JP2003001219A - 焼却施設の付着物の飛散防止剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却施設の各種設備や焼却施設の解体時に発
生する廃棄物に付着したダイオキシン類や重金属類等を
含有する煤塵等の有害付着物の飛散を確実に防止する。 【解決手段】 合成樹脂系、水溶性高分子系、吸水性樹
脂等の合成高分子材料を含む飛散防止剤。更に重金属固
定化剤を含有していても良い。この飛散防止剤を作業前
に焼却施設の各種設備又は塊状廃棄物に噴霧して表面に
飛散防止膜を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉等の焼
却施設における煤塵及び焼却灰その他の燃え殻の取り扱
い作業、焼却炉又は集塵機等の設備の保守点検作業、焼
却施設の解体作業時に、焼却施設設備やその解体物に付
着している有害物の飛散を防止するための飛散防止剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ごみ焼却炉等の焼却炉においては、燃焼
中に、フェノール、ベンゼン、アセチレン等の有機化合
物、クロロフェノール、クロロベンゼン等の塩素系芳香
族化合物や塩素系アルキル化合物等のダイオキシン類前
駆体が発生する。これらのダイオキシン類前駆体は、飛
灰が共存するとその触媒作用でポリ塩化−ｐ−ジベンゾ
ダイオキシン類（ＰＣＤＤ），ポリ塩化ジベンゾフラン
類（ＰＣＤＦ），コプラナーポリクロロビフェニル等の
有機塩素化合物（以下、これらを併せて「ダイオキシン
類」と称する。）を生成させる。

【０００３】生成したダイオキシン類は、ごみ焼却運転
中に添加されるダイオキシン類分解剤や吸着剤により除
去されたり、ガス洗浄水中に移行して除去されたり、焼
却灰中に含有されて焼却炉から排出され、その後分解処
理されたりするが、一部は、炉壁、煙道等に付着して残
留する。また、ダイオキシン類の一部は、焼却炉中に残
留した灰や排水ないし汚泥中に含有されて焼却炉及びそ
の関連施設（排水処理設備、ガス冷却装置、煙道、集塵
装置等）内に残留する。

【０００４】同様に、ごみ焼却炉等の焼却炉では、被焼
却物中に含有されているＰｂ，Ｃｄ等の重金属が焼却炉
及びその関連施設に残留する。

【０００５】従って、ごみ焼却炉等の焼却施設における
煤塵及び焼却灰その他の燃え殻の取り扱い作業、焼却炉
又は集塵機等の設備の保守点検作業、焼却施設の解体作
業時等においては、これらの設備や解体により発生する
廃棄物から、ダイオキシン類や重金属類等を含む付着物
が飛散して作業員や周辺環境に悪影響を及ぼすことが懸
念される。

【０００６】一般に、ごみ焼却炉等の焼却施設設備やそ
の解体時に発生する塊状廃棄物に付着している煤塵、粉
塵等の物理的・化学的性状は、平均粒子径１５〜７０μ
ｍ、真比重２．５〜３．０、見掛け比重０．２〜０．３
と粒子が細かく、軽く、非常に飛散し易い。しかも、こ
れらは焼却温度９００℃付近以下で揮散するＰｂ，Ｃ
ｄ，Ｍｇ，Ａｇ等の重金属、及び焼却炉やその後の冷却
工程で生成したダイオキシン類を高濃度に含有するもの
である。

【０００７】このため、焼却施設の日常作業や解体作業
に際しては、予め散水等により加湿及び湿潤化を行っ
て、ダイオキシン類や重金属類を含有する煤塵等の飛散
を防止することが行われている。

【０００８】「ごみ処理焼却施設におけるダイオキシン
類対策について」（平成１０年７月２１日付け基安発第
１８号）や「廃棄物焼却施設内作業におけるダイオキシ
ン類ばく露防止対策について」（平成１３年４月２５日
付け基安発第４０１号）においては、このような散水作
業時の呼吸用保護具の使用についても規定されており、
有害な微細粉塵が浮遊した場合を想定した環境での対応
策も施されている。特に、解体等の作業に当っては、予
め高圧ジェット等による水洗浄で焼却施設に付着してい
る煤塵等を除去することが行われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来、焼却施設の炉
壁、煙道、その他の付属設備や、焼却施設の解体時に発
生する鉄板、鉄塊、レンガ、不燃材等の廃棄物に付着し
ているダイオキシン類や重金属類を含有する煤塵、粉塵
等の飛散を防止する薬剤は提供されていない。

【００１０】前述の如く、焼却施設では、日常作業前の
湿潤化等により、付着している煤塵や粉塵の飛散を防止
する措置は施されているものの、一般的に湿潤化対策だ
けでは、水分が乾燥すると付着物は再び飛散し易くなる
ため十分ではなく、また、散水時に発生する排水の取り
扱いの検討も必要となる。

【００１１】また、焼却施設の解体に際しては、高圧ジ
ェット等により予め付着物の除去を行ってはいるが、解
体により発生する廃棄物は、鉄板、鉄塊、レンガ、不燃
材等の不定形の塊状物であることが多く、細部まで付着
物が十分に除去されていない。そして、これらに残留し
ている付着物も乾燥すると飛散し易くなるが、焼却施設
の解体で発生する塊状廃棄物は、外部へ持ち出され、埋
立等で処分されることから、これらの付着物の飛散を長
期間防止すると共に、特に付着物中の重金属類の含有量
が多い場合には、その溶出をも防止することが必要とな
る。

【００１２】本発明は、焼却施設の各種設備や焼却施設
の解体によって発生する解体物に付着したダイオキシン
類や重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物の飛散を
確実に防止する飛散防止剤を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の焼却施設の付着
物の飛散防止剤は、焼却施設に付着している有害物の飛
散を防止するための飛散防止剤であって、高分子材料を
含むことを特徴とする。

【００１４】本発明において、高分子材料としては、合
成高分子材料とりわけ酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル／
エチレン系共重合体、酢酸ビニル／アクリル酸系共重合
体、アクリル酸エステル重合体、ポリアクリルアミド、
ポリエチレンイミン及びポリアクリル酸よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。

【００１５】合成高分子材料のうち、合成樹脂系のもの
は、有効成分がエマルジョンとして存在し、粒子径０．
０５〜５μｍの水に不溶のコロイド粒子として分散、乳
化している。このような合成樹脂系飛散防止剤は任意の
割合で水で希釈することができ、原液又は希釈液を処理
対象物に対して噴霧等により付着させた後、水分が蒸発
すると固着相を形成する。そして、合成樹脂であるた
め、耐水性、耐候性に優れた固着相を形成することがで
き、一旦固着相を形成した後は元の粒子状に戻ることは
ない。

【００１６】また、水溶性高分子系の飛散防止剤は、鎖
状でその重合度に基く粘性を有し、微粒子を架橋吸着す
ることにより凝集して固着相を形成する。

【００１７】吸水性樹脂は、その保水性で処理対象物を
湿潤状態に保ち、飛散を防止する。

【００１８】このような飛散防止剤を焼却施設の各種設
備やその解体時に発生する廃棄物に噴霧することによ
り、これらの表面に飛散防止被膜の固着相や含水樹脂膜
の飛散防止膜を形成し、付着物の飛散を防止することが
できる。

【００１９】本発明の飛散防止剤は、更に重金属固定化
剤を含有していても良い。即ち、焼却施設の各種設備や
その解体時に発生する廃棄物に付着している煤塵等に
は、前述の如く、ダイオキシン類と共に重金属類が含有
されている。これらの重金属類は、飛散防止剤水溶液を
散布した際に水側へ溶出する場合がある。飛散防止剤に
重金属固定化剤を含有させておくことにより、この水側
に移行した重金属類を固定化し、飛散防止膜中に安定に
保持することが可能となる。

【００２０】この場合、重金属固定化剤としては、リン
酸、リン酸塩、ケイ酸塩及びキレート剤よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の焼却施設の付着物
の飛散防止剤の実施の形態を詳細に説明する。

【００２２】本発明の飛散防止剤は、稼動可能な焼却施
設、解体されようとしている焼却施設、解体された焼却
施設（例えば廃棄物）のいずれにも適用できる。

【００２３】本発明の飛散防止剤は、好ましくは合成高
分子材料、例えば合成樹脂系、水溶性高分子系、吸水性
樹脂の１種又は２種以上を有効成分とするものである。

【００２４】この合成高分子材料は、原液で使用するこ
ともでき、水希釈液としても使用することもできること
が好ましく、また、希釈水の蒸発後であっても残存薬剤
成分のみで飛散防止効果を十分に発揮するように、焼却
施設やその解体物への固着性が高い物であることが好ま
しい。また、焼却施設やその解体物の構成材料に対して
腐食等の悪影響が少なく、噴霧等の取り扱い性に優れ、
更には無色であることが望まれる。

【００２５】このような要件を満たす合成高分子材料と
しては、合成樹脂系では、酢酸ビニル重合体、酢酸ビニ
ル／エチレン系共重合体、酢酸ビニル／アクリル酸系共
重合体等の酢酸ビニル系共重合体、アクリル酸エステル
重合体等が挙げられる。また、水溶性高分子系ではポリ
アクリルアミド、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
また、吸水性樹脂としてはポリアクリル酸等が挙げられ
る。

【００２６】前述の如く、焼却施設の各種設備やその解
体物に付着している煤塵等の付着物には重金属類が含有
されており、この重金属類が飛散防止剤を散布した際に
水側へ溶出する場合がある。この重金属類の溶出量は、
ｐＨ条件や付着物中の可溶性成分等により異なるが、こ
のような重金属類の溶出が問題となる恐れがある場合に
は、本発明の飛散防止剤に重金属固定化剤を含有させる
ことが好ましい。

【００２７】この場合、重金属固定化剤としては、リン
酸又はその塩等のリン酸系重金属固定化剤、例えば正リ
ン酸や次亜リン酸、メタ亜リン酸、ピロ亜リン酸、正亜
リン酸、次リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン
酸、ポリリン酸等のリン酸、これらのリン酸の塩、第一
リン酸塩、第二リン酸塩のリン酸塩、具体的には第一リ
ン酸ナトリウム、第二リン酸カリウム等のリン酸塩、ト
リポリリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩や、ケイ酸ナ
トリウム等のケイ酸塩系重金属固定化剤、ジチオカルバ
ミン酸ナトリウム等のキレート系重金属固定化剤等を用
いることができる。

【００２８】このような重金属固定化剤の含有量は、少
な過ぎると添加による十分な重金属類の溶出防止効果を
得ることができず、多いと相対的に飛散防止膜形成のた
めの合成高分子材料の含有量が少なくなり、飛散防止効
果が低下することから、飛散防止剤中の全有効成分（合
成高分子材料と重金属固定化剤との合計）に対する割合
で０．１〜３０重量％、特に０．５〜１０重量％とする
のが好ましい。

【００２９】本発明の飛散防止剤を用いて、焼却施設に
おける日常の作業や保守点検作業における設備の付着物
の飛散を防止するには、この作業に先立ち、適当な噴霧
器を用いて焼却施設の配管や炉壁等に所要量を噴霧する
のが好ましい。また、焼却施設の解体時に発生する廃棄
物の付着物の飛散を防止するには、解体作業に先立ち焼
却施設に本発明の飛散防止剤を噴霧するか或いは更に解
体後の廃棄物に対して本発明の飛散防止剤を噴霧するの
が好ましい。

【００３０】噴霧方法としては、飛散防止剤を必要に応
じて水で希釈しノズルから噴霧する方法が例示される
が、これに限定されない。

【００３１】本発明の飛散防止剤の使用量は、付着物の
飛散を防止することができる程度の量であれば良く、用
いた合成高分子材料の種類、処理対象物の付着物付着量
等によっても異なるが、通常は、処理対象物の単位面積
当りの飛散防止剤の有効成分付着量として０．０１〜５
ｇ／ｃｍ^２程度とするのが好ましい。

【００３２】本発明の飛散防止剤は、都市ごみ焼却炉、
産業廃棄物焼却炉、医療廃棄物焼却炉、ガス化溶融炉、
ＲＤＦ炉等の各種焼却炉等の、ダイオキシン類、更には
重金属類が発生して付着物中に残留する各種の焼却施設
における日常の作業や保守点検作業、或いはこれらの焼
却施設の解体作業時の有害付着物の飛散防止作業に有効
である。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。

【００３４】実施例１：テストピースによる固着相形成
状況の確認試験 下記の各種薬剤を用い、各々原液或いは水道水で２倍希
釈液又は５倍希釈液としたものをテストピース（材質：
炭素鋼）にそれぞれ約５ｇ／ｃｍ^２（単位面積当りの乾
燥後の固着相重量）塗布し、固着相の形状状況及び経時
変化等を観察し、結果を表１に示した。 ［供試薬剤］ ａ．合成樹脂系：酢酸ビニル／アクリル酸系共重合体エ
マルジョン（栗田工業（株）製商品名「クリコートＣ７
１０」） ｂ．合成高分子系：ポリエチレンイミン（分子量５０〜
１００万） ｃ．合成高分子系：ポリアクリルアミド加水分解物（分
子量１５０〜２００万）

【００３５】

【表１】

【００３６】表１より明らかなように、特に、薬剤ａ
「クリコートＣ７１０」の原液及び２倍希釈液で良好な
固着相を形成することができた。薬剤ｂは希釈液でもｐ
Ｈ６程度と低ｐＨであるため、若干の腐食による色変が
生じ、薬剤ｃでは表面のベタツキがみられた。

【００３７】実施例２：焼却施設解体塊状廃棄物への噴
霧状況の確認実験 実施例１で最も良好な固着相を形成することができると
判断された酢酸ビニル／アクリル酸系共重合体エマルジ
ョン（栗田工業（株）製「クリコートＣ７１０」）の原
液、或いは水道水で１．５倍希釈液又は２倍希釈液とし
たものを用いてごみ焼却施設の解体時に発生した塊状廃
棄物（ＳＳ製鋼板）に、コンプレッサ付き噴霧器（エア
レスタイプ）で１〜５ｇ／ｃｍ^２（単位面積当りの乾燥
後の固着相重量）程度の噴霧量で直接噴霧し、噴霧状
態、塊状廃棄物への付着状態、付着後の乾燥状態を観察
し、結果を表２に示した。

【００３８】なお、「クリコートＣ７１０」の原液は乳
白色でさらっとしており粘性は比較的低い。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２より、「クリコートＣ７１０」は焼却
施設の塊状廃棄物の飛散防止剤として有効に使用可能で
あることがわかる。

【００４１】実施例３：固着相形成後掻き取り採取した
サンプルの重金属類固定化効果の確認実験 ごみ焼却炉の解体時に発生したレンガの塊状廃棄物に、
本発明の飛散防止剤を塗布したときの重金属類の固定化
効果を調べた。

【００４２】用いたレンガの各成分含有量の分析結果は
表３に示す通りである。

【００４３】

【表３】

【００４４】また、用いた飛散防止剤の配合は次の通り
である。 ［飛散防止剤配合］ 酢酸ビニル／アクリル酸系共重合体エマルジョン（栗田
工業（株）製「クリコートＣ７１０」）：１０重量部 重金属固定化剤（ピペラジンビスジチオカルバミン酸カ
リウム３５重量％，第二リン酸カリウム３重量％）：１
重量部

【００４５】上記配合の飛散防止剤をレンガの表面に５
ｇ／ｃｍ^２程度（単位面積当りの乾燥後の固着相重量）
塗布し、乾燥後の固着相を掻き取り、環境庁告示１３号
溶出試験に供し、結果を表４に示した。

【００４６】比較のため飛散防止剤で処理していないレ
ンガについても溶出試験を行い、結果を表４に示した。

【００４７】

【表４】

【００４８】環境庁告示１３号溶出試験ではｐＨが中性
であるため、Ｐｂの溶出が充分でない場合がある。そこ
でｐＨ条件を酸性に変更して同様の溶出試験を行い、結
果を表５に示した。

【００４９】

【表５】

【００５０】表４，表５より重金属固定化剤を配合する
ことにより、Ｃｄ，Ｐｂ等の重金属類の固定化効果も得
ることができることがわかる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の飛散防止剤
によれば、焼却施設の各種設備や、焼却施設の解体物な
どに付着したダイオキシン類や重金属類等を含有する煤
塵等の有害付着物の飛散を確実に防止することができ
る。このため、焼却施設における日常の作業や保守点検
作業、或いはこれらの焼却施設の解体作業において、作
業員の安全を確保すると共に周囲環境の汚染を防止する
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/39 Ｃ０８Ｌ 31/04 Ｚ Ｃ０８Ｌ 31/04 33/02 33/08 33/02 33/26 33/08 79/02 33/26 Ｃ０９Ｋ 3/22 Ｅ 79/02 Ｆ２３Ｇ 5/00 Ｚ Ｃ０９Ｋ 3/22 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｇ Ｆ２３Ｇ 5/00 ＺＡＢ (72)発明者 友則 篤浩 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA16 AA36 AB03 AB07 CA34 CA45 CC06 CC11 CC12 CC17 4J002 BF021 BF031 BG041 BG131 CM011 DH026 DH046 DJ006 EV136 FD206

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却施設に付着している有害物の飛散を
   防止するための飛散防止剤であって、 高分子材料を含むことを特徴とする焼却施設の付着物の
   飛散防止剤。
2. 【請求項２】 請求項１において、高分子材料が、酢酸
   ビニル重合体、酢酸ビニル／エチレン系共重合体、酢酸
   ビニル／アクリル酸系共重合体、アクリル酸エステル重
   合体、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン及びポ
   リアクリル酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上
   であることを特徴とする焼却施設の付着物の飛散防止
   剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、重金属固定化
   剤を含有することを特徴とする焼却施設の付着物の飛散
   防止剤。
4. 【請求項４】 請求項３において、重金属固定化剤がリ
   ン酸、リン酸塩、ケイ酸塩及びキレート剤よりなる群か
   ら選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする焼
   却施設の付着物の飛散防止剤。