(57)【要約】【課題】空気、排気ガス等から、亜硫酸ガスを吸着除去する方法を提供する。特に水銀ガスが混在する場合には、亜硫酸ガスと水銀ガスを分別して吸着除去する方法を提供する。【解決手段】亜硫酸ガスを含む空気、排気ガス等を、過炭酸ナトリウムと接触させることにより、亜硫酸ガスを吸着除去できる。水銀ガスを含む場合には、亜硫酸ガスは除去されても水銀ガスは通過するので、後段に水銀ガス吸着装置を設置することにより、亜硫酸ガスと水銀ガスを分別して吸着除去できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に含まれる亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を過炭酸ナトリウムを用いて効率的に吸着除去することを特徴とする硫黄酸化物の吸着方法。
【請求項２】
燃料、廃棄物等の燃焼時に発生する亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を過炭酸ナトリウムを用いて効率的に吸着除去することを特徴とする硫黄酸化物の吸着方法。
【請求項３】
水銀汚染土壌処理、水銀含有廃棄物処理、水銀含有製品製造、或いは水銀精製等に伴って生じる水銀ガスと亜硫酸ガス等の硫黄酸化物が混在する処理ガスや排気ガスの内、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を過炭酸ナトリウムを用いて効率的に吸着除去し、次いで前記水銀ガスを水銀ガス吸着剤等で吸着除去することを特徴とする硫黄酸化物の吸着方法。
【請求項４】
亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を吸着した過炭酸ナトリウムを水に溶かし、中和して排水することにより廃棄物量を減容化することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中或いは排気ガス等に含まれる亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を吸着して除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を効率的に除去する方法として、石灰石を粉砕・整粒してできた炭酸カルシウムを使用する方法が用いられてきた。これら従来法は、排気ガスや空気中の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を大気放出基準以下にまで除去できる点では、非常に優れた方法である。また、副成物としてできる石膏は、石膏ボードやセメントの原料として有効活用されている点も大いに評価できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術は湿式法であり、大量の石膏を生じるのが重大な問題である。石膏は、天然産の石膏と、化学工業等から製出する化学石膏とに大別される。諸外国では天然産の石膏が主として使われているのに対し、日本では大量に生じる化学石膏の有効活用のため、大半は化学石膏が使われている。
【０００４】
一方、近年国内の石膏ボードだけでも、廃棄物量として100万トン/年以上廃棄されており、埋立処分場の確保が課題になっている。また、処分場からの硫化水素の発生を防ぐため、米国各州では石膏ボードの埋立処分を禁止する動きが広まっているし、EUではより厳しい埋立基準規制が敷かれている。これを受け、わが国でも規制強化される可能性がある。
【０００５】
本発明は前記各問題点を解決するためになされたものであり、空気や排気ガス等から亜硫酸ガスを効率的かつ効果的に吸着して除去し、廃棄物総量を抑制する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、空気や排気ガス等から亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を効率的かつ効果的に除去すると共に、廃棄物総量を抑制するため、過炭酸ナトリウムを用いた、乾式の亜硫酸ガス除去方法を特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を吸着した吸着剤（硫酸ナトリウム）は水に溶かし、必要に応じて塩酸、酢酸等でｐH調整して放流することにより、亜硫酸ガス処理に伴う副産物の発生量を、従来法の１割以下と大幅に削減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を効率的かつ効果的に除去することができ、且つ生成副産物量を従来法の１割以下に抑えられる。さらに、水銀含有物の処理時には水銀ガスも発生するが、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物と分別して除去回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の一形態について、詳細に説明する。
【００１０】
亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を含む空気或いは排気ガス等を、過炭酸ナトリウムを充填した槽を通過させることにより、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を吸着除去する方法である。なお、槽内に充填する過炭酸ナトリウムは、主成分が過炭酸ナトリウムであればよい。
【００１１】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、過炭酸ナトリウムへの吸着方法については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
［亜硫酸ガス等の硫黄酸化物吸着除去方法］
本発明による亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着除去方法は、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物除去工程と水銀ガス除去工程に大別される。
（１）亜硫酸ガス等の硫黄酸化物除去工程
本工程は、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を含む空気、排気ガス等を、過炭酸ナトリウム等を充填した槽等にて過炭酸ナトリウム等と接触させることにより、乾式で、亜硫酸ガスを吸着除去する工程である。予め水銀ガスを含んでいないことが明らかな場合には、本工程のみでも十分である。
（２）水銀ガス吸着除去工程
本工程は、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物と水銀ガスの混在が予想される場合に有効な工程であり、前記過炭酸ナトリウムで亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を吸着除去させた空気、排気ガス等を水銀吸着剤に接触させて、水銀ガスを吸着除去する工程である。水銀ガスの吸着除去法は、従来法でも対応可能である。また、水銀は金属水銀として回収し、再利用することも可能である。
［亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着除去方法のメカニズム］
次に、本発明による亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着除去方法のメカニズムを、亜硫酸ガスを事例として説明する。
【００１２】
１モルの亜硫酸ガスと１モルの過炭酸ナトリウムが接触すると、反応して１モルの硫酸ナトリウムを生成して中和する。その他生成物としては、水、炭酸ガス、酸素がある。なお、水銀ガスが混在していても、過炭酸ナトリウムは水銀ガスと反応しないので、次工程で水銀を吸着除去回収できる。また、硫酸ナトリウムは、水溶性だから容易に水に溶ける。つまり、亜硫酸ガスを吸着した亜硫酸ガス吸着剤（硫酸ナトリウム）を水に溶かし、必要に応じて塩酸、酢酸等でｐH調整して放流することにより、亜硫酸ガス処理に伴う副産物は殆ど生じさせないようにできる。
【実施例】
【００１３】
［第１実施例］
本発明の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法の効果を確認するため、表１に示す処理条件により、工業用硫化鉄を加熱して亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を発生させ、スクラバーのpH変化を把握した。その結果、300℃、45分加熱で、硫化鉄に含まれる硫黄の0.5％程度が亜硫酸ガス等の硫黄酸化物に加熱変性したものと推定された。なお、一般的には、硫化鉄は300℃程度の加熱では亜硫酸ガス等に変性しないとされているが、僅かずつではあるが亜硫酸ガス等に加熱変性すること、加熱温度が高い方が亜硫酸ガス等の発生量も多いことが明らかになった。
【００１４】
【表１】
2008093490.tif 000002
［第２実施例］
本発明の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法の効果を確認するため、表2に示す処理条件により試薬用硫化鉄を加熱して亜硫酸ガス等の硫黄酸化物を発生させ、スクラバーのpH変化を把握した。その結果、試薬の硫化鉄でも工業用の硫化鉄と同様に、亜硫酸ガスが生成されることが明らかになった。
【００１５】
【表２】
2008093490.tif 000003
［第３実施例］
本発明の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法の効果を確認するため、表3に示す処理条件により、各種亜硫酸ガス吸着剤と工業用硫化鉄との混合物を加熱して、スクラバーのpH変化を把握した。その結果、消石灰、炭酸ナトリウムも亜硫酸ガス吸着効果はあるものの、大幅な効果は期待できないこと、過炭酸ナトリウムは消石灰、炭酸ナトリウムに比べ、大幅な効果が期待できることが明らかになった。
【００１６】
【表３】
2008093490.tif 000004
［第4実施例］
本発明の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法の効果を確認するため、表4に示す処理条件により硫化鉄を加熱して亜硫酸ガス等を発生させ、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着剤として過炭酸ナトリウムを詰めたカラムを通過させ、スクラバーのpH変化を把握した。その結果、過炭酸ナトリウムにより、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物は殆ど吸着されていることが明らかになった。
【００１７】
【表４】
2008093490.tif 000005
［第5実施例］
本発明の亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法の効果を確認するため、表5に示す処理条件により、水銀含有廃棄物及び硫化鉄を加熱して水銀ガス及び亜硫酸ガス等を発生させ、過炭酸ナトリウムを詰めたカラムを通過させ、スクラバーのpH変化を把握すると共に、水銀の収支を調べた。水銀収支の結果は、表6に示すように91％がスクラバーで回収され、過炭酸ナトリウムへの吸着量は微量であることが明らかになった。つまり、亜硫酸ガスは過炭酸ナトリウムに、水銀ガスは酸性過マンガン酸カリウム溶液入りスクラバーにて選別して吸着できることが明らかになった。なお、本実施例では、水銀は酸性過マンガン酸カリウム溶液入りスクラバーにて回収したが、その他の水銀吸着剤を使うことも可能である。
【００１８】
【表５】
2008093490.tif 000006
【００１９】
【表６】
2008093490.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、燃料、廃棄物等の燃焼時に発生する亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着剤、大気中に含まれる亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着剤として、非常に好適である。それ以外、水銀汚染土壌処理、水銀含有廃棄物処理、水銀含有製品製造、或いは水銀精製等に伴って生じる亜硫酸ガス等の硫黄酸化物と水銀ガスを含む処理ガスから、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物と水銀を分別吸着除去する方法、或いはスクラバー水の酸性化を抑制する方法としても、適用可能であることは言うまでもない。
【００２１】
また、自動車等のエンジンから発生する亜硫酸ガス等の硫黄酸化物の吸着方法としても、適用可能であることは言うまでもない。