(57)【要約】【課題】処理装置の簡素化でき、処理コストを低減できるダイオキシン類の分解方法を提供する。【解決手段】ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を水分量１０％以上となるように添加して、その後、室温下で１週間以上放置する。固形状物を水分量４０％以上のスラリー状物にする場合は、そのスラリー状物のｐＨを７．５以上としまたはそのスラリー状物に界面活性剤を添加する。界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含有した固形状物に対して水を水分量１０％以上となるように添加するとともに鉄粉を前記固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して、室温で反応させる
ことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項２】
水および鉄粉の添加後、１週間以上放置する
ことを特徴とする請求項１記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項３】
ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を前記固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を水分量１０％以上となるように添加して、その後、室温下で１週間以上放置する
ことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項４】
固形状物を水分量４０％以上のスラリー状物にする場合は、そのスラリー状物のｐＨを７．５以上としまたはそのスラリー状物に界面活性剤を添加する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項５】
界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤である
ことを特徴とする請求項４記載のダイオキシン類の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、処理コストを低減できるダイオキシン類の分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばごみ焼却炉から排出される飛灰等に含まれるダイオキシン類の分解方法としては、例えば次のような方法が知られている。
【０００３】
第１の方法は、例えばダイオキシン類含有飛灰を窒素ガス等の還元性雰囲気化、３２０〜４００℃で１〜２時間保持する方法（ハーゲンマイヤープロセス）である。
【０００４】
第２の方法は、例えばダイオキシン類含有飛灰に水を添加してスラリー状飛灰を得て、その後、このスラリー状飛灰のｐＨを９．５以上としてから、このスラリー状飛灰を１００〜３５０℃の温度範囲で２〜６０分間反応させる方法である（特開平６‐１４２６３７号公報）。
【０００５】
第３の方法は、例えばダイオキシン類含有集塵灰に水およ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℃以下に急速冷却する方法である（特開平１０‐１５１４３０号公報）。
【０００６】
第４の方法は、例えばダイオキシン類含有焼却灰等のダイオキシン類含有物質にアミン化合物またはアンモニア化合物を１００〜３００℃の温度条件で接触させてダイオキシン類中の塩素と反応させ、脱塩素化を進行させる方法である（特開平１１‐２０７３００号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダイオキシン類の分解方法では、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要となるため、処理装置が複雑となりがちであるという問題や、処理温度を比較的高い温度にする必要があるため、必要とされる熱エネルギが多く、処理コストが嵩むという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、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方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載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固形状物に対して水を水分量１０％以上となるように添加するとともに鉄粉を前記固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して、室温で反応させるものである。
【００１０】
請求項２記載のダイオキシン類の分解方法は、請求項１記載のダイオキシン類の分解方法において、水および鉄粉の添加後、１週間以上放置するものである。
【００１１】
請求項３記載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固形状物に対して鉄粉を前記固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を水分量１０％以上となるように添加して、その後、室温下で１週間以上放置するものである。
【００１２】
請求項４記載のダイオキシン類の分解方法は、請求項１ないし３のいずれか一記載のダイオキシン類の分解方法において、固形状物を水分量４０％以上のスラリー状物にする場合は、そのスラリー状物のｐＨを７．５以上としまたはそのスラリー状物に界面活性剤を添加するものである。
【００１３】
請求項５記載のダイオキシン類の分解方法は、請求項４記載のダイオキシン類の分解方法において、界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤であるものである。
【００１４】
そして、本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要でないため、処理装置の簡素化が図られ、かつ、室温でダイオキシン類を適切に分解処理できることから、処理に必要な熱エネルギが省エネ化され、処理コストが低減する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態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固形状物に対して水を水分量１０％以上（好ましくは２５〜３５％）となるように添加するとともに鉄粉を固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して、室温（約２０℃）でつまり室温条件下で、１週間以上放置して反応させることにより、ダイオキシン類を分解して無害化するものである。
【００１７】
なお、ダイオキシン類は、本質的に酸素の存在しない還元性雰囲気で温度を３００℃以上とすることで分解が進行する。この分解を進めるには、ほとんどの従来法が加温設備による加温を必須要件とし、室温下である無加温で飛灰や土壌等の固定状物に含有されるダイオキシン類を分解できる方法は知られていなかった。本発明は、約２０℃という室温の処理温度で、ダイオキシン類を効率的に分解できる方法である。
【００１８】
そして、より具体的には、例えば、ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を前記固定状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を鉄粉添加前の固形状物に対する水分量１０％（好ましくは２５〜３５％）以上となるように添加して、その後、室温（約２０°）下で１週間以上放置して反応させることにより、ダイオキシン類を分解して無害化する分解方法である。
【００１９】
なお、固形状物を水分調節して水分量４０％以上のスラリー状物とする場合は、そのスラリー状物にｐＨ調整剤を添加してそのｐＨを７．５以上としてもよく、或いは、そのスラリー状物に界面活性剤（例えば陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤）を添加してもよい。
【００２０】
ここで、ダイオキシン類を含有したダイオキシン類含物である固形状物は、例えばごみ焼却炉から排出される飛灰等であり、または、ダイオキシン類で汚染された土壌等である。
【００２１】
また、鉄粉は、例えば有機合成に利用される化学還元用鉄粉、脱酸素に利用される脱酸素用鉄粉、または、化学カイロに利用されるカイロ用鉄粉等である。なお、鉄粉は、比表面積が大きなものが好ましい。
【００２２】
鉄粉の添加量は、例えば水を添加する前（水分調整前）の固形状物（例えば飛灰または土壌）の乾物量あたり０．５〜１５質量％が好ましい。１５質量％以上添加しても、分解期間が短縮したり、分解率が向上することはない。また、５質量％以上添加しても、添加量の割には効果が少なく、コストと分解効率を考えると、０．５（または１．０）〜５質量％がより好ましい。乾物量とは、固形状物の水分を除いた部分の質量である。
【００２３】
また、固形状物（鉄分除く）中の水分量は、１０〜３０％では水分量が多い方がダイオキシン類の分解は速く進むが、それ以上の水分量では速くなることはなく、水分量の影響を受けない。このため、水分量としては、１０％以上で分解できるが、分解が速く、取り扱いが容易な水分量２５〜３５％とすることがより好ましい。
【００２４】
さらに、鉄粉の添加と水分調整がダイオキシン類の分解のための重要な因子であるが、鉄粉添加後に水分調整を行うことが好ましい。これは、鉄粉と飛灰（土壌）とを均質に混合し、ダイオキシン類の分解をより効果的に進めるために必要となる。水分調整すると、飛灰や土壌は、部分的に団子状となることがあり、その後では、鉄粉との均質な混合が達成できない場合もある。
【００２５】
なお、水分量２５〜３５％の固形状物の保管方法としては、フレコンバッグ、ドラム缶、サイロ等の各種方法が可能であるが、水分調整および飛散防止等を考えると、できる限り密閉状態で保管することが望ましい。密閉でない場合は、水分調整のため、定期的な水分補給（水分添加）が必要となる。例えばフレコンバッグの場合には、２〜３週間に１度の頻度で散水により水分補給をする必要がある。
【００２６】
また、水分量４０％以上のスラリー状物の保管に関しては、タンク等による保管が好ましい。ただし、この場合にはスラリーの移送設備の他、脱水設備等が必要となる。いずれの水分量であっても、飛灰や土壌中のダイオキシン類は、定期的な簡易分析を実施し、浄化を確認する必要がある。スラリー状物の保管の場合は、ダイオキシン類の溶解に基づく鉄粉との接触による分解作用が期待できるため、アルカリ性或いは界面活性剤の添加による処理を実施できる。
【００２７】
さらに、飛灰以外の焼却灰中の不燃物や土壌中のレキや小石については、あえて取り除く必要はない。そのまま、鉄粉と混合し、水分調整した後、長期間放置すればよい。また、スラリー状物のスラリー濃度としては、ポンプで移送できる程度の濃度とすることが望ましいが、スラリー濃度が分解反応に影響を与えることはなく、取り扱い方法に適したスラリー濃度を選択すればよい。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００２９】
（実施例１）
容器である密閉ガラスビンを複数個用意し、それぞれにゴミ焼却場から排出された固形状物である飛灰１００ｇ（ダイオキシン類濃度３．２ｎｇＴＥＱ／乾物ｇ、水分４％）を入れるとともに化学還元用鉄粉を飛灰乾物量あたり０．２質量％、０．５質量％、２質量％、５質量％、１０質量％、１５質量％、２０質量％を入れて、それら飛灰および鉄粉をよく混合して混合物を得た。その後、密閉ガラスビンに水道水２０ｍｌを散水して混合した後に、密閉ガラスビンに蓋をして室温（約２０°）下で１２０日間放置し、飛灰中のダイオキシン類を分解反応させた。そして、１２０日後、密閉ガラスビン内の飛灰を風乾後、ダイオキシン類濃度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2004049995.tif 000002
【００３１】
この表１により、鉄粉の添加量は、コストと分解効率を考慮すれば、０．５〜５質量％がより好ましいことがわかる。なお、鉄粉添加量０．５〜１５質量％の範囲で効果が認められたが、５質量％を超えると効果が少なく、０．５質量％〜５質量％でいい結果が得られた。
【００３２】
（実施例２）
ゴミ焼却場から排出された飛灰５００ｇ（ダイオキシン類３．２ｎｇＴＥＱ／乾物ｇ、水分４％）に化学還元用鉄粉を飛灰乾物量あたり５質量％添加し、それら飛灰および鉄粉をよく混合した後、密閉ガラスビンに移し、水道水１００ｍｌを散水して混合してから蓋をした。そして、処理温度を室温に保持した放置状態で、４日後、７日後、２０日後、５０日後、１００日後に蓋を開け、密閉ガラスビン内の飛灰を一部取り出して、風乾後、ダイオキシン類濃度を測定した。その結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
2004049995.tif 000003
【００３４】
この表２により、散水混合後、７日目よりダイオキシン類の分解が始まっていることがわかる。
【００３５】
（実施例３）
密閉ガラスビンを複数個用意し、それぞれにゴミ焼却場から排出された飛灰１００ｇ（ダイオキシン類濃度３．２ｎｇＴＥＱ／乾物ｇ、水分４％）を入れるとともに化学還元用鉄粉を飛灰乾物量あたり５質量％入れて、それら飛灰および鉄粉をよく混合して混合物を得た。その後、それぞれの密閉ガラスビンに水道水０ｍｌ（水分４％）、５ｍｌ（水分８．６％）、１０ｍｌ（水分１２．７％）、２０ｍｌ（水分２０％）、４０ｍｌ（水分３１．４％）、６０ｍｌ（水分４０％）を散水して混合した後に、密閉ガラスビンに蓋をした。そして、室温下で１００日放置した後に、蓋を開け、密閉ガラスビン内の飛灰を取り出し、風乾後、ダイオキシン類濃度を測定した。その結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
2004049995.tif 000004
【００３７】
この表３により、水分量１０％付近からダイオキシン類の分解が開始されていることがわかる。なお、４０％の水分量では飛灰がべとつき、取り扱いに問題があった。
【００３８】
（実施例４）
密閉ガラスビンを複数個用意し、それぞれにゴミ焼却場から排出された飛灰１００ｇ（ダイオキシン類濃度３．２ｎｇＴＥＱ／乾物ｇ、水分４％）を入れるとともに化学還元用鉄粉を飛灰乾物量あたり５質量％入れて、それら飛灰および鉄粉をよく混合して混合物を得た。その後、それぞれの密閉ガラスビンに水道水９０ｍｌを加えて固形状物である飛灰を水分量４０％以上のスラリー状物にしてから、ｐＨ無調整、ｐＨ７．５調整、ｐＨ８．５調整、陰イオン界面活性剤（例えばドデシルベンゼンスルフォン酸４７ｍｇ、水に対して５００ｍｇ／ｌとなる）添加、陽イオン界面活性剤（例えばセチルトリメチルアンモニウムクロリド２８ｍｇ、水に対して３００ｍｇ／１となる）添加、非イオン界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル２８ｍｇ、水に対して３００ｍｇ／ｌとなる）添加し、混合して蓋をした。そして、室温下で１００日放置した後に、蓋を開け、密閉ガラスビン内の飛灰を取り出し、風乾後、ダイオキシン類濃度を測定した。その結果を表４に示す。
【００３９】
【表４】
2004049995.tif 000005
【００４０】
この表４により、スラリー状物のｐＨを７．５以上とした場合や、スラリー状物に界面活性剤を添加した場合は、分解率が良好であることがわかる。なお、ｐＨ無調整の場合は、ｐＨ６．７となったが、他の試料はいずれもそれよりも良好な結果を示した。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要でないため、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、室温でダイオキシン類を適切に分解処理できることから、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、処理コストを低減することができる。