JP3342197B2 - ダイオキシン類の処理方法 - Google Patents
ダイオキシン類の処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃棄物焼却炉から排出さ
れるフライアッシュなどの被処理物中に含まれるダイオ
キシン類の無害化処理方法に関する。
れるフライアッシュなどの被処理物中に含まれるダイオ
キシン類の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物焼却炉などで発生するフライアッ
シュは電気集塵機やバグフィルタ等で補集され、埋め立
て処分などが行われていたが、毒性が強くまた発ガン性
も高いと言われるダイオキシン類が含有されていること
が判り、その処理方法の確立が望まれている。一般にダ
イオキシン類とはポリ塩化ジベンゾパラダイオキシン
（ＰＣＤＤ）とポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）を
指し、塩素の結合数と結合位置によって多数の化合物が
存在する。これらの化合物はｍｏｎｏ−，ｄｉ−，ｔｒ
ｉ−などの数を表す接頭語の頭文字と数値により塩素の
結合数を表し、Ｍ1ＣＤＤ、Ｄ2 ＣＤＤ、Ｔ3 ＣＤＤ・
・・のように表示できる（数が明らかな場合は数値は省
略してもよい）。従来報告されているダイオキシン類の
処理方法としては微生物による分解法、紫外線等の光照
射による分解法、酸化剤による酸化分解法等がある。し
かし、微生物による分解には数日〜数十日という長期間
を必要とする。表１にいくつかのダイオキシン類を微生
物(Psuudomonas aeruginosa)により分解した際の分解率
の例を、また、図１に土壌中での分解の例を示す。
シュは電気集塵機やバグフィルタ等で補集され、埋め立
て処分などが行われていたが、毒性が強くまた発ガン性
も高いと言われるダイオキシン類が含有されていること
が判り、その処理方法の確立が望まれている。一般にダ
イオキシン類とはポリ塩化ジベンゾパラダイオキシン
（ＰＣＤＤ）とポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）を
指し、塩素の結合数と結合位置によって多数の化合物が
存在する。これらの化合物はｍｏｎｏ−，ｄｉ−，ｔｒ
ｉ−などの数を表す接頭語の頭文字と数値により塩素の
結合数を表し、Ｍ1ＣＤＤ、Ｄ2 ＣＤＤ、Ｔ3 ＣＤＤ・
・・のように表示できる（数が明らかな場合は数値は省
略してもよい）。従来報告されているダイオキシン類の
処理方法としては微生物による分解法、紫外線等の光照
射による分解法、酸化剤による酸化分解法等がある。し
かし、微生物による分解には数日〜数十日という長期間
を必要とする。表１にいくつかのダイオキシン類を微生
物(Psuudomonas aeruginosa)により分解した際の分解率
の例を、また、図１に土壌中での分解の例を示す。
【０００３】
【表１】
【０００４】また、光照射による分解も表２にその１例
を示すように数時間〜数日を要し、しかも例えば最も毒
性が高いと言われている２，３，７，８−四塩化ジベン
ゾ−ｐ−ダイオキシン（２，３，７，８−Ｔ4 ＣＤＤ）
を処理した場合、トリクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシ
ン（Ｔ3 ＣＤＤ）、ジクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシ
ン（Ｄ2 ＣＤＤ）等の反応生成物が検出されるなど毒性
が完全に除去できないという問題が残されている。さら
に、酸化剤による酸化分解法としてはオゾンを用いた方
法や湿式空気酸化法等が挙げられ、数時間で分解が可能
である（表３，４）が、酸化剤による装置材料の腐食が
問題となっている。
を示すように数時間〜数日を要し、しかも例えば最も毒
性が高いと言われている２，３，７，８−四塩化ジベン
ゾ−ｐ−ダイオキシン（２，３，７，８−Ｔ4 ＣＤＤ）
を処理した場合、トリクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシ
ン（Ｔ3 ＣＤＤ）、ジクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシ
ン（Ｄ2 ＣＤＤ）等の反応生成物が検出されるなど毒性
が完全に除去できないという問題が残されている。さら
に、酸化剤による酸化分解法としてはオゾンを用いた方
法や湿式空気酸化法等が挙げられ、数時間で分解が可能
である（表３，４）が、酸化剤による装置材料の腐食が
問題となっている。
【０００５】
【表２】
【０００６】
【表３】
【０００７】
【表４】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は微生物処理の
ように長時間を要することなく、光照射処理のごとく毒
性の残る反応物を生成することなく完全に無害な物質に
変換し、かつ、酸化処理のような装置材料を腐食させな
いダイオキシン類の分解処理方法を提供しようとするも
のである。
ように長時間を要することなく、光照射処理のごとく毒
性の残る反応物を生成することなく完全に無害な物質に
変換し、かつ、酸化処理のような装置材料を腐食させな
いダイオキシン類の分解処理方法を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は（１）ダイオキ
シン類を含有する被処理物を反応促進剤としてアルカリ
珪酸塩を添加したアルカリ水溶液中で加熱し、前記被処
理物中に含まれるダイオキシン類を加水分解することを
特徴とするダイオキシン類の処理方法及び（２）ダイオ
キシン類を含有する被処理物が廃棄物焼却炉から発生す
るフライアッシュである前記（１）のダイオキシン類の
処理方法である。
シン類を含有する被処理物を反応促進剤としてアルカリ
珪酸塩を添加したアルカリ水溶液中で加熱し、前記被処
理物中に含まれるダイオキシン類を加水分解することを
特徴とするダイオキシン類の処理方法及び（２）ダイオ
キシン類を含有する被処理物が廃棄物焼却炉から発生す
るフライアッシュである前記（１）のダイオキシン類の
処理方法である。
【００１０】本発明の方法においては、ダイオキシン類
を含有する被処理物を、反応促進剤として珪酸ナトリウ
ム、珪酸カリウム等のアルカリ珪酸塩を添加した水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液中で１
５０〜３５０℃に加熱し、前記廃棄物中に含まれるダイ
オキシン類を加水分解する。アルカリ珪酸塩の添加量は
１０〜１０００ｐｐｍ、好ましくは５０〜５００ｐｐｍ
とする。添加量が１０ｐｐｍ未満では反応促進効果が小
さく、また１０００ｐｐｍを超えて添加しても、添加量
の増加に比例した促進効果の向上は得られない。
を含有する被処理物を、反応促進剤として珪酸ナトリウ
ム、珪酸カリウム等のアルカリ珪酸塩を添加した水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液中で１
５０〜３５０℃に加熱し、前記廃棄物中に含まれるダイ
オキシン類を加水分解する。アルカリ珪酸塩の添加量は
１０〜１０００ｐｐｍ、好ましくは５０〜５００ｐｐｍ
とする。添加量が１０ｐｐｍ未満では反応促進効果が小
さく、また１０００ｐｐｍを超えて添加しても、添加量
の増加に比例した促進効果の向上は得られない。
【００１１】アルカリ水溶液中のアルカリ成分の濃度は
水溶液のｐＨを１０〜１２に保持できる濃度とする。な
お、加水分解によってｐＨが低下した場合はｐＨが１０
〜１２の範囲になるように途中でアルカリを添加する。
これはｐＨが１０以下の場合加水分解速度が遅く、ま
た、１２以上の場合、反応容器のアルカリ腐食が激しく
なるためである。
水溶液のｐＨを１０〜１２に保持できる濃度とする。な
お、加水分解によってｐＨが低下した場合はｐＨが１０
〜１２の範囲になるように途中でアルカリを添加する。
これはｐＨが１０以下の場合加水分解速度が遅く、ま
た、１２以上の場合、反応容器のアルカリ腐食が激しく
なるためである。
【００１２】本発明の方法は廃棄物焼却炉から発生する
ダイオキシン類を含有するフライアッシュの処理に好適
である。また、本発明の方法は製紙工場等から排出され
るダイオキシン類を含有する汚泥の処理にも適用でき
る。しかし、この種の汚泥にはダイオキシン以外に種々
の有機物が含まれており、本発明の方法をそのまま適用
した場合、これらの有機物の分解にもアルカリが消費さ
れるため、アルカリの所要量が非常に多くなることがあ
る。そのような場合には汚泥を一旦焼却し、その際発生
するフライアッシュを本発明の方法に従って処理するの
が有利である。
ダイオキシン類を含有するフライアッシュの処理に好適
である。また、本発明の方法は製紙工場等から排出され
るダイオキシン類を含有する汚泥の処理にも適用でき
る。しかし、この種の汚泥にはダイオキシン以外に種々
の有機物が含まれており、本発明の方法をそのまま適用
した場合、これらの有機物の分解にもアルカリが消費さ
れるため、アルカリの所要量が非常に多くなることがあ
る。そのような場合には汚泥を一旦焼却し、その際発生
するフライアッシュを本発明の方法に従って処理するの
が有利である。
【００１３】なお、本発明の方法では前記のＰＣＤＤ、
ＰＣＤＦ類のほかにもこれらの物質と類似の構造を有す
るポリ臭化ジベンゾパラダイオキシン、ポリ塩化ジベン
ゾチアントレン、ポリ塩化ビフェニレン、ポリ塩化アゾ
ベンゼン、ポリ塩化ビフェニル等のポリハロゲン化物の
分解も可能であり、本発明でいうダイオキン類とはこれ
らの化合物も含むものである。
ＰＣＤＦ類のほかにもこれらの物質と類似の構造を有す
るポリ臭化ジベンゾパラダイオキシン、ポリ塩化ジベン
ゾチアントレン、ポリ塩化ビフェニレン、ポリ塩化アゾ
ベンゼン、ポリ塩化ビフェニル等のポリハロゲン化物の
分解も可能であり、本発明でいうダイオキン類とはこれ
らの化合物も含むものである。
【００１４】
【作用】ダイオキシンやビフェニルのような芳香族化合
物は高温のアルカリ水溶液中で加熱処理することによっ
て低分子の脂肪酸やアルデヒドや二酸化炭素等に加水分
解されるが、その反応速度は非常に遅く、実用的な分解
速度とするには超臨界状態まで加熱加圧する必要があっ
た。しかしアルカリ水溶液中に珪酸ナトリウムのような
アルカリ珪酸塩類を添加することにより超臨界状態まで
加熱することなく、１５０〜３５０℃に加熱することに
よって数十分〜数十時間でダイオキシン類の９９％以上
を低分子の脂肪酸やアルデヒドや二酸化炭素にまで加水
分解することが可能となった。これらの低分子の脂肪酸
やアルデヒドは毒性はほとんど無く、また、通常の被処
理物中に含まれるダイオキシン類の濃度はさほど高くな
くフライアッシュ中のダイオキシン類濃度はごみ焼却炉
の場合でも数百ｎｇ／ｇと少ないことから加水分解され
て生じる生成物の量もｐｐｔ単位と少ないため、加水分
解後の排水をそのまま排出しても特に問題は生じない。
なお、必要が有ればさらに活性汚泥処理や焼却処理を行
えばよい。
物は高温のアルカリ水溶液中で加熱処理することによっ
て低分子の脂肪酸やアルデヒドや二酸化炭素等に加水分
解されるが、その反応速度は非常に遅く、実用的な分解
速度とするには超臨界状態まで加熱加圧する必要があっ
た。しかしアルカリ水溶液中に珪酸ナトリウムのような
アルカリ珪酸塩類を添加することにより超臨界状態まで
加熱することなく、１５０〜３５０℃に加熱することに
よって数十分〜数十時間でダイオキシン類の９９％以上
を低分子の脂肪酸やアルデヒドや二酸化炭素にまで加水
分解することが可能となった。これらの低分子の脂肪酸
やアルデヒドは毒性はほとんど無く、また、通常の被処
理物中に含まれるダイオキシン類の濃度はさほど高くな
くフライアッシュ中のダイオキシン類濃度はごみ焼却炉
の場合でも数百ｎｇ／ｇと少ないことから加水分解され
て生じる生成物の量もｐｐｔ単位と少ないため、加水分
解後の排水をそのまま排出しても特に問題は生じない。
なお、必要が有ればさらに活性汚泥処理や焼却処理を行
えばよい。
【００１５】
【実施例】以下実施例により本発明の方法をさらに具体
的に説明する。ごみ焼却炉の電気集塵機で補集されたフ
ライアッシュ（ＥＰ灰）を用いて本発明の方法により分
解試験を行った。使用したＥＰ灰中のダイオキシン類の
濃度は表５のとおりであり、その合計量は約５００ｎｇ
／ｇである。試験は小型圧力容器を用いて、容器内を攪
拌しながら、バッチ式で試験を行い、初期投入ダイオキ
シン量の９９％が分解されるまでの反応時間を求めた。
なお、比較例としてアルカリ珪酸塩を添加しない条件で
の分解時間を求めた。結果を表６に示す。なお、分解は
濃度が１００ｐｐｍとなるように珪酸ナトリウムを添加
した水酸化ナトリウム水溶液中で液中のフライアッシュ
濃度が１ｇ／リットルとなるようにして各温度での飽和
圧力下で反応させることによって行い、液ｐＨを１０〜
１１に保持するように適宜水酸化ナトリウム溶液を添加
した。分解率はＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ−質量
分析）法でダイオキシン類を定量することにより求め
た。
的に説明する。ごみ焼却炉の電気集塵機で補集されたフ
ライアッシュ（ＥＰ灰）を用いて本発明の方法により分
解試験を行った。使用したＥＰ灰中のダイオキシン類の
濃度は表５のとおりであり、その合計量は約５００ｎｇ
／ｇである。試験は小型圧力容器を用いて、容器内を攪
拌しながら、バッチ式で試験を行い、初期投入ダイオキ
シン量の９９％が分解されるまでの反応時間を求めた。
なお、比較例としてアルカリ珪酸塩を添加しない条件で
の分解時間を求めた。結果を表６に示す。なお、分解は
濃度が１００ｐｐｍとなるように珪酸ナトリウムを添加
した水酸化ナトリウム水溶液中で液中のフライアッシュ
濃度が１ｇ／リットルとなるようにして各温度での飽和
圧力下で反応させることによって行い、液ｐＨを１０〜
１１に保持するように適宜水酸化ナトリウム溶液を添加
した。分解率はＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ−質量
分析）法でダイオキシン類を定量することにより求め
た。
【００１６】
【表５】
【００１７】
【表６】
【００１８】表６の結果から、本発明の方法によればフ
ライアッシュ中のダイオキシン類を短時間で分解できる
ことがわかる。
ライアッシュ中のダイオキシン類を短時間で分解できる
ことがわかる。
【００１９】
【発明の効果】廃棄物焼却炉等から発生するフライアッ
シュなどの被処理物を珪酸ナトリウム、珪酸カリウム等
のアルカリ珪酸塩を添加した水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ水溶液中で１５０〜３５０℃に加
熱することにより、フライアッシュ等の被処理物中に含
有される毒性が強く発ガン性も高いダイオキシン類を、
短時間で無害な低分子脂肪酸、アルデヒド、炭化水素、
二酸化炭素等に加水分解することが可能である。また、
加水分解処理時における装置の腐食の恐れもない。
シュなどの被処理物を珪酸ナトリウム、珪酸カリウム等
のアルカリ珪酸塩を添加した水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ水溶液中で１５０〜３５０℃に加
熱することにより、フライアッシュ等の被処理物中に含
有される毒性が強く発ガン性も高いダイオキシン類を、
短時間で無害な低分子脂肪酸、アルデヒド、炭化水素、
二酸化炭素等に加水分解することが可能である。また、
加水分解処理時における装置の腐食の恐れもない。
【図１】土壌中のダイオキシン類の各種条件下における
経時変化を示すグラフ。
経時変化を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−139263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174672（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200572（ＪＰ，Ａ) 特表 昭64−500330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 A62D 3/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ダイオキシン類を含有する被処理物を反
応促進剤としてアルカリ珪酸塩を添加したアルカリ水溶
液中で加熱し、前記被処理物中に含まれるダイオキシン
類を加水分解することを特徴とするダイオキシン類の処
理方法。 - 【請求項２】 ダイオキシン類を含有する被処理物が廃
棄物焼却炉から発生するフライアッシュである請求項１
に記載のダイオキシン類の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23682194A JP3342197B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ダイオキシン類の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23682194A JP3342197B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ダイオキシン類の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898900A JPH0898900A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3342197B2 true JP3342197B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17006287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23682194A Expired - Fee Related JP3342197B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ダイオキシン類の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342197B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000300938A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-10-31 | Yasuo Fukutani | 排ガスおよび焼却灰浄化剤とそれを用いた浄化方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23682194A patent/JP3342197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0898900A (ja) | 1996-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020723 |
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