(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類により汚染された焼却場設備を周囲環境から遮断し、
前記焼却場設備の汚染された内面に水溶性樹脂を含むダイオキシン類埋封剤を付着させてダイオキシン類を埋封し、
前記焼却場設備の地上構造部分を静的解体することを特徴とする焼却場設備の解体工法。
【請求項２】
前記ダイオキシン類埋封剤は、溶剤を含まない硬化可能な組成物とされていることを特徴とする請求項１に記載の解体工法。
【請求項３】
前記組成物は、アクリル単量体に溶解する重合体を含有することを特徴とする請求項２に記載の解体工法。
【請求項４】
前記組成物の付着は、前記ダイオキシン類埋封剤を前記焼却場設備の内面に噴霧させることにより行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の解体工法。
【請求項５】
前記地上構造部分の静的解体は、ワイヤソーイングを用いて行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の解体工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却場設備の解体工法に関し、より詳細には、ダイオキシン類で汚染された焼却灰をダイオキシン類埋封剤を用いて埋封することにより、作業環境を改善し、ダイオキシン類の周囲環境への飛散を防止することを可能とする焼却場設備の解体工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシン類は、ゴミ焼却場の存続を左右するほど深刻な社会問題となっている。我が国には、約１，８００カ所の焼却施設が存在し、現在、緊急に対策を講じなければならない施設は２２カ所程度あるものと推定される。しかし、平成１４年１２月１日からさらに法規制値が強化されると、その規制値に適合しない既存施設は、約１，６００カ所を上るといわれている。これらの規制値に適合しない施設は、全施設を解体する、あるいは焼却場設備のうちの焼却炉のみ等を改良することが必須となるため、焼却施設等の解体や撤去工事の際のダイオキシン類の処理対策を講じる必要がある。このような解体工事や撤去工事等を行うにあたり、焼却プラント等の内部に付着し、汚染を生じさせているダイオキシン類の固定化処理は、ダイオキシン類による汚染の拡大を防止するために必要不可欠な処理となる。図１及び図２には、それぞれゴミ焼却プロセスにおけるダイオキシン類の発生メカニズムと、ゴミ焼却プロセスにおけるダイオキシン類の行方とを示す。
【０００３】
図１に示すように、焼却場の焼却炉１中でゴミＧが燃焼すると、燃焼による化学反応の結果、飛灰、すなわちフライアッシュＦＡが形成される。ゴミＧに含まれる有機化合物ＯＲＧの燃焼反応Ｒにより生じたフライアッシュＦＡ上の粒子状炭素は、ゴミＧの燃焼により発生した塩素ＣＬと反応し、ダイオキシン類を形成するいわゆるde novo合成ＤＮが、３００〜４００℃の低温域となる冷却塔２や、集塵機３内で発生する。この結果ゴミＧ中にもともと含まれているダイオキシン類Ｄの他、燃焼により発生するダイオキシン類が焼却場の各設備の内面に付着することによりダイオキシン類汚染が発生する。
【０００４】
本発明にいうダイオキシン類とは、主としてポリ塩素化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及びポリ塩素化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）のことをいうが、本発明は、コプラナーＰＣＢに対しても同様に適用できるものである。このダイオキシン類を含んだ焼却灰４は、図１に示すように焼却灰４として回収され、一部は集塵機３を通過して煙突の頂部から排気ガスＥＧとして排出されることになる。
【０００５】
図２は、焼却場におけるゴミ焼却プロセス毎に各設備に堆積した焼却灰４の処理について示した図である。燃焼炉１に蓄積した焼却灰４は、灰ピット５へと堆積され、この結果灰ピット５の内面もダイオキシン類により汚染されることになる。灰ピット５に蓄積された焼却灰４は、集塵機３によりトラップされたフライアッシュＦＡと共に回収され、最終的には一般廃棄物として埋立て地ＬＦにおいて埋立てが行われる。集塵機３により回収しきれなかった焼却灰４は、煙突６へと流れて行き、煙突６の内部を汚染する。燃焼により生じたガスは、最終的には排気ガスＥＧとして煙突６の頂部から排出されることになる。
【０００６】
これまで、このような焼却場の各設備の内面に付着して汚染を生じさせているダイオキシン類を除去するため、いくつかの方法が知られている。このような除去方法としては、例えばエアーブラスト工法によりある程度ダイオキシン類を除去した後、その除去したダイオキシン類を別の処理施設内で無害化する方法を挙げることができる。この方法によれば、ダイオキシン類を含む燃焼灰４の除去はある程度可能であるものの、付着汚染したダイオキシン類の除去は完全ではなく、次に行う解体や撤去作業において、除去できなかったダイオキシン類の飛散等が人体に悪影響を及ぼしたり周辺環境へのダイオキシン類による汚染の拡大が大きな問題となる。
【０００７】
また、ウォータージェット工法により付着汚染したダイオキシン類を焼却場設備の内面から除去した場合には、除去のために大量の水を使用することや、ダイオキシン類除去後の水の排水処理が非常に困難であること等も大きな問題点となっている。
【０００８】
上述したようなウォータージェット工法ではまた、除去されたダイオキシン類を処理するための方法が別途必要とされる。このように汚染された焼却場の各設備から除去したダイオキシン類の処理には、光化学的分解法、超臨界水酸化分解法、触媒酸化法、および溶媒抽出分解法といった技術を適用する試みもなされている。しかしながら、各技術に共通な問題点として、一度に処理できる量が少ない点や、処理に要するコストが非常に高い点、原位置での仮設プラントの設置が困難な点等が挙げられているのが現状である。
【０００９】
上述の技術がそれぞれ提案されているものの、焼却場の各設備の解体に際して周囲環境にダイオキシン類といった汚染物質を飛散させず、その後ダイオキシン類により汚染された処理液等を後処理する必要がなく、さらに解体された後の廃棄物からダイオキシン類が周囲環境へと漏れ出すことによる２次汚染を防止することが可能な焼却場設備の解体工法が必要とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、本発明は、周囲環境にダイオキシン類といった汚染物質を飛散させず、その後ダイオキシン類により汚染された処理液等を後処理する必要がなく、さらに解体された後の廃棄物からダイオキシン類が周囲環境へと漏れ出すことによる２次汚染を防止することが可能な焼却場設備の解体工法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、本発明の解体工法を提供することにより達成される。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項１の発明によれば、ダイオキシン類により汚染された焼却場設備を周囲環境から遮断し、上記焼却場設備の内面にダイオキシン類埋封剤を付着させダイオキシン類を埋封し、上記焼却場設備の地上構造部分を静的解体することを特徴とする焼却場設備の解体工法が提供される。
【００１３】
本発明の請求項２の発明によれば、上記ダイオキシン類埋封剤は、溶剤を含まない硬化可能な組成物とされていることを特徴とする解体工法が提供される。
【００１４】
本発明の請求項３の発明によれば、上記組成物は、アクリル単量体に溶解する重合体を含有することを特徴とする解体工法が提供される。
【００１５】
本発明の請求項４の発明によれば、上記樹脂組成物の付着は、上記ダイオキシン類埋封剤を上記焼却場設備の内面に噴霧させることにより行われることを特徴とする解体工法が提供される。
【００１６】
本発明の請求項５の発明によれば、上記地上構造部分の静的解体は、ワイヤソーイングを用いて行われることを特徴とする解体工法が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明は、ダイオキシン類により汚染されたいかなる構造物に対しても適用することができるが、以下、本発明をダイオキシン類により汚染された焼却場施設のうち、煙突及び焼却炉に対して本発明の解体工法を適用することを例にとり説明を行う。
【００１８】
図３は、本発明の解体工法の詳細を示したフローチャートを示した図である。本発明の焼却場の解体工法は、ステップ１００から開始し、ステップ１０１において焼却場の各設備を周囲環境から遮断する。ステップ１０２においては、ダイオキシン類埋封剤を焼却場の汚染された各設備の内面に噴霧することにより焼却場の各設備の内面に付着させて、ダイオキシン類を埋封し、ステップ１０３において、煙突といった焼却場設備の地上構造部分の静的解体を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の焼却場設備の解体工法においては、まず、ステップ１０１において、ダイオキシン類が解体工事の間に飛散することにより周辺を汚染しないように、ダイオキシン類埋封剤を噴霧するための噴霧手段を煙突又は灰ピットへと挿入した後、煙突又は灰ピットといった焼却場設備を周囲環境から遮断する。
【００２０】
図４には、本発明において焼却場設備の煙突６を周囲環境から遮断する方法が示されている。図４においては、ダイオキシン類により汚染された煙突６の内面に対してダイオキシン類埋封剤を噴霧させるための噴霧装置７を挿入した後、煙突頂部を、噴霧装置７を駆動するためのワイヤ等が通される開口を残して密閉カバー８により閉鎖し、さらに煙道口９には、図示しない焼却灰が飛散しないようにフィルターを取り付けた図示しない集塵機を連結することにより、煙突内部を周囲環境から遮断しているのが示されている。
【００２１】
また、図４には、ダイオキシン埋封剤が、ダイオキシン埋封剤プラント１１により調合された後、コンプレッサ１０へと送られて、供給配管１２により煙突６の内部へと送られているのが示されている。噴霧装置７は、クレーンにより煙突頂部から煙突６内部へと吊り下げられていて、噴霧の進行に応じて煙突６内部を下降して行くようにされている。
【００２２】
図５には、本発明において焼却場設備のうち、焼却炉１を周囲環境から遮断する方法が示されている。図５においては、焼却炉１の複数の開口が密閉部材１３により密閉され、噴霧装置７を噴霧装置挿入のため別途設けられた開口部１４から挿入することにより、焼却炉１を周囲環境から遮断しているのが示されている。ダイオキシン類埋封剤は、ダイオキシン類埋封剤プラント１１において調合された後、コンプレッサ１０により、供給配管１２を通して噴霧装置７へと供給されている。また、密閉部材１３のいずれか１つには、フィルタを備えた図示しない集塵機が連結されていて、ダイオキシン類により汚染された焼却灰４が周囲環境へと飛散しないようにされている。噴霧装置７は、図中矢線Ａ，Ｂ，Ｃで示された方向へと運動可能とされていて、焼却炉１の内面にわたってくまなくダイオキシン類埋封剤を付着させるように構成されている。
【００２３】
いずれの場合にでも、ダイオキシン類埋封剤を噴霧させる際には、周囲環境へとダイオキシン類により汚染された焼却灰４が飛散することが防止されている。本発明の焼却場設備の解体工法においては、図４及び図５に示されるようにして焼却場設備を周囲環境から遮断した後、ダイオキシン類埋封剤をダイオキシン類により汚染された構造体の内面へと噴霧させる工程を行う。
【００２４】
上述した噴霧工程において噴霧されるダイオキシン類埋封剤は、作業環境、煙道内側面への付着性、浸透性、硬化性、ダイオキシン類埋封性といった観点から、無溶剤系の硬化可能な組成物とされていることが好ましい。また、上述した組成物は、少なくとも水溶性アルキド樹脂，水溶性アクリル樹脂から選択される水溶性樹脂と、硬化剤とから形成されていることが好ましい。
【００２５】
上述した水溶性アルキド樹脂としては、植物油又は脂肪酸と、２塩基酸又は無水物及びポリオールと反応させ、さらに２塩基酸又は３塩基酸又は酸無水物を加えてさらに反応を行い、酸価を３０〜６０としたものを挙げることができる。
【００２６】
上述した２塩基酸としては、無水フタル酸及びトリメリット酸無水物を挙げることができる。
【００２７】
また、上述した水溶性アルキド樹脂に用いられるポリオールとしては、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、１，４シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパントリアクリレートを挙げることができる。また、上述した水溶性アルキド樹脂としては、アクリルモノマーを重合させることにより変性されたアクリル変性水溶性アルキドを用いることもできる。
【００２８】
上述した水溶性アルキド樹脂と共に用いられる硬化剤、又は架橋剤としては、ホルムアルデヒド樹脂又はその誘導体を挙げることができる。本発明において用いるホルムアルデヒド樹脂とは、ホルムアルデヒドを用いて形成される樹脂をいい、具体的には、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、及びそれらの誘導体を挙げることができる。具体的には、ダイオキシン類埋封剤としては、上述した水溶性アルキド樹脂と、アルキル基により変性した上述したホルムアルデヒド樹脂から選択される樹脂とを混合した組成物を挙げることができる。
【００２９】
上述した水溶性アクリル樹脂としては、アニオン型水溶性アクリル樹脂及びカチオン型水溶性アクリル樹脂を挙げることができる。アニオン型水溶性アクリル樹脂は、例えば無水マレイン酸、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸といった親水性の官能基を有するモノマーを他のモノマーと共重合させることにより得ることができる。この際の重合方法としてはこれまで知られているいかなる方法でも用いることができる。このようにして得られたポリマーをアンモニア又はアミン化合物で中和することによりアニオン性の水溶性アクリル樹脂が得られる。
【００３０】
また、カチオン型水溶性ポリマーは、ジアルキルアミノメタクリレートや、ジアルキルアミノアクリレートを用いて共重合することにより得ることができる。また、グリシジルメタクリレートのエポキシ基を含有し、カルボキシル基をジアルキルアミノアルコールと反応させることによっても水溶性アクリル樹脂を得ることができる。上述したような水溶性アクリル樹脂には、さらにヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合させて、架橋性を付与することもできる。
【００３１】
このような水酸基を有する水溶性アルキル樹脂に対して好適に用いられる架橋剤としては、水溶性イソシアネート化合物又は水溶性ポリイソシアネート化合物をあげることができ、これらのイソシアネート化合物は、適宜反応性を調節するためにキャッピング、すなわち適切な保護基で保護されていても良い。具体的には、ダイオキシン埋封剤としては、上述した水溶性アクリル樹脂と、Ｎメチロール基やＮメチロールエーテル基を有するポリマーとを混合して得られる組成物又は、上述した水溶性アクリル樹脂とメラミンホルムアルデヒド樹脂とを混合して得られる組成物を挙げることができる。
【００３２】
上述した以外の架橋剤としては、エーテル化メラミンホルムアルデヒド樹脂や、ヘキサメトキシメチルメラミン、ベンゾグアナミン等を挙げることができ、これらについても本発明に用いるダイオキシン類埋封剤に用いることが可能である。上述した水溶性樹脂のうちでも特に、本発明に用いるダイオキシン類埋封化剤としては、水溶性アクリル樹脂を用いた組成物を用いることが作業環境、煙道内側面への付着性、浸透性、硬化性、ダイオキシン類埋封性といった各種の特性をバランスさせることができるので特に好ましい。また、上述した水溶性樹脂組成物を用いる場合には、ピンホールといった被膜欠陥が生じないように、複数回の重ね塗り、付着量の増加、水溶性界面活性剤の添加といった手段を必要に応じて用いることができる。
【００３３】
上述した水溶性樹脂組成物以外にも本発明のダイオキシン類埋封剤としては、
（Ａ）溶解性モノマーと、
（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートモノマー及び多官能（メタ）アクリレートと、
（Ｃ）重合開始剤と、必要に応じて、
（Ｄ）重合促進剤とを主成分とするアクリル系樹組成物を挙げることができる。
【００３４】
上記アクリル系樹脂組成物の配合割合は、上記溶解性モノマー（Ａ）が重合性単量体（Ｂ）１００重量部に対して１〜３０重量部とされ、（Ｃ）が、０．２〜２５重量部であり、（Ｄ）が１０重量部以下で配合されていることが、本発明のダイオキシン類処理剤としては好ましく用いられる。
【００３５】
上述した溶解性ポリマーとは、単官能（メタ）アクリレート及び多官能（メタ）アクリレートの混合物に均一に溶解する有機ポリマーをいう。この溶解性ポリマーは、ダイオキシン類埋封剤の粘性を調整し、噴霧した場合のたれを防止し、さらに単官能（メタ）アクリレートの揮発を防止しダイオキシン類を含有する焼却灰の埋封性を向上させる。
【００３６】
上述した溶解性ポリマーとしては、例えばポリアルキル（メタ）クリレート、アルキル（メタ）アクリレート単量体の任意の共重合体といったアクリル重合体、ポリ（メチルメタアクリレートト−スチレン）ランダム共重合体等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を互いに混合して用いることができる。溶解性ポリマーの使用量は、重合性単量体の混合物１００重量部に対して１〜３０重量部とされることが好ましい。
【００３７】
上述のダイオキシン類埋封剤の粘度としては焼却灰や、ダイオキシン類を含有する焼却灰を含有する設備を構成する耐火煉瓦等への含浸性を考慮すると、２０℃においてＢ型粘度計により測定される粘度が１５〜５００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【００３８】
上述した多官能アクリレートとしては、具体的には例えば、両末端メタクリル変性液状ポリプタジエン、両末端アクリル変性ポリアクリロニトリルブタジエン、両末端メタクリル変性液状部分水素添加ポリブタジエン、両末端変性液状ポリブタジエン、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどを挙げることができる。
【００３９】
上述した単官能（メタ）アクリレートとしては、アクリル酸、メチル（メ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、プロピルメタアクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソテデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、アルキルオキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレートＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、モルホリン（メタ）アクリレート、エトキシカルボニルメチル（メタ）アクリレート、エトキシカルボニル（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性フタル酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性コハク酸（メタ）アクリレート等の単官能（メタ）アクリレートを挙げることができる。
【００４０】
上述した重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシアリルカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２−フェニルアゾ−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリルといったアゾ系重合開始剤、有機過酸化物アゾアミジン化合物類、環状アゾアミジン化合物類、アゾアミド化合物類、アルキルアゾ化合物類を挙げることができる。
【００４１】
上述した重合促進剤としては、チオ尿素誘導体、アミン類、有機金属塩、有機金属基レート、等を挙げることができる。これら以外のいかなるアクリル系単量体、重合開始剤、重合促進剤であっても用いることができる。
【００４２】
上述した成分に加え、本発明のダイオキシン類埋封組成物には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、といったカップリング剤を用いて耐火煉瓦との接着性を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明のダイオキシン類埋封組成物には、必要に応じて無機充填材や、有機充填材を添加することもできる。無機充填材としては、シリカ、珪砂、カーボンブラック、フォラストナイト、クレー、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化鉄、ベントナイト、マイカ、ニッケルスラグ、水酸化アルミニウム、アルミナ、ステンレス粉、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、タルク、炭酸カルシウム、ガラス、シラスバルーン、ポリエチレン粉末、コールタール、ウレタン樹脂粉、アクリル樹脂粉、シリコーン樹脂粉、フッ素樹脂粉、フェノール樹脂粉等を挙げることができる。
【００４４】
さらに、本発明のダイオキシン類埋封組成物においては、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテルといった重合禁止剤を添加することができる。
【００４５】
本発明に用いることができるダイオキシン類埋封剤は、耐火煉瓦壁に浸透することにより、充分に焼却灰４を固定化させると共に、焼却灰を固化・埋封することができることが必要である。このため、耐火煉瓦に対するダイオキシン類埋封剤の接着力は、圧縮剪断接着力で０．５〜５Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは、１．０〜３．０Ｎ／ｍｍ２とされ、引っ張り剪断接着力で、０．０５〜１．０Ｎ／ｍｍ２、より好ましくは０．１〜０．３Ｎ／ｍｍ２程度を有することが必要である。
【００４６】
また、ダイオキシン類埋封剤は、焼却灰に対して樹脂を０．５〜５倍量付着させることにより充分に耐火煉瓦表面において焼却灰４を固定することができることが必要とされる。このため、耐火煉瓦へと焼却灰４を通して耐火煉瓦まで浸透する浸透性を有していることが必要である。
【００４７】
さらに、ダイオキシン類埋封化剤は、ダイオキシン類が長期間の保存により保管容器から漏出してしまわないように、約１５重量％／１０００ｈｒ以下のダイオキシン類溶出性を有していることが必要である。上述した重量％は、ダイオキシン類化合物のトレーサ物質としてｍ−クロロフェノールを用い、ｍ−クロロフェノールの添加量に対する、溶出したｍ−クロロフェノールの量の割合として規定される。
【００４８】
なお、上述した値は、以下の評価方法を用いて得られるものである。
（１）ダイオキシン類溶出性
ダイオキシン類の溶出性は、ダイオキシン類のトレーサ物質としてｍ−クロロフェノールと、焼却灰と、ダイオキシン類埋封剤とを混合して、円柱状の硬化物を作成し、得られた硬化物を薄いディスクへとスライスして室温の水中に１０００時間浸漬して、１０００時間後のｍ−クロロフェノールの全重量に対する溶出量を算出することにより得る。
【００４９】
（２）耐火煉瓦への浸透性
耐火煉瓦への浸透性は、耐火煉瓦表面に着色した一定量のダイオキシン類埋封剤を塗布し、硬化後耐火煉瓦を割り、その着色の深さから耐火煉瓦への浸透性を得る。
【００５０】
（３）耐火煉瓦表面の焼却灰の固定化
耐火煉瓦表面に水に分散させた焼却灰４を付着重量を変えて塗布し、ダイオキシン類埋封剤をスプレー塗布して焼却灰４を固定化し、その固定化を建研式接着力試験器により評価することにより得る。
【００５１】
（４）耐火煉瓦表面への接着性
耐火煉瓦表面への接着性は、ダイオキシン類埋封剤で焼却灰を固定化した耐火煉瓦表面に幅４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの鋼製治具をエポキシ樹脂で接着し、建研式接着力試験機を使用して鋼製治具を引っ張り、耐火煉瓦と、ダイオキシン類埋封剤とで焼却灰を固化した層との接着強度の測定と破壊状態を観察することにより得る。
【００５２】
本発明の解体工法におけるダイオキシン類埋封剤の噴霧は、ダイオキシン類埋封剤を煙突６の煙道内側面１８へと、噴霧装置７を用いて噴霧させることにより行われる。図６は、本発明の焼却場設備の解体工法を焼却場設備の煙突６に適用する場合に用いる噴霧装置７が煙突内に挿入されたところを詳細に示した図である。煙突６は、ＲＣ、すなわち鉄筋コンクリート製の外筒１５を最も外側として、径方向内側に向かって、断熱のための空間１６と、耐火煉瓦により形成され外筒１５から径方向内側に離間して上述の空間１６を画成する耐火煉瓦壁１７とから形成されているのが示されている。この空間１６には、ダイオキシン類埋封剤の噴霧中に耐火煉瓦が崩落しないように予めコンクリート、グラウト、発泡モルタルといった充填材を充填して結着させておくこともできる。
【００５３】
耐火煉瓦壁１７の内側面は、煙道を画成する煙道内側面１８とされており、この煙道内側面１８には、図示しない焼却灰が長期の使用により堆積している。この焼却灰４には、周囲環境に放出され、また作業者が接触することが好ましくないダイオキシン類といった有害成分が高濃度に含有されている。
【００５４】
図６に示す噴霧装置７は、上側支持体１９と、埋封剤噴出部２０と、下側支持体２１とを備えており、埋封剤剤噴出部２０は、上側支持体１９と下側支持体２１との間に回動可能に配置されている。埋封剤噴出部２０には、コンプレッサ１０により加圧されたダイオキシン類埋封剤を供給するためのホース２２が連結されており、コンプレッサ１０から加圧されたダイオキシン類埋封剤が供給されると、ダイオキシン類処理剤の噴出圧力により埋封剤噴出部２０が回動するようにされている。
【００５５】
上側支持体１９には、中心軸に対称に配設され上側に向かって突出する上側支持部材２３の一端が枢動可能に取付られている。この上側支持部材２３の他端には、ガイドローラといった回転部材２４が配設されており、この上側支持部材２３の回転部材２４が煙道内側面１８にスプリングにより押圧されて当接している。
【００５６】
また、図６に示される下側支持体には、中心軸に対称に配設され下側に向かって突出する下側支持部材２５の一端が枢動可能に取付られている。この下側支持部材２５の他端には、ガイドローラといった回転部材２６が配設されている。この下側支持部材２５の回転部材２６は、下側支持体２１の下側部に取付けられ、煙道内側面１８に向かって延ばされて端部が下側支持部材２５の下側部に連結された押圧部材２７、例えばエアシリンダーにより煙道内側面に押圧されている。このように回転部材２６を煙道内側面１８に向かって押圧することによって上側支持部材２３と共に噴霧装置７の煙道内での配置を安定化させ、埋封剤噴出部２０の回転の反作用により、噴霧装置７自体が回転してしまわないようにされている。また、この噴霧装置７は、ワイヤ２８により吊下られているのが示されている。図６では、上側支持部材２３と、下側支持部材２５とは、それぞれ２つ用いられているのが示されているが、本発明においては必要に応じて適宜上側指示部材２３及び下側支持部材２５の数を増加させて用いることができる。また、上側支持体１９及び下側支持体２１の形状は、円形、多角形といったいかなる形状とすることが可能である。
【００５７】
埋封剤噴出部２０は、上側支持体１９と下側支持体２１の間に中心対称に回動可能に取り付けられ、ダイオキシン類埋封剤が供給されると、その噴射圧力により回転するように構成された中心部材２９と、噴霧ノズル３０と、中心部材２９と噴霧ノズル３０とを連結する中空のパイプ３１とを備えている。ダイオキシン類埋封剤は、埋封剤噴出部２０の中心部材２９へと加圧されたダイオキシン類埋封剤が供給されると、中心部材２９と、パイプ３１とを通して噴霧ノズル３０へと供給され、噴霧ノズル３０から煙道内側面１８へと噴霧される。噴霧されたダイオキシン類埋封剤は、煙道内面１８へと付着して硬化し、ダイオキシン類を含有する焼却灰４を埋封する被膜を形成する。同時に、ダイオキシン類埋封剤は、耐火煉瓦壁１７にまで浸透し、より強固に焼却灰４を固定する。この際、ダイオキシン類埋封剤は、回転部材２６が通過するまでの間に充分に硬化して、回転部材２６へと移行しないようにされていることが好ましい。
【００５８】
また、図７は、本発明の焼却場設備の解体工法を焼却炉１に適用する際に用いられる噴霧装置７の第２の変形例を示した図である。図７では、本発明の解体工法に用いる噴霧装置７が、焼却炉１の上部壁３２に設けられた開口部１４を通して焼却炉１内へと挿入されたところが示されている。第２の変形例における噴霧装置７は、上部壁３２に噴霧装置７を保持させるための保持部材３３と、軸受け部材３４ａ，３４ｂと、軸受け部材３４ａ，３４ｂに連結されたセンターホールジャッキ３５と、各種配管が挿通され噴霧装置７を回動駆動させるための図示しない駆動部材を連結するための連結管３６とを備えている。
【００５９】
軸受け部材３４ｂは、その径方向外側面が保持部材３３に取り付けられ、径方向内側面は、センターホールジャッキ３５を回動可能に保持していて、軸受け部材３４ａと共にスラスト軸受けを構成している。保持部材３３の上部壁３２と重なり合う部分には、噴霧装置７を堅固、かつ着脱可能に保持するためのアンカー部材３７が挿通されていて、アンカー部材３７が上部壁３２まで延ばされているのが示されている。
【００６０】
図７に示す噴霧装置７にはまた、センターホールジャッキ３５の先端部に、複数のアーム３８がアーム保持部材３９により保持されているのが示されている。また、センターホールジャッキ３５は、アーム３８を鉛直方向に移動可能に保持している。アーム保持部材３９は、図示しないアーム駆動機構により鉛直方向に延びた位置から図に示される水平方向に延びた位置へと移動可能にアーム３８を保持している。図７には、アーム３８を一部切り欠いてその断面が示されている。図７に示されるようにセンターホールジャッキ３５及びアーム３８は、ジャッキから構成されているので、アーム３８の焼却炉１の内面に対向する側の端部に配置された噴霧ノズル３８ａを鉛直及び水平方向へと移動可能とさせ、焼却炉１の内面にくまなくダイオキシン類埋封剤を付着させることができるようにされている。また、この噴霧ノズル３８ａは、ダイオキシン類埋封剤を噴霧する際に、矢線Ｄの方向へと回転するように構成することもできる。
【００６１】
図７では、アーム３８は２本として示しているがこのアーム３８は、適切に焼却炉１の内面へとダイオキシン類処理剤等を付着させることが可能であれば、必要に応じて何本でも用いることができる。また、センターホールジャッキ３５、アーム３８を構成するジャッキは、いかなるものでも用いることができる。また、図示しないアーム駆動機構についても、アーム３８を鉛直方向と水平方向との間で移動させることができればいかなるものでも用いることができる。
【００６２】
図７に示されるように噴霧装置７には、連結管３６の上部からダイオキシン類処理剤供給チューブ４０といった配管が挿通されているのが示されている。噴霧装置７には、この他、必要に応じて連結管３６を通して図示しない油圧ケーブルが挿通されている。ダイオキシン類処理剤供給チューブ４０は、さらにセンターホールジャッキ３５の内部を通され、アーム３８の内部を通されて、噴霧ノズル４０へとダイオキシン類処理剤を供給するようにされている。
【００６３】
次いで本発明の解体工法においては、ステップ１０３において設備解体として示される一連の解体工程へと移る。この解体工程を図８〜図１１を用いて説明する。図８は、本発明の解体工法における防護工程を示した図である。図８において焼却場設備の煙突６に対して本発明の解体工法を適用する図示された実施例では、煙突６の周囲に焼却灰４が周囲へと飛散しないようにすると共に、騒音を防止するための防音シート４１を構築する、防護工程が行われる。図８においては、煙突６の煙道内側面１８に付着した焼却灰４は、ダイオキシン類埋封剤により固化・埋封されているのが示されている。この防音シート４１の煙突６の側には、作業用の足場４２が構築されていて、この作業用の足場４２は、作業のための昇降設備及び防音シート４１の支持構造ともされている。
【００６４】
図８に示される防護工程の後、本発明の解体工法においては、煙突切断工程を行う。その詳細を示したのが図９である。図９に示される煙突切断工程は、煙突を横倒しにする等の方法により、周囲環境に汚染を引き起こさずに、煙突６の地上構造物の静的解体を可能とする工程である。
【００６５】
煙突切断工程では、図９に示すようにしてワイヤソー工法により煙突６の切断が行われる。図９に示すワイヤソー工法においては、地上からガイドプーリ４３を介して延ばされたワイヤソー４４を煙突６に掛け渡し、駆動装置４５によりワイヤソー４４を巡回駆動させて煙突６を切断する。ワイヤソー４４に加えられる切断荷重は、煙突６の外筒１５といったＲＣ構造物を駆動装置４５の配置された側の反対方向から適切な切断荷重をもって連続して切断できるように、一定の荷重が加えられるようにされている。このワイヤソー４４及び駆動装置４５としては、適切なトルクを与えることができ、かつ、適切な切断荷重を与えることができるものであればいかなるものでも用いることができる。
【００６６】
この際、煙突の開口部に密閉カバー４６を設け、煙突内部に発生する粉塵を集塵機により回収すると共に、切断面にリング状又は半円状の防護カバー４７を設け、冷却機能を備えるバキューム手段４８を用いて切断部分４９から発生する粉塵を吸引し、煙突６の内部へと引き込み、煙突６の内部に排出を行い、粉塵の飛散をより完全に防止する。この際にも、集塵機により粉塵を回収するようにすることが好ましい。さらに、切断部位の冷却も同時に行うことがさらに好ましい。
【００６７】
次いで、本発明の解体工法は、切断部移動工程に移る。この切断部移動工程は、短尺切断された煙突の切断部分４９をさらに細かく分解するための小割作業室へと移動させる工程である。図９を用いてこの切断部移動工程をさらに説明する。この切断部移動工程では、まず、煙突１の大割された切断部分４９の頂部に吊治具５０を介してワイヤを連結し、クレーンにより切断部分４９を後述する小割作業室へと移動させる。なお、上述した煙突切断工程及び切断部移動工程中においては、集塵機を常時起動させておき、汚染粉塵が周囲環境に飛散しないようにすることが必要である。
【００６８】
次いで、本発明の解体工法は、図１０に示される小割工程に移る。図１０に示されるように、小割工程は、切断部分４９が得られ次第煙突切断工程と並列的に行われる。図１０に示される小割工程においては、煙突６の切断部分４９を周囲環境から遮断された小割作業室５１に移動させた後、この小割作業室５１から離れた場所からの無線操作により遠隔的に操作される無線操縦バックホウ５２等といった作業機械を用いる。この際の操作にあたっては、非汚染区域に配置されたモニタを見ながら操作盤によりバックホウ５２を操作する。バックホウ５２には、図示しない車載カメラが取付けられており、実際にバックホウ５２を運転しているように小割作業において遠隔操作により無人化施工を行うことが可能とされている。この小割作業室５１には、図示しない集塵機が取付けられていて、周囲環境から小割作業室５１内が遮断されていて、を周囲環境を汚染しないようにされている。
【００６９】
図１０に示すようにして煙突を小割りして得られた廃棄物は、例えばドラム缶といった容器５３に封入され、別の保管場所において保管される。廃棄物に付着したダイオキシン類は、ダイオキシン類埋封剤中に密封されているので長期間にわたる保存により、保存用の容器５３が腐蝕する等して損傷を受けた場合でも周囲環境へと漏れ出すことがなく、長期にわたってダイオキシン類を良好に保存することができる。
【００７０】
煙突切断工程が終了した後、本発明の解体工法においては、小割工程と並行して、煙突６の地中に構築された煙突基部５４の解体を行う。この煙突基部５３の解体を示したのが図１１である。煙突基部５４の解体は、煙突基部５３の周囲を安定勾配で掘削して、煙突基部５４を露出させ、その後、図１１に示すように破砕治具を取り付けたバックホウ５５といった破砕手段を用いて行われる。このようにして解体された煙突基部５４は、図１０において説明したと同様にして無線操縦されたバックホウ５２により小割作業室内５１において必要に応じて小割され、図示しない保存用の容器に密封される。
【００７１】
次いで本発明の煙突解体工法においては、図１２に示されるように煙突基部５１の解体がされた後の凹部５６のダイオキシン汚染度を確認した後、必要に応じてダイオキシン類により汚染されていない土壌により、煙突基部５４に対応する凹部を埋め戻す復旧工程を行ない、解体工事を完了する。また、焼却炉１については、ダイオキシン類埋封剤を噴霧後、図８〜図１２に示された工程を適宜用いることにより解体を行うことが可能である。
【００７２】
これまで、本発明の解体工法を、ダイオキシン類により汚染された煙突及び焼却炉に適用することを例として詳細に示してきたが、本発明は、煙突ばかりではなく、灰ピット、冷却塔といったダイオキシン類により汚染された焼却場設備のいかなる構造物であっても同様に適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明によれば、ダイオキシン類により汚染された焼却場設備を周囲環境から遮断し、ダイオキシン類で汚染された焼却灰をダイオキシン類埋封剤により埋封すると共に、地上構造部分を静的に解体することにより、ダイオキシン類の周囲環境への飛散を防止すると共に作業環境を改善することを可能とする焼却場設備の解体工法が提供できる。
【００７４】
本発明の請求項２の発明によれば、ダイオキシン類を溶媒を用いることによる作業環境の悪化も生じずにダイオキシン類を安定に埋封することができる焼却場設備の解体工法が提供できる。
【００７５】
本発明の請求項３の発明によれば、ダイオキシン類化合物を効率よく埋封することを可能とする焼却場設備の解体工法が提供される。
【００７６】
本発明の請求項４の発明によれば、焼却場設備の地上構造物を、斫りといった過激な解体工法を用いることなく静的に解体できるので、周辺環境へのダイオキシン類の飛散を最小限にくい止めることを可能とする焼却場設備の解体工法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴミ焼却プロセスにおけるダイオキシン類発生メカニズムを示した図。
【図２】ゴミ焼却プロセスにおけるダイオキシン類の処理を示した図。
【図３】本発明の焼却場の各設備の解体工程を示したフローチャート。
【図４】本発明の解体工法における煙突内部の遮断方法を示した図。
【図５】本発明の解体工法における焼却炉内部の遮断方法を示した図。
【図６】本発明の解体工法に用いる噴霧装置を示した図。
【図７】本発明の解体工法に用いる噴霧装置の変更例を示した図。
【図８】本発明の解体工法における防護工程を示した図。
【図９】本発明の解体工法における煙突切断工程を示した図。
【図１０】本発明の解体工法における小割工程を示した図。
【図１１】本発明の解体工法における基礎構造の解体を示した図。
【図１２】本発明の解体工法における復旧工程を示した図。
【符号の説明】
１…焼却炉
２…冷却塔
３…集塵機
４…焼却灰
５…灰ピット
６…煙突
７…噴霧装置
８…密閉カバー
９…煙道口
１０…コンプレッサ
１１…ダイオキシン類埋封剤プラント
１２…供給配管
１３…密閉部材
１４…開口部
１５…外筒
１６…空間
１７…耐火煉瓦壁
１８…煙道内側面
１９…上側支持体
２０…埋封剤噴出部
２１…下側支持体
２２…ホース
２３…上側支持部材
２４…回転部材
２５…下側支持部材
２６…回転部材
２７…押圧部材
２８…ワイヤ
２９…中心部材
３０…噴霧ノズル
３１…パイプ
３２…上部壁
３３…保持部材
３４ａ，３４ｂ…軸受け部材
３５…センターホルジャッキ
３６…連結管
３７…アンカー部材
３８…アーム
３８ａ…噴霧ノズル
３９…アーム保持部材
４０…供給チューブ
４１…防音シート
４２…足場
４３…ガイドプーリ
４４…ワイヤソー
４５…駆動装置
４６…密閉カバー
４７…防護カバー
４８…バキューム手段
４９…切断部分
５０…吊治具
５１…小割作業室
５２…無線操縦バックホウ
５３…容器
５４…煙突基部
５５…バックホウ
５６…凹部
Ａ，Ｂ，Ｃ…噴霧装置運動方向
Ｄ…噴霧ノズル回転方向
Ｇ…ゴミ
ＦＡ…フライアッシュ
ＥＧ…排気ガス
Ｄ…ゴミ中のダイオキシン類
ＯＲＧ…有機化合物
ＣＬ…塩素
Ｒ…化学反応
ＤＮ…デノボ合成
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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