(57)【要約】【課題】焼却灰中のダイオキシン類あるいは廃炉の解体にともなう炉材を含む焼却灰中のダイオキシン類を、焼却灰の貯留所あるいは廃炉の解体現場において、移動可能な装置で、簡便且つ安全な手段で脱塩素化無害化処理を行う新規ダイオキシン類の無害化処理法を提供する。【解決手段】ダイオキシン類を含む焼却灰にメタノールあるいはメタノールと種々の有機溶媒との混合溶媒を加えてダイオキシン類を抽出する操作（１）と、抽出液を活性炭処理してダイオキシン類を吸着・除去する操作（２）からなる一連の操作を１回もしくは２回以上繰り返し行うことを特徴とするダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理技術。操作（２）で回収されるメタノールを操作（１）に用いることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含む焼却灰にメタノールを加えてダイオキシン類を抽出する操作（１）とメタノールを抜き取り、これを活性炭処理してダイオキシン類を吸着・除去する操作（２）からなる一連の操作を１回もしくは２回以上繰り返し行うことを特徴とするダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理技術。
【請求項２】
操作（２）で回収されるメタノールを操作（１）に用いる請求項１に記載のダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理技術。
【請求項３】
ダイオキシン類を含む焼却灰および活性炭を、それぞれカラム型処理装置につめて行う請求項１〜２に記載のダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理技術。
【請求項４】
焼却灰からダイオキシン類を抽出する溶媒にメタノールと種々の有機溶媒との混合溶媒を用いる請求項１〜３に記載のダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理技術。
【請求項５】
混合溶媒に用いる有機溶媒が芳香族炭化水素である請求項２に記載の焼却灰中のダイオキシン類の無害化処理法。
【請求項６】
処理する焼却灰が廃焼却炉の解体にともなって排出される廃炉材を含む残灰である請求項１〜５に記載の焼却灰中のダイオキシン類の無害化処理法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の所属する技術分野】
一般廃棄物や産業廃棄物は、その大部分が焼却処理されてきた。焼却施設としては、家庭や学校の小さな焼却炉から、地域の大型公共焼却施設、産業界においては、作業場ごとの中小規模の焼却炉、あるいは工場単位の大型焼却施設など、多くの焼却炉が稼動してきた。近年、廃棄物処理に係わる法規制が一段と強化される中で、特にダイオキシン類の排出基準規制によって、これまで使用されてきた焼却炉の多くが、この基準を満たすことができず、廃棄処分されることになった。廃炉を撤去するには、残存する焼却灰あるいはダイオキシンに汚染された炉材の適切な無害化処理が不可欠であるが、従来の方法では比較的大型の処理装置や膨大な費用が必要なため、多くの廃炉がそのまま放置されるか、あるいは残灰や汚染炉材をドラム缶などに収容し保存されている状況が随所で見られる。因みに、今日進められている焼却炉の解体撤去作業の殆どは大型焼却炉が対象であり、各所に散在する中小規模の廃炉の撤去作業は遅々として進んでいないのが現状である。この中小規模の廃炉の解体で発生するダイオキシン類を含む焼却灰や炉材などを、解体作業現場で、移動可能な簡単な処理装置で、しかも安全かつ簡便な操作で無害化処理する新技術の開発が求められている。
【０００２】
【従来の技術】
焼却灰に含まれるダイオキシン類の無害化処理法には、大別して高温加熱処理法と化学処理法とがある。高温加熱処理法は、高温あるいは高圧といった過酷な処理条件に耐える比較的大型の装置が必要で、大規模且つ集中的な焼却廃の無害化処理には効果的に対応できるものの、各所に散在している中小規模の廃炉の解体作業の現場で、残灰などの無害化処理を安全且つ簡便に行うことは実質上きわめて困難である。
一般に化学処理法は、処理対象物が比較的少量である場合には、それに見合う小規模の装置で対応でき、機動的に対処できるので、中小の廃炉の解体撤去に伴う残灰の無害化処理には有利と言える。従来の化学処理法の中で、廃炉の残灰あるいは炉材を含む残灰の直接無害化処理に有効な方法としては、▲１▼アルカリ処理、▲２▼オゾン処理、▲３▼超臨界水処理などが挙げられるが、多くの場合、２００℃〜３００℃以上の加熱あるいは高圧条件、さらには耐アルカリ、耐オゾンなどの条件を満足する処理装置が必要であり、廃炉解体の現場で残灰の無害化処理を行うには、機動性、操作の簡便性、安全性、あるいはコストの面で、必ずしも満足できる方法とは言えない。ダイオキシン類の一つであるＰＣＢの無害化処理法として、金属ナトリウムや金属リチウムなどの還元性金属を用いる方法が実用化されている。しかし、焼却灰の無害化処理に適用するには、煩雑な乾燥操作や残灰からダイオキシン類の抽出操作などの前処理が不可欠で、金属ナトリウムや金属リチウムなどの取り扱いに格別な安全対策が必要であるなどの難点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、周辺環境を汚染せず、安全かつ簡便な操作で、焼却灰あるいは解体炉の炉材を含む残灰を、その発生源あるいは貯蔵所に於いて、含まれるダイオキシン類を無害化処理できる新しい技術の開発である。即ち、移動可能な簡単な処理装置で、常温、常圧の通常の環境条件下、簡便な操作で、しかも金属ナトリウムや金属リチウムなどの危険な処理剤を用いない、さらには環境負荷の大きい極性有機溶媒の使用による二次的な環境汚染のないダイオキシン類の無害化処理技術を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ダイオキシン類を含む焼却灰からダイオキシン類の抽出と、活性炭処理によるダイオキシン類の吸着・除去について鋭意研究を行った結果、メタノールあるいはメタノールと種々の有機溶媒の混合溶媒を用いるとダイオキシン類の抽出および活性炭によるダイオキシン類の吸着・除去の両操作を効率よく行うことができることを見つけ、本発明を完成するに至った。
具体的には、ダイオキシン類を含む焼却灰をメタノール中に分散し室温下かき混ぜてダイオキシン類の抽出を行う。つづいてメタノール溶液を抜き取り、これを活性炭処理することによりダイオキシン類を吸着・除去する。
焼却灰１Ｋｇ  あたり通常２〜５Ｌ  が用いられるが、さらに減量してスラリー状態で処理を行うこともできる。溶媒としては、メタノールの他、メタノールと種々の有機溶媒の混合溶媒が用いられる。この混合溶媒に用いられる有機溶媒としては、エタノール、イソプロパノール、イソブタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジメチルジグライムなどのエーテル類、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどのアルカン類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類があげられる。その他、エチレンジアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒も用いることができる。
【０００５】
上記の焼却灰からダイオキシン類の抽出操作は、焼却灰を充填したカラムにメタノールを流下することによっても行われる。さらに流出するメタノール溶液を活性炭カラムに通しダイオキシン類を吸着・除去した後、回収されるメタノールを再び焼却灰を充填したカラムに流下させることにより、メタノールを繰り返し循環しながら抽出および吸着・除去の一連の操作を行うことができる。
ダイオキシン類の吸着・除去に用いられる活性炭は、特に限定はないが、市販の粒状活性炭あるいは粉末活性炭が用いられる。用いる量は、活性炭の種類、あるいは含まれるダイオキシン類の濃度により一定しないが、焼却灰に対して０．０１  〜１０重量％、通常０．０５〜１重量％が用いられる。
【０００６】
以下実施例を示して説明する。
実施例１
燃焼灰９  ｇ  とマグネシウム  １．０  ｇ  を３００  ｍｌの反応器にとり、  これにメタノール（５０  ｍｌ）  を加え、かきませながら室温下１０時間反応させた。混合物をろ過し、  ろ紙上の灰をメタノールで数回洗い風乾した。反応に用いた焼却灰、処理灰およびメタノール溶液（ろ液／洗液）に含まれるダイオキシン類の分析結果を表１にまとめて示す。
【０００７】
【表１】
2004358295.tif 000002
【０００８】
実施例２〜５
表２に示した条件以外は実施例１と同様に行った。
【表２】
2004358295.tif 000003
【０００９】
実施例６
燃焼灰  （１０  ｇ）  内径５０  ｍｍのガラスカラムに充填し、  これの上部よりメタノール（１００  ｍｌ）  を加えた。つづいて流下するメタノール溶液を活性炭（１ｇ）をつめたカラムを通し、流下するメタノールは再び燃焼灰を充填したカラムに加えた。この一連の操作を５時間繰り返したのち、カラムから焼却灰を取り出し風乾した。用いた焼却灰、処理灰および回収したメタノール溶液に含まれるダイオキシン類の分析結果を表３にまとめて示す。
【００１０】
【表３】
2004358295.tif 000004
【発明の効果】
本発明によれば、焼却灰中に含ませるダイオキシン類をメタノールあるいはメタノールと種々の有機溶媒との混合溶媒で抽出し、抽出液を活性炭で処理することによりダイオキシン類の吸着・除去を行うことができるので、常温、常圧下、簡便な操作でダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理ができる。溶媒は循環再利用できるので、活性炭（カラム）を適宜交換するだけで、周辺環境にまったく負荷のない焼却灰の無害化処理法と言える。装置は抽出槽あるいはカラム及び活性炭吸着槽あるいはカラムと適当な液槽ポンプからなり、移動可能な簡便な装置で、ダイオキシン類を含む焼却灰の無害化処理ができるので、比較的小規模の焼却灰貯蔵所あるいは焼却炉の解体現場での新しい無害化処理技術を提供することができる。これは、従来のダイオキシン無害化技術を補完するものとして大きな効果が期待できる。