JP4173206B2 - 酸性ガス除去剤およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸性ガス、中でも酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却設備より排出される廃ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去しうるとともに、その除去処理物、例えばゴミ焼却処理による飛灰などに含有される重金属の溶出を抑止することで重金属固定化能を示す酸性ガス除去剤及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴミ焼却廃ガス中の酸性ガスは水酸化カルシウムにより中和され、煤塵と共に飛灰として捕集されるが、同時に鉛等の有害な重金属も捕集され飛灰中に含まれる。そのため、飛灰は「特別管理一般廃棄物」に指定され、新設工場については厚生大臣が定める４方法により中間処理後、埋立処分されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情の下、ゴミ焼却施設等の煙道中における廃ガス等の酸性ガスの中和除去処理で生じる飛灰等の除去処理物中の重金属についてその溶出を抑止しうる酸性ガス除去剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記した好ましい特性を有する酸性ガス除去剤を開発するために種々研究を重ねた結果、あらかじめ調製した消石灰とリン酸カルシウムとの複合体を水性媒体中に懸濁し、次いで水を希釈することによりその目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、水性媒体中に消石灰−リン酸カルシウム複合体若しくはそれと消石灰との混合物を懸濁した固形分濃度０．１〜５０重量％、カルシウムとリンのモル比１０：１ないし３０００：１を有する水性懸濁液からなる酸性ガス除去剤、及びカルシウムとリンのモル比が３００：１の消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末を水性媒体に懸濁し、固形分濃度０．１〜５０重量％に調整することを特徴とする酸性ガス除去剤の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の酸性ガス除去剤は、消石灰とリン酸を含んでいる。
【０００７】
上記のリン酸としては、メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四リン酸などが挙げられ、これらは１種用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０００８】
この酸性ガス除去剤は、成分として、消石灰−リン酸カルシウム複合体、消石灰と消石灰−リン酸カルシウム複合体との混合物を含む水性懸濁液からなっている。この水性懸濁液の固形分濃度は０．１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％、特に５〜１５重量％の範囲にあることが必要である。固形分濃度が０．１重量％未満では酸性ガス除去能力が低下するし、また５０重量％を超えると懸濁液の粘性が増すので好ましくない。また、本発明の酸性ガス除去剤が消石灰と消石灰−リン酸カルシウム複合体との混合物からなる場合には、カルシウムとリンとの含有割合は、１０：１ないし３０００：１、好ましくは３０：１ないし１０００：１、特に１００：１ないし３００：１の範囲内にすることが必要である。
【０００９】
この酸性ガス除去剤は、水性媒体で固形分が均一に分散されたスラリーを形成している。この水性媒体として水単独や、水と有機溶剤との混合媒体が用いられる。この有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、１‐プロパノール、２‐プロパノール、１‐ブタノール、２‐ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ‐ブチルアルコールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。
【００１０】
本発明の酸性ガス除去剤により除去処理される酸性ガスは酸性物質、例えば酸性ガス成分を含有するガスであれば特に制限されないが、例えば酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却廃ガス、火力発電で生じる燃焼廃ガス、ボイラーからの廃ガス、古タイヤ等の燃焼性廃棄物の燃焼廃ガスなどが挙げられる。
本発明の酸性ガス除去剤で酸性ガスを処理することにより、酸性ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去することができる。この除去処理として有利には酸性ガスに対し酸性ガス除去剤を噴霧する方法などが用いられる。
【００１１】
また、本発明方法に従えば、あらかじめ調製された消石灰とリン酸カルシウムとのモル比３００：１の複合体の粉末を水性媒体に懸濁し、固形分濃度０．１〜５０重量％の水性懸濁液を調製することにより、所望の酸性ガス除去剤を得ることができる。
【００１２】
水性媒体の使用量は、消化分量を越え、得られる酸性ガス除去剤が所定固形分濃度をもつように調整され、例えば生石灰とリン酸又は水酸アパタイトあるいはその両方の水溶液とを反応させる際には、モル比で、通常、水／酸化カルシウム＝５〜４５００、好ましくは２０〜１００の範囲に調整される。
反応に用いる水性媒体として有利には水や、水と有機溶剤との混合媒体が用いられる。この有機溶剤は、反応を遅延せしめるものが好ましく、このようなものとしては、例えばメタノール、エタノール、１‐プロパノール、２‐プロパノール、１‐ブタノール、２‐ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ‐ブチルアルコールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。
【００１３】
本発明方法で酸性ガス除去剤の製造に用いられる水は、純水が好ましいが、本発明の目的をそこなわない範囲で多少の不純分を含んでいても差し支えなく、工業用水で十分である。
【００１４】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、各比較例および実施例の各ガス濃度は、１時間積算値の平均値である。
【００１５】
先ず、比較のために比較例を示す。
比較例１
２０℃の水５０００００モルに生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌した。得られた懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、処理能力２００トン／日のゴミ焼却炉の稼動時の廃ガス処理を行った。廃ガス処理塔の廃ガス煙道入口における廃ガス濃度はＨＣｌが５８０ｐｐｍ、ＳＯ2が４０ｐｐｍであり、ＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して酸性ガス除去剤を水酸化カルシウム濃度が約４当量となるような量で噴射した。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が１２ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２４ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が６．９ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が５ｍｇ／リットル、水銀が０．０００７ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１６】
比較例２
固形分濃度８重量％に調整した、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）の懸濁水を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２１ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８．９ｍｇ／ｋｇ、総クロムが８２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が７ｍｇ／リットル、水銀が０．０００６ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１７】
比較例３
固形分濃度８重量％に調整した、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）の懸濁水を酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が８．９ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が２２ｍｇ／リットル、水銀が０．００３ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１８】
参考例１
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２３ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１９】
参考例２
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１９ｐｐｍ、ＳＯ2が９ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７８％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが１８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２０】
参考例３
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度５重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが３１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が７ｍｇ／ｋｇ、総クロムが６５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２１】
参考例４
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が１１ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７３％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が７ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２２】
参考例５
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１５ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２３】
参考例６
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１８ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２９ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２４】
参考例７
２０℃の水５０００００モルに比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液にオルトリン酸１７．８モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２５】
参考例８
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１１ｐｐｍ、ＳＯ2が５ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８８％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が８００ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが３３ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが８２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が７．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２６】
参考例９
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１９ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２７ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．２ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２７】
参考例１０
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度５重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２２ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１３８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２８】
参考例１１
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２２ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２９】
参考例１２
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２７０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが５７ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１１１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３０】
参考例１３
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１６ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１４１０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが７０ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３１】
実施例１
２０℃の水５０００００モルにカルシウム／リン＝３００（モル比）、かつ比表面積が１１ｍ2／ｇの消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１４ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６００ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が６ｍｇ／ｋｇ、総クロムが６５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０３ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３２】
実施例２
２０℃の水５０００００モルにカルシウム／リン＝３００（モル比）、かつ比表面積が４２ｍ2／ｇの消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１２ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが７８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が７．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３３】
参考例１４
２０℃の水３０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が５ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７６ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３４】
参考例１５
２０℃の水５０００００モル、ピロリン酸１７８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１６ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６７０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２４ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが５４ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３５】
参考例１６
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１５ｐｐｍ、ＳＯ2が７ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８３％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６１０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が５ｍｇ／ｋｇ、総クロムが５１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．７ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３６】
参考例１７
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１７ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７３０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．２ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３７】
参考例１８
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６９ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の酸性ガス除去剤は、重金属固定化能を併せもつので、酸性ガス、中でも酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却設備より排出される廃ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去しうるとともに、その除去処理物、例えばゴミ焼却処理による飛灰などに含有される重金属の溶出を抑止しうるという顕著な効果を奏する。
また、本発明の酸性ガス除去剤は、飛灰等の産業廃棄物中の重金属の溶出抑止に用いられる従来の重金属固定剤ではそれを該廃棄物に均一に分散させるのが実用的には困難であるのに対し、重金属固定剤を酸性ガス処理時に消石灰等の本来の酸性ガス除去剤とともに併用することで、飛灰等の酸性ガス除去処理物中に均一に分散させることができ、重金属の溶出抑止を一層効果的に行うことができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸性ガス、中でも酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却設備より排出される廃ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去しうるとともに、その除去処理物、例えばゴミ焼却処理による飛灰などに含有される重金属の溶出を抑止することで重金属固定化能を示す酸性ガス除去剤及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴミ焼却廃ガス中の酸性ガスは水酸化カルシウムにより中和され、煤塵と共に飛灰として捕集されるが、同時に鉛等の有害な重金属も捕集され飛灰中に含まれる。そのため、飛灰は「特別管理一般廃棄物」に指定され、新設工場については厚生大臣が定める４方法により中間処理後、埋立処分されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情の下、ゴミ焼却施設等の煙道中における廃ガス等の酸性ガスの中和除去処理で生じる飛灰等の除去処理物中の重金属についてその溶出を抑止しうる酸性ガス除去剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記した好ましい特性を有する酸性ガス除去剤を開発するために種々研究を重ねた結果、あらかじめ調製した消石灰とリン酸カルシウムとの複合体を水性媒体中に懸濁し、次いで水を希釈することによりその目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、水性媒体中に消石灰−リン酸カルシウム複合体若しくはそれと消石灰との混合物を懸濁した固形分濃度０．１〜５０重量％、カルシウムとリンのモル比１０：１ないし３０００：１を有する水性懸濁液からなる酸性ガス除去剤、及びカルシウムとリンのモル比が３００：１の消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末を水性媒体に懸濁し、固形分濃度０．１〜５０重量％に調整することを特徴とする酸性ガス除去剤の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の酸性ガス除去剤は、消石灰とリン酸を含んでいる。
【０００７】
上記のリン酸としては、メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四リン酸などが挙げられ、これらは１種用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０００８】
この酸性ガス除去剤は、成分として、消石灰−リン酸カルシウム複合体、消石灰と消石灰−リン酸カルシウム複合体との混合物を含む水性懸濁液からなっている。この水性懸濁液の固形分濃度は０．１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％、特に５〜１５重量％の範囲にあることが必要である。固形分濃度が０．１重量％未満では酸性ガス除去能力が低下するし、また５０重量％を超えると懸濁液の粘性が増すので好ましくない。また、本発明の酸性ガス除去剤が消石灰と消石灰−リン酸カルシウム複合体との混合物からなる場合には、カルシウムとリンとの含有割合は、１０：１ないし３０００：１、好ましくは３０：１ないし１０００：１、特に１００：１ないし３００：１の範囲内にすることが必要である。
【０００９】
この酸性ガス除去剤は、水性媒体で固形分が均一に分散されたスラリーを形成している。この水性媒体として水単独や、水と有機溶剤との混合媒体が用いられる。この有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、１‐プロパノール、２‐プロパノール、１‐ブタノール、２‐ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ‐ブチルアルコールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。
【００１０】
本発明の酸性ガス除去剤により除去処理される酸性ガスは酸性物質、例えば酸性ガス成分を含有するガスであれば特に制限されないが、例えば酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却廃ガス、火力発電で生じる燃焼廃ガス、ボイラーからの廃ガス、古タイヤ等の燃焼性廃棄物の燃焼廃ガスなどが挙げられる。
本発明の酸性ガス除去剤で酸性ガスを処理することにより、酸性ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去することができる。この除去処理として有利には酸性ガスに対し酸性ガス除去剤を噴霧する方法などが用いられる。
【００１１】
また、本発明方法に従えば、あらかじめ調製された消石灰とリン酸カルシウムとのモル比３００：１の複合体の粉末を水性媒体に懸濁し、固形分濃度０．１〜５０重量％の水性懸濁液を調製することにより、所望の酸性ガス除去剤を得ることができる。
【００１２】
水性媒体の使用量は、消化分量を越え、得られる酸性ガス除去剤が所定固形分濃度をもつように調整され、例えば生石灰とリン酸又は水酸アパタイトあるいはその両方の水溶液とを反応させる際には、モル比で、通常、水／酸化カルシウム＝５〜４５００、好ましくは２０〜１００の範囲に調整される。
反応に用いる水性媒体として有利には水や、水と有機溶剤との混合媒体が用いられる。この有機溶剤は、反応を遅延せしめるものが好ましく、このようなものとしては、例えばメタノール、エタノール、１‐プロパノール、２‐プロパノール、１‐ブタノール、２‐ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ‐ブチルアルコールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。
【００１３】
本発明方法で酸性ガス除去剤の製造に用いられる水は、純水が好ましいが、本発明の目的をそこなわない範囲で多少の不純分を含んでいても差し支えなく、工業用水で十分である。
【００１４】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、各比較例および実施例の各ガス濃度は、１時間積算値の平均値である。
【００１５】
先ず、比較のために比較例を示す。
比較例１
２０℃の水５０００００モルに生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌した。得られた懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、処理能力２００トン／日のゴミ焼却炉の稼動時の廃ガス処理を行った。廃ガス処理塔の廃ガス煙道入口における廃ガス濃度はＨＣｌが５８０ｐｐｍ、ＳＯ2が４０ｐｐｍであり、ＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して酸性ガス除去剤を水酸化カルシウム濃度が約４当量となるような量で噴射した。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が１２ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２４ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が６．９ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が５ｍｇ／リットル、水銀が０．０００７ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１６】
比較例２
固形分濃度８重量％に調整した、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）の懸濁水を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２１ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８．９ｍｇ／ｋｇ、総クロムが８２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が７ｍｇ／リットル、水銀が０．０００６ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１７】
比較例３
固形分濃度８重量％に調整した、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）の懸濁水を酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が８．９ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、各重金属溶出量は、鉛が２２ｍｇ／リットル、水銀が０．００３ｍｇ／リットルであった。また、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１８】
参考例１
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６５０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２３ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００１９】
参考例２
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１９ｐｐｍ、ＳＯ2が９ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７８％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが１８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２０】
参考例３
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度５重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが３１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が７ｍｇ／ｋｇ、総クロムが６５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２１】
参考例４
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が１１ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７３％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が７ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２２】
参考例５
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１５ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２３】
参考例６
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１８ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２９ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２４】
参考例７
２０℃の水５０００００モルに比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液にオルトリン酸１７．８モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７８ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２５】
参考例８
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１１ｐｐｍ、ＳＯ2が５ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８８％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が８００ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが３３ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが８２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が７．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２６】
参考例９
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１９ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２７ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．２ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２７】
参考例１０
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度５重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２２ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１３８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１２ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２８】
参考例１１
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９．４モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２２ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が５．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００２９】
参考例１２
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸１７８モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２７０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが５７ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１１１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．８ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３０】
参考例１３
２０℃の水５０００００モル、オルトリン酸５９４モルの混合溶液に、比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１６ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１４１０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが７０ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０２ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３１】
実施例１
２０℃の水５０００００モルにカルシウム／リン＝３００（モル比）、かつ比表面積が１１ｍ2／ｇの消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１４ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６００ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が６ｍｇ／ｋｇ、総クロムが６５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０３ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３２】
実施例２
２０℃の水５０００００モルにカルシウム／リン＝３００（モル比）、かつ比表面積が４２ｍ2／ｇの消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１２ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９８％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２２０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが７８ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１４ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０３ｍｇ／ｋｇ、総水銀が７．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．０２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３３】
参考例１４
２０℃の水３０００００モル、オルトリン酸１７．８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２０ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２２ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が５ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７６ｍｇ／ｋｇ、総水銀が４．１ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３４】
参考例１５
２０℃の水５０００００モル、ピロリン酸１７８モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１６ｐｐｍ、ＳＯ2が６ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６７０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２４ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が８ｍｇ／ｋｇ、総クロムが５４ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．５ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．１ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３５】
参考例１６
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に生石灰１７８３２モルを添加し、消化反応が終了するまで撹拌して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１５ｐｐｍ、ＳＯ2が７ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が８３％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が６１０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２１ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が５ｍｇ／ｋｇ、総クロムが５１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．７ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３６】
参考例１７
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に比表面積が１３ｍ2／ｇの特号消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液を酸性ガス除去剤として用いた以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが１７ｐｐｍ、ＳＯ2が１０ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９７％、ＳＯ2が７５％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が７３０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが２５ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１０ｍｇ／ｋｇ、総クロムが７１ｍｇ／ｋｇ、総水銀が３．２ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３７】
参考例１８
２０℃の水５０００００モル、水酸アパタイト３０モルの混合溶液に比表面積が４０ｍ2／ｇの高比表面積消石灰（奥多摩工業社製）１７８３２モルを添加し、撹拌混合して得た懸濁液に水を添加し、固形分濃度８重量％に調整したものを酸性ガス除去剤として用い、その噴射量をＨＣｌとＳＯ2の合計入口濃度に対して消石灰濃度が約２当量となるような量とした以外は比較例１と同様にして廃ガス処理を行った。塔出口ガス濃度はＨＣｌが２３ｐｐｍ、ＳＯ2が８ｐｐｍであり、除去率はＨＣｌが９６％、ＳＯ2が８０％であった。この際の飛灰の集塵はバグフィルターで良好に行われ、また、廃ガス温度は１７５〜１８５℃であった。
飛灰中の各重金属含有量を測定したところ、鉛が１２８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムが６９ｍｇ／ｋｇ、ヒ素が１１ｍｇ／ｋｇ、総クロムが１０５ｍｇ／ｋｇ、総水銀が６．３ｍｇ／ｋｇ含有されていた。この飛灰について環境庁告示１３号溶出試験を行った結果、鉛の溶出量は０．２ｍｇ／リットルであった。また、水銀、カドミウム、ヒ素及び六価クロムは検出されなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の酸性ガス除去剤は、重金属固定化能を併せもつので、酸性ガス、中でも酸性ガス成分を含む広範囲の廃ガス、特にゴミ焼却設備より排出される廃ガスから、酸性物質、中でも酸性ガス成分、特に硫黄酸化物やハロゲン化水素等の有害酸性ガス成分を中和除去しうるとともに、その除去処理物、例えばゴミ焼却処理による飛灰などに含有される重金属の溶出を抑止しうるという顕著な効果を奏する。
また、本発明の酸性ガス除去剤は、飛灰等の産業廃棄物中の重金属の溶出抑止に用いられる従来の重金属固定剤ではそれを該廃棄物に均一に分散させるのが実用的には困難であるのに対し、重金属固定剤を酸性ガス処理時に消石灰等の本来の酸性ガス除去剤とともに併用することで、飛灰等の酸性ガス除去処理物中に均一に分散させることができ、重金属の溶出抑止を一層効果的に行うことができる。
Claims (5)
- 水性媒体中に消石灰−リン酸カルシウム複合体若しくはそれと消石灰との混合物を懸濁した固形分濃度０．１〜５０重量％、カルシウムとリンのモル比１０：１ないし３０００：１を有する水性懸濁液からなる酸性ガス除去剤。
- リン酸が、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸及び四リン酸の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の酸性ガス除去剤。
- 水性媒体が水単独又は水と有機溶剤との混合媒体である請求項１又は２記載の酸性ガス除去剤。
- カルシウムとリンのモル比が３００：１の消石灰−リン酸カルシウム複合体粉末を水性媒体に懸濁し、固形分濃度０．１〜５０重量％に調整することを特徴とする酸性ガス除去剤の製造方法。
- 水性媒体が水単独又は水と有機溶剤との混合媒体である請求項４記載の酸性ガス除去剤の製造方法。
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