(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の焼却処理時に発生した燃焼ガスをホスフィン類と接触させて塩素化合物の生成を抑制することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項２】
廃棄物の焼却処理によって生じた塩素化合物を含む固体状廃棄物をホスフィン類と接触させて塩素化合物を含む固体状廃棄物を除害することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【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発生する燃焼ガス中にダイオキシン類等の塩素化合物が生成するのを抑制したり、廃棄物の焼却処理によって生じたダイオキシン類等の塩素化合物を含む固体状廃棄物を除害することのできる廃棄物の処理方法に関する。
【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焼却灰中には、ＳＯx 、ＮＯx 、塩化水素、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合物を含む燃焼ガス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合物（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成す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、燃焼ガス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、燃焼ガスを活性炭と接触させた後、バグフィルターを通過させて燃焼ガス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、前駆体等と燃焼ガス中の塩素ガス、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燃焼ガス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、例えば水酸化カルシウム、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（焼却残灰や飛灰）等にもダイオキシン類が含まれることが問題となり、さらには焼却灰等で汚染された土壌等にもダイオキシンが含まれている可能性があり、これらの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燃焼ガス中の塩素化合物濃度を低減化することのできる燃焼ガスの処理方法及び、塩素化合物を含む焼却灰を安全に処理することのできる焼却灰の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、本発明の燃焼ガスの処理方法は、廃棄物の焼却処理時に発生した燃焼ガスをホスフィン類と接触させることを特徴とする。また本発明の焼却灰の処理方法は、廃棄物の焼却処理によって生じた焼却灰をホスフィン類と接触させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においてホスフィン類としては、例えばホスフィン、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、イソプロピルホスフィン、イソブチルホスフィン、フェニルホスフィン、モノエタノールホスフィン等の第一ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジイソプロピルホスフィン、ジイソアミルホスフィン、ジフェニルホスフィン、ジエタノールホスフィン等の第二ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、トリエタノールホスフィン等の第三ホスフィン等が挙げられる。これらは２種以上を混合して用いることができる。上記ホスフィン類のうち、ホスフィン、メチルホスフィンが好ましい。
【００１２】
本発明方法において、廃棄物の焼却処理時に発生した燃焼ガスを上記ホスフィン類と接触させることにより、燃焼ガス中でダイオキシン類が生成するのが抑制されるとともに、ダイオキシン類の前駆体や塩化水素、塩素ガスを除去することができる。また、燃焼ガス中に既にダイオキシン類が生成している場合、燃焼ガスをホスフィン類と接触させることにより、ダイオキシン類を除去することができる。
【００１３】
燃焼ガスをホスフィン類と接触させる方法としては、ホスフィン類が気体状の場合にはホスフィン類を燃焼ガスの流路中に流し込む等の方法が挙げられる。またホスフィン類が液体状の場合、燃焼ガスの流路に噴霧する等の方法が挙げられる。またホスフィン類が固体状の場合、ホスフィン類の溶液又は分散液を燃焼ガスの流路に噴霧する等の方法が挙げられる。ホスフィン類は燃焼ガスに対し５〜１０００ｐｐｍ添加することが好ましい。ホスフィン類を燃焼ガスの流路に供給する場合、ダイオキシン類が生成し易い温度である１５０〜７００℃、特に１５０〜６５０℃に燃焼ガス温度が達している間に供給することが好ましい。
【００１４】
本発明方法は、廃棄物の焼却によって生じた塩素化合物を含む固体状廃棄物を処理する方法を包含する。このような固体状廃棄物としては、例えば廃棄物の焼却残灰、飛灰及び汚染された土壌等が挙げられる。これらの固体状廃棄物を処理するために、本発明方法では固体状廃棄物をホスフィン類と接触させることにより、固体状廃棄物中に含まれるダイオキシン類を除去することができる。固体状廃棄物に対するホスフィン類の添加量は、固体状廃棄物中に含まれるダイオキシン類の量にもよるが、一般的に０．００１〜５重量％程度が好ましい。固体状廃棄物をホスフィン類と接触させる方法としては、気体状のホスフィンの場合には気密容器内で両者を混合する方法が挙げられ、液体状のホスフィン類の場合にはロータリーキルン等の混合器中で両者を接触させる方法を採用することができる。
【００１５】
【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燃焼ガス（排ガス量６５００ｍ3 ／ｈ wet) を排出する燃焼ガス冷却装置の前で、表１に示すホスフィン類を添加して燃焼ガスをホスフィン類と接触させ（比較例は添加せず）、バグフィルター出口において燃焼ガス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。ホスフィン類添加時の燃焼ガス温度、測定された燃焼ガス中のダイオキシン類濃度を表１にあわせて示す。
【００１６】
【表１】
0003805111.tif 000002
【００１７】
実施例５〜８、比較例２
プラスチック廃棄物を焼却して生じた飛灰に、表２に示すホスフィン類を添加して混練した後（比較例２はホスフィン類を添加せず。）、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２に示す。
【００１８】
【表２】
0003805111.tif 000003
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明方法によれば、廃棄物の焼却処理によって生じる燃焼ガス中のダイオキシン濃度を低減化でき、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燃焼ガス中の塩素化合物濃度の低減化に貢献できる等の効果がある。また、本発明方法によれば、廃棄物の焼却によって生じた飛灰等の焼却灰や焼却灰で汚染された土壌等の固体状廃棄物中のダイオキシン類を確実に除去でき、固体状廃棄物を安全に処理することができる等の効果を有する。