JP2000254619A - Treatment of solid and waste gas, containing dioxins - Google Patents

Treatment of solid and waste gas, containing dioxins

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JP2000254619A
JP2000254619A JP11064753A JP6475399A JP2000254619A JP 2000254619 A JP2000254619 A JP 2000254619A JP 11064753 A JP11064753 A JP 11064753A JP 6475399 A JP6475399 A JP 6475399A JP 2000254619 A JP2000254619 A JP 2000254619A
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dioxins
exhaust gas
gas
fly ash
aqueous solution
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Japanese (ja)
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Mamoru Iwasaki
守 岩▲崎▼
Ryuichi Kanai
隆一 金井
Kazushige Kawamura
和茂 川村
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treatment process for simply and conveniently treating solid waste containing dioxins at a low cost and also to provide a treatment process for removing dioxins from a combustion waste gas by utilizing a wet type gas absorption column used for acidic gas removal. SOLUTION: This treatment process for solid waste containing dioxins comprises: dispersing a solid containing dioxins into a hydrochloric acid-acidic aqueous solution containing a reaction catalyst in a dissolved state, at <100 deg.C; and exposing the resulting aqueous dispersion to an oxygen-containing gas so that the redox potential of the aqueous solution (liquid phase of the dispersion) is >=500 mV with the standard hydrogen electrode as the reference electrode, to detoxify the dioxins. This treatment process for a waste gas containing dioxins comprises: bringing e.g. a combustion waste gas containing at least gaseous sulfur dioxide and dioxins into contact with an absorbing liquid which is maintained at <100 deg.C and at a pH value of 2.0-6.0, to remove gaseous sulfur dioxide and dioxins from the combustion waste gas; exposing the absorbing liquid containing sulfur dioxide and dioxins, each removed from the waste gas, to an oxygen-containing gas so that the redox potential of the resulting absorbing liquid is >=500 mV with the standard hydrogen electrode as the reference electrode, to oxidize the sulfur dioxide and to detoxify the dioxins.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有害なダイオキシン類
を含有した固体及び排ガスの処理方法に関する。そのよ
うな固体としては、廃棄物の焼却によって生成した飛
灰、燃焼排ガス中のダイオキシン類を除去するために用
いた使用済み吸着剤などがある。また、本発明による処
理対象となる排ガスは、少なくとも亜硫酸ガスとダイオ
キシン類とを含むものであって、そのような燃焼排ガス
としては都市ごみや産業廃棄物を焼却処理した際に発生
する排ガスなどがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating solids and exhaust gas containing harmful dioxins. Examples of such solids include fly ash generated by incineration of waste, used adsorbent used for removing dioxins in flue gas, and the like. Further, the exhaust gas to be treated according to the present invention contains at least a sulfurous acid gas and dioxins. Examples of such a combustion exhaust gas include an exhaust gas generated when incinerating municipal waste and industrial waste. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物の燃焼に伴う有機
塩素化合物、特にダイオキシン類の環境への排出が問題
視されている。従来わが国では、都市ごみ或いは産業廃
棄物の焼却施設からのダイオキシン類の排出規制を行っ
てはいなかったが、ダイオキシン排出の危険性が指摘さ
れ、これが大きな社会問題となったことから、厚生省は
97年1月に「ごみ処理に係るダイオキシン類発生防止
等ガイドライン」を発表し、新設の全連続炉から排出さ
れる排ガス中のダイオキシン類の濃度を、0.1ng−
TEQ/Nm3以下とするように指導している。また、
環境庁は97年12月の大気汚染防止法の改正に伴っ
て、ダイオキシン類を指定有害物質とし、一般廃棄物の
みならず産業廃棄物の焼却において発生する排ガス中の
ダイオキシン類についても規制値を設けることになっ
た。
2. Description of the Related Art The emission of organic chlorine compounds, particularly dioxins, into the environment accompanying the combustion of municipal waste and industrial waste has been regarded as a problem. In the past, Japan did not regulate the emission of dioxins from incineration facilities for municipal solid waste or industrial waste, but the danger of dioxin emission was pointed out and this became a major social problem. Published “Guidelines on Prevention of Dioxins Generation in Waste Disposal” in January 2010, and set the concentration of dioxins in exhaust gas discharged from the newly installed continuous furnace at 0.1 ng-
They are instructed to make TEQ / Nm 3 or less. Also,
With the revision of the Air Pollution Control Law in December 1997, the Environment Agency has designated dioxins as designated hazardous substances, and has set limits for dioxins in exhaust gas generated not only from general waste but also from incineration of industrial waste. It was decided to provide.

【0003】一般に有機塩素化合物にはDDTやPCB
のように環境に放出されると人体や環境生態系に対して
有害な影響を及ぼすものが少なくないが、近年廃棄物処
理施設から排出されていることが問題となっているダイ
オキシン類、特にその中でも最も毒性が強い2,3,
7,8−テトラクロロジベンゾ−p−ジオキシン(2,
3,7,8−TCDD)は、上記DDTやPCBをはる
かに凌ぐ猛毒物質といわれている。通常、ダイオキシン
類というのは、上記2,3,7,8−TCDDとその類
縁化合物を指し、ジベンゾ−p−ジオキシン核に1〜8
個の塩素原子が置換したポリクロロジベンゾ−p−ジオ
キシン類(PCDDs)、及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
(PCDFs)の総称である。なお、PCBの同族体の
一部であるコプラナーPCBも、PCDDsやPCDF
sと酷似する毒性を呈するため、これをも含めてダイオ
キシン類と呼ぶ場合があるが、現在想定されているダイ
オキシン類の規制ではこれを含めていないので、本明細
書で「ダイオキシン類」というときにはコプラナーPC
Bを含めないこととする。本発明はダイオキシン類の無
害化を図るものであるが、PCDDsとPCDFsのみ
ならずその類縁化合物やコプラナーPCBを含め、有害
な有機塩素化合物一般の無害化にも有効な手段を提供す
る。
[0003] In general, organic chlorine compounds include DDT and PCB.
There are many things that have a harmful effect on the human body and environmental ecosystems when released into the environment like dioxins, but dioxins, which have recently become a problem from waste treatment facilities, The most toxic 2,3
7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (2,
3,7,8-TCDD) is said to be a very toxic substance far exceeding the above-mentioned DDT and PCB. Generally, dioxins refer to the above 2,3,7,8-TCDD and its analogous compounds, and 1 to 8 are added to the dibenzo-p-dioxin nucleus.
Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) substituted with two chlorine atoms, and 1 to the dibenzofuran nucleus
It is a general term for polychlorodibenzofurans (PCDFs) in which eight chlorine atoms are substituted. Note that coplanar PCBs, which are a part of PCB homologs, are also PCDDs and PCDFs.
Since it exhibits toxicity very similar to s, it may be referred to as dioxins including this, but since regulation of dioxins currently assumed does not include this, when it is referred to as `` dioxins '' in this specification Coplanar PC
B is not included. The present invention aims at detoxification of dioxins, but provides an effective means for detoxification of harmful organic chlorine compounds in general, including not only PCDDs and PCDFs but also related compounds and coplanar PCBs.

【0004】通常、ダイオキシン類は、そのうちの特定
のものだけを取り上げて問題とすることは少なく、各種
ダイオキシン類を一括して問題とすることが多い。しか
しながら、各種ダイオキシン類の有害性の程度はそれぞ
れ異なるため、各種ダイオキシン類の混合物全体として
の有害性を評価するには異なるダイオキシン類の有害性
を区別して評価する尺度が必要になる。このため、各種
ダイオキシン類の短期間での毒性評価結果に基づき、各
種ダイオキシン類の量をそれと同程度の毒性を有する
2,3,7,8−TCDDの量に換算する係数(毒性当
量係数)が求められており、各種ダイオキシンのそれぞ
れの実際の量にこの毒性当量係数を乗じた値を加え合わ
せたものが毒性等価換算値(TEQ)と呼ばれて、ダイ
オキシン類の排出量や濃度を表すのに用いられている。
[0004] Usually, dioxins are rarely taken up by taking only specific ones out of them, and various dioxins are often taken up as a problem. However, since the degree of harmfulness of various dioxins differs from one another, a scale for distinguishing and evaluating the harmfulness of different dioxins is required to evaluate the harmfulness of the mixture of various dioxins as a whole. For this reason, based on the short-term toxicity evaluation results of various dioxins, a coefficient (toxic equivalent coefficient) for converting the amount of each dioxin into the amount of 2,3,7,8-TCDD having the same degree of toxicity. The value obtained by adding the value obtained by multiplying the actual amount of each dioxin by this toxic equivalent coefficient is called a toxic equivalent conversion value (TEQ), and represents the emission amount and concentration of dioxins. It is used for

【0005】ダイオキシン類はDDTやPCBと異な
り、一定の使用目的のために人工的に合成された化学物
質ではなく、有用な有機塩素化合物などの合成の際に副
生したり、それらの有機塩素化合物が燃焼する際に発生
するものである。そして、それらのうちでダイオキシン
類の環境への排出の最大の原因となっているのは、都市
ごみや産業廃棄物の焼却であるといわれている。このた
め、廃棄物焼却の際のダイオキシン類の排出を抑制する
ための対策が模索される中で、以下に述べるような各種
技術が開発され、その成果が実証されつつある。
[0005] Unlike DDT and PCB, dioxins are not chemical substances artificially synthesized for a certain purpose of use, but are formed as by-products in the synthesis of useful organic chlorine compounds and the like, and those organic chlorine compounds are not used. It is generated when the compound burns. And it is said that the largest cause of the emission of dioxins into the environment is incineration of municipal solid waste and industrial waste. For this reason, while measures have been sought to control the emission of dioxins during waste incineration, various technologies described below have been developed and the results are being demonstrated.

【0006】第1に、ダイオキシン類は多くの場合に有
機塩素化合物の不完全燃焼によって生成することから、
完全燃焼ないし安定燃焼を徹底することがダイオキシン
類の生成抑制に効果的であることは疑いがない。ただ
し、このことは一面において廃棄物処理施設の集中化な
いし大型化を促す結果となり、施設立地面等において新
たな問題をもたらしかねない要素を含んでいることは否
定できない。
[0006] First, dioxins are often formed by incomplete combustion of organochlorine compounds.
There is no doubt that thorough combustion or stable combustion is effective in suppressing the production of dioxins. However, this has led to the centralization or enlargement of waste treatment facilities on the one hand, and it cannot be denied that there are factors that may cause new problems in the location of the facilities.

【0007】第2に、ダイオキシン類は不完全燃焼によ
って生成されるばかりでなく、排ガスの冷却過程におい
て排ガス中のクロロベンゼンやクロロフェノール等の前
駆体が飛灰と接触することによっても生成する。これは
飛灰中の金属成分が触媒となってダイオキシン類が生成
されるものでデノボ(de novo )合成と呼ばれ、200
〜600℃で起こり、特に300℃近傍での合成が最も
活発であるといわれている。このため、排ガスの冷却が
進行する部位であるボイラーを飛灰が堆積しないような
構造として冷却過程にある排ガスと飛灰との接触を避け
るとともに、ボイラー出口では水を直接噴霧して排ガス
の温度を200℃以下まで急冷することにより、デノボ
合成の機会を極力少なくしている。
Second, dioxins are generated not only by incomplete combustion but also by the contact of fly ash with precursors such as chlorobenzene and chlorophenol in the exhaust gas during the process of cooling the exhaust gas. This is a process in which dioxins are produced by using metal components in fly ash as a catalyst, and is called de novo synthesis.
It occurs at about 600 ° C., and synthesis at about 300 ° C. is said to be the most active. For this reason, the boiler, where the exhaust gas is cooled, has a structure that prevents fly ash from accumulating, thereby avoiding contact between the exhaust gas and the fly ash in the cooling process, and spraying water directly at the boiler outlet to reduce the temperature of the exhaust gas. Is rapidly cooled to 200 ° C. or less to minimize the chance of de novo synthesis.

【0008】第3に、ダイオキシン類を含む排ガスの処
理方法として、例えば低温バグフィルターの使用が提案
されている(特開平6−47224号等)。これは20
0℃以下の運転温度でバグフィルターを用いるもので、
これによればフィルターによって微粒子状のダイオキシ
ン類を捕捉するとともに、付着した飛灰の層によって排
ガスからダイオキシン類を吸着除去する。150℃で運
転するバグフィルターでは90〜95%の除去率が得ら
れるとされている。また、バグフィルターの入口ダクト
において排ガス中に粉末活性炭を吹き込み、ダイオキシ
ン類を吸着した粉末活性炭を当該バグフィルターで捕集
することも提案されている(例えば特開平5−2031
27号)。これによれば95%以上の除去率が得られる
とされている。排ガス中のダイオキシン類の除去方法と
してはこの他に、脱硝触媒をベースとした酸化触媒を用
いて200℃以上の温度領域で排ガス中のダイオキシン
類を酸化分解する方法(特表平4−503772号等)
や、活性炭ペレットを充填した固定層或いは移動層で吸
着除去を図る方法などが提案されている。
Third, as a method of treating exhaust gas containing dioxins, for example, use of a low-temperature bag filter has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-47224). This is 20
It uses a bag filter at an operating temperature of 0 ° C or less,
According to this, the particulate dioxins are captured by the filter, and the dioxins are adsorbed and removed from the exhaust gas by the attached fly ash layer. It is said that a bag filter operated at 150 ° C. can obtain a removal rate of 90 to 95%. It has also been proposed to blow powdered activated carbon into exhaust gas at the inlet duct of a bag filter and collect the powdered activated carbon adsorbing dioxins with the bag filter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-2031).
No. 27). According to this, a removal rate of 95% or more is obtained. Another method for removing dioxins in exhaust gas is to oxidize and decompose dioxins in exhaust gas in a temperature range of 200 ° C. or higher using an oxidation catalyst based on a denitration catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-503772). etc)
Also, there has been proposed a method of performing adsorption removal using a fixed bed or a moving bed filled with activated carbon pellets.

【0009】第4に、ダイオキシン類は排ガスよりも炉
灰や飛灰に含まれるものの方が量的に多いのであるが、
炉灰や飛灰に含まれるものは適切に埋設処理すれば、環
境への影響は排ガスに含まれるものほど大きくないとい
われてきた。しかしながら、現実には炉灰や飛灰のすべ
てが適切な管理下に埋設されているとはいえず、雨水に
流されて川に流れ込んだり、地下に浸透して地下水を汚
染したりしている状況が後を絶たないようである。この
ため、炉灰や飛灰をそのまま埋設せずに何らかの処理を
行ってから埋設することが試みられている。その一例と
して、炉灰や飛灰を1250〜1450℃以上の温度で
溶融固化してガラス状のスラグとする技術がある。これ
によれば、減容化が図れるとともに、重金属をガラスの
網目構造の中に固定化することができ、またダイオキシ
ン類は溶融時の高温により分解される。また飛灰を対象
にした別の例としては、低酸素雰囲気の下に飛灰を35
0〜550℃で加熱処理し、脱塩素化反応によりダイオ
キシン類の無害化を図る方法(特公平6−38863
号)や、飛灰を超臨界水中(374℃以上、218気圧
以上)に投入してダイオキシン類の酸化分解を図る方法
(佐古猛、化学、第52巻、第10号、31〜34頁
(1997))が提案されている。
Fourth, dioxins are contained in furnace ash and fly ash more quantitatively than exhaust gas.
It has been said that the effects on the environment are not as great as those contained in exhaust gas if the contents contained in furnace ash and fly ash are properly buried. However, in reality, not all of the furnace ash and fly ash are buried under proper management; they are washed away by rainwater and flow into rivers, and penetrate underground and contaminate groundwater. The situation seems endless. For this reason, it has been attempted to bury the furnace ash or fly ash after performing some processing without burying it as it is. As one example, there is a technique in which furnace ash and fly ash are melted and solidified at a temperature of 1250 to 1450 ° C. or more to form a glassy slag. According to this, the volume can be reduced, the heavy metal can be fixed in the network of glass, and the dioxins are decomposed by the high temperature during melting. As another example for fly ash, fly ash was collected under a low oxygen atmosphere.
A method of heating at 0 to 550 ° C. and detoxifying dioxins by a dechlorination reaction (Japanese Patent Publication No. 6-38863).
No.) or a method of introducing fly ash into supercritical water (374 ° C. or higher and 218 atm or higher) to oxidatively decompose dioxins (Takeshi Sako, Kagaku, Vol. 52, No. 10, 31-34 ( 1997)).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記にあげた各種対策
技術のうち、第1及び第2のものはダイオキシン類の生
成そのものを抑制しようとするものであるのに対し、第
3及び第4のものは生成したダイオキシン類を除去しよ
うとするものといえる。ところで、上記に第4の各種技
術としてあげた、ダイオキシン類を含む炉灰や飛灰など
の固体廃棄物の処理方法は、いずれもダイオキシン類を
含む固体を高温下に処理するものであるから、比較的高
価な設備と高度な運転管理を必要とし、必ずしもすべて
の焼却施設で採用できるとはいえない面がある。また、
ダイオキシン類を含む固体廃棄物には、炉灰や飛灰以外
にも、上記に述べたように、排ガス中のダイオキシン類
を吸着除去する際に発生する活性炭などが含まれること
もある。したがって、そのような固体廃棄物を一括して
簡単に処理する方法が開発できれば、廃棄物焼却施設等
で有利に採用されうることは明らかである。すなわち、
本発明が解決しようとする第1の課題は、ダイオキシン
類を含む固体廃棄物を、一括して低廉かつ簡便に処理す
る方法を提供することである。
Among the various countermeasures described above, the first and second ones attempt to suppress the production of dioxins themselves, while the third and fourth ones attempt to suppress the production of dioxins themselves. It can be said that those which try to remove the generated dioxins. By the way, the methods for treating solid waste such as furnace ash and fly ash containing dioxins mentioned above as the fourth various technologies are all for treating solids containing dioxins at high temperatures. It requires relatively expensive equipment and sophisticated operation management, and may not be adopted in all incineration facilities. Also,
As described above, the solid waste containing dioxins may contain activated carbon and the like generated when dioxins in exhaust gas are adsorbed and removed, in addition to furnace ash and fly ash. Therefore, if a method for easily treating such solid waste in a lump can be developed, it is apparent that the method can be advantageously used in a waste incineration facility or the like. That is,
A first problem to be solved by the present invention is to provide a method for collectively and inexpensively and conveniently treating solid waste containing dioxins.

【0011】一方、上記に第3の各種技術としてあげ
た、排ガス中のダイオキシン類を除去する従来の方法
は、ダイオキシン類を吸着除去するにせよ酸化分解する
にせよ、ダイオキシン類を除去するために何らかの装置
を新たに必要とする。特に、吸着除去するものは、ダイ
オキシン類を吸着した飛灰、粉末活性炭、粒状活性炭な
どの固体廃棄物を発生するため、これらを処理してダイ
オキシン類を無害化することも新たに必要となる。こう
した点に鑑みれば、排ガス中のダイオキシン類を除去し
て無害化するに当たり、新たな装置の建設を必要としな
いような方法が開発できれば、コスト上有利であること
は明らかである。すなわち、本発明が解決しようとする
第2の課題は、燃焼排ガス中の酸性ガス(塩化水素や亜
硫酸ガス等)を除去するために従来から必要とされてい
る湿式ガス吸収塔に、ダイオキシン類を含む固体やガス
状ダイオキシン類などの全ダイオキシン類を対象に、こ
れらを排ガスから除去して無害化する機能を付与するこ
とである。
On the other hand, the conventional methods for removing dioxins in exhaust gas, which have been mentioned as the above-mentioned third various techniques, are used to remove dioxins by adsorption or oxidative decomposition and to remove dioxins. Requires some new equipment. In particular, those that are adsorbed and removed generate solid waste such as fly ash, powdered activated carbon, and granular activated carbon that have adsorbed dioxins. Therefore, it is also necessary to treat these to make the dioxins harmless. In view of these points, it is clear that it would be cost-effective to develop a method that does not require the construction of a new device in removing and detoxifying dioxins in exhaust gas. That is, a second problem to be solved by the present invention is that dioxins are added to a wet gas absorption tower conventionally required for removing acidic gases (hydrogen chloride, sulfurous acid gas, etc.) in combustion exhaust gas. It is intended to provide a function of removing all dioxins such as solid and gaseous dioxins from exhaust gas to make them harmless.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第1の課
題を解決するために、ダイオキシン類を含有した固体
を、100℃より低い温度で反応触媒を溶解状態で含む
塩酸酸性水溶液中に分散させ、該水溶液の酸化還元電位
を標準水素電極基準で500mV以上とするように酸素
含有ガスを曝気することによって、該ダイオキシン類を
無害化する方法を提供する。
According to the present invention, in order to solve the first problem, a solid containing dioxins is dissolved in an aqueous hydrochloric acid solution containing a reaction catalyst in a dissolved state at a temperature lower than 100 ° C. A method for detoxifying the dioxins by dispersing and aerating an oxygen-containing gas so that the oxidation-reduction potential of the aqueous solution is 500 mV or more based on a standard hydrogen electrode.

【0013】該ダイオキシン類を含有した固体は、典型
的には廃棄物の焼却によって生成した飛灰、又は燃焼排
ガス中のダイオキシン類を除去するために用いた使用済
み吸着剤である。
The solid containing dioxins is typically a fly ash produced by incineration of waste or a used adsorbent used for removing dioxins in combustion exhaust gas.

【0014】該反応触媒は、一般には低次価数と高次価
数をとり得る金属イオンである。そのような金属イオン
には、鉄、マンガン、銅、ニッケル、モリブデン、クロ
ム、バナジウム、タングステン、銀、スズなどのイオン
がある。これらの金属イオンが2種以上混合して用いら
れてもよい。また金属イオンは、錯イオンを形成してい
てもよい。特に好ましい金属イオンは、銅イオン又は鉄
イオンである。水溶液中に含有させる反応触媒の量は、
特に制限されないが、銅イオンの場合、Cuとして、2
0〜10000mg/リットル、好ましくは100〜5
000mg/リットル程度とすればよい。存在量が10
000mg/リットルを超えても、触媒としての効果の
増加は期待できない。また、他の金属イオンを用いる場
合も、その存在量は銅イオンの場合と同程度でよい。
The reaction catalyst is generally a metal ion which can have a low valence and a high valence. Such metal ions include ions of iron, manganese, copper, nickel, molybdenum, chromium, vanadium, tungsten, silver, tin, and the like. These metal ions may be used as a mixture of two or more kinds. The metal ions may form complex ions. Particularly preferred metal ions are copper ions or iron ions. The amount of the reaction catalyst contained in the aqueous solution is
Although not particularly limited, in the case of copper ions, as Cu, 2
0-10000 mg / liter, preferably 100-5
It may be about 000 mg / liter. Abundance is 10
Even if it exceeds 000 mg / liter, an increase in the effect as a catalyst cannot be expected. Also, when other metal ions are used, their abundances may be similar to those of copper ions.

【0015】これらの触媒金属イオンは、一般に、酸化
物、塩化物、炭酸塩、硫酸塩等といった金属酸化物や金
属塩の形で供給することができる。本発明で用いるダイ
オキシン類を無害化させる反応処理剤としての塩酸酸性
水溶液は、これらの金属酸化物や金属塩を溶解状態で含
むものである。なお、反応触媒は一部未溶解分を含むこ
とができるが、そのような未溶解分が溶解状態へ移行す
る過程にあれば、それらも反応触媒として有効に作用す
ることになる。
[0015] These catalytic metal ions can be generally supplied in the form of metal oxides or metal salts such as oxides, chlorides, carbonates and sulfates. The aqueous hydrochloric acid solution as a reaction treating agent for detoxifying dioxins used in the present invention contains these metal oxides and metal salts in a dissolved state. The reaction catalyst may partially contain undissolved components, but if such undissolved components are in the process of shifting to the dissolved state, they will also effectively act as reaction catalysts.

【0016】低次価数と高次価数をとり得る金属イオン
は、自らの価数を変化させながらダイオキシン類の無害
化に寄与するわけであるから、水溶液中では一般にその
両方の価数のものが混在している。したがって、触媒金
属イオンを外部から供給する場合、必ずしも同じ価数の
ものを添加する必要はなく、低次価数金属イオンと高次
価数金属イオンの混合物等を添加してもよい。例えば、
塩化第一銅と塩化第二銅を添加することも本発明の好ま
しい態様である。
A metal ion capable of taking a low valence and a high valence contributes to detoxification of dioxins while changing its valence, and therefore, in an aqueous solution, both valences are generally used. Things are mixed. Therefore, when the catalyst metal ions are supplied from the outside, it is not always necessary to add those having the same valence, and a mixture of low valence metal ions and higher valence metal ions may be added. For example,
The addition of cuprous chloride and cupric chloride is also a preferred embodiment of the present invention.

【0017】該水溶液のpHは、一般には0.5〜7.
0の範囲であり、特に2.0〜6.0の範囲であること
が好ましい。また多段処理を行い、各段において異なる
pHを採用してもよい。該水溶液中の塩素イオンの濃度
は、好適には10〜3000ミリモル/リットルであ
る。該酸素含有ガスは、典型的には空気であり、そうし
たガスを一般に0.1〜100時間にわたって水溶液中
に曝気する。なお、ダイオキシン類の無害化反応を促進
するために、該水溶液中に過硫酸塩を添加することがで
きる。
The pH of the aqueous solution is generally 0.5-7.
0, particularly preferably in the range of 2.0 to 6.0. Alternatively, a multi-stage treatment may be performed, and a different pH may be adopted in each stage. The concentration of chloride ions in the aqueous solution is preferably from 10 to 3000 mmol / l. The oxygen-containing gas is typically air, and such gas is typically aerated for 0.1-100 hours in an aqueous solution. In order to promote the detoxification reaction of dioxins, a persulfate can be added to the aqueous solution.

【0018】また本発明は、上記第2の課題を解決する
ために、少なくとも亜硫酸ガスとダイオキシン類とを含
む排ガスの処理方法であって、該排ガスを100℃より
低い温度でpHが2.0〜6.0の範囲に保持された吸
収液と接触させて、該排ガスから亜硫酸ガスとダイオキ
シン類を除去し、該吸収液の酸化還元電位を標準水素電
極基準で500mV以上とするように酸素含有ガスを曝
気することによって、該排ガスから除去した亜硫酸ガス
を酸化しダイオキシン類を無害化する方法を提供する。
Further, the present invention provides a method for treating an exhaust gas containing at least sulfur dioxide gas and dioxins, wherein the exhaust gas has a pH of less than 100 ° C. and a pH of 2.0. Contact with an absorbent maintained in the range of ~ 6.0 to remove sulfurous acid gas and dioxins from the exhaust gas, and contain oxygen so that the oxidation-reduction potential of the absorbent is 500 mV or more based on a standard hydrogen electrode. Provided is a method for oxidizing sulfur dioxide gas removed from exhaust gas to detoxify dioxins by aerating the gas.

【0019】ダイオキシン類の湿式分解反応速度は、吸
収液の酸化還元電位を標準水素電極基準で500mV以
上とすること自体によっても高められるが、当該酸化還
元電位に制御された反応系においては、該排ガスから除
去された亜硫酸ガスあるいは外部から供給した亜硫酸イ
オンが酸化されて酸化能の高い過硫酸が生成し、これが
ダイオキシン類の分解無害化を更に促進すると考えられ
る。
The rate of the wet decomposition reaction of dioxins can be increased by setting the oxidation-reduction potential of the absorbing solution to 500 mV or more based on the standard hydrogen electrode. However, in a reaction system controlled to the oxidation-reduction potential, the reaction rate is reduced. It is considered that the sulfurous acid gas removed from the exhaust gas or the sulfite ion supplied from the outside is oxidized to generate persulfuric acid having high oxidizing ability, which further promotes the detoxification of dioxins.

【0020】該吸収液は、一般に低次価数と高次価数を
とり得る金属イオンを含み、これがダイオキシン類を無
害化する際に反応触媒として機能する。そのような金属
イオンとしては、特に銅イオン又は鉄イオンを含むこと
が好ましい。該吸収液の塩素イオン濃度は硫酸イオン濃
度より高いことが好ましい。なお、該吸収液中に過硫酸
塩を添加して、ダイオキシン類の無害化反応を促進する
ことができる。本発明の方法は特にジェットバブリング
リアクターを用いて行うことが好ましい。排ガス中のダ
イオキシン類は、通常、主として飛灰に吸着された形態
で存在するが、ジェットバブリングリアクターはそのよ
うな飛灰の捕捉効率が高いからである。吸収液中への飛
灰の捕捉効率が十分でない場合には、吸収液から分離さ
れた排ガスを更に集塵機に通して残留する飛灰を捕集し
てもよい。その場合、分離された排ガスの相対湿度を後
段の集塵機で水分凝縮しない程度まで低下させることが
好ましい。また、集塵機の上流側で排ガス中に循環供給
される活性炭を噴霧し、これを該集塵機で捕集するよう
にすれば、排ガス中のダイオキシン類の残留濃度を更に
下げることができる。集塵機で捕集した飛灰や活性炭
は、該吸収液中に戻して吸着したダイオキシン類を無害
化するようにしてもよい。
The absorbing solution generally contains a metal ion which can have a low valence and a high valence, and this functions as a reaction catalyst when detoxifying dioxins. It is particularly preferable that such metal ions include copper ions or iron ions. The absorption solution preferably has a chloride ion concentration higher than a sulfate ion concentration. In addition, a persulfate can be added to the absorbing solution to promote the detoxification reaction of dioxins. The method of the present invention is particularly preferably performed using a jet bubbling reactor. The dioxins in the exhaust gas usually exist mainly in a form adsorbed by fly ash, but the jet bubbling reactor has a high trapping efficiency of such fly ash. If the efficiency of capturing fly ash in the absorbing solution is not sufficient, the exhaust gas separated from the absorbing solution may be further passed through a dust collector to collect the remaining fly ash. In this case, it is preferable to reduce the relative humidity of the separated exhaust gas to such a level that water does not condense in a downstream dust collector. Further, by spraying activated carbon circulated and supplied into the exhaust gas on the upstream side of the dust collector and collecting it by the dust collector, the residual concentration of dioxins in the exhaust gas can be further reduced. Fly ash and activated carbon collected by the dust collector may be returned to the absorbent to detoxify the adsorbed dioxins.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。図1は、上記
第1の課題を解決する本発明の、一つの好適な態様を示
す。図1において、反応槽1内ではダイオキシン類を吸
着した飛灰や活性炭などが、反応触媒を溶解状態で含む
水溶液中に分散している。槽の底部付近に設けられたガ
ス吹き込み管2からは空気などの酸素含有ガスが吹き込
まれ、上記分散状態を維持するとともに水溶液中への酸
素の供給を行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows one preferred embodiment of the present invention for solving the first problem. In FIG. 1, in a reaction tank 1, fly ash or activated carbon adsorbing dioxins is dispersed in an aqueous solution containing a reaction catalyst in a dissolved state. An oxygen-containing gas such as air is blown from a gas blowing pipe 2 provided near the bottom of the tank to maintain the dispersion state and supply oxygen into the aqueous solution.

【0022】上記反応触媒は、前述したように、一般に
低次価数と高次価数をとり得る金属イオンであり、特に
銅イオン又は鉄イオンであることが好ましい。これらの
金属イオンは、通常は飛灰に含まれているものが水溶液
中に溶け出すため、当該ダイオキシン類の酸化分解反応
の触媒として作用するのに必要十分な量(一般に1mg
/L以上)は、特にあらためて添加しなくても液中に存
在するが、必要によりこれらの金属元素を含む塩などを
液に添加してもよい。
As described above, the reaction catalyst is generally a metal ion which can have a low valence and a high valence, and is particularly preferably a copper ion or an iron ion. These metal ions are usually contained in the fly ash and are dissolved in the aqueous solution. Therefore, a sufficient amount (generally, 1 mg) of these metal ions is required to act as a catalyst for the oxidative decomposition reaction of the dioxins.
/ L or more) is present in the liquid without any additional addition, but if necessary, a salt or the like containing these metal elements may be added to the liquid.

【0023】液のpHは、ダイオキシン類の無害化反応
を効率的に行わせるために、一般に0.5〜7.0、好
適には2.0〜6.0に保たれる。このpH調整用に
は、硫酸、塩酸などの酸、または苛性ソーダ、ソーダ
灰、消石灰、石灰石、水酸化マグネシウムなどのアルカ
リを用いることができる。液は塩酸酸性、すなわち塩素
イオン(Cl-)を含む酸性水溶液である。液の塩素イ
オン濃度は、10〜3000ミリモル/リットルである
ことが好ましく、100ミリモル/リットル以上である
とより好ましい。これによりダイオキシン類を効率よく
無害化することができる。液の温度は100℃以下でよ
く、10℃以上であれば反応の進行に特に障害はない
が、30℃以上であればより好ましい。このように、本
発明では一般に常圧下かつ100℃以下で反応を行わせ
るため、従来法がダイオキシン類の分解に高温又は高圧
の条件を必要としたのに比べ、きわめて低廉かつ簡便に
処理を行うことができる。
The pH of the solution is generally maintained at 0.5 to 7.0, preferably 2.0 to 6.0, in order to efficiently perform the detoxification reaction of dioxins. For adjusting the pH, an acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, or an alkali such as caustic soda, soda ash, slaked lime, limestone, or magnesium hydroxide can be used. The solution is hydrochloric acid, that is, an acidic aqueous solution containing chlorine ions (Cl ). The chloride ion concentration of the liquid is preferably from 10 to 3000 mmol / L, more preferably 100 mmol / L or more. Thereby, dioxins can be detoxified efficiently. The temperature of the solution may be 100 ° C. or less, and if it is 10 ° C. or more, there is no particular hindrance to the progress of the reaction, but it is more preferably 30 ° C. or more. Thus, in the present invention, since the reaction is generally carried out under normal pressure and at 100 ° C. or lower, the treatment is extremely inexpensive and simple compared to the conventional method requiring high temperature or high pressure conditions for the decomposition of dioxins. be able to.

【0024】曝気に用いられる酸素含有ガスは、通常は
空気であるが、純酸素あるいは純酸素を添加した空気な
どを用いることもできる。空気を用いる場合、曝気は
0.1〜100時間行うことが好ましい。0.1時間以
下ではダイオキシン類の無害化が不十分であり、また1
00時間以上曝気を行っても効果が上がらない一方、一
定の処理能力を確保するのに反応槽の容積が大きくなり
すぎるという問題を生ずる。酸素含有ガスで曝気する
と、液中の溶存酸素濃度が上がり、液の酸化還元電位が
上昇する。本発明では、液の酸化還元電位が標準水素電
極基準で500mV以上になるように曝気し、これによ
りダイオキシン類の無害化反応を促進する。後記するよ
うに、このような強い酸化雰囲気の下では液中に亜硫酸
イオンが存在する場合、これが酸化されて酸化能の高い
過硫酸イオンが生成し、ダイオキシン類の無害化反応を
更に促進するのであろうと考えられる。したがって、液
中に亜硫酸イオンがほとんど含まれないような場合に
は、過硫酸塩を添加することが効果的である。
The oxygen-containing gas used for aeration is usually air, but pure oxygen or air to which pure oxygen is added can also be used. When using air, it is preferable to perform aeration for 0.1 to 100 hours. If the time is less than 0.1 hour, the detoxification of dioxins is insufficient.
Aeration for more than 00 hours does not improve the effect, but causes a problem that the volume of the reaction tank becomes too large to secure a certain processing capacity. When aeration is performed with an oxygen-containing gas, the concentration of dissolved oxygen in the liquid increases, and the oxidation-reduction potential of the liquid increases. In the present invention, aeration is performed so that the oxidation-reduction potential of the liquid becomes 500 mV or more based on the standard hydrogen electrode, thereby promoting the detoxification reaction of dioxins. As will be described later, under such a strong oxidizing atmosphere, if sulfite ions are present in the solution, they are oxidized to generate persulfate ions having high oxidizing ability, which further promotes the detoxification reaction of dioxins. It is likely. Therefore, in the case where sulfite ions are hardly contained in the liquid, it is effective to add a persulfate.

【0025】液中には、液と固形物との接触を促進する
物質(接触促進剤)が含まれることが好ましい。このよ
うな接触促進剤には界面活性剤やアルコール類がある。
界面活性剤の種類は特に問わず、陰イオン系、陽イオン
系、非イオン系および両性系の各種界面活性剤が使用で
きる。界面活性剤は液中に0.005〜1重量%含まれ
るのが好ましく、0.01〜0.5重量%含まれるとよ
り好ましい。アルコール類としては、低級アルコールが
好ましく用いられ、具体的にはメタノール、エタノー
ル、プロパノールなどを好ましいものとして挙げること
ができる。アルコール類は液中に0.5〜10重量%含
まれるのが好ましく、1〜10重量%含まれるとより好
ましい。なお、固形物と液との接触を促進するために、
処理領域に超音波を与えてもよい。
The liquid preferably contains a substance that promotes contact between the liquid and the solid (a contact promoter). Such contact promoters include surfactants and alcohols.
The type of surfactant is not particularly limited, and various surfactants such as anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants can be used. The surfactant is preferably contained in the liquid in an amount of 0.005 to 1% by weight, more preferably 0.01 to 0.5% by weight. As the alcohols, lower alcohols are preferably used, and specific examples thereof include methanol, ethanol, and propanol. Alcohols are preferably contained in the liquid in an amount of 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 10% by weight. In order to promote the contact between the solid and the liquid,
Ultrasonic waves may be applied to the processing area.

【0026】図2は、上記第2の課題を解決する本発明
の、一つの好適な態様を示す。少なくとも亜硫酸ガスと
ダイオキシン類とを含む排ガスは、液相連続型の湿式脱
硫装置11内の吸収液中に吹き込まれる。このとき亜硫
酸ガスは吸収液に吸収されて亜硫酸イオンとなる。また
排ガス中ではダイオキシン類は主として飛灰に吸着され
た形態で存在するが、この飛灰も吸収液に捕集される。
吸収液には別に空気などの酸素含有ガスが吹き込まれる
ため、供給された溶存酸素により液中の亜硫酸イオンは
硫酸イオンに酸化される。排ガス中には亜硫酸ガス以外
にも塩化水素ガスなどの酸性ガスが含まれることが多い
ため、吸収液のpHは生成する硫酸イオンや塩素イオン
により次第に低下することから、これを中和するアルカ
リ成分が液に供給され、液のpHは2.0〜6.0の範
囲に保持される。アルカリ成分の供給には、石灰石(炭
酸カルシウム)や消石灰(水酸化カルシウム)などのカ
ルシウム化合物、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムな
どのナトリウム化合物、水酸化マグネシウムなどのマグ
ネシウム化合物を用いることができる。中和用アルカリ
剤を添加すると、液中の硫酸イオンと添加したアルカリ
剤中のカルシウムイオンなどとが反応して石膏(硫酸カ
ルシウム)などの沈殿が生成する。こうした沈殿は飛灰
とともに固液分離装置15で吸収液から分離される。沈
殿及び飛灰が除去された吸収液はその一部が吸収液とし
て循環使用され、一部は排水処理16を受けた後に放流
される。硫酸塩が石膏である場合には、石膏の沈殿と飛
灰とを適当な手段により分離して回収することを考慮し
てもよい。固液分離された飛灰はダイオキシン類などの
有害な有機塩素化合物を含まず、また重金属も酸性の吸
収液に抽出除去されるため、そのまま埋め立て処分して
も大きな問題はないが、さらにキレート剤による不溶化
処理17などを行ってもよい。焼却設備として廃棄物直
接溶融炉を用いた場合には、固液分離された飛灰を当該
直接溶融炉に戻してスラグ化することも可能である。
FIG. 2 shows one preferred embodiment of the present invention for solving the second problem. Exhaust gas containing at least sulfur dioxide and dioxins is blown into the absorbent in the liquid-phase continuous-type wet desulfurizer 11. At this time, the sulfurous acid gas is absorbed by the absorbing solution and becomes sulfite ions. In the exhaust gas, dioxins are mainly present in a form adsorbed by fly ash, and this fly ash is also trapped in the absorbent.
Since an oxygen-containing gas such as air is separately blown into the absorbing solution, the supplied dissolved oxygen oxidizes the sulfite ions in the solution to sulfate ions. Since the exhaust gas often contains an acid gas such as a hydrogen chloride gas in addition to the sulfurous acid gas, the pH of the absorbing solution gradually decreases due to the generated sulfate ions and chloride ions, so that an alkaline component for neutralizing the pH is used. Is supplied to the liquid, and the pH of the liquid is maintained in the range of 2.0 to 6.0. For the supply of the alkali component, calcium compounds such as limestone (calcium carbonate) and slaked lime (calcium hydroxide), sodium compounds such as sodium hydroxide and sodium carbonate, and magnesium compounds such as magnesium hydroxide can be used. When an alkali agent for neutralization is added, sulfate ions in the solution react with calcium ions and the like in the added alkali agent to form a precipitate such as gypsum (calcium sulfate). These precipitates are separated from the absorbing liquid by the solid-liquid separator 15 together with the fly ash. Part of the absorbent from which the precipitate and fly ash have been removed is circulated and used as the absorbent, and part of the absorbent is discharged after being subjected to wastewater treatment 16. When the sulfate is gypsum, it may be considered to separate and collect gypsum precipitate and fly ash by appropriate means. Solid ash separated fly ash does not contain harmful organic chlorine compounds such as dioxins, and heavy metals are extracted and removed by the acidic absorbing solution. May be performed. In the case where a waste direct melting furnace is used as the incineration equipment, it is also possible to return the solid-liquid separated fly ash to the direct melting furnace to form slag.

【0027】吸収液に捕集された飛灰および酸性ガスの
中和用に用いられるアルカリの中には、反応触媒として
作用する金属イオンが通常含まれているので、これと液
中に供給された溶存酸素の作用により、飛灰中に含まれ
るダイオキシン類は分解無害化される。この場合、亜硫
酸イオンを酸化するために酸素含有ガスを過剰に曝気し
て吸収液の酸化還元電位(ORP)を十分に高めてやる
ことが、排ガス中に含まれていたダイオキシン類を吸収
液中で同時に酸化分解するのにきわめて効果的である。
より詳細には、酸素含有ガスたとえば空気を曝気して、
吸収液の酸化還元電位を標準水素電極基準で500mV
以上、好ましくは650mV以上に高めてやることがダ
イオキシン類の分解に効果的である。これによって反応
触媒の酸化能を高めることができる。更に、吸収液を強
度の酸化性雰囲気に保ちながら液中に亜硫酸イオンを存
在させると、これが酸化されて液中に酸化能の高い過硫
酸イオンが生成し、これが排ガス中にガス状あるいは飛
灰等に吸着した形態で含まれていたダイオキシン類の酸
化分解に寄与し、その分解無害化を促進するのではない
かと思われる。実際、発明者らは、亜硫酸ガスを含む排
ガスを処理して吸収液の酸化還元電位が800mV程度
になるように酸素含有ガスを曝気したときに、過硫酸イ
オンの濃度が100mg/L程度に達することを確認し
ている。このとき同時に、ダイオキシン類の分解無害化
も促進されるものと推定される。
The alkali used for neutralizing fly ash and acid gas collected in the absorbing solution usually contains metal ions acting as a reaction catalyst. The dioxins contained in the fly ash are decomposed and made harmless by the action of the dissolved oxygen. In this case, the oxygen-containing gas is excessively aerated to oxidize the sulfite ions so that the oxidation-reduction potential (ORP) of the absorbing solution is sufficiently increased to reduce dioxins contained in the exhaust gas in the absorbing solution. It is very effective for oxidative decomposition at the same time.
More specifically, oxygen-containing gas such as air is aerated,
The oxidation-reduction potential of the absorbing solution is 500 mV based on the standard hydrogen electrode.
As described above, increasing the pressure to preferably 650 mV or more is effective for decomposing dioxins. Thereby, the oxidizing ability of the reaction catalyst can be increased. Furthermore, if sulfite ions are present in the solution while maintaining the absorbing solution in a strong oxidizing atmosphere, it will be oxidized to form persulfate ions with high oxidizing ability in the solution, which will be contained in the exhaust gas in the form of gas or fly ash. It is thought that it contributes to the oxidative decomposition of the dioxins contained in the form adsorbed on, and promotes the detoxification of the dioxins. In fact, the present inventors have found that the concentration of persulfate ions reaches about 100 mg / L when the oxygen-containing gas is aerated so that the oxidation-reduction potential of the absorbing solution is about 800 mV by treating the exhaust gas containing the sulfur dioxide gas. Make sure that. At this time, it is presumed that the detoxification of dioxins is also promoted at the same time.

【0028】亜硫酸ガスの吸収および酸化とダイオキシ
ン類の分解無害化とを同時に効率的に行うためには、吸
収液のpHは2.0〜6.0に保つ必要がある。pH
6.0以上では過硫酸の生成ないしはダイオキシン類の
分解に触媒として作用する金属類が溶解しにくいため好
ましくない。液の温度は10℃以上であれば反応の進行
に特に障害はないが、30℃以上であればより好まし
い。本発明では、一般に常圧下かつ100℃以下で反応
を行わせるため、従来ダイオキシン類の分解には高温ま
たは高圧の条件を必要としたのに比べ、きわめて低廉か
つ簡便にダイオキシン類を除去することができる。
In order to simultaneously and efficiently absorb and oxidize sulfur dioxide gas and decompose and decompose dioxins, the pH of the absorbing solution must be maintained at 2.0 to 6.0. pH
A value of 6.0 or more is not preferred because metals that act as catalysts for the production of persulfuric acid or the decomposition of dioxins are difficult to dissolve. If the temperature of the solution is 10 ° C. or higher, there is no particular hindrance to the progress of the reaction, but 30 ° C. or higher is more preferable. In the present invention, in general, the reaction is carried out at normal pressure and at 100 ° C. or lower, so that dioxins can be removed at extremely low cost and easily compared to the conventional high temperature or high pressure conditions required for the decomposition of dioxins. it can.

【0029】吸収液中の各種イオン濃度は特に限定され
ないが、塩素イオンはダイオキシン類の分解に有効な触
媒金属イオンの濃度を高く保つ作用があるので、比較的
高濃度で存在することが好ましい。これに対し、硫酸イ
オンは液中の触媒金属と反応してこれを沈殿させたり、
錯体を形成して立体障害を増加させ触媒活性を低下させ
るといった、負の効果をもたらす可能性があるので、あ
まり高濃度でない方が好ましい。具体的には、塩素イオ
ン濃度は硫酸イオン濃度より高いことが好ましく、特に
硫酸イオンより2000mg/L以上高いことが好まし
い。一方、硫酸イオン濃度は8000mg/L以下であ
ることが好ましい。塩素イオンは沈殿や錯体を形成しに
くいため、高濃度で存在しても金属イオンの触媒活性を
損ねることが少ないと考えられる。なお、都市ごみ等の
一般廃棄物の焼却排ガスを処理する場合には、排ガス中
に塩化水素ガスや塩素含有飛灰が多量に含まれることが
多いので、吸収液中の塩素イオン濃度は必然的に高くな
り、通常その濃度は5000mg/Lを越えることが多
い。
The concentration of various ions in the absorbing solution is not particularly limited. However, since chlorine ions have a function of keeping the concentration of catalytic metal ions effective for decomposing dioxins high, they are preferably present at a relatively high concentration. In contrast, sulfate ions react with the catalyst metal in the liquid to precipitate it,
It is preferable that the concentration is not too high, since it may have a negative effect of forming a complex to increase steric hindrance and reduce catalytic activity. Specifically, the chloride ion concentration is preferably higher than the sulfate ion concentration, and particularly preferably 2000 mg / L or higher than the sulfate ion concentration. On the other hand, the sulfate ion concentration is preferably 8000 mg / L or less. Since chloride ions are unlikely to precipitate or form a complex, it is considered that even if they are present at a high concentration, the catalytic activity of metal ions is hardly impaired. When treating incineration exhaust gas from general waste such as municipal solid waste, since the exhaust gas often contains a large amount of hydrogen chloride gas and chlorine-containing fly ash, the chloride ion concentration in the absorbing solution is inevitable. And its concentration is usually more than 5000 mg / L.

【0030】湿式脱硫装置11で処理された排ガス中に
は酸性ガスはほとんど含まれず、残留する飛灰もわずか
であるが、飛灰に吸着せずにガス状で存在していたダイ
オキシン類は一部残留する場合があるので、湿式脱硫処
理後の排ガスを熱交換ヒータ12により加熱した後、粉
末活性炭を吹き込んで残留するダイオキシン類を吸着除
去してもよい。吹き込んだ粉末活性炭は吸収液に捕集さ
れずに少量残留する飛灰とともに後段のバグフィルター
13で捕集されるので、これを循環供給して排ガス中に
再度噴霧することができる。使用済みの粉末活性炭は湿
式脱硫装置11に戻すことにより、吸着したダイオキシ
ン類を分解することができる。バグフィルターで処理し
た排ガスは白煙を防ぐために熱交換ヒータ14でさらに
加熱した後、煙突より排出する。
The exhaust gas treated by the wet desulfurization unit 11 contains almost no acidic gas and a small amount of residual fly ash. However, dioxins which were not adsorbed to the fly ash and existed in a gaseous state were one of them. Since the exhaust gas after the wet desulfurization treatment may be heated by the heat exchange heater 12, powdered activated carbon may be blown into the exhaust gas to adsorb and remove the remaining dioxins. The blown powdered activated carbon is collected by the bag filter 13 at the subsequent stage together with the fly ash remaining in a small amount without being collected by the absorbing liquid, and can be circulated and supplied again to the exhaust gas. By returning the used powdered activated carbon to the wet desulfurization unit 11, the adsorbed dioxins can be decomposed. The exhaust gas treated by the bag filter is further heated by the heat exchange heater 14 in order to prevent white smoke, and then discharged from the chimney.

【0031】図3は、上記湿式脱硫装置として好適に使
用できるジェットバブリングリアクター21の構造と作
用を模式的に示したものである。少なくとも亜硫酸ガス
とダイオキシン類(飛灰に吸着された形態のものが多
い)とを含む燃焼排ガスは、下部デッキ22及び上部デ
ッキ23により仕切られた入口プレナム24を経て、下
部デッキから下方の反応室25内の吸収液中に突き出し
たスパージャーパイプ26より吸収液中に吹き込まれ
る。スパージャーパイプには側面に多数の孔が設けられ
ているので、排ガスはそれらの穴から吸収液中に噴出し
微細な気泡となる。このため排ガスと吸収液とは大きな
気液接触面積を有することになるので、排ガス中の亜硫
酸ガス(および他の酸性ガス)は迅速に液中に溶解して
吸収され、また排ガス中の飛灰は気液接触面に捕捉され
る。飛灰に吸着されたダイオキシン類は飛灰中に含まれ
る金属イオンの触媒作用により、吸収液中の溶存酸素で
分解される。もし飛灰中にそうした金属イオンが少ない
場合には、触媒金属供給管27より鉄塩等の溶液を吸収
液に添加することができる。微細な気泡となった排ガス
は吸収液中をゆっくりと上昇し、吸収液と分離された後
にガスライザー28を通り、上部デッキの上に形成され
た出口プレナム29を経て排出される。反応室内の吸収
液中には底部付近に設けられたガスディストリビュータ
ー30より空気が吹き込まれ、亜硫酸ガスが吸収液に溶
解して生成した亜硫酸イオンの酸化と飛灰に吸着された
ダイオキシン類の酸化分解とに寄与する。吸収液は攪拌
羽根31によりゆるく攪拌され、下部の液と上部の液と
がゆっくり循環する。亜硫酸イオンの酸化により生成し
た硫酸イオンは、中和用石灰石スラリー供給管32より
液中に供給されたカルシウムと反応して石膏を形成す
る。下部に沈殿した石膏および飛灰はスラリーとしてス
ラリー引き抜き管33より連続的に抜き出されて処理さ
れる。スラリーから分離された吸収液は大部分が反応室
に戻される。
FIG. 3 schematically shows the structure and operation of a jet bubbling reactor 21 which can be suitably used as the above-mentioned wet desulfurization apparatus. Combustion exhaust gas containing at least sulfur dioxide and dioxins (often adsorbed on fly ash) passes through an inlet plenum 24 partitioned by a lower deck 22 and an upper deck 23, and a reaction chamber below the lower deck. It is blown into the absorbing liquid from a sparger pipe 26 protruding into the absorbing liquid in 25. Since a large number of holes are provided on the side surface of the sparger pipe, the exhaust gas spouts out of those holes into the absorbing liquid to form fine bubbles. As a result, the exhaust gas and the absorbent have a large gas-liquid contact area, so that the sulfurous acid gas (and other acidic gases) in the exhaust gas is rapidly dissolved and absorbed in the liquid, and fly ash in the exhaust gas is also absorbed. Is trapped on the gas-liquid contact surface. The dioxins adsorbed on the fly ash are decomposed by dissolved oxygen in the absorbing solution by the catalytic action of metal ions contained in the fly ash. If there are few such metal ions in the fly ash, a solution such as an iron salt can be added to the absorbing solution through the catalyst metal supply pipe 27. The exhaust gas, which has become fine bubbles, slowly rises in the absorbent, is separated from the absorbent, passes through the gas riser 28, and is discharged through the outlet plenum 29 formed on the upper deck. Air is blown into the absorbing solution in the reaction chamber from a gas distributor 30 provided near the bottom, and oxidation of sulfite ions generated by dissolving sulfurous acid gas in the absorbing solution and oxidation of dioxins adsorbed on fly ash. Contributes to decomposition. The absorbing liquid is loosely stirred by the stirring blade 31, and the lower liquid and the upper liquid slowly circulate. The sulfate ions generated by the oxidation of the sulfite ions react with calcium supplied into the liquid from the limestone slurry supply pipe 32 for neutralization to form gypsum. The gypsum and fly ash settled at the lower part are continuously extracted as slurry from the slurry drawing pipe 33 and processed. Most of the absorbent separated from the slurry is returned to the reaction chamber.

【0032】亜硫酸ガスは硫黄を含む物質を燃焼させた
ときに生成するものであり、重油燃焼ボイラーの燃焼排
ガス中に多量に含まれることがよく知られている。この
ため、大型の重油燃焼ボイラーを有する火力発電所など
では排煙脱硫装置は不可欠の排ガス処理設備であるが、
それ以外の廃棄物焼却施設などでも廃棄物中に硫黄が含
まれていたり重油を補助燃料として用いることがあるた
め、亜硫酸ガスの発生が避けられないことから、基本的
にすべての焼却施設において排煙脱硫装置の設置が要請
されることになると思われる。通常、湿式排煙脱硫装置
(石灰石膏法)は中性〜弱酸性の条件で運転され、アル
カリ成分としてカルシウムイオンが添加されるから、本
発明の方法は、多くの焼却施設に既に設けられている湿
式排煙脱硫装置を用いて実施することができる。その場
合、燃焼排ガス中に含まれる飛灰が脱硫装置の運転に支
障をもたらさないためには、液相連続型の装置であって
吸収液中に燃焼排ガスを大量の微細気泡の形で吹き込む
バブリング形式のもの、たとえば上記に示したようなジ
ェットバブリングリアクターを用いて行うことが、きわ
めて有利である。ジェットバブリングリアクターは、所
定のpHに調整された吸収液中に亜硫酸ガス等を吸収
し、生成した亜硫酸イオンを酸化して硫酸イオンとし、
これにカルシウム化合物等のアルカリ剤を加えて硫酸塩
の沈殿を析出回収するという一連のプロセスを1基の装
置で行うため、装置全体がコンパクトになるという点で
も好ましい。
Sulfurous acid gas is generated when a substance containing sulfur is burned, and is well known to be contained in a large amount in the combustion exhaust gas of a heavy oil combustion boiler. For this reason, flue gas desulfurization equipment is an indispensable exhaust gas treatment facility at thermal power plants with large heavy oil combustion boilers, etc.
In other waste incineration facilities, etc., since sulfur is contained in the waste and heavy oil may be used as an auxiliary fuel, the generation of sulfurous acid gas cannot be avoided. It is expected that the installation of a smoke desulfurization unit will be required. Usually, wet flue gas desulfurization equipment (lime gypsum method) is operated under neutral to weakly acidic conditions, and calcium ions are added as an alkaline component. Therefore, the method of the present invention is already installed in many incineration facilities. It can be carried out using a wet flue gas desulfurization device. In this case, in order to prevent fly ash contained in the flue gas from hindering the operation of the desulfurization unit, a bubbling system that uses a continuous liquid phase device and blows the flue gas into the absorbent in the form of a large number of fine bubbles It is very advantageous to use a type of jet bubbling reactor, such as the one shown above. The jet bubbling reactor absorbs sulfurous acid gas and the like in the absorption solution adjusted to a predetermined pH, and oxidizes generated sulfite ions to sulfate ions,
Since a series of processes of adding an alkaline agent such as a calcium compound to precipitate and recover sulfate precipitates is performed by one apparatus, it is also preferable in that the entire apparatus becomes compact.

【0033】重油燃焼ボイラーを有する火力発電所にお
けるような、亜硫酸ガスを500ppm以上含む排ガス
を処理する排煙脱硫装置では、亜硫酸を酸化して硫酸と
するために一般に吸収液中に空気を導入している。しか
しながら、一般廃棄物の焼却処理施設などでは排ガス中
の亜硫酸ガス濃度は500ppm以下であり、このよう
な場合には空気の導入がなくても排ガス中の酸素で全量
の亜硫酸を酸化できるため、湿式排煙脱硫装置を備えて
いても吸収液中への空気の導入はしていないのが現状で
ある。本発明の方法は、ダイオキシン類を含む一般廃棄
物の焼却処理施設において、湿式排煙脱硫装置の吸収液
中に酸素を含むガスを導入して吸収液の酸化能力を高め
ることにより、亜硫酸ガスのみならずダイオキシン類を
も同時に酸化分解するものである。
In a flue gas desulfurization apparatus for treating an exhaust gas containing 500 ppm or more of sulfurous acid gas, such as in a thermal power plant having a heavy oil combustion boiler, air is generally introduced into the absorbing solution to oxidize sulfurous acid to sulfuric acid. ing. However, in a general waste incineration facility, etc., the sulfur dioxide gas concentration in the exhaust gas is 500 ppm or less. In such a case, the oxygen in the exhaust gas can oxidize the entire amount of sulfurous acid without introducing air. At present, air is not introduced into the absorbent even if a flue gas desulfurization unit is provided. The method of the present invention is an incineration plant for general waste containing dioxins, by introducing a gas containing oxygen into the absorbing solution of a wet flue gas desulfurization unit to increase the oxidizing ability of the absorbing solution, so that only sulfurous acid gas is used. However, dioxins are also oxidatively decomposed at the same time.

【0034】本発明では、少なくとも亜硫酸ガスとダイ
オキシン類とを含む酸性排ガスとを湿式排ガス処理装置
で処理して、それらの有害物質を同時に除去するのが原
則的形態であるが、他の形態も可能である。たとえば、
既設の脱硫用湿式排ガス処理装置を用いて、当該排ガス
とは別個に発生したダイオキシン含有固体廃棄物を、そ
の装置の吸収液中に投入することにより処理することも
できるし、亜硫酸ガスは含むがダイオキシン類は含まな
い排ガスとダイオキシン類は含むが亜硫酸ガスはほとん
ど含まない排ガスとを、同一の排ガス処理装置を用いて
処理することもできる。すなわち本発明では、亜硫酸ガ
スとダイオキシン類とが同時に吸収液中に導かれること
は必ずしも必要ではなく、亜硫酸ガスの吸収により液中
に生成した亜硫酸イオンの酸化と液中に取り込まれたダ
イオキシン類の分解とが同時に進行する過程を含むすべ
ての場合が包含される。
In the present invention, the acidic exhaust gas containing at least sulfur dioxide and dioxins is treated by a wet exhaust gas treatment device to remove those harmful substances at the same time, but other forms are also applicable. It is possible. For example,
Using an existing desulfurization wet exhaust gas treatment device, dioxin-containing solid waste generated separately from the exhaust gas can be treated by being introduced into the absorption liquid of the device, and sulfur dioxide gas can be contained. Exhaust gas containing no dioxins and exhaust gas containing dioxins but containing little sulfur dioxide can also be treated using the same exhaust gas treatment device. That is, in the present invention, it is not always necessary that the sulfurous acid gas and the dioxins are simultaneously introduced into the absorption solution, and the oxidation of the sulfite ions generated in the solution by the absorption of the sulfurous acid gas and the dioxins taken in the solution are not necessarily required. All the cases including the process in which the decomposition proceeds simultaneously are included.

【0035】[0035]

【実施例】実施例1 図4に示す実験装置を用い、以下の操作及び条件に従っ
て飛灰中に含まれるダイオキシン類の分解実験を行っ
た。 (処理操作および条件) 1.図4に示すフラスコにCu、Mn、Fe、Mn、C
r及びNiをそれぞれ100mg/L含む(塩化物とし
て溶解)純水2.0Lを入れ、これに少量の塩酸を加え
て加熱攪拌し、pH3.5及び温度65℃の条件を維持
した。 2.次いで、これに飛灰400gを投入し、塩酸を加え
てpH3.5を維持しながら、50NL/時で空気流通
下、65℃で48時間攪拌を続けた。この間、液の酸化
還元電位は600mVであった。 3.48時間の攪拌後、スラリーを吸引濾過して処理液
と処理飛灰を得た。 4.原灰、処理液、処理飛灰及び排出ガス中のダイオキ
シン類を分析した。
EXAMPLE 1 Using the experimental apparatus shown in FIG. 4, a decomposition experiment of dioxins contained in fly ash was performed according to the following operation and conditions. (Processing operation and conditions) Cu, Mn, Fe, Mn, and C were added to the flask shown in FIG.
2.0 L of pure water containing 100 mg / L each of r and Ni (dissolved as chloride) was added, a small amount of hydrochloric acid was added thereto, and the mixture was heated and stirred, and the conditions of pH 3.5 and temperature of 65 ° C. were maintained. 2. Subsequently, 400 g of fly ash was added thereto, and stirring was continued at 65 ° C. for 48 hours under a flow of air at 50 NL / hour while maintaining pH 3.5 by adding hydrochloric acid. During this time, the oxidation-reduction potential of the liquid was 600 mV. After stirring for 3.48 hours, the slurry was subjected to suction filtration to obtain a treated liquid and treated fly ash. 4. Dioxins in raw ash, treatment liquid, treatment fly ash and exhaust gas were analyzed.

【0036】(処理結果) 1)飛灰の上記湿式処理前後の重量変化は表1の通りで
あり、処理前の400gが処理後には150g(処理前
の37.5%)に減少した。これはNaCl等の溶解性
塩類が溶解したためであると思われる。
(Treatment results) 1) The change in weight of the fly ash before and after the wet treatment is as shown in Table 1. 400 g before the treatment was reduced to 150 g (37.5% of that before the treatment) after the treatment. This is probably because soluble salts such as NaCl were dissolved.

【表1】 [Table 1]

【0037】2)上記湿式処理前後の飛灰中のダイオキ
シン類の濃度は表2に示す通りであり、処理後の飛灰中
の濃度は全体的に処理前の飛灰中の濃度に比べてかなり
低くなった。なお、表2および表3中の略語は次の意味
を有する。 T4CDDs テトラクロロジベンゾパラジオキシン P5CDDs ペンタクロロジベンゾパラジオキシン H6CDDs ヘキサクロロジベンゾパラジオキシン H7CDDs ヘプタクロロジベンゾパラジオキシン O8CDD オクタクロロジベンゾパラジオキシン Total PCDDs 全ポリクロロジベンゾパラジオキシン T4CDFs テトラクロロジベンゾフラン P5CDFs ペンタクロロジベンゾフラン H6CDFs ヘキサクロロジベンゾフラン H7CDFs ヘプタクロロジベンゾフラン O8CDFs オクタクロロジベンゾフラン Total PCDFs 全ポリクロロジベンゾフラン Total 全ダイオキシン類
2) The concentration of dioxins in the fly ash before and after the wet treatment is as shown in Table 2, and the concentration in the fly ash after the treatment is generally lower than the concentration in the fly ash before the treatment. It has become quite low. The abbreviations in Tables 2 and 3 have the following meanings. T4CDDs Tetrachlorodibenzoparadioxin P5CDDs Pentachlorodibenzoparadioxin H6CDDs Hexachlorodibenzoparadioxin H7CDDs Heptachlorodibenzoparadioxin O8CDD Octachlorodibenzoparadioxin Total PCDDs All polychlorodibenzoparadioxin T4CDFs Tetrachlorodibenzofuran P5CDFs Hexachlorodibenzofuran HDF Chlorodibenzofuran O8CDFs Octachlorodibenzofuran Total PCDFs Total polychlorodibenzofuran Total Total dioxins

【表2】 [Table 2]

【0038】3)表3にダイオキシン類の除去率を示
す。除去率は処理後の飛灰重量が元の重量の37.5%
になっていることを考慮して、以下の式1で算出した。
なお、排出ガス及び処理液中のダイオキシン類は、物質
収支上、無視しうる程度であったことから、除去率は飛
灰中のダイオキシン類濃度の分析値のみから算出した。
3) Table 3 shows the dioxin removal rates. The removal rate is that the fly ash weight after treatment is 37.5% of the original weight.
In consideration of the above, it was calculated by the following equation 1.
Since dioxins in the exhaust gas and the treatment liquid were negligible in terms of the material balance, the removal rate was calculated only from the analysis value of the dioxin concentration in fly ash.

【数1】 (Equation 1)

【表3】 [Table 3]

【0039】実施例2 酸素含有ガスの種類及び/又は流量を変えた以外は、す
べて実施例1と同じ操作を行って飛灰中のダイオキシン
類の処理を行った。処理前後の灰中のダイオキシン類の
濃度を分析し、ダイオキシン類の除去率を求めた。その
ときの条件及び結果を表4に示す。
Example 2 Except that the type and / or flow rate of the oxygen-containing gas was changed, the same operation as in Example 1 was carried out to treat dioxins in fly ash. The dioxin concentration in the ash before and after the treatment was analyzed, and the dioxin removal rate was determined. Table 4 shows the conditions and results at that time.

【表4】 テスト1 テスト2 処理液pH 3.5 3.5 酸化還元電位 750 mV 850 mV 処理温度 65 ℃ 65 ℃ 処理時間 48 時間 48 時間 酸素含有ガス 空気 純酸素 ガス流量 100 NL/h 50 NL/h ダイオキシン類除去率 94 % 98.5 %Table 4 Test 1 Test 2 Treatment liquid pH 3.5 3.5 Redox potential 750 mV 850 mV Treatment temperature 65 ° C. 65 ° C. Treatment time 48 hours 48 hours Oxygen-containing gas Air Pure oxygen Gas flow rate 100 NL / h 50 NL / H Dioxin removal rate 94% 98.5%

【0040】比較例1 酸素含有ガスの酸素濃度を変えた以外は実施例1と同様
にして飛灰中のダイオキシン類の処理を行った。処理前
後の灰中のダイオキシン類の濃度を分析し、ダイオキシ
ン類の除去率を求めた。そのときの条件及び結果を表5
に示す。
Comparative Example 1 Dioxins in fly ash were treated in the same manner as in Example 1 except that the oxygen concentration of the oxygen-containing gas was changed. The dioxin concentration in the ash before and after the treatment was analyzed, and the dioxin removal rate was determined. Table 5 shows the conditions and results at that time.
Shown in

【表5】 処理液pH 3.5 酸化還元電位 400 mV 処理温度 65 ℃ 処理時間 48 時間 使用ガス酸素濃度 3 体積% ガス流量 50 NL/h ダイオキシン類除去率 35 %[Table 5] Treatment liquid pH 3.5 Oxidation-reduction potential 400 mV Treatment temperature 65 ° C Treatment time 48 hours Working gas oxygen concentration 3% by volume Gas flow rate 50 NL / h Dioxin removal rate 35%

【0041】実施例3 処理液中の硫酸イオンの濃度を変えた他は実施例1と同
様に処理し、ダイオキシン類の除去率を求めた。結果を
実施例1との対比において表6に示す。
Example 3 The same treatment as in Example 1 was carried out except that the concentration of sulfate ions in the treatment solution was changed, and the removal rate of dioxins was determined. The results are shown in Table 6 in comparison with Example 1.

【表6】 実施例1 実施例3 硫酸イオン濃度(mg/L) 1500 6500 ダイオキシン類除去率(%) 85 44Table 6 Example 1 Example 3 Sulfate ion concentration (mg / L) 1500 6500 Dioxin removal rate (%) 85 44

【0042】実施例4 図4の装置を、亜硫酸ガス500ppmを含むガスを液
中に吹き込めるように改造して、表7に示す条件で(示
されていない条件は実施例1と同じ)実施例1と同様に
処理し、ダイオキシン類の除去率を求めた。
Example 4 The apparatus shown in FIG. 4 was modified so that a gas containing 500 ppm of sulfurous acid gas could be blown into the liquid, and was operated under the conditions shown in Table 7 (the conditions not shown are the same as in Example 1). The same treatment as in Example 1 was carried out, and the dioxin removal rate was determined.

【表7】 酸素含有ガス 純酸素 ガス流量 50 NL/h 処理液pH 4.5 酸化還元電位 750 mV ダイオキシン類除去率 96 %Table 7 Oxygen-containing gas Pure oxygen Gas flow rate 50 NL / h Treatment liquid pH 4.5 Redox potential 750 mV Dioxin removal rate 96%

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、ダイオキシン類を含有
した固体、例えば炉灰や飛灰或いは排ガス中からダイオ
キシン類を除去するのに用いた活性炭などを、低廉かつ
簡便に処理することができる。また、亜硫酸ガスとダイ
オキシン類とを含む燃焼排ガスに対し、既設の脱硫装置
を用いて脱硫処理とダイオキシン類の分解処理とを同時
に行うことができ、きわめて有利である。
According to the present invention, a solid containing dioxins, such as furnace ash or fly ash or activated carbon used for removing dioxins from exhaust gas, can be processed at low cost and simply. . Further, desulfurization treatment and decomposition treatment of dioxins can be simultaneously performed on combustion exhaust gas containing sulfurous acid gas and dioxins using an existing desulfurization apparatus, which is extremely advantageous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一つの態様を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の態様を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.

【図3】図2の態様で湿式脱硫装置として好適に使用で
きるジェットバブリングリアクターの模式図である。
FIG. 3 is a schematic view of a jet bubbling reactor that can be suitably used as a wet desulfurization apparatus in the embodiment of FIG.

【図4】ダイオキシン類の分解実験を行った装置を示
す。
FIG. 4 shows an apparatus for performing an experiment for decomposing dioxins.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応槽 2 ガス吹き込み管 11 湿式脱硫装置 12 熱交換ヒーター 13 バグフィルター 14 熱交換ヒーター 15 固液分離 16 排水処理 17 不溶化処理 21 ジェットバブリングリアクター 22 下部デッキ 23 上部デッキ 24 入口プレナム 25 反応室 26 スパージャーパイプ 27 触媒金属供給管 28 ガスライザー 29 出口プレナム 30 ガスディストリビューター 31 攪拌羽根 32 中和用石灰石スラリー供給管 33 スラリー引き抜き管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank 2 Gas injection pipe 11 Wet desulfurization apparatus 12 Heat exchange heater 13 Bag filter 14 Heat exchange heater 15 Solid-liquid separation 16 Drainage treatment 17 Insolubilization treatment 21 Jet bubbling reactor 22 Lower deck 23 Upper deck 24 Inlet plenum 25 Reaction chamber 26 Spar Jar pipe 27 Catalyst metal supply pipe 28 Gas riser 29 Outlet plenum 30 Gas distributor 31 Stirrer blade 32 Neutralization limestone slurry supply pipe 33 Slurry extraction pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Fターム(参考) 2E191 BA12 BC01 BD13 4D002 AA02 AA17 AB01 AC04 BA02 BA05 BA14 DA01 DA04 DA14 DA21 DA26 DA35 EA02 GA01 GB03 GB08 GB09 GB20 4D004 AA37 AA50 CC01 CC02 CC03 CC09 CC11 CC12 DA03 DA06 DA10 DA12 DA20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kazushige Kawamura 2-12-1, Tsurumichuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 2E191 BA12 BC01 BD13 4D002 AA02 AA17 AB01 AC04 BA02 BA05 BA14 DA01 DA04 DA14 DA21 DA26 DA35 EA02 GA01 GB03 GB08 GB09 GB20 4D004 AA37 AA50 CC01 CC02 CC03 CC09 CC11 CC12 DA03 DA06 DA10 DA12 DA20

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイオキシン類を含有した固体を、10
0℃より低い温度で反応触媒を溶解状態で含む塩酸酸性
水溶液中に分散させ、該水溶液の酸化還元電位を標準水
素電極基準で500mV以上とするように酸素含有ガス
を曝気することによって、該ダイオキシン類を無害化す
る方法。
1. A solid containing dioxins is treated with 10
The dioxin is dispersed at a temperature lower than 0 ° C. in a hydrochloric acid aqueous solution containing the reaction catalyst in a dissolved state, and the oxygen-containing gas is aerated so that the oxidation-reduction potential of the aqueous solution is 500 mV or more based on a standard hydrogen electrode. How to make harmless.
【請求項2】 該ダイオキシン類を含有した固体が、廃
棄物の焼却によって生成した飛灰、又は燃焼排ガス中の
ダイオキシン類を除去するために用いた使用済み吸着剤
である、請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the solid containing dioxins is fly ash generated by incineration of waste or used adsorbent used for removing dioxins in combustion exhaust gas. Method.
【請求項3】 該反応触媒が低次価数と高次価数をとり
得る金属イオンからなる請求項1又は2記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the reaction catalyst comprises a metal ion capable of having a low valence and a high valence.
【請求項4】 該反応触媒が銅イオン又は鉄イオンから
なる請求項1又は2記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the reaction catalyst comprises copper ions or iron ions.
【請求項5】 該反応触媒が未溶解分を含み、該未溶解
分が溶解状態へ移行する過程にある請求項1〜4のいず
れか記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the reaction catalyst contains undissolved components, and the undissolved components are in a process of transitioning to a dissolved state.
【請求項6】 該水溶液のpHが0.5〜7.0である
請求項1〜5のいずれか記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the pH of the aqueous solution is 0.5 to 7.0.
【請求項7】 該水溶液のpHが2.0〜6.0である
請求項1〜5のいずれか記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the pH of the aqueous solution is 2.0 to 6.0.
【請求項8】 該水溶液中の塩素イオンの濃度が10〜
3000ミリモル/リットルである請求項1〜7のいず
れか記載の方法。
8. The concentration of chlorine ions in the aqueous solution is 10 to 10.
The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount is 3000 mmol / liter.
【請求項9】 該酸素含有ガスを0.1〜100時間に
わたって曝気する請求項1〜8のいずれか記載の方法。
9. The method according to claim 1, wherein the oxygen-containing gas is aerated for 0.1 to 100 hours.
【請求項10】 該水溶液に過硫酸塩を添加する請求項
1〜9のいずれか記載の方法。
10. The method according to claim 1, wherein a persulfate is added to said aqueous solution.
【請求項11】 少なくとも亜硫酸ガスとダイオキシン
類を含む排ガスを、100℃より低い温度でpHが2.
0〜6.0の範囲に保持された吸収液と接触させて、該
排ガスから亜硫酸ガスとダイオキシン類を除去し、該吸
収液の酸化還元電位を標準水素電極基準で500mV以
上とするように酸素含有ガスを曝気することによって、
該排ガスから除去した亜硫酸ガスを酸化しダイオキシン
類を無害化する方法。
11. An exhaust gas containing at least sulfur dioxide and dioxins having a pH of less than 100.degree.
The solution is brought into contact with an absorbent maintained in the range of 0 to 6.0 to remove sulfur dioxide and dioxins from the exhaust gas, and the oxygen is adjusted so that the oxidation-reduction potential of the absorbent is 500 mV or more based on a standard hydrogen electrode. By aerating the contained gas,
A method of oxidizing sulfur dioxide removed from the exhaust gas to detoxify dioxins.
【請求項12】 該吸収液が低次価数と高次価数をとり
得る金属イオンを含む請求項11記載の方法。
12. The method according to claim 11, wherein the absorbing solution contains a metal ion capable of taking a low valence and a high valence.
【請求項13】 該吸収液が銅イオン又は鉄イオンを含
む請求項11記載の方法。
13. The method according to claim 11, wherein said absorbing solution contains copper ions or iron ions.
【請求項14】 該吸収液の塩素イオン濃度が硫酸イオ
ン濃度より高い請求項11〜13のいずれか記載の方
法。
14. The method according to claim 11, wherein the absorption solution has a chloride ion concentration higher than a sulfate ion concentration.
【請求項15】 該吸収液に過硫酸塩を添加する請求項
11〜14のいずれか記載の方法。
15. The method according to claim 11, wherein a persulfate is added to the absorbing solution.
【請求項16】 ジェットバブリングリアクターを用い
て行う請求項11〜15のいずれか記載の方法。
16. The method according to claim 11, wherein the method is performed using a jet bubbling reactor.
【請求項17】 該排ガス中のダイオキシン類が主とし
て飛灰に吸着された形態で存在する請求項11〜16の
いずれか記載の方法。
17. The method according to claim 11, wherein the dioxins in the exhaust gas are present mainly in a form adsorbed on fly ash.
【請求項18】 該吸収液から分離された排ガスを、そ
の相対湿度を後段で水分凝縮しない程度まで低下させた
後に集塵機に通すことにより、残留する飛灰を捕集する
請求項17記載の方法。
18. The method according to claim 17, wherein the exhaust gas separated from the absorbent is passed through a dust collector after the relative humidity of the exhaust gas has been reduced to a level that does not condense water in the subsequent stage, thereby collecting residual fly ash. .
【請求項19】 該集塵機の上流側の排ガス中に循環供
給される活性炭を噴霧し、これを該集塵機で捕集する請
求項18記載の方法。
19. The method according to claim 18, wherein the activated carbon circulated and supplied into the exhaust gas on the upstream side of the dust collector is sprayed and collected by the dust collector.
【請求項20】 該集塵機で捕集した飛灰および/また
は活性炭を該吸収液中に戻す請求項18又は19記載の
方法。
20. The method according to claim 18 or 19, wherein fly ash and / or activated carbon collected by said dust collector are returned to said absorbing solution.
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