(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とすることを特徴とする塩素化物生成抑制剤。
【請求項２】
亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤の存在下に、廃棄物を焼却処理することを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項３】
廃棄物の焼却処理時に発生した排ガスを、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤と接触させることを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項４】
廃棄物の焼却によって生成した飛灰に、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤を添加することを特徴とする廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばゴミ、産業廃棄物を焼却する際にダイオキシン類等の塩素化物の生成を抑制することのできる塩素化物生成抑制剤及び、該塩素化物生成抑制剤を用いた廃棄物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
都市ゴミ、産業廃棄物等の焼却によって生じる排煙中には、ＳＯx 、ＮＯx 、ＨＣｌ、シアン等の種々の有害物質が含まれており、特にダイオキシン類等の塩素化物を含む排煙が大気中に排出されていることが近年、大きな社会問題となっている。
【０００３】
ダイオキシン類等の塩素化物（以下、単にダイオキシン類と呼ぶ。）は非常に安定な物質で水に溶けず、半永久的に毒性が消失しないことから、その強い毒性と相俟って環境汚染対策の重要化学物質とされている。ゴミ焼却場において廃棄物、特にプラスチック廃棄物を焼却処理した際に生じる可能性の高いダイオキシン類の濃度を低下させるためには、排煙に水酸化カルシウム水溶液を噴霧する方法が、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、水酸化カルシウム又は水酸化カルシウムと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。
【０００４】
平成２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、新設の焼却炉ではダスト集塵機の入口ガス温度を２００℃以下に下げ、出口ガス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、既設の焼却炉ではダスト集塵機の入口ガス温度を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、バグフィルターの通過ガス温度を、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った。
【０００５】
焼却過程で発生するダイオキシン類は、完全燃焼しないで生成したダイオキシン類の前駆体等が集塵装置を通過する際の温度、触媒等の条件が、ダイオキシン類が生成し易い条件となると、前駆体等と排煙中の塩素ガス、塩化水素ガスとが反応してダイオキシン類が生成すると考えられている。そこで、上記した従来の方法に加え、焼却工程後の次工程にダイオキシン類の除去工程を設けたり、ダイオキシン類生成の原因物質となる塩素ガスや塩化水素ガスを除去するための薬剤を添加する方法等も提案されている。
【０００６】
焼却工程後に更に設けるダイオキシン類の除去工程としては、例えば活性炭等の吸着剤によってダイオキシン類を吸着除去する方法、五酸化バナジウム、酸化タングステン、チタニア等の酸化触媒を用いて生成したダイオキシン類を酸化分解する方法等が採用されている（特開平３−１２８４６４号公報、特開平２−３５９１４号公報等）。しかしながら、吸着剤を用いる方法で低濃度のダイオキシン類を吸着除去するためには、空間速度を低くしなければならず、このため装置が巨大なものとなり、しかも廃活性炭等の再生や廃棄処理の問題が生じる。また触媒を用いて酸化分解する方法では、触媒作用によりダイオキシン類の新たな生成が起こる可能性があるとともに、低温で処理した場合には排煙中に含まれる塩化水素、ＳＯx 、水銀ガス、有機塩素化合物が触媒毒となって、触媒の性能が長期間維持できないという問題があった。
【０００７】
一方、塩素ガス、塩化水素ガスを除去するための薬剤を添加する方法では、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ化合物を添加し、ダイオキシン類の生成原因物質となる塩化水素ガス等を３００〜９００℃で中和処理して塩化カリウム、塩化ナトリウム等の塩にする方法（特開平３−２２４６１８号公報）等が提案されているが、塩素ガスや塩化水素ガスの除去効果は十分とはいえず、ダイオキシン類の濃度を国際毒性等価換算濃度で０．５ｎｇ／Ｎｍ3 以下に低減化することは困難であった。
【０００８】
更に焼却灰中にもダイオキシン類が残存することが問題となっており、焼却灰のような固体状廃棄物中に含まれるダイオキシン類を除去するために、従来はダイオキシン類を含む固体状廃棄物を、アミン系化合物の存在下に加熱処理する方法（特開平４−２４１８８０号公報）等が提案されている。しかしながら、この方法もダイオキシン類の濃度を国際毒性等価換算濃度で０．５ｎｇ／Ｎｍ3 以下に低減することは困難であった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、例えばゴミ焼却場等において廃棄物を焼却処理する際に生じる排煙中等に含まれる塩素化物濃度を低減化することのできる塩素化物生成抑制剤及びこの塩素化物生成抑制剤を用いた廃棄物処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の塩素化物生成抑制剤は、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とすることを特徴とする。また本発明の廃棄物処理方法は、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤の存在下に、廃棄物を焼却処理することを特徴とする。
【００１１】
本発明方法は、廃棄物の焼却処理時に発生した排ガスを、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤と接触させる方法を包含する。また本発明方法は、廃棄物の焼却によって生成した飛灰に、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有する無電解ニッケルメッキ老化液を主成分とする塩素化物生成抑制剤を添加する方法を包含する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の塩素化物生成抑制剤の主成分である無電解ニッケルメッキ老化液とは、無電解ニッケルメッキ処理過程で必然的に生成する、メッキ機能が減退したメッキ液で、亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類を含有しているものである。亜リン酸類としては、亜リン酸や、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の亜リン酸塩が挙げられる。これら亜リン酸類は２種以上を混合して用いることができる。
【００１３】
また次亜リン酸類としては、次亜リン酸や、例えば、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の次亜リン酸塩が挙げられる。これら次亜リン酸類は２種以上を混合して用いることができる。
【００１４】
本発明において、無電解ニッケルメッキ老化液中には、上記亜リン酸類、次亜リン酸類の一方のみが含まれていても、両方が含まれていても良い。無電解ニッケルメッキ老化液は基本的には、上記亜リン酸類及び／又は次亜リン酸類の他に、ニッケルイオン、硫酸イオン、錯化剤イオン、ナトリウムイオン等のイオン類と、光沢剤、界面活性剤、安定剤及び被メッキ物から溶出した微量の金属イオンが含有される。これらの成分の濃度は常に一定ではないが、例えば、亜リン酸イオン１０〜５５ｇ／Ｌ、次亜リン酸イオン８０〜１６０ｇ／Ｌ、ニッケルイオン４〜７ｇ／Ｌ、硫酸イオン３０〜７５ｇ／Ｌ、錯化剤イオン３０〜５５ｇ／Ｌ、ナトリウムイオン４６〜１２０ｇ／Ｌ程度を含有し、ｐＨが３．５〜５．５程度のものである。尚、無電解ニッケルメッキ老化液は、脱ニッケル処理等を施して実質的にニッケルイオンを含有していないものであっても良い。
【００１５】
本発明の塩素化物生成抑制剤は、上記無電解ニッケルメッキ老化液のみから構成されていても良いが、更にアルカリ化合物、還元剤、アミド化合物を含有していても良い。アルカリ化合物としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。また還元剤としては、例えば亜硫酸、金属水素化物類、金属水素錯化合物、ボラン、ヒドラジン、アルカリ金属アルコール錯体、アルカリ金属等が挙げられる。更にアミド化合物としては、スルファミン酸、カリウムアミド、ナトリウムアミド等が挙げられる。これらの添加量は、０．０１〜４０重量％程度が好ましい。
【００１６】
本発明の廃棄物処理方法は、上記本発明の塩素化物生成抑制剤を用いた処理方法であり、そのひとつは、本発明塩素化物生成抑制剤の存在下に廃棄物を焼却処理する方法である。本発明塩素化物生成抑制剤は、廃棄物を焼却する際に焼却炉に添加しても良く、廃棄物の焼却によって生じた排煙に添加しても良いが、排煙に添加する場合、１８０〜７００℃、好ましくは２５０〜６５０℃の温度下で添加することが好ましい。１８０℃未満の温度で添加しても、実質的に塩素化物が発生しないため実用的でなく、また７００℃を超える温度下では、亜リン酸類や次亜リン酸類と、ＳＯx とが反応して生成した硫酸塩が溶融し、焼却炉の配管内に付着して配管を腐食させる虞れがある。
【００１７】
本発明方法は、焼却する廃棄物が、焼却によってダイオキシン類が生成し易いプラスチック廃棄物の場合でも、有効に適用できる。更に本発明の塩素化物生成抑制剤は、廃棄物の焼却によって生じた焼却灰のように、ダイオキシン類等を含有する固体状廃棄物の処理に利用することもできる。
【００１８】
塩素化物生成抑制剤は、粉末の状態で添加しても、水溶液の状態でスプレー等の方法で添加しても良い。
【００１９】
塩素化物生成抑制剤の添加量は、廃棄物を焼却する際の焼却炉中に添加する場合、ゴミ１ｍ3 当たりに対し、固形分換算で０．２〜２０ｇが好ましく、排煙に添加する場合、排煙１ｍ3 当たりに対し固形分換算で０．１〜１０ｇ、特に０．１〜５ｇが好ましい。また焼却灰等の固体状廃棄物に添加する場合は０．２〜５０重量％が好ましい。
【００２０】
本発明方法において、廃棄物を焼却処理する際には、通常の焼却装置を用いることができる。
【００２１】
【実施例】
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１〜４、比較例１
ゴミ焼却装置でゴミを焼却して発生した排煙（排煙量２０，０００ｍ3 ／ｈ wet) を排出する排煙冷却装置の前で、表２に示す無電解ニッケルメッキ老化液を排煙に添加し（比較例は添加せず）、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（等価換算毒性）を測定した。使用した無電解ニッケルメッキ老化液の組成は、表１に示す通りである。添加した無電解ニッケルメッキ老化液の種類、添加時の温度、測定された排煙中のダイオキシン類濃度を表２に示す。また、無電解ニッケルメッキ老化液を添加後の排煙中に含まれる煤塵をバグフィルターで集塵し、この煤塵中からの金属（鉛）溶出濃度を環境庁告示１３号試験法に準じて測定した。結果を表２にあわせて示す。
尚、表１に示す電解ニッケルメッキ老化液の成分組成は、重量％である。
【００２２】
【表１】
0004023914.tif 000002
【００２３】
【表２】
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【００２４】
実施例５〜８、比較例２
家庭ゴミに、表３に示す無電解ニッケルメッキ老化液を添加混合した後（比較例２は無電解ニッケルメッキ老化液を添加せず）、ゴミ焼却装置によって焼却し、生成した排煙中のダイオキシン類の濃度（等価換算毒性）を測定した。結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
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【００２６】
実施例９〜１２、比較例３
プラスチック廃棄物を焼却して生じた飛灰に、表４に示す無電解ニッケルメッキ老化液を添加して混練した後（比較例２は無電解ニッケルメッキ老化液を添加せず）、飛灰中に残留するダイオキシン類の濃度（等価換算毒性）を測定した。結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
0004023914.tif 000005
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の塩素化物生成抑制剤によれば、廃棄物を焼却処理する際に生じるダイオキシン類の濃度を低減化することができ、廃棄物の焼却過程において生じたダイオキシン類を活性炭等の吸着剤によって吸着除去する方法のように、廃吸着剤処理のための特別な設備や工程が不要であり、低コストで効率良く排煙中の塩素化物濃度の低減化に貢献できる等の効果がある。また、本発明の塩素化物生成抑制剤を煤塵等の固体状廃棄物の処理に利用した場合、固体状廃棄物中に含まれるダイオキシン類を確実に除去することができる等の効果を有する。