(57)【要約】【課題】焼却炉から発生するダイオキシン類を、低コストで簡易に低減することができるダイオキシン類の低減剤及び低減方法を提供する。【解決手段】ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有することを特徴とするダイオキシン類の低減剤、及び、該低減剤を、焼却炉煙道に吹き込むことを特徴とするダイオキシン類の低減方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有することを特徴とするダイオキシン類の低減剤。
【請求項２】
ハロゲン化有機化合物分解剤が二酸化マンガン含有物質であり、ダイオキシン生成防止剤が炭酸水素ナトリウムである請求項１に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項３】
二酸化マンガン含有物質に含有される二酸化マンガンが、γ型である請求項２に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項４】
二酸化マンガン含有物質の含有量が３〜８０重量％である請求項２又は請求項３に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項５】
流動化促進剤を含有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項６】
ダイオキシン類又はダイオキシン前駆体を吸着する無機吸着剤を含有する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項７】
粒径１μｍ以下の粒子の比率が３０重量％以下であり、かつ平均粒径が１〜１００μｍである請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤を、焼却炉煙道に吹き込むことを特徴とするダイオキシン類の低減方法。
【請求項９】
焼却炉煙道のガス温度が、３００〜８００℃である請求項８に記載のダイオキシン類の低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン類の低減剤及び低減方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、焼却炉から発生するダイオキシン類を、低コストで簡易に低減することができるダイオキシン類の低減剤及び低減方法に関する。
【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。
わが国におけるダイオキシン類の発生は、その９０％近くが焼却炉によるものであるとされ、焼却炉からのダイオキシン類の発生を抑制することが求められている。ダイオキシン類は、塩素の存在下で有機物を燃焼するときに、中間温度領域で生成することが知られており、炉内を予熱して十分に高温にしてから燃焼操作を開始する、燃焼排ガス及び焼却ダストをできる限り迅速に冷却するなどの燃焼法の改善によって、煙道出口のダイオキシン類の濃度を下げることが試みられている。しかし、燃焼法の改善のみでは、ダイオキシン類の濃度の低減には限りがある。
焼却炉から発生するダイオキシン類を簡易に除去する方法として、粉末活性炭を排ガスに吹き込み、ダイオキシン類を吸着したのち、飛灰と共に集塵器で回収する方法が従来から多く用いられているが、この方法は発生したダイオキシン類を固形物として回収するのみで、発生量そのものを低減することはできない。このために、ダイオキシン類を分解してその濃度を下げるための薬剤、装置、方法などの開発が進められている。
例えば、操業が容易で処理コストが安い塩素化有機化合物の分解方法として、塩素化有機化合物を、二酸化マンガン又は二酸化マンガン含有物質などの活性酸素供与物質の共在下で、活性酸素供与物質から放出される活性酸素により分解する塩素化有機化合物の分解方法が提案されている（特許文献１）。また、焼却炉より生ずる排ガスに含まれるダイオキシン類などのハロゲン化有機化合物を分解する方法として、ごみを焼却させる燃焼炉から発生する排ガスに３価又は４価のＭｎ酸化物を吹き込む工程と、吹き込んだ該Ｍｎ酸化物を捕集する工程と、捕集したＭｎ酸化物を含む混合物を回収する工程よりなる排ガス中のハロゲン化有機化合物の分解方法が提案されている（特許文献２）。しかし、これらの方法では、規制値を満足するようなダイオキシン濃度の十分な低減は難しい。また、十分な接触時間が得られない場合には分解が不十分となり、より低分子のハロゲン化有機化合物に変わるだけで、ダイオキシンの再合成が活発な温度域においては、ダイオキシン類の前駆体として働くこととなる。
ダイオキシン類の生成防止効果及び除去効果に優れ、高温域でも適用可能で安全性も高いダイオキシン類の生成防止方法として、ナトリウム、カリウムなどの炭酸塩及び／又は炭酸水素塩と、ゼオライト、珪藻土などの無機吸着剤とを混合してなるダイオキシン類の生成防止剤が提案されている（特許文献３）。この場合、特に炭酸水素ナトリウムを用いることにより、ダイオキシン類の直接の前駆体であるクロロフェノールの固定効果により、クロロフェノールからのダイオキシン類の生成を防止することができるが、十分ではない。また、煙道吹き込みに適した粒度数十μｍ程度の炭酸水素ナトリウム粉末は、流動性が悪く、通常の粉体供給装置では取り扱いにくいという問題がある。
排ガスの脱塩処理とともに、飛灰中に含まれるハロゲン化芳香族化合物の除去を可能にする手段として、マンガンなどの酸化物からなる酸化触媒能をもつ薬剤と、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ性反応剤を含有する脱塩用組成物を、排ガス処理装置の集塵装置より上流位置で排ガス中に供給し、次いで集塵装置から酸化触媒能をもつ薬剤を含む飛灰を回収し、酸素及び水蒸気の存在下で３００℃以上まで加熱したのち、速やかに２００℃以下に冷却する飛灰の処理方法が提案されている（特許文献４）。しかし、この方法は、脱塩用組成物を排ガスに添加し、飛灰と共に回収したのち、これを加熱して飛灰中のハロゲン化芳香族化合物を分解するために、別途に加熱装置を必要とし、焼却炉煙道内でハロゲン化芳香族化合物を低減する方法は示されていない。ここで、金属酸化物と脱塩用アルカリ剤を混合することについては、二剤の吹き込み操作を一剤に簡単化すること以外には特に意味はない。
さらに、バグフィルター排ガスに適用する低温域においても、焼却炉などから排出されるガス中に含まれるダイオキシン類を効率よく酸化分解して除去することができる除去剤として、比表面積が１００ｍ2／ｇ以上であるβ−ＭｎＯ2に金属塩及び／又は金属酸化物を担持させたダイオキシン類除去剤が提案されている（特許文献５）。しかし、比表面積の大きいβ−ＭｎＯ2は高価であり、さらに新たな触媒を担持させると、製造コストが非常に高くなってしまう。
このために、焼却炉から発生するダイオキシン類などのハロゲン化有機化合物を、低コストで簡易に低減することができるハロゲン化有機化合物の低減剤及び低減方法が求められていた。
【特許文献１】特開２０００−２０２２４０号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２０００−３６４８２９号公報（第２頁）
【特許文献３】特開２００２−１７７７３７号公報（第２頁）
【特許文献４】特開２００３−１１７３４５号公報（第２−４頁）
【特許文献５】特開２０００−１３５４３２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、焼却炉から発生するダイオキシン類などのハロゲン化有機化合物を、低コストで簡易に低減することができるハロゲン化有機化合物の低減剤及び低減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、ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤を同時に用いることにより、優れたダイオキシン類の低減効果が得られることを見出した。特にハロゲン化有機化合物分解剤としては効果と経済性とのバランスに優れた酸化触媒である二酸化マンガンを用い、ダイオキシン生成防止剤としてはダイオキシン前駆体を固定する効果がある炭酸水素ナトリウムを用いることにより、優れたダイオキシンの低減効果を低コストで得ることができ、更にγ型の二酸化マンガンを用いることで優れた効果を発現することを見出し、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）ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有することを特徴とするダイオキシン類の低減剤、
（２）ハロゲン化有機化合物分解剤が二酸化マンガン含有物質であり、ダイオキシン生成防止剤が炭酸水素ナトリウムである(１)に記載のダイオキシン類の低減剤、
（３）二酸化マンガン含有物質に含有される二酸化マンガンが、γ型である(２)に記載のダイオキシン類の低減剤、
（４）二酸化マンガン含有物質の含有量が３〜８０重量％である(２)又は(３)に記載のダイオキシン類の低減剤、
（５）流動化促進剤を含有する(１)乃至(４)のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤、
（６）ダイオキシン類又はダイオキシン前駆体を吸着する無機吸着剤を含有する(１)乃至(５)のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤、
（７）粒径１μｍ以下の粒子の比率が３０重量％以下であり、かつ平均粒径が１〜１００μｍである(１)乃至(６)のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤、
（８）(１)乃至(７)のいずれか１項に記載のダイオキシン類の低減剤を、焼却炉煙道に吹き込むことを特徴とするダイオキシン類の低減方法、及び、
（９）焼却炉煙道のガス温度が、３００〜８００℃である(８)に記載のダイオキシン類の低減方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有する本発明のダイオキシン類の低減剤、特に二酸化マンガン含有物質と炭酸水素ナトリウムとを含有するダイオキシン類の低減剤を燃焼炉の排ガスに吹き込むことにより、二酸化マンガンと炭酸水素ナトリウムの間に相乗効果が発現して、それぞれを単独で燃焼炉の排ガスに吹き込む場合に比べて、著しく高いダイオキシン類の低減効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のハロゲン化有機化合物の低減剤は、ハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有する。特に、二酸化マンガン含有物質と炭酸水素ナトリウムとを含有するものが好適に用いることができる。
本発明において、二酸化マンガンとは、ＭｎＯxなる組成において、ｘが１.７５より大なる物質である。本発明に用いる二酸化マンガンに特に制限はなく、例えば、電解二酸化マンガン、化成二酸化マンガン、鉱物由来の二酸化マンガン、電池廃材として回収された二酸化マンガンなどを挙げることができる。本発明に用いる二酸化マンガン含有物質は、純粋な二酸化マンガンであってもよいが、市販されている電解二酸化マンガン、化成二酸化マンガン、鉱物由来の二酸化マンガンなどの多くは、ＭｎＯ2含有量が６０〜９５重量％であり、このような市販品を二酸化マンガン含有物質として使用することができる。
本発明に用いる二酸化マンガンの変態に特に制限はなく、例えば、α、β、γ、δ、ε、ηなどを挙げることができる。これらの中で、γ型の二酸化マンガンは、ハロゲン化有機化合物を分解する作用が大きいので、特に好適に用いることができる。γ型の二酸化マンガンは、主成分が炭酸マンガンである菱マンガン鉱を硫酸で処理精製して得られる硫酸酸性マンガン溶液を電解することにより、チタン、黒鉛、鉛などからなる陽極上に、電解二酸化マンガンとして生成させることができる。β型二酸化マンガンは乾電池用として、大量に作られているため、安価に手に入れることができる。
本発明に用いる炭酸水素ナトリウムに特に制限はなく、例えば、ＪＩＳ Ｋ ８６２２、日本薬局方、食品添加物公定書、化粧品原料基準などに規定される炭酸水素ナトリウムなどを挙げることができる。
【０００７】
本発明においては、二酸化マンガン含有物質と炭酸水素ナトリウムとを含有するハロゲン化有機化合物の低減剤として一剤化することにより、薬剤貯留槽や注入設備が一基で済むのみならず、二酸化マンガン含有物質を炭酸水素ナトリウムと混合することにより、炭酸水素ナトリウムを単独に取り扱う場合に比べて、粉末の流動性を改善することができ、取り扱いが容易になる。すなわち、焼却炉に吹き込むのに適した平均粒径１０μｍ程度の炭酸水素ナトリウム粉末は、圧密による固化が生じやすく、また、保存する環境によっては吸湿による固化のおそれもあるが、二酸化マンガン含有物質を混合することにより、圧密や吸湿などによる固化を防止することができる。
本発明の低減剤は、二酸化マンガン含有物質の含有量が３〜８０重量％であることが好ましく、５〜５０重量％であることがより好ましい。二酸化マンガン含有物質の含有量が３重量％未満であると、流動性を改善する効果が十分に発現しないおそれがある。二酸化マンガン含有物質の含有量が８０重量％を超えると、炭酸水素ナトリウムのダイオキシン生成を防止する効果が認められなくなるおそれがある。
本発明においては、ハロゲン化有機化合物の低減剤に、流動化促進剤を含有させることができる。二酸化マンガン含有物質と炭酸水素ナトリウムを含有する低減剤に、流動化促進剤を含有させることにより、低減剤の流動性をいっそう向上させることができる。含有させる流動化促進剤としては、例えば、微細なゼオライト、シリカ粉末、珪藻土、パーライトなどを挙げることができる。これらの流動化促進剤は、炭酸水素ナトリウムの粒子間の付着性を低減して圧密固化を防ぐとともに、ゼオライト、シリカなどの多孔質物質は、水分を吸収することによって、吸湿による炭酸水素ナトリウムの固化も防止することができる。
【０００８】
本発明の低減剤には、ダイオキシン類又はダイオキシン前駆体を吸着する無機吸着剤を含有させることができる。本発明に用いる無機吸着剤は、ダイオキシン類又はダイオキシン前駆体の吸着に適した直径２〜５ｎｍの細孔を多く有する吸着剤であることが好ましい。このような無機吸着剤としては、例えば、活性炭、ゼオライト、アルミナ、粘土質鉱物などを挙げることができる。低減剤にダイオキシン類又はダイオキシン前駆体を吸着する無機吸着剤を含有させることにより、排ガス中のダイオキシン類を低減する効果を高めることができる。無機吸着剤としては、ダイオキシン類の吸着容量が大きく、コストが低い活性炭を好適に用いることができるが、本発明の低減剤を燃焼炉の３００〜８００℃の場所に吹き込む場合は、発火の危険がないゼオライト、アルミナ、粘土質鉱物などの無機吸着剤を用いることが好ましい。
本発明の低減剤は、粒径１μｍ以下の粒子の比率が３０重量％以下であることが好ましく、５重量％以下であることがより好ましい。また、平均粒径が１〜１００μｍであることが好ましく、１.２〜６０μｍであることがより好ましい。燃焼炉で用いられるバグフィルターは、粒径１μｍ未満の粒子まで捕集可能であると言われているが、粒径１μｍ未満の二酸化マンガン含有物質は、バグフィルターのろ布に目詰まりを起こしたり、あるいは、ろ布を通過してしまうなどの障害を生ずるおそれがある。粒径が１００μｍを超える粒子は、沈降して排ガスヘの分散が困難となるおそれがある。
【０００９】
本発明のハロゲン化有機化合物の低減方法においては、本発明の低減剤を焼却炉煙道に吹き込む。低減剤の吹き込み量に特に制限はないが、排ガスに対して０.２〜２ｇ／ｍ3(標準状態)であることが好ましく、０.４〜１.２ｇ／ｍ3(標準状態)であることがより好ましい。低減剤の吹き込み量が０.２ｇ／ｍ3(標準状態)未満であると、ダイオキシン類の低減効果が十分に発現しないおそれがある。低減剤の吹き込み量が２ｇ／ｍ3(標準状態)を超えると、集塵機への煤塵の負荷が過大になるおそれがある。
二酸化マンガン含有物質の吹き込み量は、５０〜４００ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることが好ましく、１００〜３００ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることがより好ましい。炭酸水素ナトリウムの吹き込み量は、１００〜８００ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることが好ましく、２００〜６００ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることがより好ましい。無機吸着剤の吹き込み量は、３０〜２００ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることが好ましく、７０〜１５０ｍｇ／ｍ3(標準状態)であることがより好ましい。これらの低減剤成分の吹き込み最適量は、排ガス中の有機物や酸性成分の量、排ガス煙道の構造などに起因する排ガスとの接触効率などに影響されるので、本発明方法を適用する焼却炉について、事前に試験を行って確認することが好ましい。
【００１０】
本発明方法においては、低減剤を吹き込む焼却炉煙道のガス温度が３００〜８００℃であることが好ましく、３８０〜６００℃であることがより好ましい。ダイオキシン類の再合成が顕著な温度は約３００℃なので、煙道ガスの温度が３００℃未満に低下したのちに低減剤を吹き込んでも、すでにダイオキシン類が生成していて、ダイオキシン類の低減効果が発現しないおそれがある。煙道ガスの温度が８００℃を超えると、二酸化マンガンが自己分解して活性が低下するとともに、炭酸水素ナトリウムが分解して生成する炭酸ナトリウムが溶融し、内壁へ固着するおそれがある。低減剤の吹き込みに適した場所としては、例えば、焼却炉直後のガス冷却室や、廃熱ボイラーの出口付近などを挙げることができる。排ガス温度が２００〜４００℃となる熱交換器がある場合は、ダイオキシン類の合成が活発な場所である可能性が高いので、熱交換器の入口で吹き込むことが好ましい。
本発明方法において、焼却炉煙道に低減剤を吹き込む方法に特に制限はなく、例えば、スクリューフィーダやテーブルフィーダから供給された低減剤をコンプレッサーやブロアーの空気により吹き込む方法が挙げられる。
本発明方法において、低減剤を、通常の粉末消石灰や粉末活性炭を吹き込むのと同じバグフィルター入口で吹き込むと、ガス温度が１８０℃程度であって、二酸化マンガンの触媒活性が低く、ハロゲン化有機化合物の低減効果が十分に得られず好ましくない。しかし、ガス温度３００〜８００℃での添加が難しい場合には、バグフィルターの前段での添加によってもある程度の効果を期待することができる。ハロゲン化有機化合物の低減効果は、バグフィルターの一次付着層に堆積した二酸化マンガンが触媒固定層となり、低減剤を排ガス中に分散させるときよりも排ガスとの接触効率が高くなるためである。また、バグフィルターでのダイオキシン類の再合成は、温度の高い上流の煙道よりは少ないものの、その影響は無視できないために、炭酸水素ナトリウムがダイオキシン前駆体を固定することによるダイオキシン類の合成防止も有効である。
【実施例】
【００１１】
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
直径２５ｍｍの石英カラムにγ型を主とする電解二酸化マンガン［東ソー(株)、マンガン電池用］０.１ｇ、炭酸水素ナトリウム［旭硝子(株)、食品添加物グレード］０.１ｇ及びガラスビーズ［球形、平均粒径４０μｍ］１.８ｇの混合物を充填し、３００℃に加熱した。このカラムに、ジクロロベンゼン１００ｐｐｍ（体積比）を含む空気を、１６０ｍＬ／分で通した。カラムから流出する気体中のジクロロベンゼンの濃度は１.０ｐｐｍ（体積比）であり、ジクロロベンゼンの低減率は９９％であった。
実施例２
γ型を主とする電解二酸化マンガンの代わりに、β型とγ型の混合物である化成二酸化マンガン［中央電気工業(株)、ＣＭＤ−１］を用いた以外は、実施例１と同じ操作を行った。カラムから流出する気体中のジクロロベンゼンの濃度は１３ｐｐｍ（体積比）であり、ジクロロベンゼンの低減率は８７％であった。
実施例３
γ型を主とする電解二酸化マンガンの代わりに、β型を主とする鉱物由来の二酸化マンガン［キンセイマテック(株)、Ｎ］を用いた以外は、実施例１と同じ操作を行った。カラムから流出する気体中のジクロロベンゼンの濃度は３１ｐｐｍ（体積比）であり、ジクロロベンゼンの低減率は６９％であった。
実施例１〜３の結果を、第１表に示す。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
第１表に見られるように、β型に比べて、γ型を主とする二酸化マンガンの方がハロゲン化有機化合物の分解能に優れていることが分かる。
実施例４
焼却炉で用いられているガラス／ポリテトラフルオロエチレン混合不織布からなるバグフィルターのろ布を用いて、ろ過試験を行った。図１は、用いた差圧試験装置の説明図である。ろ過面積１３.５ｃｍ2のろ布１を挟持したろ過器２に、吸引ポンプ３と差圧計４を取り付け、二酸化マンガンと炭酸水素ナトリウムの混合物からなる剤５を吸引した。
粒径１μｍ以下の粒子を含まない化成二酸化マンガン［中央電気工業(株)、ＣＭＤ−１］０.１ｇと炭酸水素ナトリウム［旭硝子(株)、食品添加物グレード］０.１ｇの混合物を吸引したとき、差圧は１.７６ｋＰａであり、ろ布からの剤の漏れは生じなかった。
実施例５
粒径１μｍ以下の粒子を含まない化成二酸化マンガンの代わりに、粒径１μｍ以下の粒子の比率が３５重量％である鉱物由来の二酸化マンガン［キンセイマテック(株)、Ｎ］を用いた以外は、実施例４と同じ試験を行った。差圧は２.６４ｋＰａであり、剤の漏れがあり、ろ布に目詰まりを生じた。
比較例１
粒径１μｍ以下の粒子を含まない化成二酸化マンガンの代わりに、焼却炉で用いられている消石灰（ＪＩＳ Ｒ ９００１工業用特号消石灰）を用いた以外は、実施例４と同じ試験を行った。差圧は１.８１ｋＰａであり、剤の漏れは生じなかった。
比較例２
実施例４と同じ差圧試験装置を用いて、剤を吸引させることなく、吸引ポンプのみを運転したところ、差圧は１.５１ｋＰａであった。
実施例４〜５及び比較例１〜２の結果を、第２表に示す。
【００１４】
【表２】
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【００１５】
第２表に見られるように、粒径１μｍ以下の粒子を含まない化成二酸化マンガンは、消石灰と同様に現在使用されているバグフィルターで問題なく捕集することができるが、粒径１μｍ以下の粒子の比率が３５重量％である鉱物由来の二酸化マンガンは捕集が困難であることが分かる。
実施例６
化成二酸化マンガン［中央電気工業(株)、ＣＭＤ−１］１重量部とＪＩＳ Ｋ ８６２２に規定される炭酸水素ナトリウム［旭硝子(株)、食品添加物グレード、平均粒径１０μｍ］９９重量部とを混合し、パウダーテスター［ホソカワミクロン(株)］を用いて圧縮度、安息角、スパチュラ角、均一度を測定し、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）を求めた。流動性指数は、４７であった。
実施例７
化成二酸化マンガン３重量部と炭酸水素ナトリウム９７重量部を混合し、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、５３であった。
実施例８
化成二酸化マンガン３３重量部と炭酸水素ナトリウム６７重量部を混合し、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、５４であった。
実施例９
化成二酸化マンガン５０重量部と炭酸水素ナトリウム５０重量部を混合し、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、５４であった。
実施例１０
化成二酸化マンガン３１.４重量部、炭酸水素ナトリウム６３.８重量部及び合成ゼオライト［旭硝子(株)、４Ａ型、平均粒径１.４μｍ］４.８重量部を混合し、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、６１であった。
実施例１１
化成二酸化マンガン３１.４重量部、炭酸水素ナトリウム６３.８重量部及びヒュームドシリカ［トクヤマ(株)、レオロシールＭＴ−１０］４.８重量部を混合し、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、６４であった。
比較例３
炭酸水素ナトリウム［旭硝子(株)、食品添加物グレード］について、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、４２であった。
比較例４
化成二酸化マンガン［中央電気工業(株)、ＣＭＤ−１］について、実施例６と同様にして流動性指数を求めた。流動性指数は、５７であった。
実施例６〜１１及び比較例３〜４の結果を、第３表に示す。
【００１６】
【表３】
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【００１７】
第３表に見られるように、炭酸水素ナトリウムは、流動性はあまりよくないが、二酸化マンガンを添加することにより、流動性が向上する。特に、二酸化マンガンの量が３重量％以上になると、流動性の向上効果が顕著である。さらに、炭酸水素ナトリウムと二酸化マンガンに加えて、流動化促進剤として、合成ゼオライト又はヒュームドシリカを配合すると、流動性はいっそう向上する。
実施例１２
本発明のハロゲン化有機化合物の低減剤及び低減方法を、図２に示す処理工程を有する都市ごみ焼却炉の排ガス路に適用した。
平均粒径１.４μｍの化成二酸化マンガンと平均粒径１０μｍの炭酸水素ナトリウムを重量比１：２で混合したハロゲン化有機化合物低減剤を、排ガス温度４５０℃の空気予熱器入口で、排ガスに対して６００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、すなわち二酸化マンガンとして２００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、炭酸水素ナトリウムとして４００ｍｇ／ｍ3(標準状態)となるように、２日間連続して吹き込んだ。
低減剤の吹き込みを２日間続けたのち、煙突ガスとバグフィルターに集められた飛灰のダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.３１ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は１.９ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
実施例１３
平均粒径１.４μｍの化成二酸化マンガン、平均粒径１０μｍの炭酸水素ナトリウム及び平均粒径３.４μｍの石炭灰から合成された人工ゼオライトを重量比１：２：０.５で混合したハロゲン化有機化合物低減剤を、実施例１２と同様にして、排ガス温度４５０℃の空気予熱器入口で、排ガスに対して７００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、すなわち二酸化マンガンとして２００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、炭酸水素ナトリウムとして４００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、人工ゼオライトとして１００ｍｇ／ｍ3(標準状態)となるように、２日間連続して吹き込んだ。
低減剤の吹き込みを２日間続けたのち、実施例１２と同様にして、ダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.１８ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は２.１ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
比較例５
平均粒径１０μｍの炭酸水素ナトリウムと平均粒径３.４μｍの石炭灰から合成された人工ゼオライトを重量比４：１で混合した薬剤を、実施例１２と同様にして、排ガスに対して５００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、すなわち炭酸水素ナトリウムとして４００ｍｇ／ｍ3(標準状態)、人工ゼオライトとして１００ｍｇ／ｍ3(標準状態)となるように、２日間連続して吹き込んだ。
低減剤の吹き込みを２日間続けたのち、実施例１２と同様にしてダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.３０ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は３.５ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
比較例６
平均粒径１０μｍの炭酸水素ナトリウムを排ガスに対して４００ｍｇ／ｍ3(標準状態)となるように、２日間連続して吹き込み、実施例１２と同様にしてダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.４５ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は３.１ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
比較例７
平均粒径１.４μｍの化成二酸化マンガンを、排ガスに対して２００ｍｇ／ｍ3(標準状態)となるように、２日間連続して吹き込み、実施例１２と同様にしてダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.９０ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は２.７ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
比較例８
排ガスに薬剤を吹き込まないときの煙突ガスのダイオキシン類の濃度と、飛灰のダイオキシン類の濃度を測定した。煙突ガスのダイオキシン類の濃度は０.９２ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ3(標準状態)であり、飛灰のダイオキシン類の濃度は３.５ｎｇ−ＴＥＱ／ｇであった。
実施例１２〜１３及び比較例５〜８の結果を、第４表に示す。
【００１８】
【表４】
2005287759.tif 000006
【００１９】
第４表に見られるように、排ガスに薬剤を吹き込まない状態の比較例８に対して、二酸化マンガンと炭酸水素ナトリウムを含有する本発明のハロゲン化有機化合物の低減剤を吹き込んだ実施例１２では、煙突ガスのダイオキシン類の濃度が約３分の１、飛灰のダイオキシン濃度が約２分の１に減少している。二酸化マンガン、炭酸水素ナトリウム及び人工ゼオライトを含有する低減剤を吹き込んだ実施例１３では、煙突ガスのダイオキシン類の濃度がさらに減少している。これに対して、炭酸水素ナトリウムと人工ゼオライトを吹き込んだ比較例５、炭酸水素ナトリウムのみを吹き込んだ比較例６、二酸化マンガンのみを吹き込んだ比較例７では、ダイオキシン類の濃度の減少の程度が少ない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のハロゲン化有機化合物分解剤とダイオキシン生成防止剤とを含有するダイオキシン類の低減剤を、ダイオキシン類を含有する排ガスや飛灰に接触させることにより、ダイオキシン類を分解してその濃度を低減することができる。本発明のダイオキシン類の低減剤として、二酸化マンガン含有物質と炭酸水素ナトリウムとを含有する剤を燃焼炉の排ガスに吹き込むことにより、二酸化マンガンと炭酸水素ナトリウムの間に相乗効果が発現して、それぞれを単独で燃焼炉の排ガスに吹き込む場合に比べて、著しく高いダイオキシン類の低減効果が得られ、燃焼炉を安全に運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例で用いた差圧試験装置の説明図である。
【図２】都市ごみ焼却炉の処理工程図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ろ布
２  ろ過器
３  吸引ポンプ
４  差圧計
５  剤
【図１】
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【図２】
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