤＢＮＰＡ（ジブロモニトリロプロピオンアシド）、ＭＩＴ（メチルイソチアゾロン）などの有機剤が適用できる。本発明で使用できる塩素系酸化剤としては、上記塩素ガス、次亜塩素酸またはその塩のほか、亜塩素酸またはその塩、塩素酸またその塩、過塩素酸またはその塩、塩素化イソシアヌール酸またはその塩などを用いることができる。塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、バリウム等のアルカリ土類金属塩、ニッケル等の他の金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。これらは１種以上を用いることができる。これらの中では次亜塩素酸ナトリウムが取扱性に優れるため好ましい。
【００７４】
上記の遊離塩素が結合する窒素化合物としては、アンモニアまたはその化合物、メラミン、尿素、アセトアミド、スルファミド、サイクロラミン酸、スルファミン酸、トルエンスルホンアミド、コハク酸イミド、フタル酸イミド、イソシアヌル酸、Ｎ−クロロトルエンスルホンアミド、尿酸、サッカリンまたはこれらの塩などを挙げることができる。本発明で使用する結合塩素剤は、これらの窒素化合物に上記の遊離塩素が結合したものである。本発明で使用する結合塩素剤としては、上記の窒素化合物と遊離塩素剤とを混合して反応させたもの、特にそれぞれを水溶液の状態で混合して反応させたものが好ましい。
【００７５】
このような結合塩素剤としては、クロラミンや塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物とからなる結合塩素剤のほか、クロラミン−Ｔ（Ｎ−クロロ−４−メチルベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩）、クロラミン−Ｂ（Ｎ−クロロ−ベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩）、Ｎ−クロロ−パラニトロベンゼンスルホンアミドのナトリウム塩、トリクロロメラミン、モノ−もしくはジ−クロロメラミンのナトリウム塩またはカリウム塩、トリクロロ−イソシアヌレート、モノ−もしくはジ−クロロイソシアヌール酸のナトリウム塩またはカリウム塩、モノ−もしくはジ−クロロスルファミン酸のナトリウム塩またはカリウム塩、モノクロロヒダントインもしくは１，３−ジクロロヒダントイン、５，５−ジメチルヒダントインのような５，５−アルキル誘導体等が挙げられる。
【００７６】
また、ボイラ水処理においては、清缶剤、脱酸素剤、アミン類が単独、もしくは複合して用いられている。清缶剤としては、リン酸及び／又はその塩、重合リン酸及び／又はその塩、ホスホン酸及び／又はその塩、ＥＤＴＡ等のキレート剤、ポリ（メタ）アクリル酸及び／又はその塩、ＡＭＰＳとアクリル酸及び／又はメタクリル酸を含む重合体などが適用できる。脱酸素剤としては、１−アミノ−４−メチルピペラジン、ヒドラジン、カルボヒドラジド、エリソルビン酸及び／又はその塩、グルコン酸及び／又はその塩、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、亜硫酸及び／又はその塩、重亜硫酸及び／又はその塩、タンニン酸及び／又はその塩、没食子酸及び／又はその塩、イソプロピルヒドロキシルアミン等が適用できる。アミン類としては、モノイソプロパノールアミン、３−メトキシ−プロピルアミン、シクロヘキシルアミン、２−アミノエタノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、モルフォリン、２−ジエチルアミノエタノール等の中和性アミンやオクタデシルアミン等の皮膜性アミンを適用することができる。
【００７７】
前処理装置８のＭＦ膜透過水の一部を洗車用水などとして用いることができる。また、膜分離装置９のＲＯ膜透過水を廃熱ボイラのボイラ原水、機器冷却水、プラント用水などとして用いることができる。前記ＭＦ膜透過水、前記ＲＯ膜透過水などの透過水を海、河川、又は下水等へ放流してもよい。
【００７８】
燃焼排ガス中のＮＯｘガスを除去する触媒脱硝装置では、アンモニアを用いるため、処理後の排ガス中にはアンモニアが残存することから、焼却プラントから排出される排水には、アンモニア（アンモニウムイオン）が含まれることがある。そのため、前処理装置８の上流側に生物処理装置を設け、アンモニウムイオン等を減少させるようにしてもよい。この場合、生物処理装置としては、例えば、好気性微生物を利用して硝化工程を実施する硝化槽と、通性嫌気性微生物を利用して脱窒工程を実施する脱窒槽とを備えた生物処理装置等を用いることができる。
【実施例】
【００７９】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００８０】
［実施例１］
図１に示す可燃ごみの焼却プラントにおいて、以下の条件で運転した。
熱回収装置２出口温度：２３０℃
減温装置３出口温度：１８８℃
熱回収装置２出口温度と減温装置３出口温度の温度差：４２℃
【００８１】
焼却プラントから以下の流量で排出されるボイラブロー水、冷却塔ブロー水、雑排水、生活排水、洗車排水及び床洗浄排水は図３のフローに従って処理した。
ボイラブロー水：９ｍ３／ｄａｙ
冷却塔ブロー水：９ｍ３／ｄａｙ
雑排水：１３ｍ３／ｄａｙ
生活排水：１１ｍ３／ｄａｙ
（上記の合計：４２ｍ３／ｄａｙ）
洗車排水と床洗浄排水の合計：６．５ｍ３／ｄａｙ
【００８２】
ボイラブロー水と冷却塔ブロー水はそのまま前処理（ＭＦ膜分離装置１１）に供給した。
【００８３】
雑排水は第１の予備処理装置（ＰＡＣ１０ｍｇ／Ｌ及び高分子ポリマー２ｍｇ／Ｌ添加による凝集処理装置１３と重力２層砂濾過処理装置１４）で処理した後、ＭＦ膜分離装置１１に供給した。ＭＦ膜分離装置１１の透過水（水回収率９５％）はＲＯ膜分離装置１２に供給し、その透過水（水回収率８０％）は冷却塔に補給水として供給した。
【００８４】
ＲＯ濃縮水０．３３ｍ３／ｈｒは、減温装置３に送水して噴霧した。ＭＦ膜分離装置１１の濃縮水は、凝集処理装置１３に供給した。
【００８５】
生活排水は、生物処理装置１５で処理した後、第１の予備処理装置に供給した。
【００８６】
洗車排水及び床洗浄排水は、第２の予備処理装置（ＰＡＣ１０ｍｇ／Ｌ及び高分子ポリマー２ｍｇ／Ｌによる凝集処理装置１６と、重力２層砂濾過処理装置１７）で処理した後、減温装置３に送水して噴霧した（０．２７ｍ３／ｈｒ）。
なお、上記いずれの排水量も平均値であり、実際には±２０％の範囲で変動した。後掲の実施例及び比較例でも同様である。
【００８７】
ボイラブロー水には分散剤、冷却水ブロー水には分散剤とスライムコントロール剤が含まれており、これらを含む混合排水をＭＦ膜分離装置１１で処理した後、ＲＯ膜分離装置１２で処理を行うことにより、ＲＯ膜処理でスライムコントロール剤、分散剤を添加しなくても安定的に処理を行うことができる。また、床洗浄排水、洗車排水をこれらとは別系統で処理することにより、ＲＯ膜分離装置１２の水回収率を高くすることができた。ＲＯ膜分離装置１２の透過水は冷却水の補給水として再利用でき、その分補給水量を削減することができた。
【００８８】
この水処理装置におけるＲＯ膜分離装置１２の水回収率が常時８０％となるように制御すると共に、各処理装置における処理水量の調整、総排水量の削減等（冷却塔ピットに戻す、飛灰の加湿水や主灰の冷却装置に適用）を行い、減温装置３への送水量が０．６０ｍ３／ｈｒで一定となるように制御し、減温装置出口温度を上記の通り１８８℃に維持した。
【００８９】
集塵機４における処理条件は、以下の通りである。
＜集塵機入口酸性ガス処理条件＞
排ガス量：３０，０００Ｎｍ３−ｄｒｙ／ｈｒ
入口ＨＣｌ濃度：３８０ｐｐｍ（Ｏ２：１２％換算値）
入口ＳＯｘ濃度：５０ｐｐｍ
水分量：２０％
＜集塵機出口酸性ガス処理濃度（規制値）＞
出口ＨＣｌ濃度：３５ｐｐｍ（Ｏ２：１２％換算値）
出口ＳＯｘ濃度：１０ｐｐｍ
＜重曹（粒径７〜１３μｍ）の添加量＞
添加量：５４ｋｇ／ｈｒ、当量比：１．００（対入口ＨＣｌ、ＳＯｘ）
【００９０】
本実施例では減温装置３の出口温度を一定に維持して効率的な酸性ガス処理を行えた。
また、除塵処理後の排ガス（約２００℃）を、酸化バナジウム系ハニカムに白金を担持した触媒を用いた触媒脱硝装置５に送給して、加温を行うことなく、効率的にＮＯｘ除去を行うことができた。
【００９１】
［実施例２］
実施例１において、酸性ガス処理を重曹の代りに消石灰を以下の条件で添加して行った。
＜消石灰（粒径４〜８μｍ）の添加量＞
添加量：６０ｋｇ／ｈｒ、当量比：２.５２（対入口ＨＣｌ、ＳＯｘ）
消石灰による処理の場合、排ガス温度は１５０〜１７０℃が好ましいことから、ＲＯ膜分離装置１２の水回収率を６５％としてＲＯ濃縮水量０．５８ｍ３／ｈｒとし、減温装置への送水量を０．８５ｍ３／ｈｒとし、減温装置出口温度が１７０℃（熱回収装置２出口温度と減温装置３出口温度の温度差：６０℃）となるように制御したこと以外は実施例１と同様に処理を行った。
その結果、触媒脱硝装置において、若干の再加熱を要したが、それ以外は実施例１と同様に効率的な処理を行えた。
なお、触媒脱硝装置での再加熱（約２００℃）に要したボイラー蒸気使用量は２．４ｔ／日で、１ヶ月で７２ｔであった。この蒸気使用量は、発電損失量として６９３０１（ΔＴ：３０℃の損失分）ｋＷｈに相当する。
【００９２】
［比較例１］
実施例２において、ＲＯ膜分離装置の水回収率を制御せず、減温装置への送水量を制御せずに行ったところ、排水量の変動、ＲＯ膜分離装置の水回収率の変動に伴ってＲＯ膜分離装置からの送水量は０．４７〜０．６７ｍ３／ｈｒで変動し、減温装置への送水量は０．７４〜０．９４ｍ３／ｈｒの範囲で変動した。
その結果、減温装置出口温度は１６５〜１７９℃（熱回収装置出口温度と減温装置出口温度の温度差：５１〜６５℃）で変動した。
減温装置への送水量が少なすぎた場合は、減温装置出口温度が高くなりすぎ、適正な酸性ガス処理を行うために消石灰の添加量を以下の通り過剰に入れる必要があった。
＜消石灰（粒径４〜８μｍ）の添加量＞
添加量：７４ｋｇ／ｈｒ、当量比：３．１１（対入口ＨＣｌ、ＳＯｘ）
また、温度が高いことにより、ダイオキシンが再合成するため、別途ダイオキシンの処理（触媒脱硝装置での負荷増大、若しくは更なる活性炭処理）が必要となった。
また、減温装置への送水量が多すぎた場合は、集塵機手前の温度が低くなりすぎ、触媒脱硝装置入口で再加熱の温度調整を行う必要があった。この場合には、再加熱条件を常時制御する必要があることや、ＮＯｘ処理も不安定であり、また昇温のためのエネルギーロスが生じる。
特に、送水量が少なすぎて集塵機手前の温度が高くなる場合は、消石灰を過剰に入れる必要があるため、薬品を重曹へ変更する必要があった。
【００９３】
［比較例２］
実施例１の焼却プラントの各排水を図４のフローに従って処理し、減温装置３への送水の制御を行わなかったこと以外は実施例１と同様に行った。即ち、生活排水以外の上記各排水（それぞれの流量は実施例１と同じ）をそのままＰＡＣ２００ｍｇ／Ｌ、高分子ポリマー２ｍｇ／Ｌ添加による凝集処理装置２１で処理した。生活排水については、生物処理装置２５で処理した後、凝集処理装置２１に供給した。凝集処理装置２１の処理水を重力２層砂濾過処理濾過装置２２で処理した後、ＭＦ膜分離装置２３に供給し、透過水をＲＯ膜分離装置２４に供給し、ＲＯ透過水を冷却塔補給水として用いた。ＭＦ膜分離装置２３の濃縮水及びＲＯ膜分離装置２４の濃縮水を減温装置３にて噴霧した。
【００９４】
この比較例２では、排水量の変動に加えてＲＯ膜分離装置２４の原水量が大きく変動すると共に水質も大きく変動するため、ＲＯ膜分離装置２４の水回収率は４５〜６５％の範囲で変動し、ＲＯ膜分離装置の水回収率を制御していないために、減温装置への送水量が１．０７〜０．６８ｍ３／ｈｒで大きく変動した。
その結果、減温装置出口温度は、１５６〜１８３℃（熱回収装置出口温度と減温装置出口温度の温度差：４７〜７４℃）で大きく変動し、比較例１の場合よりも更に送水量の変動による問題が大きいものとなった。
【００９５】
なお、この比較例２では、床洗浄排水、洗車排水から油分が混入したため、処理の継続にともない、ＲＯ膜分離装置２４の水回収率は１５〜３５％にまで低下した。また、凝集処理の水量が多くなり、巨大な前処理設備が必要であった。
ボイラブロー水、冷却水ブロー水に含まれる分散剤のため、ＰＡＣ添加量は２００ｍｇ／Ｌ必要であった。また、膜処理の安定化のためにスライムコントロール剤、分散剤が必要であった。膜処理スライムコントロール剤としては、クリバーターＥＣ−５０３  ５ｍｇ／Ｌを用いた。膜処理分散剤としては、クリバーター  Ｎ−５００  ５ｍｇ／Ｌを用いた。
【００９６】
［比較例３］
比較例２において、ＭＦ膜分離装置２３とＲＯ膜分離装置２４を省略したこと以外は同様に実施したところ、減温装置への送水量の変動は小さいものの送水量が１．９ｍ３／ｈｒと多いために、熱回収装置出口温度は３０５℃であるのに対して、減温装置出口温度は１７０℃（熱回収装置出口温度と減温装置出口温度の温度差：１３５℃）と非常に低い値となった。
このため、酸性ガス処理における薬剤添加量を多くするか、薬剤を変える必要があった。また、触媒脱硝装置における再加熱で発電損失が発生した。
【符号の説明】
【００９７】
１  焼却装置
２  熱回収装置
３  減温装置
４  集塵機
５  触媒脱硝装置
６  水処理装置
７  制御装置
８  前処理装置
９  膜分離装置
１０Ａ  第１の予備処理装置
１０Ｂ  第２の予備処理装置
【図１】
2018043218.tif 000003
【図２】
2018043218.tif 000004
【図３】
2018043218.tif 000005
【図４】
2018043218.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月7日(2017.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水を排水クローズドシステムにより回収する排水回収方法であって、
該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理工程と、該水処理工程の処理水を前記減温装置に送水する送水工程と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる減温工程とを有する焼却プラントの排水回収方法において、
該水処理工程の処理水の減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御することを特徴とする排水クローズドシステムを採用した焼却プラントの排水回収方法。
【請求項２】
請求項１において、前記水処理工程が膜分離工程を含み、該膜分離工程における水回収率を調整することによって前記送水量を制御することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項３】
請求項２において、前記膜分離工程が逆浸透膜分離工程であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加して前記排ガス処理装置で処理することを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整を行わないことを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収方法。
【請求項７】
有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水を排水クローズドシステムにより回収する排水回収装置であって、
該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理装置と、該水処理装置の処理水を前記減温装置に送水する送水手段と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる吹込手段とを有する焼却プラントの排水回収装置において、
該水処理装置から減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御する制御手段を有することを特徴とする排水クローズドシステムを採用した焼却プラントの排水回収装置。
【請求項８】
請求項７において、前記水処理装置が膜分離装置を含み、前記制御手段は、該膜分離装置における水回収率を調整することによって前記送水量を制御する手段であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項９】
請求項８において、前記膜分離装置が逆浸透膜分離装置であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、前記減温された燃焼排ガスに、重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムを添加する薬剤添加手段を有し、該重炭酸ナトリウム及び／または水酸化カルシウムが添加された排ガスが前記排ガス処理装置で処理されることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記排ガス処理装置は、集塵機と、該集塵機で除塵された排ガスを処理する触媒脱硝装置とを備え、該集塵機と触媒脱硝装置との間で該排ガスの温度調整が行われないことを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記熱回収装置出口の燃焼排ガス温度が２３０℃以上であることを特徴とする焼却プラントの排水回収装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
［１］  有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水を排水クローズドシステムにより回収する排水回収方法であって、該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理工程と、該水処理工程の処理水を前記減温装置に送水する送水工程と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる減温工程とを有する焼却プラントの排水回収方法において、該水処理工程の処理水の減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御することを特徴とする排水クローズドシステムを採用した焼却プラントの排水回収方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
［７］  有機物を燃焼させる焼却装置と、該焼却装置から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱回収装置と、該熱回収装置で熱回収された燃焼排ガスを減温させる減温装置と、該減温装置で減温された燃焼排ガスを処理する排ガス処理装置とを備えた焼却プラントから排出される排水を排水クローズドシステムにより回収する排水回収装置であって、該焼却プラントから排出される排水を清澄化する水処理装置と、該水処理装置の処理水を前記減温装置に送水する送水手段と、送水された処理水を該減温装置内の前記燃焼排ガス中に吹き込んで蒸発させることにより該燃焼排ガスを減温させる吹込手段とを有する焼却プラントの排水回収装置において、該水処理装置から減温装置への送水量を、該減温装置出口の燃焼排ガス温度が１５０〜２００℃となるように制御する制御手段を有することを特徴とする排水クローズドシステムを採用した焼却プラントの排水回収装置。