図面 (/)

技術 焼却施設の付着物の飛散防止剤

出願人 栗田工業株式会社
発明者 内田敏仁大津正淳友則篤浩
出願日 2001年6月22日 (19年0ヶ月経過) 出願番号 2001-189934
公開日 2003年1月7日 (17年5ヶ月経過) 公開番号 2003-001219
状態 未査定
技術分野 廃棄物の焼却(2) 固体廃棄物の処理 他類に属さない組成物 高分子組成物
主要キーワード 取り採取 ポリアクリルアミド加水分解物 付着物中 飛散防止膜 日常作業 含水樹脂 SS製 取り扱い作業
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年1月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

焼却施設の各種設備や焼却施設の解体時に発生する廃棄物に付着したダイオキシン類重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物飛散を確実に防止する。

解決手段

合成樹脂系水溶性高分子系吸水性樹脂等の合成高分子材料を含む飛散防止剤。更に重金属固定化剤を含有していても良い。この飛散防止剤を作業前に焼却施設の各種設備又は塊状廃棄物噴霧して表面に飛散防止膜を形成させる。

概要

背景

ごみ焼却炉等の焼却炉においては、燃焼中に、フェノールベンゼンアセチレン等の有機化合物クロロフェノールクロロベンゼン等の塩素芳香族化合物や塩素系アルキル化合物等のダイオキシン類前駆体が発生する。これらのダイオキシン類前駆体は、飛灰共存するとその触媒作用ポリ塩化−p−ジベンゾダイオキシン類(PCDD),ポリ塩化ジベンゾフラン類(PCDF),コプラナーポリクロロビフェニル等の有機塩素化合物(以下、これらを併せて「ダイオキシン類」と称する。)を生成させる。

生成したダイオキシン類は、ごみ焼却運転中に添加されるダイオキシン類分解剤吸着剤により除去されたり、ガス洗浄水中に移行して除去されたり、焼却灰中に含有されて焼却炉から排出され、その後分解処理されたりするが、一部は、炉壁煙道等に付着して残留する。また、ダイオキシン類の一部は、焼却炉中に残留した灰や排水ないし汚泥中に含有されて焼却炉及びその関連施設排水処理設備ガス冷却装置、煙道、集塵装置等)内に残留する。

同様に、ごみ焼却炉等の焼却炉では、被焼却物中に含有されているPb,Cd等の重金属が焼却炉及びその関連施設に残留する。

従って、ごみ焼却炉等の焼却施設における煤塵及び焼却灰その他の燃え殻取り扱い作業、焼却炉又は集塵機等の設備保守点検作業、焼却施設の解体作業時等においては、これらの設備や解体により発生する廃棄物から、ダイオキシン類や重金属類等を含む付着物飛散して作業員周辺環境に悪影響を及ぼすことが懸念される。

一般に、ごみ焼却炉等の焼却施設設備やその解体時に発生する塊状廃棄物に付着している煤塵、粉塵等の物理的・化学的性状は、平均粒子径15〜70μm、真比重2.5〜3.0、見掛け比重0.2〜0.3と粒子が細かく、軽く、非常に飛散し易い。しかも、これらは焼却温度900℃付近以下で揮散するPb,Cd,Mg,Ag等の重金属、及び焼却炉やその後の冷却工程で生成したダイオキシン類を高濃度に含有するものである。

このため、焼却施設の日常作業解体作業に際しては、予め散水等により加湿及び湿潤化を行って、ダイオキシン類や重金属類を含有する煤塵等の飛散を防止することが行われている。

ごみ処理焼却施設におけるダイオキシン類対策について」(平成10年7月21日付け基安発第18号)や「廃棄物焼却施設内作業におけるダイオキシン類ばく露防止対策について」(平成13年4月25日付け基安発第401号)においては、このような散水作業時の呼吸用保護具の使用についても規定されており、有害な微細粉塵が浮遊した場合を想定した環境での対応策も施されている。特に、解体等の作業に当っては、予め高圧ジェット等による水洗浄で焼却施設に付着している煤塵等を除去することが行われている。

概要

焼却施設の各種設備や焼却施設の解体時に発生する廃棄物に付着したダイオキシン類や重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物の飛散を確実に防止する。

合成樹脂系水溶性高分子系吸水性樹脂等の合成高分子材料を含む飛散防止剤。更に重金属固定化剤を含有していても良い。この飛散防止剤を作業前に焼却施設の各種設備又は塊状廃棄物に噴霧して表面に飛散防止膜を形成させる。

目的

本発明は、焼却施設の各種設備や焼却施設の解体によって発生する解体物に付着したダイオキシン類や重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物の飛散を確実に防止する飛散防止剤を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

焼却施設に付着している有害物飛散を防止するための飛散防止剤であって、高分子材料を含むことを特徴とする焼却施設の付着物の飛散防止剤。

請求項2

請求項1において、高分子材料が、酢酸ビニル重合体酢酸ビニルエチレン系共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体アクリル酸エステル重合体ポリアクリルアミドポリエチレンイミン及びポリアクリル酸よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする焼却施設の付着物の飛散防止剤。

請求項3

請求項1又は2において、重金属固定化剤を含有することを特徴とする焼却施設の付着物の飛散防止剤。

請求項4

請求項3において、重金属固定化剤がリン酸リン酸塩ケイ酸塩及びキレート剤よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする焼却施設の付着物の飛散防止剤。

技術分野

0001

本発明は、ごみ焼却炉等の焼却施設における煤塵及び焼却灰その他の燃え殻取り扱い作業焼却炉又は集塵機等の設備保守点検作業、焼却施設の解体作業時に、焼却施設設備やその解体物に付着している有害物飛散を防止するための飛散防止剤に関する。

背景技術

0002

ごみ焼却炉等の焼却炉においては、燃焼中に、フェノールベンゼンアセチレン等の有機化合物クロロフェノールクロロベンゼン等の塩素芳香族化合物や塩素系アルキル化合物等のダイオキシン類前駆体が発生する。これらのダイオキシン類前駆体は、飛灰共存するとその触媒作用ポリ塩化−p−ジベンゾダイオキシン類(PCDD),ポリ塩化ジベンゾフラン類(PCDF),コプラナーポリクロロビフェニル等の有機塩素化合物(以下、これらを併せて「ダイオキシン類」と称する。)を生成させる。

0003

生成したダイオキシン類は、ごみ焼却運転中に添加されるダイオキシン類分解剤吸着剤により除去されたり、ガス洗浄水中に移行して除去されたり、焼却灰中に含有されて焼却炉から排出され、その後分解処理されたりするが、一部は、炉壁煙道等に付着して残留する。また、ダイオキシン類の一部は、焼却炉中に残留した灰や排水ないし汚泥中に含有されて焼却炉及びその関連施設排水処理設備ガス冷却装置、煙道、集塵装置等)内に残留する。

0004

同様に、ごみ焼却炉等の焼却炉では、被焼却物中に含有されているPb,Cd等の重金属が焼却炉及びその関連施設に残留する。

0005

従って、ごみ焼却炉等の焼却施設における煤塵及び焼却灰その他の燃え殻の取り扱い作業、焼却炉又は集塵機等の設備の保守点検作業、焼却施設の解体作業時等においては、これらの設備や解体により発生する廃棄物から、ダイオキシン類や重金属類等を含む付着物が飛散して作業員周辺環境に悪影響を及ぼすことが懸念される。

0006

一般に、ごみ焼却炉等の焼却施設設備やその解体時に発生する塊状廃棄物に付着している煤塵、粉塵等の物理的・化学的性状は、平均粒子径15〜70μm、真比重2.5〜3.0、見掛け比重0.2〜0.3と粒子が細かく、軽く、非常に飛散し易い。しかも、これらは焼却温度900℃付近以下で揮散するPb,Cd,Mg,Ag等の重金属、及び焼却炉やその後の冷却工程で生成したダイオキシン類を高濃度に含有するものである。

0007

このため、焼却施設の日常作業解体作業に際しては、予め散水等により加湿及び湿潤化を行って、ダイオキシン類や重金属類を含有する煤塵等の飛散を防止することが行われている。

0008

ごみ処理焼却施設におけるダイオキシン類対策について」(平成10年7月21日付け基安発第18号)や「廃棄物焼却施設内作業におけるダイオキシン類ばく露防止対策について」(平成13年4月25日付け基安発第401号)においては、このような散水作業時の呼吸用保護具の使用についても規定されており、有害な微細粉塵が浮遊した場合を想定した環境での対応策も施されている。特に、解体等の作業に当っては、予め高圧ジェット等による水洗浄で焼却施設に付着している煤塵等を除去することが行われている。

発明が解決しようとする課題

0009

従来、焼却施設の炉壁、煙道、その他の付属設備や、焼却施設の解体時に発生する鉄板鉄塊レンガ不燃材等の廃棄物に付着しているダイオキシン類や重金属類を含有する煤塵、粉塵等の飛散を防止する薬剤は提供されていない。

0010

前述の如く、焼却施設では、日常作業前の湿潤化等により、付着している煤塵や粉塵の飛散を防止する措置は施されているものの、一般的に湿潤化対策だけでは、水分が乾燥すると付着物は再び飛散し易くなるため十分ではなく、また、散水時に発生する排水の取り扱いの検討も必要となる。

0011

また、焼却施設の解体に際しては、高圧ジェット等により予め付着物の除去を行ってはいるが、解体により発生する廃棄物は、鉄板、鉄塊、レンガ、不燃材等の不定形塊状物であることが多く、細部まで付着物が十分に除去されていない。そして、これらに残留している付着物も乾燥すると飛散し易くなるが、焼却施設の解体で発生する塊状廃棄物は、外部へ持ち出され、埋立等で処分されることから、これらの付着物の飛散を長期間防止すると共に、特に付着物中の重金属類の含有量が多い場合には、その溶出をも防止することが必要となる。

0012

本発明は、焼却施設の各種設備や焼却施設の解体によって発生する解体物に付着したダイオキシン類や重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物の飛散を確実に防止する飛散防止剤を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明の焼却施設の付着物の飛散防止剤は、焼却施設に付着している有害物の飛散を防止するための飛散防止剤であって、高分子材料を含むことを特徴とする。

0014

本発明において、高分子材料としては、合成高分子材料とりわけ酢酸ビニル重合体酢酸ビニルエチレン系共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体アクリル酸エステル重合体ポリアクリルアミドポリエチレンイミン及びポリアクリル酸よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。

0015

合成高分子材料のうち、合成樹脂系のものは、有効成分がエマルジョンとして存在し、粒子径0.05〜5μmの水に不溶コロイド粒子として分散、乳化している。このような合成樹脂系飛散防止剤は任意の割合で水で希釈することができ、原液又は希釈液処理対象物に対して噴霧等により付着させた後、水分が蒸発すると固着相を形成する。そして、合成樹脂であるため、耐水性耐候性に優れた固着相を形成することができ、一旦固着相を形成した後は元の粒子状に戻ることはない。

0016

また、水溶性高分子系の飛散防止剤は、鎖状でその重合度基く粘性を有し、微粒子架橋吸着することにより凝集して固着相を形成する。

0017

吸水性樹脂は、その保水性で処理対象物を湿潤状態に保ち、飛散を防止する。

0018

このような飛散防止剤を焼却施設の各種設備やその解体時に発生する廃棄物に噴霧することにより、これらの表面に飛散防止被膜の固着相や含水樹脂膜の飛散防止膜を形成し、付着物の飛散を防止することができる。

0019

本発明の飛散防止剤は、更に重金属固定化剤を含有していても良い。即ち、焼却施設の各種設備やその解体時に発生する廃棄物に付着している煤塵等には、前述の如く、ダイオキシン類と共に重金属類が含有されている。これらの重金属類は、飛散防止剤水溶液散布した際に水側へ溶出する場合がある。飛散防止剤に重金属固定化剤を含有させておくことにより、この水側に移行した重金属類を固定化し、飛散防止膜中に安定に保持することが可能となる。

0020

この場合、重金属固定化剤としては、リン酸リン酸塩ケイ酸塩及びキレート剤よりなる群から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。

発明を実施するための最良の形態

0021

以下に本発明の焼却施設の付着物の飛散防止剤の実施の形態を詳細に説明する。

0022

本発明の飛散防止剤は、稼動可能な焼却施設、解体されようとしている焼却施設、解体された焼却施設(例えば廃棄物)のいずれにも適用できる。

0023

本発明の飛散防止剤は、好ましくは合成高分子材料、例えば合成樹脂系、水溶性高分子系、吸水性樹脂の1種又は2種以上を有効成分とするものである。

0024

この合成高分子材料は、原液で使用することもでき、水希釈液としても使用することもできることが好ましく、また、希釈水の蒸発後であっても残存薬剤成分のみで飛散防止効果を十分に発揮するように、焼却施設やその解体物への固着性が高い物であることが好ましい。また、焼却施設やその解体物の構成材料に対して腐食等の悪影響が少なく、噴霧等の取り扱い性に優れ、更には無色であることが望まれる。

0025

このような要件を満たす合成高分子材料としては、合成樹脂系では、酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル/エチレン系共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体等の酢酸ビニル系共重合体、アクリル酸エステル重合体等が挙げられる。また、水溶性高分子系ではポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン等が挙げられる。また、吸水性樹脂としてはポリアクリル酸等が挙げられる。

0026

前述の如く、焼却施設の各種設備やその解体物に付着している煤塵等の付着物には重金属類が含有されており、この重金属類が飛散防止剤を散布した際に水側へ溶出する場合がある。この重金属類の溶出量は、pH条件や付着物中の可溶性成分等により異なるが、このような重金属類の溶出が問題となる恐れがある場合には、本発明の飛散防止剤に重金属固定化剤を含有させることが好ましい。

0027

この場合、重金属固定化剤としては、リン酸又はその塩等のリン酸系重金属固定化剤、例えば正リン酸次亜リン酸メタ亜リン酸ピロ亜リン酸、正亜リン酸、次リン酸、メタリン酸ピロリン酸三リン酸ポリリン酸等のリン酸、これらのリン酸の塩、第一リン酸塩、第二リン酸塩のリン酸塩、具体的には第一リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウム等のリン酸塩、トリポリリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩や、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸塩系重金属固定化剤、ジチオカルバミン酸ナトリウム等のキレート系重金属固定化剤等を用いることができる。

0028

このような重金属固定化剤の含有量は、少な過ぎると添加による十分な重金属類の溶出防止効果を得ることができず、多いと相対的に飛散防止膜形成のための合成高分子材料の含有量が少なくなり、飛散防止効果が低下することから、飛散防止剤中の全有効成分(合成高分子材料と重金属固定化剤との合計)に対する割合で0.1〜30重量%、特に0.5〜10重量%とするのが好ましい。

0029

本発明の飛散防止剤を用いて、焼却施設における日常の作業や保守点検作業における設備の付着物の飛散を防止するには、この作業に先立ち、適当な噴霧器を用いて焼却施設の配管や炉壁等に所要量を噴霧するのが好ましい。また、焼却施設の解体時に発生する廃棄物の付着物の飛散を防止するには、解体作業に先立ち焼却施設に本発明の飛散防止剤を噴霧するか或いは更に解体後の廃棄物に対して本発明の飛散防止剤を噴霧するのが好ましい。

0030

噴霧方法としては、飛散防止剤を必要に応じて水で希釈しノズルから噴霧する方法が例示されるが、これに限定されない。

0031

本発明の飛散防止剤の使用量は、付着物の飛散を防止することができる程度の量であれば良く、用いた合成高分子材料の種類、処理対象物の付着物付着量等によっても異なるが、通常は、処理対象物の単位面積当りの飛散防止剤の有効成分付着量として0.01〜5g/cm2程度とするのが好ましい。

0032

本発明の飛散防止剤は、都市ごみ焼却炉産業廃棄物焼却炉医療廃棄物焼却炉、ガス化溶融炉RDF炉等の各種焼却炉等の、ダイオキシン類、更には重金属類が発生して付着物中に残留する各種の焼却施設における日常の作業や保守点検作業、或いはこれらの焼却施設の解体作業時の有害付着物の飛散防止作業に有効である。

0033

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

0034

実施例1:テストピースによる固着相形成状況の確認試験
下記の各種薬剤を用い、各々原液或いは水道水で2倍希釈液又は5倍希釈液としたものをテストピース(材質炭素鋼)にそれぞれ約5g/cm2(単位面積当りの乾燥後の固着相重量)塗布し、固着相の形状状況及び経時変化等を観察し、結果を表1に示した。
供試薬剤
a.合成樹脂系:酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体エマルジョン(田工業(株)製商品名「クリコートC710」)
b.合成高分子系:ポリエチレンイミン(分子量50〜100万
c.合成高分子系:ポリアクリルアミド加水分解物(分子量150〜200万)

0035

0036

表1より明らかなように、特に、薬剤a「クリコートC710」の原液及び2倍希釈液で良好な固着相を形成することができた。薬剤bは希釈液でもpH6程度と低pHであるため、若干の腐食による色変が生じ、薬剤cでは表面のベタツキがみられた。

0037

実施例2:焼却施設解体塊状廃棄物への噴霧状況の確認実験
実施例1で最も良好な固着相を形成することができると判断された酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体エマルジョン(栗田工業(株)製「クリコートC710」)の原液、或いは水道水で1.5倍希釈液又は2倍希釈液としたものを用いてごみ焼却施設の解体時に発生した塊状廃棄物(SS製鋼板)に、コンプレッサ付き噴霧器(エアレスタイプ)で1〜5g/cm2(単位面積当りの乾燥後の固着相重量)程度の噴霧量で直接噴霧し、噴霧状態、塊状廃棄物への付着状態付着後乾燥状態を観察し、結果を表2に示した。

0038

なお、「クリコートC710」の原液は乳白色でさらっとしており粘性は比較的低い。

0039

0040

表2より、「クリコートC710」は焼却施設の塊状廃棄物の飛散防止剤として有効に使用可能であることがわかる。

0041

実施例3:固着相形成後掻き取り採取したサンプルの重金属類固定化効果の確認実験
ごみ焼却炉の解体時に発生したレンガの塊状廃棄物に、本発明の飛散防止剤を塗布したときの重金属類の固定化効果を調べた。

0042

用いたレンガの各成分含有量分析結果は表3に示す通りである。

0043

0044

また、用いた飛散防止剤の配合は次の通りである。
[飛散防止剤配合]
酢酸ビニル/アクリル酸系共重合体エマルジョン(栗田工業(株)製「クリコートC710」):10重量部
重金属固定化剤(ピペラジンビスジチオカルバミン酸カリウム35重量%,第二リン酸カリウム3重量%):1重量部

0045

上記配合の飛散防止剤をレンガの表面に5g/cm2程度(単位面積当りの乾燥後の固着相重量)塗布し、乾燥後の固着相を掻き取り、環境告示13号溶出試験に供し、結果を表4に示した。

0046

比較のため飛散防止剤で処理していないレンガについても溶出試験を行い、結果を表4に示した。

0047

0048

環境庁告示13号溶出試験ではpHが中性であるため、Pbの溶出が充分でない場合がある。そこでpH条件を酸性に変更して同様の溶出試験を行い、結果を表5に示した。

0049

0050

表4,表5より重金属固定化剤を配合することにより、Cd,Pb等の重金属類の固定化効果も得ることができることがわかる。

発明の効果

0051

以上詳述した通り、本発明の飛散防止剤によれば、焼却施設の各種設備や、焼却施設の解体物などに付着したダイオキシン類や重金属類等を含有する煤塵等の有害付着物の飛散を確実に防止することができる。このため、焼却施設における日常の作業や保守点検作業、或いはこれらの焼却施設の解体作業において、作業員の安全を確保すると共に周囲環境汚染を防止することができる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ