(57)【要約】【課題】メンテナンスの頻度を少なくすることが可能な脱塩剤の乾燥方法を提供する。【解決手段】  脱塩剤供給装置Ｘにより実行される、ごみ焼却の脱塩を行う脱塩剤の乾燥方法である。脱塩剤である粉砕重曹を、粉砕重曹貯留槽１１に滞留させる。そして、脱塩剤である粉砕重曹の固着を防止するために、冷却除湿器１６で乾燥冷却された空気を粉砕重曹貯留槽１１に供給させる。また、冷却除湿器１６で乾燥冷却された空気は、粉砕される前の重曹の原料貯留槽１にも供給される。さらに、粉砕重曹の粒径は、１０〜３０μｍ、望ましくは１５〜２５μｍであり、粉砕重曹は、粉砕重曹貯留槽１１に２〜３時間滞留され、乾燥冷却された空気の温度は３０℃以下、望ましくは２５℃以下であり、乾燥冷却された空気の相対湿度は４０％以下、望ましくは３５％以下、更に望ましくは３０％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ焼却の脱塩を行う脱塩剤の乾燥方法であって、
前記脱塩剤である粉砕重曹を粉砕重曹貯留槽に滞留させ、
前記粉砕重曹の固着を防止するために、乾燥冷却された空気を前記粉砕重曹貯留槽に供給させる
ことを特徴とする脱塩剤の乾燥方法。
【請求項２】
前記粉砕重曹の粒径は、１０〜３０μｍであり、
前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、
乾燥冷却された前記空気の温度は、３０℃以下であり、
乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、４０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の脱塩剤の乾燥方法。
【請求項３】
前記粉砕重曹の粒径は、１５〜２５μｍであり、
前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、
乾燥冷却された前記空気の温度は、２５℃以下であり、
乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、３５％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の脱塩剤の乾燥方法。
【請求項４】
前記粉砕重曹の粒径は、１５〜２５μｍであり、
前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、
乾燥冷却された前記空気の温度は、２５℃以下であり、
乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、３０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の脱塩剤の乾燥方法。
【請求項５】
乾燥冷却された前記空気を、粉砕される前の重曹の原料貯留槽にも供給させる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の脱塩剤の乾燥方法。
【請求項６】
ごみ焼却の脱塩処理を行う脱塩剤の供給装置であって、
前記脱塩剤である粉砕重曹を滞留させる粉砕重曹貯留槽と、
前記粉砕重曹の固着を防止するために、前記粉砕重曹貯留槽に供給される空気を乾燥冷却する冷却除湿器とを備える
ことを特徴とする脱塩剤の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱塩剤の乾燥方法及び脱塩剤の供給装置に係り、特にごみ焼却の脱塩を行う脱塩剤として粉砕重曹を用いる際の当該粉砕重曹の乾燥方法及び脱塩剤の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ごみ焼却炉の排ガスに含まれる塩化水素（ＨＣｌ）を除去するため、排ガス中に粉末状の炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3、以下、「重曹」という。）を添加し、塩化水素と反応させて固体の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を生成させ、これをバグフィルタ等の集塵機で分離して除去する技術が知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、ごみ焼却炉へのこのような脱塩剤の供給方法として、重曹を平均粒径１０〜３０μｍ、望ましくは１５〜２５μｍに粉砕し、粉砕重曹をフィルタによって捕集し、捕集された重曹を空気輸送して排ガスに添加する脱塩剤供給方法が記載されている。
特許文献１の技術では、脱塩剤として重曹を用いた場合において、固結防止剤を添加することなく脱塩剤の固結を防止し、且つ、空気輸送管内における脱塩剤の付着、堆積を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４３２６８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、特許文献１の技術では、季節によっては粉砕重曹が粉砕重曹貯留槽内に固着し、清掃等のメンテナンスが頻繁に必要になっていた。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、粉砕重曹貯留槽のメンテナンスの頻度を少なくする技術を提供し、上述の問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、ごみ焼却の脱塩を行う脱塩剤の乾燥方法であって、前記脱塩剤である粉砕重曹を粉砕重曹貯留槽に滞留させ、前記粉砕重曹の固着を防止するために、乾燥冷却された空気を前記粉砕重曹貯留槽に供給させることを特徴とする。
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、前記粉砕重曹の粒径は、１０〜３０μｍであり、前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、乾燥冷却された前記空気の温度は、３０℃以下であり、乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、４０％以下であることを特徴とする。
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、前記粉砕重曹の粒径は、１５〜２５μｍであり、前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、乾燥冷却された前記空気の温度は、２５℃以下であり、乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、３５％以下であることを特徴とする。
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、前記粉砕重曹の粒径は、１５〜２５μｍであり、前記粉砕重曹は、前記粉砕重曹貯留槽に２〜３時間滞留され、乾燥冷却された前記空気の温度は、２５℃以下であり、乾燥冷却された前記空気の相対湿度は、３０％以下であることを特徴とする。
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、乾燥冷却された前記空気を、粉砕される前の重曹の原料貯留槽にも供給させることを特徴とする。
本発明の脱塩剤の供給装置は、ごみ焼却の脱塩処理を行う脱塩剤の供給装置であって、前記脱塩剤である粉砕重曹を滞留させる粉砕重曹貯留槽と、前記粉砕重曹の固着を防止するために、前記粉砕重曹貯留槽に供給される空気を乾燥冷却する冷却除湿器とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乾燥冷却された空気を粉砕重曹貯留槽に供給させることで、粉砕重曹貯留槽のメンテナンスの頻度を少なくすることが可能な脱塩剤の乾燥方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る脱塩剤供給装置のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態＞
〔脱塩剤供給装置Ｘの構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る脱塩剤供給装置Ｘの構成について説明する。
脱塩剤供給装置Ｘは、家庭ごみや排出バイオマス等の各種ごみを焼却するごみ焼却炉の排ガスの塩化水素を中和するための脱塩剤として、粉砕された重曹（粉砕重曹）を供給する装置である。
また、脱塩剤供給装置Ｘは、原料貯留槽１、原料貯留糟集塵器２、原料切出機３、原料定量フィーダ４、原料排出機５、粉砕機６、粉砕重曹集塵器７、粉砕重曹排出機８、粉砕重曹誘引送風機９、消音器１０、粉砕重曹貯留槽１１、粉砕重曹切出機１２、粉砕重曹定量フィーダ１３、粉砕重曹貯留槽集塵器１４、粉砕重曹供給送風機１５、及び冷却除湿器１６を備えている。
また、図１において、各部を接続する矢印として、脱塩剤及びこれが粉剤された粉砕重曹のような固形成分の流れを白抜き点線の矢印、空気の流れを実線の矢印で示している。
【００１１】
原料貯留槽１は、脱塩剤原料として、未粉砕の粒径が比較的大きい粉状の原料重曹が投入されて貯留される縦型容器である。すなわち、原料貯留槽１は、粉砕される前の原料重曹の原料貯留槽である。原料貯留槽１の下部には、ホッパが形成されている。このホッパの中央に形成された排出口には、原料切出機３が連結されている。
また、原料貯留槽１の上部には、冷却除湿器１６により乾燥冷却された空気が供給される配管が連結され、その上部に原料貯留糟集塵器２が配設されている。
【００１２】
原料貯留糟集塵器２は、原料貯留槽１の上部に備えられ、後述する冷却除湿器１６により乾燥冷却された空気の圧力を一定にするための排出口（図示せず）から、排出する際に、重曹の粉体を集塵するフィルタ等を備えた集塵器である。
【００１３】
原料切出機３は、重曹を特定速度で送る（切り出す）ロータリーバルブやスクリューフィーダ等である。原料切出機３は、配管を介して原料定量フィーダ４に連結されている。
【００１４】
原料定量フィーダ４は、原料切出機３から送られた重曹を連続的に粉砕機６へ定量供給する原料供給装置である。
【００１５】
原料排出機５は、原料定量フィーダ４から定量供給された重曹を粉砕機６の原料供給口に排出するロータリーバルブ及び吸引送風機等である。
【００１６】
粉砕機６は、例えば、容器の内部に回転テーブルが垂直軸まわりに回転可能に軸着され、同心状に形成される凹溝に凸形状のローラを押し付けられて配置されているミルである。粉砕機６は、この上で、回転テーブル上に原料供給口が設けられ、原料排出機５から搬送された重曹がこの原料供給口から供給されて、粉砕重曹に微細化される。微細化された粉砕重曹は、配管等の搬送手段により、粉砕重曹集塵器７に搬送される。
【００１７】
粉砕重曹集塵器７は、粉砕機６で粉砕された粉砕重曹と空気とを分離して、フィルタ等を介して空気を排出する集塵器である。排出された空気は、配管を介して粉砕重曹誘引送風機９へ送風される。
【００１８】
粉砕重曹排出機８は、粉砕重曹集塵器７で分離された粉砕重曹を粉砕重曹貯留槽１１へ排出するロータリーバルブ及び吸引送風機等である。
【００１９】
粉砕重曹誘引送風機９は、粉砕重曹集塵器７からの空気を吸引して排出するための送風機である。この粉砕重曹誘引送風機９の空気は、消音器１０へ送られる。
【００２０】
消音器１０は、粉砕重曹誘引送風機９から送られた空気を消音する消音器である。消音器１０を経由した空気は、外部へ排出される。
【００２１】
粉砕重曹貯留槽１１は、粉砕重曹を滞留させる貯留槽である。粉砕重曹貯留槽１１の下部には、ホッパが形成されている。このホッパの中央に形成された排出口には、粉砕重曹切出機１２が連結されている。また、粉砕重曹貯留槽１１の上部には、粉砕重曹の固着を防止するために、冷却除湿器１６により乾燥冷却された空気が供給される配管が連結されている。また、粉砕重曹貯留槽１１の上部には、粉砕重曹貯留槽集塵器１４が配置されている。
【００２２】
粉砕重曹切出機１２は、粉砕重曹を特定速度で切り出すロータリーバルブやスクリューフィーダ等である。
【００２３】
粉砕重曹定量フィーダ１３は、脱塩バグフィルタへ粉砕重曹を連続的に定量供給する粉砕重曹の供給装置である。
【００２４】
粉砕重曹貯留槽集塵器１４は、粉末重曹の粉体を集塵するフィルタ等を備えた集塵器である。この粉砕重曹貯留槽集塵器１４から排出される空気は、大気に開口された吸込み口から吸引された炉室空気と共に、冷却除湿器１６へ送風される。
【００２５】
粉砕重曹供給送風機１５は、粉砕重曹定量フィーダ１３からの粉砕重曹を空気により脱塩バグフィルタへ送るための送風機である。
【００２６】
冷却除湿器１６は、例えば、シリカゲルと熱交換器等を備えた空気の冷却除湿装置である。冷却除湿器１６は、外部からの炉室空気と、粉砕重曹貯留槽集塵器１４からの空気とを数℃〜数十℃冷却し、それに伴い、相対湿度を低下させる乾燥冷却を行う。冷却除湿器１６は、例えば、これら空気を３０℃以下まで低下させる。これにより、冷却除湿器１６は、相対湿度を４０％以下まで低下させることが可能である。この上で、冷却除湿器１６は、乾燥冷却された空気を、空気輸送配管を介して粉砕重曹貯留槽１１内へ供給することで、粉砕重曹の固着を防止させる。また、冷却除湿器１６は、乾燥冷却された空気を、原料貯留槽１にも供給して、原材料である粉砕される前の重曹の固着も防止させることが可能である。
なお、冷却除湿器１６として、ヒートポンプ等を用いてもよい。
【００２７】
〔脱塩剤供給装置Ｘの動作〕
このように構成される脱塩剤供給装置Ｘの動作について説明する。この脱塩剤供給装置Ｘにより、本実施形態の脱塩剤の乾燥方法が実現される。
【００２８】
原料貯留槽１には、例えば、平均粒径が約５０μｍ以上の粗粒の原料重曹が貯蔵されている。原料切出機３を動作させると、原料定量フィーダ４及び原料排出機５を介して定量供給された原料重曹が、粉砕機６の回転テーブル上の中央部でローラに噛み込まれて粉砕され、例えば、平均粒径が約１５〜２５μｍの微粉となる。この粉砕され微粉となった粉砕重曹は、粉砕重曹集塵器７を介して、粉砕重曹排出機８で吸引され、粉砕重曹貯留槽１１に投入されて滞留される。この際の粉砕重曹貯留槽１１における粉砕重曹の滞留時間は、２〜３時間程度である。
また、この際、冷却除湿器１６で３０℃以下、相対湿度が４０％以下に乾燥冷却された空気が、粉砕重曹貯留槽１１及び原料貯留槽１に供給される。これにより、粉砕重曹及び原料重曹の固着が防止される。なお、夏場以外の季節で、外気の温度及び相対湿度がこの条件を満たしている場合は、外気をそのまま粉砕重曹貯留槽１１及び原料貯留槽１に供給する、若しくは、供給しなくても、粉砕重曹及び原料重曹の固着は少なくなる。
【００２９】
また、粉砕重曹貯留槽１１から、粉砕重曹切出機１２及び粉砕重曹定量フィーダ１３を介して定量供給される粉末重曹は、粉砕重曹供給送風機１５により空気と供に配管を流れて、脱塩バグフィルタに導かれる。脱塩バグフィルタでは、この粉末重曹が濾布表面に捕集され、濾布表面に層を形成する。この微粉重曹の層を、ゴミ焼却炉の排ガスが通流する際に、排ガス中の、塩化水素ガスが微粉重曹と反応して塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が生成される。これにより塩化水素ガスが、排ガスから除去される。濾布表面の塩化ナトリウムは、定期的に濾布から払い落とされて排出される。脱塩バグフィルタで脱塩された排ガスは、配管を流れて誘引送風機に吸引され、煙突（図示せず）から大気に排気される。
【００３０】
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
従来から、重曹の表面には、製造上、無水炭酸ソーダ（Ｎａ2ＣＯ3）が０．２％程度、含まれていた。このため、重曹の表面では、ウェグシャイダー塩（３ＮａＨＣＯ3・Ｎａ2ＣＯ3）、セスキ炭酸ソーダ（ＮａＨＣＯ3・Ｎａ2ＣＯ3・２Ｈ2Ｏ）、炭酸ソーダ１水塩（Ｎａ2ＣＯ3・Ｈ2Ｏ）、炭酸ソーダ１０水塩（Ｎａ2ＣＯ3・１０Ｈ2Ｏ）等の化合物が形成され、可逆的に変化する。この変化の際に、結晶分子間に架橋が生じて固結すると考えられた。
ここで、本実施形態の脱塩剤である粉砕重曹は、粒径が１０〜３０μｍ、望ましくは１５〜２５μｍであるため、原料重曹に比べて表面積が大きく、非常に反応性が高い。また、粉砕重曹貯留槽１１に粉砕重曹が２〜３時間滞留される程度で供給されるのが、一般的なごみ焼却炉の塩化水素の除去に好適である。このため、本発明者らは、これらの条件において、どのような温度及び相対湿度に乾燥冷却された空気を供給すればよいか鋭意実験して、乾燥冷却された空気を粉砕重曹貯留槽に供給させるのが好適であることを見いだした。
【００３１】
具体的には、本発明の実施の形態に係る脱塩剤の乾燥方法は、脱塩剤供給装置Ｘにより実行される、ごみ焼却の脱塩を行う脱塩剤の乾燥方法であって、脱塩剤である粉砕重曹を粉砕重曹貯留槽１１に滞留させ、粉砕重曹の固着を防止するために、乾燥冷却された空気を粉砕重曹貯留槽１１に供給させることを特徴とする。
また、本発明の実施の形態に係る脱塩剤供給装置Ｘは、ごみ焼却の脱塩処理を行う脱塩剤の供給装置であって、脱塩剤である粉砕重曹を滞留させる粉砕重曹貯留槽１１と、粉砕重曹の固着を防止するために、粉砕重曹貯留槽１１に供給される空気を乾燥冷却する冷却除湿器１６とを備えることを特徴とする。
このように構成することで、特に夏場等の高温多湿環境において、粉砕重曹が粉砕重曹貯留槽１１内に固着するのを抑止し、清掃等のメンテナンスの頻度を減少させることが可能となる。さらに、粉砕重曹が固着して粒径や表面組成が変化することを抑えて、高品質の粉砕重曹を脱塩バグフィルタまで送ることが可能となり、確実に排ガス中の塩化水素を除去することができる。すなわち、塩化水素は、大気汚染物質として指定されているため、濃度が規定以上になるとごみ焼却炉を停止する必要があるため、このような事態を防止できる。これにより、ごみ焼却炉の焼却停止期間を少なくして、より多くのゴミを燃焼させることが可能となる。また、メンテナンスコストを含めたゴミ焼却のコストを削減することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の実施の形態に係る脱塩剤の乾燥方法は、粉砕重曹の粒径は、１０〜３０μｍ、望ましくは１５〜２５μｍであり、粉砕重曹は、粉砕重曹貯留槽１１に２〜３時間滞留され、乾燥冷却された空気の温度は３０℃以下、望ましくは２５℃以下であり、乾燥冷却された空気の相対湿度は４０％以下、望ましくは３５％以下、更に望ましくは３０％以下であることを特徴とする。
このように構成し、粉砕重曹貯留槽１１に、乾燥冷却された空気を供給することで、粉砕重曹の表面の意図しない化学反応を抑えることが可能となり、固着を防止することができる。具体的に説明すると、本発明者らが上述の脱塩剤の乾燥方法の最適条件について鋭意、実験検討したところ、温度２５℃以下で相対湿度３５％以下、特に２５℃以下で相対湿度３０％以下が最適であった。
すなわち、３０℃より温度が高く、相対湿度が４０％より大きい空気が供給されると、粉砕重曹表面の無水炭酸ソーダがセスキ炭酸ソーダに転化する際の粒子間架橋により、重曹が固結しやすくなるため好ましくない。
【００３３】
また、本発明の実施の形態に係る脱塩剤の乾燥方法は、乾燥冷却された空気を、粉砕される前の重曹の原料貯留槽１にも供給させることを特徴とする。
このように構成することで、粉砕重曹貯留槽１１に投入される際の粉砕重曹の品質を高めて、粉砕重曹の粉砕重曹貯留槽１１内での反応を抑え、槽内への固着を少なくすることができる。また、原料貯留槽１内の粗粒の原料重曹についても高温多湿な外気により表面組成が変化するのを防ぎ、更に、粉砕機６で粉砕する際にも粒径が揃い、各粒子の表面積を最大化した粉砕重曹を生成することが可能となる。
【００３４】
なお、乾燥冷却された空気の温度の下限はなく、０℃以下であってもよい。この場合であっても、相対湿度４０％以下、好ましくは３５％以下、更に好ましくは３０％以下であることが好適である。
【実施例】
【００３５】
次に図面に基づき本発明を実施例によりさらに説明するが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
【００３６】
商業用のごみ焼却炉で、上述の実施形態のように粉砕重曹の粒径１５〜２５μｍ、粉砕重曹貯留槽１１への粉砕重曹が２〜３時間である場合において、高温多湿となる７〜９月の粉砕重曹貯留槽の温度、相対湿度、及びメンテナンス回数を計測した。この際、冷却除湿器１６を取り付ける前（無）を比較例とし、取り付けた後（有）を実施例とした。メンテナンスは、当該ごみ焼却炉のオペレーションマニュアルに従い、粉砕重曹貯留槽内壁への粉末重曹の固着度合いを目視で確認して、実行するかどうか決定した。
この結果を、下記の表１に示す。
【００３７】
【表１】
2018002551.tif 000003
【００３８】
結果として、夏場の高温多湿期において、冷却除湿器１６を取り付けて、これにより乾燥冷却された空気を粉砕重曹貯留槽１１に供給させることで、槽内温度を平均２５℃、槽内の相対湿度を平均２２％とすることで、メンテナンス頻度を１／５程度まで少なくすることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の脱塩剤の乾燥方法は、塩化水素を除去するための脱塩剤として重曹を用いているごみ焼却炉について広く適用可能であり、産業上に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  原料貯留槽
２  原料貯留糟集塵器
３  原料切出機
４  原料定量フィーダ
５  原料排出機
６  粉砕機
７  粉砕重曹集塵器
８  粉砕重曹排出機
９  粉砕重曹誘引送風機
１０  消音器
１１  粉砕重曹貯留槽
１２  粉砕重曹切出機
１３  粉砕重曹定量フィーダ
１４  粉砕重曹貯留槽集塵器
１５  粉砕重曹供給送風機
１６  冷却除湿器
Ｘ  脱塩剤供給装置
【図１】
2018002551.tif 000004