(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の焼却処理をする焼却炉の排煙処理装置において、焼却炉の煙突に排煙導入管を接続し、この排煙導入管には排煙の温度を低下するガス冷却器とこのガス冷却器で温度が低下された排煙に脈動振動回転を与えて該排煙を拡散する送風機と第１除去手段の第１ハウジングと第２除去手段の第２ハウジングとを順次に設け、前記第１除去手段の前記第１ハウジングには前記送風機で拡散された排煙に流体を噴射する噴射ノズルを設け、前記第２除去手段の前記第２ハウジングには排煙を通過させる円筒状の集塵極を立設するとともにこの集塵極内に排煙を流動させる電動ファンを設け、前記集塵極内に放電極を配設し、前記集塵極と前記放電極間に電気力を供給する電気回路を設け、この電気回路は前記集塵極と前記放電極間に直流高電圧を印加してコロナ放電を起こす直流高電圧発生部及び前記集塵極と前記放電極間にパルス電圧を印加してパルスストリーマ放電を発生するパルス電圧発生部を備え、前記直流高電圧発生部で起こされたコロナ放電により前記集塵極の内面に引き寄せられた排煙中の黒煙を吸収する流体を前記集塵極の内面に連続的に流下させる流体流下手段を前記集塵極に設け、前記第２除去手段の前記第２ハウジングに前記集塵極を複数並べて立設し、隣接する前記集塵極を連通する連通管を設け、この連通管には該連通管を開閉する中間切換弁を設け、前記集塵極には該集塵極を開閉する開閉弁を設け、前記中間切換弁及び前記開閉弁を選択的に開閉動作させることにより前記複数の集塵極を並列又は直列に切り換えることを特徴とする焼却炉の排煙処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼却炉の排煙処理装置に係り、特に排煙中の物質を除去する焼却炉の排煙処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼却炉においては、廃棄物の焼却処理をすることにより、排煙を排出している。この排煙中には黒煙（スス）等の物質が多く含有していることから、その処理対策が講じられている。
【０００３】
この処理対策としては、例えば、電気集塵装置がある。この電気集塵装置にあっては、正（＋）の集塵極と負（−）の放電極間に直流高電圧を印加して不平等電界を作り、これにより、コロナ放電を起こして、正イオンを放電極で中和し、負イオンを集塵極に向って走行させ、この不平等電界中に排煙を通すと、粒子としての黒煙が、主として負電荷を得て負体電体となり、クーロン力によって集塵極に引き寄せられて回収される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、黒煙は電気抵抗率が低いことから、見掛け電気抵抗率と集塵率との関係において、再飛散が起こる領域に入ってしまうので、集塵率が悪く、黒煙の回収が困難であった。
【０００５】
また、排煙中に有害物質としての窒素酸化物（ＮＯｘ）等が含まれている場合に、この窒素酸化物（ＮＯｘ）等を除去することが困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、廃棄物の焼却処理をする焼却炉の排煙処理装置において、焼却炉の煙突に排煙導入管を接続し、この排煙導入管には排煙の温度を低下するガス冷却器とこのガス冷却器で温度が低下された排煙に脈動振動回転を与えて該排煙を拡散する送風機と第１除去手段の第１ハウジングと第２除去手段の第２ハウジングとを順次に設け、前記第１除去手段の前記第１ハウジングには前記送風機で拡散された排煙に流体を噴射する噴射ノズルを設け、前記第２除去手段の前記第２ハウジングには排煙を通過させる円筒状の集塵極を立設するとともにこの集塵極内に排煙を流動させる電動ファンを設け、前記集塵極内に放電極を配設し、前記集塵極と前記放電極間に電気力を供給する電気回路を設け、この電気回路は前記集塵極と前記放電極間に直流高電圧を印加してコロナ放電を起こす直流高電圧発生部及び前記集塵極と前記放電極間にパルス電圧を印加してパルスストリーマ放電を発生するパルス電圧発生部を備え、前記直流高電圧発生部で起こされたコロナ放電により前記集塵極の内面に引き寄せられた排煙中の黒煙を吸収する流体を前記集塵極の内面に連続的に流下させる流体流下手段を前記集塵極に設け、前記第２除去手段の前記第２ハウジングに前記集塵極を複数並べて立設し、隣接する前記集塵極を連通する連通管を設け、この連通管には該連通管を開閉する中間切換弁を設け、前記集塵極には該集塵極を開閉する開閉弁を設け、前記中間切換弁及び前記開閉弁を選択的に開閉動作させることにより前記複数の集塵極を並列又は直列に切り換えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明は、集塵極と放電極間に電気力として直流高電圧を印加すると、集塵極と放電極間には、不平等電界が作られ、これにより、コロナ放電が起こり、そして、正イオンが放電極で中和され、負イオンが集塵極に向って走行し、この不平等電界中に排煙が通ると、粒子としての黒煙が、負電荷を得て負体電体となり、クーロン力によって集塵極に引き寄せられ、このとき、集塵極の内面には流体が連続的に供給されて流体の膜が作られていることから、電気抵抗率の低い黒煙が電荷を失って再飛散する前に流体で吸収されて流下するので、黒煙の回収を容易に行わせることができる。
【０００８】
また、集塵極と放電極間に電気力としてのパルス電圧を印加すると、いわゆるパルスストリーマ放電が発生し、陽イオンと電子と中性原子（または分子）とが存在し、陽イオンと電子との密度が等しく且つ高密度となり、全体として中性のプラズマ状態となって分解され、排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を容易に低減することができる。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜２は、この発明の実施例を示すものである。図１において、２は廃棄物の焼却処理をする焼却炉、４は排煙処理装置である。
【００１０】
焼却炉２は、炉体６と、この炉体６に立設された煙突８とからなる。
【００１１】
煙突８には、途中に排煙導入管１０が接続して設けられているとともに、上部に煙突用開閉弁１２が設けられている。この排煙導入管１０には、ガス冷却器１４と送風機１６と第１除去手段１８と第２除去手段２０とが設けられる。
【００１２】
ガス冷却器１４は、煙突８からの高温の排煙の温度を、流体により、例えば、２５０℃位に低下させ、排煙の熱によって送風機１６等の機器が損傷するのを回避させるものである。
【００１３】
送風機１６は、ガス冷却器１４で低温にされた排煙を第１、第２除去手段１８、２０側に送給するとともに、この排煙に脈動回転を与えて拡散させるものである。
【００１４】
第１除去手段１８は、浄化室２２を形成する第１ハウジング２４と、この第１ハウジング２４内に流体を噴射する噴射ノズル２６、２６と、第１ハウジング２４の下部に取付けられた第１収集部２８とからなる。
【００１５】
この第１収集部２８には、第１収集管３０が接続して設けられている。この第１収集管３０には、途中の第１フィルタ３２と終端部位の流体タンク３４とが設けられている。
【００１６】
この流体タンク３４には、水又は界面活性剤等からなる流体が貯留され、また、上部に煙突８に連結するガス還流管３６が設けられ、更に、下部に沈澱物Ｐを取出す沈澱物取出部３８が設けられている。ガス還流管３６は、流体タンク３４内に滞留するガスを、煙突８内に導かせて該煙突８内の高温のガスで再燃焼させるものである。
【００１７】
流体タンク３４内の流体を吸入するように、吸入管４０を介して流体ポンプ４２が設けられている。この流体ポンプ４２には、第１供給管４４が接続して設けられている。この第１供給管４４には、噴射ノズル２６、２６に接続する第１分岐管４６、４６が分岐して設けられている。また、流体ポンプ４２には、ガス冷却器１４に流体を導く冷却器用供給管４８が設けられている。
【００１８】
第２除去手段２０は、第２ハウジング５０を有している。この第２ハウジング５０内は、図２に示す如く、仕切体５２によって下室５４と上室５６とに区画されている。下室５４と上室５６とは、仕切体５２に形成した開口部５８によって連通されている。下室５４には、排煙を上方に流動させる電動ファン６０が設けられている。
【００１９】
第２ハウジング５０の上部には、例えば、円筒状で、正（＋）の第１〜３集塵極６２−１〜６２−３が、円筒状の第１〜３保持体６４−１〜６４−３を介して並列に立設されている。また、各集塵極６２内には、棒状で、負（−）の放電極６６が夫々配設されている。
【００２０】
集塵極６２の上部には、該集塵極６２の内面に流体を連続的に流下させる流体流下手段６８が設けられる。
【００２１】
即ち、集塵極６２の上部の外周面には、該集塵極６２の外周面と共働して流体溜め空間７０を形成する上部包囲体７２が取付けられている。流体溜め空間７０の流体は、集塵極６２の上部を乗り越えてこの集塵極６２の内面に流下する。
【００２２】
また、集塵極６２の下方には、保持体６４に取付けられて、集塵極６２の下部と共働して流体落下路７４を形成する下部包囲体７６が配設される。
【００２３】
流体ポンプ４２には、第２供給管７８が設けられている。この第２供給管７８には、各流体溜め空間７０に連通する第２分岐管８０、８０、８０が分岐して設けられている。
【００２４】
また、流体落下路７４と流体タンク３４間には、第２収集管８２が設けられている。この第２収集管８２には、流体落下路７４からの流体中の黒煙を除去する第２フィルタ８４が設けられている。
【００２５】
更に、集塵極６２と放電極６６とは、電線８６を介して電気力を供給する電気回路８８に連絡している。
【００２６】
この電気回路８８には、電気力として直流高電圧を発生する直流高電圧発生部９０と、電気力としてパルス電圧を発生するパルス電圧発生部９２とが設けられ、そして、電源部９４が連絡している。
【００２７】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２８】
焼却炉２からの排煙は、上部が煙突用開閉弁１２で閉塞された煙突８を経て、送風機１６の作動によって排煙導入管１０から、ガス冷却器１４で冷却されつつ、第１、第２除去手段１８、２０側に送給される。このとき、排煙は、低温となり、且つ、送風機１６によって脈動振動回転が与えられて拡散される。
【００２９】
そして、第１除去手段１８にあっては、浄化室２２の拡散された排煙に噴射ノズル２６、２６から流体が噴射されると、脈動振動回転が与えられた排煙と噴射された流体とが混合し、排煙中の黒煙（スス）が流体と共に第１収集部２８に流れ、そして、大部分の黒煙が第１フィルタ３２で除かれ、流体のみが流体タンク３４に還流し、この流体が再利用される。
【００３０】
そして、残りの排煙は、第２除去手段２０に流入し、集塵極６２内で上昇する。
【００３１】
この時、電気回路８８の直流高電圧発生部９０によって直流高電圧を集塵極６２と放電極６６間に印加すると、集塵極６２と放電極６６間には、不平等電界が作られ、これにより、コロナ放電が起こり、そして、正イオンが放電極６６で中和され、負イオンが集塵極６２に向って走行し、この不平等電界中に排煙が通ると、粒子としての黒煙が、負電荷を得て負体電体となり、クーロン力によって集塵極６２に引き寄せられ、このとき、集塵極６２の内面には流体流下手段６８によって流体が連続的に供給されて流体の膜が作られていることから、電気抵抗率の低い黒煙が、電荷を失って再飛散する前に流体で吸収されて流下し、また、黒煙に付いているダイオキシンを含む微粒子を流体に吸収させるので、黒煙や黒煙中の物質の回収を容易に行わせることができる。
【００３２】
また、集塵極６２と放電極間６６間に電気力としてのパルス電圧を印加すると、いわゆるパルスストリーマ放電が発生し、陽イオンと電子と中性原子（または分子）とが存在し、陽イオンと電子との密度が等しく且つ高密度となり、全体として中性のプラズマ状態となって分解され、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を容易に低減することができる。
【００３３】
そして、この第２収集管８２の黒煙が第２フィルタ８４で除去される一方、流体のみが流体タンク３４に還流され、この流体が再利用される。
【００３４】
この結果、排煙中の黒煙が、第１、第２除去手段１８、２０で除去されて第１、第２フィルタ３２、８４で容易に回収することができる。
【００３５】
また、パルス電圧によって排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質をプラズマ状態にするので、有害物質を効果的に低減することができる。
【００３６】
更に、排煙処理装置４にあっては、流体ポンプ４２で送給された流体が再び流体タンク３４に還流して再利用されるとともに、流体タンク３４内のガスが煙突８に送給されて再燃焼される、いわゆるクローズタイプであり、これにより、流体の無駄やガスが外部に洩れるのを防止することができる。
【００３７】
更にまた、流体タンク３４内に沈澱した沈澱物Ｐを沈澱物取出部３８から取出すことができ、この取出した沈澱物Ｐを乾燥させて焼却炉２で焼却すれば、沈澱物Ｐを他に棄てることがなく、環境上良いものである。
【００３８】
なお、この発明は、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
【００３９】
例えば、第１に、図３に示す如く、第１集塵極６２−１の上部と第２集塵極６２−２の上部とを連通する第１連通管１０２−１を設け、第２集塵極６２−２の下部と第３集塵極６２−３の下部とを連通する第２連通管１０２−２を設け、第１連通管１０２−１に第１中間切換弁１０４−１を設け、第２連通管１０２−２に第２中間切換弁１０４−２を設け、第１集塵極６２−１の上部に第１開閉弁１０６−１を設け、第２集塵極６２−２の上部に第２上部開閉弁１０６−２ａを設けるとともに下部に第２下部開閉弁１０６−２ｂを設け、第３集塵極６２−３の下部に第３開閉弁１０６−３を設け、これにより、第１〜３集塵極６２−１〜６２−３を並列又は直接に切換え可能とした。つまり、第１〜３集塵極６２−１〜６２−３を並列とする場合には、第１、第２中間切換弁１０４−１、１０４−２を閉動作させるとともに第１開閉弁１０６−１と第２上部、第２下部開閉弁１０６−２ａ、１０６−２ｂと第３開閉弁１０６−３とを開動作させる。一方、第１〜３集塵極６２−１〜６２−３を直列とする場合には、第１開閉弁１０６−１と第２上部、第２下部開閉弁１０６−２ａ、１０６−２ｂと第３開閉弁１０６−３とを閉動作させるとともに、第１、第２中間切換弁１０４−１、１０４−２を開動作させる。これにより、黒煙が流体とは逆方向に流れるようになり、温度を低くさせることができる。
【００４０】
また、第２に、図４に示す如く、集塵極２０２を上下で湾曲状に繰り返し形成し、各上部に流体流下手段６８を構成する流体ノズル２０４を取付けるとともに、各下部にドレン弁２０６を設ける。流体ノズル２０４には、湾曲された集塵極２０２の内面に流体を連続的に流下させるように、流体吐出口部２０４ａ、２０４ａが設けられている。なお、符号２０８は、放電極である。これにより、排煙が上下に流動するので、その温度を低下させるとともに、装置全体の高さを低くし、しかも、取扱いを容易とさせることができる。
【００４１】
更に、第３に、図５に示す如く、径の異なる、例えば、集塵極３０２−１〜３０２−４を同芯上に配設し、各集塵極３０２−１〜３０２−４の電極を交互に変えて配置することもできる。なお、符号３０４は、放電極である。これにより、複数の集塵極を並列に配置する必要がなく、スペース的に有利とすることができ、また、黒煙を効率良く回収することができる。
【００４２】
更にまた、第４に、図６、７に示す如く、集塵極４０２に隙間４０４が形成されるように外側管４０６を外側に配置するとともに集塵極４０２には複数の流体流通孔４０８を形成して管組立体４１０を構成し、この管組立体４１０を螺旋状に形成し、そして、この管組立体４１０を上下方向に指向して放置した。なお、符号４１２は放電極である。これにより、管組立体４１０の隙間４０４の流体が流体用孔４０８から集塵極４０２の内面に流下し、この流体が螺旋状に流下し、集塵極４０２の内面で黒煙の回収を効果的に行わせることができる。
【００４３】
また、流体に脱臭剤を混合して、臭いを取除いたり、流体に芳香を混合して香りを出すこともできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、集塵極と放電極間に電気力として直流高電圧を供給することによって排煙中の黒煙を流体によって落下させて効果的に回収し得る。
【００４５】
また、集塵極と放電極間間に電気力としてのパルス電圧を印加することにより、いわゆるパルスストリーマ放電を発生し、陽イオンと電子と中性原子（または分子）とが存在し、陽イオンと電子との密度が等しく且つ高密度となり、全体として中性のプラズマ状態となって分解され、排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を容易に低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】排煙処理装置のシステム構成図である。
【図２】図１の第２除去手段の要部構成図である。
【図３】この発明の他の変形例を示す構成図である。
【図４】この発明の他の変形例を示す構成図である。
【図５】この発明の他の変形例を示す平面図である。
【図６】この発明の他の変形例を示す構成図である。
【図７】図６の〓−〓線による拡大断面図である。
【符号の説明】
２  焼却炉
４  排煙処理装置
１０  排煙導入管
１６  送風機
１８  第１除去手段
２０  第２除去手段
３４  流体タンク
４２  流体ポンプ
６２  集塵極
６６  放電極
６８  流体流下手段
８８  電気回路
９４  電源部
【図１】
0003865016.tif 000002
【図２】
0003865016.tif 000003
【図３】
0003865016.tif 000004
【図４】
0003865016.tif 000005
【図５】
0003865016.tif 000006
【図６】
0003865016.tif 000007
【図７】
0003865016.tif 000008