JP2000117226A - 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
害化処理するとともに、処理量を低減すること。 【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
するとともに不燃性または難燃性の有機溶媒を添加して
スラリーにする粉砕工程と、前記スラリーを固体分と液
体分とに分離する固液分離工程と、該固液分離工程後に
前記液体分に水を加える水添加工程と、該水添加工程後
に前記液体分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。一方、
汚泥やダイオキシン類等の有害物質を完全分解する処理
として、超臨界水・水熱反応処理を利用した方法が開発
されている。

【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。
超臨界水・水熱反応を用いれば、焼却炉耐火レンガに付
着したダイオキシン類を原理的に分解可能であるが、耐
火レンガ中のダイオキシン類は微量であり、レンガごと
処理したのでは、処理量が膨大になるとともに、レンガ
の構成物である無機固体による水熱処理装置の閉塞が生
じるおそれもある。

【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
するとともに、水熱処理前に固形物を分離してその処理
量を低減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
とともに不燃性または難燃性の有機溶媒を添加してスラ
リーにする粉砕工程と、前記スラリーを固体分と液体分
とに分離する固液分離工程と、該固液分離工程後に前記
液体分に水を加える水添加工程と、該水添加工程後に前
記液体分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、粉砕工程で固形
物を粉砕するとともに有機溶媒を添加してスラリー化す
るので、固形物の表面に付着および内部に含有している
有機塩素化合物が有機溶媒に選択的に溶け込んで、抽出
・分離され、濃縮される。そして、固液分離工程で固体
分と液体分とに分離させるので、固体であるレンガ粉末
と有機塩素化合物を抽出した有機溶媒（液体分）とが分
離され、この液体分のみが後の水熱反応処理工程で水熱
処理される。このとき、液体分の有機溶媒も水熱処理で
分解されて無害となる。なお、不燃性または難燃性の有
機溶媒を用いるので、粉砕工程時に火花等が発生しても
発火することがない。

【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
記固液分離工程で分離された液体分を蒸留して有機溶媒
を気化分離する有機溶媒分離工程を前記水添加工程の前
に備えている技術を採用することができる。

【０００８】この無害化処理方法では、有機溶媒分離工
程において蒸留するようにすれば前記液体分から有機溶
媒のみを分離できるので、有機塩素化合物を含まない有
機溶媒のみを回収することができる。

【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、前記有機溶媒を散布しながら粉
砕を行う技術が採用される。

【００１０】この無害化処理方法では、粉砕工程におい
て前記有機溶媒を散布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とともに、有機溶
媒を一様に固形物に添加することができる。

【００１１】

【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。

【００１２】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に有機溶媒を添加しさ
らに数ｍｍから１０μｍ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、該スラリーか
ら固体分と液体分とを固液分離する分離槽４と、分離槽
４で分離された液体分を蒸留して有機溶媒を気化分離す
る蒸留装置５と、該蒸留装置５で残った液体分を高温高
圧状態下で水熱反応処理する水熱処理装置６とを備えて
いる。

【００１３】前記粗粉砕機１および前記中粉砕機２に
は、粉砕時に有機溶媒の散布を行う機能を有し、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。前記有機溶媒としては、不燃性または
難燃性のものが用いられ、例えば、四塩化炭素が採用さ
れる。不燃性または難燃性の有機溶媒を用いたのは、上
記各粉砕機内において、粉砕時に火花等が発生するおそ
れもあり、可燃性の有機溶媒では発火するおそれがある
ためである。

【００１４】前記分離槽４としては、例えば、濾過器や
サイクロン等が用いされる。前記水熱処理装置６は、送
られてくる液体分に水とＮａＯＨを添加する添加機構
（図示略）と、この液体分を高温高圧状態、例えば、３
００℃以上、１０ＭＰａ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。

【００１５】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。

【００１６】〔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によって有機溶媒を散布しながら
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。

【００１７】「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
によって有機溶媒を散布しながら粉砕して、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に有機
溶媒を添加して、中粉砕機２から微粉砕機３に送るとと
もに該微粉砕機３によって湿式粉砕して、数ｍｍから１
０μｍ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。

【００１８】〔固液分離工程〕前記スラリーを分離槽４
に送り、固形分、すなわち耐火レンガの無機固形分と、
液体分、すなわちダイオキシン類が溶け込んだ有機溶媒
とを分離させる。なお、ここで分離された固形分は、ダ
イオキシン類が抽出分離され無害化処理された固形物で
ある。

【００１９】〔蒸留工程〕分離槽４で分離された液体分
を、さらに蒸留装置５に送り、蒸留して有機溶媒を気化
分離する。この工程で、液体分から有機溶媒のみを分離
するので、ダイオキシン類を含まない有機溶媒を回収で
き、再利用することも可能となる。

【００２０】〔ＮａＯＨ添加工程〕そして、蒸留装置５
から水熱処理装置６に残った液体分を送るとともに、添
加機構によって水およびＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）
が添加される。

【００２１】〔水熱反応処理工程〕この水とＮａＯＨが
添加された液体分は水熱処理装置６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
温保圧される。

【００２２】このとき、液体分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（Ｎａ
Ｃｌ）となって、再合成されない状態となる。また、同
時に、液体分に残った有機溶媒も水熱反応で分解され、
無害化される。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】水熱反応処理工程で処理された液体分は、
ＮａＣｌおよびＮａＯＨを含む水となり、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。さらに、上記蒸
留装置５は、有機溶媒の回収を行わない場合には、設け
る必要はなく、この場合、分離槽４と水熱処理装置６と
を直結しても構わない。

【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、固形物を粉砕し不燃性また
は難燃性の有機溶媒を添加してスラリーにする粉砕工程
と、このスラリーを固液分離する固液分離工程と、液体
分に水を加える水添加工程と、この液体分に水酸化ナト
リウムを添加し水熱反応させる水熱反応処理工程とを備
えているので、粉砕によって固形物の表面だけでなく内
部の有機塩素化合物を容易に有機溶媒に抽出することが
でき、抽出速度を向上させることができる。また、固液
分離工程によって、有機塩素化合物が除去された固形分
を水熱処理前に分離させることができ、無害化された固
体分を自然環境下に廃棄することができる。さらに、水
熱反応処理工程において、固形分を除いた液体分のみを
処理するので、大幅に処理量を減少させることができる
とともに、有機溶媒も水熱反応で分解するため、有害物
を外部に排出することがない。また、不燃性または難燃
性の有機溶媒を用いるので、粉砕工程時に火花等が発生
しても発火するおそれもない。

【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、有機溶媒分離
工程において蒸留するようにすれば前記液体分から有機
溶媒のみを分離できるので、有機塩素化合物を含まない
有機溶媒のみを回収することができ、再利用することが
可能となる。

【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、粉砕工程にお
いて有機溶媒を散布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と
ともに、有機溶媒を一様に固形物に添加することがで
き、効率的に有機塩素化合物の抽出ができる。

【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 分離槽 ５ 蒸留装置 ６ 水熱処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BC01 BD11 4D004 AA16 AB06 AB07 CA04 CA12 CA13 CA22 CA24 CB04 CB13 CB31 CC12 CC15 4H006 AA02 AC13 BB31 BC10 BC11 BE10

Claims (3)

【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とともに不燃性または
   難燃性の有機溶媒を添加してスラリーにする粉砕工程
   と、 前記スラリーを固体分と液体分とに分離する固液分離工
   程と、 該固液分離工程後に前記液体分に水を加える水添加工程
   と、 該水添加工程後に前記液体分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、 前記固液分離工程で分離された液体分を蒸留して有機溶
   媒を気化分離する有機溶媒分離工程を前記水添加工程の
   前に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、前記有機溶媒を散布しながら粉砕を行
   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。