(57)【要約】【課題】ゴミ焼却場等から排出される排煙中に、ダイオキシン類が高濃度で含有されている場合があり、近年大きな問題となっている。排煙中に含まれるダイオキシン類の濃度を低下させるため、従来は排煙を活性炭等の吸着剤に接触させ、ダイオキシン類を吸着除去する方法が採用されていた。しかしながら、この方法ではダイオキン類を吸着した廃吸着剤を高温で処理するための特別な設備や工程が必要となり、処理コストが高くつくという問題があった。【解決手段】本発明の排煙の除害方法は、排煙を、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤と接触させることを特徴とする。本発明において亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤を煙道に供給して排煙と接触させた後、排煙から固形分を分離除去することが好ましい。【選択図】　なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
排煙を、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤と接触させることを特徴とする排煙の除害方法。
【請求項２】
亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤を煙道に供給して排煙と接触させた後、排煙から固形分を分離除去する請求項１記載の排煙の除害方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排煙の除害方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ゴミ焼却場等から排出される排煙中には多くの有害物質が含有されており、このような排煙中に含有される有害物質を除去するために種々の処理方法が採用されている。しかしながら、近年、ゴミ焼却場等から排出される排煙中に、ダイオキシン類（ＰＣＤＤＳ、ＰＣＤＦＳ等）のような極めて毒性の強い有機ハロゲン化物が高濃度で含有されている場合があり、大きな社会問題となっている。
【０００３】
ゴミ焼却場における廃棄物の焼却処理は、通常、（１）ゴミの焼却工程（一時燃焼工程）、（２）焼却工程で生じた排煙を、更に高温に加熱して排煙中に残存する未燃焼物（例えば一酸化炭素、低分子量炭化水素類等）を更に燃焼させる二次燃焼工程、（３）二次燃焼工程において高温となった排煙から熱を回収したり排煙温度を低下させるための熱回収工程や冷却工程、（４）排煙中の飛灰等の固形分を除去する集塵工程、（５）排煙中の有害物質を除去する除害化処理工程、（６）除害化処理工程で処理された排煙を煙突から排出する工程等を経て行われている。
【０００４】
ダイオキシン類等の有機ハロゲン化物は非常に安定な物質で水に溶けず、自然環境下では半永久的に消失しないことから、その強い毒性と相まって環境汚染対策の重要化学物質とされている。排煙中においてダイオキシン類が多く生成してくるのは、主として排煙の温度が低下する熱回収工程や冷却工程以降であると言われている。このため排煙の温度が４００℃未満となる前に、活性炭、シリカ系物質、粘度鉱物等のダイオキシン前駆体を吸着する作用のある吸着剤と、ケイ酸化合物、リン酸等のダイオキシン類の生成を抑制する抑制剤とを排煙に添加して処理する方法が提案されている（特開平１０−２９６０５０号公報）。
【０００５】
しかしながら、この方法ではダイオキシン類の前駆体が吸着剤に吸着されるため、使用済みの吸着剤を廃棄する前に高温で燃焼処理する必要があり、そのための工程増加による作業コストや、燃焼処理のための設備コストがかかるという問題があった。
【０００６】
ダイオキシン類は３００℃未満では熱分解されないとされており、ゴミ焼却場において回収された飛灰中に含まれるダイオキシン類を分解処理するために、飛灰を窒素ガス雰囲気下等の無酸素状態において、高温で長時間加熱保持する方法（ハーゲンマイヤー・プロセス）が提案されている。しかしながら、この方法は多くの熱エネルギーを要するため、処理コストが高くつくという問題があった。一方、ダイオキシン類を比較的低温で処理する方法としては、ダイオキシン類含有物質と、ガス状のアミン化合物とを１００℃以上、３００℃未満で接触させる方法（特開平１０−２７２４４０号公報）も提案されている。しかしながら、ダイオキシン類は熱に対しても非常に安定な物質であるため、低温では分解され難く、十分にダイオキシン類の濃度の低減化を図ることは困難である。また上記したハーゲンマイヤー・プロセス、特開平１０−２７２４４０号公報に記載の方法は、何れも飛灰等の固体状廃棄物中に含まれるダイオキシン類を分解する方法であり、排煙中のダイオキシン類濃度を低減化する方法ではない。
【０００７】
本出願人は、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、焼却時に発生する排煙の温度が５００℃以上である間に、還元剤を含む水溶液を排煙に噴霧し、排煙を急冷することにより、ダイオキシン類の生成を抑制して効果的に排煙中のダイオキシン類の濃度を低減化できることを見出し先に出願した（特開２００２−１０２６５０）。本発明者等は、更に鋭意研究した結果、吸着剤に亜リン酸類や次亜リン酸類を担持させた状態で排煙と接触させると、特殊な装置を使用したり多くのエネルギーを使用することなく排煙中におけるダイオキシン類等の有機ハロゲン化物の濃度を飛躍的に減少させることができ、有機ハロゲン化物が吸着剤に吸着されて残留することがないため、使用済み吸着剤の処理も容易であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の排煙の除害方法は、焼却時に発生する排煙を、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤と接触させることを特徴とする。本発明において、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持させた吸着剤は、煙道に供給して排煙と接触させた後、排煙から固形分を分離除去することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において亜リン酸類としては、亜リン酸、亜リン酸リチウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸水素アンモニウム等が挙げられる。また次亜リン酸類としては次亜リン酸、次亜リン酸リチウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カルシウム等が挙げられる。
【００１０】
本発明において吸着剤としては、活性白土、白土、カオリン、ベントナイト等の粘土類、シリカ、活性アルミナ等のアルミナ化合物、炭素系吸着剤等が挙げられるが、炭素系吸着剤が好ましい。炭素系吸着剤としては、例えばカーボンブラック、木炭、石炭、コークス、活性炭、竹炭等が挙げられるが、木炭、コークス、活性炭が好ましく、特にやしがら活性炭、コークス、ピッチ系などの石油系活性炭が好ましい。
【００１１】
本発明において、吸着剤に亜リン酸類、次亜リン酸類を担持させたものを用いる。本発明において、亜リン酸類、次亜リン酸類は１種又は２種以上を併用することができ、吸着剤も１種又は２種以上を併用することができる。例えば同一種類の吸着剤に、亜リン酸類、次亜リン酸類の１種又は２種以上が担持されているものを用いることも、２以上の種類の異なる吸着剤に亜リン酸類、次亜リン酸類の２種以上が担持されたものを用いることもできる。また、亜リン酸類、次亜リン酸類のうちの１種を担持した２種以上の異なる吸着剤を用いることもできる。
【００１２】
吸着剤に、亜リン酸類、次亜リン酸類を担持させるには、亜リン酸類、次亜リン酸類の水溶液中に吸着剤を浸漬する方法、亜リン酸類、次亜リン酸類の水溶液を吸着剤に噴霧する方法等が挙げられる。亜リン酸類、次亜リン酸類を担持させた吸着剤は、湿潤状態のまま用いても、乾燥させてから用いても良い。吸着剤に担持されている亜リン酸類、次亜リン酸類の吸着剤に対する割合は、０．１〜３００重量％が好ましい。
【００１３】
本発明方法は、排煙を亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤と接触させるという簡単な方法により、排煙中に含まれる有機ハロゲン化物をきわめて低減化できるが、これは有機ハロゲン化物が亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤によって分解されるものと考えられる。本発明において、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤と排煙とを接触させる工程は、排煙を煙突から放出する前であればいつでも良いが、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤を煙道に供給し、煙道内で排煙と接触させた後、バグフィルター（ＢＦ）及び電気集塵機（ＥＰ）等により、排煙中から固形分を分離除去する方法を採用することが好ましい。供給方法としては、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤を粉末状、スラリー状として煙道に噴霧する等の方法が挙げられる。亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤の供給量は、排煙に対して１０〜３０００ｍｇ／Ｎｍ３が好ましい。亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤を煙道に供給した後、排煙から固形分を分離除去する方法を採用すると、分離した固形分中に有機ハロゲン化物が残留する虞れがきわめて低くなり、回収した固形分は通常の廃棄物と同様に最終処理することができる。ここで処理に使用した吸着剤も飛灰とともに固形分として分離除去されるが、本発明方法では有機ハロゲン化物が吸着剤と飛灰のいずれにも吸着されて残留する虞れがないから、使用済みの吸着剤も飛灰と一緒に簡単に処理することができる。
【００１４】
本発明方法では、排煙中のダイオキシン類や臭素化ダイオキシン類、ヘキサクルロベンゼン等の有機ハロゲン化物濃度をきわめて低減化できるのみならず、排煙中に含まれているイオン性の金属を電気的に中性な金属状態まで還元して有害な重金属による害も防ぐことができる。亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤を煙道に供給して処理した後、飛灰とともに排煙から分離除去すると、排煙中のイオン性の金属も電気的に中性な金属状態に還元されて飛灰とともに回収される。飛灰中の金属はイオン性ではないため飛灰中から溶出する虞れが少なく、回収した飛灰とともに容易に処理することができる。
【００１５】
本発明方法では、排煙中に含まれているイオン性の金属を電気的に中性の金属状態にまで還元できるため、金属による環境汚染を生じる虞れはきわめて少ないが、必要に応じて金属捕集剤を併用して処理すると、より確実に金属を処理することができる。また本発明方法では、更に必要に応じて排煙中の塩化水素等を除去するために従来から行われている水酸化カルシウムによる処理を併用することもできる。金属捕集剤や水酸化カルシウム等は、亜リン酸類や次亜リン酸類を担持した吸着剤とは、それぞれ別々に排煙と接触させても良く、また同時に接触させても良い。更に、排煙から分離除去した飛灰を含む固形分は、セメント等によって固化して処理しても良い。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。尚、以下の実施例、比較例において以下の吸着剤を使用した。
（１）吸着剤ａ：亜リン酸を珪藻土に３０重量％担持させたもの。
（２）吸着剤ｂ：亜リン酸ナトリウムを粉末状やしがら活性炭に１重量％担持させたもの。
（３）吸着剤ｃ：次亜リン酸をカオリンに５重量％担持させたもの。
（４）吸着剤ｄ：次亜リン酸カリウムをベントナイトに１０重量％担持させたもの。
（５）吸着剤ｅ：珪藻土。
（６）吸着剤ｆ：粉末状やしがら活性炭。
【００１７】
実施例１〜４、比較例１〜２
焼却炉においてゴミを焼却して発生した排煙（排煙量３００００Ｎｍ３　／ｈ−ｗｅｔ）を、表１に示す吸着剤を煙道に６００分間噴霧して吸着剤と接触させた後、バグフィルターを通過させ、バグフィルター出口において排煙中に含まれる有機ハロゲン化物の濃度を測定した。吸着剤の噴霧量、吸着剤噴霧時の排煙中の有機ハロゲン化物の濃度及び吸着剤非噴霧時の排煙中の有機ハロゲン化物の濃度を測定した結果を表１に示す。吸着剤噴霧時の排煙中の有機ハロゲン化物の濃度は、吸着剤を噴霧していた２４０分間排煙をサンプリングし、有機ハロゲン化物の濃度を測定した。また吸着剤非噴霧時の濃度は、吸着剤の噴霧を停止した後、２４０分間排煙をサンプリングして有機ハロゲン化物の濃度を測定した。
【００１８】
吸着剤を噴霧した後の排煙を電気集塵装置を通過させて排煙中の固形分を分離除去し、この固形分中からの鉛の溶出試験を環境庁告示１３号試験法に準じて行った。結果を表２に示す。
【００１９】
比較例３
吸着剤の代わりに亜リン酸ナトリウムを噴霧した他は実施例１〜４と同様にして処理を行い、亜リン酸ナトリウム噴霧時と非噴霧時における排煙中のダイオキシン類濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
亜リン酸ナトリウムを噴霧した後の排煙を電気集塵装置を通過させて排煙中の固形分を分離除去し、この固形分中からの鉛の溶出試験を環境庁告示１３号試験法に準じて行った。結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】
2004016873.tif 000002
【００２２】
【表２】
2004016873.tif 000003
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明方法は、排煙を亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を担持した吸着剤と接触させるという簡単な方法によって、廃棄物を焼却した際に生成する虞れのあるダイオキシン類等の有機ハロゲン化物の排煙中の濃度を確実に低減化して排煙の除害を行うことができる。また本発明方法によれば排煙中に含まれていたイオン性の金属も電気的に中性の金属状態にまで還元されるため、金属を飛灰とともに排煙から分離することができるとともに、分離された金属が飛灰中から溶出する虞れもきわめて少ない効果がある。本発明方法では吸着剤に有機ハロゲン化物が吸着されて残留する虞れがなく、使用済みの吸着剤の処理も容易である。本発明において亜リン酸類及び／次亜リン酸類を担持した吸着剤を、煙道に供給して排煙と接触させた後、排煙中から固形分を分離除去する方法を採用すると、飛灰を含む固形分中に有機ハロゲン化物が残留することがないから、飛灰を含む固形分の処理も容易となる等の効果を有する。