(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含有した固形状物に対して水を前記固形状物が水分量４０％以上のスラリー状物となるように添加するとともに鉄粉を前記固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加しかつ前記スラリー状物には界面活性剤を添加して、室温で反応させる
ことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項２】
水および鉄粉の添加後、１週間以上放置する
ことを特徴とする請求項１記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項３】
ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を前記固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を前記固形状物が水分量４０％以上のスラリー状物となるように添加しかつ前記スラリー状物には界面活性剤を添加して、その後、室温下で１週間以上放置する
ことを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項４】
界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のダイオキシン類の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、処理コストを低減できるダイオキシン類の分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばごみ焼却炉から排出される飛灰等に含まれるダイオキシン類の分解方法としては、例えば次のような方法が知られている。
【０００３】
第１の方法は、例えばダイオキシン類含有飛灰を窒素ガス等の還元性雰囲気化、３２０〜４００℃で１〜２時間保持する方法（ハーゲンマイヤープロセス）である。
【０００４】
第２の方法は、例えばダイオキシン類含有飛灰に水を添加してスラリー状飛灰を得て、
その後、このスラリー状飛灰のｐＨを９．５以上としてから、このスラリー状飛灰を１００〜３５０℃の温度範囲で２〜６０分間反応させる方法である（特開平6‐142637号公報）。
【０００５】
第３の方法は、例えばダイオキシン類含有集塵灰に水および無機酸水素塩化合物を添加し、攪拌後に酸化性雰囲気下で、２００〜６００℃の温度範囲で加熱処理した後に、１００℃以下に急速冷却する方法である（特開平10‐151430号公報）。
【０００６】
第４の方法は、例えばダイオキシン類含有焼却灰等のダイオキシン類含有物質にアミン化合物またはアンモニア化合物を１００〜３００℃の温度条件で接触させてダイオキシン類中の塩素と反応させ、脱塩素化を進行させる方法である（特開平11‐207300号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダイオキシン類の分解方法では、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要となるため、処理装置が複雑となりがちであるという問題や、処理温度を比較的高い温度にする必要があるため、必要とされる熱エネルギが多く、処理コストが嵩むという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、処理コストを低減することができるダイオキシン類の分解方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有した固形状物に対して水を前記固形状物が水分量４０％以上のスラリー状物となるように添加するとともに鉄粉を前記固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加しかつ前記スラリー状物には界面活性剤を添加して、室温で反応させるものである。
【００１０】
請求項２記載のダイオキシン類の分解方法は、請求項１記載のダイオキシン類の分解方法において、水および鉄粉の添加後、１週間以上放置するものである。
【００１１】
請求項３記載のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を前記固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を前記固形状物が水分量４０％以上のスラリー状物となるように添加しかつ前記スラリー状物には界面活性剤を添加して、その後、室温下で１週間以上放置するものである。
【００１２】
請求項４記載のダイオキシン類の分解方法は、請求項１ないし３のいずれか一記載のダイオキシン類の分解方法において、界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤であるものである。
【００１３】
そして、本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要でないため、処理装置の簡素化が図られ、かつ、室温でダイオキシン類を適切に分解処理できることから、処理に必要な熱エネルギが省エネ化され、処理コストが低減する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有した固形状物に対して水を固形状物が水分量４０％以上のスラリー状物となるように添加するとともに鉄粉を固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加しかつスラリー状物には界面活性剤を添加して、室温（約２０℃）でつまり室温条件下で、１週間以上放置して反応させることにより、ダイオキシン類を分解して無害化するものである。
【００１６】
なお、ダイオキシン類は、本質的に酸素の存在しない還元性雰囲気で温度を３００℃以上とすることで分解が進行する。この分解を進めるには、ほとんどの従来法が加温設備による加温を必須要件とし、室温下である無加温で飛灰や土壌等の固形状物に含有されるダイオキシン類を分解できる方法は知られていなかった。本発明は、約２０℃という室温の処理温度で、ダイオキシン類を効率的に分解できる方法である。
【００１７】
そして、より具体的には、例えば、ダイオキシン類を含有した固形状物に対して鉄粉を前記固形状物の乾物量あたり０．５〜１５質量％添加して混合した後に、水を鉄粉添加前の固形状物に対する水分量４０％以上であって固形状物がスラリー状物となるように添加しかつスラリー状物には界面活性剤（例えば陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤）を添加して、その後、室温（約２０°）下で１週間以上放置して反応させることにより、ダイオキシン類を分解して無害化する分解方法である。
【００１８】
ここで、ダイオキシン類を含有したダイオキシン類含物である固形状物は、例えばごみ焼却炉から排出される飛灰等であり、または、ダイオキシン類で汚染された土壌等である。
【００１９】
また、鉄粉は、例えば有機合成に利用される化学還元用鉄粉、脱酸素に利用される脱酸素用鉄粉、または、化学カイロに利用されるカイロ用鉄粉等である。なお、鉄粉は、比表面積が大きなものが好ましい。
【００２０】
鉄粉の添加量は、例えば水を添加する前（水分調整前）の固形状物（例えば飛灰または土壌）の乾物量あたり０．５〜１５質量％が好ましい。１５質量％以上添加しても、分解期間が短縮したり、分解率が向上することはない。また、５質量％以上添加しても、添加量の割には効果が少なく、コストと分解効率を考えると、０．５（または１．０）〜５質量％がより好ましい。乾物量とは、固形状物の水分を除いた部分の質量である。
【００２１】
さらに、鉄粉の添加と水分調整がダイオキシン類の分解のための重要な因子であるが、
鉄粉添加後に水分調整を行うことが好ましい。これは、鉄粉と飛灰（土壌）とを均質に混合し、ダイオキシン類の分解をより効果的に進めるために必要となる。水分調整すると、
飛灰や土壌は、部分的に団子状となることがあり、その後では、鉄粉との均質な混合が達成できない場合もある。
【００２２】
なお、水分量４０％以上のスラリー状物の保管に関しては、タンク等による保管が好ましい。ただし、この場合にはスラリーの移送設備の他、脱水設備等が必要となる。飛灰や土壌中のダイオキシン類は、定期的な簡易分析を実施し、浄化を確認する必要がある。スラリー状物の保管の場合は、ダイオキシン類の溶解に基づく鉄粉との接触による分解作用が期待できるため、アルカリ性或いは界面活性剤の添加による処理を実施できる。
【００２３】
さらに、飛灰以外の焼却灰中の不燃物や土壌中のレキや小石については、あえて取り除く必要はない。そのまま、鉄粉と混合し、水分調整した後、長期間放置すればよい。また、スラリー状物のスラリー濃度としては、ポンプで移送できる程度の濃度とすることが望ましいが、スラリー濃度が分解反応に影響を与えることはなく、取り扱い方法に適したスラリー濃度を選択すればよい。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００２５】
密閉ガラスビンを複数個用意し、それぞれにゴミ焼却場から排出された飛灰１００ｇ（ダイオキシン類濃度３．２ｎｇＴＥＱ／乾物ｇ、水分４％）を入れるとともに化学還元用鉄粉を飛灰乾物量あたり５質量％入れて、それら飛灰および鉄粉をよく混合して混合物を得た。その後、それぞれの密閉ガラスビンに水道水９０ｍｌを加えて固形状物である飛灰を水分量４０％以上のスラリー状物にしてから、ｐＨ無調整（関連技術）、ｐＨ７．５調整（関連技術）、ｐＨ８．５調整（関連技術）、陰イオン界面活性剤（例えばドデシルベンゼンスルフォン酸４７ｍｇ、水に対して５００ｍｇ／ｌとなる）添加、陽イオン界面活性剤（例えばセチルトリメチルアンモニウムクロリド２８ｍｇ、水に対して３００ｍｇ／１となる）添加、非イオン界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル２８ｍｇ、水に対して３００ｍｇ／ｌとなる）添加し、混合して蓋をした。そして、室温下で１００日放置した後に、蓋を開け、密閉ガラスビン内の飛灰を取り出し、風乾後、ダイオキシン類濃度を測定した。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
この表１により、スラリー状物のｐＨを７．５以上とした場合や、スラリー状物に界面活性剤を添加した場合は、分解率が良好であることがわかる。なお、ｐＨ無調整の場合は、ｐＨ６．７となったが、他の試料はいずれもそれよりも良好な結果を示した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、例えば処理雰囲気を還元性雰囲気にするための設備や加温のための加温設備等が必要でないため、処理装置の簡素化を図ることができ、かつ、室温でダイオキシン類を適切に分解処理できることから、処理に必要な熱エネルギの省エネ化を実現でき、処理コストを低減することができる。