産業廃棄物処理施設における PFOA 含有廃棄物の分解処理について（正）大岡幸裕 1)、（賛）草野洋平 1)、〇（賛）加藤正敏 1)
1) (株)クレハ環境
１．はじめにペルフルオロオクタン酸（以下、「PFOA」とする）またはその塩及び PFOA 関連物質は、2019 年 5 月に POPs 条約の付属書 A（廃絶）に追加された。POPs を含む廃棄物の廃棄については、バーゼル条約で採択された POPs 廃棄物の環境上適正な管理に関する総合技術ガイドライン（改訂）及び POPs 条約で採択された BAT/BEP（利用可能な最良の技術及び環境のための最良の慣行）指針を考慮し、POPs の特性が示さなくなるように処理されることが必要である。これを受けて、日本国内では、PFOA 等を含有する廃棄物（以下、「PFOA 含有廃棄物」とする）の適正処理に向けた検討が進められており、PFOA 含有廃棄物に関する技術的留意事項が策定される見込みである。
当社では「令和元年度 PFOA 等含有廃棄物の適正処理方策等調査業務」及び「令和２年度 PFOA 等含有廃棄物の適正処理方策等に関する検討等業務」に参加し、当社ウェステックいわきの７、８号焼却炉（ロータリーキルン方式）を使用して、PFOA 含有廃棄物の分解試験を実施した。また、ウェステックかながわの２号焼却炉（ロータリーキルンストーカ方式）では、自社にて PFOA 含有廃棄物の分解試験を実施した。本稿ではこれらの分解試験の結果を報告する。
２．処理施設の概要（１）ロータリーキルン式焼却炉（７，８号焼却炉）
１次燃焼炉（1,000～1,100℃程度）と２次燃焼炉（850～950℃程度）で焼却を行っている。燃焼ガスは急冷塔で一気に 80℃まで冷却し、酸性ガス等は排ガス洗浄塔でアルカリ循環水を用いて吸収し、電気集塵機による除塵を経て排ガスとして大気放出している。循環水の一部はスラリー排水として抜き出し、排水処理設備へ送水している。排水処
理設備ではキレート剤による重金属類固定及び凝集剤処理による沈降分離後、脱水機で脱水汚泥と排水に分離・排出している。７、８号焼却炉のフローを図１に示す。

図１

７，８号焼却炉ブロックフローおよび採取箇所（２）ロータリーキルンストーカ炉方式（２号焼却炉）
キルンおよびストーカ燃焼室（900～1,000℃程度）で焼却を行っている。燃焼ガスの冷却は、ボイラで行い、減温反応塔で消石灰スラリー噴霧によって冷却(160～170℃程度)した後、酸性ガス等を除去し、バグフィルターによる除塵を経て排ガスとして大気放出している。バグフィルター等で発生したばいじんは、飛灰安定化装置にてキレート剤による重金属類固定化処理を行い、排出している。２号焼却炉のフローを図２に示す。
なお、排水は、排水処理した後に炉内への噴霧やシール水として再利用している。
ウェステックいわき及びかながわでは、2011 年 4 月から「PFOS 含有廃棄物の処理に関する技術的留意事項」に基づいて、PFOS 含有廃棄物の分解処理を行っている。
【連絡先】〒974-8232 福島県いわき市錦町四反田 30 番地 (株)クレハ環境 ウェステック企画部 技術課
加藤正敏 Tel: 0246-63-1231 FAX: 0246-63-1795 e-mail: masatoshi_katou@kurekan.co.jp【キーワード】PFOA、産業廃棄物処理施設、焼却処理、泡消火薬剤、分解率

図２２号焼却炉ブロックフローおよび採取箇所

３．分解処理試験
７、８号焼却炉における分解試験は、プラスチック製の容器に小分けした PFOA 不含有の泡消火薬剤原液に東京化成工業株式会社製の PFOA 原体（>98%）を混合（以下、「PFOA 含有泡消火薬剤」とする）し、模擬的な PFOA 含有泡消火薬剤として一定の間隔で焼却炉へ投入した。
２号焼却炉における分解試験は、PFOA 含有泡消火薬剤の製品が廃棄物になったものをストックタンクへ貯留し、バーナー噴霧にて焼却炉へ連続供給した。
焼却処理は通常時の産業廃棄物と混焼しており、燃焼温度は、７号焼却炉では 1100℃以上、８号焼却炉では 1000℃以上、２号焼却炉では 850℃以上で実施した。
４．測定結果および考察
７、８号焼却炉における分解試験では、供給側は PFOA 含有泡消火薬剤、調整汚泥、助燃油を対象とし、排出側は排ガス、燃え殻、スラリー排水を対象とした。７号焼却炉分解試験における分解率の算出結果を表１に示す。８号焼却炉分解試験における分解率の算出結果を表２に示す。
２号焼却炉における分解試験では、供給側は PFOA 含有泡消火薬剤、ピット廃棄物を対象とし、排出側は排ガス、燃え殻、ばいじんを対象とした。２号焼却炉における分解率の算出結果を表３に示す。
分解率は PFOS 含有廃棄物に関する技術的留意事項を参考に分解率 99.999%以上を目標に設定した。いずれの焼却炉においても、目標の分解率 99.999%以上を達成した。
PFOA の分析は固形物試料、液状試料及び排ガス試料とも「PFOS 含有廃棄物の処理に関する技術的留意事項」に準拠した方法で前処理を行い、液体クロマトグラフ質量分析計（LC-MS/MS）により同定・定量を行っている。
表１ ７号焼却炉分解試験における分解率
対象
PFOA含有泡消火薬剤
供給

PFOA濃度

供給・排出量排出PFOA総量3,400,000 μg/kg

37 kg/h

125,800 mg/h

調整汚泥(混焼物)

16 μg/kg

1,143 kg/h

18.3 mg/h

助燃油(混焼物)<100 μg/kg

525 kg/h

52.5 mg/h

総供給量

対象PFOA含有泡消火薬剤
供給

PFOA濃度

供給・排出量PFOA総量4,200,000 μg/kg

37 kg/h155,400 mg/h

調整汚泥(混焼物)

3.4 μg/kg

1,067 kg/h

3.6 mg/h

助燃油(混焼物)<100 μg/kg

549 kg/h

総供給量

125,871 mg/h

55 mg/h155,459 mg/h

排ガス0.00175 μg/m3N

56,700 m3N/h

0.099 mg/h

排ガス0.00120 μg/m3N

48,900 m3N/h

0.059 mg/h

燃え殻0.036 μg/kg

712 kg/h

0.026 mg/h

燃え殻0.042 μg/kg

202 kg/h

0.008 mg/h

0.00099 μg/L

14,000 L/h

0.0134 mg/h

スラリー排水0.0094 μg/L

10,000 L/h

0.094 mg/h

スラリー排水

総排出量

PFOA濃度５．まとめ
本試験により、PFOA 含有廃棄物が当社の産業廃棄物処理施設による焼却処理で確実に分解できることを確認した。

36,000 μg/kg

208 kg/h

7,488 mg/h

0.82 μg/kg

1,091 kg/h

0.89 mg/h

総供給量

7,489 mg/h

排ガス0.00059 μg/m3N

20,200 m3N/h

0.012 mg/h

燃え殻0.01 μg/kg

295 kg/h

0.0030 mg/h

0.025 μg/kg

177 kg/h

0.0044 mg/h

分解率0.161 mg/h
99.99989 %PFOA総量PFOA含有泡消火薬剤

総排出量

分解率

供給・排出量

供給 ピット汚泥(混焼物)

ばいじん

総排出量

99.99989 %

表３ ２号焼却炉分解試験における分解率
対象

排出0.139 mg/h

分解率

排出

表２ ８号焼却炉分解試験における分解率

0.019 mg/h
99.99974 %今後は、PFOA 含有廃棄物の技術的留意事項策定後の本格処理に向けて準備していく。