(57)【要約】【課題】省エネを図りながら、配管内での結露を起こさずに、ダイオキシン分解炉からの排気ガスを能率よく処理する。【解決手段】外熱式ダイオキシン分解炉１から発生するダスト及び水蒸気を含んだ排ガス８を、除塵・無害化設備１１、１２、１３、１４を通して大気放出する排ガス処理方法において、除塵・無害化設備に外熱式ダイオキシン分解炉１からの排ガス８を導入する前段階で、外熱式ダイオキシン分解炉１の加熱に用いた排熱風９を、外熱式ダイオキシン分解炉１からの排ガス８に混合して排ガスを昇温・希釈する。除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引される空気を、排ガスに混合して、排ガスを希釈する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外熱式ダイオキシン分解炉から発生するダスト及び水蒸気を含んだ排ガスを、除塵・無害化設備を通して大気放出する排ガス処理方法において、
前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階で、前記外熱式ダイオキシン分解炉の加熱に用いた排熱風の一部または全部を、前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスに混合して当該排ガスを昇温・希釈することを特徴とするダイオキシン分解炉の排ガス処理方法。
【請求項２】
前記除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引される空気の一部または全部を、前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階で、同排ガスに混合して、当該排ガスを希釈することを特徴とする請求項１に記載のダイオキシン分解炉の排ガス処理方法。
【請求項３】
外熱式ダイオキシン分解炉から発生するダスト及び水蒸気を含んだ排ガスを、除塵・無害化設備を通して大気放出する排ガス処理装置において、
前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階の排ガス通路に、前記外熱式ダイオキシン分解炉の加熱に用いた排熱風を合流させる熱風合流通路をバルブを介して接続したことを特徴とするダイオキシン分解炉の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引される空気を、前記排ガス通路に合流させるための空気合流通路をバルブを介して前記排ガス通路に接続したことを特徴とするダイオキシン分解炉の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外熱式のダイオキシン分解炉の排ガス処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシンに汚染された焼却灰、飛灰、耐火レンガ、土壌など（以下、これらを総称して「飛灰類」という）は、湿った状態で排出されることが多く、約２０％以下の水分を含んでいることがある。このような飛灰類をダイオキシン分解炉で加熱分解処理すると、ダイオキシンを含むダストを同伴した水蒸気を主体とした排ガスが発生する。この排ガスを集塵・無害化設備を通して処理する場合、集塵設備内や配管内でのガス温度低下による結露の対策を講じなければならない。例えば配管内壁で結露を発生すると、その部分で、同伴したダストが付着、堆積し始めて成長し、最終的に配管の閉塞を起こす原因となるからである。
【０００３】
従来では、その対策として、電気ヒータ等で配管を加熱する方法が一般的に採られており、電気ヒータ等で配管を加熱しながらバグフィルタ等に導入している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電気ヒータ等で配管を加熱する程度では、バグフィルタ内を通過中にガス温度が低下することがあり、湿ったダスト等により上述したバグフィルタ等のフィルタ抵抗が大きくなり、運転に支障を来す場合があった。
【０００５】
また、従来においては、排ガスの最終処理段に、大気レベルの超低濃度にダイオキシンを分解する触媒式等の無害化設備を設ける例があるが、その場合は、フィルタ設備を通過して低温化した排ガスを、再び電気ヒータ等で昇温させる必要があり、その昇温のためのエネルギがロスになるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、省エネを図りながら、配管内での結露を起こさずに、ダイオキシン分解炉からの排気ガスを能率よく処理することのできる排ガス処理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】
【０００７】
請求項１の発明に係るダイオキシン分解炉の排ガス処理方法は、外熱式ダイオキシン分解炉から発生するダスト及び水蒸気を含んだ排ガスを、除塵・無害化設備を通して大気放出する排ガス処理方法において、前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階で、前記外熱式ダイオキシン分解炉の加熱に用いた排熱風の一部または全部を、前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスに混合して当該排ガスを昇温・希釈することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明に係るダイオキシン分解炉の排ガス処理方法は、請求項１において、前記除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引される空気の一部または全部を、前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階で、同排ガスに混合して、当該排ガスを希釈することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明に係るダイオキシン分解炉の排ガス処理装置は、外熱式ダイオキシン分解炉から発生するダスト及び水蒸気を含んだ排ガスを、除塵・無害化設備を通して大気放出する排ガス処理装置において、前記除塵・無害化設備に前記外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスを導入する前段階の排ガス通路に、前記外熱式ダイオキシン分解炉の加熱に用いた排熱風を合流させる熱風合流通路をバルブを介して接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明に係るダイオキシン分解炉の排ガス処理装置は、前記除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引される空気を、前記排ガス通路に合流させるための空気合流通路をバルブを介して前記排ガス通路に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、３に発明によれば、外熱式ダイオキシン分解炉の加熱に用いた排熱風を、外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスに合流・混合させて、当該排ガスを昇温・希釈するようにしたので、配管内やフィルタ内での結露を有効に防止することができる。また、今までそのまま大気放出していた外熱式ダイオキシン分解炉の排熱を有効利用するので、従来の結露防止に用いていた加熱エネルギや最終処理段での無害化のためのガスの昇温エネルギを減らして、省エネを図ることができる。
【００１２】
請求項２、４の発明によれば、除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するために吸引された空気を、外熱式ダイオキシン分解炉からの排ガスに合流・混合させて、排ガスを更に希釈して湿度の低下を図るようにしたので、排ガスの露点を下げて、結露防止効果を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は実施形態として示すダイオキシン分解炉の排ガス処理装置の系統図である。図において、１は外熱式ダイオキシン分解炉である。
【００１４】
この外熱式ダイオキシン分解炉１は、基端部２Ａに投入された飛灰類６を先端部２Ｂに向けて移動する内筒２と、内筒２の外側を囲む外筒３とで構成されており、内筒２と外筒３との間に熱風炉４で生成した８００〜９００℃の熱風５を導入することで、内筒２を加熱することにより当該内筒２の内部を移動する飛灰類６を加熱し、ダイオキシンを４００〜５００℃で高温分解して、先端部２Ｂから無害化した処理飛灰７として排出する。外熱式ダイオキシン分解炉１の外筒３には、加熱に供することによって温度の低下した排熱風９を、バルブ（ダンパ）２０Ａを介して大気に放出する大気放出ライン２０が接続されている。
【００１５】
また、飛灰類６の中の水蒸気は、外熱式ダイオキシン分解炉１の内筒２の基端部２Ａに近い位置から、ダストを同伴した形で排ガス８として排ガス処理ライン１０側に取り出される。この排ガス処理ライン１０上には、除塵・無害化設備として、上流側から順にバグフィルタ１１、吸引ブロア１２、ヘパ＋活性炭フィルタ（ペパフィルタと活性炭フィルタの両者を備えたもの）１３が設けられ、最終処理段には、大気レベルにダイオキシンを超低濃度化する最終無害化設備１４が設けられている。
【００１６】
最終無害化設備１４には、必要に応じて排ガスを適当な温度に加熱する電気ヒータ１５、過酸化水素を排ガスに接触させて有害成分を除去する手段１６、シリカ等の触媒反応でわずかに残留するダイオキシンを分解する反応器１７が、上流側から順に備わっており、反応器１７で処理されたガスは大気に放出される。
【００１７】
外熱式ダイオキシン分解炉１の排ガス取出口２１からバグフィルタ１１までの排ガス通路２２には、外部から熱風や空気を導入するための合流ライン２３、２４（熱風合流通路、空気合流通路）が、バルブ（ダンパ）２３Ａ、２４Ａを介して接続されている。熱風を導入するライン２３は、外熱式ダイオキシン分解炉１の排熱風９を大気放出する大気放出ライン２０から分岐して設けられており、排ガス取出口２１に近い位置にて排ガスライン２２に接続されている。
【００１８】
空気を導入するライン２４としては、上述した種々の除塵・無害化設備の周囲環境を局所集塵するための空気吸引ラインが利用されており、このライン２４は、熱風を導入するライン２３よりもバグフィルタ１１に近い位置で排ガスライン２２に接続されている。なお、バグフィルタ１１の入口には温度計２５が設けられている。
【００１９】
次に作用効果を説明する。
外熱式ダイオキシン分解炉１からのダストや水蒸気を含んだ排ガス８は、バグフィルタ１１、ヘパ＋活性炭フィルタ１３、最終無害化設備１４を経て、除塵・無害化されて大気に放出される。その際、排ガス８は、外熱式ダイオキシン分解炉１から排ガス処理ライン１０側に取り出された直後に、熱風合流ライン２３から導入される２００〜３００℃の排熱風９と混合されるので、昇温・希釈される。この段階で、ガス温度は１００〜２５０℃程度の温度に高められる。また、バグフィルタ１１の手前で、排ガス８に空気合流ライン２４から導入される局所集塵空気が混合されるので、この時点で温度は若干下がるものの、ガスが大幅に希釈されることにより湿度が低下する。
【００２０】
従って、ガスの希釈により露点が下がること、ガスの温度が従来よりも高くなることにより、バグフィルタ１１の入口でのガスの温度を余裕をもって露点（３０〜５０℃）以上に保つことができ、結露を有効に防止することができる。従って、結露防止に電気ヒータ等で配管（排ガス通路２２）を加熱する等の操作が必要なくなり、外熱式ダイオキシン分解炉１の排熱風９の有効利用により省エネが図れる。また、最終無害化設備１４の入口での排ガスの温度も高くなるので、最終無害化設備１４内での電気ヒータ１５による加熱エネルギも最少に抑制することができる。
【００２１】
また、完全に乾式処理が可能となるから、例えば湿式処理にて必要となる排水や凝縮水のダイオキシン処理が無用となり、設備コスト抑制効果も得られる。
【実施例】
【００２２】
水分１５％のダイオキシン汚染土壌を、外熱式ダイオキシン分解炉１にて１００ｋｇ／ｈで処理した。そのとき分解炉１から発生した水蒸気を含む排ガス８に、分解炉１からの２５０℃の排熱風９に混ぜると、２１０℃になった。更に局所集塵で吸引された空気を約３００Ｎｍ3 ／ｈ混合した。その結果、バグフィルタ１１の入口での排ガス８の温度は約８０℃となった。この排ガス８の露点は３８℃であり、排ガス８を乾いたままで集塵することができた。バグフィルタ１１で集塵後の排ガスは、更にヘパ＋活性炭フィルタ１３で処理された後、最終無害化設備１４に導入される。この最終無害化設備１４では、従来、電気ヒータ１５により排ガスを８０〜１２０℃に加熱して処理していたが、本実施形態の装置では、最終無害化設備１４の入口での排ガスの温度が８０℃であり、ほとんど加熱する必要がなくなり、省エネ効果が発揮できた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態として示したダイオキシン分解炉の排ガス処理装置の系統図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  外熱式ダイオキシン分解炉
５  熱風
６  飛灰類
８  排ガス
９  排熱風
１０  排ガス処理ライン
１１  バグフィルタ（除塵・無害化設備）
１２  吸引ブロア（除塵・無害化設備）
１３  ヘパ＋活性炭フィルタ（除塵・無害化設備）
１４  最終無害化設備（除塵・無害化設備）
２２  排ガス流路
２３  熱風合流ライン（熱風合流流路）
２４  空気合流ライン（空気合流流路）
２３Ａ、２４Ａ  バルブ
【図１】
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