(57)【要約】【課題】  消火薬剤を資源として有効に利用でき、しかも大量消費が望める消火薬剤の再資源化方法を提供すること。【解決手段】  アルカリ炭酸水素塩類又はアルカリ炭酸塩類から選ばれる少なくとも一種を含む消火用薬剤を、二価アルコール類又は多価アルコール類から選ばれる一種以上とともに、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に添加し、加熱処理することによりダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用することを特徴とする、当該消火用薬剤の再資源化方法、上記消火用薬剤をダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用するに際し、当該消火用薬剤を消火器から取り出した後、無処理で使用することを特徴とする、請求項１記載の消火薬剤の再資源化方法、を提供するものである。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ炭酸水素塩類又はアルカリ炭酸塩類から選ばれる少なくとも一種を含む消火用薬剤を、二価アルコール類又は多価アルコール類から選ばれる一種以上とともに、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に添加し、加熱処理することによりダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用することを特徴とする、当該消火用薬剤の再資源化方法。
【請求項２】
上記消火用薬剤をダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用するに際し、当該消火用薬剤を消火器から取り出した後、無処理で使用することを特徴とする、請求項１記載の消火薬剤の再資源化方法。
【請求項３】
上記ダイオキシン類で汚染された廃棄物が、焼却主灰、焼却飛灰、二次飛灰、又はこれらで汚染された土壌であることを特徴とする、請求項１、２記載の消火薬剤の再資源化方法。
【請求項４】
上記ＰＣＢ類で汚染された廃棄物が、ＰＣＢ類を含む絶縁油、熱媒体、又はこれらで汚染された土壌であることを特徴とする、請求項１乃至３記載の消火薬剤の再資源化方法。
【請求項５】
上記加熱処理が１８０℃〜３００℃でなされることを特徴とする請求項1乃至４記載の消火薬剤の再資源化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ炭酸水素塩類、アルカリ炭酸塩類を含む消火用薬剤の再資源化方法に関し、特に当該消火薬剤をダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用する消火薬剤の再資源化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加圧ガスの圧力低下等によって使用不能となった消火器は、その一部が、廃棄消火器処理業者によってリサイクルされつつあるが、廃棄回収に費用負担がかかるためその大部分がそのまま放置され、または、そのまま廃棄され、再利用はほとんど進んでいないのが現状である。簡易に、消火薬剤を使用する再資源化技術が存在していなかったこともその一因である。
【０００３】
即ち、従来の消火薬剤の再利用方法は、専ら消火薬剤を再生し、再び消火器に充填するというリサイクル使用に限定されるものであった。特許文献１は、リン酸アンモニウムと硫酸アンモニウムとを主成分とし、かつ添加剤を含む回収粉末消火薬剤に関し、特許文献２は、たん白泡消火薬剤に関し、炭酸アルカリ塩類、炭酸水素アルカリ塩類を含む消火薬剤の再生利用に関しては、開示がされていない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７０９３５公報
【特許文献２】特開２０００−６３８４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
油火災及び電気火災用消火剤中には、主として、アルカリ炭酸水素塩類、アルカリ炭酸塩類が含有されている。また、撥水性を確保するために、シリコーン樹脂、ポリフルオロアルキル基を含む有機物質、シリカ成分等が添加されていることも多い。そして、このような消火剤は、充填ボンベ中の炭酸ガス等の加圧ガス圧の低下とともに、有効な消火機能が失われ、放置、廃棄されるか、その一部が、消火薬剤として、溶解、分解、乾燥、粉砕されて、適正な消火薬剤であるか否かの検定を受けた後、ボンベに再充填され再利用される。しかし、このリサイクル処理は、コスト高となり、新規消火器の製造、販売に代替されることが多く、その再利用が進んでいない。
【０００６】
即ち、消火薬剤を再生するためには、消火器点検時に防災業者が消火器を点検回収し、消火器を構成する消火薬剤、ボンベ、ガスごとに分別処理することとなる。例えば、ボンベはその材質ごとに回収処理、ガスは放出処理をする。消火薬剤は、上記一連の物理的・化学的処理を経て検定の後、再度消火薬剤として、利用されるが、再使用率も一連の処理の歩留まりに影響され、その利用率は、小さいものとならざるを得ない。その為の再生処理装置は、汎用機ではあるものの比較的大掛かりな装置となり、処理工程の多さと相俟って消火薬剤再生コストを高騰させていた。
【０００７】
しかも、再生品への利用率があがらないため、未使用・放置の消火器は、その薬剤使用量はわずかなものとなり、廃棄処理できない消火器が未処理のまま蓄積してしまう問題が発生していた。
【０００８】
上記のようなことから、再生消火薬剤の再利用は進まず、その大部分が未処理のまま放置されることとなるが、資源のリサイクル意識が高まった現代、これを資源として有効に利用でき、且つ大量に消費できる新たな再資源化技術の出現が強く望まれていた。
【０００９】
一方、ごみ焼却施設から排出される排ガス及び焼却灰等に含まれるダイオキシン類、或いはコンデンサーやトランスの絶縁油等に含まれるＰＣＢ類の問題は、今日大きな杜会問題となっている。今日までのダイオキシン類対策は、主として排ガス処理に重点がおかれており、粉末活性炭吹き込み法、活性コークス吸着法、触媒反応法などが開発・実用化されているが、これらの方法は、ダイオキシン類の大気放出を抑制することは出来るものの、ダイオキシン類は吸着剤或いは飛灰中に捕捉されることとなるため、これらの吸着剤或いは飛灰を別途処理して無害化処理する必要がある。
【００１０】
現在、焼却灰、焼却飛灰、溶融飛灰、土壌、各種汚泥等の廃棄物中のダイオキシン類、ＰＣＢ類の除去技術としては、溶融固化法、加熱脱塩素化法などが開発・実用化されつつあるが、いずれの方策も取扱いが困難であったり、或いはコストがかかり過ぎると言う問題点があり、安価な技術の開発が強く望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
アルカリ炭酸水素塩類及びアルカリ炭酸塩類から選ばれる少なくとも一種を含む消火用薬剤を、二価アルコール又は多価アルコール類から選ばれる一種とともに、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に添加し、加熱処理することによりダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用することを特徴とする、当該消火用薬剤の再資源化方法（請求項１）、
上記消火用薬剤をダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用するに際し、当該消火用薬剤を無処理で使用することを特徴とする、請求項１記載の消火薬剤の再資源化方法（請求項２）、
上記ダイオキシン類で汚染された廃棄物が、焼却主灰、焼却飛灰、二次飛灰、又はこれらで汚染された土壌であることを特徴とする、請求項１，２記載の消火薬剤の再資源化方法（請求項３）、
上記ＰＣＢ類で汚染された廃棄物が、ＰＣＢ類を含む絶縁油、熱媒体、又はこれらで汚染された土壌であることを特徴とする、請求項１乃至３記載の消火薬剤の再資源化方法（請求項４）、
上記加熱処理が１８０℃〜３００℃でなされることを特徴とする請求項1乃至４記載の消火薬剤の再資源化方法（請求項５）、を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、消火薬剤を資源として有効に利用でき、しかも大量消費が望める消火薬剤の再資源化方法を提供でき、同時にダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物の無害化処理を実現するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者は、上述した目的を達成すべく鋭意研究を進めた結果、消火薬剤として用いられるアルカリ炭酸水素塩類、アルカリ炭酸塩類は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、などの二価アルコール又は多価アルコール類とともにダイオキシン類及びＰＣＢ類等の有害塩素含有物質に添加し、その混合物を加熱処理すると本有害塩素含有物を分解する作用のあることに着目し、本発明を完成させた。
【００１４】
即ち、本発明は、消火器から取り出された未使用の消火薬剤を、二価アルコール又は多価アルコール類を添加した後、そのままダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に添加し、さらに、加熱処理することによりダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用する消火薬剤の再資源化方法である。
【００１５】
上記した本発明にかかる消火薬剤の再資源化方法によれば、従来においては消火器のままで放置され、その大部分が未処理であった消火薬剤を、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として有効に利用することができ、且つ大量に消費することが可能となる。
【００１６】
ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に、消火器からとり出したアルカリ金属水素炭酸塩、又はアルカリ金属炭酸塩、を二価アルコール又は多価アルコールとともに添加し加熱すると、下記の化学反応式１に示すように、廃棄物中のダイオキシン類、ＰＣＢ類が分解除去され、廃棄物の無害化処理が達成されると考えられる。二価アルコール又は多価アルコールは、エチレングリコール，ジエチレングリコール，プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンなどを用いることができる。化学反応式１には、炭酸水素ナトリウムとエチレングリコール及びダイオキシンの反応例を示す。
【００１７】
【化１】
2006006352.tif 000002
【００１８】
以下、さらに、上記した本発明にかかる消火薬剤の再資源化方法の実施形態を説明する。  本発明は、加圧ガス圧低下等で、使用不能となった消火器から取り出された消火薬剤を、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用することに最大の特徴がある。
【００１９】
この場合、使用不能となった消火器から取り出された使用済みの消火薬剤を、そのまま処理剤として使用することが可能である。消火薬剤には、撥水性を付与するためのシリコーン樹脂、ポリフルオロアルキル基を含む有機物質等が混在することもあるが、結果的には、ダイオキシン類及びＰＣＢ類の構成元素である塩素原子のはく離作用に対しては、悪影響を及ぼさないことが判明した。
【００２０】
また、本発明においては、さらに、二価アルコール又は多価アルコール類を、上記消火薬剤と共にダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に添加する。
【００２１】
これらの中でも、二価アルコール類又は多価アルコール類は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンなどから選ばれた少なくとも一種であることが、ダイオキシン類及びＰＣＢ類の構成元素である塩素原子のはく離作用効果が高いために好ましい。また、ガソリンエンジン搭載の自動車の廃クーラント液水がエチレングリコール、ジエチレングリコールなどの二価アルコール又は多価アルコール類を主に含む水溶液であることから、これらに一定の処理を加えて、無害化したものが好適に用いられる。
【００２２】
消火薬剤は、そのまま何の処理をすることなく、使用しても、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として好適に使用することができる。上記の通り、二価アルコール又は多価アルコールとして廃クーラントを用いることができる。このとき、廃クーラントは、クーラントとして使用中に生成して、残存する有害金属元素含有物質等を除去して使用することが望ましい。その処理装置は、フィルタ、逆浸透膜、イオン交換樹脂を備えており、先ず廃クーラントは、低圧ポンプによりフィルタに送られ、このフィルタによって酸化した金属類等の比較的大きな溶解しない固形物が除去される。
【００２３】
次に、フィルタで処理された廃クーラント水溶液は、さらに高圧ポンプにより逆浸透膜に圧送され、この逆浸透膜によって重金属を含む溶解した金属成分が逆浸透膜の膜を境にして分離、除去される。
【００２４】
そして、重金属を含む溶解した金属成分が除去された廃クーラントは、続いてイオン交換樹脂に送られる。このイオン交換樹脂によって、エチレングリコールなどの二価アルコール又は多価アルコール類の分子よりも小さい防錆剤、及び多価アルコー類の酸化成分、更に防錆剤の劣化成分が主に除去される。
【００２５】
上記消火薬剤添加量、及びエチレングリコール，ジエチレングリコール，プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンなどの二価アルコール又は多価アルコール類のダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物への添加量は、廃棄物の種類・形態等によって大きく異なるが、例えば、ダイオキシン類を含有した飛灰等の固形廃棄物１００重量部に対しては、エチレングリコールの場合、４００〜１０００重量部程度、多価アルコールの場合、６００〜２２００重量部程度とし、上記消火薬剤を炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムとして、６０〜１２０重量部程度含む量とすることが適切である。二価アルコール又は多価アルコール類並びに炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムがこの範囲より少ない量であると、反応の脱ハロゲン反応の完結が困難であり、この範囲を超えるものであっても脱ハロゲン化効果が大きくなることはない。
【００２６】
本発明においては、上記適量の二価アルコール又は多価アルコール類、及びアルカリ剤としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸水素塩あるいは、炭酸塩がダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物は、撹幹されながら加熱処理される。このとき、消火薬剤中の撥水性付与のために添加物質は、脱塩素化反応に悪影響を及ぼさない。
【００２７】
上記加熱温度としては、低過ぎるとダイオキシン類又はＰＣＢ類の分解効率が十分ではなくなり、逆に、高過ぎると処理剤として添加したエチレングリコールを用いた場合は、１８０〜２４０℃程度の加熱処理が適当である。グリセリンを用いると３００℃まで温度を上昇させることができる。これ以上の高温での処理では、二価アルコール又は多価アルコール類が蒸発し、分解反応に寄与する処理剤量が減少することとなる。
【００２８】
また、加熱処理時間は、ダイオキシン類又はＰＣＢ類の除去率と処理コストとの観点から、１〜６時問程度が適当である。
【００２９】
上記した本発明にかかる方法によって、無害化処理されるダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物の形態には特に制限はなく、焼却主灰、焼却飛灰、二次飛灰、ダイオキシン類で汚染された土壌、更にはダイオキシン類を吸着した活性炭等のダイオキシン類含有固体、焼却設備の煙道ガス等のダイオキシン類含有ガス、スクラバー水等のダイオキシン類含有液体、またＰＣＢ類を含む絶縁油、熱媒体等のＰＣＢ類含有液体、またはこれらのＰＣＢ類含有液体で汚染された土壌等が挙げられる。
【００３０】
以上、本発明にかかる消火薬剤の再資源化方法の実施形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想、即ち、消火器から取り出された使用済みの消火薬剤を、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、炭酸水素塩と共にダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物に二価アルコール又は多価アルコールとともに添加し、加熱処理することによりダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として使用すると言う技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
【００３１】
次に、本発明の実施例を記載する。
【００３２】
ある都市の都市ゴミ焼却処理施設（ストーカ炉）の電気集塵器より焼却飛灰を回収した。  この焼却飛灰の主要構成鉱物は、ＫＣ１ ，ＮａＣ１ ，Ｃａ(ＯＨ)２ ，ＣａＣ１ＯＨ ，ＣａＳＯ４及びＳｉＯ２などであった。上記焼却飛灰に対し、前処理として６０℃の温水に浸し、固液分離することで可溶性の塩類の除去を行った。乾燥後、飛灰中のダイオキシン類の濃度を測定したところ、実測値で１１３２ｎｇ／ｇ（毒性等価係数換算で約９ ．９ｎｇ ・ＴＥＱ／ｇ）であった。
なお、飛灰中のダイオキシン類の濃度は、高分解能ガスクロマトグラフ質量分析法により測定した。
【００３３】
一方、主にＢ型消火器又はＣ型消火器から取り出した消火薬剤はその主成分が炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウムであった。
【００３４】
実施例１
撹幹機構を備えたステンレス製の密閉型容器（内容積３０Ｌ）内に、上記前処理（乾燥処理済み）を行った焼却飛灰１ｋｇと、水素炭酸ナトリウムを主成分とする消火薬剤１１００ｇと、二価アルコールとして、エチレングリコール８ｋｇとを入れ、撹幹操作を継続しながら２２０℃の温度で２時問加熱処理を行った。なお、容器から発生する蒸気は、水冷管に通して凝縮水として回収した。
【００３５】
上記加熱処理の後、容器内の処理物を取り出し、遠心分離手段により固形物を回収し、乾燥後、ダイオキシン類の濃度を測定した。その測定結果、及びダイオキシン類の除去率を表１に記載する。
【００３６】
実施例２
多価アルコールとして、グリセリン１２ｋｇ添加し、加熱温度を２８０℃とした以外は、上記実施例１と全く同様に行ない、その場合のダイオキシン類の濃度を測定した。
その測定結果、及びダイオキシン類の除去率を表１に併記する。
【００３７】
実施例３
二価アルコールとして、ジプロピレングリコール１７.３ｋｇ添加し、加熱温度を２３０℃とし、炭酸ナトリウムを主成分とする消火薬剤を１１５０ｇ用いた以外は、上記実施例１と全く同様に行ない、その場合のダイオキシン類の濃度を測定した。その測定結果、及びダイオキシン類の除去率を表１に併記する。
【００３８】
比較例
消火薬剤及び二価アルコール又は多価アルコールを添加混同していない焼却飛灰について、実施例１と同様に２２０℃の温度で２時問の加熱処理のみを行ない、得られた処理物のダイオキシン類の濃度を測定した。
その測定結果、及びダイオキシン類の除去率を表１に併記する。
【００３９】
【表１】
2006006352.tif 000003
【００４０】
表１より、消火薬剤を添加混同していない焼却飛灰を加熱処理した場合（比較例） 、ダイオキシン類の濃度に変動は認められないが、消火薬剤を添加混同した焼却飛灰では（実施例１〜３）、ダイオキシン類の高い除去率が認められた。
以上の結果から、消火薬剤と二価アルコール又は多価アルコールを添加して行う本方法は、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として有効に資源として利用できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上、説明した本発明によれば、従来においてはその回収、再生処理が不十分であり、大部分が放置または、廃棄されていた消火器中の消火薬剤を、ダイオキシン類又はＰＣＢ類で汚染された廃棄物を無害化処理する処理剤として有効に利用することができ、且つ大量に消費することが可能であることから、環境保全に絶大な効果を発揮する。