(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離し、該分離した固体成分をし尿処理施設の少なくとも生物処理装置によって、し尿や浄化槽汚泥と共に処理する排ガス処理残渣の処理方法。
【請求項２】
廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離し、該分離した固体成分に水を加えて得られる水溶液から水に溶解しない非水溶性成分を分離し、該分離した非水溶性成分を前記廃棄物処理装置の燃焼系に戻し、非水溶性成分が分離された前記水溶液を少なくともｐＨ調整を含む排水処理をして系外に放流するにあたり、該放流水をし尿処理施設の最終放流水に合流させて放流する排ガス処理残渣の処理方法。
【請求項３】
廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離する気固分離手段と、該分離した固体成分に水を加えて得られる水溶液から水に溶解しない非水溶性成分を分離して前記廃棄物処理装置の燃焼系に戻す固液分離手段と、非水溶性成分が分離された水溶液を少なくともｐＨ調整して系外に放流する排水処理手段とを備えてなり、
前記廃棄物処理装置の設置場所あるいはその近傍、又はし尿処理施設の設置場所あるいはその近傍に設置され、前記排水処理手段の放流水を前記し尿処理施設の最終放流水に合流させて放流してなる排ガス処理残渣の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物焼却処理等により生ずる排ガス処理残渣の処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭やオフィスなどから排出される都市ごみなどの一般廃棄物、廃プラスチック、カーシュレッダー・ダスト、廃オフィス機器、電子機器、化成品等の産業廃棄物などを処理する方式として、一般に、焼却炉で直接焼却する方法が広く知られている。また、廃棄物を熱分解して固形物の熱分解残渣と熱分解ガスとに分離し、さらに熱分解残渣から鉄やアルミなどの金属を有価物として回収し、残った瓦礫や灰分及びカーボンなどの燃焼性成分を、燃焼溶融炉によって熱分解ガスと一緒に燃焼させて溶融させた後、固化させてスラグとして回収する処理法が知られている。
【０００３】
これらの廃棄物処理においては、廃棄物の直接焼却あるいは熱分解後に焼却して排出される排ガスに、ばい塵等のダスト、塩化水素ガス、硫黄酸化物（ＳＯｘ）などが含まれていることから、集じん処理及び脱塩・脱硫処理をする必要がある。排ガスの脱塩・脱硫処理法としては、例えば、重曹（重炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウム：ＮａＨＣＯ３）などのナトリウム系脱塩剤を排ガスに添加し、排ガス中の塩化水素（ＨＣｌ）等と反応させて、粉体状の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の塩類を生成させ、この反応生成物を排ガスから分離することが知られている。
【０００４】
このような脱塩・脱硫処理により生成される反応生成物は、排ガス中に含まれる飛灰などの他の固形物とともに、バグフィルタ等の気固分離装置により排ガスから分離される。この分離された反応生成物及び固形物（以下、脱塩残渣と総称する。）は、そのままでは埋立処理できない。脱塩残渣中の飛灰等は、上述した燃焼溶融炉に戻して溶融スラグ化することができるが、塩化ナトリウムを燃焼溶融炉に戻すと再び塩化水素に戻ることから、脱塩残渣をそのまま燃焼溶融炉に戻すことはできない。
【０００５】
そこで、従来は、脱塩残渣に水を加えて水溶液を生成し、塩化ナトリウム等の水溶性成分を水に溶解させ、水に溶解しない灰分や金属水酸化物などの固形成分を濾過などにより分離して燃焼溶融炉に戻すことが行なわれている。一方、水溶液中の主な成分は塩化ナトリウム等の塩類であるが、微量ではあるが水質基準以上の水銀が残存する場合がある。そこで、キレート樹脂等により水銀を水溶液から分離除去するとともに、活性炭吸着処理やｐＨ調整を行なって無害化した後、公共下水道などに放流する脱塩残渣の処理装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来技術において、脱塩残渣の処理装置から排出される排水に含まれる塩化ナトリウム等の塩類は基本的に無害であるから、その排水を公共下水道などに放流することについては何ら問題が無い。
【０００７】
しかし、廃棄物処理装置を設置する場所によっては、公共下水道が整備されていない場合があり、脱塩残渣処理装置から排出される排水の放流先の確保が障害になるおそれがある。例えば、廃棄物処理装置の設置場所から放流先の河川又は海まで、延々と排水路を建設しなければならないから、建設費用が膨大になる。
【０００８】
本発明は、公共下水道が整備されていない地域に設置する廃棄物処理装置の脱塩残渣処理に係る建設費用等を低減することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、公共下水道が整備されていない地域であっても、公共団体が運営するし尿処理施設は比較的狭い地域ごとに設けられていること、及び廃棄物処理装置は公共団体の運営によるものが多いこと、等に鑑みなされたものである。つまり、し尿処理施設は、家庭から出るし尿や浄化槽汚泥を受け入れて、沈殿処理などの前処理をした後、活性汚泥処理などの生物処理、濾過処理、活性炭吸着処理、及び消毒処理等の浄化処理を行なって河川等に放流するプロセスが一般である。しかも、し尿処理プロセスは、生物処理、濾過処理、活性炭吸着処理、及び消毒処理を備えていることから、排ガス処理装置から出る脱塩残渣を十分に処理することが可能である。
【００１０】
そこで、上記課題を解決するため、本発明は、廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離し、該分離した固体成分をし尿処理施設の少なくとも生物処理装置によって、し尿や浄化槽汚泥と共に処理することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、脱塩残渣処理装置などの排ガス処理残渣の処理装置を廃棄物処理装置に設置しなくてすむことから、公共団体が出費する建設費を減らせるとともに、排ガス処理残渣の処理装置の運転、保守、管理に必要な人件費等の経費を省くことができる。
【００１２】
また、上記に代えて、廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離し、該分離した固体成分に水を加えて得られる水溶液から水に溶解しない非水溶性成分を分離し、該分離した非水溶性成分を前記廃棄物処理装置の燃焼系に戻し、非水溶性成分が分離された前記水溶液を少なくともｐＨ調整を含む排水処理をして系外に放流するにあたり、該放流水をし尿処理施設の最終放流水に合流させて放流することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、排ガス処理残渣の処理装置を廃棄物処理装置に設置しなければならないが、処理排水の放流先を確実に確保できる。また、し尿処理施設の設置場所又はその近傍に排ガス処理残渣の処理装置を設置すれば、放流水の放水路を十分に短くできる。
【００１４】
本発明の排ガス処理残渣の処理装置は、廃棄物処理装置の燃焼排ガスにナトリウム系脱塩剤を作用させて生成される反応生成物を含む固体成分を排ガスから分離する気固分離手段と、該分離した固体成分に水を加えて得られる水溶液から水に溶解しない非水溶性成分を分離して前記廃棄物処理装置の燃焼系に戻す固液分離手段と、非水溶性成分が分離された水溶液を少なくともｐＨ調整して系外に放流する排水処理手段とを備えてなり、前記廃棄物処理装置の設置場所あるいはその近傍、又はし尿処理施設の設置場所あるいはその近傍に設置され、前記排水処理手段の放流水を前記し尿処理施設の最終放流水に合流させて放流することにより実現できる。
【００１５】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は、本発明に係る廃棄物処理装置とし尿処理施設の全体構成図を示している。廃棄物処理装置１は、所定の破砕処理された廃棄物２を熱分解炉３に投入して不足空気下で加熱して熱分解させ、これにより生成される熱分解ガスを燃焼溶融炉４に導入して燃焼させると共に、熱分解炉３から排出される熱分解残渣から鉄やアルミなどの有価物を除いた残りのもの（カーボン等の可燃物及び瓦礫など）を燃焼溶融炉４に導いて燃焼及び溶融させて処理するようになっている。燃焼溶融炉４の炉底から排出される溶融スラグ５は、例えば、図示していない冷却手段により急冷され、細かなスラグとして建材などの有価物として回収される。燃焼溶融炉４から排出される燃焼排ガスは、空気加熱器６、廃熱ボイラ７、第１バグフィルタ８、第２バグフィルタ９等を通って浄化され、排風機１０を介して煙突１１から放出されるようになっている。また、廃熱ボイラ２と第１バグフィルタ８に捕集される排ガス中の飛灰１２は燃焼溶融炉４に戻されて溶融スラグ化するようになっている。
【００１６】
次に、本発明の特徴部に係る詳細構成及び動作について説明する。本発明の特徴に係る燃焼排ガスの処理装置は、第２バグフィルタ９と、排ガス処理残渣の処理装置２０とを有して構成される。第２バグフィルタ９の入り側の排ガスに脱塩・脱硫を目的として、ナトリウム系脱塩剤である重曹を含む粉末状の薬剤２１が投入されるようになっている。排ガスに投入された薬剤２１は、排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物と反応しながら第２バグフィルタ９の濾布に捕集され、その濾布面に薬剤の層を形成し、これによって通過する排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物との反応が促進される。また、第２バグフィルタ９には、第１バグフィルタ８によって捕集できなかった飛灰及び未反応の薬剤が捕集される。第２バグフィルタ９における反応によって生成された反応生成物である塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の塩類、飛灰、及び未反応の薬剤は、第２バグフィルタを周期的に逆洗することによって濾布面から剥離され、脱塩残渣２２として回収される。
【００１７】
回収された脱塩残渣２２は、脱塩残渣の処理装置２０に導かれる。処理装置２０は、溶解槽２３、分離槽２４、キレート塔２５、活性炭吸着塔２６、排水槽２７を有して構成されている。脱塩残渣２２は水を加えられ、水溶液として溶解槽２３に流入される。溶解槽２３にて十分溶解された脱塩残渣は、濾過手段を備えた分離槽２４において固液分離処理される。すなわち、水に溶解する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の水溶性成分は水と共に水溶液として、一方、水に溶解しにくい飛灰、金属酸化物、その他の非水溶性成分は、固体残渣として分離される。この分離前に金属水酸化物が沈殿し易いようにｐＨ調整などを実施してもよい。この固体残渣２８は、燃焼溶融炉４に戻されて溶融スラグ化されるようになっている。分離槽２４により分離された水溶液はキレート塔２５に導かれ、水溶液中に残存する微量の水銀は、キレート樹脂によって除去される。なお、この処理の過程でｐＨ調整を併せて行なうことができる。キレート塔２５を出た排水は、活性炭吸着塔２６によりさらに浄化処理された後、排水槽２７を介して放流される。なお、排水槽２７において最終的なｐＨ調整を行ってもよい。また、分離槽２４にフィルタプレスなどを用いるときは、前段に中継槽を設けてバッチ処理と連続処理の調整を行なうようにすることもできる。
【００１８】
一方、し尿処理施設３０は、前処理装置３１、貯留槽３２、活性汚泥処理など生物処理槽３３、濾過槽３４、活性炭吸着塔３５、消毒槽３６などの装置を備えて構成されている。生物処理槽３３は、第１反応槽、ばっ気槽、第２反応槽、調整槽を備えて構成される。このように構成されることから、家庭から収集されたし尿や浄化槽汚泥は、まず前処理装置３１においてスクリーン処理により砂などが除去されると共に、凝集沈澱処理により汚泥が分離除去されて貯留槽３２に貯留される。貯留槽３２のし尿等の被処理水は、生物処理槽３３に導かれ、微生物の働きにより有機物やその他の汚染物が分解等により処理される。生物処理槽３３を出た被処理水は濾過槽３４により濾過処理され、さらに活性炭吸着塔３５により吸着処理がなされ被処理水中の不純物等が除去される。活性炭により処理された被処理水は、消毒槽３６において最終的な消毒処理がなされ、河川や海等に放流される。
【００１９】
ここで、排ガス処理残渣（脱塩残渣）の処理装置２０の排水槽２７から排出される排水に含まれる塩化ナトリウム等の塩類は基本的に無害であるから、その排水を公共下水道などに放流することについては何ら問題が無い。
【００２０】
しかし、廃棄物処理装置を設置する場所によっては、公共下水道が整備されていない場合があり、脱塩残渣の処理装置２０から排出される排水の放流先の確保が障害になることがある。例えば、処理装置２０の設置場所から放流先の河川又は海まで、延々と排水路を建設しなければならない場合は、建設費用が膨大になる。
【００２１】
そこで、本実施形態は、公共下水道が整備されていない地域であっても、公共団体が運営するし尿処理施設は比較的狭い地域ごとに設けられていること、及び廃棄物処理装置は公共団体の運営によるものが多いこと等に鑑み、次のように構成することを特徴とする。
【００２２】
つまり、第１に、処理装置２０の一点鎖線４１で示すように排水槽２７の排水を、近隣に有るし尿処理施設３０の放流水路に合流させて放流することにより、建設費等を低減することができる。
【００２３】
これに代えて、第２に、第２バグフィルタ９から排出される脱塩残渣２２を、一点鎖線４２で示すように、近隣に有るし尿処理施設３０の貯留槽３２に投入することにより、し尿処理の少なくとも生物処理以降の処理を行なわせるようにすることができる。なお、脱塩残渣２２は水に溶解後にし尿処理施設３０の貯留槽３２に投入してもよい。これにより、処理装置２０を廃棄物処理装置１に設置しなくてすむことから、公共団体が出費する建設費を減らせるとともに、処理装置２０の運転、保守、管理に必要な人件費等の経費を省くことができる。
【００２４】
また、し尿処理施設から発生する汚泥は、廃棄物処理装置１に戻して焼却スラグ化することも可能である。
【００２５】
さらに、脱塩残渣２２をし尿処理施設３０の貯留槽３２に投入することに代えて、脱塩残渣２２を水に溶解後、分離槽２４で固体成分を分離除去した被処理水を、し尿処理施設３０の貯留槽３２に投入するようにしてもよい。これによれば、脱塩残渣の非水溶性成分である主として飛灰を溶融スラグ化することができ、し尿処理施設３０の負荷を低減できる。
【００２６】
ここで、廃棄物処理装置の脱塩残渣の処理装置２０から排出される排水中の塩（ＮａＣｌ）の濃度と、し尿処理施設３０から排出される排水中の塩（ＮａＣｌ）の濃度の関係について説明する。し尿処理施設３０に入って来た、し尿と浄化槽汚泥に含まれる塩は、ほぼ同量が最終処理水に含まれて放流される。この塩濃度は、一般にＣｌ濃度として約2500mg/l程度とされ、またＣｌ量でいえば約3ｇ/人・日とされている。一方、廃棄物処理装置１にも家庭からの一般ごみに含まれて塩が入ってくる。これをＣｌ量で表わすと約２〜３g/人・日程度で、ほぼし尿処理施設３０に入ってくる塩と同量である。したがって、し尿処理施設３０と廃棄物処理装置１の処理対象人口が同等の場合、上記実施形態によると、し尿処理施設３０から排出される排水の塩の量がほぼ２倍になる程度である。
【００２７】
ところで、上述した実施形態の第１バグフィルタ又は第２バグフィルタは、バグフィルタに限られるものではなく、例えば、集じん機などの周知の気固分離装置を適用できることは言うまでもない。
【００２８】
また、し尿処理施設３０の処理プロセスについても、上記実施形態に限られるものではなく、一般に設置されている生物処理装置を含むし尿処理施設であれば、適用できることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、公共下水道が整備されていない地域に設置する廃棄物処理装置の脱塩残渣処理に係る建設費用等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置の排ガス処理残渣の処理装置の全体構成図である。
【符号の説明】
９  第２バグフィルタ
２０  脱塩残渣の処理装置
２３  溶解槽
２４  分離槽
２５  キレート塔
２６  活性炭吸着塔
２７  排水槽
３０  し尿処理施設
３１  前処理装置
３３  生物処理槽
３４  濾過槽
３５  活性炭吸着塔
３６  消毒槽
【図１】
0004471467.tif 000002