JP2910996B1 - ダイオキシン対策用ごみ袋 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ゴミの焼却時にダイオキシンの発生を抑制
し、かつ、発生したダイオキシンを除去することができ
るゴミ袋を得る。 【解決手段】 ゴミ袋の原料として、１〜１０重量％の
酸化物及び６〜１０重量％の多孔質物質を含有させ、酸
化物としては酸化鉄を用い、多孔質としてはゼオライト
を用いることにより、酸化物の化学的触媒作用により燃
焼を促進し、多孔質物質による物理的吸着作用によりダ
イオキシンの発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物を添加
することにより燃焼効率を上げてダイオキシンの発生を
抑制し、しかも、ダイオキシンが発生した場合には、多
孔質により吸着することができるダイオキシン対策用ご
み袋に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイオキシンの発生メカニズムについて
は、完全には解明されていないが、ゴミの焼却施設から
大部分が発生していることが分かっている。わが国にお
いては、ゴミ処理対策として焼却を前提としており、塩
化ビニル等の塩素系化合物の製造、使用に対して抜本的
な対策が講じられていない現在においては、いかにダイ
オキシンの発生を抑制するか、または発生したダイオキ
シンを取り除くかが問題となっている。

【０００３】ダイオキシンは、ベンゼン核に塩素が結合
した物質の総称であり、ダイオキシン類としては、ポリ
塩化ダイベンゾダイオキシン（図１（ａ））、ポリ塩化
ダイベンゾフラン（図１（ｂ））、コプラナＰＣＢ（図
１（ｃ））の３種類がある。（ａ）のポリ塩化ダイベン
ゾダイオキシンは、ベンゼン核２個が酸素原子２個で結
合しており、ベンゼン核の炭素原子の位置に塩素が１個
から８個まで結合可能なものである。ポリ塩化ダイベン
ゾフランは、２個のベンゼン核を１個の酸素原子で結合
されたものを骨格構造としており、（ｂ）ではその酸素
原子が塩素原子に置換されたものを示している。（ｃ）
のコプラナＰＣＢは、２個のベンゼン核が直接つながっ
ているものである。塩素の結合の仕方によって、毒性の
強弱が異なっている。

【０００４】ダイオキシンは、無色透明で無臭であり、
また、微生物の分解反応を受けにくい、つまり残留性が
強いという性質を有している。したがって、土中にいつ
までも残留したり、分解されずに川に流れ、海にまで流
れつき、魚貝類等の体内に蓄積されやすい。また、ダイ
オキシンは水に溶け難く脂肪に溶けるという性質を有し
ており、ダイオキシンが脂肪に溶けやすいということ
は、体内の脂肪組織や肝臓に蓄積されやすいことを示し
ている。

【０００５】ダイオキシンは一般に意図してつくられた
ものではなく、ゴミ焼却所、製鋼所等での工業プロセ
ス、自動車の排ガス、紙パルプ産業での塩素漂白工程、
ＰＣＢ、農薬、クロロフェノール等の化学工業薬品から
排出されることが分かっている。このうち、ゴミ焼却施
設からの排出量が大部分を占めている。したがって、ゴ
ミ焼却所からのダイオキシンの発生をいかに減少させる
かが重要な課題である。

【０００６】ダイオキシン発生抑制のための技術として
は、特開平７−２５７５９４号公報記載のプラスチック
製ゴミ袋が知られている。かかるゴミ袋は、紡錘状含水
酸第二鉄粒子又は表面含水量が０．０２ｗｔ％／ｍ²／
ｇ以上である粒状マグネタイト粒子若しくはこの両粒子
の混合物を０．１〜２０．０ｗｔ％含存する熱可塑性樹
脂フィルムからなるプラスチック製ゴミ袋に関するもの
である。このゴミ袋によれば、可燃ゴミと一緒に焼却処
分することにより、低温、低酸素濃度条件においても燃
焼効率を維持することができ、焼却後の燃え残りや残
灰、あるいは有害物質をできるだけ少なくすることがで
きるというものである。確かに、上記従来技術によれ
ば、紡錘状含水酸化第二鉄粒子又は粒状マグネタイト粒
子を含有しているので、燃焼は促進され、ダイオキシン
の発生抑制効果が得られる。しかし、ダイオキシンの発
生を完全に抑えることはできず、この発生してしまった
ダイオキシンの除去対策については全くなされていない
ものであった。

【０００７】また、特開平８−８２４１１号公報記載の
焼却炉中の塩化水素除去法ならびに塩化水素吸収剤が知
られている。かかる発明は、焼却時に塩化水素を発生さ
せる被焼却物を燃焼するに際し、燃焼時に炭酸カルシウ
ム粒子と酸化鉄粒子とを一定の割合で配合させた塩化水
素除去法ならびに塩化水素吸収剤に関するものである。
この発明によれば、焼却炉中で発生する塩化水素を除去
することができ、これによりダイオキシンの発生を抑制
することはできるが、前記従来技術と同様に、発生した
後のダイオキシンの除去については全く記載されていな
い。

【０００８】前述のようにダイオキシンは有害な物質で
あり、ダイオキシンの発生抑制はある程度可能となって
いるが、発生したダイオキシンをいかに除去するかが今
後の課題となっている。しかし、上記従来技術は、いず
れも発生したダイオキシンの除去に関しては解決手段を
提示していなかった。そこで、ダイオキシンの発生を抑
制し、なおかつ、発生したダイオキシンを除去すること
ができる技術が望まれていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みてなされたもので、ゴミ袋の原料とし
て、金属酸化物と多孔質物質を含有させることにより、
焼却時にダイオキシンの発生を抑制し、かつ、発生した
ダイオキシンを除去することができるゴミ袋を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、金属酸化物及び多孔質物質を
含有し、金属酸化物の化学的触媒作用により燃焼を促進
し、多孔質物質による物理的吸着作用によりダイオキシ
ンの発生を抑制するダイオキシン対策用ごみ袋であっ
て、上記金属酸化物は鉄酸化物であり、この鉄酸化物の
含有量は、１〜１０重量％であり、上記多孔質物質はゼ
オライトであり、このゼオライトの含有量は、６〜１０
重量％であることを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるダイオキシン対策用ごみ袋の実施の形態につい
て説明する。本発明にかかるダイオキシン対策用ゴミ袋
は、第１に金属酸化物の化学的触媒作用により燃焼を促
進することにより、ダイオキシンの発生を抑制すること
を特徴としている。

【００１６】本発明において、金属酸化物としては鉄酸
化物を用い、その含有量は１〜１０重量％とする。な
お、鉄酸化物としては黄色酸化鉄を用いる。

【００１７】酸化鉄の触媒作用により、燃焼温度を上昇
させることができ、また、燃焼時に酸化鉄の酸素が放出
されることによって、その酸素がゴミの燃焼により生じ
たベンゼン核に結合し、塩化ビニル等の塩素系化合物の
燃焼により生じた塩素がベンゼン核に結合できなくな
り、ダイオキシンの発生が抑制されるというものであ
る。

【００１８】酸化鉄をゴミ袋に含有させることとしてい
るのは、第１に酸化鉄の触媒作用により燃焼温度を上昇
させ、ダイオキシンの中間体であるベンゼン核の発生を
抑制するという効果を得るためである。そして、第２に
は、燃焼時に酸化鉄の酸素が放出されることによって、
その酸素がゴミの燃焼により生じたベンゼン核に結合
し、塩化ビニル等の塩素系化合物の燃焼により生じた塩
素がベンゼン核に結合できなくなり、ダイオキシンの発
生を抑制することができるからである。なお、酸化鉄の
触媒作用による燃焼温度上昇により、後述する多孔質物
質であるゼオライトの３次元網目構造をつぶさないよう
にするという効果も奏することができる。

【００１９】ここで、燃焼メカニズムについて説明する
と、常温では酸化鉄粒子の表面の鉄原子は、水が解離吸
着してできる表面水酸基により安定化されている。しか
し、燃焼過程における加熱によって表面水酸基間で脱水
が起こり、配位不飽和な鉄イオン及び酸素イオンが生じ
る。次に、このようにして生成した配位不飽和の活性サ
イトが燃焼過程で生起する酸素吸着による酸素の活性
化、有機物からの脱水素反応等の一連の過程で触媒活性
を示して、燃焼促進に寄与すると考えられる。

【００２０】なお、金属酸化物の重量％を１〜１０重量
％の範囲に制限したのは、一般に用いられるゴミ袋の大
きさとその内部に入れられるゴミの量との関係で、ゴミ
の燃焼により発生するベンゼン核の量と、鉄酸化物によ
る酸素供給量とのバランスを比較考慮して設定したもの
で、好ましくは４〜６重量％程度である。

【００２１】さらに、本発明にかかるダイオキシン対策
用ゴミ袋は、多孔質物質による物理的吸着作用により、
燃焼時に発生したダイオキシンを除去することができ、
ダイオキシンの発生を抑制することを特徴とする。

【００２２】本発明においては、多孔質物質としてゼオ
ライトを用いることとしている。ゼオライトは、結晶性
アルミノシリケートの含水アルカリ金属塩で、３次元網
目構造をもつものである。合成物もあるが、ここでは大
谷石を粉砕させたものを使用した。図２にその成分組成
を示す。このゼオライトは二酸化ケイ素、アルミナを主
成分とし、その他に酸化鉄、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等が含有されている。

【００２３】ゴミの燃焼により生じたダイオキシンの中
間体であるベンゼン核及びダイオキシンは、ゼオライト
内部の３次元網目構造の多孔部に吸着され、除去される
ようになっている。

【００２４】ゼオライトを含有させたゴミ袋とゼオライ
トを含有させていない通常のゴミ袋についてと、熱重量
分析装置で測定した場合の燃焼温度と残留物重量との関
係を図３に示す。縦軸は重量減少量（ｍｇ／ｍｉｎ）、
横軸は温度（℃）、曲線Ａは通常のゴミ袋の燃焼結果、
曲線Ｂは本発明にかかるゴミ袋の燃焼結果を示してい
る。

【００２５】図３によると、最終的に曲線Ｂの単位時間
当たりの残留量は６．８３３ｍｇとなり、曲線Ａの残留
量である１．３３２ｍｇに比べて多いことが分かる。残
留物に吸着されたダイオキシン量を測定することは可能
であるが、コスト的、技術的に困難なため、正確な値を
測定することはできない。しかし、図３のグラフから、
曲線Ｂの残留量が曲線Ａの残留量に比べて多く、この残
留量の差はまさに含有されたゼオライトの重量の差であ
り、燃焼により生じたダイオキシンはこのゼオライトに
吸着されているものと考えられる。

【００２６】なお、本発明においてゼオライトの含有量
を６〜１０重量％の範囲に制限しているが、これはゼオ
ライトの含有量とゴミ袋の強度が反比例するからであ
る。すなわち、ゼオライトの含有量が多いほどダイオキ
シンの吸着効果は向上するが、ゼオライトの含有量が増
加するにしたがって、ゴミ袋の強度が低下してしまい、
ゴミ袋が破けやすくなってしまうからである。したがっ
て、ダイオキシンの吸着作用を考慮して最低限でも６重
量％程度のゼオライトが必要であり、また、ゴミ袋とし
て使用する場合の強度面を勘案し、ゼオライトの含有量
を最大で１０％に制限することとした。なお、ゼオライ
トの含有量は、好ましくは７〜９重量％程度である。

【００２７】上述のように、本発明にかかるダイオキシ
ン対策用ゴミ袋は、金属酸化物の化学的触媒作用により
燃焼を促進することにより、ダイオキシンの発生を抑制
し、さらに、多孔質物質による物理的吸着作用により発
生したダイオキシンを除去するという相乗効果により、
ダイオキシンの発生を抑制するものである。

【００２８】なお、本発明にかかるダイオキシン対策用
ゴミ袋においては、その主成分である熱可塑性樹脂とし
て、通常の押し出し成形に適するものであれば特に制限
なく使用できる。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンと
メタアクリル酸エステル、酢酸ビニル等の他の重合性単
量体との共重合体等のポリエチレン系樹脂が大量入手可
能で、しかも安価であるので好適である。また、従来の
プラスチック製ゴミ袋に使用されていた再生原料につい
ても使用可能である。

【００２９】本発明にかかるダイオキシン対策用ゴミ袋
は、上記ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂と金属酸化
物とゼオライトとを一定の割合で混合し、通常の押し出
し機等に供給し、溶融混練した後、インフレーション
法、Ｔダイ法等の方法で厚み２０〜１００μｍ程度のフ
ィルム状に製膜し、所定形状にヒートシールして製造す
るものである。

【００３０】なお、本発明にかかるダイオキシン対策用
ゴミ袋には、必要に応じて周知の滑剤、ブロッキング防
止材、酸化防止剤、耐候剤、着色剤等の各種添加剤を適
宜配合したり、有機、無機の各種充填材を併用すること
もできる。

【００３１】また、上記実施の形態においては、金属酸
化物として酸化鉄を用いた例について説明したが、金属
酸化物は鉄酸化物には限らず他の金属酸化物全般に適用
可能であり、例えばアルミ酸化物であっても同等の効果
が得られる。一方、多孔質物質もゼオライトに限らず、
他の吸着効果を有する物質に適宜変更可能である。

【００３２】

【発明の効果】本願発明によれば、ゴミ袋において、金
属酸化物及び多孔質物質を含有させ、鉄酸化物の化学的
触媒作用により燃焼を促進し、ゼオライトによる物理的
吸着作用によりダイオキシンの発生を抑制するようにし
たため、ゴミの燃焼時のダイオキシンの発生抑制を図る
とともに、発生したダイオキシンを効果的に吸着するこ
とができる。また、金属酸化物としての鉄酸化物の含有
量を１〜１０重量％としたため、ゴミ袋の中に入れられ
たゴミの燃焼を効果的に促進し、ダイオキシンの発生を
抑制することができ、多孔質物質としてのゼオライトの
含有量を６〜１０重量％としたため、ゴミ袋としての強
度を保ちつつ、ダイオキシンを効果的に吸着することが
できるゴミ袋を得ることができる。

【００３３】

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイオキシン類の組成を示す分子模式図であ
る。

【図２】本発明にかかるダイオキシン対策用ゴミ袋に使
用したゼオライトの成分組成を示す図である。

【図３】本発明にかかるダイオキシン対策用ゴミ袋と一
般のゴミ袋との燃焼温度と残留物重量との関係を示すグ
ラフである。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65D 30/00 - 30/28 B65F 1/00 B09B 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属酸化物及び多孔質物質を含有し、金
   属酸化物の化学的触媒作用により燃焼を促進し、多孔質
   物質による物理的吸着作用によりダイオキシンの発生を
   抑制するダイオキシン対策用ごみ袋であって、 上記金属酸化物は鉄酸化物であり、この鉄酸化物の含有
   量は、１〜１０重量％であり、 上記多孔質物質はゼオライトであり、このゼオライトの
   含有量は、６〜１０重量％である ことを特徴とするダイ
   オキシン対策用ごみ袋。