産廃焼却炉排ガス処理設備納入実績
Gas

Treatment

Facilities

otlndustrialWastelncinerator(気)冷却塔部工事グループ

小出Tetsukazu

鉄Eoide

当社は日鉱環境(株)向けに産業廃棄物焼却施設用の排ガス処理設備を納入し,出口ダスト濃度として0.02g血3N･d叩以下の高性能を達成した｡排ガス処理設備は排ガスを急冷するための急冷塔,多量のダストおよび有害ガスを荒取りするためのアトマイジングウェットスクラバ,および微細なダストおよび有害ガス(HClやSOx)を99.9%という高効率で除去するためのイオンスクラバの3つの装置から構成されている｡本設備は2001年3月に納入され,目標値を達成して順調に稼働している｡

A

waste

gas treating

SyStemissystemtowastesincinerator
composeddeliveredtoNikko

wasacbieveoft址eeoutletmain

Environ皿entalSeⅣices

dust

concentration

units;aquenChing

Co.,Ltd.わrtheindustrialof O.02g/m3N･d叩Orless.The
fbr coolingtoweredlauStgas

treating

gaSeS,皿atOmlZlngwetscmbber氏)rrOugbingdustandnoxiousgases(HClandSOx)andanionizingwetscmbberfbr
bigb

removale岱ciency

COnCentrationsincesystemof99.9%.Tbe
tbe deliveryinhasbeeninsnccessfuloperation,attaining也etargetMarch2001.

ガス処理設備IWS,AWS,qT
Ionizlng

Wet

quenchingダスト

産 廃焼 却 炉

SCrubber,atOmlZlng

Wet

SCrubber,

tower

Dust
Industrialwastesincineratorている｡

まえがき
工場等から出る産業廃棄物は年々増加し,環境へ

当社は2001年3月に日鉱環境(株)c&R工場への脅威となっている｡環境対策も年々厳しくなる方

産業廃棄物処理施設の強化･拡充の一環として排ガ向にあり,最近ではダイオキシン排出濃度規制が制ス処理設備を納入した｡

定された｡しかし,処理システム,施設は十分とは日鉱環境(株)c&R工場は日鉱金属(株)日立いえず,処理体制の強化が大きな課題となっている｡

工場内にあり,2002年4月に現社名に変更した｡

このよう別犬況のもとで,当社は高効率の集塵,C&Rはクリーン&リサイクルの意味であり,国内除ガス処理装置であるイオンスクラバー(IWS)を最大級,最新鋭のクリーンZ炉(高温熱分解法)はじめ,種々の排ガス処理装置を製造販売しており,による液状(廃油,廃液)産業廃棄物の無害化処理,リサイクル炉(高温溶融法)によるスラッジ,汚泥ユーザー各位へ最適な排ガス処理システムを提案し
1わJ.4β肋.2(2〃〃β/2)

神鋼パンテツク技報

4J

等の産業廃棄物の溶融スラグ化処理をおこをっていため,液状廃棄物だけでなく固形物も同時に処理可る｡また,クリーンZ炉とリサイクル炉の有機的能である｡焼却炉より排出される高温ガスは急冷塔な組み合わせによる操業で,系外へ二次廃棄物を排(QT)でガス冷却した後,ダスト,酸性ガス(HCl,出しない工程となっており,有価金属はマットとして回収,スラグはセメント原料として販売し,資源SOx)をアトマイジングウェットスクラバ(AWS),イオンスクラバ(IWS)で除去し,完全無害化を達のリサイクルをおこなっている｡

成している｡
また,遠隔操作による最新鋭の集中コントロール

その内クリーンZ炉の処理能力は5000トン/月(廃油＋廃液)の能力を有している｡

システムを導入し,常時安全運転を監視し自動化を今回納入した排ガス処理設備は,このクリーンZサポートしている｡

炉より排出される排ガス処理用である｡2001年3月 2.排ガス処理設備の概要および特徴
排ガス処理設備は急冷塔,アトマイジングウェッに納入,同月より運転を開始し現在順調に稼働してトスクラバ,イオンスクラバの各装置で構成されている｡

本稿では,今回納入した産業廃棄物処理プラント

おり,図2にそのフローシートを示す｡

用排ガス処理設備の概要を紹介する｡

要求仕様の設計条件は,ガス温度900℃,処理前ダス′ト20g血3N･d叩,甘Clガス濃度1200ppmと非1.C&R工場クリーンZ炉設備の概要
図1にクリーンZ炉の概略フローシートを示す｡

常に高温,高濃度であり,いっぼう排ガス処理後のクリーンZ炉は主に廃油,廃液を処理するためのダスト濃度は0.02g血3N･血y以下,HClガス濃度5

焼却炉でストーカ付ロータリキルンを採用し,廃棄物を完全燃焼する事により無害化している｡さらに

pp皿以下が要求されており,99.9%以上の高効率のダスト除去性能が必要である｡この条件をクリア

完全燃焼をより確実にするため二次燃焼炉を設置しするために,当社は湿式タイプの排ガス処理設備をている｡また,ピットおよびクレーンを備えている採用した｡

Ⅵ払steAcid&ⅥねsteAlkaliTankh血｡｡｡訓ⅥねsteOil｢払nkESP￣￣｢que皿CbTbⅥ′erF

Crane

FanIWSAWS
Pit
Thickener

Rota甲良ih&Stokeト丘redFumace

図1C&R工場クリーンZ炉フローシート

Fig.1Flowsbeetofcle皿Z凡皿aCe(C&RPLANT)
42

神鋼パンテツク技報

1わJ.4β肋.2(2〃0β/2)

3‑StageIWS
E.V
T/R
IonizerPlate

Mist
Separator

nenchTbver

ーpurgeAir

ーPllrgeAir

O

⊂〉⊂〉d

亡8d

Z

Z

PⅦ■geAirHeaterーPu∫geAir

PackinZ

MistSeCirc111ation
l血1ve

LCA

NaO甘

B.V
T/R

Ⅲ.V
T/R

[蚕豆]

讃2

[垂司WaterSllpply※1

Fl11Sbing

LCA[□(⊃【づZ

Drain[亡⊂)Z
WaterSupply

ⅦaterS叩ply¶血旭rSupply

WaterSllpply

Tblckener
Waterm上2

図
Fig.2

廃ガス処理設備フローシート
Flowsbeetofgas

treatment払cility[)‑

設備は高温ガスをダイオキシン類の再合成させないために,断熱飽和温度81.5℃までに急冷する急冷塔,高濃度ダスト,ⅢCI,SO2などの高濃度酸性ガ

SprayHeader

スを荒取りするためのアトマイジングウェットスク
ラバ,および残りのダスト,酸性ガスを高効率に除去するための湿式集塵機であるイオンスクラバより闇構成されている｡
また,このように高効率でダストを集塵するため,ダスト状ダイオキシン類の大幅な低減除去効果も期待できる｡
付帯設備として,排水量の低減を目的に沈殿槽を‑一設置しており,急冷塔,アトマイジングウェットス

口クラバ,イオンスクラバの各排水は各装置間に使用する事により給水量の低減を図っている｡さらに,排ガス処理設備全体の圧力損失は3.7kPa以下であり低ランニングコストとなっている｡
また,本設備の設計するにあたっては,当社が選定した各装置のパイロットテスト機を現地へ据付,実際の排ガスを導入したテストを実施し,高濃度処

3

図
Fig.3

急冷塔断面図Sectionalview

ofquencb

tower

理の確認,各装置の性能確認をおこなった｡このテストより要求仕様が満足出来ることが確認でき,本システムの仕様の詳細を決定した｡
2.1急冷スプレーは外部リング配管より,塔壁にスプレーノズルを配置し塔内ヘスプレーする構造となってい塔(QT)る｡そのため,塔内には散水管が無いのが特長であ

急冷塔は循環液スプレー方式を採用し,900℃のり,従来のように散水管の腐食等によるトラブルの高温ガスを断熱飽和温度81.5℃まで急冷させている｡

発生がなく,スプレーノズルのメンテナンスが塔外

図3に急冷塔の断面図を示す｡

より容易に実施できるという特長を持っている｡まlわヱ.4β肋.2(20〃β/2)

神鋼パンテツク技報

4β

た,内面は坑火石,カーボンレンガにより断熱性おはほとんど無い｡AWSはガス流のみで水を分散･よび耐食性を持たせており,さらに,カーボンレン微細化するため,ポンプなどの機械装置が不要であガ表面には,循環液を塔上部よりオーバーフローさり,装置内はシンプルな構造であるため,トラブルせて,滞れ壁を形成し耐久性を向上させている｡蒸が少なく保守点検が容易である｡また,漕水中の発等による水損失の補給は,沈殿槽のオーバーフロー

SS濃度は2〜3%の高濃度でも使用可能であるた水を再使用し新水の供給を低減している｡また,酸め,給水は急冷塔の排水を使用し,新水の供給を低性ガスの除去効率を高めるためNaOⅢ水溶液を自減している｡さらに,酸性ガス吸収用にNaO甘水動注入して,循環液をアルカリ側に維持している｡

溶液を自動注入している｡

2.2

2.3

アトマイジングウェットスクラバ(AWS)

イオンスクラバ(ⅠⅦS)
イオンスクラバは,AWSで集塵できなかった微アトマイジングウェットスクラバは慣性力,拡散力,遠心力等を利用した溜水式スクラバである｡図細なダストと有害ガスを高効率で同時に除去できる

4にAWSの内部構造を示す｡

装置であり,その断面図を図5に示す｡高効率でダ集塵効率は濾布集塵,電気集塵,ベンチュリスク
ラバ等の高性能集塵装置と比べて劣るものの,構造が非常に簡単で高濃度のダストにも詰りを生ずるこ

GasOntlet<=コとなく,長期安定運転が可能であるという特長を持っている｡さらに,設備コストが安価であること,有く≠コGasI山et/DrainingPlate

害ガスも同時に除去できることから高濃度ダスト,高濃度有害ガス処理の前処理用集塵機として採用しノ
GuidePlatefbrGas

ノている｡なお,今回納入のAWSのダスト除去率はⅥねterLevel

パイロットテスト機でのテストデータで80%以上的←FeedWater

ノの除去率を持つことが確認された｡

ScrubbingPa山ガス入口部より導入された排ガスは水面に衝突しTbroati‑‑gpart
Drainく声て液面を押し下げて,ガス案内板と液面の間に生じたスロート部を高速で通過する｡その際,霧吹き作用により水を同伴･分散し,スクラビング部で渦流

1Drainとなり,理想的な気液混合により集塵および有害ガ

図スを同時に除去している｡ガス中の同伴水滴は,水4AWSの内部構造

Fig.4

ConstmctionofAWS

切り板に衝突して捕捉され,ガス出口では飛沫同伴
UpperFlusb
EeaderInsulator
ElectrodeWires
HighⅥ)1tageFrame

Ionizer Plates

Tora

ⅢeaderMistSeparator
FrontFlush
Eeader

十㌣ぺベ〔〓卜8Mist
Separator

⊂⇒く=〉
く=〉

ベmぐr)

1金一

Fro山F】u5b
Eeader,.恭

BackFlushHeader
Elec書rodeBars
LowerFlusllIleader

packing16170

図Fig.5445

3ステージIWS断面図
Sectionalview

of3‑StageIWS

神鋼パンテツク技報∇bg.4β肋.2(2003/2)

ストを集塵除去する必要があるため,パイロットテている｡また,メンテナンスが容易にできる構造とスト機によるテスト結果より,IWSは3ステージなっている｡

タイプを選定した｡

3.納入設備の仕様
納入設備の外観を写真1に示す｡設計条件およびIWSへ導入されたダストは,高電圧で荷電され集塵板での除去,充填部において慣性衝突およびイメージフォース(影像力)により除去される｡高電仕様は次のとおりである｡
本設備を設計するにあたっては,前述したパイロッ

圧イオン化部は,イオナイザープレート,放電線おトテスト機によるテストデータをもとに最適設計をよび高圧電源装置にて構成されている｡40kVの直おこなった｡

流高電圧によりコロナ放電を発生させ,ダストに荷3.1設計条件電している｡イオナイザープレートはダストまたは処理ガス量

61500m3N仲･Wet

析出物の付着成長を防止する目的で連続的に循環水

処理ガス温度900℃

または新水をオーバーフローさせて濡れ壁を形成さ処理ガス水分量11200m3N他せる構造となっている｡

入口ダスト濃度20g/m3N･d叩

充填層部は充填材,散水装置,ミストセパレータ

出口ダスト濃度0.02g/m3N･d叩以下で構成されている｡充填材上部からは循環液をスプ

入口ⅢCl濃度1200ppmレーしており,ダストと有害ガスを同時に除去する｡

出口BCl濃度5ppm以下

また,有害ガス除去吸収用にNaOH水溶液を自動入口SO2

濃度1400ppm注入している｡

出口SO2

濃度

5pp皿以下IWS内部には洗浄目的のための洗浄配管を設置

取合

圧

力‑0.4kfa

している｡洗浄は定時刻になれば自動的に開始し,

圧

力損

失

3.7kPa(qT＋AWS＋IWS)

終了後通常運転に復帰する｡循環および洗浄は同一

洗浄液

質NaOH二水溶液ポンプを使用し,循環弁,洗浄弁の切換をおこなう

薬品注入方式

pH計によるON‑OFF制御ことにより実施される｡循環弁,洗浄弁の切換はタ運イマーにより自動運転される｡
循環槽には水位コントロール用のレベル計,循環3.2

転間

24b/d

塔

型番qT‑3001台

機器仕様

急液のpHコントロール用のpH制御計が取り付けら時
冷◎3500×8600Ⅰ寸れており,安全対策として,急冷塔出口温度計によアトマイジンダウェツトスクラバ
型番AWS‑1150‑H

り高温ガスを検知した場合,IWS入口外気導入ダ2台

7000LX2400WX2475Ⅰ寸

ンパが開きIWS内部へ高温ガスが流入しないシス
イオンスクラバテムとなっている｡

型番#2000×3ステージ1基
16170LX9250WX7113Ⅰ寸

IWSの運転,停止は自動シーケンスを組み込んでおり,押しボタンスイッチーつで一連の動作およ

直流電源装置

40kVX300mA

び運転,停止をおこなうことができるシステムとなっ急冷塔循環槽3000WX4300LX2500Ii

6台

l台
沈殿槽

◎7300×5000Iil台

qT循環ポンプ

3台

IWS循環ポンプ
前ミスト洗浄ポンプ4台

急冷塔循環槽ポンプ

2台

NaOE注入ポンプ

2台ブースターフアン

1台

制1面

御盤

横側操作盤

1台

IWS用

3面

qT用1面
3.3

写真1排ガス処建設備外観
PhotolOutsideofgas

VbJ.4β肋.2(200β/2)

treatment

syst6m

機器主要部材

各機器の主要部材を下記に示す｡
神鋼パンテツク技報

4古･急本冷

耐表1性能テスト結果

塔
熱散水リ

内面FRPライニング

体

SS400

材

カーボンレンガ,坑火石グ

SUS316Lン･アトマイジングスエットスクラバ
本
体
SS400

内面FRPライニング･イオンスクラバ

本体

FRP

イオナイザープレート

SUS316L

充PP填

材Per托)rmanCe

TablelteSt reSults

ftem

MeasuredValne(IWSOutlet)

Gasqu皿tity(Actnal)Gas(〕uantity(Wet)
GasQuantity(D甲)105260m3/h･Wet
80950m3N仙･Wet46140m3N仲･血y

GasTempera血汀e82℃

Composition

0213%

OfFlyGas

N263.2%43.0%

H20

R‑2lM｡aSuring

MeasuredValue

4.運転結果Itemquench

2001年3月より運転を開始しているが,その性能テスト結果を表1に示す｡
表1のように,処理ガス量および水分量は設計条件とほぼ同一であった｡急冷塔での排ガス冷却彼の

rWS

OntletMetbodTowerInlet

DustContent

g/m3N

ECIGasppm

11.3

0.01

10.8

<0.01

JISZ8808
3

JIS監0107

温度は,設計値81.5℃に対して82℃であり,設計値通りであった｡.

を実施したデータも有効であることが確認できた｡

ダスト濃度は,急冷塔入口設計濃度20g血3N･d叩に対し測定値は11.3〜10.8g/m3N･d叩であり,設計すむび

産業廃棄物焼却施設向け排ガス処理設備の納入例値の約1/2であった｡IWS出口設計濃度0.02g/m3N･について紹介した｡本排ガス処理設備は,非常に高d叩以下に対して測定値は0.01g/m3N･d抒以下であ濃度のダスト,有害ガスを高い除去率で処理するこり,ダスト除去率は99.9%以上であった｡このダスとができ,産廃焼却炉向けに有効であることが確認

ト除去率は計画値99.9%を満足している｡また,出された｡

口ダスト濃度の測定値が0.01g血3N･d叩以下と非常に低い濃度であるため,排突よりの煙の棚引きが大幅に改善された｡

最後に,パイロットテストおよび本設備の計画,据付,運転にあたり多大なご指導,ご協力をいただ
きました日鉱環境(株)c&R工場殿に深く感謝の意を表します｡

ⅢClガスはIWS出口において設計値5pp皿以下[参考文献]に対して測定値は3ppmであり,設計条件以下の値がえられた｡
以上の性能テストの結果,当初の設計条件を十分に満足していることが確認された｡また,本設備を設計するに当たりパイロットテスト機によるテスト

1)日鉱環境(株)カタログ
2)小出鉄一;神鋼パンテツク技報,Vol.43,No.2(2000)
p.83

3)野田晃;神鋼パンテツク技報,Vol.42,No.1(1998)
p.72

連絡先
小出鉄一

気熱装置事業部
冷却塔部
工事グループTEL

O78‑232‑8132

FAX

O78‑232‑8066

E‑mailt.koide@p皿teC.CO.jp

4β

神鋼パンテツク技報∇bJ.4β肋.2(20〃3/2)