JP2003220375A - 有機塩素化合物の分解方法 - Google Patents
有機塩素化合物の分解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却灰に含まれる有機塩素化合物を、単純な
方法および装置を用いて、比較的低温度で十分に分解・
無害化でき、かつダイオキシン類の再合成のおそれが全
くない有機塩素化合物の分解方法を提供する。 【解決手段】 廃棄物焼却処理施設から排出される焼却
灰を加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解
する方法において、前記焼却灰を水酸化カルシウムの存
在下に５８０℃以上８５０℃以下で加熱して前記水酸化
カルシウム中の化学結合が切断されるときに遊離するＨ
ラジカルとＯＨラジカルで前記有機塩素化合物を分解す
る。有機塩素化合物は、最終的には二酸化炭素、水およ
び塩化水素に分解される。水酸化カルシウムの添加量は
０．１重量％以上１０重量％以下である。
方法および装置を用いて、比較的低温度で十分に分解・
無害化でき、かつダイオキシン類の再合成のおそれが全
くない有機塩素化合物の分解方法を提供する。 【解決手段】 廃棄物焼却処理施設から排出される焼却
灰を加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解
する方法において、前記焼却灰を水酸化カルシウムの存
在下に５８０℃以上８５０℃以下で加熱して前記水酸化
カルシウム中の化学結合が切断されるときに遊離するＨ
ラジカルとＯＨラジカルで前記有機塩素化合物を分解す
る。有機塩素化合物は、最終的には二酸化炭素、水およ
び塩化水素に分解される。水酸化カルシウムの添加量は
０．１重量％以上１０重量％以下である。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、廃棄物焼却処理
施設から排出される焼却灰に含まれるダイオキシン類等
の有機塩素化合物の分解方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】廃棄物焼却処理施設から排出される焼却
灰は、人体にとって有害なダイオキシン類等の有機塩素
化合物を含むため、これらを埋め立て処理あるいはリサ
イクル処理する場合には環境を汚染するおそれがある。
このため、ダイオキシン類等の有機塩素化合物は無害な
物質に分解してから処理されることが望ましい。 【０００３】従来、ダイオキシン類等の有機塩素化合物
を分解処理する方法としては、例えば特許第２５１２６
６５号に開示された焼却灰処理方法が知られている。こ
の方法は焼却灰を石灰の存在下に３５０〜５５０℃で加
熱することにより、焼却灰に含まれた有機塩素化合物を
分解するものである。この方法において、有機塩素化合
物は加熱により脱塩素化されて解離した塩素は石灰成分
のカルシウム（Ｃａ）と反応して熱的安定性の高いカル
シウム塩（ＣａＣｌ２等）として固定される。また、脱
塩素化した有機塩素化合物はダイオキシン類前駆体とし
て分解されずに残り、冷却条件によっては、再びダイオ
キシン類に再合成されるおそれがあるため、その防止策
として、加熱処理後に２５０℃以下に急冷する処理を行
っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の有機塩
素化合物の分解方法は、上述のように構成したので、３
５０〜５５０℃の加熱処理では再合成の可能性を残す程
度にまでしか有機塩素化合物を分解できず、有機塩素化
合物を完全に無害化できないという課題があった。 【０００５】また、従来の有機塩素化合物の分解方法で
は、加熱処理だけでは有機塩素化合物を完全に無害化で
きないため、加熱処理後に急冷処理を必要とする等、処
理方法および処理装置が複雑であるという課題があっ
た。 【０００６】さらに、従来の有機塩素化合物の分解方法
では、処理後の焼却灰を埋め立て処理あるいはリサイク
ル処理した場合に、将来において温度条件によってはダ
イオキシン類に再合成されるおそれがあるという課題が
あった。 【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、焼却灰に含まれる有機塩素化合物
を、単純な方法および装置を用いて、比較的低い温度で
十分に分解・無害化でき、かつダイオキシン類の再合成
のおそれが全くない有機塩素化合物の分解方法を得るこ
とを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明に係る有機塩素
化合物の分解方法は、廃棄物焼却処理施設から排出され
る焼却灰を加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物
を分解する方法において、前記焼却灰を水酸化カルシウ
ムの存在下に５８０℃以上で加熱して前記水酸化カルシ
ウム中の化学結合が切断されるときに遊離するＨラジカ
ルとＯＨラジカルで前記有機塩素化合物を分解すること
を特徴とするものである。 【０００９】水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）２］は５
８０℃まで加熱されると、脱水して酸化カルシウム［Ｃ
ａＯ］となる。この反応は下記式（１）で示されるが、
この熱分解反応において、水酸化カルシウム中の化学結
合が切断されるときに下記式（２）〜（４）で示される
反応が連続的に進行し、その過程では、式（２）および
式（３）に示す不対電子をもつＯＨラジカル［ＯＨ・］
およびＨラジカル［Ｈ・］が遊離する。 Ｃａ（ＯＨ）２ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（１） Ｃａ（ＯＨ）２ → ＣａＯＨ・ ＋ ＯＨ・ ・・・（２） ＣａＯＨ・ → ＣａＯ ＋ Ｈ・ ・・・（３） ＣａＯ ＋ Ｈ・ ＋ ＯＨ・ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（４） 【００１０】遊離したＨラジカル［Ｈ・］の寿命は短い
が、５８０℃まで加熱されて反応活性が高くなっている
有機塩素化合物の塩素原子と直ちに結合して塩化水素と
なる有機塩素化合物の脱塩素化反応を促進する。即ち、
有機塩素化合物はダイオキシン類前駆体といわれる塩素
を含有しない有機化合物と、塩化水素とに分解される。 【００１１】一方、遊離したＯＨラジカル［ＯＨ・］
は、上述の塩素を含有しない有機化合物を直ちに分解
し、最終的には二酸化炭素［ＣＯ２］と水［Ｈ２Ｏ］と
に分解する。 【００１２】即ち、この発明では、水酸化カルシウムの
熱分解反応で生成されるＨラジカルとＯＨラジカルを利
用して焼却灰に含まれる有機塩素化合物を将来的にもダ
イオキシン類に再合成するおそれのない二酸化炭素、水
および塩化水素に分解し、有機塩素化合物を完全に無害
化するものである。 【００１３】水酸化カルシウムは、廃棄物焼却処理施設
から排出される焼却灰に添加、混合される。この混合前
に、焼却灰は、水酸化カルシウムとの接触機会を増やす
ために、乾燥のうえ、微粉末に粉砕されることが好まし
い。このような焼却灰に対する水酸化カルシウムの添加
量は０．１重量％以上１０重量％以下の範囲、好ましく
は２重量％である。０．１重量％未満では水酸化カルシ
ウムの添加によるダイオキシン類の分解率が低く、１０
重量％を超えると、ダイオキシン類の分解率の上昇が頭
打ちになり、却って添加量増加による経済的負担が増す
不都合を生じる。 【００１４】焼却灰に対する加熱処理の温度条件は、５
８０℃以上８５０℃以下の範囲、好ましくは５８０℃以
上６５０℃以下の範囲、さらに好ましくは５８０℃であ
る。５８０℃未満では上述した水酸化カルシウムの熱分
解反応が起こりにくくなり、ＨラジカルおよびＯＨラジ
カルを有機塩素化合物の分解反応に十分に利用できな
い。逆に、８５０℃を超えると、ダイオキシン類の分解
率が頭打ちとなり、却ってエネルギー使用量の増大を招
き、好ましくない。 【００１５】焼却灰に対する加熱処理時間は、処理効率
等を考慮して可能な限り短時間であることが望ましい
が、上述した加熱処理温度を維持する時間としては６０
分程度で十分である。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
有機塩素化合物の分解方法に用いられる処理装置の構成
を示す部分断面図である。 【００１７】図において１は反応槽であり、２は反応槽
１の底部に配設された加熱器であり、３は攪拌機であ
り、４は反応槽１内に充填される被処理物である。 【００１８】次に分解方法の一例について説明する。ま
ず、廃棄物焼却処理施設から排出された焼却灰に所定量
の水酸化カルシウムを添加、混合した混合物である被処
理物４は反応槽１内に充填される。この被処理物４を攪
拌機３で攪拌しながら、加熱器２で５８０℃以上に加熱
する。この加熱により、被処理物４中に混入している水
酸化カルシウムは酸化カルシウムと水（気体）とに熱分
解される。この熱分解反応時に、水酸化カルシウム中の
化学結合が切断されるときに遊離するＨラジカル（気
体）とＯＨラジカル（気体）は上述したように共に反応
性が非常に高い。Ｈラジカルは有機塩素化合物を脱塩素
化して塩素を含有しない有機化合物と塩化水素とに分解
する。ＯＨラジカルは脱塩素化した塩素を含有しない有
機化合物を二酸化炭素と水とに分解する。即ち、有機塩
素化合物は最終的に二酸化炭素、水および塩化水素に分
解されるため、ダイオキシン類への再合成のおそれが全
くない。このため、加熱処理直後に急冷処理を行う従来
の方法とは異なり、急冷処理を行う必要がない。 【００１９】以上のように、この実施の形態１では、焼
却灰に含まれる有機塩素化合物を水酸化カルシウムの存
在下に５８０℃以上８５０℃以下の温度範囲で加熱する
ように構成したので、水酸化カルシウム中の化学結合が
切断されるときに遊離するＨラジカルとＯＨラジカルを
利用して有機塩素化合物をダイオキシン類への再合成の
おそれが全くない二酸化炭素、水および塩化水素に分解
することができるという効果がある。 【００２０】この実施の形態１では、水酸化カルシウム
の熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジカ
ルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成し
たので、加熱処理後に急冷処理を実施しなくても、ダイ
オキシン類への再合成のおそれのある物質が生成されな
いため、従来の分解方法と異なり、冷却装置を用いない
比較的単純で一般的な方法および装置で有機塩素化合物
を分解処理することができるという効果がある。なお、
この実施の形態１では、図１に示した反応槽１、加熱器
２および攪拌機３を処理装置として用いたが、この発明
はこの形態に限定されるものではなく、これら３つの機
器の機能を保有する、例えばロータリーキルン等を用い
てもよい。また、加熱器２は電気ヒータ、燃料燃焼バー
ナあるいは他の燃焼設備等の廃熱を用いてもよい。 【００２１】この実施の形態１では、水酸化カルシウム
の熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジカ
ルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成し
たので、将来においてもダイオキシン類の再合成のおそ
れが全くない分解物のみが生成されるため、処理後の焼
却灰を埋め立て処理あるいはリサイクル処理することが
できるという効果がある。 【００２２】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、この発
明を具体的に説明する。 実施例１ 焼却灰１００ｋｇを乾燥し、微粉砕した後、これに２重
量％の水酸化カルシウムを十分に混入して混合物を得
る。この混合物を被処理物４として図１に示した反応槽
１内に投入した。しかる後に、攪拌機３の回転数を１８
ｒｐｍとして被処理物４を攪拌しながら加熱器２で５８
０℃まで加熱し、６０分間処理した。加熱処理直後のポ
リクロロ・ジベンゾダイオキシン（以下、ＰＣＤＤとい
う）の分解率は９９．９８％であり、ポリクロロ・ジベ
ンゾフラン（以下、ＰＣＤＦという）の分解率は９９．
７６％であった。また、加熱処理後の被処理物４を２時
間かけて１８０℃まで冷却したところ、ダイオキシン類
の再合成は見られなかった。 【００２３】比較例１ 水酸化カルシウムを添加しない以外は実施例１と同様に
して、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後のＰ
ＣＤＤの分解率は６２．６％であり、ＰＣＤＦの分解率
は２３．７％であった。また、加熱処理後の被処理物４
を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、処理直後
と比較して、ＰＣＤＤが２．４倍に増加し、ＰＣＤＦが
１．８倍に増加した。さらに、ダイオキシン類濃度は処
理前の１．１倍に増加した。 【００２４】比較例２ 加熱処理の温度を５５０℃に下げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は７８．６％であり、ＰＣＤＦの分
解率は８４．７％であった。また、加熱処理後の被処理
物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、処理
直後と比較して、ＰＣＤＤが２．１倍に増加し、ＰＣＤ
Ｆが６．２倍に増加した。さらに、ダイオキシン類の分
解率は１８．６％であった。 【００２５】実施例２ 加熱処理の温度を６５０℃に上げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は９９．９７％であり、ＰＣＤＦの
分解率は９９．７３％であった。また、加熱処理後の被
処理物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、
ダイオキシン類の再合成は見られなかった。 【００２６】実施例３ 加熱処理の温度を８５０℃に上げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は９８．８％であり、ＰＣＤＦの分
解率は９９．８％であった。また、加熱処理後の被処理
物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、ダイ
オキシン類の再合成は見られなかった。 【００２７】比較例３ 水酸化カルシウムを添加せず、加熱処理温度を８５０℃
に上げた以外は実施例１と同様にして、焼却灰の加熱処
理を行ったところ、処理直後のＰＣＤＤの分解率は９
６．６％であり、ＰＣＤＦの分解率は９３．１％であっ
た。また、加熱処理後の被処理物４を２時間かけて１８
０℃まで冷却したところ、処理直後と比較して、ＰＣＤ
Ｄが３０倍に増加し、ＰＣＤＦが２４倍に増加した。さ
らに、ダイオキシン類濃度は処理前の１．３倍に増加し
た。 【００２８】以上の結果をまとめて表１に示す。 【表１】 【００２９】表１から明らかなように、焼却灰に対して
水酸化カルシウムを２重量％添加して、５８０℃〜８５
０℃で加熱処理を行った実施例１から実施例３では、ダ
イオキシン類を高い分解率で分解できること、また、そ
のときにダイオキシン類の再合成が生じていないことが
分かる。特に、実施例１および実施例２における５８０
℃〜６５０℃の加熱処理では、分解率９９．９％と非常
に高いことが分かる。さらに、水酸化カルシウムを添加
せずに加熱処理を行った比較例１および比較例３では、
ダイオキシン類の再合成により処理前よりも逆にダイオ
キシン類濃度が増加することが分かる。また、水酸化カ
ルシウムを添加しても加熱温度を５５０℃に下げた比較
例２では、ダイオキシン類の再合成により冷却後のダイ
オキシン類の分解率が１８．６％と非常に低いものとな
ることが分かる。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、廃棄物焼却処理施設から排出される焼却灰を加熱し
て該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解する方法に
おいて、前記焼却灰を水酸化カルシウムの存在下に５８
０℃以上で加熱して前記水酸化カルシウム中の化学結合
が切断されるときに遊離するＨラジカルとＯＨラジカル
で前記有機塩素化合物を分解するように構成したので、
ＨラジカルとＯＨラジカルを利用して焼却灰に含まれる
有機塩素化合物を将来的にもダイオキシン類に再合成す
るおそれのない二酸化炭素、水および塩化水素に分解
し、ダイオキシン等の有機塩素化合物を完全に無害化す
ることができるという効果がある。 【００３１】また、この発明によれば、水酸化カルシウ
ムの熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジ
カルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成
したので、加熱処理後に急冷処理を実施しなくても、ダ
イオキシン類への再合成のおそれのある物質が生成され
ないため、冷却装置を用いない単純な方法および装置で
有機塩素化合物を分解処理することができるという効果
がある。 【００３２】さらに、この発明によれば、水酸化カルシ
ウムの熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラ
ジカルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構
成したので、将来においてもダイオキシン類の再合成の
おそれが全くない分解物のみが生成されるため、処理後
の焼却灰を埋め立て処理あるいはリサイクル処理するこ
とができるという効果がある。
施設から排出される焼却灰に含まれるダイオキシン類等
の有機塩素化合物の分解方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】廃棄物焼却処理施設から排出される焼却
灰は、人体にとって有害なダイオキシン類等の有機塩素
化合物を含むため、これらを埋め立て処理あるいはリサ
イクル処理する場合には環境を汚染するおそれがある。
このため、ダイオキシン類等の有機塩素化合物は無害な
物質に分解してから処理されることが望ましい。 【０００３】従来、ダイオキシン類等の有機塩素化合物
を分解処理する方法としては、例えば特許第２５１２６
６５号に開示された焼却灰処理方法が知られている。こ
の方法は焼却灰を石灰の存在下に３５０〜５５０℃で加
熱することにより、焼却灰に含まれた有機塩素化合物を
分解するものである。この方法において、有機塩素化合
物は加熱により脱塩素化されて解離した塩素は石灰成分
のカルシウム（Ｃａ）と反応して熱的安定性の高いカル
シウム塩（ＣａＣｌ２等）として固定される。また、脱
塩素化した有機塩素化合物はダイオキシン類前駆体とし
て分解されずに残り、冷却条件によっては、再びダイオ
キシン類に再合成されるおそれがあるため、その防止策
として、加熱処理後に２５０℃以下に急冷する処理を行
っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の有機塩
素化合物の分解方法は、上述のように構成したので、３
５０〜５５０℃の加熱処理では再合成の可能性を残す程
度にまでしか有機塩素化合物を分解できず、有機塩素化
合物を完全に無害化できないという課題があった。 【０００５】また、従来の有機塩素化合物の分解方法で
は、加熱処理だけでは有機塩素化合物を完全に無害化で
きないため、加熱処理後に急冷処理を必要とする等、処
理方法および処理装置が複雑であるという課題があっ
た。 【０００６】さらに、従来の有機塩素化合物の分解方法
では、処理後の焼却灰を埋め立て処理あるいはリサイク
ル処理した場合に、将来において温度条件によってはダ
イオキシン類に再合成されるおそれがあるという課題が
あった。 【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、焼却灰に含まれる有機塩素化合物
を、単純な方法および装置を用いて、比較的低い温度で
十分に分解・無害化でき、かつダイオキシン類の再合成
のおそれが全くない有機塩素化合物の分解方法を得るこ
とを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明に係る有機塩素
化合物の分解方法は、廃棄物焼却処理施設から排出され
る焼却灰を加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物
を分解する方法において、前記焼却灰を水酸化カルシウ
ムの存在下に５８０℃以上で加熱して前記水酸化カルシ
ウム中の化学結合が切断されるときに遊離するＨラジカ
ルとＯＨラジカルで前記有機塩素化合物を分解すること
を特徴とするものである。 【０００９】水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）２］は５
８０℃まで加熱されると、脱水して酸化カルシウム［Ｃ
ａＯ］となる。この反応は下記式（１）で示されるが、
この熱分解反応において、水酸化カルシウム中の化学結
合が切断されるときに下記式（２）〜（４）で示される
反応が連続的に進行し、その過程では、式（２）および
式（３）に示す不対電子をもつＯＨラジカル［ＯＨ・］
およびＨラジカル［Ｈ・］が遊離する。 Ｃａ（ＯＨ）２ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（１） Ｃａ（ＯＨ）２ → ＣａＯＨ・ ＋ ＯＨ・ ・・・（２） ＣａＯＨ・ → ＣａＯ ＋ Ｈ・ ・・・（３） ＣａＯ ＋ Ｈ・ ＋ ＯＨ・ → ＣａＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（４） 【００１０】遊離したＨラジカル［Ｈ・］の寿命は短い
が、５８０℃まで加熱されて反応活性が高くなっている
有機塩素化合物の塩素原子と直ちに結合して塩化水素と
なる有機塩素化合物の脱塩素化反応を促進する。即ち、
有機塩素化合物はダイオキシン類前駆体といわれる塩素
を含有しない有機化合物と、塩化水素とに分解される。 【００１１】一方、遊離したＯＨラジカル［ＯＨ・］
は、上述の塩素を含有しない有機化合物を直ちに分解
し、最終的には二酸化炭素［ＣＯ２］と水［Ｈ２Ｏ］と
に分解する。 【００１２】即ち、この発明では、水酸化カルシウムの
熱分解反応で生成されるＨラジカルとＯＨラジカルを利
用して焼却灰に含まれる有機塩素化合物を将来的にもダ
イオキシン類に再合成するおそれのない二酸化炭素、水
および塩化水素に分解し、有機塩素化合物を完全に無害
化するものである。 【００１３】水酸化カルシウムは、廃棄物焼却処理施設
から排出される焼却灰に添加、混合される。この混合前
に、焼却灰は、水酸化カルシウムとの接触機会を増やす
ために、乾燥のうえ、微粉末に粉砕されることが好まし
い。このような焼却灰に対する水酸化カルシウムの添加
量は０．１重量％以上１０重量％以下の範囲、好ましく
は２重量％である。０．１重量％未満では水酸化カルシ
ウムの添加によるダイオキシン類の分解率が低く、１０
重量％を超えると、ダイオキシン類の分解率の上昇が頭
打ちになり、却って添加量増加による経済的負担が増す
不都合を生じる。 【００１４】焼却灰に対する加熱処理の温度条件は、５
８０℃以上８５０℃以下の範囲、好ましくは５８０℃以
上６５０℃以下の範囲、さらに好ましくは５８０℃であ
る。５８０℃未満では上述した水酸化カルシウムの熱分
解反応が起こりにくくなり、ＨラジカルおよびＯＨラジ
カルを有機塩素化合物の分解反応に十分に利用できな
い。逆に、８５０℃を超えると、ダイオキシン類の分解
率が頭打ちとなり、却ってエネルギー使用量の増大を招
き、好ましくない。 【００１５】焼却灰に対する加熱処理時間は、処理効率
等を考慮して可能な限り短時間であることが望ましい
が、上述した加熱処理温度を維持する時間としては６０
分程度で十分である。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
有機塩素化合物の分解方法に用いられる処理装置の構成
を示す部分断面図である。 【００１７】図において１は反応槽であり、２は反応槽
１の底部に配設された加熱器であり、３は攪拌機であ
り、４は反応槽１内に充填される被処理物である。 【００１８】次に分解方法の一例について説明する。ま
ず、廃棄物焼却処理施設から排出された焼却灰に所定量
の水酸化カルシウムを添加、混合した混合物である被処
理物４は反応槽１内に充填される。この被処理物４を攪
拌機３で攪拌しながら、加熱器２で５８０℃以上に加熱
する。この加熱により、被処理物４中に混入している水
酸化カルシウムは酸化カルシウムと水（気体）とに熱分
解される。この熱分解反応時に、水酸化カルシウム中の
化学結合が切断されるときに遊離するＨラジカル（気
体）とＯＨラジカル（気体）は上述したように共に反応
性が非常に高い。Ｈラジカルは有機塩素化合物を脱塩素
化して塩素を含有しない有機化合物と塩化水素とに分解
する。ＯＨラジカルは脱塩素化した塩素を含有しない有
機化合物を二酸化炭素と水とに分解する。即ち、有機塩
素化合物は最終的に二酸化炭素、水および塩化水素に分
解されるため、ダイオキシン類への再合成のおそれが全
くない。このため、加熱処理直後に急冷処理を行う従来
の方法とは異なり、急冷処理を行う必要がない。 【００１９】以上のように、この実施の形態１では、焼
却灰に含まれる有機塩素化合物を水酸化カルシウムの存
在下に５８０℃以上８５０℃以下の温度範囲で加熱する
ように構成したので、水酸化カルシウム中の化学結合が
切断されるときに遊離するＨラジカルとＯＨラジカルを
利用して有機塩素化合物をダイオキシン類への再合成の
おそれが全くない二酸化炭素、水および塩化水素に分解
することができるという効果がある。 【００２０】この実施の形態１では、水酸化カルシウム
の熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジカ
ルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成し
たので、加熱処理後に急冷処理を実施しなくても、ダイ
オキシン類への再合成のおそれのある物質が生成されな
いため、従来の分解方法と異なり、冷却装置を用いない
比較的単純で一般的な方法および装置で有機塩素化合物
を分解処理することができるという効果がある。なお、
この実施の形態１では、図１に示した反応槽１、加熱器
２および攪拌機３を処理装置として用いたが、この発明
はこの形態に限定されるものではなく、これら３つの機
器の機能を保有する、例えばロータリーキルン等を用い
てもよい。また、加熱器２は電気ヒータ、燃料燃焼バー
ナあるいは他の燃焼設備等の廃熱を用いてもよい。 【００２１】この実施の形態１では、水酸化カルシウム
の熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジカ
ルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成し
たので、将来においてもダイオキシン類の再合成のおそ
れが全くない分解物のみが生成されるため、処理後の焼
却灰を埋め立て処理あるいはリサイクル処理することが
できるという効果がある。 【００２２】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、この発
明を具体的に説明する。 実施例１ 焼却灰１００ｋｇを乾燥し、微粉砕した後、これに２重
量％の水酸化カルシウムを十分に混入して混合物を得
る。この混合物を被処理物４として図１に示した反応槽
１内に投入した。しかる後に、攪拌機３の回転数を１８
ｒｐｍとして被処理物４を攪拌しながら加熱器２で５８
０℃まで加熱し、６０分間処理した。加熱処理直後のポ
リクロロ・ジベンゾダイオキシン（以下、ＰＣＤＤとい
う）の分解率は９９．９８％であり、ポリクロロ・ジベ
ンゾフラン（以下、ＰＣＤＦという）の分解率は９９．
７６％であった。また、加熱処理後の被処理物４を２時
間かけて１８０℃まで冷却したところ、ダイオキシン類
の再合成は見られなかった。 【００２３】比較例１ 水酸化カルシウムを添加しない以外は実施例１と同様に
して、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後のＰ
ＣＤＤの分解率は６２．６％であり、ＰＣＤＦの分解率
は２３．７％であった。また、加熱処理後の被処理物４
を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、処理直後
と比較して、ＰＣＤＤが２．４倍に増加し、ＰＣＤＦが
１．８倍に増加した。さらに、ダイオキシン類濃度は処
理前の１．１倍に増加した。 【００２４】比較例２ 加熱処理の温度を５５０℃に下げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は７８．６％であり、ＰＣＤＦの分
解率は８４．７％であった。また、加熱処理後の被処理
物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、処理
直後と比較して、ＰＣＤＤが２．１倍に増加し、ＰＣＤ
Ｆが６．２倍に増加した。さらに、ダイオキシン類の分
解率は１８．６％であった。 【００２５】実施例２ 加熱処理の温度を６５０℃に上げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は９９．９７％であり、ＰＣＤＦの
分解率は９９．７３％であった。また、加熱処理後の被
処理物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、
ダイオキシン類の再合成は見られなかった。 【００２６】実施例３ 加熱処理の温度を８５０℃に上げた以外は実施例１と同
様にして、焼却灰の加熱処理を行ったところ、処理直後
のＰＣＤＤの分解率は９８．８％であり、ＰＣＤＦの分
解率は９９．８％であった。また、加熱処理後の被処理
物４を２時間かけて１８０℃まで冷却したところ、ダイ
オキシン類の再合成は見られなかった。 【００２７】比較例３ 水酸化カルシウムを添加せず、加熱処理温度を８５０℃
に上げた以外は実施例１と同様にして、焼却灰の加熱処
理を行ったところ、処理直後のＰＣＤＤの分解率は９
６．６％であり、ＰＣＤＦの分解率は９３．１％であっ
た。また、加熱処理後の被処理物４を２時間かけて１８
０℃まで冷却したところ、処理直後と比較して、ＰＣＤ
Ｄが３０倍に増加し、ＰＣＤＦが２４倍に増加した。さ
らに、ダイオキシン類濃度は処理前の１．３倍に増加し
た。 【００２８】以上の結果をまとめて表１に示す。 【表１】 【００２９】表１から明らかなように、焼却灰に対して
水酸化カルシウムを２重量％添加して、５８０℃〜８５
０℃で加熱処理を行った実施例１から実施例３では、ダ
イオキシン類を高い分解率で分解できること、また、そ
のときにダイオキシン類の再合成が生じていないことが
分かる。特に、実施例１および実施例２における５８０
℃〜６５０℃の加熱処理では、分解率９９．９％と非常
に高いことが分かる。さらに、水酸化カルシウムを添加
せずに加熱処理を行った比較例１および比較例３では、
ダイオキシン類の再合成により処理前よりも逆にダイオ
キシン類濃度が増加することが分かる。また、水酸化カ
ルシウムを添加しても加熱温度を５５０℃に下げた比較
例２では、ダイオキシン類の再合成により冷却後のダイ
オキシン類の分解率が１８．６％と非常に低いものとな
ることが分かる。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、廃棄物焼却処理施設から排出される焼却灰を加熱し
て該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解する方法に
おいて、前記焼却灰を水酸化カルシウムの存在下に５８
０℃以上で加熱して前記水酸化カルシウム中の化学結合
が切断されるときに遊離するＨラジカルとＯＨラジカル
で前記有機塩素化合物を分解するように構成したので、
ＨラジカルとＯＨラジカルを利用して焼却灰に含まれる
有機塩素化合物を将来的にもダイオキシン類に再合成す
るおそれのない二酸化炭素、水および塩化水素に分解
し、ダイオキシン等の有機塩素化合物を完全に無害化す
ることができるという効果がある。 【００３１】また、この発明によれば、水酸化カルシウ
ムの熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラジ
カルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構成
したので、加熱処理後に急冷処理を実施しなくても、ダ
イオキシン類への再合成のおそれのある物質が生成され
ないため、冷却装置を用いない単純な方法および装置で
有機塩素化合物を分解処理することができるという効果
がある。 【００３２】さらに、この発明によれば、水酸化カルシ
ウムの熱分解反応で生成されるＨラジカルおよびＯＨラ
ジカルを有機塩素化合物の分解反応に利用するように構
成したので、将来においてもダイオキシン類の再合成の
おそれが全くない分解物のみが生成されるため、処理後
の焼却灰を埋め立て処理あるいはリサイクル処理するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による有機塩素化合物
の分解方法に用いられる処理装置の構成を示す部分断面
図である。 【符号の説明】 １ 反応槽 ２ 加熱器 ３ 攪拌機 ４ 被処理物
の分解方法に用いられる処理装置の構成を示す部分断面
図である。 【符号の説明】 １ 反応槽 ２ 加熱器 ３ 攪拌機 ４ 被処理物
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ
(72)発明者 松尾 幸広
長崎県長崎市丸尾町４番４号 長崎菱電テ
クニカ株式会社内
Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BC01 BD11
4D004 AA36 AB07 BA02 CA15 CA22
CA32 CA34 CB02 CB27 CB32
CC11 DA03 DA06
4H006 AA05 AC13 AC26 BC10 BE11
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 廃棄物焼却処理施設から排出される焼却
灰を加熱して該焼却灰に含まれる有機塩素化合物を分解
する方法において、前記焼却灰を水酸化カルシウムの存
在下に５８０℃以上で加熱して前記水酸化カルシウム中
の化学結合が切断されるときに遊離するＨラジカルとＯ
Ｈラジカルで前記有機塩素化合物を分解することを特徴
とする有機塩素化合物の分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020534A JP2003220375A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 有機塩素化合物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002020534A JP2003220375A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 有機塩素化合物の分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003220375A true JP2003220375A (ja) | 2003-08-05 |
Family
ID=27744004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002020534A Pending JP2003220375A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 有機塩素化合物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003220375A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006020909A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 汚染物の加熱分解処理方法およびハロゲン化芳香族化合物分解剤 |
| WO2013137452A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | 株式会社ウイングターフ | 有機化合物の除染方法 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002020534A patent/JP2003220375A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9452307B2 (en) | 2012-03-16 | 2016-09-27 | Lunaere Inc. | Decontamination method for organic compound |
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