JP2000210556A - ダイオキシン発生抑制材及びその製造方法、並びにこれを用いてなるダイオキシンの発生の抑制方法 - Google Patents

ダイオキシン発生抑制材及びその製造方法、並びにこれを用いてなるダイオキシンの発生の抑制方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に安定して大量に入手できるものであっ
て、さらに簡便な手段によりダイオキシン類の発生を抑
制することのできる技術を提供する。 【解決手段】 廃棄物の焼却により発生するダイオキシ
ン類を抑制し得るダイオキシン発生抑制材であって、酸
化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成分とする焼成ド
ロマイトおよびドロマイトよりなる群から選ばれてなる
少なくとも1種の基材と、結合剤とを含有する多孔質体
であることを特徴とするダイオキシン発生抑制材と、酸
化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成分とする焼成ド
ロマイトおよびドロマイトよりなる群から選ばれてなる
少なくとも1種の基材と、揮散成分と、結合剤とを含む
原料を所定の比率で混合し、所定の形状に成形後、か焼
することを特徴とするダイオキシン発生抑制材の製造方
法がその技術である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の焼却の際
に発生するダイオキシン類を抑制し得る新規なダイオキ
シン発生抑制材及びその製造方法、並びにこれを用いて
なるダイオキシンの発生の抑制方法に関するものであ
る。より詳しくは、都市ごみなどの一般廃棄物や廃油、
廃プラスチック、汚泥などの工業廃材や農業用塩化ビニ
ル樹脂材、壁紙、建材、軟質レーザなどの農業・建築廃
材等の産業廃棄物の中に含まれている有機塩素化合物を
焼却処理する過程で発生していた有害なダイオキシン類
を極めて効率よくかつ効果的に抑制することのできるダ
イオキシン発生抑制材およびその製造方法並びにこれを
用いてなるダイオキシンの抑制方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に環境汚染物質として注目されてい
るダイオキシンとは、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン
(PCDDs)のことで、置換している塩素分子の数と場所に
よって75種類の同族体(異性体を含む)がある。また通
常このPCDDs と一緒に生成し、同じ様な化学構造と性質
を持つポリ塩化ジベンゾフラン(PCDFs)も135種類の
同族体を持つ化合物群である。最近はダイオキシン関連
物質として、いろいろな塩素化合物が論議の対象となっ
ているが、その評価は必ずしも確定したものではなく、
環境中で検出されるダイオキシン関連物も、一般に複雑
な同族体の混合物であることから、本明細書では、環境
汚染物質としてPCDDsとPCDFsの両者(同族体
を含む)をあわせてダイオキシン類とした。これらの化
合物は環境中で極めて安定で、生物に対する毒性の強い
ものが多く、人類にとって全く有用性に欠ける物質群で
あり、商業的な生産は行われていない。ダイオキシン類
の生成は、各種の化学物質、たとえば塩化フェノール等
の防腐剤などの製造の際に、微量ではあるが不純物とし
て副生し、製品中に混入して市場に出回ったり、生産工
場から環境へ直接排出物として放出されたりする例があ
る。また、産業廃棄物の埋め立て処理などの場合、不純
物としてのダイオキシンが浸水などで漏出して地下水等
を汚染する場合があるが、発生源として特に重要なの
は、発生量の大半を占める都市ごみの焼却のような熱化
学反応による生成である。すなわち、近代化学工業の発
展とともに有機塩素化合物の使用が世界的に増加し、こ
れらの物質が老朽化等により処分され都市ゴミなどの一
般廃棄物として廃棄もしくは産業廃棄物として分別廃棄
され、その焼却の際にダイオキシン類を生成することが
問題とされるようになった。特に、我が国は国土が狭
く、埋め立て処理をする場所が少ないこともあって、大
半の一般廃棄物が焼却処理されており(例えば、199
4年の調べでは、我が国の都市ごみ焼却炉の数は約2,
000に近く、焼却される廃棄物の量も年間3,700
万トンと他の国と比べてかなり多く、年々増加傾向にあ
る。)、ダイオキシン類の発生量の78〜88%が都市
固形廃棄物の焼却によるものであるとの報告がある。ま
た、廃油、廃プラスチック、汚泥などの焼却処理も広く
行われているが、これらも含めて、焼却処理はダイオキ
シン類発生源として最も重要なものである。この他に
も、医療関係の廃棄物はふつう医療施設に設けられた小
規模な焼却施設で焼却されるが、運転管理が十分に行わ
れているとはいえず、ダイオキシン類の生成量は都市固
形廃棄物と同じレベルであると考えられている。なお、
上記汚泥の焼却のうち、特にダイオキシン類の生成に関
与するものとして下水汚泥と製紙汚泥の焼却によっても
ダイオキシン類が発生する。また、ペンタクロロフェノ
ール(PCP)で処理した木材あるいは廃材などの焼却でも
ダイオキシン類が発生する。
【0003】次に、都市ごみの焼却のような熱化学反応
によるダイオキシン類の生成のメカニズムについてはい
ろいろな研究報告があるが、現在のところ、下記に示す
化学構造式(化1)を用いて表した「ごみ焼却などによ
る有機物からのダイオキシンの生成機構模式図」にまと
めたように、有機物の分解によって生じた塩化フェノー
ルや塩化ベンゼンのような小分子の化合物が高温で縮合
して生成する、および焼却によって生じた灰の表面の触
媒作用下で、炭素骨格と塩素から合成される(de novo合
成)との考え方が一般的である。
【0004】
【化1】
【0005】上述したような廃棄物の焼却の際に発生す
るダイオキシン類の排出抑制のためには、焼却対象とな
る廃棄物を減量することがまず第一であるが、廃棄物焼
却施設のダイオキシン排出抑制には、燃焼管理を含めた
完全燃焼により炉(ボイラ)からの生成を極力抑制し、
さらに各種技術の組み合わせによる排ガス処理系で対応
を図ることが重要との観点から開発が進められている。
【0006】このうち、完全燃焼を達成するには、高い
燃焼ガス温度、充分なガスの滞留時間と炉内での充分な
ガス攪拌・二次空気との混合が必要であり、このための
炉体技術とファジィ制御を組み合わせた自動燃焼制御が
実用化されている。しかしながら、高い燃焼ガス温度を
保持する必要があるため、ランニングコストや維持管理
費等が高くなり、また焼却炉の内壁の劣化がはやくなる
ため、より高温耐熱性に優れた耐火材を用いる必要があ
り、さらに炉体技術とファジィ制御を組み合わせた自動
燃焼制御は、これらを要しない既存焼却炉ないし小規模
な焼却施設では容易に対応できず、改修費用が高くなる
問題があり、約2,000に近くある都市ごみ焼却炉そ
の他の焼却施設にこうした設備を設けることは実際上困
難である。
【0007】また、排ガス処理系では、処理温度の低温
化、ダスト除去性能の向上、吸着作用の利用が図られて
おり、バグフィルタの低温化、粉末活性炭の噴霧、活性
炭系吸着塔による除去、触媒(チタン・バナジウム系、
貴金属系)によるダイオキシン類の分解除去、さらに化
学抑制材(トリエタノールアミン、過酸化水素水等)に
よる低減化技術が開発されている。しかしながら、バグ
フィルタの低温化、粉末活性炭の噴霧、活性炭系吸着塔
による除去方法は、ダイオキシン類の生成を抑制できる
ものではなく、活性炭は選択的にダイオキシン類を吸着
できるものではなく、ダイオキシン類以外の排気ガス中
の他の成分も吸着するため、その吸着寿命が短く、頻繁
に取り替える必要があり、また、回収したダイオキシン
類を吸着した活性炭を処分するには、別途分解し無害化
する処理施設が必要となる為、最終処理段階に至るまで
の工数が多くなり、またコスト高にもなる。また、触媒
(チタン・バナジウム系、貴金属系)によるダイオキシ
ン類の分解除去方法も、ダイオキシン類の生成を抑制で
きるものではなく、例えば、活性炭素繊維に数オングス
トロームの金(貴金属)や酸化鉄の粒子を均一に分散
(担持)した排ガスフィルターとする場合にダイオキシ
ン類を分解することができるとの報告があるが、金等の
貴金属触媒を使用するため必然的に高コスト化とならざ
るを得ず、既存焼却炉ないし小規模な焼却施設では容易
に対応できず、改修費用が高くなる問題があり、約2,
000に近くある都市ごみ焼却炉その他の焼却施設にこ
うした設備を設けることは実際上困難であるほか、耐久
性の見極めが今後の課題となっているなど実用化に向け
てクリアすべき課題もあり、実用化にはなお多くの時間
を要するものである。さらに化学抑制材(トリエタノー
ルアミン、過酸化水素水等)による低減化技術では、ダ
イオキシン類の生成の低減化が達成されるにとどまり、
十分にその発生を抑制できるものではなく、また、トリ
エタノールアミン、過酸化水素水等の化学抑制材も比較
的高価であり、またこれらの取り扱いや保管には相当の
注意を要するため、こうした化学物質に対する十分な知
識を有するものが当たらねばならず、約2,000に近
くある都市ごみ焼却炉その他の小規模な焼却施設を含む
焼却施設にこうした設備や専門家を配備して対応するこ
とは実際上困難であるほか、国内で年間に焼却される廃
棄物量3,700万トンの処理に必要な化学抑制材を供
給することも実際上困難なものである。
【0008】また、塩化水素の抑制剤としては、従来、
方解石(CaCO3 )が使われているが、焼却炉の場
合、一次燃焼室では反応効率が悪いため、二次燃焼室よ
り後の工程で使用されるのが通例であり、ダイオキシン
の発生を抑制する解決策になり得ていなかった。
【0009】一方、一般的に白雲石(ドロマイト;カル
シウムとマグネシウムの複合炭酸塩CaMg(CO3
2 またはこれを主成分とする岩石)は、採鉱作業後粉砕
工程などを経て農業などの土壌改良剤(苦土石灰肥料)
として使用されているほか、これをカ焼してドロマイト
プラスターとされたり、板硝子の原料、ドロマイトクリ
ンカーとして製鋼炉の内張り、炉床スタンプ等に利用さ
れているのが現状である。なお、ドロマイト鉱石や焼成
ドロマイトは、国内外で安価に産出し、また加工されて
おり、充分な供給能力を持つものであると言える。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、安価に安定して大量に入手できるものであって、さ
らに簡便な手法によりダイオキシン類の発生を抑制する
ことのできる技術を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく、ダイオキシン類の発生を抑制することので
きる技術に関し、鋭意検討した結果、ドロマイトおよび
焼成ドロマイトがダイオキシン類の発生を抑制するのに
有用であり、そのために、ドロマイトおよび焼成ドロマ
イトとの接触効率を高めることがより有用であることを
見出し、本発明を完成するに至ったものである。すなわ
ち、本発明の目的は、下記(1)〜(20)に記載の新
規なダイオキシン発生抑制材及びその製造方法、並びに
これを用いてなるダイオキシンの発生の抑制方法により
達成されるものである。
【0012】(1) 廃棄物の焼却により発生するダイ
オキシン類を抑制し得るダイオキシン発生抑制材であっ
て、酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成分とする
焼成ドロマイトおよびドロマイトよりなる群から選ばれ
てなる少なくとも1種の基材と、結合剤とを含有する多
孔質体であることを特徴とするダイオキシン発生抑制
材。
【0013】(2) 前記基材が、酸化マグネシウムと
酸化カルシウムを主成分とする焼成ドロマイトをさらに
含むことを特徴とする上記(1)に記載のダイオキシン
発生抑制材。
【0014】(3) 前記基材の含有量が、ダイオキシ
ン発生抑制材の総重量を基準として35〜60重量%で
あることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の
ダイオキシン発生抑制材。
【0015】(4) 前記結合剤が、シリカおよび/ま
たはアルミナを主成分とする粘土鉱物を含むことを特徴
とする上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載のダイ
オキシン発生抑制材。
【0016】(5) 前記結合剤の含有量が、ダイオキ
シン発生抑制材の総重量を基準として35〜60重量%
であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか
1つに記載のダイオキシン発生抑制材。
【0017】(6) 酸化チタンおよび酸化亜鉛の少な
くとも1種の活性剤をさらに含むことを特徴とする上記
(1)〜(5)のいずれか1つに記載のダイオキシン発
生抑制材。
【0018】(7) 前記活性剤の含有量が、ダイオキ
シン発生抑制材の総重量を基準として5〜15重量%で
あることを特徴とする上記(6)に記載のダイオキシン
発生抑制材。
【0019】(8) 水銀圧入法による細孔容積が、
0.45〜1.8ml/gであることを特徴とする上記
(1)〜(7)のいずれか1つに記載のダイオキシン発
生抑制材。
【0020】(9) 酸化マグネシウムと炭酸カルシウ
ムを主成分とする焼成ドロマイトおよびドロマイトより
なる群から選ばれてなる少なくとも1種の基材と、揮散
成分と、結合剤とを含む原料を混合し、成形した後、か
焼することを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれか
1つに記載のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0021】(10) 前記基材が、酸化マグネシウム
と酸化カルシウムを主成分とする焼成ドロマイトを含む
ことを特徴とする上記(9)に記載のダイオキシン発生
抑制材の製造方法。
【0022】(11) 前記基材の含有量が、原料の総
重量を基準として30〜60重量%であることを特徴と
する上記(9)または(10)に記載のダイオキシン発
生抑制材の製造方法。
【0023】(12) 前記結合剤が、シリカおよび/
またはアルミナを主成分とする粘土鉱物を含むことを特
徴とする上記(9)〜(11)のいずれか1つに記載の
ダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0024】(13) 前記結合剤の含有量が、原料の
総重量を基準として30〜60重量%であることを特徴
とする上記(9)〜(12)のいずれか1つに記載のダ
イオキシン発生抑制材の製造方法。
【0025】(14) 前記揮散成分が、芳香族化合物
であることを特徴とする上記(9)〜(13)のいずれ
か1つに記載のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0026】(15) 前記芳香族化合物が、ナフタリ
ン、アントラセン及びアントラキノンよりなる群から選
ばれてなる少なくとも1種のものであることを特徴とす
る上記(14)に記載のダイオキシン発生抑制材の製造
方法。
【0027】(16) 前記揮散成分の含有量が、原料
の総重量を基準として0.1〜20重量%であることを
特徴とする上記(9)〜(15)のいずれか1つに記載
のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0028】(17) 前記原料が、酸化チタンおよび
酸化亜鉛の少なくとも1種の活性剤をさらに含むことを
特徴とする上記(9)〜(16)のいずれか1つに記載
のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0029】(18) 前記活性剤の含有量が、原料の
総重量を基準として5〜15重量%であることを特徴と
する上記(9)〜(17)のいずれか1つに記載のダイ
オキシン発生抑制材の製造方法。
【0030】(19) 前記か焼温度が、500〜75
0℃の範囲であり、前記か焼時間が1〜3時間であるこ
とを特徴とする上記(9)〜(18)のいずれか1つに
記載のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
【0031】(20) 上記(1)〜(8)記載のダイ
オキシン発生抑制材を、焼却炉ないし加熱処理装置に設
け、廃棄物の焼却ないし加熱処理により発生するダイオ
キシン類を抑制することを特徴とするダイオキシンの発
生の抑制方法。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明のダイオキシン発生抑制材
は、廃棄物の焼却により発生するダイオキシン類を抑制
し得るダイオキシン発生抑制材であって、酸化マグネシ
ウムと炭酸カルシウムを主成分とする焼成ドロマイトお
よびドロマイトよりなる群から選ばれてなる少なくとも
1種の基材と、結合剤とを含有する多孔質体であること
を特徴とするものであり、さらに基材が、酸化マグネ
シウムと酸化カルシウムを主成分とする焼成ドロマイト
をさらに含み、結合剤が、シリカおよび/またはアル
ミナを主成分とする粘土鉱物を含むものであり、酸化
チタンおよび酸化亜鉛の少なくとも1種の活性剤をさら
に含むものが望ましい。これにより、現在問題になって
いる塩化ビニル類等を焼却する場合に発生するダイオキ
シン類およびその原料の1つである塩化水素等の塩素化
合物や塩素系ガスを分解・吸着することができるため、
廃棄物の焼却によりダイオキシン類が発生するのを抑制
することができるものである。
【0033】ここで、ドロマイトとは、別名、白雲石ま
たは苦灰石と呼ばれる、カルシウムとマグネシウムの複
合炭酸塩CaMg(CO3 2 またはこれを主成分とす
る岩石をいう。また、このドロマイトを加熱すると70
0〜800℃でMgCO3 分が分解してCO2 を放出
し、炭酸カルシウム(CaCO3 )と酸化マグネシウム
(MgO)の焼成物(以下、単に焼成ドロマイトAとも
いう)となり、さらに900〜950℃でCaCO3
分解してCO2 を放出し、酸化カルシウム(CaO)と
酸化マグネシウム(MgO)の焼成物(以下、単に焼成
ドロマイトBともいう)となる特性を有している。よっ
て、酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成分とする
焼成ドロマイトとは、上記にいう焼成ドロマイトAを指
し、酸化マグネシウムと酸化カルシウムを主成分とする
焼成ドロマイトとは、上記にいう焼成ドロマイトBを指
す。また、単に焼成ドロマイトとした場合には、上記焼
成ドロマイトAおよびBの双方を含むものとする。
【0034】まず、本発明のダイオキシン発生抑制材中
の基材は、ドロマイトおよび/または焼成ドロマイトA
を必須成分とするものであって、いずれか一方を単独で
使用しても良いし、これらを併用もよい。これらを併用
した場合の配合比率に関しては、特に制限されるもので
はなく、任意の配合比率のものを用いることができる。
また、上記基材には、任意成分として焼成ドロマイトB
をさらに含んでいても良い。焼成ドロマイトBの配合比
率も、特に制限されるものではなく、使用用途に応じて
適宜決定すればよいが、焼成ドロマイトBの配合比率と
しては、基材の総重量を基準として40重量%以下、好
ましくは20〜35重量%の範囲である。焼成ドロマイ
トBの配合比率が40重量%を超える場合には、必須成
分の配合比率が制限されるため、場合によっては、本発
明の特有の効果であるところのダイオキシン類およびそ
の原料の1つである塩化水素等の塩素化合物や塩素系ガ
スを分解・吸着が十分に得られない場合が生じる虞れが
ある。なお、焼成ドロマイトBは、ダイオキシン発生抑
制効果以外に、ドロマイトや焼成ドロマイトAに比して
優れた抗菌、脱臭性能を有していることから、ダイオキ
シン発生抑制材を粒状形態で使用し、その一部が焼却後
のアッシュ(灰分)に含まれる場合には、抗菌、脱臭効
果の発現により異臭問題などの環境問題を引き起こすこ
とがない。また、該アッシュ(灰分)を回収し再利用
(リサイクル)するような場合(例えば、焼き固めて歩
道などの舗装タイル材などとするような場合)に、リサ
イクル製品に対しても優れた抗菌性や脱臭性を付与する
ことができるものである。
【0035】上記基材の含有量は、ダイオキシン発生抑
制材の総重量を基準として35〜60重量%、好ましく
は40〜50重量%である。基材の含有量が35重量%
未満の場合には、本発明の特有の効果であるところのダ
イオキシン類およびその原料の1つである塩化水素等の
塩素化合物や塩素系ガスを分解・吸着が十分でなく、廃
棄物の焼却によりダイオキシン類の発生を十分に抑制す
ることができない。一方、基材の含有量が60重量%を
超える場合には、他の成分の含有量、例えば、結合剤等
の含有量が制限されるため、材料の強度等が低下する場
合があり好ましくない。
【0036】また、本発明のダイオキシン発生抑制材の
必須成分である結合剤としては、特に制限されるもので
はなく、従来公知のものを利用することができ、具体的
にはシリカおよび/またはアルミナを主成分とする粘土
鉱物を含むものが望ましい。
【0037】上記結合剤の含有量は、ダイオキシン発生
抑制材の総重量を基準として35〜60重量%、好まし
くは40〜50重量%である。結合剤の含有量が、35
重量%未満の場合には、本来の結合機能が十分に発現す
る事ができず、材料に求められる強度を十分確保させる
ことができない場合があり好ましくない。一方、結合剤
の含有量が、60重量%を超える場合には、既に十分な
本来の結合機能が得られており、更なる添加に見合う新
たな効果が得られない反面、該結合剤の含有量が過剰に
なることにより、本発明の特有の効果を発現させること
のできる基材等の含有量が制限されるため好ましくな
い。
【0038】また、本発明のダイオキシン発生抑制材中
には、ダイオキシン発生抑制材の機能として分解、吸着
力を付加し得る活性剤がさらに含まれていても良い。活
性剤としては、上記機能を十分に発現されるものであれ
ば、特に制限されるものではないが、酸化チタンおよび
酸化亜鉛の少なくとも1種を含むものが望ましい。
【0039】上記活性剤の含有量は、ダイオキシン発生
抑制材の総重量を基準として5〜15重量%、好ましく
は10〜15重量%である。活性剤の含有量が、5重量
%未満の場合には、本来の活性剤の機能を十分に発現さ
せることができず、材料に十分な分解、吸着力を付加し
得る事ができず、好ましくない。一方、活性剤の含有量
が、15重量%を超える場合には、必須成分の基材や結
合剤の含有量が相対的に低下し、所期の効果を十分に発
現させる事ができず、好ましくない。
【0040】また、本発明のダイオキシン発生抑制材中
には、使用用途に応じて、必要な添加剤が含まれていて
も良い。これらの添加剤の配合量も、それぞれの添加量
は、各添加剤が有する機能が十分に発現し得る範囲内で
適宜決定すればよい。
【0041】さらに、本発明のダイオキシン発生抑制材
は、ダイオキシン類の分解能や吸着能を有する従来公知
の触媒(チタン・バナジウム系、貴金属系等)あるいは
ダイオキシン類に対する従来公知の化学抑制材(トリエ
タノールアミン、過酸化水素水等)等を併用(若しくは
1成分として含有)してもよい。
【0042】なお、本発明のダイオキシン発生抑制材の
構成成分ごとの配合量を示したが、これら構成成分の和
は、如何なる組み合わせであれ、100重量%にならな
ければならないことはいうまでもない。
【0043】次に、多孔質体である本発明のダイオキシ
ン発生抑制材の水銀圧入法による細孔容積は、0.45
〜1.8ml/g、好ましくは0.5〜1.0ml/g
である。細孔容積が0.3ml/g未満の場合には、ダ
イオキシン類およびその原料の1つである塩化水素等の
塩素化合物や塩素系ガスの分解・吸着能が十分に得られ
ず、細孔容積が1.8ml/gを超える場合には、得ら
れるダイオキシン発生抑制材の強度が十分でなく、成形
加工が難しくなり、使用形態が制限されるなど好ましく
ない。なお、本発明に規定する細孔容積は、水銀圧入法
で測定した細孔半径3.3〜105 nmに相当する細孔
容積である。
【0044】また、多孔質体である本発明のダイオキシ
ン発生抑制材のBET法による比表面積は、特に限定さ
れるものではなく、通常10〜50m2 /g程度であれ
ばよいが、好ましくは20〜50m2 /g、より好まし
くは31〜40m2 /gである。比表面積が10m2
g未満の場合には、ダイオキシン類およびその原料の1
つである塩化水素等の塩素化合物や塩素系ガスの分解・
吸着能が十分に得られず、比表面積が50m2 /gを超
える場合には、ダイオキシン発生抑制材を構成する粒子
および細孔径が小さくなりすぎ、ダイオキシン類および
その原料の1つである塩化水素等の塩素化合物や塩素系
ガスの分解・吸着能が十分に発現されず好ましくない。
【0045】また、本発明のダイオキシン発生抑制材の
形態としては、特に制限されるものではなく、焼却炉に
用いることができるものであればいかなる形態であって
も良く、例えば、焼却炉内の排気ガス成分と接触可能
な位置に設置することができるようにプレート等の成型
品として、焼却炉の内壁等を構成する耐火レンガの代
替え品として利用することができるレンガ等の成型品と
して、焼却炉にて焼却する被焼却物(廃棄物)と混焼
するのに便利なように所定粒度の粒状物等の成型品とし
て、焼却炉の煙突などに設ける排気ガス中の有害物質
除去用のフィルター材料に適した形状の成型品として利
用することなどができる。特に、上記やのように、
簡便に取り替えるができ、かつ長期間使用することがで
きる形態にすることが、経済的に見て有利である。
【0046】次に、本発明のダイオキシン発生抑制材の
使用形態は、ダイオキシン発生抑制材の存在下で、廃棄
物を焼却ないし加熱処理することを特徴とするものであ
る。すなわち、本発明のダイオキシン発生抑制材の使用
方法としては、廃棄物を焼却する際の熱化学反応により
発生するダイオキシン類を抑制することができるよう
に、焼却ないし加熱処理時にダイオキシン発生抑制材が
存在するようにしておけばよく、あらかじめダイオキシ
ン発生抑制材を廃棄物中に加えた後に焼却ないし加熱処
理してもよいし、あるいは廃棄物を焼却ないし加熱処理
する際にダイオキシン発生抑制材を適量ずつ適宜加えて
いってもよいし、双方を組み合わせて行ってもよい。さ
らに、焼却炉内部に予め設置しておいて焼却ないし加熱
処理してもよい。ここで、焼却ないし加熱処理としたの
は、従来より焼却処理されている有機塩素化合物を含有
する廃棄物のうち、PCB等の有機塩素化合物を含有の
廃油等の液状廃棄物においては、当該廃棄物に適合する
焼却炉によって焼却処理する以外に、本発明のダイオキ
シン発生抑制材の存在下で低温加熱処理することによっ
ても、PCB等の有機塩素化合物を分解し無害化できる
ことを新たに見出したことによる。すなわち、低温(例
えば、50〜60℃程度)での加熱処理により有害なダ
イオキシン類の合成に不可欠な塩素分を分解し除去でき
る。また、低温加熱処理された処理油に関しては、その
後、再利用可能は場合には精製してリサイクル製品とす
ることができ、また再利用できない場合であっても、ダ
イオキシン対策をとることなく焼却処理することができ
る。ただし、極微量のPCB等の有機塩素化合物が残っ
ていることがありうるため、焼却処理時にも本発明法を
更に適用することがより望ましい態様である。
【0047】また、本発明のダイオキシン発生抑制材が
適用できる廃棄物としては、通常の都市ゴミなどの一般
廃棄物、廃軟質レザー、廃紙壁、PCP等の有機塩素化
合物を含有する建材や木材等の建築廃材、廃農業用の硬
質ないし軟質の塩化ビニル樹脂材等の農業廃材、ポリ塩
化ビフェニル(PCB)などの有機塩素化合物を含有す
る汚染土壌や廃プラスチック等の固形廃棄物やPCBな
どの有機塩素化合物を含有する廃油や下水汚泥、製紙汚
泥等などの液状廃棄物などの工業廃材、さらには医療関
係の廃棄物などを含めた産業廃棄物など、ダイオキシン
類を発生する有機塩素化合物を含有する廃棄物すべてが
その対象となる。なお、有機塩素化合物としては、例え
ば、ポリ塩化ビニルを例にとれば、下記表1に示す用途
に用いられその後都市廃棄物中に混入されるものや、産
業廃棄物として別途回収されたもの全てがその対象とな
る。
【0048】
【表1】
【0049】次に、ダイオキシン類の発生を抑制するの
に必要なダイオキシン発生抑制材の量は、該ダイオキシ
ン類の発生抑制メカニズムが全て解明されておらず明確
に規定することはできないが、後述する実施例の結果か
ら明らかなようにダイオキシン発生抑制材では有害なダ
イオキシン類の合成に不可欠な塩素分の分解除去能をも
有していることから、かかる塩素分を全て除去できれば
ダイオキシン類の発生を抑制できるとの観点から、以下
に示す理論計算からその必要量を算出することができ
る。すなわち、廃棄物中の有機塩素化合物(計算には分
子内の塩素含有比率の大きな塩化ビニル樹脂を用いた)
から発生する塩素分(塩化水素)をダイオキシン発生抑
制材で水と二酸化炭素と塩化物に分解(中和)するもの
として以下のように算出した。1.塩化ビニル1モル
(62g)から熱分解によってHCl1モル(36g)
が発生する。塩化ビニル100gからはHClが58g
発生することになる。
【0050】CH2 CHCl→(C2 2 )+HCl 2.CaCO3 あるいはMgCO3 1モルでHCl2モ
ルを中和する。
【0051】 2HCl+CaCO3 →CaCl2 +H2 O+CO2 2HCl+MgCO3 →MgCl2 +H2 O+CO2 3.焼成ドロマイトB中のCaO、MgOの存在比は以
下の通りである。
【0052】 上記モル比はCaO、MgOの分子量より求めている。
この比がそのまま白雲石(ドロマイト)中のCaCO3
とMgCO3 のモル比になるとする。4.上記3.の前
提から、CaCO3 1.18モルで、HCl2.36モ
ルが処理される。同様にMgCO3 0.85モルで、H
Cl1.7モルが処理される。5.塩化ビニル100g
から発生する塩化水素58g(1.61モル)を単独で
処理する場合、CaCO3 、MgCO3 はいずれも0.
805モル必要になるが、上記3.に示した存在比1.
18/0.85に分配すると0.47/0.34の比率
になる。CaCO3 の分子量100、MgCO3 の分子
量84をそれぞれ掛けると各々の重量がでる。すなわ
ち、 CaCO3 :0.47×100g=47g MgCO3 :0.34×84g=29g 合計76g よって、塩化ビニル樹脂100gを処理するには、ドロ
マイトが76g必要になる。
【0053】従って、都市ゴミのような一般廃棄物10
0トン当たり、通常、平均して5トン程度の有機塩素化
合物が混入されていることから、これを焼却した場合
に、ダイオキシン類の発生を抑制し無害化するのに必要
とされるダイオキシン発生抑制材は、およそ3.8トン
である。ただし、これは全量ドロマイトとした場合であ
って、焼成ドロマイトA、B、その他の成分(活性剤な
ど)を含む場合は、上記と同様の計算により必要となる
全体量を決定すればよい。この際、塩素化合物の混入率
や該塩素化合物の種類等によりその必要量が異なるほ
か、上記理論計算は塩素分除去機能のみで計算しており
他の発生抑制機能は全く考慮していないので、好ましく
は上記理論計算から導き出された必要量をもとにして、
事前に小規模実験を行い、その必要量を決定することが
より望ましいといえる。
【0054】ダイオキシン発生抑制材の使用あるいは供
給のしかたとしては、特に制限されるものではなく、上
記に規定したように該ダイオキシン発生抑制材の形態な
どに応じて最適な態様を決定すればよい。
【0055】例えば、(1)プレート状の形態のダイオ
キシン発生抑制材の使用のしかたとしては、その使用用
途に応じて適宜選択されるものであり、特に焼却炉のタ
イプに応じて最適な使用の態様を採用すればよい。
【0056】図1に、一般的な小・中型ゴミ焼却炉の概
略図を示す。
【0057】図1に示すように、小・中型ゴミ焼却炉で
は、炉体101の天井面に被焼却物を燃焼させた時に発生
する燃焼ガスを排気する煙突102を立設し、炉体101の正
面には被焼却物を投入する被焼却物投入扉103を備え、
その下方に被焼却物が燃焼した後の灰を取り出す灰取出
扉104を備えている。炉体101の両側面には、炉外の空気
を取り入れるための吸気口105が形成されており、この
吸気口105には下方が開口している吸気管105aが接続し
ているため、炉外の空気はこの吸気管105aを通って吸
気口105から炉内に取り込まれるようになっている。さ
らに、被焼却物投入扉103から投入された被焼却物を燃
焼させた時に、吸気管105aの開口付近が高温となり危
険であるため、それを保護するためのカバー106が炉体1
01に固設されている。炉体101の内部の燃焼室101aに
は、図2及び図4に示すように、天井面に煙突102の排
気口102aが形成されている。また、炉体101の裏面に
は、常時閉弁状態で、万一、炉内空気が突発的に膨張し
た際に開弁して炉内空気を排出する防爆弁110が設けら
れている。この防爆弁110の下方には、後方から灰を取
り出す灰取出扉104’が設けられており、燃焼した被焼
却物の灰は、灰取出扉104、104’から取り出されること
となる。炉内下方には、ステンレス等の網体或いは複数
の貫通孔を設けた板体等で構成されて被焼却物を載置
し、焼却後の灰を下方へ落とすための炉床111を備えて
いる。排気口102aの下方には、コの字型の支持枠108が
溶接等により炉体101に固定されており、この支持枠108
の内周上に金属製網体109を載置している。この金属製
網体109は、ステンレスやチタン合金等の耐熱性の金属
線材で構成された矩形の網体である。支持枠108は、図
3に示すように、略コの字状の鉄板等を炉体101に溶接
等により固定したものであり、中央に開口部108aを有
している。この支持枠108の開口部108aを覆うようにし
て、金属製網体109が載置されており、被焼却物112の燃
焼により炉内が高温状態になると、金属製網体109が加
熱されて高温状態となる。被焼却物を燃焼した時に発生
する未燃ガスは、図4に矢印で示すように、炉内壁面に
沿って上昇して支持枠108に衝突し、金属製網体109の近
傍で対流する。これにより、燃焼室内での対流時間が長
くなり、加熱されて高温状態となっている金属製網体10
9に接触して2次燃焼するため、未燃ガスの発生を防ぐ
ようになっている。
【0058】上述したような一般的な小・中型ゴミ焼却
炉において、プレート状の形態のダイオキシン発生抑制
材107は、図3に示すように、例えば、2列に配列し
て、排気口102aの下方に天井から垂下吊設されて鉄あ
るいはステンレス等の金属あるいは合金で構成された吊
設載置部材107a,107bに着脱自在に載置され、且つ、
ダイオキシン発生抑制材107と炉内側面との間には間隙
が形成されている。そのため、被焼却物を燃焼した時に
発生する燃焼ガスが金属製網体109を通過し、前記間隙
を通過して煙突102の排気口102aに流通可能となってい
るようなものが例示できるが、1列を複数のプレート状
の形態のダイオキシン発生抑制材107から構成してもよ
いほか、取り付け位置も、図に示すように炉内上部が燃
焼ガスとの接触効率から好ましいと言えるが、この場合
にも1列若しくは複数列に配置すれば良く、また多段に
配列しても良いほか側面部や底面部にも配列しても良
く、これらを適当に組み合わせて使用しても良い。焼却
炉のタイプに応じて、このほかにも燃焼ガスと接触し得
る位置であれば、特に制限されるものではなく、また設
置の方法も、着脱自在な形式が好ましいが、固定式であ
っても良いし、またプレート状の形態のダイオキシン発
生抑制材107は、メッシュ状にして煙突内部等にも設置
することもできるなど、その使用形態は特に制限される
ものではないといえる。
【0059】同様に、レンガ状の形態のダイオキシン発
生抑制材の使用のしかたとしては、上記図1〜4に示す
ゴミ焼却炉や後述する都市廃棄物焼却炉(図5参照)等
の炉内の耐火物レンガや煙突用内壁材(ブロック材等)
の一部として利用する事ができる。
【0060】(2)粒状物の形態のダイオキシン発生抑
制材の供給(使用)のしかたとしては、その使用用途に
応じて適宜選択されるものであり、焼却炉のタイプに応
じて最適な方法を採用すればよい。
【0061】図5に、水蒸気の形で熱回収する最近の都
市廃棄物焼却炉として代表的な移動格子焼却炉の1つで
ある水壁型燃焼炉の概略図を示す。図5に示す燃焼炉
は、3つの主要な部分から構成されており、入口部(丸
数字の1〜4)は、燃焼部(丸数字の5〜9)に原料を
供給し、処理部(丸数字の10〜13)は固体と気体状
での焼却炉排出物を処理するものである。尚、図中の曲
がりくねった矢印(ないし実線)は、廃棄物が入口部か
ら燃焼部にいき、そこで固体と気体状排出物に分かれて
処理部に至る流れを表したものである。この格子炉で
は、一般に、炉へ供給される廃棄物は、最初に乾燥さ
れ、高温の燃焼ガスと耐火物の上張り炉面からの放射熱
とによって予熱される。廃棄物をさらに加熱して熱分解
し着火すると、熱分解によって生成する気体と残留固体
が同時に燃焼する。空気ジェットは上だき空気空間内の
混合や燃焼を促進・助長する。また、格子は、廃棄物を
支持し、開放口から下だき用空気を下方から送入し、廃
棄物の灰分を原料の落し樋から熱さましへ移動させると
ともに、送入された廃棄物を格子表面へ移動させるため
層を撹拌するものである。従って、例えば、図5に示す
ような水蒸気の形で熱回収する最近の都市廃棄物焼却炉
として代表的な移動格子焼却炉の1つである水壁型燃焼
炉の場合、開放置き場(丸数字1)の投入口より廃棄物
を廃棄物落し穴(丸数字2)に落とすときに、それに見
合うダイオキシン発生抑制材を焼却炉に併設(外設、内
設を問わない)した貯蔵部等より均一に混ざるように供
給してもよいし、貯蔵部よりダイオキシン発生抑制材を
振動供給器(丸数字4)内に供給して該振動供給器(丸
数字4)内に充填用クレーン(丸数字3)で運ばれてく
る廃棄物と共に混合できるようにしても良いし、さらに
貯蔵部よりダイオキシン発生抑制材を燃焼部の1つであ
る乾燥格子(丸数字5)、さらには燃焼格子(丸数字
6)のエリアの乾燥廃棄物または燃焼中の廃棄物に散布
等により供給できるようにしても良い。また、廃軟質レ
ザー、廃紙壁等の建築廃材や廃農業用ビニル(硬、軟)
等の農業廃材などの産業廃棄物の焼却の場合には、産業
廃棄物焼却炉として、移動格子系の焼却炉を用いて行う
ことができ、都市廃棄物焼却炉と同じようにして粒状物
の形態のダイオキシン発生抑制材を供給することができ
る。さらに、ポリ塩化ビフェニル(PCB)等の有機塩
素化合物を含有する汚染土壌などの固形廃棄物やPCB
等の有機塩素化合物を含有する廃油や汚泥(下水汚泥や
製紙汚泥)などの液状廃棄物は、回転炉、多段火床炉、
流動層焼却炉などを用いて処理すればよく、粒状物の形
態のダイオキシン発生抑制材をあらかじめこれらの廃棄
物に加えて使用するのがよい。更に、ポリ塩化ビフェニ
ル(PCB)等の有機塩素化合物を含有する汚染土壌な
どの固形廃棄物では、粒状物の形態のダイオキシン発生
抑制材をさらにアルカリ触媒若しくは炭素系触媒の存在
下で焼却処理することが望ましい。アルカリ触媒若しく
は炭素系触媒の存在下で行うことで、従来の焼却温度
(1000℃程度)に比べて低温(300〜350℃)
で処理することにより、目的とするダイオキシン類の発
生を抑制し、かつ土壌から有害なポリ塩化ビフェニル
(PCB)等の有機塩素化合物を除去して無害化された
処理土壌に再生することができるものである。この場合
にも、産業廃棄物焼却炉として、移動格子系の焼却炉を
用いて行うことができ、都市廃棄物焼却炉と同じように
して粒状物の形態のダイオキシン発生抑制材を供給する
ことができるが、好ましくは、回転炉、多段火床炉、流
動層焼却炉などを用いて処理すればよく、あらかじめこ
れらの廃棄物に加えて使用するのがよい。ここで用いる
ことのできるアルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどが挙げ
られ、炭素系触媒としては、例えば、活性炭を用いるこ
とができる。こうした触媒の使用量としては、固形廃棄
物中の有機塩素化合物に対して3〜10重量%の範囲で
あれば、所望の効果を発現することができる。さらに、
PCB等の有機塩素化合物を含有する廃油や汚泥(下水
汚泥や製紙汚泥)などの液状廃棄物は、回転炉、多段火
床炉、流動層焼却炉などを用いて処理する際に粒状物の
形態のダイオキシン発生抑制材を適用することができる
以外に、反応槽のような低温加熱処理装置を用いて加熱
処理する際にも、粒状物の形態のダイオキシン発生抑制
材を適用することができる。この場合にも、反応槽など
の液槽内に液状廃棄物とダイオキシン発生抑制材を加え
て撹拌するなどして均一に分散しておくことが望まし
い。
【0062】また、一般廃棄物用の焼却炉に適用する場
合、粒状物のダイオキシン発生抑制材を上部より直接焼
却部に加える場合には、所定サイズを有していることが
望ましく、具体的には、平均粒度が、5〜30mm、好
ましくは10〜20mmのものが適している。これは、
より微粉化した場合には、燃焼炉内の対流現象により舞
い上げられ、炉内の集塵器に捕集されたり、排気フィル
ター等の目詰まりを生じさせる虞れがあるためである。
一方、より大きな粒度のものを用いる場合には、焼却処
理時にすばやく分散(拡散)することができにくいから
である。上記に規定する範囲の粒度にすることで、均一
に分散化させることができるので、焼却処理中に炉内で
生じた塩化フェノールや塩化ベンゼンのような小分子の
化合物、炭素骨格を持つ化合物、塩素分の化合物や塩素
系ガスなどとの接触面積(頻度)を増やすことができる
ためである。
【0063】なお、本発明のダイオキシン発生抑制材に
おけるダイオキシン類の発生抑制作用(反応ないし触
媒)機序、すなわちダイオキシンの発生抑制メカニズム
に関しては、ドロマイトが有する特性が焼成することに
よって異なった特性を有する(すなわち、ドロマイトと
焼成ドロマイトの組成および特性として下記表2および
3に示す成分組成、pH、放射率、忌避率、防カビ、脱
臭率、抗菌率の値からも明らかなように著しく変わ
る。)ことから、それぞれがダイオキシンの発生抑制に
どのように関与しているのかは明らかではないが、後述
する実施例において有害なダイオキシン類の発生が認め
られなかったことのほかに、有害なダイオキシン類の生
成に不可欠な塩素分(塩素系ガスの1つである塩化水
素)の排出も認められなかったことから、本発明者は、
少なくとも塩素分に対する作用(反応ないし触媒)機序
が存在するものとみており、ドロマイトや焼成ドロマイ
トの組成中の炭酸基ないし炭酸塩が何らかのかたちで関
与していると考える。すなわち、ドロマイトと焼成ドロ
マイトは、比較的低い焼却温度下でもダイオキシン類お
よびその原料の1つである塩化水素等の塩素化合物や塩
素系ガスを分解・吸着する機能を炭酸基ないし炭酸塩が
有するためであると考える。さらに、ドロマイトは、生
成時に炭酸が二次的に変質して生成されているので分解
・吸着力が大きいと考える。ただし、これらはあくまで
推察の域をでないが、産業廃棄物中に本発明のダイオキ
シン発生抑制材とは別にかなりの量の炭酸カルシウム
(炭酸塩ないし炭酸基)がもとから含有されている廃棄
物を、従来と同様に焼却処理しただけでは、ダイオキシ
ン類および塩素分の排出を抑制することができない反
面、本発明のダイオキシン発生抑制材(ドロマイトのよ
うに二次的に変質して生成されているものを含むもの)
を用いた場合には、ダイオキシン類および塩素分の発生
(排出)が抑制されていたことからみて、ただ単に炭酸
カルシウム(方解石等の鉱物を含む)が存在するだけで
は本発明の特有な効果が得られないことからみても、そ
のメカニズムはより複雑かつ複合的な機構となっている
とも考えられることから、本発明のダイオキシン発生抑
制材の作用(反応ないし触媒)機序の解明は、今後のよ
り詳細な研究成果を待たねばならないと云える。なお、
方解石とドロマイトは、成分的にはよく似た岩石である
が、マグネシウム(炭酸塩)が存在する点と、生成の成
り立ちが大きく違っており、ドロマイトの方解石のよう
に一次鉱物として海水から直接生成されるものではな
く、一旦生成した炭酸塩が長い歴史の中、熱や圧力等で
二次的に変質して生成されたものである。したがって、
方解石を昇温加熱(900℃程度)すると、酸化カルシ
ウムに変化する。ドロマイト(CaMg(CO3 2
も同じように酸化カルシウムと酸化マグネシウムに変化
するが、一部炭酸基(CaMg(CO3 2 )として濃
縮されたようなかたちで残っており、このMgを含む炭
酸基が塩化水素に対して有効的に働く。すなわち、Ca
Mg(CO3 2 は、安定した物質で、水にも溶けにく
いことから、水蒸気の存在する燃焼室内でも反応が阻害
されにくいと推定される。さらに、共存するMgもアル
カリ土類金属の中でBeについで反応性に富む元素であ
るが、特定する条件下で精製されたものは、燃焼室内で
徐々に反応し、継続して有効に塩化水素と反応して作用
する結果を得ることができるとも考えている。このこと
は、従来技術で述べたように、方解石が1次燃焼室では
反応効率が悪く使用されていないのに対し、本発明のド
ロマイト及び焼成ドロマイト含有の抑制材では、低温域
から高温域まで優れた性能を有し、ダイオキシン類の主
要原因物質である塩化水素が発生する一次燃焼室で99
%以上の抑制効果を発揮する事ができることによると考
えている。
【0064】
【表2】
【0065】上記表2中のIglossは、各ドロマイト及び
焼成ドロマイトの焼成1050℃×24時間後の重量減
少率(重量%)を示すものである。また、主要成分の組
成(重量%)は、すべて酸化物として換算した数値を用
いた。
【0066】
【表3】
【0067】上記表3中の放射率(%)は、赤外法(分
光器;日本分光工業株式会社製)により仮想黒体と試料
(20×30×2mmの板状に加工したもの)の放射率
を比較することにより求めた。より詳しくは、試料の表
面温度を所定の温度(100℃)にし、仮想黒体との比
較放射率を計測し求めた。
【0068】上記表3中の忌避率(%)は、試験装置
は、図6のように、プラスチック容器(内容量1.5リ
ットル)に内径3cmのガラスシャーレを互いが接する
ように7個設置した。中心の1個のシャーレにコナヒョ
ウダニの生存中のみを投入した。生存中の投入はシャー
レによく繁殖したダニ培地を0.15g展開し、2分静
置した後、餌を吹き飛ばしてダニのみが付着しているシ
ャーレを試験に供した。予備に3回繰り返して計数した
結果、試験には約4300個体前後の生存中を供試し
た。周囲に接する6個のシャーレには、処理区、または
対照区の検体を互い違いに敷いた。の粉末の検体は、
対照区の未加工布に10%(w/w)量(約36m
g)を均一に展開して試験に供した。これらの検体の中
心に、ダニを誘引するための飼料(飼料は、実験動物粉
末飼料と乾燥酵母を1:1の割合で混合したものを使用
した。これは、累代飼育に使用しているダニ培地の飼料
と同一のものである。)を、それぞれ0.01g投入し
た。なおこれらのシャーレの周囲には、他からの混入を
防ぐため、粘着シートを敷いた。また、プラスチック容
器内には、湿度を約75%RHに保つため、飽和食塩水
入りの容器をおいた。上記の試験装置を、検体ゲツに作
成し、25℃の恒温下に保管した。忌避効力の判定は、
一昼夜経過後、各シャーレに移動した供試ダニ数を比較
することにより行った。処理区、または対照区のシャー
レ3個の合計移動数を用い、下記式により忌避率を計算
した。なお、対照区<処理区のときは、忌避率は、便宜
的に0%とした。また、移動した試料ダニの検出は、
「検体、および試料」「シャーレ内面」から行い、洗い
出し法により、試料ダニを抽出し、実験顕微鏡下で試料
ダニを計数した。また、移動した試料ダニは生死の別な
く全てを計数した。
【0069】忌避率(%)=(対照区の移動数−処理区の
移動数)/対照区の移動数)×100 上記表3中の防カビ率(%)は、JIS−Z−2911
〈カビ抵抗試験方法〉に従っておこなった。具体的に
は、培養:試料、試験片をそれぞれの規定にしたがって
処理し規定のカビを接種した後、規定の条件に保って培
養した。接種:試料、試験片にカビを接種するには、胞
子懸湯液を噴霧器、ピペットで、試料、試験片の表面に
均等にまきかけた。まお、試験結果の表示は、培養の結
果試料、試験片の表面に生じた菌糸の発育状態を肉眼で
調べ、下記の判定法により1〜3の評価に分けた。
【0070】カビ抵抗性の表示 3:試料、試験片の接
種した部分に菌糸の発育が認められない。
【0071】2:試料、試験片の接種した部分に認めら
れる菌糸の発育部分の面積は全面積の1/3を超えな
い。
【0072】1:試料、試験片の接種した部分に認めら
れる菌糸の発育部分の面積は全面積の1/3を超える。
【0073】上記表3中の脱臭率は(%)は、テドラー
バッグ内試料1g及び臭いガス600mlを投入し3時
間経過後のガス濃度の変化を測定し、下記式により脱臭
率を求めた。なお、ガス種には、アンモニア(アルカ
リ)、硫化水素(酸性)を使用した。尚、ガス濃度は、
アンモニアは、吸光光度法ないし電位差計を用い、硫化
水素は、ガスクロマトグラフ分析計ないし炎光光度検出
器を用いて行った。
【0074】脱臭率(%)=(ブランクガス濃度−試料ガ
ス濃度)/ブランクガス濃度×100 上記表3中の抗菌率(%)は、大腸菌に関しては、寒天
培地法を用いて行った。詳しくは、寒天培地上において
37℃、16時間培養した大腸菌を1エーゼ50mlの
減菌生理的食塩水に加えた。37℃で8時間振とう培養
後3本の試験管に菌液を10mlづつ、分注した。1つ
の試験管にはドロマイト試料(0.5g)をいれ、他の
1つの試験管には焼成ドロマイト試料(0.5g)をい
れ、もう1つは、対照として37℃で8時間振とう培養
を続行し3時間経過後に試験管内の大腸菌の菌数を測定
した。また、ブドウ上球菌に関しては、加圧密着法によ
り測定した。試料フィルム(ドロマイト添加品、焼成ド
ロマイト添加品、及び無添加品(ブランク)の3つ)上
に、当初、黄色ブドウ球菌数150000/mlとし
て、24時間経過後に試料フィルム上の黄色ブドウ球菌
の菌数を測定した。
【0075】次に、上述してなるダイオキシン発生抑制
材の製造方法としては、特に制限されるものではない
が、以下に説明する製造方法が多孔質体を形成する上で
好ましいものである。かかるダイオキシン発生抑制材の
製造方法は、酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成
分とする焼成ドロマイトおよびドロマイトよりなる群か
ら選ばれてなる少なくとも1種の基材と、揮散成分と、
結合剤とを含む原料を所定の比率で混合し、所定の形状
に成形後、か焼することを特徴とするものである。
【0076】本発明の製造方法に用いることのできる原
料のうち、揮散成分を除く他の原料成分、すなわち、基
材、結合剤、活性剤および他の添加剤等に関しては、得
られるダイオキシン発生抑制材の構成成分となるため、
これらの種類については、既に説明したダイオキシン発
生抑制材の各構成成分と同様であり、重複することとな
るため、ここではその説明を省略する。また、これらの
含有量についても、得られるダイオキシン発生抑制材中
の含有量となるように、調整すればよい。ただし、ここ
で注意すべきは、原料の総重量を基準としているため、
揮散成分を考慮しておく必要があるため、含有量に関し
ては、以下にその範囲を示す。なお、これらの含有量が
下記に規定する範囲を外れる場合には、得られるダイオ
キシン発生抑制材において、上記に説明したと同様に好
ましくないが、既に説明しており重複することとなるた
め、ここではその説明を省略する。下記に規定する範囲
を外れる場合における製造上好ましくな点は、以下に説
明する。
【0077】まず、基材の含有量は、原料の総重量を基
準として30〜60重量%、好ましくは40〜50重量
%である。基材の含有量が30重量%未満の場合もしく
は60重量%を超える場合には、成形加工性が悪く、所
望の形状を与える事ができなくなる場合があるなどの製
造上の問題もある。
【0078】また、結合剤の含有量は、原料の総重量を
基準として30〜60重量%、好ましくは40〜50重
量%である。結合剤の含有量が30重量%未満の場合も
しくは60重量%を超える場合にも、成形加工性が悪
く、所望の形状を与える事ができなくなる場合があるな
どの製造上の問題もある。
【0079】また、活性剤の含有量は、原料の総重量を
基準として5〜15重量%、好ましくは10〜15重量
%である。
【0080】また、上記基材の粒度、すなわち、ドロマ
イトおよび焼成ドロマイトの粒度は、得られるダイオキ
シン発生抑制材に上記に規定する細孔容積、比表面積、
孔径ピークを持たせることができるように、所定の大き
さに粉砕されているものを用いる事が望ましい。具体的
には、基材の平均粒度は5〜35μm、好ましくは5〜
20μmのものが適している。基材の平均粒度が5μm
未満の場合には、比較的硬いドロマイトでは、微粉化に
要するコストがかかり、また取り扱い時に粉塵が発生し
やすいほか、得られるダイオキシン発生抑制材に上記に
規定する細孔容積、比表面積、孔径ピークを持たせるこ
とが困難であるなど好ましくない。一方、基材の平均粒
度が35μmを超える場合には、粒度調整コストがかさ
むほか、成形加工性が悪く、所望の形状を与える事がで
きなくなる場合があり、さらに、得られるダイオキシン
発生抑制材に上記に規定する細孔容積、比表面積、孔径
ピークを持たせることが困難であるなど好ましくない。
なお、上記に規定するような粒度のドロマイトおよび焼
成ドロマイトを得る製法としては、特に制限されるもの
ではなく、ドロマイトに関しては、例えば、鉱山より採
鉱作業後、粉砕し、選別(ふるい分け)により所望の粒
度のドロマイトを得ることができる。また、焼成ドロマ
イトAに関しては、例えば、鉱山より採鉱作業後、所定
サイズ(50ミクロン以下)に粉砕したドロマイトを炉
で700〜800℃に加熱して焼成した後、選別(ふる
い分け)により所望の粒度の焼成ドロマイトAを得るこ
とができる。さらに、焼成ドロマイトBに関しては、例
えば、鉱山より採鉱作業後、所定サイズ(50ミクロン
以下)に粉砕したドロマイトを炉で900〜950℃に
加熱して焼成した後、選別(ふるい分け)により所望の
粒度の焼成ドロマイトBを得ることができる。
【0081】また、上記結合剤の粒度は、か焼して十分
な強度に仕上げる事ができるように他の成分同士を結合
する機能を果たすことができ、さらに得られるダイオキ
シン発生抑制材に上記に規定する細孔容積、比表面積、
孔径ピークを持たせることができるように、所定の大き
さのものを用いる事が望ましい。具体的には、結合剤の
平均粒度は5〜35μm、好ましくは5〜20μmのも
のが適している。結合剤の平均粒度が5μm未満の場合
には、取り扱い時に粉塵が発生しやすいほか、得られる
ダイオキシン発生抑制材に上記に規定する細孔容積、比
表面積、孔径ピークを持たせることが困難であるなど好
ましくない。一方、結合剤の平均粒度が35μmを超え
る場合には、結合剤本来の機能を十分に発現する事がで
き難くなるなど好ましくない。
【0082】また、上記活性剤の粒度は、上記基材等と
の相互作用によりその機能をより活性化させ、ダイオキ
シン類の発生を抑制する働きを極めて活性化させる事が
でき、さらに得られるダイオキシン発生抑制材に上記に
規定する細孔容積、比表面積、孔径ピークを持たせるこ
とができるように、所定の大きさのものを用いる事が望
ましい。具体的には、活性剤の平均粒度は5〜35μ
m、好ましくは5〜20μmのものが適している。活性
剤の平均粒度が5μm未満の場合には、微粉化に要する
コストがかかり、また取り扱い時に粉塵が発生しやすい
ほか、得られるダイオキシン発生抑制材に上記に規定す
る細孔容積、比表面積、孔径ピークを持たせることが困
難であるなど好ましくない。一方、活性剤の平均粒度が
35μmを超える場合には、相対的に比表面積が低下
し、十分な活性機能を発現させることが困難であるなど
好ましくない。
【0083】さらに、本発明の製造方法では、原料にか
焼温度下で蒸発ないし熱分解により気化される揮散成分
を用いることをその特徴とするものである。該揮散成分
を利用することにより、得られるダイオキシン発生抑制
材にダイオキシン類およびその原料の1つである塩化水
素等の塩素化合物や塩素系ガスを分解・吸着することが
できる活性点を極めて有用かつ効果的に発現させること
ができ、ダイオキシン類の発生を抑制する上で、排ガス
成分とダイオキシン発生抑制材の活性点とが極めて効率
よく接触可能となり、非常に高い分解・吸着能を実現で
きることを見出したものである。さらに、極めて機能性
に富んだ分解・吸着活性により、従来は、高性能でかつ
高価な高温焼却炉で、高温焼却処理しなければダイオキ
シン類を熱分解する事ができなかったのに対して、得ら
れるダイオキシン発生抑制材では、後述する実施例から
も分かるように、従来の汎用焼却炉に当該ダイオキシン
発生抑制材を使用するだけで、汎用焼却炉で実現可能な
低い焼却温度(ダイオキシンを熱分解する温度に達しな
いレベル)でも、ダイオキシン類が発生するのを防止す
ることができるという利点があることも見出したもので
ある。
【0084】上記揮散成分としては、か焼により得られ
るダイオキシン発生抑制材に上述したような機能を発現
させる事ができるものであれば特に制限されるものでは
なく、か焼する際に蒸発ないし熱分解により揮散する成
分として分離されるものであれば適宜利用する事ができ
る。具体的には、か焼する際に蒸発ないし熱分解により
揮散される、置換基を有していても良い芳香族化合物な
どの低分子量の炭化水素化合物等を使用することができ
るが、好ましくは、常温で固体の昇華性を有するもので
あり、さらに好ましくは、不快臭がなく人体に無害なも
のが、設計上および取り扱い上、さらには環境上有利で
ある。こうした揮散成分としては、例えば、ナフタリ
ン、アントラセン、アントラキノン等が挙げられる。な
お、これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を
混合して使用しても良い。昇華性でない場合には、液化
時に加圧成形圧力やか焼時の熱変形圧力などが加わるこ
とで、揮散成分により形成されるはずの気孔(ボイド)
のサイズがつぶされて小さくなるため、得られる気孔
(ボイド)のサイズにバラツキが生じ、ダイオキシン発
生抑制材に上記に規定する細孔容積、比表面積、孔径ピ
ークを持たせることが困難となる場合がある。
【0085】上記揮散成分の含有量は、原料の総重量を
基準として0.1〜20重量%、好ましくは0.3〜2
0重量%、より好ましくは0.5〜10重量%である。
揮散成分の含有量が0.1重量%未満の場合には、当該
成分がか焼することにより揮散することで形成される細
孔により、上記に規定する細孔容積、比表面積、孔径ピ
ークを持たせることが困難となる場合がある。一方、揮
散成分の含有量が20重量%を超える場合には、当該成
分がか焼することにより揮散することで形成される細孔
により、上記に規定する細孔容積、比表面積、孔径ピー
クを持たせることが困難となるほか、レンガ等のように
厚みのあるダイオキシン発生抑制材の形態によっては、
か焼する際に、材料の中心部にある揮散成分が、か焼時
間内に気化して材料から抜け出ることなく、再度固化し
て材料内部に留まり、気孔を塞ぐことがあるので好まし
くない。また、気孔が多くなりすぎるため、必要な強度
を保持することが困難であるばかりか、か焼時に大量の
ガスが発生するため、このガス圧により材料が変形した
り、クラックが生じ、ひどい場合には破損する事がある
など好ましくない。
【0086】また、上記揮散成分の粒度は、ダイオキシ
ン発生抑制材の多孔質化に重要な影響を及ぼし、特に上
記に規定する細孔容積、比表面積、孔径ピークの値を左
右することから、所定の大きさのものを用いる事が望ま
しい。具体的には、揮散成分の平均粒度は0.5〜10
0μm、好ましくは0.5〜5μmのものが適してい
る。揮散成分の平均粒度が0.5μm未満の場合には、
当該成分がか焼することにより揮散することで形成され
る細孔により、上記に規定する細孔容積、比表面積、孔
径ピークを持たせることが困難となるなど好ましくな
い。一方、揮散成分の平均粒度が100μmを超える場
合には、当該成分がか焼することにより揮散することで
形成される細孔により、上記に規定する細孔容積、比表
面積、孔径ピークを持たせることが困難となるほか、十
分な強度を発現させることが困難であるなど好ましくな
い。
【0087】なお、本発明のダイオキシン発生抑制材の
製造に用いられる原料の構成成分ごとの含有量を示した
が、これら原料の構成成分の和は、如何なる組み合わせ
であれ、原料全体で100重量%にならなければならな
いことはいうまでもない。
【0088】次に、本発明の製造方法では、上記原料を
上記に規定する比率にて混合し、所定の形状に成形後、
か焼するものである。
【0089】混合条件および混合装置に関しては、特に
制限されるものではなく、従来公知の撹拌ないし混合装
置、例えば、水平円筒形混合機(内設羽根付き)、V型
混合機(撹拌羽根付き)、二重円錐型混合機、リボン型
混合機、単軸ロッドまたはピン付きローター型混合機、
複軸パドル型混合機(パグミル)、円錐型スクリュー混
合機、高速流動型混合機、回転円板型混合機、マラー型
混合機、気流撹拌型混合機、無撹拌型混合機、双腕型捏
和機、インターナルミキサー、3本ロールミキサー、連
続式マラー捏和機、コニーダー、ボテーター型捏和機、
セルフクリーニング型捏和機等を適当に利用して行うこ
とができるものであるが、これらの代表的な例示装置に
限定されるものでないことは言うまでもない。原料の混
合により、原料成分が均一に混合されていればよい。
【0090】次に、所定の形状に成形するための形成条
件および成形(成型)装置に関しても、特に制限される
ものではなく、目的のダイオキシン発生抑制材の形態、
例えば、粒状物等の不定形形状の形態、板状物(プレー
ト)やレンガ等などの定型形状の形態等に応じて、従来
公知のセラミック加工等に使われる成形(成型)装置、
例えば、押出プレスなどにより材料を型から押し出す押
出成形法、材料を型に付着させる浸シ成型法、プレス成
形機、ホットプレスなどにより材料を型に入れ型打ち成
形やプレス成形(圧縮成形)を行う型打ち成型法、スリ
ップ鋳込等により材料を型に入れる鋳込成形法等を適当
に利用して行うことができるものであるが、粒状物のよ
うに不定形形状の形態のものを成形(造粒)する場合に
は、捏和装置を利用して、上記混合操作と当該成形(造
粒)操作を連続かつ一体的に処理することが望ましい。
本発明の製造方法では、上記成形過程で十分に加圧成形
する事が可能となる点で有利である。すなわち、所望の
強度になるように加圧成形しても、該成形体中に存在す
る揮散成分が、か焼時に揮散することで、多孔質化が容
易になされるためである。一方、揮散成分を利用しない
場合には、多孔質状態に成形されるように加圧成形条件
を厳密にコントロールする必要があるが、この場合に
は、できあがった成形体が脆く取り扱いが不便であるほ
か、か焼時にクラックや破損を生じる事もあり、製造条
件が難しく実用的でない。
【0091】次に、か焼条件としては、成形加工により
得られた成形体中の揮散成分が完全に取り除かれ、かつ
結合剤が十分に融着可能な状態になる温度であって、基
材の中の炭酸基が完全に分解されて焼成ドロマイトBに
か焼されることがない温度であればよい。具体的には、
か焼温度は、500〜750℃、好ましくは500〜6
50℃の範囲であり、か焼時間は、1〜3時間、好まし
くは1〜2時間である。か焼温度が500℃未満の場合
またはか焼時間が1時間未満の場合には、十分な強度
(結合)が得られなかったり、多孔質化が図れず好まし
くない。一方、か焼温度が750℃を超える場合または
か焼時間が3時間を超える場合には、十分な強度(結
合)及び多孔質化は図れるが、活性剤や基材の一部が酸
化、分解されて、炭酸基が失われたり、金属が溶融し、
基材表面を被覆してしまい活性点の減少するなど、好ま
しくない。
【0092】また、か焼装置としては、特に制限される
ものではなく、従来公知の加熱装置の他に、加熱手段を
有する成形装置や混練装置等を適宜利用して行うことが
できる。
【0093】また、本発明のダイオキシンの発生の抑制
方法は、上記記載のダイオキシン発生抑制材を、焼却炉
ないしPCB等の加熱処理装置に使用して、廃棄物の焼
却ないし加熱処理により発生するダイオキシン類を抑制
することを特徴とするものである。これら上記記載のダ
イオキシン発生抑制材を、焼却炉ないしPCB等の加熱
処理装置に使用する実施形態に関しては、既に上述した
とおりである。
【0094】
【実施例】以下、本発明の実施例により具体的に説明す
る。 実施例1 基材成分として、粒度5〜20μmのドロマイト粉体、
粒度5〜20μmの焼成ドロマイトA粉体及び粒度5〜
20μmの焼成ドロマイトB粉体を、基材の総重量を基
準として、ドロマイト30重量%、焼成ドロマイトA3
5重量%、焼成ドロマイトB35重量%の混合比率とし
て、均一に混合して、基材を作製した。得られた基材の
特性を下記表4に示す。なお、混合には、リボンミキサ
ーを使用した。
【0095】
【表4】
【0096】上記表4中、放射率、脱臭率、抗菌率に関
しては、表3において説明したと同様にして行った。
【0097】次に、原料成分として、上記により得られ
た基材、シリカおよびアルミナを主成分とする粘土鉱物
(共立窯業株式会社製)からなる結合剤、酸化チタンお
よび酸化亜鉛からなる活性剤(酸化チタン:酸化亜鉛=
1:1(重量配合比);堺化学株式会社製)およびナフ
タリン(川崎化成工業株式会社製)を用いてなる揮散成
分を、それぞれ以下に示す材料、粒度及び混合比率のも
のを用いて、均一に混合して加工し、原料を調製した。
【0098】
【表5】
【0099】上記により混合された原料を、成型機(オ
オタケセラム株式会社製)を用いて、300×300×
15mmのプレート状の成型体を成型し、加熱炉(オオ
タケセラム株式会社製)を用いて、か焼温度630℃で
1.2時間か焼して、プレート状のダイオキシン発生抑
制材を作製した。得られたダイオキシン発生抑制材の比
表面積及び細孔容積を測定し、得られた結果を下記表6
に示すとともに、他の諸特性についても測定し、得られ
た結果を下記表7に示す。 比較例1 実施例1において、原料成分に揮散成分を用いなかった
こと以外は、実施例1と同様にしてプレート状の比較用
ダイオキシン発生抑制材を作製した。得られたダイオキ
シン発生抑制材の比表面積及び細孔容積を測定し、得ら
れた結果を下記表6に示す。
【0100】
【表6】
【0101】
【表7】
【0102】上記表7中、放射率、脱臭率、抗菌率に関
しては、表3において説明したと同様にして行った。 実施例2 実施例1で得られた原料を、成型機(オオタケセラム株
式会社製)を用いて、粒度0.5〜1mmの粒状の成型
体を成型し、加熱炉(オオタケセラム株式会社製)を用
いて、か焼温度630℃で1時間か焼し、その後、ふる
い分けして粒度2〜5mmのダイオキシン発生抑制材を
作製した。 実施例3 実施例1で得られたプレート2枚を図3に示すように、
汎用の小・中型ゴミ焼却炉(用瀬電機株式会社製)内の
上部に取り付け、都市固形廃棄物100kg(塩化ビニ
ル5kgを含有)を該焼却炉に投入し、炉内温度650
℃で焼却処理を行い、燃焼開始時から適当な間隔毎に排
気ガスを収集して、排気ガス中のダイオキシン類(PC
DDsとPCDFs)の濃度(毒性等価濃度)および塩
化水素の濃度を測定した。得られた結果を下記表8に示
す。なお、排気ガス中のダイオキシン類(PCDDsと
PCDFs)の濃度(毒性等価濃度)および塩化水素の
濃度測定は、財団法人鳥取県保険事業団にそれぞれのサ
ンプルガスを採取したものを持ち込み、塩化水素の濃度
に関しては、同事業団にて分析した結果であり、排気ガ
ス中のダイオキシン類(PCDDsとPCDFs)の濃
度(毒性等価濃度)に関しては、財団法人広島県環境保
険協会にて分析した結果である(以下同様)。 比較例2 比較例1で得られたプレート2枚を図3に示すように、
汎用の小・中型ゴミ焼却炉(用瀬電機株式会社製)内の
上部に取り付け、都市固形廃棄物100kg(塩化ビニ
ル5kgを含有)を該焼却炉に投入し、炉内温度650
℃で焼却処理を行い、燃焼開始時から適当な間隔毎に排
気ガスを収集して、排気ガス中のダイオキシン類(PC
DDsとPCDFs)の濃度(毒性等価濃度)および塩
化水素の濃度を測定した。得られた結果を下記表8に示
す。 比較例3 実施例1で得られたプレート2枚を用いることなく、実
施例3と同様にして焼却実験を行い、燃焼開始時から適
当な間隔毎に排気ガスを収集して、排気ガス中のダイオ
キシン類(PCDDsとPCDFs)および塩素分の濃
度を測定した。得られた結果を下記表8に示す。 実施例4 都市固形廃棄物100kg(塩化ビニル5kgを含有)
を汎用の小・中型焼却炉内に投入後、さらに実施例2で
得られた粒状物のダイオキシン発生抑制材5kgを投入
し、炉内温度650℃で混焼し焼却処理を行い、燃焼開
始時から適当な間隔毎に排気ガスを収集して、排気ガス
中のダイオキシン類(PCDDsとPCDFs)の濃度
(毒性等価濃度)および塩化水素の濃度を測定した。得
られた結果を下記表8に示す。
【0103】
【表8】
【0104】
【発明の効果】本発明のダイオキシン発生抑制材では、
ドロマイトおよび/または焼成ドロマイトAを含む多孔
質体であればよいため、、優れたダイオキシン類の発生
抑制効果を奏することはもとより、国内外の鉱山より極
めて安価に安定して大量に入手できるものであって、特
別な加工を加えることなく簡単に製品化できるため、極
めて経済性に優れている。また、上記実施例の結果から
明らかなように、ダイオキシン類の発生抑制以外にも、
塩素分の発生抑制効果をも十分に発現することができる
ことから、既存の塩素分除去フィルターを用いなくとも
よい。また、化学工場などの塩素除去装置などへの利用
も可能であり、その利用用途は、ダイオキシン類の発生
抑制に限られず、より幅広い分野に適用できうるもので
ある。さらに、上記実施例の結果から明らかなように、
本発明のダイオキシン発生抑制材を用いない従来の焼却
処理に比べて、より低い炉内温度にて焼却処理しても十
分にその効果を発揮することができるため、ランニング
コストや炉内耐火材の劣化を抑えることもできるとする
利点もある。
【0105】さらに焼成ドロマイトBを含む本発明のダ
イオキシン発生抑制材では、混焼する場合には、これら
の成分が焼却後の灰分に含まれるため、優れた抗菌、脱
臭効果を発現させることができるため、埋め立て処理す
る場合でも当該効果により周辺環境に与える悪臭などの
悪影響を抑えることができ、また再利用に供する場合で
も抗菌、脱臭効果を発揮できるため、他のリサイクル樹
脂材と一緒に焼き固めて一般歩道などに敷き詰める舗装
タイル材などへの利用も図れる。
【0106】また、本発明のダイオキシン発生抑制材で
は、廃棄物を焼却ないし加熱処理する際にダイオキシン
発生抑制材を存在させるだけでよいため、極めて簡便な
手法により廃棄物の焼却の際のダイオキシン類の発生を
抑制できるものであり、わが国にある2000近い都市
廃棄物焼却炉全てに簡便な改良を加える程度で直ちに対
応できるため、その対応が急がれる3,700万トンに
も及ぶ国内で年間に焼却される都市廃棄物から排出され
るダイオキシン類の環境汚染問題(ひいては環境汚染に
より引き起こされる自体暴露や人体汚染の進行)を一気
に解決することのできる画期的なものである。さらに、
本発明では、PCB等の有機塩素化合物を含有する汚染
土壌等の固形廃棄物や廃油等の液状廃棄物、廃プラスチ
ック、下水汚泥と製紙汚泥などの汚泥、ペンタクロロフ
ェノール(PCP)で処理した木材あるいは廃材などの産業
廃棄物を含む各種廃棄物の焼却処理にも広く適用できる
ほか、医療関係の廃棄物等のように医療施設に設けられ
た小規模な焼却施設で焼却される際にも十分適用できる
ものであり、その際の運転管理がたとえ十分でなく低い
燃焼温度による焼却であっても、その効果を遺憾なく発
揮できる極めて有効なものといえる。また、本発明で
は、ダイオキシン発生抑制材を存在させることで、低温
加熱処理することができるため、ダイオキシン類を合成
するための熱化学反応に必要な高温域まで加熱すること
なく廃棄物中に含有されている有害な汚染物質を除去す
ることができるため、極めて有利なものである。さら
に、必要に応じてアルカリ触媒等を加えることでも、低
温加熱処理することができ廃棄物中に含有されている有
害な汚染物質を除去することができるため、極めて有利
なものである。また、各種焼却炉から発生する灰分には
多量の微生物が生息している(具体的には、平均値で
7.5〜8.0×106 個/g)。しかしながら、本発
明のダイオキシン発生抑制材を含む灰分は、抗菌力を有
しているもで、微生物は生息できないとする、利点を有
している。
【0107】また、本発明の製造方法では、ドロマイト
等の基材、結合剤などと共に、揮散成分を含んだ原料を
用いる事で、従来既知のセラミック製造方法に準じて製
造する事で、極めて簡便に多孔質体のダイオキシン発生
抑制材を形成することができるため、極めて有用であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のダイオキシン抑制材を用いてなる一
般的な小・中型ゴミ焼却炉の概略斜視図を示すものであ
る。
【図2】 図1の一般的な小・中型ゴミ焼却炉の左側面
概略図を示すものである。
【図3】 図1の一般的な小・中型ゴミ焼却炉の平面概
略図を示すものであって、特に本発明のダイオキシン抑
制材の実施態様が分かる図面である。
【図4】 図1の一般的な小・中型ゴミ焼却炉の正面概
略図を示すものであって、廃棄物を焼却している際の様
子を表す図面である。
【図5】 水蒸気の形で熱回収する最近の都市廃棄物焼
却炉として代表的な移動格子焼却炉の1つである水壁型
燃焼炉の概略図を示す。燃焼炉は、3つの主要な部分か
ら構成されており、入口部(丸数字の1〜4)は、燃焼
部(丸数字の5〜9)に原料を供給し、処理部(丸数字
の10〜13)は固体と気体状での焼却炉排出物を処理
するものである。尚、図中の曲がりくねった矢印(ない
し実線)は、廃棄物が入口部から燃焼部にいき、そこで
固体と気体状排出物に分かれて処理部に至る流れを表し
たものである。
【図6】 忌避率の測定に用いた試験装置図である。
【付号の説明】
101…炉体、 102…煙突、102a
…排気口、 103…被焼却物投入扉、1
04、104’…灰取出扉、 105…吸気口、105a
…吸気管、 106…カバー、107…ダイ
オキシン発生抑制材、 107a,107b…吊設載置部
材、108…支持枠、 108a…開口
部、109…金属製網体、 110…防爆弁、
112…被焼却物。 以下に示す図5中の付号(数字)は、全て丸数字にて示
している。 1…開放置場、 2…廃棄物落し穴、3
…充填用クレーン、 4…振動供給器、5…乾
燥格子、 6…燃焼格子、7…移動格
子、 8…燃え切り格子、9…ボイラー
部分、 10…焼却灰溝、11…焼却灰径路、
12…電気集塵器、13…煙突。
フロントページの続き Fターム(参考) 4D002 AA21 AC04 BA04 DA05 DA06 DA08 DA11 DA28 DA46 DA47 DA56 EA20 FA01 GA01 HA01 4D004 AA08 AA12 AA31 AA41 AA46 AA48 AB06 AB07 AC04 CA46 CA47 CA48 CB04 CB34 CC11 4G066 AA16A AA16B AA17A AA17B AA18A AA18B AA20D AA22D AA23A AA23B AA63A AA63B AC14D AE20A AE20B BA22 CA02 CA33 CA56 DA20 EA20 FA02 FA22 FA25 FA28 FA34 FA37 FA40

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物の焼却ないし加熱処理により発生
    するダイオキシン類を抑制し得るダイオキシン発生抑制
    材であって、 酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを主成分とする焼成
    ドロマイトおよびドロマイトよりなる群から選ばれてな
    る少なくとも1種の基材と、結合剤とを含有する多孔質
    体であることを特徴とするダイオキシン発生抑制材。
  2. 【請求項2】 前記基材が、酸化マグネシウムと酸化カ
    ルシウムを主成分とする焼成ドロマイトをさらに含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載のダイオキシン発生抑制
    材。
  3. 【請求項3】 前記基材の含有量が、ダイオキシン発生
    抑制材の総重量を基準として35〜60重量%であるこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載のダイオキシン
    発生抑制材。
  4. 【請求項4】 前記結合剤が、シリカおよび/またはア
    ルミナを主成分とする粘土鉱物を含むことを特徴とする
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイオキシン発生
    抑制材。
  5. 【請求項5】 前記結合剤の含有量が、ダイオキシン発
    生抑制材の総重量を基準として35〜60重量%である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の
    ダイオキシン発生抑制材。
  6. 【請求項6】 酸化チタンおよび酸化亜鉛の少なくとも
    1種の活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項1〜
    5のいずれか1項に記載のダイオキシン発生抑制材。
  7. 【請求項7】 前記活性剤の含有量が、ダイオキシン発
    生抑制材の総重量を基準として5〜15重量%であるこ
    とを特徴とする請求項6に記載のダイオキシン発生抑制
    材。
  8. 【請求項8】 水銀圧入法による細孔容積が、0.45
    〜1.8ml/gであることを特徴とする請求項1〜7
    のいずれか1項に記載のダイオキシン発生抑制材。
  9. 【請求項9】 酸化マグネシウムと炭酸カルシウムを主
    成分とする焼成ドロマイトおよびドロマイトよりなる群
    から選ばれてなる少なくとも1種の基材と、揮散成分
    と、結合剤とを含む原料を混合し、成形した後、か焼す
    ることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載
    のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記基材が、酸化マグネシウムと酸化
    カルシウムを主成分とする焼成ドロマイトを含むことを
    特徴とする請求項9に記載のダイオキシン発生抑制材の
    製造方法。
  11. 【請求項11】 前記基材の含有量が、原料の総重量を
    基準として30〜60重量%であることを特徴とする請
    求項9または10に記載のダイオキシン発生抑制材の製
    造方法。
  12. 【請求項12】 前記結合剤が、シリカおよび/または
    アルミナを主成分とする粘土鉱物を含むことを特徴とす
    る請求項9〜11のいずれか1項に記載のダイオキシン
    発生抑制材の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記結合剤の含有量が、原料の総重量
    を基準として30〜60重量%であることを特徴とする
    請求項9〜12のいずれか1項に記載のダイオキシン発
    生抑制材の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記揮散成分が、芳香族化合物である
    ことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載
    のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記芳香族化合物が、ナフタリン、ア
    ントラセン及びアントラキノンよりなる群から選ばれて
    なる少なくとも1種のものであることを特徴とする請求
    項14に記載のダイオキシン発生抑制材の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記揮散成分の含有量が、原料の総重
    量を基準として0.1〜20重量%であることを特徴と
    する請求項9〜15のいずれか1項に記載のダイオキシ
    ン発生抑制材の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記原料が、酸化チタンおよび酸化亜
    鉛の少なくとも1種の活性剤をさらに含むことを特徴と
    する請求項9〜16のいずれか1項に記載のダイオキシ
    ン発生抑制材の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記活性剤の含有量が、原料の総重量
    を基準として5〜15重量%であることを特徴とする請
    求項9〜17のいずれか1項に記載のダイオキシン発生
    抑制材の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記か焼温度が、500〜750℃の
    範囲であり、前記か焼時間が1〜3時間であることを特
    徴とする請求項9〜18のいずれか1項に記載のダイオ
    キシン発生抑制材の製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項1〜8に記載のダイオキシン発
    生抑制材を、焼却炉ないし加熱処理装置に設け、廃棄物
    の焼却ないし加熱処理により発生するダイオキシン類を
    抑制することを特徴とするダイオキシンの発生の抑制方
    法。
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