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JP2001096134A - 重金属を含む燃焼排ガスの処理方法 - Google Patents

重金属を含む燃焼排ガスの処理方法

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Publication number
JP2001096134A
JP2001096134A JP27548599A JP27548599A JP2001096134A JP 2001096134 A JP2001096134 A JP 2001096134A JP 27548599 A JP27548599 A JP 27548599A JP 27548599 A JP27548599 A JP 27548599A JP 2001096134 A JP2001096134 A JP 2001096134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heavy metals
heavy metal
exhaust gas
gas containing
combustion exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP27548599A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Sonoda
健一 薗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP27548599A priority Critical patent/JP2001096134A/ja
Publication of JP2001096134A publication Critical patent/JP2001096134A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼排ガス中に含まれる水銀等の重金属を効
率的かつ低コストで除去することができる重金属を含む
燃焼排ガスの処理方法を提供すること。 【解決手段】 廃棄物の焼却炉から排出される重金属を
含む燃焼排ガスの処理方法において、高効率集塵機によ
り集塵処理を施す前に燃焼排ガスに重金属固定剤と焼却
灰と水から得た焼却灰スラリーを噴霧し、燃焼排ガス中
の重金属を該スラリーに吸着させるようにした。また、
前記処理に先立ち焼却炉から排出される重金属を含む燃
焼排ガスをホットサイクロンあるいはセラミックフィル
タにより重金属の沸点以上の温度で集塵処理し、低沸点
の重金属を焼却灰内へ移行させることなく有害性の低い
焼却灰として取り出しておくようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、燃焼排ガス中に
含まれる水銀およびその他の重金属を効率的かつ低コス
トで除去することができる重金属を含む燃焼排ガスの処
理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 廃棄物の焼却炉から排出される燃焼排
ガス中には水銀や鉛、砒素等の有害な重金属が含まれて
おり、このような重金属を含む燃焼排ガスの処理方法と
しては集塵機やスクラバ等を用いて重金属の除去処理を
行なっているのが普通で、除去した燃焼排ガス中の重金
属は焼却灰や大気やスクラバ排水等の中に排出されてい
る。そして現在、焼却灰および排水中の重金属濃度は排
出規制がなされており、焼却灰の場合には溶出基準値も
クリアさせる必要がある。
【0003】 一方、将来的には排ガス中の重金属濃
度、特に水銀が規制対象になると言われているが、水銀
は水溶性/非水溶性の二つの存在形態があるため、スク
ラバでは水溶性の水銀は除去されるが非水溶性の水銀は
除去されず大気内に排出されてしまうという問題点があ
った。また、集塵処理した焼却灰の溶出基準値厳格化に
伴い、焼却灰に対して重金属の安定化処理を施す必要性
が高まってくるが、焼却灰への重金属固定剤の混練やセ
メント固化や溶融固化等の従来法による安定化処理方法
では焼却灰全量を対象に行う必要があるため、処理コス
トが高くなるという問題点があった。更には、大気に水
銀等の重金属を排出させない処理手段として活性炭や吸
着剤等による吸着除去方法も知られているが、余分な処
理コストがかかるという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は上記のよう
な従来の問題点を解決して、集塵処理工程を効率的かつ
低コストで行うことができるとともに、水溶性/非水溶
性の二つの存在形態がある水銀の除去についても活性炭
や吸着剤等を必要とせず低コストで行うことができる重
金属を含む燃焼排ガスの処理方法を提供することを目的
として完成されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】 上記の課題を解決する
ためになされた本発明は、廃棄物の焼却炉から排出され
る重金属を含む燃焼排ガスの処理方法において、高効率
集塵機により集塵処理を施す前に燃焼排ガスに重金属固
定剤と焼却灰と水から得た焼却灰スラリーを噴霧し、燃
焼排ガス中の重金属を該スラリーに吸着させるようにし
たことを特徴とするものである。なお、前記の処理を施
す前に、焼却炉から排出される重金属を含む燃焼排ガス
をホットサイクロンあるいはセラミックフィルタにより
重金属の沸点以上の温度で集塵処理し、低沸点の重金属
を焼却灰内へ移行させることなく有害性の低い焼却灰と
して取り出しておけば処理効率を著しく高めることがで
き好ましい。また、反応塔の後段に高効率集塵機とスク
ラバが順次配置し、重金属固定剤と高効率集塵機で集塵
した焼却灰とスクラバの排水とで焼却灰スラリーを得る
ことが好ましい。更に、反応塔を出た燃焼排ガスを高効
率集塵機内のフィルタに形成された焼却灰と重金属固定
剤の混合物からなる1次濾過層を通過させることにより
ガス状の重金属元素を吸着除去するようにすることもで
きる。なお、高効率集塵機としてはセラミックフィルタ
またはバグフィルタを用いればよい。
【0006】
【発明の実施の形態】 以下に、図面を参照しつつ本発
明の好ましい実施の形態を示す。図面は、本発明に供さ
れる処理装置の一例を示す概略図であり、図中1は流動
炉のような廃棄物の焼却炉、2は該焼却炉1から排出さ
れた燃焼排ガスを集塵処理するためのホットサイクロ
ン、3は該ホットサイクロンで捕集されない燃焼排ガス
中の重金属を吸着処理するためのベンチュリー式あるい
はサイクロン式の反応塔であり、前記ホットサイクロン
2と反応塔3の間には流動空気予熱用の予熱器4aおよ
び白煙防止用の予熱器4bが設けられている。5は反応
塔3から出た焼却灰を含む燃焼排ガスを集塵処理するた
めのセラミックフィルタあるいはバグフィルタ等の高効
率の集塵機、6は該集塵機5の燃焼排ガスから更に重金
属を除去するための循環型のスクラバ、7は煙突であ
る。そして、前記集塵機5で集塵した焼却灰とスクラバ
6からの排水、および薬剤投入器8から投入した高分子
キレート剤や硫化剤等の重金属固定剤をスラリー化する
ための焼却灰スラリー槽9が設けられ、得られたスラリ
ーを前記の反応塔3へ供給されるよう構成されている。
【0007】 次に、以上のような処理装置により燃焼
排ガスを処理する工程を説明する。先ず最初に、焼却炉
1から排出された水銀や鉛、砒素等の重金属を含む燃焼
排ガスはホットサイクロン2により粒子の大きな灰分が
集塵処理される。この時、ホットサイクロン2は700
〜850℃程度の高温場になっており、水銀等の重金属
は粒子径が約10μm 以下の微粒子状あるいはガス状で
あるのでホットサイクロン2では捕集されない。従っ
て、ホットサイクロン2では有害な重金属を含まない無
害の焼却灰を大量に捕集できることとなり、以後の工程
では灰分の少なくなった重金属を含んだ燃焼排ガスのみ
を対象に処理すればよく、効率的な処理が可能となる。
【0008】 次に、焼却炉1から排出された燃焼排ガ
スは流動空気予熱用の予熱器4aおよび白煙防止用の予
熱器4bを通過して約350℃とされ、反応塔3へ導入
される。そしてこの反応塔3内における冷却過程おいて
燃焼排ガス中の重金属が凝縮し、該重金属が反応塔3内
に供給されたスラリーに吸着・固定化して安定した状態
で効率よく重金属が除去されることとなる。この時、図
示の装置においては、反応塔3の後段にある集塵機5で
集塵した焼却灰とスクラバ6からの排水、および薬剤投
入器8から投入した重金属固定剤をスラリー化するため
の焼却灰スラリー槽9が設けられ、ここで得られた焼却
灰スラリーを反応塔3へ供給されるよう構成されている
ので、低コストでの処理が可能となる。なお、前記の重
金属固定剤としてはキレート化合物化する高分子キレー
ト剤や、硫化物化する硫化ソーダや水硫化ソーダ等の硫
化剤が用いられ、焼却灰に対し1〜10%の範囲で混合
する。また、スクラバ6からの排水は焼却灰に対し10
〜100倍量の範囲で混合する。
【0009】 次に、反応塔3から排出された燃焼排ガ
スはセラミックフィルタあるいはバグフィルタのような
高効率な集塵機5により更に集塵処理されることとな
る。ここでは燃焼排ガスがフィルタに形成された焼却灰
と重金属固定剤の混合物からなる1次濾過層を通過する
ことにより、ガス状態にある水銀等の重金属元素が重金
属固定剤により効率よく吸着除去されることとなる。ま
た更に、次工程のスクラバ6によって水銀のような水溶
性の重金属元素を除去することにより、最終的に基準値
以下の安全な浄化ガスとして煙突7より大気へ放出す
る。なお、スクラバ6により除去処理された重金属は焼
却灰スラリー槽9へ導入され、重金属固定剤と反応して
安定化されることとなる。
【0010】 以上のように、集塵機5により集塵処理
を施す前に燃焼排ガスに重金属固定剤と焼却灰と水から
得た焼却灰スラリーを噴霧し、燃焼排ガス中の重金属を
該スラリーに吸着させるようにすることにより、重金属
を安定化して集塵処理工程を効率的かつ低コストで行う
ことができることとなる。また、最初の段階において燃
焼排ガスをホットサイクロン2で重金属の沸点以上の温
度で集塵処理することにより、燃焼排ガス中から重金属
をほとんど含まない無害な焼却灰として取り出すととも
に、後段の反応塔3と高効率の集塵機5とスクラバ6で
有害な重金属を除去処理するようにし、効率的かつ低コ
ストな処理が実現できることとなる。
【0011】 なお、以上の処理方法により下水汚泥の
燃焼排ガスの処理を行いホットサイクロン2で回収され
た焼却灰および高効率の集塵機5で回収された焼却灰に
対し、環境庁告示第13号に基づき重金属の溶出試験を
行った結果、いずれも有害物質の溶出基準値を下回るも
のであることが確認できた(表1参照)。また、スクラ
バ6から排出される燃焼排ガス中の重金属濃度も検出限
界値以下であることも確認できた。また、都市ゴミの燃
焼排ガスについても同様の処理を行った結果、いずれも
基準値をクリアするものであることが確認でき(表2参
照)、特にこの場合にはホットサイクロン2により焼却
灰を分離処理しておかなくても水銀の除去が満足に行わ
れていることが確認できた。
【0012】
【表1】下水汚泥焼却灰の溶出
【0013】
【表2】都市ゴミ焼却飛灰の溶出
【0014】
【発明の効果】 以上の説明からも明らかなように、本
発明は集塵処理工程を効率的かつ低コストで行うことが
できるとともに、水溶性/非水溶性の二つの存在形態が
ある水銀の除去についても活性炭や吸着剤等を必要とせ
ず低コストで行うことができるものである。更には、最
初の段階において燃焼排ガスをホットサイクロンで集塵
処理することにより燃焼排ガス中から重金属をほとんど
含まない無害な焼却灰として取り出し、残りの排ガスの
みを対象に集塵処理することにより効率的かつ低コスト
な処理が実現できるものである。よって本発明は従来の
問題点を一掃した重金属を含む燃焼排ガスの処理方法と
して、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態に供される処理装置を
示す概略図である。
【符号の説明】
1 焼却炉、2 ホットサイクロン、3 反応塔、5
高効率な集塵機、6スクラバ、9 焼却灰スラリー槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K070 DA01 DA11 DA17 DA24 DA29 DA45 3K078 AA05 BA03 BA21 CA24 4D002 AA28 AA29 AC04 BA04 BA12 BA13 BA14 CA01 DA02 DA15 DA35 DA61 DA66 GA02 GA03 GB02 GB03 GB08 4K056 AA05 CA20 DB07 DB13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物の焼却炉から排出される重金属を
    含む燃焼排ガスの処理方法において、高効率集塵機によ
    り集塵処理を施す前に燃焼排ガスに重金属固定剤と焼却
    灰と水から得た焼却灰スラリーを噴霧し、燃焼排ガス中
    の重金属を該スラリーに吸着させるようにしたことを特
    徴とする重金属を含む燃焼排ガスの処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の処理を施す前に、焼却炉から
    排出される重金属を含む燃焼排ガスをホットサイクロン
    あるいはセラミックフィルタにより重金属の沸点以上の
    温度で集塵処理し、低沸点の重金属を焼却灰内へ移行さ
    せることなく有害性の低い焼却灰として取り出しておく
    請求項1に記載の重金属を含む燃焼排ガスの処理方法。
  3. 【請求項3】 焼却炉の後段に反応塔、高効率集塵機お
    よびスクラバが順次配置され、重金属固定剤と高効率集
    塵機で集塵した焼却灰とスクラバの排水とで焼却灰スラ
    リーを得るようにした請求項1または2に記載の重金属
    を含む燃焼排ガスの処理方法。
  4. 【請求項4】 反応塔を出た燃焼排ガスを高効率集塵機
    内のフィルタに形成された焼却灰と重金属固定剤の混合
    物からなる1次濾過層を通過させることによりガス状の
    重金属元素を吸着除去するようにした請求項1または2
    または3に記載の重金属を含む燃焼排ガスの処理方法。
  5. 【請求項5】 高効率集塵機としてセラミックフィルタ
    またはバグフィルタを用いた請求項1または2または3
    または4に記載の重金属を含む燃焼排ガスの処理方法。
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040302