JP4152834B2

JP4152834B2 - 堆積粉塵の処理方法

Info

Publication number: JP4152834B2
Application number: JP2003288436A
Authority: JP
Inventors: 茂亀田; 欣暎中里; 信雄鈴木
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: JP2005052789A

Description

本発明はゴミ焼却施設等において発生する多量の堆積粉塵（焼却灰）を作業環境を悪化させることなく効率よく処理することができる堆積粉塵の処理方法に関するものである。

ゴミの焼却施設などのように、粒子径の小さい乾燥状態の多量の焼却灰（以下、粉塵という）が堆積している施設内で点検作業や除塵作業を行うと、堆積粉塵が舞い上がって作業空間中に多量に浮遊し、この浮遊粉塵によって視界が低下して作業環境を悪化させると共に除塵能率も著しく低下することになり、その上、人体に対しても悪影響を与える等、衛生面でも問題がある。

一方、近年、ゴミ焼却施設からの排出ガスに厳しい排出基準が設けられたダイオキシン類対策法が設定され、これに伴って古いゴミ焼却施設を解体することが行われるようになってきているが、その解体に際しても焼却施設内の壁面に付着している粉塵や床面等の上面に堆積している多量の粉塵を、作業環境を悪化させることなく能率よく処理することが要求される。

このような焼却施設に堆積している粉塵や、施設の内壁面に付着している粉塵を除去する際に発生する舞い上がりや飛散現象を抑制するために、従来から、堆積粉塵や付着している粉塵粉塵（以下、堆積粉塵として説明する）の除去に先立って、堆積粉塵に散水することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７４４１７号公報（第２頁）。

しかしながら、焼却施設内に堆積している粉塵に散水すると、微細な粉塵の径に比べて水滴の粒子径が大きいために、散水が衝撃的に堆積粉塵に作用して堆積粉塵が飛散して舞い上がり、飛散防止処理ができなくなるという問題点が発生する。その上、水の表面張力が大きいこと、及び、粉塵が撥水性であることによって、堆積粉塵内に水が浸透し難く、期待した飛散防止処理効果が得られない。さらに、水によって堆積粉塵を湿潤化させたとしても、時間の経過と共に乾燥し、作業員が粉塵が堆積している床面上等を歩行すると、再び、舞い上がって作業環境を悪化させると共に堆積粉塵の排除処理が困難となるといった問題点が生じることになる。

また、上記特許文献には、散水に代えて粉末状のドライアイスをノズルから堆積粉塵に噴射して散布することにより、ドライアイスで粉塵内部の水蒸気等の気体を液化させたり凝固させて粉塵の重量を増大させ、掻き寄せによる除去作業を容易にすることか開示されているが、この場合においても、ノズルからの粉末状ドライアイスの噴射圧力によって上記散水による処理時と同様に堆積粉塵が舞い上がり、その上、ドライアイスは短時間で気体となって拡散するため、堆積粉塵は元の乾燥した状態となって排除処理が困難となる。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、堆積粉塵を飛散させたり舞い上がらせたりすることなく確実に排除処理が可能な状態となるように処理し得る堆積粉塵の処理方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の堆積粉塵の処理方法は、請求項１に記載したように、焼却施設の床面に堆積している粉塵の処理方法であって、堆積粉塵に透湿性の被膜形成用材料としてポリビニルアルコールを含んだ溶液を噴霧して堆積粉塵の表面にポリビニルアルコールの透湿性被膜を形成したのち、この透湿性被膜上に水を散布して透湿性被膜を透過させることにより透湿性被膜で被覆された堆積粉塵全体を湿潤化させ、しかるのち、湿潤状態の堆積粉塵を除去することを特徴とする。

上記請求項１に記載の堆積粉塵の処理方法において、請求項２に係る発明は、上記透湿性の被膜形成用材料を含む溶液に界面活性剤を添加していることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、焼却施設の床面等に堆積している粉塵に、透湿性の被膜形成用材料を含んだ溶液を霧状に噴霧するものであるから、堆積粉塵を何ら飛散させることなくこの堆積粉塵の表面に透湿性を有する材料の被膜を形成することができ、この被膜によって堆積粉塵の浮遊を防止することができるものであり、その上、この透湿性被膜の形成後、該堆積粉塵の表面に水を散布するので、水分が透湿性被膜を透過して堆積粉塵を簡単且つ確実に湿潤化させることができる。

さらに、透湿性の被膜形成用材料を含んだ溶液のみによる堆積粉塵の湿潤化処理では多量の溶液と多大な処理時間及び労力を要するが、上述したように、堆積粉塵に透湿性被膜を形成し、この透湿性被膜を透過させて堆積粉塵に水を含ませるものであるから、堆積粉塵を短時間で且つ経済的に湿潤化処理することができると共に透湿性被膜によって堆積粉塵が乾燥するのを排除処理する日まで長期に亘って防止した状態に保持しておくことができる。

このように堆積粉塵は透湿性被膜で覆われた状態で湿潤化しているので、掻き取り等により排除作業時に作業員がこの堆積粉塵上を歩行しても舞い上がることなくがなく、従って、排除作業が確実に且つ能率よく行うことができる。

また、上記被膜形成用材料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）であるから、安価で且つ安全であると共に乾燥した被膜の強度が大きくて堆積粉塵を確実に包み込んだ状態に保持することができ、その上、透湿性においても優れていて水分を容易に透過させて堆積粉塵を湿潤化させることができる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、上記透湿性の被膜形成用材料を含む溶液に界面活性剤を添加しているので、この界面活性剤によって溶液が微粒子化されて表面積の大きい被膜を容易に形成することができると共に、元々表面張力の低いポリビニルアルコールに界面活性剤が相乗的に作用して堆積粉塵を包み易くなり、その上、界面活性剤によって溶液の表面張力が低下して撥水性のある粉塵に浸透し易くなって堆積粉塵を確実に湿潤化させることができ、従って、堆積粉塵を飛散させることなく円滑な排除処理が可能となるものである。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明すると、焼却施設を解体するに先立って、その焼却炉本体の内壁面に付着している粉塵（＝焼却灰）や底面、梁等に堆積している粉塵を除去する際に、まず、図１に示すように、焼却炉本体の内壁面に付着している粉塵や堆積粉塵、或いは、浮遊している粉塵に透湿性の被膜形成用材料を含んだ溶液Ｂを噴霧して粉塵Ａの表面に透湿性被膜Ｃを形成する。なお，図２においては堆積粉塵Ａの表面に透湿性被膜Ｃを形成した状態を示している。

透湿性の被膜形成用材料としてはポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡとする）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、多糖類、アルギン酸のナトリウム塩などの高分子化合物があるが、ポリビニルアルコールが安全で且つ生分解性を有していることや乾燥した時の被膜強度が強いこと、安価である点から他の材料に比べて優れているので、ＰＶＡを使用することが望ましい。なお、高分子化合物以外に水ガラスや珪酸ケール、ベントナイト、ホウ酸塩などの無機系のものを使用することもできるが、透湿性被膜の形成や作業性の点から上記高分子化合物を使用することが望ましい。

堆積粉塵Ａに噴霧する上記溶液Ｂとしては、10％ＰＶＡ溶液を使用しているが、ＰＶＡのケン化度を適当に変更してもよく、要するに堆積粉塵Ａの表面に噴霧した時に、良好な透湿性を有するＰＶＡ被膜Ｃを形成できればよい。また、この溶液Ｂに適量の界面活性剤を添加しておくことが望ましく、界面活性剤によって該溶液Ｂが微粒子化されて被膜Ｃを形成した際に該被膜Ｃの表面積を増大させることができる。さらに、元々表面張力の低いＰＶＡとこの界面活性剤との相乗効果によって焼却施設内に浮遊している粉塵（飛灰）を包み易くし、該粉塵の重力を増加させて容易に且つ素早く落下（沈降）させることができる。なお、この溶液Ｂに適量のグリセリンと防腐剤を添加しておいてもよい。

堆積粉塵Ａに溶液Ｂを噴霧するには、一般に知られている噴霧機Ｄを使用して行われ、該噴霧機Ｄの先端の噴霧ノズルｄから堆積粉塵Ａに向かって霧状に噴霧する。この際、粉塵は撥水性を有しているので、浮遊している粉塵を湿潤化させるには、噴霧する溶液の粒子径としては20μｍ程度の微細径となるように微水滴噴霧を行うことができる噴霧機を使用する。

この噴霧機Ｄの噴霧ノズルｄから焼却施設Ａの床面や梁上に堆積している粉塵Ａに上記溶液Ｂを噴霧すると、該堆積粉塵Ａの表面に図２に示すように、ＰＶＡの薄い透湿性被膜Ｃが形成される。この際、溶液Ｂに界面活性剤を含ませているので、界面活性剤によって上記溶液Ｂ中の水の表面張力が低下して粒子径の小さい水となり、撥水性のある粉塵Ａに容易に浸透して粉塵Ａを湿潤化させることができる。

このように、堆積粉塵Ａの表面に溶液Ｂを噴霧して透湿性被膜Ｃを形成する場合、長時間に亘って多量の溶液Ｂを噴霧すれば、堆積粉塵Ａを上層から下層に至るまで全体に亘って湿潤化させることができるが、多量の溶液Ｂと長時間の噴霧作業が必要となって不経済であるばかりでなく、粉塵の除去処理作業が大幅に遅延することになるので、堆積粉塵Ａの表層部のみの粉塵を湿潤化させるように堆積粉塵Ａの表面に溶液Ｂを噴霧して透湿性被膜Ｃを形成する。

こうして堆積粉塵Ａの表面に透湿性被膜Ｃを形成したのち、図３に示すように該透湿性被膜Ｃ上に散水又は噴霧状態で水Ｅの散布を行うと、水Ｅは透湿性被膜Ｃを容易に透過してこの透湿性被膜Ｃにより被覆されている堆積粉塵Ａ全体を湿潤化させる。この際、水Ｅの散布を散水手段によって堆積粉塵Ａを湿潤化させる場合には、透湿性被膜Ｃが散水による堆積粉塵Ａへの衝撃を緩和する作用を奏して堆積粉塵Ａの飛散を確実に防止することができる。また、散水、噴霧水のいずれにおいても、ＰＶＡの透湿性被膜Ｃは高い透湿性（100 ％ＰＶＡ被膜であっても透湿度は830g／m²／24ｈであり、２mm厚程度の堆積粉塵だと１日で該堆積粉塵全体に水を浸透させることができる）を有しているので、短時間で堆積粉塵の湿潤化処理を行うことができる。

湿潤化処理された堆積粉塵Ａは透湿性被膜Ｃによって被覆されているので、この透湿性被膜Ｃにより堆積粉塵Ａが乾燥するのを長期間に亘って防止し、乾燥して舞い上がることもない。なお、水の噴霧によって堆積粉塵Ａを湿潤化させる場合には、その噴霧水の粒径を徐々に大きくしながら噴霧して堆積粉塵Ａを短時間で湿潤化させるようにする。

次いで、作業員が焼却施設内に入って湿潤状態の堆積粉塵Ａをブラシ等によって掻き取り、掻き取った堆積粉塵Ａをドラム缶等の容器内に入れて除去する。この際、作業員が動き回りながら掻き取り作業を行っても堆積粉塵Ａは透湿性被膜Ｃによって被覆されており且つ湿潤化しているので、舞い上がることなく、従って、焼却施設内の浮遊粉塵を増加させることなく施設内での視界を良好に保持し且つ人体への悪影響をなくした良好な環境の下で粉塵排除作業を行うことができる。

このように、焼却施設の床面等に堆積している粉塵Ａの除去処理を行うものであるが、焼却施設の内壁面等に付着している堆積粉塵に対しても、上記同様に、その堆積粉塵野表面に溶液Ｂの噴霧によるＰＶＡの透湿性被膜Ｃを形成したのち散水或いは噴霧水によって透湿性被膜Ｃを透過させて堆積粉塵を湿潤化させ、しかるのち、ブラシ等によって掻き取り除去する。

なお、堆積粉塵Ａの除去処理を行うに際して、焼却施設内に多量の粉塵が浮遊している場合には、まず、この浮遊粉塵の処理作業を行う。この処理作業は噴霧機を用いて浮遊粉塵に向かって界面活性剤を含んだ薬剤（溶液）を噴霧することにより行われる。浮遊粉塵に上記薬剤を噴霧すると、この噴霧水は界面活性剤によって表面張力が低下し、粒径の小さい微噴霧水となって撥水性を有する粉塵に容易に浸透して該粉塵を湿潤化させると共に、その湿潤によって重さを増加させて早い沈降速度でもって落下し、床面等に堆積している上記堆積粉塵Ａ上に堆積して焼却施設内の作業環境が良好となると共に、浮遊粉塵の除去処理が短時間で能率よく行える。

この浮遊粉塵の除去処理に使用する上記薬剤としては、界面活性剤以外に水に適量のグリセリンと防腐剤、石油系エマルジョンを添加してなる溶液を使用することができるが、上記堆積粉塵Ａの処理時に使用したＰＶＡの溶液Ｂを浮遊粉塵に噴霧してこの浮遊粉塵を沈降処理してもよい。このように、ＰＶＡの溶液Ｂを浮遊粉塵に噴霧すれば、該浮遊粉塵の沈降除去処理と並行して、或いは沈降除去処理後に連続して堆積粉塵Ａの表面に対する上記ＰＶＡの透湿性被膜Ｃの形成作業を行うことができる。

こうして、焼却施設内の焼却灰からなる粉塵の除去作業の終了後、焼却施設の解体作業を行う。なお、焼却施設内の粉塵の除去は、解体される焼却施設に対して行う以外に、焼却施設の保守、点検を行う際に行ってもよい。

堆積粉塵に溶液を噴霧している状態の簡略縦断面図。堆積粉塵に透湿性被膜を形成した状態の簡略縦断面図。堆積粉塵に噴霧水を浸透させている状態の簡略縦断面図。

符号の説明

Ａ堆積粉塵
Ｂ溶液
Ｃ透湿性被膜

Claims

焼却施設の床面に堆積している粉塵の処理方法であって、堆積粉塵に透湿性の被膜形成用材料としてポリビニルアルコールを含んだ溶液を噴霧して堆積粉塵の表面にポリビニルアルコールの透湿性被膜を形成したのち、この透湿性被膜上に水を散布して透湿性被膜を透過させることにより透湿性被膜で被覆された堆積粉塵全体を湿潤化させ、しかるのち、湿潤状態の堆積粉塵を除去することを特徴とする堆積粉塵の処理方法。
透湿性の被膜形成用材料を含む溶液に界面活性剤を添加していることを特徴とする請求項１に記載の堆積粉塵の処理方法。