Microsoft Word - 報告書_第4章_rev docx

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ゆみかこうい
5 years ago
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1 4. ごみ処理システムの検討 4.1 検討目的及び検討方法検討目的施設全体の規模や整備費に影響する各設備 ( 処理方式排ガス処理設備余熱利用設備等 ) の方式について導入実績や各特長等を踏まえた検討を行いその上でごみ処理の単独処理及び広域処理の経済面 ( 整備費用のコスト等 ) を比較するための仮の想定としてごみ処理システムを設定しました検討方法本検討会においては施設規模に大きく影響する下記設備についてそれぞれの特徴や導入実績を整理し検討を行いましたなお導入実績の調査対象は平成 27 年度の時点で東京都内 ( 島しょ部除く ) にて稼働中の焼却施設としました 1. ごみ処理方式 2. 排ガス処理設備 3. 余熱利用設備 4.2 ごみ処理方式ごみ処理方式の種類主要なごみ処理方式である焼却炉 ( ストーカ炉流動床炉ロータリーキルン ) ガス化溶融炉メタンガス化施設についてそれぞれの特徴や導入実績を整理し検討を行いました -26-

2 4.2.2 ごみ処理方式の特徴主要なごみ処理方式について各方式の特徴を示します ( 表 4.1) 表 4.1 ごみ処理方式の特徴メリットデメリット焼却炉ストーカ炉流動床炉ロータリーキルンガス化溶融炉メタンガス化施設導入実績 1 3 件件件 2 件件炉内の圧力変動や温度変化が少なく構造上燃焼時間が長時間になる安定した燃焼管理 ( 排ガス処理 ) がで排出される灰の処理処分が必要ときるなる破砕などの前処理が不要低質ごみ( 水分が多いごみ ) からプラ炉内に空気を押込み砂を流動させスチック含有率が多い高質ごみまでごみを短時間で浮遊燃焼させるた処理が可能め燃焼の制御が難しい焼却炉内や集じん機に負担がかかるためストーカ炉に比べてランニングコストが高くなる破砕などの前処理が必要飛灰発生量が多くなる傾向にある低湿ごみ ( 水分が多いごみ ) からプラスチック含有率が多い高質ごみまで処理が可能破砕などの前処理が不要機器点数が多いためメンテナンスに手間がかかりランニングコストが高くなる 1,3 以上の高温で燃焼させるたランニングコストが高いめダイオキシン類の発生量を抑え溶融スラグについて需要と供給のることができるバランスが確立しておらず一部の生成される溶融スラグは道路の路盤施設ではリサイクルが確立されて材などに活用することができるいない高効率のエネルギー回収が可能となメタン発酵に適するごみの分別区るため発電量が多くなり CO 2 発生分の変更もしくは破砕選別等の前量も減少する処理を行う必要がある発酵残渣等の処理を行うシステムとして焼却施設等の施設が必要となる専用の設備が必要となるため焼却施設と併設した場合施設規模が大きくなりより広い施設用地が必要となる -27-

3 4.2.3 ごみ処理方式の導入実績東京都内の竣工年別施設規模別の各処理方式の導入実績を図 4.1 及び図 4.2 に示します平成 27 年度時点で稼働している都内の施設においてはストーカ炉の実績が最も多く規模にかかわらず導入されています近年では流動床炉の導入実績は少なく 29 年度以降は導入されていませんまたメタンガス化施設については導入実績が件となっています件数 ~199 年 1991 年 ~2 年 21 年 ~21 年 211 年 ~ 合計ストーカ炉流動床炉ガス化溶融炉図 4.1 竣工年別導入実績 ( 平成 27 年度 ) 件数ストーカ炉流動床炉ガス化溶融炉図 4.2 処理規模別導入実績 ( 平成 27 年度 ) -28-

4 4.2.4 ごみ処理方式のまとめ東村山市が位置している多摩地域においては東京たま広域資源循環組合にて焼却灰のエコセメント化事業を行っていますそのため焼却残さがスラグ ( エコセメント化できない ) となるガス化溶融炉については課題がありますまたメタンガス化施設については発酵残さを堆肥液肥として再利用している事例もあるものの分別区分の変更と分別の徹底が必要となりますまた残さ処理のための焼却炉等を併設する事例が多く施設全体の規模や施設整備費が過大となることやこれまでの導入実績から採用については課題がありますそのため本検討会においては焼却炉を処理方式として仮に設定し単独処理及び広域処理の検討を進めるものとしました今後施設整備基本計画の策定段階においてはより詳細な分析評価を行い焼却炉形式を設定する必要がありますなお平成 1 年 12 月に環境省より示された通知においては国庫補助要件の例外として焼却灰をセメントや各種土木材料として再利用する場合等溶融固化設備を整備することが合理的でないと判断できる場合には溶融固化設備の設置を要しないとされています -29-

5 4.3 排ガス処理設備ばいじん処理設備の種類ばいじん処理設備についてはろ過式集塵器 ( バグフィルタ ) 電気集塵器遠心力集塵器について検討を行いました東京都内の焼却施設における竣工年別のばいじん処理設備の導入実績を図 4.3 に示します平成 1 年度のダイオキシン類対策特別措置法の制定に伴い東京都内の全ての既存焼却施設でろ過式集塵機 ( バグフィルタ ) への設備更新が行われたが 1 施設については一部において電気集塵器が継続使用されています平成 1 年度以降に整備された施設については全てろ過式集塵器 ( バグフィルタ ) が導入されています件数 ~199 年 1991 年 ~2 年 21 年 ~21 年 211 年 ~ 合計バグフィルタ電気集塵器その他図 4.3 東京都内におけるばいじん処理設備の導入実績 ( 平成 27 年度 ) ばいじん処理設備のまとめばいじん処理設備については集塵効率の高いろ過式集塵器 ( バグフィルタ ) は平成 1 年以降に整備されたすべての施設で導入されており導入実績が最も多いことから本検討会においてはろ過式集塵器 ( バグフィルタ ) をばいじん処理設備として仮に設定し単独処理及び広域処理の検討を進めるものとしました -3-

6 4.3.3 HCl SOx 除去設備 HCl SOx 除去設備については乾式法及び湿式法について検討を行いました各方式の主な特徴について以下に示します ( 表 4.2) 表 4.2 HCl SOx 除去設備の特徴項目乾式法湿式法除去効果投入量を多くすることで除去率を高めることが可能乾式法に比べて酸性ガス有毒ガス水銀重金属類の除去に優れている飛灰処理量多い少ない汚水処理量少ない多い塩化水素約 1~2ppm 以下約 1ppm 以下建築面積大きい ( 排水処理設備等が必要となるため ) 設備コスト高い薬剤コスト再加熱蒸気分 ( 売電分 ) 多い売電量多い少ない乾式法は設備の省スペース性発電量の多さにおいて優れており湿式法は有毒ガス等の除去性能において優れています東京二十三区清掃一部事務組合の所有施設においては基本的に湿式法が導入されていますが多摩地域においては1 施設を除き乾式法が採用されています HCl SOx 除去設備のまとめ HCl SOx 除去設備について設備の省スペース性発電量の多さにおいて優れる乾式法は多摩地域の多くの施設で導入されおりまた乾式法に比べて酸性ガス有毒ガス水銀重金属類の除去性能において優れる湿式法は東京二十三区清掃一部事務組合の多くの施設において導入されていますいずれの方式も十分な実績を有し信頼できる設備であることから本検討会においては乾式法湿式法両方の特性価格を確認しながら検討を行うこととしました今後施設整備基本計画の策定段階においてはより詳細な分析評価を行い設定する必要があります -31-

7 4.3. NOx 除去設備 NOx 除去設備については燃料制御法無触媒脱硝法触媒脱硝法について検討を行いました各方式の主な特徴について表 4.3 に示します東京二十三区清掃一部事務組合の所有施設においては全て触媒脱硝方式が導入されていますが多摩地域においては施設により異なり同程度の導入実績があります表 4.3 NOx 除去設備の特徴項目燃焼制御法無触媒脱硝法触媒脱硝法概要高温域において空気がさらされることにより発生する NOx( サーマル NOx) を焼却炉内での運転条件を整えることにより抑制するものであり主な方法として炉内水噴射法低酸素運転等がある高温の排ガス中にアンモニア (NH 3 ) やアンモニア水尿素水等の還元剤を吹き込み触媒を用いないで NOx を N 2 と H 2 O に分解除去する方法であり自己脱硝反応を積極的に利用したもの触媒層に排ガスを通す方法であり触媒 ( バナジウムチタン等 ) のもとで還元剤を添加して NOx を N 2 に還元する脱硝法特徴運転費設備費が安い保守点検の必要性がほとんど無い運転操作が容易である無触媒脱硝法または触媒脱硝法と併用することが多い排ガスの性状に無関係に適用できる装置が簡単で運転保守が容易である高い脱硝効率が得られる近年ではダイオキシン類対策のため低温活性触媒も研究開発されている NOx 除去設備のまとめ NOx 除去設備については無触媒脱硝法触媒脱硝法のいずれの方式も多くの導入実績があります装置が簡単で運転保守が容易な無触媒脱硝法でも燃焼制御を併用することにより十分な NOx 除去性能を確保でき信頼できる設備といえますが本検討会においては触媒脱硝法を NOx 除去設備として仮に設定し検討を進めるものとしました -32-

8 4.4 余熱利用設備東京都内の焼却施設における竣工年別の発電設備の導入実績を図 4.4 に示します近年に建設された焼却施設の多くで発電用の蒸気タービンが設置され場内利用だけでなく売電にも活用されています件数 ~199 年 1991 年 ~2 年 21 年 ~21 年 211 年 ~ 合計 9 蒸気タービン ( 売電有 ) 蒸気タービン ( 売電無 ) 無し図 4.4 東京都内における発電設備の導入実績 ( 平成 27 年度 ) 本検討会においては近年の処理施設の多くで導入されている余熱を効率的に利用できる蒸気タービンを設定し検討を進めるものとしました 4. 処理システムの検討以上より表 4.4 の処理システムを想定し本検討会の単独処理及び広域処理の検討を進めるものとしましたなお処理システムについては施設整備基本計画段階において改めて精査するものとします表 4.4 処理システム ( 案 ) 処理システム採用方式案エネルギー回収推進施設焼却炉排ガス処理設備ばいじん処理設備ろ過式集塵器 ( バグフィルタ ) HCl SOx 除去設備湿式及び乾式 NOx 除去設備触媒脱硝方式余熱利用設備蒸気タービン -33-

3. 排ガスガス処理設備 3.1 ばいじん除去設備ごみ焼却排ガス中のばいじんを除去する設備は近年では焼却施設には使用実績が最も多いろ過式集じん器が多く使用されていますろ過式集じん器はバグフィルタとして知られていますバグフィルタは単にばいじんを除去することだけを目的とするのでなく有害ガス

3. 排ガスガス処理設備 3.1 ばいじん除去設備ごみ焼却排ガス中のばいじんを除去する設備は近年では焼却施設には使用実績が最も多いろ過式集じん器が多く使用されていますろ過式集じん器はバグフィルタとして知られていますバグフィルタは単にばいじんを除去することだけを目的とするのでなく有害ガス参考資料 1 排ガスガス処理方式処理方式について 1. 焼却施設からのからの排ガスガスの性状ごみ焼却排ガス中には二酸化炭素 (CO 2 ) 水蒸気 (H 2 O) 窒素(N 2 ) 酸素 (O 2 ) のほかに規制物質であるばいじん塩化水素 (HCl) 硫黄酸化物(SOx) 窒素酸化物(NOx) ダイオキシン類が含まれていますこれらの規制物質については法令 ( 廃棄物処理法大気汚染防止法