JP2006102719A - 有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 有害物質を含む粉塵等が周囲環境に飛散・拡散することを防止しながら洗浄作業を行うこと、比較的快適な環境下で作業者が作業できること、及び有害部位の洗浄に要する費用を削減すること等を可能にする有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置を提供する。
【解決手段】 有害部位を覆う泡沫層の中で、摺動手段が有害部位に対して摺動することによって、有害物質が洗浄・除去される。
【選択図】図1

Description

本発明は、有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置に関する。本発明は、詳細には、建造物の壁面に付着しているあるいは形成されている、人体にとって有害で危険な有害物質（例えば、ダイオキシン類や重金属類やアスベスト）が建造物等の解体作業時に周囲環境に飛散することを防止しながら、それらが洗浄・除去される有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置に関する。

コンクリートや鉄骨等からなるビル、工場、施設あるいは木造家屋等の各種建造物においては、人体にとって有害で危険な各種の有害物質（例えば、ダイオキシン類や重金属類やアスベスト）が付着しているあるいは使用されている場合がある。

例えば、ゴミ焼却施設においては、ゴミ焼却の過程で生成されたダイオキシン類が焼却炉や煙突や集塵設備等の内壁面や外壁面や天井や床面等の様々な部位に付着している。ダイオキシン類は発ガン性を有するために、ダイオキシン類を含むあるいは付着したものを取り扱うことに関しては、非常に厳しい規制が設けられている。ゴミ焼却施設の老朽化によってゴミ焼却施設を解体する場合、ダイオキシン類を含むあるいはダイオキシン類の付着した粉塵や小塊状物（以下、総称して粉塵等という。）が微量であっても周囲環境に飛散することがないように、非常に厳重な解体・除去設備や防塵装備が必要である。

焼却炉の解体作業中に、有害物質の飛散を可能な限り低減するための方法として、焼却炉内に付着した汚染物を高圧水で洗浄することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−１７７９０２号公報

特許文献１に開示されている高圧水を用いた洗浄方法では、洗浄排水を処理して再利用することによって、洗浄に要する洗浄液の量をできるだけ少なくする取り組みが行われている。しかしながら、特許文献１の洗浄方法には次のような問題がある。

すなわち、特許文献１の洗浄方法には、高圧水を汚染部位に吹き付けることによって、ダイオキシン類等の有害物質を含む洗浄液のしぶきが遠方まで飛散・拡散されてしまい、その結果、汚染部位がかえって拡大するという問題がある。また、有害物質を含む洗浄液のしぶきが現場作業者の顔面にもかかったり、有害物質を含む洗浄液がミストのように解体空間中に舞うために、作業場所が視認し難くなるという問題もある。さらに、有害物質を含む多量の洗浄液を処理するための、大掛かりで厳重な無害化処理設備を解体現場に設ける必要があるために、非常に高額の洗浄排水処理費用を要するという問題もある。さらにまた、脆いレンガ等からなる炉壁を高圧水で洗浄するときに、炉壁にクラックが出来てしまって、そのクラックを介して、有害物質が炉壁のより内部まで入り込んでしまって、内部に入り込んでしまった有害物質を除去するための費用がさらにかさんでしまうという問題もある。

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、有害物質を含む粉塵等が周囲環境に飛散・拡散することを防止しながら洗浄作業を行うこと、比較的快適な環境下で作業者が作業できること、及び有害部位の洗浄に要する費用を削減すること等を可能にする有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下の有害部位洗浄方法及び有害部位洗浄装置が提供される。

すなわち、本発明に係る有害部位洗浄方法は、有害物質を含む有害部位の洗浄方法であって、有害部位を覆う泡沫層の中で、摺動手段が有害部位に対して摺動することによって、有害物質が洗浄・除去されることを特徴とする。

上記有害部位洗浄方法において、有害物質を含む有害部位は泡沫層が多層に集合した泡沫層で覆われている。このような有害部位に対して洗浄手段が摺動することによって、有害部位に存する有害物質が、泡沫層に閉じこめられて、周囲環境に飛散・拡散することがない。その結果、作業者は、比較的快適な環境下で有害部位の洗浄・除去作業を行うことができる。また、少量の洗浄液から多量の泡沫層を生成することができるので、高圧の洗浄液を吹き付ける場合よりも少量の洗浄液で、同様の洗浄・除去効果を得ることができ、有害物質を含む泡沫や洗浄液の後処理費用を削減することができる。

ここで対象となる有害物質は、人体に悪影響を与えるダイオキシン類や重金属類やアスベストであるが、人体に特に有害であるダイオキシン類である。ダイオキシン類とは、ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン（PCDD）とポリ塩化ジベンゾフラン（PCDF）とコプラナーポリ塩化ビフェニル(コプラナーＰＣＢ）とを総称したものである。

ダイオキシン類等の有害物質で汚染されたことによって廃止又は休止されたゴミ焼却施設においては、ダイオキシン類の微粉塵が焼却炉や煙突や集塵設備等の内壁面や外壁面や天井や床面等の様々な部位に付着している。有害物質で汚染された有害部位とは、焼却炉や煙突や集塵設備等の内壁面や外壁面や天井や床面等の焼却施設の外部に露出した露出部位である。

一般に、泡沫とは、液体に空気が取り込まれた状態であり、泡沫を生成するためには、表面張力の大きな液体の表面張力を小さくして空気に接する界面を濡れやすくする必要がある。そこで、洗浄液が界面活性剤を含むことによって、泡沫を生成することができる。

泡沫を生成するためには、各種の界面活性剤が使用可能である。陰イオン系や陽イオン系や両性イオン系のイオン系界面活性剤も使用可能であるが、好ましくは、起泡性に優れている非イオン系界面活性剤が使用される。非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル等がある。

有害部位を覆う泡沫層は、シャボン玉のような大きな泡の集合体やクリーミーな小さな泡の集合体のいずれで構成されていてもよいが、キメ細やかなクリーム状の小さな泡群が層状に重なった泡沫層の方が、単位容積当たりの比表面積が大きくなるために微粒子の有害物質の捕捉性に優れている。泡沫層の泡沫は、０．２μｍ程度から２０ｍｍ程度の幅広いサイズのものが利用可能である。好ましい泡沫サイズは、０．５μｍから２ｍｍであり、より好ましくは、１μｍから５００μｍである。泡沫層は、大略同じサイズの泡末を積層した構成や、層毎に泡沫のサイズを変えた構成や、あるいは下層に小さな泡沫を配置するとともに上層に大きな泡沫を配置した構成とすることができる。また、泡沫層の厚みは、おおよそ０．５ｍｍから３００ｍｍ、好ましくは、おおよそ１０ｍｍから１００ｍｍである。

このようにして生成された泡沫層を持続させるためには、洗浄液は、高粘性及びいわゆる「ねばねば」とした曳糸性を有することが好ましい。粘性及び曳糸性を備えている泡沫は、微粒子の有害物質の捕捉性が優れている。

曳糸性とは、水あめや納豆等に見られる長く糸状に伸びる性質のことである。一般に、水のように糸を曳くことなく丸くなる液体と、長く糸を曳く液体とは、粘性及び粘弾性が異なっていると考えられている。水あめやアラビア糊のような水あめ型の曳糸性は、粘度か高いために、こってりしていて中々糸を曳かないが、こってりした感じで糸が切れる。納豆やサトイモやとろろ芋のような納豆型の曳糸性は、高分子の絡み合いのためにそれほど粘度が高くなく、軽くて長い糸を曳き、ぷつんと糸が切れてゴムのようにピュンと縮む。水あめ型及び納豆型のいずれの曳糸性を備えた泡沫も本願発明の範囲内にある。

自然由来の「ねばねば」物質（ジェル）としては、例えば、山芋やオクラのような植物、昆布のような海草類、あるいはウナギも卵の白身等があり、この「ねばねば」は、糖とたんぱく質が結合した物質（糖タンパク質）や多糖体からできており、このネバネバ物質を総称してムチンと呼ばれている。 納豆の「ねばねば」は、ポリグルタミン酸に由来している。食品の増粘剤として使用されるカラギナン（ガラクトースとアンヒドロガラクトース等からなる多糖類）やカルボキシメチルセルロースナトリウムやキサンタンガムやグアガムやプクチン等も利用可能である。

合成の「ねばねば」物質（ジェル）としては、例えば、セルロース誘導体、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアルコール、多糖類、β-1,3-グルカン、合成ケイ酸ナトリウム・マグネシウム、ジメチルジステアリルアンモニウムヘクトライト、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、メチルセルロース系等が利用可能である。なお、天然あるいは合成のこれらの「ねばねば」物質は、いずれも人体に無害である。

洗浄液がこのような「ねばねば」とした粘性を有するならば、生成された泡沫を経時的に安定させることができる。

このような「ねばねば」とした粘性を有する洗浄液の粘度は、定量的には、０．５乃至９００Ｐａ・ｓである。好ましくは、５０乃至５００Ｐａ・ｓである。

泡沫層を形成する洗浄液は、常温で気化又は液化する固形の洗浄研磨体を含む。固形物が冷却されて固形状態にあるときは研磨材として機能するために有害物質の洗浄・除去作用を促進するが、固形物が常温まで昇温されると固化していた固形物が気化又は液化する。したがって、当初固体であった洗浄研磨体が気化又は液化することによって、有害物質を含む洗浄液の回収が容易になる。

泡沫層は、カバーのないオープンな環境に置くこともできるが、カバーで覆われることが好ましい。カバーを設けることによって泡沫層の厚みや広がりを規制することができ、洗浄液の使用量の削減や有害物質を含む泡沫層の回収が容易になる。

有害物質を含む泡沫は嵩高いためにそのままの形で処理することは、処理施設の容積が大きくなって、大きな設置場所を必要とする。そこで、洗浄手段によって洗浄・除去された有害物質を含む泡沫は、吸引回収されたあと、消泡剤によって液状に減容される。有害物質を含む泡沫を液状化することによって、有害物質を含む洗浄液の後処理が容易になる。

有害物質を含む回収洗浄液は、タンク等に一旦貯蔵されたあと、専門処理業者等によって無害化処理される。泡沫が吸引回収されるときには、周囲の空気も一緒に吸引される。泡沫中の空気や一緒に吸引された空気の中にも有害物質が含まれている。したがって、泡沫が液状に減容されて吸引回収されたときに存する気体成分に対しても、有害物質の回収・除去作業が行われる。

焼却炉の内壁は、ゴミを高温度で焼却するためにレンガ等の耐火物で構成されている。レンガ等の耐火物は一般に多孔質材料である。焼却処理された焼却炉の内壁の孔には、有害物質の微粒子が付着しているとともに、孔内部まで入り込んでいる。上述した洗浄・除去作業を行ったとしても、孔内部まで入り込んだ微粒子を取り除くことは困難である。したがって、焼却炉の解体作業中に、孔内部まで入り込んだ微粒子が外部に飛散して来ないように、多孔質体の表面が固定化剤によって固定化される。固定化剤としては、水ガラスやメチル珪酸化合物のような珪酸系浸透剤を吹き付けて珪酸系浸透剤が孔内部まで浸透することによって固定される。より具体的には、シリコーン及びアルコキシシランの混合組成物、例えば旭化成ワッカーシリコン株式会社のSLJ7225G等を使用することができる。

上記方法は、それぞれ、以下の有害部位洗浄装置によって達成される。

本発明に係る有害部位洗浄装置は、
洗浄液から泡沫を生成する泡沫生成手段と、
有害物質を含む有害部位に向けて泡沫を吹き付ける泡沫噴出手段と、
泡沫層で覆われた有害部位に対して摺動する摺動手段と、を備える。

有害部位洗浄装置において、洗浄液は、界面活性剤を含む。

有害部位洗浄装置において、洗浄液は、高粘性を有する。

有害部位洗浄装置において、洗浄液は、曳糸性を有する。

有害部位洗浄装置において、泡沫層を形成する洗浄液は、常温で気化又は液化する固形の研磨体を含む。

有害部位洗浄装置は、摺動手段で摺動されている有害部位の泡沫層を少なくとも覆う囲繞手段をさらに備える。

有害部位洗浄装置は、摺動手段によって洗浄・除去された有害物質を含む泡沫に対して消泡剤を吹き付ける消泡剤噴出手段をさらに備える。

有害部位洗浄装置は、泡沫が液状に減容されて吸引回収されたときに存する気体成分から、有害物質を回収・除去する回収・除去手段をさらに備える。

有害部位洗浄装置は、有害部位が多孔質体である場合、多孔質体の表面に固定化剤を吹き付ける固定化剤噴出手段をさらに備える。

また、本発明に係る有害部位洗浄システムは、
洗浄液から泡沫を生成する泡沫生成手段と、有害物質を含む有害部位に向けて泡沫を吹き付ける泡沫噴出手段と、泡沫層で覆われた有害部位に対して摺動する摺動手段とを有する有害部位洗浄装置と、
有害物質を含む泡沫を吸引する泡沫吸引手段と、有害物質を含む泡沫を液化する液化手段とを有する液体回収装置と、
泡沫及び吸引空気中に含まれる気体成分から有害物質を回収・除去する気体回収装置と、を備える。

以下に、本発明の一実施形態に係る有害部位洗浄システム１について、図１〜３を参照しながら詳細に説明する。

図１に模式的に示した有害部位洗浄システム１は、ビル、工場、施設あるいは木造家屋等の各種建造物の壁面や天井や床面等の様々な部位すなわち有害部位８に付着そして／又は内蔵している、人体にとって有害で危険な各種の有害物質（例えば、ダイオキシン類や重金属類やアスベスト）を洗浄するために使用されるものである。この有害部位洗浄システム１は、好適には、ゴミ焼却施設の焼却炉や煙突や集塵設備等の内壁面や外壁面や天井や床面等の外部に露出している有害部位８に付着しているダイオキシン類を洗浄するために使用される。

すなわち、洗浄対象がゴミ焼却施設である場合、ゴミ焼却施設は焼却炉や煙突や集塵設備等から構成されている。ゴミ焼却施設が老朽化したときには、焼却炉や煙突や集塵設備が解体処理されるが、内壁面や外壁面や天井や床面等の様々な部位に付着しているダイオキシン類が周囲環境に飛散しないように解体する必要がある。ゴミ焼却施設の解体処理の前に、上記有害部位８に付着しているダイオキシン類を洗浄して除去しておく必要がある。

有害部位洗浄システム１は、大きくは、有害部位洗浄装置２と有害物質回収装置４と制御装置６とから構成されている。

有害部位洗浄装置２は、洗浄液から泡沫９を生成する泡沫生成装置１０と、有害物質を含む有害部位９に向けて泡沫９を吹き付ける泡沫噴出装置２０と、泡沫層で覆われた有害部位に対して摺動する摺動装置３０とを備えている。

また、有害物質回収装置４は、有害物質を含む泡沫９や周囲の空気等を吸引する泡沫吸引手段としての真空吸引装置４２と、有害物質を含む泡沫９を液化する液化手段としての液体回収装置４０と、泡沫９及び吸引空気中に含まれる気体成分から有害物質を回収・除去する気体回収装置５０とを備えている。

制御装置６は、有害部位洗浄装置２及び有害物質回収装置４の各構成要素を制御するものであり、後述する発泡制御部と噴出・吸引制御部と回収制御部とから構成されている。

洗浄液から泡沫９を生成する泡沫生成装置１０は、圧縮空気を送出するコンプレッサ１２と、界面活性剤等の各種薬剤を含む洗浄液を貯蔵するタンクと、タンクから洗浄液を定量で送出する定量ポンプと、コンプレッサからの空気と定量ポンプからの洗浄液とを混合して泡沫９を生成する発泡器と、定量ポンプや発泡器を制御する発泡制御部と、を備えている。

泡沫噴出装置２０は、発泡器で生成された泡沫９を泡沫噴出ノズル１６まで導く伸縮自在の泡沫導入ホース１４と、内壁面や外壁面や天井や床面等の有害部位８に対して泡沫９を噴出して泡沫層９Ａを形成する泡沫噴出ノズル１６と、泡沫９の噴出量や噴出タイミングを制御する噴出制御部と、を備えている。

泡沫噴出装置２０は、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸の各方向に三次元的に独立して動くようにモータ又はシリンダで駆動される自動駆動装置に取り付けられることも可能である。この場合、モニターカメラを有害部位洗浄装置２に設置して、離れた場所にいる作業者がモニターで有害部位８を視認しながらリモコンで遠隔操作することができる。したがって、作業者が有害物質の飛散している劣悪な環境で作業することを避けることができる。

しかしながら、このような自動駆動装置を用いても、ゴミ焼却施設の有害部位８の隅々まで洗浄作業を完全に行うことは、現実問題として不可能である。すなわち、ゴミ焼却施設の有害部位８は、平坦な部位ばかりではなく、凹凸のある部位や奥まった部位等がある。そこで、作業者がゴミ焼却施設内部に入って洗浄作業を行うことが必要となることもある。この場合、完全防護服を着用した作業者が、有害部位洗浄装置２を担いた状態で洗浄作業を行うことができるように、有害部位洗浄装置２は小型で可搬性を備えているように構成されている。

摺動装置３０は、泡沫層で覆われた有害部位８に対して摺接する洗浄ブラシ３２と、洗浄ブラシ３２を回転軸３３を中心に回転駆動する駆動手段３４と、洗浄ブラシ３２及び駆動手段３４を支持する支持体３６と、を備えている。洗浄ブラシを回転駆動する駆動手段３４としては、コンプレッサ１２の圧縮空気したエアータービン又は電動モータが使用される。

洗浄手段としての洗浄ブラシ３２は、洗浄すべき有害部位８に応じて回転軸３３から着脱して交換可能に構成されている。洗浄対象の有害部位８が軟いものに対してはナイロンやポリプロピレン等の繊維ブラシが、洗浄対象の有害部位８が硬いものに対しては真鍮やステンレスの金属ワイヤー等が使用可能である。また、奥まった部位を洗浄するときには、先の尖った洗浄ブラシが使用される。

泡沫噴出装置２０は、飛散防止カバー２２を用いない開放（オープン）タイプ又は飛散防止カバー２２を用いる閉塞（クローズ）タイプのいずれの形態であってもよいが、好ましくは、飛散防止カバー２２を用いる閉塞（クローズ）タイプである。

円筒状の飛散防止カバー２２は、天板２４と側板２６とを備え、飛散防止カバー２２の天板２４が支持体３６に固定されている。飛散防止カバー２２は、有害部位８の側が開口しているとともに、その反対側が閉口している大略「コ」の字の断面形状をしている。泡沫９が必要以上に飛散防止カバー２２の下端から溢れ出ないように、飛散防止カバー２２の側板２６の下端が有害部位８に密着していることが好ましい。しかしながら、有害部位８が必ずしも平面で構成されているとは限らない。そこで、有害部位８に多少の凹凸があったとしても、飛散防止カバー２２の側板２６の下端が有害部位８に密着できるように、飛散防止カバー２２の側板２６は凹凸吸収機構を備えていることが好ましい。凹凸吸収機構としては、図１及び２に示したように飛散防止カバー２２の側板２６を蛇腹構造２７にしたり、図３に示したように、有害部位側の側板２６の大略下半分に周状にブラシ群２８を配置したブラシ構造にしたりすることができる。局所的に屈曲可能なブラシ群２８は、局所的に凹凸した有害部位８に追従することができるので、凹凸した有害部位８に対する飛散防止カバー２２の密着性・密閉性がより優れている。

泡沫噴出ノズル１６は、飛散防止カバー２２を設けた場合にはその天板２４に、飛散防止カバー２２を設けない場合には支持体３６に、それぞれ取り付けられる。泡沫噴出ノズル１６は、様々な角度で配設することができる。泡沫噴出ノズル１６は、好ましくは、回転する洗浄ブラシ３２の回転方向に沿って泡沫９が斜め方向に噴出するように、洗浄ブラシ３２の回転軸３３に対して斜め前方に向けて配設されている。泡沫噴出ノズル１６をこのように配設することにより、泡沫９が洗浄ブラシ３２の回転運動に乗って有害部位８に運ばれて、泡沫９の渦巻き状の流れが形成される。

泡沫噴出ノズル１６から噴出されて有害部位８に運ばれた泡沫９は、積層されて、有害部位８の上に泡沫層９Ａを形成する。有害部位８が泡沫層９Ａで覆われた状態で、洗浄ブラシ３２を回転駆動して摺動することによって、ダイオキシン類等の有害物質を含む有害部位８に存する有害物質が、周囲環境に飛散・拡散することなく洗浄・除去される。また、少量の洗浄液で大容積の泡沫９を生成することができるので、高圧の洗浄液を吹き付ける場合よりも少量の洗浄液で、同様の洗浄・除去効果を得ることができ、有害物質を含む泡沫９や洗浄液の後処理費用を削減することができる。

泡沫９を生成するためには、各種界面活性剤を含む水溶液が洗浄液として使用可能である。陰イオン系や陽イオン系や両性イオン系のイオン系界面活性剤が使用可能である。陰イオン界面活性剤としては、例えば、アニオン系のアルファオレフィンスルホン酸ナトリウム塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ラウリル硫酸エステルナトリウム塩、アニオン系のポリオキシエチレンアルキルエーテル等の陰イオン界面活性剤が使用される。

また、好ましくは、起泡性に優れている非イオン系界面活性剤が使用される。非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル等がある。

より具体的には、１体積％のαオレフィンスルフォン酸ナトリウム塩を水に溶解させたＡＯＳ溶液が使用可能である。

有害部位８を覆う泡沫層９Ａは、シャボン玉のような大きな泡沫９の集合体やクリーミーな微小な泡末９の集合体のいずれで構成されていてもよいが、キメ細やかなクリーム状の小さな泡末群が層状に重なった泡沫層９Ａの方が、単位容積当たりの比表面積が大きくなるために有害な微粒子の捕捉性に優れている。泡沫層９Ａを構成する泡沫９は、０．２μｍ程度から２０ｍｍ程度の幅広いサイズのものが利用可能である。好ましい泡沫サイズは、０．５μｍから２ｍｍであり、より好ましくは、１μｍから５００μｍである。泡沫噴出ノズル１６の噴射タイミングやノズルの径をコントロールすることによって、泡沫層９Ａは、大略同じサイズの泡末９を積層した構成や、層毎に泡沫９のサイズを変えた構成や、あるいは下層に小さな泡沫９を配置するとともに上層に大きな泡沫９を配置した構成とすることができる。また、泡沫層９Ａの厚みは、おおよそ０．５ｍｍから３００ｍｍ、好ましくは、おおよそ１０ｍｍから１００ｍｍである。

このようにして生成された泡沫層９Ａを経時的に持続させるためには、洗浄液は、高粘性及びいわゆる「ねばねば」とした曳糸性を有することが好ましい。高い粘性及び曳糸性を備えている泡沫９は、微粒子の有害物質の捕捉性が優れている。

曳糸性とは、水あめや納豆等に見られる長く糸状に伸びる性質のことである。一般に、水のように糸を曳くことなく丸くなる液体と、長く糸を曳く液体とは、粘性及び粘弾性が異なっていると考えられている。水あめやアラビア糊のような水あめ型の曳糸性は、粘度か高いために、こってりしていて中々糸を曳かないが、こってりした感じで糸が切れる。納豆やサトイモやとろろ芋のような納豆型の曳糸性は、高分子の絡み合いのためにそれほど粘度が高くなく、軽くて長い糸を曳き、ぷつんと糸が切れてゴムのようにピュンと縮む。水あめ型及び納豆型のいずれの曳糸性を備えた泡沫９も本願発明の範囲内にある。

自然由来の「ねばねば」物質（ジェル）としては、例えば、山芋やオクラのような植物、昆布のような海草類、あるいはウナギも卵の白身等があり、この「ねばねば」は、糖とたんぱく質が結合した物質（糖タンパク質）や多糖体からできており、このネバネバ物質を総称してムチンと呼ばれている。 納豆の「ねばねば」は、ポリグルタミン酸に由来している。食品の増粘剤として使用されるカラギナン（ガラクトースとアンヒドロガラクトース等からなる多糖類）やカルボキシメチルセルロースナトリウムやキサンタンガムやグアガムやプクチン等も利用可能である。

合成の「ねばねば」物質（ジェル）としては、例えば、セルロース誘導体、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアルコール、多糖類、β-1,3-グルカン、合成ケイ酸ナトリウム・マグネシウム、ジメチルジステアリルアンモニウムヘクトライト、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール、メチルセルロース系等が利用可能である。なお、天然あるいは合成のこれらの「ねばねば」物質は、いずれも人体に無害である。

このような「ねばねば」とした粘性を有する洗浄液の粘度は、定量的には、０．５乃至９００Ｐａ・ｓである。好ましくは、５０乃至５００Ｐａ・ｓである。

洗浄液としては、上述した界面活性剤を含む水溶液を用いたもの、上述した曳糸性物質を含む水溶液を用いたもの、あるいは、上述した曳糸性物質と界面活性剤とを混合した水溶液を用いたものが、使用可能である。

さらに、洗浄液は、常温で気化又は液化する固形の洗浄研磨体を含むことができる。

常温で気化又は液化する固形の洗浄研磨体は、固形状態にあるときは研磨材として機能するために有害物質の洗浄・除去作用を高めるが、固形の洗浄研磨体が常温近傍にまで昇温されると気体又は液体の洗浄研磨体に変化するので、固形物として残存することがない。したがって、当初固体であった洗浄研磨体が気化又は液化することによって、有害物質を含む洗浄液の回収が容易になる。このような洗浄研磨体としては、氷やドライアイスの微小な塊状物が使用可能である。昇温すると、固体の氷は液体の水に、固体のドライアイスは気体の二酸化炭素に、それぞれ変化するので、洗浄液を汚染することがない。

上述した方法で有害部位８から洗浄・除去された有害物質を含む泡沫９は、飛散防止カバー２２の天板２４の泡沫回収口２５から吸引して排出される。泡沫回収口２５には、泡沫回収ホース３９が接続されている。泡沫回収ホース３９は飛散防止カバー２２又は支持体３６に取り付けられる。飛散防止カバー２２を用いる閉塞（クローズ）タイプの場合、洗浄ブラシ３２の回転軸３３をはさんで泡沫噴出ノズル１６の反対側に配設されている。飛散防止カバー２２を用いない開放（オープン）タイプの場合には、洗浄ブラシ３２の回転軸３３をはさんで泡沫噴出ノズル１６の反対側の位置において支持体３６に、泡沫回収ホース３９が配設されている。

泡沫９の噴出・回収の量やタイミングの制御は、噴出・回収制御部によって行われる。

泡沫９の噴出量をＱinとし、泡沫９の回収量をＱoutとすると、
Ｑin ＜ Ｑoutの関係を満足するように設定される。
より定量的に示せば、Ｑin＝（０．８乃至０．９）×Ｑoutの関係式を満たすように設定される。

泡沫９の噴出及び回収のタイミングとしては、様々なパターンを用いることができる。例えば、数秒間にわたって泡沫９を噴出して３０〜４０秒にわたって洗浄ブラシ３２を回転させて洗浄・除去動作を行ったあと、１０〜２０秒間にわたって回収動作を行う基本動作が使用可能である。この基本動作が終了したあと直ちに同じ基本動作を繰り返す連続パターンを用いることができる。あるいは、この基本動作が終了したあと一定時間が経過したあとに同じ基本動作を繰り返す間欠パターンを用いることができる。あるいは、この基本動作が終了する少し前に同じ基本動作を繰り返す重複パターンを用いることができる。このような繰り返しは、一定間隔あるいは不規則な間隔で行うことができる。

次に、有害物質回収装置４は、大きくは、液体成分を回収する液体回収装置４０と、気体成分を回収する気体回収装置５０とから構成されている。

液体回収装置４０は、一次の集塵装置であり、有害物質を含む泡沫９等を吸引する泡沫吸引手段としての真空吸引装置４２と、有害物質を含む泡沫９を一時的に貯蔵して当該泡沫９に消泡剤を吹き付けて泡沫９を液化する液化手段とを有する。

真空吸引装置４２は、真空ポンプ４２であり、泡沫９の真空吸引だけに用いることもできるし、泡沫９の吸引動作と後述する残存気体の吸引動作を兼用することもできる。

液化回収装置４０は、有害物質を含む泡沫９又は液体を貯蔵するカートリッジ式タンク４４を下部に有し、泡沫９に消泡剤を霧状に吹き付ける液化手段としての噴霧ノズル４６を上部に有している。液化回収装置４０の側壁面上部には、泡沫導入口４７と気体排出口４８が配設されている。ゴミ焼却施設内での洗浄場所は、転々と変わるので、泡沫回収ホース３９は伸縮自在に構成されている。伸縮自在の泡沫回収ホース３９を介して、有害部位洗浄装置２の飛散防止カバー２２の泡沫回収口２５と液化回収装置４０の泡沫導入口４７とが接続されている。

泡沫９を液状に減容する消泡剤としては、シリコーン系、アルコール系、エステル系のものが使用可能であり、例えば、オルガノ（株）のオルデフォームＦＣ−１００（ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル８０％、ジエチレングリコールモノメチルエーテル２０％）が使用可能である。

噴霧ノズル４６から消泡剤を霧状に吹き付けるタイミングは、液化回収装置４０のタンク４４の容積の例えば約８０％が泡沫９で満たされたときである。タンク４４内の泡沫９の量は、不図示のフロート（浮き）の位置でモニターされている。タンク４４内の泡沫９に対して消泡剤を適宜噴霧して、タンク４４内の泡沫９が液化される。タンク４４が有害物質を含む液体で８０％程度満たされたときには、洗浄・回収作業を中断したあと、カートリッジ式タンク４４が取り外されて、別の空のカートリッジ式タンク４４に交換される。回収された有害物質を含む液体は、専門の処理業者によって、無害化処理される。

このような液化回収装置４０によって、有害物質の大部分が除去されるが、泡沫９中に含まれている泡沫９内の空気や泡沫９と一緒に吸引された周囲空気にも微量の有害物質が含まれている。ダイオキシン類の有害物質は、たとえ微量であったとしても非常に有害であるために、これらの気体中に含まれる微量の有害物質を除去する必要がある。

気体中に含まれる微量の有害物質を除去するために、気体回収装置５０が使用される。気体回収装置５０は、上記液化回収装置４０に続いて接続されるハイブリッドサイクロン５２（二次の集塵装置）、ダストフィルタ５４（三次の集塵装置）、真空ポンプ４２の順序で接続された構成をしている。気体中に含まれる比較的粗粒の有害物質はハイブリッドサイクロン５２で除去され、比較的微粒の有害物質はダストフィルタ５４で除去される。ハイブリッドサイクロン５２の底部に設けられた回収カートリッジやダストフィルタ５４のフィルタカートリッジには、有害物質の微粉塵が付着する。所定時間経過後あるいは汚れが目立ってきたときには、別の新しいカートリッジが代わりに取り付けられる。回収された有害物質を含むカートリッジは、専門の処理業者によって、無害化処理される。

液化回収装置４０における消泡剤の噴霧のタイミング、カートリッジ式タンク４４の交換時期のモニター、ハイブリッドサイクロン５２やダストフィルタ５４の運転の開始・停止、あるいは、フィルタ交換時期のモニターは、それぞれ、回収制御部によって制御されている。

上述した液体回収装置４０と気体回収装置５０とから構成される有害物質回収装置４は、洗浄対象であるゴミ焼却施設の近傍に設置したり、有害物質回収ユニット６０として清掃車に搭載して運搬可能にしたりすることが可能である。

また、焼却炉の内壁は、ゴミを高温で焼却するためにレンガ等の耐火物で構成されている。レンガ等の耐火物は一般に多孔質材料である。焼却処理された焼却炉の内壁の孔には、有害物質の微粒子が付着しているとともに、孔内部まで入り込んでいる。上述した洗浄・除去作業を行ったとしても、孔内部まで入り込んだ微粒子を取り除くことは極めて困難である。したがって、焼却炉の解体作業中に、孔内部まで入り込んだ微粒子が外部に飛散して来ないように、耐火物の多孔質体の表面が固定化剤によって固定化される。固定化剤としては、水ガラスやメチル珪酸化合物のような珪酸系浸透剤を吹き付けて珪酸系浸透剤が孔内部まで浸透することによって固定される。より具体的には、シリコーン及びアルコキシシランの混合組成物、例えば旭化成ワッカーシリコン株式会社のSLJ7225G等を使用することができる。

本発明の一実施形態に係る有害部位洗浄システムを説明する図である。 図１に示した有害部位洗浄システムの有害部位洗浄装置を説明する図である。 有害部位洗浄装置の他の実施形態を説明する図である。

符号の説明

１ 有害部位洗浄システム
２ 有害部位洗浄装置
４ 有害物質回収装置
６ 制御装置
８ 有害部位
９ 泡沫
９Ａ 泡沫層
１０ 泡沫生成手段
１２ コンプレッサ
１４ 泡沫導入ホース
１６ 泡沫噴出ノズル
２０ 泡沫噴出手段
２２ 飛散防止カバー
２４ 天板
２５ 泡沫回収口
２６ 側板
２７ 蛇腹構造
２８ ブラシ群
３０ 摺動装置
３２ 洗浄ブラシ
３３ 回転軸
３４ 駆動手段
３６ 支持体
３９ 泡沫回収ホース
４０ 液化回収装置
４２ 真空吸引装置（真空ポンプ）
４４ カートリッジ式タンク
４６ 噴霧ノズル
４７ 泡沫導入口
４８ 気体排出口
５０ 気体回収装置
５２ ハイブリッドサイクロン
５４ ダストフィルタ
６０ 有害物質回収ユニット

Claims (23)

1. 有害物質を含む有害部位の洗浄方法であって、
   有害部位を覆う泡沫層の中で、摺動手段が有害部位に対して摺動することによって、有害物質が洗浄・除去されることを特徴とする有害部位洗浄方法。
2. 有害物質がダイオキシン類であることを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
3. 有害部位が焼却施設の露出部位であることを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
4. 泡沫層を形成する洗浄液は、界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
5. 泡沫層を形成する洗浄液は、高粘性を有することを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
6. 泡沫層を形成する洗浄液は、曳糸性を有することを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
7. 泡沫層を形成する洗浄液は、常温で気化又は液化する固形の研磨体を含むことを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
8. 泡沫層は、カバーで覆われることを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
9. 洗浄手段によって洗浄・除去された有害物質を含む泡沫は、吸引回収されたあと、消泡剤によって液状に減容されることを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
10. 泡沫が液状に減容されて吸引回収されたときに存する気体成分に対しても、有害物質の回収・除去作業が行われることを特徴とする、請求項９記載の有害部位洗浄方法。
11. 有害部位が多孔質体である場合、上記洗浄・除去作業の後に、多孔質体の表面が固定化剤によって固定化されることを特徴とする、請求項１記載の有害部位洗浄方法。
12. 洗浄液から泡沫を生成する泡沫生成手段と、
    有害物質を含む有害部位に向けて泡沫を吹き付ける泡沫噴出手段と、
    泡沫層で覆われた有害部位に対して摺動する摺動手段と、を備えることを特徴とする有害部位洗浄装置。
13. 有害物質がダイオキシン類であることを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
14. 有害部位が焼却施設の露出部位であることを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
15. 洗浄液は、界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
16. 洗浄液は、高粘性を有することを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
17. 洗浄液は、曳糸性を有することを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
18. 泡沫層を形成する洗浄液は、常温で気化又は液化する固形の研磨体を含むことを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
19. 摺動手段で摺動されている有害部位の泡沫層を少なくとも覆う囲繞手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
20. 摺動手段によって洗浄・除去された有害物質を含む泡沫に対して消泡剤を吹き付ける消泡剤噴出手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
21. 泡沫が液状に減容されて吸引回収されたときに存する気体成分から、有害物質を回収・除去する回収・除去手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１９記載の有害部位洗浄装置。
22. 有害部位が多孔質体である場合、当該多孔質体の表面に固定化剤を吹き付ける固定化剤噴出手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１２記載の有害部位洗浄装置。
23. 洗浄液から泡沫を生成する泡沫生成手段と、有害物質を含む有害部位に向けて泡沫を吹き付ける泡沫噴出手段と、泡沫層で覆われた有害部位に対して摺動する摺動手段とを有する有害部位洗浄装置と、
    有害物質を含む泡沫を吸引する泡沫吸引手段と、有害物質を含む泡沫を液化する液化手段とを有する液体回収装置と、
    泡沫及び吸引空気中に含まれる気体成分から有害物質を回収・除去する気体回収装置と、を備えることを特徴とする有害部位洗浄システム。
    

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