JP2001082722A - 含油性廃棄物の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含油性廃棄物Ａ，Ｂを溶融して処理する際
に、含油性廃棄物Ｂを一旦燃焼させて焼却灰Ｃとした場
合は勿論、含油性廃棄物Ａを燃焼することなく溶融炉４
に供給する場合でも、安定した溶融を促す。 【解決手段】 油分を含有する含油性廃棄物Ａや含油性
廃棄物Ｂの焼却灰Ｃを、混合機１においてこの含油性廃
棄物Ａ，Ｂよりも多量の混合灰Ｄと混合した後に、貯蔵
器３において一旦保持して馴致させ、さらに溶融炉４に
おいて混合灰Ｄとともに加熱して溶融する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油分を含有する含
油性廃棄物を溶融して処理する含油性廃棄物の処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、石油の油井を掘削する際に排出
されて廃棄される土砂等の廃棄物には多量の油分が含有
されており、このように油分を含んだ含油性の廃棄物
は、そのまま埋め立てたりすると周囲の環境に影響を及
ぼすおそれがあるため、適当な処理を施す必要がある。
ここで、この廃棄物が上記含油性の土砂等である場合な
どには、これをタンク等に収容して放置しておくと、比
重の大きい土砂類はタンクの底層に沈降するとともに、
これに対して比重の小さい油分はタンク内の上層に浮き
上がり、さらに中層には比較的比重の大きい油分と比較
的比重の小さい土砂類とが混濁した状態となるので、上
澄みの油分は再利用して、中層の土砂および油分の混濁
物とタンク底層の土砂類とを処理するようにしている。

【０００３】このうち、中層の混濁物は、その油分含有
率が２０重量％を上回る程度と比較的高いため、これを
燃焼炉で燃焼することにより焼却灰として埋立処理する
のが容易である。ところが、近年の埋立地の逼迫に伴
い、都市ゴミの焼却灰を初めとしてこのような廃棄物の
焼却灰を埋立処分するにも限界が近づいてきており、こ
のような焼却灰に対してもさらなる減容化が求められて
いる。

【０００４】一方、底層の土砂類にも２０重量％以下程
度の油分が含有されているが、これを中層の混濁物と同
じように燃焼して処理しようとすると、油分が少ないた
めさらに多量の燃料を補充しなければならず非経済的で
あるとともに、仮に燃焼したとしても、燃焼によって生
じた焼却灰はやはりさらに減容化しなければならない。
そこで、このような背景を鑑みて本発明の発明者等は、
油分含有率の低いタンク底層の土砂等の含油性廃棄物は
そのまま直接的に、また油分含有率の高い中層の混濁物
等の含油性廃棄物は燃焼して焼却灰として、溶融炉に供
給して加熱することにより溶融して処理することを試み
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このう
ち油分の含有率が低い含油性廃棄物をそのまま溶融炉に
供給して溶融しようとした場合には、少ないとはいえ含
有される油分が溶融炉内で部分的に燃焼を起こしてしま
い、これにより炉内温度が不均一となって安定した溶融
が阻害されてしまうという問題が生じた。また、上述の
ように油井の掘削によって排出された土砂には、土壌に
よっては極低レベルの放射性物質等の低濃度有害物が含
まれていることがあり、このような物質は自然界に存在
するものであって人体等への影響は皆無であるものの、
地域によってはそのような土壌から排出される土砂等の
廃棄物を処理する際には、より厳重な管理が求められる
場合がある。

【０００６】本発明は、このような背景の下になされた
もので、上述のような含油性廃棄物を溶融して処理する
際に、かかる廃棄物を一旦燃焼させた場合は勿論、燃焼
させることなく溶融炉に供給する場合でも、安定した溶
融を促すことができるとともに、たとえ当該廃棄物中に
極低レベル放射性物質等の低濃度有害物などが含まれて
いたとしても、溶融によってその濃度が上がるのを防ぐ
ことが可能な含油性廃棄物の処理方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、油分を含有
する含油性廃棄物を、この含油性廃棄物よりも多量の混
合灰と混合した後に一旦保持して馴致させ、さらに上記
混合灰とともに加熱して溶融することを特徴とする。従
って、このような処理方法によれば、上記含油性廃棄物
を油分が含まれたまま溶融する場合でも、これを多量の
混合灰と混合した後に一旦保持して馴致し、すなわち混
合灰と廃棄物とを馴染ませることにより、油分が混合灰
に吸収されて希釈されるとともに均一に分散させられ、
炉内において部分的な燃焼が生じ難くなる。また、たと
えこの廃棄物中に上述のような低濃度有害物が含まれて
いたとしても、このように多量の混合灰と混合されて希
釈されることにより、溶融後の濃度は却って低減される
こととなるので、処理後の取扱いを容易とすることがで
きる。

【０００８】ここで、上記含油性廃棄物が例えば油分含
有率の高い上記タンク中層の混濁物を含んでいる場合な
どにおいては、溶融炉内における油分の部分燃焼をより
確実に防止するために、この少なくとも一部の含油性廃
棄物を燃焼して、その焼却灰を上記混合灰と混合するの
が望ましい。一方、上記含油性廃棄物を混合灰とともに
加熱して溶融した溶融物は、冷却した後に結晶化するこ
とにより、結晶化ガラスとして処理するのが望ましく、
こうして得られた結晶化ガラスは石材などとして再利用
が可能であるとともに、化学的に安定しているので、上
記低濃度有害物以外に例えば重金属などが上記含油性廃
棄物に含まれていたとしても、その溶出などを未然に防
止することが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
わる含油性廃棄物の処理装置を示すものであり、以下こ
の図１の処理装置を用いて本発明の一実施形態について
説明する。この図１において符号１で示すのは含油性廃
棄物と混合灰とを混合する混合機であり、この混合機１
には、含油性廃棄物として、上述のように石油の油井か
ら排出されてタンクに収容された土砂類のうちタンク底
層に沈降した土砂類などの油分含有率２０重量％以下の
低油分含有率の含油性廃棄物（以下、低含油廃棄物と称
する。）Ａが直接的に、また上記土砂類のうちタンク中
層の混濁物などの油分含有率が２０重量％を上回る高油
分含有率の含油性廃棄物（以下、高含油廃棄物と称す
る。）Ｂは燃焼炉２により燃焼した焼却灰Ｃとして供給
される。また、この混合機１に供給される混合灰Ｄとし
ては、都市ゴミの焼却灰や火力発電所などで燃焼させら
れた石油や石炭の焼却灰が用いられる。

【００１０】ここで、この混合機１においては、供給さ
れる含油性廃棄物、すなわち上記低含油廃棄物Ａと高含
油廃棄物Ｂの焼却灰Ｃとに対し、これよりも多くの混合
灰Ｄが混合される。なお、この混合機１において混合さ
れる上記含油性廃棄物に対する混合灰Ｄの混合率は、こ
れが小さすぎて混合灰Ｄの量が少ないと、低含油廃棄物
Ａが直接的に供給された場合に油分を十分に拡散、吸収
することができなくなるおそれがある一方、この混合率
が大きすぎて廃棄物に対する混合灰Ｄの量が多いと非経
済的となる。このため、本実施形態ではこの混合率は１
５０〜２０００重量％の範囲に、より望ましくは２００
〜５００重量％の範囲に設定されている。また、高含油
廃棄物Ｂの焼却灰Ｃをこの混合機１に供給する場合にお
いて、この高含油廃棄物Ｂを燃焼する燃焼炉２は、１次
燃焼室２Ａと２次燃焼室２Ｂとを備えたものとされ、必
要に応じて補助燃料Ｅが供給されて燃焼を行う。

【００１１】次に、こうして混合機１において混合され
た低含油廃棄物Ａや高含油廃棄物Ｂの燃焼灰Ｃと混合灰
Ｄとの混合物Ｆは貯蔵器３に供給され、この貯蔵器３に
おいて一旦保持されて所定時間貯蔵され、混合物Ｆ中の
低含油廃棄物Ａや焼却灰Ｃと混合灰Ｄとが馴致させられ
る。ここで、この貯蔵器３は、例えばタンクなどの容器
に混合物Ｆを保持するバッチ式のものでもよいし、供給
された混合物Ｆをスクリューコンベア等によって移送し
ながら所定時間保持して連続的に排出するものであって
もよい。なお、この貯蔵器３における保持時間は、混合
物Ｆの量や性状、上記混合率、また混合物に低含油廃棄
物Ａが含まれる場合はその油分含有率などにもよるが、
確実かつ均一な混合物Ｆの馴致を図るには０．５〜１時
間あるいはそれ以上とされるのが望ましい。

【００１２】さらに、こうして馴致された混合物Ｆは、
溶融炉４に供給されて高温に加熱され、溶融させられ
る。ここで、この溶融炉４には、本実施形態ではプラズ
マ式溶融炉が用いられており、すなわち貯蔵器３からホ
ッパー４Ａに供給された上記混合物Ｆを、ロータリーバ
ルブ４Ｂによって所定量ずつ抜き出してスクリューコン
ベア４Ｃにより炉内に供給し、これを、炉内に突設され
たプラズマトーチ４Ｄ，４Ｄ間に形成されるプラズマア
ークによるジュール熱と輻射熱とにより数千度に加熱し
て溶融する。なお、溶融炉４に供給される混合物Ｆに
は、その融点を低下させるために石灰Ｇなどを混入する
ようにしてもよい。

【００１３】このように溶融炉４において溶融された混
合物Ｆの溶融スラグＨは、次に冷却成形機５に供給さ
れ、冷却されてガラス質物質が形成されるとともに処理
に適当な形状に成形される。そして、さらにこうして溶
融スラグＨから冷却されて成形されたガラス質物質Ｉ
は、ロータリーキルン方式等の結晶化炉６に供給されて
再び加熱されることにより結晶化させられ、結晶化物Ｊ
に生成されて当該処理装置から排出させられる。なお、
この結晶化炉６や溶融炉４、あるいは上記燃焼炉２など
から排出される排ガスは、図示されない熱交換器や除塵
手段などによって熱交換や清浄化がなされた後に排出さ
れる。

【００１４】しかるに、このように本実施形態により処
理されて最終的に生成される上記結晶化物Ｊは、上記混
合物Ｆを溶融炉４において溶融したものであるので、該
混合物Ｆを構成する上記低含油廃棄物Ａや高含油廃棄物
Ｂの焼却灰Ｃおよび混合灰Ｄに対して大幅な減容化が図
られているのは勿論、機械的強度や化学的安定性に優れ
たものであって、タイルやブロック、敷石などの石材と
して利用することが可能である。そして、上記構成の処
理方法によれば、この混合物Ｆを溶融炉４に供給する前
工程において、該混合物Ｆを貯蔵器３において一旦保持
して馴致しているので、例えば混合物Ｆが上記低含油廃
棄物Ａを含むものであっても、含有される油分を混合灰
Ｄに十分に浸透させて馴染ませ、混合物Ｆ中に均一に分
散させるとともに希釈することができる。従って、これ
により、溶融炉４内においてこの油分が部分的に燃焼を
起こして炉内温度が不均一となるのを防ぐことができ、
混合物Ｆを安定して溶融させて効率的な処理を図ること
ができる。

【００１５】さらに、上記処理方法では、上記タンク底
層に沈降した土砂類などの低含油廃棄物Ａは直接的に、
また上記タンク中層の混濁物などの高含油廃棄物Ｂは燃
焼炉２で燃焼されて焼却灰Ｃとして混合機１に供給さ
れ、この混合機１においてこれよりも多量の混合灰Ｄと
混合されて混合物Ｆとして処理されるので、該混合物Ｆ
中における含油性廃棄物成分の濃度は大幅に希釈されて
低減されることとなる。このため、例えばこの含油性廃
棄物が上述のように石油油井の掘削の際に排出された土
砂類であって、しかも土壌によってはその中に上述のよ
うな低濃度有害物が含まれていたとしても、上記構成の
処理方法によれば、かかる物質の濃度についてもやはり
大幅に希釈して低減させることができるので、最終的に
処理されて生成された上記結晶化物Ｊの取り扱いなどを
容易に行うことが可能となる。

【００１６】また、特に本実施形態では、この溶融炉４
としてプラズマ式溶融炉が用いられており、かかるプラ
ズマ式溶融炉は上述のように炉内に形成されるプラズマ
アークのジュール熱と輻射熱によって被溶融物を加熱溶
融するものであって、除塵を要する排ガスの発生が少な
いという特徴を有しているが、さらに上述のように炉内
での油分の部分燃焼が防がれることにより、このような
排ガスの発生を一層確実に抑制することができる。従っ
て、たとえ処理される含油性廃棄物に上記低濃度有害物
やその他の有害物質が含まれていたとしても、このよう
な物質が排ガスとともに大量に飛散して排出されてしま
うような事態を防止することができ、上記除塵手段によ
ってかかる物質を確実に除去して処理することが可能と
なる。

【００１７】一方、本実施形態では、上記含油性廃棄物
を混合灰Ｄと混合するに際して、低含油廃棄物Ａはその
まま直接的に混合機１に供給して混合するのに対し、高
含油廃棄物Ｂは燃焼炉２において一旦燃焼して焼却灰Ｃ
として混合機１に供給するようにしている。しかるに、
このような高含油廃棄物Ｂも、低含油廃棄物Ａと同様に
直接的に混合機１に供給して混合灰Ｄと混合することも
可能ではあるが、そのような場合には、より多くの混合
灰Ｄを必要として非経済的となるとともに、混合後の混
合物Ｆを保持して馴致させるにもより多くの時間を要す
ることとなり、非効率的となる。そこで、このような高
含油廃棄物Ｂに対しては、その含有される油分を利用し
て本実施形態のように一旦燃焼して焼却灰Ｃとし、これ
を混合灰Ｄと混合した後に保持して馴致するのが望まし
い。なお、本実施形態では、混合機１に供給される含油
性廃棄物として、上記低含油廃棄物Ａと高含油廃棄物Ｂ
の焼却灰Ｃとを合わせて供給しているが、処理すべき廃
棄物がこれらのいずれか一方である場合には、低含油廃
棄物Ａのみを直接的に供給したり、高含油性廃棄物Ｂの
焼却灰Ｃのみを供給したりするようにすればよい。

【００１８】さらにまた、本実施形態では、溶融炉４に
おいて溶融させられた含油性廃棄物と混合灰Ｄとの混合
物Ｆの溶融スラグＨは、冷却成形機５において冷却され
てガラス質物質Ｉとされ、さらに結晶化炉６において結
晶化させられて結晶化物Ｊとして最終的に処理される。
しかして、この結晶化物Ｊは上述のように化学的安定性
に優れているので、含油性廃棄物中に例えば重金属など
が含まれていたとしても、そのような成分が溶出するよ
うなことはなく、このため本実施形態によれば、この結
晶化物Ｊを上述の通りタイルやブロック、敷石などとし
て使用することができ、廃棄される資源の有効利用を図
ることが可能となる。

【００１９】なお、本実施形態ではこの溶融炉４として
プラズマ式溶融炉を用いているが、これ以外にも例えば
供給された混合物Ｆを酸素ガスバーナによって加熱して
溶融するものなど、他の形式の溶融炉を用いることも可
能である。また、本実施形態では、含油性廃棄物として
上述のように石油の油井の掘削の際に排出される土砂類
について説明しているが、この他にも、例えばタンカー
のタンクや石油備蓄タンクに堆積するオイルスラッジな
どの含油性廃棄物の処理に本発明を適用することも可能
である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
含油性廃棄物を加熱溶融してその減容化を図るに際し
て、これよりも多量の混合灰と混合した後に一旦保持し
て馴致させることにより、この廃棄物が油分を含有した
ままでも該油分を混合物内に均一に拡散させて馴染ませ
ることができ、溶融炉内で油分が部分的に燃焼を起こす
のを防いで安定した溶融を促すことが可能となる。ま
た、油分の含有率の高い少なくとも一部の含油性廃棄物
などは、これを一旦燃焼してその焼却灰を混合灰と混合
することにより、一層効率的な処理を図ることができ、
さらに溶融された溶融物を冷却した後に結晶化すること
により、処理後の廃棄物の取り扱いを容易にし、かつ再
利用を促すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係わる含油性廃棄物の
処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 混合機 ２ 燃焼炉 ３ 貯蔵器 ４ 溶融炉 ５ 冷却成形機 ６ 結晶化炉 Ａ 油分含有率の低い含油性廃棄物 Ｂ 油分含有率の高い含油性廃棄物 Ｃ 含油性廃棄物Ｂの焼却灰 Ｄ 混合灰 Ｊ 結晶化物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油分を含有する含油性廃棄物を、この含
   油性廃棄物よりも多量の混合灰と混合した後に一旦保持
   して馴致させ、さらに上記混合灰とともに加熱して溶融
   することを特徴とする含油性廃棄物の処理方法。
2. 【請求項２】 少なくとも一部の上記含油性廃棄物を燃
   焼して、その焼却灰を上記混合灰と混合することを特徴
   とする請求項１に記載の含油性廃棄物の処理方法。
3. 【請求項３】 上記含油性廃棄物を上記混合灰とともに
   加熱して溶融した溶融物を、冷却した後に結晶化するこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の含油性
   廃棄物の処理方法。