(57)【要約】　　　（修正有）【課　　題】ダイオキシン類の生成を低減させることができるより有効な燃焼焼却方法を提供する。【解決手段】金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体を介在させ、その触媒作用により、ダイオキシン類の生成を抑制することにより有機系廃棄物を焼却するものである。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体と共に、有機系廃棄物を焼却することを特徴とする焼却方法。
【請求項２】
金属磁性粒子が、鉄を主体とした微細金属材料が金属酸化物層で被覆されている粒子であり、かつ粒子の鉄の平均価数ｎ＋が０＜ｎ＜２．５、平均粒径が０．０１〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項３】
金属磁性粒子において総金属元素に対する鉄の構成比が６０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項４】
金属磁性粒子の比表面積が、０．５〜２００ｍ２／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項５】
磁気記録媒体が、製造工程で生成する端材、半端品または不良品であることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項６】
磁気記録媒体が、使用済み製品であることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項７】
磁気記録媒体が、小片に切断されていることを特徴とする請求項１に記載の焼却方法。
【請求項８】
磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されていることを特徴とする請求項７に記載の焼却方法。
【請求項９】
磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されており、かつ前記磁気記録媒体を気流に乗せて焼却炉中に添加することを特徴とする請求項８に記載の焼却方法。
【請求項１０】
金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体を含むことを特徴とする有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１１】
金属磁性粒子が、鉄を主体とした微細金属材料が金属酸化物層で被覆されている粒子であり、かつ粒子の鉄の平均価数ｎ＋が０＜ｎ＜２．５、平均粒径が０．０１〜５．０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１２】
金属磁性粒子において総金属元素に対する鉄の構成比が６０重量％以上であることを特徴とする請求項１１に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１３】
金属磁性粒子の比表面積が、０．５〜２００ｍ２／ｇであることを特徴とする請求項１０に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１４】
磁気記録媒体が、製造工程で生成する端材、半端品または不良品であることを特徴とする請求項１０に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１５】
磁気記録媒体が、使用済み製品であることを特徴とする請求項１０に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１６】
磁気記録媒体が、小片に切断されていることを特徴とする請求項１０に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１７】
磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されていることを特徴とする請求項１６に記載の有機系廃棄物焼却用触媒。
【請求項１８】
金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体の有機系廃棄物焼却用触媒としての使用。
【請求項１９】
金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層と共に、有機系廃棄物を焼却することを特徴とする焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼温度が低い燃焼条件下においても、ダイオキシン類の生成を抑制できる有機系廃棄物の焼却方法に関する。具体的には、鉄系粒子などの金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体を介在させ、その触媒作用によりダイオキシン類の生成を抑制できる有機系廃棄物の焼却方法、または前記焼却方法において用いる有機系廃棄物焼却用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
わが国においては、可燃ごみは通常、焼却処分される。日本は世界的にみてもごみの焼却依存率が極めて高い国である。そのため、多くの自治体および企業にとって、ごみの焼却に伴うダイオキシン類の発生は大きな問題であり、社会問題にまで発展している。ここで、ダイオキシン類とは、ハロゲン化（塩素化、臭素化）されたジベンゾ−ｐ−ジオキシン類ならびにジベンゾフラン類等である。
ごみの焼却処分において、高温での焼却を継続して行うことができる場合、ごみを完全燃焼させることができるため、塩素化合物をも加熱分解させることができ、塩素ガスおよび塩化水素ガスは発生するものの、猛毒のダイオキシン類の発生は比較的少ない。しかし、常に良好な焼却条件で焼却がなされるとは限らず、焼却条件が良好でない場合、特に燃焼温度が低い場合は、前記ダイオキシン類の生成の可能性がある。ダイオキシン類は自然界で分解されにくく、水や食物を通じて人体に入り体内で蓄積されていき、高い発癌性を示すことが問題視されている。
これに対応して、各自治体および企業等も既存の不完全燃焼性の焼却炉、ならびに燃焼方法を廃止すると共に新たな焼却炉を建設することが進められている。さらには、既存の焼却炉を生かしてダイオキシン類を低減させることができる燃焼技術が模索されている。
【０００３】
従来、猛毒のダイオキシン類の吸収、分解についての先行技術としては、様々な報告がされている。例えば、特開平４−３７１７１４号公報には、ごみ焼却炉から発生する排ガスを冷却後、ダイオキシン類等の有害成分をセメントを含む吸着剤で吸着させ、集塵によりダストを吸着剤とともに分離回収、混練固化して処理する方法が開示されている。特公平６−３８８６３号公報には、酸化鉄等の触媒の存在下２００〜５５０℃で加熱することにより少なくとも炭素原子５個以上を有するポリハロゲン化芳香族化合物を分解する方法が開示されている。特開平２−２８０８１６号公報には、酸化鉄を含む触媒の存在下３００〜７００℃の温度で熱処理して排ガスからハロゲン化芳香族化合物等を除去又は減少させる方法が開示されている。また、特開平８−２７０９２４号公報には、可燃廃棄物をカルシウム化合物と酸化鉄粒子等との共存下８５０℃以上の温度で燃焼させる可燃廃棄物の燃焼方法が開示されている。また、特開平９−８９２２８号公報には、硫黄及びナトリウム含有量が所定量以下である含水酸化第二鉄粒子又は酸化鉄粒子と被焼却物とを燃焼炉内で共存させて燃焼させることを特徴とする焼却方法が開示されている。さらに、特開平１１−２６７５０７号公報には、所定の活性を有する酸化鉄粉末又は含水酸化鉄粉末を触媒として燃焼室等に噴霧添加して、燃焼ガスと接触させることを特徴とするごみの焼却方法が開示されている。
【０００４】
前記の各公報で開示される方法は、ダイオキシン類の生成を低減させることができる有効な燃焼技術として、未だ十分なものではなかった。即ち、前記特開平４−３７１７１４号公報記載の方法は、バグフィルター部分で多孔質であるセメントの表面に発生したダイオキシン類等を吸着させる方法であって、ダイオキシン類が排ガス中からセメントに移っただけで、根本的なダイオキシン類生成の抑制とはならず、さらにダイオキシン類を吸着したセメントの無害化処理が必要となる。前記特公平６−３８８６３号公報記載の方法は、焼却炉で発生したフライアッシュを固定床中の酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等の触媒によりポリハロゲン化シクロアルキル化合物、ポリハロゲン化芳香族化合物を分解するものであって、焼却炉の後段にこのようなフライアッシュの無害化設備を建設することは莫大な設備投資が必要となり実際上不可能に近い。前記特開平８−２７０９２４号公報、前記特開平９−８９２２８号公報または前記特開平１１−２６７５０７号公報に開示されている鉄化合物触媒は、ダイオキシン類の生成を低減させる効果はあるが、特に低温燃焼時でのダイオキシン類生成の抑制において更なる改善の余地があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ダイオキシン類の生成を低減させることができるより有効な燃焼焼却方法、および有機系廃棄物の焼却時に用いるダイオキシン類生成抑制触媒を提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題は以下の通りの本発明により達成できる。即ち、本発明は、金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体を、有機系の廃棄物と共に焼却する焼却方法である。さらに、上記金属磁性粒子は、平均粒径０．０１〜５．０μｍの鉄を主体とした金属部分を金属酸化物層で被覆構成された粒子であり、粒子の鉄の平均価数ｎ＋が、０＜ｎ＜２．５である焼却方法である。さらには、上記金属磁性粒子における総金属元素に対する鉄の構成比が６０％以上である焼却方法である。そして、上記金属磁性粒子の比表面積は、０．５〜２００ｍ２／ｇである焼却方法である。また、上記磁気記録媒体は、製造工程で生成したものである焼却方法であり、又、上記磁気記録媒体は、市場での使用済みのものである焼却方法である。さらには、上記磁気記録媒体は、小片に切断して使用するものである焼却方法である。そして、上記磁気記録媒体は、小片に切断し、加熱して湾曲させて用いるものである焼却方法である。そして、上記磁気記録媒体は、小片に切断し、加熱して湾曲させて、気流に乗せて用いるものである焼却方法である。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）　金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体と共に、有機系廃棄物を焼却することを特徴とする焼却方法、
（２）　金属磁性粒子が、鉄を主体とした微細金属材料が金属酸化物層で被覆されている粒子であり、かつ粒子の鉄の平均価数ｎ＋が０＜ｎ＜２．５、平均粒径が０．０１〜５．０μｍであることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
（３）　金属磁性粒子において総金属元素に対する鉄の構成比が６０重量％以上であることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
（４）　金属磁性粒子の比表面積が、０．５〜２００ｍ２／ｇであることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
に関する。
【０００８】
また、本発明は、
（５）　磁気記録媒体が、製造工程で生成する端材、半端品または不良品であることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
（６）　磁気記録媒体が、使用済み製品であることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
（７）　磁気記録媒体が、小片に切断されていることを特徴とする前記（１）に記載の焼却方法、
（８）　磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されていることを特徴とする前記（７）に記載の焼却方法、
（９）　磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されており、かつ前記磁気記録媒体を気流に乗せて焼却炉中に添加することを特徴とする前記（８）に記載の焼却方法、
に関する。
【０００９】
また、本発明は、
（１０）　金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体を含むことを特徴とする有機系廃棄物焼却用触媒、
（１１）　金属磁性粒子が、鉄を主体とした微細金属材料が金属酸化物層で被覆されている粒子であり、かつ粒子の鉄の平均価数ｎ＋が０＜ｎ＜２．５、平均粒径が０．０１〜５．０μｍであることを特徴とする前記（１０）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１２）　金属磁性粒子において総金属元素に対する鉄の構成比が６０重量％以上であることを特徴とする前記（１１）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１３）　金属磁性粒子の比表面積が、０．５〜２００ｍ２／ｇであることを特徴とする前記（１０）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
に関する。
【００１０】
また、本発明は、
（１４）　磁気記録媒体が、製造工程で生成する端材、半端品または不良品であることを特徴とする前記（１０）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１５）　磁気記録媒体が、使用済み製品であることを特徴とする前記（１０）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１６）　磁気記録媒体が、小片に切断されていることを特徴とする前記（１０）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１７）　磁気記録媒体が、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されていることを特徴とする前記（１６）に記載の有機系廃棄物焼却用触媒、
（１８）　金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体の有機系廃棄物焼却用触媒としての使用、
（１９）　金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層と共に、有機系廃棄物を焼却することを特徴とする焼却方法、
に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、磁気記録媒体を有機系廃棄物焼却時の所謂触媒として使用する。かかる磁気記録媒体は、金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する。前記磁気記録媒体には、さらに固体潤滑剤（粒径３０μｍ以上のカーボンブラック等）、脂肪酸や脂肪酸エステルなど液体潤滑剤などの公知の添加物が含まれていてもよい。
ここで、本発明で用いる磁気記録媒体の磁気記録層に含まれる結合剤は特に限定されず、公知のものを用いてよい。前記結合剤としては、具体的には、塩化ビニル共重合体；塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体；塩化ビニルもしくは酢酸ビニルと、ビニルアルコール、マレイン酸および／またはアクリル酸との共重合体；塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体；塩化ビニル・アクリロニトリル共重合体；エチレン酢酸ビニル共重合体；ニトロセルロース樹脂などのセルロース誘導体；アクリル樹脂；ポリビニルアセタール樹脂；ポリビニルブチラール樹脂；エポキシ樹脂；フェノキシ樹脂；ポリウレタン樹脂；または、ポリカーボネートポリウレタン樹脂等が挙げられる。
【００１２】
本発明で用いる磁気記録媒体の磁気記録層に含まれる金属磁性粒子としては、特に限定されず、公知のものを用いてよい。前記金属磁性粒子としては、具体的には、例えば、強磁性酸化鉄、Ｃｏ変性強磁性酸化鉄、ＣｒＯ２または強磁性合金粉末などが挙げられ、より具体的には、例えばＮｉＺｎフェライト、ＣｕＺｎフェライト、ＭｎＺｎフェライトまたはＣｕＺｎＭｇフェライトなどが挙げられる。
なかでも、前記金属磁性粒子としては、鉄を主体とした粒子が好ましい。より具体的には、金属磁性粒子における総金属元素に対する鉄の構成比が約６０重量％以上であることが好ましい。また、前記金属磁性粒子としては、比表面積が、好ましくは約０．５〜２００ｍ２／ｇ程度、より好ましくは約１．０〜２００ｍ２／ｇ程度、さらに好ましくは約２．０〜１００ｍ２／ｇ程度である粒子も好ましい。なお、前記粒子の比表面積は、ＢＥＴ法に従って測定することにより、容易に得ることができる。
【００１３】
本発明において、前記金属磁性粒子としては、鉄を主体とした微細金属材料を金属酸化物層で被覆構成された粒子がより好ましい。かかる粒子について、以下に詳細に述べる。
本発明で用いる上記態様の粒子の表面に形成されている酸化膜、すなわち、鉄を主体とした微細金属材料を被覆している酸化物層を構成する主要な酸化物としては、ＦｅＯｘ（但し、ｘは１．３３≦ｘ≦１．５の、ヘマタイト、マグヘマイト、マグネタイトまたはマグヘマイトとマグネタイトの中間酸化状態の酸化鉄）、ＣｏｘＦｅ（１−ｘ）Ｏｙ（例えばＣｏＦｅ２Ｏ４またはＣｏＦｅ３Ｏ４等）が挙げられる。さらに、主として焼結防止剤として添加した金属元素および原料となる微細金属材料の生成時に添加した前記元素に由来する金属元素の結晶性及び非晶質の金属酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物もしくは水和酸化物を含めた単独または複合物が含まれていてもよい。より具体的には、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｙ、希土類元素、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｎｉ等の金属が固溶した酸化物等が、前記酸化膜に少量含まれていてもよい。
【００１４】
本発明で用いる上記態様粒子においては、粒子全体の平均値としての鉄の価数Ｆｅｎ＋が、０＜ｎ＜２．５程度、好ましくは０＜ｎ＜２．０程度であることが好ましい。この値は、該粒子を脱気水系に非酸化性の酸により溶解させたときに生成する水素量と溶解液に溶出したＦｅ２＋，　Ｆｅ３＋，　Ｃｏ２＋の定量、ならびに、該粒子を酸化雰囲気下で完全に酸化させることに伴う重量増加により算出することができる。前記粒子に存在するＦｅ２＋，　Ｆｅ３＋，　Ｃｏ２＋以外の他の成分による上記酸溶解の際の電荷の変化は無視でき、算定外とする。マグネタイトから、ゲータイトあるいはヘマタイトの領域の鉄化合物粒子、すなわち、鉄の価数ｎ＋が２．６６≦ｎ≦３．０である鉄化合物粒子に関しては、前記特開平８−２７０９２４号、前記特開平９−８９２２８号、前記特開平１１−２６７５０７号にて開示されており、それなりの効果がある。そのため、本発明で用いる磁気記録媒体に、前記公知文献に記載の鉄化合物粒子が金属磁性粒子として含まれていてもよい。しかし、鉄の価数が０＜ｎ＜２．５程度の領域は、金属の原子価状態の鉄が関与する領域であり、この原子価状態が触媒活性を向上させるのに関与している。ここでいう触媒活性とは、焼却促進効果であり、ダイオキシン類生成抑制効果であり、焼却過程において該粒子により発現されるものである。焼却過程において、鉄を主体とする微細金属材料とこれを被覆構成する金属酸化物層よりなる粒子は、酸化性雰囲気での加熱により全体的に酸化されるとともに、前記微細金属材料中の金属が、前記酸化物層内に拡散し、粒子全体の組成の均一化が進む。この過程での該粒子表面の化学的活性により、有機系廃棄物、特にハロゲン（塩素、臭素）元素を含有する有機系廃棄物の酸化焼却を促進するとともに、上記ハロゲン（塩素、臭素）元素を有する有機環状化合物、いわゆるダイオキシン類の生成を抑制する。以上の理由から、前述のように、粒子全体の平均値としての鉄の価数Ｆｅｎ＋は０＜ｎ＜２．５程度であることが好ましい。
【００１５】
本発明で用いる上記態様の粒子の形状は、粒状、球状、紡錘状、針状等のいずれであってもよい。そして、前記粒子の平均粒径は、好ましくは約０．０１〜５．０μｍ程度、より好ましくは約０．０２〜３．０μｍ程度、さらに好ましくは約０．０２〜１．０μｍ程度である。粒子自体の酸化安定性をもたせ、空気中で十分安全に取り扱うことができるようにするためには、前記粒子の平均粒径は約０．０１μｍ以上であることが好ましく、下記比表面積を確保し、触媒効果を十分に発揮するためには、前記粒子の平均粒径は約５．０μｍ程度以下であることが好ましい。なお、前記粒子の平均粒径は、電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値を算出することにより、容易に得ることができる。
また、本発明で用いる上記態様の粒子の比表面積は、好ましくは約０．５〜２００ｍ２／ｇ程度、より好ましくは約１．０〜２００ｍ２／ｇ程度、さらに好ましくは約２．０〜１００ｍ２／ｇ程度である。粒子自体の酸化安定性をもたせ、空気中で十分安全に取り扱うことができるようにするためには、前記粒子の比表面積は約０．５ｍ２／ｇ程度以上であることが好ましく、活性サイト数を確保し、触媒効果を十分に発揮するためには、前記粒子の比表面積は約２００ｍ２／ｇ程度以下であることが好ましい。なお、前記粒子の比表面積は、ＢＥＴ法に従って測定することにより、容易に得ることができる。
【００１６】
上記態様の粒子は、粒子の総金属元素に対する鉄の構成比が約６０重量％程度以上であるものが好ましい。そして、鉄以外の構成元素として、粒子の総金属元素に対する約３０重量％程度以下の割合で、コバルトが含有されていることが好ましい。さらには、上記本発明で用いる粒子は、上記Ｆｅ、Ｃｏ以外に、粒子の総金属元素に対して重量比で約２０重量％程度以下の割合で、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｗ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｒ、ＢまたはＣａなどの元素を含むことが好ましい。これらの元素は、出発原料の形状制御の他に、粒子間の焼結防止と還元の促進及び還元した微細金属材料の形状と粒子表面性の制御に効果がある。
【００１７】
本発明で用いる上記態様の粒子は、公知の方法により容易に得ることができる。例えば、上述のような鉄を主体とする酸化物（例えば、ヘマタイト、マグヘマイト、マグネタイト、マグヘマイトとマグネタイトの中間酸化状態の酸化鉄）、含水酸化物（例えば、ゲータイト、アカゲナイト、レピドクロサイト等）、無機塩もしくは有機酸塩（例えば、塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩等）などを還元性気体により気相中還元する方法や、湿式還元する方法により微細金属材料を得ることができる。なお、微細金属材料の生成においては、還元時の焼結防止または形状維持等の目的で特定の元素の化合物を表面近傍に偏析するように添加しても良い。ついで、還元後には、トルエンなどの有機溶剤を含浸させ乾燥させる方法、トルエンなどの有機溶剤に浸漬させ酸化性ガスを吹き込み乾燥させる方法、有機溶剤を用いず分圧を調整した酸化性ガスを吹き込む方法により、表面に薄い酸化膜を形成して、酸化安定性を付与する。このときの酸化性ガスとしては、酸素ガス、または例えば空気などの酸素ガスと不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウムなど）の混合ガスなどが挙げられる。
【００１８】
本発明で用いる上記態様の粒子の製造方法の一態様を下記に詳述するが、該粒子の製造方法はこれに限定されない。
まず、微細金属材料の原料となる、上記鉄を主体とする酸化物、含水酸化物または無機塩もしくは有機酸塩は、公知の方法にしたがって容易に製造することができる。例えば、鉄を主体とする含水酸化物であるゲータイト粉末の製造方法としては、例えば、第一鉄塩と、水酸化アルカリ、炭酸アルカリおよびアンモニアから選ばれる１種又は２種以上とを反応させて得られる鉄の水酸化物や炭酸鉄等の第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液中に空気等の酸素含有ガスを通気するという方法が挙げられる。前記第一鉄塩としては、酢酸第一鉄、シュウ酸第一鉄、硫酸第一鉄等を使用できる。好ましくは酢酸第一鉄、シュウ酸第一鉄等の触媒毒となり得るリン、硫黄等を含まないものが好ましい。前記水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等を使用することができる。前記炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を使用することができる。
【００１９】
また、鉄を主体とする酸化物であるヘマタイト粉末は、例えば、前記ゲータイト粉末を空気中約２００〜８００℃の温度範囲で加熱脱水、加熱処理を行って得ることができ、マグネタイト粉末は、例えば、前記ヘマタイト粉末を還元性雰囲気下、約３００〜６００℃で加熱還元して得られる。さらに、マグヘマイト粉末は、例えば、前記マグネイト粉末を空気中約２００〜６００℃で加熱酸化して得ることができる。
【００２０】
ついで、上記のようにして得られる鉄を主体とする酸化物、含水酸化物または無機塩もしくは有機酸塩を加熱還元することにより微細金属材料を得ることができる。還元方法としては公知の方法を用いてよいが、還元性気体により気相中還元する方法または湿式還元する方法等が挙げられ、なかでも湿式還元する方法が好ましい。気相中還元する方法において用いる還元性気体としては、水素ガスまたは水素ガスと不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウムなど）との混合ガスが挙げられる。また、加熱還元に用いられる加熱還元装置としては、出発原料を粉末状で流動させながら加熱還元する流動層還元装置、出発原料を造粒して顆粒状とし固定層を形成して加熱還元する固定層還元装置、更に固定層を形成した層を移動させる移動層還元装置等が知られており、本発明においてはいずれを用いてもよいが、固定層還元装置または移動層還元装置を用いることが好ましい。
【００２１】
前記加熱還元処理を行う前に、予め還元時の焼結防止または形状維持等の目的で特定の元素の化合物を表面近傍に偏析するように添加してもよい。具体的には、鉄以外の遷移金属元素、好ましくはＣｏまたはＮｉを、表面近傍に偏析するように添加することが好ましい。遷移金属元素、好ましくはＣｏまたはＮｉを、表面近傍に偏析するように添加する方法としては、例えば、加熱還元処理を行う前の原料金属粉末のアルカリ性スラリーに被着すべき遷移金属元素の水溶性の塩の溶液を加え、水酸化物を析出させた後、適当な後処理（例えば、スラリーのリフラックスや乾燥粉末の熱処理）を行う方法が挙げられる。また、表面近傍に偏析するように添加する化合物としては、Ｓｉ、ＡｌまたはＺｒなどを含有する化合物、またはフェノール樹脂やフラン樹脂等も挙げられる。
【００２２】
ついで、上記のようにして得られた微細金属材料の表面に酸化被膜を形成する。かかる方法は、公知の方法に従ってよい。溶液中に微細金属材料を懸濁し酸素含有ガスを吹き込む方法（例えば、特開昭６０−１２８２０２号、特開昭５９−１６９０４号、特開昭５５−１６４００１号）、希釈酸素ガスにより微細金属材料を徐々に酸化し、酸化膜形成とともに徐々に酸素濃度を上げる方法（例えば、特開昭６１−２１６３０６号、特開昭４６−７１５３号）等が挙げられる。また、微細金属材料を約２５０〜４５０℃で炭酸ガスと接触させる方法（特開平２−３０３００６号）なども挙げられる。このとき、炭酸ガスには不活性ガスが混合されていてもよいが、炭酸ガス濃度が約１０容量％程度以上であることが好ましい。また、微細金属材料と炭酸ガスの接触時間は、約３０分〜２０時間程度である。
【００２３】
本発明において、以上述べてきたような金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層を有する磁気記録媒体については、その形状や構造などを問わない。オーディオテープやビデオテープなどの製品の形態をとっていてもよいし、製品になる前の状態であってもよい。特に本発明においては、資源の有効利用の観点から、磁気記録媒体の使用済み製品を用いることが好ましい。使用済みの製品としては、市場で流通し使用された後、回収された製品などが含まれる。また、同様の理由から、本発明で用いる磁気記録媒体は、製造工程で生成する端材、半端品または不良品であることも好ましい。
【００２４】
本発明で用いる磁気記録媒体は、小片に切断されていることが好ましい。小片に切断する方法は、特に限定されず、公知の切断機を用いてもよいし、はさみやカッターなどで切断してもよい。切断物の大きさは特に限定されないが、約１〜１００ｍｍ程度、好ましくは約２〜５０ｍｍ程度、より好ましくは約５〜３０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
本発明で用いる磁気記録媒体は、小片に切断され、さらに加熱により湾曲されていることがより好ましい。磁気記録媒体は、基本的には金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成されている磁気記録層と、それを機械的に保持する基材（ベースフィルムともいう。）とからなる構造をとっている。前記基材は、通常、長手方向に配向処理がなされており、加熱されることによって配向が緩和し、長手方向に収縮する。その結果、磁気記録層側が、凸面となるように全体が湾曲した形になり、磁気記録層の表面は引き延ばされる。これにより、磁気記録層表面のポアあるいはクラックの開口が広げられ、磁気記録層内に反応性の気体が拡散され易くなり、磁性粒子の表面で促進される反応が加速される。すなわち、有機系廃棄物の燃焼ガス、特にハロゲン（塩素、臭素）元素を含有する不完全燃焼ガスが磁気記録層内の金属磁性粒子と接触しやすくなり、該粒子の触媒活性がより有効に発揮され、ダイオキシン類の生成がより効率的に抑制される。
【００２６】
ここで、磁気記録媒体に用いられる強磁性金属粉末は、高密度記録化、短波長記録化の目的のため、粒子サイズが微細化しており、それに伴い比表面積が増大している。このため、金属磁性粒子のみを前述のような加熱処理に付した場合、強磁性金属粉末が部分的に強く酸化されたときには、酸化の発熱反応が連鎖的に進み、粒子の焼結に伴い、粒子の活性表面積の低下、ならびに、表面の活性の量的ならびに質的な低下が起こりえる。しかし、磁気記録層内にある金属磁性粒子は結合剤によってほぼ粒子単位で隔離された状態にあるので、前述のような加熱処理理を行っても、酸化発熱反応により生じた熱が金属磁性粒子の回りの結合剤によって吸収されるとともに、粒子間の熱伝達が阻害される。したがって、本発明においては、加熱処理を行っても、前述のような連鎖的な発熱状態になることがなく、極めて安全であると共に、活性低下がなく取り扱いが容易である。
【００２７】
この加熱処理の温度は、磁気記録媒体で使用している基材のガラス転移温度以上とするのが望ましく、ガラス転移温度より約１０℃以上、さらに好ましくは約２０℃以上高い温度とするのが良い。この温度域で熱処理を行うことにより、基材の熱収縮が顕在化し、磁気記録媒体を湾曲状にすることができる。一方、加熱処理温度の上限は２５０℃程度であることが望ましい。加熱処理の温度が高いと高分子結合剤の溶解および分解等が著しくなるためである。
なお、上記加熱処理は、非酸化性雰囲気で行うことが好ましい。これにより、上記したような部分的に強く酸化された場合に、酸化の発熱反応が連鎖的に進み、粒子の焼結に伴う粒子の活性表面積の低下、ならびに、表面の活性の量的ならびに質的な低下が起こることを防ぐことができる。
【００２８】
本発明においては、上述してきた磁気記録媒体の代わりに、基材から分離された磁気記録層を有機系廃棄物焼却用触媒として用いてもよい。かかる磁気記録層は、上述の磁気記録媒体と同様に、小片に切断して用いてもよいし、小片に切断して、さらに加熱により湾曲してもよい。
【００２９】
磁気記録媒体において磁気記録層と基材とを分離する方法としては、従来公知の技術を用いることができる。磁気記録媒体の基材と磁気記録層とを分離する方法として、具体的には、磁気記録媒体を裁断し、アルカリに浸せきし、膨潤させ、高速攪拌して分離し、水洗、乾燥し磁気選別することにより基材と磁気記録層とを分離するという方法が挙げられる。より具体的には、特開昭５３−７０４０４号公報、特開昭５９−５２４３３号公報、特開昭５９−９１０２８号公報に記載の方法を用いてよい。また、例えば、特開平１１−１６７７１６号公報に記載されている方法など、上記方法の改良方法を用いてもよい。また、アルカリの代わりに、特殊な有機溶媒を用いて基材と磁気記録層とを分離するという方法が挙げられる。より具体的には、ピロリドンまたはγ―ブチロラクトン液で基材を剥離させる方法（特開平６−１８０８４２号公報）などが挙げられる。さらには、基材と磁気記録層との間に下塗層が設けられている磁気記録媒体については、前記下塗層を構成する素材を溶解又は膨潤する有機溶剤と分散メディアを用いて分散することにより基材と磁気記録層を分離することができる（特開平５−２７４６６６号公報）。上記下塗層を構成する素材を溶解又は膨潤する有機溶剤としては、例えばケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、塩素化炭化水素系溶剤等が挙げられ、中でも、ケトン系の有機溶剤、特にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）またはシクロヘキサノンが好ましい。分散メディアとしては、例えばガラスビーズ、ジルコニア、スチールボール等が挙げられる。上記方法は、より具体的には、上記有機溶剤と、分散メディアと、磁気記録媒体の裁断物とを、自体公知の分散機を用いて分散するという方法がある。
【００３０】
本発明にかかる有機系廃棄物の焼却方法は、上述してきた磁気記録媒体もしくは／および磁気記録層、またはそれらの切断物を有機系廃棄物焼却用触媒として共存させ、有機系廃棄物を焼却することを特徴とする。具体的な焼却方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いてよい。例えば、磁気記録媒体もしくは／および磁気記録層、またはそれらの切断物をそのまま焼却炉に投入する方法、焼却炉内の気相中に磁気記録媒体もしくは／および磁気記録層、またはそれらの切断物を、好ましくは小片またはスラリー状態で噴霧添加する方法などが挙げられる。
【００３１】
本発明において、有機系廃棄物焼却用触媒として小片に切断され、さらに加熱により湾曲されている磁気記録媒体または／および磁気記録層を用いる場合は、気流に乗せて焼却炉中に添加することが燃焼触媒活性をより有効に発揮できるので特に好ましい。例えば、磁気記録媒体または／および磁気記録層の湾曲した小片を、焼却炉の燃焼部に気流と共に吹き込むことができる。
金属磁性粒子を含有する磁気記録媒体または磁気記録層を単に小片に裁断するだけでなく、加熱処理により前記小片を湾曲させることで、有機系廃棄物の焼却時に該小片が平面状で積層付着した状態にならず、所謂、解れた状態となるので、気流に乗せて輸送することができ、かつ有機系廃棄物に対し均一に混合することができるようになる。また、磁気記録媒体または磁気記録層を小片に裁断して加熱処理することにより、磁気記録媒体または磁気記録層の小片を流体として扱うことができるようになる。その結果、前記小片が平面状で積層付着した状態と比較して、層間に反応性の気体が拡散され易くなり、金属磁性粒子の表面での反応が促進され、ダイオキシン類の生成がより効果的に抑制される。
【００３２】
本発明にかかる焼却方法において、有機系廃棄物焼却用触媒の添加量は特に限定されないが、有機系廃棄物焼却用触媒中に含まれる金属磁性粒子の添加量が、焼却させる有機系廃棄物（乾燥重量）に対して、好ましくは約０．０１〜５．０重量％程度、より好ましくは約０．０５〜３．０重量％程度、さらに好ましくは約０．１〜１．０重量％程度となるように調整することが好ましい。十分な触媒効果を得るとともに、添加量が多くなり残渣の量が過剰となるのを避けるため、さらには経済性の観点からも、添加量は前記範囲が好ましい。
【００３３】
本発明にかかる焼却方法においては、焼却ごとに新しい有機系廃棄物焼却用触媒を用いることが好ましい。すなわち、有機系廃棄物焼却用触媒は繰り返し使用するよりも、一度使用すれば焼却残渣とともに廃棄するほうが好ましい。上述したような有機系廃棄物焼却用触媒の優れた焼却促進効果ならびにダイオキシン類生成抑制効果は、一回目の焼却過程で最大となるからである。
【００３４】
本発明にかかる焼却方法において焼却する有機系廃棄物は特に限定されず、都市ゴミであっても、廃棄プラスチックなどの産業廃棄物であってもよい。特に、ハロゲン（なかでも、塩素、臭素）元素を含有する有機系廃棄物を焼却する際に本発明にかかる方法を用いることが、ダイオキシン類の生成抑制という本発明の効果を発揮できることから好ましい。
【００３５】
本発明にかかる焼却方法において用いられる焼却炉は、特に限定されず、機械化バッチ炉、固定バッチ炉、准連続炉、全連続炉のいずれでもよい。特に、機械化バッチ炉又は准連続炉等の間欠運転型焼却炉においては、立ち上げ及び立ち下げ時における低温燃焼時のダイオキシン類の発生が問題視されているが、かかる焼却炉を用いての焼却についても本発明を適用できる。
【００３６】
本発明に係る焼却方法により、燃焼排ガス中のダイオキシン類を、約１０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３　以下程度、好ましくは約８．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３　以下程度、より好ましくは約６．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３　以下程度、さらに好ましくは約４．０ｎｇＴＥＱ／Ｎｍ３　以下程度にすることができる。なお、燃焼排ガス中のダイオキシン類の分析は廃棄物研究財団が承認した方法により測定する。
【００３７】
【実施例】
次に、本発明の実施例及び比較例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施例ならびに比較例において、試料の焼却方法、分析方法は、ＪＩＳ　Ｋ０３１１に準拠して、以下の試料について行った。
【００３８】
〔実施例１〕
下記のように作製した金属磁性粒子の磁気記録媒体を用いて検討した。まず、次の組成よりなる磁性塗料を調製した。
【表１】
2004041861.tif 000002
【００３９】
表中、比表面積はＢＥＴ法に従って測定した。平均長軸長および平均粒径は電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値を算出して得た。保磁力および飽和磁化はＶＳＭ（試料振動型磁力計）にて測定した。ｎ値は、該粒子を脱気水系に非酸化性の酸により溶解させ、生成する水素量と溶解液に溶出したＦｅ２＋，　Ｆｅ３＋，　Ｃｏ２＋の定量、ならびに、該粒子を酸化雰囲気下で完全に酸化させることに伴う重量増加により算出した。
【００４０】
この組成物をボールミルで４８時間混合してからポリイソシアネート硬化剤を３．５重量部添加し、さらに３０分間混合し、これを７μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾燥後の厚みが２μｍになるように塗布乾燥した。一方、次記組成のバックコート用の塗料を調製した。
【００４１】
【表２】
2004041861.tif 000003
【００４２】
この組成物をボールミルで１０時間混合してからポリイソシアネート硬化剤を３０重量部添加し、さらに３０分間混合し、これを前記磁気記録層を形成したフィルムの裏面に乾燥後の厚みが０．８μｍになるように塗布乾燥を行い、硬化促進のため６０℃のオーブンに２０時間放置した。
その後、カレンダー処理を行い、硬化促進のため６０℃のオーブンに２０時間放置した。これを、８ｍｍ幅に裁断して８ｍｍ用のカセットシェルに組み込みカートリッジを完成させた。このカートリッジを、８ｍｍ携帯ビデオカメラに装着し特性評価を行った。そして、このカートリッジを解体して、テープを取り出し、ほぼ８ｍｍ角の切片を、多数切り出した。これを、１２５℃に加熱することにより、前記切片を湾曲させることができた。このようにして、本発明に係る有機系廃棄物焼却用触媒を作製した。
普通紙、ＰＥＴ，ＰＰ，ＰＥ，ＰＶＣのシートを積層し、これを、均等面積に切断した。この一片を、シュレッダーで５ｍｍ角の切片に切断した。これを、本発明でいう「有機系廃棄物」とした。この切片と有機系廃棄物焼却用触媒である前記湾曲させたテープ切片を一定量秤量した。これらを、模擬的な焼却炉として、３００　ｍｍ　Ｘ　１００　ｍｍφの石英反応管を有する電気炉に入れ、空気気流下で一定プログラムに沿って昇温した。燃焼廃棄ガスをサンプリングして、前記ＪＩＳの手法に準拠して分析した。ダイオキシン類の生成量は、検出限界以下、ジベンゾフラン類の生成量は、０．６３　ｎｇ／ｇであり、毒性等量は０．００１８　ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ　であった。
【００４３】
〔比較例１〕
有機系廃棄物焼却用触媒である前述のテープ切片を加えず、実施例１と同重量の有機系廃棄物を、新品の前記石英管に実施例１と同様に装填し、同一条件で焼却した。燃焼廃棄ガスをサンプリングして、前記ＪＩＳの手法に準拠して分析した。ダイオキシン類の生成量は、２．６　ｎｇ／ｇであり、検出限界以下、ジベンゾフラン類の生成量は、３７　ｎｇ／ｇであり、毒性等量は０．５１　ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ　であった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、ダイオキシンを低減させるより有効な燃焼技術を提供するもので、金属磁性粒子とその結合剤とを主体として形成された磁気記録層を有する磁気記録媒体を、焼却すべきハロゲン元素を含有する有機系廃棄物に添加することにより、酸化焼却を促進するとともに、上記ハロゲン元素を有する有機環状化合物の生成を抑制できる。その結果、焼却に伴う、ダイオキシン類の発生を抑制することができる。