JP2001009407A - 焼却灰および土壌中の有機塩素化合物の分解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイオキシン類等の有機塩素化合物を比較的
低温、簡単な処方で、効率的に、かつ低コストで分解、
除去できる有機塩素化合物の分解方法を提供する。 【解決手段】 単体状炭素とアルカリ金属化合物および
／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤
と、有機塩素化合物を含有する灰または土壌との混合物
に空気または不活性ガスを供給しながら、該混合物を１
５０〜３００℃に加熱することを特徴とする有機塩素化
合物の分解方法、および有機塩素化合物を含有する灰が
付着した使用済み反応剤に空気または不活性ガスを供給
しながら、該使用済み反応剤を１５０〜３００℃に加熱
し、気化した有機塩素化合物が含まれた空気または不活
性ガスを新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触させ
ることを特徴とする有機塩素化合物の分解方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機塩素化合物を
分解する分解方法に関する。特に、ごみ焼却炉等から排
出される焼却灰、捕集飛灰等の灰に含まれるポリ塩化ジ
ベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾ
フラン類（ＰＣＤＦ）、ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣ
Ｂ）、ポリクロロベンゼン類等の有機塩素化合物を効率
的に分解する分解方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】残留性有機汚染物質（Persistent Organ
ic Pollutants）（以下「ＰＯＰｓ」という。）にかか
わる環境問題は古くからある。ＰＯＰｓの代表的な化合
物の一つであるポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）は魚から
検出されるなど、一般環境でも検出され、ＰＯＰｓによ
る環境問題は強く認識されつつある。ＰＯＰｓの特性と
しては、（１）物理学的、生物学的、化学的分解が困難
である、（２）水溶解度が低く、脂溶性が高く生物濃縮
性がある、（３）人の健康、環境に対する有害性があ
る、等が挙げられる。特に近年、都市ごみまたは産業廃
棄物等の焼却炉から排出される排ガス、および焼却灰、
捕集飛灰等の灰において、極めて毒性の強いダイオキシ
ン類またはその他の有機塩素化合物が検出されることが
重大な問題となっている。

【０００３】これらのダイオキシン類等が含まれた灰や
排ガスを浄化するための研究が盛んに行われている。例
えば、焼却炉等から排出される焼却灰、捕集飛灰等の灰
に含まれるダイオキシン類を分解、除去する装置が、特
開平１１−５７６４９号公報に提案されている。この装
置は、灰と金属反応剤との混合物を、加熱容器内のスク
リューコンベアで撹拌、搬送しながら、無酸素雰囲気
下、３００〜４００℃で加熱する装置である。しかしな
がら、この装置は、スクリューコンベア等を備えている
ため、かなり大型でかつ複雑であり、また、加熱容器内
を３００〜４００℃の高温にする必要があり、工業的に
有利ではない。

【０００４】一方、焼却炉等から排出される排ガスを浄
化する方法としては、活性炭などの吸着剤に排ガス中の
ダイオキシン類を吸着させる方法が広く知られている。
しかしながら、ダイオキシン類は吸着剤に吸着されてい
るのみであり、吸着剤を廃棄する際には、吸着剤を極め
て高い温度（約１３００℃）で焼却処理する必要があっ
た。また、焼却処理の最中にダイオキシン類が再合成さ
れるという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するダイオキシン類
の分解方法が、特開平１１−７６７５６号公報に提案さ
れている。この分解方法は、ダイオキシン類が吸着した
吸着剤を不活性雰囲気下で、アンモニア等のアルカリ成
分とともに３５０℃以上で１時間以上加熱する方法であ
る。しかしながら、この分解方法は、吸着剤を不活性雰
囲気下、３５０℃以上の高温で長時間加熱する必要があ
り、工業的に有利でない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、焼却炉等から排出される焼却灰、捕集飛灰等の灰ま
たは土壌に含まれるダイオキシン類等の有機塩素化合物
を比較的低温、簡単な処方で、効率的に、かつ低コスト
で分解、除去できる有機塩素化合物の分解方法を提供す
ることにある。また、本発明の目的は、焼却炉等から排
出される排ガスに含まれるダイオキシン類等の有機塩素
化合物を、有機塩素化合物が含まれた廃棄物を出すこと
なく、比較的低温、簡単な処方で、効率的に、かつ低コ
ストで分解、除去できる有機塩素化合物の分解方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の従
来の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、都市ごみま
たは産業廃棄物等の焼却炉の焼却灰、捕集飛灰等の灰に
含まれる有機塩素化合物を選択的に分解する分解方法を
見出し、完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の有機塩素化合物の分解
方法は、単体状炭素とアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤と、有機
塩素化合物を含有する灰または土壌との混合物に空気ま
たは不活性ガスを供給しながら、該混合物を１５０〜３
００℃に加熱することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の有機塩素化合物の分解方法
は、単体状炭素とアルカリ金属化合物および／またはア
ルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に焼却炉から
発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触させること
によって得られ、有機塩素化合物を含有する灰が付着し
た使用済み反応剤に空気または不活性ガスを供給しなが
ら、該使用済み反応剤を１５０〜３００℃に加熱し、気
化した有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガス
を新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触させること
を特徴とする。また、前記使用済み反応剤から気化した
有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガスを前記
新たな反応剤に接触させると同時に、焼却炉から発生す
る排ガスを前記新たな反応剤に１００℃以上の温度で接
触させてもよい。また、本発明の有機塩素化合物の分解
方法は、単体状炭素とアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に焼却炉
から発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触させる
ことによって得られ、有機塩素化合物を含有する灰が付
着した反応剤に、空気または不活性ガスを供給しなが
ら、１５０〜３００℃に加熱して反応剤と接触させるこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明の有機塩素化合物の分解方法
は、単体状炭素とアルカリ金属化合物および／またはア
ルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に焼却炉から
発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触させること
によって得られ、有機塩素化合物を含有する灰が付着し
た使用済み反応剤を第１の反応容器に充填し、この第１
の容器に空気または不活性ガスを供給しながら、使用済
み反応剤を１５０〜３００℃に加熱して、有機塩素化合
物が含まれた空気または不活性ガスを生成させ、この有
機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガス、および
焼却炉から発生する排ガスを新たな反応剤が充填された
第２の反応容器に供給して、該反応剤に１００℃以上の
温度で接触させ、第１の反応容器中の使用済み反応剤か
ら有機塩素化合物が除去された後、空気または不活性ガ
ス、および焼却炉から発生する排ガスの供給を停止して
第１の反応容器から使用済み反応剤を取り出し、ついで
第１の反応容器に新たな反応剤を充填し、第２の容器に
空気または不活性ガスを供給しながら、第２の反応容器
中の使用済み反応剤を１５０〜３００℃に加熱して、有
機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガスを生成さ
せ、この有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガ
ス、および焼却炉から発生する排ガスを新たな反応剤が
充填された第１の反応容器に供給して、該反応剤に１０
０℃以上の温度で接触させることを特徴とする。

【００１１】また、前記反応剤に含まれるアルカリ金
属、アルカリ土類金属、単体状炭素の含有割合は、アル
カリ土類金属を１．０としたときの原子比で、アルカリ
金属が０〜０．３、単体状炭素が０．２５〜１０．０で
あることが好ましい。また、前記アルカリ金属化合物
は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまた
はセシウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、
ケイ酸塩、リン酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸
塩であることが好ましい。また、前記アルカリ土類金属
化合物は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム
またはバリウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または
炭酸塩であることが好ましい。

【００１２】また、前記単体状炭素は、チャー炭、石
炭、ピッチ、木炭、活性炭、カーボンブラックまたはコ
ークス粉であることが好ましい。また、前記反応剤の形
状は粒状であり、該反応剤には、アルミナが１〜１０重
量％含まれていることが好ましい。また、前記アルミナ
の一次粒子の平均径は１０〜１００ｎｍであることが好
ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機塩素化合物の
分解方法について説明する。図１は、本発明の有機塩素
化合物の分解方法による灰の処理で用いられる装置の一
例を示す図である。この装置１は、加熱器２が設けられ
た反応容器３と、空気等を反応容器３に供給するための
ガス供給管４と、反応容器３内のガスを排出するための
ガス排出管５とから概略構成される。反応容器３として
はステンレス鋼またはニッケル合金からなる管を使用す
ることができる。

【００１４】この装置１を用いた有機塩素化合物を含ん
だ灰の処理は、以下のようにして行われる。まず、焼却
炉等から排出された焼却灰、捕集飛灰等の灰を、単体状
炭素とアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類
金属化合物とを含有する反応剤と混合する。この混合物
を反応容器３に充填し、１５０〜３００℃に加熱する。
加熱の際、反応容器３に空気を吹き込むが、混合物は固
定床の状態にしても流動床の状態にしてもよい。

【００１５】空気を吹き込みながら加熱することによ
り、灰に含まれる有機塩素化合物が気化し、気化した有
機塩素化合物が反応剤と接触することによって有機塩素
化合物が分解される。有機塩素化合物の分解によって発
生した塩素は、反応剤中のアルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属と反応し、金属塩として固定化される。その
ため、再び塩素化反応が起こって有機塩素化合物が再生
されることがない。また、塩酸ガス、窒素酸化物（NO
x）および硫黄酸化物（SOx）等についても同時に反応剤
中のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属と反応し、
金属塩として固定化される。

【００１６】反応容器３に供給される空気の流量は、反
応容器３の大きさ、充填された混合物の量によって決定
され、特に限定はされない。また、空気の代わりに、窒
素、二酸化炭素等の不活性ガスを用いてもよい。また、
灰と反応剤の混合比率は、灰中に含まれる有機塩素化合
物の濃度によって決定され、特に限定はされない。

【００１７】次に、本発明で用いられる反応剤について
説明する。反応剤に含有するアルカリ金属化合物は、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシ
ウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ酸
塩、リン酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩であ
り、これらのアルカリ金属化合物は単独でも２種以上を
任意の割合で組み合わせて使用してもよい。好ましく
は、カリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩ま
たはアルミン酸塩がよい。

【００１８】次に、反応剤に含有するアルカリ土類金属
化合物は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム
またはバリウムの酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または
炭酸塩であり、これらのアルカリ土類金属化合物は単独
でも２種以上を任意の割合で組み合わせて使用してもよ
い。好ましくは、マグネシウムまたはカルシウムの酸化
物、水酸化物または炭酸塩がよく、さらに好ましくは安
価に入手できて取扱いが容易である、カルシウムの酸化
物、水酸化物、炭酸塩である生石灰、消石灰、石灰石を
用いるのがよい。

【００１９】また、反応剤の一方の材料の単体状炭素で
ある炭素質固体材料は、チャー炭、石炭、ピッチ、木
炭、活性炭、カーボンブラックまたはコークス粉であ
り、これらの炭素質固体材料は単独でも２種以上を任意
の割合で組み合わせて使用してもよい。また、その形態
としては粉状または粒状であることが好ましい。粒状の
場合は、球形であっても破砕形であってもいずれでもよ
い。これらの炭素質固体材料は、比表面積が１００ｍ²
／ｇ〜１５００ｍ²／ｇの範囲内、好ましくは５００ｍ²
／ｇ〜１０００ｍ²／ｇの範囲内であることがよい。特
に好適な炭素質固体の例としては、粉状のものではチャ
ー炭、粒状のものでは活性炭を挙げることができる。

【００２０】反応剤を構成する単体状炭素とアルカリ金
属化合物およびアルカリ土類金属化合物の含有割合は、
原子比でアルカリ土類金属を１．０としたとき、アルカ
リ金属が０〜０．３、好ましくは０．０５〜０．２５が
よい。また単体状炭素は０．２５〜１０．０、好ましく
は０．５〜８．０、さらに好ましくは１．０〜６．０が
よい。単体状炭素とアルカリ金属化合物およびアルカリ
土類金属化合物の含有割合を上記の範囲とすることによ
って、有機塩素化合物の分解、塩素の固定化が効率的に
行われる。

【００２１】これらの粉状または粒状の炭素質固体材料
と、粉状または粒状のアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物は、そのまま灰と混合して反
応容器３に充填し、使用することができる。また、反応
剤の粒状性および圧強度を向上させるために、反応剤に
さらにアルミナを添加し、その混合物を取り扱い容易な
大きさの粒状物に造粒したものを灰と混合して使用して
もよい。アルミナの添加量は反応剤の総重量に対し、１
〜１０重量％の範囲内、好ましくは２〜５重量％の範囲
内とするのがよい。アルミナの一次粒子の平均径は１０
〜１００ｎｍの範囲内であることがよい。

【００２２】本発明で用いられる反応剤は、粒状物にす
ることにより、炭素とアルカリ金属化合物および／また
はアルカリ土類金属化合物が互いにさらに近接した状態
となり、かつ反応剤の比表面積（単位重量あたりの表面
積）が大きくなって被処理ガスとの接触の機会を大きく
することができる。また、その造粒物を乾燥もしくは焼
成することにより、十分な強度と気孔率を有する粒状品
とすることもできる。アルミナはバインダーとしての役
割を果たす。アルミナの他に、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）のような有機バインダーが使用できる。この
ような造粒品を製造する過程で、原料として使用した炭
素質固体材料または粉状のアルカリ金属化合物および／
またはアルカリ土類金属化合物がその形態および化合物
の種類が他のものに変化することがあっても、造粒品中
に固体炭素とアルカリ金属化合物および／またはアルカ
リ土類金属化合物成分が所要の割合で存在している限り
本発明の分解反応に寄与することができる。

【００２３】本発明で用いられる反応剤の製造は、例え
ば、以下のようにして行われる。炭素質固体材料として
活性炭、アルカリ金属化合物として炭酸カリウム、そし
てアルカリ土類金属化合物として炭酸カルシウムを原料
とした場合、これらの粉体を所要の割合で配合し、ま
た、必要に応じてアルミナを添加し、水を加えて混練す
る。その後、取り扱い易い大きさの粒径、例えば１〜２
０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍに造粒し、これを非酸
化性雰囲気下で焼成（例えば４００℃〜５００℃で焼
成）してペレットとする。この場合、この焼成の過程で
炭酸カルシウムおよび炭酸カリウムは他の物質へ変化せ
ず、炭素と炭酸カリウムと炭酸カルシウムとがアルミナ
によって強固に結びついたペレットが得られる。このよ
うにして得られる反応剤は十分な強度を有し、かつ比表
面積の大きな多孔質となるので、本発明の実施に好適に
使用できる。

【００２４】次に、本発明の有機塩素化合物の分解方法
による排ガスの処理、および使用済み反応剤の後処理に
ついて説明する。図２は、本発明の有機塩素化合物の分
解方法による排ガスの処理および使用済み反応剤の後処
理で用いられる装置の一例を示す図である。この装置１
１は、加熱器１２が設けられた第１の反応容器１３と、
焼却炉からの排ガス、空気等を第１の反応容器１３に供
給するためのガス供給管１４と、第１の反応容器１３内
の処理ガスを排出するためのガス排出管１５と、加熱器
１６が設けられた第２の反応容器１７と、ガス排出管１
５から分岐し、第２の反応容器１７に処理ガスを供給す
るためのガス移送管１８と、第２の反応容器１７内の処
理ガスを排出するためのガス排出管１９とから概略構成
される。

【００２５】この装置１１を用いた有機塩素化合物を含
んだ排ガスの処理、および使用済み反応剤の後処理は、
以下のようにして行われる。まず、単体状炭素とアルカ
リ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物と
を含有する反応剤を第１の反応容器１３内に固定した通
気性床の上に充填し、１００℃以上に加熱する。つい
で、焼却炉からの排ガスをガス供給管１４から第１の反
応容器１３に供給し、排ガスを反応剤に接触させる。排
ガスを反応剤に１００℃以上の温度で接触させることに
よって、排ガス中に含まれる有機塩素化合物が分解され
る。反応剤によって処理された排ガス（処理ガス）は、
ガス排出管１５から排出される。

【００２６】充填した反応剤が消耗し、分解反応が終了
した場合、焼却炉からの排ガスの供給を停止する。この
分解反応の終了は、例えば処理ガス中に有機塩素化合物
が検出され始めた時点をもって知ることができる。

【００２７】分解反応が終了した使用済みの反応剤に
は、排ガス中の飛灰が付着している。この飛灰中には有
機塩素化合物が含まれているため、使用済みの反応剤
は、そのまま廃棄することができない。そのため、使用
済みの反応剤を破棄する前に、これに付着した飛灰中の
有機塩素化合物を分解する必要がある。

【００２８】まず、新たな反応剤を第２の反応容器１７
内に固定した通気性床の上に充填し、１００℃以上に加
熱する。ついで、ガス排出管１５とガス移送管１８の分
岐部分に設けられた切替弁２０をガス移送管１８側に切
り替える。ガス供給管１４から第１の反応容器１３に空
気を吹き込みながら、使用済み反応剤を１５０〜３００
℃に加熱する。空気を吹き込みながら加熱することによ
り、飛灰に含まれる有機塩素化合物が気化する。気化し
た有機塩素化合物が含まれたガスをガス移送管１８から
第２の反応容器１７に供給し、このガスを反応剤に接触
させる。このガスを反応剤に１００℃以上の温度で接触
させることによって、ガス中に含まれる有機塩素化合物
が分解される。反応剤によって処理されたガスは、ガス
排出管１９から排出される。

【００２９】使用済み反応剤の後処理が終了した後、第
１の反応容器１３から使用済み反応剤を取り出し、新た
な反応剤を充填する。この段階の使用済み反応剤には、
有機塩素化合物はほとんど残留していないので、この使
用済み反応剤はそのまま廃棄することができる。切替弁
２０をガス排出側に切り替えた後、反応剤を１００℃以
上に加熱し、第１の反応容器１３への排ガスの供給を再
開する。

【００３０】第１の反応容器１３の取付け位置は、燃焼
炉出口部から分離装置（例えば電気式集塵機または布フ
ィルター）の後段までのいずれの位置にも設置すること
ができる。分解温度は１００℃以上で、好ましくは１０
０℃〜４５０℃の範囲内、さらに好ましくは１００℃〜
３００℃の範囲内である。この範囲内であれば、効率的
な分解反応を行うことができる。第１の反応容器１３に
供給される空気の流量は、第１の反応容器１３の大き
さ、充填された使用済み反応剤の量によって決定され、
特に限定はされない。また、空気の代わりに、窒素、二
酸化炭素等の不活性ガスを用いてもよい。

【００３１】制御する反応温度並びに反応雰囲気は有機
塩素化合物の種類に応じて適切に選択する。すなわち、
分解に供する有機塩素化合物の種類、被処理ガス中の濃
度、ＳＶ（空塔速度）、ＬＶ（線速度）、他のガスとの
混合状態、更には反応剤の成分比や形態に応じて、好ま
しい分解温度が設定されることになる。本発明に従い、
適切な条件を選択すれば、排出するガス中の有機塩素化
合物の濃度を０．１ｎｇ／ｍ³以下とすることができ
る。

【００３２】図２に示した装置１１の場合、充填した反
応剤が消耗し尽きると分解反応が終了する。このような
装置１１は、反応が終了すれば、装置の稼働を停止し、
新たに反応剤を充填して反応を開始するというバッチ方
式であり、同一装置で順次有機塩素化合物の分解を行う
ことができる。このバッチ方式を連続化するために、図
３に示すような、２塔切替方式を採用することもでき
る。この２塔切替方式は、一方の装置が停止したときに
他方の装置にガス流路を切り替えるという方式である。

【００３３】図３は、本発明の有機塩素化合物の分解方
法による排ガスの処理、および使用済み反応剤の後処理
で用いられる装置の他の例を示す図である。

【００３４】この装置２１は、加熱器２２が設けられた
第１の反応容器２３と、加熱器２４が設けられた第２の
反応容器２５と、焼却炉からの排ガス、空気等を第１の
反応容器２３に供給するためのガス供給管２６と、焼却
炉からの排ガス、空気等を第２の反応容器２５に供給す
るためのガス供給管２７と、第１の反応容器２３内の処
理ガスを排出するためのガス排出管２８と、第２の反応
容器２５内の処理ガスを排出するためのガス排出管２９
と、ガス排出管２８から分岐し、第２の反応容器２５に
処理ガスを供給するためのガス移送管３０と、ガス排出
管２９から分岐し、第１の反応容器２３に処理ガスを供
給するためのガス移送管３１とから概略構成される。

【００３５】この装置２１を用いた有機塩素化合物を含
んだ排ガスの処理、および使用済み反応剤の後処理は、
以下のようにして行われる。まず、単体状炭素とアルカ
リ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物と
を含有する反応剤を第１の反応容器２３および第２の反
応容器２５内に固定した通気性床の上に充填し、第１の
反応容器２３を１００℃以上に加熱する。ついで、焼却
炉からの排ガスをガス供給管２６から第１の反応容器２
３に供給し、排ガスを反応剤に接触させる。反応剤によ
って処理された排ガス（処理ガス）は、ガス排出管２８
から排出される。

【００３６】第１の反応容器２３に充填した反応剤が消
耗した場合、焼却炉からの排ガスの供給を第２の反応容
器２５に切り替える。この分解反応の終了は、例えば処
理ガス中に有機塩素化合物が検出され始めた時点をもっ
て知ることができる。

【００３７】分解反応が終了した第１の反応容器２３の
使用済みの反応剤には、排ガス中の飛灰が付着してい
る。この飛灰中には有機塩素化合物が含まれているた
め、使用済みの反応剤は、そのまま廃棄することができ
ない。そのため、使用済みの反応剤を破棄する前に、こ
れに付着した飛灰中の有機塩素化合物を分解する必要が
ある。

【００３８】ガス供給管２６から第１の反応容器２３に
空気を吹き込みながら、使用済み反応剤を１５０〜３０
０℃に加熱する。空気を吹き込みながら加熱することに
より、飛灰に含まれる有機塩素化合物が気化する。気化
した有機塩素化合物が含まれたガスをガス移送管３０か
ら第２の反応容器２５に供給し、このガスを焼却炉から
の排ガスと同時に反応剤に接触させる。

【００３９】使用済み反応剤の後処理が終了した後、第
１の反応容器２３から使用済み反応剤を取り出し、新た
な反応剤を充填する。この段階の使用済み反応剤には、
有機塩素化合物はほとんど残留していないので、この使
用済み反応剤はそのまま廃棄することができる。切替弁
３２をガス排出側に切り替えた後、反応剤を１００℃以
上に加熱し、第１の反応容器２３への排ガスの供給を再
開する。

【００４０】このように反応容器を２基以上並列させる
ことにより、連続運転が可能となる。

【００４１】ついで、ガス排出管２９とガス移送管３１
の分岐部分に設けられた切替弁３３をガス移送管３１側
に切り替える。ガス供給管２７から第２の反応容器２５
に空気を吹き込みながら、第２の反応容器内の使用済み
反応剤を１５０〜３００℃に加熱する。空気を吹き込み
ながら加熱することにより、飛灰に含まれる有機塩素化
合物が気化する。気化した有機塩素化合物が含まれたガ
スをガス移送管３１から第１の反応容器２３に供給し、
このガスを焼却炉からの排ガスとともに、反応剤に接触
させる。

【００４２】このような２塔切替方式によれば、焼却炉
からの排ガスの処理と、使用済み反応剤の後処理を同時
に行うことができるので、排ガスの処理を停止する時間
を短くすることができ、有機塩素化合物を効率よく分解
処理することができる。

【００４３】

【実施例】以下に実施例を示してさらに詳しく本発明を
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。 （反応剤の作製）有機塩素化合物の分解実験を行うにあ
たり、反応剤を作製した。反応剤は、原料としてチャー
炭、消石灰および水酸化カリウムを用いて作製した粒状
物であり、次のようにして作製した。

【００４４】粒度２５０μｍ以下のチャー炭２５重量
部、粒度２５０μｍ以下の消石灰７５重量部、および水
酸化カリウム５重量部をヘンシェルミキサーで混合し、
水を添加して造粒したあと、１１０℃で４時間乾燥処理
し、窒素雰囲気中で８００℃で８時間の熱処理を行って
脱水焼成し、得られた焼成品を整粒して粒径が１０ｍｍ
以下、平均粒子径約３ｍｍのペレットを得た。

【００４５】原料のチャー炭は、固定炭素７８％、揮発
分９％、灰分３％、水分１０％のものを使用し、原料の
消石灰はＪＩＳ Ｒ９００１の規格品を使用し、水酸化
カリウムは一級試薬を使用した。

【００４６】（実施例１）図１の反応容器３に反応剤と
焼却灰を重量比で１０：１で混合した混合物６０ｃｃを
充填し、混合物の温度を２００℃に調整した。ここで、
焼却灰としては、ダイオキシン類の濃度が７．２ｎｇ／
ｇのものを用いた。空気をガス供給管４から反応容器３
に導入した。空気の流量は１．０ｍｌ／秒の一定とし、
圧力は１．１５ａｔｍとした。

【００４７】反応容器３から排出されるガスの一部をサ
ンプリングし、ＧＣ−ＥＣＤ（ＨＲＧＣ）でダイオキシ
ン類の濃度を分析した。また、分解反応を６時間行った
後、混合物中に含まれるダイオキシン類の分析を行っ
た。その結果、ダイオキシン類の濃度は０．２６ｎｇ／
ｇであった。

【００４８】（実施例２）反応剤と焼却灰を重量比で
１：１で混合した混合物を用い、実施例１と同様にして
ダイオキシン類の分解反応を行った。その結果、ダイオ
キシン類の濃度は０．７ｎｇ／ｇであった。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機塩素
化合物の分解方法は、単体状炭素とアルカリ金属化合物
および／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反
応剤と、有機塩素化合物を含有する灰または土壌との混
合物に空気または不活性ガスを供給しながら、該混合物
を１５０〜３００℃に加熱する方法であるので、焼却炉
等から排出される焼却灰、捕集飛灰等の灰または土壌に
含まれる有機塩素化合物を比較的低温、簡単な処方で、
効率的に、かつ低コストで分解、除去することができ
る。また、分解した塩素も無害物として固定化できるの
で、有機塩素化合物の再生も防止することができる。す
なわち、本発明の有機塩素化合物の分解方法は、簡易な
分解装置で実施でき、処理操作が簡易で、分解効率も高
い。また、反応剤の廉価性の点でもこれまでのものには
ない効果を奏し、特にゴミ処理施設から発生する極めて
毒性の高いダイオキシン類を分解して環境問題に多大な
貢献ができる。

【００５０】また、本発明の有機塩素化合物の分解方法
は、単体状炭素とアルカリ金属化合物および／またはア
ルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に焼却炉から
発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触させること
によって得られ、有機塩素化合物を含有する灰が付着し
た使用済み反応剤に空気または不活性ガスを供給しなが
ら、該使用済み反応剤を１５０〜３００℃に加熱し、気
化した有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガス
を新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触させる方法
であるので、焼却炉等から排出される排ガスに含まれる
有機塩素化合物を、有機塩素化合物が含まれた廃棄物を
出すことなく、比較的低温、簡単な処方で、効率的に、
かつ低コストで分解、除去することができる。

【００５１】また、前記使用済み反応剤から気化した有
機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガスを前記新
たな反応剤に接触させると同時に、焼却炉から発生する
排ガスを前記新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触
させることにことによって、焼却炉からの排ガスの処理
と、使用済み反応剤の後処理を同時に行うことができる
ので、有機塩素化合物を効率よく分解処理することがで
きる。また、上述の２塔切替方式によって、有機塩素化
合物の分解を行えば、焼却炉からの排ガスの処理と、使
用済み反応剤の後処理を同時に行うことができるので、
排ガスの処理を停止する時間をさらに短くすることがで
き、有機塩素化合物をさらに効率よく分解処理すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の有機塩素化合物の分解方法による灰
の処理で用いられる装置の一例を示す概略断面図であ
る。

【図２】 本発明の有機塩素化合物の分解方法による排
ガスの処理および使用済み反応剤の後処理で用いられる
装置の一例を示す概略断面図である。

【図３】 本発明の有機塩素化合物の分解方法による排
ガスの処理および使用済み反応剤の後処理で用いられる
装置の他の例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

２３ 第１の反応容器 ２５ 第２の反応容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏田 邦夫 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 伊串 功 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 伊藤 智彦 東京都港区芝大門一丁目13番９号 昭和電 工株式会社内 (72)発明者 ファニール・マクムートフ ロシア連邦共和国 ツーラ市マカレンコ通 り ９−Ａ−47． Ｚｉｐ 300039 (72)発明者 ロマン・ミースキン ロシア連邦共和国 ツーラ市レーニン通り 129−44． Ｚｉｐ 300026 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BA13 BB01 BC01 BD11 4D004 AA36 AA41 AB06 AB07 CA22 CA34 CB01 CB05 CB31 CB44 CC01 CC02 CC11 DA03 DA06 DA10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単体状炭素とアルカリ金属化合物および
   ／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤
   と、有機塩素化合物を含有する灰または土壌との混合物
   に空気または不活性ガスを供給しながら、該混合物を１
   ５０〜３００℃に加熱することを特徴とする有機塩素化
   合物の分解方法。
2. 【請求項２】 単体状炭素とアルカリ金属化合物および
   ／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に
   焼却炉から発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触
   させることによって得られ、有機塩素化合物を含有する
   灰が付着した使用済み反応剤に空気または不活性ガスを
   供給しながら、該使用済み反応剤を１５０〜３００℃に
   加熱し、気化した有機塩素化合物が含まれた空気または
   不活性ガスを新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触
   させることを特徴とする有機塩素化合物の分解方法。
3. 【請求項３】 前記使用済み反応剤から気化した有機塩
   素化合物が含まれた空気または不活性ガスを前記新たな
   反応剤に接触させると同時に、焼却炉から発生する排ガ
   スを前記新たな反応剤に１００℃以上の温度で接触させ
   ることを特徴とする請求項２記載の有機塩素化合物の分
   解方法。
4. 【請求項４】 単体状炭素とアルカリ金属化合物および
   ／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に
   焼却炉から発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触
   させることによって得られ、有機塩素化合物を含有する
   灰が付着した反応剤に、空気または不活性ガスを供給し
   ながら、１５０〜３００℃に加熱して反応剤と接触させ
   ることを特徴とする有機塩素化合物の分解方法。
5. 【請求項５】 単体状炭素とアルカリ金属化合物および
   ／またはアルカリ土類金属化合物とを含有する反応剤に
   焼却炉から発生する排ガスを１００℃以上の温度で接触
   させることによって得られ、有機塩素化合物を含有する
   灰が付着した使用済み反応剤を第１の反応容器に充填
   し、 この第１の容器に空気または不活性ガスを供給しなが
   ら、使用済み反応剤を１５０〜３００℃に加熱して、有
   機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガスを生成さ
   せ、 この有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガス、
   および焼却炉から発生する排ガスを新たな反応剤が充填
   された第２の反応容器に供給して、該反応剤に１００℃
   以上の温度で接触させ、 第１の反応容器中の使用済み反応剤から有機塩素化合物
   が除去された後、空気または不活性ガス、および焼却炉
   から発生する排ガスの供給を停止して第１の反応容器か
   ら使用済み反応剤を取り出し、ついで第１の反応容器に
   新たな反応剤を充填し、 第２の容器に空気または不活性ガスを供給しながら、第
   ２の反応容器中の使用済み反応剤を１５０〜３００℃に
   加熱して、有機塩素化合物が含まれた空気または不活性
   ガスを生成させ、 この有機塩素化合物が含まれた空気または不活性ガス、
   および焼却炉から発生する排ガスを新たな反応剤が充填
   された第１の反応容器に供給して、該反応剤に１００℃
   以上の温度で接触させることを特徴とする有機塩素化合
   物の分解方法。
6. 【請求項６】 前記反応剤に含まれるアルカリ金属、ア
   ルカリ土類金属、単体状炭素の含有割合が、アルカリ土
   類金属を１．０としたときの原子比で、アルカリ金属が
   ０〜０．３、単体状炭素が０．２５〜１０．０であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項に記載の
   有機塩素化合物の分解方法。
7. 【請求項７】 前記アルカリ金属化合物が、リチウム、
   ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムの酸
   化物、水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、ケイ酸塩、リン
   酸塩、アルミン酸塩、硝酸塩または硫酸塩であることを
   特徴とする請求項１ないし６いずれか一項に記載の有機
   塩素化合物の分解方法。
8. 【請求項８】 前記アルカリ土類金属化合物が、マグネ
   シウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムの
   酸化物、水酸化物、炭酸水素塩または炭酸塩であること
   を特徴とする請求項１ないし７いずれか一項に記載の有
   機塩素化合物の分解方法。
9. 【請求項９】 前記単体状炭素が、チャー炭、石炭、ピ
   ッチ、木炭、活性炭、カーボンブラックまたはコークス
   粉であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか一
   項に記載の有機塩素化合物の分解方法。
10. 【請求項１０】 反応剤の形状が粒状であり、該反応剤
    には、アルミナが１〜１０重量％含まれていることを特
    徴とする請求項１ないし９いずれか一項に記載の有機塩
    素化合物の分解方法。
11. 【請求項１１】 前記アルミナの一次粒子の平均径が１
    ０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１０記載
    の有機塩素化合物の分解方法。