JP2003144845A

JP2003144845A - 除去対象物質の処理方法及び処理材と装置

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Publication number: JP2003144845A
Application number: JP2001351431A
Authority: JP
Inventors: Sakutaro Yamaguchi; 作太郎山口
Original assignee: YYL KK
Current assignee: YYL KK
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】吸着材に吸収されたダイオキシン類等の除去対
象物質を効率的に処理する方法、装置の提供。【解決手段】ダイオキシン類等の除去対象物質を吸着す
る部材に、前記部材よりも相対的に熱伝導率の高い物質
を加熱促進材として予め混合しめておき、前記部材に前
記除去対象物質を吸着させた後に、前記部材を加熱する
ことで、前記除去対象物質を処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除去対象の化学物
質の処理技術に関し、特にダイオキシン類の処理技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】まずダイオキシンについて概説する。ダ
イオキシンの簡略化学構造は、以下のようである。

【０００３】

【化１】

【０００４】１−４及び６−９と付けられた番号の置換
位置には、塩素、他のハロゲン原子、有機ラジカル及び
水素が配される。これらは通常「ダイオキシン同族体」
と呼ばれ、７７以上の異性体が知られている。

【０００５】ダイオキシン同族体の中で、環境科学等か
ら、特に注意が払われているのは、Ｃ₁₂Ｈ₄Ｃｌ₄Ｏ₂、
すなわち、２、３、７、８の位置に塩素が配され、他は
水素で置換されている、2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ
-パラ-ダイオキシン（「ＴＣＤＤ」と略記される）であ
る。2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-パラーダイオキシ
ン（四塩化ジベンゾダイオキシン：Ｔ_４ＣＤＤ）は、強
い毒性を有し、安定物質であり、水や有機溶媒に溶けに
くく、環境汚染の原因をなしている。

【０００６】ダイオキシン処理として電磁波照射により
ダイオキシン処理を行う焼却炉を、本願発明者は、特許
出願している（特願２０００−３３６４１１（先の出願
である特願２０００−００１６５３の優先権主張出
願））。

【０００７】またシリカゲルをはじめ多孔質状の酸化物
等がダイオキシンを吸着することは、よく知られてい
る。例えばシリカゲル（SiO2・nH20）を用いて、焼却炉
から排出される排煙中のダイオキシンを吸収することが
できる。

【０００８】なお、ダイオキシン吸着材に関する刊行物
として、例えば特開２００１−２１９０５６号公報に
は、排ガス中のダイオキシン類をタール成分が多く含ま
れる場合でも十分に除去でき、高温での使用も可能であ
り、高温でダイオキシン類を十分に除去できるダイオキ
シン類吸収材として、γ型アルミナ、鉄型ゼオライト、
アルミニウム型ゼオライト、カリウム型ゼオライトから
選ばれる少なくとも１つを含むダイオキシン類吸収材が
開示されている。

【０００９】また特開２０００−５５６３号公報には、
汚染成分を吸着し、オゾンを吸着する高シリカ吸着剤を
充填した反応層に、汚染成分含有ガスを導入し、汚染成
分を吸着剤に吸着させ、汚染成分含有ガスの導入を停止
した後、汚染成分を吸着した反応層にオゾン含有ガスを
導入し、吸着剤表面で汚染成分を酸化分解する、ように
した処理方法が開示されている。

【００１０】さらに特開平７−１６３８７７号公報に
は、ダイオキシン類の前駆体からのダイオキシン類の生
成を抑止し、既に排ガス中に存在するダイオキシン類を
分解除去し得る触媒として、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒからなる
群から選ばれた少なくとも１種の元素、またはその酸化
物を、シリカ・ボリア・アルミナ複合酸化物、及びアル
ミナに対するシリカのモル比が３０以上のゼオライトの
少なくとも１種類に、触媒１リットル当たり０．１〜１
０ｇ担持させた排ガス処理用の触媒が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
ゲル等を用いて排煙中のダイオキシンを吸収させる場
合、シリカゲルに吸収されたダイオキシンを分解処理す
るための手立てがないというのが実情である。ダイオキ
シンは約３００℃から４００℃までシリカゲルに吸収さ
れた状態で加熱すれば、分解するが、シリカゲルに吸収
されたダイオキシンを、効率的に、均一に、短時間に、
加熱する方法がない。

【００１２】例えばヒーター、あるいは赤外線等の加熱
源を用いた場合、加熱される領域のシリカゲルは加熱さ
れるものの、シリカゲルの熱伝導率は低いため、全体の
温度は、すぐには上昇しない。

【００１３】また電子レンジ等では、シリカゲルを加熱
することはできない。これは、吸収する共鳴帯がないた
めと思料される。

【００１４】したがって、本発明は、吸着材に吸収され
たダイオキシン類等の除去対象物質を効率的に処理する
方法、処理材、及び装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明の一つのアスペクトに従う方法
は、除去対象物質を吸収する部材に、前記部材に対して
相対的に熱伝導率の高い物質を予め含有せしめておき、
前記部材に前記除去対象物質を吸収させた後、前記部材
を加熱することで、前記除去対象物質を処理するもので
ある。

【００１６】本発明の別のアスペクトに従う処理材は、
除去対象物質を吸着する部材と、前記部材中に含まれ、
前記部材よりも相対的に熱伝導率の高い物質と、を含
む。

【００１７】本発明の別のアスペクトに従う装置は、除
去対象物処理材を焼却炉の排ガスの排出経路に有し、前
記除去対象物質吸着材が排ガス中の前記除去対象物質を
吸収し、前記除去対象物質を吸収した前記除去対象物質
を加熱することで、前記除去対象物質を分解、除去す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について説明す
る。本発明は、ダイオキシン類等の除去対象の化学物質
を吸収する吸着部材（「吸収部材」ともいう）に、この
吸着部材よりも、熱伝導率の高い金属等の物質を予め混
合させておく。そして、焼却炉等の排煙中のダイオキシ
ン類等の除去対象物質を吸着部材に吸収させた後、該部
材を、加熱することで、前記除去対象の物質を分解、処
理する。

【００１９】本発明の実施の形態において、吸着部材
は、シリカゲルよりなる。

【００２０】本発明の実施の形態において、吸着部材
は、多孔質の酸化物、例えば、酸化マンガン（ＭｎＯ
2）、フェライト（Ｆｅ2Ｏ3）、アルミナ（Al2Ｏ3）の
うちの少なくとも一種よりなる。

【００２１】本発明の実施の形態において、吸着部材
は、活性炭、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、酸
化亜鉛うちの少なくとも一種よりなる。

【００２２】熱伝導率の高い金属等の物質は、粉末状に
て吸着部材に混合されている。

【００２３】除去対象のダイオキシン類を吸収した前記
吸着部材にマイクロ波を照射することで加熱する。

【００２４】フェライト（Ｆｅ2Ｏ3）は、電磁波を吸収
するため、金属等の物質を混入せずに、多孔質状のフェ
ライト（Ｆｅ2Ｏ3）を単独で、ダイオキシン類の吸着部
材として用い、これに、電磁波を照射することで、処理
するようにしてもよい。

【００２５】本発明は、小規模は処理装置としては、金
属粉を混入したシリカゲルにダイオキシン類を吸着せし
めたあと、電子レンジ等で加熱し，分解するようにして
もよい。

【００２６】また焼却炉等においては、排煙を外部に放
出する煙突等のダクトに、ダイオキシン類の吸着部材
（金属粉が混入されたシリカゲル等）を充填したキャビ
ティを設け、これに排ガス中のダイオキシンを吸着せし
め、つづいて電磁波を照射して、加熱し、ダイオキシン
を分解したのち、外部に放出するものである。

【００２７】

【実施例】図１は、本願発明者による特願２０００−３
３６４１１号（先の出願である特願２０００−００１６
５３の優先権主張出願）の焼却炉に、本発明を適用した
ものである。

【００２８】焼却炉内には、二重扉ゴミ投入口１０１か
らゴミ１０８が投入される。二重扉ゴミ投入口１０１の
二重扉構造は、炉内に入射される電磁波が投入口から漏
洩することを防ぐためのものである。また、篩い（メッ
シュ）１０７から炉の底部に堆積した、焼却がすんだフ
ライアッシュ１１０を取り出す部分、すなわちフライア
ッシュ取出口１０６も二重扉構造とされている。燃焼炉
の規模にもよるが、通常、ゴミ焼却炉においては、オペ
レータが炉内の燃焼状況を工業用テレビ等でモニタしな
がら、ゴミを燃えやすいように、クレーンなどで運ん
で、焼却を行っている。炉内に、電磁波発信器１０３か
らダイオキシン分子と共鳴する周波数帯（マイクロ波領
域）の電磁波を導入して、照射する。セラミック等の高
温材料窓材（セラミック窓１０４）を壁１０２に備え、
燃焼ガス１１２が電磁波発信器１０３に逆流しないよう
にしてある。電磁波発信器１０３から出力される電磁波
はセラミック窓１０４を透過して炉内に照射される。電
磁波発信器１０３からセラミック窓１０４までは周波数
に応じて、同軸ケーブルや導波管等で電磁波を導く。図
１では、簡単のため、電磁波発信器１０３は１つのみが
示されているが、炉の壁側面を囲繞するように、複数の
電磁波発信器を備えた構成としてもよいことは勿論であ
る。また電磁波発信器１０３、電磁波発信器１０３の電
磁波を導波する導入部と壁１０２（セラミック窓）との
接合部等には、必要な遮蔽（シールド）が施されてい
る。

【００２９】煙突中に、電磁波キャビティ１１４を備
え、電磁波キャビティ１１４内に、フェライト、あるい
は、金属粉末を混入したシリカゲル等の吸着材を用意し
ておき、吸着材が排煙中のダイオキシン類を吸収させた
のち、加熱器例えば電磁波発信器１１５で電磁波を照射
し、吸着材を加熱し、吸着材に吸収されているダイオキ
シン類を分解処理するものである。

【００３０】本発明の一実施例においては、炉内に電磁
波を導入する構成とされており、電磁波が煙突１０５な
どから漏洩することを防ぐために電磁波シールド手段と
して、排ガスは通すが、電磁波は通さない電磁波フィル
ター１１１を、煙突部１０５に備えている。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイオキシン類等の除去対象物質を吸収する吸着材に、
加熱促進用の部材を混合し、吸着材に除去対象物質を吸
収させた後、加熱処理することで、除去対象物質を処理
することを可能としており、その実用的価値は極めて高
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の焼却炉の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１二重扉ゴミ投入口１０２壁１０３電磁波発信器１０４セラミック窓１０５煙突１０６フライアッシュ取出口１０７篩い（メッシュ）１０８ゴミ１１２燃焼ガス１１４電磁波キャビティ１１５電磁波発信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 20/10 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢＦ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 ＪＦターム(参考） 3K070 DA05 DA12 DA24 4D002 AA21 AC04 BA04 DA11 DA21 DA22 DA24 EA07 4G066 AA02D AA12B AA20B AA23B AA26B AA27B CA33 DA02 EA13 GA18 4G075 AA03 AA37 BA06 CA26 CA54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】除去対象物質を吸着する部材に、前記部材
よりも相対的に熱伝導率の高い物質を加熱促進材として
予め混合せしめておき、前記部材に前記除去対象物質を吸着させた後に、前記部
材を加熱することで、前記除去対象物質を処理する、こ
とを特徴とする除去対象物質の処理方法。
【請求項２】前記除去対象物質を吸着する部材が、シリ
カゲルよりなる、ことを特徴とする、請求項１記載の除
去対象物質の処理方法。
【請求項３】前記除去対象物質を吸着する部材が、多孔
質状の酸化物よりなる、ことを特徴とする、請求項１記
載の除去対象物質の処理方法。
【請求項４】前記除去対象物質を吸着する部材が、酸化
マンガン、フェライト、及びアルミナのうちの少なくと
も一種よりなる、ことを特徴とする、請求項１記載の除
去対象物質の処理方法。
【請求項５】前記除去対象物質を吸着する部材が、活性
炭、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、及び酸化亜
鉛のうちの少なくとも一種よりなる、ことを特徴とす
る、請求項１記載の除去対象物質の処理方法。
【請求項６】前記相対的に熱伝導率の高い物質が、金属
よりなる、ことを特徴とする、請求項１記載の除去対象
物質の処理方法。
【請求項７】前記相対的に熱伝導率の高い物質が金属よ
りなり、前記金属が粉末状にて前記除去対象物質を吸着する部材
に混合されている、ことを特徴とする、請求項１記載の
除去対象物質の処理方法。
【請求項８】前記除去対象物質を吸着した前記部材に、
電磁波を照射することで加熱する、ことを特徴とする、
請求項１記載の除去対象物質の処理方法。
【請求項９】除去対象物質を吸着する部材に前記除去対
象物質を吸着させた後、前記部材に電磁波を照射して加
熱することで、前記除去対象物質を処理する、ことを特
徴とする除去対象物質の処理方法。
【請求項１０】前記除去対象物質が、ダイオキシン類で
ある、ことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一
に記載の除去対象物質の処理方法。
【請求項１１】除去対象物質を吸着する部材と、前記部材中に含まれ、前記部材よりも相対的に熱伝導率
の高い物質と、を含む、ことを特徴とする除去対象物処理材。
【請求項１２】前記除去対象物質を吸着する部材が、シ
リカゲルよりなる、ことを特徴とする、請求項１１記載
の除去対象物処理材。
【請求項１３】前記除去対象物質を吸着する部材が、多
孔質の酸化物よりなる、ことを特徴とする、請求項１１
記載の除去対象物処理材。
【請求項１４】前記除去対象物質を吸着する部材が、酸
化マンガン、フェライト、及びアルミナのうちの少なく
とも一種よりなることを特徴とする、請求項１１記載の
除去対象物処理材。
【請求項１５】前記除去対象物質を吸着する部材が、活
性炭、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、及び酸化
亜鉛の少なくともいずれかよりなる、ことを特徴とす
る、請求項１１記載の除去対象物処理材。
【請求項１６】前記除去対象物質が、ダイオキシン類で
ある、ことを特徴とする、請求項１１乃至１５のいずれ
か一に記載の除去対象物処理材。
【請求項１７】除去対象物質を吸着する部材であって、
加熱用の電磁波を吸収する除去対象物処理材。
【請求項１８】請求項１１乃至１７のいずれか一の除去
対象物処理材を焼却炉の排ガスの排出経路に有し、前記除去対象物質吸着材が排ガス中の前記除去対象物質
を吸収し、前記除去対象物質を吸収した前記除去対象物質を加熱す
ることで、前記除去対象物質を分解、除去する処理装
置。