(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類発生物質を加熱した時に発生するダイオキシン類含有排ガスを、煤を大量に含むガスに混入し、前記煤にダイオキシン類を吸着させると共にダイオキシン類含有煤を濾過する排ガス中のダイオキシン類の除去方法であって、
煤を大量に含むガスの発生装置が、アルミニウムスクラップの溶解炉であり、煤を大量に含むガスの発生部位が、前記溶解炉のアルミニウムスクラップの投入口であることを特徴とする排ガス中のダイオキシン類の除去方法。
【請求項２】
ダイオキシン類発生物質を加熱する装置が、デラッカーキルンであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス中のダイオキシン類の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン類発生物質、特にアルミニウム二次製錬におけるデラッカーキルンから排出される排ガス中のダイオキシン類の除去を効果的に行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみ問題や環境ホルモンその他化学物質による環境汚染が深刻化しつつあり、これを受けて新たに規制措置がとられるようになってきた。環境汚染物質の中で最も人体にとって危険なもののひとつとしてダイオキシン類がある。これらダイオキシン類にはダイオキシン、フラン及びコプラナＰＣＢの３者を含めてダイオキシン類と称している。ダイオキシンには例えばＴｅＣＤＤ(テトラクロロジベンゾパラジオキシン)、ＴｅＣＤＦ(テトラクロロジベンゾフラン)或いはＰｅＣＢ(ペンタクロロビフェニール)などがあり、その内、２、３、７、８ＴｅＣＤＤはダイオキシン中最も有害な物質である。
【０００３】
前記ダイオキシン類は廃棄物を焼却した場合に発生するもので、ごみ焼却炉を始めアルミニウム二次精錬におけるデラッカーキルン、溶解炉の不完全燃焼部分、即ち、原料投入口からも発生する。デラッカーキルンとは、２次精錬を行う前に、使用済みのアルミ缶を加熱してアルミ缶表面の印刷層を焼却除去する装置であるが、デラッカーキルンに投入されるアルミ缶に混じって塩化ビニルを始めとするプラスチック類、木屑、ゴミ屑、油などが投入される。そのためデラッカーキルンの排気ガス中には大量のダイオキシン類が含まれる。ここではアルミニウム二次精錬におけるデラッカーキルンから発生する排ガス中のダイオキシン類をその代表例として説明する。
【０００４】
これら排ガス中に含まれるダイオキシン類の吸着方法として活性炭吸着法があるが、大量の風量を処理するためには大量の活性炭が必要となり、排ガス処理に使用する活性炭のコストが掛かり過ぎる。この排ガス処理コストは製品のコストアップとなって跳ね返るためなかなか採用されるまでには至らないのが現状である。加えて、活性炭吸着方法単独では処理排ガス中のダスト濃度が基準値を越えるため、活性炭吸着の後には必ず集塵設備を設置しなければ大気放出することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、通常の操業において前記排ガス中に含まれるダイオキシン類を、コストをかけることなく除去することができるような方法を開発することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
「請求項１」は本発明のダイオキシン除去方法に関し「ダイオキシン類発生物質(21)を加熱した時に発生するダイオキシン類含有排ガス(G1)を、煤を大量に含むガス(G2)に混入し、前記煤にダイオキシン類を吸着させると共にダイオキシン類含有煤を濾過する排ガス(G1)中のダイオキシン類の除去方法であって、煤を大量に含むガスの発生装置が、アルミニウムスクラップの溶解炉(2)であり、煤を大量に含むガスの発生部位が、前記溶解炉(2)のアルミニウムスクラップの投入口(5)である」ことを特徴とする。そして、本発明に於いて、前記ダイオキシン類発生物質(21)を加熱する装置の一例が「デラッカーキルン(1)」である。これによれば、排ガス(G1)中のダイオキシン類は煤に吸着されて殆ど除去され、大気放出される排ガス(G4)中にはダイオキシン類は殆ど含まれない。従って、高価な活性炭を使用する必要がなく、ダイオキシン類の除去に伴う生産コストのアップを解消することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。ダイオキシン類発生源である使用ずみのアルミ缶(13)の表面には多種多様の図柄のラッカー印刷がなされている。このような印刷層を有するアルミ缶(13)をそのまま２次精錬用の溶解炉に投入すると、アルミニウム溶湯の表面にアルミ缶が浮かんだ状態で印刷層が燃え、アルミニウムが酸化されて歩留まり低下をもたらす。それ故、２次精錬に先立ってデラッカーキルン(1)を用いて使用済みアルミ缶(13)の表面のラッカー印刷層を焼却・除去し、ラッカー印刷層が除去されたアルミ缶(14)とする。しかしながら、回収された使用済みアルミ缶(14)には、塩化ビニルを始めとするプラスチック類、木屑、ゴミ屑、油など種々のものが混入している。したがって、デラッカーキルン(1)中では使用済みアルミ缶(14)と共にこれら夾雑物も燃焼し、ダイオキシン類を発生させる。
【０００８】
このようなデラッカーキルン(1)はロータリーキルンのようなもので、一端にガスシール機構を有する使用済みアルミ缶の投入口(1a)と空気の供給口(1b)とが設けられ、他端にガスシール機構を有するラッカー印刷層の除去されたアルミ缶の排出口(1c)並びに排気口(1d)とが設けられている。デラッカーキルン(1)内での燃焼は酸素不足状態で行われる。排気口(1d)は排気ダクトにサイクロン(20)に接続され、ブロア(21)を介して２次燃焼炉(22)にデラッカーキルン(1)の不完全燃焼排気ガスが送られ、ここで燃焼させる。２次燃焼炉(22)の高温排ガスの一部はダイオキシン類を含む排ガス(G1)として送り出され、残る大部分は外気が添加されてデラッカーキルン(1)に戻され循環する。外気の添加量は、デラッカーキルン(1)内の酸素濃度が所定の濃度を保つ量であり、流量制御がバルブ(V1)(V2)にて行われ、デラッカーキルン(1)内の酸素濃度がコントロールされる。
【０００９】
一方、デラッカーキルン(1)から排出されたラッカー印刷層のないアルミ缶(14)その他アルミスクラップ原料は、２次精錬用のアルミニウムスクラップ溶解炉(2)に、その投入口(5)から投入される。溶解炉(2)の構造は特に限定するものではないが、大略、溶解室(3)と上面が開口した投入口(5)を有する投入室(4)とに分かれており、その上部は隔壁(7)にて分離されているが、その底部は連通路(8)で互いに連通している。前記溶解室(3)にはバーナー(6)が設置されており、溶解室(3)内の溶融アルミニウム(Y)を加熱している。更に、溶解室(3)には溶融アルミニウム(Y)を取り出すウェル或いは樋(図示せず)が設置されており、必要に応じて溶融アルミニウム(Y)が取り出せるようになっている。また、溶解室(3)の上部には排気ダクトが設置されており空冷塔に接続されている。
【００１０】
投入口(5)の直上にはフード(10)が設置されており、投入口(5)から立ち登る大量の煤とダイオキシン類を含む不完全燃焼ガス(G2)を集めるようになっている。前記フード(10)に接続された排ガスダクトはデラッカーキルン(1)の排ガスダクトに接続され、更に集塵機(11)に接続されるようになっている。
【００１１】
集塵機(11)は一般的な構造のもので、その内部にバグフィルタ(15)を備え、排ガス(G3)がバグフィルタ(15)を通過する時に排ガス(G3)中の煤その他固形物を濾過することで除去するものである。
【００１２】
しかして、前述のようにデラッカーキルン(1)に使用済みアルミ缶(13)を投入すると、アルミ缶と共に投入された各種夾雑物も一緒に燃焼され、大量のダイオキシン類が発生し、これらが排ガスと共に排出されることになる。そして、デラッカーキルン(1)からはラッカー印刷層の除去されたアルミ缶が排出されることになる。
【００１３】
このラッカー印刷層の除去されたアルミ缶(14)は(単独で或いは他のスクラップ原料と共に)前記溶解炉(2)の投入口(5)に投入され、投入室(4)内の溶融アルミニウム(Y)に接触して次第に溶けていく。しかしながらその間前記アルミ缶(14)等スクラップ原料は不完全燃焼状態が続くため、投入口(5)においてダイオキシン類と大量の煤とを発生する。このダイオキシン類と大量の煤は、上昇気流を形成する投入口(5)近傍の加熱空気と共に上昇しフード(10)内に吸い込まれていく。フード(10)内に吸い込まれた排ガス(G2)はデラッカーキルン(1)から排出された排ガス(G1)と合流し、集塵機(11)に導入される。集塵機(11)内で排ガス(G3)中に含まれた煤はバグフィルタ(15)に濾過されて堆積層(16)を形成する。この堆積層(16)にはポーラスな煤が多量に含まれているので、堆積層(16)を通過する排ガス(G3)中のダイオキシン類の大半は堆積層(16)中の煤に吸着されてしまう。その結果、集塵機(11)から出た排ガス(G4)は、ダイオキシン類を殆ど含まない清浄なものであり、そのまま大気放出される。
【００１４】
[実施例]
溶解炉の投入口のフードにて集められた煤を含む排ガスは約８０℃で、その風量は８７,７２０Ｎｍ3／Ｈである。ダイオキシン類の含有量は３.３７ｎｇ-ＴＥＱ／Ｎｍ3である。一方、デラッカーキルンの排ガスは、約６９２℃で、その風量は２,２８０Ｎｍ3／Ｈで、ダイオキシン類の含有量は４１.７８ｎｇ-ＴＥＱ／Ｎｍ3である。この両者が集塵機の導入前の部位で混合されるものであるから、これを計算すると、その合算された風量は９０,０００Ｎｍ3／Ｈ、温度は９７℃、ダイオキシン類の含有量は４.３４３ｎｇ-ＴＥＱ／Ｎｍ3である。ところが、集塵機を経た排ガス中の測定値は、風量９０,０００Ｎｍ3／Ｈに対して温度は５５.６℃、ダイオキシン類の含有量は０.５７ｎｇ-ＴＥＱ／Ｎｍ3であった。従って、集塵機中のバグフィルタに堆積された堆積層中の煤によって排ガス中のダイオキシン類の大半が吸着・除去されていることわかる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明にあっては、ダイオキシン類発生物質を加熱した時に発生するダイオキシン類含有排ガスを、煤を大量に含むガスに混入し、前記煤にダイオキシン類を吸着させると共にダイオキシン類含有煤を濾過するのであるから、通常の生産工程で発生する煤を活性炭の代りに使用することができ、その結果高価な活性炭を使用する必要がなく、ダイオキシン類の除去に伴う生産コストのアップを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置のフローチャート
【符号の説明】
(G1)ダイオキシン類含有排ガス
(G2)煤を大量に含むガス
(13)ダイオキシン類発生物質
【図１】
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