(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ焼却炉から排出される焼却灰を加熱処理装置に導入して加熱し、前記焼却灰に含まれる有害有機塩素化合物を分解する、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法であって、前記加熱処理装置内を５００℃以上に加熱したのち、定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を少なくとも５分間導入し、該焼却灰の温度を４５０℃以上に維持して焼却灰に含まれる有害有機塩素化合物を分解し、その後、焼却灰の投入量を徐々に増加させ、３０分以上かけて定格負荷の１００％まで増加させることを特徴とする、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法。
【請求項２】
前記定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を導入する時間を少なくとも１０分としたことを特徴とする請求項１記載の、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法に係り、特に、焼却灰加熱脱塩素化装置をバッチ運転する場合に有効な起動方法であって、装置の立ち上げ時に、未分解のダイオキシンを含む灰が系外に排出されるのを防止することができる、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体にとって有害な有機塩素化合物、特にＰＣＤＤS （ポリ塩素化ジベンゾダイオキシン）、ＰＣＤＦS （ポリ塩素化ジベンゾフラン）等の高毒性の芳香族系塩素化合物は、ごみを焼却する際の二次生成物質として発生し、特に、ごみ焼却灰に多量に含まれて環境を汚染することが知られている。
【０００３】
ごみ焼却灰に含まれる有害有機塩素化合物（以下、ダイオキシンで代表する）を分解、除去する焼却灰処理方法としては、例えば図１に示すような加熱脱塩素化装置を用いた方法が知られている。図１において、この装置は、ごみ焼却炉１と、該ごみ焼却炉１で発生する焼却灰２を貯留するホッパ３と、該ホッパ３に付設された定量供給機４と、該定量供給機４で定量供給される焼却灰２を加熱する加熱処理装置５と、該加熱処理装置５の出口ガス流路６に順次設けられたバグフィルタ装置７、誘引送風機９および煙突１１とから主として構成されている。８は加熱処理装置５で発生した分解生成ガス、１０はバグフィルタ装置７で捕集された飛灰、１２はごみ焼却炉１から排出される燃焼排ガス、１３は加熱処理装置５から排出される処理灰である。
【０００４】
ごみ焼却炉１で、例えば都市ごみを焼却した際に発生する焼却灰２は、ホッパ３に貯留されたのち、定量供給機４を経て加熱処理装置５に導入され、例えば４５０℃以上に加熱され、該焼却灰に含まれるダイオキシンが分解する。分解生成ガス８は処理灰１３と分離され、ガス流路６を経てバグフィルタ装置７に流入し、ここで飛灰等の固形分（以下、飛灰という）１０が捕集、分離される。飛灰１０が除去された分解生成ガス８は、誘引送風機９を経て浄化ガスとして煙突１１から大気に放出される。
【０００５】
このような焼却灰の加熱脱塩素化装置は、例えば１６時間運転炉または８時間運転炉と呼ばれるように、１日に１６時間または８時間のみ運転され、後は休止するというバッチ運転されることが多い。このような起動および停止を繰り返すバッチ式運転においては、加熱処理装置を起動してから定常状態になるまでの間に未分解のダイオキシンを含む焼却灰が処理灰として排出されるという問題を無視することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動時に、未分解のダイオキシンを含む灰が排出されるのを防止して運転開始当初から高いダイオキシン除去率を得ることができる、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）ごみ焼却炉から排出される焼却灰を加熱処理装置に導入して加熱し、前記焼却灰に含まれる有害有機塩素化合物を分解する、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法であって、前記加熱処理装置内を５００℃以上に加熱したのち、定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を少なくとも５分間導入し、該焼却灰の温度を４５０℃以上に維持して焼却灰に含まれる有害有機塩素化合物を分解し、その後、前記焼却灰の投入量を徐々に増加させ、３０分以上かけて定格負荷の１００％まで増加させることを特徴とする、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法。
（２）前記加熱処理装置の定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を導入する時間を、少なくとも１０分としたことを特徴とする上記（１）記載の、焼却灰加熱脱塩素化装置の起動方法。
【０００８】
本発明において、ダイオキシンで代表する有害有機塩素化合物とは、人体に有害な有機塩素化合物であって、例えばＰＣＤＤS （ポリ塩素化ジベンゾダイオキシン）、ＰＣＤＦS （ポリ塩素化ジベンゾフラン）等の高毒性の芳香族系塩素化合物をいう。
【０００９】
本発明において加熱処理装置としては、例えばロータリーキルン、多管式ロータリーキルンが用いられるが、この他、集じん装置の灰バンカに加熱手段を有するスクリュー等を付設したもの等であってもよく、特に限定されない。
本発明においては、脱塩素化処理する焼却灰を加熱処理装置に導入する前に、前記加熱処理装置内を、あらかじめ５００℃以上に予熱しておく。これによって加熱処理開始当初においても被処理焼却灰温度をダイオキシンの分解温度以上に保持することができるので、未分解のダイオキシンを含む焼却灰の排出を回避することができる。
【００１０】
本発明において、加熱処理装置の予熱温度は５００℃以上である。予熱温度が５００℃よりも低いと加熱処理開始当初の焼却灰温度がダイオキシンの分解温度以下になる可能性があり、未分解のダイオキシンを含む灰が処理灰として装置外に排出される場合がある。
【００１１】
予熱後の加熱処理装置に導入される焼却灰の導入量は、加熱処理装置の定格負荷の２０〜５０％であり、好ましくは３０〜４０％である。加熱処理開始当初、焼却灰の投入量が多すぎると、焼却灰温度をダイオキシンの分解温度以上に維持することができず、未分解のダイオキシンを含む焼却灰が系外に排出されることになる。一方、投入量が少なすぎると装置の立ち上げ時間が長くなり過ぎる。また定格容量の２０〜５０％の焼却灰を導入する時間は、少なくとも５分であり、好ましくは１０分、より好ましくは３０分である。５分よりも短くして起動開始当初から定格負荷に近い量の焼却灰を導入すると、加熱処理開始当初の焼却灰温度をダイオキシンの分解温度以上に維持することができず、未分解のダイオキシンを含む灰が系外に排出されることになる。一方、定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を導入する時間があまりに長いと、定常運転状態になるまでの時間が長くなり過ぎる。
【００１２】
本発明において、被焼却灰の投入開始当初、該焼却灰の温度を４５０℃以上に維持する。４５０℃よりも低いと、焼却灰に含まれるダイオキシンが完全に分解されず、未分解のダイオキシンを含む焼却灰が排出されることになる。
本発明において、加熱脱塩素化装置の処理量を、定格負荷の２０〜５０％から１００％へ増加させる際は、徐々に行い、３０分またはそれ以上かけて行うことが好ましい。急激な増加を避けることによって被処理焼却灰温度の低下を防止し、未分解のダイオキシンを含む灰の系外への排出を回避することができる。
【００１３】
本発明において、加熱脱塩素化装置を停止する際は、例えば、被処理焼却灰の供給を停止し、加熱処理装置出口から処理灰が排出されなくなったことを確認したのち、加熱手段、例えば外部加熱ヒータを停止し、その後、加熱処理装置の回転を停止することによって行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例を説明する。図１の装置を用い、加熱処理装置５に焼却灰２を導入する前に、前記加熱処理装置５内を図示省略した電熱器で、例えば５２０℃に加熱し、その後、加熱処理装置５の定格負荷の２０〜５０％に相当する被処理焼却灰２を定量供給機４を経て約１０分間導入し、該焼却灰２を、例えば４６０℃に加熱して焼却灰に含まれるダイオキシンを分解、除去した。その後、焼却灰２の投入量を徐々に増加し、例えば４０分かかって定格の１００％まで増加し、それ以降は定格負荷の１００％で、例えば８時間焼却灰２の加熱脱塩素化処理を継続した。
【００１５】
本実施例によれば、焼却灰の加熱脱塩素化装置の起動時に、あらかじめ加熱処理装置５内を５００℃以上、例えば５２０℃に加熱したのち、定格負荷の２０〜５０％、例えば３０％の焼却灰を少なくとも５分間、例えば１０分間投入し、この焼却灰を４５０℃以上、例えば４６０℃に維持するとともに、その後、３０以上、例えば４０分かけて定格負荷の１００％まで処理量を増加させたことにより、起動時に被処理焼却灰温度がダイオキシンの分解温度以下に低下することがなくなるので、未分解のダイオキシンを含む焼却灰の系外への排出を防止することができる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例を説明する。
実施例１
図１に示した、定格負荷４００ｋｇ／ｈｒの、焼却灰加熱脱塩素化装置を用い、被処理焼却灰（飛灰）投入前の加熱処理装置内予熱温度：５３０℃、起動開始当初から１０分間の被処理焼却灰の投入量を８０ｋｇ／ｈｒ（定格負荷の２０％）とし、該被処理焼却灰の加熱温度：４５０℃とし、その後、４０分かかって定格容量の１００％、すなわち４００ｋｇ／ｈｒまで処理量を増加させる方法で、ダイオキシン含有量２．３〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕の焼却灰について加熱脱塩素化処理したところ、運転開始当初２０分間に加熱処理装置から排出された処理灰中の平均ダイオキシン濃度は０．０５４〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕であった。
【００１７】
比較例１
実施例１と同じダイオキシン濃度（２．３〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕）の飛灰を用いて、加熱処理装置内を予熱はしたものの、当初から１００負荷で加熱脱塩素化処理したところ、運転開始当初の２０分間に加熱処理装置から排出された処理灰中の平均ダイオキシン濃度は０．３４〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕であった。
未処理焼却灰（飛灰）、実施例１および比較例１の運転開始当初２０分間に排出された処理灰中のダイオキシン類の分析結果をそれぞれ表１、表２および表３に示した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【００２０】
【表３】
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表１〜３において、実施例１では起動時に排出される処理灰中のダイオキシン濃度が０．１〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕以下になっており、運転開始当初であってもダイオキシンが十分に分解、除去されていることが分かる。これに対して比較例１では起動時に排出される処理灰中のダイオキシン濃度が０．１〔ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ〕以上であり、未分解のダイオキシンを含む灰が排出されていることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】
本願の請求項１記載の発明によれば、加熱処理装置内を５００℃以上に予熱し、少なくとも５分間、定格負荷の２０〜５０％の被処理焼却灰を導入して該焼却灰が４５０℃以上となるように加熱するとともに、その後、３０分以上かけて定格負荷の１００％まで増加させることにより、運転開始当初の被処理焼却灰温度をダイオキシンの分解温度以上に維持することができるので、未分解のダイオキシンを含む灰が系外へ排出されるのを防止することができる。
【００２２】
本願の請求項２記載の発明によれば、定格負荷の２０〜５０％の焼却灰を導入する時間を少なくとも１０分としたことにより、上記発明の効果に加え、運転開始当初の被処理焼却灰温度を確実にダイオキシンの分解温度以上とすることができるきので、未分解のダイオキシンを含む灰が系外へ排出されるのをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される焼却灰の加熱脱塩素化装置の系統を示す図。
【符号の説明】
１…焼却炉、２…焼却灰、３…ホッパ、４…定量供給機、５…加熱処理装置、６…ガス流路、７…バグフィルタ装置、８…分解生成ガス、９…誘引送風機、１０…飛灰、１１…煙突、１２…燃焼排ガス、１３…処理灰。
【図１】
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