JP2000117225A - 有機塩素化合物を含有した固形物の無害化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却炉で使用された耐火レンガ等の有機塩素
化合物を含有する固形物を、自然環境下に廃棄可能に無
害化すること。 【解決手段】 有機塩素化合物を含有した固形物を無害
化する処理方法であって、前記固形物を粉砕して粉末に
する粉砕工程と、前記粉末に水を加えてスラリーにする
スラリー化工程と、前記スラリーに水酸化ナトリウムを
添加し高温高圧状態にして水熱反応を起こさせ前記有機
塩素化合物を分解する水熱反応処理工程とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシン類等
の有害な有機塩素化合物を含有する固形物、例えば、焼
却炉に使用された耐火レンガ等を無害化する処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物等の焼却に伴うダイオキシ
ン類等の有害物質発生を抑制する必要性から、既存の焼
却炉の廃却や改造が行われているが、その際、炉内に使
用されていた耐火レンガが大量に廃棄物として出され
る。この焼却炉に使用された耐火レンガには、ダイオキ
シン類等の有機塩素化合物が大量に含有されており、そ
のまま埋め立てたり、廃棄することができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ダイ
オキシン類等の有害な有機塩素化合物の中には、自然環
境では非常に安定なものがあるため、焼却炉における使
用済み耐火レンガをそのまま廃棄すると、土中にしみ出
して堆積され、雨水によって流れ出すおそれがあった。
また、ダイオキシン類を含んだ廃棄レンガは、そのまま
の状態では処分場に運ぶこともできなかった。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、焼却炉で使用された耐火レンガ等の有機塩素化合
物を含有する固形物を、自然環境下に廃棄可能に無害化
することができる有機塩素化合物を含有する固形物の無
害化処理方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の有機塩素化合物を含有する固形物の無害化処理
方法では、有機塩素化合物を含有した固形物を無害化す
る処理方法であって、前記固形物を粉砕して粉末にする
粉砕工程と、前記粉末に水を加えてスラリーにするスラ
リー化工程と、前記スラリーに水酸化ナトリウムを添加
し高温高圧状態にして水熱反応を起こさせ前記有機塩素
化合物を分解する水熱反応処理工程とを備えている技術
が採用される。

【０００６】この無害化処理方法では、表面だけでなく
内部に含まれる有機塩素化合物をも処理するため、粉砕
工程において固形物を粉末状にし、そしてスラリー化工
程において、十分な水分を加えてスラリーとし、さらに
水熱反応処理工程において、水熱反応させて有機塩素化
合物を分解するとともに添加した水酸化ナトリウムと塩
素成分を反応させて無害かつ安定な塩とする。

【０００７】請求項２記載の有機塩素化合物を含有する
固形物の無害化処理方法では、請求項１記載の有機塩素
化合物を含有した固形物の無害化処理方法において、前
記粉砕工程は、前記固形物を粉砕して略１０ｃｍ以下の
大きさの粉砕物にする粗粉砕工程と、該粗粉砕工程によ
る粉砕物を粉砕して略１ｃｍ以下の大きさの粉砕物にす
る中粉砕工程と、該中粉砕工程による粉砕物をさらに粉
砕して数ｍｍから１０μｍ以下の大きさの前記粉末にす
る微粉砕工程とを備えている技術が採用される。

【０００８】この無害化処理方法では、粗粉砕工程、中
粉砕工程さらに微粉砕工程の順に多段階的に大きさを変
えて固形物を粉砕するため、効率的に均一で微細な大き
さの粉末にすることができる。

【０００９】請求項３記載の有機塩素化合物を含有する
固形物の無害化処理方法では、請求項１または２記載の
有機塩素化合物を含有した固形物の無害化処理方法にお
いて、前記粉砕工程は、散水しながら粉砕を行う技術が
採用される。

【００１０】この無害化処理方法では、粉砕工程を散水
しながら粉砕を行うので、粉砕時に粉塵の発生を抑制す
ることができる。

【００１１】請求項４記載の有機塩素化合物を含有する
固形物の無害化処理方法では、請求項１から３のいずれ
かに記載の有機塩素化合物を含有した固形物の無害化処
理方法において、前記水熱反応処理工程は、超臨界状態
を含む高温高圧水雰囲気で行われる技術が採用される。

【００１２】この無害化処理方法では、水熱反応処理工
程が超臨界状態を含む高温高圧水雰囲気で行われるの
で、有機塩素化合物が分解された状態で水に対してほぼ
均一に溶け込ませることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る有機塩素化合
物を含有する固形物の無害化処理方法の一実施形態を、
図１を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、有機塩素化合物を含有した固形物
として、焼却炉の使用済耐火レンガの無害化処理方法に
おける実施設備を示している。該実施設備は、使用済耐
火レンガを略１０ｃｍ以下の大きさに粉砕する粗粉砕機
１、該粗粉砕機１で粉砕された使用済耐火レンガを略１
ｃｍ以下の大きさに粉砕する中粉砕機２と、該中粉砕機
２で粉砕された使用済耐火レンガをさらに数ｍｍから１
０μｍ以下の大きさのレンガ粉末に湿式粉砕してスラリ
ーとする微粉砕機３と、該スラリーを高温高圧状態下で
水熱反応処理する水熱処理装置４と、該水熱処理装置４
で処理されたスラリーの固形分（無機物）を分離処理す
る分離槽５とを備えている。

【００１５】前記粗粉砕機１および前記中粉砕機２に
は、粉砕時に散水を行う機能を有し、粗粉砕機１として
は、例えば、ジョークラッシャー、ジャイレトリクラッ
シャー等が用いられ、中粉砕機２としては、例えば、ジ
ャイレトリクラッシャー、クラッシングロール、ハンマ
ーミル、ローラーミル等が用いられる。また、前記微粉
砕機３としては、ボールミル、ローラミル等が用いられ
る。

【００１６】前記水熱処理装置４は、送られてくるスラ
リーにＮａＯＨを添加する添加機構（図示略）と、この
スラリーを高温高圧状態、すなわち３００℃以上、１０
ＭＰａ以上の高温高圧水中で超臨界水または水熱反応を
起こさせる圧力容器（図示略）とを備えている。

【００１７】この実施設備による使用済耐火レンガの無
害化処理方法について、図１を参照して以下に説明す
る。

【００１８】〔粉砕工程〕 「粗粉砕工程」まず、使用済耐火レンガを粗粉砕機１に
供給し、該粗粉砕機１によって散水しながら粉砕して、
使用済耐火レンガを略１０ｃｍ以下の大きさの粉砕物に
する。

【００１９】「中粉砕工程」次に、粗粉砕工程による粉
砕物を粗粉砕機１から中粉砕機２に送り、該中粉砕機２
によって散水しながら粉砕して、略１ｃｍ以下の大きさ
の粉砕物にする。 「微粉砕工程」さらに、中粉砕工程による粉砕物を中粉
砕機２から微粉砕機３に送るとともに水を加えて該微粉
砕機３によって湿式粉砕して、数ｍｍから１０μｍ以下
の大きさのレンガ粉末を含んだスラリーに調整される。

【００２０】〔ＮａＯＨ添加工程〕そして、微粉砕機３
から水熱処理装置４にスラリーを送るとともに、添加機
構によってＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）が添加され
る。

【００２１】〔水熱反応処理工程〕このＮａＯＨが添加
されたスラリーは水熱処理装置４の圧力容器に導入さ
れ、圧力容器内の高温高圧水中で水熱反応が生じる。な
お、圧力容器内は、３００℃以上、１０ＭＰａ以上に保
温保圧され、スラリーは、含水率（自由水）２０％以上
で、０．０１〜１Ｎ ＮａＯＨ溶液として調整されてい
る。

【００２２】このとき、スラリーに含まれるダイオキシ
ン類等の有機塩素化合物は水熱反応で分解され、その中
の塩素成分はＮａＯＨと反応し、無害かつ安定な塩（Ｎ
ａＣｌ）となって、再合成されない状態となる。なお、
水熱反応処理工程は、超臨界水雰囲気、すなわち３７４
℃以上２２ＭＰａ以上の高温高圧水中で行えば、有機塩
素化合物が完全分解された状態で水に対してほぼ均一に
溶け込ませることができる。

【００２３】〔分離工程〕水熱処理装置４で処理された
スラリーは、分離槽５に送られ、ＮａＣｌおよびＮａＯ
Ｈを含む水と、無害化処理された固形分、例えばシリカ
等の無機物とに分離される。すなわち、スラリー中の粉
末化した使用済耐火レンガは、含まれていた有毒物質で
あるダイオキシン類等が完全に分解され、無害化された
固形物として分離される。また、上記のＮａＣｌおよび
ＮａＯＨを含む水は、ダイオキシン類が残留していない
ため、排水処理が施された後に放流または再利用に供さ
れる。

【００２４】なお、この実施設備は、全体がトラック等
に車載可能なサイズに設計されており、所定の焼却場に
直接移動することができるようになっている。これによ
って、使用済耐火レンガ（産業廃棄物）を焼却場の外に
運搬する必要がない。また、有機塩素化合物を含有する
固形物として焼却炉で使用した耐火レンガを無害化処理
したが、他の固形物を無害化する手段として適用しても
構わない。例えば、焼却炉内の他の材料（モルタル等）
を無害化処理する方法に用いてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の有機塩素化合物を含有する固形物
の無害化処理方法によれば、固形物を粉砕して粉末にす
る粉砕工程と、粉末に水を加えてスラリーにするスラリ
ー化工程と、スラリーに水酸化ナトリウムを添加し高温
高圧状態にして水熱反応を起こさせ有機塩素化合物を分
解する水熱反応処理工程とを備えているので、固形物の
表面だけでなく内部の有機塩素化合物も水熱反応によっ
て分解し、塩素成分を水酸化ナトリウムと反応させて塩
にすることによって、無害化することができ、自然環境
下に廃棄することが可能となる。

【００２６】（２）請求項２記載の有機塩素化合物を含
有する固形物の無害化処理方法によれば、粗粉砕工程、
中粉砕工程さらに微粉砕工程を備えているので、多段階
的に大きさを変えて固形物を粉砕することにより、効率
的に均一で微細な大きさの粉末にすることができる。

【００２７】（３）請求項３記載の有機塩素化合物を含
有する固形物の無害化処理方法によれば、粉砕工程を散
水しながら粉砕を行うので、粉砕時に粉塵が生じ難くな
り、後工程での取扱いが容易となる。

【００２８】（４）請求項４記載の有機塩素化合物を含
有する固形物の無害化処理方法によれば、水熱反応処理
工程が超臨界水雰囲気で行われるので、有機塩素化合物
が分解された状態で水に対してほぼ均一に溶け込ませる
ことができ、分解効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る有機塩素化合物を含有する固形
物の無害化処理方法の一実施形態における実施設備を示
す結線図である。

【符号の説明】

１ 粗粉砕機 ２ 中粉砕機 ３ 微粉砕機 ４ 水熱処理装置 ５ 分離槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 敬一 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BC01 BD11 4D004 AA16 AB06 AB07 CA04 CA22 CA24 CA34 CA39 CB04 CB13 CB31 CC12 4H006 AA02 AC13 BC10 BC11 BE10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機塩素化合物を含有した固形物を無害
   化する処理方法であって、 前記固形物を粉砕して粉末にする粉砕工程と、 前記粉末に水を加えてスラリーにするスラリー化工程
   と、 前記スラリーに水酸化ナトリウムを添加し高温高圧状態
   にして水熱反応を起こさせ前記有機塩素化合物を分解す
   る水熱反応処理工程とを備えていることを特徴とする有
   機塩素化合物を含有した固形物の無害化処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の有機塩素化合物を含有し
   た固形物の無害化処理方法において、 前記粉砕工程は、前記固形物を粉砕して略１０ｃｍ以下
   の大きさの粉砕物にする粗粉砕工程と、 該粗粉砕工程による粉砕物を粉砕して略１ｃｍ以下の大
   きさの粉砕物にする中粉砕工程と、 該中粉砕工程による粉砕物をさらに粉砕して数ｍｍから
   １０μｍ以下の大きさの前記粉末にする微粉砕工程とを
   備えていることを特徴とする有機塩素化合物を含有した
   固形物の無害化処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の有機塩素化合物
   を含有した固形物の無害化処理方法において、 前記粉砕工程は、散水しながら粉砕を行うことを特徴と
   する有機塩素化合物を含有した固形物の無害化処理方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の有機
   塩素化合物を含有した固形物の無害化処理方法におい
   て、 前記水熱反応処理工程は、超臨界状態を含む高温高圧水
   雰囲気で行われることを特徴とする有機塩素化合物を含
   有した固形物の無害化処理方法。