(57)【要約】【課題】  ゴミ焼却場等から排出される排煙や飛灰中にはダイオキシン類等の有害な有機ハロゲン化物や重金属類が含まれている虞があり、これらが自然界に放出されると環境汚染を生じる虞がある。本発明は酸欠状態で加熱する等の特殊な装置を用いることなく、比較的低温条件下であっても、排煙や飛灰中の有機ハロゲン化物の濃度を効率よく低減下させることができるとともに、排煙から分離した飛灰中から重金属類が溶出しないように効率よく処理することのできる排煙の処理方法を提供する。【解決手段】  本発明の排煙の処理方法は、飛灰を含む排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させた後、飛灰を排煙から分離することを特徴とする。本発明方法において、排煙の温度１２０〜４００℃において排煙を還元剤、金属捕集剤及び吸着剤と接触させることが好ましい。【選択図】  なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛灰を含む排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させた後、飛灰を排煙から分離することを特徴とする排煙の処理方法。
【請求項２】
排煙温度が１２０〜４００℃において排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させる請求項１記載の排煙の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物焼却の際に発生する飛灰を含む排煙中の有害物質を安全に処理することのできる排煙の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴミ焼却場等において廃棄物を焼却した際に、ダイオキシン類（ＰＣＤＤＳ、ＰＣＤＦＳ等）のような極めて毒性の強い有機ハロゲン化物が生成することが指摘されている。廃棄物の焼却に際して生じた有機ハロゲン化物は、排煙中に高濃度で含有されている場合もあることが大きな社会問題となっている。廃棄物の焼却によって生成した有機ハロゲン化物は、排煙とともに大気中に放出されると大気汚染問題を生じるのみならず、土壌中に蓄積される虞があり、土壌に蓄積された有機ハロゲン化物は農作物中に吸収されたり、雨水等によって流れ出て地下水、河川等を汚染する等の広範な環境汚染問題を生じる虞があった。また廃棄物を焼却した際に生じた有機ハロゲン化物は、排煙中から分離した飛灰中に大量に含まれていることもあり、飛灰を埋設処理することにより環境を汚染する虞もあった。
【０００３】
ダイオキシン類等の有機ハロゲン化物は、非常に安定な物質で水に溶けず、自然環境下では半永久的に消失しないことから、その強い毒性と相まって環境汚染対策の重要化学物質とされている。
【０００４】
一方、近年のゴミの多様化に伴い排煙や飛灰中には重金属類が多量に含有されている場合があり、また土壌中にも排煙中に含まれていたダイオキシン類等の有機ハロゲン化物とともに、有害な重金属類も蓄積されている場合があり問題となっている。
【０００５】
ゴミ焼却場において廃棄物、特にプラスチック廃棄物等を焼却処理した際に生成する可能性の高いダイオキシン類の生成量を低減化させるためには、廃棄物を焼却して生じた排煙を活性炭等と接触させる方法が、ある程度は有効であると言われている。このため従来、排煙を活性炭と接触させた後、バグフィルターを通過させて排煙中からダイオキシン類を除去することが試みられている。
【０００６】
平成１２年１２月に厚生省から出された焼却炉の運転に関するガイドラインでは、新設の焼却炉においてはダスト集塵機入口における排煙温度を２００℃以下に下げ、出口における排煙中のダイオキシン類濃度を、国際毒性等価換算濃度で０．５ｎｇ／Ｎｍ3 以下にすること、既設の焼却炉においてはダスト集塵機入口における排煙温度を２５０〜２８０℃以下の極力低い温度となるように運転し、ダイオキシン類の濃度を従来の１／１０以下にすることが要望されている。しかしながら、これらの方法では、ダイオキシン類の除去率は、バグフィルターを通過する排煙温度を、実用上の最低温度である１５０℃まで低下させても、９９．５％以上のダイオキシン類除去率を常に確保することは困難であり、たとえ排煙中のダイオキシン類を有効に除去できたとしても、バグフィルターで排煙中から分離された飛灰中に、ダイオキシン類等の有機ハロゲン化物が含有されて残留する虞れがあった。
【０００７】
近年、ダイオキシン類等の量を低減化させる方法として、ダイオキシン類を含む飛灰を非通り抜け系において酸欠状態で加熱してダイオキシン類を分解する方法（特許文献１）、活性炭、シリカ系物質、ゼオライト等のダイオキシン前駆体を吸着する吸着材と、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸化合物やリン酸化合物、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム化合物、アミン化合物等のダイオキシン生成反応を抑制する抑制材とを排煙に添加する方法（特許文献２）、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、メタノールアミン等のアミン化合物を飛灰等に添加して処理する方法（特許文献３）、焼却時に発生する排煙の温度が５００℃以下となる工程において、排煙を還元剤と接触させる方法（特許文献４）、排煙の温度が５００℃以上にある間に、還元剤を含む水溶液を排煙に噴霧した後、排煙を急冷する方法（特許文献５）等が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特公平６−３８８６３号公報
【特許文献２】特開平１０−２９６０５０号公報
【特許文献３】特開平１０−２７２４４０号公報
【特許文献４】特開平１１−１３７９５２号公報
【特許文献５】特開２００２−１０２６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１に記載の方法では、酸欠状態にしないとダイオキシン類を有効に分解し得ないとともに、酸欠状態を得るには、閉鎖系において或いは不活性ガス雰囲気中で作業して空気の侵入を排除する等の方法を採用する必要があり、加熱処理に使用する加熱装置に高い気密構造が要求されるため、設備投資や設備の保守等に高いコストがかかるという問題があった。またこの方法では、ダイオキシン類等の塩素化芳香族化合物を加熱分解しても、塩素と芳香族化合物の段階までしか分解されないものが存在する虞れがあり、このような塩素と芳香族化合物が加熱条件下で結合してダイオキシン類等が再度生成される虞れもあった。
【００１０】
また、特許文献２、特許文献３に記載の方法は、特許文献１に記載の方法のような特殊な設備を必要とせずにダイオキシン類等の処理は可能であるが、重金属類の処理を行うことができないため、ダイオキシン類の処理と重金属類の固定化処理とを別々に行わなければならず、処理作業が煩雑となるという問題があった。一方、特許文献４、５に記載の方法は特殊な処理設備を用いることなく、排煙中のダイオキシン類等の低減化とともに、飛灰中から重金属類が容易に溶出し難くなるよう処理することが可能である。しかしながら５００℃以下で排煙を処理する特許文献４の方法では、ダイオキシン類やその前駆体の含有量、重金属類の含有量が多い場合には還元剤の使用量を多くしないとダイオキシン類等や重金属類の処理を十分に行い難い虞があった。また特許文献５の方法は、処理後に急冷しないと再びダイオキシン類が生成する可能性があり、いずれも未だ改良の余地を残していた。
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体を併用して排煙を処理することにより、排煙中のダイオキシン類等の有機ハロゲン化物濃度を低減化するとともに、飛灰中から重金属類が容易に溶出しないように効率良い処理が行えることを見出し本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち本発明は、
（１）飛灰を含む排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させた後、飛灰を飛灰から分離することを特徴とする排煙の処理方法、
（２）排煙温度が１２０〜４００℃において排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させる上記（１）記載の排煙の処理方法、
を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明方法によれば、特殊な処理設備を必要とせずに、比較的低温で処理を行っても排煙中のダイオキシン類等の有機ハロゲン化物濃度を効率良く低減化することができ、しかも排煙から分離した飛灰中から重金属類が溶出しないように重金属類を確実に不溶化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明において用いる還元剤としては、例えば、亜リン酸類、次亜リン酸類、金属水素化物類、金属水素錯化合物類、ボラン類、ヒドラジン類等が挙げられる。還元剤は１種のみに限らず、同種及び／又は異種のものを２種以上を混合して用いることができる。
【００１５】
上記亜リン酸類としては、亜リン酸や亜リン酸塩が用いられる。亜リン酸塩としては、例えば亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸アンモニウム、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸水素カリウム、亜リン酸水素カルシウム、亜リン酸マグネシウム等が挙げられる。これらのうち、亜リン酸、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カルシウムが好ましい。
【００１６】
次亜リン酸類としては、次亜リン酸や次亜リン酸塩が用いられる。次亜リン酸塩としては、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸マグネシウム、次亜リン酸アンモニウム等が挙げられ、これらのうち、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カルシウムが好ましい。
【００１７】
金属水素化物類としては、水素化アルキルアルミニウム（例えば水素化ジイソブチルアルミニウム等）、炭素数１〜１８のトリアルキル（又はアリール）アンモニウム（例えばトリメチルアンモニウム、トリイソブチルアルミニウム等）、水素化アルキル錫化合物（例えば水素化トリ−α−ブチル錫、水素化トリフェニル錫等）、炭素数１〜１８のアルキルヒドラシラン（例えばトリエチルシラン、フェニルジメチルシラン、トリエトキシシラン、トリ−ｎ−ブチルシラン、ジフェニルシラン、ジエチルシラン等）が挙げられる。
【００１８】
また金属水素錯化合物類としては、リチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム等の金属の水素化ホウ素金属塩類（例えばトリメトキシ水素化ホウ素ナトリウム、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素亜鉛等）、リチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム等の金属のアルキル水素化ホウ素金属塩類、水素化アルミニウム金属塩類、アルキル水素化アルミニウム金属塩類等が挙げられる。ボラン類としては、三臭化ホウ素、テキシルボランやジシアミルボラン等のアルキルボラン、ジボラン、トリメチルボラン等のボランのアミン錯体等が、ヒドラジン類としては、ヒドラジン、二塩酸ヒドラジン、ヒドラジン水和物、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジン等が挙げられる。
【００１９】
金属捕集剤としては、酸素、窒素、硫黄等の金属に対する配位能を有する原子を含む官能基を有する化合物で、例えば、ジチオカルバミン酸基、燐酸基、カルボン酸基、カルバミン酸基、ジチオ酸基、アミノ燐酸基、チオール基、ザンセート基等やこれらの塩を少なくとも１個有する化合物が挙げられる。２個以上の官能基を有する場合、同一の官能基を有していても異なる官能基を有していても良い。金属捕集剤としては水溶性、水分散性を有するものが好ましく、官能基としてジチオカルバミン酸基やその塩を官能基として有するものが好ましい。
【００２０】
ジチオカルバミン酸基やその塩を官能基として有する金属捕集剤としては、例えば、モノアミンやポリアミン等のアミン類に二硫化炭素を反応させて得た化合物が挙げられる。ジチオカルバミン酸基を官能基として有する化合物を得るために用いるアミン類としては、例えばモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノブチルアミン、モノイソブチルアミン等のモノアルキルアミン；ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、エチルメチルアミン、メチルプロピルアミン、イソプロピルメチルアミン、ブチルメチルアミン、イソブチルメチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルイソプロピルアミン、ブチルエチルアミン、エチルイソブチルアミン、イソプロピルプロピルアミン、ブチルプロピルアミン、ブチルイソブチルアミン等のジアルキルアミン；エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリプロピレンテトラミン、トリブチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレンペンタミン、テトラブチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピルアミン、モノメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン等の脂肪族アミン；モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、モノブタノールアミン、モノイソブタノールアミン等のモノアルコールアミン；ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミン、ジイソブタノールアミン等のジアルコールアミン等が挙げられる。
【００２１】
またメチルフェニルアミン、エチルフェニルアミン、フェニルプロピルアミン、イソプロピルフェニルアミン、ブチルフェニルアミン、イソブチルフェニルアミン等のアルキルフェニルアミン；モルホリン；２−メチルモルホリン、２−エチルモルホリン、２−プロピルモルホリン、２−イソプロピルモルホリン、２−ブチルモルホリン、２−イソブチルモルホリン、３−メチルモルホリン、３−エチルモルホリン、３−プロピルモルホリン、３−イソプロピルモルホリン、３−ブチルモルホリン、３−イソブチルモルホリン等のモノアルキルモルホリン；２，３−ジメチルモルホリン、２，５−ジエチルモルホリン、２−エチル−５−メチルモルホリン等のジアルキルモルホリン；２，３，５−トリメチルモルホリン、２，３−ジメチル−６−エチルモルホリン等のトリアルキルモルホリン；２，３，５，６−テトラエチルモルホリン、２−エチル−３，５，６−トリメチルモルホリン等のテトラアルキルモルホリン；ピペラジン；１−メチルピペラジン、１−エチルピペラジン、１−プロピルピペラジン、１−イソプロピルピペラジン、１−ブチルピペラジン、２−メチルピペラジン、２−エチルピペラジン、２−プロピルピペラジン、２−イソプロピルピペラジン、２−ブチルピペラジン、２−イソブチルピペラジン等のモノアルキルピペラジン；２，３−ジメチルピペラジン、２，５−ジエチルピペラジン、１，３−ジエチルピペラジン等のジアルキルピペラジン；２，３，５−トリメチルピペラジン、１，２，５−トリメチルピペラジン、２，３−ジメチル−５−エチルピペラジン等のトリアルキルピペラジン；２，３，５，６−テトラメチルピペラジン、１，３，５，６−テトラプロピルピペラジン、３−エチル−２，５，６−トリメチルピペラジン等のテトラアルキルピペラジン；ピロリジン；２−メチルピロリジン、２−エチルピロリジン、２−プロピルピロリジン、２−イソプロピルピロリジン、２−ブチルピロリジン、２−イソブチルピロリジン、３−メチルピロリジン、３−エチルピロリジン、３−プロピルピロリジン、３−イソプロピルピロリジン、３−ブチルピロリジン、３−イソブチルピロリジン等のモノアルキルピロリジン；２，３−ジメチルピロリジン、２，４−ジエチルピロリジン、２−エチル−３−メチルピロリジン等のジアルキルピロリジン；２，３，４−トリメチルピロリジン、２，３−ジメチル−５−エチルピロリジン等のトリアルキルピロリジン；２，３，４，５−テトラメチルピロリジン、２−エチル−３，４，５−トリメチルピロリジン等のテトラアルキルピロリジン；ピペリジン；２−メチルピペリジン、２−エチルピペリジン、２−プロピルピペリジン、２−イソプロピルピペリジン、２−ブチルピペリジン、２−イソブチルピペリジン、３−メチルピペリジン、３−エチルピペリジン、３−プロピルピペリジン、３−イソプロピルピペリジン、３−ブチルピペリジン、３−イソブチルチピペリジン、４−メチルピペリジン、４−エチルピペリジン、４−プロピルピペリジン、４−イソプロピルピペリジン、４−ブチルピペリジン、４−イソブチルピペリジン等のモノアルキルピペリジン；２，３−ジメチルピペリジン、２，５−ジエチルピペリジン、２，４−ジプロピルピペリジン、２−メチル−４−プロピルピペリジン等のジアルキルピペリジン；２，４，６−トリメチルピペリジン、２，４−エチル−６−プロピルピペリジン等のトリアルキルピペリジン；２，３，５，６−テトラメチルピペリジン、２，３，４，６−トリエチルピペリジン等のテトラアルキルピペリジン；２，３，４，５，６−ペンタメチルピペリジン、２，３，４，５，６−ペンタエチルピペリジン等のペンタアルキルピペリジン；チオモルホリン；２−メチルチオモルホリン、２−エチルチオモルホリン、２−プロピルチオモルホリン、２−イソプロピルチオモルホリン、２−ブチルチオモルホリン、２−イソブチルチオモルホリン、３−メチルチオモルホリン、３−エチルチオモルホリン、３−プロピルチオモルホリン、３−イソプロピルチオモルホリン、３−ブチルチオモルホリン、３−イソブチルチオモルホリン等のモノアルキルチオモルホリン、２，３−ジメチルチオモルホリン、２，５−ジエチルチオモルホリン、２，６−ジプロピルチオモルホリン、２−エチル−３−メチルチオモルホリン、２−メチル−６−プロピルチオモルホリン等のジアルキルチオモルホリン；２，３，５−トリメチルチオモルホリン、２，３，６−トリエチルチオモルホリン等のトリアルキルチオモルホリン；２，３，５，６−テトラメチルチオモルホリン、２−エチル−３，５，６−トリメチルチオモルホリン等のテトラアルキルチオモルホリン；イミダゾリジン；１−メチルイミダゾリジン、１−エチルイミダゾリジン、１−プロピルイミダゾリジン、１−イソプロピルイミダゾリジン、１−ブチルイミダゾリジン、１−イソブチルイミダゾリジン、２−メチルイミダゾリジン、２−エチルイミダゾリジン、２−プロピルイミダゾリジン、２−イソプロピルイミダゾリジン、２−ブチルイミダゾリジン、２−イソブチルイミダゾリジン、３−メチルイミダゾリジン、３−エチルイミダゾリジン、３−プロピルイミダゾリジン、３−イソプロピルイミダゾリジン、３−ブチルイミダゾリジン、３−イソブチルイミダゾリジン、４−メチルイミダゾリジン、４−エチルイミダゾリジン、４−プロピルイミダゾリジン、４−イソプロピルイミダゾリジン、４−ブチルイミダゾリジン、４−イソブチルイミダゾリジン、５−メチルイミダゾリジン、５−エチルイミダゾリジン、５−プロピルイミダゾリジン、５−イソプロピルイミダゾリジン、５−ブチルイミダゾリジン、５−イソブチルイミダゾリジン等のモノアルキルイミダゾリジン；２，３−ジメチルイミダゾリジン、２，５−ジエチルイミダゾリジン、４，５−ジプロピルイミダゾリジン、１−メチル−４−プロピルイミダゾリジン等のジアルキルイミダゾリジン；２，４，５−トリメチルイミダゾリジン、３，４−ジエチル−５−プロピルイミダゾリジン等のトリアルキルイミダゾリジン；２，３，４，５−テトラメチルイミダゾリジン、１，２，４，５−テトラメチルイミダゾリジン等のテトラアルキルイミダゾリジン；ピラゾリジン；１−メチルピラゾリジン、１−エチルピラゾリジン、１−プロピルピラゾリジン、１−イソプロピルピラゾリジン、１−ブチルピラゾリジン、１−イソブチルピラゾリジン、２−メチルピラゾリジン、２−エチルピラゾリジン、２−プロピルピラゾリジン、２−イソプロピルピラゾリジン、２−ブチルピラゾリジン、２−イソブチルピラゾリジン、３−メチルピラゾリジン、３−エチルピラゾリジン、３−プロピルピラゾリジン、３−イソプロピルピラゾリジン、３−ブチルピラゾリジン、３−イソブチルピラゾリジン、４−メチルピラゾリジン、４−エチルピラゾリジン、４−プロピルピラゾリジン、４−イソプロピルピラゾリジン、４−ブチルピラゾリジン、４−イソブチルピラゾリジン、５−メチルピラゾリジン、５−エチルピラゾリジン、５−プロピルピラゾリジン、５−イソプロピルピラゾリジン、５−ブチルピラゾリジン、５−イソブチルピラゾリジン等のモノアルキルピラゾリジン；３，４−ジメチルピラゾリジン、３，５−ジエチルピラゾリジン、２，５−ジプロピルピラゾリジン、３−メチル−５−プロピルピラゾリジン等のジアルキルピラゾリジン；３，４，５−トリメチルピラゾリジン、２，４−ジエチル−５−プロピルピラゾリジン等のトリアルキルピラゾリジン；２，３，４，５−テトラメチルピラゾリジン、１，４−ジエチル−３，５−ジプロピルピラゾリジン等のテトラアルキルピラゾリジン；ピロール；２−メチルピロール、２−エチルピロール、２−プロピルピロール、２−イソプロピルピロール、２−ブチルピロール、２−イソブチルピロール、３−メチルピロール、３−エチルピロール、３−プロピルピロール、３−イソプロピルピロール、３−ブチルピロール、３−イソブチルピロール等のモノアルキルピロール；２，３−ジメチルピロール、２，５−ジエチルピロール、２，４−ジプロピルピロール、２−エチル−４−メチルピロール、２−メチル−３−プロピルピロール等のジアルキルピロール；２，３，４−トリメチルピロール、２，３，５−トリエチルピロール等のトリアルキルピロール；２，３，４，５−テトラメチルピロール、２−エチル−３，４，５−トリメチルピロール等のテトラアルキルピロール；イミダゾール；２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、２−ブチルイミダゾール、２−イソブチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、４−プロピルイミダゾール、４−イソプロピルイミダゾール、４−ブチルイミダゾール、４−イソブチルイミダゾール、５−メチルイミダゾール、５−エチルイミダゾール、５−プロピルイミダゾール、５−イソプロピルイミダゾール、５−ブチルイミダゾール、５−イソブチルイミダゾール等のモノアルキルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２，５−ジエチルイミダゾール、２，４−ジプロピルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチル−５−プロピルイミダゾール等のジアルキルイミダゾール；２，４，５−トリメチルイミダゾール、２，４，５−トリエチルイミダゾール等のトリアルキルイミダゾール；ピラゾール；３−メチルピラゾール、３−エチルピラゾール、３−プロピルピラゾール、３−イソプロピルピラゾール、３−ブチルピラゾール、３−イソブチルピラゾール、４−メチルピラゾール、４−エチルピラゾール、４−プロピルピラゾール、４−イソプロピルピラゾール、４−ブチルピラゾール、４−イソブチルピラゾール、５−メチルピラゾール、５−エチルピラゾール、５−プロピルピラゾール、５−イソプロピルピラゾール、５−ブチルピラゾール、５−イソブチルピラゾール等のモノアルキルピラゾール、３，４−ジメチルピラゾール、３，５−ジエチルピラゾール、３，４−ジプロピルピラゾール、３−エチル−５−メチルピラゾール等のジアルキルピラゾール；３，４，５−トリメチルピラゾール、３，４，５−トリエチルピラゾール等のトリアルキルピラゾール；フェニレンジアミン、ｏ−，ｍ−，ｐ−キシリレンジアミン、３，５−ジアミノクロロベンゼン、アニリン等の芳香族アミン；１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン等のシクロアルカン系ポリアミン；ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリ−３−メチルプロピルイミン、ポリ−２−エチルプロピルイミン等の環状イミン重合体；ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の不飽和アミンの重合体が挙げられる。更に、ビニルアミン、アリルアミン等の不飽和アミンと、ジメチルアクリルアミド、スチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホン酸等及びその塩類等の、不飽和アミンと共重合可能な不飽和結合を有する他のモノマーとの共重合体も挙げられる。これらは２種以上の混合物を用いることもできる。
【００２２】
ジチオカルバミン酸基やその塩を官能基として化合物は、１分子中にジチオカルバミン酸基（酸型の官能基）のみを有するものでも、ジチオカルバミン酸塩基（塩型の官能基）のみを有するものでも、酸型の官能基と塩型の官能基の両方を有するもののいずれも金属捕集剤として使用することができる。また酸型の官能基のみを有する化合物、塩型の官能基のみを有する化合物、酸型の官能基と塩型の官能基を有する化合物の２種以上の混合物も使用することができる。塩型の官能基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。
【００２３】
官能基としてリン酸基を有する化合物としては、上記したと同様のアミン類にアルデヒド類及び亜リン酸類と反応させて得られる化合物が挙げられる。リン酸基を官能基として有する化合物は、リン酸基が酸型（末端が水素原子）であっても、塩型であっても良く、また両方を含むものでも良い。塩型のリン酸基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。リン酸基を官能基として有する化合物としては、１分子中に酸型と塩型のリン酸基の両方を有する化合物、酸型のリン酸基のみを有する化合物、塩型のリン酸基のみを有する化合物の１種又は２種以上の混合物を用いることができる。
【００２４】
官能基としてカルボン酸基を有する化合物としては、例えば、上記したと同様のアミン類に、モノハロゲン化カルボン酸やそのエステルと反応させることにより得られるカルボン酸基を有する化合物が挙げられる。カルボン酸基を官能基として有する化合物は、カルボン酸基が酸型（末端が水素原子）であっても、塩型であっても良く、また両方を含むものでも良い。塩型のカルボン酸基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。カルボン酸基を官能基として有する化合物としては、１分子中に酸型と塩型のカルボン酸基の両方を有する化合物、酸型のカルボン酸基のみを有する化合物、塩型のカルボン酸基のみを有する化合物の１種又は２種以上の混合物を用いることができる。
【００２５】
本発明において、金属捕集剤としては市販のものを使用することもできる。市販の金属捕集剤としては、例えば、アッシュクリーンＣ−５００、アッシュクリーンＣ−５０８、アッシュクリーンＣ−５０５（株式会社 荏原製作所）、アッシュナイトＳ−８０３（栗田工業株式会社）、ＴＸ−１０、ＴＳ−５００、ＴＳ−６００、ＴＳ−８００、（東ソー株式会社）、アルサイトＬ-１０５（不二サッシ株式会社）、コウエイキレート２００（ラサ晃栄株式会社）、アッシュエースＬ−５０００（日立造船株式会社）、ＵＭＬ−７２００、ＵＭＬ−８１００、ＵＭＬ−８１００Ａ（ユニチカ株式会社）、ＡＬＭ−６４８ＨＧ、ハイジオン−ＶＧ（日本曹達株式会社）、ミヨシ油脂株式会社製のエポフロックシリーズ（エポフロックＬ−１、エポフロックＬ−２等）、エポルバシリーズ（ＮＥＷエポルバ８００、ＮＥＷエポルバ８００Ａ、ＮＥＷエポルバ８１０等）、エポアッシュＭ−１等が挙げられる。
【００２６】
本発明において用いる多孔質体としては、ジメチルシロキサン、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ソーダ、酸化アルミニウム、アルミノ−シリカゲル、アルミナホワイト、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、合成ヒドロタルサイト、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、消石灰、炭酸カルシウム、石こう、ヒドロキシアパタイト、シリカゲル、コロイダル・シリカ、超微粒子状無水シリカ、ゼオライト、活性炭、酸化チタン、ケイ化チタン、ケイ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、イルメナイト、カオリン、活性白土、ケイ砂、ケイソウ土、タルク、パーライト、ベントナイト、螢石、ボーキサイト等が挙げられる。これらのうち、活性炭、白土、シリカゲル、酸化アルミニウム、酸化チタン、ケイ酸マグネシウムが好ましい。
【００２７】
本発明方法において飛灰を含む排煙を、上記還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させる方法としては、還元剤、金属捕集剤、多孔質体を煙道に噴霧する方法が採用される。還元剤、金属捕集剤、多孔質体は別々に噴霧しても、混合して同時に噴霧しても良いが、混合して同時に噴霧することが好ましく、通常、水溶液や水分散液又は粉体として用いる。還元剤、金属捕集剤、吸着剤の排煙に対する使用量は、還元剤や金属捕集剤の種類、排煙中に含まれているダイオキシン類やその前駆体の量、重金属類の量等によっても異なるが、例えば還元剤は亜リン酸類や次亜リン酸類の場合、排煙量に対し固形分換算量で１〜１００００ｍｇ／ｍ３が好ましく、ヒドラジン類の場合には排煙量に対し固形分換算量で１〜１００００ｍｇ／ｍ３が好ましい。また金属捕集剤の使用量は、通常、排煙中の飛灰量に対して固形分換算量０．０１〜３０％が好ましく、多孔質体の使用量は１０〜１０００００ｍｇ／ｍ３が好ましい。
【００２８】
本発明方法において、飛灰を含む排煙を、還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させて処理する際に、排煙の温度が高すぎると金属捕集剤が熱分解して重金属類の固定化能が低下するばかりか、還元剤の還元能力が低下してしまう虞がある。排煙を処理する際の排煙の温度は１２０〜４００℃が好ましく、特に１５０〜３００℃が好ましい。飛灰を含む排煙を還元剤、金属捕集剤及び多孔質体と接触させた後、集塵機によって排煙中の飛灰を分離する。集塵機としては電気集塵機（ＥＰ）、濾過式集塵装置、遠心式集塵装置、重力集塵装置、慣性力集塵装置等の公知の集塵機が用いられる。飛灰を分離した排煙は、そのまま煙突から排出することができる。また分離した飛灰は、必要に応じてセメント等によって固化して処理することができる。
【００２９】
本発明方法は、排煙や飛灰中におけるダイオキシン類やその前駆体、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物濃度を低減化もしくは再合成を抑制できるとともに、鉛、カドミウム、六価クロム、砒素、セレン、水銀、ニッケル、モリブデン、アンチモン、銅、亜鉛、マンガン等の重金属類が飛灰から溶出し難いように処理することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１〜５、比較例１〜５
表１に示す割合で還元剤、金属捕集剤、多孔質体（比較例はこれらの内の１種または２種を含まず）を含む処理液を煙道に噴霧し、焼却炉でゴミを焼却して発生した排煙（排煙量２００００Ｎｍ３／ｈｒ−ｗｅｔ）と接触させた。処理液と排煙とを接触させた際の排煙温度を表１にあわせて示す。処理液は、排煙１Ｎｍ３当たりに対する還元剤、金属捕集剤、多孔質体の各噴霧量（固形物換算量）が表１に示す量となるように連続噴霧して排煙と処理液とを接触させた後、排煙をバグフィルターを通過させ、バグフィルター出口において排煙中に含まれるダイオキシン類の濃度を測定した。結果を表２に示す。バグフィルターで分離した飛灰中からの鉛の溶出試験を環境庁告示１３号試験法に準じて行った。排煙処理時の飛灰からの鉛溶出量と飛灰中のダイオキシン濃度は、結果を表２にあわせて示す。
【００３１】
実施例、比較例において用いた金属捕集剤は以下の通りである。
金属捕集剤ａ：ＮＥＷエポルバ８００Ａ（ミヨシ油脂株式会社製金属捕集剤）
金属捕集剤ｂ：ＮＥＷエポルバ８１０（ミヨシ油脂株式会社製金属捕集剤）
金属捕集剤ｃ：エポアッシュＭ−１（ミヨシ油脂株式会社製金属捕集剤）
【００３２】
【表１】
2005081287.tif 000002
【００３３】
【表２】
2005081287.tif 000003
【００３４】
※１  処理液噴霧開始後２時間後から４時間、連続して排煙をサンプリングして測定した値。
※２  処理液噴霧停止２時間後から４時間、連続して排煙をサンプリングして測定した値。
※３処理液噴霧開始から、４時間後に集塵した飛灰の値。
※４処理液噴霧停止から、４時間後に集塵した飛灰の値。