ごみ焼却炉超低排出：中天威尔の革新的セラミック技術で環境基準をクリア

ごみ焼却炉超低排出の技術的課題と解決策

現代のごみ焼却施設では、ごみ焼却炉超低排出基準の達成が重要な環境課題となっています。従来の排ガス処理システムでは、高濃度のNOx、SO2、HCl、HF、ダイオキシン類、重金属などの多様な汚染物質を同時に処理することが困難でした。特に、ごみ焼却炉から排出される排ガスには、塩化物やフッ化物などの腐食性物質が多く含まれており、従来の触媒やフィルターの寿命が短くなるという問題がありました。

中天威尔のセラミック統合システムの技術的特長

中天威尔が開発したセラミック統合多汚染物質排出ガス処理システムは、ごみ焼却炉超低排出の課題を革新的に解決します。当社独自のセラミック触媒フィルターチューブは、ナノレベル孔径構造により微粒子状物質を効率的に捕捉すると同時に、SCR反応による脱硝機能を発揮します。この二重機能により、従来別々に設置していた脱硝装置と集塵装置を一体化することが可能となりました。

セラミックフィルターの材料科学的優位性

当社のセラミックフィルターは、特殊なセラミック材料と製造プロセスにより、従来のバグフィルターや静電気集塵機よりも優れた性能を発揮します。耐熱性が高く、最高使用温度850℃まで対応可能です。また、酸、アルカリ、有機溶剤に対する耐性が高く、ごみ焼却炉排ガス中に含まれる腐食性ガスによる劣化を大幅に抑制します。

セラミック材料の微細孔構造は、粒径0.1μm以下の微粒子を99.9%以上捕捉可能です。この性能は、PM2.5などの微粒子状物質対策として極めて有効です。さらに、フィルター表面に担持した触媒層により、NOxを無害な窒素と水に変換する脱硝反応を低温域（200-400℃）で効率的に進行させます。

多様な産業分野での実績と適用事例

都市ごみ焼却プラントでの適用事例

東京近郊の大規模ごみ焼却施設では、2019年に中天威尔のごみ焼却炉超低排出システムを導入し、排ガス中のNOx濃度を従来の80ppmから10ppm以下に、ダスト濃度を5mg/Nm³以下に低減することに成功しました。この施設では、24時間連続運転条件下でも安定した性能を維持しており、メンテナンス間隔の延長とランニングコストの削減を実現しています。

産業廃棄物焼却炉への適用

化学工場附属の産業廃棄物焼却炉では、塩素系廃棄物の焼却により発生する高濃度の塩化水素ガスとダイオキシン類が課題となっていました。中天威尔のセラミック統合システムを導入後、塩化水素除去効率98%、ダイオキシン類除去効率99.5%を達成し、厳しい環境基準をクリアしました。セラミック材料の耐食性により、従来設備で問題となっていた装置の早期劣化も解消されています。

地方自治体の小規模焼却施設での適用

人口10万人未満の地方都市における小規模ごみ焼却施設では、コンパクトで効率的な排ガス処理システムが求められていました。中天威尔のモジュール型ごみ焼却炉超低排出システムは、限られた設置スペースでも導入可能で、初期投資と維持管理コストの最適化を実現しています。これらの施設では、稼働後3年間でフィルター交換などの大規模メンテナンスが不要であり、地方自治体の財政負担軽減に貢献しています。

従来技術との比較優位性

バグフィルターとの比較

従来のバグフィルターでは、高温・高湿条件下での目詰まりや、酸性ガスによる劣化が問題となっていました。中天威尔のセラミックフィルターは、耐熱性、耐薬品性に優れ、これらの課題を克服しています。また、気布比（air-to-cloth ratio）が従来の2倍以上であり、コンパクトな設計が可能です。

静電気集塵機との比較

静電気集塵機は、抵抗値の高いダストの処理に課題があり、ごみ焼却炉で発生する微細なフライアッシュの処理には不向きでした。セラミックフィルターは、粒子の電気的特性に依存せず、安定した集塵性能を発揮します。また、脱硝機能を内蔵しているため、別途SCR装置を設置する必要がなく、設備コストと設置スペースを削減できます。

従来SCRシステムとの比較

従来のSCRシステムでは、排ガス中のダストによる触媒の目詰まりと中毒が問題となっていました。中天威尔のシステムでは、セラミックフィルターによる前段集塵と一体化脱硝により、これらの問題を解決しています。また、低温域での脱硝効率が高く、排ガス再加熱に必要なエネルギーコストを削減できます。

今後の技術開発と展望

中天威尔は、ごみ焼却炉超低排出技術のさらなる進化を目指し、新たなセラミック材料の開発とシステムの最適化を進めています。現在、再生可能エネルギーとの統合システムの開発、AIを活用した最適運転制御システムの構築、リサイクル可能なセラミック材料の研究など、次世代技術の開発に取り組んでいます。

特に、使用済みセラミックフィルターのリサイクル技術の確立は、循環型社会の実現に貢献する重要なテーマです。当社では、使用済みフィルターから貴金属触媒を回収する技術の開発を進めており、資源の有効利用と環境負荷低減の両立を目指しています。

持続可能な社会の実現に向け、中天威尔は今後もごみ焼却炉超低排出技術の開発と普及に取り組み、環境保護と産業発展の両立に貢献してまいります。ごみ焼却施設の排ガス処理でお困りの際は、ぜひ中天威尔の専門技術チームにご相談ください。