JP2003275737A - Method for treating toxic substance by making good use of soil melting/solidifying process - Google Patents
Method for treating toxic substance by making good use of soil melting/solidifying processInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌溶融固化法を
利用する有機化合物の分解処理方法に関する。本発明は
また、土壌溶融固化法を利用する放射性物質の固定化方
法にも関する。本発明はさらに、土壌もしくは合成鉱物
を加熱溶融するのに好適に用いることができる加熱溶融
装置、及びその加熱溶融を行なうのに好適に用いること
ができる耐熱性容器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for decomposing organic compounds by utilizing a soil melting and solidifying method. The present invention also relates to a method for immobilizing radioactive material utilizing the soil solidification method. The present invention also relates to a heating and melting apparatus that can be suitably used for heating and melting soil or synthetic minerals, and a heat resistant container that can be preferably used for performing the heating and melting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、人体や環境に悪影響を与える有害
物質によって汚染された土壌や固形物が問題となってい
る。例えば、都市ゴミ焼却炉の周囲では、ゴミの焼却に
伴って、非意図的に生成するダイオキシン類によって汚
染された土壌、もしくは焼却灰や飛灰などの固形物が環
境上の問題となっている。また、ｐ，ｐ’−ジクロロジ
フェニルトリクロロエタン（ＤＤＴ）などの農薬として
以前は用いられてきた有機化合物によって、汚染された
土壌が問題となっている。さらに、原子力発電所から排
出される放射性物質によって汚染された固形物（放射性
廃棄物）の処理も問題となっている。2. Description of the Related Art In recent years, soils and solids contaminated with harmful substances that have a negative effect on the human body and the environment have become a problem. For example, around the municipal waste incinerator, soil contaminated by dioxins that are unintentionally generated due to the incineration of garbage or solid matter such as incineration ash and fly ash has become an environmental problem. . In addition, soil contaminated by organic compounds that have been used as pesticides such as p, p'-dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) has become a problem. Furthermore, the treatment of solid matter (radioactive waste) contaminated with radioactive substances emitted from nuclear power plants is also a problem.
【０００３】上記の有機化合物に汚染された土壌もしく
は固形物、及び放射性廃棄物を処理する方法の一つとし
て、土壌溶融固化法を利用する方法が知られている。例
えば、特公平２−４３８４７号公報には、放射性廃棄物
が埋設された土壌中に二以上の電極を埋設し、この電極
間に電流を流すことによって発生するジュール熱を利用
して、土壌を加熱溶融し、次いで溶融した土壌を冷却し
てガラス固化体にするとともに、放射性廃棄物中の放射
性物質を、ガラス固化体に閉じ込める放射性物質の固定
化方法が開示されている。As one of the methods for treating soil or solid matter polluted with the above organic compounds and radioactive waste, a method utilizing a soil melting and solidifying method is known. For example, in Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 2-43847, two or more electrodes are embedded in the soil in which radioactive waste is embedded, and Joule heat generated by passing an electric current between the electrodes is used to remove the soil. Disclosed is a method of immobilizing a radioactive substance that is heated and melted, and then the melted soil is cooled to a vitrified body and the radioactive substance in the radioactive waste is confined in the vitrified body.
【０００４】有機化合物によって汚染された土壌は、土
壌を加熱溶融して、有機化合物を熱分解し、分解生成物
をガス状物として取り除き、溶融した土壌を冷却しガラ
ス固化体にする。有機化合物の分解生成物は、サーマル
オキシダイザ等の加熱炉、ベンチュリースクラバー等の
除塵洗浄機、ＨＥＰＡフィルターそして活性炭フィルタ
ーからなるガス処理装置にて除染され、無害なガス
（例：二酸化炭素）として大気中に排気する。また、有
機化合物によって汚染された固形物中の場合は、汚染固
形物を土壌と共に加熱することにより、土壌を溶融し
て、有機化合物を熱分解する。In the soil polluted with an organic compound, the soil is heated and melted to thermally decompose the organic compound, the decomposition products are removed as a gaseous substance, and the molten soil is cooled to be a vitrified body. Decomposition products of organic compounds are decontaminated with a gas furnace consisting of a heating furnace such as a thermal oxidizer, a dust remover such as a Venturi scrubber, a HEPA filter and an activated carbon filter, and become harmless gas (eg carbon dioxide). Exhaust into the atmosphere. Further, in the case of a solid substance contaminated with an organic compound, the contaminated solid substance is heated together with the soil to melt the soil and thermally decompose the organic compound.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】土壌溶融固化法を利用
する有機化合物に汚染された土壌もしくは固形物、及び
放射性物質に汚染された固形物の処理は、汚染が問題と
なった場所（in-situ）にて行われるのが、一般的であ
る。しかしながら、汚染が問題となった場所ごとにその
処理を行なう場合には、土壌の加熱溶融装置などの設置
に時間がかかるという問題がある。特に、有機化合物の
分解処理に行なうにあたっては、有機化合物が揮発し、
拡散することを防止するために、処理対象となる汚染土
壌の周囲を気体透過性の低い金属板にて取り込むのが一
般的であるが、その作業の実施にも時間がかかるという
問題がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The treatment of soil or solid matter contaminated with organic compounds and solid matter contaminated with radioactive substances using the soil melting and solidification method is a problem (in- Situ) is generally performed. However, when the treatment is carried out at each place where pollution is a problem, there is a problem that it takes time to install a heating and melting apparatus for soil and the like. In particular, when performing decomposition treatment of organic compounds, the organic compounds volatilize,
In order to prevent the diffusion, it is common to take in the surroundings of the contaminated soil to be treated with a metal plate having low gas permeability, but there is a problem that the work also takes time.
【０００６】本発明は、土壌溶融固化法を利用して、工
業的に有利に有機化合物の分解処理する方法を提供する
ことを、その目的とする。本発明はまた、土壌溶融固化
法を利用して、工業的に有利に放射性物質を固定する方
法を提供することも、その目的とする。本発明はさら
に、土壌を加熱溶融するのに好適に用いることができる
加熱溶融装置、及びその加熱溶融を行なうのに好適に用
いることができる耐熱性容器を提供することも、その目
的とする。[0006] It is an object of the present invention to provide a method for industrially advantageously decomposing organic compounds by utilizing the soil melting and solidification method. Another object of the present invention is to provide a method for industrially advantageously fixing radioactive substances by utilizing the soil melting and solidification method. Another object of the present invention is to provide a heating and melting apparatus that can be preferably used for heating and melting the soil, and a heat resistant container that can be preferably used for performing the heating and melting.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、移動可能に地
上に配置した、上部に開口を有する耐熱性容器に、有機
化合物によって汚染された土壌を充填する充填工程、該
土壌を加熱溶融して、該有機化合物を熱分解し、分解生
成物をガス状物として取り除く加熱溶融工程、そして溶
融した土壌を冷却しガラス固化体とした後、耐熱性容器
から取り出す冷却取出工程を含む土壌溶融固化法を利用
する有機化合物の分解処理方法にある。ここで、本発明
において土壌は、地殻表面の岩石などの分解によって生
じた無機物を意味し、腐食物などの有機物の有無は問わ
ない。According to the present invention, a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top is filled with soil contaminated with an organic compound, and the soil is heated and melted. Soil melting and solidification including a heating and melting step of thermally decomposing the organic compound and removing the decomposition products as gaseous matter, and a cooling and extracting step of cooling the molten soil into a vitrified body and then taking it out of a heat resistant container. There is a method for decomposing organic compounds using the method. Here, in the present invention, the term “soil” means an inorganic substance generated by decomposition of rocks or the like on the surface of the crust, and it does not matter whether or not an organic substance such as a corrosive substance is present.
【０００８】本発明はまた、移動可能に地上に配置し
た、上部に開口を有する耐熱性容器に、有機化合物によ
って汚染された固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に充
填する充填工程、該固形物を土壌もしくは合成鉱物と共
に加熱することにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融し
て、併せて該有機化合物を熱分解し、分解生成物をガス
状物とて取り除く加熱溶融工程、そして溶融した土壌も
しくは合成鉱物を冷却しガラス固化体として耐熱性容器
から冷却取出工程を含む土壌溶融固化法を利用する有機
化合物の分解処理方法にもある。ここで、本発明におい
て合成鉱物は、人工的に製造された鉱物を意味する。そ
の例として、ゼオライトを挙げることができる。The present invention also relates to a filling step of filling a solid material contaminated by an organic compound together with soil or synthetic minerals into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the solid material is soiled. Alternatively, by heating together with the synthetic mineral, the soil or the synthetic mineral is melted, and the organic compound is also thermally decomposed, and the heating and melting step of removing the decomposition product as a gaseous substance, and the molten soil or the synthetic mineral. There is also a method for decomposing and treating an organic compound using a soil melting and solidifying method including a cooling and extracting step from a heat-resistant container as a vitrified solidified body. Here, the synthetic mineral in the present invention means an artificially produced mineral. Zeolite can be mentioned as an example.
【０００９】本発明はさらに、移動可能に地上に配置し
た、上部に開口を有する耐熱性容器に、土壌もしくは合
成鉱物と、有機化合物もしくは有機化合物を含む液状
物、粉状物または塊状物との混合物を充填する充填工
程、該混合物を加熱することにより、土壌もしくは合成
鉱物を溶融して、併せて該有機化合物を熱分解し、分解
生成物をガス状物として取り除く加熱溶融工程、そして
溶融した土壌もしくは合成鉱物を冷却しガラス固化体と
した後、耐熱性容器から取り出す冷却取出工程を含む土
壌溶融固化法を利用する有機化合物の分解処理方法にも
ある。The present invention further comprises a soil-resistant or synthetic mineral and an organic compound or a liquid, powder or lump containing the organic compound in a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top. Filling step for filling the mixture, heating the mixture to melt the soil or the synthetic minerals, and at the same time, to thermally decompose the organic compound and remove the decomposition products as gaseous matter, and to melt There is also a method of decomposing an organic compound using a soil melting and solidifying method including a cooling and taking out step of taking out from a heat-resistant container after cooling a soil or a synthetic mineral into a vitrified body.
【００１０】本発明の有機化合物の分解処理方法におい
ては、充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の各
工程を、耐熱性容器を移動して、互いに異なる場所に配
置したのち実施することが好ましい。そして、二個以上
の耐熱性容器を用意して、充填工程、加熱溶融工程、及
び冷却取出工程を並行して実施することが好ましい。こ
の場合に耐熱性容器は、車輪を備えており、車輪によ
り、充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の実施
場所に、耐熱性容器を移動するのが好ましい。In the method for decomposing an organic compound according to the present invention, the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step may be carried out after the heat-resistant container is moved and arranged at different positions. preferable. Then, it is preferable to prepare two or more heat-resistant containers and perform the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step in parallel. In this case, the heat-resistant container is equipped with wheels, and it is preferable to move the heat-resistant container to the place where the filling step, the heating / melting step, and the cooling / unloading step are performed by the wheels.
【００１１】本発明の分解処理方法において、加熱溶融
工程における土壌の加熱溶融は、土壌に埋め込んだ二以
上の電極の間に電流を流すことによって発生するジュー
ル熱を利用して行なうことが好ましい。例えば、加熱溶
融工程における土壌の加熱溶融を、地上に設置固定され
た、土壌に電流を供給するための二以上の柱状電極、該
耐熱性容器の開口部を覆うためのフード、及び該電極に
電気エネルギーを供給する電気エネルギー供給装置から
なる加熱溶融装置を用いて行うことが好ましい。この加
熱溶融装置を用いる場合には、フードが排気口を備え、
該排気口から排出された有機化合物の分解生成物を加熱
処理する工程を含むことが好ましい。In the decomposition treatment method of the present invention, the heating and melting of the soil in the heating and melting step is preferably performed by utilizing Joule heat generated by passing an electric current between two or more electrodes embedded in the soil. For example, the heating and melting of the soil in the heating and melting step, fixed on the ground, two or more columnar electrodes for supplying an electric current to the soil, a hood for covering the opening of the heat-resistant container, and the electrode. It is preferable to use a heating and melting apparatus that is an electric energy supply apparatus that supplies electric energy. When using this heating and melting device, the hood has an exhaust port,
It is preferable to include a step of heat-treating the decomposition product of the organic compound discharged from the exhaust port.
【００１２】本発明の分解処理方法では、耐熱性容器
に、底板と、該底板に脱着可能に設置された側面板とか
らなる容器を用い、充填工程の前に、該耐熱性容器の内
側面に粒状耐火物からなる粒状耐火物層を形成し、冷却
取出工程におけるガラス固化体の取り出しを、該耐熱性
容器の底板と側面板とを分離して、該粒状耐火物層を粒
状耐火物に崩すことにより行なうことが好ましい。In the decomposition treatment method of the present invention, the heat-resistant container is composed of a bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate, and the inside surface of the heat-resistant container is filled before the filling step. To form a granular refractory layer consisting of granular refractory, take out the vitrified body in the cooling and taking out step, separate the bottom plate and the side plate of the heat-resistant container, and turn the granular refractory layer into granular refractory. It is preferable to carry out by breaking.
【００１３】本発明はまた、移動可能に地上に配置し
た、上部に開口を有する耐熱性容器に、放射性物質によ
って汚染された固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に充
填する充填工程、該固形物を土壌もしくは合成鉱物と共
に加熱することにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融す
る加熱溶融工程、そして溶融した土壌もしくは合成鉱物
を冷却してガラス固化体とすると共に、該放射性物質を
該ガラス固化体に閉じ込めて、耐熱性容器から取り出す
冷却取出工程を含む土壌溶融固化法を利用する放射性物
質の固定化方法にもある。The present invention also relates to a filling step of filling a solid substance contaminated by a radioactive substance together with soil or synthetic minerals into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the solid substance is soiled. Alternatively, by heating with a synthetic mineral, a heating and melting step of melting the soil or the synthetic mineral, and cooling the molten soil or the synthetic mineral into a vitrified body, and confining the radioactive substance in the vitrified body, There is also a method of immobilizing radioactive materials using a soil melting and solidifying method including a cooling and extracting step of taking out from a heat resistant container.
【００１４】本発明の放射性物質の固定化方法でも、前
記の有機化合物の分解処理方法と同様に、充填工程、加
熱溶融工程、及び冷却取出工程の各工程を、耐熱性容器
を移動して、互いに異なる異なる場所に配置したのち実
施することが好ましい。そして、二個以上の耐熱性容器
を用意して、充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工
程を並行して実施することが好ましい。この場合に耐熱
性容器は、車輪を備えており、その車輪により、充填工
程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の実施場所に、該
耐熱性容器を移動するのが好ましい。Also in the radioactive substance immobilization method of the present invention, the heat-resistant container is moved through the filling step, the heating / melting step, and the cooling / extracting step in the same manner as in the above-mentioned method for decomposing an organic compound. It is preferable to carry out after arranging in different places different from each other. Then, it is preferable to prepare two or more heat-resistant containers and perform the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step in parallel. In this case, the heat-resistant container is equipped with wheels, and it is preferable to move the heat-resistant container to the place where the filling step, the heating / melting step, and the cooling / unloading step are performed by the wheels.
【００１５】本発明の固定化方法においてもまた、加熱
溶融工程における土壌の加熱溶融は、土壌に埋め込んだ
二以上の電極の間に電流を流すことによって発生するジ
ュール熱を利用して行なうことが好ましい。例えば、加
熱溶融工程における土壌の加熱溶融を、地上に設置固定
された、土壌に電流を供給するための二以上の柱状電
極、該耐熱性容器の開口部を覆うためのフード、及び該
電極に電気エネルギーを供給する電気エネルギー供給装
置からなる加熱溶融装置を用いて行うことが好ましい。Also in the immobilization method of the present invention, the heating and melting of the soil in the heating and melting step can be performed by utilizing Joule heat generated by passing an electric current between two or more electrodes embedded in the soil. preferable. For example, the heating and melting of the soil in the heating and melting step, fixed on the ground, two or more columnar electrodes for supplying an electric current to the soil, a hood for covering the opening of the heat-resistant container, and the electrode. It is preferable to use a heating and melting apparatus that is an electric energy supply apparatus that supplies electric energy.
【００１６】本発明の固定化方法においてもまた、耐熱
性容器に、底板と、該底板に脱着可能に設置された側面
板とからなる容器を用い、充填工程の前に、該耐熱性容
器の内側面に粒状耐火物からなる粒状耐火物層を形成
し、冷却取出工程におけるガラス固化体の取り出しを、
該耐熱性容器の底板と側面板とを分離して、該粒状耐火
物層を粒状耐火物に崩すことにより行なうことが好まし
い。Also in the immobilization method of the present invention, a container having a bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate is used as the heat-resistant container, and the heat-resistant container is filled with the heat-resistant container before the filling step. Form a granular refractory layer consisting of granular refractory on the inner surface, and take out the vitrified body in the cooling take-out step,
It is preferable to separate the bottom plate and the side plate of the heat resistant container and break the granular refractory layer into granular refractories.
【００１７】本発明はさらに、地上に設置固定された、
上部に開口を有する耐熱性容器に充填された土壌もしく
は合成鉱物に電流を供給するための二以上の柱状電極、
該電極に電気エネルギーを供給する電気エネルギー供給
装置、及び該耐熱性容器を覆うフードからなる土壌もし
くは合成鉱物の加熱溶融装置にもある。この加熱溶融装
置は、フードが気体導入口と排気口とを備え、かつ該気
体導入口に接続する気体供給装置、及び該排気口に接続
する加熱炉を備えたガス処理装置を有することが好まし
い。The present invention is further installed and fixed on the ground,
Two or more columnar electrodes for supplying electric current to soil or synthetic minerals filled in a heat-resistant container having an opening at the top,
There is also an electric energy supply device for supplying electric energy to the electrode, and a heating and melting device for soil or synthetic minerals, which comprises a hood covering the heat-resistant container. It is preferable that the heating and melting apparatus has a gas treatment apparatus in which the hood has a gas introduction port and an exhaust port and is connected to the gas introduction port, and a heating furnace connected to the exhaust port. .
【００１８】本発明はさらに、底板と、該底板に脱着可
能に設置された側面板とからなり、該底板に車輪を備え
る、土壌もしくは合成鉱物の加熱溶融用の耐熱性容器に
もある。この耐熱性容器は、内側面に粒状耐火物からな
る粒状耐火物層が形成されていることが好ましい。The present invention also resides in a heat-resistant container for heating and melting soil or synthetic minerals, which comprises a bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate, the bottom plate having wheels. This heat-resistant container preferably has a granular refractory layer formed of a granular refractory material on its inner surface.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】先ず、初めに本発明の有機化合物
の分解処理方法について説明する。本発明の方法におい
て、分解処理の対象となる有機化合物については特に限
定はない。本発明の方法は、特に塩素原子含有有機化合
物の分解処理に特に有用である。その代表的な例として
は、ヘキサクロロベンゼン（ＨＣＢ）、ヘキサクロロシ
クロヘキサン（ＢＨＣ）、ｐ，ｐ’−ジクロロジフェニ
ルトリクロロエタン（ＤＤＴ）、クロルデン、及びエン
ドリン等の有機塩素系農薬、ポリ塩素化ビフェニル（Ｐ
ＣＢ）、及びダイオキシン類を挙げることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a method for decomposing an organic compound according to the present invention will be described. In the method of the present invention, the organic compound to be decomposed is not particularly limited. The method of the present invention is particularly useful for decomposing a chlorine atom-containing organic compound. As typical examples thereof, hexachlorobenzene (HCB), hexachlorocyclohexane (BHC), p, p'-dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), chlordane, organochlorine pesticides such as endrin, and polychlorinated biphenyl (PHC).
CB), and dioxins can be mentioned.
【００２０】本発明の方法は、土壌の加熱溶融を、移動
可能に地上に配置した、上部に開口有する耐熱性容器を
用いて行なうことを特徴の一つとしている。そこで、ま
ず、本発明の方法に有利に用いることができる耐熱性容
器を、添付図面の図１、及び図２を参照しながら説明す
る。One of the features of the method of the present invention is that the heating and melting of soil is carried out using a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top. Therefore, first, a heat-resistant container that can be advantageously used in the method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings.
【００２１】図１は、本発明の方法に有利に用いること
ができる、上部に開口を有する耐熱性容器の一例の断面
図である。図１において、耐熱性容器１は、底板２と、
底板２に着脱可能に設置された側面板３、そして底板２
に備えられた車輪４からなる。FIG. 1 is a sectional view of an example of a heat-resistant container having an opening at the top which can be advantageously used in the method of the present invention. In FIG. 1, the heat-resistant container 1 includes a bottom plate 2 and
Side plate 3 that is detachably installed on the bottom plate 2, and the bottom plate 2
The wheel 4 is provided for the vehicle.
【００２２】耐熱性容器１の底板２及び側面板３はそれ
ぞれ、有機化合物の分解生成物が外部に拡散しないよう
に、気体透過性が低く、かつ耐熱保温性が高い材料で形
成されていることが好ましい。その材料の例としては、
耐火レンガ、耐火キャスタブル、及び各種保温材（例：
セラミックファイバ、ケイ酸カルシウム、パーライト、
ロックウール、石綿、けいそう土、グラスウール、炭酸
マグネシウム）を挙げることができる。Each of the bottom plate 2 and the side plate 3 of the heat-resistant container 1 is formed of a material having a low gas permeability and a high heat-resistant and heat-retaining property so that decomposition products of organic compounds do not diffuse to the outside. Is preferred. As an example of the material,
Fireproof bricks, fireproof castables, and various heat insulating materials (eg:
Ceramic fiber, calcium silicate, perlite,
Rock wool, asbestos, diatomaceous earth, glass wool, magnesium carbonate).
【００２３】耐熱性容器１は、その内側面に粒状耐火物
からなる粒状耐火物層が形成されていることが好まし
い。The heat-resistant container 1 preferably has a granular refractory layer made of granular refractory formed on the inner surface thereof.
【００２４】内側面に粒状耐火物層が形成された耐熱性
容器の一例を図２に示す。図２において、粒状耐火物層
５は、耐熱性容器１と筒状の仕切板６との間に粒状耐火
物を充填することによって形成されている。粒状耐火物
の例としては、シリカサンド（二酸化ケイ素粉末）、砕
石、及び複合セラミックスを挙げることができる。これ
らの中でもシリカサンドが好ましく、特に好ましいの
は、粒径が０．５〜５ｍｍのシリカサンドである。An example of a heat resistant container having a granular refractory layer formed on its inner surface is shown in FIG. In FIG. 2, the granular refractory material layer 5 is formed by filling the granular refractory material between the heat resistant container 1 and the cylindrical partition plate 6. Examples of granular refractory materials include silica sand (silicon dioxide powder), crushed stone, and composite ceramics. Among these, silica sand is preferable, and silica sand having a particle size of 0.5 to 5 mm is particularly preferable.
【００２５】筒状の仕切板６は、粒状耐火物を充填した
ときに変形しない程度の剛度を有するものであれば、そ
の材料に特には制限はない。そのような材料の例として
は、紙、プラスチック、セラミックス、木材、及び鉄な
どの金属を挙げることができる。The cylindrical partition plate 6 is not particularly limited in its material as long as it has a rigidity such that it does not deform when filled with granular refractory material. Examples of such materials include paper, plastics, ceramics, wood, and metals such as iron.
【００２６】次に、本発明の方法について、その処理の
対象として代表的な有機化合物によって汚染された土壌
を例に採り、添付図面を参照しながら説明する。Next, the method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking the soil contaminated with a typical organic compound as an example of its treatment.
【００２７】汚染土壌中の有機化合物は、例えば、下記
（１）〜（３）の工程を含む方法により分解処理するこ
とができる。
（１）移動可能に地上に配置した、上部に開口を有する
耐熱性容器に、汚染土壌を充填する充填工程。
（２）汚染土壌を加熱溶融して、該有機化合物を熱分解
し、分解生成物をガス状物として取り除く加熱溶融工
程。
（３）溶融した土壌を冷却しガラス固化体とした後、耐
熱性容器から取り出す冷却取出工程。The organic compound in the contaminated soil can be decomposed by a method including the following steps (1) to (3), for example. (1) A filling step of filling contaminated soil in a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top. (2) A heating and melting step of heating and melting the contaminated soil to thermally decompose the organic compound and remove the decomposition product as a gaseous substance. (3) A cooling and taking out step of taking out from the heat resistant container after cooling the melted soil into a vitrified body.
【００２８】充填工程ついて、図３を参照しながら説明
する。図３には、充填工程後の耐熱性容器の一例の断面
図が示されている。耐熱性容器１は、レール７に支持さ
れている。レール７は、充填工程、加熱溶融工程、及び
冷却取出工程の各工程の実施場所を接続している。すな
わち、レール７の上を移動させることによって、耐熱性
容器１を各工程の実施場所に移動できるようにされてい
る。The filling step will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of an example of the heat resistant container after the filling process. The heat resistant container 1 is supported by rails 7. The rail 7 connects the places where the filling process, the heating and melting process, and the cooling extraction process are performed. That is, by moving on the rail 7, the heat resistant container 1 can be moved to the place where each process is performed.
【００２９】充填工程では、耐熱容性容器１に汚染土壌
８を充填する。汚染土壌８の上には、図３に示すよう
に、有機化合物を実施的に含まない土壌からなる被覆土
壌層９を形成することが好ましい。本発明の方法におい
て処理の対象となる汚染土壌７の例としては、有機塩素
系農薬を散布した農業用地の土壌、有機化合物を製造も
しくは使用した工場の周囲の土壌、及び都市ゴミ焼却炉
の周囲の土壌を挙げることができる。汚染土壌中の有機
化合物の量は０．０１〜５０質量％の範囲にあることが
好ましい。In the filling step, the heat-resistant container 1 is filled with the contaminated soil 8. On the contaminated soil 8, as shown in FIG. 3, it is preferable to form a covered soil layer 9 made of soil that does not practically contain an organic compound. Examples of the contaminated soil 7 to be treated in the method of the present invention include soils of agricultural land where organic chlorine-based pesticides are sprayed, soils around factories where organic compounds are manufactured or used, and around municipal waste incinerators. The soil can be mentioned. The amount of organic compound in the contaminated soil is preferably in the range of 0.01 to 50% by mass.
【００３０】汚染土壌８には、有機化合物の熱分解反応
を促進する添加剤を添加してもよい。例えば、分解処理
の対象となる有機化合物が、塩素原子含有有機化合物の
場合には、酸化アルミニウム（特に、活性アルミナ）、
ゼオライトもしくは水酸化アルミニウムを、一種もしく
は二種以上を混合して添加するのが好ましい。水分もま
た、有機化合物の熱分解反応を促進する。土壌中に水分
を存在させる方法としては、例えば、土壌に水もしくは
加熱により水蒸気を発生する化合物を添加する方法を挙
げることができる。加熱により水蒸気を発生する化合物
の例としては、ベントナイトなどの保水性物質あるいは
金属の水酸化物を挙げることができる。金属の水酸化物
の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、及び水酸化アルミニウムを挙げ
ることができる。Additives may be added to the contaminated soil 8 to accelerate the thermal decomposition reaction of organic compounds. For example, when the organic compound to be decomposed is a chlorine atom-containing organic compound, aluminum oxide (particularly activated alumina),
It is preferable to add one kind or a mixture of two or more kinds of zeolite or aluminum hydroxide. Water also promotes the thermal decomposition reaction of organic compounds. Examples of the method of allowing water to exist in the soil include a method of adding water or a compound that generates steam by heating to the soil. Examples of compounds that generate water vapor when heated include water-retaining substances such as bentonite and metal hydroxides. Examples of metal hydroxides include sodium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and aluminum hydroxide.
【００３１】汚染土壌８の融点（ガラス化温度）が、粒
状耐火物層５の融点よりも高い場合には、土壌の融点降
下剤として作用するアルカリ金属化合物もしくはアルカ
リ土類金属化合物を添加することも好ましい。アルカリ
金属化合物もしくはアルカリ土類金属化合物の例として
は、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、及び炭酸カル
シウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、及び
水酸化カルシウムを挙げることができる。土壌の融点降
下剤の添加量は、汚染土壌８の融点（ガラス化温度）
と、粒状耐火物の融点との差が１００℃以上（好ましく
は、２００〜３００℃の範囲）となる量である。When the melting point (vitrification temperature) of the contaminated soil 8 is higher than the melting point of the granular refractory layer 5, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound acting as a melting point depressant for soil is added. Is also preferable. Examples of alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds include sodium carbonate, magnesium carbonate, and calcium carbonate, sodium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide. The amount of the melting point depressant added to the soil is the melting point of the contaminated soil 8 (vitrification temperature).
And the difference from the melting point of the granular refractory material is 100 ° C. or higher (preferably in the range of 200 to 300 ° C.).
【００３２】被覆土壌層９は、汚染土壌８よりも先に溶
融し、汚染土壌８の表面全体を均一に加熱する機能を有
する。被覆土壌層９を設けることにより、汚染土壌８の
溶融が均一となり、安定化する。被覆土壌層９の厚さ
は、一般には、１〜１００ｃｍの範囲にあり、好ましい
のは１０〜６０ｃｍの範囲にある。被覆土壌層９に用い
る土壌は、有機化合物を実質的に含まない土壌であれ
ば、その組成に特に制限はない。ここで、「有機化合物
を実質的に含まない」とは、有機化合物の含有量が０．
０１質量％未満であることをいう。The coated soil layer 9 has a function of melting before the contaminated soil 8 and heating the entire surface of the contaminated soil 8 uniformly. By providing the coated soil layer 9, the contaminated soil 8 is uniformly melted and stabilized. The thickness of the coated soil layer 9 is generally in the range of 1-100 cm, preferably 10-60 cm. The composition of the soil used for the coated soil layer 9 is not particularly limited as long as it is a soil substantially free of organic compounds. Here, the phrase "substantially free of organic compound" means that the content of the organic compound is 0.
It means less than 01% by mass.
【００３３】仕切板６は、次の加熱溶融工程にて、汚染
土壌と共に加熱して、溶融もしくは焼失してもよいが、
汚染土壌の加熱溶融を実施する前に、予め引き抜いてお
くことが好ましい。The partition plate 6 may be melted or burned by being heated together with the contaminated soil in the next heating and melting step.
It is preferable to remove the contaminated soil before heating and melting.
【００３４】次に、加熱溶融工程について、図４を参照
しながら説明する。図４には、本発明の方法に有利に用
いることができる加熱溶融装置が示されている。加熱溶
融装置１０は、土壌に電流を供給するための二以上の柱
状電極１１、電極１１に電気エネルギーを供給する電気
エネルギー供給装置１２、及び耐熱性容器１の開口部を
覆うフード１３ａからなる。フード１３ａは、フード支
持体１３ｂによって固定されている。電極１１は、その
先端を上下方向に移動可能とする電極フィード装置（図
示せず）に固定されている。Next, the heating and melting step will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a heating and melting apparatus that can be advantageously used in the method of the present invention. The heating and melting apparatus 10 includes two or more columnar electrodes 11 for supplying an electric current to the soil, an electric energy supplying apparatus 12 for supplying electric energy to the electrodes 11, and a hood 13 a for covering the opening of the heat resistant container 1. The hood 13a is fixed by the hood support 13b. The electrode 11 is fixed to an electrode feed device (not shown) whose tip is movable in the vertical direction.
【００３５】フード１３は気体導入口１４と排気口１５
とを備えている。気体導入口１４には気体供給装置１５
が接続されている。気体供給装置１５は、常温又は加熱
空気（８００℃以下）を気体導入口１４に供給する。排
気口１６にはガス処理装置１７が接続されている。ガス
処理装置１７は、加熱炉（サーマルオキシダイザ）１
８、冷却除塵洗浄機（ベンチュリースクラバー）１９、
ＨＥＰＡフィルター２０、活性炭フィルター２１からな
る。The hood 13 has a gas introduction port 14 and an exhaust port 15
It has and. A gas supply device 15 is provided at the gas inlet 14.
Are connected. The gas supply device 15 supplies room temperature or heated air (800 ° C. or lower) to the gas introduction port 14. A gas processing device 17 is connected to the exhaust port 16. The gas processing device 17 is a heating furnace (thermal oxidizer) 1
8. Cooling dust remover (Venturi scrubber) 19.
It is composed of a HEPA filter 20 and an activated carbon filter 21.
【００３６】電極１１は、被覆土壌層９に埋め込まれて
いる電気エネルギーを熱エネルギー（ジュール熱）に変
換するための初期導電性抵抗帯２２と電気的に接続して
いる。電極１１の材料の例としてはグラファイト、及び
モリブテンなどの金属を挙げることができる。初期導電
性抵抗帯２２は、電気エネルギーを熱エネルギー（ジュ
ール熱）に変換する機能を有するものであれば、その材
料に特別な制限はない。その例としては、グラファイ
ト、及びグラファイトと土壌の溶融温度降下剤との混合
物を挙げることができる。土壌の溶融温度降下剤として
は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ
塩、及びガラスフリットを挙げることができる。The electrode 11 is electrically connected to the initial conductive resistance band 22 for converting the electric energy embedded in the coated soil layer 9 into heat energy (Joule heat). Examples of the material of the electrode 11 include graphite and metals such as molybdenum. The material of the initial conductive resistance band 22 is not particularly limited as long as it has a function of converting electric energy into heat energy (Joule heat). Examples thereof include graphite and mixtures of graphite with soil melting temperature reducing agents. Examples of the melting temperature lowering agent for soil include alkali salts such as sodium hydroxide and sodium carbonate, and glass frit.
【００３７】耐熱性容器１への加熱溶融装置１０の設置
は、例えば、次のようにして行なわれる。あらかじめ被
覆土壌層９に初期導電性抵抗帯２２を埋め込んだ耐熱性
容器１を、加熱溶融装置１０のフード１３ａの下方に移
動する。次に、耐熱性容器１を、ジャッキ（図示せず）
により持ち上げる。これによって、耐熱性容器の側面板
３とフード１３ａとが接触し、耐熱性容器の開口部をフ
ード１３ａにて覆われる。最後に、電極フィード装置
（図示せず）にて、電極１１と初期導電性抵抗帯２２と
が電気的に接触するように、電極１１の先端を下方に移
動する。The heating and melting apparatus 10 is installed in the heat resistant container 1 in the following manner, for example. The heat-resistant container 1 in which the initial conductive resistance band 22 is embedded in the coated soil layer 9 in advance is moved to below the hood 13a of the heating and melting apparatus 10. Next, heat-resistant container 1 is jacked (not shown).
To lift. As a result, the side plate 3 of the heat-resistant container comes into contact with the hood 13a, and the opening of the heat-resistant container is covered with the hood 13a. Finally, the electrode feed device (not shown) moves the tip of the electrode 11 downward so that the electrode 11 and the initial conductive resistance band 22 are in electrical contact with each other.
【００３８】土壌の加熱溶融は、例えば、次の通り行な
われる。電気エネルギー供給装置１２から送られた電気
エネルギーは、電極１１を通って、初期導電性抵抗帯２
２に送られる。初期導電性抵抗帯２２は、電気エネルギ
ーを熱エネルギー（ジュール熱）に変換する。その熱に
よって被覆土壌層９の土壌は加熱され溶融する。被覆土
壌層９の溶融により、土壌の導電性が増大し、その後
は、電気エネルギーの供給の継続により土壌の溶融領域
が下方に拡大し、汚染土壌８が溶融する。有機化合物の
分解生成物は土壌中の水蒸気と共に耐熱性容器１の上部
に移動し、フード１３ａの排気口１５から排ガスとして
ガス処理装置１７に送られる。有機化合物を分解処理す
る場合、フード１３ａの内部は、有機化合物の分解生成
物からダイオキシン類などの有害物質が生成しないよう
に、気体供給装置１５から供給された加熱空気により３
００〜８００℃の範囲の温度に維持されている。The heating and melting of soil is carried out, for example, as follows. The electric energy sent from the electric energy supply device 12 passes through the electrode 11 and passes through the initial conductive resistance band 2
Sent to 2. The initial conductive resistance band 22 converts electric energy into heat energy (Joule heat). The heat causes the soil in the coated soil layer 9 to be heated and melted. Due to the melting of the coated soil layer 9, the conductivity of the soil increases, and thereafter, the continuous melting of the soil expands the melting region of the soil downward and the contaminated soil 8 melts. The decomposition product of the organic compound moves to the upper part of the heat resistant container 1 together with the water vapor in the soil, and is sent to the gas treatment device 17 as an exhaust gas from the exhaust port 15 of the hood 13a. When decomposing the organic compound, the inside of the hood 13a is heated by the heated air supplied from the gas supply device 15 so that harmful substances such as dioxins are not generated from the decomposition products of the organic compound.
The temperature is maintained in the range of 00 to 800 ° C.
【００３９】加熱炉１８は、排ガスを８５０℃以上（通
常は、９００〜１０００℃）の温度に２秒以上加熱す
る。これにより排ガス中の有機化合物の未分解揮発ガス
などの有機化合物が酸化熱分解される。冷却除塵洗浄機
１８は、加熱炉１８にて加熱された排ガスを、１００℃
以下に急冷し、その中に含まれている酸性ガスを中和
し、粒子分を除去する。ＨＥＰＡフィルター２０、及び
活性炭フィルター２１は、さらに排ガス中の微粒子を回
収する。ガス処理装置１７にて処理された排ガスは、大
気中に排気される。The heating furnace 18 heats the exhaust gas to a temperature of 850 ° C. or higher (normally 900 to 1000 ° C.) for 2 seconds or longer. As a result, organic compounds such as undecomposed volatile gas of the organic compounds in the exhaust gas are thermally decomposed by oxidation. The cooling dust remover 18 removes the exhaust gas heated in the heating furnace 18 at 100 ° C.
It is rapidly cooled to the following, the acidic gas contained therein is neutralized, and the particle content is removed. The HEPA filter 20 and the activated carbon filter 21 further collect fine particles in the exhaust gas. The exhaust gas processed by the gas processing device 17 is exhausted to the atmosphere.
【００４０】汚染土壌の全量を加熱溶融したら、電気エ
ネルギーの供給を止める。そして、耐熱性容器１とフー
ド１３ａとを分離する。When all the contaminated soil is heated and melted, the supply of electric energy is stopped. Then, the heat resistant container 1 and the hood 13a are separated.
【００４１】次に、冷却取出工程について、図５を参照
しながら説明する。図５には、溶融した土壌を冷却して
得たガラス固化体の取り出し作業の一例が概略的に示さ
れている。図５において、耐熱性容器１の底板２と側面
板３とが、クレーン２３により分離されている。粒状耐
火物層は、元の粒状耐火物５ａに崩されている。そし
て、ガラス固化体２４が外部にさらされている。Next, the cooling extraction step will be described with reference to FIG. FIG. 5 schematically shows an example of an operation for taking out the vitrified body obtained by cooling the melted soil. In FIG. 5, the bottom plate 2 and the side plate 3 of the heat resistant container 1 are separated by the crane 23. The granular refractory layer is collapsed into the original granular refractory 5a. The vitrified body 24 is exposed to the outside.
【００４２】ガラス固化体２４は、実質的に有機化合物
を含まず、物理的にも化学的にも安定しているので、粉
砕して、再生砕石などに利用することができる。粒状耐
火物５ａは、耐熱製容器に形成する粒状耐火物層の材料
として再使用することができる。Since the vitrified body 24 does not substantially contain an organic compound and is physically and chemically stable, it can be crushed and used as recycled crushed stone or the like. The granular refractory 5a can be reused as a material for the granular refractory layer formed in the heat-resistant container.
【００４３】本発明において、充填工程、加熱溶融工
程、及び冷却取出工程の各工程を、それぞれ互いに異な
る場所で実施する場合は、耐熱性容器を二個以上（好ま
しくは三個以上）用意して、充填工程、加熱溶融工程、
及び冷却取出工程を並行して実施することが好ましい。In the present invention, when the filling step, the heating and melting step, and the cooling and unloading step are carried out in mutually different places, two or more heat-resistant containers (preferably three or more) are prepared. , Filling process, heating and melting process,
It is preferable to carry out the cooling and taking-out step in parallel.
【００４４】充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工
程の各工程を並行して実施する、汚染土壌中の有機化合
物を熱分解処理する方法の一実施態様を図６に示す。図
６には、三個の耐熱性容器１ａ、１ｂ、１ｃを用いて、
充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の各工程を
並行して実施する例が示されている。ここでは、耐熱性
容器１ａ、１ｂ、１ｃは車輪４によりレール７の上を移
動するが、耐熱性容器を移動する方法に特には制限はな
い。例えば、クレーンやリフトを用いて耐熱性容器を移
動してもよい。なお、充填工程、加熱溶融工程、及び冷
却取出工程の各工程は、通常は、一つの敷地内で行なわ
れるが、充填工程は、汚染土壌が存在する場所にて実施
してもよい。FIG. 6 shows one embodiment of a method for thermally decomposing an organic compound in contaminated soil, in which the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step are carried out in parallel. In FIG. 6, three heat resistant containers 1a, 1b, 1c are used,
An example is shown in which the filling step, the heating and melting step, and the cooling extraction step are performed in parallel. Here, the heat-resistant containers 1a, 1b, 1c move on the rails 7 by the wheels 4, but the method of moving the heat-resistant containers is not particularly limited. For example, the heat resistant container may be moved using a crane or a lift. The filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step are usually performed in one site, but the filling step may be performed in a place where contaminated soil exists.
【００４５】以上、本発明の方法について、処理の対象
物としてその代表例である汚染土壌を例に採り説明して
きたが、有機化合物によって汚染された固形物、及び有
機化合物もしくは有機化合物を含む液状物、粉状物また
は塊状物も同様に処理することができる。In the above, the method of the present invention has been described by taking a contaminated soil, which is a typical example thereof, as an object to be treated, but it is a solid matter contaminated with an organic compound, or a liquid containing an organic compound or an organic compound. Objects, powders or agglomerates can likewise be treated.
【００４６】すなわち、汚染固形物中の有機化合物は、
例えば、下記の（１）〜（３）の工程を含む方法により
分解処理することができる。
（１）移動可能に地上に配置した、上部に開口を有する
耐熱性容器に、汚染固形物を土壌もしくは合成鉱物と共
に充填する充填工程。
（２）汚染固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に加熱す
ることにより、土壌を溶融して、併せて該有機化合物を
熱分解し、分解生成物をガス状物とて取り除く加熱溶融
工程。
（３）溶融した土壌もしくは合成鉱物を冷却しガラス固
化体として耐熱性容器から冷却取出工程。That is, the organic compound in the polluted solid matter is
For example, it can be decomposed by a method including the following steps (1) to (3). (1) A filling step of filling a contaminated solid material together with soil or synthetic minerals into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top. (2) A heating and melting step in which the soil is melted by heating the polluted solid matter together with the soil or the synthetic mineral, and the organic compound is also thermally decomposed, and the decomposition product is removed as a gaseous matter. (3) A step of cooling and extracting molten glass or synthetic minerals from the heat-resistant container as a vitrified body.
【００４７】ここで用いる土壌は、有機化合物を実施的
に含まない、あるいは有機化合物の含有量が少ないもの
であることが好ましい。ここで、「有機化合物の含有量
が少ない」とは、有機化合物の含有量が０．０１〜１質
量％の範囲にあることをいう。土壌もしくは合成鉱物に
は、有機化合物の熱分解反応を促進する添加剤、水もし
くは加熱により水蒸気を発生する化合物、及びアルカリ
金属化合物もしくはアルカリ土類金属化合物が添加され
ていてもよい。It is preferable that the soil used here contains practically no organic compound or contains a small amount of organic compound. Here, "the content of the organic compound is low" means that the content of the organic compound is in the range of 0.01 to 1% by mass. Additives that accelerate the thermal decomposition reaction of organic compounds, water or compounds that generate steam by heating, and alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds may be added to soil or synthetic minerals.
【００４８】本発明において処理の対象となる汚染固形
物の例としては、ＰＣＢ含有容器、都市ゴミ焼却炉にて
排出された焼却灰、飛灰、都市ゴミ焼却炉内の耐火物
（レンガ）、及び有機化合物を製造もしくは使用した工
場から排出された汚泥を挙げることができる。Examples of polluted solids to be treated in the present invention include PCB-containing containers, incinerator ash discharged from municipal waste incinerators, fly ash, refractories (brick) in the municipal waste incinerators, And sludge discharged from a factory that produces or uses organic compounds.
【００４９】有機化合物もしくは有機化合物を含む液状
物、粉状物または塊状物中の有機化合物は、例えば、下
記の（１）〜（３）の工程を含む方法により分解処理す
ることができる。
（１）移動可能に地上に配置した、上部に開口を有する
耐熱性容器に、土壌もしくは合成鉱物と、有機化合物も
しくは有機化合物を含む液状物、粉状物または塊状物と
の混合物を充填する充填工程。
（２）混合物を加熱することにより、土壌もしくは合成
鉱物を溶融して、併せて該有機化合物を熱分解し、分解
生成物をガス状物として取り除く加熱溶融工程。
（３）溶融した土壌もしくは合成鉱物を冷却しガラス固
化体とした後、耐熱性容器から取り出す冷却取出工程。The organic compound or the organic compound in the liquid, powder or lump containing the organic compound can be decomposed by a method including the following steps (1) to (3). (1) Filling in which a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top is filled with a mixture of soil or a synthetic mineral and an organic compound or a liquid, powder or lump containing an organic compound. Process. (2) A heating and melting step in which the soil or synthetic mineral is melted by heating the mixture, and the organic compound is also thermally decomposed, and the decomposition product is removed as a gaseous substance. (3) A cooling and taking out step of taking out from the heat resistant container after cooling the molten soil or the synthetic mineral to form a vitrified body.
【００５０】ここで用いる土壌もまた、有機化合物を実
施的に含まない、あるいは有機化合物の含有量が少ない
ものであることが好ましい。土壌もしくは合成鉱物に
は、有機化合物の熱分解反応を促進する添加剤、水もし
くは加熱により水蒸気を発生する化合物、及びアルカリ
金属化合物もしくはアルカリ土類金属化合物が添加され
ていてもよい。It is preferable that the soil used here also contains practically no organic compound or contains little organic compound. Additives that accelerate the thermal decomposition reaction of organic compounds, water or compounds that generate steam by heating, and alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds may be added to soil or synthetic minerals.
【００５１】本発明の方法では、有機化合物もしくは有
機化合物を含む液状物、粉状物または塊状物が容器に収
容されている場合は、その容器ごと土壌と混合して処理
することができる。例えば、ＰＣＢが使用されている変
圧器やコンデンサーを、そのまま土壌と混合して処理す
ることができる。本発明において処理の対象となる有機
化合物を含む液状物、粉状物または塊状物の例として
は、有機塩素系農薬（殺虫剤）を挙げることができる。In the method of the present invention, when an organic compound or a liquid, powder or lump containing an organic compound is contained in a container, the container can be treated by mixing with the soil. For example, a transformer or capacitor in which PCB is used can be mixed with soil as it is for processing. In the present invention, an organic chlorine-based pesticide (insecticide) can be mentioned as an example of a liquid, powder or lump containing an organic compound to be treated.
【００５２】次に、本発明の放射性物質の固定化方法に
ついて説明する。本発明の処理の対象なる放射性物質に
よって汚染された固形物（放射性廃棄物）の例として
は、原子力発電所から排出された放射性廃棄物を挙げる
ことができる。Next, the method for immobilizing the radioactive substance of the present invention will be described. As an example of the solid matter (radioactive waste) contaminated by the radioactive material to be treated by the present invention, radioactive waste discharged from a nuclear power plant can be mentioned.
【００５３】放射性廃棄物中の放射性物質は、例えば、
下記の（１）〜（３）の工程を含む方法により固定する
ことができる。
（１）移動可能に地上に配置した、上部に開口を有する
耐熱性容器に、放射性廃棄物を土壌もしくは合成鉱物と
共に充填する充填工程。
（２）放射性廃棄物を土壌もしくは合成鉱物と共に加熱
することにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融する加熱
溶融工程。
（３）そして溶融した土壌もしくは合成鉱物を冷却して
ガラス固化体とすると共に、該放射性物質を該ガラス固
化体に閉じ込めて、耐熱性容器から取り出す冷却取出工
程。The radioactive substance in the radioactive waste is, for example,
It can be fixed by a method including the following steps (1) to (3). (1) A filling step of filling radioactive waste together with soil or synthetic minerals into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top. (2) A heating and melting step of melting the soil or the synthetic mineral by heating the radioactive waste together with the soil or the synthetic mineral. (3) A cooling and extracting step of cooling the molten soil or the synthetic mineral to form a vitrified body, confining the radioactive substance in the vitrified body, and taking out the heat-resistant container.
【００５４】本発明の放射性物質の固定化方法において
も、有機化合物の分解処理方法と同様の方法を用いて、
土壌もしくは合成鉱物を加熱溶融することができる。Also in the method for immobilizing a radioactive substance of the present invention, a method similar to the method for decomposing an organic compound is used,
Soil or synthetic minerals can be heated and melted.
【００５５】なお、これまで土壌の加熱溶融をジュール
熱を利用して行なう場合について説明したが、耐熱性容
器に充填された土壌を一方向に段階的に加熱又は加熱溶
融させることができれば、土壌の加熱溶融方法には特に
制限はない。例えば、プラズマを用いて土壌を加熱溶融
してもよい。The case where the soil is heated and melted by using Joule heat has been described so far. However, if the soil filled in the heat-resistant container can be gradually heated or melted in one direction, the soil can be heated. There is no particular limitation on the heating and melting method. For example, plasma may be used to heat and melt the soil.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明の土壌溶融固化法を利用する有機
化合物の分解処理方法は、加熱溶融装置の設置などの作
業が容易になるので、処理に要する時間を短縮できる。
また、本発明の方法では、二個以上の耐熱性容器を用意
して、充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程を並
行して実施することによって、連続的に有機化合物の分
解処理を行なうことが可能となる。The method for decomposing an organic compound utilizing the soil melting and solidifying method of the present invention facilitates the work such as installation of a heating and melting apparatus, thus shortening the time required for the processing.
Further, in the method of the present invention, two or more heat-resistant containers are prepared, and the filling step, the heating and melting step, and the cooling extraction step are performed in parallel to continuously decompose the organic compound. It becomes possible.
【図１】本発明の方法に有利に用いることができる耐熱
性容器の一例の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a heat resistant container that can be advantageously used in the method of the present invention.
【図２】本発明の方法に有利に用いることができる耐熱
性容器の別の一例の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of another example of a heat-resistant container that can be advantageously used in the method of the present invention.
【図３】本発明に従う充填工程後の耐熱性容器の断面図
である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat resistant container after the filling step according to the present invention.
【図４】本発明に従う加熱溶融工程にて用いる加熱溶融
装置を耐熱性容器に設置した状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which a heat melting apparatus used in a heat melting step according to the present invention is installed in a heat resistant container.
【図５】本発明に従う冷却取出工程において、ガラス固
化体を耐熱性容器から取り出す操作を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation of taking out the vitrified body from the heat resistant container in the cooling and taking out step according to the present invention.
【図６】本発明に従う汚染土壌中の有機化合物を熱分解
処理する方法の一実施態様を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing one embodiment of a method for thermally decomposing an organic compound in a polluted soil according to the present invention.
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 耐熱性容器 ２ 底板 ３ 側面板 ４ 車輪 ５ 粒状耐火物層 ５ａ 粒状耐火物 ６ 仕切板 ７ レール ８ 汚染土壌 ９ 被覆土壌層 １０ 加熱溶融装置 １１ 電極 １２ 電気エネルギー供給装置 １３ａ フード １３ｂ フード支持体 １４ 気体導入口 １５ 排気口 １６ 気体供給装置 １７ ガス処理装置 １８ 加熱炉 １９ 冷却除塵洗浄機 ２０ ＨＥＰＡフィルター ２１ 活性炭フィルター ２２ 初期導電性抵抗帯 ２３ クレーン ２４ ガラス固化体 1, 1a, 1b, 1c Heat resistant container 2 Bottom plate 3 Side plate Four wheels 5 Granular refractory layer 5a Granular refractory 6 partition boards 7 rails 8 contaminated soil 9 Covered soil layer 10 Heating and melting equipment 11 electrodes 12 Electric energy supply equipment 13a hood 13b hood support 14 Gas inlet 15 exhaust port 16 Gas supply device 17 Gas processing equipment 18 heating furnace 19 Cooling and dust cleaning machine 20 HEPA filter 21 Activated carbon filter 22 Initial conductive resistance band 23 cranes 24 Vitrified
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．
１５）[Submission date] November 15, 2002 (2002.11.
15)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００８】本発明はまた、移動可能に地上に配置し
た、上部に開口を有する耐熱性容器に、有機化合物によ
って汚染された固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に充
填する充填工程、該固形物を土壌もしくは合成鉱物と共
に加熱することにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融し
て、併せて該有機化合物を熱分解し、分解生成物をガス
状物とて取り除く加熱溶融工程、そして溶融した土壌も
しくは合成鉱物を冷却しガラス固化体として耐熱性容器
から取り出す冷却取出工程を含む土壌溶融固化法を利用
する有機化合物の分解処理方法にもある。ここで、本発
明において合成鉱物は、人工的に製造された鉱物を意味
する。その例として、ゼオライトを挙げることができ
る。The present invention also relates to a filling step of filling a solid material contaminated by an organic compound together with soil or synthetic minerals into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the solid material is soiled. Alternatively, by heating with a synthetic mineral, the soil or the synthetic mineral is melted, the organic compound is also thermally decomposed, and the heating and melting step of removing the decomposition product as a gaseous substance, and the molten soil or the synthetic mineral. there is also the cracking process of organic compounds using a soil vitrification method comprising the cooling takeout step of taking out from the cooled heat-resistant container as vitrified. Here, the synthetic mineral in the present invention means an artificially produced mineral. Zeolite can be mentioned as an example.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Name of item to be corrected] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１５】本発明の固定化方法においてもまた、加熱
溶融工程における土壌もしくは合成鉱物の加熱溶融は、
土壌もしくは合成鉱物に埋め込んだ二以上の電極の間に
電流を流すことによって発生するジュール熱を利用して
行なうことが好ましい。例えば、加熱溶融工程における
土壌もしくは合成鉱物の加熱溶融を、地上に設置固定さ
れた、土壌もしくは合成鉱物に電流を供給するための二
以上の柱状電極、該耐熱性容器の開口部を覆うためのフ
ード、及び該電極に電気エネルギーを供給する電気エネ
ルギー供給装置からなる加熱溶融装置を用いて行うこと
が好ましい。Also in the immobilization method of the present invention, the heating or melting of the soil or the synthetic mineral in the heating and melting step,
It is preferable to use Joule heat generated by passing an electric current between two or more electrodes embedded in soil or synthetic minerals . For example, for heating and melting the soil or the synthetic mineral in the heating and melting step, two or more columnar electrodes fixed on the ground for supplying an electric current to the soil or the synthetic mineral , and for covering the opening of the heat-resistant container It is preferable to use a heating and melting apparatus including a hood and an electric energy supply apparatus for supplying electric energy to the electrode.
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２３Ｇ 7/14 Ｇ２１Ｆ 9/30 ５５１Ａ Ｇ２１Ｆ 9/02 ５５１ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｐ 9/30 ５１９ ＺＡＢ ５５１ ３０３Ｌ ３０３Ｚ (72)発明者 木川田 一弥 茨城県つくば市苅間字西向515−１ 株式 会社間組内 Ｆターム(参考） 3K061 AA18 AB03 AC02 AC03 AC05 BA05 CA12 DA03 4D004 AA16 AA36 AA37 AA41 AB06 AB07 AB09 BA02 CA29 CA45 CB31 CB42 CB43 CC11 CC13 4D059 AA18 BB04 BB06 CA14 CA27 CC04 DA01 DA02 DA03 DA08 DA15 DA19 DA52 DA55 DA65─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F23G 7/14 G21F 9/30 551A G21F 9/02 551 B09B 3/00 303P 9/30 519 ZAB 551 303L 303Z (72) Inventor Kazuya Kikawada 515-1 Nishimura, Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki F-term in inter-company group (reference) 3K061 AA18 AB03 AC02 AC03 AC05 BA05 CA12 DA03 4D004 AA16 AA36 AA37 AA41 AB06 AB07 AB09 BA02 CA29 CA45 CB31 CB42 CB43 CC11 CC13 4D059 AA18 BB04 BB06 CA14 CA27 CC04 DA01 DA02 DA03 DA08 DA15 DA19 DA52 DA55 DA65
Claims (23)
を有する耐熱性容器に、有機化合物によって汚染された
土壌を充填する充填工程、該土壌を加熱溶融して、該有
機化合物を熱分解し、分解生成物をガス状物として取り
除く加熱溶融工程、そして溶融した土壌を冷却しガラス
固化体とした後、耐熱性容器から取り出す冷却取出工程
を含む土壌溶融固化法を利用する有機化合物の分解処理
方法。1. A filling step of filling a soil, which is contaminated with an organic compound, into a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the soil is heated and melted to thermally decompose the organic compound. Decomposition of organic compounds using the soil melting and solidification method, which includes a heating and melting step of removing the decomposition products as gaseous substances, and a cooling and extraction step of cooling the molten soil into a vitrified body and then removing it from the heat-resistant container. Processing method.
を有する耐熱性容器に、有機化合物によって汚染された
固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に充填する充填工
程、該固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に加熱するこ
とにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融して、併せて該
有機化合物を熱分解し、分解生成物をガス状物とて取り
除く加熱溶融工程、そして溶融した土壌もしくは合成鉱
物を冷却しガラス固化体とした後、耐熱性容器から冷却
取出工程を含む土壌溶融固化法を利用する有機化合物の
分解処理方法。2. A filling step in which a solid material contaminated by an organic compound is filled with soil or synthetic minerals in a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the solid matter is soiled or synthetic minerals. By heating together with it, the soil or synthetic mineral is melted, the organic compound is also thermally decomposed, and the heating and melting step of removing the decomposition product as a gaseous substance, and the molten soil or synthetic mineral is cooled to obtain glass. A method for decomposing an organic compound using a soil melting and solidifying method including a cooling extraction step from a heat-resistant container after forming a solidified body.
を有する耐熱性容器に、土壌もしくは合成鉱物と、有機
化合物もしくは有機化合物を含む液状物、粉状物または
塊状物との混合物を充填する充填工程、該混合物を加熱
することにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融して、併
せて該有機化合物を熱分解し、分解生成物をガス状物と
して取り除く加熱溶融工程、そして溶融した土壌もしく
は合成鉱物を冷却しガラス固化体とした後、耐熱性容器
から取り出す冷却取出工程を含む土壌溶融固化法を利用
する有機化合物の分解処理方法。3. A heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top is filled with a mixture of soil or synthetic mineral and an organic compound or a liquid, powder or lump containing an organic compound. Filling step, heating the mixture to melt the soil or synthetic minerals, and at the same time, to thermally decompose the organic compound and remove the decomposition products as gaseous matter, and the heating and melting step, and the molten soil or the synthetic material. A method for decomposing an organic compound using a soil melting and solidifying method, which includes a cooling and taking out step of taking out from a heat resistant container after cooling a mineral into a vitrified body.
工程の各工程を、耐熱性容器を移動して、互いに異なる
異なる場所に配置したのち実施する請求項１乃至３のう
ちのいずれかの項に記載の分解処理方法。4. The filling step, the heating and melting step, and the cooling and unloading step are carried out after moving the heat resistant container and arranging them in different places different from each other. The decomposition treatment method described in the item.
工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程を並行して実施
する請求項４に記載の分解処理方法。5. The decomposition treatment method according to claim 4, wherein two or more heat-resistant containers are prepared, and the filling step, the heating and melting step, and the cooling extraction step are carried out in parallel.
しくは５に記載の分解処理方法。6. The decomposition treatment method according to claim 4, wherein the heat resistant container is provided with wheels.
填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の実施場所
に、該耐熱性容器を移動する請求項６に記載の分解処理
方法。7. The decomposition treatment method according to claim 6, wherein the heat-resistant container is moved to a place where the filling step, the heating / melting step, and the cooling / unloading step are carried out by the wheels provided in the heat-resistant container.
を、土壌に埋め込んだ二以上の電極の間に電流を流すこ
とによって発生するジュール熱を利用して行なう請求項
１乃至３のうちのいずれかの項に記載の分解処理方法。8. The heating and melting of the soil in the heating and melting step is performed by using Joule heat generated by passing an electric current between two or more electrodes embedded in the soil. The decomposition treatment method described in the section.
を、地上に設置固定された、土壌に電流を供給するため
の二以上の柱状電極、耐熱性容器の開口部を覆うための
フード、及び該電極に電流を供給する電気エネルギー供
給装置からなる加熱溶融装置を用いて行う請求項８に記
載の分解処理方法。9. Two or more columnar electrodes fixed and installed on the ground for heating and melting the soil in the heating and melting step, a hood for covering the opening of the heat resistant container, and The decomposition treatment method according to claim 8, which is performed by using a heating and melting device including an electric energy supply device that supplies an electric current to the electrodes.
排出された有機化合物の分解生成物を加熱処理する工程
を含む請求項９に記載の分解処理方法。10. The decomposition treatment method according to claim 9, wherein the hood has an exhaust port, and the process includes heat-treating the decomposition product of the organic compound discharged from the exhaust port.
可能に設置された側面板とからなる容器を用い、充填工
程の前に、該耐熱性容器の内側面に粒状耐火物からなる
粒状耐火物層を形成し、冷却取出工程におけるガラス固
化体の取り出しを、該耐熱性容器の底板と側面板とを分
離して、該粒状耐火物層を粒状耐火物に崩すことにより
行なう請求項１乃至３のうちのいずれかの項に記載の分
解処理方法。11. A heat resistant container comprising a bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate is used, and before the filling step, the inner surface of the heat resistant container is made of granular refractory material. A granular refractory layer is formed, and the vitrified body is taken out in the cooling and taking out step by separating the bottom plate and the side plate of the heat resistant container and breaking the granular refractory layer into granular refractories. The decomposition treatment method according to any one of 1 to 3.
口を有する耐熱性容器に、放射性物質によって汚染され
た固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に充填する充填工
程、該固形物を土壌もしくは合成鉱物と共に加熱するこ
とにより、土壌もしくは合成鉱物を溶融する加熱溶融工
程、そして溶融した土壌もしくは合成鉱物を冷却してガ
ラス固化体とすると共に、該放射性物質を該ガラス固化
体に閉じ込めて、耐熱性容器から取り出す冷却取出工程
を含む土壌溶融固化法を利用する放射性物質の固定化方
法。12. A filling step in which a solid material contaminated by radioactive material is filled with soil or synthetic minerals in a heat-resistant container movably arranged on the ground and having an opening at the top, and the solid matter is soiled or synthetic minerals. A heat-melting step of melting the soil or the synthetic mineral by heating it together with it, and cooling the melted soil or the synthetic mineral into a vitrified body, and confining the radioactive substance in the vitrified body, and a heat-resistant container. A method for immobilizing radioactive materials using a soil melting and solidification method that includes a cooling and extraction step taken out from the soil.
出工程の各工程を、耐熱性容器を移動して、互いに異な
る異なる場所に配置したのち実施する請求項１２に記載
の固定化方法。13. The immobilization method according to claim 12, wherein the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step are carried out after moving the heat resistant container and arranging them in different places different from each other.
填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程を並行して実
施する請求項１３に記載の固定化方法。14. The immobilization method according to claim 13, wherein two or more heat resistant containers are prepared, and the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step are performed in parallel.
３もしくは１４に記載の固定化方法。15. The heat resistant container is provided with wheels.
The immobilization method according to 3 or 14.
充填工程、加熱溶融工程、及び冷却取出工程の実施場所
に、該耐熱性容器を移動する請求項１５に記載の固定化
方法。16. A wheel provided in the heat-resistant container,
The immobilization method according to claim 15, wherein the heat resistant container is moved to a place where the filling step, the heating and melting step, and the cooling and extracting step are performed.
成鉱物の加熱溶融を、土壌に埋め込んだ二以上の電極の
間に電流を流すことによって発生するジュール熱を利用
して行なう請求項１２に記載の固定化方法。17. The fixing according to claim 12, wherein the heating or melting of the soil or the synthetic mineral in the heating and melting step is performed by using Joule heat generated by passing an electric current between two or more electrodes embedded in the soil. Method.
を、地上に設置固定された、土壌に電流を供給するため
の二以上の柱状電極、耐熱性容器の開口部を覆うための
フード、及び該電極に電流を供給する電気エネルギー供
給装置からなる加熱溶融装置を用いて行う請求項１７に
記載の固定化方法。18. Two or more columnar electrodes, which are installed and fixed on the ground for heating and melting the soil in the heating and melting step, for supplying an electric current to the soil, a hood for covering the opening of the heat-resistant container, and The immobilization method according to claim 17, which is performed by using a heating and melting apparatus including an electric energy supply apparatus that supplies an electric current to the electrodes.
可能に設置された側面板とからなる容器を用い、充填工
程の前に、該耐熱性容器の内側面に粒状耐火物からなる
粒状耐火物層を形成し、冷却取出工程におけるガラス固
化体の取り出しを、該耐熱性容器の底板と側面板とを分
離して、該粒状耐火物層を粒状耐火物に崩すことにより
行なう請求項１２に記載の固定化方法。19. A heat-resistant container comprising a bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate is used, and the inner surface of the heat-resistant container is made of granular refractory before the filling step. A granular refractory layer is formed, and the vitrified body is taken out in the cooling and taking out step by separating the bottom plate and the side plate of the heat resistant container and breaking the granular refractory layer into granular refractories. The immobilization method according to item 12.
有する耐熱性容器に充填された土壌もしくは合成鉱物に
電気エネルギーを供給するための二以上の柱状電極、該
電極に電気エネルギーを供給する電気エネルギー供給装
置、及び該耐熱性容器の開口部を覆うためのフードから
なる土壌もしくは合成鉱物の加熱溶融装置。20. Two or more columnar electrodes for supplying electric energy to soil or synthetic minerals, which are installed and fixed on the ground and filled in a heat-resistant container having an opening at the top, and electric energy is supplied to the electrodes. A device for heating and melting soil or synthetic minerals, which comprises an electric energy supply device and a hood for covering the opening of the heat-resistant container.
え、かつ該気体導入口に接続する気体供給装置、及び該
排気口に接続する加熱炉を備えたガス処理装置を有する
請求項２０に記載の加熱溶融装置。21. The gas treatment device according to claim 20, wherein the hood has a gas inlet and an exhaust port, and has a gas supply device connected to the gas inlet and a heating furnace connected to the exhaust port. The heating and melting apparatus described.
た側面板とからなり、該底板に車輪が備えられている、
土壌もしくは合成鉱物の加熱溶融用の耐熱性容器。22. A bottom plate and a side plate removably installed on the bottom plate, wherein the bottom plate is provided with wheels.
Heat resistant container for heating and melting soil or synthetic minerals.
物層が形成されている請求項２２に記載の耐熱性容器。23. The heat resistant container according to claim 22, wherein a granular refractory layer made of granular refractory is formed on the inner surface.
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