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産廃・焼却の解説その１ > その２ > その３
ごみ焼却の基礎として、ごみ焼却の周辺事項も含めて全般的に述べてきたが、最後に、ごみ焼却およびその周辺事項の課題について、考えてみたい。
限りある資源の有効利用と環境負荷の低減を考慮すると、私たちの社会経済活動は、従来型の大量生産・大量廃棄はもはや許されず、廃棄物を有効利用する資源循環型社会の構築に沿う方向に向かう必要がある。
■廃棄物の発生抑制とリサイクル
環境基本計画にも示されているが、ごみはそれを減らすということが第一義であり、その上に廃棄物のリサイクル・再利用がある。廃棄物は混ぜればごみ、分ければ資源という言葉があるように、事務所や家庭では分別してごみを出す努力が求められる。循環型社会の構築を実現するため国の施策として再生資源利用促進法、容器包装リサイクル法、家電リサイクル法の施行がなされている。
■マテリアル・リサイクル
生産工程上で端材を直接原料に戻せる場合が一番利用効率は高いが、それ以降は分別排出・分別収集が不可欠である。収集方式として、例えばデポジット方式、あるいは自治体による収集方式が取られる。
いずれにしても、収集には費用が掛かり、また再生コストを必要とする。一般的に、再生品は買い上げ価格が低いので、税法上の特典等により経済的に成り立たせる必要がある。
■サーマル・リサイクル
紙・プラスチック・厨芥等で、リサイクルの流通網に乗らなかったごみは、衛生処理、埋立地の確保のため焼却処理される。これからは１００トン／日以上のボイラー付焼却炉あるいはRDF燃焼ボイラーが増える傾向にあるが、ＲＤＦには解決すべき多くの課題がある。一方、リサイクルの進展で、ごみの組成の変化や発熱量の低下等が予想されるため、適切な対応を必要とする。
■ごみ焼却施設
今後のごみ焼却施設は、熱利用をさらに推進し、また環境に対する影響をより少なくしなければならない。加えて、下記のような課題に取り組む必要がある。
①微量有害物質について疫学上の解明により、受認限度とコストの関係を明らかにし、合理的な施設とする。
②市民の理解と教育を深め、白煙防止や過度な建物意匠を抑制する。
③民間委託や適切な規制緩和により、建設費および運営費を低減する。
人間が作った最も強い毒といわれるダイオキシンが、なぜごみを焼却すると出てくるのだろうか？。
ダイオキシンは炭素と水素からできた二個の環状の炭化水素(ベンゼン環)の間に、酸素がはさまった形をしている。全部で八つある水素原子のいくつかが塩素に置き換えられたのが、ダイオキシン類である。
間の酸素の数が二つのものをダイオキシン、一つのものをフランといい、両方を合わせて｢ダイオキシン類｣と呼んでいる。
■ダイオキシンの発生源
簡単にいえば、有機物と塩素が存在すればダイオキシン類ができるのだから、ダイオキシン類は、ごみの焼却だけから発生するのではなく、全ての｢燃焼｣という化学反応によって生じることになる。自動車の排ガス、森林火災、たばこの喫煙など、身近な出来事からも発生する。
また、紙パルプの塩素漂白過程でも生成されるし、クロロフェノール、塩素系農薬などの有機塩素化合物の生産過程における不純物として生成されることもある。
1960年代にベトナム戦争でばらまかれた枯葉剤にも不純物として相当量のダイオキシン類が含まれていたといわれる。
しかし、現状では、ごみ焼却が発生の大半を占めるのは事実であり、1997年８月の大気汚染防止法の一部改正においては、廃棄物焼却炉と製鋼用電気炉からのダイオキシン類が指定物質に定められた。
■ごみ焼却とダイオキシン
では、ごみを焼却すると、どうしてダイオキシン類が発生するのか。
その原因には、以下のいくつかが考えられる。
①ごみ中に含まれていたダイオキシン類が分解されずに排出される場合。
②クロロフェノール、クロロベンゼン、 PCBのような似た構造を持つ物質(前駆物質と呼ぶ)が炉内で反応してダイオキシン類になる場合。
③排ガスの冷却過程で、前駆物質などの有機物がダイオキシンに変わる場合（新合成、デノボ合成などと呼ばれる)。
こうしてできたダイオキシン類の全てに毒性があるわけではなく、塩素の付く位置、数により毒性は異なり、１－３塩化物は無毒性とされる。４－８塩化物については、最も毒性の強い2.3.7.8の位置に塩素が付いた４塩化物を基準にしてダイオキシン類の毒性値を表している。
ごみ焼却におけるダイオキシン類の発生は、安定した完全燃焼によってダイオキシン類や前駆体を高温分解することで抑制できる。
この抑制には、温度(Temperature)、時間(Time)、攪拌（Turbulence)の３条件をコントロールすることが必要となる。この３条件は、その頭文字をとって３Ｔ条件とも呼ばれる。具体的には次のことが重要となる。
① 温度(Temperature)は、焼却炉内で燃焼ガス温度を高温に維持すること
② 時間(Time)は、燃焼ガスの滞留時間を十分に確保すること
③ 攪拌（Turbulence)は、燃焼ガス中の未燃ガスと燃焼空気との混合攪拌を行うこと
焼却炉のガイドラインでは、新設炉に対し、燃焼温度850℃以上(900℃以上が望ましい)、滞留時間２秒以上、かつ、炉形状や２次空気の供給方法を考慮することにより、効果的な燃焼ガスの攪拌を行い、完全燃焼を達成するよう定めている。
不均一な性状の燃料であるごみを安定燃焼させるためには、ごみの攪拌、定量供給、適正負荷運転も重要なことである。そのために、ごみの供給・ごみピット内のレベル調整・ごみの積替え・ごみの混合攪拌を自動的に行うごみクレーン自動運転・ボイラー蒸発量・ごみ処理量・排ガス中酸素濃度などを自動的に制御する自動燃焼制御装置が開発ざれ実用化されている。
もう一つのダイオキシン類発生要因であるデノポ合成(新合成)の防止に対しては、燃焼ガスの急冷および低温化が有効である。デノポ合成は、300℃付近で最も発生しやすいと言われているので、集じん機入口での排ガス温度をおおむね200℃以下まで低減するよう、｢廃棄物の処理及び清掃に関する法律｣に定められている。
冷却方法には､ボイラーエコノマイザーの設置､水噴射による直接冷却、空気式ガス冷却器による間接冷却、冷空気の混合による直接冷却等がある。
集じん機、特にバグフィルターの場合、入口での排ガス温度を低減することは、ダイオキシン類だけでなく、重金属類や乾式排ガス処理における酸性ガス（塩化水素、硫黄酸化物)の除去効率が向上するので、この点でも好ましい。
排ガスの冷却方式に廃熱ボイラーや空気加熱器を使用する場合、伝熱面上に多量のダストが付着堆積すると、デノボ合成を促進することになる。したがって、廃熱ボイラーや空気加熱器はダストが付着堆積しにくい構造とする。
また、付着堆積したダストを除去する装置(スートブローやハンマリング装置）の設置もダイオキシン類の発生抑制対策の一つである。
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