(57)【要約】【課題】特に、ガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰や有害物質を連続除去して無害化した上で大気中に放出することができる、一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを無害化処理する装置等を提供する。【解決手段】本発明の排ガス処理装置１は、排ガス中に含まれる飛灰等を除去する少なくとも２台の除塵機５，６からなる多段除塵装置３と、この多段除塵装置３の前後及び／又は除塵機５，６間に配置され、排ガス中に含まれる有害物質を除去する少なくとも１台のガス清浄装置７〜９を含む有害物質除去装置４とを具えることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを無害化処理する装置において、
排ガス中に含まれる飛灰等を除去する少なくとも２台の除塵機からなる多段除塵装置と、
この多段除塵装置の前後及び／又は除塵機間に配置され、排ガス中に含まれる有害物質を除去する少なくとも１台のガス清浄装置を含む有害物質除去装置と、を具えることを特徴とする排ガスの無害化処理装置。
【請求項２】
ガス化溶融炉内で生成した排ガスは、１０００℃以上で燃焼させるガス燃焼炉と、このガス燃焼炉で燃焼させた高温ガスを２００℃以下に急冷するガス冷却塔とを通過させたガスである請求項１記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項３】
有害物質除去装置は、排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵した第１ガス清浄装置である請求項１又は２記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項４】
有害物質除去装置は、排ガス中に含まれるＮＯｘガスやＳＯｘガスを無害化する消石灰を内蔵した第２ガス清浄装置である請求項１又は２記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項５】
有害物質除去装置は、排ガス中に含まれるナトリウム、カリウム等の軽金属、水銀、鉛、亜鉛等の重金属、及び塩素を無害化する炭酸水素ナトリウム及び／又は水酸化ナトリウムを内蔵した第３ガス清浄装置である請求項１又は２記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項６】
有害物質除去装置は、排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵した第１ガス清浄装置と、排ガス中に含まれるＮＯｘガスやＳＯｘガスを無害化する消石灰を内蔵した第２ガス清浄装置と、排ガス中に含まれるナトリウム、カリウム等の軽金属、水銀、鉛、亜鉛等の重金属、及び塩素を無害化する炭酸水素ナトリウム及び／又は水酸化ナトリウムを内蔵した第３ガス清浄装置との３種のガス清浄装置の中から選ばれた２種又は３種のガス清浄装置の組合せになる請求項１又は２記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項７】
多段除塵装置は、乾式の除塵機と湿式の除塵機とを組み合わせて構成する請求項１〜６のいずれか１項記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項８】
前記無害化処理装置は、排ガスが多段除塵装置及び有害物質除去装置を通過するのを促進する誘引通風機と、この誘引通風機を通過した無害化されたガスを大気中に排出する排気塔とをさらに具える請求項１〜７のいずれか１項記載の排ガスの無害化処理装置。
【請求項９】
一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰等を除去する少なくとも２台の除塵機からなる多段除塵装置と、この多段除塵装置の前後及び／又は除塵機間に配置され、排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵した第１ガス清浄装置を含む有害物質除去装置とを通過させて無害化した後、この無害化されたガスを大気中に排出することを特徴とする排ガスの無害化処理方法。
【請求項１０】
ダイオキシンを吸着させて廃棄物となった第１ガス清浄装置の活性炭をガス化溶融炉の燃料として投入する請求項９記載の排ガスの無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを無害化処理する装置及び方法に関するものであって、特に、ガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰や有害物質を連続的に除去して無害化する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般廃棄物や産業廃棄物を焼却や溶融させて処理する溶融炉、例えば、ストーカー炉、ロータリーキルン、流動床炉、ガス化溶融炉、電気炉などの溶融炉の場合、溶融炉内で生成した排ガスを処理する装置が、飛灰等を除去するための除塵機、例えばバグフィルターを１台だけ配設したものが一般的であり、飛灰等を除去した後に、連続して排ガス中に含まれる有害物質を除去することができなかった。
【０００３】
そのため、従来では、排ガス中に含まれる有害物質の除去は、排ガスを、別の場所に設けた有害物質除去装置を通過させる必要があり、これは、非効率的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に、ガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰や有害物質を連続除去して無害化した上で大気中に放出することができる排ガスの無害化処理装置及び方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に従う排ガスの無害化処理装置は、一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを無害化処理する装置であって、排ガス中に含まれる飛灰等を除去する少なくとも２台の除塵機からなる多段除塵装置と、この多段除塵装置の前後及び／又は除塵機間に配置され、排ガス中に含まれる有害物質を除去する少なくとも１台のガス清浄装置を含む有害物質除去装置とを具えることにある。
【０００６】
ガス化溶融炉内で生成した排ガスは、１０００℃以上で燃焼させるガス燃焼炉と、このガス燃焼炉で燃焼させた高温ガスを２００℃以下に急冷するガス冷却塔とを通過させたガスであることがダイオキシンの再合成を抑制する点で好ましい。
【０００７】
有害物質除去装置は、▲１▼排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵した第１ガス清浄装置であるか、▲２▼排ガス中に含まれるＮＯｘガスやＳＯｘガスを無害化する消石灰を内蔵した第２ガス清浄装置であるか、若しくは、▲３▼排ガス中に含まれるナトリウム、カリウム等の軽金属、水銀、鉛、亜鉛等の重金属、及び塩素を無害化する炭酸水素ナトリウム及び／又は水酸化ナトリウムを内蔵した第３ガス清浄装置であるか、又は、▲４▼第１〜第３ガス清浄装置の３種のガス清浄装置の中から選ばれた２種又は３種のガス清浄装置の組合せになることがより好適である。
【０００８】
多段除塵装置は、乾式の除塵機と湿式の除塵機とを組み合わせて構成することが好ましい。
【０００９】
前記無害化処理装置は、排ガスが多段除塵装置及び有害物質除去装置を通過するのを促進する誘引通風機と、この誘引通風機を通過した無害化されたガスを大気中に排出する排気塔とをさらに具えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に従う排ガスの無害化処理方法は、一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰等を除去する少なくとも２台の除塵機からなる多段除塵装置と、この多段除塵装置の前後及び／又は除塵機間に配置され、排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵した第１ガス清浄装置を含む有害物質除去装置とを通過させて無害化した後、この無害化されたガスを大気中に排出することにある。
【００１１】
加えて、ダイオキシンを吸着させて廃棄物となった第１ガス清浄装置の活性炭をガス化溶融炉の燃料として投入することが廃棄物の無害化できる点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に従う排ガス処理装置を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の排ガス処理装置をガス化溶融炉とともに示したものである。
【００１３】
本発明の排ガス処理装置１は、一般廃棄物や産業廃棄物を処理するガス化溶融炉２に連結されている。
【００１４】
ガス化溶融炉２は、一般廃棄物並びに産業廃棄物を１０００〜２６００℃の温度で高温溶融させることができる構成であればよく、特に限定はしないが、より好ましくは、内容積が２０〜３００ｍ３の範囲である、図１に示すようなコークスベット式還元ガス化溶融炉である。
【００１５】
本発明の排ガス処理装置１は、ガス化溶融炉２内で生成した排ガスを無害化処理するための装置であって、多段除塵装置３と有害物質除去装置４とで主に構成されている。
【００１６】
多段除塵装置３は、排ガス中に含まれる飛灰等を除去するために設けられ、少なくとも２台の除塵機、図１では２台の除塵機であるバグフィルター５、６で構成されている。
【００１７】
本発明では、排ガス中の飛灰等の除去を多段除塵装置３を構成する複数の除塵機５、６で行うので、集塵効率が高く、加えて、多段除塵装置３を構成する除塵機５，６のうちのいずれか１台の除塵機５又は６が仮に故障した場合であっても、他の除塵機６又は５によって飛灰等を集塵することができ、これは、大気中への有害ガスの放出を有効に防止することができる。
【００１８】
また、多段除塵装置３は、乾式の除塵機と湿式の除塵機とを組み合わせて構成することが集塵効率をより一層向上させる点で好ましい。
【００１９】
有害物質除去装置４は、多段除塵装置３の前後及び／又は除塵機５、６間に、排ガス中に含まれる有害物質を除去するために配設され、少なくとも１台のガス清浄装置７、８及び／又は９で構成されている。
【００２０】
図２〜図４は、除塵機５、６とガス清浄装置７〜９の好適な種々の配置状態の例を示した実施形態である。
【００２１】
また、図１では、ガス化溶融炉内で生成した排ガスは、１０００℃以上で燃焼させるガス燃焼炉１０と、このガス燃焼炉１０で燃焼させた高温ガスを２００℃以下に急冷するガス冷却塔１１とを通過させたガスであることが、ダイオキシンの再合成を抑制する点で好ましい。
【００２２】
有害物質除去装置４は、排ガス中に含まれる有害物質を除去する構成であればよい。有害物質除去装置４は、第１ガス清浄装置７、第２ガス清浄装置８、第３ガス清浄装置９、又はこれら３種のガス清浄装置７〜９の中から選ばれた２種又は３種のガス清浄装置の組合せである場合のいずれであってもよく、必要に応じて、適宜配設すればよい。
【００２３】
第１ガス清浄装置７は、排ガス中に含まれる有害物質であるダイオキシンを吸着して除去する活性炭を内蔵しており、この活性炭の作用によって、ダイオキシンを含む有害ガスが大気中に放出されるのを防止することができる。尚、第１ガス清浄装置７は、活性炭を装置内に吹き込む構成を採用してもよい。
【００２４】
第２ガス清浄装置８は、排ガス中に含まれるＮＯｘガスやＳＯｘガスを無害化する消石灰を内蔵しており、この消石灰との反応によって、ＮＯｘガスやＳＯｘガスを含む有害ガスが大気中に放出されるのを防止することができる。
【００２５】
第３ガス清浄装置９は、排ガス中に含まれるナトリウム、カリウム等の軽金属、水銀、鉛、亜鉛等の重金属、及び塩素を無害化する炭酸水素ナトリウム及び／又は水酸化ナトリウムを内蔵しており、これらの炭酸水素ナトリウム及び／又は水酸化ナトリウムとの反応によって、ナトリウム、カリウム等の軽金属、水銀、鉛、亜鉛等の重金属、及び塩素を含む有害物質が大気中に放出されるのを防止することができる。
【００２６】
尚、上記有害物質を炭酸水素ナトリウムと反応させて無害化する、いわゆる重炭酸ソーダ法の反応式は、有害物質を塩素イオンを含む塩酸であると仮定すると、以下のとおりである。
【００２７】
ＮａＨＣＯ３  ＋  ＨＣｌ  →  ＮａＣｌ  ＋  Ｈ２Ｏ  ＋  ＣＯ２
【００２８】
また、上記有害物質を水酸化ナトリウムと反応させて無害化する、いわゆる苛性ソーダ法の反応式は、有害物質を塩素イオンを含む塩酸と仮定すると、以下のとおりである。
【００２９】
ＮａＯＨ  ＋  ＨＣｌ  →  ＮａＣｌ  ＋  Ｈ２Ｏ
【００３０】
また、排ガス処理をしたガスを大気中に放出する場合、従来法では、気圧の変化を利用したドラフトを効かせて高い煙突からガスを大気中に排出していた。
【００３１】
しかしながら、本発明のように複数台の除塵機や有害物質除去装置を配設した排ガス処理装置の場合には、排ガスをこれらの装置内を気圧の変化を利用した従来法で通過させるのは効率的ではない。
【００３２】
このため、本発明の無害化処理装置は、図１に示すように、排ガスが多段除塵装置３及び有害物質除去装置７〜９を通過するのを促進（強制）する誘引通風機１２と、この誘引通風機１２を通過した無害化されたガスを大気中に排出する排気塔１３とをさらに具えることが、排ガスの処理効率が向上する点で好ましい。
【００３３】
そして、本発明の無害化処理装置を用いて無害化処理する方法の一例を簡単に説明すると、ガス化溶融炉２内で生成した排ガスを、多段除塵装置３と有害物質除去装置４とを通過させて無害化した後に、この無害化されたガスを大気中に排出すればよい。
【００３４】
さらに、好適には、ダイオキシンを吸着させて廃棄物となった第１ガス清浄装置７の活性炭をガス化溶融炉２の燃料として投入すれば、投入された廃棄物は８０００℃以上の高温、好ましくは１０００〜２６００℃の温度で溶融してスラグやメタルに固溶して無害化されると共に、ガス化溶融炉２の燃料コストの低減も図れる点でより好適である。
【００３５】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、特に、ガス化溶融炉内で生成した排ガスを、その中に含まれる飛灰や有害物質を連続除去して無害化した上で大気中に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス処理装置をガス化溶融炉とともに示す概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  排ガス処理装置
２  ガス化溶融炉
３  多段除塵装置
４  有害物質除去装置
５、６  除塵機（又はバグフィルター）
７  第１ガス清浄装置
８  第２ガス清浄装置
９  第３ガス清浄装置
１０  ガス燃焼炉
１１  ガス冷却塔
１２  誘引通風機
１３  排気塔
【図１】
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【図２】
2004167388.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004167388.tif 000006