第10工場ガスク－ラー改良工事

水銀廃棄物の処理とリサイクル

野村興産株式会社

１．野村興産㈱沿革

２．水銀物性

３．水銀用途 現代

４．水銀用途 昔

５．水銀削減への日本の取り組み

６．野村興産㈱事業内容と水銀廃棄物分類

７．使用済み電池・蛍光灯処理フロー

８．まとめ

説明内容概略

１．野村興産㈱沿革

１．１ 会社沿革①

1936年 大雪山入山者により水銀の大鉱床を発見。 1939年 野村鉱業株式会社によってイトムカ（アイヌ語で”光輝く水”の意）鉱山 と名づけられ、開発に着手。以後東洋一の水銀鉱山として生産を続ける。 1973年 野村興産株式会社を設立。 1986年 (社)全国都市清掃会議から【使用済み乾電池の広域回収・処理センタ－】 に指定される。 1993年 WWF日本委員会による「第2回地球環境大賞」（環境庁長官賞）を受賞。

1997年 環境庁より「使用済み蛍光灯から断熱材、グラスウールの再生技術」につ いて地球温暖化防止に貢献するものとして環境庁長官賞受賞。 1999年 （社）全国都市清掃会議から【使用済み蛍光灯の広域回収・処理セン ター】の追加指定を受ける。 2001年 本社、イトムカ鉱業所、札幌営業所、関西営業所がISO14001認証を取得 する。（2004年 ヤマト環境センター、2005年 関西工場取得） 2004年 関西工場操業開始。（関西地区に於いて廃蛍光灯中間処理開始） 2007年 循環型社会形成推進功労者として、環境大臣表彰を受賞。 2008年 経済産業省「元気なモノ作り中小企業300社 2008年度版」に選定

１．２ 会社沿革②

２．水銀物性

原子構造、物理的・化学的性質

及びその他特徴

汞 みずがね 常温（25℃）で唯一の

液体

金属

水銀化合物

昇汞 しょうこう 塩化水銀(Ⅱ) HgCL2

甘汞 かんこう 塩化水銀(Ⅰ) Hg2CL2

２．１ 水銀

7

２．２ 原子構造

80 電子 原子核（陽子と中性子からできている） 酸化数： +２の酸化数をとりやすいが、+１の化合物も知られる。 原子番号 ＝ 陽子数 ＝ 電子数 ＝ ₈₀ 質量数 ＝ 陽子数 ＋ 中性子数 ＝ _200.59 原子番号 元素記号 30 Zn 48 Cd 80 Hg

◆純度99.99%程度の金属水銀では、卑金属が溶解していると 次第に

酸化膜

を生じる。

２．３ 化学的性質

◆混合発火危険性：

アセチレン、アンモニア、アジ化物

と 反応して爆発性のある水銀アセチリドや水銀と窒素の化合 物を生ずる。 ◆反応性：

硫黄、ハロゲン（塩素）

と直接、反応する。 ◆酸化力のない酸にはおかされない。（

塩酸には不溶

_） ◆

硝酸、濃硫酸、王水

_{に溶ける。} 9

酸化膜

◆外観：銀白色で金属光沢

２．４ 物理的性質①

◆匂い：_無臭 ◆密度：

13.53

g/cm3_（20℃） 水銀の体積の温度による

変化は小さい

が、

直線的

_に変化 するので、体温計や温度計に用いられていた。 ◆融点：

-38.84℃

-38.84℃以下で白色固体。圧延性を有する。 ◆沸点：

356.58 ℃

元素中比重15番目 金22.59 白金21.45 タングステン19.3 11

◆表面張力：

470

mN/m 液体で

最も高い

_{。水は72.25 mN/m}

２．５ 物理的性質②

◆溶解度： 0.02 mg/L （20℃-H2O） 排水基準値0.005mg/L 水にほとんど

不溶

◆熱伝導率： 8447mW/(m・K) 液体で

最も大きい

。水は602.5mW/(m・K) ◆蒸気圧 ： 0.16 Pa（20℃）

気化しやすい

３．水銀用途 現代

ランプ： 蛍光灯 / ナトリウム / 水銀灯 / メタルハイドライド / バックライト液晶 ジャイロスコープ 朱：赤 水銀スイッチ ボタン電池 水銀リレー 血圧計 チメロサール （ワクチン防腐剤）

３．１ 主な水銀用途

ポロシメーター 水銀入り 酒精計

マンガン乾電池・アルカリ乾電池に使われている負極活物質である亜鉛 は貯蔵中に、１）亜鉛の自己放電反応で、電池容量を劣化させ、２）水素 ガス発生反応が進行し、発生したガスが電池の内部圧力を上昇させ電 解液を漏出させる。 水銀(HgCL2)は、この反応に対し最大の

抑制効果

を持つ元素であった。

３．２ 電池に水銀含有していたのは何故?

15

点灯すると電極に電流が流れ加熱され、フィラメントから熱電子 が管内に放出され、放電が始まる。放電により流れる電子は、 管内の

水銀原子と衝突して

253.7nmの

紫外線

を発生

する。 この紫外線が蛍光物質に照射され、可視光線に変わる。蛍光 物質の種類によって、いろいろな光色を放つ。

３．３ 蛍光灯に水銀を使用するのは何故?

多孔質材料の気孔の中に水銀を圧入することにより、気孔直径・気孔率・ 気孔分布などを測定します。

腕帯に圧力がかかると、その力でガラス管の中の水銀が上へ押し上げられ、 どれだけ上がったかで圧力の大きさを測る。 水銀式の場合、聴診器でK音（コロトコフ音）を聴きながらガラス管の目 盛を見て測定する。

３．５ 水銀式血圧計

水銀量は、3～4cc／個 （約47.6g／個）

出典：株式会社生方製作所ホームページ ガラス管の中に２本の電極と水銀 （玉）が入ったスイッチ。 傾けると水銀（玉）が電極をショー トし通電する。 警報器などの傾斜センサーとして利 用される。

３．６ 水銀スイッチ、感震器

水とエチルアルコール水溶液のエチルアルコールの濃度 （体積百分率 ｖｏｌ％）を計測する。

３．８ 医薬品

◆チメロサール （エチル水銀チオサリチル酸ナトリウム）NaOCOC₆H₄SHgC₂H₂ ワクチンに防腐剤、安定剤として含まれる （日本脳炎、B型肝炎、三種混合、インフルエンザ） ◆赤チン（マーキュロクロム）C₂0H₈Br₂HgNa₂O₆ 1919年に作り出された傷薬。通常このマーキュロクロムを1～2 パーセントの水溶液としたものが赤チン。 細菌の発育を抑制する作用があって刺激性が少ないため、創 傷、皮膚粘膜の消毒に用いられた。 ◆水銀軟膏 厚生省認可の医薬品。33％の水銀を含む。古くから梅毒性の 潰瘍治療に使用されたり、ケジラミなどの皮膚寄生虫に対して 用いられる。

「メッキ」とは金属または合金の薄層を他の物（主として金属） の表面にかぶせること。 金と水銀を混ぜ加熱して溶かす 金と水銀のアマルガムをつくる 地板（じいた）にアマルガムを塗る 水銀を蒸発させて金を固定する 鍍金（ときん）の完成

３．９

鍍金（ときん）～金メッキ～

世界文化遺産：厳島神社 世界文化遺産：首里城

日本の工芸品

名 称 化学式 慣用名 過去用途 現在用途 塩化水銀(Ⅱ) _HgCL2 昇汞 バッテリー・ 消毒剤 試薬 塩化水銀(Ⅰ) _Hg2CL2 甘汞 下剤・利尿剤 試薬・カロメ ル電極 酸化水銀(Ⅱ) _HgO 赤降汞 黄降汞 電池・殺菌剤 試薬 アミノ塩化水 銀(Ⅱ) Hg(NH2)CL 白降汞 化粧品・軟膏 試薬

３．11 水銀化合物用途

４． 水銀用途 昔

朱つまり赤色物は多種多様に記述されている。 赤色または赤色顔料を意味する。 朱 水銀朱 HgS ベンガラ（赤鉄鉱）Fe₂O₃ 鉛丹（えんたん）Pb₃O₃ 辰砂（天然水銀朱） 人工水銀朱（製造辰砂） 外国産辰砂 日本産辰砂 「朱の考古学」市毛 勲著より 日本古代赤色顔料

４．１ 朱（しゅ）

真朱(しんしゅ)

高級朱肉(水銀朱)

硫化第二水銀 HgS

27

４．２ 朱肉

朱肉(ベンガラ)

酸化第二鉄 Fe2O3

４．３ 朱の呪術

血の色でもある「朱」は、活力と蘇生、死との対決、死霊封じ、と いった呪術具として利用された。 ・旧石器時代 ベンガラを用い呪術具とした ・縄文時代 多くの遺物にベンガラが顔料として利用された。 ・弥生時代後期～古墳時代 祭祀（さいし）や埋葬施設で盛んに使われた。 施朱（せしゅ）の風習の最盛期であった。 辰砂とベンガラが明瞭に使い分けられていた。

４．４ 魏志倭人伝

29 魏志倭人伝とは 三国志「魏書」第30巻烏丸鮮卑東夷伝倭人条 の略称 当時、日本列島にいた民族・住民の倭人（日 本人）の習俗や地理などについて記載 倭のことを「その山に丹あり」と記載 魏と倭の外交 238年 魏に使者を派遣 親魏倭王に任命 銅鏡100枚、真珠50斤、鉛丹50斤 243年 丹を献上

古代中国での煉丹術は

不老不死

を意味し、秦（しん）の始皇帝 （西暦200～300年頃）の頃から、不老不死の霊薬の製法として 研究されてきた。 中国錬金術のテキスト「

抱朴子

_(ほうぼ くし)」によると「金は朽ちることがなく水 銀は変化する。この二種の金属を飲ん で、人の身体を煉ることで、不老不死を 得る。」「金丹」とは「

環丹(水銀)

」と「金 液(金) 」のことで、仙人になるための薬 と伝えられた。 また古代には血液の中に魂が宿ると信じられており、「丹薬」の主 剤である「丹沙」が血液と同じ

赤い色

であり、この色の薬を飲め ば魂の力も強くなると信じられ、

丹沙

を加熱すると気体となること より、やがて丹薬を飲んだ体も軽くなり天界に上る事が出来ると

４．５ 煉丹術

「丹薬」は７世紀の唐（とう）代に流行したが、愛用した歴代皇帝 は早死にしたという。原因は「丹薬」の飲み過ぎといわれる。 「丹薬」とはひ素・硫化水銀を成分とする「丹沙」より作られる。 漢代のミイラからは、正常値に比べ約100倍もの多量の水銀が 検出されていて、水銀中毒による死と推定されている。

４．６ 丹薬

馬王堆漢墓

_{（まおうたいかんぼ） 前漢時代（BC186～168頃）} 1971年に見つかった。外観は完全で、少しも腐乱したところが なく、顔も目・耳・鼻・口とあまり変形せず、頭髪も薄いが、後頭 部でたばねたまま残存、身体にはまだ弾力がある。 死体からは水銀と鉛がかなり多く検出されているという。 31

1974年、井戸を掘っていたときに偶然発見された兵馬俑により、秦始皇帝陵 墓は二千年近い時空を経て我々の前にほぼ完全な姿で現れた。

その後の調査から、高さ15mの巨大地下宮殿の存在と高濃度の水銀検出 によって神話・伝説は歴史となった。

・技術者など、延べ42万3,000余人，役夫（えきふ）218万人 ・大仏本体の鋳造に３年、らぼつの鋳造と組立てに２年、仕上げと塗金に６年、 計11年 ・高さ16ｍ余、幅約12ｍ、重さ112.5ｔという巨大な仏像 水銀はアマルガムとして金などの金属を溶かし込む性質があり、その性質を 利用して８世紀に奈良の大仏が作られた際の表面の金メッキに利用された。 大仏の表面(銅)に金アマルガムを塗り、熱して水銀を蒸発させて金メッキを施 した。 金9t 水銀50t

４．８ 大仏に使われた水銀

33

第６代将軍

在職1709～1712年

48歳で5代将軍綱吉の後

将軍職に就任。

墓所は東京増上寺

500kgの水銀朱が副葬

４．９ 徳川家宣公

５．水銀削減への日本の取り組み

1968年 水俣病を公害認定 1973年 マーキュリークロムの生産停止 1983年 「暮らしの手帖」で廃乾電池の環境汚染が注目 1986年 全ての苛性ソーダ工場で水銀法停止 1991年 マンガン乾電池の水銀0使用化 1992年 アルカリ乾電池の水銀0使用化 1995年 水銀電池の生産中止

５．１ 水銀削減への日本の取り組み

1 ,1 1 5 1 ,2 1 1 840 918 1 ,2 8 5 1 ,2 6 4 1 ,3 8 4 1 ,7 7 5 2 ,4 7 4 1 ,7 8 0 1 ,5 8 9 1 ,8 5 6 1 ,2 6 6 925 1 ,2 5 4 880 578 572 375 202 265 207 222 266 298 299 244 _{231 226} 179 222 215 206 173 ₁₄₃ 113 ₈₂ 64 54 _{38 26 24 19} 12 13 10 0 8 8 10 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 1 9 5 6 1 9 5 7 1 9 5 8 1 9 5 9 1 9 6 0 1 9 6 1 1 9 6 2 1 9 6 3 1 9 6 4 1 9 6 5 1 9 6 6 1 9 6 7 1 9 6 8 1 9 6 9 1 9 7 0 1 9 7 1 1 9 7 2 1 9 7 3 1 9 7 4 1 9 7 5 1 9 7 6 1 9 7 7 1 9 7 8 1 9 7 9 1 9 8 0 1 9 8 1 1 9 8 2 1 9 8 3 1 9 8 4 1 9 8 5 1 9 8 6 1 9 8 7 1 9 8 8 1 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 水銀需要 [ton] その他 電池 アマルガム 農薬 無機化学製品 医薬品 計測機器 家電 電気計測器 触媒 火薬 塗料 苛性ソーダ 2005年 電気 1.2 計測 0.6 電池 1.1 その他 6.5 計 9.5 出典：環境省資料 1956年（昭和31年） 水俣病の公式報告 1968年（昭和43年） 水俣病が公害認定 1973年（昭和48年） 水銀法苛性ソーダ設備運転停止指示 1986年（昭和61年） 水銀法苛性ソーダ設備運転停止 1973年（昭和48年） マーキュロクロム生産中止 1991年（平成3年） マンガン乾電池 水銀0 1992年（平成4年） アルカリ乾電池 水銀0 1995年（平成7年） 水銀電池生産中止

５．２ 日本における水銀需要量

1971年（昭和46年） 有機水銀系農薬販売中止

電池 1081 塩素アルカリ 工業 797 小規模金鉱山 650 歯科用アマル ガム 272 その他 175 計測機器 166 電気制御・ス イッチ 154 照明 91 国内水銀需要量（2010） 約8トン/年（世界の0.2％） 世界水銀需要量（2003） 3,386トン/年

５．３ 世界と日本の水銀需要量

ランプ類, 3.05 医療用計測 器, 1.90 無機薬品, 1.18 ボタン電池, 1.00 工業用計量 器, 0.85 歯科用水銀, 0.02

５．４ 蛍光ランプあたりの水銀封入量推移

40年前(1974)と比較して1/7に低減

水銀0使用乾電池比率推移

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 平成2年 (1990) 平成5年 (1993) 平成7年 (1995) 平成10年 (1998) 平成13年 (2001) 平成16年 (2004) 平成18年 (2006) 水銀0使用電池比率 [%] _水 銀 ０ 使 用 電 池 に 切 替 え

５．５ 水銀0使用乾電池比率推移

６．野村興産㈱事業内容と廃棄物

分類

総面積 149万㎡ （約45万坪）東京ドーム32個分 標高 670m 北見市 人口12万人 イトムカ鉱業所

６．１ イトムカ鉱業所ロケーション

６．２ 関西工場ロケーション

水銀0使用乾電池比率推移

６．３ 野村興産㈱事業内容

・事業内容

廃棄物の中間処理・最終処分・再資源化

・処理物

廃乾電池、廃蛍光灯、汚泥、キレート樹脂、

活性炭、廃試薬、廃液、医療廃棄物 ・・・・・ 等

・再資源化品

水銀、水銀試薬(塩化水銀・酸化水銀・硝酸水銀

等) 銀朱、ガラスカレット、亜鉛精鉱 ・・・・・ 等

水銀0使用乾電池比率推移

６．４ 水銀使用廃棄物

水銀の特性を利用するため、意図的に製品に使用

電 気 機 器 乾電池， 蛍光灯， 各種放電管， 高圧ナトリウムランプ， 水銀整流器， 水銀スイッチ， 水銀リレー 計 器 気圧計， 圧力計， 温度計，体温計， 液面計， 流量計， ジャイロコンパス 電 極 水銀電極， 電解用電極 ア マル ガム ランプ用， 電池用， 歯科用， 金メッキ用 薬 品 試薬， 医薬， 農薬， 防腐剤， ガス清浄剤 顔 料 絵具， 塗料， 朱肉， 着色剤 シ ー ル ド 材 機器シールド材， 水銀ポンプ， 灯台浮体 工程不良品， 廃液， 排水用水銀吸着剤， 排ガス用水銀吸着剤，ダスト， スラッジ， 廃触媒，建屋解体材，汚染土壌 水 銀 使 用 機 器 水 銀 使 用 工 場 排　　出 含 水 銀 廃 棄 物 Page 45

水銀0使用乾電池比率推移

６．５ 水銀非使用廃棄物

水銀を使用しない工程において、化石燃料や非鉄鉱石に付 随した微量の水銀が濃縮されたもの 水銀非使用廃棄物 化石燃料精製剤 (石油精製，天然ガス精製)， スラッジ・ダスト（非鉄製錬）， 一廃焼却場排ガス水銀吸着剤，その他 含 水 銀 廃 棄 物 水 銀 非 使用 工場 排　　出

水銀0使用乾電池比率推移

６．６ 回収水銀内訳

廃棄物処理量 約27,000t/y

廃棄物中の水銀量 約50t/y

水銀非使用廃棄物中の水銀量 約35t/y

回収入荷水銀の

_70%

が水銀非使用廃棄物

から！

Page 47

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７.１ 使用済み乾電池リサイクルフロー

選別 使用済み乾電池 焙焼工程 解砕・磁選 凝縮 精製 亜鉛滓 土譲改良剤 亜鉛 鉄くず 水銀 異物や種類の異なる 電池を選別する。 アルカリ乾電池など一次電 池がリサイクル対象です。 600～800℃ で水銀を気化する。 焙焼後の乾電池を砕き、 外缶を磁石で選別する。 乾電池外缶 水銀蒸気を冷却して液体 の水銀として回収する。 亜鉛製錬工場の亜鉛原料と して使用される。 コーヒー畑やオレンジ畑の 栄養素として使用される。 回収された水銀を精製し高 純度の金属水銀とする。 蛍光灯 ボタン電池 特殊計測器 大学 研究機関

異 物 水銀体温計/血圧計 蛍光灯 焙 焼 カミソリ ライター 選 別 一次電池 マンガン電池 ボタン電池 焙 焼 98wt％ アルカリ電池 リチウム電池 コイン電池 二次電池 NiCd電池 NiMH電池 選 別 2wt％ _{Liイオン電池 鉛シール電池}

７.２ 使用済み乾電池選別工程

着色 : 水銀含有入荷物

７.３ 使用済み乾電池選別物

NiCd電池

NiMH電池

Liイオン電池

分別 資源

７.４ 使用済み乾電池中水銀

平成26年度入荷使用済み電池 水銀調査結果

10～20mg/kg

水銀が含有

1990年前製造電池 海外製電池 ボタン電池 水銀体温計

使用済み電池の処理 水銀対応が現在も必要

12,000t/年 水銀300kg回収

53

・混入異物 ・二次電池 重油バーナ 解砕機 磁選機 ロータリーキルン ﾎｯﾊﾟｰ 渦電流選別機 選別機 手選別 スタック 二次燃焼炉 電気集塵機 脱水銀塔 洗浄塔 コンデンサー 水銀蒸気 鉄スクラップ 亜鉛滓 炭素棒

７.７ 使用済み乾電池焙焼工程

真鍮 ロータリークーラー

７.８ 乾電池からのリサイクル物

７.９ 使用済み蛍光灯リサイクルフロー

破砕・選別 使用済み蛍光灯 洗浄・選別 凝縮 精製 ガラス 高品位カレット カレット アルミ原料 水銀 ガラスと口金部 分を選別する。 直管形、ボール形、コンパク ト形など様々な種類の蛍光灯 に水銀が利用されており適正 なリサイクルが必要です。 40Ｗ型蛍光灯の組成例 600～800℃ で水銀を気化 する。 セメント原料となる。 水銀蒸気を冷 却して液体の 水銀として回 収する。 グラスウール：住宅用断熱材 に使用される。 蛍光灯のガラスを作る。 回収された水 銀を精製し高 純度の金属水 銀とする。 焙焼工程 水銀スラッジ 口金 混合カレット ガラスを洗浄し 微細な異物や水 銀を取り除く。 水銀 4×10-3 （約7mg） 蛍光粉 レアアース 原料 ₅₇

○ ガラス ソーダ石灰ガラス 厚さ・組成ほぼ同じ グラスウール原料 ○ 蛍光体 三波長蛍光灯には、 Tb,Eu,Y などレアアースが 含まれる。

７.10 使用済み蛍光灯リサイクル

水銀 4×10-3 （約7mg） 8,000t/年 水銀300kg回収

７.11 使用済み蛍光灯リサイクル物

カレット

アルミ原料

蛍光体(脱Hg)

革製の袋に入れ木製の樽 に収納 （１１．5kg／袋）

７.12 水銀 1フラスコ34.5kgの由来

木製の樽３つを木箱に収納 （１１．5kg×３＝３４．５ｋｇ）

鉄・ニッケル・コバルト・マンガン

水銀に溶解しない。

水銀

純度

販売単位

容器

工業用

4N

34.5kg

鉄製フラスコ

特製水銀

5N

5kg

ガラス瓶

高純度水銀

6,7N

100g

ガラス瓶

61

７.13 金属水銀製品容器

８.１ 水銀安定化

樹脂等

硫化水銀

水 銀

硫 黄

固化体

63

廃棄

・

収集

回収

製品

消費

・

固型化/

安定化

８.２ 資源管理循環型社会

65