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横浜国立大学大学院環境情報研究院 |
浦野紘平 |
平成11〜13年度合計予算額 19,476千円
(うち、平成13年度予算額 7,336千円)
本研究では、3種類のハロンと臭化メチルについて、高温分解を行い、分解温度、炭化水素濃度、酸素濃度、滞留時間等が高温分解反応に与える影響を検討し、分解反応速度式を推定した。その結果、炭化水素が共存しない場合には、ハロン1301、ハロン2402の分解反応速度は1次式で表せ、頻度因子、活性化エネルギーを求めることができた。ハロン1211と臭化メチルの分解反応は単純な分解反応速度式で表すことができなかった。また、ハロン類と臭化メチルの分解性を比較したところ、臭化メチル>ハロン2402>ハロン1211>ハロン1301の順で分解しやすいことが分かった。炭化水素が共存した場合には、いずれのハロンも分解が促進された。そこで、ハロンの中でも特に使用・蓄積量が多く、分解しにくいハロン1301について、ハロンの熱分解と酸化分解、炭化水素の熱分解による有機ラジカルの生成とラジカルの酸化、ハロンと有機ラジカルとの反応、生成した有機ラジカルの酸化、ハロン分解で生成した臭素ラジカルによる有機ラジカルの消費の各反応が起こっているとしてハロンの総括分解反応速度式を推定し、推定した式が適用できることを確認した。さらに、各炭化水素(トルエン、プロパン、ヘプタン、ドデカン)における総括分解反応速度式の各パラメータ値が求められ、任意の条件での分解率が予測できるようになった。
分解に伴う副生成物質を調べたところ、炭化水素共存の有無によらず、揮発性有機ハロゲン化合物の生成は認められなかった。また、炭化水素がハロン導入濃度に対して過剰に存在すれば、ほとんど一酸化炭素は生成しなくなることが分かった。
室内実験の結果を参考にして、実際の廃棄物焼却処理施設で3種類のハロンと臭化メチルの分解処理実験を行った。その結果、ハロン1211、ハロン2402、臭化メチルについてはいずれも十分に分解できたが、ハロン1301を直接導入すると、炉内濃度が高い部分で消火効果が現れ、一酸化炭素濃度が上昇し、分解率が安定しない場合があった。そこで、導入量と導入方法を検討し、廃棄物量の1%程度、平均ガス中濃度lOOppm以下となるように、空気と十分に予混合して導入すれば、高い分解率が得られることを明らかにした。
オゾン層破壊、ハロン、臭化メチル、高温分解、焼却分解