(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛及びＰＣＢを含有する含有物を、焼却炉を有する処理装置により８５０℃以上１，０００℃以下で２秒間以上５秒間以下焼却して、前記ＰＣＢを無害化する焼却工程と、
前記焼却工程で発生した鉛を含む飛灰を分別する飛灰分別工程と、を少なくとも含むことを特徴とする鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法。
【請求項２】
前記飛灰中における前記鉛の含有量が、０．１質量％以上である請求項１に記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法。
【請求項３】
前記鉛及びＰＣＢを含有する含有物が、鉛及びＰＣＢを含有する塗膜の廃棄物である請求項１から２のいずれかに記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法。
【請求項４】
前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜が、重防食塗料を建造物に塗布した塗膜である請求項３に記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法。
【請求項５】
前記焼却炉が、流動床式焼却炉である請求項１から４のいずれかに記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有害なポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）を含有する廃棄物の処理が行われている。前記ＰＣＢ廃棄物としては、例えば、高圧トランス、電気機器、橋梁等の建造物から剥がされた塗膜（塗膜くず、廃塗膜）などがあり、本出願人は、高圧トランス及び電気機器等の処理技術について提案している（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
前記塗膜には、可塑剤としてＰＣＢ、防錆剤として鉛等が含有されていた。また、意図的にＰＣＢが添加されていない（フタル酸樹脂等の）塗料を使用した橋梁塗膜からも微量にＰＣＢが検出されるケースも報告されている。前記橋梁などに塗布されていた前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜を剥がし、新たに別の安全な塗料を塗りなおしているが、前記橋梁などの大きな建造物においては、剥がした前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜が、一橋梁当たりドラム缶数百本分も多量に発生するため、その処理が大きな問題となっていた。そこで、効率よく前記ＰＣＢを無害化処理した上で、鉛を回収することができる処理方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７０１２９５号公報
【特許文献２】特許第４７４６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、鉛及びＰＣＢを含有する含有物から、前記ＰＣＢを効率よく無害化処理できると共に、鉛を高濃度に含む飛灰を効率よく分別処理することができる鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  鉛及びＰＣＢを含有する含有物を、焼却炉を有する処理装置により８５０℃以上で２秒間以上焼却して、前記ＰＣＢを無害化する焼却工程と、
前記焼却工程で発生した鉛を含む飛灰を分別する飛灰分別工程と、を少なくとも含むことを特徴とする鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
＜２＞  ８５０℃以上１，０００℃以下で２秒間以上５秒間以下焼却する前記＜１＞に記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
＜３＞  前記飛灰中における前記鉛の含有量が、０．１質量％以上である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
＜４＞  前記鉛及びＰＣＢを含有する含有物が、鉛及びＰＣＢを含有する塗膜の廃棄物である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
＜５＞  前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜が、重防食塗料を建造物に塗布した塗膜である前記＜４＞に記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
＜６＞  前記焼却炉が、流動床式焼却炉である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、鉛及びＰＣＢを含有する含有物から、前記ＰＣＢを効率よく無害化処理できると共に、鉛を高濃度に含む飛灰を効率よく分別処理することができる鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法に用いる処理装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法）
本発明の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法は、焼却工程と、飛灰分別工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法によれば、鉛及びＰＣＢを含有する含有物から、ＰＣＢを効率よく無害化処理できると共に、鉛を高濃度に含む飛灰を効率よく分別処理することができ、前記飛灰中の前記鉛は後述する鉛回収工程で回収することができる。
【００１０】
＜焼却工程＞
前記焼却工程は、前記鉛及びＰＣＢを含有する含有物を、焼却炉を有する処理装置により８５０℃以上で２秒間以上焼却して、前記ＰＣＢを無害化する工程である。
【００１１】
−鉛及びＰＣＢ含有物−
前記鉛及びＰＣＢ含有物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉛及びＰＣＢを含有する塗膜等の廃棄物などが挙げられる。前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜の廃棄物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、防錆機能を有する前記鉛を含有した、鉛及びＰＣＢを含有する重防食塗料を建造物に塗布した塗膜などが挙げられる。前記建造物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、橋梁などが挙げられる。
前記鉛及びＰＣＢを含有する塗膜における前記鉛の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１質量％〜５０質量％が好ましい。
本発明の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法で処理される前記鉛及びＰＣＢを含有する含有物における前記ＰＣＢ濃度は、５，０００ｍｇ／ｋｇ以下であることが好ましい。
前記鉛及びＰＣＢ含有物が飛散するおそれがある場合、密閉容器に収容後に密封してから、本発明の前記鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法を行うことが好ましい。前記密閉容器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ペール缶、メディカルペール、コンテナボックス、蓋付きのバケツ、ダンボール箱などが挙げられる。
【００１２】
前記鉛及びＰＣＢ含有物を焼却する温度は、８５０℃以上であり、８５０℃以上１，０００℃以下が好ましく、８６０℃以上９２０℃以下がより好ましい。また、前記鉛及びＰＣＢ含有物を焼却する時間としては、２秒間以上であり、２秒間以上５秒間以下が好ましく、３秒間以上５秒間以下がより好ましい。前記焼却が８５０℃未満で２秒間未満であると、前記ＰＣＢが無害化できないことがある。
ここで、前記ＰＣＢの無害化とは、燃え殻、飛灰、中和灰においては、前記ＰＣＢの溶出濃度が０．００３ｍｇ／Ｌ以下であることを意味する。
排ガスにおいては、前記排ガス中に含まれる前記ＰＣＢの量は、いかなる場合においても０．２５ｍｇ／ｍ３（液状のＰＣＢ等の焼却施設にあっては０．１５ｍｇ／ｍ３）を超えないこと、排ガス中に含まれる前記ＰＣＢの量は、平均して０．１５ｍｇ／ｍ３（液状のＰＣＢ等の焼却施設にあっては０．１０ｍｇ／ｍ３）を超えないことを意味する。
前記燃え殻、前記飛灰、及び前記中和灰におけるＰＣＢの無害化されたことの検証方法としては、「産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２月１７日環境庁告示第１３号）」により行うことができる。
また、前記排ガスにおけるＰＣＢの無害化されたことの検証方法としては、「ＰＣＢ等を焼却処分する場合における排ガス中のＰＣＢの暫定排出許容限界について（昭和４７年１２月２２日環大企第１４１号）」により行うことができる。
【００１３】
−処理装置−
前記処理装置は、前記焼却炉、及び集塵機を有し、更に必要に応じて、その他の設備を有してなる。
【００１４】
前記焼却炉としては、前記焼却工程を行うことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、流動床式焼却炉、固定炉、連続炉、ロータリーキルン式焼却炉等が挙げられる。これらの中でも、処理が簡易となる点から、前記流動床式焼却炉が好ましい。
なお、前記焼却炉が後述する二次燃焼室を含み、ＰＣＢが無害化されたガス（排ガス）を更に燃焼する排ガス燃焼工程を同時に行う場合は、前記焼却炉のいずれかの場所において８５０℃以上で、前記排ガスを燃焼することが好ましい。
【００１５】
前記流動床式焼却炉としては、特に制限はなく、処理物のサイズ、及び形状に応じて、炉の形状、炉内容積を適宜選択することができ、例えば、押込送風機、スクリーンコンベアなどを有するものが挙げられる。
【００１６】
前記集塵機としては、前記飛灰分別工程を行うことができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィルタ、灰コンベア、灰バンカなどを有するものが挙げられる。前記フィルタの目の粗さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記鉛を含む前記飛灰を効率よく補足することができる目の粗さが好ましい。前記フィルタの密度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、織布のフィルタの場合は、４８±２（本／２５ｍｍ）×４０±２（本／２５ｍｍ）である密度などが挙げられる。また、前記集塵機で処理される前に、珪藻土、前記飛灰などを中和する消石灰などの助剤を加えてもよい。
ここで、前記飛灰とは、焼却灰のうちの焼却廃ガス中に浮遊するものをいい、すす、灰など、燃焼廃ガス中に含まれる固体の粒子状物質で、集塵灰及びボイラ、ガス冷却室（減温塔）、再燃焼室などで捕集された煤塵の総称のことをいい、本実施形態では、特に前記集塵機で回収するものをいう。
前記飛灰中における前記鉛の含有量としては、０．１質量％以上であり、０．３質量％以上５質量％以下が好ましく、０．５質量％以上３質量％以下がより好ましい。前記鉛の含有量が０．１質量％未満であると、前記飛灰からの前記鉛の回収を効率良く行うことができないことがある。
前記集塵機は、別の物質を分別するために複数有していてもよく、例えば、前記飛灰以外の煤塵を中和するために、重曹、及び活性炭などを加えて、別の目の粗さのフィルタにより中和灰として分別する別の集塵機などが挙げられる。
【００１７】
前記二次燃焼室としては、前記焼却炉で発生した前記排ガスを更に燃焼する場合に、前記排ガスを更に燃焼する（排ガス燃焼工程）ものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記蒸気ボイラとしては、前記焼却炉において焼却されて前記ＰＣＢが無害化されたガスを、前記減温塔に移動させるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、更に必要に応じて、燃え殻を回収する灰コンベア、及び灰バンカ等の装置、並びに蒸気エネルギーを回収する機能を有していてもよい。
前記減温塔としては、前記集塵機に流入する前記ＰＣＢが無害化されたガスを、２００℃以下に冷却することにより、ダイオキシン類等が生成されることを防止することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、更に必要に応じて、燃え殻を回収する、灰コンベア、灰バンカなどを有していてもよい。
前記ＰＣＢが無害化されたガスを冷却する手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水噴射方式、間接冷却方式などが挙げられる。
【００１８】
＜飛灰分別工程＞
前記飛灰分別工程としては、前記焼却工程で発生した前記鉛を含む前記飛灰を分別する工程である。前記鉛は、前記焼却工程において、焼却されて前記ＰＣＢが無害化されたガスなどのうち、少なくとも前記飛灰に含まれている。
前記飛灰を分別するための手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記集塵機などが挙げられる。分別された前記鉛を含む前記飛灰は、別の処理装置で、鉛だけを回収することができる（鉛回収工程）。
【００１９】
なお、理由は定かではないが、前記ＰＣＢを無害化するために前記焼却を行うときに、前記鉛が、塩化揮発反応（塩化揮発法）などにより前記飛灰に濃縮されると考えられ、前記飛灰が、前記ＰＣＢが焼却されて前記無害化されたガスとともに、前記蒸気ボイラを介して、前記減温塔に送られる。
ここで、塩化揮発反応（塩化揮発法）とは、鉱物を塩化すると、揮発しやすくなる性質を利用したものである。
したがって、前記鉛及びＰＣＢ含有物が、重防食塗料として塩化ゴム系塗料を塗布してなる塗膜の廃棄物であるときは、前記焼却工程によって、前記塩化揮発反応が起こり、前記鉛が前記飛灰に濃縮される。前記鉛及びＰＣＢ含有物が、塩化ゴム系の塗料でないときは、例えば、別に塩化ビニル樹脂を含む廃棄物や塩化カルシウムなどの塩化物を投入し、前記鉛及びＰＣＢ含有物と一緒に前記焼却工程を行うことにより、前記塩化揮発反応を起こすことができる。
【００２０】
本発明によれば、前記鉛が前記飛灰に高濃度に濃縮されることにより、効率よく鉛を回収することができるという有利な効果がある。
【００２１】
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、排ガス燃焼工程、鉛回収工程などが挙げられる。
前記排ガス燃焼工程としては、前記焼却工程で発生した前記排ガスを燃焼する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記二次燃焼室などによって、排ガスを燃焼させる工程などが挙げられる。
前記鉛回収工程としては、前記飛灰分別工程で得た前記飛灰から、前記鉛を回収する工程であれば、前記鉛を回収する手段などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
次に、図面を用いて本発明の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法を詳細に説明する。図１は、本発明の鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法に用いる処理装置の一例を示す概略図である。図１の処理装置１は、前記焼却炉に流動床式焼却炉１０を採用している。また、第１の集塵機４２で前記飛灰を分別し、第２の集塵機４４で前記中和灰を分別する構成である。
図１に示すとおり、鉛及びＰＣＢ含有物の処理方法は、まず、鉛及びＰＣＢ含有物２を流動床式焼却炉１０に投入する。このとき、鉛及びＰＣＢ含有物２をそのまま投入してもよいが、予め前記密閉容器などに収容して密閉した上で投入することが好ましい。
流動床式焼却炉１０の内部は、蒸気ボイラ２０に至るまでの経路のうち少なくとも一部が８５０℃以上に設定され、更に滞留時間が２秒間以上に設定されており、投入された鉛及びＰＣＢ含有物２が含む前記ＰＣＢは、８５０℃以上、滞留時間が２秒間以上で焼却されるため分解され無害化する（焼却工程）。それとともに、鉛は、前記塩化揮発反応などにより前記飛灰に濃縮され、前記飛灰が、前記ＰＣＢが無害化されたガスとともに、蒸気ボイラ２０を介して、減温塔３０に送られる。このとき、蒸気ボイラ２０と、減温塔３０において、燃え殻が回収される。また、蒸気ボイラ２０において、蒸気エネルギー（熱エネルギー）を回収して、別に利用してもよい。無害化された前記ガスに含まれる煤塵、及び前記飛灰は、減温塔３０において、２００℃以下に冷却されて第１の集塵機４２に送られる。第１の集塵機４２に送られるときに、予め珪藻土、消石灰などの助剤を加えてもよい。第１の集塵機４２では、フィルタ等により、鉛を含む前記飛灰が分別される（飛灰分別工程）。分別されなかった前記煤塵は、さらに重曹、及び活性炭等を加えて中和され、第２の集塵機４４で前記中和灰として分別される。その後、前記燃え殻、前記飛灰、及び前記煤塵が除去されて、無害化された前記ガスは、誘引ファン５０、及び煙突６０などを介して外気に放出される。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
鉛及びＰＣＢを含有する重防食塗料を塗布してなる塗膜を橋梁から剥がした塗膜くず５０２ｋｇを、複数のペール缶に収容して密閉した上で、図１に示す鉛及びＰＣＢ含有物の処理装置を用いて、内部温度が８８０℃、前記及びＰＣＢ含有物の滞留時間が３秒間となるようにした流動床焼却炉に、略７０ｋｇ／ｈで７時間投入して処理を行った。なお、同時にシュレッダーダスト１９，９００ｋｇも流動床焼却炉に、コンベアで略２，８４３ｋｇ／ｈで７時間投入して処理を行った。前記シュレッダーダストは、廃棄された自動車等から鉄を始めとする金属資源を回収した後の残渣物をいい、廃プラスチック類、紙くず、木くず、繊維屑、ガラス、ゴム、金属などの廃棄物を含む混合物のことである。
前記塗膜くずのＰＣＢ及び鉛の含有分析結果を表１に示し、シュレッダーダストのＰＣＢ及び鉛の含有分析結果を表２に示した。
前記塗膜くず、及びシュレッダーダストの含有分析結果は、鉛については、特別管理一般廃棄物及び特別管理産業廃棄物に係る基準の検定方法（平成４年７月３日厚告１９２号別表第１に準拠）、及びＪＩＳ−Ｋ０１０２「工場排水試験方法（ＩＣＰ質量分析法）」により測定した。ＰＣＢについては、「特別管理一般廃棄物及び特別管理産業廃棄物に係る基準の検定方法」別表第三の第三又は第四に準拠した方法によって測定した。
【００２５】
【表１】
0006630104.tif 000002
【００２６】
【表２】
0006630104.tif 000003
【００２７】
前記焼却工程後の流動砂、燃え殻、飛灰、及び中和灰の溶出試験結果を表３に示す。
鉛の前記溶出試験結果については、産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２月１７日環告１３号）、及びＪＩＳ−Ｋ０１０２  工場排水試験方法（ＩＣＰ質量分析）により測定した。
ＰＣＢの前記溶出試験結果については、産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２月１７日環告１３号）、及びＪＩＳ−Ｋ００９３工業用水・工場排水中のポリクロロビフェニル試験方法により測定した。
【００２８】
【表３】
0006630104.tif 000004
【００２９】
表３に示すとおり、前記流動砂、燃え殻、飛灰及び中和灰のＰＣＢは、基準値（０．００３ｍｇ／Ｌ）を下回っており、無害化されたことがわかる。また、燃え殻のＰｂ溶出値は埋立基準（０．３ｍｇ／Ｌ以下）を下回っており、Ｐｂ不溶化のための薬剤などの添加を必要としないことがわかる。
【００３０】
次に、減温塔で冷却され、助剤であるタクロン（三井金属鉱業株式会社製）が添加された飛灰を、密度４８（本／２５ｍｍ）×４０（本／２５ｍｍ）であるガラス２重織布ＰＴＦＥメンブレン（泉株式会社製）のフィルタを有する第１の集塵機で分別した。
投入したときのシュレッダーダスト、及び塗膜くずの鉛の含有量と、流動砂、燃え殻、第１の集塵機で分別された飛灰並びに第２の集塵機で分別された中和灰での鉛の含有量を表４に示す。
物量[ｋｇ]は、各原料、及び産出物の重量をトラックスケール（大和製衡株式会社製）により測定した。
Ｐｂ濃度[％]は、各原料、及び産出物を塩酸、硝酸及びフッ化水素酸からなる混酸に投入後に混ぜて、鉛を抽出し、ろ過、希釈操作を経てＩＣＰ−ＡＥＳにより測定した質量基準の割合（質量％）である。
Ｐｂ量[ｋｇ]は、各産出物の発生重量にそれぞれの鉛含有濃度を掛け合わせることにより算出した。
【００３１】
【表４】
0006630104.tif 000005
なお、表４において、燃焼後のガス（可燃分）の数値については、Ｐｂの定量下限以下（＜０．０２ｍｇ／Ｎｍ３）であったため記載を省略している。前記燃焼後のガスの分析方法としては、ＪＩＳ  Ｋ００８３：２００６「排ガス中の金属分析方法」、及びＪＩＳ  Ｋ１０２：２０１３  ５４．４（５２．５）「工場排水試験方法（ＩＣＰ質量分析法）」により測定した。
【００３２】
表４に示すとおり、投入した塗膜くず（鉛及びＰＣＢ含有物）を含む廃棄物由来の鉛の６０質量％以上が飛灰に濃縮されたことがわかる。その結果、前記鉛を多く含む飛灰を効率よく分別することができることがわかる。
【符号の説明】
【００３３】
１      処理装置
２      鉛及びＰＣＢ含有物
１０    流動床式焼却炉
２０    蒸気ボイラ
３０    減温塔
４２    第１の集塵機
４４    第２の集塵機
５０    誘引ファン
６０    煙突
【図１】
0006630104.tif 000006