JP3731104B2 - ダイオキシン類固形物の無害化処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有害物質であるダイオキシン類の無害化処理方法に関し、特にダイオキシン類を含む固形物、例えば廃棄物焼却飛灰、ダイオキシンで汚染された土壌やスラッジの無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固形物に含まれるダイオキシン類を分解する技術としては、ダイオキシン類含有固形物を酸素欠乏条件で加熱する方法（特公平６−３８８６３）、ダイオキシン類含有固形物にアルカリ金属化合物やアルカリ土類化合物を混合してこの混合物を加熱する方法（特開平５−１３７８１２）が知られている。
【０００３】
本発明は、ダイオキシン類含有固形物へのアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物の添加効果を高める技術に関するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物の多くは水溶液中で電離している。電離するような化合物を含む水溶液とダイオキシン類含有固形物を混合すると、その後の加熱過程でアルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンは固形物中の陰イオン、例えば塩素イオンや硫酸イオンと化合し、塩として析出してしまうので、アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物の添加効果が薄れる。これらの添加効果を充分に発揮させるためには、アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物が電離しないようにして、また固形物全体と良く混合する工夫が望まれる。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、ダイオキシン類を含む固形物にアルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物を添加してこれらを混合し、この混合物を加熱してダイオキシン類を分解・無害化する技術において、アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物の添加効果を高め、ダイオキシン類の分解・無害化を効率的に行うことができる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明によるダイオキシン類固形物の無害化処理方法は、ダイオキシン類を含む固形物に、非水溶液の形態、または、粉末の形態でアルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機酸塩または硫黄との化合物を添加してこれらを混合し、この混合物を加熱してダイオキシン類を分解・無害化することを特徴とする方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ごみ焼却飛灰と、表１に示す添加物とを良く混合し、この混合物を窒素雰囲気で２５０℃および３００℃で２時間加熱処理し、飛灰中のダイオキシン類を定量した。ダイオキシン類にはポリクロロジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤ）とポリクロロジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）があるが、これらの４塩化物から８塩化物の総量の分析結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】

表１から明らかなように、Ｎａ₂ ＳＯ₄ 、ＮａＣｌの添加効果は低い。ＮａＯＨの添加は効果的であるが、その効果は水溶液よりもメタノール溶液の方が高い。メタノール溶液ではＮａＯＨは電離していない。そのためこれは加熱過程で灰に含まれるＣｌ根やＳＯ₄ 根と反応することなくＮａＯＨの形でそのまま残り、ダイオキシン類の無害化促進能力が維持される。シュウ酸ナトリウムの添加も効果がある。これは加熱段階で分解してダイオキシン類の無害化に効果がある酸化物ないしは水酸化物に変化するものと考えられる。アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酢酸塩、有機酸塩、アルコラート、硫黄との化合物、例えば水硫化物、硫化物等も分解して酸化物ないしは水酸化物になるので、添加効果がある。これら化合物は粉末で使用できる。また、これらを溶液として使用するときには、溶媒として非水溶媒、例えばアルコール、エーテル、ケトンが有効である。
【０００９】
アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物は、熱処理が酸素欠乏条件で行われた時に、大きな添加効果を示す。これは、酸素存在下での加熱処理では灰中に含まれる未燃炭化物がダイオキシン化するので、ダイオキシン分解効果が相殺されるからである。
【００１０】
アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物の添加をより効果的に行うためには、添加物とダイオキシン類含有固形物との混合をよくすることが好ましく、そのためには添加物とダイオキシン類含有固形物とを定量供給装置により適正な混合率で供給し、混合機により均質に混合する。
【００１１】
ダイオキシン類熱分解プロセスの一例を図１に示す。
【００１２】
(1) ダイオキシン類を含む固形物を一旦固形物貯留槽に貯留する。また、アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物は薬剤貯留槽に貯留する。
【００１３】
(2) その後、定量供給装置により固形物および薬剤を適正な混合率で混合機に供給し、これらを混合機により均質に混合し、この混合物を加熱器へ供給する。
【００１４】
(3) 加熱器は酸素欠乏状態に保持されており、ここへ供給された薬剤・固形物混合物は、所定温度（２００℃〜６００℃）まで加熱され、ダイオキシン類が固形物から脱離・分解される。つぎに、これは冷却器に送られる。
【００１５】
(4) 冷却器は加熱器と同じく酸素欠乏状態に保持されており、ここへ送り込まれた高温の固形物は急速冷却される。これによって固形物表面にわずかに残っていた脱塩素化ダイオキシン類が再塩素化反応することが防止される。固形物はついでここから次工程へ送られる。この冷却工程は、再生効率が若干落ちるが、酸素存在状態で行うことも可能である。
【００１６】
(5) また、加熱により発生した微量のガスは、循環ファンによって加熱器上部のダストフィルタの逆洗用窒素ガスと共に加熱器から排ガス処理設備へ送られ、処理ガスの一部は加熱器に戻される。
【００１７】
(6) こうして上記操作により、固形物に含まれるダイオキシン類は分解され、固形物は重金属安定化装置などの次工程へ搬送される。
【００１８】
本発明方法は、ごみ焼却炉などから発生する飛灰中のダイオキシン類を加熱脱塩素化する原理を使用しており、酸素欠乏状態でダイオキシン類含有固形物を加熱、保持し、次いで冷却して排出するという条件を満足することにより、成立している。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により、アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物の添加効果を高め、ダイオキシン類の分解・無害化を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示すフローシートである。

Claims (1)

1. ダイオキシン類を含む固形物に、非水溶液の形態、または、粉末の形態でアルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機酸塩または硫黄との化合物を添加してこれらを混合し、この混合物を加熱してダイオキシン類を分解・無害化することを特徴とするダイオキシン類固形物の無害化処理方法。

Images