(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を燃焼炉で燃焼させ、生成した燃焼灰を溶融炉で溶融スラグにして、冷却固化して回収し、前記溶融炉から排出される溶融炉排ガスを前記燃焼炉から排出される燃焼炉排ガスに混合して混合排ガスにして、該混合排ガスに脱塩剤を注入した後、第１の集塵装置に供給する廃棄物処理装置において、前記溶融炉排ガスを前記燃焼炉排ガスに混合する前に、前記燃焼炉排ガスを第２の集塵装置に供給して、捕集された飛灰を前記溶融炉に供給し、かつ、前記溶融炉から排出される前記溶融炉排ガスを第３の集塵装置に供給し、その後、前記溶融炉ガスを前記燃焼炉排ガスに混合して混合ガスにして、該混合ガスに脱塩剤を注入した後、第１の集塵装置に供給し、前記第１の集塵装置で捕集された飛灰と、前記第３の集塵装置で捕集された飛灰を加熱装置に供給して加熱処理し、該加熱処理された飛灰を冷却装置に供給して急速冷却する、廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法。
【請求項２】
廃棄物を加熱して熱分解して発生した熱分解生成物を燃焼溶融炉に供給して燃焼処理し、生成した燃焼灰を溶融炉で溶融スラグにして冷却固化して回収し、前記燃焼溶融炉から排出される溶融炉排ガスに脱塩剤を注入した後、第１の集塵装置に供給する廃棄物処理装置において、前記燃焼溶融炉から排出される前記溶融炉排ガスを第２の集塵装置に供給し、該第２の集塵装置で捕集された飛灰の一部を加熱装置へ、その他の大部分を前記燃焼溶融炉に供給し、前記第２の集塵装置から排出される排ガス中に脱塩剤を注入した後、前記第１の集塵装置に供給し、前記第１の集塵装置で捕集された飛灰と、前記第２の集塵装置で捕集された飛灰の一部を前記加熱装置に供給して加熱処理し、該加熱処理された飛灰を冷却装置に供給して急速冷却する、廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法。
【請求項３】
前記加熱装置に供給された飛灰を４００℃〜６００℃に加熱する請求項１又は２記載の廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法。
【請求項４】
前記加熱された飛灰を１００℃〜２００℃の範囲内に急速冷却する請求項１、２又は３記載の廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を燃焼処理し、生成した燃焼灰を溶融スラグにして、この溶融スラグを冷却固化させて回収する廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法、より詳しくは、燃焼炉排ガス及び溶融炉排ガスの飛灰中に含まれるダイオキシンの量を低減する廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミ等の可燃物を含む廃棄物は、燃焼炉で燃焼処理し減容してから埋立処分されている。しかしながら、このような燃焼炉を有する廃棄物処理装置においては、燃焼炉で生成する燃焼灰中に重金属類が含有されており、これらの重金属類が埋立地で溶出するのを防止するための処理をする必要があったり、又、燃焼灰が輸送中に飛散して公害の発生源とならないように、注意深く取り扱う必要があり、その上、焼却灰の状態では密度が低く、嵩張るので大幅な減容ができないという問題があった。
【０００３】
そのため、近来、廃棄物を燃焼処理すると共に、生成した燃焼灰を溶融スラグ化して、この溶融スラグを冷却固化して回収する廃棄物処理装置が注目を集めている。この種の廃棄物処理装置としては、廃棄物を燃焼処理する燃焼炉と、この燃焼炉において生成した燃焼灰を溶融させる溶融炉とからなる燃焼・溶融方式と、廃棄物を熱分解して生成した熱分解生成物を燃焼溶融炉に供給して、燃焼処理し、発生した燃焼灰を溶融スラグ化する熱分解・燃焼溶融方式とが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの廃棄物処理装置においては、発生した燃焼灰の処理に関しては溶融スラグ化することにより改善されているが、排ガスに同伴して排出される飛灰に関しては処理がまだ不十分であるという問題がある。
即ち、燃焼炉と溶融炉とを併設した燃焼・溶融方式の場合、燃焼炉から排出される燃焼炉排ガスと溶融炉から排出される溶融炉排ガスとを混合して、この混合排ガスに脱塩や脱硫するために消石灰，炭酸カルシウム，重曹等の薬剤を注入した後、集塵装置に供給して混合排ガス中の飛灰を回収している。また、一方の熱分解・燃焼溶融方式においては、この燃焼溶融炉から排出される排ガスに脱塩剤を注入した後、集塵装置に供給して飛灰を回収している。
【０００５】
しかしながら、この飛灰中には多量のダイオキシンが含まれており、通常かかる廃棄物処理装置から排出されるダイオキシンは、排ガスと飛灰に含まれて系外へ排出されるが、その多くは飛灰中に含まれて排出される。
本発明者等の知見によれば、廃棄物１００トンより発生するダイオキシンは通常約８６００μｇであり、その内約８０００μｇが飛灰中に含まれて排出される。
【０００６】
従って、かかる飛灰中に含まれて排出されるダイオキシンを低減させることが緊急の課題となっている。
本発明は、前記したような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、廃棄物を燃焼処理して生成した燃焼灰を溶融スラグにして、この溶融スラグを冷却固化させて回収する廃棄物処理装置において、廃棄物処理装置から系外へ排出される飛灰に含まれるダイオキシンの量を大幅に低減することができる廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法は、以下のような方法である。
【０００８】
▲１▼  廃棄物を燃焼炉で燃焼させ、生成した燃焼灰を溶融炉で溶融スラグにして、冷却固化して回収するようにした廃棄物処理装置において、前記溶融炉から排出される溶融炉排ガスを前記燃焼炉から排出される燃焼炉排ガスに混合して混合排ガスにして、該混合排ガスに脱塩剤を注入した後、第１の集塵装置に供給して、捕集された飛灰を加熱装置に供給して加熱処理し、該加熱処理された飛灰を冷却装置に供給して急速冷却する方法であり、排ガス中の飛灰を捕集して加熱処理するための灰中の金属類等の触媒作用でダイオキンの塩素をはずしたり酸素架橋を切ったりする化学反応を生じさせてダイオキシンを分解し、また、急速冷却することにより、冷却時におけるダイオキシンの再合成を防止するので、排出される飛灰に含まれるダイオキシンの量を大幅に低減することができる。
【０００９】
▲２▼  前記溶融炉排ガスを前記燃焼炉排ガスに混合する前に、前記燃焼炉排ガスを第２の集塵装置に供給して、捕集された飛灰を前記溶融炉へ供給するとともに、前記溶融炉から排出される前記溶融炉排ガスを第３の集塵装置へ供給し、その後、前記溶融炉排ガスを前記燃焼炉排ガスに混合して混合ガスにして、該混合ガスに脱塩剤を注入した後、前記第１の集塵装置に供給する方法であり、溶融スラグ化する量を増やして、第１の集塵装置や加熱装置や冷却装置の負担を軽くすると共に系外にでる飛灰の量を低減する。
【００１０】
▲３▼  廃棄物を加熱して熱分解して発生した熱分解生成物を燃焼溶融炉に供給して燃焼処理し、生成した燃焼灰を溶融スラグにして冷却固化して回収する廃棄物処理装置において、前記燃焼溶融炉から排出される溶融炉排ガスに脱塩剤を注入した後、第１の集塵装置に供給して、捕集された飛灰を加熱装置に供給して加熱処理し、該加熱処理された飛灰を冷却装置に供給して急速冷却する方法であり、ダイオキシンを分解し、また、冷却時におけるダイオキシンの再合成を防止するので、排出される飛灰に含まれるダイオキシンの量を大幅に低減することができる。る。
【００１１】
▲４▼  前記燃焼溶融炉から排出される前記溶融炉排ガスを第２の集塵装置に供給し、捕集された飛灰を前記加熱装置へ供給するとともに、前記第２の集塵装置から排出される排ガス中に脱塩剤を注入した後、前記第１の集塵装置に供給する方法であり、溶融スラグ化する量を増やして、第１の集塵装置や加熱装置や冷却装置の負担を軽くすると共に系外にでる飛灰の量を低減する。
【００１２】
▲５▼  前記加熱装置で前記第１の集塵装置により捕集された飛灰を４００℃〜６００℃に加熱する方法であり、ダイオキシンの分解を促進する温度範囲内に飛灰温度を保つことができる。
【００１３】
▲６▼  前記加熱された飛灰を１００℃〜２００℃の範囲内に急速冷却する方法であり、ダイオキシンの再合成を防止できる温度範囲内に飛灰温度を低下することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき本発明による廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法を実施するための廃棄物処理装置の系統図である。廃棄物ａは、燃焼炉１に投入され燃焼処理されて、排ガスＧ１と燃焼灰ｂが生成される。
【００１５】
この燃焼炉排ガスＧ１は飛灰Ｆ１を含む比較的高温の燃焼ガスであって、この燃焼炉排ガスＧ１は廃熱ボイラ３に供給され、ここで熱回収される。そして、熱回収されて比較的低温になった燃焼炉排ガスＧ１はバグフィルター等で構成される第２の集塵装置８に供給され、燃焼炉排ガスＧ１中の殆どの飛灰Ｆ１が捕集される。
【００１６】
一方、燃焼炉１で生成した燃焼灰ｂと、第２の集塵装置８で捕集された飛灰Ｆ１は、共に溶融炉２に供給され、溶融スラグｃと溶融飛灰を含む高温の溶融炉排ガスＧ２になる。この溶融スラグｃは冷却器４で冷却されて、固化スラグｄとなって回収されるが、溶融炉排ガスＧ２は第３の集塵装置９に供給され、ここで溶融炉排ガスＧ２中の一部の溶融飛灰Ｆ２が捕集される。
【００１７】
そして、第２の集塵装置８から排出される燃焼炉排ガスＧ１と第３の集塵装置９から排出される溶融炉排ガスＧ２は混合され、混合排ガスＧ３となる。この混合排ガスＧ３に、脱塩や脱硫するために消石灰，炭酸カルシウム，重曹等の薬剤ｎが注入された後、第１の集塵装置５へ供給され、この第１の集塵装置５において混合排ガスＧ３中に残留した燃焼炉排ガスＧ１からの飛灰Ｆ１’と溶融飛灰Ｆ２’が混合した飛灰Ｆ３が捕集され、クリーンになった混合ガスＧ３’は誘引送風機１０を経て煙突１１から大気中に放出される。
【００１８】
この捕集された飛灰Ｆ３（＝Ｆ１’＋Ｆ２’）と第３の集塵装置９によって捕集された溶融飛灰Ｆ２とが加熱装置６で加熱処理される。この加熱装置６は、具体的には例えば、図２に示すように、前後に入口フード８２と出口フード８３を有する回転ドラム８０の周囲に加熱手段であるヒータ８１を配設して形成される。この加熱手段はヒータの他にガス又はオイル炎のバーナを用いてもよい。また、ラインＬ１から窒素等の不活性ガスｅを回転ドラム８０内に供給し、加熱装置６内を低酸素雰囲気に維持する。
【００１９】
この加熱装置６において、飛灰Ｆ３を、定量供給機８４により回転ドラム８０内に供給して、ヒーター８１により、約４５０℃、好ましくは４００℃〜６００℃の範囲内で、低酸素雰囲気で加熱して、１分〜１０分の間維持する処理を行うことにより、飛灰Ｆ３に含まれている金属類等の触媒作用によって、ダイオキシンの塩素をはずしたり、酸素架橋を切る反応を生じさせて、飛灰Ｆ３に含まれているダイオキシンを分解する。そのため、飛灰Ｆ３に含まれるダイオキシンの量は大幅に低減する。
【００２０】
そして、この加熱装置６で加熱処理されて、ダイオキシンが分解された飛灰Ｆ３’は、急速に冷却して、冷却後の飛灰Ｆ３”の温度が１００℃〜２００℃、好ましくは１５０℃以下になるように急冷することにより、ダイオキシンの再合成を防止する。
図３は本発明に係る廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法の他の実施の形態を示す廃棄物処理装置の系統図である。
【００２１】
この図３においては、廃棄物ａは熱分解反応器２４に供給されて加熱されて、乾留ガスＧ４と熱分解残留物ｆとになり、この熱分解残留物ｆは分離装置２２において燃焼性成分ｇと不燃焼性成分ｊとに分離される。そして、この乾留ガスＧ４と燃焼性成分ｇが燃焼溶融炉２５に供給され、約１，３００℃の高温域で燃焼処理され、高温の排ガスＧ５と溶融スラグｃになる。
【００２２】
この溶融スラグｃは冷却器４で冷却されて固化スラグｄとして回収され、一方の高温の排ガスＧ５は、廃熱ボイラ３で熱回収され、第２の集塵装置８で飛灰（溶融飛灰）Ｆ５が捕集される。この捕集された飛灰Ｆ５の一部Ｆ51は、ダイオキシン分解のために加熱装置６へ供給され、その他の大部分の飛灰Ｆ52は燃焼溶融炉２５へ再度供給される。
【００２３】
また、第２の集塵装置８を通過した排ガスＧ６には脱塩や脱硫のために薬剤ｎが注入されて、第１の集塵装置５に供給され、この排ガスＧ６中に含まれる残りの飛灰（溶融飛灰）Ｆ６が回収され、低温のクリーンな排ガスＧ７となって誘引送風機１０を経て煙突１１から大気へ放出される。
第１の集塵装置５で回収された飛灰Ｆ６は、第２の集塵装置８で回収された飛灰Ｆ５の一部Ｆ51とともに加熱装置６へ供給される。この加熱装置６は、前記図１で示した系統図における加熱装置６と同一作用を行うものであり、ここで加熱処理された飛灰Ｆ51’，Ｆ６’は、前記図１で示した系統図における冷却装置７と同一作用を行う冷却装置７で冷却処理される。
【００２４】
したがって飛灰Ｆ51，Ｆ６に含まれるダイオキシンは熱分解され、しかも再合成が防止されるため、この廃棄物処理装置の系から排出される飛灰Ｆ51”，Ｆ６”中のダイオキシンを大幅に低減させることができる。
かかる廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法によれば、排ガス中の飛灰Ｆ３，Ｆ５１＋Ｆ６を捕集して加熱処理するための灰中の金属類等の触媒作用でダイオキンの塩素をはずしたり酸素架橋を切ったりする化学反応を生じさせてダイオキシンを分解し、また、急速冷却することにより、冷却時におけるダイオキシンの再合成が防止されるので、排出される飛灰Ｆ３”，Ｆ５１”＋Ｆ６”に含まれるダイオキシンの量を大幅に低減することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法によれば、廃棄物を燃焼処理して生成した燃焼灰を溶融スラグにして、この溶融スラグを冷却して固化スラグにして回収するようにした廃棄物処理装置において、少なくとも溶融炉又は燃焼溶融炉から排出される溶融飛灰を含む飛灰を加熱処理してダイオキシンを熱分解した後、急速冷却してダイオキシンの再合成を防止するように構成したので、廃棄物処理装置から系外へ排出される飛灰に含まれるダイオキシンの量を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法を示す排気物処理装置の系統図である。
【図２】図１に示す加熱装置の一実施例の断面図である。
【図３】本発明による他の廃棄物処理装置における排ガス中の飛灰処理方法を示す廃棄物処理装置の系統図である
【符号の説明】
１  …  燃焼炉                ２  …  溶融炉
３  …  廃熱ボイラ            ４  …  冷却器
５  …  第１の集塵装置        ６  …  加熱装置
７  …  冷却装置              ８  …  第２の集塵装置
９  …  第３の集塵装置      １０  …  誘引送風機
１１  …  煙突                ２２  …  分離装置
２４  …  熱分解反応器        ２５  …  燃焼溶融炉
８０  …  回転ドラム
８１  …  ヒータ              ８２  …  入口フード
８３  …  出口フード          ８４  …  定量供給機
【図１】
0003866832.tif 000002
【図２】
0003866832.tif 000003
【図３】
0003866832.tif 000004