(57)【要約】【課題】ごみ焼却場などで行われているダイオキシン類削減対策は、活性炭噴霧を伴うバグフィルターによる捕集であるが、この技術ではダイオキシン類を捕棄したろ布の２次的処理を必要とし、また、ダイオキシンの再合成を抑え且つ捕集効率を高めるため、燃焼排煙・排ガスの場合、その温度を１７０℃程度に下げる必要がある。【解決手段】ダイオキシン類を含む排煙・排ガスを照射容器に導き、その上方に設けられた電子加速器から、照射容器に取り付けた薄い金属あるいは合金の窓箔を通して、排煙・排ガスへ直接電子線照射することにより、ダイオキシン類の炭素−炭素や炭素−酸素結合の解離を伴う酸化反応や炭素−塩素結合の解離を伴う脱塩素化反応を起こさせ、ダイオキシン類を分解し、さらに、上記電子線照射により電子加速器と照射容器間に生成するオゾンなどのラジカルを含む空気を、照射容器内側から窓箔へ吹き付けることにより、さらにダイオキシン類にラジカルを生成させ、上記酸化及び脱塩素化反応を促進する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含む排煙・排ガスを照射容器に導き、電子加速器から、前記照射容器に取り付けた薄い金属あるいは合金の窓箔を通して排煙・排ガスへ電子線照射することによりダイオキシン類を分解すると同時に、前記電子線照射により電子加速器と照射容器との間に生成したオゾンなどのラジカルを含む空気を照射容器内に導入して窓箔へ吹き付けることにより、さらにラジカルを生成させ、前記分解を促進させることを特徴とする、排煙・排ガス中のダイオキシン類を分解する方法。
【請求項２】
電子線照射方向の照射容器の寸法を排煙・排ガス中の電子線最大飛程の１／２から２倍までとすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
照射容器に鉛を加工することにより、電子線照射により発生するＸ線を遮蔽することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
排煙・排ガスヘの吸収線量を０．１〜１００ｋＧｙとすることを特徴とする請求項１及至請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
排煙・排ガスの温度を１０〜５００℃とすることを特徴とする請求項Ｉ及至請求項４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン類を含む排煙・排ガスへ直接電子線を照射することによりダイオキシン類を炭酸ガスや有機酸などの低分子化合物に分解する技術である。この技術により一般廃棄物焼却施設（炉）、産業廃棄物焼却施設（炉）、製鉄用電気炉、鉄鋼業焼結工程、亜鉛回収工程、アルミニウム合金製造工程等の焼却や製造など様々な化学工程で発生するダイオキシン類を分解することができる。また、これらの施設の撤去時に発生する、ダイオキシン類で汚染されたガスなども処理できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダイオキシン類を含む排煙、排ガス及びダイオキシン類で汚染されたガスは、バグフィルターや湿式の電気集塵器等によりダイオキシン類を捕集除去し、捕集された飛灰等をガス溶融炉などで焼却処理している。
【０００３】
又、Ｒａｄｉａｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．５２（１９９８）３５５−３５９
【非特許文献１】及びＲａｄｉａｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．５７（２０００）６３−７３
【非特許文献２】には、排ガス中のダイオキシン類及びダイオキシン類の前駆体であるクロロベンゼンを電子線照射により分解処理することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在のごみ焼却場などで行われているダイオキシン類削減対策は、活性炭噴霧を伴うバグフィルターによる捕集であるが、この技術ではダイオキシン類を捕集したろ布の２次的処理を必要とする。また、ダイオキシンの再合成を抑え且つ捕集効率を高めるため、燃焼排煙・排ガスの場合、その温度を１７０℃程度に下げる必要がある。
【０００５】
又、従来行われている、電子線照射のみによる排ガス中のダイオキシン類及びダイオキシン類の前駆体の分解処理では、これらの有害物質を完全に分解除去することができないという問題点があった。
【０００６】
これに対し、本発明は、ダイオキシン類を完全に分解処理する技術であるため、その後の２次的処理を必要としない他、排煙・排ガス温度の制御も不要なものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダイオキシン類を含む排煙・排ガスを照射容器に導き、その上方に設けられた電子加速器から、照射容器に取り付けた薄い金属あるいは合金の窓箔を通して、排煙・排ガスへ直接電子線照射することにより、ダイオキシン類の炭素−炭素や炭素−酸素結合の解離を伴う酸化反応や炭素−塩素結合の解離を伴う脱塩素化反応を起こさせ、ダイオキシン類を分解する。
【０００８】
さらに、上記電子線照射により電子加速器と照射容器間に生成するオゾンなどのラジカルを含む空気を、照射容器内側から窓箔へ吹き付けることにより、さらにダイオキシン類にラジカルを生成させ、上記酸化及び脱塩素化反応を促進することができる。
【０００９】
また、本発明は、バグフィルターや電気集塵器に不可欠な捕集飛灰の２次処理、温度制御、活性炭などの助剤添加が不要であるため、プロセスが簡単で経済性に優れる。また、排煙・排ガス中に含まれるＮＯＸ、ＳＯ２、ダイオキシン類の前駆体を含む脂肪族及び芳香族化合物の処理も可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
ダイオキシン類を含む排煙・排ガスに電子線を照射すると、そのエネルギーは排煙・排ガス中の主成分である窒素、酸素、水にほとんど吸収され、これらの分子は電離や励起により不安定な状態となる。不安定なこれらの物質（ＯＨラジカルやオゾンなど）は排煙・排ガス中のダイオキシン類と衝突することにより安定化する。ダイオキシン類はこの衝突に起因する化学反応により分解し、エネルギー的に安定化する。
【００１１】
本発明において、ダイオキシン類とはポリ塩化ジベンゾパラダイオキシン（ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）及びポリ塩化ジフェニル（ＰＣＢ）である。
【００１２】
本発明の照射装置の一例（一般廃棄物焼却施設（炉）、産業廃棄物焼却施設（炉）、製鉄用電気炉、鉄鋼業焼結工程、亜鉛回収工程、アルミニウム合金製造工程等から生じたダイオキシン類を含む排煙・排ガスに電子線を直接照射することによりダイオキシン類を分解する）を図１に基づいて説明する。
【００１３】
処理すべきダイオキシン類を含む排煙・排ガスを配管を通して照射容器に導き、容器上面に取り付けた窓箔（電子線透過可能な薄い金属や合金）を通して電子線を照射する。これと同時に、電子線照射により電子加速器と照射容器間に生成したオゾンなどのラジカルを含む空気を照射容器に導入し、容器内から窓箔に吹き付ける。
【００１４】
加速器本体は真空に保つ必要があるため、電子線の取出し窓にはチタン等の薄い箔があるが、これを直接照射容器に設置すると、経年劣化等による窓箔破損により加速器本体内へ排煙、排ガスが入り込み、重大な故障を招きかねない。そこで、加速器本体とは別に照射容器にも窓箔を設けることにより、照射容器の窓箔破損による加速器本体への影響をなくすことができる。
【００１５】
この照射により排煙・排ガス中に存在するダイオキシン類は酸化及び脱塩素化され、炭素−炭素、炭素−酸素、炭素−塩素結合の解離が起こり、分解される。また、照射中照射容器内側から窓箔に向かって、電子加速器−照射容器間の空気を吹き付けることにより、その間に生成したオゾンなどのラジカルを効率的に利用して炭素−炭素、炭素−酸素、炭素−塩素結合の解離を促進させることができる。
【００１６】
電子線最大飛程とは、電子が止まるまでに進むことが出来る距離であり、これをｘとする。したがって、電子線最大飛程の１／２から２倍とは、図２に示されるように、０．５ｘから２ｘの長さを意味する。
【００１７】
【実施例】
一般廃棄物焼却施設の１炉（１５０ｔ／日の焼却能力）から発生したダイオキシン類を含むごみ燃焼排煙の一部（１０００ｍ３／ｈ）に対して、電子線照射により１４ｋＧｙのエネルギーを与えることにより９０％以上のダイオキシン類を分解することが出来た。その電子線によるごみ燃焼排煙中ダイオキシン類の分解結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【発明の効果】
本発明は、ダイオキシン類の分解技術であり、２次処理、温度制御、助剤添加を必要しないため、経済性及び環境調和性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子線による排煙・排ガス中のダイオキシン類の分解装置を示す図である。
【図２】照射容器の寸法と電子線最大飛程との関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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