JP2000218259A

JP2000218259A - 廃棄物等の処理施設

Info

Publication number: JP2000218259A
Application number: JP11021639A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物などの被処理物の一時保管から加熱処
理することで発生する分解ガスの大気中への放出、及び
残渣の減容化までの一連の過程の各工程における複数の
処理手段を有益的に結合することにより、処理施設全体
として高効率で安全な施設を得ることが要求されてい
る。【解決手段】被処理物の破砕とアルカリ物質の薬剤を
添加混合する第１の処理手段Ａと、加熱手段を有する回
転円筒体からなる２つの加熱処理炉で被処理物の含有す
る有害物質を分解析出し、薬剤と反応して無害な塩類を
生成し、且つこれを減容化する第２，第３の処理手段
Ｂ，Ｃと、加熱処理炉で発生したガスを燃焼した後、浄
化して排出する第４の処理手段Ｄと、第３の処理手段Ｃ
からの排出物を水で洗浄して固形物を抽出，排水処理を
する第５の処理手段Ｅを備え、回転円筒体１０２，２０
２を正転，逆転して加熱処理時間の調整を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物などの被処
理物の一時保管から、被処理物を加熱処理することで発
生する分解ガスの大気中への放出、及び残渣の減容化ま
での一連の過程における各工程を有益的に結合し、且つ
被処理物にアルカリ物質からなる薬剤を添加混合して、
熱分解又は乾留等の非燃焼処理を行うことで被処理物か
ら分解析出する有害成分と接触反応して無害な塩類を生
成し、無害な排ガスと残渣を得ることによって全体的に
安全な廃棄物等の処理施設に関し、特に、被処理物を加
熱する回転円筒体を加熱手段で加熱しながら正回転，逆
回転し、正回転，逆回転の運転時間を適宜調整すること
で、被処理物の加熱処理炉１内での滞留時間の調整を可
能とし、この調整によって反応環境を容易に整合するこ
とができるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】被処理物を加熱処理する場合に、回転ド
ラム（ロータリーキルン）内に被処理物を挿入して、回
転ドラム内を加熱しながら移動して処理することが一般
的に行われている。また、加熱のみならず冷却について
も回転ドラム内で行われている（例えば、特開平９−６
８３０５号）。

【０００３】被処理物としては、有機性物質（例えば、
有機塩素化合物等）を含む物質，汚泥，焼却灰，バグフ
ィルタ用処理剤，セメントクリンカー原料等で、これら
の被処理物を回転ドラム（ロータリーキルン）内に搬入
し、加熱目的、例えば、乾燥，脱塩素処理，乾留，炭
化，灰化，焼成等に適合した温度と時間で加熱して目的
の処理を行っている。

【０００４】産業廃棄物や一般廃棄物等の各種廃棄物は
多量の有機性物質を含有しており、これを被処理物とし
て加熱処理すると、各種の有害物質（例えば、塩化水
素，ダイオキシン類）が析出して排ガス中に含まれてい
ることは広く知られている。従って、この排ガスを大気
中にそのまま排出することはできないので、大気中に排
出する前段階で排ガスの浄化処理を行うこと（排出の抑
制）が一般に行われる。

【０００５】この排ガスの浄化装置として一般的な装置
として、特開平８−１０８０２６号などに示されている
バグフィルタ装置がある。この装置は、排ガスの浄化剤
として消石灰を使用して排ガス中の塩化水素，ダイオキ
シン類を除去するようにしている。

【０００６】また、加熱処理により多量に発生した塩化
水素は、苛性ソーダなどで中和するか、塩酸にして回収
することも一般に行われている。

【０００７】しかし、排ガス処理のための、バグフィル
タで使用した消石灰粉末、排ガス中の飛灰，焼却残渣
（焼却灰等）などの、排ガス以外の物にも塩素系ガス成
分は付着・吸着されて、猛毒のダイオキシン類を生成し
てしまうことが知られている。

【０００８】一方、本願の出願人は、ハロゲン物質であ
る有機塩素化合物（塩化水素）が、従来の「排出の抑
制」でなく、「発生の抑制」を行うことで、塩化水素な
どの有害物質の発生を抑制し、排ガスの無害化と残渣の
無害化、塩素による処理装置の損傷の低減を行うことを
提案している。

【０００９】即ち、被処理物にアルカリ物質を添加混合
して所定の温度で加熱することで塩化水素を分解析出さ
せると同時に、添加混合しているアルカリ物質と接触反
応させて無害な塩化物に置換生成する技術を見出し、既
に、特開平９−１５５３２６号，特開平１０−４３７１
３号，特開平１０−２３５１８６号，特開平１０−２３
５１８７号などで提案し、更に、薬剤を多孔質化して接
触反応する面積を増加させて反応効果を高めた薬剤も提
案している（特願平１０−１９３８４４号）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ロータリーキ
ルン方式による加熱処理装置は、回転ドラム（回転円筒
体）を一方向に回転させることで被処理物を回転させな
がら供給口側から排出口側に搬送し、その間において、
所定の加熱温度および加熱時間を制御して目的に応じた
加熱処理を行っている。

【００１１】このときの加熱時間の制御は、回転ドラム
の回転数を増減変更することで搬送時間を制御するか、
又は回転ドラムの傾斜角度を変えることで、被処理物の
搬送速度を増減して、処理時間を調整している。

【００１２】しかし、何れの制御方法も、同じ回転方向
においての加熱時間の制御であるので、次のような課題
が存在する。

【００１３】（１）被処理物の性質は一定でないので、
被処理物の質的変動を勘案すれば、被処理物を加熱処理
目的に応じて安定に十分、確実に処理することには限界
があった。

【００１４】（２）また、このようなことから、回転ド
ラムは、被処理物に対応した一定の長さが必要となり、
設置スペースは大きいものが必要となる。

【００１５】（３）しかも、被処理物に応じた各種長さ
の回転ドラムを準備する必要があり、準備する煩雑さが
ある。

【００１６】（４）更には、長尺の回転ドラムの場合に
は、加熱による熱膨張（特に、軸方向の）を考慮する必
要があり、シールの確保など各種の対策を考慮しておく
必要があり、熱対策設計が複雑なものになる問題があ
る。

【００１７】このように、長尺の回転ドラムを用いる場
合には、解決しなければならない種々の課題が山積して
いるのが現状である。

【００１８】（５）また、薬剤を添加して加熱処理によ
って無害化処理する場合、反応環境（薬剤との混合状
態、反応時間など）の確保が重要なポイントであり、処
理中に一時的に反応不足が生じる場合が発生する。この
ような場合の対策として、ドラム回転数を減速をさせて
反応環境を確保することが考えられるが、被処理物は前
進しており、回転数の減速による対策のみでは限界があ
る。

【００１９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、被処理物を搬入して加熱処理し、排ガ
スおよび残渣の無害処理までの一連の処理工程の中で、
被処理物を加熱処理する回転円筒体を正回転および逆回
転制御することで、回転ドラムが短尺でも加熱処理時間
を任意に調整することができるようにして反応効果をよ
り高め、全体的に安全で且つエネルギーの有効利用を図
った廃棄物の処理施設を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物などの
被処理物の一時保管から、被処理物を加熱処理すること
で発生する分解ガスの大気中への放出、及び残渣の減容
化までの一連の過程における各工程を有益的に結合し、
且つ被処理物にアリカリ物質でなる薬剤を添加混合し
て、熱分解又は乾留等の非燃焼処理を行うことで被処理
物から分解析出する有害成分と接触反応して無害な塩類
を生成し、無害な排ガスと残渣を得るとともに、各工程
中に放散される熱ガスの有効利用をはかり、且つ減容化
物（塩素除去物，炭化物又は灰化物）は回収して再利用
をはかることになり、安全でエネルギー効率を高めた廃
棄物等の処理施設を提供するものである。

【００２１】本願の発明者は、種々実験研究の結果、回
転円筒体（回転ドラム）を正回転，逆回転運転制御する
ことで、被処理物の回転円筒体内での滞留時間を任意に
調整でき、被処理物の回転円筒体内での良好な反応環境
（撹拌，処理時間等薬剤との混合状態）を自由に形成し
得ること、および先に提案した上記のアリカリ物質の薬
剤を使用することにより、被処理物の処理をより効果的
に無害化処理できることを見い出した。

【００２２】本発明はこれらの知見を基になされたもの
で、具体的な廃棄物の処理施設として、少なくとも次の
５つの処理手段を備え、これらの処理手段を有機的に結
合して廃棄物を処理するものである。

【００２３】即ち、廃棄物などの被処理物を保管し、こ
れを破砕し、破砕した被処理物にアリカリ物質の薬剤を
添加混合する第１の処理手段と、この混合被処理物を加
熱手段を有する回転円筒体で加熱し、加熱により析出し
た分解ガスの有害成分と混合又は添加した薬剤とを接触
反応させて無害な物質に置換生成する第２の処理手段
と、この第２の処理手段で無害化された被処理物を加熱
手段を有する別の回転円筒体内に導入し、第２の処理手
段での加熱温度より高い温度で加熱して減容化処理（塩
素除去物，炭化物，灰化物）する第３の処理手段と、少
なくとも第２の処理手段の回転円筒体内の分解ガスを導
入し、これを燃焼してガス中の可燃成分を除去し、且つ
冷却した後除塵して排出する第４の処理手段と、第３の
処理手段で処理した残渣を洗浄して固形物を抽出し、且
つ排水処理する第５の処理手段とを備え、前記第２の処
理手段および第３の処理手段のいずれか一方、または両
方の処理手段は、被処理物を加熱する加熱手段、および
被処理物を供給口側から排出口側に撹拌しながら移動さ
せる移動手段を内部に有する回転円筒体からなり、該回
転円筒体を正回転および逆回転して被処理物を送り加熱
処理および戻し加熱処理を行い、この正回転および逆回
転の運転時間を制御することで、被処理物の回転円筒体
内での加熱処理時間を調整するようにする。

【００２４】前記の第１の処理手段での混合被処理物の
形成は、被処理物に薬剤を混入するか、若しくは破砕し
た被処理物に粉体の薬剤を添加して形成する。

【００２５】第２および第３の処理手段の一方又は両方
の回転円筒体に、該回転円筒体を正回転および逆回転駆
動する回転駆動手段を設ける。

【００２６】また、第２の処理手段の回転円筒体と第３
の処理手段の円筒体とを上下方向に配設し、第２の処理
手段の回転円筒体の排出口と第３の処理手段の回転円筒
体の供給とをダクトで連通し、その中間に間欠送り手段
（例えば、ロータリーバルブ）を設けて、無害化した被
処理物を減容化処理する場合の被処理物の流れをスムー
ズに行う。

【００２７】このとき、第２の処理手段での加熱処理
は、被処理物からハロゲン物質、少なくともＨＣｌが分
解析出する温度（２００℃〜３５０℃）で加熱し、ま
た、第３の処理手段での加熱処理は、被処理物が減容化
が進む温度（３５０℃〜４００℃），炭化する温度（３
５０℃〜７００℃）、又灰化する場合は８００℃以上の
温度で加熱し、減容化する。

【００２８】加熱時間は、回転円筒体を正回転（被処理
物の送り）および逆回転（被処理物の戻し）の運転時間
を適宜調整して行う。この加熱温度と時間は、被処理物
の性質、処理量、回転円筒体で形成する加熱炉の状態
（性能、大きさ、加熱手段など炉に依存する条件）など
に関係するので、事前調査など十分に行ってデータを蓄
積しておくことが必要である。

【００２９】これら第２の処理手段および第３の処理手
段の回転円筒体内の被処理物を移送する移送手段として
は、回転円筒体の軸線に対して傾斜した送り羽根を、径
方向及び軸方向に複数設けることで形成できる。

【００３０】また、、第２および第３の処理手段の回転
円筒体の加熱手段は、回転円筒体を外部から熱ガスによ
り加熱し、第３の処理手段の回転円筒体を加熱した後、
第２の処理手段の回転円筒体に導入するとともに、導入
時に空気を混入して調節した温度で加熱するようにす
る。

【００３１】被処理物に添加，混合するアルカリ物質の
薬剤は、多孔質処理した粉体、又は多孔質処理しない粉
体から成り、多孔質処理しない薬剤は、加熱により被処
理物から分解析出する有害成分と反応して無害な塩化物
を生成するアルカリ金属，アルカリ金属化合物，アルカ
リ土類化合物，アルカリ土類金属化合物に含まれる物質
の中から少なくとも１種類を選択、又は２種以上を混合
したものからなり、アルカリ金属化合物は、炭酸水素ナ
トリウム，炭酸ナトリウム，セスキ炭酸ナトリウム，天
然ソーダ，炭酸カリウム，炭酸水素カリウム，炭酸ナト
リウムカリウム，水酸化ナトリウム，水酸化カリウムか
ら選択した単体、複数種の混合物を含む。

【００３２】また、多孔質処理したアルカリ物質の薬剤
は、加熱により分離飛散する気化成分を含有し、且つ有
害成分と反応して無害な塩類を生成するアルカリ物質体
からなり、該アルカリ物質体を加熱してアルカリ物質体
に含有する気化成分を分離除去することで多孔質化し表
面積が増加した粉体からなり、アルカリ金属化合物に含
まれる物質の中から少なくとも１種類を選択、又は２種
以上を混合したものを使用する。このアルカリ金属化合
物は、炭酸水素ナトリウム，セスキ炭酸ナトリウム，炭
酸水素カリウムから選択した単体、複数種の混合物を含
む。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。

【００３４】図１は本発明の加熱処理炉の基本構成の概
念図、図２および図３は加熱処理炉の加熱部分の説明図
で、図２は図１のＡ−Ａ断面矢視図を示す。これらの図
において、１は加熱処理炉を示し、該加熱処理炉１は、
回転自在な回転円筒体２と、この回転円筒体２の外周に
ガスダクトを形成し熱ガスを導入して回転円筒体２を加
熱する加熱ジャケット３と、回転円筒体２を両端側で回
転自在に支承する支持ローラ４，４′と、回転円筒体２
を回転駆動する回転駆動手段５，５′とで構成され、ま
た回転円筒体２には一端側に被処理物を搬入する供給口
６、他端側に被処理物を排出する排出口７を有し、内部
には図２および図３に示すように回転円筒体の軸線に対
して傾斜した送り羽根２ｂが径方向及び軸方向に複数枚
設けられ、回転円筒体２が正回転のとき被処理物を供給
口６側から排出口７側に撹拌しながら移送し、逆回転の
とき、逆方向に戻し移送する。

【００３５】加熱ジャケット３は、図示を省略してある
固定部材に固定支持され、回転円筒体２との接触部に
は、メカニカルシール８が施されている。

【００３６】９は回転円筒体２の供給口６側を覆い被処
理物を回転円筒体内に供給する供給側ダクト、１０は排
出口７側を覆い回転円筒体２内で処理された被処理物を
排出する排出側ダクトで、この排出側ダクト１０には、
間欠送り手段、例えばロータリーバルブ１１を有し、被
処理物の排出量を調節したり、空気の侵入を防止し、回
転円筒体２内を低酸素雰囲気に保持する。

【００３７】１２は熱ガス発生手段で、例えばＬＮＧ，
ＬＰＧ等の燃料を燃焼させて熱ガスを発生させ、加熱ジ
ャケット３内に供給する。

【００３８】支持ローラ４，４′は、図１および図２に
示すように、回転円筒体２の両端側に夫々４，４および
４′，４′の対の支持ローラからなり、また、回転駆動
手段５，５′は、両端側に設けられ、回転円筒体２を両
端側で駆動する構成としている。

【００３９】そして、この回転駆動手段５，５′は、例
えば、図１および図２に示すように、駆動モータ５ａ，
５′ａ，駆動歯車５ｂ，５′ｂおよび回転円筒体２の外
周に設けた従動歯車２ａ，２′ａから成り、駆動モータ
５ａ，５′ａは図４にその１例を示すモータ制御装置３
０によって正回転および逆回転制御される。

【００４０】モータ制御装置３０は、一般の可変周波
数，可変電圧制御のインバータ装置により構成されてい
る。即ち、交流電力を一旦直流に変換した後、再び交流
電力に変換するインバータ部３０ａと、インバータのゲ
ートを制御する制御部３０ｂから成り、手動運転スイッ
チＨｓおよび自動運転スイッチＯｓの選択操作により、
駆動モータ５ａ，５′ａを駆動して回転円筒体２の回転
速度を設定する。

【００４１】手動操作による速度設定の場合は、オペレ
ータが手動により設定器３１を操作して駆動モータ５
ａ，５′ａの回転数を調整する。

【００４２】また、自動操作による速度設定の場合は、
外部の自動速度指令部３２よりアナログ又はディジタル
信号を与え、この信号レベル（例えば、０〜１０Ｖ，０
〜１００％回転数）により、駆動モータ５ａ，５′ａの
回転数を自動調整する。

【００４３】この手動，自動運転スイッチＨｓ又はＯｓ
を選択して速度設定し、設定した速度指令を制御部３０
ｂを介してインバータ部３０ａに与える。

【００４４】回転方向の選択は、手動の場合は逆転指令
スイッチＲｓを操作することにより行い、また自動運転
の場合は、自動運転スイッチＯｓの投入を条件に制御部
３０ｂ内で設定された時間間隔で正回転，逆回転の切換
が行われる。

【００４５】なお、図中Ｓはモータ制御装置３０の始動
・停止スイッチを示している。

【００４６】このように、回転駆動手段５，５′を回転
円筒体２の両側に各１台設けて、同一のモータ制御装置
３０によって駆動すると、２台の駆動モータが同一周波
数電源で駆動されるため、両端側の駆動モータの回転数
が完全に同期し、回転円筒体がスムーズに回転駆動され
る。

【００４７】また、この回転駆動手段としては、運転の
確実性を確保するために、駆動モータを４台使用し、回
転円筒体２の一端側（供給口側）に、図５に示すように
５，５を設け、他端側（排出口側）にも同様に５′，
５′を設けて選択的に運転して回転円筒体を正回転、逆
回転駆動するようにしてもよい。このようにすること
で、１台の駆動モータが焼損した場合でも継続運転が可
能となる。

【００４８】また、回転駆動手段は、上記の各例の如く
回転円筒体の両端側に必ずしも設ける必要はなく、中央
の１箇所にのみ設けても良いことは勿論である。

【００４９】また、上述した回転駆動手段は、駆動モー
タからの動力の伝達手段として歯車を使用した場合につ
いて説明したが、必ずしも歯車による必要はなく、ロー
ラチェーン用のスプロケットを設け、ローラチェーンで
伝達するようにしてもよい。

【００５０】以上の構成の加熱処理炉を、廃棄物処理施
設の分解反応処理炉に適用する場合は、まず熱ガス発生
手段１２で熱ガスを発生させ、これを加熱ジャケット３
内に送り込み、回転円筒体２を加熱処理目的に応じた温
度に加熱する。

【００５１】次に、被処理物（例えば、一般廃棄物）と
薬剤とを混合（又は添加）する。薬剤は、塩化水素と接
触反応して無害な塩化物を生成するアルカリ物質、例え
ば炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）を使用し、混合
機等に投入して両者を混合する。このとき、被処理物
は、破砕して細かくしておくか、又は混合しながら破砕
する。薬剤は被処理物に対して５〜３０重量％を混合又
は添加する。これらを十分混合した後、ホッパ１４を介
して回転円筒体２に投入し、被処理物を乾燥し、次に熱
分解して被処理物から有害成分を析出すると同時に薬剤
との反応を行わせる。この分解反応処理は、被処理物か
ら塩化水素が析出する温度（２００℃〜３５０℃）と時
間で処理する。この処理時間は、回転円筒体２を回転駆
動手段５，５′によって正回転および逆回転制御し、被
処理物を進行および後戻しすることで調整される。そし
て、所定時間回転円筒体内で加熱処理した後、排出側ダ
クト１０から排出される。

【００５２】なお、加熱温度と時間は、被処理物の性
質、処理量、加熱炉の状態（性能、大きさ、加熱手段な
ど炉に依存する条件）などにも関係するので、事前調査
などを十分に行っておくこと、又はデータ取りしデータ
蓄積が大事である。

【００５３】この正回転と逆回転の運転モードは図６の
（Ａ）又は（Ｂ）に示すように適宜選定し、被処理物の
回転円筒体内での滞留時間（処理時間）を任意に調整す
る。

【００５４】このように、回転円筒体の回転を一方だけ
ではなく、正転，逆転して被処理物の加熱処理炉内の滞
留時間（処理時間）を調整することにより、滞留時間を
長く保てるようになる。このことにより、回転円筒体の
長手方向の寸法が短縮でき、また処理剤を投入したとき
は、発生ガスと薬剤との反応時間が長く確保でき、加熱
反応処理を確実にできる。

【００５５】次に、図１の加熱処理炉を、ハロゲン物質
等の有害成分を多量に含有する廃棄物などの被処理物
を、熱分解などの熱的処理を行った後、減容化処理する
廃棄物の処理施設に適用した実施例について説明する。

【００５６】図７はこの廃棄物処理施設の概念図で、図
１の加熱処理炉を２基用いて、第１の加熱処理炉で、後
述する被処理物の乾燥と無害化のための分解反応処理を
行い、第２の加熱処理炉で炭化等による減容化処理を行
う場合である。

【００５７】図７において１００は第１加熱処理炉、２
００は第２加熱処理炉を示す。これら第１および第２加
熱処理炉１００および２００は、図１に示した加熱処理
炉１と同じ構成をなす。

【００５８】従って、図１と同じ部分には、１００およ
び２００の１の桁および１０の桁にこれと同じ符号を付
して詳細な説明を省略し、異なる部分を重点的に説明す
る。

【００５９】図７において、Ａは第１の処理手段で、廃
棄物などの被処理物を必要に応じて一時の保管する保管
部４１と、保管部４１から被処理物を導入して破砕する
破砕部４２および薬剤供給部４３から成る。薬剤は被処
理物に混入して被処理物と同時に破砕するか、又は粉体
の薬剤を破砕部に添加・混合する。

【００６０】Ｂは第２の処理手段、Ｃは第３の処理手段
を示し、これらの処理手段Ｂ及びＣは第１加熱処理炉１
００と第２加熱処理炉２００から成り、第１加熱処理炉
１００と第２の加熱処理炉２００とは上下方向に配置
し、且つ第２加熱処理炉２００は供給口２０６側を第１
加熱処理炉１００の排出口１０７側に位置して配設し、
排出側ダクト１０を供給口２０６の部分まで延設し、該
排出側ダクト１０で排出口１０７と供給口２０６とを覆
い、その中間にロータリーバルブ１１１による間欠送り
手段を設ける。

【００６１】また、熱ガス発生手段１２で発生した熱ガ
スは、第２加熱処理炉２００の加熱ジャケット２０３に
供給し、第２加熱処理炉２００の回転円筒体２０２を加
熱した後、連絡管１５を介して第１加熱処理炉１００の
加熱ジャケット１０３内に供給される。このとき、温度
調整用の空気２４を送り込み、熱ガスの温度を調整す
る。

【００６２】１４はホッパで、被処理物とアルカリ物質
の薬剤とを混合した混合物、又は混合しながら供給側ダ
クト１０９を介して回転円筒体１０２内に供給する。

【００６３】Ｄは第４の処理手段で、第１および第２加
熱処理炉１００および２００で加熱処理中に発生した分
解ガス（排ガス）をガス導出管２５，２６で導出してタ
ール分等の可燃成分を燃焼させるガス燃焼手段１６と、
この燃焼後の排ガスを冷却する排ガス冷却手段１７と、
冷却した排ガスを浄化するバグフィルタ１８および浄化
後の排ガスを大気中に排出する煙突１９から成る。

【００６４】Ｅは第５の処理手段で、第２加熱処理炉２
００で加熱処理した被処理物と反応によって生成された
塩化物等を排出側ダクト２１０から排出されるのを受
け、これを水洗いして塩化物等を除去する溶解槽２０、
塩化物等を除去した残りの固形物（炭化物等）から脱水
する脱水手段２１と、溶液槽２０からの水および脱水時
に発生する水分を除去した後排水処理する排水処理手段
２３より成る。

【００６５】本実施の形態では、第１加熱処理炉１００
を加熱した熱ガスは、排気管１３からガス管２７を介し
て乾燥手段２２の加熱源として利用した後、排ガス冷却
手段１７で冷却した後、バクフィルタ１８を介して煙突
１９より排出するようにしている。

【００６６】なお、排ガス冷却手段１７での冷却は残存
熱を熱交換器等により、熱を利用することで冷却すれ
ば、熱の有効利用が図れる。また、空気を混入すること
で、冷却するようにしてもよい。

【００６７】またガス燃焼手段１６を設けることなく、
第１および第２加熱処理炉で発生した排ガスを熱ガス発
生手段１２に導入して燃料とともに燃焼させ、熱ガス発
生に利用してもよい。

【００６８】次に一連の処理方法について説明する。ま
ず、熱ガス発生手段１２でＬＮＧ等の燃料を燃焼して熱
ガスを発生させ、第２加熱処理炉２００の加熱ジャケッ
ト２０３に供給して回転円筒体２０２を加熱した後、連
絡管１５を介して第１の加熱処理炉１００の加熱ジャケ
ット１０３に送り込み、回転円筒体１０２を加熱する。

【００６９】次に、第１の処理手段Ａでハロゲン物質等
の有害成分を含有する被処理物を破砕して細かくしたも
の（または混合しながら破砕）とアルカリ物質の薬剤と
を混合したもの、又は混合しながらホッパ１４から供給
側ダクト１０９を介して第１加熱処理炉１００の回転円
筒体１０２内に供給する。

【００７０】この第１加熱処理炉１００での加熱処理
は、被処理物から塩素系ガスが析出する温度と時間を事
前に調査して、被処理物の性質を把握し、この調査結果
を十分にカバーできる温度（例えば、２００℃〜３５０
℃）と時間で処理する。この加熱時間は、図６に示すよ
うに、回転円筒体１０２の正転時間および逆転時間を適
宜調整して行い、温度の調整は、連絡管１５に供給する
温度調整用の空気２４の供給量によって行う。

【００７１】この第１の加熱処理炉での加熱は、燃焼，
焼却ではなく、低酸素雰囲気中での蒸し焼き、熱分解で
の処理とし、熱分解により析出したＨＣｌガス等の有害
成分と薬剤とを接触反応させる。

【００７２】被処理物と混合又は添加する薬剤は、少な
くともＨＣｌ（塩化水素）と接触反応して無害な塩化物
を生成するアルカリ物質を使用する。例えば、本願の出
願人が先に出願した特開平９−１５５３２６号，特開平
１０−４３７３１号，特開平１０−２３５１８６号，特
開平１０−２３５１８７号に示すように、アルカリ土類
金属，アルカリ土類金属化合物，アルカリ金属，アルカ
リ金属化合物で、具体的には、カルシウム、石灰、消石
灰、炭酸カルシウム、ドロマイト、珪酸塩（珪酸カルシ
ウムなど）、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セ
スキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムの中
から１種類選択するか、数種類混合して使用する。これ
らの薬剤は、被処理物に対して５〜３０重量％を混合又
は添加して使用する。

【００７３】または、本願の出願人が先に出願した特願
平１０−１９３８４４号に示す多孔質化したアルカリ物
質（多孔質薬剤）を使用する。多孔質化は、気化成分
（Ｏ，Ｈ，ＣＯ，ＣＯ₂等）を含有するアルカリ物質を
加熱して含有する気化成分をＨ₂Ｏ，ＣＯ₂として蒸発分
離し、この分離飛散によりアルカリ物質体に貫通孔，凹
部（穴）を形成することで多孔質化したものである。こ
の多孔質化により表面積が増加し、発生ガスとの接触面
積が増大する。この多孔質薬剤を被処理物に対して５〜
３０重量％を混合又は添加して使用する。

【００７４】上記のアルカリ物質体は、気化成分を含有
し、且つ有害成分と反応して無害な塩類を生成するアル
カリ金属化合物に含まれる物質の中から少なくとも１種
類を選択、又は２種以上を混合したものから成る。

【００７５】そして、このアルカリ金属化合物は、炭酸
水素ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、炭酸水素カリ
ウムから選択した単体、複数種の混合物による。

【００７６】なお、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣ
Ｏ₃）は、別称として、酸性炭酸ナトリウム、重炭酸ナ
トリウム、重炭酸ソーダと称され、更には俗称として、
重曹とも称されている。

【００７７】セスキ炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃・Ｎａ
ＨＣＯ₃・２Ｈ₂Ｏ）は、別称として、二炭酸−水素ナト
リウム、三二炭酸水素ナトリウム、ナトリウムセスキカ
ーボネートと称され、天然にはトロナ（天然ソーダ）と
して産出する。

【００７８】上記のアルカリ物質の化合物において、ア
ルカリ物質以外の気化成分を加熱蒸発させると孔質化
し、その表面が増大すること、およびこのアルカリ物質
と有害な塩化水素と反応して無害な塩類に置換生成され
て有害成分が無害化されることは下記の反応式により明
らかとなっている。

【００７９】炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）の場
合加熱による多孔質化処理すると、ＮａＨＣＯ₃→Ｎａ₂ＣＯ₃＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ となりＨ₂Ｏ，ＣＯ₂は分離飛散して多孔質化したＮａ₂
ＣＯ₃となる。これが有害成分の塩化水素と反応する
と、Ｎａ₂ＣＯ₃＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ となりＨ₂Ｏ，ＣＯ₂が分離し、無害な塩類（２ＮａＣ
ｌ）となる。

【００８０】同様に炭酸水素カリウム、セスキ炭酸ナト
リウムは、次のようになる。

【００８１】炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ₃）の場合加熱による多孔化処理すると、ＫＨＣＯ₃→ＫＣＯ₃＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ 塩化水素との反応は、ＫＣＯ₃＋２ＨＯｌ→２ＫＣｌ＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ セスキ炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃・ＮａＨＣＯ₃・２
Ｈ₂Ｏ）の場合加熱による多孔化処理すると、２（Ｎａ₂ＣＯ₃・ＮａＨＣＯ₃・２Ｈ₂Ｏ）→３Ｎａ₂Ｃ
Ｏ₃＋５Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ 塩化水素との反応は、Ｎａ₂ＣＯ₃＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ この多孔質化処理した薬剤が、表面積が増加して、被処
理物から分解析出した塩素系ガスとの接触面積が増大
し、反応して新たな塩類を生成する効果が増加する。第
１加熱処理炉１００内においてＨＣｌ成分の分解ガスが
発生するが、例えば、上記の炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ₃）を使用した場合、直ちに炭酸水素ナトリウム
と反応して（ＮａＯＨ）＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋
（Ｈ₂Ｏ）となり、無害な塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）
を生成し、分解ガスから有害なＨＣｌが無くなる。この
ことによって、分解ガス中のＨＣｌ成分の無害化と残渣
の無害化が同時に行われる。

【００８２】この有害成分を析出し、無害化した後の被
処理物（残渣）は、排出側ダクト１０，ロータリバルブ
１１１を介して第２加熱処理炉２００の回転円筒体２０
２の供給口２０６に送り込まれ、ここで被処理物が炭化
する直前で、例えば、廃プラスチック等が減容化が進む
温度（３５０℃〜４００℃）又は被処理物が炭化する温
度（紙類は３５０℃程度で炭化が始まる。）３５０℃〜
７００℃に加熱して炭化処理、又は８００℃以上に加熱
して灰化処理して熔融化し減容化する。この減容化工程
の第２加熱処理炉での加熱処理も、回転円筒体２０２を
正転および逆転させることにより、被処理物の滞留時間
を調整し、均等な加熱処理を行う。

【００８３】この場合、第２加熱処理炉２００内には、
ＨＣｌ成分を含む分解ガスは存在しないので、炭化又は
灰化した被処理物はこれを吸収することはない。

【００８４】この減容化した被処理物と、反応後の塩化
ナトリウムは、排出側ダクト２１０およびロータリーバ
ルブ２１１を介して溶解槽２０に排出される。この溶解
槽２０内で、減容化された被処理物，反応後の薬剤（塩
化ナトリウム）を水に溶解し、水に溶解した塩化ナトリ
ウムを排水処理手段２３に排出し、残りの固形物は脱水
手段２１で脱水してこれを乾燥手段２２で乾燥し、プラ
スチック，炭化物等の固形物を取り出す。取り出され固
形物は、物性に応じて分別して、再利用に供する。

【００８５】一方、第１および第２加熱処理炉１００お
よび２００で加熱処理中に発生した排ガス（分解ガス，
乾留ガス）は、ガス導出管２５および２６を介してガス
燃焼手段１６に送り込み、ここで燃焼させる。

【００８６】この排ガスには、塩化水素などの有害成分
は、第１加熱処理炉１００における反応処理によって基
本的には除去されているが、何等かの事由により反応し
きれず排ガス中に残存する可能性もある。また、タール
等の可燃性分も含まれているので、ガス燃焼手段１６で
燃焼した後、排ガス冷却手段１７で、バグフィルタ１８
の耐熱許容温度以下に下げて、バグフィルタ１８で清浄
して煙突１９から排出する。

【００８７】以上の実施の形態例においては、第１およ
び第２加熱処理炉の両方を正回転、逆回転する構成につ
いて説明したが、いずれか一方のみ正回転、逆回転可能
としてもよいことは勿論である。

【００８８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は廃
棄物の被処理物から塩素系ガス等の有害成分を分解析出
し、この析出した有害成分とアルカリ物質の薬剤とを接
触反応させて無害な塩化物を形成し、発生する分解ガス
の大気中への放出と残渣の減容化までの一連の過程にお
ける各工程を有益的に結合し、熱源の有効利用をはかる
ことなどによって処理施設全体として高効率で安全な施
設が得られるとともに、加熱処理炉の回転円筒体を正回
転および逆回転して投入した被処理物を前進および後進
させ、回転円筒体内に被処理物を充分に、又任意時間滞
留することができるようにしたので、次の効果を奏す
る。

【００８９】（１）処理剤と有害成分の接触反応が効果
的に行われ、排ガスおよび残渣の無害化を同時に達成し
て処理効率が高い廃棄物の処理施設を提供することがで
きる。（２）被処理物の質的変動があっても、被処理物を処理
目的に応じて安定に十分・確実に処理することができ
る。

【００９０】（３）正逆回転することから、被処理物を
回転円筒体内で充分に撹拌でき、加熱効果の均一化と分
解反応などの目的の熱処理を確実に行うことができる。

【００９１】（４）また、このような事からも、回転円
筒体の長さは短くても充分である。

【００９２】（５）しかも、被処理物に応じた各種長さ
の回転円筒体を準備しなくても、適切に正逆転を繰り返
すことができるので、被処理物の物性、処理時間に対応
して回転円筒体を準備しなくても、単一寸法の回転円筒
体で共用することが可能しなり、装置としての性能面の
安定性が確保できる。

【００９３】（６）更には、回転円筒体の短縮化ができ
ることから、加熱による熱膨張（特に軸線方向）を考慮
する範囲は小さくてよく、シールの確保など各種対策の
点において極めて有利となる。

【００９４】（７）また、薬剤を添加して加熱処理によ
って無害化処理する場合、回転の正逆回転が自在にでき
るので、反応環境（薬剤との混合状態、反応空間など）
の確保が容易に行えるので、発生した有害物質と添加し
た薬剤との接触反応を確実に行うことができ、排ガスの
無害化、残渣の無害化が行える。

【００９５】（８）従って、無害な排ガスを得ることが
できるで、ダイオキシン類の生成はなく、２１世紀の子
孫に有益な環境と技術を伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の基本構成の概念図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図。

【図３】図１の回転円筒体の説明図。

【図４】本発明の回転駆動手段の説明図。

【図５】回転駆動手段の他の実施例の説明図。

【図６】本発明の運転モードの説明図。

【図７】本発明の実施の形態例の概念図。

【符号の説明】

１，１００，２００…加熱処理炉２，１０２，２０２…回転円筒体３，１０３，２０３…加熱ジャケット４，１０４，２０４…支持ローラ５，１０５，２０５…回転駆動手段６，１０６，２０６…供給口７，１０７，２０７…排出口８…メカニカルシール９…供給側ダクト１０，２１０…排出側ダクト１１，１１１，２１１…ロータリーバルブ１２…熱ガス発生手段１３…排気管１４…ホッパ１５…連絡管１６…ガス燃焼手段１７…排ガス冷却手段１８…バグフィルタ１９…煙突２０…溶解槽２１…脱水手段２２…乾燥手段２３…排水処理手段２４…冷却用空気２５，２６…ガス導出管３０…モータ制御装置４１…保管部４２…破砕部４３…薬剤供給部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬入された廃棄物等の被処理物を加熱処
理して、分解ガスと減容化した被処理物を生成し、分解
ガスは清浄化処理して大気中に放出するとともに減容化
した被処理物は回収して再利用又は溶融化するようにし
た廃棄物等の処理施設において、該処理施設は、被処理物の破砕処理と破砕した被処理物
にアルカリ物質からなる薬剤を混合又は添加して混合被
処理物を形成する第１の処理手段と、この混合被処理物
を加熱手段を有する回転円筒体内で加熱し、加熱により
析出した分解ガスの有害成分と混合又は添加した薬剤と
を接触反応させて無害な物質に置換生成する第２の処理
手段と、この第２の処理手段で無害化された被処理物を
加熱手段を有する別の回転円筒体内に導入し、第２の処
理手段での加熱温度より高い温度で加熱して減容化する
第３の処理手段と、少なくとも第２の処理手段の回転円
筒体内の分解ガスを導出し、これを燃焼してガス中の可
燃成分を除去し、且つ冷却した後、除塵して排出する第
４の処理手段と、第３の処理手段で処理した残渣を洗浄
して固形物を抽出し、且つ排水処理する第５の処理手段
とを備え、前記第２の処理手段および第３の処理手段の
いずれか一方、または両方の処理手段は、被処理物を加
熱する加熱手段、および被処理物を供給口側から排出口
側に撹拌しながら移動させる移動手段を内部に有する回
転円筒体を有し、該回転円筒体を正回転および逆回転し
て被処理物を送り加熱処理および戻し加熱処理を行い、
この正回転および逆回転の運転時間を制御することで、
被処理物の回転円筒体内での加熱処理時間を調整するよ
うにしたことを特徴とする廃棄物等の処理施設。
【請求項２】第１の処理手段での混合被処理物の形成
は、被処理物に薬剤を混入、若しくは破砕した被処理物
に粉体の薬剤を添加によるものであることを特徴とする
請求項１記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項３】第２の処理手段の回転円筒体と第３の処
理手段の回転円筒体とを上下方向に配設し、第２の処理
手段の回転円筒体の排出口と第３の処理手段の回転円筒
体の供給とをダクトで連通し、その中間に間欠送り手段
を設けたことを特徴とする請求項１記載の廃棄物等の処
理施設。
【請求項４】第２および第３の処理手段の一方又は両
方の回転円筒体に、該回転円筒体を正回転および逆回転
駆動する回転駆動手段を設けたことを特徴とする請求項
１又は３記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項５】第２の処理手段の加熱温度は、被処理物
からハロゲン物質が分解析出する温度であることを特徴
とする請求項１又は３記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項６】第３の処理手段の加熱温度は、被処理物
が減容化する温度、炭化する温度、又は被処理物が灰化
する温度であることを特徴とする請求項１又は３記載の
廃棄物等の処理施設。
【請求項７】第２の処理手段および第３の処理手段の
回転円筒体内で被処理物を移送する移送手段は、回転円
筒体の軸線に対して傾斜した送り羽根を、径方向及び軸
方向に複数枚設けて形成したことを特徴とする請求項
１，３，４のいずれか１項に記載の廃棄物等の処理施
設。
【請求項８】第２および第３の処理手段の回転円筒体
の加熱手段は、回転円筒体を外部から熱ガスにより加熱
し、第３の処理手段の回転円筒体を加熱した後、その熱
ガスで第２の処理手段の回転円筒体を加熱するととも
に、この熱ガスに空気を混入して調節した温度で加熱す
るようにしたことを特徴とする請求項１，３，４のいず
れか１項に記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項９】アルカリ物質の薬剤は、多孔質処理した
粉体、又は多孔質処理しない粉体であることを特徴とす
る請求項１記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項１０】アルカリ物質の薬剤は、加熱により被
処理物から分解析出する有害成分と反応して無害な塩化
物を生成するアルカリ金属，アルカリ金属化合物，アル
カリ土類化合物，アルカリ土類金属化合物に含まれる物
質の中から少なくとも１種類を選択、又は２種以上を混
合したものであることを特徴とする請求項１又は９記載
の廃棄物等の処理施設。
【請求項１１】アルカリ金属化合物は、炭酸水素ナト
リウム，炭酸ナトリウム，セスキ炭酸ナトリウム，天然
ソーダ，炭酸カリウム，炭酸水素カリウム，炭酸ナトリ
ウムカリウム，水酸化ナトリウム，水酸化カリウムから
選択した単体、複数種の混合であることを特徴とする請
求項１０記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項１２】アルカリ物質の薬剤は、加熱により分
離飛散する気化成分を含有し、且つ有害成分と反応して
無害な塩類を生成するアルカリ物質体からなり、該アル
カリ物質体を加熱してアルカリ物質体に含有する気化成
分を分離除去することで多孔質化し表面積が増加した粉
体であることを特徴とする請求項１，９，１０，１１の
いずれか１項に記載の廃棄物等の処理施設。
【請求項１３】アルカリ物質の薬剤は、気化成分を含
有し、且つ有害成分と反応して無害な塩類を生成するア
ルカリ金属化合物に含まれる物質の中から少なくとも１
種類を選択、又は２種類以上を混合したものであること
を特徴とする請求項１，９，１２のいずれか１項に記載
の廃棄物等の処理施設。
【請求項１４】アルカリ金属化合物は、炭酸水素ナト
リウム，セスキ炭酸ナトリウム，炭酸水素カリウムから
選択した単体、複数種の混合であることを特徴とする請
求項１３記載の廃棄物等の処理施設。