JPH11285617A

JPH11285617A - 有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法

Info

Publication number: JPH11285617A
Application number: JP10108614A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Iwasaki; 守岩▲崎▼; Ryuichi Kanai; 隆一金井; Sachio Asaoka; 佐知夫浅岡; Kazushige Kawamura; 和茂川村
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd; Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物の処理設備等の各種の燃焼設備におい
て発生した排ガスから、ダイオキシン類等の有機塩素化
合物を簡易な設備で効果的に除去することができる有機
塩素化合物を含む排ガスの処理方法を得る。【解決手段】飛灰と有機塩素化合物とを含有する排ガ
スを、液体１０と気液接触させることにより、当該排ガ
ス中の飛灰を液体１０中に捕捉し、次いで排出された排
ガスを、熱交換器３等によって凝縮しない相対湿度まで
低下させた後に、集塵機４において排ガス中に残留する
飛灰およびダイオキシン類等の有機塩素化合物を捕集す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却設備等か
ら排出されるダイオキシン類等の有機塩素化合物および
飛灰を含有する排ガスから、上記飛灰および有機塩素化
合物を除去して無害化するための排ガスの処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、生ごみ等を含む都市ごみ
やスラッジ等を含む一般廃棄物や産業廃棄物の焼却設備
においては、排ガス中に、燃焼に伴って発生する亜硫酸
ガス（ＳＯ₂ ）や塩化水素（ＨＣｌ）等の酸性ガスに加
えて、廃棄物の焼却に伴って発生する飛灰やダイオキシ
ン類等の有機塩素化合物が含まれている。また、上記焼
却設備における燃焼焼却に限らず、灰溶融および廃棄物
の熱分解ガス化溶融等の溶融処理においても、同様に飛
灰や有機塩素化合物が含まれている。

【０００３】このような排ガスに含まれる有機塩素化合
物としては、ＤＤＴ、ＰＣＢあるいはダイオキシン類の
ような、そのまま大気に放出されると人体や環境生態系
に有害な影響を及ぼすものがある。ここで、上記ダイオ
キシン類とは、最も毒性の強い２、３、７、８−テトラ
クロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン（狭義のダイオキシ
ン）およびその類縁化合物をいい、ジベンゾ−ｐ−ジオ
キシン類およびジベンゾフラン核に１〜８個の塩素原子
が置換したポリクロロジベンゾフラン類の総称である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記有機塩素化
合物のうち、特にダイオキシン類は、大気に放出された
際の危険性が指摘されつつあり、これまでの排ガス中に
含まれて大気に放出されるダイオキシン類の規制に加え
て、近い将来排ガス中から分離されたダイオキシン類の
量も含めた、より一層厳しい総量排出規制が導入される
可能性もある。このため、廃棄物の焼却処理等の燃焼設
備から排出される排ガスから、効果的にダイオキシン類
を除去し得る技術が強く望まれている。

【０００５】このような排ガス中に含まれるダイオキシ
ン類の処理技術として、例えばバグフィルタ等の集塵機
においてダイオキシン類を吸着した飛灰の除去、および
ろ布上の捕集飛灰層でガス状のダイオキシン類を吸着除
去する方法がある。さらに、高い吸着除去効率を得るた
めには、バグフィルタの入口ダクト中に粉末活性炭を吹
き込む方法も有効である。ところで、廃棄物焼却によっ
て排出されるダイオキシン類のうち、飛灰を始めとする
焼却残さによって排出されるものが８０〜９０％に達す
るといわれている。そのため、排出総量を低減するため
には、飛灰を始めとする焼却残さに含まれるダイオキシ
ン類の処理技術が必要となる。このような技術として、
ダイオキシン類を含む飛灰を、低酸素濃度の還元雰囲気
下で３５０〜５５０℃に加熱し、飛灰中に含まれる金属
（特に、Ｃｕ）を脱塩素触媒として作用させることによ
り、ダイオキシン類を無害化するとともに、この際に加
熱脱塩素した灰を、そのまま空気中に排出すると再塩素
化されてダイオキシン類が再合成されてしまうため、加
熱脱塩素後、低酸素雰囲気のまま急冷して再合成を抑制
するという技術が提案されている。しかしながら、上記
従来の処理技術にあっては、電気加熱を行なう必要があ
るために、余分なエネルギーを消費するとともに、重金
属の溶出防止のための安定化処理が別途必要になるとい
う問題点があった。

【０００６】また、他の上記飛灰中のダイオキシン類の
処理技術として、当該飛灰を超臨界水中（３７４℃、２
１８気圧以上）に投入して、ダイオキシン類を酸化分解
する技術も知られているが、当該処理方法においては、
エネルギーの消費が極めて大きく、かつ高温・高圧設備
が必要となるために、設備コストが高騰化するととも
に、運転および管理が難しくなるという問題点もある。
さらに、上記飛灰を、直流電気抵抗式、プラズマ式ある
いは表面溶融式等の灰溶融処理装置において、焼却灰と
ともに溶融固化することにより、当該飛灰に付着してい
たダイオキシン類を熱分解する方法も知られている。し
かしながら、当該処理方法にあっては、廃棄物焼却炉の
他に、別途灰溶融炉が必要になり、同様に設備コストが
上昇するとともに、外部エネルギーを必要とするため
に、全体としての処理コストが嵩むという問題点があ
る。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、廃棄物の処理設備等の各種の燃焼設備において発
生した排ガスから、ダイオキシン類等の有機塩素化合物
を簡易な設備で効果的に除去することができる有機塩素
化合物を含む排ガスの処理方法を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法は、飛灰
と有機塩素化合物とを含有する排ガス中に液体を分散さ
せたり、あるいは上記液体中に当該排ガスを分散させる
等の方法により、排ガスと液体とを気液接触させること
により、当該排ガス中の飛灰を上記液体中に捕捉し、次
いで排出された排ガスを、凝縮しない相対湿度まで低下
させた後に、集塵機において排ガス中に残留する飛灰お
よび有機塩素化合物を捕集することを特徴とするもので
ある。ここで、請求項２に記載の発明は、上記気液接触
を経た排ガスを、その水分飽和温度に対して２０℃以上
高い温度に昇温した後に、上記集塵機に送ることを特徴
とするものであり、請求項３に記載の発明は、上記集塵
機が、バグフィルターであることを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれかに記載の発明において、上記集塵機の上
流側の排ガスに、活性炭を噴霧することを特徴とするも
のであり、さらに請求項５に記載の発明は、上記集塵機
の上流側の排ガスに、集塵機において捕集した上記活性
炭および飛灰を循環させて噴霧することを特徴とするも
のである。

【００１０】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜５のいずれかに記載の発明において、上記排ガスを多
数本のスパージャーパイプを介して液体中に噴射させる
ジェットバブリング方式によって上記気液接触を行なう
ことを特徴とするものである。そして、請求項７に記載
の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の有機塩素化
合物が、ダイオキシン類を含むことを特徴とするもので
あり、また請求項８に記載の発明は、上記排ガスが、一
般廃棄物および／または産業廃棄物の焼却設備で発生し
た排ガスであることを特徴とするものである。

【００１１】例えば、廃棄物の焼却設備から排出された
排ガス中には、１〜３ｇ／Ｎｍ³ 程度の濃度で飛灰が含
まれており、当該排ガス中に飛散しているダイオキシン
類等の有機塩素化合物は、その大部分が上記飛灰表面に
付着している。したがって、この排ガスを直接集塵機に
導いて、同伴する飛灰を捕捉すれば、飛灰とともにこれ
に付着している有機塩素化合物も排ガス中から除去する
ことができる。ところが、上述したように飛灰の濃度が
高いため、集塵機が大型化する問題がある。この点、請
求項１〜８のいずれかに記載の有機塩素化合物を含む排
ガスの処理方法によれば、先ず飛灰と有機塩素化合物と
を含有する排ガスを、水等の液体と気液接触させて、ス
クラバー効果によってこの排ガス中の飛灰を液体中に捕
捉し、排ガスから分離しているので、この液体中に同伴
した飛灰の大部分が除去され、この結果当該飛灰に付着
した有機塩素化合物も除去される。そして、上記気液接
触を経た排ガスは、煤塵濃度が０．１〜０．３ｇ／Ｎｍ
³ 程度まで低減化されたうえでバグフィルタや電気集塵
機等の集塵機に送られ、排ガス中に残存している飛灰お
よびガス状以外の有機塩素化合物、すなわち飛灰に付着
しているものやミスト状のものが捕捉されて排ガスから
除去される。

【００１２】この際に、上記排ガスは、液体との気液接
触によって温度が通常用いられているバグフィルタの運
転温度（１５０〜２２０℃）や電気集塵機の運転温度
（２５０〜３００℃）よりも低い温度に下げられるため
に、ガス容積が大幅に減少し、この結果ろ布や電極面積
が少なくて済むために、高価かつ大型であって装置配列
上の制約要因となっていたこれら集塵機の小型化を図る
ことが可能になる。ところで、上記反応槽の出口におけ
る排ガスは水分飽和になっている。したがって、上記排
ガスをそのまま排ガスを集塵機に送ると、凝縮によって
集塵機のケーシングを腐食したり、あるいはバグフィル
タ等におけるろ布の目詰りを発生したりする虞がある。
この点、本発明においては、気液接触を経た排ガスを、
下流の集塵機において凝縮しない相対湿度まで低下させ
た後に、集塵機に送っているので、上述したような不都
合を生じることがない。

【００１３】このような、排ガスの相対湿度を低下させ
るためには、例えば請求項２に記載の発明のように、上
記気液接触を経た排ガスを、その水分飽和温度に対して
２０℃以上高い温度に昇温した後に、上記集塵機に送れ
ば好適である。なお、この排ガス温度を過度に高めてし
まうと、集塵機における排ガスの通過容積が大きくな
り、この結果集塵機の大型化を招来する。そこで、酸露
点の問題が無い場合、上記熱交換器において排ガスをそ
の水分飽和温度に対して２０〜５０℃高い温度に昇温す
ることが好ましい。ちなみに、通常反応槽の出口におけ
る排ガス温度は、６０〜７０℃程度であるため、これを
２０〜５０℃昇温しても、従来用いられているバグフィ
ルタの運転温度（１５０〜２２０℃）や電気集塵機の運
転温度（２５０〜３００℃）よりも低くなるために、上
述した排ガス容積の減少による集塵機の小型化効果を充
分に得ることができる。なお、上記排ガスの相対湿度を
低下させる方法としては、気液接触を経た排ガスを熱交
換器に送って昇温することの他、排ガス出口側に大気を
導入して、排ガスを希釈化することによって、その相対
湿度を低下させてもよく、さらには、これら熱交換器と
大気の導入とを組合わせてもよい。

【００１４】ここで、上記集塵機としては、電気集塵機
やバグフィルタが適用可能であるが、特に請求項３に記
載の発明のように、バグフィルタを用いれば好適であ
る。上記ダイオキシン類の排出抑制対策とし低温バグフ
ィルタ（１５０〜２２０℃）の有効性が認められてお
り、本発明においてはさらに低温で上記バグフィルタを
用いているので、ろ布に付着した飛灰層での、より高い
ダイオキシン類等の吸着除去効果を得ることが可能にな
る。加えて、本発明では、気液接触によって、予め慣性
捕集が可能な大粒子を除去しているため、後続のバグフ
ィルタのろ布上に堆積するろ滓層を形成する粒子が小粒
径の粒子となる。したがって、粒子間で形成されるガス
流路の径が小さくなり、遮り効果が高まるために、一層
排ガス中に残存した飛灰やダイオキシン類等の有機塩素
化合物の捕集効果が向上することになる。

【００１５】また、排ガス中に含まれるダイオキシン類
等の有機塩素化合物の濃度が比較的高い場合には、請求
項４に記載の発明のように、集塵機とその上流側の排ガ
ス中に活性炭を噴霧してダイオキシン類等を吸着除去す
れば好適であり、さらに請求項５に記載の発明のよう
に、上記排ガスに、集塵機において捕集した上記活性炭
および飛灰を循環させて噴霧すれば一層好ましい。一般
に、活性炭の噴霧量は、ダイオキシン類との接触効率、
すなわち排ガス中への分散を考慮して決定されるため
に、吸着除去の対象であるダイオキシン類に対して、大
量の活性炭を噴霧することになる。したがって、一度使
用した活性炭にも、まだ充分な吸着容量が残っている。
本発明では、上述したように排ガス中の飛灰の大部分
は、液体との気液接触によって除去されているために、
集塵機における捕集飛灰中の活性炭濃度が高くなる。こ
のため、上記活性炭の循環使用が可能になり、系外への
排出分に相当する新たな活性炭を供給すればよい。この
結果、従来と比較して高価な活性炭の使用量を大幅に低
減することができる。特に上述したように集塵機に導入
される前の排ガスを昇温などして、その水分飽和温度に
対して２０〜５０℃の範囲にすれば、排ガス容積の減少
効果とあいまって、より一層活性炭の噴霧量を低減させ
ることが可能になる。

【００１６】上述した気液接触方式としては、液分散型
であっても、あるいはガス分散型であってもよいが、請
求項６に記載の発明のように、上記排ガスと液体とを、
ジェットバブリング方式によって上記気液接触を行なう
ようにすれば、排ガスが多数本のスパージャーパイプを
介して吸収液中に微細な気泡として直接噴射されること
により、高いスクラバー効果が得られるために、飛灰を
高い効率で捕捉して排ガスから除去することが可能にな
る。

【００１７】このように、請求項１〜８のいずれかに記
載の発明は、一般廃棄物や産業廃棄物の焼却処理や、当
該廃棄物を燃料として発電を行なう等の各種の一般廃棄
物および産業廃棄物の焼却設備などにおいて発生した排
ガスから、ダイオキシン類等の有機塩素化合物および飛
灰を、簡易な設備で、かつ効果的に除去することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
に係る有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法の一実施
形態を実施するための処理システムを示すものである。
図１において、この処理システムは、廃棄物処理設備か
ら排出される排ガスの流路１に沿って、順次排ガス中の
飛灰を除去するためのジェットバブリング方式の飛灰捕
集塔２と、この捕集塔２を経た排ガスを昇温させる熱交
換器３と、排ガス中に残留している飛灰およびダイオキ
シン類等を捕集するバグフィルタ（集塵機）４と、白煙
を防止するために排ガスを再加熱する熱交換器５とが配
設されており、この熱交換器５を経た排ガスが煙突６か
ら大気に放出されるようになっている。ここで、捕集塔
２は、内部に水（液体）１０が蓄えられるとともに、こ
の水１０中に下端部を位置させた多数本のスパージャー
パイプ１１が垂設されており、この捕集塔２内に導入さ
れた排ガスが上記スパージャーパイプ１１の下部側壁に
穿設された開口部から上記水１０中に向けて水平方向に
噴出されるようになっている。

【００１９】他方、バグフィルタ４の上流側の排ガス流
路１には、排ガス中に粉末活性炭を噴霧するノズルが設
けられており、このノズルには、バグフィルタ４におい
て捕集された粉末活性炭が循環供給ライン７を介して循
環供給されるようになっている。また、この循環供給ラ
イン７には、バグ飛灰を取り出す排出ライン８が枝配管
され、さらに当該循環供給ライン７に活性炭を補給する
供給ライン９が接続されている。なお、図中符号１２
は、捕集塔２から抜出された水１０から捕集した飛灰を
分離するための分離器であり、符号１３は、分離器１２
によって分離された排水を処理するための系内に設置さ
れた排水処理装置を示すものである。

【００２０】次に、以上の構成からなる排ガスの処理シ
ステムを用いた本発明に係る有機塩素化合物を含む排ガ
スの処理方法の第１の実施形態について説明する。先
ず、廃棄物の焼却設備等から発生した飛灰とダイオキシ
ン類等を含む排ガスは、捕集塔２内に導入され、多数本
のスパージャーパイプ１１から水１０中に噴出される。
すると、上記排ガスは、水１０と激しく混合して液相連
続のジェットバブリング層Ｂを形成し、このジェットバ
ブリング層Ｂにおけるスクラバー効果によって、排ガス
に同伴した飛灰の大部分およびこの飛灰に付着していた
ダイオキシン類等が、水１０中に捕促されることにより
排ガス中から除去される。次いで、上記気液接触を経た
排ガスは、煤塵濃度が０．１〜０．３ｇ／Ｎｍ³程度ま
で低減化されたうえで熱交換器３に送られる。そして、
この熱交換器３において、その水分飽和温度に対して２
０℃以上高い温度に昇温された後に、バグフィルタ４に
送られる。

【００２１】この際に、排ガス中に循環供給ライン７か
ら供給される粉末活性炭がノズルから噴霧されることに
より、当該排ガス中に含まれるダイオキシン類等が吸着
除去される。また、上記ダイオキシン類等は、バグフィ
ルタ４のろ布に付着した飛灰層においても、吸着除去さ
れる。次いで、バグフィルタ４において、排ガス中に残
留している飛灰およびダイオキシン類を吸着した粉末活
性炭が取り除かれ、無害化された排ガスは熱交換器５に
おいてさらに昇温されて煙突６から大気に放出される。
また、バグフィルタ４において捕集されたバグ飛灰は、
排出ライン８から分離除去され、他方粉末活性炭は、循
環供給ライン７からノズルを介して再び排ガス流路１内
の排ガスに噴霧される。

【００２２】他方、排ガス中の飛灰を捕集した捕集塔２
内の水１０は、適宜捕集塔２から抜出されて分離器１２
に送られ、ここで液体分と飛灰とに分離される。そし
て、上記分離器１２で分離された飛灰は、要すればキレ
ート剤等によって安定化されて埋めたて処理されたり、
あるいは焼却設備として廃棄物ガス化溶融炉を用いてい
る場合には、再びガス化溶融炉に戻されてスラグ化され
ることにより処理される。また、分離器１２において分
離された液体分は、排水処理設備１３に送られて処理さ
れ、当該排水に含まれる低沸点重金属についても、この
排ガスの処理システム等において発生する他の排水とと
もに系外に抜出され、化学処理された後に回収される。

【００２３】このように、上記有機塩素化合物を含む排
ガスの処理方法によれば、先ず捕集塔２において、排ガ
スに同伴した飛灰の大部分を水１０中に捕集して除去
し、煤塵濃度が０．１〜０．３ｇ／Ｎｍ³ 程度まで低減
化されたうえでバグフィルタ４に送っているので、バグ
フィルタ４での飛灰負荷が小さくなるうえに、排ガス温
度が低くなることからガス容積を大幅に減少させること
ができ、よってろ布が少なくて済むために、バグフィル
タ４の小型化を図ることができる。しかも、気液接触に
よって、予め慣性捕集が可能な大粒子を除去しているた
めに、後続のバグフィルタのろ布上に堆積するろ滓層を
形成する粒子が小粒径の粒子となる。したがって、粒子
間で形成されるガス流路の径が小さくなり、遮り効果が
高まるために、排ガス中に残存した飛灰やダイオキシン
類等の有機塩素化合物の捕集効果が向上する。さらに、
循環供給ライン７から噴霧される活性炭によるダイオキ
シン類の吸着除去効果とあいまって、高いダイオキシン
類等の除去を行なうことができる。

【００２４】加えて、捕集塔２の出口において水分飽和
になった排ガスを、熱交換器３においてその水分飽和温
度に対して２０℃以上高い温度に昇温しているので、排
ガスの凝縮によってバグフィルタ４のケーシングに腐食
が生じたり、あるいはろ布に目詰りが発生したりする虞
が無い。さらに、排ガス中の飛灰の大部分は、捕集塔２
において除去されているため、バグフィルタ４で捕集し
た飛灰中の活性炭濃度が高くなり、よって上記活性炭の
循環使用が可能になるために、従来と比較して高価な活
性炭の使用量を大幅に低減することができる。また、そ
の噴霧量についても、上述した排ガス容積の減少との相
乗効果により、一層の低減化を図ることができる。

【００２５】（実施の形態２）図２は、上記捕集塔２に
代えて、排ガス中に含まれる亜硫酸ガスを吸収除去する
ための、ジェットバブリング方式の反応槽を用いた排ガ
スの処理システムの要部を示すもので、他の構成部分に
ついては図１に示したものと同様であるために、以下同
一符号を用いてその説明を省略する。図２に示すよう
に、この反応槽２０は、隔壁となる円板状または方形板
状の下部デッキ２１および上部デッキ２２により、吸収
した酸性ガス成分を中和するための石灰石（ＣａＣ
Ｏ₃）等のアルカリ成分を溶解または懸濁した水溶液か
らなる吸収液（液体）２３を一定の液面高さに貯留する
貯留部と、上下部デッキ２１、２２間にあって排ガスの
入口ダクト１が接続された入口プレナム２４と、上部デ
ッキ２２上方にあって排ガスの出口ダクト１と連通する
出口プレナム２５とに画成されている。

【００２６】上記下部デッキ２１には、多数の開口部が
穿設されており、各開口部にスパージャーパイプ１１…
が垂設され、かつ各スパージャーパイプ１１の上記吸収
液２３中にある下部外周壁に排ガスの噴出口が穿設され
ている。他方、上記下部デッキ２１と上部デッキ２２と
の間には、上記貯留部の吸収液面上の空間を出口プレナ
ム２５側に連通させるガスライザー２６…が配設されて
いる。なお、図中符号２７は、上記反応槽２０の吸収液
２３内に酸化用空気を導入する酸化用空気供給管であ
り、符号２８は吸収液２３を攪拌するための攪拌機であ
る。

【００２７】また、この排ガスの処理システムにおいて
は、上記反応槽２０で生成された石膏および吸収液２３
によって抽出・洗浄された飛灰を含む吸収液スラリーを
ポンプ３０で移送管３１を介して抜き出して、互いの粒
径の相違を利用して分離する遠心分離機３２が配設され
ている。そして、この遠心分離機３２の後段側には、こ
こで分離されて排出管３３を介して送られてくる石膏ス
ラリーを脱水処理するための脱水装置３４が設けられて
おり、この脱水装置３４において脱水された石膏が貯留
槽３５に回収されるとともに、脱水後の吸収液が移送ポ
ンプ３６によって移送管３７から入口プレナム２４に導
かれ、スプレーノズル３８から排ガスの冷却に使用され
た後に、排ガスとともに再び反応槽２０内に循環される
ようになっている。

【００２８】他方、遠心分離機３２で分離された飛灰を
含む処理液側には、排出管３９を介して脱水装置４０が
配設されており、この脱水装置４０において脱水された
安定化飛灰が貯留槽４１に回収される。ここで、脱水し
た後の安定化飛灰を図示されない水洗手段によって水洗
することにより、上記安定化飛灰の付着水中に溶解した
抽出重金属類を洗浄除去することもできる。他方、抽出
液は、移送管４２から上記移送ポンプ３６によって吸引
され、上記移送管３７から同様に排ガスの冷却に供され
るようになっている。さらに、上記反応槽２０には、内
部の吸収液２３のｐＨを検出する検出器からの検出信号
に基づいて、上記吸収液２３中にＣａ（ＯＨ）₂等のＣ
ａ系、ＭｇＯやＭｇ（ＯＨ)₂ 等のＭｇ系あるいはＮａ
ＯＨ等のＮａ系のアルカリ液を供給するｐＨ制御装置が
設けられている。そして、上記反応槽２０の排ガスの出
口ダクト１は、図示されないミストエリミネータを介し
て、図１に示す熱交換器３に導かれている。

【００２９】次に、上記構成からなる排ガスの処理シス
テムを用いた本発明に係る処理方法の第２の実施形態に
ついて説明する。この排ガスの処理システムは、廃棄物
の焼却設備で発生した排ガスから、当該排ガス中に含ま
れる亜硫酸ガス、塩化水素等の酸性ガス、飛灰並びにダ
イオキシン類等の有機塩素化合物を除去するためのもの
で、先ず反応槽２０内の吸収液のｐＨを、上記ｐＨ制御
装置によってアルカリ液を供給しながら２．０〜４．０
の範囲に保持しつつ、排ガスを入口ダクトから反応槽２
０の入口プレナム２４に送気し、各スパージャーパイプ
１１の下端噴出口から水平方向に噴出させる。すると、
上記排ガスは、吸収液２３と激しく混合して液相連続の
ジェットバブリング層Ｂを形成し、このジェットバブリ
ング層Ｂにおいて高効率な気液接触が行われて亜硫酸ガ
ス（ＳＯ₂）ならびに塩化水素（ＨＣｌ）が吸収され、
アルカリ成分として石灰石等を用いた場合、カルシウム
成分によって中和されるとともに亜硫酸が酸化されるこ
とにより、上記吸収液中に石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）
が生成し、これが結晶成長して吸収液２３中において粒
径が粗大粒子化する。

【００３０】またこれと並行して、低ｐＨの上記吸収液
２３によって排ガスに同伴した飛灰が、吸収液中に捕促
されるとともに、酸抽出されて当該飛灰に含まれる溶解
性の塩類や未反応のアルカリ分が中和されて減量化され
る。また、上記排ガス中に含まれる塩化水素ガス等の他
の酸性ガスは、上記吸収液２３中に溶解して排ガスから
除去される。この際に、上記飛灰に含まれている水銀、
カドミウム、鉛、クロム等の低沸点重金属も、上記ジェ
ットバブリング層Ｂにおいて吸収液２３中で酸抽出され
る。さらに、排ガス中の飛灰中に含まれる金属（Ｃｕ
等）が触媒として作用することにより、酸化用空気供給
管２７から導入される酸素によって、上記吸収液中に分
散された飛灰粒子上に付着したダイオキシン類が分解さ
れて無害化される。なお、これらの反応および処理にと
もなって、処理すべき排ガスの容量が大きい場合や亜硫
酸ガスの濃度が高い場合には、経時的に吸収液２３の酸
性度が高まってｐＨが２よりも低下することも考えられ
るが、このような場合には、上述したｐＨ制御装置の検
出器からの検出信号に基づいて、上記吸収液２３に、ｐ
Ｈを上記範囲に保持するための相応量の上記アルカリ液
が添加される。

【００３１】ここで、石灰石等のカルシウム系アルカリ
成分を用いた場合、このようにして所定の石膏濃度に制
御された生成石膏および洗浄された飛灰等を含む吸収液
スラリーは、上記石膏濃度が所定の濃度に達すると、ポ
ンプ３０によって反応槽２０から抜出され、移送管３１
から遠心分離機３２に送られ、ここで両者の粒径の相違
を利用して分離される。そして、上記遠心分離機３２で
分離された石膏スラリーは、排出管３３から脱水装置３
４に送られて石膏が貯留槽３５に回収され、石膏ボード
用等の原料やセメント混合剤として供される。また、抽
出液については、移送ポンプ３６によって移送管３７か
ら入口プレナム２４内へ送られて、スプレーノズル３８
から噴射され、排ガスの冷却に用いられた後に、排ガス
と同伴して再び反応槽２０に戻される。この際に、吸収
液２３のｐＨを２．０〜４．０に保持している結果、上
記石膏が弱酸性になっている場合には、これを水あるい
はアルカリ水で洗浄すればよい。上記アルカリ水は、Ｃ
ａＣＯ₃、Ｃａ（ＯＨ）₂等のＣａ系、ＭｇＯやＭｇ（Ｏ
Ｈ)₂ 等のＭｇ系の難溶性アルカリでは、その飽和液も
しくはスラリーで、またＮａＯＨ等のＮａ系の易溶性ア
ルカリでは、任意の濃度の溶液を用いることができる。

【００３２】他方、遠心分離機３２で分離された飛灰を
含む処理液は、排出管３９から脱水装置４０に送られて
脱水され、安定化飛灰が貯留槽４１に回収されるととも
に、抽出液は移送ポンプ３６によって移送管３７から排
ガス冷却用の上記スプレーノズル３８に送られる。そし
て、上記飛灰については、安定化されているためにその
まま最終処分を行なうことが可能であるが、要すればキ
レート剤等によってさらに安定化を図る。また、上記石
膏と同様に、水あるいは前述したアルカリ水で洗浄する
ことができる。これによって、安定化飛灰中の付着水を
洗い出し、安定化飛灰中の金属類などの有害物や、塩素
の濃度をさらに低減できる。特に、アルカリ水を用いる
場合には、安定化飛灰のｐＨを中性とすることができ、
Ｐｂ等の両性の重金属を含めた重金属の溶出量を低減で
き、さらに安定化を図ることができる。さらに、上記ア
ルカリ水で安定化飛灰のｐＨをアルカリとすることがで
き、これにより両性の重金属以外の重金属の溶出量を低
減でき、埋立処理基準をクリアすることが容易になる。

【００３３】また、吸収液２３中に捕集された飛灰中の
水銀、カドミウム、鉛、クロム等の低沸点重金属につい
ても、この排ガスの処理システム等において発生する他
の排水とともに系外に抜出され、図１に示したものと同
様に排水処理設備１３において化学処理された後に回収
される。このようにして、反応槽２０において亜硫酸ガ
ス等の酸性ガスおよび同伴した飛灰の大部分が除去され
るとともに、さらに吸収液中に分散された飛灰粒子上に
付着したダイオキシン類が分解される。そして、反応槽
２０で処理された排ガスは、煤塵濃度が０．１〜０．３
ｇ／Ｎｍ³ 程度となって、出口ダクト１から排出され、
ミストエリミネータにおいて塩類を含むミストが捕捉さ
れた後に、図１に示したものと同様に熱交換器３に送ら
れる。そして、この熱交換器３において、その水分飽和
温度に対して２０℃以上高い温度に昇温された後に、循
環供給ライン７から供給される粉末活性炭が噴霧される
ことにより、当該排ガス中に残存しているダイオキシン
類が吸着除去され、さらにバグフィルタ４に送られて、
残留した飛灰および当該飛灰に付着していたダイオキシ
ン類等が捕捉され、排ガス中からほぼ完全に除去され
る。

【００３４】以上のように、上記有機塩素化合物を含む
排ガスの処理方法によれば、反応槽２０において、排ガ
スに含まれる亜硫酸ガス等の酸性ガスの除去のみなら
ず、飛灰の安定化処理とダイオキシン類の分解をも並行
して行なうことができ、経済性に優れるとともに、併せ
て飛灰処理に伴って発生する埋立処理物質の減容化も図
ることができる。また、反応槽２０において排ガスから
の飛灰の捕集および安定化並びにダイオキシン類の分解
を行ない、さらに反応槽２０の出口側に配設したバグフ
ィルタ４によって残留飛灰および凝縮した残留ダイオキ
シン類を捕集して除去しているので、従来反応槽の上流
側に配設されている電気集塵機や濾過式集塵機を省略す
ることができて経済性にも優れる。

【００３５】なお、上記実施形態の説明においては、本
発明に係る有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法を、
ごみ焼却設備で発生した排ガスから酸性ガスおよび飛灰
を除去する場合についてのみ説明したが、これに限るも
のではなく、例えば現在開発されつつある一般廃棄物や
産業廃棄物を燃料として発電を行なうための焼却設備等
の各種の一般廃棄物や産業廃棄物の焼却設備で発生した
排ガスの処理に適用しても、同様の顕著な作用効果を得
ることが可能である。

【００３６】また、上記実施形態においては、バグフィ
ルタ４の出口側に熱交換器５を設けて、一旦熱交換器３
によって排ガスの温度をその水分飽和温度に対して２０
〜５０℃高い温度（例えば、捕集塔２または反応槽２０
の出口温度が６５℃の場合に、８５〜１１５℃）に昇温
し、バグフィルタ４において残留飛灰およびダイオキシ
ン類を吸着除去した活性炭を捕集した後に、上記熱交換
器５によって白煙防止のための温度（約２２０℃まで）
に昇温して煙突６から大気に放出する場合について示し
たが、例えば図３に示す変形例のように、上記熱交換器
５に代えて、燃焼装置５０を設け、ＬＮＧや灯油等の助
燃剤と空気を混合した燃焼ガスを供給ライン５１から排
ガス中に混合させることにより、上記排ガスを昇温する
ようにしてもよく、この場合には熱交換器５を設置する
よりも設備費用の低減化を図ることが可能になる。

【００３７】さらに、上記実施形態においては、捕集塔
２あるいは反応槽２０の排ガス出口側に熱交換器３を設
け、この熱交換器３において排ガス温度を昇温すること
によって、その相対湿度をバグフィルタ４において凝縮
しない程度に低下させる場合についてのみ説明したが、
本発明に係る排ガスの処理方法は、これに限定されるも
のではなく、例えば図４に示すように、上記熱交換器３
に代えて排ガスに大気導入管５２を接続し、この導入管
５２から排ガスに多量の大気を導入して希釈化すること
によって、その相対湿度を低下させるようにしてもよ
い。

【００３８】また、図５に示すように、大気導入管５２
に別途小型の熱交換器５３を介装して、大気を昇温した
後に排ガスに導入してもよく、さらには、図６あるいは
図７に示すように、熱交換器３に加えて上記大気導入管
５２を併設したり、さらには大気導入管５２に上記熱交
換器５３を介装したりしてもよい。このような方法によ
れば、熱交換器３を省略したり、あるいは当該熱交換器
３を小型化させたりすることが可能になる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜８のい
ずれかに記載の有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法
によれば、飛灰と有機塩素化合物とを含有する排ガス
を、水等の液体と気液接触させて、スクラバー効果によ
ってこの排ガス中の飛灰の大部分を液体中に捕捉したう
えで、バグフィルタや電気集塵機等の集塵機において排
ガス中に残存している飛灰および有機塩素化合物を捕捉
して排ガスから除去しているので、一般廃棄物や産業廃
棄物の焼却処理や、当該廃棄物を燃料として発電を行な
う等の各種の一般廃棄物および産業廃棄物の焼却設備な
どにおいて発生した排ガスから、ダイオキシン類等の有
機塩素化合物および飛灰を、簡易な設備で、かつ効果的
に除去することができる。

【００４０】この際に、上記排ガスは、液体との気液接
触によって温度が下げられるために、ガス容積が大幅に
減少し、この結果ろ布や電極面積が少なくて済むため
に、高価かつ大型であって装置配列上の制約要因となっ
ていたこれら集塵機の小型化を図ることが可能になる。
しかも、排ガスを下流の集塵機において凝縮しない相対
湿度まで低下させた後に、集塵機に送っているので、水
分飽和になっている排ガス中の水分の凝縮によって集塵
機のケーシングを腐食したり、あるいはバグフィルタ等
におけるろ布の目詰りを発生したりする虞が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機塩素化合物を含む排ガスの処
理方法の一実施形態を実施するための処理システム示す
概略構成図である。

【図２】本発明の他の実施形態を実施するための処理シ
ステムの要部を示す概略構成図である。

【図３】図１の変形例を示す要部の概略構成図である。

【図４】図１の第２の変形例を示す要部の概略構成図で
ある。

【図５】図１の第３の変形例を示す要部の概略構成図で
ある。

【図６】図１の第４の変形例を示す要部の概略構成図で
ある。

【図７】図１の第５の変形例を示す要部の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１排ガスの流路反応槽２捕集塔３熱交換器４バグフィルタ（集塵機）７活性炭の循環供給ライン１０水（液体）１１スパージャーパイプ２０反応槽２３吸収液（液体）２７酸化用空気供給管Ｂジェットバブリング層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｊ 15/04 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｄ (72)発明者浅岡佐知夫神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者川村和茂神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飛灰と有機塩素化合物とを含有する排ガ
スを、液体と気液接触させることにより、当該排ガス中
の飛灰を上記液体中に捕捉し、次いで排出された排ガス
を、凝縮しない相対湿度まで低下させた後に、集塵機に
おいて上記排ガス中に残留する上記飛灰および有機塩素
化合物を捕集することを特徴とする有機塩素化合物を含
む排ガスの処理方法。
【請求項２】上記気液接触を経た排ガスを、その水分
飽和温度に対して２０℃以上高い温度に昇温した後に、
上記集塵機に送ることを特徴とする請求項１に記載の有
機塩素化合物を含む排ガスの処理方法。
【請求項３】上記集塵機は、バグフィルターであるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の有機塩素化合
物を含む排ガスの処理方法。
【請求項４】上記集塵機の上流側の上記排ガスに、活
性炭を噴霧することを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の有機塩素化合物を含む排ガスの処理方
法。
【請求項５】上記集塵機の上流側の上記排ガスに、上
記集塵機において捕集した上記活性炭および飛灰を循環
させて噴霧することを特徴とする請求項４に記載の有機
塩素化合物を含む排ガスの処理方法。
【請求項６】多数本のスパージャーパイプを介して上
記液体中に噴射させるジェットバブリング方式によっ
て、上記排ガスと液体との気液接触を行なうことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載の有機塩素化
合物を含む排ガスの処理方法。
【請求項７】上記有機塩素化合物は、ダイオキシン類
を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに
記載の有機塩素化合物を含む排ガスの処理方法。
【請求項８】上記排ガスは、一般廃棄物および／また
は産業廃棄物の焼却設備で発生した排ガスであることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の有機塩
素化合物を含む排ガスの処理方法。