(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの１５０〜５００℃の排ガス中に、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒０．０１〜２．５重量％を添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法。
【請求項２】
平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤とを、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤の合計量で０．０２〜４．０重量％添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法。
【請求項３】
平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭とを、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の合計量で０．０２〜５．０重量％添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法。
【請求項４】
平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物と酸性ガス中和剤との複合触媒であり、該鉄化合物を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末と該酸性ガス中和剤粉末との複合物５０ｍｇをパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２５％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用複合触媒。
【請求項５】
平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭との複合触媒であり、該鉄化合物を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末と該酸性ガス中和剤粉末及び活性炭粉末との複合物５０ｍｇをパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの３０％以上を分解・吸着できる活性を有するダイオキシン抑制用複合触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械化バッチ炉、准連続炉等の間欠運転型及び連続運転型のごみ焼却施設におけるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法に関するものであり、詳しくは、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生や、間欠運転型ごみ焼却炉における立ち上げ時、立ち下げ時に煙道や集じん器等で生じる低温燃焼時のメモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を、大規模な工事や設備投資を行うことなく抑制することができるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ごみの処分においてはごみの分別及び再利用ができる有効資源の回収がなされた後、可燃ごみは通常、焼却処分が行われている。日本は世界的にみてもごみの焼却依存率が極めて高い国である。そのために用いられる焼却炉は一日の運転時間により４種類（機械化バッチ炉、固定バッチ炉、准連続炉、全連続炉）に分けられている。日本の焼却炉の約２４％は大規模な連続運転型で行われているが、多くの自治体や企業においては機械化バッチ炉又は准連続炉等の間欠運転型のごみ焼却施設によってごみの焼却処分が行われている。
【０００３】
現在、ごみ焼却施設から排出される排ガス中に含まれるダイオキシンが社会的に問題となっている。ダイオキシンは塩素化合物を含有するごみを焼却する場合に、燃焼室内での不完全燃焼又は燃焼室以降から集じん器までの冷却過程で発生するものと推定されている。ダイオキシンは猛毒で発癌性を有しており、また自然界で分解されにくく、水や食物を通じて人体に入り蓄積されていくため、極力発生を抑制する必要がある。
【０００４】
連続運転型のごみ焼却施設においては、燃焼室で高温での焼却を継続して行うことができ、ごみを完全燃焼させやすいため、燃焼室内でのダイオキシンの発生は少ない。しかしながら、燃焼室以降から集じん器へいたる冷却過程において、デノボ合成（ｄｅ  ｎｏｖｏ合成）と言われているダイオキシンの発生があることが指摘されており（Ｈ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ，３１，４０９９（１９９５））、連続運転型ごみ焼却施設の場合においても、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程で発生するダイオキシンを十分に抑制することはできるとは言い難いものである。
【０００５】
また、間欠運転型のごみ焼却施設による焼却処分においては、連続型焼却炉と同様に、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程においてダイオキシンが発生しやすい。
【０００６】
特に、間欠運転型のごみ焼却炉では一定時間ごとに焼却炉の運転を行うため、焼却炉の立ち上げ時から安定な運転時までに数時間かかり、燃焼室内でダイオキシンが発生しやすい低温燃焼が立ち上げ時ごとに生じる。また、焼却炉の立ち下げ時においてもごみの一部は不完全燃焼を起こしてくすぶり続けるため、再立ち上げ時には、前日立ち下げ時と当日立ち上げ時の燃焼室内の不完全燃焼による未燃焼物質が煙道や集じん器内部に残留し、排ガス温度が２００℃以下でもダイオキシンが発生する、所謂メモリーエフェクトが立ち上げ後、数時間にわたって起こっていることが指摘されている（河上，松沢，田中，第５回廃棄物学会研究会講演論文集，２６４（１９９４））。したがって、間欠運転型ごみ焼却施設は、連続運転型ごみ焼却施設に比べてダイオキシンの発生量が非常に多いと言われている。
【０００７】
一方では、ごみ焼却炉においてダイオキシンの発生量をより厳しく規制することが法令化されている。厚生省においては今後、連続運転型施設に移行させる方針が出されている。更に、’９７年（平成９年）１２月から施行された「大気汚染防止法」（’９７年１２月１日施行）により焼却炉からのダイオキシン発生規制値が制定され、今後５年間で規制値（焼却施設の規模に応じて、新設炉で０．１〜５ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３、既設炉で１〜１０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３）以下に達しない場合には廃棄処分とされることになっている。
【０００８】
しかし、各自治体等も財政上の問題から既存の間欠運転型ごみ焼却施設を廃止し、新たに連続運転型ごみ焼却施設を建設することは困難であり、既存の焼却炉を生かして規制に対応するための方法が模索されている。
【０００９】
このため、ごみの焼却施設において、出来るだけ大がかりな炉の改造工事や設備投資をしないで、ダイオキシンを抑制することができる排ガスの処理方法が強く要求されている。
【００１０】
従来、ごみの焼却に伴い発生するダイオキシンの吸収、分解についての技術としては、様々な報告がされている。例えば、酸化鉄等の触媒の存在下２００〜５５０℃で加熱することにより少なくとも炭素原子５個以上を有するポリハロゲン化芳香族化合物を分解する方法（特公平６−３８８６３号公報）、酸化鉄を含む触媒の存在下で３００〜７００℃の温度で熱処理して排ガスからハロゲン化芳香族化合物等を除去又は減少させる方法（特開平２−２８０８１６号公報）、焼却炉中に炭酸カルシウム粒子と酸化鉄粒子とを共存させて焼却する方法（特開平８−８２４１１号公報）、焼却炉の排気ガスの煙道に消石灰粉と活性炭粉を混合した状態で添加する方法（特開平１１−６３４６７号公報）、消石灰と無機酸化物の多孔性物質からなる焼却炉煙道吹込剤を焼却炉煙道排ガス中に吹き込む方法（特開平１１−３３３４３号公報）、反応性水酸化カルシウム基浄化剤を用いて排ガスを浄化する方法（特許第２６０２０８５号公報）等が知られている。
【００１１】
また、あらかじめ廃棄物に酸化鉄等を混合しておき、焼却する方法としては、可燃廃棄物を酸性ガス中和剤と酸化鉄粒子等との共存下で８５０℃以上の温度で燃焼させる可燃廃棄物の燃焼方法（特開平８−２７０９２４号公報）、硫黄及びナトリウム含有量が所定量以下である含水酸化第二鉄粒子又は酸化鉄粒子と被焼却物とを燃焼炉内で共存させて燃焼させることを特徴とする焼却方法（特開平９−８９２２８号公報）が知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ごみの焼却施設において、ダイオキシンの発生を抑制することができる排ガスの処理方法が要求されているが、前出各公報記載の方法は未だ十分なものとは言い難いものである。
【００１３】
前出特公平６−３８８６３号公報記載の方法は、焼却炉で発生したフライアッシュを固定床中の酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等の触媒によりポリハロゲン化シクロアルキル化合物、ポリハロゲン化芳香族化合物を分解するものであって、ダイオキシンを十分に除去することは困難であり、また、ごみ焼却炉の後段にこのようなフライアッシュの無害化設備を建設することは莫大な設備投資が必要となり実際上不可能に近い。
【００１４】
特開平２−２８０８１６号公報に記載の方法は、ハロゲン化芳香族化合物を含む排ガス中にアンモニアを添加し、固定床中の酸化鉄を含む触媒により該ハロゲン化芳香族化合物を分解するものであって、ごみ焼却炉の後段にこのような設備を建設することは膨大な設備投資が必要となる。
【００１５】
特開平８−８２４１１号公報に記載の方法は、焼却炉中に酸化鉄粒子と炭酸カルシウム粒子を共存する方法であって、焼却炉中の燃焼室内におけるダイオキシンの発生は抑制することはできるが、燃焼室以降から集じん器に至るまでの冷却過程におけるダイオキシン及びダイオキシン前駆体の抑制が十分とは言い難いものである。
【００１６】
また、特開平１１−６３４６７号公報、特開平１１−３３３４３号公報、特許第２６０２０８５号公報の方法は、活性炭などの処理剤に有害物質を吸着させる技術であり、ダイオキシンの発生が十分に抑制されているとは言い難いものである。しかも、吸着した処理剤の無害化処理費用が多大となる。
【００１７】
前出特開平８−２７０９２４号及び特開平９−８９２２８号公報記載の方法は焼却物中に、あらかじめ酸化鉄を十分に混合しておくことが必要であるから簡易には行い難く、また、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生や、間欠運転型ごみ焼却施設における立ち上げ時、立ち下げ時に煙道や集じん器等で生じる低温燃焼時のメモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を抑制することはその構成上、困難である。
【００１８】
なお、硫黄及びナトリウムの含有量が所定量以下である含水酸化鉄粒子又は酸化鉄粒子を用いた焼却方法（特開平９−８９２２８号公報）においては、後出比較例５に示すとおり、焼却炉の定常運転がされる高温下では十分な触媒活性を示すが２５０℃におけるモノクロロベンゼンの分解率が低いため、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生や、間欠運転型ごみ焼却施設における立ち上げ時、立ち下げ時に煙道や集じん器等で生じるメモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を抑制するには不十分なものであった。
【００１９】
そこで、本発明は、機械化バッチ炉、准連続炉等の間欠運転型及び連続運転型のごみ焼却施設において、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生や、間欠運転型ごみ焼却施設における立ち上げ時、立ち下げ時に煙道や集じん器等で生じる低温燃焼時のメモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を抑制することができるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法を提供することを技術的課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題は以下の通りの本発明により達成できる。
【００２１】
即ち、本発明は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの１５０〜５００℃の排ガス中に、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒０．０１〜２．５重量％を添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法である。
【００２２】
また、本発明は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤とを、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤の合計量で０．０２〜４．０重量％添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法である。
【００２３】
また、本発明は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物触媒であり、該鉄化合物触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いるダイオキシンを含有する排ガスの処理方法であって、ごみ焼却炉の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に、前記ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭とを、単位時間当りに燃焼させる乾燥ごみに対して鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の合計量で０．０２〜５．０重量％添加して排ガスと接触させることを特徴とするダイオキシンを含有する排ガスの処理方法である。
【００２４】
また、本発明は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物と酸性ガス中和剤との複合触媒であり、該鉄化合物を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末と該酸性ガス中和剤粉末との複合物５０ｍｇをパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの２５％以上を分解できる活性を有するダイオキシン抑制用複合触媒である。
【００２５】
また、本発明は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、リン含有量が０．０２重量％以下、硫黄含有量が０．６重量％以下、ナトリウム含有量が０．５重量％以下の酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末からなる鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭との複合触媒であり、該鉄化合物を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末と該酸性ガス中和剤粉末及び活性炭粉末との複合物５０ｍｇをパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に、該モノクロロベンゼンの３０％以上を分解・吸着できる活性を有するダイオキシン抑制用複合触媒である。
【００２６】
本発明の構成を詳しく説明すれば、次の通りである。
【００２７】
まず、本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒について述べる。
【００２８】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、ゲータイト、アカゲナイト、レピドクロサイト等の含水酸化鉄粒子粉末、ヘマタイト、マグヘマイト、マグネタイト等の酸化鉄粒子粉末の１種又は２種以上からなる。
【００２９】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の粒子形状は、粒状、球状、紡錘状、針状等のいずれであってもよい。
【００３０】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、該触媒を空気中にて３００℃で、６０分間熱処理して得られた酸化鉄粉末３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に該モノクロロベンゼンの２０％以上を分解する活性を有する。好ましくは２５％以上のモノクロロベンゼンを分解する活性を有する。ここでモノクロロベンゼンは、一般的にダイオキシン前駆体であり、モノクロロベンゼンを分解する活性を有することは、ダイオキシン及びダイオキシン前駆体の発生を抑制する指標となる。尚、モノクロロベンゼンの分解率（反応率）は数１で示した値である。
【００３１】
【数１】
反応率［％］＝［１−（モノクロロベンゼン検出量／モノクロロベンゼン注入量）］×１００
【００３２】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、平均粒径が０．０１〜２．０μｍ、好ましくは０．０２〜１．０μｍである。平均粒径が０．０１μｍ未満の場合には、粒子が細かすぎてバグフィルターや電気集じん器などの集じん器の集じん性能を低下させる。２．０μｍを越える場合には、燃焼室以降から集じん器までの移動が十分に行われないため、ダイオキシン発生の抑制が困難となる。
【００３３】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、リン含有量が０．０２重量％以下、好ましくは０．０１重量％以下、より好ましくは０．００５重量％以下である。０．０２重量％を越える場合には、このリンが触媒毒として働くため、モノクロロベンゼンを分解する活性が低下し、ダイオキシン発生を十分に抑制することが困難となる。
【００３４】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、硫黄含有量が０．６重量％以下、好ましくは０．３重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下である。０．６重量％を越える場合には、この硫黄が触媒毒として働くため、モノクロロベンゼンを分解する活性が低下し、ダイオキシン発生を十分に抑制することが困難となる。
【００３５】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、ナトリウム含有量が０．５重量％以下、好ましくは０．３重量％以下、より好ましくは０．２重量％以下である。０．５重量％を越える場合には、このナトリウムが触媒毒として働くため、モノクロロベンゼンを分解する活性が低下し、ダイオキシン発生を十分に抑制することが困難となる。
【００３６】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、ＢＥＴ比表面積が０．２〜２００ｍ２／ｇ、好ましくは０．５〜２００ｍ２／ｇ、より好ましくは０．５〜１００ｍ２／ｇである。
【００３７】
次に、本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の製造法について述べる。
【００３８】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒のうち、ゲータイト粒子の製造法としては、例えば、第一鉄塩と、水酸化アルカリ、炭酸アルカリ又はアンモニアから選ばれる１種又は２種以上とを用いて反応して得られる鉄の水酸化物や炭酸鉄等の第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液中に空気等の酸素含有ガスを通気してゲータイト粒子を生成させて得ることができる。
【００３９】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒のうち、ヘマタイト粒子は、例えば、前記ゲータイト粒子を空気中２００〜８００℃の温度範囲で加熱脱水、加熱処理を行って得ることができ、マグネタイト粒子は、例えば、前記ヘマタイト粒子を還元性雰囲気下、３００〜６００℃で加熱還元して得られる。マグヘマイト粒子は、例えば、前記マグネタイト粒子を空気中２００〜６００℃で加熱酸化して得ることができる。
【００４０】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の製造にあたっては、触媒毒となるリン、硫黄及びナトリウムの含有量が所定量以下となるようにすることが必要であり、具体的には、通常、加熱焼成時の焼結防止処理にもちいられるヘキサメタリン酸ナトリウム等のリン化合物を使用せず、第一鉄原料に由来する硫酸イオンやアルカリに由来するナトリウムイオンについては十分な水洗等の精製処理を行うことによりリン、硫黄及びナトリウムの含有量を低減する。
【００４１】
次に、本発明に係るダイオキシン抑制用複合触媒について述べる。
【００４２】
本発明に係る鉄化合物と酸性ガス中和剤の複合触媒における鉄化合物は前記鉄化合物触媒を用いればよい。酸性ガス中和剤としては、一般的に乾式の酸性ガス除去用に使用されている粉末状ものでよく、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム及びドロマイト等のアルカリ土類金属化合物や炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウム等のアルカリ金属化合物であり、好ましくは、カルシウム化合物であり、より好ましくは消石灰である。尚、酸性ガス中和剤としては上記のうち一種又は二種以上を混合して用いてもよい。
【００４３】
本発明における酸性ガス中和剤は、平均粒径Ｄ５０（乾式粒度分布計による総体積の５０％の粒径）２０μm以下、より好ましくは、１５μｍ以下、ＢＥＴ比表面積値０．５ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。
【００４４】
酸性ガス中和剤の平均粒径及びＢＥＴ比表面積値が上記範囲以外の場合には、燃焼室以降から集じん器までの移動が十分に行われないため、ダイオキシン発生の抑制が困難となる。
【００４５】
鉄化合物と酸性ガス中和剤の混合は、サンドミル、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサーなどの乾式混合機を用いて行うことが好ましい。上記混合によって、鉄化合物と酸性ガス中和剤が均一に混合され、相互に接触した状態となる。
【００４６】
鉄化合物と酸性ガス中和剤との混合割合は、鉄化合物／酸性ガス中和剤の重量比で１０／１〜１／１０が好ましく、より好ましくは５／１〜１／５である。鉄化合物／酸性ガス中和剤の重量比が１０／１〜１／１０の範囲外ではダイオキシンの分解効果が十分とは言い難い。
【００４７】
本発明に係る鉄化合物と酸性ガス中和剤とからなる複合触媒の触媒活性は、２５％以上のモノクロロベンゼンを分解する活性を有することが好ましく、より好ましくは、３０％以上である。
【００４８】
本発明に係るダイオキシン抑制用複合触媒は、鉄化合物と酸性ガス中和剤と活性炭とを混合した複合触媒であることがより好ましい。
【００４９】
鉄化合物と酸性ガス中和剤と活性炭とからなる複合触媒における鉄化合物及び酸性ガス中和剤はそれぞれ前記鉄化合物触媒及び前記酸性ガス中和剤の一種又は二種以上を用いればよい。
【００５０】
本発明における活性炭は、一般的にダイオキシン除去用に使用されている粉末状ものでよく、平均粒径Ｄ５０（乾式粒度分布計による総体積の５０％の粒径）５０μm以下、より好ましくは、３０μｍ以下、ＢＥＴ比表面積値６００ｍ２／ｇ以上、より好ましくは８００ｍ２／ｇ以上である。
【００５１】
活性炭の平均粒径及びＢＥＴ比表面積値が上記範囲以外の場合には、燃焼室以降から集じん器までの移動が十分に行われないため、ダイオキシン発生の抑制が困難となる。
【００５２】
鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭の混合割合は、鉄化合物／酸性ガス中和剤の重量比で１０／１〜１／１０であって、且つ、鉄化合物／活性炭の重量比で１０／１〜１／５が好ましく、より好ましくは、鉄化合物／酸性ガス中和剤の重量比で５／１〜１／５であって、且つ、鉄化合物／活性炭の重量比で１０／１〜１／３である。鉄化合物／酸性ガス中和剤の重量比が１０／１〜１／１０の範囲外の場合及び鉄化合物／活性炭の重量比が１０／１〜１／５の範囲外の場合には、ダイオキシンの発生を抑制する効果が十分とは言い難い。
【００５３】
鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭の混合は、前記乾式混合機を用いて行うことが好ましい。
【００５４】
本発明に係る鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭とからなる複合触媒の触媒活性は、３０％以上のモノクロロベンゼンを分解・吸着する活性を有することが好ましく、より好ましくは、４０％以上である。なお、モノクロロベンゼンの分解・吸着率（反応率）は数２で示した値である。
【００５５】
【数２】
反応率（％）＝［１−（モノクロロベンゼン検出量／モノクロロベンゼン注入量）］×１００
【００５６】
次に、本発明に係るダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いたダイオキシンを含有する排ガスの処理方法ついて述べる。
【００５７】
本発明における焼却炉の対象は、機械化バッチ炉、准連続炉等の間欠運転型及び連続運転型のごみ焼却施設である。
【００５８】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の添加は、気流搬送式で燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に噴霧添加する。ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を焼却炉の燃焼室に添加した場合、燃焼室内でのダイオキシンの発生は抑制できるが、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生を十分に抑制できない。
【００５９】
前記気流搬送方法としては空気輸送、窒素輸送等をすることができる。
【００６０】
前記気流搬送におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の形態は、粒子粉末、スラリーのいずれであってもよい。好ましくは粒子粉末である。
【００６１】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の添加量は、単位時間当たりに燃焼させる乾燥ごみに対して０．０１〜２．５重量％、好ましくは０．０２〜２．０重量％、より好ましくは０．０２〜１．５重量％である。０．０１重量％未満の場合には、十分なダイオキシン発生の抑制効果が得られない。２．５重量％を越える場合には鉄化合物触媒が多量となって後段の集じん器に過負荷を与えたり、また、集じん器出口のばいじん量が増えてしまうため好ましくない。
【００６２】
なお、立ち上げ時、立ち下げ時においては室温から定常運転時の焼却温度との間の温度範囲において運転される。この温度範囲において燃焼室内で不完全燃焼が生じやすく最もダイオキシンが発生しやすい。発生したダイオキシン及びダイオキシンの前駆体はそのまま煙道及び集じん器内に滞留するため、運転開始時から運転終了時までの全運転時間中、本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の添加を行うことが望ましい。
【００６３】
本発明においてダイオキシン抑制用鉄化合物触媒は、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の排ガス中に添加することにより、燃焼ガスや飛灰とともに煙道への付着及び集じん器へ滞留することにより、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程でのダイオキシンの発生を抑制することができる。また、間欠運転型ごみ焼却施設における立ち上げ時、立ち下げ時の焼却炉の低温燃焼に伴って煙道や集じん器等で生じるメモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００６４】
本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の添加には、酸性ガス中和剤を同時に添加するのが望ましい。酸性ガス中和剤は、ダイオキシン及びダイオキシン前駆体の構成元素である塩素を固定化する作用がある。
【００６５】
酸性ガス中和剤としては、前記酸性ガス中和剤と同じ特性を有するものを使用すればよく、酸性ガス中和剤から選ばれる一種又は二種以上を使用してもよい。
【００６６】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤との添加割合は、鉄化合物触媒／酸性ガス中和剤の重量比で１０／１〜１／１０が好ましく、より好ましくは５／１〜１／５である。鉄化合物触媒／酸性ガス中和剤の重量比が１０／１〜１／１０の範囲外ではダイオキシンの分解効果が十分とは言い難い。
【００６７】
また、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤の添加量は、乾燥ごみに対して鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤の合計で０．０２〜４．０重量％が望ましい。より好ましくは、０．０４〜２．５重量％である。０．０２重量％未満の場合には、十分なダイオキシンの抑制効果が得られない。４．０重量％を越える場合には添加量が多量となって後段の集じん器に過負荷を与えたり、また、集じん器出口のばいじん量が増えてしまうため好ましくない。
【００６８】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤の添加は、それぞれ単独で添加してもよいが、鉄化合物と酸性ガス中和剤とをあらかじめ混合した本発明に係るダイオキシン抑制用複合触媒を添加することで、ダイオキシンの発生を更に抑制することができる。
【００６９】
ダイオキシン抑制用複合触媒を添加する場合の乾燥ごみに対する複合触媒の添加量は、上記単独で添加する場合の乾燥ごみに対する添加量と同様である。
【００７０】
また、本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の添加時に、酸性ガス中和剤ともに活性炭を添加することによって、ダイオキシンの発生を更に効果的に抑制することができる。活性炭には、ダイオキシン及びダイオキシン前駆体を吸着する作用がある。
【００７１】
本発明に係る排ガスの処理方法に用いる活性炭は、前記活性炭と同様の特性を有するものを用いればよい。
【００７２】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の添加割合は、鉄化合物触媒／酸性ガス中和剤の重量比で１０／１〜１／１０であって、且つ、鉄化合物触媒／活性炭の重量比で１０／１〜１／５が好ましく、より好ましくは、鉄化合物触媒／酸性ガス中和剤の重量比で５／１〜１／５であって、且つ、鉄化合物触媒／活性炭の重量比で１０／１〜１／３である。鉄化合物触媒／酸性ガス中和剤の重量比が１０／１〜１／１０の範囲外の場合及び鉄化合物触媒／活性炭の重量比が１０／１〜１／５の範囲外の場合には、ダイオキシンの発生を抑制する効果が十分とは言い難い。
【００７３】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の混合物の添加量は、乾燥ごみに対して鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の合計で０．０２〜５．０重量％が望ましい。より好ましくは、０．０５〜３．０重量％である。０．０２重量％未満の場合には、ダイオキシンの発生を抑制する効果が十分とは言い難い。５．０重量％を越える場合には添加量が多量となって後段の集じん器に過負荷を与えたり、また、集じん器出口のばいじん量が増えてしまうため好ましくない。
【００７４】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭の添加は、それぞれ単独で添加してもよいが、鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭とを予め混合したダイオキシン抑制用複合触媒を添加することで効果的にダイオキシンの発生を抑制することができる。
【００７５】
鉄化合物、酸性ガス中和剤及び活性炭を混合した複合触媒を添加する場合の乾燥ごみに対する複合触媒の添加量は、上記単独で添加するときの乾燥ごみに対する添加量と同様である。
【００７６】
本発明に係る排ガスの処理方法により、例えば電気集じん器方式のごみ焼却施設における集じん器出口での排ガス中のダイオキシンを、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を単独添加した場合は、３．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下、好ましくは２．５ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下にすることができ、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤を添加した場合は、２．８ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下、好ましくは２．３ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下にすることができ、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤及び活性炭を添加した場合は、２．５ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下、好ましくは２．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３以下にすることができる。
【００７７】
本発明に係る排ガスの処理方法により、例えば電気集じん器方式のごみ焼却施設における飛灰中のダイオキシン濃度（鉄化合物触媒などの添加剤を除いたばいじん重量に換算した値）を、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を単独添加した場合は、１０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下、好ましくは９．０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下にすることができ、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤を添加した場合は、９．０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下、好ましくは８．０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下にすることができ、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤及び活性炭を添加した場合は、８．０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下、好ましくは７．０ｎｇＴＥＱ／ｇ以下にすることができる。
【００７８】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的な実施の形態は以下の通りである。
【００７９】
鉄化合物触媒の平均粒径は、電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示した。
【００８０】
鉄化合物触媒に含有されるリン、ナトリウムの含有量は、「誘導結合プラズマ原子発光分光光度計  ＳＰＳ−４０００型（セイコー電子工業（株）製）」で測定した値で示した。
【００８１】
鉄化合物触媒に含有される硫黄の含有量は、「炭素−硫黄分析計ＥＭＩＡ−２２００型（（株）堀場製作所製）」によって測定した値で示した。
【００８２】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の触媒特性は下記の方法で測定した。
【００８３】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を空気中にて、３００℃で６０分間熱処理して得られる酸化鉄粉末（α−Ｆｅ２Ｏ３）３．１×１０−４ｍｏｌ（５０ｍｇ）をパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に分解する該モノクロロベンゼン濃度を測定することで鉄化合物触媒の触媒特性を示した。ここで、ＳＶとは、Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙをいい、反応ガスの流量を触媒の体積で割った量であり、時間の逆数の単位（ｈ−１）で表される。
【００８４】
ダイオキシン抑制用複合触媒の触媒特性は下記の方法で測定した。
【００８５】
鉄化合物を空気中にて、３００℃で６０分間熱処理して得られる酸化鉄粉末（α−Ｆｅ２Ｏ３）と酸性ガス中和剤又は酸性ガス中和剤及び活性炭との複合触媒５０ｍｇをパルス式触媒反応装置を用いて不活性ガス雰囲気中にて５．０×１０−７ｍｏｌのモノクロロベンゼンと３００℃の温度においてＳＶ＝１５００００ｈ−１の条件で瞬時に接触させた場合に分解又は分解・吸着する該モノクロロベンゼン濃度を測定することで複合触媒の触媒特性を示した。
【００８６】
前記パルス式触媒反応装置としては、リアクター部とガスクロマトグラフィー部からなり、ガスクロマトグラフィー部は、「ガスクロマトグラフィー  ＧＣ−ＭＳ（（株）島津製作所製）」である。なお、本評価方法は、Ｋｏｂｅｓらの文献（Ｒ．Ｊ．Ｋｏｂｅｓ，ｅｔ  ａｌ  Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７７，５８６０（１９５５））や日本化学会編「実験化学講座１１  反応と速度」（丸善、東京（１９９３））を参考にして行った。
【００８７】
鉄化合物触媒のＢＥＴ比表面積値は、ＢＥＴ法により測定した値で示した。
【００８８】
燃焼排ガス中のダイオキシン濃度は、(財)廃棄物研究財団（東京都新宿区神楽坂１−１５）が承認した方法により測定した値で示した。
【００８９】
本発明における間欠運転型ごみ焼却炉の模式図を図１に示す。同図において、１はごみホッパ、２は焼却炉、３は燃焼室、４は助燃バーナ口、５はガス冷却室、６は空気予熱器、７は鉄化合物触媒等供給用ブロワ、８は鉄化合物触媒等供給タンク、９は集じん器、１０は誘引送風機、１１は煙突、１２は押込送風機、１３は煙道、１４〜１７は鉄化合物触媒等供給口である。
【００９０】
燃焼室３には焼却炉の炉床等から、ごみの完全燃焼に必要な理論空気量の１．５〜３．５倍程度の燃焼空気を供給する。該燃焼空気は、押込送風機１２によって空気を吸入し、空気予熱器６によって加温された空気を用いる。また燃焼室３には助燃バーナ口４が設けられている。ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒、酸性ガス中和剤及び活性炭は、供給口１４〜１７等から気流搬送で供給する。
【００９１】
＜ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒＞
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒としては、平均粒径０．２５μｍ、リン含有量０．００２重量％、硫黄含有量０．０５重量％、ナトリウム含有量０．０８重量％であり、前記測定法による３００℃におけるモノクロロベンゼンの分解率が３３％、ＢＥＴ比表面積値が８５ｍ２／ｇであるゲータイト粒子粉末を用いた。
【００９２】
＜排ガスの処理試験＞
電気集じん器方式のストーカー式機械化バッチ炉２（１日１６時間運転でごみ焼却能力が１日３０トン）において、乾燥ごみに対して０．２５重量％の前記ゲータイト粒子粉末を空気輸送により供給口１６（排ガス温度２６２℃）から焼却炉の立ち上げ時から定常運転時及び立ち下げ時までの１６時間噴霧添加した。また、乾燥ごみに対して０．５０重量％の宇部マテリアルズ（株）製ＪＩＳ特号消石灰粉末（平均粒径Ｄ５０５．７μm、ＢＥＴ比表面積１３．７ｍ２／ｇ）を空気輸送により供給口１７から同様に焼却炉の立ち上げ時から定常運転時及び立ち下げ時までの１６時間噴霧添加した。
【００９３】
ダイオキシン含有量は、電気集じん器９の入口及び出口で採取した排ガスと電気集じん器下の飛灰について測定した。電気集じん器入口及び出口の排ガスについては、炉の立ち上げ２時間後から４時間測定した。
【００９４】
電気集じん器入口及び出口の排ガス中のダイオキシン濃度は、それぞれ４．５及び２．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３であり、電気集じん器下の飛灰中のダイオキシン濃度は６．３ｎｇＴＥＱ／ｇであった。
【００９５】
なお、ブランク試験として、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を添加せず、消石灰のみを添加した場合の焼却炉の運転を同様にして行い、その排ガス計測を行った。
【００９６】
電気集じん器入口及び出口の排ガス中のダイオキシン濃度は、それぞれ４．５及び１６ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３であり、電気集じん器下の飛灰中のダイオキシン濃度は２０ｎｇＴＥＱ／ｇであった。
【００９７】
【作用】
本発明において重要な点は、ごみ焼却施設の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の１５０〜５００℃の排ガス中に特定の触媒特性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒又はダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤或いは酸性ガス中和剤及び活性炭とを添加することで、ダイオキシンの発生を効果的に抑制できるという点である。
【００９８】
ダイオキシンの発生を抑制できる理由として本発明者は、特定の触媒特性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を燃焼室以降から集じん器までの排ガス中に添加することにより、該鉄化合物触媒が排ガス中のダイオキシン前駆体を分解し、所謂ｄｅ ｎｏｖｏ合成に由来するのダイオキシンの発生を抑制することができるためと考えている。
【００９９】
更に、間欠運転型ごみ焼却施設の場合には、立ち上げ時及び立ち下げ時の低温燃焼時においても、ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒が飛灰とともに煙道及び集じん器に滞留することによって、煙道及び集じん器に残存する未燃焼物質に含まれるダイオキシンやダイオキシン前駆体を分解し、メモリーエフェクトによるダイオキシンの発生を抑制することもできるためと考えている。
【０１００】
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒とともに酸性ガス中和剤を添加した場合に、よりダイオキシンの発生を抑制できる理由としては、酸性ガス中和剤がダイオキシン又はダイオキシン前駆体の構成元素である塩素を固定化するために、結果的にダイオキシンの発生を効率的に抑制することができるものと考えている。更に、活性炭を添加した場合には、活性炭に吸着したダイオキシン又はダイオキシン前駆体を鉄化合物触媒が効率的に分解することによって、ダイオキシンの発生を更に抑制することができるものと考えている。
【０１０１】
鉄化合物と酸性ガス中和剤あるいは酸性ガス中和剤と活性炭をあらかじめ混合した複合触媒を添加した場合に、ダイオキシンの発生をより効果的に抑制できる理由としては、あらかじめ混合することによって該鉄化合物と酸性ガス中和剤或いは酸性ガス中和剤及び活性炭が均一に相互接触した状態で煙道へ付着及び集じん器へ滞留するために、前記の反応がより効率的に行われるためと考えている。
【０１０２】
【実施例】
次に、本発明の実施例及び比較例を挙げる。
【０１０３】
＜鉄化合物１〜５＞
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒として鉄化合物１〜５を用意した。鉄化合物の諸特性を表１に示す。
【０１０４】
【表１】
0003772961.tif 000002
【０１０５】
＜複合触媒１〜６＞
ダイオキシン抑制用複合触媒として複合触媒１〜６を用意した。複合触媒の諸特性を表２に示す。ここで酸性ガス中和剤としては、宇部マテリアルズ（株）製ＪＩＳ特号消石灰粉末（平均粒径Ｄ５０５．７μm、ＢＥＴ比表面積１３．７ｍ２／ｇ）、片山化学工業（株）製炭酸カルシウム（試薬一級）を粉砕したもの（平均粒径Ｄ５０６．０μm、ＢＥＴ比表面積１０．０ｍ２／ｇ）、片山化学工業（株）製炭酸水素カリウム（試薬一級）を粉砕したもの（平均粒径Ｄ５０１０μm、ＢＥＴ比表面積３．３ｍ２／ｇ）、活性炭としては、三菱化学（株）製ＰＸＳ（商品名）（平均粒径Ｄ５０１５μm、ＢＥＴ比表面積１０５０ｍ２／ｇ）を用いた。
【０１０６】
【表２】
0003772961.tif 000003
【０１０７】
＜排ガスの処理試験＞
実施例１〜１１、比較例１〜６
ダイオキシン抑制用鉄化合物触媒の種類、酸性ガス中和剤、活性炭、それぞれの添加量、法、添加場所を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして排ガスの処理試験を行った。尚、活性炭としては、三菱化学（株）製ＰＸＳ（商品名）（平均粒径Ｄ５０１５μm、ＢＥＴ比表面積１０５０ｍ２／ｇ）を用いた。
【０１０８】
その諸条件を表３、排ガス処理試験の結果を表４に示す。比較例２〜４は燃焼室（図１の１４）に鉄化合物触媒及び酸性ガス中和剤を添加したものである。尚、表４中の電気集じん器下の飛灰中のダイオキシン濃度は、鉄化合物触媒などの添加剤を除いたばいじん重量に換算した値である。
【０１０９】
【表３】
0003772961.tif 000004
【０１１０】
【表４】
0003772961.tif 000005
【０１１１】
この結果から、本発明に係るダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を用いた排ガスの処理方法により、ダイオキシン及びダイオキシン前駆体の分解をさせてダイオキシンを効果的に抑制できることが認められた。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明は、ごみ焼却施設の１５０〜５００℃の燃焼室以降から集じん器までの冷却過程の排ガス中に、特定の触媒特性を有するダイオキシン抑制用鉄化合物触媒を添加することで、燃焼室以降から集じん器までの冷却過程に由来する、所謂ｄｅ ｎｏｖｏ合成由来のダイオキシンの発生を抑制することができ、更には、間欠運転型ごみ焼却施設の場合においては、立ち上げ時及び立ち下げ時の低温燃焼時におけるメモリーエフェクトによるダイオキシン発生を抑制することもできる。
【０１１３】
また、本発明におけるダイオキシン抑制用鉄化合物触媒と酸性ガス中和剤又は酸性ガス中和剤及び活性炭を併用することで、更にダイオキシンの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における間欠運転型ごみ焼却施設の模式図である。
【符号の説明】
１：ごみホッパ
２：焼却炉
３：燃焼室
４：助燃バーナ口
５：ガス冷却室
６：空気予熱器
７：鉄化合物触媒等供給用ブロワ
８：鉄化合物触媒等供給タンク
９：集じん器
１０：誘引送風機
１１：煙突
１２：押込送風機
１３：煙道
１４〜１７：鉄化合物触媒等添加供給口
【図１】
0003772961.tif 000006