(57)【要約】【課題】都市ごみ等の燃焼または溶融設備において、排ガスに含まれるダイオキシン類の濃度を極限まで除去すること。【解決手段】可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、前記焼却または溶融設備の燃焼制御を行うことを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、前記焼却または溶融設備の燃焼制御を行うことを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【請求項２】
可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、排ガス中に吹き込むダイオキシン類の吸着剤の吹き込み量を制御することを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【請求項３】
前記吸着剤として、炭素系の多孔質粉体を用いることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、排ガス煙道に設けた集じん器入口の排ガス温度制御を行うことを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【請求項５】
可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、前記焼却または溶融設備の燃焼プロフィールおよび／または排ガス温度プロフィールを制御することを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ等のように、さまざまな可燃物および不燃物が含有されるごみを、燃焼または溶融するための設備において、排ガスを通す煙道におけるダイオキシン類の連続分析を基に、排ガス中のダイオキシン類の濃度を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法として、排ガスが冷却処理される前の温度を測定し、その測定値に基づいて吸着剤の噴霧量を制御する方法（特開平１０−２９６０５２号公報）や、ダイオキシン類の前駆物質とＯ２濃度の相関関係から空気量を調整してダイオキシン類を抑制する制御方法（特開平１０−２６７２４５号公報）が開示されている。
【０００３】
一方、ごみ焼却施設などの排ガス中に含まれるダイオキシンの発生は、炉内温度、ＣＯ濃度、炉内ガス滞留時間、排ガス温度等、焼却施設に関するさまざまな要因の影響を受けることが知られている。
また、ダイオキシン濃度を低減する有効な手段として、集じん器入口において炭素系紛体（活性炭）を一定量吹き込むことで低減できることが知られている。
【０００４】
さらに炉内の燃焼温度との関係としては、燃焼温度が７００〜７５０℃の場合にダイオキシン類濃度が最も高く、燃焼温度が高くなるに従いダイオキシン類濃度も低くなる傾向があることが分かっている。また、燃焼炉内のガス滞留時間との関係として、２次燃焼室がある炉の場合、そこでのガス滞留時間が長くなるほどダイオキシン類濃度が低くなる傾向があり、２次燃焼室がない焼却炉の場合には平均的に高い濃度を示す傾向があることが分かっている。
【０００５】
これらのことから、燃焼制御とダイオキシン類濃度の関係がほぼ明確になっており、平成２年の厚生省からのダイオキシン類発生防止等ガイドラインにおいても、燃焼温度８５０℃以上でガス滞留時間２秒以上との指導がなされている。
そこで、燃焼温度とガスの滞留時間を保つため、焼却炉等出口温度管理やガス流速などを測定または推定し、ごみの供給量および燃焼空気量を制御することにより、排ガス中のダイオキシン類の濃度を制御することが一般的に実施されている。
【０００６】
しかし、一般的に、燃焼炉出口の排ガス温度は８５０℃以上の高温となっており、その排ガス中におけるダイオキシン類濃度はゼロに等しく、その後排ガスが冷却される際に、ダイオキシン類が再生成することが知られており、その温度プロフィール管理が問題となる。
しかし、これらの方法は、いずれもごみの燃焼状態または排ガス温度からダイオキシン類の濃度を推測または推定し、空気量等を制御する、いわば間接的な手法によるものであり、排ガス中のダイオキシン類の極限までの濃度低下に対しては限界があった。
また焼却炉、溶融炉において排ガスのダイオキシン類を連続分析し、その分析値を基に運転制御する方法に関する従来方法は知られていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２９６０５２号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７２４５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、都市ごみ、ＲＤＦ、下水汚泥、産業廃棄物のように、さまざまな可燃物および不燃物が含有されているごみを、燃焼、溶融するための設備において、排ガスに含まれるダイオキシン類の濃度を極限まで除去する排ガス中のダイオキシン類の制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本願で特許請求する発明は下記のとおりである。
【００１０】
（１）可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、前記焼却または溶融設備の燃焼制御を行うことを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【００１１】
（２）可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、排ガス中に吹き込むダイオキシン類の吸着剤の吹き込み量を制御することを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【００１２】
（３）前記吸着剤として、炭素系の多孔質粉体を用いることを特徴とする（２）記載の方法。
【００１３】
（４）可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、排ガス煙道に設けた集じん器入口の排ガス温度制御を行うことを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【００１４】
（５）可燃物および不燃物が含有されているごみの燃焼または溶融設備で生じた排ガス中のダイオキシン類の濃度を連続的に測定し、該測定値が所定濃度になるように、前記焼却または溶融設備の燃焼プロフィールおよび／または排ガス温度プロフィールを制御することを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の濃度制御方法。
【００１５】
【作用】
本発明によれば、都市ごみ、ＲＤＦ、下水汚泥、産業廃棄物のごとく、さまざまな可燃物および不燃物が含有されているごみを、燃焼、溶融するための設備から排出されるダイオキシン類濃度を低減することが可能となり、環境への放出を極力抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明が適用されるごみ焼却設備のフローを示す説明図である。図において、給じん装置１から供給されたごみは、焼却炉２で焼却処理された後、２次燃焼室３に入り、ここで未燃物等が完全燃焼される。排ガスはガス冷却塔４で冷却された後、集じん器５に入り、脱じん処理された後、誘引送風機６により煙突７から外部に排出される。この場合、１０−１および１０−２はそれぞれダイオキシン類の計測座を示す。図に示すようにダイオキシン類を連続測定する場所は、冷却塔４出口（集じん器５の入口の１０−１）および、その結果を制御系へフィードバックするための誘引送風機６の出口（煙突出口近傍の１０−２）が望ましい。
【００１８】
次に図２は、図１のダイオキシン類の計測座１０−１または１０−２において、排ガス中のダイオキシン類濃度を連続的に検出するシステムの一例を示す。図２において、排ガス１１中の排ガスは、サンプリングポンプ１３により前処理システム１２に一旦保持された後、サンプリングバルブ１５に送られ、ここで所定量の排ガスがサンプリングされた後、トラップ１４を経て外部へ排出される。サンプリングされた排ガスは、キャピラリーカラム１６で調整された後、検出器１７でその濃度が測定され、排出される。検出器１７の測定データは、データ処理器１８で処理され、ダイオキシン類濃度の制御用信号に変換される。
【００１９】
具体的に本発明は、前記ダイオキシン類の測定座１０−１または１０−２におけるダイオキシン類の連続分析値を基に、ダイオキシン類濃度が所定値以下になるように排ガス中の飛灰を捕集する集じん器５の入口へダイオキシン類の吸着剤、例えば炭素系の多孔質粉体（具体的には、活性炭等）の吹込量を制御することである。この吹込量の制御により、ダイオキシン類を所定値以下に低減できるほか、活性炭などの粉体使用量を節約でき、また運転コストを低減することができる。
【００２０】
制御方法としては、例えば図３に示すような排ガス中のダイオキシン濃度と活性炭吹込量との関係を予め求めておき、この特性カーブに基づいて、吸着剤（この場合は活性炭）の吹込量を制御する。この特性カーブは、ダイオキシン類の濃度には完全に比例しておらず、ダイオキシン類濃度がある程度低くなった場合（図中のａ値以下）、吸着剤の吹込量を最低量にするか、または吹込を停止する。また、ダイオキシン類の濃度がある程度以上高くなった場合（図中のｂ値以上）には一定量の吸着剤を吹き込めばよい。
【００２１】
本発明は、また焼却炉や溶融炉の排ガス出口から集じん器入口などの排ガス温度プロフィールを制御することによっても実施することができる。すなわち、焼却炉、溶融炉出口以降、廃熱ボイラやガス冷却塔などにおいて、ダイオキシン類が再生するといわれている３５０℃付近の温度域を急速に通過するような温度プロフィールになるように、排ガス温度を制御する。
【００２２】
図４は、かかる温度プロフィール制御が適用されるごみ焼却設備の排ガス制御系統を示す説明図である。この設備は、図１で説明したのと同様に、給じん装置１、ごみ焼却炉２、２次燃焼室３、ガス冷却室４、集じん器６および煙突７からなり、制御系統として、集じん器入口および誘引送風機出口にそれぞれにダイオキシン類の濃度測定座１０−１および１０−２が設けられている点は同じであるが、集じん器５の入口におけるダイオキシン類の濃度および温度を測定し、該測定値に応じてガス冷却室４に注入する噴射水の量を制御すること、焼却炉２内の温度を測定し、該測定値に応じて給じん装置１から焼却炉２へ投入するごみの量を制御すること、焼却炉２内の温度と、前記集じん器５入口のダイオキシン類の濃度に基づき、焼却炉２および２次燃焼室３に供給する空気量を変化させ、これらの燃焼温度プロフィールを変える制御系統を設けたこと、さらには誘引送風機６の出口に塩化水素測定器９を設け、ダイオキシン類および塩化水素の濃度に応じて吸着剤注入装置８から集じん器５の入口へダイオキシン類の吸着剤として活性炭を、および塩化水素の吸着剤として消石灰を注入する制御系統を設けたこと等の点で異なる。図中、ＴＩは温度制御器、ＤＸＮはダイオキシン類濃度計、Ｍは供給手段（モーター）、ＦＡＮは送風機、Ｈｃｌは塩化水素濃度計、Σは積算制御器をそれぞれ示す。このような制御系統を設け、排ガスの温度プロフィールをダイオキシン類の再生温度域である３５０℃を急速に通過するようにしたことにより、排ガス中に含まれるダイオキシン類等の有害成分を最小限にすることができる。
【００２３】
以上に述べた制御方法、すなわち吸着剤の吹込、冷却水の噴射等による燃焼または排ガス温度プロフィールによる制御は、それぞれ単独または組合せて実施することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、都市ごみ、ＲＤＦ、下水汚泥、産業廃棄物のごとく、さまざまな可燃性分および不燃物が含有されているごみを、燃焼、溶融するための設備から排出されるダイオキシン類濃度を極限まで低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される焼却設備のフローを示す説明図。
【図２】本発明に用いる排ガス中のダイオキシン類濃度を連続的に検出するシステムの一例を示す図。
【図３】本発明に用いるダイオキシン類濃度と活性炭吹込量との関係を示す図。
【図４】本発明に適用されるごみ焼却設備の排ガス制御系統を示す説明図。
【符号の説明】
１…給じん装置１、２…ごみ焼却炉、３…２次燃焼室、４…ガス冷却室、５…集じん器、６…送風機、７…煙突、８…吸着剤注入装置、９…塩化水素測定器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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