JPH06285453A - ダイオキシンを含む廃棄物の処理方法 - Google Patents
ダイオキシンを含む廃棄物の処理方法Info
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- JPH06285453A JPH06285453A JP5095118A JP9511893A JPH06285453A JP H06285453 A JPH06285453 A JP H06285453A JP 5095118 A JP5095118 A JP 5095118A JP 9511893 A JP9511893 A JP 9511893A JP H06285453 A JPH06285453 A JP H06285453A
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- Japan
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- dioxin
- mixture
- alkali
- water
- waste
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイオキシンを含む都市ごみ焼却炉の集塵
灰、焼却灰等の廃棄物を分解無害化する。 【構成】 ダイオキシンを含む廃棄物に水分の存在下で
アルカリを添加し、当該混合物をｐＨ９以上のもとで３
０℃以上の温度に維持する。
灰、焼却灰等の廃棄物を分解無害化する。 【構成】 ダイオキシンを含む廃棄物に水分の存在下で
アルカリを添加し、当該混合物をｐＨ９以上のもとで３
０℃以上の温度に維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイオキシンの分解方
法、詳しくはダイオキシンを含む廃棄物（都市ごみ焼却
炉の集塵灰、焼却灰など）中のダイオキシンを分解無害
化する方法に関するものである。
法、詳しくはダイオキシンを含む廃棄物（都市ごみ焼却
炉の集塵灰、焼却灰など）中のダイオキシンを分解無害
化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイオキシンを含む廃棄物の無害
化処理法としては三菱重工技報Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４
（１９９２年）に記載されている様に窒素雰囲気中（又
は低酸素雰囲気）で加熱分解する方法が知られている。
化処理法としては三菱重工技報Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４
（１９９２年）に記載されている様に窒素雰囲気中（又
は低酸素雰囲気）で加熱分解する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この加熱のために窒素
雰囲気で３００℃以上に２時間以上保持する必要があ
り、作業の安全上例えば窒素のリークにより酸欠を引き
起こすこと、及び経済性上の問題があった。
雰囲気で３００℃以上に２時間以上保持する必要があ
り、作業の安全上例えば窒素のリークにより酸欠を引き
起こすこと、及び経済性上の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ダイオキシ
ンを含む廃棄物をアルカリ性水溶液と混合し、当該混合
物がアルカリ性特にｐＨが９以上になる様に調整した
後、３０℃以上に加熱するとダイオキシン中のベンゼン
環上にある炭素―塩素結合が切れ無害な化合物に変わる
事を発見した。
ンを含む廃棄物をアルカリ性水溶液と混合し、当該混合
物がアルカリ性特にｐＨが９以上になる様に調整した
後、３０℃以上に加熱するとダイオキシン中のベンゼン
環上にある炭素―塩素結合が切れ無害な化合物に変わる
事を発見した。
【０００５】この反応はダイオキシンのうち特に毒性の
強い、２，３，７，８―テトラ クロロ―ＰＣＤＤに対
し最も効果的であり、この反応機構は求核芳香族置換反
応によるものである。
強い、２，３，７，８―テトラ クロロ―ＰＣＤＤに対
し最も効果的であり、この反応機構は求核芳香族置換反
応によるものである。
【０００６】また３，７ ＤＣＤＤの様に塩素基が隣接
していないダイオキシンの分解はアミド化合物が関与し
たベンザイン機構によって進んでいる。
していないダイオキシンの分解はアミド化合物が関与し
たベンザイン機構によって進んでいる。
【０００７】本発明に於いて被処理物として用いられる
ダイオキシンは以下に示すダイオキシン一般式（異性体
数はＰＣＤＤｓで７５、ＰＣＤＦｓで１３５）
ダイオキシンは以下に示すダイオキシン一般式（異性体
数はＰＣＤＤｓで７５、ＰＣＤＦｓで１３５）
【０００８】
【化１】
【０００９】のうち、特に毒性が強い２，３，７，８―
テトラ クロロ―ＰＣＤＤに対する効果が高い。
テトラ クロロ―ＰＣＤＤに対する効果が高い。
【００１０】その他のダイオキシンについても同じ反応
機構で進んでいるがその分解程度は若干低い。
機構で進んでいるがその分解程度は若干低い。
【００１１】まず第一段階で用いられる水との混合は、
ダイオキシン雰囲気を湿状とする事で空気中の酸素との
接触を断ち、出来る限り還元的（低酸素）雰囲気で操作
する目的で添加する。
ダイオキシン雰囲気を湿状とする事で空気中の酸素との
接触を断ち、出来る限り還元的（低酸素）雰囲気で操作
する目的で添加する。
【００１２】通常添加割合は湿量基準の含水率で１０〜
７０％である。
７０％である。
【００１３】１０％より低いと半湿式状態となり大気中
の酸素との接触性は良くなり反応上酸化雰囲気となり好
ましくない。
の酸素との接触性は良くなり反応上酸化雰囲気となり好
ましくない。
【００１４】一方、７０％を超えるとスラリー状となり
処理ハンドリング上又は後工程での取扱い上好しくな
い。
処理ハンドリング上又は後工程での取扱い上好しくな
い。
【００１５】また、水の還元度を高めるために２価の鉄
イオン、亜硫酸イオン、亜硫酸などの還元剤を添加する
と水中の酸素も減ずるためダイオキシンの分解上その効
果は高まるが、これらの添加割合は還元剤を含めた混合
物の酸化還元電位を−５００ｍＶ以下にすると好適に効
果を湊す。
イオン、亜硫酸イオン、亜硫酸などの還元剤を添加する
と水中の酸素も減ずるためダイオキシンの分解上その効
果は高まるが、これらの添加割合は還元剤を含めた混合
物の酸化還元電位を−５００ｍＶ以下にすると好適に効
果を湊す。
【００１６】次に加えるアルカリの種類であるが、Ｎａ
ＯＨやＫＯＨ、又はＣａ（ＯＨ）2、ＮＨ4ＯＨ等のＯＨ
基を含むアルカリであれば良いが、経済性上ＮａＯＨや
Ｃａ（ＯＨ）2が好しい。またこれらアルカリの組み合
わせで用いても差しつかえない。
ＯＨやＫＯＨ、又はＣａ（ＯＨ）2、ＮＨ4ＯＨ等のＯＨ
基を含むアルカリであれば良いが、経済性上ＮａＯＨや
Ｃａ（ＯＨ）2が好しい。またこれらアルカリの組み合
わせで用いても差しつかえない。
【００１７】次に、アルカリの添加量であるが、混合物
のｐＨが９以上になる様に添加すれば良い。
のｐＨが９以上になる様に添加すれば良い。
【００１８】ｐＨ９より小さいとダイオキシンの分解は
進まないか非常に長時間を要するので好しくない。
進まないか非常に長時間を要するので好しくない。
【００１９】最後にダイオキシンの分解率を向上させる
ために、アミド化合物を添加するとその分解は完全とな
る。
ために、アミド化合物を添加するとその分解は完全とな
る。
【００２０】アミド化合物の種類は、スルファミン酸や
ナトリウムアミド及びカリウムアミドなどがあるがＮＨ
2 -の構造を保有していれば用いることが出来る。
ナトリウムアミド及びカリウムアミドなどがあるがＮＨ
2 -の構造を保有していれば用いることが出来る。
【００２１】またその添加量は、廃棄物中の重金属濃度
に対し決まるものであり、実験上決定される項目である
が、最大重量比で廃棄物１００に対し、ＮＨ2 -として１
以下で充分である。
に対し決まるものであり、実験上決定される項目である
が、最大重量比で廃棄物１００に対し、ＮＨ2 -として１
以下で充分である。
【００２２】以上の混合物を、その混合物温度が３０℃
以上になる様に維持することでダイオキシンは除々に分
解し、その毒性は減じてゆく。
以上になる様に維持することでダイオキシンは除々に分
解し、その毒性は減じてゆく。
【００２３】ここでこの混合物の反応条件の均一性維持
のため撹拌した方が好しい。また雰囲気は大気中で効果
を充分に奏すが、窒素雰囲気でも全く構わない。
のため撹拌した方が好しい。また雰囲気は大気中で効果
を充分に奏すが、窒素雰囲気でも全く構わない。
【００２４】
【作用】本発明の作用を２，３，７，８―テトラ クロ
ロ ＰＣＤＤを用いて説明する（以後２，３，７，８
ＴＣＤＤと呼ぶ）。
ロ ＰＣＤＤを用いて説明する（以後２，３，７，８
ＴＣＤＤと呼ぶ）。
【００２５】
【化２】
【００２６】２，３，７，８ ＴＣＤＤは本発明によっ
て求核芳香族置換反応に基いて分解している。
て求核芳香族置換反応に基いて分解している。
【００２７】アルカリのＯＨ-は２，３，７，８ ＴＣ
ＤＤのＣｌ基が結合しているベンゼン環上の炭素を分解
の結果２，３，７，８ ＴＣＤＤは３，７ ＤＣＤＤに
なるがこの毒性は極めて低い（慨ね１００分の１以
下）。
ＤＤのＣｌ基が結合しているベンゼン環上の炭素を分解
の結果２，３，７，８ ＴＣＤＤは３，７ ＤＣＤＤに
なるがこの毒性は極めて低い（慨ね１００分の１以
下）。
【００２８】
【化３】
【００２９】この様に２，３，７，８ ＴＣＤＤの炭素
―塩素間の結合を切る反応は、その生成中間体（化４）
が極めて安定であるという理由で容易に進む。
―塩素間の結合を切る反応は、その生成中間体（化４）
が極めて安定であるという理由で容易に進む。
【００３０】
【化４】
【００３１】しかし２，３，７，８ ＴＣＤＤが分解し
た結果生成する３，７ ＤＣＤＤは毒性は低いものの、
３，７ ＤＣＤＤ中の炭素―塩素間の結合を切る反応は
進まない。
た結果生成する３，７ ＤＣＤＤは毒性は低いものの、
３，７ ＤＣＤＤ中の炭素―塩素間の結合を切る反応は
進まない。
【００３２】
【化５】
【００３３】この３，７ ＤＣＤＤの分解を行うために
はアミド化合物を添加することで、次の様に進む。
はアミド化合物を添加することで、次の様に進む。
【００３４】
【化６】
【００３５】この反応は先に説明した求核芳香族置換反
応では無く、強力な塩基であるアミド化合物中のアミド
イオンＮＨ2 -が関与したベンザイン機構によって進んで
いる。
応では無く、強力な塩基であるアミド化合物中のアミド
イオンＮＨ2 -が関与したベンザイン機構によって進んで
いる。
【００３６】ベンザイン機構とは脱離と付加反応からな
る以下の４段階の反応より成る。
る以下の４段階の反応より成る。
【００３７】
【化７】
【００３８】
【化８】
【００３９】
【実施例１】電気集塵灰１００ｇに水５０ｍｌを加えた
後苛性ソーダ２０％水溶液２０ｍｌを加え充分に撹拌混
合した。
後苛性ソーダ２０％水溶液２０ｍｌを加え充分に撹拌混
合した。
【００４０】この混合物のｐＨが１１．０であったため
この混合物の温度を７０℃に維持しながら大気中で撹拌
を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
この混合物の温度を７０℃に維持しながら大気中で撹拌
を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
【００４１】反応時間毎のダイオキシン成分毎の分解率
を第１表に示す。
を第１表に示す。
【００４２】２，３，７，８ ＴＣＤＤは３時間後に９
０％以上の分解を示したが、３，７ＤＣＤＤは全く分解
しなかった。
０％以上の分解を示したが、３，７ＤＣＤＤは全く分解
しなかった。
【００４３】
【実施例２】電気集塵灰１００ｇに水５０ｍｌを加えた
後苛性ソーダ２０％水溶液２３ｍｌを加え充分に撹拌混
合した後、ナトリウムアミド（ＮａＮＨ2）０．５ｇを
添加して同じく撹拌した。
後苛性ソーダ２０％水溶液２３ｍｌを加え充分に撹拌混
合した後、ナトリウムアミド（ＮａＮＨ2）０．５ｇを
添加して同じく撹拌した。
【００４４】この混合物のｐＨが１１．０であったため
この混合物の温度を７０℃に維持しながら大気中で撹拌
を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
この混合物の温度を７０℃に維持しながら大気中で撹拌
を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
【００４５】反応時間毎のダイオキシン分解率を第２表
に示す。
に示す。
【００４６】２，３，７，８ ＴＣＤＤも３，７ ＤＣ
ＤＤも３時間後に９７％以上分解した。
ＤＤも３時間後に９７％以上分解した。
【００４７】
【実施例３】電気集塵灰１００ｇに水５０ｍｌを加えた
後苛性ソーダ２０％水溶液２０ｍｌを加え充分に撹拌混
合した後、ナトリウムアミド（ＮａＮＨ2）０．５ｇを
添加して同じく撹拌した。
後苛性ソーダ２０％水溶液２０ｍｌを加え充分に撹拌混
合した後、ナトリウムアミド（ＮａＮＨ2）０．５ｇを
添加して同じく撹拌した。
【００４８】この混合物のｐＨが１１．０であったため
この混合物の温度を１０℃、２０℃、３０℃、５０℃、
７０℃、９０℃各の条件で一定に温度維持しながら大気
中で撹拌を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
この混合物の温度を１０℃、２０℃、３０℃、５０℃、
７０℃、９０℃各の条件で一定に温度維持しながら大気
中で撹拌を続け、ダイオキシン分解反応を進めた。
【００４９】反応温度と３時間後のダイオキシン分解率
の関係を第３表に示すが３０℃以上で効果的にダイオキ
シンは分解していた。
の関係を第３表に示すが３０℃以上で効果的にダイオキ
シンは分解していた。
【００５０】ただし、１０℃、２０℃の条件でも反応時
間をそれぞれ１０時間、２０時間と長くとると、ダイオ
キシンの分解率も８０％を超えた。
間をそれぞれ１０時間、２０時間と長くとると、ダイオ
キシンの分解率も８０％を超えた。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【発明の効果】本発明方法によりダイオキシンを含む廃
棄物を分解するとダイオキシン中の炭素―塩素の結合が
切れてダイオキシンで無くなりその毒性は無くなる。
棄物を分解するとダイオキシン中の炭素―塩素の結合が
切れてダイオキシンで無くなりその毒性は無くなる。
【００５５】又従来の窒素雰囲気で高温にする方法の如
く高価な熱エネルギーを投入することなく安価にダイオ
キシンは分解される。
く高価な熱エネルギーを投入することなく安価にダイオ
キシンは分解される。
Claims (2)
- 【請求項１】 ダイオキシンを含む廃棄物に水分の存在
下でアルカリを添加し当該混合物をｐＨ９以上のもとで
３０℃以上の温度に維持し、分解無害化することを特徴
とするダイオキシンを含む廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 上記ダイオキシンを含む廃棄物の処理方
法に於いて、水分の存在下でアルカリとアミド化合物を
添加し当該混合物をｐＨ９以上のもとで３０℃以上の温
度に維持し、分解無害化することを特徴とするダイオキ
シンを含む廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095118A JPH06285453A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ダイオキシンを含む廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5095118A JPH06285453A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ダイオキシンを含む廃棄物の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285453A true JPH06285453A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14128928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5095118A Withdrawn JPH06285453A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | ダイオキシンを含む廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002000755A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-08 | Universal Science Deberottoment:Kk | 有害物質の分解処理方法と処理設備 |
| JP2003093999A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-02 | Miyama Kk | ダイオキシン類含有固形部の処理方法及びその装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5095118A patent/JPH06285453A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002000755A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-08 | Universal Science Deberottoment:Kk | 有害物質の分解処理方法と処理設備 |
| JP4537539B2 (ja) * | 2000-06-20 | 2010-09-01 | 利夫 半谷 | 有害物質の分解処理方法と処理設備 |
| JP2003093999A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-02 | Miyama Kk | ダイオキシン類含有固形部の処理方法及びその装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |