[发明专利]有害气体和焚烧炉底残灰等净化处理物及其净化处理方法

说明书

本发明涉及含有黑烟和恶臭和重金属、飞灰的有害气体和在焚烧装置底部堆积的残留灰等的净化处理物及其净化处理方法。

不必说对来自于生活环境的废弃物燃烧时产生黑烟和恶臭，就连对投弃的焚烧灰和排放的飞灰中含有的有害重金属的溶出造成的公害，和已经在欧洲严格限制的二噁英的排放也应当加以严格的限制。

然而行政指导要求由目前处理废弃物的不连续运转的中小焚烧炉转换为连续运转的大型熔融炉焚烧法。但是若有上述规定，经营中小炉的地方自治体和从事中间废弃物处理者就要被迫投入高额改造设备或停业，但还没有解决这个问题的现实的建议。

只要在废弃物中含有金属和成分Cl，有机物燃烧后必然产生有害气体二噁英的前体。另外在排气处理的最终工序中使用不耐高温的袋滤器，即使在送至袋滤器途中进行冷却处理和洗涤器处理，也会产生二噁英，要用无机物和矿物吸着处理，但残渣物和吸着剂需要再处理。为使处理完全，还必须有复杂的处理技术和高额的设备。

另外在焚烧残渣的残留灰中，残存有公害的重金属，以前用螯合剂处理后投弃在指定的填土掩埋地处理，但一般认为长期稳定性不足，存在安全性问题。特别是在飞灰中，二噁英和重金属浓缩后残存在其中，用螯合剂处理很困难。

此外，用小型焚烧炉因为产生黑烟和恶臭给周围居民带来影响，对此施加对策的焚烧炉费用昂贵，因此希望寻找到简单和便宜的方法。

环境厅若要达到对二噁英和其他气体以及重金属的规定值，则现有焚烧装置的改造费用昂贵，只能停止运作，此外，用于完全处理的各种熔融还原炉需要花费巨资，担心增加保护环境的居民的负担。

焚烧炉的排出气体温度高达200-800℃，没有能够过滤黑烟和恶臭的有机物过滤器，在冷却处理或洗涤器处理后，或者有其他建议，用陶瓷催化剂或吸着体处理冷却后，再输送到袋滤器中。因而，因为装置价格昂贵，期望找到不需要采用后处理的耐高温的无机过滤器和吸着材料。本发明将解决这个问题。

以前，公知的处理含有重金属的残留灰和飞灰的方法，有将有机物例如胩酸产生的螯合剂进行混合的处理法，该法被广泛使用，但是难以用化学的方式来评价螯合法的稳定性，所以需要找到一种能使重金属以化学方式进行稳定的离子结合的方法。

在欧洲，很早就开始实施处理二噁英的对策，但是近年来也以对排放气体进行冷却的方法占主流，根据最近的研究，二噁英的前体在HCl存在的情况下，在低温下会产生二噁英，为解决这个问题，有效利用了450℃以上还可以使用的活性碳和消石灰的吸着法。不过还存在着该吸着剂的后处理问题。尽管如此，袋滤器还是必要的，因为必须在其中处理漏掉的含有残存重金属的飞灰。也就是说，在处理排放气体过程中，当然需要对含有二噁英前体和氯化铁和重金属的飞灰，或对二噁英有分解作用的催化剂和公害物的有吸附作用过滤器，为再使用过滤器还需要后处理。

本发明考虑到了涉及的各各方面，所以即使在不连续运转的中小炉中使用本发明，也很容易达到视为最难达到的二噁英规定值，采用本发明能够减少装置成本和现有炉的改造费，减轻居民负担，也能广泛的应用于其他产业上。

本发明者等建议以后将“水性成膜性无机化合物的制造法”(特许第2028203号特公平7-14801号)、“防灾、防火、耐火复合材料”(特许第2015694号)等统称为前发明硅烷醇盐溶液。此前发明硅烷醇盐溶液，采用金属硅和硼砂和氟化钠、锌酸或其盐，以及碱金属(Na,K,Li)，由固体和浓碱溶液反应制造而成，它与水玻璃不同，是由硅氧烷和硅烷醇盐构成的。

图1-4是表示在本发明中使用的水性成膜性无机化合物(LC)耐热无机物在20℃,250℃,550℃,960℃时，在FTIR分析中，随温度升高水分子峰值降低显示出成膜的图。在图1至图4中横轴表示WAVE NUMBERS(波数)、纵轴表示ABSORVANCE(吸光度)。在该东丽研究中心的分析报告，图(1-4)的FTIR分析中，示出了在780cm^-1时硅氧烷存在，并且在900,1000,2400-3800cm^-1时硅烷醇存在。前述发明的硅烷醇盐溶液，是一种即使在排出气体的温度在200-1000℃那样的高温范围内时都具有耐热性并不分解的耐热材料。