JP2002195530A - 産業廃棄物の船舶上での処理装置及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】産業廃棄物の低コスト処理と、海上移動が可能
で海洋性廃棄物を処理し資源として回収することを可能
とした他、ダイオキシンが発生しない処理装置と方法を
提供する。 【解決手段】ＦＲＰ廃棄物を炭化してコークスと同時に
溶融炉に投入して燃焼させ、溶融スラグとして排出され
た物質を分離し金属酸化物を回収して、炉内部の燃焼室
に吹き込み完全燃焼させ未燃の炭化水素を酸化分解させ
有機塩素化合物等のダイオキシン類の前駆体を除去する
一方、燃焼排気ガスを利用して貝殻等を焼成炉で燬焼し
て消石灰を製造し、併せて、焼却炉内部で発生する塩化
水素を削減して排煙処理装置の腐食を防止して集塵装置
により分離回収し、濾過した清浄ガスを大気中に放出し
た。併せて、処理したスラグや消石灰で土壌改良剤や水
質浄化剤等の環境保全製品を製造する産業廃棄物の船舶
上での処理装置及びその処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶等の海上浮揚
構造物に、破砕機・炭化装置・溶融炉・焼成炉・ガス処
理装置を備え、産業廃棄物及び塩素含有産業廃棄物を無
公害で溶融処理して資源回収と環境保全製品を製造する
装置並びに、自力航行又は曳航して海上で処理する他、
陸上に設置して産業廃棄物を処理する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業廃棄物の焼却処理方法とし
て、プラスチック等の塩化水素ガスが発生する焼却処理
方法であるが、塩化水素ガスの適切な処理方法が無く、
又、騒音や悪臭が発生する等を公害問題から周辺住民の
同意を得ることが不可能なために立地条件の確保が難し
く、その回避措置として、可燃性産業廃棄物の海上での
処理方法が提案されている（例えば、特開昭６４−１９
２１４公報参照）。然し乍らこの方法も塩化水素ガスを
適正に処理してダイオキシンの発生を防止する排気ガス
等の浄化処理装置が設置されておらず、現在の大気汚染
防止法の規定に対応出来る産業廃棄物の焼却方法として
は不適切な処理方法であった。

【０００３】又、ＦＲＰ廃船の焼却処理方法として、船
体に向け配置された船体焼却バーナーにより燃焼させ、
前記バーナーに外嵌する筒体から燃焼排気ガスを燃焼炉
に吸引して再燃焼させ、更にそのガスを集塵機に導入し
て処理する方法が知られている（例えば、特開平１−２
００１１４公報参照）。然し乍らこの処理方法も野焼同
然で燃焼したガスを適正に処理してダイオキシンの発生
を防止する現在の厳しい大気汚染防止法の規定に対応出
来る産業廃棄物焼却方法ではなかった。

【０００４】更に、塩素分を含む産業廃棄物の燃焼方法
があるが、塩素を含有する産業廃棄物を流動層焼却炉の
内部で焼却して発生する塩化水素ガスを除去するため焼
却炉の内部に金属化合物を吹き込み塩化水素ガスに反応
吸収させる焼却方法が知られている（例えば、特開昭５
９−４８０８号公報参照）。然し乍らこの方法も金属化
合物（炭酸カルシウムと鉄・マグネシウム・マンガン・
ニッケル）等の処理薬品が高価でありコスト高と補足ダ
ストが大量に発生する問題があった。

【０００５】更に又、有機塩素系化合物を含む廃棄物の
除去方法として、加熱源としてマイクロ波を発熱体とし
て耐火マイクロ波吸収材を使用して分解、燃焼すること
が知られている（例えば、特開昭６２−１６９９１３号
公報参照）。然し乍らこの方法も焼却炉の頂部より炉床
に向かって高出力のマイクロ波により高温状態が保持さ
れ産業廃棄物の焼却が行われるため、焼却炉の構造も複
雑であり高出力のマイクロ波発生装置と高電力が必要で
廃棄物処理コストが高い問題点があった。

【０００６】そして、産業廃棄物焼却装置における塩化
水素ガスの除去方法として、塩素を含有する廃棄物を一
次燃焼炉で不完全燃焼させ発生した可燃性ガスを二次燃
焼炉内部に導いて完全燃焼させると同時に、アルカリ剤
を供給して塩化水素ガスを除去するものが知られている
（例えば、特開平１−２１２８０９号公報参照）。然し
乍らこの方法も、廃棄物の含水率と発熱量が不安定で燃
焼状態の一定保持が困難でアルカリ剤の投入量制御が出
来ず、投入量が少ないと塩化水素ガスを除去されず、
又、過剰になると消費量の増加だけでなく残灰量が増大
し其れに伴って、未燃焼の焼却残渣が発生する不完全な
産業廃棄物の処理方法であった。

【０００７】そして又、燃焼中に発生する塩化水素の除
去方法ならびに発生する塩化水素を分解するため、消石
灰と酸化第二鉄の混合粉末を焼却炉内部に投入して塩化
水素を除去するものが知られている（例えば、特開平８
−８２４１１号公報参照）。然し乍らこの方法も炭酸カ
ルシュウム粉末と酸化第一鉄の混合物とその混合粉末の
貯蔵タンクと供給装置が必要で投入量の燃焼制御が困難
である。又、混合粉末の吸湿や保管場所の確保など取り
扱いが困難であり、又、産業廃棄物処理コスト高となる
他、集塵装置でダストが大量に発生する等の問題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
ＦＲＰ廃船や海苔筏及び漁網等の塩分を含む産業廃棄物
を破砕処理し乾留ガス化炉・溶融炉・流動層等により焼
却していたが、廃棄物が大型で運搬費用も高額になり産
業廃棄物の収集運搬費の低減が要望されていた。又、塩
分含有の産業廃棄物と分離困難な漁具等の塩化ビニール
質で塩素を含む混合廃棄物が多いため、焼却時に発生す
る塩化水素ガスによる廃棄物処理装置の腐食防止と、同
時に燃焼生成される有機塩素化合物のダイオキシンの前
駆体の発生防止のため、炉内部や排気ガス処理装置に投
入する、金属化合物・アルカリ剤・酸化鉄・カルシュウ
ム粉末の高価な触媒等の処理費の削減が要望されてい
た。

【０００９】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、産業廃棄物処理のランニングコストを低減する
ため、廃棄物溶融炉から排出するスラグからダイオキシ
ンの発生を防止する触媒となる金属酸化物処理剤の回収
と、貝殻焼成炉から排出する消石灰の粉末を回収し炉内
部に投入して塩化水素ガスを除去する他、簡単な操作で
処理できる産業廃棄物の処理装置とその方法を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の産業廃棄物の船舶上の処理装置は、自力又
は曳航する海上浮揚構造物に、船艙は保管室、金属回収
室及び消石灰室を設け、船舶上に廃棄物破砕機、炭化装
置、溶融炉、焼成炉及び集塵装置を備えている。炭化装
置と溶融炉及び燬焼炉は熱分解ガス排出管で、焼成炉と
集塵装置はガス冷却管で、集塵装置と排風機は排ガス吸
引管で連接して産業廃棄物を処理する。

【００１１】ＦＲＰを破砕して破砕物を炭化物化する炭
化装置と、コークスを主燃料、炭化物とＲＤＦを補助燃
料とし、金属混合のＦＲＰ廃棄物及び産業廃棄物を溶融
炉内で溶融しスラグ状の金属酸化物とガラス質に分離す
る選別装置と、前記溶融炉から送給された熱分解ガスで
焼成炉内に投入された貝殻等の海洋産業廃棄物を燬焼し
て消石灰を製造する焼成炉とから構成され、産業廃棄物
を船舶上で処理する。

【００１２】そして又、炭化装置の炭化物処理過程と溶
融炉の燃焼過程で発生した塩化水素ガスをスラグから分
離した金属酸化物と、焼成炉で製造した消石灰との混合
粉末を溶融炉内の燃焼部に吹き込み、金属酸化物は未燃
焼の炭化水素を酸化分解し、塩化水素は金属酸化物と反
応吸収した塩化物を燃焼処理して有機塩素化合物のダイ
オキシン類の前駆体を除去し、消石灰は燃焼ガスと混合
し塩化水素ガスと反応させ塩化カルシュウムとして吸収
固定させ溶融炉で溶融しスラグ状に処理する。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明実施の形態を実施例に基づき
図面を参照して説明する。図１乃至図２において、本発
明に係わる産業廃棄物の船舶等海上浮上構造物上での処
理装置は、船舶１上で原動機・補機類・計装機等を除去
したＦＲＰ廃船を大まかに切断して、ＦＲＰ切断物は廃
棄物破砕機２に投入して破砕処理後回転炭化装置３に投
入しこの装置３内部で１００℃で水分を除去し、１２０
℃から２８０℃で燃焼反応し、４５０℃で残留樹脂が炭
化されるよう温度制御されて（図示せず）ガラス繊維・
金属類・炭化物に熱分解されるようにしてある。

【００１４】回転式炭化装置３は加熱源として灯油バー
ナー３３による燃焼の他に、溶融炉６で発生したＣ０・
Ｈ_２等の熱分解ガスを排出管７を介して供給し熱分解ガ
スによる二次燃焼により複合的な加熱も可能な構造とし
てあり、分解ガスは炭化炉排出管３０を介して排ガス冷
却管１０に供給して２００℃以下に冷却され集塵装置１
１により濾過して大気中に放出される。前記装置３の回
転炉内部ではＦＲＰ切断物及び漁網等の海洋性廃棄物の
炭化処理の過程で発生した可燃成分と有害物資を含む乾
留ガスとを乾留ガス排出管３１を介して、溶融炉６側面
の噴出口２６の下部に接続された乾留ガス噴出口３２に
より溶融炉６内に噴出し炉内の超高温燃焼部で熱分解さ
れて溶融炉６の助燃ガスとして二次利用される。

【００１５】船首部の船底に設けた保管室２９内部には
コークスを主燃料としＲＤＦ（ごみ固形燃料）及び炭化
装置３で分離された炭化物を助燃料とし、更に、破砕機
２で破砕された別の廃棄物である漁具等の海洋産業廃棄
物が、前記保管室２９にコークス・ＲＤＦ・廃棄物と分
離して貯蔵されている、それを定量切出装置２１により
計量して混合し、投入コンベアー４を用いて揚程し溶融
炉６の頂部に設けた投入口５より溶融炉６内に投入され
る構成である。

【００１６】図２において、前記溶融炉６の内部にはコ
ークス・ＲＤＦ・ＦＲＰ炭化物・破砕廃棄物が多段層に
積層されており、溶融炉６側面下部に開口された十数個
の羽口２３から加熱装置（図示せず）で加熱された熱風
が供給されレースウエイを通してコークス及びＲＤＦと
ＦＲＰ炭化物を燃焼して約２０００℃の高温下で一酸化
炭素と炭酸ガスとの熱分解ガスとさせる、これにより産
業廃棄物が溶融されて溶融炉６最下部に設けた出銑口２
４より溶融スラグとして排出する。

【００１７】溶融床炉６の上部左右に分岐して設けた熱
分解ガス排出管７一側と焼成炉８側面下部と連結し、海
中放置の牡蠣殻・貝殻等の廃棄物は投入コンベアー４に
より焼成炉８頂部の投入口９より前記炉８内部に投入さ
れ火格子２７上に積層されて成り、熱分解ガス排出管７
を介して供給される熱分解ガスと二次燃焼送風機２８で
供給する空気と混合して二次燃焼により燬焼され、前記
焼成炉８の直下に設置した貝殻破砕機１５で燬焼貝殻は
破砕され下部の石灰室水槽１８に落下して消石灰として
貯蔵保管される。燬焼した排気ガスは排ガス冷却管１０
で２００℃以下に冷却されると共に粉末活性炭を投入し
ダイオキシン類を吸着処理して集塵装置１１により前記
ダスト等の大気汚染の原因となる有害物質が濾過され清
浄な排気ガスを前記集塵装置１１の上側部で連結した排
ガス吸引管１２で吸引し排風機１３により更に吸引加圧
され煙突１４を介して大気中に放出する構成である。

【００１８】船舶１の船尾に設けた原動機１７の回動に
より発電機・空気圧縮機・水圧縮機・油圧縮機を駆動
し、貝殻破砕機２・炭化装置３・投入コンベアー４・排
風機１３及び制御装置の作動は電力供給によって作動
し、溶融炉６の熱風源及び集塵装置１１の濾過膜篩落装
置（図示せず）の駆動は高圧空気供給によって行われ
る、高圧水はウオータージェット切断及び洗浄等水等の
給水源であり、高圧油は廃棄物破砕機２の動力源であ
り、そして前記原動機１７は推進装置２５の駆動源とし
て産業廃棄物処理船舶を海上で任意な位置に移動可能な
構成としてある。尚、本発明は船舶上での処理方法に限
らず陸上に設置して処理してもよい。

【００１９】前記溶融炉６の最下部に突出した出銑口２
４から溶融スラグとして金属酸化物とガラス質が排出し
て水砕され、選別コンベアー１６回転で金属酸化物は金
属貯蔵室２０にガラス質はスラグ貯蔵室１９に分離して
貯蔵される。又、前記金属酸化物から更に微粒子を選別
回収して、更に、焼成炉８の燬焼で製造した消石灰の粉
末と混合させて溶融炉６側面の噴出口２６より溶融炉６
内部で燃焼中の産業廃棄物層表面に噴出させ還元雰囲気
下で金属酸化物微粒子による酸化触媒活性作用により産
業廃棄物の完全燃焼を促進させ、ダイオキシンの発生源
となる未燃炭化水素を低減して抑制し一酸化炭素の濃度
も低減させてダイオキシン類の前駆体を除去して混合噴
出した消石灰粉末により塩化水素ガスを除去する構成で
ある。

【００２０】更に、牡蠣殻・貝殻等を燬焼する焼成炉８
での消石灰の製造方法において、一時腐敗防止のため海
中に放置されている貝殻等を船舶上に運搬し、投入コン
ベアー４により焼成炉８頂部の投入口９より前記炉８内
部の火格子２７上に投入積載し、溶融炉６の上部側面の
熱分解ガス排出管７を介し火格子２７下に導入され二次
燃焼送風機２８により供給された空気と混合して燃焼
し、前記火格子２７に堆積された貝殻を下部で燬焼して
上部で乾燥する燬焼工程により貝殻は一定時間ごとに適
量ずつ火格子２７を動かして焼成炉８下部から排出され
て、直下に設置した貝殻破砕機１５によって破砕され船
舶１の船底に設けた石灰室水槽１８に落下して消石灰と
して保管貯蔵され、需要に応じて搬出される。

【００２１】又、溶融床炉６の内部で発生した熱分解ガ
ス中に残存する塩化水素は、焼成炉８下部に設けた火格
子２７上に積載する貝殻等のカルシュウム質の燬焼によ
り中和処理され、前記燬焼炉８頂部の側面より排出され
る事で、溶融床炉の内部に混入した塩化ビニールや海洋
系廃棄物に含有する塩分等の燃焼による熱分解処理で残
存した、塩化水素を更に除去する二重な排気ガスの処理
構成である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成されて
いるので以下に記載されるような効果を奏する。

【００２３】船舶等の海上浮遊構造物に、破砕機・炭化
装置・溶融炉・焼成炉・排気ガス処理装置・排風機・煙
突を備え海洋廃棄物の集積場所に移動して、廃棄物処理
が可能なため、運搬が困難なＦＲＰ廃船や海苔筏及び漁
網等の大型廃棄物の輸送費を削減し大幅な処理コストの
低減が可能となった。

【００２４】溶融スラグより金属酸化物の微粒子を回収
し溶融炉内部の産業廃棄物層表面に噴出させて還元雰囲
気で金属酸化物粒子による酸化触媒活性作用により産業
廃棄物の完全燃焼を促進して、ダイオキシンの発生源と
なる未燃炭化水素が低減して一酸化炭素の濃度が低減し
た。併せて、ダイオキシン類を吸収した活性炭等の補足
ダストや他で発生した未処理のＰＣＢ・ＴＣＤＤ等の毒
性等価係数のダイオキシン類を溶融炉内の高温部に噴射
し焼却処理して分解させるため、処理装置より外部にダ
イオキシン類の放出を完全に防止することが出来た。

【００２５】コークスを主燃料とし、炭化装置で回収し
たＦＲＰ炭素物やＲＤＦ（ごみ固形燃料）を助燃料とし
ての利用可能であり、廃棄物の溶融処理に必要な外部購
入コークス等の主燃料の費用を大幅に削減することが出
来た。

【００２６】溶融炉より排出する熱分解ガスを有効利用
して、牡蠣殻・貝殻等の燬焼により低コストで消石灰の
製造が可能となった。併せて、消石灰の粉末を溶融炉の
内部に噴出させ燃焼により発生する塩化水素を除去する
複合効果を奏出させ。他に、溶融スラグと消石灰を混合
し土壌改良剤として土壌を中和処理する事が出来た。

【００２７】年間約２０〜３０万トン発生し現在海岸に
大量に放置されている牡蠣殻や貝殻等の海洋性廃棄物が
放置場所の付近で低コストで消石灰として処理され、そ
れを海面に散布することにより赤潮等の海洋汚染の発生
源である窒素・燐を分解処理して海洋環境の汚染を改善
することが出来た。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構造の一実施例を示す一部断面正
面図である。

【図２】同例の要部構造拡大の断面正面図である。

【符号の説明】

１ 船舶 ２ 廃棄物破砕機 ３ 回転式炭化装置 ４ 投入コンベア ６ 溶融炉 ７ 熱分解ガス排出管 ８ 焼成炉 １０ 排気ガス冷却管 １１ 集塵装置 １５ 貝殻破砕機 １７ 原動機 ２４ 出銑口 ２５ 推進装置 ２６ 噴出口 ２７ 火格子 ２８ 二次燃焼送風機 ３０ 炭化炉排出管 ３１ 乾留ガス排出管 ３２ 乾留ガス噴出口 ３３ 灯油バーナー

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｆ２３Ｇ 5/24 ＺＡＢＢ Ｂ６３Ｂ 35/00 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ａ Ｆ２３Ｇ 5/027 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＺ 5/14 ＺＡＢ ３０３Ｊ 5/24 ＺＡＢ ３０３Ｋ 5/00 Ｊ Ｅ (72)発明者 出張 宣明 広島県三原市宗郷町6243 Ｆターム(参考） 3K061 AA24 AB02 AB03 AC13 BA04 BA05 BA06 BA09 BA10 DA02 DA18 4D002 AA19 AB01 BA03 DA05 DA12 DA66 FA02 HA10 4D004 AA01 AA46 AC04 AC10 CA04 CA24 CA26 CA28 CA29 CB13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船舶等海上浮揚構造物を自力航行又は他船
   で曳航して海上で産業廃棄物を焼却処理する海上浮揚構
   造物であって、船艙を保管室、金属回収室及び消石灰室
   等に画成して設け、船舶上に廃棄物破砕機、炭化装置、
   溶融炉、焼成炉及び集塵装置等夫々設立する一方、炭化
   装置と溶融炉及び焼成炉は熱分解ガス排出管で、焼成炉
   と集塵装置はガス冷却管で、集塵装置と排風機は排ガス
   吸引管で夫々連接した産業廃棄物の船舶上での処理装
   置。
2. 【請求項２】ＦＲＰ廃船等を破砕する廃棄物破砕機と、
   破砕物を灯油バーナーによる燃焼か又は、溶融炉で発生
   したＣ０・Ｈ２等の熱分解ガスを排出管を介し供給する
   熱分解ガスによる燃焼と前記灯油による燃焼との複合滴
   加熱により炭化物として処理する炭化装置と、コークス
   を主燃料とし炭化物とゴミ固形燃料（ＲＤＦ）を補助燃
   料として分離困難な金属混合のＦＲＰ廃棄物及び産業廃
   棄物を溶融炉内で溶融しスラグ状とする溶融炉と、スラ
   グ状の金属酸化物とガラス質に分離する選別装置と、溶
   融炉から送給された熱分解ガスで焼成炉内に投入された
   貝殻等海洋産業廃棄物を燬焼して消石灰を製造する前記
   焼成炉とから構成された請求項１記載の産業廃棄物の船
   舶上での処理装置。
3. 【請求項３】炭化装置で炭化物として処理し、溶融炉で
   スラグ状とする過程で発生した塩化水素ガスをスラグを
   水砕して分離した金属酸化物と、焼成炉で製造した消石
   灰との混合粉末を溶融炉内の燃焼部に吹き込み、金属酸
   化物は未燃焼の炭化水素を酸化分解し、塩化水素は金属
   酸化物と反応吸収して塩化形成した塩化物を燃焼処理し
   て有機塩素化合物であるダイオキシン類の前駆体を除去
   し、消石灰は燃焼ガスと混合し塩化水素ガスと反応させ
   塩化カルシュウムとして吸収固定させ、前記溶融炉内部
   で溶融してスラグとして処理する産業廃棄物の船舶上で
   の処理方法。