(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含む燃焼排ガスと水との接触によりダイオキシン類をその燃焼排ガスに含まれる飛灰および炭素系粒子と共に水に移行、除去する工程と、
前記飛灰および炭素系粒子が分散された懸濁水を多数のポリオレフィン粒子と接触させる工程と
を含むことを特徴とする水中のダイオキシン類吸着除去方法。
【請求項２】
前記ポリオレフィン粒子は、ポリエチレン粒子またはポリプロピレン粒子であることを特徴とする請求項１記載の水中のダイオキシン類吸着除去方法。
【請求項３】
前記懸濁水とポリオレフィン粒子と接触によりダイオキシン類を吸着したポリオレフィン粒子は、燃料として用いられることを特徴とする請求項１記載の水中のダイオキシン類吸着除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩素化合物等の燃焼に伴って発生するダイオキシン類が混入された水から前記ダイオキシン類を吸着除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシン類は、毒性が非常に強い物質で、かつ化学的にも安定であるため、生態系への悪影響等の環境汚染を引き起こし、大きな社会問題になっている。
【０００３】
ダイオキシン類は、都市ゴミその他の廃棄物の焼却炉が最大の発生源である。具体的には、ダイオキシン類はポリ塩化ビニルのような塩素化合物または塩化ナトリウムを含む都市ゴミその他の廃棄物の焼却（燃焼）に伴って発生する。このため、法制面から廃棄物焼却施設から排出されるダイオキシンを削減するための施設の構造基準及び維持管理基準が強化されている。この基準では、燃焼室での燃焼温度を８００℃以上とし、滞留時間を２秒以上と定められている。また、高度の集塵機を配する排ガス処理装置の設置が義務付けられている。これは、ダイオキシン類の分解温度が約７００℃以上で、この観点から燃焼室での燃焼温度を８００℃以上に制定されている。
【０００４】
ところで、従来、排ガス中に含まれるダイオキシン類は、紫外線照射による分解除去、バクテリアによる分解除去が行なわれている。しかしながら、これらの方法は長い処理時間を要し、実用性に乏しいという問題があった。
【０００５】
このようなことから、本発明者らは特許文献１に開示されているように塩素化合物等の燃焼におけるダイオキシン類の発生メカニズムを究明し、ダイオキシン類が付着する浮遊炭素および炭素化合物を含む燃焼排ガスを気泡状態で水中に注入して通過させる、いわゆるウォーターインジェクションにより、燃焼排ガス中の浮遊炭素および炭素化合物がこれらに付着するダイオキシン類と共に水中に移行分離されるため、燃焼排ガス中のダイオキシン類を高い効率で燃焼排ガス中から分離除去できることを見出した。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２５９３３３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特許文献１に開示された方法は、燃焼排ガス中のダイオキシン類を分離除去できる点で有用であるものの、ダイオキシン類が付着された飛灰（フライアッシュ）および浮遊炭素、炭素化合物のような炭素系粒子を分散した水をそのまま河川等に排出すると河川等がダイオキシン類で汚染される二次汚染を招く。このため、前記燃焼排ガスの処理後の水（懸濁水）においてはその廃水処理が最大の課題であった。
【０００８】
本発明は、ダイオキシン類が付着された飛灰、炭素系粒子を分散した大量の懸濁水から短時間でダイオキシン類を前記飛灰、炭素系粒子と共に除去することが可能な水中のダイオキシン類吸着除去方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る水中のダイオキシン類吸着除去方法は、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスと水との接触によりダイオキシン類をその燃焼排ガスに含まれる飛灰および炭素系粒子と共に水に移行、除去する工程と、
前記飛灰および炭素系粒子が分散された懸濁水を多数のポリオレフィン粒子と接触させる工程と
を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
まず、例えば都市ゴミその他の廃棄物を焼却炉で燃焼して発生したダイオキシン類を含む燃焼排ガスを水と接触させてダイオキシン類をその燃焼排ガスに含まれる飛灰および炭素系粒子と共に水に移行、除去する。この燃焼排ガス中のダイオキシン類の除去は、例えば特開２００１−２５９３３３に開示された方法により行なうことができる。なお、用語『飛灰』は燃焼排ガス中に浮遊する金属酸化物を含む灰分を意味する。
【００１２】
次いで、前記飛灰および炭素系粒子が分散された懸濁水を多数のポリオレフィン粒子と接触させる。この時、前記懸濁水に分散された飛灰および炭素系粒子は前記ポリオレフィン粒子の表面に吸着されて除去される。
【００１３】
前記懸濁水と多数のポリオレフィン粒子との接触は、例えば前記懸濁水を多数のポリオレフィン粒子が充填された筒体（処理塔等）内に流通させることにより行なうことができる。
【００１４】
前記ポリオレフィン粒子としては、低価格で汎用なポリエチレン粒子またはポリプロピレン粒子を用いることが好ましい。
【００１５】
前記ポリオレフィン粒子は、形状的に任意で、例えば球体、楕円体、円盤の形状を有する。このポリオレフィン粒子は、飛灰および炭素系粒子の吸着量の増大と取り扱いの簡便性とを考慮して０．１〜５ｍｍの平均粒径を有することが好ましい。
【００１６】
以上説明したように、本発明によればダイオキシン類を含む燃焼排ガスを水と接触させてダイオキシン類をその燃焼排ガスに含まれる飛灰および炭素系粒子と共に水に移行、除去し、この飛灰および炭素系粒子が分散された懸濁水を多数のポリオレフィン粒子と接触させることによって、前記飛灰および炭素系粒子を前記ポリオレフィン粒子の表面に吸着して除去することができる。
【００１７】
このようなポリオレフィン粒子による前記ダイオキシン類が付着された飛灰および炭素系粒子の吸着機構は、ポリオレフィン粒子が非導電性で帯電しやすい性質を有し、一方、水中に分散された飛灰および炭素系粒子は表面に電荷を帯びていることから、それらポリオレフィン粒子と飛灰等との間の静電気力により引き合うことによるものと推定される。
【００１８】
したがって、前記懸濁水中の飛灰および炭素系粒子を前記ポリオレフィン粒子の表面に吸着して除去することによって、前記飛灰および炭素系粒子に付着されたダイオキシン類をも除去できる。その結果、前記懸濁水の課題である廃水処理問題を解消することができる。つまり、処理後の水を河川等に排出しても、ダイオキシン類による二次汚染を防止することができる。
【００１９】
また、前記飛灰および炭素系粒子を吸着したポリオレフィン粒子は高カロリーな燃料として利用でき、しかも高温燃焼により飛灰および炭素系粒子に付着されたダイオキシン類も分解して無害化することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、懸濁水を処理するための処理装置である。例えば直径３４ｍｍ、高さ１０００ｍｍのステンレス製の吸着塔１は、上部に懸濁水の流入口２、下部に処理水の流出口３を有する。短軸が２．８ｍｍ、長軸が４．４ｍｍの楕円体形状を持つ多数のポリエチレン粒子（総重量４７２ｇ）は、前記吸着塔１内に充填され、充填層４を構成している。なお、前記充填層４の上下には前記ポリエチレン粒子の径より小さい目開きを有するメッシュ５ａ、５ｂが配置されている。処理水の貯留容器６は、前記吸着塔１の下方に配置されている。
【００２２】
まず、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）粒子を燃焼させて発生した燃焼排ガスを０．５Ｌの水が収容された５本のガス洗浄ビンに順次通気して前記燃焼排ガス中のダイオキシン類を炭素系粒子に付着した状態で水に移行、捕捉した。この水は、炭素系粒子が分散された懸濁状で、ダイオキシン類の濃度が１８ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌであった。
【００２３】
次いで、前記懸濁水を前述した図１に示す吸着塔１の流入口２から多数のポリエチレン粒子の充填層４に供給して、その充填層４を約５分間かけて通過させ、その吸着塔１の流出口３から処理水として貯留容器６に流下させた。
【００２４】
貯留された処理水のダイオキシン類の濃度を測定したところ、０．９０ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌまで減少した。これは、ダイオキシン類の除去率で９５％であった。このダイオキシン類濃度は、ダイオキシン類対策特別措置法で定められた排出基準１０ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌを遥かに低い値である。
【００２５】
また、前記吸着処理後の充填層のポリエチレン粒子を燃焼させ、発生した燃焼排ガスを調べたところ、ダイオキシン類が検出されなかった。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る水中のダイオキシン類吸着除去方法によれば、ダイオキシン類が付着された飛灰、炭素系粒子を分散した大量の懸濁水から短時間でダイオキシン類を前記飛灰、炭素系粒子と共に除去することが可能で、都市ごみの焼却炉、産業廃棄物の焼却炉を持つ自治体などに有効に利用することができる等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で用いた処理装置を示す概略図。
【符号の説明】
１…吸着塔、
４…ポリエチレン粒子の充填層、
６…貯留容器。
【図１】
0003658624.tif 000002