(57)【要約】【課題】設備が大型化することなく、廃棄物処理設備で発生する物質を資源として再利用することのできる廃棄物処理設備を提供する。【解決手段】廃棄物を焼却する焼却設備で発生した焼却排ガスを焼却減温塔、焼却バグフィルタ、及び触媒塔に導いて処理する焼却排ガス処理系と、該焼却設備で発生した灰と前記焼却排ガス処理系で捕集された飛灰を溶融する灰溶融炉とを備え、前記灰溶融炉で発生した溶融排ガスを排ガスダクトより二次燃焼室を経て溶融減温塔及び溶融バグフィルタに導く溶融排ガス処理系で処理する廃棄物処理設備において、前記溶融排ガス処理系に設けた溶融バグフィルタでは脱塩剤の添加を行わず、前記焼却排ガス処理系上の前記焼却減温塔と前記焼却バグフィルタの間のラインに、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスを投入するとともに、該ライン上又は焼却バグフィルタ入口にナトリウム系脱塩剤を吹き込むことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却する焼却設備で発生した焼却排ガスを焼却減温塔、焼却バグフィルタ、及び触媒塔に導いて処理する焼却排ガス処理系と、該焼却設備で発生した灰と前記焼却排ガス処理系で捕集された飛灰を溶融する灰溶融炉とを備え、前記灰溶融炉で発生した溶融排ガスを排ガスダクトより二次燃焼室を経て溶融減温塔及び溶融バグフィルタに導く溶融排ガス処理系で処理する廃棄物処理設備において、
前記溶融排ガス処理系に設けた溶融バグフィルタでは脱塩剤の添加を行わず、前記焼却排ガス処理系上の前記焼却減温塔と前記焼却バグフィルタの間のラインに、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスを投入するとともに、該ライン上又は焼却バグフィルタ入口にナトリウム系脱塩剤を吹き込むことを特徴とする廃棄物処理設備。
【請求項２】
前記ナトリウム系脱塩剤が炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムを主成分とするナトリウム系脱塩剤であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理設備。
【請求項３】
前記灰溶融炉がプラズマ溶融炉であり、該溶融炉内のガス温度を１２００℃〜１３５０℃且つスラグ温度を１６００〜１７００℃に制御する手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の廃棄物処理設備。
【請求項４】
前記灰溶融炉から溶融減温塔までの温度を９００℃以上に制御する手段することを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の廃棄物処理設備。
【請求項５】
前記二次燃焼室と前記溶融減温塔を連結するダクトは、角度が７０゜以上の上り傾斜で、前記二次燃焼室及び前記溶融減温塔の側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状であることを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の廃棄物処理設備。
【請求項６】
前記溶融減温塔と前記溶融バグフィルタを連結するダクトは、前記溶融減温塔及び前記溶融バグフィルタの側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状であり、頂点の角度が６０°以下であることを特徴とする請求項１〜５何れかに記載の廃棄物処理設備。
【請求項７】
前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を２２０℃以上に制御する手段を有し、前記触媒塔の上流には加温装置を設けないことを特徴とする請求項１〜６何れかに記載の廃棄物処理設備。
【請求項８】
前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を１７０℃以上且つ２２０℃未満に制御する手段を有することを特徴とする請求項１〜６何れかに記載の廃棄物処理設備。
【請求項９】
前記溶融バグフィルタで発生する溶融飛灰を飛灰固化設備を経由することなく、山元還元する設備を設けることを特徴とする請求項１〜８何れかに記載の廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水汚泥、都市ごみ及び産業廃棄物等の廃棄物を焼却する焼却設備、及びその焼却灰を溶融する灰溶融炉等で処理する廃棄物処理設備に関するものであり、詳しくは前記廃棄物処理設備で発生する物質を資源として再利用できる廃棄物処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、都市ごみや下水汚泥等の一般廃棄物又は各種工場から排出される産業廃棄物は、減容化及び無害化のために焼却により処理されており、前記焼却に際して発生する焼却灰は、資源化、減容化及び無害化を目的として灰溶融炉で溶融され、スラグ化して処理されている。
【０００３】
廃棄物を焼却し、焼却灰を溶融処理する際、廃棄物を焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰は灰溶融炉にて１２００℃以上の高恒温で溶融した後に水で急冷することによって水砕スラグとよばれるＳｉＯ２、ＣａＯ及びＡｌ２Ｏ３を主成分とするガラス質の固化物が得られ、路盤材、コンクリート用骨材、アスファルト混合用骨材等として再生利用される。
また、前記灰溶融炉で発生する溶融排ガス中に含まれる溶融飛灰は、排ガス処理装置で捕集された後、埋立処分されるか、山元還元して再利用される。
【０００４】
一方、前記焼却炉で発生した燃焼排ガス中の飛灰は、ボイラ、焼却減温塔を通過した後、バグフィルタで捕集除去される。また、飛灰が除去された後の燃焼排ガスは、前記排ガス処理装置で処理された後の溶融排ガスと共に煙突を通して大気へ放出される。
【０００５】
このような廃棄物処理設備において、前記バグフィルタで捕集された燃焼ガス中の飛灰は、前記廃棄物を焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰とともに灰溶融炉で溶融し、スラグとして回収して再利用することが望ましいが、焼却炉で発生した燃焼排ガス中には塩化水素（ＨＣｌ）が含まれている。
そのため、この塩化水素を乾式脱塩する場合は、通常、カルシウム系脱塩素剤として、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）がバグフィルタの入口に吹き込まれ、バグフィルタの濾布表面で中和除去して脱塩飛灰として捕集するようにしてある。バグフィルタが１段の場合、飛灰と脱塩飛灰の分離はできず、この脱塩飛灰中には、塩化水素と消石灰の反応により生じた灰の溶融温度（１４００℃程度）よりも沸点の高い塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）（沸点１６００℃）が多量に含まれるため、これを溶融炉で溶融処理しても、ほとんど揮散せずに溶融スラグの上部に液状の塩の層を形成して炉内に残ることになり、長期の連続運転を阻害する原因となる。また、前記溶融炉に水が存在していると、前記塩化カルシウムが水と反応し酸化カルシウム（ＣａＯ）と塩化水素（ＨＣｌ）が発生してしまうため、溶融排ガスを処理する際に再度消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）を吹き込まねばならず、工程の煩雑化とともに消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）の使用量が過大するという課題があった。
【０００６】
そのため、焼却バグフィルタを２段設け、２段目のバグフィルタの入口にカルシウム系脱塩素剤を吹き込むようにした廃棄物処理設備も用いられている。このような廃棄物処理設備では、１段目のバグフィルタでは、燃焼排ガス中からの脱塩は行わずに、２段目のバグフィルタで脱塩を行うようにし、１段目のバグフィルタで捕集した塩化カルシウムの含まれない飛灰を前記廃棄物を焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰とともにと共に溶融炉に送って溶融処理させるようにした、所謂２段バグフィルタ方式も従来より用いられている。
【０００７】
しかしながら、このような２段バグフィルタ方式は、バグフィルタが２つ必要であり、設備が大きなものとなるという課題がある。
【０００８】
そのため、特許文献１には、廃棄物の焼却により発生した燃焼排ガス中にナトリウム系脱塩素剤を吹き込んで脱塩することにより、燃焼排ガス中に含まれる飛灰を、塩化ナトリウムを主成分とする脱塩飛灰として捕集し、該脱塩飛灰を溶融炉に投入して溶融処理する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−５３０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、溶融炉で塩化ナトリウムが分解して塩化水素が発生した場合に、溶融バグフィルタで処理した後の溶融排ガスを煙突から排出するため、塩化水素を排出することとなり環境上問題があった。また、塩化水素を排出しないためには、溶融バグフィルタの上流にカルシウム系又はナトリウム系の脱塩剤を投入する必要があり、設備が大型化するという課題があった。
【００１０】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、設備が大型化することなく、廃棄物処理設備で発生する物質を資源として再利用することのできる廃棄物処理設備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】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明においては、
廃棄物を焼却する焼却設備で発生した焼却排ガスを焼却減温塔、焼却バグフィルタ、及び触媒塔に導いて処理する焼却排ガス処理系と、該焼却設備で発生した灰と前記焼却排ガス処理系で捕集された飛灰を溶融する灰溶融炉とを備え、前記灰溶融炉で発生した溶融排ガスを排ガスダクトより二次燃焼室を経て溶融減温塔及び溶融バグフィルタに導く溶融排ガス処理系で処理する廃棄物処理設備において、
前記溶融排ガス処理系に設けた溶融バグフィルタでは脱塩剤の添加を行わず、前記焼却排ガス処理系上の前記焼却減温塔と前記焼却バグフィルタの間のラインに、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスを投入するとともに、該ライン上又は焼却バグフィルタ入口にナトリウム系脱塩剤を吹き込むことを特徴とする。
【００１２】
例えばナトリウム系脱塩剤として炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）を用いた場合、焼却バグフィルタでの脱塩反応は以下の反応式となる。
ＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ→ＮａＣｌ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ
該反応で発生する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）は沸点が約１４４０℃であるため、灰溶融炉内で気化し、長期の連続運転を阻害することはない。
【００１３】
また、ナトリウム系脱塩剤を用いることで、溶融炉での塩化水素（ＨＣｌ）の発生を低減することができる。
ここで、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）は溶融炉内で分解して塩化水素（ＨＣｌ）を発生するＨＣｌガス化率は約３％であり、カルシウム系脱塩剤を用いた場合の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）のＨＣｌガス化率が約３０％である。
図６はナトリウム塩の塩化水素（ＨＣｌ）ガス化率を約１年に亘って採取したグラフである。縦軸はＨＣｌガス化率（％）、横軸は参考的に日時を示している。グラフよりナトリウム塩のＨＣｌガス化率は約３％であることが分かる。
図７はカルシウム塩の塩化水素（ＨＣｌ）ガス化率を約１週間に亘って採取したグラフである。縦軸はＨＣｌガス化率（％）、横軸は参考的に日時を示している。グラフよりカルシウム塩のＨＣｌガス化率は約３０％であることが分かる。
従って、本発明により、灰溶融炉での塩化水素（ＨＣｌ）の発生を大幅に低減することができる。
【００１４】
そのため、灰溶融炉で発生する溶融排ガスには塩化水素（ＨＣｌ）はほとんど含まれず、したがって前記溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスには塩化水素（ＨＣｌ）はほとんど含まれない。また、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスに少量含まれる塩化水素（ＨＣｌ）も、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスを前記焼却減温塔の下流且つ前記焼却バグフィルタの上流に投入し、ナトリウム系脱塩剤を吹き込むため、塩化水素（ＨＣｌ）が排出されることはない。そのため、溶融バグフィルタの上流にカルシウム系又はナトリウム系の脱塩剤を投入する必要がなく、設備が大型化することもない。
【００１５】
また、前記ナトリウム系脱塩剤が炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムを主成分とするナトリウム系脱塩剤であることを特徴とする。
このように、ナトリウム系脱塩素剤として、炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムを主成分とするナトリウム系脱塩剤を用いることにより、高い脱塩反応を得ることができる。
【００１６】
また、前記灰溶融炉がプラズマ溶融炉であり、該溶融炉内のガス温度を１２００℃〜１３５０℃且つスラグ温度を１６００〜１７００℃に制御する手段を有することを特徴とする。
このように溶融炉内のガス温度を１２００〜１３５０℃に制御することによって、従来よりもプラズマ溶融炉におけるアーク長を以下の理由から短く運転することができる。
まず、従来脱塩剤として用いていたカルシウム系脱塩剤ではなく、ナトリウム系脱塩剤を用いることによって、灰溶融炉に導入される飛灰量（すなわち焼却バグフィルタで捕集される飛灰量）が従来よりも低減する。そのことによって、溶融炉内雰囲気の煤塵濃度が低下すし、プラズマ及びスラグ液面からの輻射が増え、溶融炉天井耐火物の温度が上昇する。従って、アーク長を従来よりも短くすることができる。
ただし、ガス温度を１２００℃未満にすると、炉壁への塩類の付着、サイド電流の発生が起こるため、１２００℃以上とする必要があり、ガス温度が１３５０℃を越えると溶融炉天井の耐火物の寿命が低減するため、１３５０℃以下とする必要がある。また、アーク長は通常１２０〜１４０ｍｍであるが、本発明によって炉内の煤塵量が減少するため、８０〜１００ｍｍにアーク長を短くして溶融スラグ池への入熱効率を向上（アークからスラグへの入熱は約５０％であるが、スラグ内電流によるジュール発熱は１００％スラグに入熱する）できる。アーク長を計測する手段としては、８〜１４μｍの赤外線を検知するカメラを用いることが好ましい。
【００１７】
そして、スラグ温度を１６００〜１７００℃とすることで、以下の理由から溶融炉内の耐火物の寿命を従来よりも長期間確保することができる。
まず、従来脱塩剤として用いていたカルシウム系脱塩剤ではなく、ナトリウム系脱塩剤を用いることによって、スラグの塩基度が低下する。例えばカルシウム系脱塩剤を用いた場合は塩基度は１．０〜１．２程度であるが、ナトリウム系脱塩剤を用いた場合には塩基度は０．６〜０．８程度となる。
【００１８】
ここで、図５にスラグの粘度とスラグ温度と塩基度の関係のグラフの一例を示した。縦軸は粘度（ｃＰ）、横軸はスラグ温度（℃）、ηは塩基度を表している。グラフから明らかであるように塩基度が上がるにつれて、同じ温度での粘度は下がっている。例えば１５００℃におけるη＝０．７５での粘度は約１５ｃＰであるのに対し、η＝１．０６における粘度は約８ｃＰである。
このように、塩基度が低下するとスラグの粘性が増大する。そのため、スラグ温度従来の１４００〜１６００℃よりも上昇させることで、スラグ粘度を従来と同等にしスラグの溶融炉からの出滓性を確保することができる。
ここで、スラグ粘度は出滓性を確保するためには１０〜１００ｃＰとする必要があり、そのためにはスラグ温度を１６００℃以上とする必要がある。またスラグ温度が１７００℃を越えると溶融炉内の耐火物の寿命が低減するため、１７００℃以下とする必要がある。スラグ温度計測は炉から排出される直前のスラグ温度を管理（粘性及び耐火物の耐久性を考慮）する必要があるため、出滓口直前の溶融スラグ液面の赤外光（煤塵の影響を受けない８μｍ〜１４μｍの中から２波長）を検出して温度を求める放射温度計を用いることが好ましい。
【００１９】
また、前記灰溶融炉から溶融減温塔までの温度を９００℃以上に制御する手段することを特徴とする。
ナトリウム系脱塩剤を投入することによって発生する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）は、融点が８００．４℃であるため、前記灰溶融炉から溶融減温塔までの温度を前記融点よりも高い温度とすることで塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が固化して堆積し、詰まることを防ぐことができる。また、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が多い場合には、前記灰溶融炉から溶融減温塔までの温度を塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の融点８００．４℃以上としても、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）全体が融点以上の温度まで加温されない可能性があるため、前記前記灰溶融炉から溶融減温塔までの温度をさらに高い９００℃以上に制御しなくてはならない。
【００２０】
さらに、前記二次燃焼室と前記溶融減温塔を連結するダクトは、角度が７０゜以上の上り傾斜で、前記二次燃焼室及び前記溶融減温塔の側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状であることを特徴とする。
また、前記溶融減温塔と前記溶融バグフィルタを連結するダクトは、前記溶融減温塔及び前記溶融バグフィルタの側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状であり、頂点の角度が６０°以下であることを特徴とする。
このことにより、これらの箇所にダストが溜まって詰まることを防ぐことができる。なお、特許第３６４３７７５号公報においてはダストの溜まりを防ぐために、前記二次燃焼室と前記溶融減温塔を連結するダクトは、角度が７０゜以上の上り傾斜で、前記二次燃焼室及び前記溶融減温塔の側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状としているが、本発明においては、該二次燃焼室と前記溶融減温塔を連結するダクトへ導入される塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）量が、前記特許第３６４３７７５号公報に開示された発明よりも多いため、より急な傾斜として角度を７０°以上に設定する必要がある。
【００２１】
また、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を２２０℃以上に制御する手段を有し、前記触媒塔の上流には加温装置を設けないことを特徴とする。
従来のようにカルシウム系脱塩剤を投入する場合、該カルシウム系脱塩剤は温度が低いほど燃焼排ガス中は塩化水素（ＨＣｌ）との反応性がいいため、前記減温塔にて燃焼排ガス温度を１５０℃以下まで低下させる必要があった。しかし、本発明で用いるナトリウム系脱塩剤は温度が高いほど焼排ガス中は塩化水素（ＨＣｌ）との反応性がいいため、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を２２０℃以上に制御することで、前記減温塔での減温のための減温水量を削減ができ、ナトリウム系脱塩剤と塩化水素（ＨＣｌ）を高反応率で反応させることができるとともに、前記触媒塔で反応に必要となる温度（２２０℃以上）とするための加温装置が必要なくなり、設備の小型化に寄与することができる。
また、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を２２０℃以上とすることで、ダイオキシン類の再合成温度（２２０℃）を越えるが、前記触媒塔の触媒量を増加させることによってダイオキシン類の排出を防ぐことができる。
【００２２】
また、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度を１７０℃以上且つ２２０℃未満に制御する手段を有することを特徴とする。
前記の通り、従来のようにカルシウム系脱塩剤を投入する場合、前記減温塔にて燃焼排ガス温度を１５０℃以下まで低下させる必要があったが、ナトリウム系脱塩剤を用いることで該燃焼排ガス温度を上げることができるため、減温塔での減温のための減温水量を削減することができ、ナトリウム系脱塩剤と塩化水素（ＨＣｌ）を高反応率で反応させることができる。また、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度をダイオキシン類の再合成温度（２２０℃）以下とすることで、ダイオキシン類の再合成の可能性を防止することができ、触媒塔での触媒量を増加する必要はない。そして、前記焼却バグフィルタ入り口ガス温度は従来の１４０〜１６０℃よりも高く制御するため、触媒塔で反応に必要となる温度（２２０℃）以上とするための加温装置は必要となるが、該加温装置で上昇させる温度幅が従来よりも小さくなるため、加温装置の小型化及び加温のためのスチーム等の用役費の削減が可能となる。
【００２３】
さらに、前記溶融バグフィルタで発生する溶融飛灰を飛灰固化設備を経由することなく、山元還元する設備を設けることを特徴とする。
溶融バグフィルタに反応剤を吹き込まないため、溶融飛灰は山元還元で回収する目的である鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）が溶融バグフィルタで薄まっておらず、溶融飛灰を固化設備を経由しなくとも山元還元をすることが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
以上記載のごとく本発明によれば、廃棄物を焼却する焼却設備と、前記焼却設備で発生した焼却排ガスを焼却減温塔、焼却バグフィルタ、及び触媒塔に導いて処理する焼却排ガス処理手段と、前記焼却設備で発生した灰と前記焼却排ガス処理手段で捕集された灰飛を溶融する灰溶融炉と、前記灰溶融炉で発生した溶融排ガスを排ガスダクトより二次燃焼室を経て下流側の溶融減温塔及び溶融バグフィルタに導いて処理する溶融排ガス処理手段と、を備えた廃棄物処理設備において、前記溶融バグフィルタでは脱塩剤の添加を行わず、該溶融バグフィルタ出口より発生する排ガスを前記焼却減温塔の下流且つ前記焼却バグフィルタの上流に投入するラインを設けるとともに、その下流側にナトリウム系脱塩剤吹き込み手段を設けることにより、設備が大型化することなく、廃棄物処理設備で発生する物質を資源として再利用することのできる廃棄物処理設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２６】
図１は本実施例１に係る廃棄物処理設備の一例の全体構成図である。同図に示される実施例１における廃棄物処理設備は、ごみ等の廃棄物を焼却処理するストーカ式焼却炉１０と、該焼却炉１０から排出される焼却灰を溶融する灰溶融炉５１と、該灰溶融炉５１で発生する溶融排ガスを処理する溶融排ガス処理手段と、前記焼却設備で発生した焼却排ガスを処理する焼却排ガス処理手段と、から構成される。
【００２７】
前記焼却排ガス処理手段は、該焼却炉１０から排出される高温の排ガスから熱回収するボイラ２０と、該ボイラ２０からの焼却排ガスを冷却するとともに減温水タンク３０からの減温水を噴霧する焼却減温塔２１と、該焼却減温塔２１にて冷却された焼却排ガスを除塵する焼却バグフィルタ２２と、該焼却バグフィルタ２２からの排ガスが導入される触媒塔２４と、ファン２５と、煙突２６と、を備える。
また、前記ストーカ式焼却炉１０は、投入ホッパ１１から受け入れた廃棄物を火格子１２上にて移送しながら該火格子１２の下方に位置する一次空気導入口より一次空気１６を導入し、該火格子１２の上方に形成された一次燃焼室にて燃焼させ、さらに炉本体の上方に二次空気１７の導入により形成された二次燃焼室１４にて、前記一次燃焼室で発生した排ガス中の未燃ガスを再燃焼させる。
本実施例ではストーカ式焼却炉１０を例に挙げているがこれに限定されるものではなく、他にも流動床式焼却炉、バーナ式焼却炉等の焼却炉、熱分解炉、溶融炉などのように、少なくともＳＯｘ及びＨＣｌ等の酸性ガスを含有する排ガスを発生する熱処理装置であれば何れにも適用可能である。
【００２８】
前記ストーカ式焼却炉１０によるごみの燃焼にて発生する高温の排ガス中には煤塵、ＳＯｘ及びＨＣｌ等の酸性ガス、ＮＯｘ、ダイオキシン類等が含まれている。該排ガスはまず前記ボイラ２０等の熱回収設備にて熱回収された後に焼却減温塔２１に導入され、前記焼却減温塔２１では、減温水タンク３０からの減温水の噴霧により高温の排ガスを減温処理される。さらに、図示しない制御手段を設け、前記焼却減温塔２１の後工程である焼却バグフィルタ２２間入り口ガス温度を２２０℃以上になるように減温水量を制御する。
【００２９】
さらに本実施例では、前記焼却減温塔２１の下流側で且つ集塵装置２２より上流側の煙道中に、重曹貯留タンク３１と活性炭貯留タンク３２と押込ファン３４からなる重曹供給手段を設け、前記焼却減温塔２１により減温処理された排ガスに、重曹を供給して排ガス中に含まれるＨＣｌ及びＳＯｘを効率よく中和反応させ、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、硫黄酸化物（Ｎａ２ＳＯ４）などを生成させる。
前記重曹は、粉末状、スラリー状、液状の何れでも良いが、特に粉末状重曹であることが好ましい。これは、粉末状重曹とすることにより、新たに反応塔を設ける必要がなく煙道中に供給することができるためである。また、前記重曹の供給量は、前記冷却反応塔２１入口における排ガス中の酸性成分に対する重曹の当量比が、前記アルカリ剤の当量比より小さくなるようにする。さらに好適には、前記重曹の当量比が０．２以上とすると良い。また、前記粉末重曹は、平均粒径が２〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００３０】
これらの生成した塩類は、後段の焼却バグフィルタ２２で捕集分離し、排ガスを精製する。
前記焼却バグフィルタ２２にて飛灰（煤塵）、酸性ガスが除去された排ガスは、前記触媒塔２４に導入され、該触媒塔２４にて触媒と接触させることにより他の有害物質、例えばＮＯｘやダイオキシン類を除去された後にファン２５により煙突２６を介して系外へ放出される。触媒塔２４に用いる触媒は前記ＮＯｘやダイオキシン類を効率的に除去するため、Ｖ２Ｏ５、ＴｉＯ２を用いることが好ましい。
【００３１】
一方、前記ストーカ式焼却炉１０の炉底の主灰から磁選、スクリーン選別等の前処理設備１８によって溶融不適物を除去した灰及び前記焼却バグフィルタ２２で捕集された飛灰、灰供給ホッパ５３を経てプラズマ灰溶融炉５１にて溶融処理される。
灰溶融炉５１へ送られた前記主灰及び飛灰は、灰溶融炉５１で１６００〜１７００℃のスラグ温度、且つ１２００〜１３５０℃の溶融炉内のガス温度で溶融される。溶融されて得られた溶融スラグは、灰溶融炉５１を出て水砕槽５８へ落下する。溶融スラグは、例えば水砕槽５８での水砕水との接触に伴う水蒸気爆発を防止するために、水砕水槽５８へ落下途中に、水砕水を噴射されることにより急冷され、水砕スラグとして水砕槽５８に回収される。溶融スラグへ噴射された水砕水は溶融スラグと共に水砕槽５８へ落下する。水砕槽５８で回収される溶融スラグは路盤材、コンクリート用骨材、アスファルト混合用骨材等種々の用途に再生利用される。
【００３２】
また、灰溶融炉５１の炉本体５２内で発生した排ガス５９は、図１に示すように、排ガスダクト６０より溶融二次燃焼室６１を経て、下流側の溶融減温塔６２、溶融バグフィルタ６３などからなる排ガス処理設備に導かれる。なお、溶融二次燃焼室６１には、燃焼空気ファンより空気が送給され、溶融バグフィルタ６３は前記焼却減温塔２１の下流且つ前記焼却バグフィルタ２２の上流であり、さらに前記重曹の供給手段よりも上流に接続されている。
【００３３】
さらに、前記溶融二次燃焼室６１と前記溶融減温塔６２を連結するダクト６４は、角度θ１及びθ２が何れも７０゜以上の上り傾斜で、前記溶融二次燃焼室６１及び前記溶融減温塔６２の側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状とした。
また、前記溶融減温塔６２と前記溶融バグフィルタ６３を連結するダクト６５は、前記溶融減温塔６２及び前記溶融バグフィルタ６３の側からそれぞれ延出させたダクト部を突き合せて形成された逆Ｖ字型形状としθ３が６０°以下となるようにした。
このことによって、これらの箇所にダストが溜まってダクトが詰まることを防ぐことができる
【００３４】
（比較例１）
図３は従来行われている廃棄物処理設備の一例の全体構成図である。設備の構成は、実施例１における重曹貯槽タンク３１の代わりに消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）貯槽タンク３３を設けた消石灰供給手段を設けたこと、該消石灰貯槽タンク３３の消石灰を前記溶融減温塔６２の下流でありかつ前記溶融バグフィルタ６３の上流に供給する押込ファン３５を設けたこと、前記焼却バグフィルタ２２の下流であり且つ前記触媒塔２４の上流に加温装置２３を設けたこと、及び前記溶融二次燃焼室６１と前記溶融減温塔６２を連結するダクト６４は、角度θ５を６０゜以上の上り傾斜としたこと以外は前記実施例１と同じ構成の設備とした。
さらに、運転条件については、前記焼却減温塔２１の後工程である焼却バグフィルタ２２間入り口ガス温度を１５０〜１６０℃以上になるように減温水量を制御したこと、前記焼却バグフィルタ２２にて飛灰（煤塵）、酸性ガスが除去された排ガスを前記触媒塔２４へ導入する前に前記加温装置２３によって２２０℃以上まで加温したこと以外は前記実施例１と同じ運転条件とした。
【００３５】
（比較例２）
図４は従来行われている廃棄物処理設備の別の一例の全体構成図である。本比較例２では、前記実施例１及び比較例１と同様に、焼却炉１０における廃棄物の焼却処理により発生した高温の排ガスを、ボイラ２０などの熱回収設備にて熱回収を行い、焼却減温塔２１を設置して減温水タンク３０からの減温水噴霧により減温処理した後、第１の焼却バグフィルタ２７にて飛灰を捕集する。
【００３６】
さらに、本比較例では前記第１の焼却バグフィルタ２７の下流側で且つ第２のバグフィルタ２９の上流側の煙道中に、消石灰貯留タンク３３及び押込ファン３４からなる消石灰供給手段により前記第１の焼却バグフィルタ２７にて飛灰を捕集された排ガスに消石灰を供給して排ガス中に含まれるＨＣｌ及びＳＯｘを効率よく中和反応させ、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）、硫黄酸化物（ＣａＳＯ４）などを生成させる。
これらの生成した塩類は、後段の第２の焼却バグフィルタ２９で捕集分離し、排ガスを精製する。第２の焼却バグフィルタで捕集分離された二次飛灰は固化処理して処分される。そして、前記第２の焼却バグフィルタ２９で精製された排ガスは、加温装置２３で２２０℃以上まで加温された後、前記触媒塔２４に導入され、該触媒塔２４にて触媒と接触させることにより他の有害物質、例えばＮＯｘやダイオキシン類を除去された後にファン２５により煙突２６を介して系外へ放出される。
【００３７】
その他の設備構成は、活性炭貯留タンク３２と押込ファン３４からなる活性炭供給手段を設け、前記焼却減温塔２１により減温処理された排ガス、及び前記溶融減温塔６２により減温処理された排ガスに活性炭を供給すること、前記溶融バグフィルタ６３を前記第１のバグフィルタ２７の下流且つ前記第２のバグフィルタ２９の上流であり、さらに前記消石灰の供給手段よりも上流に接続したこと以外は前記実施例１と同じ構成とした。
【００３８】
（運転状態の比較）
前記実施例１、比較例１及び比較例２に示した廃棄物焼却設備を廃棄物処理量２４０ｔ／ｄで運転した。この時それぞれの、ストーカー式焼却炉１０における主灰発生量（ｔ／ｄ）、焼却バグフィルタより捕集される飛灰発生量（ｔ／ｄ）、前記主灰と飛灰の合計量、即ち灰溶融炉での溶融量（ｔ／ｄ）、灰溶融炉で溶融する灰の飛灰混合率（％）、消石灰及び重曹消費量（ｔ／ｄ）、特反剤使用量（ｔ／ｄ）、活性炭使用量（ｔ／ｄ）、水砕槽で回収されるスラグ量（ｔ／ｄ）、溶融バグフィルタで捕集される溶融飛灰発生量（ｔ／ｄ）、第２のバグフィルタで捕集される二次飛灰発生量、すなわち実施例１、比較例１及び比較例２における物質収支を図２（Ａ）にまとめた。
また、実施例１、比較例１及び比較例２において必要な運転コストを図２（Ｂ）にまとめた。なお、各単価は以下の前提で計算した。
単価計算前提
電力費：１０円／ｋＷｈ、消石灰：４０円／ｋｇ、重曹：６０円／ｋｇ、特反剤：１００円／ｋｇ、活性炭：３００円／ｋｇ
【００３９】
このとき、図２（Ｂ）に示したとおり、実施例１は４９９．６千円／ｄ、比較例１は５４３．７千円／ｄ、比較例２は５０１．１千円／ｄの運転コストであり、実施例１は従来行われている比較例よりも低コストで運転できることもできた。
コストは、実施例１を比較例１と比較した場合、
４９９．６／５４３．７＝９１．９％
まで削減することができ、比較例１よりも低コストである比較例１と比較した場合においても、
４９９．６／５０１．１＝９９．７％
まで削減することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
設備が大型化することなく、廃棄物処理設備で発生する物質を資源として再利用することのできる廃棄物処理設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施例１に係る廃棄物処理設備の一例の全体構成図である。
【図２】図２（Ａ）は実施例１、比較例１及び比較例２における物質収支をまとめた表であり、図２（Ｂ）は、実施例１、比較例１及び比較例２において必要な運転コストをまとめた表である。
【図３】従来行われている廃棄物処理設備の一例の全体構成図である。
【図４】従来行われている廃棄物処理設備の別の一例の全体構成図である。
【図５】スラグの粘度とスラグ温度と塩基度の関係のグラフの一例である。
【図６】ナトリウム塩の塩化水素（ＨＣｌ）ガス化率を約１年に亘って採取したグラフである。
【図７】カルシウム塩の塩化水素（ＨＣｌ）ガス化率を約１週間に亘って採取したグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１０、  ストーカー式焼却炉
２１、  焼却減温塔
２２、  焼却バグフィルタ
２３、  加温装置
２４、  触媒塔
３０、  減温水タンク
３１、  重曹貯留タンク
５１、  灰溶融炉
６１、  溶融二次燃焼室
６２、  溶融減温塔
６３、  溶融バグフィルタ
６４、  溶融二次燃焼室と溶融減温塔を連結するダクト
６５、  溶融減温塔と溶融バグフィルタを連結するダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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