JP5126561B1 - 粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法およびその方法により得られた肥料 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法では、多大な初期費用およびランニングコストが必要であった。
【解決手段】 粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧するアルコール噴霧工程と、アルコール噴霧工程により噴霧されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌する攪拌工程と、を有し、攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去される。これにより、肥料の三大要素である窒素、リン、カリウムの内の窒素、リンを多く含有する粉末消火薬剤廃棄物を肥料として用いることができ、年間約１万トンもある粉末消火薬剤廃棄物を有効利用することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】 粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧するアルコール噴霧工程と、アルコール噴霧工程により噴霧されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌する攪拌工程と、を有し、攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去される。これにより、肥料の三大要素である窒素、リン、カリウムの内の窒素、リンを多く含有する粉末消火薬剤廃棄物を肥料として用いることができ、年間約１万トンもある粉末消火薬剤廃棄物を有効利用することができる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、粉末消火薬剤廃棄物に親水性を付与する親水化処理方法およびその方法により得られた肥料に関する。
従来より、粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法が知られている。この粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法は、微細粉末状防炎性塩類を含む粉末消火薬剤廃棄物を衝撃、剪断及び摩擦の少なくとも一機能を含む粉砕処理を施すことにより安価かつ効率的に親水化処理を行うことができるというものであった。そして、この親水化処理方法により得られた粉末消火薬剤砕成物は、肥料等に再利用可能な優れた濡れ性、親水性を有するというものであった（たとえば、特許文献１）。
また、粉末消火薬剤廃棄物を原料とする肥料の製造法という技術も知られている。この粉末消火薬剤廃棄物を原料とする肥料の製造法は、粉末消火薬剤廃棄物または粉末消火薬剤廃棄物と化学肥料との配合物を２０ＭＰａ以上で加圧成形するもの、もしくは、有機質肥料である現行みかん美人２号（有機質肥料６０数質量％とＭＡＰ、軽焼マグ、塩化カリなどの化学肥料配合）に粉末消火薬剤廃棄物を４０質量％以下配合し、有機質肥料の親油基によって粉末消火薬剤廃棄物の撥水性を剥脱して、２４時間後に親水性が付与されるもの、もしくは、有機質肥料に粉末消火薬剤廃棄物を４１質量％から８０質量％配合し、その配合物を２ＭＰａ以上で加圧成形するというものであった（たとえば、特許文献２）。
しかしながら、特許文献１の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法では、製造された肥料は副産複合の普通指定肥料であるために肥料原料しては優れたものであるが、粉末消火薬剤廃棄物の表面改質に特殊な粉砕機の設備費が３千万円掛かり、日処理量が１ｔと言われ、ランニングコストを考えると、肥料原料として充分に機能するものではなかった（特許文献２参照）。また、特許文献２の粉末消火薬剤廃棄物を原料とする肥料の製造法においても、加圧形成するための加圧装置が必要となり、また多額のランニングコストも必要であった。さらに、有機配合肥料に粉末消火薬剤廃棄物を４０質量％以下配合し、有機質肥料の親油基によって粉末消火薬剤廃棄物の撥水性を剥脱して親水性を付与するものについては、みかんの肥料としか用いることができず、いろいろな産物の肥料に用いることができないとともに、親水性を付与されるまで長い時間（２４時間）を要するという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、少ない初期設備費およびランニングコストで、簡易な処理工程で短時間で効率よく粉末消火薬剤廃棄物に親水性を付与することができる粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法およびその方法により得られた肥料を提供することを目的とする。
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧するアルコール噴霧工程と、アルコール噴霧工程により噴霧されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌し、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させる攪拌工程と、を有し、攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されることを特徴とするものである。
本発明によれば、アルコール噴霧工程により粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液が噴霧され、そして、攪拌工程によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されるので、アルコール水溶液を噴霧するための噴霧ノズルと攪拌器を有すれば、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去できるので、少ない初期設備費およびランニングコストで粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理を行うことができるとともに、簡易な処理工程で粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理を行うことができる。さらに、アルコール濃度１００％の液体を用いることなくアルコール水溶液を用いているので、人体へ悪影響を与えることなく取り扱うことができる。また、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧し、アルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌することにより、万遍なくアルコール水溶液が粉末消火薬剤廃棄物に混ざり、ダマ（丸い塊）の発生を極めて少なくすることができる。また、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させるので、アルコールの嫌な臭いを極めて少なくすることができる。
本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法であって、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を投入するアルコール投入工程と、アルコール投入工程により投入されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌し、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させる攪拌工程と、を有し、攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されることを特徴とするものである。
本発明によれば、アルコール投入工程により粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液が投入され、そして、攪拌工程によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されるので、攪拌器を有すれば、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去できるので、少ない初期設備費用およびランニングコストで粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理を行うことができるとともに、簡易な処理工程で粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理を行うことができる。さらに、アルコール濃度１００％の液体を用いることなくアルコール水溶液を用いているので、人体へ悪影響を与えることなく取り扱うことができる。さらに、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧する工程を用いると、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧するための工程時間が必要となるが、本発明によれば、アルコール投入工程により粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液が投入されるので、粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧する時間を省略でき、粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理時間をさらに短縮することができる。また、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させるので、アルコールの嫌な臭いを極めて少なくすることができる。
本発明のうち第３の態様に係るものは、第１または第２の態様に係る粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法であって、アルコール水溶液は、メタノール水溶液であることを特徴とするものである。
メタノール水溶液はアルコール水溶液の中でも安価である。本発明によれば、メタノール水溶液を用いて粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートを除去するので、粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理をより安価に行うことができる。
本発明のうち第４の態様に係るものは、第３の態様に係る粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法であって、メタノール水溶液は、メチルアルコールと水をそれぞれ略５０％の比率で混合させていることを特徴とするものである。
アルコールは揮発性が高いが、本発明によれば、メチルアルコールと水をそれぞれ略５０％の比率で混合させたメタノール水溶液を用いているので、揮発性の高いアルコールでも爆発的に燃焼することがないとともに、人体へ悪影響を与えることなく取り扱うことができる。
本発明のうち第５の態様に係るものは、第３の態様に係る粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法により得られた肥料に関する。
本発明によれば、肥料を粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法を用いて生成することにより、少ない初期設備費およびランニングコストで、簡易な処理工程で短時間で効率よく肥料を生成することができる。
本発明によれば、アルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されるので、少ない初期設備費およびランニングコストで、簡易な処理工程で短時間で効率よく粉末消火薬剤廃棄物に親水性を付与することができる。
以下、本発明の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法の第１の実施形態について図面を参照にしながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法を用いた肥料作成工程のフローチャートを示す図である。
まず、Ｓ1において、消火器の内部の粉末消火薬剤廃棄物を消火器から分別させる（分別工程）。この分別工程では、消火薬液吸引機を用いて、消火器内の粉末消火薬剤廃棄物を吸引し、フレコンバック内に粉末消火薬剤廃棄物を収納させる。なお、分別工程は肥料生成工程の任意の工程であり、消火器から分別された粉末消火薬剤廃棄物を用いる場合は肥料生成工程に含めなくてもよい。ここで、粉末消火薬剤廃棄物の成分は、一般的に、第一リン酸アンモニウム（重量比：３６．５％〜４５％）、硫酸アンモニウム（重量比：４０％〜６０％）、非晶質二酸化珪素（重量比：約３％）で構成され、窒素およびリンの理論濃度は窒素１２．８％〜１８．１％、リン９．７％〜１２．０％であるので、粉末消火薬剤廃棄物は肥料の三大要素である窒素、リン、カリウムの内、窒素、リンを多く含有し、肥料として用いることができる。
Ｓ２において、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液（アルコール濃度略５０％（メチルアルコールと水をそれぞれ略５０％の比率で混合））が噴霧される（アルコール噴霧工程）。具体的には、まず攪拌器内に粉末消火薬剤廃棄物が投入され、噴霧手段（たとえば、噴霧器など）を用いて、その攪拌器内の粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液（粉末消火薬剤廃棄物の８％重量分）が噴霧される。なお、本実施形態では、アルコール水溶液として安価なメタノール水溶液を用いているが、これに限らず、変性アルコール（エチルアルコールに変性剤（メタノールなど）を加えたもの）など他のアルコール水溶液を用いてもよい。また、本実施形態では、アルコール濃度略５０％のメタノール水溶液を用いたが、これに限らず、メチルアルコールと水を他の混合比率で混合させたメタノール水溶液を用いてもよい。さらに、本実施形態では、噴霧されるメタノール水溶液の量を粉末消火薬剤廃棄物の８％重量分としたが、これに限定されるものではない。
Ｓ３において、アルコール噴霧工程（Ｓ２）により噴霧されたメタノール水溶液（アルコール水溶液）と粉末消火薬剤廃棄物が攪拌される（攪拌工程）。具体的には、攪拌器を回転させてアルコール噴霧工程により噴霧されたメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物を攪拌させる。なお、上述したアルコール噴霧工程（Ｓ２）として、攪拌器を回転させながらメタノール水溶液を粉末消火薬剤廃棄物に噴霧させてもよい。
このように、噴霧されたメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートがメタノール水溶液で分解され、シリコンコートを除去することができる。また、メタノール水溶液（アルコール水溶液）を用いているので、人体へ悪影響を与えることなく取り扱うことができる。さらに、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液を噴霧し、メタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌することにより、万遍なくメタノール水溶液が粉末消火薬剤廃棄物に混ざり、ダマ（丸い塊）の発生を極めて少なくすることができる。
Ｓ４において、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段（扇風機など）を用いてメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、混合物中のメタノールを蒸発させる（送風工程（攪拌工程の一部））。なお、本実施形態では、送風工程を攪拌工程の一部としたが、別個の工程としてもよい。
このように、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、混合物中のメタノールを蒸発させるので、メタノールの嫌な臭いを極めて少なくすることができる。なお、送風工程は肥料生成工程の任意の工程であり、メタノールの嫌な臭いを極めて少なくする必要がない場合は肥料生成工程に含めなくてもよい。
以上説明したように、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液が噴霧され、そして、メタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去される。これにより、肥料の三大要素である窒素、リン、カリウムの内の窒素、リンを多く含有する粉末消火薬剤廃棄物を肥料として用いることができ、年間約１万トンもある粉末消火薬剤廃棄物を有効利用することができる。
次に、本発明の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法の第２の実施形態について図面を参照にしながら説明する。図２は、本発明の第２の実施形態における粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法を用いた肥料作成工程のフローチャートを示す図である。ここで、第２の実施形態の肥料作成工程と第１の実施形態の肥料作成工程とは、第１の実施形態では噴霧器を用いてメタノール水溶液を粉末消火薬剤廃棄物に噴霧させたが、第２の実施形態ではメタノール水溶液を粉末消火薬剤廃棄物に投入させる点について異なる。その他については、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
Ｓ1１の分別工程は、第１の実施形態（Ｓ１の分別工程）と同様であるので、説明は省略する。
Ｓ１２において、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液（アルコール濃度略５０％（メチルアルコールと水をそれぞれ略５０％の比率で混合））が投入される（アルコール投入工程）。具体的には、まず攪拌器内に粉末消火薬剤廃棄物が投入され、その攪拌器内の粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液が投入される。なお、本実施形態では、攪拌器内の粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液を投入させたが、これに限らず、アルコール投入工程として、攪拌器内に粉末消火薬剤廃棄物を投入して、その攪拌器を回転させながらメタノール水溶液を粉末消火薬剤廃棄物に投入させてもよい。その他については、第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
Ｓ１３において、アルコール投入工程（Ｓ１２）により投入されたメタノール水溶液（アルコール水溶液）と粉末消火薬剤廃棄物が攪拌される（攪拌工程）。具体的には、攪拌器を回転させてアルコール投入工程により投入されたメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物を攪拌させる。
このように、投入されたメタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートがメタノール水溶液で分解され、シリコンコートを除去することができる。また、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液を噴霧するアルコール投入工程を用いると、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液を噴霧するための工程時間が必要となるが、アルコール投入工程により粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液が投入されるので、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液を噴霧する時間を省略でき、粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理時間をさらに短縮することができる。
Ｓ１４の送風工程は、第１の実施形態（Ｓ４の送風工程）と同様であるので、説明は省略する。
以上説明したように、粉末消火薬剤廃棄物にメタノール水溶液が投入され、そして、メタノール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とが攪拌され、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去される。これにより、肥料の三大要素である窒素、リン、カリウムの内の窒素、リンを多く含有する粉末消火薬剤廃棄物を肥料として用いることができ、年間約１万トンもある粉末消火薬剤廃棄物を有効利用することができる。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (5)
- 粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を噴霧するアルコール噴霧工程と、
該アルコール噴霧工程により噴霧されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌し、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させる攪拌工程と、を有し、
該攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されることを特徴とする粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法。 - 粉末消火薬剤廃棄物にアルコール水溶液を投入するアルコール投入工程と、
該アルコール投入工程により投入されたアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物とを攪拌し、攪拌されている粉末消火薬剤廃棄物が飛散されなくなった後に、送風手段によりアルコール水溶液と粉末消火薬剤廃棄物の混合物に送風して、該混合物中のアルコールを蒸発させる攪拌工程と、を有し、
該攪拌工程により、粉末消火薬剤廃棄物表面のシリコンコートが除去されることを特徴とする粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法。 - 前記アルコール水溶液は、メタノール水溶液であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法。
- 前記メタノール水溶液は、メチルアルコールと水をそれぞれ略５０％の比率で混合させていることを特徴とする請求項３記載の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法。
- 請求項３記載の粉末消火薬剤廃棄物の親水化処理方法により得られた肥料。
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