JPH11253733A

JPH11253733A - 焼却炉ガスの２段階湿式無害化処理方法

Info

Publication number: JPH11253733A
Application number: JP37123198A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Iwasaki; 守岩▲崎▼; Masaru Takeda; 大武田; Kazushige Kawamura; 和茂川村; Minoru Uchida; 内田　　稔
Original assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイオキシン類含有飛灰を含む焼却炉排ガス
の湿式無害化処理法において、その処理温度が水の沸点
よりも低く、ダイオキシン類の無害化コストの安価な方
法を提供する。【解決手段】焼却炉から発生したダイオキシン類含有
飛灰を含む焼却炉排ガスの湿式無害化処理方法であっ
て、該排ガスを第１処理液と気液接触させる第１気液接
触工程、該第１気液接触工程で得られた処理排ガスを第
２処理液と気液接触させる第２気液接触工程及び該第１
気液接触工程で該第１処理液に捕捉された飛灰及び該第
２気液接触工程で該第２処理液に捕捉された飛灰を、別
々に又は合一の状態で、溶解状態の反応触媒を含む塩酸
酸性水溶液と接触させて、該飛灰に含まれるダイオキシ
ン類を分解するダイオキシン類分解反応工程からなるこ
とを特徴とする焼却炉排ガスの湿式無害化処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼却炉排ガスの湿式
無害化処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ
−ｐ−ジオキシン（２，３，７，８−ＴＣＤＤ）に代表
されるダイオキシン類は、人体に対して強い有害作用を
示すことから、その環境への排出は強く規制されてい
る。我国の厚生省は、１９９７年１月に「ごみ処理に係
るダイオキシン類発生防止等ガイドライン」を発表し、
新設の全連炉から排出される排ガス中のダイオキシン類
の濃度を、０．１ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ³以下とするよう
に指導している。また、環境庁は、１９９７年１２月の
大気汚染防止法の改正に伴って、ダイオキシン類を指定
有害物質とし、一般廃棄物のみならず、産業廃棄物の焼
却において発生するダイオキシン類についても排ガス中
の濃度規制値を設けることになった。ダイオキシン類の
無害化処理法については、従来各種の方法が提案されて
いる。このような方法としては、焼却法、溶融法、熱分
解法、光分解法、オゾン分解法、過酸化水素による酸化
分解法、水熱分解法及びアルカリ分解法等が挙げられ
る。しかしながら、これらの従来法は、いずれも、その
実施に大きな困難を伴ったり、経済性の点で未だ不満足
である等の問題を含むものである。特開平１０−１４６
５７４号公報によれば、焼却炉排ガス中のダイオキシン
類を含む飛灰に濃硫酸等の酸化性酸を加えてスラリー状
となし、このスラリーを１００℃以上の温度に加熱して
ダイオキシン類を分解する方法が提案されている。この
方法では、比較的効率よくダイオキシン類の無害化を実
施することができるものの、その処理温度が水の沸点
（大気圧下、以下同じ）以上の温度である１００℃以
上、好ましくは２００℃以上でしかも水を蒸発させなが
ら処理を行うことから、エネルギーの消費割合が大きい
上に、装置コストが高い等の問題を含む。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ダイオキシ
ン類含有飛灰を含む焼却炉排ガスの湿式無害化処理法に
おいて、その処理温度が水の沸点よりも低く、ダイオキ
シン類の無害化コストの安価な方法を提供することをそ
の課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、意外にも、ダイオ
キシン類は、１００℃より低い温度において、反応触媒
を溶解状態で含む塩酸酸性水溶液と接触させることによ
って無害化し得ることを見出し、本発明を完成するに至
った。即ち、本発明によれば、焼却炉から発生したダイ
オキシン類含有飛灰を含む焼却炉排ガスの湿式無害化処
理方法であって、該排ガスを第１処理液と気液接触させ
る第１気液接触工程、該第１気液接触工程で得られた処
理排ガスを第２処理液と気液接触させる第２気液接触工
程及び該第１気液接触工程で該第１処理液に捕捉された
飛灰及び該第２気液接触工程で該第２処理液に捕捉され
た飛灰を、別々に又は合一の状態で、溶解状態の反応触
媒を含む塩酸酸性水溶液と接触させて、該飛灰に含まれ
るダイオキシン類を分解するダイオキシン類分解反応工
程からなることを特徴とする焼却炉排ガスの湿式無害化
処理方法が提供される。

【０００５】

【発明の実施の形態】本明細書で言うダイオキシン類と
は、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオ
キシン（２，３，７，８−ＴＣＤＤ）及びその類縁化合
物を指し、ジベンゾ−ｐ−ジオキシン核に１〜８個の塩
素原子が置換したポリクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン
類（ＰＣＤＤｓ）及びジベンゾフラン核に１〜８個の塩
素原子が置換したポリクロロジベンゾフラン類（ＰＣＤ
Ｆｓ）等を包含する。

【０００６】ダイオキシン類は、前記のように種々の塩
素化合物を包含するが、その具体的種類により、各種ダ
イオキシン類の有害性の程度はそれぞれ異なるため、各
種ダイオキシン類の混合物全体としての有害性を評価す
るには異なるダイオキシン類の有害性を区別して評価す
る尺度が必要になる。このため、各種ダイオキシン類の
短期間での毒性評価結果に基づき、各種ダイオキシン類
の量をそれと同程度の毒性を有する２，３，７，８−Ｔ
ＣＤＤの量に換算する係数（毒性当量係数（ＴＥＦ））
が求められており、各種ダイオキシン類のそれぞれの実
際の量にこの毒性当量係数を乗じた値を加え合わせたも
のが毒性等価換算値（ＴＥＱ）と呼ばれて、ダイオキシ
ン類の排出量や濃度を表すのに用いられている。

【０００７】本発明によるダイオキシン類の無害化は、
ダイオキシン類に反応触媒を溶解状態で含む塩酸酸性水
溶液（以下、単に水溶液とも言う）を接触させることを
特徴とする。この場合、その接触温度は、水の沸点（１
００℃）より低い温度であり、好ましくは８０℃以下の
温度である。その下限温度は、３０℃程度である。本発
明で反応処理剤として用いる前記水溶液において、その
Ｃｌ^-イオン濃度は、水溶液１リットル当り、１０ミリ
モル以上、好ましくは１００ミリモル以上であり、その
上限値は３０００ミリモル程度である。そのｐＨは、７
以下、好ましくは６以下であり、その下限値は、通常、
２程度である。この水溶液は、他の無機酸、例えば硫酸
を含むことができるが、この場合、水溶液中のＣｌ^-イ
オンとＳＯ₄ ^2-イオンとのモル比［Ｃｌ^-］／［Ｓ
Ｏ₄ ^2-］は、５以上、好ましくは２０以上に調節するの
がよい。この場合、その上限値は特に制約されない。ダ
イオキシン類と水溶液との接触方法としては、ダイオキ
シン類を含有する飛灰を水溶液中で撹拌する方法や、飛
灰に水溶液をスプレーさせて接触させる方法、充填塔や
棚段塔で接触させる方法等が挙げられる。なお、本明細
書で言う塩酸酸性水溶液とは、塩素イオンを含有する酸
性水溶液を意味し、酸性を維持するための酸は、塩酸、
硫酸、硝酸等が挙げられるが、塩酸の使用が好ましい。
また、ダイオキシン類の分解とは、ダイオキシン類が非
ダイオキシン化することを意味する。

【０００８】本発明で用いる塩酸酸性水溶液は、ダイオ
キシン類の分解を促進させる反応触媒を含有する。本発
明者らの研究により、１００℃より低い温度において、
前記水溶液をダイオキシン類に接触させることによりダ
イオキシン類を無害化し得ることが明らかにされたが、
反応触媒を含有しない水溶液を用いる場合には、ダイオ
キシン類を無害化するのに相当の長時間を要することに
なるため、その反応触媒を水溶液に含有させることは、
工業的又は商業的観点からは非常に重要になる。このよ
うな反応触媒としては、金属イオンが用いられるが、こ
の場合の金属は、低次価数と高次価数をとり得る金属で
あれば、遷移金属でもそれ以外の金属でもよい。このよ
うな金属には、鉄、マンガン、銅、ニッケル、コバル
ト、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、
銀、スズ等が包含される。金属イオンは１種又は２種以
上の混合物であることができる。金属イオンには、通常
の金属イオンの他、錯イオンも包含される。本発明者ら
の研究によれば、銅イオン又は鉄イオンが好ましい。水
溶液中に含有させる触媒金属イオンの量は、特に制約さ
れないが、銅イオンの場合、金属換算量で、２０〜１
０，０００ｍｇ／リットル、好ましくは１００〜５，０
００ｍｇ／リットル程度である。１０，０００ｍｇ／リ
ットルを超えても、その添加効果の増加は期待できな
い。また、他の金属イオンの場合も、その量は、銅イオ
ンの場合と同程度である。本発明で用いる反応触媒は、
一般には、塩化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩等の金属酸
化物又は金属塩の形で供給される。本発明で用いるダイ
オキシン類を無害化させる反応処理剤としての塩酸酸性
水溶液は、これらの金属酸化物や金属塩を溶解状態で含
むが、この場合、その反応触媒は未溶解分を含むことが
できる。この未溶解分は、通常、溶解状態へ移行する過
程にある。このような溶解状態へ移行する過程にある未
溶解分を含む反応触媒も、有効に作用する。本発明で用
いる反応触媒としては、飛灰や炉灰等の焼却灰中に含ま
れている金属成分を利用することができる。焼却灰には
前記した如き反応触媒として作用する金属が含まれてい
る場合が多い。このような焼却灰中に含まれている金属
成分を反応触媒として利用するには、焼却灰を塩酸水溶
液中に加えて攪拌すればよい。このような焼却灰中の金
属成分は金属イオンとしてその塩酸水溶液中に溶出され
る。そして、このような金属イオンを溶解状態で含有す
る塩酸酸性水溶液は、本発明におけるダイオキシン類に
対する反応処理剤として用いることができる。本明細書
において言う反応触媒は、自らの価数を変化させなが
ら、ダイオキシン類を無害化させる作用を有するものも
包含するものである。従って、反応触媒として用いる前
記金属イオンは、同じ価数のものである必要はなく、低
次価数金属イオンと高次価数金属イオンの混合物である
ことができ、例えば、一価銅イオンと二価銅イオンとの
混合物等であることができる。また、反応中にその金属
イオンの価数が増加又は減少するものであってもよい。
本発明で用いる好ましい反応処理剤は、例えば、塩化第
１銅と塩化第２銅を包含する塩酸酸性水溶液からなるも
のである。

【０００９】本発明で反応処理剤として用いる水溶液に
は、水溶液とダイオキシン類との接触を促進させるよう
な物質（接触促進剤）を含有させることができる。この
接触促進剤には、界面活性剤やアルコール類が包含され
る。この場合の界面活性剤の種類は、特に制約されず、
陰イオン系、陽イオン系、非イオン系及び両性の界面活
性剤が使用可能である。界面活性剤の添加量は０．００
５〜１重量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％であ
る。アルコール類としては、低級アルコールが好ましく
用いられ、その具体例としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール等が挙げられる。その添加量は、０．
５〜１０重量％、好ましくは１〜１０重量％である。ま
た、本発明においては、水溶液とダイオキシン類との接
触を促進させるために、その水溶液に超音波を照射する
ことが好ましい。超音波としては、エマルジョン調製用
等に一般的に採用されている超音波が用いられる。さら
に、本発明によれば、必要に応じ、その水溶液には、酸
素又は酸素含有気体を接触させてその水溶液中の溶存酸
素濃度を高めることもできる。溶存酸素の存在は、反応
触媒の活性発現を促進させ、ダイオキシン類の分解を効
果的に促進させる。この場合の水溶液と酸素又は酸素含
有ガスとの接触方法としては、水溶液中に酸素又は酸素
含有ガスを吹込む方法や、水溶液の微細液滴に酸素又は
酸素含有ガスを接触させる方法、充填塔において水溶液
と酸素又は酸素含有ガスとを向流接触させる方法等が挙
げられる。酸素含有ガスとしては、空気や酸素富化空気
等が挙げられる。

【００１０】次に、本発明を図面を参照して説明する。
図１において、１は第１気液接触工程、２は第２気液接
触工程、３はダイオキシン類分解反応工程、４は固液分
離工程、５は排水処理工程、６は飛灰処理工程を示す。
図１に示すフローシートに従って焼却炉排ガスを無害化
処理するには、焼却炉排ガスをライン１１から第１気液
接触工程１に導入し、第１処理液と接触させて、排ガス
中に含まれる酸性ガス及び飛灰を第１処理液に捕捉さ
せ、排ガス中から分離する。第１処理工程１で用いる第
１処理液は、主に、排ガス中に含まれる塩化水素(ＨＣ
ｌ)及び飛灰を液中に捕捉させるためのものである。こ
の第１処理液としては、工業用水や酸性水溶液、ダイオ
キシン類分解反応触媒を含有する塩酸酸性水溶液等が用
いられる。酸性水溶液や反応触媒を含む塩酸酸性水溶液
を用いる場合、そのｐＨを２〜４の範囲に調節するのが
よい。第１処理液としてこのようなｐＨが２〜４の酸性
水溶液を用いるときには、その処理液に排ガス中のＨＣ
ｌを効果的に吸収させ、排ガスから除去することができ
る。

【００１１】焼却炉排ガスを前記第１処理液と接触させ
る場合、その第１処理液の温度及び使用量は、その排ガ
スの温度及び量に依存するが、一般的には、気液接触処
理時の処理液の温度が１００℃より低い温度、好ましく
は８０℃以下であるような温度及び使用量である。排ガ
スの温度が１００℃以上の場合、例えば１１０〜３００
℃の場合には、第１処理液は、排ガスの冷却用液として
の機能を持つことが必要になり、温度の低い比較的多量
の処理液を用いたり、スプレーノズルを多数配置するな
ど排ガスとの気液接触を良くすることが必要になる。こ
の第１処理液を用いる気液接触工程においては、排ガス
中の飛灰の３０〜９５％、好ましくは８０〜９５％が処
理液中に捕捉分離される。このような飛灰の分離におい
ては、粒径の大きい飛灰が優先的に第１処理液に捕捉さ
れる。また、排ガス中のＨＣｌはそのほとんどが第１処
理液に吸収される。

【００１２】第１気液接触工程１を実施する装置は、排
ガス中の飛灰を処理液中に捕捉分離させ得る構造のもの
であればよい。このような装置としては、液スプレーノ
ズルを有し、そのスプレーノズルから噴出される微細液
滴粒子とガスとを接触させる構造の装置や、ガス吹き込
みノズルを有し、液中にガスを噴出させる構造の装置等
が用いられる。

【００１３】前記第１気液接触工程１で第１処理液との
接触処理を受けた処理排ガスは、これをライン１２を通
って第２気液接触工程２へ導入し、ここで排ガス中に残
存する酸性ガス及び飛灰が除去される。第２気液接触工
程は、主に、排ガス中に残存するＳＯ₂及び飛灰を排ガ
スから分離するためのものである。これを実施するため
の第１の方法としては、排ガスを第２処理液と接触させ
て排ガス中に残存するＳＯ₂及び飛灰を除去する。同時
に、第２気液接触工程で排ガスを第２気液接触工程入口
排ガスより低い温度に冷却して排ガス中の水分を凝縮さ
せ、水分の凝縮ミストと共に、排ガス中の残留飛灰を第
２気液接触工程の上部に設置したミスト分離器により除
去する。この場合には、第１気液接触工程を通り抜けて
排ガス中に残留する飛灰微粒子を核として水分ミストが
発生するため、微粒子の重量や粒径が大きくなり、ミス
ト分離器で捕捉しやすくなる。ミスト分離器としては、
衝突により除去するデミスターや湿式電気集塵機などが
使用できるが、湿式電気集塵機が好ましい。この湿式電
気集塵機の洗浄液としては、工業用水や第２処理液を用
いることができ、湿式電気集塵機を通過する排ガスと同
じ温度またはそれより低い温度で用いることが望まし
い。第２気液接触工程で排ガスを第２気液接触工程入口
排ガスより低い温度に冷却する方法としては、第２処理
液を第２気液接触工程入口排ガスより低い温度に冷却し
て排ガスと接触させる直接冷却方法や、第２気液接触工
程に熱交換器を配置して排ガスを間接冷却する方法等が
使用できる。この場合の第２処理液は排ガスからの凝縮
水をそのまま用いることもできるし、酸性水溶液やダイ
オキシン類分解反応用の反応触媒を含有する塩酸酸性水
溶液等が使用できる。第２処理液はｐＨを４〜６の範囲
に調節することが好ましく、これにより排ガス中に残存
するＳＯ₂を排ガス中から効果的に除去することができ
る。また、第２処理液との接触でも、排ガス中に残存す
る飛灰は除去され、上記した水分ミストによる除去と併
せ、飛灰はほぼ完全に除去される。この第２気液接触工
程２における排ガスの冷却温度は、第２気液接触工程入
口排ガス温度より低い温度で水分が凝縮する温度であれ
ばよく、通常は第２気液接触工程入口排ガス温度より５
〜４０℃程度、好ましくは５〜３０℃程度低い温度が使
用される。

【００１４】この第２気液接触工程２を実施する装置と
しては、気体と液体を接触させるための通常使用される
装置、例えばスプレー塔、充填塔等が使用できる。上記
した熱交換器による間接冷却を行う場合には、スプレー
塔、充填塔等の塔内の適当な場所に熱交換器を配置すれ
ば良い。また、湿式電気集塵機は塔内の上部に設置する
か、あるいは塔外に配置しても良い。

【００１５】第２の方法としては、第２気液接触工程に
活性炭を充填した充填塔を用い、排ガス中のＳＯ₂と残
留飛灰に加え、ガス状のダイオキシン類をも吸着除去さ
せる。更に、反応触媒を溶解状態で含有した塩酸酸性水
溶液からなる第２処理液を活性炭充填層に接触させるこ
とで、活性炭に吸着されたダイオキシン類を分解する。
また、排ガス中に残存するＳＯ₂は活性炭に吸着された
後、その触媒酸化作用で硫酸に変換されて除去される。
生成した硫酸は排ガス中の水分を吸収して希硫酸とな
り、活性炭内部より溢流して活性炭充填層を流下する。
更に第２処理液との接触で、排ガス中に残存する飛灰も
除去される。この場合の第２気液接触工程２における接
触温度は、第２気液接触工程入口排ガス温度そのままで
よく、通常、３０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃で
ある。第２気液接触工程２での第２処理液のｐＨは、Ｓ
Ｏ₂が活性炭による吸着と触媒酸化作用で除去されるた
め高いｐＨである必要はなく、活性炭に吸着されたダイ
オキシン類の分解に有効なｐＨ２〜６の範囲に調節する
のが好ましい。使用する活性炭としては、粒状、ハニカ
ム状等で、排ガスの圧力損失の小さい形状のものが好ま
しい。粒状の活性炭としては平均粒径２ｍｍ以上が好ま
しく、ガス処理用や水処理用に通常用いられる活性炭が
使用できる。これらの活性炭は疎水化処理をしたものが
好ましく、加熱処理や弗化処理、あるいはポリプロピレ
ン、塩化ビニル樹脂、テフロン等の疎水性粒子の担持な
どが使用できる。疎水性粒子の担持量としては１〜１５
％、好ましくは３〜１０％が良い。また、ハニカム状活
性炭としては、活性炭粉末とテフロンディスパージョン
等の疎水性粒子の分散剤を混合してハニカム状に成形し
たものなどが使用できる。疎水性粒子の含有量としては
３〜２０％、好ましくは５〜１５％が良い。このような
活性炭を用いるときには、ダイオキシン類はその疎水性
表面に効果的に吸着され、さらに反応触媒を含有する塩
酸酸性水溶液と接触することで、排ガス中からの除去及
び分解無害化が達成される。

【００１６】第２気液接触工程で得られる処理排ガス
は、ライン１３を通って排出され、必要に応じ、白煙防
止等の処理を施して大気へ放出される。第２気液接触工
程で排ガスを冷却する方法の場合には、処理排ガス中の
水分濃度が低下しているため、白煙防止のため通常実施
される排ガスの加熱処理に要する熱負荷が軽減できる。

【００１７】第２気液接触工程２から排出される第２処
理液（第２処理排液）は、これをライン２３を通して第
１気液接触工程１へ循環し、第１処理液の少なくとも一
部として用いるのが好ましい。また、その循環液の一部
又は循環液中の固形分を直接分解反応工程３に導入する
こともできる。

【００１８】前記第１気液接触工程１で得られる第１処
理液（第１処理排液）に捕捉された飛灰及び前記第２気
液接触工程２で得られる第２処理液（第２処理排液）に
捕捉された飛灰は、別々に又は合一状態で、ダイオキシ
ン類分解反応工程３において、反応触媒を溶解状態で含
む塩酸酸性水溶液（処理剤）を接触させる。このための
方法としては、それら飛灰を含む処理液を処理剤中に添
加し、所定時間撹拌する方法の他、第１処理液及び第２
処理液のうち、少なくともその第１処理液としては、反
応触媒を含む塩酸酸性水溶液を用いて気液接触処理を行
い、気液接触処理後の飛灰を含む処理液を、分解反応工
程３で用いる反応容器内において所定時間撹拌する方法
等を挙げることができる。少なくとも第１処理液として
用いるこの反応触媒を含む塩酸酸性水溶液において、そ
の反応触媒としての金属イオンは、外部から添加するこ
とができる他、飛灰をその塩酸酸性水溶液に接触させた
ときに飛灰から溶出する金属イオンを利用することがで
き、また、塩酸酸性水溶液の形成に必要な塩化水素（Ｈ
Ｃｌ）は外部から添加することができる他、排ガス中に
含まれる塩化水素を用いることができる。排ガスが塩化
水素を含むとともに、触媒金属含有飛灰を含むときに
は、反応触媒を含む塩酸酸性水溶液は、第１気液接触工
程において、その排ガスを工業用水と接触させることに
より調製することができる。

【００１９】前記ダイオキシン類分解反応工程３におい
ては、その飛灰に付着するダイオキシン類の分解率が、
通常、６０％以上、好ましくは８０％以上、より好まし
くは９０％以上となるように操作する。分解反応工程３
で用いる分解反応容器としては、通常の撹拌型反応容器
を用いることができる。また、この分解反応工程は、１
段階の処理工程で実施し得る他、直列多段の処理工程で
実施することができる。分解反応工程３で得られた分解
処理液は、これを固液分離工程４で液中に含まれる飛灰
を分離し、得られた飛灰をライン１６を通って飛灰処理
工程６に導入して処理する。

【００２０】固液分離工程４においては、処理液中の飛
灰が分離されるが、このための装置としては、濾過装置
や、遠心分離装置等が用いられる。この固液分離工程４
で得られる固体状（ケーク状）の分離飛灰は、飛灰処理
工程６で乾燥処理される。このようにして得られる乾燥
飛灰は、ライン１８を通して抜出され、安定化飛灰とし
て回収される。

【００２１】固液分離工程４で得られる分離液（排水）
は、これをライン１７を通して抜出し、必要に応じ、排
水処理工程５で所要の処理を施した後放流される。ま
た、固液分離工程４で分離された分離液の一部は、ライ
ン１９を通って前記第１気液接触工程１及び／又は第２
気液接触工程２に循環され、第１処理液及び／又は第２
処理液の少なくとも一部として使用される。これによっ
て第１処理液中に蓄積した反応触媒を第２気液接触工程
で使用することができる。また、必要に応じ第２処理液
にも反応触媒を添加することができる。なお、第２気液
分離工程２に関連して示したライン２２は、第２処理液
の一部を第２気液接触工程に付設された湿式集塵装置に
供給するラインを示す。

【００２２】前記のようにして焼却炉排ガスを無害化処
理する場合、第１気液接触工程１で得られた飛灰を含む
処理液は、濃縮工程でその処理液中の飛灰濃度を高めた
後、分解反応工程３へ導入することもできる。この場合
の濃縮工程で用いる濃縮装置としては、シックナーや、
サイクロン等が用いられる。この濃縮工程では、飛灰を
高濃度、通常、１〜２０重量％、好ましくは４〜２０重
量％で含むスラリー液と、飛灰濃度が０．５重量％以
下、好ましくは実質的にゼロ％の希薄液が得られるが、
そのスラリー液は、前記したように分解反応工程３へ導
入され、その希薄液は、前記第１気液接触工程１及び／
又は第２気液接触工程２に送り、第１処理液及び／又は
第２処理液の一部として用いる。

【００２３】本発明の具体的実施態様の１つの例につい
て、図２を参照して説明する。図２において、３１は焼
却炉、３２は廃熱ボイラ、３３は第１気液接触装置、３
４は第２気液接触装置、３５は湿式電気集塵装置、３６
はダイオキシン類分解反応装置、３７は固液分離装置を
示す。図２に示すフローシートに従って焼却炉排ガスを
無害化処理するには、焼却炉３１で生じたダイオキシン
類含有飛灰を含む焼却炉排ガスは、これをライン４１を
通って廃熱ボイラー３２に導入し、ここでその熱量を回
収した後、ライン４２を通って第１気液接触装置３３に
導入する。第１気液接触装置３３に導入された排ガス
は、ライン４５を通って塔内にスプレーされている第１
処理液の微細液滴粒子と接触して急冷されると同時に、
排ガス中の飛灰の一部及びＨＣｌの大部分はその第１処
理液に捕捉され、排ガス中から分離される。排ガスは、
この第１気液接触処理により、その温度を４５〜７５
℃、好ましくは５０〜７０℃に低下される。この冷却さ
れかつその飛灰の一部及びＨＣｌの大部分が除去された
処理排ガスは、これをライン４３を介し、第２気液接触
装置３４に導入し、ここで第２処理液と接触させる。こ
の気液接触により、排ガス中に含まれている残存飛灰及
びＳＯ₂はその第２処理液に捕捉され、排ガス中から除
去される。

【００２４】図２に示した第１気液接触装置３３は、塔
内上部に液スプレーノズルを有し、塔内底部に貯留され
ている第１処理液をライン４５を介してそのスプレーノ
ズルからスプレーさせてガスと接触させる構造のもので
あるが、必ずしもこのような装置に限られるものではな
く、例えば、液を収容させたタンク内の液中にガス吹き
込みノズルを介してガスを噴出させて気液接触を行うよ
うな構造のものであることができる。また、図２に示し
た第２気液接触装置３４は、内部に充填層を形成した構
造のもので、その充填層Ｆの上方に液スプレーノズル５
７を有するものである。充填層の充填材としてはテラレ
ット等の公知のものが使用できる。そして、この装置の
充填層Ｆのさらに上方には、湿式電気集塵装置３５が付
設されている。この場合の湿式電気集塵装置３５は、必
ずしもその充填層Ｆの上方に配設する必要はなく、第２
気液接触装置３４から独立させて配設することができ
る。

【００２５】第１気液接触装置３３においては、その第
１処理液として、反応触媒を含む塩酸酸性水溶液がその
装置内底部に貯留され、この水溶液がポンプ及びライン
４５を通って装置内上部からスプレーされ、装置内に
は、その水溶液の微細液滴粒子が充満されている。廃熱
ボイラー３２及びライン４２を通って導入された焼却炉
排ガス（その温度は、通常、１５０〜３００℃程度であ
る）は、この水溶液の微細液滴粒子と接触し、そのガス
中に含まれる飛灰及びＨＣｌの大部分はその液滴粒子に
捕捉され、排ガス中から分離される。飛灰等を捕捉した
液滴粒子は装置内を下降し、装置底部の貯留液に合一化
される。この第１気液接触処理においては、第１気液接
触装置に用いる第１処理液のｐＨを２〜４の範囲に調節
することにより、排ガス中に含まれるＨＣｌをその処理
液に効率よく捕捉分離することができる。前記のように
して排ガスの第１気液接触処理を行うことにより、排ガ
ス中に含まれる飛灰の３０〜９５％、好ましくは８０〜
９５％が第１処理液に捕捉除去される。また、排ガス中
に含まれるＨＣｌの９０％以上、好ましくは９５％以上
が第１処理液に捕捉除去される。前記第２気液接触装置
３４に対しては、固液分離装置３７で得られる排水の一
部を第２処理液としてライン５１を通って循環させる。
この循環液は、装置３４の下部に導入され、その装置底
部の貯留液と合一化される。この装置底部の貯留液は、
ライン５２、ポンプを通って冷却器５５に導入され、こ
こで、３０〜５０℃程度の温度に低下された後、その一
部は、ライン５６を通り、液スプレーノズル５７からス
プレーされ、その残部はライン５８を通って液スプレー
ノズル５９からスプレーされる。

【００２６】第２気液接触工程３４においては、充填層
Ｆ内を第２処理液が上方から下方に向けて流下し、その
間に下方から上昇する排ガスと接触する。この接触によ
り、排ガス中の残存飛灰及びＳＯ₂はその流下処理液に
捕捉され、その飛灰を捕捉した処理液は、充填層Ｆから
装置底部の貯留液に下降し、合一化される。第２気液接
触装置３４の充填層Ｆの上方空間には、冷却された第２
処理液がスプレーされ、その空間温度は、ライン４３を
通って装置３４内に導入される排ガスの温度よりも低め
られていることから、その空間より下方に存在する排ガ
ス中の水分は凝縮ミスト化される。このとき、排ガス中
の水分は残留する飛灰微粒子を核として水分ミストが発
生するため、重量や粒径の大きい捕捉しやすいミストが
生成する。第２気液接触装置３４を通過した前記凝縮ミ
ストを含む排ガスは、湿式電気集塵装置３５に導入さ
れ、ここで水分凝縮ミスト及び飛灰を含む水分凝縮ミス
トが除去される。除去されたミストは、その上方のスプ
レーノズル５９からのスプレーにより形成された装置内
を下降する冷却された第２処理液（ミスト除去用処理
液）により電極表面から洗い流され、下部の充填層を通
過して、第２気液接触装置２底部の貯留液に下降し、合
一化される。湿式電気集塵装置３５を通過した排ガス
は、ライン４４を通って、必要に応じて白煙防止のため
の処理等を施した後、大気へ放出される。前記第２処理
液は、そのｐＨを４〜６に調節するのが好ましく、これ
により排ガス中に含まれるＳＯ₂を効率よく捕捉除去す
ることができる。

【００２７】第２気液接触装置３４の底部の貯留液の一
部は、ライン５２、ポンプ及びライン５３を通って第１
気液接触装置３３に循環され、第１処理液として使用さ
れる。

【００２８】第１気液接触装置３３で得られる装置底部
に貯留された飛灰を含む第１処理液の一部は、ライン４
６を通ってダイオキシン類分解反応装置３６に導入さ
れ、ここで所定時間撹拌保持され、飛灰に付着するダイ
オキシン類が分解除去される。このダイオキシン類分解
反応装置３６で得られた処理液は、ライン４７及びポン
プを通って固液分離装置３７に導入され、ここで液中の
飛灰が分離され、その分離飛灰はライン４８を通って排
出される。一方、分離水（排水）はライン４９、ポンプ
を通り、その一部はライン５１及びライン６１を通って
第１気液接触装置３３及び／又は第２気液接触装置３４
に循環され、その残部はライン７０を通り、必要に応
じ、適宜の排水処理を施して放流される。補給用の処理
液は、必要に応じライン６０からライン５１に導入され
る。

【００２９】本発明の具体的実施態様の他の例につい
て、図３を参照して説明する。図３において、３１は焼
却炉、３２は廃熱ボイラ、３３は第１気液接触装置、３
４は第２気液接触装置、３６はダイオキシン類分解反応
装置、３７は固液分離装置を示す。図３に示すフローシ
ートに従って焼却炉排ガスを無害化処理するには、焼却
炉３１で生じたダイオキシン類含有飛灰を含む焼却炉排
ガスは、これをライン４１を通って廃熱ボイラー３２に
導入し、ここでその熱量を回収した後、ライン４２を通
って第１気液接触装置３３に導入する。第１気液接触装
置３３に導入された排ガスは、ライン４５を通って塔内
にスプレーされている第１処理液の微細液滴粒子と接触
して急冷されると同時に、排ガス中の飛灰の一部及びＨ
Ｃｌの大部分はその第１処理液に捕捉され、排ガス中か
ら分離される。排ガスは、この第１気液接触処理によ
り、その温度は４５〜７５℃、好ましくは５０〜７０℃
に低下される。この冷却されかつその飛灰の一部及びＨ
Ｃｌの大部分が除去された排ガスは、これをライン４３
を介し、第２気液接触装置３４に導入し、ここで第２処
理液と接触させる。この気液接触により、排ガス中に含
まれている残存飛灰及びＳＯ₂はその第２処理液に捕捉
され、排ガス中から除去される。

【００３０】図３に示した第１気液接触装置３３は、塔
内上部に液スプレーノズルを有し、塔内底部に貯留され
ている第１処理液をライン４５を介してそのスプレーノ
ズルからスプレーさせてガスと接触させる構造のもので
あるが、必ずしもこのような装置に限られるものではな
く、例えば、液を収容させたタンク内の液中にガス吹き
込みノズルを介してガスを噴出させて気液接触を行うよ
うな構造のものであることができる。また、図３に示し
た第２気液接触装置３４は、内部に活性炭層Ｆを形成し
た構造のもので、その活性炭層Ｆの上方に液スプレーノ
ズル５７を有するものである。

【００３１】第１気液接触装置３３においては、その第
１処理液として、反応触媒を含む塩酸酸性水溶液がその
装置内底部に貯留され、この水溶液がポンプ及びライン
４５を通って装置内上部からスプレーされ、装置内に
は、その水溶液の微細液滴粒子が充満されている。廃熱
ボイラー３２及びライン４２を通って導入された焼却炉
排ガス（その温度は、通常、１５０〜３００℃程度であ
る）は、この水溶液の微細液滴粒子と接触し、そのガス
中に含まれる飛灰及びＨＣｌの大部分はその液滴粒子に
捕捉され、排ガス中から分離される。飛灰等を捕捉した
液滴粒子は装置内を下降し、装置底部の貯留液に合一化
される。この第１気液接触処理においては、第１気液接
触装置に用いる第１処理液のｐＨを２〜４の範囲に調節
することにより、排ガス中に含まれる塩化水素をその処
理液に効率よく捕捉分離することができる。前記のよう
にして排ガスの第１気液接触処理を行うことにより、排
ガス中に含まれる飛灰の３０〜９５％、好ましくは８０
〜９５％が第１処理液に捕捉除去される。また排ガス中
に含まれるＨＣｌの９０％以上、好ましくは９５％以上
が第1処理液に捕捉除去される。前記第２気液接触装置
３４に対しては、固液分離装置３７で得られる排水の一
部を第２処理液としてライン５１を通って循環させる。
この循環液は、装置３４の下部に導入され、その装置底
部の貯留液と合一化される。この装置底部の貯留液は、
ライン５２、ポンプ及びライン５４を通って液スプレー
ノズル５７からスプレーされる。

【００３２】第２気液接触工程３４においては、活性炭
層Ｆ内を第２処理液が上方から下方に向けて流下し、そ
の間に上方から下降する排ガスと接触する。この接触に
より、排ガス中の残存飛灰はその流下処理液に捕捉さ
れ、その飛灰を捕捉した処理液は、活性炭層Ｆから装置
底部の貯留液に下降し、合一化される。一方、排ガス中
のＳＯ₂は活性炭に吸着された後、その触媒酸化作用で
硫酸に変換されて除去される。生成した硫酸は排ガス中
の水分を吸収して希硫酸となり、活性炭内部より溢流し
て活性炭層を流下し、装置底部の貯留液に合一化され
る。第２気液接触装置３４を通過した排ガスは、ライン
４４を通って、必要に応じてさらに処理を施した後、大
気へ放出される。前記第２処理液は、反応触媒を溶解状
態で含有した塩酸酸性水溶液で、そのｐＨは２〜６に調
節するのが好ましく、これにより活性炭に吸着されたダ
イオキシン類を効率よく分解させることができる。

【００３３】第２気液接触装置３４の底部の貯留液の一
部は、ライン５２、ポンプ及びライン５３を通って第１
気液接触装置３３に循環され、第１処理液として使用さ
れる。

【００３４】第１気液接触装置３３で得られる装置底部
に貯留された飛灰を含む第１処理液の一部は、ライン４
５及びライン４６を通ってダイオキシン類分解反応装置
３６に導入され、ここで所定時間撹拌保持され、飛灰に
付着するダイオキシン類が分解除去される。このダイオ
キシン類分解反応装置３６で得られた処理液は、ライン
４７及びポンプを通って固液分離装置３７に導入され、
ここで液中の飛灰が分離され、その分離飛灰はライン４
８を通って排出される。一方、分離水（排水）はライン
４９、ポンプを通り、その一部はライン５１を通って第
２気液接触装置３４に循環され、その残部はライン７０
を通り、必要に応じ、適宜の排水処理を施して放流され
る。補給用の処理液は、必要に応じ、ライン６０から
ライン５１に導入される。

【００３５】本発明の具体的実施態様のさらに他の例に
ついて、図４を参照して説明する。図４において、３１
は焼却炉、３２は廃熱ボイラ、３３は第１気液接触装
置、３４は第２気液接触装置、３６はダイオキシン類分
解反応装置、３７は固液分離装置、６７はシックナーを
示す。図４に示すフローシートに従って焼却炉排ガスを
無害化処理するには、焼却炉３１で生じたダイオキシン
類含有飛灰を含む焼却炉排ガスは、これをライン４１を
通って廃熱ボイラー３２に導入し、ここでその熱量を回
収した後、ライン４２を通って第１気液接触装置３３に
導入する。第１気液接触装置３３に導入された排ガス
は、ライン４５を通って塔内にスプレーされている第１
処理液の微細液滴粒子と接触して急冷されると同時に、
排ガス中の飛灰の一部及びＨＣｌの大部分はその第１処
理液に捕捉され、排ガス中から分離される。排ガスは、
この第１気液接触処理により、その温度は４５〜７５
℃、好ましくは５０〜７０℃に低下される。この冷却さ
れかつその飛灰の一部及びＨＣｌの大部分が除去された
排ガスは、これをライン４３を介し、第２気液接触装置
３４に導入し、ここで第２処理液と接触させる。この気
液接触により、排ガス中に含まれている残存飛灰及びＳ
Ｏ₂はその第２処理液に捕捉され、排ガス中から除去さ
れる。

【００３６】図４に示した第１気液接触装置３３は、塔
内上部に液スプレーノズルを有し、塔内底部に貯留され
ている第１処理液をライン４５を介してそのスプレーノ
ズルからスプレーさせてガスと接触させる構造のもので
あるが、必ずしもこのような装置に限られるものではな
く、例えば、液を収容させたタンク内の液中にガス吹き
込みノズルを介してガスを噴出させて気液接触を行うよ
うな構造のものであることができる。また、図４に示し
た第２気液接触装置３４は、内部に活性炭層Ｆを形成し
た構造のもので、その活性炭層Ｆの上方に液スプレーノ
ズル５７を有するものである。

【００３７】第１気液接触装置３３においては、その第
１処理液として、反応触媒を含む塩酸酸性水溶液がその
装置内底部に貯留され、この水溶液がポンプ及びライン
４５を通って装置内上部からスプレーされ、装置内に
は、その水溶液の微細液滴粒子が充満されている。廃熱
ボイラー３２及びライン４２を通って導入された焼却炉
排ガス（その温度は、通常、１５０〜３００℃程度であ
る）は、この水溶液の微細液滴粒子と接触し、そのガス
中に含まれる飛灰及びＨＣｌの大部分はその液滴粒子に
捕捉され、排ガス中から分離される。飛灰等を捕捉した
液滴粒子は装置内を下降し、装置底部の貯留液に合一化
される。この第１気液接触処理においては、第１気液接
触装置に用いる第１処理液のｐＨを２〜４の範囲に調節
することにより、排ガス中に含まれる塩化水素をその処
理液に効率よく捕捉分離することができる。前記のよう
にして排ガスの第１気液接触処理を行うことにより、排
ガス中に含まれる飛灰の３０〜９５％、好ましくは８０
〜９５％が第１処理液に捕捉除去される。また排ガス中
に含まれるＨＣｌの９０％以上、好ましくは９５％以上
が第1処理液に捕捉除去される。前記第２気液接触装置
３４に対しては、シックナー６１で得られる飛灰希薄水
溶液を貯槽６３、ライン６４、及びライン６６を介して
第２処理液として循環させる。この循環液は、装置３４
の下部に導入され、その装置底部の貯留液と合一化され
る。この装置底部の貯留液は、ライン５２、ポンプ及び
ライン５４を通って液スプレーノズル５７からスプレー
される。

【００３８】第２気液接触工程３４においては、活性炭
層Ｆ内を第２処理液が上方から下方に向けて流下し、そ
の間に上方から下降する排ガスと接触する。この接触に
より、排ガス中の残存飛灰はその流下処理液に捕捉さ
れ、その飛灰を捕捉した処理液は、活性炭層Ｆから装置
底部の貯留液に下降し、合一化される。一方、排ガス中
のＳＯ₂は活性炭に吸着された後、その触媒酸化作用で
硫酸に変換されて除去される。生成した硫酸は排ガス中
の水分を吸収して希硫酸となり、活性炭内部より溢流し
て活性炭層を流下し、装置底部の貯留液に合一化され
る。第２気液接触装置３４を通過した排ガスは、ライン
４４を通って、必要に応じてさらに処理を施した後、大
気へ放出される。前記第２処理液は、反応触媒を溶解状
態で含有した塩酸酸性水溶液で、そのｐＨは２〜６に調
節するのが好ましく、これにより活性炭に吸着されたダ
イオキシン類を効率よく分解させることができる。

【００３９】第２気液接触装置３４の底部の貯留液の一
部は、ライン５２、ポンプ及びライン５３を通って第１
気液接触装置３３に循環され、第１処理液として使用さ
れる。

【００４０】第１気液接触装置３３で得られる装置底部
に貯留された飛灰を含む第１処理液の一部は、ライン４
５及びライン４６を通って濃縮装置（シックナー）６１
に導入する。

【００４１】シックナー６１は、第１気液接触装置３３
で得られた飛灰を含む水溶液中の飛灰濃度を高める濃縮
装置として作用するものである。即ち、このシックナー
６１では、水溶液中の飛灰はその重力により沈降し、そ
の表面部の水溶液中の飛灰濃度は低められ、一方、底部
の水溶液中の飛灰濃度は高められる。この飛灰濃度の上
昇した水溶液（飛灰濃縮液）は、これをライン６７及び
ポンプを介し、ダイオキシン類分解反応装置３６に導入
する。一方、シックナーの表面部の飛灰濃度の小さい飛
灰希薄水溶液は、これを貯槽６３、ポンプ及びライン６
４を通りさらにライン６６を通って第２処理液として第
２気液接触装置３４に循環する。また、ライン６４を通
る飛灰希薄水溶液は、その一部をライン６５を通って第
１気液接触装置３３に導入することもできる。このシッ
クナー６１による飛灰濃縮率は、２〜６０倍、好ましく
は３〜５０倍である。また、シックナー６１から排出さ
れる飛灰濃縮液中の飛灰濃度は、１重量％以上が好まし
い。その上限値は、特に制約されないが、通常、３０重
量％程度である。一方、シックナー６１から排出される
飛灰濃度の低められた希薄飛灰水溶液中の飛灰濃度は、
０．５重量％以下、好ましくは０．１重量％以下であ
る。

【００４２】前記のように飛灰含有水溶液をシックナー
６１で濃縮するとともに、その飛灰濃縮液をダイオキシ
ン類分解反応装置３６に導入することにより、その反応
装置３６を小型化し、装置効率を高めることができる。
その反応装置３６でダイオキシン類を分解無害化する場
合、その分解率を高めるには、その装置３６での飛灰の
滞留時間（反応時間）をできるだけ長くとる必要がある
が、その場合、飛灰含有水溶液中の飛灰濃度が低いと、
その長められた滞留時間に対応してその装置容積を増加
させることが必要になる。本発明の場合には、その反応
装置３６へ導入される飛灰含有水溶液は、その飛灰濃度
が高く保持されていることから、その反応装置における
容積当りの飛灰量が多くなり、その分装置を小型化する
ことができる。また、シックナー３６で得られる飛灰濃
度の低められた飛灰希薄水溶液は前記第１気液接触装置
３３で用いる冷却用液として及び前記第２気液接触装置
３４で用いる処理液として好適のものである。即ち、こ
の飛灰希薄水溶液は、飛灰濃度が低い上に、その飛灰の
粒径も極めて微細であることから、ポンプや、配管、ノ
ズルを流通させるときに、それらの摩擦や閉塞トラブル
を生じるようなことはなく、通常の工業用水とほぼ同様
に取扱うことが可能なものである。

【００４３】ダイオキシン類分解反応装置３６において
は、飛灰に含まれるダイオキシン類が分解除去される。
このダイオキシン類分解反応装置３６で得られた処理液
は、ポンプ、ライン４７を通って固液分離装置３７に導
入され、ここで液中の飛灰が分離され、その分離飛灰は
ライン４８を通って排出される。一方、分離水（排水）
はライン４９を通り、必要に応じ、適宜の排水処理を施
して放流される。補給用の工業用水は、必要に応じ、ラ
イン６８から第１気液接触装置へ導入される。また、補
給用の処理液は、必要に応じ、ライン６０から第２気液
接触装置３４へ導入される。

【００４４】

【実施例】次に本発明を参考例及び実施例によりさらに
詳細に説明する。

【００４５】参考例１焼却炉排ガス中から分離回収した下記性状の飛灰中に含
まれるダイオキシン類の無害化処理を以下のようにして
行った。（飛灰の性状）（ｉ）炭素質物質の含有量：０．１重量％（ii）銅含有量：０．３５重量％ (iii）ダイオキシン類含有量：３．６ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ（実験方法）前記飛灰４００ｇを、２リットルの純水中
に加え、加熱撹拌しながら塩酸を添加して６５℃、ｐＨ
３．５を４８時間維持した。この時の水溶液中のＣｌ濃
度は１９００ミリモル／リットルで、〔Ｃｌ〕／〔ＳＯ
₄〕は１１３で、Ｃｕ濃度は５００ｍｇ／リットルであ
った。４８時間撹拌後、スラリーを吸引ろ過して処理後
の飛灰中に含まれるダイオキシン類を分析した。ダイオ
キシン類分解率を以下の式により算出した。その結果、
９２％の分解率が得られた。

【数１】Ｒ＝（ａ_0×ｃ₀−ａ×ｃ）／ａ₀ｃ₀×１００（１）Ｒ：ダイオキシン類分解率（％）ａ₀：未処理飛灰重量（ｇ（Ｄｒｙ））ａ：処理飛灰重量（ｇ（Ｄｒｙ））ｃ₀：未処理飛灰中のＤＸＮ濃度（ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ）ｃ：処理飛灰中のＤＸＮ濃度（ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ）

【００４６】参考例２参考例１において、ｐＨ調整を硫酸で行った以外は同様
にして実験を行った。この時のＣｌ／ＳＯ₄モル比は１
９であった。この場合のダイオキシン類分解率は６１％
であった。

【００４７】参考例３参考例１において、反応時間を変化させた以外は同様に
して実験を行った。その結果、反応時間２０時間で６５
％の分解率が得られ、反応時間４８時間で９２％の分解
率が得られた。

【００４８】参考例４焼却炉排ガス中から分離回収した下記性状の飛灰中に含
まれるダイオキシン類の無害化処理を以下のようにして
行なった。（飛灰の性状）（ｉ）炭素質物質の含有量：３．０重量％（ii）銅含有量：０．１７重量％ (iii）ダイオキシン類含有量：１７．４ｎｇ−ＴＥＱ／
ｇ（実験方法）前記飛灰４００ｇを、純水に接触促進剤と
してメタノールを１０ｗｔ％添加した４リットルの溶液
中に加え、加熱撹拌しながら塩酸を添加して６５℃、ｐ
Ｈ３．５を４８時間維持した。この時の水溶液中のＣｌ
濃度は４８０ミリモル／リットルで、〔Ｃｌ〕／〔ＳＯ
₄〕モル比は２９で、Ｃｕ濃度は１００ｍｇ／リットル
であった。４８時間撹拌後、スラリーを吸引ろ過して処
理後の飛灰中に含まれるダイオキシン類を分析し、ダイ
オキシン類分解率を算出した。その結果、７０％の分解
率が得られた。

【００４９】参考例５参考例４において、水溶液に超音波を照射した以外は同
様にして実験を行った。この場合には８３％の分解率が
得られた。なお、前記超音波としては、久保田商事社製
の超音波処理装置ＵＰ−５０Ｈから発生する超音波を用
いた。

【００５０】参考例６参考例４において、接触促進剤としてメタノールの代り
にスルホサクシネート型アニオン界面活性剤８ｇ及び特
殊エーテル系非イオン界面活性剤４ｇを添加した以外は
同様にして実験を行った。この場合には６７％の分解率
が得られた。

【００５１】参考例７図４に示す実験装置を用い、以下の操作及び条件に従っ
て飛灰中に含まれるダイオキシン類の分解実験を行っ
た。（処理操作及び条件）１．図４に示すフラスコにＦｅ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｃｒ及びＶをそれぞれ１００ｍｇ／Ｌ含む（塩化物
として溶解）純水２．０Ｌを入れ、これに少量の塩酸を
加えて加熱撹拌し、ｐＨ３．５及び６５℃の条件を維持
した。２．次いで、これに参考例１で示した飛灰４００ｇを投
入し、塩酸を加えてｐＨ３．５を維持しながら、５０Ｎ
Ｌ／時で空気流通下、６５℃で４８時間撹拌を続けた。３．４８時間の撹拌後、スラリーを吸引濾過して処理液
と処理飛灰を得た。４．原飛灰、処理液、処理飛灰及び
排出ガス中のダイオキシン類を分析した。

【００５２】（処理結果）（１）飛灰の上記湿式処理前後の重量変化は表１の通り
であり、処理前の４００ｇが処理後には１５０ｇ（処理
前の３７．５％）に減少した。これはＮａＣｌ等の溶解
性塩類が溶解したためであると思われる。

【００５３】

【表１】

【００５４】（２）上記湿式処理前後の飛灰中のダイオ
キシン類の濃度は表２に示す通りであり、処理後の飛灰
中の濃度は全体的に処理前の飛灰中の濃度に比べてかな
り低くなった。なお、表２及び表３中の略語は次の意味
を有する。Ｔ４ＣＤＤｓ：テトラクロロジベンゾパラジオキシンＰ５ＣＤＤｓ：ペンタクロロジベンゾパラジオキシンＨ６ＣＤＤｓ：ヘキサクロロジベンゾパラジオキシンＨ７ＣＤＤｓ：ヘプタクロロジベンゾパラジオキシンＯ８ＣＤＤ：オクタクロロジベンゾパラジオキシンＴｏｔａｌＰＣＤＤｓ：全ポリクロロジベンゾパラジ
オキシンＴ４ＣＤＦｓ：テトラクロロジベンゾフランＰ５ＣＤＦｓ：ペンタクロロジベンゾフランＨ６ＣＤＦｓ：ヘキサクロロジベンゾフランＨ７ＣＤＦｓ：ヘプタクロロジベンゾフランＯ８ＣＤＦｓ：オクタクロロジベンゾフランＴｏｔａｌＰＣＤＦｓ：全ポリクロロジベンゾフランＴｏｔａｌ全ダイオキシン類

【００５５】

【表２】

【００５６】（３）表３にダイオキシン類の除去率（分
解率）を示す。除去率は処理後の飛灰重量が元の重量の
３７．５％になっていることを考慮して、前記数式１で
算出した。なお、排出ガス及び処理液中のダイオキシン
類は、物質収支上、無視しうる程度であったことから、
除去率は飛灰中のダイオキシン類濃度の分析値のみから
算出した。

【００５７】

【表３】

【００５８】実施例１図４に示したフローシートに従い、焼却炉排ガスの無害
化処理について示す。第２気液接触装置内には石炭系の
活性炭粉末にテフロンディスパージョンをテフロン含有
量１０ｗｔ％となるよう混合して形成した活性炭ハニカ
ムの充填層を配置した。この場合の主要操作条件を図４
との関連で示す。なお、本実施例のデータは個々の小規
模実験で得られた結果をベースとしている。（１）ライン４２・温度：２５０℃ ・ガス量：１５，０００Ｎｍ³／ｈ（ドライベース）・ガス中の塩酸濃度：５８０ｐｐｍ・ガス中のＳＯ₂濃度：１００ｐｐｍ・ガス中の飛灰量：１９，０００ｇ／ｈ・ガス中の飛灰濃度：１．２７ｇ／Ｎｍ³ ・飛灰中のダイオキシン類濃度：１．０ｎｇ−ＴＥＱ／
ｇ・ガス中の全ダイオキシン類濃度：１．３３ｎｇ−ＴＥ
Ｑ／Ｎｍ³ （２）第１気液接触装置３３・冷却温度：７０℃ （３）ライン４３・温度：７０℃ ・ガス中の塩酸濃度：１０ｐｐｍ・ガス中のＳＯ₂濃度：８０ｐｐｍ・ガス中の飛灰量：１，９００ｇ／ｈ（４）ライン４４・温度：７０℃ ・ガス中の塩酸濃度：０ｐｐｍ・ガス中のＳＯ₂濃度：７ｐｐｍ・ガス中の飛灰量：２００ｇ／ｈ・ガス中の全ダイオキシン類濃度：０．０２３ｎｇ−Ｔ
ＥＱ／Ｎｍ³ ・ガス中の全ダイオキシン類除去率：９８．３％（５）ライン５４・第２処理液温度：７０℃ （６）ライン４６・温度：７０℃ ・飛灰濃度：０．５ｗｔ％（７）ライン６２・温度：７０℃ ・飛灰濃度：０．１ｗｔ％（８）ライン６７・温度：７０℃ ・抜出し液の性状Ｃｌイオン濃度：９９，０００ｐｐｍ−ｗ（重量基準の
濃度）Ｃｕイオン濃度：３３０ｐｐｍ−ｗＣｌ／ＳＯ₂モル比：２５０ｐＨ：３．５・飛灰濃度：４ｗｔ％・飛灰中のダイオキシン類濃度：１．８ｎｇ−ＴＥＱ／
ｇ（９）ダイオキシン類分解反応槽３６・温度：７０℃ ・処理液の性状Ｃｌイオン濃度：９９，０００ｐｐｍ−ｗＣｕイオン濃度：３３０ｐｐｍ−ｗＣｌ／ＳＯ₂モル比：２５０ｐＨ：３．５・飛灰濃度：４ｗｔ％・滞留時間：４８時間（１０）ライン４７・温度：７０℃ ・飛灰濃度：４ｗｔ％・飛灰中のダイオキシン類濃度：０．１４ｎｇ−ＴＥＱ
／ｇ（１１）ライン４８・飛灰量：８．０ｋｇ／ｈ・飛灰中のダイオキシン類濃度：０．１４ｎｇ−ＴＥＱ
／ｇ・飛灰中のダイオキシン類分解率：９４％（１２）ライン４９・排水中のダイオキシン類濃度：０．００１ｎｇ−ＴＥ
Ｑ／ｋｇ・除去された全ダイオキシン類の分解率：９４％

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、焼却炉排ガス中に含ま
れる飛灰中のダイオキシン類を低コストでかつ高効率で
分解無害化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】飛灰を含む焼却炉排ガスを本発明により処理す
る場合のフローシートの一例を示す。

【図２】本発明の具体的実施態様の１つの例についての
フローシートを示す。

【図３】本発明の具体的実施態様の他の例についてのフ
ローシートを示す。

【図４】本発明の具体的実施態様のさらに他の例につい
てのフローシートを示す。

【図５】ダイオキシン類の分解実験に用いた実験装置を
示す。

【符号の説明】

１第１気液接触工程２第２気液接触工程３ダイオキシン類分解反応工程４固液分離工程５排水処理工程６飛灰処理工程３１焼却炉３２廃熱ボイラ３３第１気液接触装置３４第２気液接触装置３５湿式電気集塵装置３６ダイオキシン類分解反応装置３７固液分離装置６１シックナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０９Ｂ 3/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｌ (72)発明者川村和茂神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者内田稔神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却炉から発生したダイオキシン類含有
飛灰を含む焼却炉排ガスの湿式無害化処理方法であっ
て、該排ガスを第１処理液と気液接触させる第１気液接
触工程、該第１気液接触工程で得られた処理排ガスを第
２処理液と気液接触させる第２気液接触工程及び該第１
気液接触工程で該第１処理液に捕捉された飛灰及び該第
２気液接触工程で該第２処理液に捕捉された飛灰を、別
々に又は合一の状態で、溶解状態の反応触媒を含む塩酸
酸性水溶液と接触させて、該飛灰に含まれるダイオキシ
ン類を分解させるダイオキシン類分解反応工程からなる
ことを特徴とする焼却炉排ガスの湿式無害化処理方法。
【請求項２】該第２気液接触工程で得られた処理排ガ
スを、ミスト分離工程へ送り、該排ガス中に含まれる飛
灰及びミストを除去する請求項１の方法。
【請求項３】該第２気液接触工程を通過する排ガス
を、該第２気液接触工程入口排ガスより低い温度に冷却
した後、該第２気液接触工程で得られた該排ガスを該ミ
スト分離工程へ送り、該排ガス中に含まれる飛灰及びミ
ストを除去する請求項１又は２の方法。
【請求項４】該第１処理液のｐＨが２〜４の範囲にあ
り、該第２処理液のｐＨが４〜６の範囲にある請求項１
〜３のいずれかの方法。
【請求項５】該第２気液接触工程を、活性炭の存在下
で行う請求項１又は２の方法。
【請求項６】該第１処理液のｐＨが２〜４の範囲にあ
り、該第２処理液のｐHが２〜６の範囲にある請求項
１、２又は５の方法。
【請求項７】該第１処理液及び該第２処理液が、いず
れも反応触媒を含有する塩酸酸性水溶液である請求項１
〜６のいずれかの方法。
【請求項８】該第１気液接触工程で得られた飛灰を含
む処理液を、飛灰濃縮工程へ送り、該処理液中の飛灰濃
度を高めた後、該ダイオキシン類分解反応工程へ導入す
る請求項１〜７のいずれかの方法。
【請求項９】該ダイオキシン類分解反応工程で得られ
た飛灰含有処理液を、固液分離工程へ送り、該処理液に
含まれる飛灰を分離した後、得られた分離液の一部を該
第２気液接触工程で用いる第２処理液の少なくとも一部
として用いる請求項１〜８のいずれかの方法。
【請求項１０】該ダイオキシン類分解反応工程におけ
るダイオキシン類の分解が少なくとも６０％である請求
項１〜９のいずれかの方法。
【請求項１１】該反応触媒が低次価数と高次価数をと
り得る金属イオンからなる請求項１〜１０のいずれかの
方法。
【請求項１２】該反応触媒が未溶解分を含み、該未溶
解分が溶解状態へ移行する過程にある請求項１〜１１の
いずれかの方法。