(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼオライト、生石灰、シリカゲル、炭酸マグネシウム及び油脂からなる群から選ばれる１種以上の脱水剤と混合して吸湿性を抑えたギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を含有することを特徴とする飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項２】
吸湿性を抑える混合が、ゼオライト及びシリカゲルからなる脱水剤とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合である請求項１に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項３】
吸湿性を抑える混合が、油脂とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合である請求項１に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項４】
５〜１００ｎｍの微粒子状シリカ及びケイ酸カルシウムからなる群から選ばれる１種以上の流動性向上剤を含む請求項１〜３のいずれかに記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項５】
吸湿性を抑える混合が、ゼオライトとギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合であり、さらに流動性向上剤として微粒子状シリカを含む請求項４に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項６】
ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末が、粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子を９０重量％以上含有する請求項１〜５のいずれかに記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤。
【請求項７】
ダイオキシンを含む飛灰に、請求項１〜５のいずれかに記載のダイオキシン分解剤を添加し、３００〜４５０℃に加熱することを特徴とするダイオキシン分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン分解剤及びダイオキシン分解方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、強い吸湿性を有し、大気環境中では取り扱いが困難なギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムの吸湿性を抑制し、大気環境中で安定して取り扱うことができるギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムを主成分とするダイオキシン分解剤及び該分解剤を用いるダイオキシン分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシン類は、化学物質の合成過程や、廃棄物の燃焼過程で非意図的に生成される物質であり、その発生源は多岐にわたっている。発がん性、生殖毒性、催奇性などの広い範囲の毒性影響が報告されており、特に生殖毒性に関しては極めて低濃度でも生体に影響を及ぼすことが懸念されている。毒性の強さに加えて、難分解性物質であるために、いったん生成すると環境中に長く留まり、ダイオキシン類による環境汚染が大きな社会問題となっている。
ダイオキシン類で汚染された土壌や汚泥は、セメントで固化して有害物を封じ込める処理が行われている。しかし、セメント固化物は、ダイオキシン類が外部へ漏出しないように管理を続ける必要があり、セメント固化物の埋立地の利用も制限される。このために、ダイオキシン類で汚染された土壌や汚泥中の有害物を化学的に分解して無害化し、後顧の憂いなく有効に利用し得る方法が検討されている。例えば、土壌などの固体状の物質中に含まれるＰＣＢやダイオキシンなどの芳香族ハロゲン化合物の分解方法として、汚染された固体状の物質に、ギ酸ナトリウム又はギ酸カリウムを添加混合し、３００〜４５０℃に加熱する芳香族ハロゲン化合物の分解方法が提案されている（特許文献１）。また、被処理物に含まれる有機塩素化合物を除去又は無害化する処理方法として、ギ酸又はシュウ酸の塩を含有してなる還元剤を被処理物に添加する還元剤添加工程と、還元剤が添加された被処理物を加熱することにより、有機塩素化合物を還元して除去又は無害化する加熱工程を備える有機塩素化合物の処理方法が提案されている（特許文献２）。
ギ酸ナトリウムなどを土壌、汚泥、飛灰などの固体状のダイオキシン汚染物質に含まれるダイオキシンの分解剤として使用する場合、被処理物と一定量のギ酸ナトリウムなどを均一に混合したのち、加熱工程へ導入する必要がある。被処理物は、粉体ないし小塊の固体状態であることが多く、混合を均一に行うためには、ギ酸ナトリウムなどを粉末で供給することが望ましい。ギ酸ナトリウムなどを粉末で供給すると、混合機を使用しなくても、移送ラインの中で被処理物とギ酸ナトリウムなどとを混合し得る利点もある。
しかし、ギ酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムは強い吸湿性を有し、粉体状態では空気中の水分により吸湿、潮解する。吸湿が進むにつれ、ギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムが粉末から液状に変わり、ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末の粒子同士がべとべと付着したり、他のものをのりのように接着するようになる。その結果、ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を何ら管理しないままで使用すると、貯留容器の中で固化、凝結し、容器から排出できなくなるような障害を生ずる。また、ノズルや配管部などに凝着し、移送空間が減少し、送り量の減少など定量供給性が阻害され、差圧が生じ、さらに固結によるノズルや配管部の閉塞が生じ、供給不能になる場合がある。このために、ギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムを主成分として含有し、しかも大気環境中で安定して取り扱うことができるダイオキシン分解剤が求められていた。
【特許文献１】特開平８−５２４５４号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２００１−２５９６０７号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、強い吸湿性を有し、大気環境中では取り扱いが困難なギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムの吸湿性を抑制し、大気環境中で安定して取り扱うことができるギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムを主成分とするダイオキシン分解剤及び該分解剤を用いるダイオキシン分解方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脱水剤とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合、又は、油脂とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合により、ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末の吸湿性を抑え、大気環境中で安定して取り扱うことが可能となることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）ゼオライト、生石灰、シリカゲル、炭酸マグネシウム及び油脂からなる群から選ばれる１種以上の脱水剤と混合して吸湿性を抑えたギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を含有することを特徴とする飛灰処理用ダイオキシン分解剤、
（２）吸湿性を抑える混合が、ゼオライト及びシリカゲルからなる脱水剤とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合である(１)に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤、
（３）吸湿性を抑える混合が、油脂とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合である(１)に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤、
（４）５〜１００ｎｍの微粒子状シリカ及びケイ酸カルシウムからなる群から選ばれる１種以上の流動性向上剤を含む(１)〜(３)のいずれかに記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤、
（５）吸湿性を抑える混合が、ゼオライトとギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合であり、さらに流動性向上剤として微粒子状シリカを含む(４)に記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤、
（６）ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末が、粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子を９０重量％以上含有する(１)〜(５)のいずれかに記載の飛灰処理用ダイオキシン分解剤、及び、
（７）ダイオキシンを含む飛灰に、(１)〜(５)のいずれかに記載のダイオキシン分解剤を添加し、３００〜４５０℃に加熱することを特徴とするダイオキシン分解方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のダイオキシン分解剤は、吸湿性の強いギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムを主成分とするにもかかわらず、ホッパー、サイロなどの貯留容器内で固化、凝結を起こしたり、貯留容器の排出口において、ノズルや配管部の詰まりを生じたりすることがなく、大気環境中において安定して貯留し、取り出すことができる。本発明のダイオキシン分解方法によれば、大気環境中でさらさらとした粉末状態を保つ本発明のダイオキシン分解剤と、ダイオキシンを含有する飛灰などの被処理物とを効率的に混合し、経済的にダイオキシンの分解処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のダイオキシン分解剤は、吸湿性を抑えたギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を含有する。ギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムは、ダイオキシンにより汚染された土壌、汚泥や、ダイオキシンを含有する飛灰などに混合して３００〜４５０℃に加熱することにより、効果的にダイオキシンから塩素原子を脱離させ、ダイオキシンを無害化することができる。しかし、ギ酸ナトリウムなどを土壌、汚泥、飛灰などと均一に混合するためには、ギ酸ナトリウムなどが粉末状態であることが好ましい。ギ酸ナトリウムなどが粉末状態であると、混合機を使わなくても、移送ラインの中で混合することができるという利点もある。一方、ギ酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムは吸湿性の強い物質であるために、比表面積の大きい粉末状態で大気環境中に放置すると、水分を吸収して粉末粒子どうしがくっつきあい、さらには潮解するという状態にまで至る。このために、ギ酸ナトリウムなどをダイオキシン分解剤として実用化することは困難であった。本発明のダイオキシン分解剤は、吸湿性を抑えたギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を含有するので、相対湿度５０％程度の大気環境下においては、吸湿することが少なく、長期間にわたって粉末としての流動性を保ち、安定して貯留し、取り出すことができる。
【０００７】
本発明において、ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末の吸湿性を抑える手段に特に制限はなく、例えば、ギ酸ナトリウム粉末などと脱水剤との混合、ギ酸ナトリウム粉末などと油脂との混合などを挙げることができる。
本発明に用いる脱水剤に特に制限はなく、例えば、酸化アルミニウム、シリカゲル、ゼオライト、塩化カルシウム、生石灰、酸化バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。これらの脱水剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、ゼオライト、生石灰、シリカゲル及び炭酸マグネシウムは、比較的安全な物質であり、良好な脱水性能を有するので好適に用いることができる。ギ酸ナトリウム粉末などと脱水剤を混合することにより、ギ酸ナトリウムなどを含有するダイオキシン分解剤の貯留容器に水分が侵入したとき、水分が主として脱水剤に吸収され、ギ酸ナトリウムなどに吸収される水分の量が減少するので、ダイオキシン分解剤は固化しにくく、粉末としての流動性を保つことができる。
【０００８】
本発明においては、脱水剤として、ゼオライトとシリカゲルを併用することが好ましい。ゼオライト及びシリカゲルからなる脱水剤とギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末とを混合することにより、ダイオキシン分解剤の流動性を向上することができる。本発明に用いるゼオライトに特に制限はなく、例えば、ホージャサイト、モルデナイト、ＺＳＭ−５、オフレタイト、フェリエライト、エリオナイト、Ａ型、シャバサイトなどを挙げることができる。本発明に用いるシリカゲルに特に制限はないが、比表面積の大きいＡ型シリカゲルを好適に用いることができる。
本発明において、脱水剤の粒径に特に制限はないが、粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子を９０重量％以上含有することが好ましい。粒径２０μｍ未満の粒子は、取り扱う際に粉塵を発生する原因となり、また、脱水剤を微粉砕するためのコストが高くなるおそれがある。粒径５ｍｍを超える粒子は、比表面積が小さいために脱水性能が不十分となるおそれがある。本発明において、ダイオキシン分解剤の脱水剤の含有量に特に制限はないが、０.１〜５０重量％であることが好ましく、１〜３０重量％であることがより好ましく、３〜２０重量％であることがさらに好ましい。脱水剤として、ゼオライトとシリカゲルを併用するとき、ゼオライトの含有量は０.１〜１５重量％であることが好ましく、１〜１０重量％であることがより好ましい。また、シリカゲルの含有量は、０.１〜１０重量％であることが好ましく、１〜８重量％であることがより好ましい。ダイオキシン分解剤の脱水剤の含有量が０.１重量％未満であると、吸湿性を抑制する効果が不足するおそれがある。ダイオキシン分解剤の脱水剤の含有量は、５０重量％以下で十分な吸湿性抑制効果が発現し、通常は５０重量％を超える脱水剤を含有させる必要はない。
【０００９】
本発明に用いる油脂に特に制限はなく、例えば、アマニ油、エノ油、キリ油、ゴマ油、ナタネ油、綿実油、大豆油、ツバキ油、オリーブ油、ヒマシ油、ヤシ油、パーム核油、木ロウなどの植物油脂、牛脂、豚脂、羊脂、牛脚脂、魚油、鯨油などの動物油脂などを挙げることができる。これらの油脂は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末と油脂を混合することにより、ギ酸ナトリウム粉末などの粒子の表面に油脂の皮膜が形成され、大気環境中の水分がギ酸ナトリウム粉末などの粒子の表面まで拡散してきても、油脂の皮膜に遮られ、ギ酸ナトリウム粉末の粒子の内部に侵入しがたいので、粉末としての流動性を保つことができる。油脂は脂肪酸とグリセリンとのエステル結合にもとづく−ＣＯＯ−結合を有し、ギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムも−ＣＯＯ−結合を有するので、油脂とギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムの間には強い親和力がはたらき、ギ酸ナトリウム粉末などの粒子の表面に強固な皮膜が形成される。
本発明において、ダイオキシン分解剤の油脂の含有量に特に制限はないが、０.０１〜２０重量％であることが好ましく、０.０３〜５重量％であることがより好ましく、０.０５〜３重量％であることがさらに好ましい。ダイオキシン分解剤の油脂の含有量が０.０１重量％未満であると、ギ酸ナトリウム粉末などの粒子の表面に完全な皮膜が形成されないおそれがある。ダイオキシン分解剤の油脂の含有量は、２０重量％以下で十分な皮膜が形成され、通常は２０重量％を超える油脂を含有させる必要はない。
【００１０】
本発明においては、ダイオキシン分解剤が流動性向上剤を含有することが好ましい。流動性向上剤は、粉末の粒子の表面をコーティングして滑りをよくする物質であり、微粉末であることが好ましい。ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末に流動性向上剤を添加することにより、粉末の流動化を促進し、圧密がかかりにくいさらさらとした粉末に改質することができる。本発明においては、流動性向上剤として、微粒子状シリカ及びケイ酸カルシウムを好適に用いることができる。微粒子状シリカとしては、超微粒子状のフュームドシリカやエアロゾル状のシリカが好適に用いられる。
フュームドシリカは、四塩化ケイ素、メチルトリクロロシランなどの揮発性ケイ素化合物を酸素及び水素と混合し、気相において燃焼加水分解することにより得ることができる。フュームドシリカは、５〜５０ｎｍ程度の一次粒子がいくつかくっつき合って凝集粒子を形成している。ケイ酸カルシウムは、酸化カルシウムと二酸化ケイ素を高温で焼成することにより得ることができる。本発明に用いる微粒子状シリカ又はケイ酸カルシウムは、粒子径が５〜１００ｎｍであることが好ましく、１０〜７０ｎｍであることがより好ましい。
本発明のダイオキシン分解剤は、吸湿性を抑える手段が、ゼオライトとギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合であり、さらに流動性向上剤としてフュームドシリカを含むことが好ましい。吸湿性を抑える手段が、ゼオライトとギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合であり、さらに流動性向上剤としてフュームドシリカを含むダイオキシン分解剤は、吸湿性が小さく、相対湿度５０％程度の環境に長期間保存しても、吸湿により粒子同士がくっつきあって固化することがなく、Ｃａｒｒの流動性指数が大きく、良好な流動性を有する。吸湿性を抑える手段が、ゼオライトとギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末との混合であり、さらに流動性向上剤としてフュームドシリカを含むダイオキシン分解剤は、ゼオライトの含有量が０.１〜１５重量％であることが好ましく、１〜１０重量％であることがより好ましい。また、フュームドシリカの含有量が０.０１〜３重量％であることが好ましく、０.５〜２重量％であることがより好ましい。
【００１１】
本発明のダイオキシン分解剤においては、ギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末が、粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子を９０重量％以上含有することが好ましく、粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子を９５重量％以上含有することがより好ましい。粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子の量は、粒度分布測定装置を用いてギ酸ナトリウム粉末などの累積粒度分布曲線を作成し、累積粒度分布曲線上の粒径２０μｍ〜５ｍｍの粒子の重量分率として求めることができる。粒径が２０μｍ未満の粒子は比表面積が大きく、吸湿しやすく、凝集性が非常に強くなり、保管時にブリッジを形成して、排出障害を起こしやすいので、含有量が多くないことが好ましい。粒径が５ｍｍを超える粒子は、ダイオキシンを含む被処理物と混合したとき、ギ酸ナトリウムなどが均一に混合した状態から外れ、また、分級を起こす可能性が高まるために、含有量が多くないことが好ましい。粒径２０μｍ〜５ｍｍのギ酸ナトリウム粉末の粒子は、被処理物との混合性が良好であり、薬剤としても移送性が良好である。
本発明のダイオキシン分解剤は、吸湿性の強いギ酸ナトリウム粉末又は酢酸ナトリウム粉末を主成分とするが、相対湿度３０〜５０％の大気環境下において、４週間以上良好な流動性を有する粉体の状態を維持することができる。したがって、通常の粉体で用いられる設備で取り扱うことが可能であり、作業性が良好であり、費用対効果の面でも有利である。
【００１２】
本発明のダイオキシン分解方法においては、ダイオキシンを含む被処理物に、本発明のダイオキシン分解剤を添加し、３００〜４５０℃に加熱する。ダイオキシンを含む被処理物とダイオキシン分解剤を均一に混合したのち、加熱工程へ導入することが好ましい。ギ酸ナトリウムを３００℃以上に加熱すると、ギ酸ナトリウムは分解して水素とシュウ酸ナトリウムになるが、その際に発生する発生期の水素がダイオキシンから塩素を引き抜いて、ダイオキシンを無害化する。加熱温度が３００℃未満であると、ギ酸ナトリウムなどの分解が不十分となり、ダイオキシンの無害化が完全に進行しないおそれがある。加熱温度が４５０℃を超えると、被処理物中の有機物が炭化して加熱装置に障害をもたらすおそれがあり、熱エネルギーも無駄に費消されるおそれがある。
ダイオキシンを含む被処理物は、粉体ないし小塊の固体状態である場合が多いので、良好な流動状態を保つ本発明のダイオキシン分解剤は、移送ラインの中で容易に均一に混合することができ、撹拌に高度な混合装置を設ける必要がない。
本発明のダイオキシン分解方法は、ダイオキシンを含む飛灰の処理に特に好適に適用することができる。飛灰を加熱するとダイオキシン類の再合成（デノボ合成）がしばしば起こることが報告されているが、本発明方法によれば、ダイオキシン類の再合成が起こることなく、効果的にダイオキシンを分解することが可能である。
【実施例】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
ギ酸ナトリウム［関東化学(株)、特級、白色粉末、純度９８.０重量％以上、平均粒径２００μｍ］９５０ｇと、ゼオライト［関東化学(株)、特級、白色粉末、２００メッシュ通過、細孔径０.３ｎｍ］５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、底内寸１８ｃｍ×２８ｃｍのアルミバットに広げ、相対湿度５０％のインキュベーター中に開放状態で保存した。１週間後、２週間後及び４週間後に外観を観察するとともに、４週間後の試料について、パウダーテスター［ホソカワミクロン(株)］を用いて、安息角、崩壊角、スパチュラ角、分散度を測定し、Ｃａｒｒの流動性指数（Ｒ．Ｌ．Ｃａｒｒ、Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．、第７２巻、１６３−１６８頁、１９６５年１月１８日号）を算出した。
２週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後、若干の固化が認められた。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７０.６であった。
相対湿度３０％のインキュベーターを用いて、同じ試験を行った。４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７０.８であった。
さらに、このダイオキシン分解剤を用いてダイオキシン分解試験を行った。ダイオキシン濃度は、廃棄物処理におけるダイオキシン類標準測定分析マニュアル（平成９年２月厚生省生活衛生局環境部環境整備課）にしたがって分析した。ダイオキシン濃度３.５ｎｇ−ＴＥＱ／ｇの都市ゴミ焼却飛灰３５ｇとダイオキシン分解剤１.７５ｇを乳鉢で十分混合したのち、２００ｍＬの三口フラスコに入れ、撹拌しながら３５０℃で１０分間加熱した。冷却後の試料のダイオキシン濃度は、０.０６３ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであり、ＴＥＱ分解率は９８.２％であった。
実施例２
ギ酸ナトリウム９００ｇとゼオライト１００ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例１と同様にして、評価を行った。
相対湿度５０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７０.８であった。
相対湿度３０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７１.０であった。
ダイオキシン分解試験におけるＴＥＱ分解率は、９８.０％であった。
実施例３
ギ酸ナトリウム８５０ｇ、ゼオライト１００ｇ及びシリカゲル［豊田化工(株)、シリカゲル Ａ型、２００メッシュ通過］５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例１と同様にして、評価を行った。
相対湿度５０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、８０.２であった。
相対湿度３０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、８１.４であった。
ダイオキシン分解試験におけるＴＥＱ分解率は、９７.９％であった。
実施例４
ギ酸ナトリウム８９０ｇ、ゼオライト１００ｇ及びフュームドシリカ［(株)トクヤマ、疎水性ＭＴ−１０、比重０.１］１０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例１と同様にして、評価を行った。
相対湿度５０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、８０.０であった。
相対湿度３０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、８１.０であった。
ダイオキシン分解試験におけるＴＥＱ分解率は、９８.１％であった。
実施例５
ギ酸ナトリウム９８０ｇと大豆油２０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例１と同様にして、評価を行った。
相対湿度５０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７０.４であった。
相対湿度３０％で保存したとき、４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、７２.０であった。
ダイオキシン分解試験におけるＴＥＱ分解率は、９８.５％であった。
比較例１
ギ酸ナトリウム１,０００ｇをアルミバットに広げ、実施例１と同様にして、評価を行った。
相対湿度５０％で保存したとき、１週間後に固化した状態となり、２週間後と４週間後には完全に潮解して冠水した状態であった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、測定できなかった。
相対湿度３０％で保存したとき、１週間後と２週間後は固化した状態であり、４週間後には完全に潮解して冠水した状態となった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、測定できなかった。
都市ゴミ焼却飛灰３５ｇとギ酸ナトリウム１.７５ｇを乳鉢で十分混合し、実施例１と同様にしてダイオキシン分解試験を行った。ＴＥＱ分解率は、９８.３％であった。
比較例２
ダイオキシン分解剤を添加することなく、都市ゴミ焼却飛灰３５ｇを２００ｍＬの三口フラスコに入れ、撹拌しながら３５０℃で１０分間加熱した。冷却後の試料のダイオキシン濃度は、３.４３ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであり、ＴＥＱ分解率は２.０％であった。
実施例１〜５及び比較例１のダイオキシン分解剤の配合組成を第１表に、実施例１〜５及び比較例１〜２の結果を第２表に示す。
【００１４】
【表１】
0004706258.tif 000002
【００１５】
【表２】
0004706258.tif 000003
【００１６】
第２表に見られるように、実施例１のゼオライト５重量％を含むダイオキシン分解剤は、相対湿度５０％では２週間後まで、相対湿度３０％では４週間後もさらさらの状態を保ち、吸湿性が大きく抑制されている。実施例２のゼオライト１０重量％を含むダイオキシン分解剤は、さらに吸湿性抑制効果が大きく、相対湿度５０％でも４週間後までさらさらの状態を保っている。Ｃａｒｒの流動性指数は７０.６〜７１.０であり、「かなり良好」と判定される状態である。
実施例３のゼオライト１０重量％とシリカゲル５重量％を含むダイオキシン分解剤と、実施例４のゼオライト１０重量％とフュームドシリカ１重量％を含むダイオキシン分解剤は、吸湿性抑制効果が大きく、相対湿度５０％でも４週間後までさらさらの状態を保っている。また、Ｃａｒｒの流動性指数が８０.０〜８１.４であり、「良好」と判定される状態である。
実施例５の大豆油２重量％を添加してギ酸ナトリウム粒子の表面を被覆したダイオキシン分解剤も、吸湿性抑制効果が大きく、相対湿度５０％でも４週間後までさらさらの状態を保っている。Ｃａｒｒの流動性指数は７０.４〜７２.０であり、「かなり良好」と判定される状態である。
これに対して、吸湿性を抑える手段を施さないギ酸ナトリウムをアルミバットに広げた比較例１では、相対湿度５０％の場合も３０％の場合も、１週間で固化し、４週間後には完全に潮解して冠水した状態となる。この状態では、粉体として取り扱うことは不可能であり、被処理物と混合することは極めて難しい状態である。
ダイオキシンを含有する都市ゴミ焼却飛灰をそのまま３５０℃で１０分間加熱した比較例２では、ダイオキシンはごく僅かしか分解されていないが、都市ゴミ焼却飛灰１００重量部に対して本発明のダイオキシン分解剤５重量部を添加、混合して３５０℃で１０分間加熱した実施例１〜５では、ＴＥＱ分解率がほぼ９８％以上に達し、ギ酸ナトリウムを添加、混合して同様に加熱処理した比較例１の結果と差がなく、本発明のダイオキシン分解剤が優れたダイオキシン分解効果を発揮することが分かる。
実施例６
酢酸ナトリウム［関東化学(株)、特級、白色粉末、平均粒径３９０μｍ］９５０ｇと、ゼオライト［関東化学(株)、特級、白色粉末、２００メッシュ通過、細孔径０.３ｎｍ］５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例１と同様にしてアルミバットに広げ、相対湿度３０％のインキュベーター中に保存し、実施例１と同じ試験を行った。
２週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後、若干の固化が認められた。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、６９.５であった。ダイオキシン分解試験において、ＴＥＱ分解率は８０.８％であった。
実施例７
酢酸ナトリウム三水和物［関東化学(株)、特級、白色粉末、平均粒径１,０００μｍ］９５０ｇとゼオライト５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例６と同じ試験を行った。
４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、６６.２であった。ダイオキシン分解試験において、ＴＥＱ分解率は８３.２％であった。
比較例３
酢酸ナトリウム１,０００ｇをアルミバットに広げ、実施例６と同様にして、評価を行った。
１週間後に固化した状態となり、２週間後と４週間後には完全に潮解して冠水した状態であった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、測定できなかった。ダイオキシン分解試験において、ＴＥＱ分解率は８２.３％であった。
比較例４
酢酸ナトリウム三水和物１,０００ｇをアルミバットに広げ、実施例６と同様にして、評価を行った。
１週間後に固化した状態となり、２週間後と４週間後には完全に潮解して冠水した状態であった。４週間後のＣａｒｒの流動性指数は、測定できなかった。ダイオキシン分解試験において、ＴＥＱ分解率は８５.１％であった。
実施例６〜７及び比較例３〜４のダイオキシン分解剤の配合組成を第３表に、実施例６〜７及び比較例３〜４の結果を第４表に示す。
【００１７】
【表３】
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【００１８】
【表４】
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【００１９】
第４表に見られるように、実施例６のゼオライト５重量％を含む酢酸ナトリウムからなるダイオキシン分解剤は、相対湿度３０％で２週間後まで、実施例７のゼオライト５重量％を含む酢酸ナトリウム三水和物からなるダイオキシン分解剤は、４週間後までさらさらの状態を保ち、吸湿性が大きく抑制されている。Ｃａｒｒの流動性指数は６６.２〜６９.５であり、「普通」ないし「かなり良好」と判定される状態である。
これに対して、吸湿性を抑える手段を施さない酢酸ナトリウム又は酢酸ナトリウム三水和物をアルミバットに広げた比較例３〜４では、１週間で固化し、２週間後と４週間後には完全に潮解して冠水した状態となる。この状態では、粉体として取り扱うことは不可能であり、被処理物と混合することは極めて難しい状態である。
都市ゴミ焼却飛灰１００重量部に対して本発明のダイオキシン分解剤５重量部を添加、混合して、３５０℃で１０分間加熱した実施例６〜７では、ＴＥＱ分解率が８０％以上に達し、酢酸ナトリウム又は酢酸ナトリウム三水和物を添加、混合して同様に加熱処理した比較例３〜４の結果と大差がなく、実施例６〜７のダイオキシン分解剤が良好なダイオキシン分解性能を有することが分かる。
実施例８
２５ｋｇポリエチレン袋入りのギ酸ナトリウム［三菱ガス化学(株)］は、購入時、ポリエチレン袋全体が固化していた。これをハンマーを用いて解砕し、大きな塊を除去したのち、目開き２０ｍｍの篩を通過し、目開き４.７５ｍｍの篩上に残る解砕したギ酸ナトリウムを回収した。
この解砕したギ酸ナトリウム９５０ｇに、ゼオライト［関東化学(株)、特級、白色粉末、２００メッシュ通過、細孔径０.３ｎｍ］５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、底内寸２４ｃｍ×３２ｃｍのアルミバットに広げ、相対湿度５０％のインキュベーター中に開放状態で保存し、１週間後、２週間後及び４週間後に外観を観察した。
４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。
実施例９
実施例８でハンマーを用いて解砕したギ酸ナトリウムを、さらに低速解砕機［旭産業(株)、旭式ハンマークラッシャー２号型、ハンマー回転速度１,７００ｒｐｍ］を用いて、回転歯により粉体を緩やかに解砕し、微解砕したギ酸ナトリウムを回収した。微解砕したギ酸ナトリウムの平均粒径を粒度分布計で測定したところ、２００μｍであった。また、粒径２０μｍ〜３.７ｍｍの粒子が９７.２重量％、粒径５０μｍ〜３.７ｍｍの粒子が８３.３重量％であり、粒径が３.７ｍｍを超える粒子は存在しなかった。
この微解砕したギ酸ナトリウム９５０ｇに、ゼオライト５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例８と同様にしてアルミバットに広げ、相対湿度５０％のインキュベーター中に開放状態で保存し、１週間後、２週間後及び４週間後に外観を観察した。
４週間後まで、ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかった。
実施例１０
実施例９で得られた微解砕したギ酸ナトリウムを、さらに高速粉砕機［ホソカワミクロン(株)、回転速度６,９００ｒｐｍ］を用いて、回転歯により粉体を粉砕し、粉砕したギ酸ナトリウムを回収した。粉砕したギ酸ナトリウムの平均粒径を粒度分布計で測定したところ、６５μｍであった。また、粒径２０μｍ未満の粒子が２５.８重量％であり、粒径５０μｍ未満の粒子が４８.４重量％であり、粒径が４１０μｍを超える粒子は存在しなかった。
この粉砕したギ酸ナトリウム９５０ｇに、ゼオライト５０ｇを混合してダイオキシン分解剤を調製し、実施例８と同様にしてアルミバットに広げ、相対湿度５０％のインキュベーター中に開放状態で保存し、１週間後、２週間後及び４週間後に外観を観察した。
１週間後ダイオキシン分解剤はさらさらした状態を保ち、変化はなかったが、２週間後には若干固化し、４週間後には完全に固化した状態となった。
実施例８〜１０の結果を、第５表に示す。
【００２０】
【表５】
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【００２１】
第５表に見られるように、平均粒径が２００μｍで、２０μｍ〜３.７ｍｍの粒子が９７.２重量％であるギ酸ナトリウム粉末にゼオライトを添加した実施例９のダイオキシン分解剤は、粒径５〜２０ｍｍのギ酸ナトリウム粉末にゼオライトを添加した実施例８のダイオキシン分解剤と、少なくとも４週間は同程度の保存安定性を有する。平均粒径が６５μｍであり、粒径２０μｍ未満の粒子が２５.８重量％であるギ酸ナトリウム粉末にゼオライトを添加した実施例１０のダイオキシン分解剤は、保存安定性がやや劣る。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のダイオキシン分解剤は、強い吸湿性を有するギ酸ナトリウム又は酢酸ナトリウムを主成分とするにもかかわらず、大気環境下における保存安定性が良好であり、相対湿度５０％の環境において、４週間以上粉体としての流動性を保つ。したがって、通常の粉体機器を用いて貯留し、取り扱うことができる。本発明のダイオキシン分解方法によれば、ダイオキシンに汚染された土壌、汚泥や、ダイオキシンを含む飛灰中のダイオキシンを効果的に処理して無害化することができ、特にダイオキシンを含む飛灰の処理に適している。