JP2016125046A - ダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法。 - Google Patents
ダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法。 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】焼却炉中のダイオキシン類生成原因物質を固定除去し、未燃有機化合物と結合してダイオキシン類が形成されるのを防止するダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法を提供すること。【解決手段】カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなるダイオキシン類生成抑制剤。前記ダイオキシン類生成抑制剤の成分割合は、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０〜２０質量部である。更に廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００〜８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中に前記ダイオキシン類生成抑制剤を添加する方法。【選択図】なし
Description
本発明は、ダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた一般家庭ゴミ又は産業廃棄物（以下、これらの廃棄物を単に廃棄物という。）の焼却処理方法に関するものであり、更に詳しくは、本発明は、廃棄物を焼却するときに生成するダイオキシン類の発生を効率的に抑制するダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法に関する。
従来、廃棄物は廃棄物焼却炉において焼却されるが、これらの廃棄物中には、塩化ビニル樹脂製品（例えば、塩化ビニルシートや塩化ビニル製パイプなど）が混入している場合が多く、これらの廃棄物が燃焼すると、通常２００℃より高く８００℃未満の温度においてダイオキシン類前駆体、例えばベンゼン、フェノール等と共にダイオキシン類生成原因物質、例えば塩化水素等が生成し、これらが反応して環境に有害なダイオキシン類、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩化ダイベンゾダイオキシン）、ＰＣＤＤ（ポリ塩化ベンゾパラジオキシン）、ＰＣＤＦ（ポリ塩化ジベンゾフラン）など、が発生することが知られている。そのため廃棄物処理法には、廃棄物焼却炉は、廃棄物の燃焼によって発生する塩素含有有機化合物、即ちダイオキシン類が生成するので、このダイオキシン類の発生を防ぐために８００℃以上の高温で完全燃焼する必要があると指摘されている。
また、従来の技術としては、ダイオキシン類の抑制対策で最も基本となるものは、焼却炉の改良が好ましいが、そのためには８００℃以上で燃焼する図２に示されるような完全焼却炉の構築が必要である。Ｂは従来の産業廃棄物焼却設備を示すイメージ図で、１は焼却炉、２はダイオキシン類の生成を抑えるための排ガスを急冷するための冷却装置である。３は煤塵除去装置等の集塵装置で、４はダイオキシン類を含んだ飛灰を溜める灰ピットである。産業廃棄物Ｒを焼却する燃焼炉１から排出された高温の排ガスは、ダイオキシン類の生成を抑制するため排ガス冷却装置２で２５０℃〜５００℃の範囲まで急冷される。冷却された排ガスは煤塵除去装置等の集塵装置３で煤などの微粒子を含む固形物を濾過・除去されて煙突５から大気中に放出され、灰ピット４には集塵装置で濾過されて残った排ガスのダイオキシン類を含んだ飛灰が蓄積される。
なお、Ｐは必要に応じて設けられる吸着剤吹込み装置で、冷却装置２で２５０℃〜５００℃に冷却された排ガス中に、ダイオキシンを吸着させる目的で活性炭や消石灰の粉末を吹き込むものであるが、期待されるほどの効果は認められないばかりか、灰ピット４内に蓄積されるダイオキシン類を含んだ飛灰の量は途中で吹き込んだ活性炭や消石灰により増量される。更に燃焼炉１内において、塩化ビニル樹脂製品、即ち塩素含有樹脂中にカルシウムと鉄の複合酸化物を分散させて燃焼時に効率的に塩化水素を補足する方法や（例えば、特許文献１参照）、塩化ビニル樹脂に酸化チタン粉末を含有させて熱分解時の塩素ガスや塩化水素の発生量を減少させた難燃性塩化ビニル樹脂成形体も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、前述の特許文献１には記載の塩化ビニル樹脂製品中にカルシウムと鉄の複合酸化物を分散させて燃焼時に効率的に塩化水素を補足する方法が、特許文献２には記載の塩化ビニル樹脂に酸化チタン粉末を含有させて熱分解時の塩素ガスや塩化水素の発生量を減少させることが開示されているが、これらの文献に記載の技術はあらかじめ塩素含有樹脂中にカルシウムと鉄の複合酸化物や酸化チタンを混合することにより塩素ガスや塩化水素の発生を抑制するものであり、発生したダイオキシン類を除去するものではないばかりか煤塵の増量、煤塵中のダイオキシン類の処理費の増大、バグフィルターの閉塞などの技術的かつ経済的な問題も生じる点で好ましいものではない。
このような中で、本発明者は、高価な設備を用いることなく通常自治体等に設置されている焼却炉が使用でき、かつ廃棄物を焼却する際、発生するダイオキシン類を抑制する方法を種々研究した結果、設備に多大な費用をかけてすでに発生したダイオキシン類を除去する焼却炉を構築する等の対策を講じるよりも、事前に排ガス中に含まれるダイオキシン類生成原因物質、例えば塩化水素を固定除去することでダイオキシン類の生成を抑制することができる添加剤（以下、ダイオキシン類生成抑制剤という。）及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法を開発するに至った。
そこで、本発明の課題は、廃棄物を焼却する際、発生する排ガス中に含まれるダイオキシン類生成原因物質を固定除去することができ、未燃有機化合物と結合してダイオキシン類が形成されるのを防止するダイオキシン類生成抑制剤及びそれを用いた廃棄物の焼却処理方法を提供することにある。
本発明の前記課題は、以下の各発明によって達成される。
（１）カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなることを特徴とするダイオキシン類生成抑制剤。
（２）前記ダイオキシン類生成抑制剤の成分割合は、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５質量部〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０質量部〜２０質量部であることを特徴とする前記第１項に記載のダイオキシン類生成抑制剤。
（３）廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中に前記第１項又は第２項に記載のダイオキシン類生成抑制剤を添加することを特徴とする廃棄物の焼却処理方法。
（１）カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなることを特徴とするダイオキシン類生成抑制剤。
（２）前記ダイオキシン類生成抑制剤の成分割合は、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５質量部〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０質量部〜２０質量部であることを特徴とする前記第１項に記載のダイオキシン類生成抑制剤。
（３）廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中に前記第１項又は第２項に記載のダイオキシン類生成抑制剤を添加することを特徴とする廃棄物の焼却処理方法。
本発明の上記（１）に記載のダイオキシン類生成抑制剤は、カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなることにより、廃棄物を焼却する際、発生する排ガス中に含まれるダイオキシン類生成原因物質を固定除去することができ、未燃有機化合物と結合してダイオキシン類が形成されるのを防止することができるばかりでなく塩化水素が固定除去されるので、炉内の酸性腐食を低減することができ、焼却炉が長寿命化するという格別優れた効果を奏するものである。そのうえ、既存の焼却炉設備を用いることができるので、改めて設備に多大な費用をかけてすでに発生したダイオキシン類を除去する焼却炉を構築する必要がないので、経済的であるという優れた効果を奏するものである。更に、既存の焼却炉設備を用いる場合、既存のどのような焼却炉でも使用が可能である。大幅な改造・追加設備を構築するのが困難な焼却炉にはとりわけ効果的である。燃焼処理前では、廃棄物に混ぜて焼却するだけであるので、取扱いが極めて簡単である。煤塵が少なく高度な集塵装置が必要ない、などの優れた効果を奏するものである。なお、本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、副次的効果として、（１）炉内の燃焼温度を上昇させる効果があり、その結果として燃焼効率を向上させると共にダイオキシン類の生成を更に抑制する。（２）本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、ダイオキシン類の前駆体に対して酸化分解を促進する、いわゆる触媒機能を有するものである。
本発明の上記（２）に記載のダイオキシン類生成抑制剤は、前記第１項の記載において、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５質量部〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０質量部〜２０質量部であることにより、塩化水素は、カンラン岩中のマグネシウム化合物やカルシウム化合物と反応して無機性塩化物が生成されてダイオキシン類が形成されるのを防止するという格別優れた効果を奏するものである。そのうえ、既存の焼却炉設備を用いることができ、改めて設備に多大な費用をかけてすでに発生したダイオキシン類を除去する焼却炉を構築する必要がないので、経済的であるという優れた効果を奏するものである。
本発明の上記（３）に記載の、廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中に前記第１項又は第２項に記載のダイオキシン類生成抑制剤を添加することにより、燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する際に発生するダイオキシン類を未然に防止することができるという優れた効果を奏するものである。更にこれにより排ガス中のダイオキシン類は勿論のこと、煤塵、燃え殻中に存在するダイオキシン類をも大幅に軽減することができるという優れた効果を奏するものである。更に詳しくは、排ガス中に含まれる塩化水素をダイオキシン類生成抑制剤が吸収除去するので、図２に示されるような従来の冷却装置２や吸着剤吹き込み装置Ｐのような高度のダイオキシン類除去装置の使用を省略することもできる。
以下、本発明のダイオキシン類生成抑制剤及びこれを用いた廃棄物の焼却処理について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
ここで、本願明細書において用いられる「マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物」の意味は、「及び」は、マグネシウム化合物とカルシウム化合物の２種類を同時に用いる場合、また「又は」マグネシウム化合物とカルシウム化合物は、それぞれ単独に用いられる場合をいう。したがって、「及び／又は」は、これらの両方を含む意味に用いている。
ここで、本願明細書において用いられる「マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物」の意味は、「及び」は、マグネシウム化合物とカルシウム化合物の２種類を同時に用いる場合、また「又は」マグネシウム化合物とカルシウム化合物は、それぞれ単独に用いられる場合をいう。したがって、「及び／又は」は、これらの両方を含む意味に用いている。
本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなることを特徴とするもので、通常、カンラン岩を主成分とし、これにマグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物である。本発明に用いられるカンラン岩には、未焼成カンラン岩や焼成カンラン岩が主成分として用いられる。未焼成カンラン岩の成分分析値（質量％）は、Ｐ２Ｏ５ ０．２６％、ＣａＯ ２．９％、ＭｇＯ ３４％、Ｋ２Ｏ ０．０１７％、ＣａＣＯ３ ５．２％、ＭｇＣＯ３ ８４％であり、焼成カンラン岩の成分分析値（質量％）は、Ｐ２Ｏ５ ０．２６％、ＣａＯ ２．８％、ＭｇＯ ３６％、Ｋ２Ｏ ０．０１４％、ＣａＣＯ３ ５．１％、ＭｇＣＯ３ ９０％であり、焼成カンラン岩の方がＭｇＯの量が多い点で好ましい。焼成カンラン岩は、カンラン岩を３００℃〜９００℃の範囲で１時間乃至５時間焼成して製造されるが、本発明においては、３００℃〜５００℃の範囲で３時間乃至４時間焼成したカンラン岩を用いることが好ましい。しかしながら、焼成カンラン岩は焼成するための燃料がかかるので、経済性を考慮すれば未燃焼カンラン岩が好ましい。
本発明に用いられるマグネシウム化合物としては、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウムが挙げられるが、酸化マグネシウムは、特に限定されるのではないが、未焼成カンラン岩と組み合わせて用いる場合には、海水から採取した酸化マグネシウムを用いることが好ましく、これはカンラン岩が未焼成であるためと酸化マグネシウムを海水から採取しているので、ＣＯ２の排出がない点で環境上好ましい。また硫酸マグネシウムとしては、特に限定されるのではなく、通常、工業用のものが用いられる。更にカルシウム化合物は、石灰石が主成分であり、特に限定されるものではないが、石灰石を用途に応じた粒度に粉砕したものを用いる。本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、カンラン岩、酸化マグネシウム又は／及び硫酸マグネシウム及びカルシウム化合物をそれぞれ粉末にして混合物とし、このまま粉末の形態、ペレット又はグレインの形態として用いられる。これらの形態の混合成分は、カンラン岩として、焼成カンラン岩又は未焼成カンラン岩が用いられる。具体的には、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と硫酸マグネシウムの混合物からなるダイオキシン類生成抑制剤、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と酸化マグネシウムと硫酸マグネシウムからなる混合物のダイオキシン類生成抑制剤、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と海水から採取した酸化マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と炭酸カルシウムと硫酸マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と炭酸カルシウムと海水から採取した酸化マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と炭酸カルシウムと酸化マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と硫酸マグネシウムと海水から採取した酸化マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と炭酸カルシウムと海水から採取した酸化マグネシウムからなる混合物、未焼成カンラン岩又は焼成カンラン岩と炭酸カルシウムの混合物のダイオキシン類生成抑制剤が挙げられる。
本発明のダイオキシン類生成抑制剤の成分割合は、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５質量部〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０質量部〜２０質量部である。即ち、本発明において、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物の割合は、特に限定されるものではないが、カンラン岩に対してマグネシウム化合物の量が少ないと、本発明の効果が十分でなく、また多すぎても経済的に不利であるので、５質量部〜８０質量部。好ましくは５質量部〜５０質量部であり、更に好ましくは５質量部〜３０質量部である。また酸化マグネシウムとして、特に限定されないが、環境上、海水から採取した酸化マグネシウムが好ましい。海水から採取した酸化マグネシウムを使用する場合の割合も通常用いられる酸化マグネシウムを使用する場合と同じ又は同様である。またダイオキシン類生成抑制剤の成分割合のうち、カンラン岩及びマグネシウム化合物に対する残部はカルシウム化合物であるが、使用割合は０質量部〜２０質量部であり、好ましくは０質量部〜１０質量部である。本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、ダイオキシン類生成原因物質を固定除去することにより、ダイオキシン類の生成を防止するものである。このダイオキシン類生成原因物質としては、廃棄物中に有機塩素含有化合物、特に塩化ビニル樹脂製品等が含まれていることが多く、このような廃棄物を焼却すると、塩化水素が発生し、この塩化水素とダイオキシン類前駆体、例えばベンゼン、フェノール等と反応してダイオキシン類が生成される。そのため本発明では、ダイオキシン類生成抑制剤で生成した塩化水素を固定除去することによりダイオキシン類の生成を防止するものである。ここで、ダイオキシン類生成抑制剤は、粉体、ペレット又はグレインなどの形態で用いられる。また粉体は、例えば０．０７ｍｍ前後がよく、ペレットは５ｍｍ〜１０ｍｍ及びグレインは平均５ｍｍ前後がよい。またダイオキシン類生成抑制剤の添加方法としては、投入、吹込み等の方法があるが、粒子の大きさからみればいずれでもよい。
本発明は、また廃棄物の焼却処理方法であり、具体的には、廃棄物の焼却処理方法は、廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中にダイオキシン類生成抑制剤を添加することを特徴とするものである。本発明において、廃棄物焼却炉に廃棄物を投入した後、更にダイオキシン類生成抑制剤を添加して燃焼処理する場合、又は廃棄物焼却炉に廃棄物を投入した後、燃焼させ、この燃焼中にダイオキシン類生成抑制剤を添加する場合のいずれかがあるが、好ましくは前者のダイオキシン類生成抑制剤を添加して燃焼処理する方がよい。本発明の廃棄物の焼却処理方法では、前記のダイオキシン類生成抑制剤を焼却炉に投入して燃焼中に発生する塩化水素を固定除去するものである。更に本発明の廃棄物の焼却処理方法では、焼却炉に前記ダイオキシン類生成抑制剤を投入する際、該抑制剤は、粉体、ペレット又はグレインなどの形態で投入されるが、好ましくはペレットがよい。該抑制剤は前記のいずれの形態で投入されてもよいが、吹込み方を用いる場合には、特に粉体で投入するのが好ましい。
本願実施例では、海水から採取した酸化マグネシウムは、宇部マテリアル株式会社製のものを使用した。またカンラン岩は、岩手県遠野市で採取したものを使用した。このカンラン岩の組成は、以下のとおりである。
（１）未焼成カンラン岩
リン酸全量（Ｐ２Ｏ５） ０．２６ 質量％
石灰全量（ＣａＯ） ２．８ 質量％
マグネシウム全量（ＭｇＯ） ３６ 質量％
カリ全量（Ｋ２Ｏ） ０．０１４ 質量％
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３） ５．１ 質量％
炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３） ９０ 質量％
ｐＨ ９．３（２０℃）
（２）焼成カンラン岩
カンラン岩を温度３００℃で３時間焼成した。
リン酸全量（Ｐ２Ｏ５） ０．２６ 質量％
石灰全量（ＣａＯ） ２．９ 質量％
マグネシウム全量（ＭｇＯ） ４４ 質量％
カリ全量（Ｋ２Ｏ） ０．０１７ 質量％
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３） ５．２ 質量％
炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３） ８４ 質量％
（１）未焼成カンラン岩
リン酸全量（Ｐ２Ｏ５） ０．２６ 質量％
石灰全量（ＣａＯ） ２．８ 質量％
マグネシウム全量（ＭｇＯ） ３６ 質量％
カリ全量（Ｋ２Ｏ） ０．０１４ 質量％
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３） ５．１ 質量％
炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３） ９０ 質量％
ｐＨ ９．３（２０℃）
（２）焼成カンラン岩
カンラン岩を温度３００℃で３時間焼成した。
リン酸全量（Ｐ２Ｏ５） ０．２６ 質量％
石灰全量（ＣａＯ） ２．９ 質量％
マグネシウム全量（ＭｇＯ） ４４ 質量％
カリ全量（Ｋ２Ｏ） ０．０１７ 質量％
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３） ５．２ 質量％
炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３） ８４ 質量％
全体が１００質量部となるように、未焼成カンラン岩９０質量部と海水から採取した酸化マグネシウム１０質量部を混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤１を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は７０％〜８０％であった。またダイオキシン類生成抑制剤１を５ｍｍのペレット、グレイン平均５ｍｍに加工して炉内へ投入したところ、なんら遜色なく使用することができ、かつそれらの効果も粉末に比べて劣ることはなかった。
ダイオキシン類生成抑制剤として、実施例１で用いた酸化マグネシウムを１０質量％に代えて２０質量％のものを製造してダイオキシン類生成抑制剤２を製造した以外は、実施例１と同様に焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤２を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤２は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、ダイオキシン類の抑制率は７０％以上であった。
全体が１００質量部となるように、焼成カンラン岩９０質量部と海水から採取した酸化マグネシウム１０質量部を混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤３を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤３を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤３は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は８０％前後であった。
海水から採取した酸化マグネシウムに代えて軽焼マグネサイト（酸化マグネシウム）を使用した以外は、実施例３と同様にしてダイオキシン類生成抑制剤４を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤４を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤４は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。
全体が１００質量部となるように、未焼成カンラン岩６０質量部と海水から採取した酸化マグネシウム４０質量部及びを混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤５を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤５を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤５は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は８０％以上であった。しかし酸化マグネシウムは高価であり、これが多くなると製剤的に不利となる。
実施例１で使用した未焼成カンラン岩７０質量部と海水から採取した酸化マグネシウム３０質量部とを混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤６を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤６を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤６は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。
実施例１で使用した未焼成カンラン岩７０質量部に海水から採取した酸化マグネシウム２０質量部及び炭酸カルシウム１０質量部を混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤７を製造した。この抑制剤７を１０ｍｍのペレットにして焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤６を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤６は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。またダイオキシン類生成抑制剤７をグレインとして使用しても同様の効果を得た。
実施例７で使用した酸化マグネシウムに代えて硫酸マグネシウムを使用した以外は、実施例７と同様にして、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤８を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤８を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤８は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。
実施例７で使用した海水から採取した酸化マグネシウムに代えて硫酸マグネシウムを使用した以外は、実施例７と同様にして、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤９を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤９を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤９は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。
実施例３で得られた焼成カンラン岩７０質量部と炭酸カルシウム１０質量部と硫酸マグネシウム１０質量部と海水から採取した酸化マグネシウム１０質量部とを混合し、粉末状のダイオキシン類生成抑制剤１０を製造した。焼却炉で燃焼中の廃棄物に導入管を通して該ダイオキシン類生成抑制剤１０を吹き込んだ。該ダイオキシン類生成抑制剤１０は炉内で発生した塩化水素を吸収すると共に固定除去した。その結果、排気ガス中に存在するダイオキシン類の抑制率は良好であった。
以下、本発明のダイオキシン類生成抑制剤を用いた廃棄物の焼却処理方法について、図に基づいて説明する。図１において、Ａは本発明の廃棄物焼却設備を示している。１は焼却炉で、既設の焼却炉がそのまま使用できる。Ｇは本発明のダイオキシン類生成抑制剤添加装置で、Ｒは燃焼炉１内の廃棄物Ｒが燃焼している状態を示すイメージ図である。５は排ガス用の煙突を示している。
先ず、焼却炉１に前記ダイオキシン類生成の原因物質を含む廃棄物を投入した後、ダイオキシン類生成抑制剤添加装置Ｇにより、実施例１で製造したダイオキシン類生成抑制剤１の粉末を吹き込んだ。燃焼炉温度は７００℃前後に制御した。廃棄物の燃焼中に発生した塩化水素は、ダイオキシン類生成抑制剤２０と反応して固定化され、ダイオキシン類の発生は殆どなかった。抑制率は７０％〜８２％の範囲であった。以下に、排ガス中、煤塵、燃え殻中の各ダイオキシン類抑制効果を表１〜表３に示す。なお、表１〜表３において、単位は、ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎである。
先ず、焼却炉１に前記ダイオキシン類生成の原因物質を含む廃棄物を投入した後、ダイオキシン類生成抑制剤添加装置Ｇにより、実施例１で製造したダイオキシン類生成抑制剤１の粉末を吹き込んだ。燃焼炉温度は７００℃前後に制御した。廃棄物の燃焼中に発生した塩化水素は、ダイオキシン類生成抑制剤２０と反応して固定化され、ダイオキシン類の発生は殆どなかった。抑制率は７０％〜８２％の範囲であった。以下に、排ガス中、煤塵、燃え殻中の各ダイオキシン類抑制効果を表１〜表３に示す。なお、表１〜表３において、単位は、ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎである。
表１から明らかなように、排ガスにおいて、本発明のダイオキシン類生成抑制剤の使用前の値は、岐阜県Ａ社、岐阜県Ｂ社及び静岡県Ｃ社でそれぞれ８．３、４．５及び１．４であるのに対してダイオキシン類生成抑制剤の使用後の焼却炉においては、それぞれ２．１、０．８４及び０．４２とダイオキシン類の発生は抑制されている。これらの抑制率は、それぞれ７４．４％、８１．３％及び７０．０％であり、極めて高い抑制率を示している。
表２から明らかなように、煤塵において、本発明のダイオキシン類生成抑制剤の使用前の値は、岐阜県Ａ社、岐阜県Ｂ社及び静岡県Ｃ社でそれぞれ未計測、０．０２及び１．１であるのに対してダイオキシン類生成抑制剤の使用後の焼却炉においては、それぞれ２．７、定量下限未満及び０．５６である。これらの抑制率は、静岡県Ｃ社で４９．１％であり、極めて高い抑制率を示している。
表３から明らかなように、燃え殻中のダイオキシン類について、本発明のダイオキシン類生成抑制剤の使用前の値は、岐阜県Ａ社、岐阜県Ｂ社及び静岡県Ｃ社でそれぞれ未計測、０．０４及び０．００６９であるのに対してダイオキシン類生成抑制剤の使用後の焼却炉においては、それぞれ＜０．０２、０．０２及び０．０００２８とダイオキシン類の発生は抑制されている。これらの抑制率は、岐阜県Ｂ社、静岡県Ｃ社それぞれ５０．０％、９５．９％であり、極めて高い抑制率を示している。
本発明のダイオキシン類生成抑制剤は、既設の焼却炉で、燃焼中に発生するダイオキシン類を十分抑制することができるので、既設の焼却炉を改修す必要がなく、したがって、事前に冷却装置や活性炭・消石灰サイロ等を設けてダイオキシン生成原因物質を除去する必要がないので、設備に多大な費用をかけてダイオキシン類を除去する必要がないという産業上極めて有用なダイオキシン類生成抑制剤である。
１ 焼却炉
２ 冷装置
３ 集塵装置
４ 灰ピット
５ 煙突
Ａ 本発明の産業廃棄物焼却設備
Ｂ 従来の産業廃棄物焼却設備
Ｇ ダイオキシン類生成抑制剤添加装置
Ｐ 吸収剤吹き込み装置
Ｒ 廃棄物
２ 冷装置
３ 集塵装置
４ 灰ピット
５ 煙突
Ａ 本発明の産業廃棄物焼却設備
Ｂ 従来の産業廃棄物焼却設備
Ｇ ダイオキシン類生成抑制剤添加装置
Ｐ 吸収剤吹き込み装置
Ｒ 廃棄物
Claims (3)
- カンラン岩と、マグネシウム化合物及び／又はカルシウム化合物を含む混合物からなることを特徴とするダイオキシン類生成抑制剤。
- 前記ダイオキシン類生成抑制剤の成分割合は、カンラン岩１００質量部に対してマグネシウム化合物は５質量部〜８０質量部であり、カルシウム化合物は０質量部〜２０質量部であることを特徴とする請求項１に記載のダイオキシン類生成抑制剤。
- 廃棄物焼却炉に廃棄物を投入し、ついで燃焼温度２００℃以上８００℃未満で燃焼処理する廃棄物の焼却処理方法において、該燃焼処理前又は燃焼処理中に請求項１に記載のダイオキシン類生成抑制剤を添加することを特徴とする廃棄物の焼却処理方法。
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