(57)【要約】【課題】  複数の有害成分を処理する際に薬剤、活性炭の供給量を適正に制御して、処理コストを低減可能な排ガス処理方法およびその設備を提供する。【解決手段】  排ガス中の有害成分がＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシン類であり、その内の１の成分の検知結果に応じて薬剤の必要処理量を供給している途中で、他の有害成分の検知結果に基づき、１の有害成分の検知結果に基づく処理より異なる処理を必要とする結果が得られた場合に、他の有害成分の処理に応じた薬剤種を選択すると共に、その必要処理量を供給するように切り替え制御する排ガス処理方法。【選択図】図２
2005270722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中に存在する複数の有害成分を検出する検出手段からの検知結果に基づき、所定の薬剤を所定量だけ供給して無害化処理を行い、その後集塵手段を介して排ガス中の除塵処理を行う排ガス処理方法において、前記有害成分がＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシン類であり、その内の１の成分の検知結果に応じて前記薬剤の必要処理量を供給している途中で、他の有害成分の検知結果に基づき、前記１の有害成分の検知結果に基づく処理より異なる処理を必要とする結果が得られた場合に、前記他の有害成分の処理に応じた薬剤種を選択すると共に、その必要処理量を供給するように切り替え制御することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
前記他の有害成分の検知結果に基づき切り替え制御する切替設定値を設定しておくと共に、その設定値より低い検知結果を復帰設定値として定めて切り替え制御するようにし、これら切り替え制御を、タイマー機能により所定時間遅延させてから行う請求項１の排ガス処理方法。
【請求項３】
排ガス中の複数の有害成分を検出する検出手段と、この検出手段からの検知結果に基づき、所定の薬剤を所定量だけ供給して無害化処理を行う薬剤供給手段と、薬剤処理を行った排ガス中の除塵処理を行う集塵手段とを備えた排ガス処理設備において、有害成分を検出する前記検出手段がＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシン類検出センサーであり、その内の１の成分の検知結果に応じて前記薬剤の必要処理量を供給している処理途中で、他の有害成分の検知結果に基づき、前記１の有害成分の検知結果に基づく処理より異なる処理を必要とする結果が得られた場合に、前記他の有害成分の処理に応じた薬剤種を選択すると共に、その必要処理量を供給するように切り替え制御する制御装置を有することを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項４】
前記制御装置が、前記他の有害成分の検知結果に基づき切り替え制御する切替設定値を設定しておくと共に、その設定値より低い検知結果を復帰設定値として定めて切り替え制御可能になっていて、これら切り替え制御を所定時間遅延させてから行うタイマー機能を有する請求項３の排ガス処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス処理方法およびその設備に関し、詳しくは、焼却炉などから排出される排ガス中に存在する複数の有害成分を検出する検出手段からの検知結果に基づき、所定の薬剤を所定量だけ供給して無害化処理を行い、その後集塵手段を介して排ガス中の除塵処理を行う排ガス処理方法およびその設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみや産業廃棄物などを焼却処理する際、酸性ガス（ＨＣｌ，ＳＯｘ等）のような有害ガスが発生するため、ごみ焼却処理施設においては、焼却によって生じる排ガスは種々の無害化処理が施されて、清浄にされてから大気に放出されるようになっている。
【０００３】
例えば、乾式処理法では、焼却炉から排出された排ガスが節炭機あるいは減温機に導入されてから、バグフィルター等の集塵機に送給される途中経路において、消石灰や重曹といった薬剤が吹き込まれて中和処理され、その後、集塵機により塵芥などが取り除かれて、無害化され煙突などから大気に放出される（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この場合、薬剤処理量を効率よくするために、排ガス中の有害成分濃度を検知しておき、検知された成分濃度に応じて必要量の薬剤を吹き込むように指示している。
【０００５】
同様にして、焼却に伴うダイオキシン類の発生を規制値以下に抑えるため、薬剤としての活性炭を切り出して吹き込むことも行われるが、これについては、対象物の毒性が強いため、多めの供給がなされている。
【特許文献１】特開平１１−３００１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、検知する成分の内、１の成分濃度のみを測定・検知して薬剤供給量を指示しているため、他の成分濃度が高くなった場合には適正な対処ができず、放出される排ガス中の有害ガス成分の濃度が上昇するといった問題がある。そこで、そのような事態を回避するため、通常の操業においては、必要量以上の過剰な薬剤を供給することが一般に行われており、薬剤消費量が増大して処理コストの高騰をもたらしている。ダイオキシン類を吸着除去する活性炭についても、多めの供給が一般的であり、同様に処理コストを高くしている。のみならず、集塵機で処理される塵芥量も増加して、保守回数の増加をもたらし、処理コストを高める要因になっている。
【０００７】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、複数の有害成分を処理する際に薬剤の供給量を適正に制御して、処理コストを低減可能な排ガス処理方法およびその設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る排ガス処理方法の特徴構成は、排ガス中に存在する複数の有害成分を検出する検出手段からの検知結果に基づき、所定の薬剤を所定量だけ供給して無害化処理を行い、その後集塵手段を介して排ガス中の除塵処理を行う方法において、前記有害成分がＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシン類であり、その内の１の成分の検知結果に応じて前記薬剤の必要処理量を供給している途中で、他の有害成分の検知結果に基づき、前記１の有害成分の検知結果に基づく処理より異なる処理を必要とする結果が得られた場合に、前記他の有害成分の処理に応じた薬剤種を選択すると共に、その必要処理量を供給するように切り替え制御することにある。
【０００９】
この構成によれば、排ガス中に存在する複数の有害成分の変化に対応して必要な薬剤の選択と必要処理量により処理することになるので、過剰な薬剤供給を確実に防止して処理コストを低減できると共に、排ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシンの排出を防止できることになり、集塵手段で処理される塵芥量も低減でき、保守回数を低減できるようになる。
【００１０】
その結果、複数の有害成分を処理する際に薬剤の供給量を適正に制御して、処理コストを低減可能な排ガス処理方法を提供することができた。
【００１１】
前記他の有害成分の検知結果に基づき切り替え制御する切替設定値を設定しておくと共に、その設定値より低い検知結果を復帰設定値として定めて切り替え制御するようにし、これら切り替え制御を、タイマー機能により所定時間遅延させてから行うことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、予め設定した切替設定値を介して制御が容易になり、復帰時に切り替える際には復帰設定値が低く設定してあるので、切り替えに伴い有害ガスの処理が不十分となることを防止して、規制値以上の有害ガスが不用意に排出されることを確実に防止でき、しかも急激な制御出力の変化による変動を防止できて、確実かつ円滑な制御を精度よくできる。
【００１３】
又、本発明に係る排ガス処理設備の特徴構成は、排ガス中の複数の有害成分を検出する検出手段と、この検出手段からの検知結果に基づき、所定の薬剤を所定量だけ供給して無害化処理を行う薬剤供給手段と、薬剤処理を行った排ガス中の除塵処理を行う集塵手段とを備えていて、有害成分を検出する前記検出手段がＨＣｌ，ＳＯｘ，ダイオキシン類検出センサーであり、その内の１の成分の検知結果に応じて前記薬剤の必要処理量を供給している処理途中で、他の有害成分の検知結果に基づき、前記１の有害成分の検知結果に基づく処理より異なる処理を必要とする結果が得られた場合に、前記他の有害成分の処理に応じた薬剤種を選択すると共に、その必要処理量を供給するように切り替え制御する制御装置を有することにある。
【００１４】
この構成によれば、複数の有害成分を処理する際に薬剤の供給量を適正に制御して、処理コストを低減可能な排ガス処理設備を提供することができる。
【００１５】
前記制御装置が、前記他の有害成分の検知結果に基づき切り替え制御する切替設定値を設定しておくと共に、その設定値より低い検知結果を復帰設定値として定めて切り替え制御可能になっていて、これら切り替え制御を所定時間遅延させてから行うタイマー機能を有することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、不用意な有害ガスの排出を確実に防止すると共に、一層精度の高い制御ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る排ガス処理方法が実施される排ガス処理装置の概略構成の一例を示す。焼却炉から排出された排ガスは、節炭器あるいは減温器１に導入されてから、集塵手段の一例であるバグフィルター２にダクト３ａを経由して送給されるようになっており、その途中で消石灰などの薬剤が吹き込まれて、酸性ガス成分を中和・除去すると共に、塵芥などが取り除かれて清浄化され、再びダクト３ｂを経由して誘引通風機４により煙突５から大気に放出される。
【００１８】
薬剤は、薬剤貯槽６から所定量だけ供給されるように定量供給機７を介してファンあるいはブロワ８により、吹込みライン６ａを通して、空気と共に集塵機２の上流側の排ガス経路であるダクト３ａに吹き込まれる。これら薬剤貯槽６、定量供給機７、ブロワ８は薬剤供給手段を構成する。尚、定量供給機７は、後述するように、回転速度と薬剤供給量（ｋｇ／時間）との関係から演算された回転速度（ｒｐｍ）に基づき、回転速度（ｒｐｍ）が増速されるＶＶＶＦ（可変速制御）である。
【００１９】
薬剤の供給は、バグフィルター２以降のダクトもしくは煙突に設置されている、有害成分検出手段であるＨＣｌ濃度検出センサー及びＳＯｘ濃度検出用のセンサーＳ２からの検知結果に基づき、制御装置Ｃからの指示に従って、その最適量が供給されるようになっている。
【００２０】
又、ダイオキシン類に対する処理についても、煙突５の出側に検出センサーＳ２を設置しておき、その検知結果を制御装置Ｃにリアルタイムで送信すると共に、制御装置Ｃは、送信された検知結果に基づいて、活性炭を貯槽した薬剤貯槽（図示略）から最適量の活性炭を切り出し、ダクト３ａに送給するようにして行う。特に、集塵した後、煙突から排出するまでに脱硝装置（図示略）を設けて、脱硝する場合には、その際ダイオキシン類もある程度除去されるので、煙突５の出側に検出センサーＳ２を設置することにより、過剰な活性炭の供給を回避できることになる。もっとも、節炭器あるいは減温器１と薬剤吹込みラインの間のダクト３ａに、ダイオキシン類の検知センサーと、ＨＣｌ濃度検出センサー及びＳＯｘ濃度検出用としてセンサーＳ１を設置して、その検知結果に基づいて制御を行ってもよく、両方の箇所に設置して一層精度の高い制御を行うようにしてもよい。
【００２１】
以下、各センサーによる検知結果により薬剤を供給する方法を、図２、図３を参照して、ＨＣｌ濃度検出センサー及びＳＯｘ濃度検出センサーからの検知結果に基づき、消石灰の送給量を制御する例を基にして説明する。
【００２２】
ＰＩＤ制御機構を備え、分散形制御システム（ＤＣＳ）を採用する制御装置Ｃに対して、ＨＣｌ濃度検出センサー及びＳＯｘ濃度検出センサーＳからの測定値（ＰＶ）が、経時的に個別に入力される。制御装置Ｃには、予めＨＣｌ濃度およびＳＯｘ濃度に対する設定値（ＳＶ）が入力されており、この設定値と各センサーからの測定値とを対比しつつ、薬剤供給のタイミング、および薬剤供給量を判断するようになっている。
【００２３】
例えば、ＳＯｘ濃度検出センサーにより検知された排ガス中のＳＯｘ濃度に基づいて、その濃度を一定以下にするための薬剤を供給している途中で、ＨＣｌ濃度検出センサーからの検知結果により、ＨＣｌ濃度が高くなり、供給されている薬剤ではＨＣｌ濃度を一定以下に低減できないと判断されると、検知されたＨＣｌ濃度に対応した薬剤量が供給されるように、制御装置Ｃの切替ロジック機構により、薬剤供給量を増加させるように切り替え指示するようになる。かかる制御装置Ｃからの切り替え指示は、予め算出されている回転速度と供給量（ｋｇ／時間）との関係から、定量供給機７の回転速度（ｒｐｍ）を演算し、その演算結果に基づいて、自動または手動に切替可能な操作器９を介して定量供給機７の回転速度（ｒｐｍ）を増速するようにして行う。その結果、検知されたＨＣｌ濃度に応じた薬剤供給量が定量供給機７からダクト３ａに供給される。
【００２４】
減温器１からの排ガスのＨＣｌ濃度が一定値以下になれば、薬剤供給量を減少させるように制御装置Ｃの切替ロジック機構により制御を切り替え、常時最適量の薬剤供給量を確保するようになっている。制御の切り替え時には、急激な制御出力の変化を回避すべくバンプレス機能により行うことが好ましい。これにより、一層制御精度が高められる。
【００２５】
排ガスのＨＣｌ濃度に対応して薬剤供給量を制御中に、ＳＯｘ濃度が高くなってきたことが検知された場合についても、同様に制御装置Ｃの切替ロジック機構により、薬剤供給量を増加したＳＯｘ濃度に対応するように制御が切り替えられる。このように、上昇してきた成分に応じて薬剤供給のタイミングと量を決定することにより、特定の成分のみの検知結果に基づいて薬剤供給量を決定していた従来技術に比べて、必要量以上の過剰な薬剤供給を回避することができるのみならず、排出される排ガス中の有害成分を確実に低減し無害化して放出することができることになる。
【００２６】
制御装置Ｃに入力されている設定値に基づく制御方法について、図３により具体的に説明する。図３は、ＳＯｘ濃度をＰＩＤ制御中にＨＣｌ濃度が上昇してきた例を示しており、ＳＯｘ濃度をＰＩＤ制御中にＨＣｌ濃度が設定値を越えて、切替設定値以上に上昇してくると、タイマーが作動して所定時間（通常は、５分程度）経過後、切替ロジック機構に基づきＨＣｌ濃度に対する制御を開始する。その後、排ガス中のＨＣｌ濃度が、切替設定値より低く定めたＨＣｌ復帰設定値にまで低下し、タイマーが所定時間（通常は、５分程度）作動してＳＯｘ濃度のＰＩＤ制御に復帰させる。このように動作を繰り返して、薬剤供給のタイミングと供給量を適正に制御する。もっとも、ＨＣｌ濃度もＳＯｘ濃度も共に設定値以下であれば、薬剤供給を中止する。
【００２７】
以上の切替は自動で行うことが好ましいが、各センサーからの検知結果に基づいて手動で行うことも可能である。このようにタイマーを作動させることにより、急激な制御出力の変化を回避して円滑で安定した精度の良い制御を可能にする。
【００２８】
このようにすることにより、排ガス中の有害成分（ＨＣｌ，ＳＯｘ）を最適量の薬剤（消石灰）供給量で除去可能になると共に、ダイオキシン類についても図２、３と示したと同様な方式を採用することにより、最適量の活性炭供給量を算出し、常時、排ガス中のダイオキシン類を規制値以下に抑えることができる。
【００２９】
また、ＨＣｌ濃度、ＳＯｘ濃度、ダイオキシン類検出センサーとしては、例えば、東京電子（社）、京都電子工業（社）製のもの等を使用できる。
【実施例】
【００３０】
図１に示す処理設備を用いて上記実施形態に示した排ガス処理方法を実施した場合の実施例を、上記処理方法を実施しなかった比較例と共に以下に示す。
（実施例１）
ごみ焼却炉から排出される排ガス温度は１８０〜２２０℃であり、処理前の排ガス中のＨＣｌ濃度およびＳＯｘ濃度は、夫々７００重量ｐｐｍ及び１００重量ｐｐｍであり、処理前の煙突出側でのダイオキシン類濃度は、０．００５ｎｇ／Ｎｍ3 であったところ、ＳＯｘ濃度を３０重量ｐｐｍ以下にすべく消石灰を送給し、２時間後、ＨＣｌ濃度が上昇してきたことに対応して、消石灰の送給量を増加してＨＣｌ濃度を５０重量ｐｐｍ以下になるように、図３に示すようにして制御した。更に、ダイオキシン類についても、３時間後、０．０１ｎｇ／Ｎｍ3 を越えたので、活性炭を送給した。以上の操作中、消石灰の供給量、活性炭の供給量を表１に示す。
（実施例２）
ＨＣｌ濃度を５０重量ｐｐｍ以下にすべく消石灰を送給し、３時間後、ＳＯｘ濃度が上昇してきたことに対応して、消石灰の送給量を増加してＳＯｘ濃度を３０重量ｐｐｍ以下になるように制御した以外は、実施例１と同様にして、処理を行った。その時の消石灰の供給量、活性炭の供給量を表１に示す。
（比較例１）
実施例１と同様な排ガスに対して、上記制御を行うことなく、ＨＣｌ濃度検出センサーによる検知結果のみに基づいて、ＨＣｌ濃度を５０重量ｐｐｍ以下になるように、消石灰を送給した。又、ダイオキシン類に対しては、当初より活性炭を４０ｋｇ／時間送給した。
（比較例２）
実施例１と同様な排ガスに対して、上記制御を行うことなく、ＳＯｘ濃度検出センサーによる検知結果のみに基づいて、ＳＯｘ濃度を３０重量ｐｐｍ以下になるように、消石灰を送給した。又、ダイオキシン類に対しては、当初より活性炭を４０ｋｇ／時間送給した。
【００３１】
以上の各実施例、比較例の消石灰、活性炭消費量および煙突から排ガス排出時の各成分濃度測定結果を、表１に示す。
【００３２】
【表１】
2005270722.tif 000003
表１に示すように、実施例１、２共、比較例に比べて消石灰消費量を２０〜３０％程度少なくできることが分かる。
〔別実施の形態〕
（１）本発明に実施可能な薬剤として、重曹、炭酸ナトリウム、セキス炭酸ナトリウム、天然ソーダ等あるいはこれらの複合剤を使用することができる。
（２）集塵手段としては、パルスジェット式あるいは逆洗式などのバグフィルター装置、電気集塵機などを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る排ガス処理方法が実施される排ガス処理装置の概略全体構成図
【図２】ＨＣｌ濃度検出センサー及びＳＯｘ濃度検出センサーと制御装置の作用を説明する図
【図３】制御状態の１例を経時的に説明するグラフ
【符号の説明】
【００３４】
２            集塵手段
６、７、８    薬剤供給手段
Ｃ            制御装置
Ｓ１，Ｓ２    有害成分検出手段
【図１】
2005270722.tif 000004
【図２】
2005270722.tif 000005
【図３】
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