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危害の無い医療と社会的責任を求める医師団の総意による声明,1998年3月
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社会的責任を求める医師団の結論は完全に間違っている。もちろん塩素は、ダイオキシンの生成に炭素や酸素が必要であるのと同様に必要である。しかし、これら3種類の元素は全て、実際に生成されているダイオキシン量と比較すれば、焼却炉中に極めて豊富に存在するのである。
以下の情報は、ベルギ−のBrusselsの自由講座大学の化学工学科および工業化学科のH.HuangとA.Buekensによる論文の概要である [33]。この論文には、焼却炉中でダイオキシンが合成される最も可能性の高い経路(複数)が記載されている。ほとんどのダイオキシンは、排煙の冷却時にフライアッシュ中の炭素から合成される。
炭素形態の影響:
いくつかの形態の炭素は PCDD/F's(ダイオキシン)を生成する:シュガ−炭、木炭、すす、活性炭…
他の形態の炭素は、同一条件下で、ほとんどダイオキシンを生成しない:グラファイトや活性化されていない非晶質の炭素。
触媒の影響:
Cu2+イオンが、ダイオキシン生成に強い触媒効果があり、またFe3+,Pb2+とZn2+イオンも若干効果がある。ほかの多くの金属イオンには目立った効果はない。
酸素の影響:
ダイオキシンを生成するガス流に、酸素分子が存在することは間違いない。生成速度は、酸素濃度に対し反応次数0.5で増加する。
温 度 の 影 響:
ダイオキシンの生成が最大限になるのは、300℃から325℃の間である。250℃以下でも、450℃以上でも、ほとんど検出されない。
他の排煙成分の影響:
都市固体廃棄物焼却炉(MSWI)の排煙中に通常見られる塩酸、塩素、二酸化硫黄、二酸化炭素、一酸化炭素及び水素は、ダイオキシン生成に有意の影響を及ぼさない。水分の影響もほとんど無い。
他の(塩素化された)化合物の副生:
(多塩素化)ベンゼン類、フェノ−ル類、ナフタレン類やビフェニル類のような、多種類の他の(塩素化された)化合物が、ダイオキシンと一緒に生成する。
炭素気化との関連:
ダイオキシンの生成は、低温での炭素の気化と密接な関係があることが認められている。この反応もまた酸素に依存し、酸素濃度に対し、反応次数0.5で増加する。
ダイオキシンを生成する主な炭素源は、変形したあるいは変質したグラファイト構造であると思われる。完全にグラファイト構造になった炭素、またはアモルファス構造の炭素は、ほとんどダイオキシンを生成しない。規則正しいグラファイト構造炭素は、変形したグラファイト構造炭素と比べて、ダイオキシンの生成量が4桁も低い。
基本反応は微結晶炭素の酸化である。この反応は、低温(700℃以下)で微結晶炭素の欠陥のある端部で起こり、そこが活性部分となる。触媒がない場合、この反応は緩やかである。銅や鉄を含むいくつかの金属酸化物が、この酸化反応の触媒となる。この反応が、ベンゼン、フェノ−ル、ビフェニル、ジベンゾダイオキシンやジベンゾフランを含む、いくつかの(酸化された)芳香環構造を形成したり、残したりする。後の3物質は、Ullmannカップリング反応と呼ばれる、前の2物質のような基本芳香環構造物質のカップリングにより、形成され得るものである。あるいは、DD(ジベンゾダイオキシン)/DF(ジベンゾフラン)構造は、微結晶炭素層の酸化と、それに続く過剰な環状炭素の酸化分解によって直接形成される。
これら基本芳香環構造またカップリングされた芳香環構造の塩素化、あるいは微結晶炭素層の直接塩素化が同時に起こっており、いくつかの金属塩、特に銅(どんな構造でも)により強い触媒作用を受ける。銅は、塩素化された基本芳香環構造物のUllmann反応にも、強い触媒作用を持つ。同時に脱塩素化反応と分解反応も起こり、銅はそれら反応にも触媒作用を示す。どの反応が優先されるかは、主に温度によって決まる。高い温度では分解反応が優先される。
これら全ての反応の収量は、次の通りである。:
微結晶炭素の5−10層のおよそ30の環状構造(100の炭素から構成される)グラファイトシ−トが、およそひとつの多塩素化芳香環物質が形成される。【著者注釈:残りの炭素は、一酸化炭素、二酸化炭素と塩素化されていない芳香族化合物に変換される。】微結晶炭素のおよそ200層当たり、ひとつのダイオキシンが生成される。注目すべきことは酸化が各層ごとに起こることである。その結果、一層当たり5x10^4の規則的な環状炭素構造を含む通常の黒鉛は、非常にわずかの芳香族化合物しか生成せず、ダイオキシンはほとんど生成しない。
銅のような金属類は、ダイオキシン生成に先行する3つの反応全てで触媒となり、ダイオキシンの大半を生成する。鉄は酸化反応には強い触媒効果を持つが、塩素化とUllmann反応には触媒効果が弱い。ほかの多くの金属類は、ひとつの反応については強い触媒効果があるが、ほかの反応については全く効果がないか、あるいはほとんど効果がない。銅や鉄のように大量のダイオキシンを生成する金属類は、他にひとつも無い。
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焼却に替わる方法はいくつか提案されているが、いずれも長所と短所がある。直接焼却方法に替わる方法のひとつが、最初のプロセスに空気を使わない熱分解法である。酸性ガスをトラップするため石灰を混合した廃棄物を、燃焼させずに約500℃まで加熱すると全ての有機物が炭化する。加熱炉中に酸素が無いので、ダイオキシンは生成されない。発生するガス類は、廃棄物を炭化するため燃焼される。検出限界以上のダイオキシンや他の汚染物質は検出されないのである(メ−カ−の話であるが!)。なぜなら、主な発生源である微結晶炭素が発生ガス中には存在しないからである。
炉中に残る固体炭素は、非可燃性物質を分離し、塩を除去するため洗浄し、セメント生産のような高温プロセスでコ−クスに替えて使用することが出来る。それに替わる方法(ドイツ,シ−メンス社)は、ボイラ−加熱のため残存固体炭素を発生した場所でを直接(1,300℃で)燃焼する方法である。そのプロセスで、未だかつてダイオキシンは検出されていない。…
私の同僚で同国人であるEmmanuel De Brouxは、焼却に替わる方法のひとつとしてそのプロセスを熱心に支持するひとりである。彼のthermolyses vs. incineration.(焼却よりも熱分解を)というウェブ・サイトを見て欲しい。
ダイオキシンの生成は、主に炭素が酸素および塩素とフライアッシュ中で反応する触媒反応であり、触媒の種類と量、温度、炭素の種類と量に強く影響され、ガス相の酸素濃度にもより少ないが影響される。灰分中の塩素量にはわずかに影響されるが、ガス相中の塩素/塩酸濃度や別のガス類(水分を除く)の濃度には、全く無関係である。
このことは、なぜ塩ビを一緒に燃焼しても、別の物質を焼却炉(あるいは不慮の火災)で燃焼したときより、ダイオキシン生成と排出が少ないのかを説明している。なぜなら、塩ビに含まれる塩素分はほとんど塩酸として排出されるため、都市固体ゴミ焼却炉で認められる濃度のダイオキシン生成には、測定出来る程の影響を与えないからである。
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このペ−ジは、クロロフィルのレベル 3にあります。
創設:1998年3月30日
最新更新:1998年11月8日