JP2007308652A - 有害物質処理剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 大気中に飛散して汚染問題を発起しているダイオキシン類、ホルムアルデヒドなどが含まれている粉塵や有害物質である有機化合物系PRTR物質を含むアスベスト、ゴミ焼却炉から排出される飛灰、あるいは焼却炉及び建造物解体に伴う粉塵を容易に捕捉して、作業者の暴露問題や大気汚染あるいは周辺への環境汚染などの危惧を解消することのできる有害物質処理剤を提供する。
【解決手段】 多孔質物質を含む高分子化合物水溶液からなる有害物質処理剤によって上記課題を解決する。すなわち、有害物質を含有している解体工事前の建造物や有害物質含有粉塵が浮遊している空間に有害物質処理剤を噴霧することによって、大気中に飛散する有害物質を容易に捕捉し、作業者への暴露問題や周辺環境汚染への危惧を解消する。
【選択図】 なし

Description

本発明は有害物質処理剤に関する。さらに詳しくは、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化合物で汚染された煙道、煙突、ボイラー、排煙洗浄塔等の解体時、シックハウス症候群を引き起こすホルムアルデヒド、ビスフェノールなどの有害物質であるPRTR対象物質が含有される建造物の解体時、ゴミ焼却場で発生するダイオキシン含有飛灰の運搬あるいは処理作業時などに発生する有害物質や、空中に浮遊する粉塵に含まれる有害物質を処理するための有害物質処理剤に関する。

従来、都市ゴミや下水汚泥などの産業廃棄物などを焼却することにより発生する排ガス中や粉塵中にはダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物が含有されていることがあり、これらの有機ハロゲン化合物は猛毒であるため、人の健康及び生態系への影響が懸念されている。

また、一般廃棄物焼却炉、産業廃棄物焼却炉、鉄鋼焼却炉などから発生する煙道排ガス中にもダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物が含有されており、焼却炉や煙突の内壁面にも有機ハロゲン化合物が多く付着しており、内壁面アスベスト層に付着している煤塵や飛灰にもダイオキシン類が多く含まれている。

さらに詳しく述べると、煙道、煙突、ボイラー、排煙洗浄塔等の燃焼構造物では、その内壁面を構成しているコンクリート、レンガ、鋼板、アスベスト及びその他表面に煤塵や飛灰が大量に付着しており、ビル等建造物では、その内壁面を構成しているコンクリート、レンガ、鋼板、木材、アスベスト及びその他表面にシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドやビスフェノールなど人体に影響を及ぼす薬剤が付着している。

これらのアスベスト、煤塵、飛灰などにはダイオキシン類が多く含まれた状態であり、建造物材料にはシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド等が多く含まれている。これらの汚染された建造物の解体時やリノベーション工事の際には、有害物質を含有する粉塵の飛散防止や作業員の安全を強く求められることから、養生を施したり、汚染物を固化して無害化処理を図りながら施工されているが、固化物から有害物質が再放出することが懸念され、作業者の暴露や大気汚染は依然として危惧されている。

これまで、排ガスや飛灰を処理する方法として、消石灰と酸化マグネシウムと、無機酸化物の多孔性物質及び／又は非晶質水酸化アルミニウムからなる処理剤を焼却炉の煙道排ガス中に吹き込み、酸性ガスやダイオキシン類を排ガスから除去するとともに、回収された飛灰に塩化マグネシウムを添加、混練する排ガス及び飛灰の処理方法が知られている（特許文献１）。しかしながら、この方法は集塵機で飛灰を分離し、飛灰に塩化マグネシウム水溶液と水を添加して固化する必要があり煩雑な処理工程が必要である。また、集塵機出口のダイオキシン類の排出濃度は低下するとされているが皆無とはいえない。
特開２０００−０５１６４５公報

また、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いて粉塵の飛散を防止する方法が知られており、例えば、ゴミ焼却炉から排出された固体廃棄物に対し、ＰＶＡを含有する水溶液を混練する方法が提案されており（特許文献２）、ＰＶＡなどの水溶液をダイオキシン含有粉塵が浮遊している空間に噴霧する方法も知られている（特許文献３）。
特開２００５−２９６７２９公報 特開２００２−１１９８１８公報

しかしながら、ＰＶＡを用いる方法のほとんどは粉塵を固めることによって粉塵の飛散を防ぐものであり、有害物質の捕捉が完全ではないため有害物質の再放出が懸念されるが、これまで有害物質の飛散をも併せて抑制する方法について提案されたものは見受けられず、依然として解体工事周辺への環境暴露や作業者への暴露が危惧されているのが現状である。したがって、本発明の目的は、大気中に飛散して汚染問題及び健康問題を発起しているダイオキシン類、ホルムアルデヒド等が含まれている粉塵等を容易に捕集して、有害物質を吸着剤により吸着捕捉し、解体工事周辺環境の汚染や作業者の暴露問題の危惧を解消することのできる有害物質処理剤を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討し、多孔質物質を含む高分子化合物水溶液により上記目的を達成することができることを見出し本発明に到達した。すなわち本発明は、多孔質物質を含む高分子化合物水溶液からなる有害物質処理剤である。

本発明の有害物質処理剤は、解体前の焼却炉あるいはビル等建造物に噴霧・固
化することによって粉塵の飛散を防止することができる。また、本発明の有害物
質処理剤を、例えば、有害物質を含有するアスベストなどに噴霧し固化させる
だけで、アスベストを建造物から剥離させても有害物質が再放出されることは
なく、作業効率が大幅にアップするとともに、作業者の暴露問題や大気汚染へ
の危惧を解消することができる。

本発明の有害物質処理剤に用いられる多孔質物質としては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、シリカ−アルミナ、モルデナイトなどを挙げることができる。これらは混合して使用してもよい。なかでも、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ又はこれらの混合物が好ましい。多孔質物質の形状は限定されるものではないが、ＰＶＡなどの高分子化合物の水溶液に混合して用いられるので粉末状のものが好ましい。多孔質物質の平均粒子径は、吸着性能を上げる観点及びスプレーノズルの閉塞を防止する観点から小さい方が好ましく、５０μｍ以下が好ましい。平均粒子径はレーザー回折粒度分布計等によって求めることができる。

多孔質物質のなかでも活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ又はこれらの混合物が好ましいが、有害物質の吸着性の点でとくに比表面積５００ｍ^２／ｇ以上、好ましくは８００〜１５００ｍ^２／ｇの活性炭が好ましい。

活性炭としては、木材、鋸屑、ヤシ殻、クルミ殻などの果実殻、果実種子、パルプ製造副生物、リグニン、廃糖蜜などの植物系、泥炭、草炭、亜炭、褐炭、レキ青炭、無煙炭、コークス、コールタール、石炭ピッチ、石油蒸留残渣、石油ピッチなどの鉱物系、フェノール、サラン、アクリル樹脂などの合成素材、再生繊維（レーヨン）などの天然素材を原料とし、従来公知の条件により炭化、賦活された各種活性炭を例示することができる。

本発明の有害物質処理剤に用いられる高分子化合物としては、ＰＶＡ、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、寒天、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウムなどのアルギン酸塩、グリコールキトサン、メチルグリコールキトサンなどのキトサン類、イソブチレン無水マレイン酸コポリマー、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、カラギーナンなどの水溶性高分子化合物を挙げることができる。これらは混合して用いることができる。

高分子化合物としては、溶液粘度、多孔質物質の分散性、噴霧・固化後の膜強度の点などからＰＶＡ、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース又はこれらの混合物が好ましい。なかでもＰＶＡが好ましい。ＰＶＡとしては、ＰＶＡを基本構成単位とするものであればよく、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン等をコモノマー単位とする変性ＰＶＡなどを例示することができる。変性割合は本発明の効果を損なわない範囲であれば特に制限されないが、通常ＰＶＡに対して２０モル％以下で使用される。とくに、平均重合度が５００以下、好ましくは１００以上、ケン化度７０〜１００モル％のＰＶＡが好ましい。

本発明の有害物質処理剤は、水１００重量部、好ましくは温水１００重量部にに対して、高分子化合物１〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部を溶解し、多孔質物質を０．１〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部混合分散させることによって得ることができる。このようにして得られた有害物質処理剤は、塗料などの噴霧に用いられるスプレーガンを用いて有害物質を含有する解体前の建造物などに噴霧され、固化される。固化は−５℃〜５０℃、１〜７２時間放置することによって行われるが、温度を調整して固化時間を短縮することも可能である。本発明の有害物質処理剤は空中に浮遊する有害物質含有粉塵に噴霧してもよい。

ＰＶＡ水溶液に少量の活性炭を加えた有害物質処理剤を対象とする建造物に噴霧、固化させるだけで簡単に有害物質を封じ込めることができることは驚くべきことであり、本発明の有害物質処理剤を使用することにより、作業者の暴露問題や大気汚染への危惧がなくなることは作業者の精神的負担を大幅に軽減する。以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
水１００重量部に対して、高分子化合物として重合度２００、ケン化度８８モル％のＰＶＡ（株式会社クラレ製ＫＮ２０５）１７．８６重量部を溶解し、さらに多孔質物質としてＢＥＴ比表面積１２００ｍ^２／ｇの石炭を原料とした活性炭（クラレケミカル株式会社製ＫＷ）を粒子径４５μｍ以下に粉砕したもの１．１９重量部を混合し分散させて本発明の有害物質処理剤とした。活性炭の粒子径は島津製作所製のレーザー回折粒度分布計ＳＡＬＤ−３０００Ｓを使用して測定した。

有機ハロゲン化合物の代表例としてクロロベンゼンを使用し、クロロベンゼン
の除去効果の確認を行った。上記した有害物質処理剤１００ｍＬに、１２００ｐ
ｐｍの濃度に調整したクロロベンゼンエタノール溶液０．１ｍＬを添加した後、
容器を密閉し２５℃で振とうした後、ヘッドスペース法によりクロロベンゼンの
除去率を調べた。結果を図１に示すが、４時間で除去率１００％に到達した。実
使用においては有害物質処理剤を噴霧後、２４時間以上自然乾燥を行うので、有
害物質処理剤を噴霧して固化するまでにクロロベンゼンは充分吸着除去されるこ
とがわかる。

実施例２〜３、比較例１〜３
比表面積が１２００ｍ^２／ｇのクラレケミカル株式会社製のヤシ殻活性炭ＧＷを用いて実施例１と同様にして調製した有害物質処理剤（実施例２）、及び実施例１と同じ有害物質処理剤（実施例３）の各々１００ｍＬについて、１２００ｐｐｍの濃度に調整したクロロベンゼンエタノール溶液１００μｌを添加した後、容器を密閉し２５℃で２４時間振とうした後、ヘッドスペース法によりクロロベンゼンの除去率を調べた。比較のために多孔質物質を使用しない例を比較例１、Ｔ_ｉＯ_２が添加された市販の粉塵抑制剤を比較例２、Ｆｅ_３Ｏ_４が添加された市販の粉塵抑制剤を比較例３としてクロロベンゼンの除去率を調べ併せて表１に示した。
この結果から、本発明の有害物質処理剤によりクロロベンゼンは容易に吸着除去され、再放出されないことがわかる。

実施例４
１０００ｐｐｍの濃度に調整したクロロベンゼンエタノール溶液５ｍＬを含
浸させたアスベストをデシケータ中に設置し、実施例２で使用した有害物質処理剤をスプレーガンを用いてアスベストに噴霧した。乾燥固化後、デシケータ内クロロベンゼン濃度を測定したがクロロベンゼンは検出されなかった。

本発明により、有害物質処理剤を提供することができる。本発明の有害物質処理剤は、解体前の焼却炉あるいはビル等建造物に噴霧・固化することによって粉塵の飛散を防止するとともに、粉塵に含有されている有機ハロゲン化合物などの有害物質を捕捉することによって作業者の暴露問題や大気汚染への危惧を解消することができ、産業上有用である。

クロロベンゼンの除去率と吸着時間の関係を示すグラフである。

Claims (7)

1. 多孔質物質を含む高分子化合物水溶液からなる有害物質処理剤。
2. 該多孔質物質が、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ又はこれらの混合物である請求項１記載の有害物質処理剤。
3. 該多孔質物質の平均粒子径が５０μｍ以下である請求項２記載の有害物質処理剤。
4. 該多孔質物質が比表面積５００ｍ^２／ｇ以上の活性炭である請求項１〜３いずれかに記載の有害物質処理剤。
5. 該高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース又はこれらの混合物である請求項１〜４いずれかに記載の有害物質処理剤。
6. 該高分子化合物が重合度５００以下のポリビニルアルコールである請求項１〜５いずれかに記載の有害物質処理剤。
7. 水１００重量部に対して、高分子化合物１〜３０重量部、多孔質物質０．１〜１５重量部を混合分散させた有害物質処理剤。
   

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