(57)【要約】【課題】  比較的低い温度で分解処理を行うことができ、かつ処理装置及び処理作業の簡素化を図り、処理コストを低減することができるダイオキシン類の分解技術を提供する。【解決手段】  ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類の分解方法であって、記ダイオキシン類を加熱しつつ、ダイオキシン類に遠赤外線を照射して、含有されたダイオキシン類を分解する。また、ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類を分解するダイオキシン類の分解装置であって、前記ダイオキシン類を収容する収容部を有する装置本体と、前記装置本体の収容部に遠赤外線を照射する照射部と、前記収容部と照射部のうち少なくともいずれか一方を加熱する加熱部と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類の分解方法であって、
前記ダイオキシン類を加熱しつつ、ダイオキシン類に遠赤外線を照射して、含有されたダイオキシン類を分解することを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項２】
前記遠赤外線は、６．２５〜１０．０μｍの波長であることを特徴とする請求項1に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項３】
前記遠赤外線をセラミックの加熱によって照射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項４】
前記ダイオキシン類を加熱する温度は、１２７℃以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項５】
ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類を分解するダイオキシン類の分解装置であって、
前記ダイオキシン類を収容する収容部を有する装置本体と、
前記装置本体の収容部に遠赤外線を照射する照射部と、
前記収容部と照射部のうち少なくともいずれか一方を加熱する加熱部と、を備えることを特徴とするダイオキシン類の分解装置。
【請求項６】
前記収容部において処理されたダイオキシン類が搬送される処理物搬送路を更に備えており、
前記処理物搬送路は、搬送されるダイオキシン類を冷却する冷却部を有していることを特徴とする請求項５に記載のダイオキシン類の分解装置。
【請求項７】
前記照射部は、前記ダイオキシン類の２００℃前後において発生する波長と同波長の遠赤外線を発生させるセラミックであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のダイオキシン類の分解装置。
【請求項８】
前記収容部に窒素を供給する窒素供給部と、を更に備えていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載のダイオキシン類の分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ごみ焼却炉から排出される飛灰や汚染土壌等に含まれるダイオキシン類の分解技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ごみ焼却炉から排出される飛灰や汚染土壌等には、ダイオキシン等の有害な有機塩素化合物（以下、ダイオキシン類とする）が含まれている。このダイオキシン類は毒性を有するため、飛灰等を処理する際に、含まれるダイオキシン類を分解して無害化する必要があった。前記ダイオキシン類は、熱的及び科学的に安定しており、また水に難溶であり、従来は以下の方法で分解されていた。
【０００３】
第一のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有するダイオキシン類含有物を８００℃〜１０００℃の処理温度下で加熱して、ダイオキシン類を分解する方法である。前記分解方法は、ダイオキシン類を加熱処理することのみによって、ダイオキシン類を分解することができ、処理装置及び処理作業を簡素化することができる。しかし、前記方法では、処理温度を比較的高い温度にする必要があるため、必要となる熱エネルギが多く、処理コストが嵩んでいた。
【０００４】
このような問題を鑑みて、前記分解方法より低い処理温度でダイオキシン類を分解することができる以下のようなの分解方法が提案されていた。
【０００５】
第二のダイオキシンの分解方法は、ダイオキシン類を含有するダイオキシン類含有物に水を添加してスラリー状として、このスラリー状のダイオキシン含有物のｐＨ値を９．５以上とする。その後、スラリー状のダイオキシン含有物を１００℃〜３５０℃の温度で２〜６０分間水熱処理して、ダイオキシン類を分解して無害化する方法である（特許文献１参照）。
【０００６】
第三のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有するダイオキシン類含有物に、水及び無機酸水素塩化合物を添加し、攪拌後に酸化性雰囲気下で、２００℃〜６００℃の温度範囲で加熱処理した後に１００℃以下に急速に冷却して、ダイオキシン類を分解する方法である（特許文献２参照）。
【０００７】
第四のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有したダイオキシン含有物に水と鉄粉とを添加してスラリー状として、３０℃から１００℃の処理温度下で加熱して、ダイオキシン類を分解する方法である（特許文献３参照）。
【０００８】
前記第二から第四の分解方法によれば、ダイオキシン類に所定の物質を添加、又はダイオキシン類を所定のｐＨ値にして、ダイオキシン類の分解反応を進めて、加熱処理するため、前記第一の分解方法と比較して、低い処理温度でダイオキシン類を分解することができる。しかし、前記第二から第四の分解方法は、ダイオキシン類に水を添加して所定の温度にする等、所定の条件とした後に加熱処理を行わなければならず、処理作業に手間を要するとともに、処理に用いる処理装置が複雑であるため、処理コストが嵩んでいた。
【特許文献１】特開平６−１４２６３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１５１４３０号公報
【特許文献３】特開２００４−４９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、比較的低い温度で分解処理を行うことができ、かつ処理装置及び処理作業の簡素化を図り、処理コストを低減することができるダイオキシン類の分解技術を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明は、ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類の分解方法であって、前記ダイオキシン類を加熱しつつ、ダイオキシン類に遠赤外線を照射して、含有されたダイオキシン類を分解する。
【００１１】
前記ダイオキシン類とは、ダイオキシン等の有害な有機塩素化合物である。本発明は、前記ダイオキシン類に加熱処理すると共に、遠赤外線を照射してダイオキシン類を分解する。ダイオキシン類に遠赤外線を照射すると、そのダイオキシン類の分子は振動する。また、ダイオキシン類の波長と同波長を有する遠赤外線を照射することにより、ダイオキシン類の分子は共鳴する。さらに、加熱処理されることによってダイオキシン類はエネルギーを吸収し、さらに振動は増幅し、分解しやすい状態となる。すなわち、加熱処理しつつ遠赤外線をダイオキシン類に照射することにより、振動によってダイオキシン類が分解しやすい状態で加熱処理するため、その相乗効果により、従来と比較して低い温度の加熱処理でダイオキシンを分解することが可能となる。尚、前記ダイオキシン類を加熱する温度は、本出願人が実験検討の結果１２７℃以上が好適であり、前記温度においいて前記遠赤外線との相乗効果により効果的に分解することができる。
【００１２】
前記分解方法によれば、処理すべきダイオキシン類を所定の温度又は所定のｐＨ等に処理する必要がなく、加熱処理と共に遠赤外線を照射するのみで良いため、処理装置及び処理作業の簡素化を図ることができ、コストを縮減することができる。
【００１３】
また、本発明に係るダイオキシン類の分解方法は、前記遠赤外線は、６．２５〜１０．０μｍの波長であることが望ましい。前記ダイオキシン類は、多種の有機塩素化合物であり、塩素原子（ＣＬ）の数によって特性吸水波長は異なる。しかし、本出願人が種々実験、検討した結果、遠赤外線の中で特に６．２５〜１０．０μｍの波長がダイオキシン類に対して効果的に作用することがわかった。６．２５〜１０．０μｍの遠赤外線をダイオキシン類に照射して、加熱処理することにより、効率よくダイオキシン類を分解することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るダイオキシン類の分解方法は、前記遠赤外線をセラミックの加熱によって照射することが望ましい。本発明に係るダイオキシン類の分解方法は、加熱処理と合わせて遠赤外線をダイオキシン類に照射すれば良く、遠赤外線の照射方法は、セラミック、レーザー等種々の方法を用いることができ、特に制限されない。しかし、前記セラミックから照射される遠赤外線の波長は、ダイオキシン類に対して効果的に作用する６．２５〜１０．０μｍである。従って、セラミックを用いることにより、効果的に作用する波長の遠赤外線を照射することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、ダイオキシン等の有機塩素化合物であるダイオキシン類を分解するダイオキシン類の分解装置であって、前記ダイオキシン類を収容する収容部を有する装置本体と、前記装置本体の収容部に遠赤外線を照射する照射部と、前記収容部と照射部のうち少なくともいずれか一方を加熱する加熱部と、を備えることを特徴とするダイオキシン類の分解装置である。
【００１６】
前記ダイオキシン類の分解装置よれば、ダイオキシン類に加熱処理すると共に、遠赤外
線を照射してダイオキシン類を分解することができる。尚、前記加熱部は、前記収容部又は照射部の少なくともいずれか一方を加熱して、収容されたダイオキシン類を加熱できれば良く、その構成は特に制限されない。
【００１７】
さらに、前記ダイオキシン類の分解装置は、前記収容部において処理されたダイオキシン類が搬送される処理物搬送路を更に備えており、前記処理物搬送路は、搬送されるダイオキシン類を冷却する冷却部を有していることを特徴とすることが望ましい。
【００１８】
本発明に係るダイオキシン類の分解装置は、ダイオキシン類を加熱処理と遠赤外線の照射によって分解するが、処理したダイオキシン類をそのまま集積すると、再合成してしまうおそれがある。この分解されたダイオキシン類の再合成は、約４００℃〜８００℃で発生しやすくなる。従って、処理されたダイオキシン類を前記４００℃〜８００℃の状態となる時間を短くすることが望ましい。本発明は、前記冷却部を設けることにより、処理されたダイオキシン類を急冷することができ、ダイオキシン類の再合成を抑えることが可能となる。
【００１９】
加えて、前記ダイオキシン類の分解装置は、前記照射部が前記ダイオキシン類の２００℃前後において発生する波長と同波長の遠赤外線を発生させるセラミックであることを特徴とするが望ましい。
【００２０】
本発明は、前記ダイオキシン類の波長と同周波数帯の波長を有する遠赤外線を照射することによりダイオキシン類の分子を共鳴させ、ダイオキシン類を分解させやすい状態として、加熱処理し、ダイオキシン類を分解する。従って、ダイオキシン類に照射する遠赤外線は、ダイオキシン類と同波長であることが望ましい。本出願には、種々実験検討を繰り返した結果、セラミックからダイオキシン類に好適に作用する遠赤外線が発生することがわかった。すなわち、セラミックを用いることで、効率良くダイオキシン類に効果的に作用する遠赤外線を照射して、ダイオキシン類を分解することができる。
【００２１】
また、本発明に係るダイオキシン類の分解装置は、前記収容部に窒素を供給する窒素供給部と、を更に備えていても良い。前記窒素供給部によって、収容部に窒素を供給することにより、分解されたダイオキシン類の再合成を抑えることができるとともに、ダイオキシン類から発生するガスの爆発を防ぐことが可能となる。尚、前記冷却部を有する処理物搬送路と合わせて窒素供給部を設けると、その相乗効果により効果的にダイオキシン類の再合成を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
このように本発明によれば、ダイオキシン類を加熱処理しつつ、ダイオキシン類に遠赤外線を照射することにより、ダイオキシン類を容易に分解することができる。また、加熱処理と赤外線照射処理を同時に行うため、処理作業を簡素化することができるとともに、処理設備も簡素化することが可能となり、処理コストを縮減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけるダイオキシン類の処理設備の全体概略図である。このダイオキシン類の処理設備は、大別して、前処理設備１０、本体設備２０とからなる。本実施の形態は、図示する処理設備を用いて、ゴミ焼却炉から排出される飛灰等のダイオキシン類含有物に含まれるダイオキシン類を分解して無害化に処理する装置である。
【００２４】
前記前処理設備１０は、処理すべきダイオキシン類を分解する前の処理であり、ダイオキシン類を分解しやすいよう処理を行う工程である。例えば、ダイオキシン類含有物を粒
状化したり、ダイオキシン類含有物を乾燥させる処理であり、処理すべきダイオキシン類含有物の状態に応じて、適宜に選択して行う。
【００２５】
前記本体設備２０は、前処理設備１０において前処理されたダイオキシン類含有物を分解装置１に供給する供給スクリュー２１と、前記ダイオキシン類含有物を通過させてダイオキシン類を分解する分解装置１と、分解装置１によって無害化されたダイオキシン類含有物を貯留する処理物バンカー２２と、分解装置１に窒素を供給する窒素発生装置２３と、を備えている。
【００２６】
次いで、図２を参照して、前記分解装置１について詳細に説明する。分解装置１は、筒状の箱体内に表面に凹凸部が形成された板状のセラミック板１ａが複数設けられ、上方に配置されたセラミック板１ａから下方に配置されたセラミック板に流下させるように、斜めに配置されている。また、前記セラミック板１ａによって囲われる空間はダイオキシン類含有物の収容部１ｂである。前記各収容部には、前記窒素発生装置２３と接続された窒素供給口１ｃが設けられており、前記収容部１ｂに窒素が適宜供給される構造である。
【００２７】
前記セラミック板１ａの下面には、加熱部としてのヒーター１ｄが複数設けられており、前記セラミック板１ａを加熱することができる。分解装置１は、上方の開口部からダイオキシン類含有物が投入され、前記セラミック板１ａによって遠赤外線の照射と加熱処理がなされ、ダイオキシン類を分解し、無害化することができる。処理がなされたダイオキシン類含有物は、下方の開口部から排出される。
【００２８】
また、前記供給スクリュー２１と分解装置１との間には、図３に示す供給タンク２４が設けられており、分解装置１と処理物バンカー２２との間には、図４に示す排出タンク２５が設けられている。前記供給タンク２４と排出タンク２５は、処理するダイオキシン類含有物を搬送するためのタンクであり、それぞれ三区画に分離されており、各区画を隔てる壁２４ａ，２５ａは、回転自在に設けられている。各タンクにおいて搬送するダイオキシン類含有物は、人体に有害なガスが発生することがあり、このガスが設備全体に充満すると、健康上の問題等が生じることがある。しかし、前記供給タンク２４と排出タンク２５を用いて、前記ダイオキシン類含有物を区画に分けて、順次前記壁２４ａ，２５ａを回転させ区画を開放して搬送することにより、ダイオキシン類から発生するガスが放出することを防ぐことが可能となる。
【００２９】
さらに、前記排出タンク２５には、処理されたダイオキシン類含有物を冷却するための冷却部２５ｂが設けられている。この冷却部２５ｂによって処理したダイオキシン類を搬送過程で冷却することができ、分解されたダイオキシン類の再合成を防ぐことが可能となる。
【００３０】
次いで、前記本体設備を用いたダイオキシン類含有物の分解方法について詳細に説明する。前記前処理設備１０から搬送されたダイオキシン類含有物は、供給スクリュー２１から供給タンク２４に投入され、供給タンク２４内の区画を順次搬送される。そして、供給タンク２４から分解装置1に投入される。分解装置１に投入されたダイオキシン類含有物は、前記セラミック板１ａ上を流下しつつ、遠赤外線の照射と加熱処理がなされる。本実施の形態では、前記セラミック板１ａを約４００℃に加熱して、分解処理を行った。
【００３１】
ダイオキシン類含有物は、遠赤外線が照射されることにより、ダイオキシン類の分子が振動され、分解しやすい状態となる。そして、この分解しやすい状態で、加熱処理するため、ダイオキシン類は容易に分解され、無害化する。そして、分解されたダイオキシン類含有物は、分解装置１から排出タンク２５に投入される。排出タンク２５に投入された処理物は、排出タンク２５内で冷却処理されつつ、処理物バンカー２２に搬送される。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、加熱処理しつつ、遠赤外線を照射することにより、比較的低温で有害なダイオキシン類を分解して無害化することができる。尚、前記実施の形態では、前記前処理設備１０で前処理をした後、ダイオキシン類を分解したが、前記前処理は必要に応じて行えば良く、本発明は前記実施形態に限られない。
【００３３】
（実験例）
セラミックから照射される遠赤外線が、ダイオキシン類に効果的に作用するかを検証するために、セラミックから発生する遠赤外線の波長データを採取した。図５は、セラミックから照射される遠赤外線の波長を示すグラフであり、図６は、一般的なダイオキシン類の波長を示すグラフである（文献 : A. E. P ohland and G.C.Yang:J.Agr.Food Chem.20 (1972) 1093 より引用）。
【００３４】
図示するように、ダイオキシン類は、６．２５〜１０．０μｍの特徴的な波長を有しており、セラミックから照射される遠赤外線も同範囲の波長を備えていることがわかる。すなわち、セラミックからの遠赤外線をダイオキシン類に照射することにより、ダイオキシン類は共鳴し、セラミックからの遠赤外線がダイオキシン類に効果的に作用することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係るダイオキシン類含有物の処理設備を示す全体概略図である。
【図２】実施の形態に係るダイオキシン類含有物の分解装置１の斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るダイオキシン類含有物の処理設備における供給タンク２４を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るダイオキシン類含有物の処理設備における排出タンク２５を示す図である。
【図５】セラミックから照射される遠赤外線の波長を示すグラフである。
【図６】一般的なダイオキシン類の波長を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１  分解装置
１ａ  セラミック板
１ｂ  収納部
１ｃ  窒素供給口
１０  前処理設備
２０  本体設備
２１  供給スクリュー
２２  処理物バンカー
２３  窒素発生装置
２４  供給タンク
２５  排出タンク
２５ｂ  冷却部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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