(57)【要約】【課題】ごみや産業廃棄物などの焼却炉や加熱装置などの各種燃焼装置から排出される排ガス又は焼却飛灰に含まれるダイオキシン類を効果的に分解除去する技術を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、熱分解過程でヒドラジンを生成する化合物を含むことを特徴とするダイオキシン類分解剤に関する。また、本発明の他の態様は、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスに、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を吹き込み、次に排ガス中の焼却飛灰を分離するか、或いは、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスを集塵処理にかけて排ガス中の焼却飛灰を分離し、分離された焼却飛灰に、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を混合することを特徴とするダイオキシン類の分解方法に関する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むことを特徴とするダイオキシン類分解剤。
【請求項２】
カルボヒドラジドを含むことを特徴とする請求項１に記載のダイオキシン類分解剤。
【請求項３】
ダイオキシン類を含む燃焼排ガスに、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を吹き込み、次に排ガス中の焼却飛灰を分離し、分離された焼却飛灰に加湿水を加えて混練りを行うことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項４】
１５０〜２００℃に冷却された燃焼排ガスにダイオキシン類分解剤を吹き込む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ダイオキシン類を含む燃焼排ガスを集塵処理にかけて排ガス中の焼却飛灰を分離し、分離された焼却飛灰に、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤及び加湿水を加えて混練りを行うことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項６】
ダイオキシン類分解剤がカルボヒドラジドを含む請求項３〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
燃焼装置から排出される排ガスを所定温度に冷却するガス冷却装置；前記ガス冷却装置からの排出ガスに、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を供給するダイオキシン類分解剤供給装置；ダイオキシン類分解剤が供給された排ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却飛灰を分離するための集塵装置；を具備することを特徴とするダイオキシン類の分解装置。
【請求項８】
燃焼装置から排出される排ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却飛灰を分離するための集塵装置；集塵装置で分離された焼却飛灰に、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を供給するダイオキシン類分解剤供給装置；集塵装置で分離された焼却飛灰に、加湿水を供給する加湿水供給装置；ダイオキシン分解剤及び加湿水が供給された焼却飛灰を混練りする灰混練り装置；を具備することを特徴とするダイオキシン類の分解装置。
【請求項９】
灰混練り装置の後段に更に養生装置を具備する請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみや産業廃棄物などの焼却炉、ガス溶融施設、加熱装置などの各種燃焼装置から排出される排ガス、煤塵、粉塵、ダスト、飛灰、焼却灰など（以下、これらを総称して「焼却飛灰」という）に含まれるダイオキシン類を効果的に分解除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ焼却炉等の各種燃焼装置では、燃焼中にフェノール、ベンゼン等の有機化合物、クロロフェノール、クロロベンゼン等の塩素化芳香族化合物等のダイオキシン類前駆体と、食塩や塩化ビニルなどから塩素ガス、塩化水素が発生し、これらから有毒なダイオキシン類が発生する。ダイオキシン類には多くの異性体が存在し、ポリ−塩化−ｐ−ジベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）やポリ塩化ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦ）、コプラナーＰＣＢ（ｃｏ−ＰＣＢ）等で構成される。
【０００３】
多くの施設では、燃焼装置から発生したダイオキシン類は、排ガス中にガス状で存在していたり、或いは焼却飛灰の表面に付着吸着した状態で存在する。ガス状ダイオキシン類は、排ガスに吹き込まれる粉末活性炭などに吸着され、焼却飛灰に付着したダイオキシン類と共に、集塵装置によって焼却飛灰として排ガスから分離される。集塵装置には、電気集塵装置と、濾過方式のバグフィルターがあり、ダイオキシン類や焼却飛灰の捕集効果の高いバグフィルターが普及している。
【０００４】
このように、集塵装置によって排ガスからダイオキシン類を効果的に除去することができるが、集塵装置で分離された焼却飛灰には活性炭と共にダイオキシン類が含まれる。集塵装置で分離されたダイオキシン類を含む焼却飛灰は、特別一般廃棄物に指定されているため、厚生労働大臣が定める方法（セメント固化法、薬剤添加法、溶融固化法、酸その他の溶媒への抽出法など）によって処理して焼却飛灰中の重金属類を安定化させた後に埋め立て処分を行っている。このような処理プロセスにおいて、種々のダイオキシン類分解剤を使用して、反応温度３００℃以下の低温域で効果的にダイオキシン類を分解する方法及び装置が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１３６８４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法には以下のような問題点があった。
（１）  ダイオキシン類の分解温度が高いため、新たな加熱装置が必要である。
（２）  排ガスの流路において、燃焼装置出口部における排ガスの温度は高いが、ここでは十分な滞留時間が確保できず、一方、十分な滞留時間の取れる集塵装置での運転温度は１５０〜２００℃と低く、十分なダイオキシン類の分解効果が期待できない。
（３）  ガス状ダイオキシン類を排ガスから除去するための粉末活性炭は、添加されるダイオキシン類分解剤を吸着して、その効果を減少させてしまう。
（４）  従来の分解剤の融点は２５０℃以上であり、十分な滞留時間の取れる集塵装置の運転温度１５０〜２００℃では、ダイオキシン類の分解効率が低い。
（５）  従来のダイオキシン類は粉末状であり、吹き込み装置が過大になる。
（６）  集塵装置で分離された焼却飛灰を重金属溶出防止剤と混練り装置で混合することによって重金属の溶出を防止することができるが、混練り装置の運転温度である低温でダイオキシン類の分解効果を十分に発揮するダイオキシン類分解剤が存在しなかったため、混練り装置で重金属類の溶出防止を行うと同時にダイオキシン類を分解することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記の従来技術の課題を解決し、各種焼却設備や加熱装置などの燃焼装置から排出される排ガスや焼却飛灰に含まれるダイオキシン類を効果的に分解除去するダイオキシン類分解剤、及びこれを用いたダイオキシン類の分解方法並びに分解装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むことを特徴とするダイオキシン類分解剤を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の各種形態を説明する。燃焼装置等からの排ガス中のダイオキシン類を分解除去するためにダイオキシン類加熱分解装置を別個に設置するのには、新たに莫大な投資や設置スペースが必要であり、既存設備でダイオキシン類の分解を行うことができる技術が求められていた。かかる要求に対応するため、本発明では、集塵装置の運転温度域で効果を発揮できるダイオキシン類分解剤を提供する。
【００１０】
本発明で処理することができる排ガスは、産業廃棄物や一般廃棄物の焼却設備や、燃焼・加熱を伴う製造設備の各種燃焼装置・加熱装置から排出されるダイオキシン類を含む排ガスである。本発明によれば、排ガス中の気体状のダイオキシン類と、排ガス中の焼却飛灰に付着するダイオキシン類とを分解除去することができる。また、本発明によれば、排ガスを集塵処理することによって分離される焼却飛灰も処理対象とすることができる。
【００１１】
上記のような各種燃焼装置では、燃焼装置の排ガスを排ガス流路で集塵装置に誘導して集塵処理を行う。排ガス流路中には、必要に応じてガス冷却塔や廃熱ボイラなどのガス減温装置が配置される。集塵装置には、サイクロンや電気集塵機があるが、本発明においては、ダイオキシン類を含む焼却飛灰とダイオキシン類分解剤とが反応する時間を十分に確保することができるバグフィルターや濾過式集塵装置を用いることが好ましい。燃焼装置から排出される排ガスは、集塵装置に向かってその温度が低下し、通常、燃焼装置の出口部で７００℃程度、濾過式集塵装置の流入部においては２００℃以下である。
【００１２】
ダイオキシン類の分解には反応温度が重要で、ダイオキシン類分解剤の分解温度以上であれば高い方が分解反応に有利である。従来の粉末状ダイオキシン類分解剤では、熱分解による薬剤の揮発に時間がかかり、揮発したダイオキシン類分解剤成分と排ガスとの接触時間が更に少なくなるために、ダイオキシン類の分解性能を十分に発揮することができなかった。従来のダイオキシン類分解剤の分解温度は、３００〜５００℃程度であり、この温度域でダイオキシン類分解剤を添加できる場所としては、燃焼排ガス出口から排ガス冷却装置入口部までの排ガス流路が考えられる。しかしながら、この場所では、ダイオキシン類分解剤と排ガスとの接触時間が数秒以下と極めて短くなってしまい、また排ガスとダイオキシン類分解剤との混合が十分に行われないため、ダイオキシン類の分解性能を十分に発揮出来なかった。また、更に温度の高い場所である燃焼装置の出口部にダイオキシン類分解剤を吹き込むと、排ガスとの接触時間が数十秒間長くなるが、この程度ではダイオキシン類の分解性能は未だ十分には発揮することができない。一般に、ダイオキシン類分解剤と排ガスとの接触時間は、温度にも依存するが概ね数十分間以上が必要である。更に、燃焼装置の出口部にダイオキシン類分解剤を吹き込んだ場合、分解剤それ自体が熱分解されたり、減温工程で分解剤が系外に排出されたりするので、反応時間を考慮すると排ガス流路の高温部にダイオキシン類分解剤を添加することは得策ではない。したがって、ダイオキシン類分解剤とダイオキシン類との反応時間が十分にとれて、分解剤の熱分解による損失が少ない温度域、即ち集塵装置の入口付近や集塵装置内部にダイオキシン類分解剤を投入してダイオキシン類の分解反応を進行させることが好都合である。しかしながら、集塵装置の流入部や内部においては温度は１５０〜２００℃と低く、この温度では、従来のダイオキシン類分解剤では効率的なダイオキシン類の分解を行うことができなかった。
【００１３】
本発明によれば、１５０〜２００℃の低温で活性を有するダイオキシン類分解剤が提供され、集塵装置の流入部や内部に供給してダイオキシン類の分解を効率的に行うことができる。このような低温域で活性を示す本発明にかかるダイオキシン類分解剤は、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むことを特徴とする。かかる化合物の具体例としては、従来ボイラー缶水用の脱酸素剤として用いられているカルボヒドラジドを挙げることができる。
【００１４】
カルボヒドラジドは、水溶性であるので、液状ダイオキシン類分解剤として排ガスに吹き込むことができる。従って、粉末状の薬剤のように、ブリッジによる薬剤貯槽の閉塞によって薬剤の供給不足などの問題が発生することがない。また、従来の粉末状のダイオキシン類分解剤では、熱分解による薬剤の揮発に時間がかかり、揮発したダイオキシン類分解剤成分と排ガスとの接触時間が更に少なくなるために、ダイオキシン類の分解性能を十分に発揮することができなかったが、本発明によればこのような問題点も解決することができる。
【００１５】
カルボヒドラジドは、集塵装置の運転温度である１５０〜２００℃において、ヒドラジンと炭酸ガスに分解し、このヒドラジンが、ダイオキシン類と脱塩素反応を起こすことによってダイオキシン類が無害化される。本発明にかかるダイオキシン類分解剤によれば、ダイオキシン類分解剤の熱による分解過程で活性ヒドラジンが生成し、この発生期の非常に反応性に富む活性ヒドラジンがダイオキシン類に作用して脱塩素反応を進行させることにより、ダイオキシン類が極めて効率よく分解される。なお、通常のヒドラジン化合物である水加ヒドラジンや硫酸ヒドラジンなどでは、非常に反応性に富む活性度の高い活性ヒドラジンが生成しないので、ダイオキシン類の分解効果に劣る。更にこれらのヒドラジン化合物は、ＰＲＴＲ化学物質の規制対象品であり、その取り扱いに注意が必要である。また、ヒドラジンは発癌性の危険性があり、ヒドラジンそのものをダイオキシン類分解剤として使用するのは、安全性などの点で問題が多い。
【００１６】
これに対して、本発明のダイオキシン類分解剤は、ダイオキシン類と反応する環境で、非常に反応性に富む活性ヒドラジンを生成し、これが高い活性のために短時間でダイオキシン類と反応して消費されるので、残留ヒドラジンが発生しない。従って、上記の通常のヒドラジン化合物のように過剰添加した場合の残留ヒドラジンの問題が生じないので、過剰注入しても問題を発生させない。
【００１７】
本発明は、また、上記のダイオキシン類分解剤を用いて、燃焼排ガス又は集塵装置により分離された焼却飛灰からダイオキシン類を分解除去する方法を提供する。以下に、図面を参照して本発明にかかるダイオキシン類の分解方法の幾つかの形態に関して説明する。
【００１８】
本発明の一態様は、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスに、熱分解過程でヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を吹き込み、次に排ガス中の焼却飛灰を分離することを特徴とするダイオキシン類の分解方法に関する。図１は、本発明のかかる態様にしたがって、ダイオキシン類分解剤を燃焼排ガスに添加した後、集塵処理を行うことによってダイオキシン類を分解除去する方法の一構成例を示すフロー図である。燃焼装置からの排ガスは、必要に応じてガス冷却塔、廃熱ボイラなどのガス減温装置で冷却された後、集塵装置に導入される。本発明の一態様においては、集塵装置への排ガス流路若しくは集塵装置の内部において、上記に説明した本発明にかかるダイオキシン類分解剤を排ガスに加える。本発明にかかるダイオキシン類分解剤は、集塵装置の運転温度域である１５０〜２００℃において活性ヒドラジンを発生し、これが焼却飛灰に付着しているダイオキシン類と脱塩素反応を起こしてダイオキシン類が無害化される。本発明にかかるダイオキシン類分解剤を排ガスに加える場合には、その添加量は、排ガス量あたり数十〜５００ｍｇ／ｍ３とすることが好ましい。
【００１９】
本発明にかかるダイオキシン類分解剤は、排ガス流路のガス減温装置から集塵装置入口部までの間の配管、ダクト又は煙道、或いは集塵装置入口部、或いは集塵装置の内部に吹き込むことができる。
【００２０】
ダイオキシン類分解剤を供給するための装置は、ダイオキシン類分解剤の貯留槽と、定量ポンプによって構成することができる。本発明にかかるダイオキシン類分解剤は液状であるので、使用できる定量ポンプの種類に制限はなく、モーノポンプ、プランジャーポンプ、ギアポンプなどのいずれのタイプのものも使用可能である。なお、ダイオキシン類分解剤の注入場所では、ダイオキシン類分解剤の分散性を向上させるために、ダイオキシン類分解剤供給装置の先端部に噴霧ノズルを使用することが好ましい。
【００２１】
なお、本発明にかかるダイオキシン類分解剤を排ガスに加える際に、粉末活性炭や消石灰を合わせて加えることができる。また、これらの薬剤は、本発明にかかるダイオキシン類分解剤とは別に排ガスに加えることもできる。排ガスに粉末活性炭を加えることにより、ガス状ダイオキシン類が活性炭によって分解されると共に、活性炭が触媒として作用してヒドラジンによるダイオキシン類の脱塩素反応が促進され、ダイオキシン類の分解除去が促進される。また、排ガスに消石灰を加えることにより、排ガス中に含まれる塩化水素が反応して塩化カルシウムに転化し、集塵装置で排ガスから除去される。集塵装置では、焼却飛灰の他に、未反応の消石灰粉末、消石灰と塩化水素との反応で生じた塩化カルシウム、ダイオキシン類が吸着した粉末活性炭、及び未反応の活性炭が排ガスから分離される。これらが分離されて集塵装置から排出される排出ガスは、大気中に放出することができる。
【００２２】
集塵装置では、上記の薬剤と排ガス中の焼却飛灰とが捕捉されて、ダイオキシン類が分解された焼却飛灰が排出される。排出された焼却飛灰は、既に集塵装置においてダイオキシン類分解剤によってダイオキシン類が分解されているが、鉛などの有害重金属が含まれている。これらの重金属類が灰の埋立て処分時に雨水等によって溶出しないように、必要に応じて重金属類溶出防止剤や加湿水などを加えて混練りして無害化した後、焼却飛灰を埋立て処分などに供することができる。
【００２３】
また、本発明にかかるダイオキシン類分解剤は、燃焼排ガスを集塵処理して分離されたダイオキシン類を含む焼却飛灰に添加することによって、ダイオキシン類を分解除去することもできる。即ち、本発明の他の態様は、ダイオキシン類を含む燃焼排ガスを集塵処理にかけて排ガス中の焼却飛灰を分離し、分離された焼却飛灰に、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を混合することを特徴とするダイオキシン類の分解方法に関する。図２は、かかる態様のダイオキシン類の分解方法の一構成例を示すフロー図である。
【００２４】
燃焼装置からの排ガスは、必要に応じてガス冷却塔や廃熱ボイラなどのガス減温装置を経て集塵装置にかけられて、ダイオキシン類が吸着した焼却飛灰が分離される。焼却飛灰が分離された集塵装置排出ガスは、大気中に放出することができる。集塵装置から排出されるダイオキシン類を吸着した焼却飛灰は、灰混練装置で、本発明にかかるダイオキシン類分解剤と、必要に応じて加湿水及び重金属類溶出防止剤が加えられて混練りされる。これによって、焼却飛灰に吸着したダイオキシン類が、本発明にかかるダイオキシン類分解剤によって分解除去される。ダイオキシン類が分解除去された焼却飛灰の混練り物は、ペレット状の成形物となって混練り装置出口から排出される。かかる態様における本発明にかかるダイオキシン類分解剤の添加率は、乾燥焼却飛灰の重量あたり０．５〜１０重量％とすることが好ましい。乾燥焼却飛灰の重量あたり０．５重量％未満ではダイオキシン類の濃度の変動時に安定した分解性能が発揮できず、一方１０重量％を超えても分解性能が向上せず、薬剤コストが上昇する。
【００２５】
集塵装置で分離された焼却飛灰に対して、本発明のダイオキシン類分解剤と共に加えることのできる重金属類溶出防止剤としては、当該技術において公知の有機系のジエチルジチオカルバミン酸塩や無機系のリン酸塩などのような市販の任意の薬剤を使用することができる。重金属類溶出防止剤の焼却飛灰への添加率は、乾燥焼却飛灰の重量あたり０．５〜５重量％が好ましく、焼却飛灰の鉛含有率に応じて任意に設定することができる。また、混練りの際に用いる加湿水の添加率は、乾燥焼却飛灰の重量あたり１０〜３０重量％が好ましい。加湿水の添加量が少なすぎると重金属の固定化の反応が遅く、多すぎると成形物が柔らかすぎて取り扱いが困難になる。
【００２６】
なお、本発明にかかるダイオキシン類分解剤を重金属類溶出防止剤などと共に焼却飛灰に加える場合、各薬剤の添加順序は、どちらを先に添加しても、或いは同時に添加してもよい。
【００２７】
混練り工程で加湿水を焼却飛灰に加えることによって熱が発生して、運転温度が６０〜１５０℃に上昇する。本発明の一態様によれば、この発生する熱を利用してダイオキシン類を効率的に分解することができる。経験的に、焼却飛灰に無機系の重金属類溶出防止剤を加えると、加湿水添加時の発熱が激しいので、本発明においては、ダイオキシン類分解剤を無機系の重金属類溶出防止剤と併用することが好適である。加湿水の添加によって発熱が起こるのは、焼却飛灰中の酸化ナトリウムや酸化カルシウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属、又は金属鉄などの金属、或いは活性炭が水と反応して発熱を生じるためである。したがって、灰の混練り工程で、重金属溶出抑制剤として、リン酸、リン酸鉄などの無機金属塩、ポリ硫酸鉄や硫酸バンド、あるいは消石灰やセメントなどを加えることによって、発熱を更に促進させて、ダイオキシン類の分解反応を促進させることができる。更に、排ガス中の塩化水素の除去用に、集塵装置の手前で、消石灰やドロマイト、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を排ガスに加えることによっても、加湿後の焼却飛灰の発熱を促進させることができる。これらは、排ガスの熱によって熱分解することで、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物の形態になり、加湿後の焼却飛灰の混練り時での発熱をより一層促進させることができる。
【００２８】
このような目的で排ガス若しくは焼却飛灰に添加することのできるリン酸、リン酸塩、ポリ硫酸鉄、又は硫酸バンドなどの無機金属塩の添加量は、乾燥焼却飛灰の重量あたり０．５〜５重量％とすることが好ましく、また、消石灰やセメントは、乾燥焼却飛灰の重量あたり５〜２０重量％とすることが好ましい。
【００２９】
更に、本発明の他の形態においては、燃焼装置からの排ガスに対して、集塵装置入口部若しくは集塵装置内で本発明にかかるダイオキシン類分解剤を添加し、更に集塵処理によって分離される焼却飛灰にも本発明のダイオキシン類分解剤を添加することができる。かかる形態において、ダイオキシン類分解剤の添加量は、両方の合計で乾燥焼却飛灰の重量あたり０．５〜１０重量％とすることが好ましい。
【００３０】
本発明の上記形態において使用する混練り装置としては、市販の２軸型、スクリュー型など任意の形式のものを使用することができる。
灰混練り装置から排出される混練り物は、ダイオキシン類が分解除去されており、埋立て処分などに供することができる。
【００３１】
更に、本発明の他の態様においては、焼却飛灰の混練り工程の後段に、灰処理物の養生工程を設けることができる。灰混練装置から排出される灰処理物の温度を維持しながら養生させることによって、１００〜１５０℃の低温域においても、ダイオキシン類の分解効果を向上させることができる。これは、灰処理物中に見反応の状態で残留するダイオキシン類分解剤が、養生期間中に有効に作用して灰処理物中のダイオキシン類を分解するためであると考えられる。図３に、かかる形態のダイオキシン類の分解方法の具体例をフロー図で示す。集塵装置によって分離されたダイオキシン類を吸着した焼却飛灰は、灰混練装置において本発明にかかるダイオキシン類分解剤、及び必要に応じて加湿水及び重金属類溶出防止剤が添加されて混練される。混練された灰処理物は、灰処理物養生装置で養生され、重金属類の溶出防止とダイオキシン類の分解が更に継続して促進される。灰処理物養生装置には、保温材で温度を保持したり、或いは蒸気又は排ガスによって直接又は間接に加熱する装置を取り付けることができる。
【００３２】
灰処理物養生装置における養生条件は、養生時間が３０分〜数時間、養生温度は８０〜１５０℃が好ましい。養生時間は、灰処理物養生装置の大きさに依存するが、経験上から最低３０分間は必要である。また、加熱温度に関しては、灰処理物が保持する温度は概ね１００℃前後である。灰処理物養生装置に水蒸気による加熱装置を取り付ける場合には、結露や凝縮水が灰処理物に混入しない間接加熱を行うことが好ましい。また、排ガスによる加熱方式の場合には、灰処理物に排ガスを直接接触させる直接加熱が有効である。灰混練装置から灰処理物養生装置への灰処理物の移送は、間欠式であっても連続式であってもよいが、熱効率を上げるためには、放熱が避けられる連続式が好ましい。
【００３３】
本発明は、更に、上記に説明したダイオキシン類の分解方法を実施するための装置も提供する。即ち、本発明の他の態様は、燃焼装置から排出される排ガスを所定温度に冷却するガス冷却装置；前記ガス冷却装置からの排出ガスに、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を供給するダイオキシン類分解剤供給装置；ダイオキシン類分解剤が供給された排ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却飛灰を分離するための集塵装置；を具備することを特徴とするダイオキシン類の分解装置に関する。また本発明の他の態様は、燃焼装置から排出される排ガスを処理してその中に含まれる飛灰及び焼却飛灰を分離するための集塵装置；集塵装置で分離された焼却飛灰に、熱分解過程で活性ヒドラジンを生成する化合物を含むダイオキシン類分解剤を供給するダイオキシン類分解剤供給装置；集塵装置で分離された焼却飛灰に、加湿水を供給する加湿水供給装置；ダイオキシン分解剤及び加湿水が供給された焼却飛灰を混練りする灰混練り装置；を具備することを特徴とするダイオキシン類の分解装置に関する。また、本発明は、灰混練り装置の後段に更に養生装置を具備する上記に記載のダイオキシン類の分解装置にも関する。
【００３４】
【実施例】
以下の実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００３５】
実施例１、比較例１
都市ごみ焼却炉の集塵装置（バグフィルター）から採取した焼却飛灰Ａを用いてダイオキシン類の除去試験を行った。焼却飛灰Ａは、ダイオキシン類含有量９．８ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ、酸化カルシウム含有量１８０，０００ｍｇ／ｋｇ、酸化ナトリウム含有量２０，０００ｍｇ／ｋｇ、鉛含有量１，３００ｍｇ／ｋｇであった。
【００３６】
ダイオキシン類分解剤として所定量の６０％水加ヒドラジン（試薬１級）又はカルボヒドラジド（試薬１級）を、３０ｇの焼却飛灰Ａに添加し、電気炉で１５０〜３００℃で加熱処理した後に、処理灰中のダイオキシン類の濃度を測定した。ダイオキシン類の濃度は、ガスクロマトグラフィー質量分析法によって測定し、国際毒性等価係数（Ｉ−ＴＥＦ）を用いてダイオキシン類毒性等量値（ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ）を算出した。表１に実施例１の結果を示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１より、本発明のダイオキシン類分解剤を用いると、１５０〜２００℃の低温域においても、ダイオキシン類を効率的に分解できることが分かる。
ダイオキシン類分解剤によって処理した焼却飛灰に、加湿水として水道水を乾燥焼却飛灰重量あたり２０ｗｔ％、ジエチルジチオカルバミン酸系の液体キレート剤を乾燥焼却飛灰重量あたり２ｗｔ％添加して、混練して１日間常温で養生した。その後、処理物の大きさが直径５ｍｍ以下になるように粉砕し、環境省告示１３号法の溶出試験方法に準拠して溶出液を調製して重金属溶出濃度を測定したところ、溶出液の重金属濃度はいずれも埋め立て基準値以下であった。
【００３９】
実施例２、比較例２
実施例１で用いたものと同じ焼却飛灰Ａ（３０ｇ）に、粉末活性体（エバダイヤ５ＡＰ２：荏原製作所製）を添加した試料について、実施例１と同様にダイオキシン類分解試験を行った。加熱条件は１５０℃で３０分間とした。表２に結果を示す。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
表２より、本発明に係るダイオキシン類分解剤を粉末活性炭と組み合わせて焼却飛灰に添加することによって、ダイオキシン類を更に効率的に分解できることが確認され、活性炭の存在下での本発明にかかるダイオキシン類分解剤の効果が認められた。
【００４２】
実施例３
実施例１で用いたものと同じ焼却飛灰Ａ（３０ｇ）に、ダイオキシン類分解剤としてカルボヒドラジドと、重金属類溶出抑制剤及び加湿水とを同時に添加してスパチュラで激しく１分間撹拌混合した。１分後の灰処理物の温度を測定し、その温度を３０分保持した。その後、実施例１と同様にダイオキシン類含有量を測定した。重金属類溶出抑制剤としては、市販のポリ硫酸鉄を使用した。加湿水としては、水道水を乾燥焼却飛灰重量あたり２ｗ／ｗ％添加した。表３に結果を示す。
【００４３】
【表３】
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【００４４】
表３より、本発明のダイオキシン類分解剤と共にポリ硫酸鉄を焼却飛灰に添加して灰処理物を発熱させることによって、ダイオキシン類の分解を行うことができたことが分かる。表３の結果から、ポリ硫酸鉄の添加量を多くして灰処理物の発熱量を大きくすることによって灰処理物の温度を１００℃以上にすれば、ダイオキシン類の分解を灰処理の混練装置で行うことが可能であることが示唆される。また、灰処理物に対して実施例１と同様に重金属溶出試験を行ったところ、溶出液の重金属濃度はいずれも埋め立て基準値未満であった。
【００４５】
実施例４
実施例３で処理された灰処理物を、０．５〜３時間養生した後、ダイオキシン類の測定を行った。結果を表４に示す。
【００４６】
【表４】
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【００４７】
表４より、焼却飛灰にダイオキシン類分解剤及びポリ硫酸鉄を加えて養生することによってダイオキシン類の分解効率が上昇することが分かる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）  本発明に係るダイオキシン類分解剤は液状であるので、焼却飛灰の処理に際して粉塵などが発生せず、作業環境が改善でき、更に粉末薬剤に比べて供給装置の小型化・簡素化が図れる。
（２）  本発明に係るダイオキシン類分解剤によれば、１５０〜２００℃という集塵装置の運転温度で効果的にダイオキシン類を分解除去することができる。
（３）  本発明のダイオキシン類分解剤を、活性炭と併用することにより、ダイオキシン類の分解効果を更に高めることができる。
（４）  本発明のダイオキシン類分解剤を焼却飛灰に添加して混練りする際に、混練り時の発熱を利用することによって、従来の灰混練り装置のみでダイオキシン類の分解を行うことが可能である。
（５）  焼却飛灰の混練りの後に温度を維持したまま養生を行うことにより、ダイオキシン類の分解効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様に係るダイオキシン類の分解方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の他の態様に係るダイオキシン類の分解方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の他の態様に係るダイオキシン類の分解方法を示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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