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電子ビームを利用したごみ燃焼排煙中のダイオキシン分解・無害化技術の開発

Development of decomposition/detoxicifying technology of dioxins in waste incineration flue gases using electron beams

小嶋 拓治

Kojima, Takuji

原研では、平成12年11月から平成14年2月まで、高崎市ほか4町村衛生施設組合の高浜クリーンセンターにおいて、200$$^{circ}C$$の実排煙を対象に、電子ビームによる排煙中ダイオキシンの分解技術の開発を行った。この結果、以下が得られた。(1)ダイオキシンの分解率(照射前に対する照射後のダイオキシン濃度の比)として、線量3kGyで約50%,10kGyで約80%、及び14kGy以上では所期の目標である90%上が得られた。(2)今回の試験規模を約6倍することにより4,000m$$^{3}$$/hの実規模へのスケールアップが可能とみなされ、実用化に向けた有意な基礎データが得られた。(3)電子ビーム照射前後における排煙について、環境ホルモン様の毒性をELISA法により調べた結果、毒性を50%以上低減できた。(4)ジフェニルエーテル(DPE)や塩化DPEなど、ベンゼン環やエーテル結合を持つ模擬有機物質を用いた、200$$^{circ}C$$における反応生成物の解析により、反応機構として、ダイオキシンの分解初期では、構造を維持したままの塩素の解離よりもエーテル結合の切断やベンゼン環の開環が主として起こっていることが推定された。

JAERI has developed decomposition/detoxicization technology of diozins in waste incineration flue gas using electron beams and actual 200$$^{circ}C$$ flue gas at Takahama clean center. The obtained results are as follows:(1) Ratio of concentrations before and after irradiation were about 50%, 80% and higher than 90%(goal) for absorbed doses of 3, 10, and higher than 14kGy. (2)Applicability of the obtained data with the scale-up ratio of about 6 was demonstrated for actual 4,000 m$$^{3}$$/h flue gases. (3)Toxicity as endocline-desruptor was checked using ELISA method and higher than 50% of such a toxicity was reduced from initial one by irradiation.(4) Diphenylether(DPE) or chloro-DPE having benzen-rings and ether bonds, were used as model compounds to clarify electron-beam decomposition mechanism detecting decomposition products at 200$$^{circ}$$C. Break of ether bonds and cleavage of benzen-rings can be occured mainly at the initial decoposition process of dioxins rather than dissociation of Cl base without destruction of dioxin structure.

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