JPH0915229A - 排ガス中のダイオキシン類の定量方法 - Google Patents
排ガス中のダイオキシン類の定量方法Info
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- JPH0915229A JPH0915229A JP10274596A JP10274596A JPH0915229A JP H0915229 A JPH0915229 A JP H0915229A JP 10274596 A JP10274596 A JP 10274596A JP 10274596 A JP10274596 A JP 10274596A JP H0915229 A JPH0915229 A JP H0915229A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接測定ではなく代替物質の測定による方法
でありながら、広い濃度範囲等、適用範囲の広いダイオ
キシン類の定量方法を提供する。 【解決手段】 排ガス中のクロロベンゼン類の濃度X ・
クロロフェノール類の濃度Y ・ダスト濃度D を測定し、
これらの測定結果と排ガスの滞留時間t から、次の式に
よりダイオキシン類の濃度Z を推定計算することを特徴
とする排ガス中のダイオキシン類の定量方法。 Z = [( a1X2 +a2XY+a3Y2 )・D ・t]b ここで、a1 , a2 , a3 は係数、b は指数である。更
に、推定式に次の式を用いる排ガス中のダイオキシン類
の定量方法。 Z = a1X2 +a2XY+a3Y2
でありながら、広い濃度範囲等、適用範囲の広いダイオ
キシン類の定量方法を提供する。 【解決手段】 排ガス中のクロロベンゼン類の濃度X ・
クロロフェノール類の濃度Y ・ダスト濃度D を測定し、
これらの測定結果と排ガスの滞留時間t から、次の式に
よりダイオキシン類の濃度Z を推定計算することを特徴
とする排ガス中のダイオキシン類の定量方法。 Z = [( a1X2 +a2XY+a3Y2 )・D ・t]b ここで、a1 , a2 , a3 は係数、b は指数である。更
に、推定式に次の式を用いる排ガス中のダイオキシン類
の定量方法。 Z = a1X2 +a2XY+a3Y2
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ廃棄物等の燃
焼により発生する排ガス中に含まれるダイオキシン類の
定量方法に関する。
焼により発生する排ガス中に含まれるダイオキシン類の
定量方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ごみ焼却炉、産業廃棄物処理
炉等の燃焼過程で発生するクロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類を前駆体とする広義のダイオキシン類（ダイ
オキシン類とジベンゾフラン類の総称、以下DXN 類と呼
ぶ）が環境汚染物質として社会問題となっている。これ
らDXN 類の中には、2,3,7,8-四塩化ダイオキシンなど極
めて毒性の強い物質が存在するため、焼却炉等から発生
するDXN 類の定量・分析は迅速かつ高精度であることが
求められている。
炉等の燃焼過程で発生するクロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類を前駆体とする広義のダイオキシン類（ダイ
オキシン類とジベンゾフラン類の総称、以下DXN 類と呼
ぶ）が環境汚染物質として社会問題となっている。これ
らDXN 類の中には、2,3,7,8-四塩化ダイオキシンなど極
めて毒性の強い物質が存在するため、焼却炉等から発生
するDXN 類の定量・分析は迅速かつ高精度であることが
求められている。
【０００３】一般的にDXN類の定量・分析は、島津科学
ジャーナル（第４巻、１９９２年）に記載されている方
法で行われている。すなわちソックスレー抽出器を用い
ベンゼンやトルエンなどの芳香族炭化水素系溶剤で２４
時間から７２時間程度の溶剤抽出を行った後、クリーン
アップ・濃縮処理を経て検液を作成し、ガスクロマトグ
ラフィーで分析する方法である。この方法は、分析に要
する工程が煩雑なため分析結果がでるまでに２〜３週間
程期間が必要である。そのため、迅速性に欠けるととも
に分析コストも高い。
ジャーナル（第４巻、１９９２年）に記載されている方
法で行われている。すなわちソックスレー抽出器を用い
ベンゼンやトルエンなどの芳香族炭化水素系溶剤で２４
時間から７２時間程度の溶剤抽出を行った後、クリーン
アップ・濃縮処理を経て検液を作成し、ガスクロマトグ
ラフィーで分析する方法である。この方法は、分析に要
する工程が煩雑なため分析結果がでるまでに２〜３週間
程期間が必要である。そのため、迅速性に欠けるととも
に分析コストも高い。
【０００４】そこで、実際の操業のための分析方法とし
て、DXN 類を直接分析するのではなく、他の代替物質の
測定を行い、その結果からDXN 類の濃度を推定する方法
が提案されている。この技術としては、横浜国立大学環
境研紀要（第１８巻、１９９２年）に記載されている方
法、特開平４−１６１８４９号公報、特開平５−３１２
７９６号公報に記載されている方法や装置が知られてい
る。これらは、クロロベンゼン類を、ガスクロマトグラ
フィーなどの分析装置により測定し、DXN 類の代替指標
として用いるもので、両者の相関関係からDXN類を推定
する方法である。
て、DXN 類を直接分析するのではなく、他の代替物質の
測定を行い、その結果からDXN 類の濃度を推定する方法
が提案されている。この技術としては、横浜国立大学環
境研紀要（第１８巻、１９９２年）に記載されている方
法、特開平４−１６１８４９号公報、特開平５−３１２
７９６号公報に記載されている方法や装置が知られてい
る。これらは、クロロベンゼン類を、ガスクロマトグラ
フィーなどの分析装置により測定し、DXN 類の代替指標
として用いるもので、両者の相関関係からDXN類を推定
する方法である。
【０００５】図１１は、この相関関係を示す図である。
図中、横軸はクロロベンゼン類の濃度、縦軸はDXN 類の
濃度をそれぞれ表す。図の目盛は両対数目盛であるか
ら、この図では、DXN 類の濃度Z がクロロベンゼン類の
濃度X により、 Z = k ・ X p （１） の式で表されることになる。ここで、k は係数、p は指
数である。指数p はこの図から読みとると、約０．４と
なっている。
図中、横軸はクロロベンゼン類の濃度、縦軸はDXN 類の
濃度をそれぞれ表す。図の目盛は両対数目盛であるか
ら、この図では、DXN 類の濃度Z がクロロベンゼン類の
濃度X により、 Z = k ・ X p （１） の式で表されることになる。ここで、k は係数、p は指
数である。指数p はこの図から読みとると、約０．４と
なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、DXN 類の生成
は、クロロベンゼン類の濃度だけでなく、DXN 類生成の
に関係のある他の様々な化学反応に依存する。事実、後
述のように、図１１に示した方法は対象とする濃度範囲
が広い場合や、あるいは係数・指数を求めた焼却炉とは
別の焼却炉に対しては適用できない。このような仮説が
成立するのは、焼却炉、燃焼方式、ごみ質あるいは操業
条件等が同一の場合に限られる。このように、従来の方
法では、比例定数k や指数p を個々の濃度範囲や焼却炉
などに対してそれぞれ個別に求めておく必要があり、実
際に適用するには不便であった。
は、クロロベンゼン類の濃度だけでなく、DXN 類生成の
に関係のある他の様々な化学反応に依存する。事実、後
述のように、図１１に示した方法は対象とする濃度範囲
が広い場合や、あるいは係数・指数を求めた焼却炉とは
別の焼却炉に対しては適用できない。このような仮説が
成立するのは、焼却炉、燃焼方式、ごみ質あるいは操業
条件等が同一の場合に限られる。このように、従来の方
法では、比例定数k や指数p を個々の濃度範囲や焼却炉
などに対してそれぞれ個別に求めておく必要があり、実
際に適用するには不便であった。
【０００７】本発明はこれらの問題点を解決するために
なされたもので、DXN 類の代替物質を測定する方法であ
りながら、広い濃度範囲あるいは異なる条件下など、適
用範囲の広いDXN 類の定量方法を提供する。
なされたもので、DXN 類の代替物質を測定する方法であ
りながら、広い濃度範囲あるいは異なる条件下など、適
用範囲の広いDXN 類の定量方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、排ガ
ス中のクロロベンゼン類の濃度X 、クロロフェノール類
の濃度Y およびダスト濃度D を測定し、これらの測定結
果と排ガスの滞留時間t から、次の式によりダイオキシ
ン類の濃度Z を推定計算することを特徴とする排ガス中
のダイオキシン類の定量方法である。
ス中のクロロベンゼン類の濃度X 、クロロフェノール類
の濃度Y およびダスト濃度D を測定し、これらの測定結
果と排ガスの滞留時間t から、次の式によりダイオキシ
ン類の濃度Z を推定計算することを特徴とする排ガス中
のダイオキシン類の定量方法である。
【０００９】Z = [( a1X2 +a2XY+a3Y2 )・D ・t]b ここで、a1 , a2 , a3 は係数、b は指数である。
【００１０】発明者らは、DXN 類の発生について反応速
度論的な観点から、より本質的な検討を行った。
度論的な観点から、より本質的な検討を行った。
【００１１】クロロベンゼン類、クロロフェノール類と
DXN 類の分子構造を比較すると前二者はベンゼン環が一
つであるのに対し後者のDXN 類はベンゼン環が二つであ
る。従って、DXN 類は、クロロベンゼン類とクロロフェ
ノール類の内の、２つの分子の反応によって生成してい
ると予想される。
DXN 類の分子構造を比較すると前二者はベンゼン環が一
つであるのに対し後者のDXN 類はベンゼン環が二つであ
る。従って、DXN 類は、クロロベンゼン類とクロロフェ
ノール類の内の、２つの分子の反応によって生成してい
ると予想される。
【００１２】ところでこの反応は、排ガス中で起ってい
る希薄ガス（分圧の低いガス）の化学反応であるから、
反応生成物は反応する成分の分圧の積に比例する。つま
り、DXN 類の濃度は、クロロベンゼン類・クロロフェノ
ール類の濃度の積に比例することになる。
る希薄ガス（分圧の低いガス）の化学反応であるから、
反応生成物は反応する成分の分圧の積に比例する。つま
り、DXN 類の濃度は、クロロベンゼン類・クロロフェノ
ール類の濃度の積に比例することになる。
【００１３】しかしながら、反応メカニズムを気体の衝
突反応とすると、濃度が希薄な(ppbレベル)分子同士の
衝突は、確率が低い。その上に、反応分子の構造から類
推される活性化エネルギーは、低くはない。従って、DX
N 類の生成反応を単純な衝突反応とすると、それによる
反応速度は非常に小さくなり、現実的ではなくなると思
われる。
突反応とすると、濃度が希薄な(ppbレベル)分子同士の
衝突は、確率が低い。その上に、反応分子の構造から類
推される活性化エネルギーは、低くはない。従って、DX
N 類の生成反応を単純な衝突反応とすると、それによる
反応速度は非常に小さくなり、現実的ではなくなると思
われる。
【００１４】そこで考えられるのが、触媒反応である。
排ガス中のダストには、様々な金属が数％のレベルで含
まれている。この中のいくつかの金属は、反応触媒とし
て作用するものと考えられる。これらのダストの濃度は
反応分子（クロロベンゼン類・クロロフェノール類）に
比べるとはるかに高いので、排ガス中の金属の濃度も高
い。従って、排ガス中の金属と反応分子との衝突は、反
応分子どうしの衝突に比べると、はるかに高い頻度で起
こると考えられる。
排ガス中のダストには、様々な金属が数％のレベルで含
まれている。この中のいくつかの金属は、反応触媒とし
て作用するものと考えられる。これらのダストの濃度は
反応分子（クロロベンゼン類・クロロフェノール類）に
比べるとはるかに高いので、排ガス中の金属の濃度も高
い。従って、排ガス中の金属と反応分子との衝突は、反
応分子どうしの衝突に比べると、はるかに高い頻度で起
こると考えられる。
【００１５】このようにして、ダストに反応分子が吸着
され、ダスト中の金属により活性化される。ここで、別
の分子がダストに吸着されると、先に吸着されている活
性化分子と反応して、DXN 類が生成すると考えられる。
すなわちDXN 類の濃度は、クロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類の濃度の積に、更に反応触媒となるダストの
濃度を乗じた値に比例することになる。
され、ダスト中の金属により活性化される。ここで、別
の分子がダストに吸着されると、先に吸着されている活
性化分子と反応して、DXN 類が生成すると考えられる。
すなわちDXN 類の濃度は、クロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類の濃度の積に、更に反応触媒となるダストの
濃度を乗じた値に比例することになる。
【００１６】さらに、この反応は平衡反応ではなく不可
逆反応であると考えられる。すると、DXN 類の生成率は
反応時間に比例することになる。つまり、焼却炉の容積
や操業条件（排ガスの流量）などにより、排ガスの滞留
時間すなわち反応時間が異なる。このことは、滞留時間
を考慮することにより、異なる条件の焼却炉でもDXN類
の生成量を把握できることを示していると思われる。な
お、滞留時間t は焼却炉の内容量と排ガスの流量から、
例えば（焼却炉の内容量）／（排ガスの流量）の式で算
出できる。
逆反応であると考えられる。すると、DXN 類の生成率は
反応時間に比例することになる。つまり、焼却炉の容積
や操業条件（排ガスの流量）などにより、排ガスの滞留
時間すなわち反応時間が異なる。このことは、滞留時間
を考慮することにより、異なる条件の焼却炉でもDXN類
の生成量を把握できることを示していると思われる。な
お、滞留時間t は焼却炉の内容量と排ガスの流量から、
例えば（焼却炉の内容量）／（排ガスの流量）の式で算
出できる。
【００１７】以上まとめると、DXN 類の濃度は、クロロ
ベンゼン類・クロロフェノール類の濃度の積とダストの
濃度と滞留時間に比例する。具体的にはクロロベンゼン
類の濃度X 、クロロフェノール類の濃度Y 、ダストの濃
度D の測定値と、排ガスの滞留時間t から、DXN 類の濃
度Z は次の式で表される。
ベンゼン類・クロロフェノール類の濃度の積とダストの
濃度と滞留時間に比例する。具体的にはクロロベンゼン
類の濃度X 、クロロフェノール類の濃度Y 、ダストの濃
度D の測定値と、排ガスの滞留時間t から、DXN 類の濃
度Z は次の式で表される。
【００１８】 Z = [( a1X2 +a2XY+a3Y2 )・D ・t]b （２） ここで、a1 , a2 , a3 は係数、b は指数である。
【００１９】請求項２の発明は、排ガス中のクロロベン
ゼン類の濃度Ｘおよびクロロフェノール類の濃度Y を測
定し、これらの測定結果から、次の式によりダイオキシ
ン類の濃度Z を推定計算することを特徴とする排ガス中
のダイオキシン類の定量方法である。
ゼン類の濃度Ｘおよびクロロフェノール類の濃度Y を測
定し、これらの測定結果から、次の式によりダイオキシ
ン類の濃度Z を推定計算することを特徴とする排ガス中
のダイオキシン類の定量方法である。
【００２０】Z = a1X2 +a2XY+a3Y2 ここで、a1 、a2 、a3 は係数である。
【００２１】特殊なケースとして、特定の焼却炉で一定
の操業条件であれば、つまりダスト濃度に変動がなく、
滞留時間が一定の条件下で推定を行うならば、推定式は
このように簡単になる。
の操業条件であれば、つまりダスト濃度に変動がなく、
滞留時間が一定の条件下で推定を行うならば、推定式は
このように簡単になる。
【００２２】この場合、反応は希薄ガス（分圧の低いガ
ス）の化学反応であるから、反応生成物（中間体）は反
応するガスのガス分圧の積に比例する。従って、これら
の中間体の濃度は、クロロベンゼン類あるいはクロロフ
ェノール類の濃度の積に比例することになる。具体的に
は、クロロベンゼン類（濃度X ）の２つの分子の反応に
よる物（中間体１）はX2に比例し、クロロベンゼン類の
１分子とクロロフェノール類の１分子との反応による物
（中間体２）はX Y に比例し、クロロフェノール類（濃
度Y ）の２つの分子の反応による物（中間体３）はY2に
比例する。これらの中間体は不安定なので、大部分は分
解して消滅するが、一部は排ガスとの反応（酸化等）に
より、安定化してダイオキシン類となると考えられる。
結局、ダイオキシン類の濃度Z は、これら中間体の濃度
に比例し、それらの１次式で表されることになる。
ス）の化学反応であるから、反応生成物（中間体）は反
応するガスのガス分圧の積に比例する。従って、これら
の中間体の濃度は、クロロベンゼン類あるいはクロロフ
ェノール類の濃度の積に比例することになる。具体的に
は、クロロベンゼン類（濃度X ）の２つの分子の反応に
よる物（中間体１）はX2に比例し、クロロベンゼン類の
１分子とクロロフェノール類の１分子との反応による物
（中間体２）はX Y に比例し、クロロフェノール類（濃
度Y ）の２つの分子の反応による物（中間体３）はY2に
比例する。これらの中間体は不安定なので、大部分は分
解して消滅するが、一部は排ガスとの反応（酸化等）に
より、安定化してダイオキシン類となると考えられる。
結局、ダイオキシン類の濃度Z は、これら中間体の濃度
に比例し、それらの１次式で表されることになる。
【００２３】 Z ＝ｃ1 ・〔中間体１〕＋ｃ2 ・〔中間体２〕 ＋ｃ3 ・〔中間体３〕 ここで、ｃ1 、ｃ2 、ｃ3 は係数であり、〔 〕は中間
体の濃度を示す。
体の濃度を示す。
【００２４】前述のように、中間体１〜３の濃度は、
X2、X Y 、Y2にそれぞれ比例するからこれらで置き換え
て、係数を書換えると、 Z = a1X2 +a2XY+a3Y2 （２’） となる。ここで、a1 、a2 、a3 は係数である。
X2、X Y 、Y2にそれぞれ比例するからこれらで置き換え
て、係数を書換えると、 Z = a1X2 +a2XY+a3Y2 （２’） となる。ここで、a1 、a2 、a3 は係数である。
【００２５】
【発明の実施の形態】前記の式（２）の係数 a1 , a2 ,
a3 及び指数 b は、別途、実験あるいは実測により求
めておく必要がある。これは、クロロベンゼン類の濃度
X 、クロロフェノール類の濃度Y、ダストの濃度D、およ
びDXN類の濃度Zの測定値や分析値と、滞留時間tとか
ら、・最小２乗法等によって容易に決定できる。
a3 及び指数 b は、別途、実験あるいは実測により求
めておく必要がある。これは、クロロベンゼン類の濃度
X 、クロロフェノール類の濃度Y、ダストの濃度D、およ
びDXN類の濃度Zの測定値や分析値と、滞留時間tとか
ら、・最小２乗法等によって容易に決定できる。
【００２６】なお、指数 b はクロロベンゼン類・クロ
ロフェノール類・ダスト等の濃度変動による補正値と推
量され、DXN 類分析値などの濃度分布が広範囲ににわた
っている場合などに必要となり、この式の両辺の対数に
ついて最小二乗法等を用いることにより決定される。
ロフェノール類・ダスト等の濃度変動による補正値と推
量され、DXN 類分析値などの濃度分布が広範囲ににわた
っている場合などに必要となり、この式の両辺の対数に
ついて最小二乗法等を用いることにより決定される。
【００２７】推定式（２’）についても、係数ａ1 、ａ
2 、ａ3 は、別途、実験あるいは実測により求めておく
必要がある。これは、クロロベンゼン類の濃度X 、クロ
ロフェノール類の濃度Y 、およびダイオキシン類の濃度
Z のそれぞれの分析値から、最小二乗法等で容易に決定
できる。
2 、ａ3 は、別途、実験あるいは実測により求めておく
必要がある。これは、クロロベンゼン類の濃度X 、クロ
ロフェノール類の濃度Y 、およびダイオキシン類の濃度
Z のそれぞれの分析値から、最小二乗法等で容易に決定
できる。
【００２８】
（実施例１）都市ごみ焼却炉A を用いて排ガスのサンプ
リングを、焼却炉出口・ガス冷却器入口・集塵機入口な
ど測定位置を変えて行い、クロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類およびダストについて、通常の方法で分析を
行い濃度を測定した。また滞留時間は、流量を測定し焼
却プラントの各装置の内容量から類推した。
リングを、焼却炉出口・ガス冷却器入口・集塵機入口な
ど測定位置を変えて行い、クロロベンゼン類・クロロフ
ェノール類およびダストについて、通常の方法で分析を
行い濃度を測定した。また滞留時間は、流量を測定し焼
却プラントの各装置の内容量から類推した。
【００２９】表１はこの分析結果と測定結果を表す。こ
の表で、CBはクロロベンゼン類、CPはクロロフェノール
類、PCDDとPCDFはDXN 類の濃度、Dustはダスト濃度、t
は滞留時間をそれぞれ表す。
の表で、CBはクロロベンゼン類、CPはクロロフェノール
類、PCDDとPCDFはDXN 類の濃度、Dustはダスト濃度、t
は滞留時間をそれぞれ表す。
【００３０】
【表１】
【００３１】この分析結果から式（２）の係数 a と指
数 b を最小二乗法により求めた。その結果DXN 類PCDD
とPCDFの濃度をそれぞれZD、ZFとし、クロロベンゼン類
の濃度をX 、クロロフェノール類の濃度をY とすると、 ZD = ( 72.0 Y2 Dt )0.434 （３） ZF = ( 83.7 Y2 Dt )0.529 （４） となった。また、式（２）中の係数a1 , a2 は、ほぼ０
としてよいことが判った。
数 b を最小二乗法により求めた。その結果DXN 類PCDD
とPCDFの濃度をそれぞれZD、ZFとし、クロロベンゼン類
の濃度をX 、クロロフェノール類の濃度をY とすると、 ZD = ( 72.0 Y2 Dt )0.434 （３） ZF = ( 83.7 Y2 Dt )0.529 （４） となった。また、式（２）中の係数a1 , a2 は、ほぼ０
としてよいことが判った。
【００３２】同じ分析結果から、従来技術の方法で推定
式を求めると次のようになる。式（１）の係数 a と指
数 b を最小二乗法により求めた。その結果DXN 類PCDD
とPCDFの濃度をそれぞれZD、ZFとすると、 ZD = 5.47 X1.87 （５） ZF = 1.63 X1.81 （６） これらの式（３）〜（６）を推定式として、表１の分析
結果X,Y,D,t を当てはめて、DXN 類の濃度を推定し、そ
の推定値と実際のDXN 類の分析値の関係を求めた。図１
は、PCDD類の分析値と推定値の関係を表す図であり、図
２は、PCDF類の推定値と分析値の関係を表す図である。
いずれの図についても、横軸は分析値、縦軸は推定値を
それぞれ示す。また（a ）は本発明、（b ）は従来技術
の分析値と推定値の関係をそれぞれ示す。
式を求めると次のようになる。式（１）の係数 a と指
数 b を最小二乗法により求めた。その結果DXN 類PCDD
とPCDFの濃度をそれぞれZD、ZFとすると、 ZD = 5.47 X1.87 （５） ZF = 1.63 X1.81 （６） これらの式（３）〜（６）を推定式として、表１の分析
結果X,Y,D,t を当てはめて、DXN 類の濃度を推定し、そ
の推定値と実際のDXN 類の分析値の関係を求めた。図１
は、PCDD類の分析値と推定値の関係を表す図であり、図
２は、PCDF類の推定値と分析値の関係を表す図である。
いずれの図についても、横軸は分析値、縦軸は推定値を
それぞれ示す。また（a ）は本発明、（b ）は従来技術
の分析値と推定値の関係をそれぞれ示す。
【００３３】これらの図から判るように、本発明の推定
方法（a ）、従来技術の推定方法（b ）は、共に分析値
と推定値を示す点が図中の４５度の直線近くにあり、推
定値は分析値とよくあっていることが判る。つまり、推
定式を求めた測定値を回帰した限りでは、本発明の推定
方法および従来技術の推定方法のいずれによっても分析
値を再現することができる。
方法（a ）、従来技術の推定方法（b ）は、共に分析値
と推定値を示す点が図中の４５度の直線近くにあり、推
定値は分析値とよくあっていることが判る。つまり、推
定式を求めた測定値を回帰した限りでは、本発明の推定
方法および従来技術の推定方法のいずれによっても分析
値を再現することができる。
【００３４】（実施例２）実施例１と全く同じタイプの
別のごみ焼却炉B で、同様に排ガスを分析し、DXN 類の
推定値と分析値の関係を求めた。表２はこの分析結果と
測定結果を示す表である。表の中の記号は表１に同じで
ある。
別のごみ焼却炉B で、同様に排ガスを分析し、DXN 類の
推定値と分析値の関係を求めた。表２はこの分析結果と
測定結果を示す表である。表の中の記号は表１に同じで
ある。
【００３５】
【表２】
【００３６】図３は、この分析結果に、実施例１におい
て求めた発明の推定式と従来技術の推定式を適用して得
たPCDD類の分析値と推定値の関係を示す図である。図４
は、同様にして得たPCDF類の分析値と推定値の関係を示
す図である。いずれの図についても（a ）は本発明、
（b ）は従来技術の分析値との関係をそれぞれ示す。
て求めた発明の推定式と従来技術の推定式を適用して得
たPCDD類の分析値と推定値の関係を示す図である。図４
は、同様にして得たPCDF類の分析値と推定値の関係を示
す図である。いずれの図についても（a ）は本発明、
（b ）は従来技術の分析値との関係をそれぞれ示す。
【００３７】これらの図から判るように、本発明の推定
方法（a）では、分析値と推定値を示す点が図中の４５
度の直線近くにあり、推定値は分析値とよく合っている
ことが判る。一方、従来技術の推定方法（b ）では、上
記の測定値を示す点は図中の４５度の直線から離れてば
らついており、推定値が分析値を再現しているとは言え
ない。このように従来技術では、別の炉により求めた推
定式は他の炉には適用できないのに対し、この発明の推
定式は適用可能である。
方法（a）では、分析値と推定値を示す点が図中の４５
度の直線近くにあり、推定値は分析値とよく合っている
ことが判る。一方、従来技術の推定方法（b ）では、上
記の測定値を示す点は図中の４５度の直線から離れてば
らついており、推定値が分析値を再現しているとは言え
ない。このように従来技術では、別の炉により求めた推
定式は他の炉には適用できないのに対し、この発明の推
定式は適用可能である。
【００３８】（実施例３）同様に、焼却方式の異なる都
市ごみ焼却炉C ・ D ・ E で排ガスを分析し、DXN類の推
定値と分析値の関係を求めた。表３はこの分析結果と測
定結果を示す表である。表の中の記号は表１に同じであ
る。
市ごみ焼却炉C ・ D ・ E で排ガスを分析し、DXN類の推
定値と分析値の関係を求めた。表３はこの分析結果と測
定結果を示す表である。表の中の記号は表１に同じであ
る。
【００３９】
【表３】
【００４０】図５は、この分析結果に、実施例１におい
て求めた発明の推定式と従来技術の推定式を適用して得
たPCDD類の分析値と推定値の関係を示す図である。図６
は同様にして得たPCDF類の分析値と推定値の関係を示す
図である。いずれの図についても（a ）は本発明、（b
）は従来技術の分析値との関係をそれぞれ示す。
て求めた発明の推定式と従来技術の推定式を適用して得
たPCDD類の分析値と推定値の関係を示す図である。図６
は同様にして得たPCDF類の分析値と推定値の関係を示す
図である。いずれの図についても（a ）は本発明、（b
）は従来技術の分析値との関係をそれぞれ示す。
【００４１】これらの図から判るように、本発明の推定
方法（a ）では、分析値と推定値を示す点が図中の４５
度の直線近くにあり、推定値は分析値とよくあっている
ことが判る。一方、従来技術の推定方法（b ）では、上
記の測定値を示す点はばらついており、推定値が分析値
を再現していないといえる。このように、この発明の推
定値は全く異なるタイプの焼却炉からのDXN 類の分析値
ともよくあうが、従来技術の推定値は、分析値とは全く
異なる値となっていることが判る。
方法（a ）では、分析値と推定値を示す点が図中の４５
度の直線近くにあり、推定値は分析値とよくあっている
ことが判る。一方、従来技術の推定方法（b ）では、上
記の測定値を示す点はばらついており、推定値が分析値
を再現していないといえる。このように、この発明の推
定値は全く異なるタイプの焼却炉からのDXN 類の分析値
ともよくあうが、従来技術の推定値は、分析値とは全く
異なる値となっていることが判る。
【００４２】（実施例４）都市ごみ焼却炉Ａを用いて、
燃焼条件を変えることにより、クロロベンゼン類および
クロロフェノール類の濃度を変化させて実験を行った。
分析用の試料は、集塵機の入口で排ガスをサンプリング
し、分析は通常の方法で行い、濃度を測定した。
燃焼条件を変えることにより、クロロベンゼン類および
クロロフェノール類の濃度を変化させて実験を行った。
分析用の試料は、集塵機の入口で排ガスをサンプリング
し、分析は通常の方法で行い、濃度を測定した。
【００４３】表４は、この分析結果を示す表である。
【００４４】
【表４】
【００４５】この分析結果から、式（２’）の係数ａ1
〜ａ3 を最小２乗法により求めた。その結果、ダイオキ
シン類ＰＣＤＤｓとＰＣＤＦｓの濃度をそれぞれＺＤ、
ＺＦとすると、 ＺＤ＝０．０２３X2＋０．０５４X Y （７） ＺＦ＝０．１２４X2＋０．０７３X Y （８） となった。また、式（２’）の中のクロロフェノール類
の濃度の２乗の項Y2の係数ａ3 は、ほぼ０としてよいこ
とがわかった。
〜ａ3 を最小２乗法により求めた。その結果、ダイオキ
シン類ＰＣＤＤｓとＰＣＤＦｓの濃度をそれぞれＺＤ、
ＺＦとすると、 ＺＤ＝０．０２３X2＋０．０５４X Y （７） ＺＦ＝０．１２４X2＋０．０７３X Y （８） となった。また、式（２’）の中のクロロフェノール類
の濃度の２乗の項Y2の係数ａ3 は、ほぼ０としてよいこ
とがわかった。
【００４６】同じ分析結果から、従来技術の方法で推定
式を求めると次のようになる。従来技術の推定式は、前
述のようにＺ＝ｋ・Ｘp の形の式であり、この式の両辺
の対数について最小２乗法を用いて係数ｋと指数ｐを求
めた。その結果、ダイオキシン類ＰＣＤＤｓとＰＣＤＦ
ｓの濃度ＺＤとＺＦは、次の式で表された。
式を求めると次のようになる。従来技術の推定式は、前
述のようにＺ＝ｋ・Ｘp の形の式であり、この式の両辺
の対数について最小２乗法を用いて係数ｋと指数ｐを求
めた。その結果、ダイオキシン類ＰＣＤＤｓとＰＣＤＦ
ｓの濃度ＺＤとＺＦは、次の式で表された。
【００４７】 ＺＤ＝１１．２６Ｘ0.905 （９） ＺＦ＝２．７１Ｘ1.424 （１０）
【００４８】（実施例５）別のごみ焼却炉Ｂで、排ガス
をサンプリングして、クロロベンゼン類、クロロフェノ
ール類、およびダイオキシン類の分析を行った。分析結
果を表５に示す。
をサンプリングして、クロロベンゼン類、クロロフェノ
ール類、およびダイオキシン類の分析を行った。分析結
果を表５に示す。
【００４９】
【表５】
【００５０】この分析結果に、発明の推定式（７）〜
（８）と従来技術の推定式（９）〜（１０）を適用し
て、ダイオキシン類の推定値と分析値の関係を求めた。
図７は、このようにして得たごみ焼却炉Ｂのダイオキシ
ンの分析値と推定値の関係を示す図である。また、図８
は、同じくごみ焼却炉Ｂのジベンゾフランの分析値と推
定値の関係を示す図である。いずれの図についても、横
軸は分析値、縦軸は推定値をそれぞれ示す。また、
（ａ）は本発明、（ｂ）は従来技術の分析値と推定値の
関係をそれぞれ示す。
（８）と従来技術の推定式（９）〜（１０）を適用し
て、ダイオキシン類の推定値と分析値の関係を求めた。
図７は、このようにして得たごみ焼却炉Ｂのダイオキシ
ンの分析値と推定値の関係を示す図である。また、図８
は、同じくごみ焼却炉Ｂのジベンゾフランの分析値と推
定値の関係を示す図である。いずれの図についても、横
軸は分析値、縦軸は推定値をそれぞれ示す。また、
（ａ）は本発明、（ｂ）は従来技術の分析値と推定値の
関係をそれぞれ示す。
【００５１】これらの図からわかるように、発明の推定
方法（ａ）では、分析値と推定値を示す点（測定点）が
図中の４５°の直線の近くにあり、推定値は分析値とよ
く合っていることがわかる。しかし、従来技術の推定方
法（ｂ）では、上記の測定点はかなりばらついており、
推定値が分析値を再現していないと言える。このよう
に、従来技術では別の炉により求めた推定式は、他の炉
には適用できないのに対し、この発明の推定式は適用可
能である。
方法（ａ）では、分析値と推定値を示す点（測定点）が
図中の４５°の直線の近くにあり、推定値は分析値とよ
く合っていることがわかる。しかし、従来技術の推定方
法（ｂ）では、上記の測定点はかなりばらついており、
推定値が分析値を再現していないと言える。このよう
に、従来技術では別の炉により求めた推定式は、他の炉
には適用できないのに対し、この発明の推定式は適用可
能である。
【００５２】（実施例６）同様に、産業廃棄物処理炉
（鉄分を多く含有する廃棄物を焼却）で、排ガスを分析
し、ダイオキシン類の推定値と分析値の関係を求めた。
分析結果を表６に示す。
（鉄分を多く含有する廃棄物を焼却）で、排ガスを分析
し、ダイオキシン類の推定値と分析値の関係を求めた。
分析結果を表６に示す。
【００５３】
【表６】
【００５４】図９は、この分析結果に発明の推定式
（３）〜（４）と従来技術の推定式（５）〜（６）を適
用して得たダイオキシンの分析値と推定値の関係を示す
図である。また、図１０は、ジベンゾフランの分析値と
推定値の関係を示す図である。いずれの図についても、
（ａ）は本発明、（ｂ）は従来技術の分析値と推定値の
関係をそれぞれ示す。
（３）〜（４）と従来技術の推定式（５）〜（６）を適
用して得たダイオキシンの分析値と推定値の関係を示す
図である。また、図１０は、ジベンゾフランの分析値と
推定値の関係を示す図である。いずれの図についても、
（ａ）は本発明、（ｂ）は従来技術の分析値と推定値の
関係をそれぞれ示す。
【００５５】これらの図でも、この発明の推定方法で
は、測定点は直線の近くにあり推定値は分析値とよく合
っているが、従来技術の推定方法では、測定点のばらつ
きが大きく推定値が分析値を再現していない。このよう
に、この発明の推定値は、産業廃棄物処理炉のようにご
く微量のダイオキシン類の分析値ともよく合うが、従来
技術の推定値は分析値とかなり異なり全く合わないとも
言える。
は、測定点は直線の近くにあり推定値は分析値とよく合
っているが、従来技術の推定方法では、測定点のばらつ
きが大きく推定値が分析値を再現していない。このよう
に、この発明の推定値は、産業廃棄物処理炉のようにご
く微量のダイオキシン類の分析値ともよく合うが、従来
技術の推定値は分析値とかなり異なり全く合わないとも
言える。
【００５６】
【発明の効果】この発明の定量方法は、適用対象が特定
の焼却炉に限定されず、別の炉により求めた推定式を他
の炉にも適用可能である。さらに広い範囲の濃度レンジ
の測定対象について定量可能であるので、測定対象の濃
度のレンジが異なっていても適用可能である。加えて従
来技術による推定方法よりも、濃度の推定の精度が高い
ので、DXN 類の発生初期に検出することができ、焼却炉
の燃焼状況等の操業の制御を適切に行うことが可能とな
る。
の焼却炉に限定されず、別の炉により求めた推定式を他
の炉にも適用可能である。さらに広い範囲の濃度レンジ
の測定対象について定量可能であるので、測定対象の濃
度のレンジが異なっていても適用可能である。加えて従
来技術による推定方法よりも、濃度の推定の精度が高い
ので、DXN 類の発生初期に検出することができ、焼却炉
の燃焼状況等の操業の制御を適切に行うことが可能とな
る。
【図１】ごみ焼却炉におけるPCDD類の分析値と推定値の
関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図２】ごみ焼却炉におけるPCDF類の分析値と推定値の
関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図３】同じタイプの別のごみ焼却炉におけるPCDD類の
分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図４】同じタイプの別のごみ焼却炉におけるPCDF類の
分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図５】異なるタイプの別のごみ焼却炉におけるPCDD類
の分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
の分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図６】異なるタイプの別のごみ焼却炉におけるPCDF類
の分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
の分析値と推定値の関係を表す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図７】ごみ焼却炉のダイオキシンの分析値と推定値の
関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図８】同じごみ焼却炉のジベンゾフランの分析値と推
定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図９】産業廃棄物処理炉のダイオキシンの分析値と推
定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図１０】同じ産業廃棄物処理炉のジベンゾフランの分
析値と推定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
析値と推定値の関係を示す図。 （a ）本発明 （b ）従来技術
【図１１】従来技術におけるクロロベンゼン類の濃度と
DXN 類の濃度の関係を示す図。
DXN 類の濃度の関係を示す図。
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガス中のクロロベンゼン類の濃度X 、
クロロフェノール類の濃度Y およびダスト濃度D を測定
し、これらの測定結果と排ガスの滞留時間tから、次の
式によりダイオキシン類の濃度Z を推定計算することを
特徴とする排ガス中のダイオキシン類の定量方法。 Z = [( a1X2 +a2XY+a3Y2 )・D ・t]b ここで、a1 , a2 , a3 は係数、b は指数である。 - 【請求項２】 排ガス中のクロロベンゼン類の濃度X お
よびクロロフェノール類の濃度Y を測定し、これらの測
定結果から、次の式によりダイオキシン類の濃度Z を推
定計算することを特徴とする排ガス中のダイオキシン類
の定量方法。 Z = a1X2 +a2XY+a3Y2 ここで、a1 , a2 , a3は係数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10274596A JPH0915229A (ja) | 1995-04-26 | 1996-04-24 | 排ガス中のダイオキシン類の定量方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-101530 | 1995-04-26 | ||
| JP10153095 | 1995-04-26 | ||
| JP10274596A JPH0915229A (ja) | 1995-04-26 | 1996-04-24 | 排ガス中のダイオキシン類の定量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915229A true JPH0915229A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=26442393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10274596A Pending JPH0915229A (ja) | 1995-04-26 | 1996-04-24 | 排ガス中のダイオキシン類の定量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915229A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580067B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-06-17 | Hitachi, Ltd. | Sample analyzing monitor and combustion control system using the same |
| US6723286B2 (en) | 1998-11-25 | 2004-04-20 | Hitachi, Ltd. | Chemical monitoring method and apparatus, and incinerator |
| DE10335768A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-03-10 | Bayerisches Inst Fuer Angewand | Verfahren zur Bestimmung der Dioxinbelastung von Reststoffen aus Verbrennungsanlagen |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP10274596A patent/JPH0915229A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723286B2 (en) | 1998-11-25 | 2004-04-20 | Hitachi, Ltd. | Chemical monitoring method and apparatus, and incinerator |
| US6580067B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-06-17 | Hitachi, Ltd. | Sample analyzing monitor and combustion control system using the same |
| DE10335768A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-03-10 | Bayerisches Inst Fuer Angewand | Verfahren zur Bestimmung der Dioxinbelastung von Reststoffen aus Verbrennungsanlagen |
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