JP3438545B2 - 排ガス処理用の吸着剤及びその吸着剤の処理方法 - Google Patents
排ガス処理用の吸着剤及びその吸着剤の処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工ゼオライトを
用いた排ガス処理用の吸着剤に関し、特に、排ガス中の
ダイオキシン類などを確実に吸着すると共に、吸着した
ダイオキシン類を分解する処理によって吸着性能を回復
することができる排ガス処理用の吸着剤に関する。
用いた排ガス処理用の吸着剤に関し、特に、排ガス中の
ダイオキシン類などを確実に吸着すると共に、吸着した
ダイオキシン類を分解する処理によって吸着性能を回復
することができる排ガス処理用の吸着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイオキシンとは、ポリ塩化ジベンゾパ
ラジオキシン（ＰＣＤＤS）の通称であり、塩素の置換
数と置換位置により、８種類の同族体と７５種類の異性
体が存在する。このうち、2,3,7,8-4塩化ジベンゾパラ
ジオキシン（2,3,7,8-T4CDD）は、最強の毒性を有して
いる。また、同じような構造と性質を持つ化合物にポリ
塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦS）があり、塩素の置換
数と置換位置により、８種類の同族体と１３５種類の異
性体が存在する。一般には、ダイオキシンとフランを総
称してダイオキシン類と称しているが、ダイオキシン類
は、強い急性毒性を有していることが広く知られてい
る。このダイオキシン類の毒性は、同族体や異性体間で
大きく異なっているので、最も毒性の強い2,3,7,8-T4CD
Dの毒性に換算して総量としての毒性評価を行ってい
る。2,3,7,8-T4CDDの毒性を１とした相対値が、毒性等
価換算係数（ＴＥＦ）であり、各異性体の実測濃度に、
それぞれのＴＥＦを掛け合わせた数値の総和を毒性等価
濃度（ＴＥＱ）と呼んで毒性の指標としている。
ラジオキシン（ＰＣＤＤS）の通称であり、塩素の置換
数と置換位置により、８種類の同族体と７５種類の異性
体が存在する。このうち、2,3,7,8-4塩化ジベンゾパラ
ジオキシン（2,3,7,8-T4CDD）は、最強の毒性を有して
いる。また、同じような構造と性質を持つ化合物にポリ
塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦS）があり、塩素の置換
数と置換位置により、８種類の同族体と１３５種類の異
性体が存在する。一般には、ダイオキシンとフランを総
称してダイオキシン類と称しているが、ダイオキシン類
は、強い急性毒性を有していることが広く知られてい
る。このダイオキシン類の毒性は、同族体や異性体間で
大きく異なっているので、最も毒性の強い2,3,7,8-T4CD
Dの毒性に換算して総量としての毒性評価を行ってい
る。2,3,7,8-T4CDDの毒性を１とした相対値が、毒性等
価換算係数（ＴＥＦ）であり、各異性体の実測濃度に、
それぞれのＴＥＦを掛け合わせた数値の総和を毒性等価
濃度（ＴＥＱ）と呼んで毒性の指標としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかるダイオキシン類
は、一般廃棄物や産業廃棄物の焼却炉からも発生するこ
とが知られており、焼却炉から発生するダイオキシン類
を除去する吸着剤も各種のものが提案されている。しか
しながら、いずれの吸着剤も十分に安価であるとは言え
ず、小型の焼却炉に用いるのに必ずしも適しているとは
言えなかった。また、学校に設置される焼却炉のように
バッチ的に運転される焼却炉は、排出するダイオキシン
類を５ngＴＥＱ／m3Ｎ以下にすることが望まれているが
（厚生省のガイドライン値）、このガイドライン値を満
足する吸着性を備えると共に、リサイクル可能で安価な
吸着剤を実現できれば、環境汚染を防止する上で極めて
望ましい。この発明は、かかる社会的要請に基づいてな
されたものであって、安価でありながら吸着性に優れ、
リサイクルも可能な排ガス処理用の吸着剤及びその吸着
剤の処理方法を提供することを目的とする。
は、一般廃棄物や産業廃棄物の焼却炉からも発生するこ
とが知られており、焼却炉から発生するダイオキシン類
を除去する吸着剤も各種のものが提案されている。しか
しながら、いずれの吸着剤も十分に安価であるとは言え
ず、小型の焼却炉に用いるのに必ずしも適しているとは
言えなかった。また、学校に設置される焼却炉のように
バッチ的に運転される焼却炉は、排出するダイオキシン
類を５ngＴＥＱ／m3Ｎ以下にすることが望まれているが
（厚生省のガイドライン値）、このガイドライン値を満
足する吸着性を備えると共に、リサイクル可能で安価な
吸着剤を実現できれば、環境汚染を防止する上で極めて
望ましい。この発明は、かかる社会的要請に基づいてな
されたものであって、安価でありながら吸着性に優れ、
リサイクルも可能な排ガス処理用の吸着剤及びその吸着
剤の処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の排ガス処理用の吸着剤は、Ｃａ型人工ゼオ
ライトにＣａ化合物として５〜２０重量％のＣａＯ又は
Ｃａ（ＯＨ） 2 を混和し、結合剤により粒状に成形して
なることを特徴とする。この吸着剤は、１２０℃〜２０
０℃の温度域で使用するのが望ましく、より好ましく
は、１５０℃〜１８０℃で使用するのが望ましい。本発
明の吸着剤によれば、ダイオキシン類や塩化水素ガスだ
けでなく、アルデヒド類、ＳＯX、硫化水素、メルカプ
タンなども除去することができる。なお、この吸着剤
は、飛灰をアルカリ水溶液と混合し、９０℃程度に加熱
して得られる人工ゼオライトに、Ｃａ化合物を混和させ
て、粒状の吸着剤に成形したものでもよい。アルカリ水
溶液は、好適には、２．５〜３．５Ｎの水酸化ナトリウ
ム水溶液であり、本発明の吸着剤は、結合剤により２〜
１０ｍｍφの粒径に成形するのが望ましい。また、本発
明の吸着剤の処理方法は、排ガス中に含まれていたダイ
オキシン類を吸着した吸着剤を回収し、この吸着剤を９
０℃に加熱したＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ
〜３．５Ｎ）に１０〜２０重量％のアルコールを加え、
３時間程度反応させてダイオキシン類を分解処理し、こ
の分解処理により再合成された人工ゼオライトを前記吸
着剤の材料として再利用することを特徴とする。また、
本発明の吸着剤の処理方法は、飛灰をアルカリ水溶液と
混合し、９０℃程度に加熱し、次いで塩化カルシウムと
反応させて得られるＣａ型人工ゼオライトに、Ｃａ化合
物として５〜２０重量％のＣａＯ又はＣａ（ＯＨ） 2 を
混和し、結合剤により粒状に成形してなる排ガス処理用
の吸着剤の処理方法であって、焼却炉の運転休止中に、
排ガス中に含まれていたダイオキシン類を吸着した前記
吸着剤を回収し、この吸着剤を９０℃に加熱したＮａＯ
Ｈ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ〜３．５Ｎ）に１０〜
２０重量％のアルコールを加え、３時間程度反応させて
ダイオキシン類を分解し、これにより再合成された人工
ゼオライトを前記吸着剤の材料として再利用することを
特徴とする。
め、本発明の排ガス処理用の吸着剤は、Ｃａ型人工ゼオ
ライトにＣａ化合物として５〜２０重量％のＣａＯ又は
Ｃａ（ＯＨ） 2 を混和し、結合剤により粒状に成形して
なることを特徴とする。この吸着剤は、１２０℃〜２０
０℃の温度域で使用するのが望ましく、より好ましく
は、１５０℃〜１８０℃で使用するのが望ましい。本発
明の吸着剤によれば、ダイオキシン類や塩化水素ガスだ
けでなく、アルデヒド類、ＳＯX、硫化水素、メルカプ
タンなども除去することができる。なお、この吸着剤
は、飛灰をアルカリ水溶液と混合し、９０℃程度に加熱
して得られる人工ゼオライトに、Ｃａ化合物を混和させ
て、粒状の吸着剤に成形したものでもよい。アルカリ水
溶液は、好適には、２．５〜３．５Ｎの水酸化ナトリウ
ム水溶液であり、本発明の吸着剤は、結合剤により２〜
１０ｍｍφの粒径に成形するのが望ましい。また、本発
明の吸着剤の処理方法は、排ガス中に含まれていたダイ
オキシン類を吸着した吸着剤を回収し、この吸着剤を９
０℃に加熱したＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ
〜３．５Ｎ）に１０〜２０重量％のアルコールを加え、
３時間程度反応させてダイオキシン類を分解処理し、こ
の分解処理により再合成された人工ゼオライトを前記吸
着剤の材料として再利用することを特徴とする。また、
本発明の吸着剤の処理方法は、飛灰をアルカリ水溶液と
混合し、９０℃程度に加熱し、次いで塩化カルシウムと
反応させて得られるＣａ型人工ゼオライトに、Ｃａ化合
物として５〜２０重量％のＣａＯ又はＣａ（ＯＨ） 2 を
混和し、結合剤により粒状に成形してなる排ガス処理用
の吸着剤の処理方法であって、焼却炉の運転休止中に、
排ガス中に含まれていたダイオキシン類を吸着した前記
吸着剤を回収し、この吸着剤を９０℃に加熱したＮａＯ
Ｈ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ〜３．５Ｎ）に１０〜
２０重量％のアルコールを加え、３時間程度反応させて
ダイオキシン類を分解し、これにより再合成された人工
ゼオライトを前記吸着剤の材料として再利用することを
特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、ダイオキシン類
などの吸着剤としてゼオライトを使用する点にある。ゼ
オライトは、Ｘm Ｙn Ｏ2n・ＳＨ2 Ｏ（Ｘ＝Ｎａ，Ｃ
ａ，Ｋなど、Ｙ＝Ｓｉ＋Ａｌ、Ｓは不定）の一般式で表
される含水アルミノケイ酸塩であるが、本発明では、天
然ゼオライトや合成ゼオライドではなく人工ゼオライト
を用いている。人工ゼオライトとは、石炭灰などを原料
として合成されるゼオライトをいい、ある程度純粋な原
料（ケイ酸や水酸化アルミニウムなど）を必要とする合
成ゼオライトとは区別されるものである。この人工ゼオ
ライトには、ゼオライトになりきっていない中間生成物
や活性炭のような有機物が含まれており、ゼオライト純
品の含有率と結晶度は、合成ゼオライトと天然ゼオライ
トの中間に位置している。しかしながら、人工ゼオライ
トは、合成ゼオライトより廉価である（天然ゼオライト
と同等またはそれ以下）という利点だけでなく、含有す
る不純物（中間生成物や未燃焼炭素分）に起因して、吸
着性能や表面酸性などの有用な特性を有している。ま
た、陽イオン交換容量は、天然ゼオライトと同等ないし
３倍程度である。
などの吸着剤としてゼオライトを使用する点にある。ゼ
オライトは、Ｘm Ｙn Ｏ2n・ＳＨ2 Ｏ（Ｘ＝Ｎａ，Ｃ
ａ，Ｋなど、Ｙ＝Ｓｉ＋Ａｌ、Ｓは不定）の一般式で表
される含水アルミノケイ酸塩であるが、本発明では、天
然ゼオライトや合成ゼオライドではなく人工ゼオライト
を用いている。人工ゼオライトとは、石炭灰などを原料
として合成されるゼオライトをいい、ある程度純粋な原
料（ケイ酸や水酸化アルミニウムなど）を必要とする合
成ゼオライトとは区別されるものである。この人工ゼオ
ライトには、ゼオライトになりきっていない中間生成物
や活性炭のような有機物が含まれており、ゼオライト純
品の含有率と結晶度は、合成ゼオライトと天然ゼオライ
トの中間に位置している。しかしながら、人工ゼオライ
トは、合成ゼオライトより廉価である（天然ゼオライト
と同等またはそれ以下）という利点だけでなく、含有す
る不純物（中間生成物や未燃焼炭素分）に起因して、吸
着性能や表面酸性などの有用な特性を有している。ま
た、陽イオン交換容量は、天然ゼオライトと同等ないし
３倍程度である。
【０００６】人工ゼオライトは、市販のものを用いても
良いが、飛灰から製造したものを用いるのがコスト的に
有利である。飛灰として、石炭やパルプなどの焼却灰
は、雑多なものを含まない点で好ましいが、その他、一
般廃棄物や産業廃棄物の焼却灰などを用いることもでき
る。人工ゼオライト製造する場合には、先ず、粒径の細
かいものを選んだ飛灰とＮａＯＨ水溶液（規定度２．５
Ｎ〜３．５Ｎ）とを、９０℃程度で１２〜２８時間反応
させる。その後、塩化カルシウムＣａＣｌ2 を２時間程
度反応させて、ＮａをＣａと置換する。そして、水洗し
た後に粉末を乾燥させれば、Ｃａ型人工ゼオライトが生
成される。なお、この処理により生じた生成物は、正し
くは、ゼオライトを含んだ石炭灰のアルカリ処理産物と
言うべきものである。
良いが、飛灰から製造したものを用いるのがコスト的に
有利である。飛灰として、石炭やパルプなどの焼却灰
は、雑多なものを含まない点で好ましいが、その他、一
般廃棄物や産業廃棄物の焼却灰などを用いることもでき
る。人工ゼオライト製造する場合には、先ず、粒径の細
かいものを選んだ飛灰とＮａＯＨ水溶液（規定度２．５
Ｎ〜３．５Ｎ）とを、９０℃程度で１２〜２８時間反応
させる。その後、塩化カルシウムＣａＣｌ2 を２時間程
度反応させて、ＮａをＣａと置換する。そして、水洗し
た後に粉末を乾燥させれば、Ｃａ型人工ゼオライトが生
成される。なお、この処理により生じた生成物は、正し
くは、ゼオライトを含んだ石炭灰のアルカリ処理産物と
言うべきものである。
【０００７】排ガス中の塩化水素ガスを吸着させるため
に、上記したＣａ型人工ゼオライトにＣａ化合物を添加
することとし、両者を混和後、有機質若しくは無機質か
らなる結合剤によって粒状若しくは円柱状に成形する。
Ｃａ化合物は、例えば、水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）
2 や酸化カルシウムＣａＯであり、その添加量は、排ガ
ス中の塩化水素ＨＣｌガスの量に応じて、５％〜２０重
量％程度の範囲で適宜に設定される。一例をあげると、
ＨＣｌガスが少ない場合には、Ｃａ化合物の含有量が５
％程度であり、ＨＣｌガスが多い場合には１５％程度で
ある。
に、上記したＣａ型人工ゼオライトにＣａ化合物を添加
することとし、両者を混和後、有機質若しくは無機質か
らなる結合剤によって粒状若しくは円柱状に成形する。
Ｃａ化合物は、例えば、水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）
2 や酸化カルシウムＣａＯであり、その添加量は、排ガ
ス中の塩化水素ＨＣｌガスの量に応じて、５％〜２０重
量％程度の範囲で適宜に設定される。一例をあげると、
ＨＣｌガスが少ない場合には、Ｃａ化合物の含有量が５
％程度であり、ＨＣｌガスが多い場合には１５％程度で
ある。
【０００８】吸着剤の粒径は、特に限定されないが、通
常は、２ｍｍφ〜５ｍｍφ程度である。なお、排ガス量
が少なく圧損が問題になるような場合には、５ｍｍφ〜
１０ｍｍφに設定すれば良い。吸着剤の動作温度として
は、Ｃａ型人工ゼオライトの吸着性能の他、ダイオキシ
ンの再合成や、装置の腐食温度を考慮して、１２０〜２
００℃、より好ましくは、１５０〜１８０℃程度に設定
するのが良い。なお、焼却炉からの排ガス温度は、通常
８００〜１０００℃であるので、水冷方式などにより、
予め、２５０℃程度まで予備冷却しておく必要がある。
常は、２ｍｍφ〜５ｍｍφ程度である。なお、排ガス量
が少なく圧損が問題になるような場合には、５ｍｍφ〜
１０ｍｍφに設定すれば良い。吸着剤の動作温度として
は、Ｃａ型人工ゼオライトの吸着性能の他、ダイオキシ
ンの再合成や、装置の腐食温度を考慮して、１２０〜２
００℃、より好ましくは、１５０〜１８０℃程度に設定
するのが良い。なお、焼却炉からの排ガス温度は、通常
８００〜１０００℃であるので、水冷方式などにより、
予め、２５０℃程度まで予備冷却しておく必要がある。
【０００９】使用により吸着剤の吸着性能が落ちてくる
と、吸着剤を取り替える必要があるが、小型焼却炉はバ
ッチ処理的にゴミを焼却しているので、非運転時に吸着
剤を取り替える。なお、この際の作業を考慮すると、吸
着剤を、適宜なカートリッジに収納しておくのが好まし
い。回収した吸着剤には、ダイオキシン類などが吸着し
ており、これをこのまま廃棄したのでは、改めて環境汚
染の問題が生じる。そこで、回収した吸着剤を、９０℃
に加熱したＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ〜
３．５Ｎ）に１０〜２０重量％のアルコールを加え、３
時間程度反応させてダイオキシン類を分解させるが、本
発明の吸着剤は、この処理によって、人工ゼオライトが
再合成されるという利点がある。ダイオキシン類の分解
と、人工ゼオライトの再合成とを実現するには、吸着剤
１重量部に対して、８〜１５重量部以上のアルカリアル
コールを使用すれば良い。アルコールには、メタノール
若しくはエタノールを用いるのが好適である。なお、Ｎ
ａＯＨの使用につき説明したが、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨな
ど、或いはＮａＯＨとＮＨ4 ＯＨ又はＫＯＨとＮＨ4 Ｏ
Ｈの混液を用いても良い。このようにして再合成された
人工ゼオライトは、吸着剤の材料として再利用すること
ができる。
と、吸着剤を取り替える必要があるが、小型焼却炉はバ
ッチ処理的にゴミを焼却しているので、非運転時に吸着
剤を取り替える。なお、この際の作業を考慮すると、吸
着剤を、適宜なカートリッジに収納しておくのが好まし
い。回収した吸着剤には、ダイオキシン類などが吸着し
ており、これをこのまま廃棄したのでは、改めて環境汚
染の問題が生じる。そこで、回収した吸着剤を、９０℃
に加熱したＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ〜
３．５Ｎ）に１０〜２０重量％のアルコールを加え、３
時間程度反応させてダイオキシン類を分解させるが、本
発明の吸着剤は、この処理によって、人工ゼオライトが
再合成されるという利点がある。ダイオキシン類の分解
と、人工ゼオライトの再合成とを実現するには、吸着剤
１重量部に対して、８〜１５重量部以上のアルカリアル
コールを使用すれば良い。アルコールには、メタノール
若しくはエタノールを用いるのが好適である。なお、Ｎ
ａＯＨの使用につき説明したが、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨな
ど、或いはＮａＯＨとＮＨ4 ＯＨ又はＫＯＨとＮＨ4 Ｏ
Ｈの混液を用いても良い。このようにして再合成された
人工ゼオライトは、吸着剤の材料として再利用すること
ができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図１は、本発明の吸着剤の使用例を図示
したものであり、小型燃焼炉１から発生する排ガスを、
本発明の吸着剤を内蔵する吸着除去装置２に供給して、
排ガス中のダイオキシン類やＨＣｌガスなどを除去する
実施例である。この吸着除去装置２は、焼却能力が５ｔ
／日未満の小型焼却炉１からの排ガスを処理するもので
あり、焼却炉１から排出されるダイオキシン類などは、
内蔵する人工ゼオライト・カートリッジに吸着されるよ
うになっている。図２と図３は、吸着除去装置２の概略
構成を図示したものであり、それぞれ、平面図（図２
（ａ））、右側面図（図２（ｂ））、正面図（図３）を
示している。
細に説明する。図１は、本発明の吸着剤の使用例を図示
したものであり、小型燃焼炉１から発生する排ガスを、
本発明の吸着剤を内蔵する吸着除去装置２に供給して、
排ガス中のダイオキシン類やＨＣｌガスなどを除去する
実施例である。この吸着除去装置２は、焼却能力が５ｔ
／日未満の小型焼却炉１からの排ガスを処理するもので
あり、焼却炉１から排出されるダイオキシン類などは、
内蔵する人工ゼオライト・カートリッジに吸着されるよ
うになっている。図２と図３は、吸着除去装置２の概略
構成を図示したものであり、それぞれ、平面図（図２
（ａ））、右側面図（図２（ｂ））、正面図（図３）を
示している。
【００１１】この吸着除去装置２は、導入される排ガス
に対して霧状の水を噴霧する冷却塔３と、排ガスからダ
イオキシン類を除去する吸着塔４とが連通されて構成さ
れている。なお、送風機６や予備送風機８によって排ガ
スを流通させている。小型焼却炉１からの排ガスは、冷
却塔３の導入口３ａから導入されて垂直下方に移動する
が、このときに、スプレーノズル５から噴射される冷却
水によって冷却される。冷却された排ガスは、送風機６
（誘引型ドラフトファンIDF）によって吸着塔４に向け
て押し出され、吸着塔４に導入された排ガスは、人工ゼ
オライト・カートリッジ７を通過して、吸着塔４の導出
口４ａから排出される。排ガス中のダイオキシン類（PC
DD S やPCDF S など）は、人工ゼオライト・カートリッジ７
を通過する過程で人工ゼオライト層に吸着されるが、ゼ
オライト層の中央には、温度センサ（図示せず）が配置
され、通過する排ガスの温度が所定域に維持されるよう
制御されている。具体的には、温度センサの出力値に応
じてスプレーノズル５からの噴霧量が制御されるように
なっている。
に対して霧状の水を噴霧する冷却塔３と、排ガスからダ
イオキシン類を除去する吸着塔４とが連通されて構成さ
れている。なお、送風機６や予備送風機８によって排ガ
スを流通させている。小型焼却炉１からの排ガスは、冷
却塔３の導入口３ａから導入されて垂直下方に移動する
が、このときに、スプレーノズル５から噴射される冷却
水によって冷却される。冷却された排ガスは、送風機６
（誘引型ドラフトファンIDF）によって吸着塔４に向け
て押し出され、吸着塔４に導入された排ガスは、人工ゼ
オライト・カートリッジ７を通過して、吸着塔４の導出
口４ａから排出される。排ガス中のダイオキシン類（PC
DD S やPCDF S など）は、人工ゼオライト・カートリッジ７
を通過する過程で人工ゼオライト層に吸着されるが、ゼ
オライト層の中央には、温度センサ（図示せず）が配置
され、通過する排ガスの温度が所定域に維持されるよう
制御されている。具体的には、温度センサの出力値に応
じてスプレーノズル５からの噴霧量が制御されるように
なっている。
【００１２】続いて、図示の吸着除去装置２を用いた実
施データについて説明する。小型焼却炉１において、ダ
ンボール（重量９０％）に塩化ビニル樹脂ＰＶＣ（重量
１０％）を加えて燃焼させ、発生する排ガス濃度につき
数回実測したところ、窒素７８〜８２％、酸素１０〜２
１％、二酸化炭素１〜８％であった。また、ＨＣｌガス
濃度は２５０〜１３００ｐｐｍ、ＳＯX濃度は１０〜１
００ｐｐｍであった。かかる排ガスにつき、小型焼却炉
１からの直接排出部（Ａ）、冷却塔３の導入口３ａ
（Ｂ）、送風機６の出口（Ｃ）、吸着塔４の導出口４ａ
（Ｄ）の４か所の排ガスにつき、ダイオキシン濃度を測
定した。この際、排ガスの流量と吸着塔４の内部温度を
変えて、それぞれ３回ずつ計測を行った。使用した吸着
剤は、人工ゼオライト８５％に、酸化カルシウムＣａＯ
１５％を混合して、結合剤で固めて２ｍｍφ〜５ｍｍφ
の粒状にしたものである。なお、人工ゼオライトとして
は、前述した方法によって、石炭灰から製造したＣａ型
人工ゼオライトを使用した。
施データについて説明する。小型焼却炉１において、ダ
ンボール（重量９０％）に塩化ビニル樹脂ＰＶＣ（重量
１０％）を加えて燃焼させ、発生する排ガス濃度につき
数回実測したところ、窒素７８〜８２％、酸素１０〜２
１％、二酸化炭素１〜８％であった。また、ＨＣｌガス
濃度は２５０〜１３００ｐｐｍ、ＳＯX濃度は１０〜１
００ｐｐｍであった。かかる排ガスにつき、小型焼却炉
１からの直接排出部（Ａ）、冷却塔３の導入口３ａ
（Ｂ）、送風機６の出口（Ｃ）、吸着塔４の導出口４ａ
（Ｄ）の４か所の排ガスにつき、ダイオキシン濃度を測
定した。この際、排ガスの流量と吸着塔４の内部温度を
変えて、それぞれ３回ずつ計測を行った。使用した吸着
剤は、人工ゼオライト８５％に、酸化カルシウムＣａＯ
１５％を混合して、結合剤で固めて２ｍｍφ〜５ｍｍφ
の粒状にしたものである。なお、人工ゼオライトとして
は、前述した方法によって、石炭灰から製造したＣａ型
人工ゼオライトを使用した。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１は、ＳＶ＝１０００／ｈの状態におい
て、吸着塔４の内部温度を１５０〜１８０℃に管理した
場合と、２５０℃〜３００℃に管理した場合につき各３
回の計測結果を示している。吸着塔４の温度を１５０〜
１８０℃に管理した場合には、ダイオキシンの除去率
は、平均９９．０３％であるが、２５０℃〜３００℃に
管理した場合には、平均８８．５％に低下することが明
らかとなった。なお、ＳＶ(space velocity)１０００で
あり、１時間当たり、人工ゼオライト・カートリッジ容
積の１０００倍の排ガスを流通させている。
て、吸着塔４の内部温度を１５０〜１８０℃に管理した
場合と、２５０℃〜３００℃に管理した場合につき各３
回の計測結果を示している。吸着塔４の温度を１５０〜
１８０℃に管理した場合には、ダイオキシンの除去率
は、平均９９．０３％であるが、２５０℃〜３００℃に
管理した場合には、平均８８．５％に低下することが明
らかとなった。なお、ＳＶ(space velocity)１０００で
あり、１時間当たり、人工ゼオライト・カートリッジ容
積の１０００倍の排ガスを流通させている。
【００１５】
【表２】
【００１６】表２は、ＳＶ＝５０００／ｈの状態におい
て、同様の実験をした場合の各３回の計測結果を示して
いる。吸着塔４の内部温度を１５０〜１８０℃に管理し
た場合には、ダイオキシンの除去率は、平均９９．１％
であるが、２５０℃〜３００℃に管理した場合には、平
均８９．５％に低下することが明らかとなった。なお、
表１、表２の実験では、排ガス中の酸素濃度が１２％で
あった。以上の結果より、排ガスの流量は、１０００〜
５０００／ｈ程度で問題がなく、好ましくは、２０００
〜５０００／ｈ程度であろうと考えられる。また、人工
ゼオライト層の温度としては、１２０℃〜２００℃で問
題がなく、好ましくは、１５０〜１８０℃程度であると
考えられる。なお、２５０℃以上では、物理吸着性の低
下に伴う吸着量の減少が生じているものと予想される。
て、同様の実験をした場合の各３回の計測結果を示して
いる。吸着塔４の内部温度を１５０〜１８０℃に管理し
た場合には、ダイオキシンの除去率は、平均９９．１％
であるが、２５０℃〜３００℃に管理した場合には、平
均８９．５％に低下することが明らかとなった。なお、
表１、表２の実験では、排ガス中の酸素濃度が１２％で
あった。以上の結果より、排ガスの流量は、１０００〜
５０００／ｈ程度で問題がなく、好ましくは、２０００
〜５０００／ｈ程度であろうと考えられる。また、人工
ゼオライト層の温度としては、１２０℃〜２００℃で問
題がなく、好ましくは、１５０〜１８０℃程度であると
考えられる。なお、２５０℃以上では、物理吸着性の低
下に伴う吸着量の減少が生じているものと予想される。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３は、ＨＣｌガスやＳＯX の除去率を測
定した結果であり、原排ガス中に含まれていたＨＣｌガ
スは、酸化カルシウムＣａＯに吸着されて８０〜９０％
程度除去されたことが確認された。また、ＳＯX 成分
は、水洗およびゼオライト吸着によって９０％以上除去
されることが確認された。なお、ダイオキシン類に対す
る吸着性能よりも、ＨＣｌやＳＯX に対する吸着性能の
方が早く劣化するので、人工ゼオライト・カートリッジ
の取り替え時期は、ＳＯX の排出量などに基づいて決定
することができる。
定した結果であり、原排ガス中に含まれていたＨＣｌガ
スは、酸化カルシウムＣａＯに吸着されて８０〜９０％
程度除去されたことが確認された。また、ＳＯX 成分
は、水洗およびゼオライト吸着によって９０％以上除去
されることが確認された。なお、ダイオキシン類に対す
る吸着性能よりも、ＨＣｌやＳＯX に対する吸着性能の
方が早く劣化するので、人工ゼオライト・カートリッジ
の取り替え時期は、ＳＯX の排出量などに基づいて決定
することができる。
【００１９】
【表４】
【００２０】表４は、使用済みの人工ゼオライトにつ
き、本発明の方法によってダイオキシンを分解できるこ
とを確認した計測データを示している。この計測データ
は、ＮａＯＨアルコール溶液に、使用済みの人工ゼオラ
イトを投入し、９０℃に加熱した状態で攪拌しつつ数時
間反応させた結果を示している。反応時間が１時間、２
時間、３時間と変わるごとにＴＥＱ除去率を算出すると
共に、規定度が２．５Ｎと３．５Ｎの場合についてＴＥ
Ｑ除去率を算出している。この結果によれば、規定度が
２．５Ｎ〜３．５ＮのＮａＯＨアルコール溶液に、３時
間程度の反応させれば、人工ゼオライトを再生できるこ
とが確認された。なお、表面が崩れていたゼオライトに
ついても再結晶することが認められた。
き、本発明の方法によってダイオキシンを分解できるこ
とを確認した計測データを示している。この計測データ
は、ＮａＯＨアルコール溶液に、使用済みの人工ゼオラ
イトを投入し、９０℃に加熱した状態で攪拌しつつ数時
間反応させた結果を示している。反応時間が１時間、２
時間、３時間と変わるごとにＴＥＱ除去率を算出すると
共に、規定度が２．５Ｎと３．５Ｎの場合についてＴＥ
Ｑ除去率を算出している。この結果によれば、規定度が
２．５Ｎ〜３．５ＮのＮａＯＨアルコール溶液に、３時
間程度の反応させれば、人工ゼオライトを再生できるこ
とが確認された。なお、表面が崩れていたゼオライトに
ついても再結晶することが認められた。
【００２１】図４は、本発明に係る吸着剤の製造および
メンテナンスの処理サイクルを示したものである。先
ず、焼却炉から飛灰を回収して、これから上記した方法
によって人工ゼオライトに生成する。具体的には、Ｎａ
ＯＨ水溶液（２．５〜３．５Ｎ）に混合し、加熱下（９
０℃）、１２〜２８時間反応された後、２時間、ＣａＣ
ｌ2 に反応させて、その後、水洗して乾燥させる。そし
て、適宜量のＣａ（ＯＨ）2 を添加して結合剤で固める
と、本発明の吸着剤（ゼオライト・カートリッジ）が生
成される。また、焼却炉で消石灰を使用しているため、
飛灰の中に消石灰を多く（例えば、２０％以上）含んで
いるような場合には、焼却炉から回収した飛灰を、先
ず、ＨＣｌと反応させてＣａ成分を除去する。水洗によ
りＣａＣｌ2 を除去した後、飛灰をＮａＯＨ水溶液
（２．５〜３．５Ｎ）に混合し、加熱下（９０℃）、１
２〜２８時間反応させて人工ゼオライトを製造すること
もできる。このようにして製造された人工ゼオライト
は、吸着剤（ゼオライト・カートリッジ）としてだけで
なく、他の用途、例えば、建築資材としても活用するこ
とができる。
メンテナンスの処理サイクルを示したものである。先
ず、焼却炉から飛灰を回収して、これから上記した方法
によって人工ゼオライトに生成する。具体的には、Ｎａ
ＯＨ水溶液（２．５〜３．５Ｎ）に混合し、加熱下（９
０℃）、１２〜２８時間反応された後、２時間、ＣａＣ
ｌ2 に反応させて、その後、水洗して乾燥させる。そし
て、適宜量のＣａ（ＯＨ）2 を添加して結合剤で固める
と、本発明の吸着剤（ゼオライト・カートリッジ）が生
成される。また、焼却炉で消石灰を使用しているため、
飛灰の中に消石灰を多く（例えば、２０％以上）含んで
いるような場合には、焼却炉から回収した飛灰を、先
ず、ＨＣｌと反応させてＣａ成分を除去する。水洗によ
りＣａＣｌ2 を除去した後、飛灰をＮａＯＨ水溶液
（２．５〜３．５Ｎ）に混合し、加熱下（９０℃）、１
２〜２８時間反応させて人工ゼオライトを製造すること
もできる。このようにして製造された人工ゼオライト
は、吸着剤（ゼオライト・カートリッジ）としてだけで
なく、他の用途、例えば、建築資材としても活用するこ
とができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る吸着
剤は、製造コストが安いにも関わらず、ダイオキシン類
を除去するに十分な吸着性を有している。しかも、使用
後の吸着剤を回収してダイオキシン類を分解させると、
この処理によって人工ゼオライトを再合成することもで
きるという利点がある。
剤は、製造コストが安いにも関わらず、ダイオキシン類
を除去するに十分な吸着性を有している。しかも、使用
後の吸着剤を回収してダイオキシン類を分解させると、
この処理によって人工ゼオライトを再合成することもで
きるという利点がある。
【図１】本発明に係る吸着剤の使用例を図示したもので
ある。
ある。
【図２】本発明に係る吸着剤を内蔵する吸着除去装置に
ついて、平面図（ａ）と右側面図（ｂ）を図示したもの
である。
ついて、平面図（ａ）と右側面図（ｂ）を図示したもの
である。
【図３】図２に示す吸着除去装置について、その正面図
を図示したものである。
を図示したものである。
【図４】ゼオライト・カートリッジの製造およびメンテ
ナンスの処理サイクルを図示したものである。
ナンスの処理サイクルを図示したものである。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−15162（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−22221（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−145044（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−321529（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−237935（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−75667（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−71534（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−35019（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−114260（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 20/18
B01D 53/34
B01D 53/68
B01D 53/81
B01J 20/34
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃａ型人工ゼオライトにＣａ化合物とし
て５〜２０重量％のＣａＯ又はＣａ（ＯＨ） 2 を混和
し、結合剤により粒状に成形してなることを特徴とする
排ガス処理用の吸着剤。 - 【請求項２】 請求項１に記載の吸着剤の処理方法であ
って、排ガス中に含まれていたダイオキシン類を吸着し
た吸着剤を回収し、この吸着剤を９０℃に加熱したＮａ
ＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５Ｎ〜３．５Ｎ）に１０
〜２０重量％のアルコールを加え、３時間程度反応させ
てダイオキシン類を分解処理し、この分解処理により再
合成された人工ゼオライトを前記吸着剤の材料として再
利用することを特徴とする吸着剤の処理方法。 - 【請求項３】 飛灰をアルカリ水溶液と混合し、９０℃
程度に加熱し、次いで塩化カルシウムと反応させて得ら
れるＣａ型人工ゼオライトに、Ｃａ化合物として５〜２
０重量％のＣａＯ又はＣａ（ＯＨ） 2 を混和し、結合剤
により粒状に成形してなる排ガス処理用の吸着剤の処理
方法であって、 焼却炉の運転休止中に、排ガス中に含まれていたダイオ
キシン類を吸着した前記吸着剤を回収し、この吸着剤を
９０℃に加熱したＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液（２．５
Ｎ〜３．５Ｎ）に１０〜２０重量％のアルコールを加
え、３時間程度反応させてダイオキシン類を分解処理
し、これにより再合成された人工ゼオライトを前記吸着
剤の材料として再利用することを特徴とする排ガス処理
用の吸着剤の処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742497A JP3438545B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排ガス処理用の吸着剤及びその吸着剤の処理方法 |
| KR10-1998-0032085A KR100450731B1 (ko) | 1997-08-07 | 1998-08-06 | 배기가스처리용의흡착제및그흡착제를이용한다이옥신류의제거방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742497A JP3438545B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排ガス処理用の吸着剤及びその吸着剤の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157462A JPH1157462A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3438545B2 true JP3438545B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=16860640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22742497A Expired - Fee Related JP3438545B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排ガス処理用の吸着剤及びその吸着剤の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438545B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101311427B1 (ko) * | 2012-03-08 | 2013-09-25 | 송민종 | 폐여과재로부터 가소제의 추출방법 및 이를 이용한 가소제의 추출장치 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000049962A (ko) * | 2000-01-27 | 2000-08-05 | 김진범 | 도시폐기물 소각장 비산재를 이용한 흡착제 제조방법 |
| KR100383657B1 (ko) * | 2000-12-20 | 2003-05-14 | 한일시멘트 (주) | 알칼리 흡착재의 제조방법 |
| KR100527036B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-11-09 | 강원대학교산학협력단 | 첨가제와 소각 비산재를 이용한 중금속 제거용 흡착제 제조방법 |
| KR100596943B1 (ko) | 2004-08-19 | 2006-09-29 | 조헌영 | 질소와 인 및 유기 화합물을 동시에 흡착 할 수 있는다기능성 흡착제 제조방법 |
| CN106311139B (zh) * | 2016-09-05 | 2019-03-12 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 碳基脱汞吸附剂及其制备方法 |
| CN111111638B (zh) * | 2019-12-05 | 2021-07-27 | 山西大学 | 一种粉煤灰光催化材料的制备方法 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP22742497A patent/JP3438545B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101311427B1 (ko) * | 2012-03-08 | 2013-09-25 | 송민종 | 폐여과재로부터 가소제의 추출방법 및 이를 이용한 가소제의 추출장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1157462A (ja) | 1999-03-02 |
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