(57)【要約】【課題】  極めて簡単にして安価にダイオキシンを分解することのできるダイオキシン分解装置及びその製造方法並びにダイオキシンの分解処理方法を提供する。【解決手段】  酸化チタンなどの半導体物質中に金の微粉末と炭素、塩化物、砒素、カドミウム及び硫黄の微粉末を含有するポリエステル不織布などからなるシート片を形成し、このシート片の一方の面に永久磁石などの磁気発生装置を付設し、この磁気発生装置の磁力線がこのシート片を通ってダイオキシンを含む物質中に放射されるようにしてなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体物質中に金の微粉末と炭素、塩化物、砒素、カドミウム及び硫黄の微粉末を含有するシート片を形成し、該シート片の一方の面に磁気発生装置を付設し、該磁気発生装置の磁力線がこのシート片を通ってダイオキシンを含む物質中に放射されるようにしてなることを特徴とするダイオキシン分解装置。
【請求項２】
前記半導体物質として、酸化チタンを使用してなることを特徴とする請求項１記載のダイオキシン分解装置。
【請求項３】
前記シート片がポリエステルの不織布を含み、該不織布に酸化チタンを溶射してなることを特徴とする請求項２に記載のダイオキシン分解装置。
【請求項４】
前記微粉末の平均粒径が０．１〜１．０μｍで、前記酸化チタンに対して各微粉末が０．１〜３重量％含有されてなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のダイオキシン分解装置。
【請求項５】
前記磁気発生装置が永久磁石片からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のダイオキシン分解装置。
【請求項６】
前記シート片を肉厚２ｍｍ以下に形成してなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のダイオキシン分解装置。
【請求項７】
前記永久磁石片が１５００ガウス以下の磁力を有することを特徴とする請求項５に記載のダイオキシン分解装置。
【請求項８】
酸化チタン中に金、炭素、塩化物、砒素、カドミウムの平均粒径が１．０μｍ以下の微粉末を夫々酸化チタンに対して０．１〜３重量％含有させ、これを特定磁場の雰囲気下で高速撹拌し、これらの攪拌した混合物を合成繊維シート上に塗布し、該シートの一方の面に磁気発生装置を付設し、これら全体を合成樹脂にてモールドしてなることを特徴とするダイオキシン分解装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れか１項に係るダイオキシン分解装置を用い、該装置の前記シート片側をダイオキシンを含有する物質を収容する外殻体の外表面に付設し、該装置と対向する該外殻体の外表面に銅板を付設し、該装置と該銅板とを取り囲むようにアルミニウムシートを該外殻体にて取り付けてなるダイオキシンの分解処理方法。
【請求項１０】
前記外殻体が内部にダイオキシンを含んだ物質が流通するパイプであることを特徴とする請求項９記載のダイオキシンの分解処理方法。
【請求項１１】
前記外殻体が内部にダイオキシンを含んだ物質を貯留する容器であることを特徴とする請求項９記載のダイオキシンの分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイオキシン分解装置及びその製造方法並びにダイオキシンの分解処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシンとは、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）とポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）の総称であり、その化学式は２つのベンゼン環の間に酸素が入り、その２つのベンゼン環の所定の位置に塩素が結合したもので、塩素の結合する位置により多数の異性体があり、人工的に合成される物質の中で最も毒性が強いと言われている。
【０００３】
そしてまた、ダイオキシンは塩素系のプラスチック等の物質が燃焼するときに容易に生成するが、一旦これが地上に生成されると、生物・化学的に極めて安定した物質であるため１２００℃以上の高温でしか分解しないし、年数を経るに従い、土壌、河川、湖、海などに確実に蓄積されていく。そして、これらがバクテリアから、プランクトン、藻、魚、人体へと至る食物連鎖により、人体に蓄積されていくことにより発ガン性、免疫毒性、遺伝毒性など深刻な毒性があり、胎児にまで影響し、子孫へ毒性が伝わる恐れが大きいとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのダイオキシンは全体の９０％以上が焼却炉の中で塩化ビニル系のプラスチックなどの塩素化合物を熱分解するときに発生するといわれている。そして、このダイオキシンの発生を抑制するために様々な処理設備が提案されているが、これらはいずれも大変高価であると共に未だ十分の効果を奏することができないでいる。
【０００５】
また、既に生成されたダイオキシンを分解するには１２００℃以上の温度を加える必要があり、その設備も極めて高額なものとなり、分解されないまま封印されて保存されているダイオキシン含有物質は大量に存在し、これが潜在的な危険物質となっている。
【０００６】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、極めて簡単にして安価にダイオキシンを分解することのできるダイオキシン分解装置及びその製造方法並びにダイオキシンの分解処理方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、先に特開平９−２０１４２１号公報で、積層複合物質からなる波長が１０から１×１０−６μｍの超小の微弱電磁波放射材料に、５０ないし５０００×１０−５ガウスの微弱磁気を通過せしめ、その微弱電磁波を被対象物へ放射する微弱電磁波放射装置を提供した。
【０００８】
本発明はこの発明を更に発展させたもので、本発明に係る装置は、半導体物質中に金の微粉末と炭素、塩素、砒素、カドミウム及び硫黄の微粉末を含有するシート片を形成し、該シート片の一方の面に磁気発生装置を付設し、該磁気発生装置の磁力線がこのシート片を通ってダイオキシンを含む物質中に放射されるようにしてなるのである。
【０００９】
好ましくは、前記半導体物質として、酸化チタンを使用することで、前記シート片がポリエステルの不織布を含み、該不織布に酸化チタンを溶射してなることである。
【００１０】
また、本発明のダイオキシン分解装置の製造方法では、酸化チタン中に金、炭素、塩化物、砒素、カドミウムの平均粒径が１．０μｍ以下の微粉末を夫々酸化チタンに対して０．１〜３重量％含有させ、これらを特定磁場の雰囲気下で高速撹拌し、これらの攪拌した混合物を合成繊維シート上に塗布し、該シートの一方の面に磁気発生装置を付設し、これら全体を合成樹脂にてモールドしてなることである。
【００１１】
本願発明者の知得したところによると、あらゆる物質の原子核はある一定の核スピンをもって回転しており、この核スピンと同じ方向の核スピンを有する同一元素のエネルギーを半導体中に記憶保存し、このエネルギーを磁気エネルギーに同伴させて当該物質中に放射するとその物質は更に活性化するが、上記核スピンと反対方向の核スピンを有する同一元素のエネルギーを当該物質中に磁気エネルギーに同伴させて放射すると前記物質の分子結合が弱められ活性化を失い、ついにはその物質の分子結合が分断されて変質する。そして更に、本発明者の知得したところによると、酸化チタンのような半導体物質に元素微粉末を混合し、この混合物の撹拌混合を所定の強度のＮ磁場またはＳ磁場において所定の時間行うと、酸化チタンのような半導体物質中に添加された元素の核スピンを活性化または不活性化する方向のエネルギーが半導体中に蓄積保存される。この、元素の活性化及び不活性化の作用は当初は時間の経過と共に消滅するが、上記撹拌混合時の磁場を所定の強度で所定の時間維持することによって、その活性化エネルギーまたは不活性化エネルギーは半導体である酸化チタン中に記憶されたように保存され、この保存されたエネルギーがそれに付設して設けられた永久磁石片などの磁気発生装置の磁力線によって対象物中へと放出されるものと考えられる。
【００１２】
本発明のダイオキシン分解装置では、ダイオキシン分子を構成する炭素元素、塩素原子を含む塩化物の他に、有毒物質の砒素およびカドミウムの元素と、金と硫黄の元素を酸化チタン中に混合し、これらの混合撹拌を特定磁場の所定の強度を有する磁界中で所定の時間行った。上記塩化物としては塩化カルシウム、塩化酸化鉄、塩化錫、塩化チタン、塩化鉄、塩化白金、塩化マンガン、塩化リチウムの一種または複数種から選択される。このような混合撹拌によって、上記元素の核スピンが通常の状態における固有の核スピンと反対方向に指向され、この反対方向の核スピンを有する各元素のエネルギーが半導体中に蓄積記憶され、このエネルギーが磁石からの磁力線に伴われてダイオキシンを含む物質中に放射される。この放射された炭素原子、塩素原子、その他の原子のエネルギーは、ダイオキシンを構成する原子の核スピンと反対方向に作用してダイオキシンの分子結合を弱め或いは分断してダイオキシンを不活性化して無毒化するのである。
【００１３】
このダイオキシン分解装置からのエネルギーをダイオキシンに効果的に作用させるために、この装置を廃棄物処分場の排気ガスに作用させる場合には、排気ガスが通る排気管の外周面の一部に本発明の装置を設置し、この装置と対向する排気管の他方の外周面に銅板を設置し、本発明の装置と銅板の外周にアルミ箔を巻き付けてこれらを排気管の外周に固定することである。
【００１４】
上記の銅板はエネルギー放射装置からのエネルギーを吸収する性質を有し、これにより本発明の装置からのエネルギーが排気管中を通過しやすくする。また、アルミニウムはこのエネルギーを反射する性質があり、アルミニウム箔を排気管の外周に巻くことによって上記のエネルギーを排気管中に留めて排気ガスに有効に作用させるためのものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、容器に貯留されたダイオキシン或いは排気物焼却場の配管中のダイオキシンを分解して無害化できる極めて構造簡単にして安価なダイオキシン分解装置が提供された。また、本発明のでは焼却炉等への設置が極めて簡単で、焼却炉自体の内部構造に一切触れることがないので、極めて画期的なダイオキシン分解装置及び分解処理方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の好適に実施形態について添付図面を参照にして説明する。  
図１は本発明に係るエネルギー放射装置１を示し、この装置ではポリエステル不織布上に酸化チタンを溶射してなるシート片２を備えている。このシート片２を作成するには、平均粒径が０．１〜０．５μｍの金、炭素、塩化カルシウムなどの塩化物、砒素、カドミウム及び硫黄の微粉末を水に溶解した酸化チタン粉末中に、夫々酸化チタンに対して０．３〜３重量％混合し、これらを約８０℃程度の温度で高速撹拌する。このとき、これらの混合物を直流磁場上に設置し、混合物を通ってＮ極の磁力線が通過するようにする。このように調整してなる酸化チタン粉末をポリエステルの不織布上に溶射してシート片２を作成する。
【００１７】
シート片２の下方の面には３００ガウス〜１５００ガウスの磁束密度を有する永久磁石片３のＳ極を対面接触させ、両者の外周全体をナイロン１２の合成樹脂外殻４で覆ってなる。
【００１８】
本発明の上記エネルギー放射装置をダイオキシンを発生する廃棄物処分場の焼却炉に設置して、どの程度ダイオキシンの排出が低減されるかについて実験した。
【００１９】
＝＝＝実験１＝＝＝
この実験１では廃棄物焼却場において使用されているスクラバー水を２つのポリタンクに採集し、一つのポリタンクのスクラバー水については何も処理することなくそのまま保管した。もう一方のポリタンクの外周には本発明の装置を取付け、このポリタンクの中央部を挾んでこれと対向するポリタンクの外周部には銅板を取付け、本発明の装置と銅板とをアルミニウム箔でポリタンクに巻き付けて、スクラバー水に本発明の処理を施した。このように未処理のスクラバー水と処理したスクラバー水を１週間保管した後に、両スクラバー水を夫々ポリタンクから取り出して分析測定した。
【００２０】
測定機器は以下の通りである。  
１．ＳＨＩＭＡＤＺＵ−ＣＦＰ−８００  サンプルガス補集装置
２．ＳＨＩＭＡＤＺＵ−ＬＵ−ＶＰ  多層シリカゲル精製  アルミナ精製
活性炭カラム精製
３．ＳＨＩＭＡＤＺＵ−ＬＣ−１０ＡＤｖｐ  
ＳＩＬ−１０ＡＤｖｐ（ＤＧＨタイプ）  高圧グラジェントシステム
４．ＳＨＩＭＡＤＺＵ−ＧＣＭＳ−ＱＰ５０５０Ａ＋ＡＯＣ−２０ｉ／２０Ｓ
ｍ／ｚ１０−９００  Ｒ＝２Ｍ
【００２１】
分子構造測定結果を以下に示す。検体Ａは未処理のスクラバー水を示し、検体Ｂは本発明によって処理されたスクラバー水を示し、夫々５つの検体について測定を行い、その結果を表１に示す。
【表１】
2006239641.tif 000003
【００２２】
この表１の結果から、本発明によって処理されたスクラバー水ではＣ６Ｈ４Ｃｌ２の分子が９０％以上減少しており、新たにＣＨ２Ｃｌ、ＣＨ３ＣＬ、ＣＨ２，ＣＨが検出され、これらの測定結果から本発明の装置によって処理されたスクラバー水ではＣ６Ｈ４Ｃｌ２の分子結合が分断され、より小さな分子結合体になったと考えられる。
【００２３】
次に、検体Ａ（未処理のスクラバー水）と検体Ｂ（処理済みのスクラバー水）の夫々９サンプルについて、ダイオキシン分析、有機塩素（結合）分析、有機塩素（遊離）分析、無機塩素分析、を行い、その結果を以下の表２〜表５に示した。
【００２４】
なお、表２〜表５における夫々の数値の単位はｍｇ／Ｌである。
【表２】
2006239641.tif 000004
【表３】
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【表４】
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【表５】
2006239641.tif 000007
【００２５】
以上の表２の結果から、本発明で処理したスクラバー水ではダイオキシンの量は７３％（Ｂ−１）から９５％（Ｂ−４）も減少している。
【００２６】
また、表３及び表４の結果から、結合した有機塩素の量は８９％（Ｂ−３）〜９６％（Ｂ−６）も減少し、遊離した有機塩素が１００倍程度に増えている。このことから、本発明の装置では有機塩素の結合が分断され、遊離した有機塩素の量が大幅に増えていることがわかる。
【００２７】
＝＝＝実験２＝＝＝
この実験では、廃棄物の焼却場に本発明の装置を実際に使用して行った。実験を行った焼却場は１日当たり１０〜３０トンの焼却処理能力を有し、その構造の概略図を図２に示した。本発明の装置１を設置した場所は以下の３個所（Ａ地点〜Ｃ地点）である。  
Ａ地点：循環水タンクからスクラバーに至る揚水ポンプの手前の管
Ｂ地点：燃焼空気取り入れ管
Ｃ地点：燃料重油の供給管
【００２８】
本発明のエネルギー放射装置１の設置に当たっては、その装置１の永久磁石と反対の面を各設置位置の管の外周に密着し、この装置と対向する管の外周に装置１と同等以上の面積を有する銅板を取付、装置１と銅板との双方をアルミニウム箔を管に巻き付けることによって固定した。
【００２９】
本発明の効果を確認するためにサンプルを採集した地点は、以下の４個所である。  
(Ｉ) 地点Ａに近接したポンプの下流点におけるスクラバー水
(II) 焼却場最終段の排気ガス
(III)焼却灰
(IV) スクラバー水を脱水したケーキ
【００３０】
これらのサンプルの採集は本発明の装置の装着前と装着してから２週間後の夫々について行った。  
地点Ａにおけるスクラバー排水溶液燃焼試験を５つの試料に対して行ったところ、以下の表６に示すような結果となった。なお、測定は試料５０ｇを燃焼させ、気体を補足後測定した。
【００３１】
なお、測定装置は実験１の場合と同様の装置を使用した。
【表６】
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【００３２】
上記の結果からスクラバー水におけるダイオキシンの削減率は平均で９９％以上となった。
【００３３】
次にＢ地点でのダイオキシンの量を前記スクラバー水の時と同様に行ったところ、５試料とも０．０００５ｍｇ／ｋｇとなり、測定限界値以下となり、検出することができなかった。  
また、Ｃ地点での結果は、本発明の装置の装着前は５試料の平均で３．７μｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎであったのが装着後は５試料の平均で０．５２μｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎとなり、削減率は８６％となった。  
また、スクラバー水を脱水したケーキ中のダイオキシンの量を前記のスクラバー水の場合と同様に５試料について測定し、その結果を表７に示す。
【００３４】
以下に表７を示す。
【表７】
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【００３５】
尚、図１に示した本発明の装置は、単に本発明の好適な実施形態の一つであって、種々の変形が可能であり、例えば、永久磁石の変わりに電磁石を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のダイオキシン分解装置を示す断面図である。
【図２】本発明のダイオキシン分解装置の効果を測定するために本発明の装置を設置した場所を示す焼却場の概略説明図である。
【図１】
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【図２】
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