(57)【要約】【課題】セレンを含有する各種化石燃料又はセレンを含有する廃棄物を燃焼させる際に発生する有害なセレン化合物を、無害な化合物に変換させるための添加剤を開発した。【解決手段】  セレンを含有する各種化石燃料（石油・石炭・オイルコークス・アスファルト・黒液などを含む）を燃料として使用するボイラー及びセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、セレンを無害な化合物に変換するために添加する添加剤であって、無機鉄化合物及び有機鉄化合物からなる群から選ばれたものを水に溶解させた、ボイラー及び焼却施設用添加剤。  本発明では、セレンによる公害が防止される。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラーにおいて、前記化石燃料と一緒に水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなる添加物をそのボイラーに添加して、燃焼を行うことを特徴とするセレンを含有する化石燃料の燃焼方法。
【請求項２】
セレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、前記廃棄物と一緒に水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなる添加物をその施設に添加して、焼却を行うことを特徴とするセレンを含有する廃棄物を焼却方法。
【請求項３】
セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラーにおいて又はセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、セレンを水に溶出し難い物質に変換するため、水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなるボイラー又は焼却施設用添加剤。
【請求項４】
化石燃料を燃料として使用するボイラー又はセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、前記添加剤を化石燃料又は廃棄物の重量を基準として２〜１０００ｐｐｍ（酸化鉄に換算して）をバーナーの上流で化石燃料又は廃棄物に添加する請求項１又は２に記載された燃焼又は焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】
本発明は、セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラー又はセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、セレンを無害な化合物に変換するためのボイラー及び焼却施設用添加剤、及び化石燃料及び廃棄物に添加して燃焼させるボイラー及び焼却施設の燃焼方法及びその排ガス中に添加する添加方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
ボイラーの燃料として用いられる化石燃料は、近年のコスト削減対策によって、低品質なものへの転換が進んでいる。低質な燃料は、硫黄・ナトリウム・バナジウムなど、硬質クリンカーの発生・水管の腐食促進といった運転に支障をきたす原因物質を高含有している。これに加え、セレンのような微量でも有害性を示す物質も高含有している。
【０００３】
廃棄物の焼却処理では、設備や焼却技術の進歩に伴って、生ゴミ・紙・布といった一般廃棄物ばかりでなく、木・プラスチック・廃液・汚泥・金属・ガラスといった産業廃棄物まで焼却できるようになっている。セレンは、動・植物の必須元素として確認されているものであり、着色・合金作成・物質の性状改善といった産業界の需要がある物質なので、処理される廃棄物中に含有されている。
【０００４】
セレンは、燃焼に伴ってセレン酸化物及びその塩になる。これらは沸点が低いため、炉内では気体になり容易に下流へと運ばれる。実際、炉内クリンカー中及びボトムアッシュ中のセレン含有量より、集塵灰中の方が圧倒的に高含有されている。これらの燃焼灰は、設備が稼動している間は連続的に発生するので、その量は莫大になる。安定供給が可能で、含有成分・粒子径といった物性が比較的均一なもので得られるという観点から、リサイクルされる用途が多い。しかし、現実にはそれでは処理が間に合わないため、大部分は埋め立て処理されている。
【０００５】
特に埋め立て処理をする場合、長期間の放置による有害物の漏れ出しにより、環境を汚染する危険性を併せ持つために、溶出試験を行って環境汚染に対する危険性の有無を判定する。燃焼に伴って発生するセレン酸化物及びその塩は、水に可溶な化合物であるので、この試験における溶出液中にセレンが溶け出る。この結果、高濃度検出され危険性の有りと判定された場合、セメント等による固定化処理や加熱溶融処理といった再処理工程が必要となる。
【０００６】
一般に、セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラー又はセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設から出る灰分中にセレンが含まれており、その灰分が水と接触するとその灰分からセレンが溶出する。その溶出したセレンは、土壌汚染や河川汚染を起こす。
【解決しようとする課題】
【０００７】
セレンを含有する化石燃料の使用したボイラー及び廃棄物を処理する焼却施設では、セレンを含有した焼却灰が大量に発生する。焼却灰は、物性が比較的均一であるので、リサイクルされる用途が多いが、実際その大部分は埋め立て処理されている。
【０００８】
埋め立て処理をする際、環境を汚染する可能性の有無を確認するために、溶出試験が行われる。ここで、可能性が有ると判定させたものに対して、その対応策は、（１）セメント・キレート剤・高分子剤などを用いた有害物の固定化処理や（２）灰が溶融する温度にまで加熱することにより有害物を灰から除去する処理などが一般的に行なわれている。これらは、灰を安全なものにするための方法として利用されているが、（１）は処理を完了させるためにある程度の時間を必要とし、高価な処理剤を使用するためそのコストがかかる。（２）は高温条件が必要となるため、エネルギーを生み出すための大きなコストが必要となるといった運用上の問題点は否めない。
【０００９】
問題は、ボイラー又は廃棄物を焼却処理から排出される灰分が水分と接触するとその灰分からセレンが流出することです。
【解決するための手段】
【００１０】
本発明の発明者は、セレンを含有する各種化石燃料（石油・石炭・オイルコークス・アスファルト・黒液などを含む）を燃料として使用するボイラー及びセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設に鉄化合物を添加すると、意外にも、それらのボイラー又は施設から排出される灰分が、水分と接触したとき、その灰分からセレンが水と一緒に流出する量が少なくなったことを発見して本発明に至った。
【００１１】
本発明は、セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラーにおいて、前記化石燃料と一緒に水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなる添加物をそのボイラーに添加して、燃焼を行うことを特徴とするセレンを含有する化石燃料の燃焼方法に関する。
【００１２】
本発明は、又セレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、前記廃棄物と一緒に水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなる添加物をその施設に添加して、焼却を行うことを特徴とするセレンを含有する廃棄物を焼却方法に関する。
【００１３】
本発明は、又セレンを含有する各種化石燃料を燃料として使用するボイラーにおいて又はセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、セレンを水に溶出し難い物質に変換するため、水に溶解又は分散した無機鉄化合物及び／又は水に溶解した有機鉄化合物からなるボイラー又は焼却施設用添加剤に関する。
【００１４】
セレンを含有する化石燃料を燃料として使用するボイラーにおいて又はセレンを含有する廃棄物が水に溶解又は分散した鉄成分と燃焼した時、如何なる化合物が生じるのかは、わからないが、いずれにしても水に溶出し難い化合物が形成されることを、本発明の発明者は解明した。
【００１５】
化石燃料の例は、石油、石炭、オイルコークス、アスファルト、黒液などである。
その無機鉄化合物である添加剤は、酸化鉄、水酸化鉄、硝酸鉄、硫酸鉄、及び炭酸鉄等からなる群より選ばれる。
【００１６】
有機鉄化合物である添加剤は、水に溶解することが可能である全てのものであって、酢酸鉄、クエン酸鉄、及びシュウ酸鉄等からなる群より選ばれる。
鉄化合物のうち、水に不溶なものを水中に分散させスラリーとした。
４．化石燃料を燃料として使用するボイラー及び廃棄物を焼却処理する施設において、前記燃料添加剤を化石燃料又は廃棄物の重量を基準として２〜１０００ｐｐｍ（酸化鉄に換算して）をバーナーの上流で化石燃料及び廃棄物に添加して燃焼させる
者である。
【００１７】
図１〜３は、本発明を実施のための該略図である。
図１において、添加物は、ボイラーに導入される。
図２において、添加物は、ボイラー（図示せず）に入る前の微粉砕機に添加物タンクから導入される。
【００１８】
図３において、添加物は、焼却炉に導入される。
前記添加剤を燃焼炉から集塵機までの排ガス中に添加しても良い。
【実施例】
【００１９】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の効果を明らかにする。
実施例1
実施例1は、３ｐｐｍのセレンを含有する石炭を燃料として使用し、石炭量７５トン／時、負荷１８０ＭＷの微粉炭焚きで運転しているボイラーにおいて、酸化鉄を３０％加えてスラリーとした添加剤を、ミルの投入口において石炭の重量に対し鉄が３０ｐｐｍ及び１５ｐｐｍ（酸化鉄として）になるように添加した、電気集塵機に捕集された灰の溶出試験を行った。溶出された液体中のセレンの量を分析した。その結果を表1に示す。
比較例1
比較例1は、実施例1と同じボイラー及び運転状況で、添加剤を添加せず（０ｐｐｍ）に運転した。
試験結果
実施例１及び比較例１の結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
2005188893.tif 000002
【００２１】
実施例２
実施例２は、１７０トン／日の木・紙・プラスチック・廃液などを焼却処理する施設において、硫酸鉄を１０％酸化鉄として）加え水溶液とした添加剤を、冷却装置入口部に取り付けたノズルより産業廃棄物の重量に対して鉄が１００ｐｐｍ（酸化鉄として）になるように添加し、バグフィルターに捕集された灰の溶出試験を行った。溶出された液体中のセレンの量を分析した。その結果を表２に示す。
比較例２
比較例２は、実施例２と同じ施設及び運転状況で、添加剤を添加せずに運転した。
試験結果
実施例２及び比較例２の結果を表2に示す。
【００２２】
【表２】
2005188893.tif 000003
【００２３】
発明の効果
以上前述したように、本発明によれば、セレンを含有する化石燃料用ボイラー又は
廃棄物用焼却処理施設へ鉄成分を添加することにより、溶出された液体中のセレン含有量は非常に減少させることができた。
【００２４】
本発明の実施態様は、次のとおりである。
１．セレンを含有する各種化石燃料（石油・石炭・オイルコークス・アスファルト・黒液などを含む）を燃料として使用するボイラー及びセレンを含有する廃棄物を焼却処理する施設において、セレンを無害な化合物に変換するために添加する添加剤であって、無機鉄化合物及び有機鉄化合物からなる群から選ばれたものを水に溶解させた、ボイラー及び焼却施設用添加剤。
２．無機鉄化合物は水に溶解することが可能である全てのものであって、酸化鉄、水酸化鉄、硝酸鉄、硫酸鉄、及び炭酸鉄等からなる群より選ばれるもので、有機鉄化合物は水に溶解することが可能である全てのものであって、酢酸鉄、クエン酸鉄、及びシュウ酸鉄等からなる群より選ばれるものである、上記１に記載のボイラー及び焼却施設用添加剤。
３．請求項１及び請求項２に記載の鉄化合物で、水に不溶なものを水中に分散させスラリーとした、上記1及び上記2に記載のボイラー及び焼却施設用添加剤。
４．化石燃料を燃料として使用するボイラー及び廃棄物を焼却処理する施設において、上記１−３のいずれかに記載の燃料添加剤を化石燃料及び廃棄物の重量を基準として２〜１０００ｐｐｍ（酸化鉄に換算して）をバーナーの上流で化石燃料及び廃棄物に添加して燃焼させる化石燃料及び廃棄物の燃焼法。
５．また、上記１−４のいずれかに記載の添加剤を燃焼炉から集塵機までの排ガス中に添加するボイラー及び焼却施設の添加剤の添加法。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】は、本発明を実施する装置の概略図。
【図２】は、本発明を実施する装置の概略図。
【図３】は、本発明を実施する装置の概略図。
【図１】
2005188893.tif 000004
【図２】
2005188893.tif 000005
【図３】
2005188893.tif 000006