JP2003300041A - 有害有機物の無害化処理方法及びその装置 - Google Patents

有害有機物の無害化処理方法及びその装置

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JP2003300041A
JP2003300041A JP2002109071A JP2002109071A JP2003300041A JP 2003300041 A JP2003300041 A JP 2003300041A JP 2002109071 A JP2002109071 A JP 2002109071A JP 2002109071 A JP2002109071 A JP 2002109071A JP 2003300041 A JP2003300041 A JP 2003300041A
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organic compound
exhaust gas
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JP2002109071A
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Nozomi Sato
望 佐藤
Yuichi Shoji
裕一 東海林
Toshie Aizawa
利枝 相澤
Yasuyuki Okuda
泰之 奥田
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】有害有機化合物を無害化分解処理する過程で、
有害な化合物を一切環境中に排出することがなく、有害
有機化合物を無害な化合物にまで分解処理する。 【解決手段】アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナト
リウム1の溶融塩中に有害有機化合物3、例えばダイオ
キシン類を混合し、この混合塩を加熱して有害有機化合
物分解4の処理を行う。分解生成ガス5はガス浄化6し
て無害ガス7として大気放出8する。一方、使用済み溶
融塩9は塩精製10し、炭酸ナトリウム等の他の塩13は廃
棄処分し、回収水酸化ナトリウム11は再使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば焼却排ガ
ス、焼却炉底灰、飛灰または土壌中等に存在している有
害有機化合物を分解して無害化処理する有害有機物の無
害化処理方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリクロロジベンゾ-p-ジオキシン類お
よびポリクロロベンゾフラン類(以下、合せてダイオキ
シン類と記す)は猛毒の有機化合物であって、意識的な
製造や使用は一切行われてはいないが、廃棄物の焼却処
理等に伴って副生し、焼却排ガス、焼却灰、および飛灰
の中に高濃度で存在する。また、そこからさらに土壌中
に移行し、各地の土壌で高濃度のダイオキシン類の汚染
が明らかになっている。
【0003】ポリクロロビフェニル類(以下、PCBと
記す)は電気機器類の絶縁油や、熱媒体、複写紙等とし
て以前にはかなり広く使用されていたが、強い毒性、例
えば発ガン性や変異原性等と生物体内への残留や蓄積性
があることが明らかになり、製造及び使用ともに禁止さ
れることになった。
【0004】ヘキサクロロシクロヘキサン(以下、BH
Cと記す)、1,1,1-トリクロロ−2,2-ビス(p-クロロ
フェニル)エタン(以下、DDTと記す)、アルドリ
ン、ディルドリン、クロルデン等は過去には殺虫剤や農
薬として広く使用されていたが、いずれもPCBと同様
にその強い毒性と人体内への蓄積性から製造や使用が禁
止された。
【0005】また、トリクロロエタンやテトラクロロエ
タンに代表される各種のハロゲン化脂肪族炭化水素類
は、以前には半導体産業やドライクリーニング等で洗浄
溶剤ととして広く使われたが、やはり発ガン性があるた
めに使用禁止になった。
【0006】さらに、クロロフルオロカーボン類および
ハイドロクロロフルオロカーボン類(以下、合せてフロ
ン類と記す)は冷媒、洗浄剤、発泡剤等として使用さ
れ、また、ブロモフルオロカーボン類(以下、ハロン類
と記す)は消火剤として使用されていた。
【0007】しかしながら、フロン類やハロン類はいず
れも一旦大気中に放出されると、成層圏のオゾン層を破
壊する作用があることが明らかになり、この作用が特に
著しい一部の種類については原則として使用禁止に、そ
れ以外の現在のところ未だ使用が認められている種類に
ついても、早急に他の物質(ハロゲンを含まない化合
物)へ代替することが求められている。
【0008】これらの有害有機ハロゲン化合物はいずれ
も化学的に安定な化合物であって、水、酸、アルカリ等
によっては容易に分解されないだけでなく、熱的にも安
定で、かなりの高温でも分解しにくいという性質があ
る。したがって、製造や使用が禁止された後でも過去に
使用された物がそのまま残っていて、その一部は環境
(大気、土壌、河川、海洋、地下水等)中に漏れ出し、
その中に蓄積されている。
【0009】このような問題点があるため、これらの有
害有機ハロゲン化合物をハロゲンを含まない有機化合
物、或いは無機化合物にまで分解して無害化処理を行う
ことが求められている。
【0010】また、有機ハロゲン化合物以外に、有機窒
素化合物、有機イオウ化合物、或いは有機リン化合物の
中にも、有機ハロゲン化合物と同様に有害な化合物が数
多く存在している。例えば有害有機窒素化合物として
は、ニトリル類、シアンヒドリン類、イソシアネート類
等の有機シアン化合物、ニトロベンゼン類等の有機ニト
ロ化合物、およびベンジジンやナフチルアミン等の有機
アミノ化合物等がその代表例として挙げられる。
【0011】また、有害有機イオウ化合物の例としては
硫酸ジメチル等がある。更に有害有機リン化合物には、
その毒性のために既に使用禁止になっているパラチオン
とメチルパラチオンを初めとする各種の有機リン系農薬
の大半がこれに該当する。
【0012】これらの化合物の中にも、難分解性である
ために長期に亘って環境中に残留していて、人体に取り
込まれる危険性が心配されている物質が少なからず存在
することはよく知られている。特に農薬類の場合には、
誤って漏洩したのではなく意識的に散布されたのである
から、土壌中や水中での汚染レベルもかなり高くなって
いる。その上農作物を通して人体に摂取される危険性が
大きく、早急に無害化処理することが望まれている。
【0013】有害有機化合物を分解して無害化するため
の方法としては以下第1から第5に述べる方法が知られ
ている。第1の方法は、例えば特公平 01-8242号公報や
特開平 02-241586号公報に開示されているように、有害
有機ハロゲン化合物を十分な酸素雰囲気の下で1200 ℃
程度以上の非常な高温下で燃焼して二酸化炭素、水およ
びハロゲン化水素にまで完全に分解する焼却法である。
【0014】なお、有害有機化合物が例えばダイオキシ
ン類などの場合には、有害有機化合物自体は単独で存在
するのではなく、ガスや水の中等に含まれている場合が
多い。そこで、これを活性炭等の可燃性吸着剤に吸着さ
せてガスや水等の中から取り除いた後で、この吸着剤を
焼却処理する方法もよく知られている。
【0015】第2の方法は、例えば特公平 02-5100号公
報等に開示されているように、無酸素ないしは酸素不足
の雰囲気中で、有害有機化合物を前述の焼却処理法の場
合と同程度ないしやや低い温度にまで加熱することによ
り分解を行う熱分解法である。この場合の分解生成物
は、炭素および水素等の無機化合物、または元の化合物
の基本骨格(ダイオキシン類の場合で言えばベンゼン
環)までも分解した非常に簡単な構造の有機化合物(メ
タン等)になる。
【0016】この技術を応用して、焼却灰や飛灰の中に
含まれているダイオキシン類を酸素不足の雰囲気下で30
0〜400 ℃程度に加熱処理することで、熱分解させて灰
の中からほぼ完全に除去できることが、例えば特開平5-
168728号や特開平8-141547号公報に開示されている。
【0017】第3の方法は、化学反応によって有害有機
化合物のハロゲン原子を水素原子等で置換することによ
り、ハロゲンを全く含まない無害な有機化合物に変換す
る化学的分解法である。
【0018】そのため、具体的な化学的分解法としては
次の3通りが報告されている。すなわち、例えば特開
昭49-13155号公報や特開昭51-26852号公報に開示されて
いるように、無溶媒状態で触媒の存在下に高圧水素ガス
を作用させる化学的分解法、例えば特開昭 59-131373
号公報や特開昭 60-114278号公報に示されているよう
に、アルカリ金属またはその水酸化物とポリエチレング
リコールの混合物からなる分解剤と一緒に、窒素ガス雰
囲気中で溶媒無しに100℃程度に加熱する化学的分解
法、および例えば特公昭52-47459号公報や特公昭53-1
7582号公報に示されているように、アルコール等の溶液
中でアルカリ金属水酸化物の存在下に常温・常圧下で紫
外線や放射線等を照射する化学的分解法である。
【0019】第4の方法は、例えば特開平01-68281号公
報に示されているように、ある種の微生物に有害有機塩
素化合物を取込ませて体内で分解(代謝)させること
で、産物である二酸化炭素、水および塩化水素に変える
微生物分解法である。
【0020】第5の方法は、例えば特開平09-327678号
公報に示されているように、温度380℃以上、圧力22 MP
a以上の超臨界水を用いて有害有機ハロゲン化合物を二
酸化炭素と水(ハロゲン化水素酸)にまで分解させる超
臨界水酸化法である。
【0021】なお、以上の第1から第5の各方法は何れ
も有害有機ハロゲン化合物を分解して無害化処理する方
法であるが、その殆どは有害有機ハロゲン化合物に対し
てのみ有効なわけではなく、有害有機窒素化合物、有害
有機イオウ化合物、または有害有機リン化合物を分解し
て無害化処理する場合にも適用できる方法である。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の有害有機物の無害化処理方法は以下のような課
題がある。第1の焼却法では、非常に高い燃焼温度を維
持するために多量のエネルギーを必要とするとともに、
その燃焼過程で仮に温度が低下した場合に猛毒のダイオ
キシン類が副生する。また、水銀、鉛、カドミウム等の
低沸点の有害重金属は、相当量が揮発して排ガス中に移
行する。さらに、高温のハロゲン化水素ガスによって焼
却炉の炉壁材質が腐食する。
【0023】第2の熱分解法では、多量のエネルギーが
必要なこと、ダイオキシン生成の危険性、水銀、鉛、カ
ドミウム等の排ガス中への移行、ハロゲン化水素ガスに
よる焼却炉の炉壁材質の腐食等がある。したがって、第
1の焼却法の場合と変りない欠点があるだけでなく、そ
のうえ分解生成ガスを二次燃焼させる設備が必要で、装
置の構成が非常に大規模になる。
【0024】また、前述した灰中のダイオキシン類を熱
分解させて除去する場合には、加熱処理後の灰を徐冷す
るとダイオキシン類が再合成されるため、これを防ぐた
めに加熱処理後の灰を急冷する必要があるとされてい
る。このことから飛灰中のダイオキシン類は無害な無機
化合物にまで完全分解していないことは明らかである。
【0025】すなわち、加熱処理によってダイオキシン
類は、より簡単な構造の様々な有機化合物の混合物(当
然その中の一部または全部は塩素を含んでいる)にまで
しか分解していないので、分解して無害化処理する方法
としては不十分である。
【0026】有害有機化合物の中でも、特に有機ハロゲ
ン化合物には、PCBやダイオキシン類に代表されるよ
うに非常に強い毒性を有する化合物が多くあるが、この
ような化合物の場合には分解して無害化処理した後の残
留量はngないしpgレベルであることが要求される。しか
し、第3の化学的分解法の場合には、このように極めて
少ない残留レベルに到達まで分解することは不可能であ
る。
【0027】第4の微生物分解法の場合には、比較的低
濃度で存在している場合には有効ではあるが、高濃度の
試料や大量の試料の処理を行うには適さない。また或る
特定の有害有機化合物の分解には好適な微生物が存在し
ても、あらゆる種類の有害有機化合物に対して有効な微
生物はないので、この第4の方法には一般性がない。
【0028】第5の超臨界水酸化法の場合には、水を超
臨界状態にするのに多量のエネルギーを必要とする上、
超高圧下で分解を行うことによる危険性がある。また、
特に有害有機化合物がPCB類やダイオキシン類に代表
される有害有機ハロゲン化合物である場合には、分解で
生成したハロゲン化水素酸を含む高温高圧の水溶液は非
常に強い腐食作用を有しているので、装置に使用する材
質は非常に強い耐食性を有する必要があり、特殊で高価
な材料に限定される。
【0029】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、有害有機化合物を分解して無害化処理する過
程において、有害な化合物を一切環境中に排出すること
がなく、有害有機化合物を無害な化合物にまで分解処理
することができる有害有機物の無害化処理方法及びその
装置を提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
有害有機化合物または有害有機化合物を含む廃棄物をア
ルカリ金属水酸化物を主成分とする溶融塩中で分解して
無害化することを特徴とする。
【0031】請求項2に係る発明は、有害有機化合物ま
たは有害有機化合物を含む廃棄物をアルカリ金属水酸化
物を主成分とする溶融塩と混合した後、前記有害有機物
の分解温度まで昇温して前記溶融塩中で前記有害有機物
を分解して無害化することを特徴とする。
【0032】請求項3に係る発明は、有害有機化合物ま
たは有害有機化合物を含む廃棄物をアルカリ金属水酸化
物を主成分とする溶融塩と混合する混合容器と、この混
合容器内に収納された混合塩を有害有機物の分解温度ま
で昇温して分解し無害化する反応容器と、この反応容器
内で分解され無害化された分解生成物を回収する廃棄物
回収容器とを具備したことを特徴とする。
【0033】請求項4に係る発明は、前記反応容器に接
続され前記反応容器から発生する排ガスを導出する排ガ
ス流通ラインと、この排ガス流通ラインに接続された排
ガス注入ノズルと、この排ガス注入ノズルが挿入されか
つ溶融塩が収納された排ガス処理容器とを有することを
特徴とする。
【0034】請求項5に係る発明は、前記排ガス処理容
器に接続された無害ガス出口管と、この無害ガス出口管
に接続された無害ガス戻りラインと、この無害ガス戻り
ラインに接続された圧力調整タンクと、この圧力調整タ
ンクに接続された無害ガス流入ラインとを具備し、前記
無害ガス流入ラインが前記反応容器に接続されて無排気
のクローズドシステムを構成してなることを特徴とす
る。
【0035】請求項6に係る発明は、前記反応容器は前
記有害有機物を分解温度まで昇温し撹拌する機構を備え
たキルンからなることを特徴とする。請求項7に係る発
明は、前記キルンは複数の小型キルンが直列接続された
多段化キルンからなることを特徴とする。
【0036】請求項8に係る発明は、前記多段化キルン
は常温から融点より低い温度で前記混合塩の固体状態で
撹拌および反応を行う第1段キルン、前記混合塩を融点
から分解温度まで加熱して撹拌および反応を行う第2段
キルンおよび前記融点近傍まで冷却して過飽和で析出し
た分解生成物を回収する第3段キルンが直列接続された
ものからなることを特徴とする。
【0037】請求項9に係る発明は、前記キルン内に耐
熱性セラミックス製ボールが収納されてなることを特徴
とする。請求項10に係る発明は、前記廃棄物回収容器に
は、外周部に冷却機構が設けられ、中央部に塩回収ノズ
ルが設けられてなることを特徴とする。請求項11に係る
発明は、前記反応容器に接続された出口配管と前記排ガ
ス処理容器とを分解生成物供給ラインにより接続してな
ることを特徴とする。
【0038】
【発明の実施の形態】図1により本発明に係る有害有機
物の無害化処理方法の第1の実施の形態を説明する。本
実施の形態は有害有機化合物または有害有機化合物を含
む廃棄物を、アルカリ金属水酸化物を主成分とする溶融
塩中で分解して無害化処理する方法にある。すなわち、
図1において、溶融塩となる化合物の一例として水酸化
ナトリウム1で示す。この水酸化ナトリウム1を溶融2
して溶融塩とし、この溶融塩中に有害有機化合物3を加
える。これにより、有害有機化合物3は溶融した水酸化
ナトリウム1と反応し有害有機化合物分解4して無害化
することができる。
【0039】有害有機化合物分解4して生成した分解生
成ガス5は、その中に含まれている有害成分を除去して
無害ガスになるようにガス浄化6した後、無害ガス7を
大気放出8する。一方、有害有機化合物分解4後の使用
済み溶融塩9は、塩精製10して回収水酸化ナトリウム11
だけを分離して再使用12し、有害有機化合物が分解して
無害化処理される過程で生成した二酸化炭素やハロゲン
化水素などと反応して生成するハロゲン化ナトリウムや
炭酸ナトリウム等の他の塩13は廃棄14し処分する。本実
施の形態によれば、有害有機化合物が分解して生成した
分解生成ガス5は溶融塩によって中和され無害化され、
環境中に大気放出されることはない。
【0040】つぎに図2により本発明に係る有害有機物
の無害化処理方法の第2の実施の形態を説明する。図2
中、図1と同一部分には同一符号を付している。すなわ
ち、本実施の形態は図2に示したように、水酸化ナトリ
ウム1と有害有機化合物3とを混合15して混合塩とし、
この混合塩を常温(室温または外気温:無加熱状態)か
ら分解温度まで徐々に加熱16する。この加熱16により、
有害有機化合物3は有害有機化合物分解4して無害化さ
れる。
【0041】その後は第1の実施の形態と同様に分解生
成ガス5は、その中に含まれている有害成分をガス浄化
6により除去して無害ガス7とし、無害ガス7を大気放
出8する。一方、使用済み溶融塩9は精製して水酸化ナ
トリウムだけを分離して再使用し、有害有機化合物の分
解・無害化処理に伴って発生する二酸化炭素やハロゲン
化水素等と反応して生成したハロゲン化ナトリウムや炭
酸ナトリウム等の他の塩13は廃棄14し処分する。
【0042】本実施の形態によれば、水酸化ナトリウム
1と有害有機化合物3との混合塩を加熱16することによ
り分解反応速度を速めることができる。その他の作用効
果は第1の実施の形態と同様である。
【0043】つぎに上述した第1および第2の実施の形
態についてさらに詳しく構成および作用効果を説明す
る。第1および第2の実施の形態で有害有機化合物3を
分解させる代表的な水酸化ナトリウム1等の無機塩の溶
融塩は、密度が2g/cm3程度、粘性率が10-3Ns/m2程度
で、いずれも常温の水と同程度、導電率が20〜50 S/m程
度、熱伝導率が1 W/m・K程度と金属と同程度に大きく、
また、融点が500〜1000 ℃程度と大部分の金属よりも低
く、溶融金属に比べて化学的安定性が大きく化学変化を
起こし難く、さらに、全体がほぼ完全に均一であり、他
の多くの無機塩や金属に対する溶解性を有する、等の性
質がある。このような性質によって、溶融塩は化学反応
の溶媒や熱媒体として用いられている。
【0044】本実施の形態において、有害有機化合物3
は、溶媒及び熱媒体として作用する溶融塩の中で、酸素
ガス等の酸化剤の存在下に次の(1)式〜(4)式に示すよう
な化学反応を起こし、二酸化炭素、水、ハロゲン化水
素、二酸化イオウ、等の無機化合物にまで容易に酸化分
解される。
【0045】 Clmn+(l+m/4)O2=lCO2+(m/2)H2O+nHX………………(1) Clmn+(l+m/4+n)O2=lCO2+(m/2)H2O+nSO2……………(2) Clmn+(l+m/4)O2=lCO+(m/2)H2O+(n/2)N2……………(3) Clm(PO4)n+(l+m/4)O2=lCO2+(m/2-3n/2)H2O+nH3PO4…(4)
【0046】特に溶融塩が水酸化物、炭酸塩、および硝
酸塩の場合には、これらの溶融塩には次の(5)式に示す
ように解離して酸素イオンを遊離する性質があるので、
新たに酸素ガスを供給しなくても自身が酸素供給源とし
て作用し、有害有機化合物の分解反応が進行する。 CO3 2- (l ) =CO2(g )+O2 -(l )………………(5)
【0047】溶融塩がアルカリ性である場合には、有害
有機化合物が分解して生成したハロゲン化水素ガスや二
酸化イオウガス等の酸性の無機ガスは、アルカリ(溶融
塩)によって中和され、安定で無害な中性のハロゲン化
アルカリ塩(例えば塩化ナトリウム)や硫酸ナトリウム
等に変化して過剰のアルカリ溶融塩の中に保持され、一
切環境中に放出されることはない。
【0048】したがって、用いる溶融塩としては、基本
的には有害有機化合物の分解によって生じる酸性の無機
ガスと化合して無害な中性無機アルカリ塩を形成できる
性質を有するアルカリ性の無機塩であれば任意の種類で
良い。
【0049】しかし、ハロゲン化水素ガス等との反応性
や、形成される中性の無機アルカリ塩の安定性を考慮す
ると、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化
物、または炭酸塩、もしくはこの両者の混合物であるこ
とが望ましい。
【0050】さらに、操作温度をできるだけ低くするた
めに、比較的低融点の水酸化物または炭酸塩、例えば水
酸化ナトリウム(融点328 ℃)、水酸化カリウム(融点
360℃)、水酸化ナトリウム−水酸化カリウム共晶塩
(融点218 ℃)、水酸化ナトリウム−炭酸ナトリウム共
晶塩(融点286 ℃)、炭酸リチウム−炭酸ナトリウム−
炭酸カリウム三元共晶塩(融点397 ℃)等、が最も望ま
しい。ただし溶融塩の温度が低過ぎると有害有機化合物
の分解反応速度が遅くなるため、溶融塩の温度は300〜6
00 ℃の範囲、中でも400〜500 ℃であることが望まし
い。
【0051】第1および第2の本実施の形態において、
これらのアルカリ金属水酸化物や炭酸塩は必ずしも純粋
である必要はなく、これらの塩を主成分として、その融
点や、有害有機化合物の分解によって生じるハロゲン化
水素ガスと化合して無機ハロゲン化物塩を形成できる性
質に特に影響を与えない範囲内で他の無機塩(例えば硝
酸塩、塩化物、硫酸塩)が少量混じっていることを何ら
妨げるものではない。
【0052】第1および第2の実施の形態が、有害有機
化合物の分解,無害化に有効であることはこれまで述べ
た通りであるが、その有効性は有害有機化合物がそれ自
体単独で存在している場合に限定されるものではなく、
様々な廃棄物や環境試料の中に含まれている有害有機化
合物を分解して無害化する場合に最も適している。
【0053】具体的には、例えば焼却炉からの排ガス、
焼却灰、飛灰等の中には高濃度のダイオキシン類が含ま
れているが、第1および第2の実施の形態によりこのよ
うなダイオキシン類を容易に分解して無害化できる。
【0054】焼却排ガス、焼却灰、飛灰の中には、焼却
前の廃棄物中に含まれていた各種の低沸点有害重金属類
(例えば、ヒ素、鉛、カドミウム、水銀等)が焼却する
際の高温により揮発して高濃度で含まれている場合が多
い。第1および第2の実施の形態による処理方法の場合
には、これらの重金属類はいずれも溶融塩中に溶解また
は沈殿して安定に保持される。
【0055】また、排ガス、焼却灰、飛灰等の中に含ま
れて放出されたダイオキシン類、過去に使用されたDD
TやBHC等の有機塩素系農薬類、貯蔵保管または使用
中の容器等から漏れ出したPCB類、トリクロロエチレ
ンを初めとする各種の有機塩素系溶剤、或いはフロン類
等は、しばしば土壌中に高濃度で蓄積されている。これ
らの有害有機化合物で汚染された土壌に対して、第1お
よび第2の実施の形態を適用することによつて、汚染物
質である有害有機化合物を選択的に分解・無害化して、
土壌を浄化することもできる。
【0056】なお、第1および第2の実施の形態におい
て、上述したように有害有機化合物が焼却排ガス、地下
水、飛灰、土壌等の廃棄物の中に含まれている場合、こ
れらの廃棄物をそのまま溶融塩中に加えることもできる
が、必要に応じて予め分解反応が起こり易くなるような
何らかの前処理を行った後に溶融塩中に加えても何ら支
障はない。この前処理としては例えば、 焼却灰、飛灰、或いは土壌等の造粒処理、 焼却灰、飛灰、或いは土壌等を加熱して含まれている
有害有機化合物を加熱ガス化させる処理、 気体状、液体状、または固体状の廃棄物の中から含ま
れている有害有機化合物だけを有機溶媒を用いて抽出分
離する処理、 気体状または液体状の廃棄物の中に含まれている有害
有機化合物を適当な吸着剤に吸着させる処理、 等がある。これらの前処理は一種類だけに限定されるも
のではなく、例えば加熱ガス化と吸着、或いは溶媒抽出
と吸着と言ったように、二種類以上の前処理操作を組合
せて行っても構わない。以下この各々について簡単に説
明する。
【0057】焼却灰、飛灰、或いは土壌等は通常その見
かけ密度が0.2〜0.4程度と小さく、そのままでは溶融塩
の中に十分に供給できない。したがって、有害有機化合
物を含む焼却灰、飛灰、或いは土壌に対して造粒前処理
を行うと見かけ密度が大きくなり、溶融塩中への供給が
容易になる。
【0058】この造粒前処理は、焼却灰、飛灰、或いは
土壌等の廃棄物だけで行うのではなく、バインダーとし
て作用する造粒剤を併せて用いて行っても良い。この場
合に用いる造粒剤としては、無機塩、特に溶融塩を形成
している各無機塩成分の中から選んだ一種類または二種
類以上を用いることが最も望ましいが、それらに限定さ
れるものではなく、有害有機化合物を分解して無害化す
る反応に悪影響を及ぼすような物質でなければ任意のも
のを使用することができることは言うまでもない。
【0059】有害有機化合物を含む焼却灰、飛灰、或い
は土壌等の固体状の廃棄物をその中に含まれている有害
有機化合物の沸点以上に加熱すると、有害有機化合物が
蒸発気化する。この際に焼却灰、飛灰、或いは土壌の主
要構成成分であるカリウム、カルシウム、ケイ素等の無
機元素の酸化物は、蒸発気化或いは化学変化を起こすこ
となく、そのまま無変化で残る。これによって溶融塩中
への供給が容易になり、その上、灰等の廃棄物の中に低
濃度で分散していた有害有機化合物を分離して濃縮する
こともできる。
【0060】有害有機化合物が有機塩素系溶剤やフロン
類等の場合には、その沸点は最高でも150 ℃以下(大半
は100 ℃以下)であり、加熱前処理温度は100〜200 ℃
程度で十分である。なおこの有機塩素系溶剤やフロン類
等は沸点の割には蒸気圧が大きく、加熱前処理操作を窒
素やアルゴン等の不活性ガス気流中で行えば、沸点以下
の温度であっても容易に全量が蒸発気化する。
【0061】また、有害有機化合物がPCBやダイオキ
シン類等の比較的高沸点の化合物である場合には、この
加熱前処理操作では有害有機化合物を必ずしも完全に蒸
発気化させる必要はなく、部分的に熱分解してガス化さ
れるのであつても構わない。
【0062】既述したように、これまでに例えば特開平
5-168728号や特開平8-141547号等に開示されている、第
1および第2の実施の形態と同様にして灰等を不活性ガ
ス気流中で加熱してその中に含まれているダイオキシン
類を熱分解する方法や装置の場合には、分解・無害化は
不十分である。
【0063】これに対して、第1および第2の実施の形
態の場合には、加熱ガス化処理は飛灰等の廃棄物中に含
まれている有害有機化合物をそこから分離してキャリア
ガスと共に溶融塩の中に供給する目的での前処理操作で
ある。
【0064】有害有機化合物は塩素を含んでいる有機化
合物まで部分分解するだけでも、更には分解せずに単に
蒸発するだけでも、ガス化しさえすれば全く問題ないの
で、第1および第2の実施の形態は上記開示例の場合に
比較して、より低い加熱温度、より短い加熱時間で済む
し、ダイオキシン類が再合成されることもない。
【0065】有害有機化合物は一般的に各種の有機溶剤
に対して大きな溶解度がある。したがって有害有機化合
物が含まれている各種の廃棄物(焼却灰、飛灰、土壌等
の固体状廃棄物だけでなく、各種の廃水、地下水、河川
水等の液体状廃棄物、或いは焼却排ガス等の気体状廃棄
物)に対して適当な有機溶剤を用いて抽出分離前処理操
作を行うことによって、廃棄物の中に低濃度で含まれて
いる有害有機化合物を分離して濃縮することができる。
【0066】抽出用溶媒としてはこれらの有害有機化合
物に対して十分大きな溶解性を有し、且つその溶融塩中
での分解・無害化反応に悪影響を与える物でなければ任
意の溶剤を用いることができることは当然である。
【0067】しかし、特に有害有機化合物が土壌中のP
CBやダイオキシン類等の高沸点化合物である場合に
は、比較的低沸点のハロゲン化炭化水素系有機溶剤、例
えばトリクロロエチレンやフロン類等、を抽出溶媒とし
て用いることが最も望ましい。この場合には、溶媒とし
て用いる溶媒自体が有害有機化合物、すなわち分解・無
害化処理対象物質であるため、抽出前処理のためだけに
新たな溶剤を用いる必要がなく、その上これらの溶剤は
低沸点であるので抽出操作後に土壌中に残存する心配も
ない。
【0068】有害有機化合物を抽出分離した後の溶液の
溶融塩中へ供給する方法は、そのまま溶液として供給す
る方法が最も普通である。しかし場合に応じて、溶媒を
蒸発除去した後で残った有害有機化合物だけを供給する
方法、或いは溶液を加熱して溶媒と有害有機化合物を共
にガス化して供給する方法等を用いても全く差支えな
い。
【0069】さらに、液体状或いは気体状廃棄物の場合
には、吸着前処理を行うことによっても、その中に低濃
度で含まれている有害有機化合物を分離して濃縮でき
る。吸着剤としては、これらの有害有機化合物に対して
十分大きな吸着能力を有し、且つ有害有機化合物の溶融
塩中での分解および無害化反応に悪影響を与える化合物
でなければ任意の吸着剤を用いることができることは当
然である。しかし、この吸着剤は溶融塩の中で有害有機
化合物と共に容易に分解される物質であることが望まし
い。
【0070】前述したように、焼却炉排ガス中に含まれ
ているダイオキシン類、或いは地下水中や空気中に含ま
れているトリクレンを初めとする有機塩素系溶剤(液体
状でも蒸気状でも)に活性炭を作用させると、その中か
らダイオキシン類を効率よく吸着除去できるのは周知の
事実であり、実際に既に多くの適用例が報告されてい
る。
【0071】活性炭は炭素であるから、酸化性雰囲気下
の溶融塩中で容易に二酸化炭素にまで酸化されることは
明白である。以上述べたような事実から、焼却炉排ガス
や地下水等を始めとする、各種の固体状または液体状の
廃棄物の中に低濃度で含まれている有害有機化合物の吸
着前処理に用いる吸着剤としては、活性炭が最も望まし
い。しかしながら、本実施の形態において、この吸着剤
が決して活性炭に限定されないことは既に述べた通りで
ある。
【0072】ダイオキシン類や有機塩素系溶剤等の有害
有機化合物を吸着した活性炭は焼却処理するのが一般的
であるが、既述したようにこの場合には排ガス系でダイ
オキシン類が再合成されるので、適当な処理方法ではな
い。
【0073】これに対して、第1および第2の実施の形
態の場合には、活性炭に吸着された有害有機化合物(例
えばダイオキシン類)は溶融塩の中で二酸化炭素、水、
塩化水素にまで完全に分解され、さらに塩化水素は溶媒
であるアルカリ性溶融塩と反応して塩化アルカリを形成
して安定化される。
【0074】この有害有機化合物の吸着前処理を単独で
ではなく、別の前処理法と組合せて用いるとさらに効果
的である。具体的には例えば、初めに有害有機化合物を
加熱ガス化させて分離濃縮し、次いでガス化した有害有
機化合物を活性炭等に吸着させ、この活性炭等を溶融塩
中に供給する方法、或いは、初めに有害有機化合物を抽
出分離して濃縮し、次いで抽出後の溶液中から有害有機
化合物を、直接または溶液を加熱ガス化した後で、活性
炭等の吸着剤に吸着させ、この吸着剤を溶融塩中に供給
する方法等が挙げられる。
【0075】さらに、有害有機化合物を溶融塩中で分
解,無害化する場合、必ずしもこれまで述べてきたよう
に有害有機化合物等を溶融塩の中に供給する方式を採る
必要はなく、逆に溶融塩の方を有害有機化合物或いは有
害有機化合物等の周囲に供給して接触させる方法や、更
には溶融塩を更に加熱して蒸発または気化して有害有機
化合物等と接触させる方法であっても良い。
【0076】溶融塩の蒸気と接触させる方法の場合、有
害有機化合物等が元々ガス状であるかまたは加熱ガス化
前処理でガス状になっていれば、分解,無害化反応が気
相−気相反応で進行するので最も望ましい。しかし、こ
れに限定されるわけではなく、有害有機化合物等が液体
状や固体状であっても別段差支えない。
【0077】前述したように、第1および第2の実施の
形態ではアルカリ性の溶融塩の一部分は、有害有機化合
物の酸化分解に伴って生成する二酸化炭素、ハロゲン化
水素、二酸化イオウ、リン酸等と結合して、炭酸塩(溶
融塩として水酸化物を用いた場合のみ)、ハロゲン化
物、硫酸塩、およびリン酸塩に変化する。
【0078】これらの反応生成塩の濃度が高くなると、
沈殿の生成、融点の上昇、分解発生酸性ガス捕集能力の
低下、分解率の低下等の悪影響が現れる恐れがある。し
たがって、使用後の塩を抜き出して元の水酸化物や炭酸
塩などのアルカリ性塩に再生して再使用することが必要
になる。
【0079】塩の再生に用いる方法としては、例えば隔
壁としてβ-アルミナを用いる溶融塩電解法、水溶液化
してイオン交換する、等任意の既存技術を単独で、また
は組合せて用いることができる。もし塩の再生処理を行
ったことによってロスが生じ、分解処理に必要な塩の量
に不足を来す場合には、別途新たな塩を補充することも
できる。
【0080】また、使用後の塩を再生することなく、単
に不純物である反応生成塩だけを分離して除去すること
で、元の塩として精製することもできる。この精製法と
しては、例えば各々の塩の水に対する溶解度の違いに基
づいて分別結晶化する等が適用できる。結晶化溶媒とし
て水以外を用いても構わないし、分別結晶化法以外の精
製法を用いるのであっても良い。塩を精製するだけの場
合でも、必要に応じて別途新たな塩を補充することもで
きることは言うまでもない。
【0081】つぎに図3から図10により上述した第1お
よび第2の実施の形態に係る有害有機物の無害化処理方
法を具体的に実施するための本発明に係る有害有機化合
物の無害化処理装置の第1から第8の実施の形態を説明
する。図3は有害有機化合物の無害化処理装置の第1の
実施の形態を示している。図3中、符号17は溶融塩供給
容器で、この溶融塩供給容器17内には例えば図1および
図2において溶融塩となる化合物の一例として示した水
酸化ナトリウム1が収納されている。符号18は被処理物
供給容器で、この被処理物供給容器18内には図1および
図2に示した有害有機化合物3または有害有機化合物を
含む廃棄物が収納されている。
【0082】溶融塩供給容器17と被処理物供給容器18は
混合容器19に接続している。混合容器19内には攪拌機20
が取着されており、攪拌機20により混合容器19内に供給
された水酸化ナトリウム1と有害有機化合物3は混合さ
れ、混合塩28となる。この混合容器19は図2に示す混合
15の操作を行うもので、混合塩28の調整容器とも呼ばれ
るものである。
【0083】混合容器19の下部出口には塩輸送ポンプ21
の吸込側が接続し、塩輸送ポンプ21の吐出側は反応容器
22の入口配管23に接続している。反応容器22内には混合
塩28が落下し、加熱により生成する分解生成物を順次移
送するベルトコンベア24が組み込まれている。ベルトコ
ンベア24の上流側は混合塩28が落下する入口配管23の直
下近傍に位置し、ベルトコンベア24の下流側が位置する
反応容器22の下部には出口配管25の一端が接続されてい
る。
【0084】出口配管25の他端には反応容器22内で加熱
されて生成した分解生成物29を受け入れる廃棄物回収容
器26が接続されている。反応容器22の外側周囲には加熱
装置27が設けられており、加熱装置27により反応容器22
内は所定温度に維持され制御される。加熱装置27は図2
に示す加熱16の操作を行う。
【0085】本実施の形態に係る有害有機物の無害化処
理装置においては、溶融塩供給容器17から水酸化ナトリ
ウム1が、被処理物供給容器18から有害有機化合物3ま
たは有害有機化合物3を含む廃棄物が混合容器19に供給
され、攪拌機20により混合される。
【0086】混合された混合塩28は塩輸送ポンプ21によ
り反応容器22内に移送される。移送された混合塩28は加
熱装置27により常温から分解温度(400〜700℃)まで順
次加熱される。
【0087】混合塩28中の無機塩は融点以上に加熱され
て溶融塩になり、有害有機化合物3は分解されて無害化
される。無害化された分解生成物29は廃棄物となって廃
棄物回収容器26内に受け入れ回収することができる。
【0088】つぎに図4により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第2の実施の形態を説明する。図4
中、図3と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略し、また反応容器22の構造は図3と同一で
あるため、その内部構造は省略する。本実施の形態が図
3に示す第1の実施の形態と異なる点は反応容器22の後
部上流側の上面に分解生成ガスを排出する排ガス流出ノ
ズル30を接続し、この排ガス流出ノズル30の出口側に排
ガス流通ライン31の一端を接続し、排ガス流通ライン31
の他端に排ガス注入ノズル32を接続したことにある。
【0089】なお、排ガス注入ノズル32は排ガス処理容
器33の上部壁に取り付けられ、排ガス処理容器33内には
加熱された例えば水酸化ナトリウムの溶融塩34が収納さ
れ、排ガス注入ノズル32は溶融塩34中に没入される。溶
融塩34中には反応容器22からの排ガスが排ガス流通ライ
ン31を通して排ガス注入ノズル32の先端部から流れ込
む。溶融塩34は流れ込む排ガスが分解される温度まで加
熱された水酸化ナトリウム溶融塩である。
【0090】本実施の形態によれば、反応容器22から発
生する分解生成ガスを排ガスとして排ガス流通ライン31
を通して排ガス注入ノズル32から溶融塩34中に注入する
ことにより、排ガスを溶融塩34と反応して分解し無害ガ
ス7とすることができる。無害ガス7は排ガス処理容器
33の上部側壁に取り付けた無害ガス出口管35から図1お
よび図2に示したように大気放出8することができる。
【0091】つぎに図5により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第3の実施の形態を説明する。図5
中、図3および図4と同一部分には同一符号を付して重
複する部分の説明は省略する。本実施の形態が第2の実
施の形態と異なる点は、排ガス流通ライン31に第1の水
分除去装置36と第1のフィルタ37を設け、また、反応容
器22に入口配管23に隣接してその近傍にガス入口配管38
を取着し、ガス入口配管38に無害ガス流入ライン39の一
端を接続したことにある。
【0092】また、無害ガス流入ライン39の他端に接続
する圧力調整タンク40を設け、この圧力調整タンク40と
排ガス処理容器33の無害ガス出口管35との間に無害ガス
戻りライン41を接続し、さらに、無害ガス戻りライン41
に上流側に向け第2の水分除去装置42およびガス循環ポ
ンプ43を設けたことにある。
【0093】本実施の形態によれば、反応容器22で分解
生成した排ガスが排ガス流通ライン31から導出され、第
1の水分除去装置36に流入して排ガス中の水分が除去さ
れ、第1のフィルタ37により固形分が除去される。これ
により、反応容器22からの排ガスは排ガス注入ノズル32
を通して排ガス処理容器33内の溶融塩34中に導入され、
溶融塩34と反応して無害化される。
【0094】無害化された無害ガスは無害ガス出口管35
から無害化ガス戻りライン41を通り第2の水分除去装置
42で水分が除去されガス循環ポンプ43により圧力調整タ
ンク40に流入する。圧力調整タンク40で圧力調整された
無害ガスは無害ガス流入ライン39を通してガス入口配管
38から反応容器22内に流入する。しかして、本実施の形
態によれば、無排気のクローズドシステムで有害有機物
を分解して無害化処理する装置を提供できる。
【0095】つぎに図6により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第4の実施の形態を説明する。図6
中、図5と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。本実施の形態が第3の実施の形態と
異なる点は、反応容器22の代りに1基のロータリキルン
44を設けたことにある。
【0096】ロータリキルン44は水平よりわずかに傾斜
させた右肩上りの両端が閉塞された円筒体54と、この円
筒体54の内部に複数のスクリュー46が取り付けられた回
転軸45と、円筒体54の外側に直列配置された複数の温度
調整器47とを具備した回転がまからなっている。また、
複数のスクリュー46は回転軸45の回転に伴って回転し、
円筒体54の上流側上面に接続した入口配管23から落下す
る混合塩28を上流側スクリューで受け、混合塩28が移送
されながら所定の温度で加熱されて、分解処理した分解
生成物29を下流側スクリューに到達させるようにして移
送するスクリューコンベアとなっている。
【0097】本実施の形態によれば、ロータリキルン44
内に混合容器19から塩輸送ポンプ21を通して供給される
混合塩28をロータリキルン44内で常温から有害有機物の
分解温度まで順次加熱しながらスクリューコンベアで搬
送する。搬送中にスクリュー46の回転で攪拌されながら
有害有機物を分解して無害化した分解生成物29を廃棄物
回収容器26内に収納する装置を提供できる。
【0098】つぎに図7により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第5の実施の形態を説明する。図7
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。本実施の形態が第4の実施の形態と
異なる点は、1基のロータリキルン44の代りに第1段か
ら第3段の小型ロータリキルン44a,44b,44cを計3
基直列接続してコンパクト化したことにある。
【0099】これらのロータリキルン44a,44b,44c
にはそれぞれ入口配管23a,23b,23c、出口配管25
a,25b,25c、排ガス流出ノズル30a,30b,30cお
よび温度調整器47a,47b,47cを備えている。出口配
管25aと入口配管23bは連結し、また、出口配管25bと
入口配管23cは連結している。
【0100】第1段の小型ロータリキルン44a内では常
温から融点より低い温度で前記混合塩28aを加熱しなが
ら混合塩28の固体状態で攪拌と反応を行い、第2段の小
型ロータリキルン44bでは第1段の小型ロータリキルン
44aで反応した生成物または未反応の混合塩28bの融点
から分解温度まで加熱しながら攪拌と反応を行い、第3
段の小型ロータリキルン44cで前記融点近傍まで冷却
し、過飽和で析出した分解生成物、つまり不純物のみ回
収する。
【0101】本実施の形態によれば、1基の大型ロータ
リキルンを複数の小型ロータリキルンに代え、これら小
型のロータリキルンを直列接続することにより、第1段
の小型ロータリキルン44aで混合塩28aを固体状態で常
温から融点より低い温度として攪拌と反応を行い、第2
段の小型ロータリキルン44bで溶融塩28bを融点から分
解温度まで加熱し、攪拌と反応を行い、第3段の小型ロ
ータリキルン44cで分解生成物29cを融点近傍まで冷却
し、過飽和で析出した不純物のみを連続的に回収するこ
とができるとともに、反応容器全体をコンパクト化でき
る。
【0102】つぎに図8により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第6の実施の形態を説明する。図8
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。本実施の形態は図6に示したロータ
リキルン44を構成する円筒体54内のスクリューコンベア
のスクリュー46にそれぞれアルミナボール48を投入して
なることにある。なお、回転軸45と、回転軸45に取り付
けたスクリュー46とによりスクリューコンベアが構成さ
れて、混合塩28は加熱分解されながらスクリューコンベ
アにより移送され、分解生成物29は出口配管25から落下
することは第4の実施の形態と同様である。
【0103】本実施の形態によれば、アルミナボール48
により混合塩28とその分解生成物の攪拌が促進され、分
解反応を効率よく実施することができる。なお、本実施
の形態でのアルミナボール48に代えて、耐熱耐食性で高
硬度を有するセラミックスボールを使用することができ
る。
【0104】つぎに図9により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第7の実施の形態を説明する。図9
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。本実施の形態は図6に示した第4の
実施の形態において、ロータリキルン44の出口配管25に
廃棄物回収容器26を接続し、この廃棄物回収容器26の外
面周囲に複数の冷却フィン49を取り付けることにある。
また、廃棄物回収容器26に冷風を送る冷却ファン50を冷
却フィン49の外部に設けて、廃棄物回収容器26全体を冷
却することにある。さらに、廃棄物回収容器26内に挿入
される塩回収ノズル51を設け、塩回収ノズル51により分
解生成物29に溜まる溶融塩、例えば残存水酸化ナトリウ
ム52を外部に導出することにある。
【0105】本実施の形態によれば、分解生成物29は融
点が高いため、固体となって廃棄物回収容器26の内面周
辺に析出するが、その中央部には残存水酸化ナトリウム
52が液体状態で溜まるので、塩回収ノズル51により液体
状態の残存水酸化ナトリウム52を吸引して回収すること
ができる。
【0106】つぎに図10により本発明に係る有害有機物
の無害化処理装置の第8の実施の形態を説明する。図10
中、図6と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。本実施の形態が第2の実施の形態か
ら第4の実施の形態と異なる点は、図3、図4、図5、
図6および図9に記載した廃棄物回収容器26を撤去し
て、その代りに出口配管25と排ガス処理容器33とを分解
生成物供給ライン53により直接接続したことにある。そ
の他の部分は図5、図6と同様である。これにより、排
ガス処理容器33に廃棄物回収容器26を兼用することがで
きる。
【0107】本実施の形態によれば、廃棄物回収容器26
を削除することができ、これに伴う配管、機器類が省略
でき、装置全体をコンパクト化でき、また廃棄作業工程
を単純化できる。
【0108】
【発明の効果】本発明によれば、有害有機化合物の無害
化処理の過程で有害物質を環境中に排出することがな
く、しかも比較的少ない投入エネルギーで、有害有機化
合物をほぼ完全に分解し無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有害有機物の無害化処理方法の第
1の実施の形態を説明するための基本フロー図。
【図2】本発明に係る有害有機物の無害化処理方法の第
2の実施の形態を説明するためのフロー図。
【図3】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
1の実施の形態を一部概略的に示す縦断面図。
【図4】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
2の実施の形態を一部配管系統で示す装置配置図。
【図5】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
3の実施の形態を一部配管系統で示す装置配置図。
【図6】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
4の実施の形態を一部配管系統で示す装置配置図。
【図7】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
5の実施の形態を示す装置配置図。
【図8】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
6の実施の形態を部分的に拡大して示す装置配置図。
【図9】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の第
7の実施の形態を一部縦断面で示す装置配置図。
【図10】本発明に係る有害有機物の無害化処理装置の
第8の実施の形態を一部配管系統で示す装置配置図。
【符号の説明】
1…水酸化ナトリウム、2…溶融、3…有害有機化合
物、4…有害有機化合物分解、5…分解生成ガス、6…
ガス浄化、7…無害ガス、8…大気放出、9…使用済み
溶融塩、10…精製塩、11…回収水酸化ナトリウム、12…
再使用、13…炭酸ナトリウム等の他の塩、14…廃棄、15
…混合、16…加熱、17…溶融塩供給容器、18…被処理物
供給容器、19…混合容器、20…攪拌機、21…塩輸送ポン
プ、22…反応容器、23…入口配管、24…ベルトコンベ
ア、25…出口配管、26…廃棄物回収容器、27…加熱装
置、28…混合塩、29…分解生成物、30…排ガス流出ノズ
ル、31…排ガス流通ライン、32…排ガス注入ノズル、33
…排ガス処理容器、34…溶融塩、35…無害ガス出口管、
36…第1の水分除去装置、37…第1のフィルタ、38…ガ
ス入口配管、39…無害ガス流入ライン、40…圧力調整タ
ンク、41…無害ガス戻りライン、42…第2の水分除去装
置、43…ガス循環ポンプ、44…ロータリキルン、45…回
転軸、46…スクリュー、47…温度調整器、48…アルミナ
ボール、49…冷却フィン、50…冷却ファン、51…塩回収
ノズル、52…残存水酸化ナトリウム、53…分解生成物供
給ライン、54…円筒体。
───────────────────────────────────────────────────── 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) F23J 1/00 (72)発明者 相澤 利枝 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 奥田 泰之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 3K061 NA02 NA07 4D002 AA02 AA19 AA21 AC10 BA03 BA04 BA12 CA20 DA01 DA12 EA02 EA13 FA04 GA03 GB03 HA01 4D004 AA36 AA37 AA41 AB07 CA34 CB09 CC12 DA02 DA06 4D020 AA06 AA08 AA10 BA01 BA08 BB02 BC06 CA05 CC05 CC21 DA01 DB06

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有害有機化合物または有害有機化合物を
    含む廃棄物をアルカリ金属水酸化物を主成分とする溶融
    塩中で分解して無害化することを特徴とする有害有機物
    の無害化処理方法。
  2. 【請求項2】 有害有機化合物または有害有機化合物を
    含む廃棄物をアルカリ金属水酸化物を主成分とする溶融
    塩と混合した後、前記有害有機物の分解温度まで昇温し
    て前記溶融塩中で前記有害有機物を分解して無害化する
    ことを特徴とする有害有機物の無害化処理方法。
  3. 【請求項3】 有害有機化合物または有害有機化合物を
    含む廃棄物をアルカリ金属水酸化物を主成分とする溶融
    塩と混合する混合容器と、この混合容器内に収納された
    混合塩を有害有機物の分解温度まで昇温して分解し無害
    化する反応容器と、この反応容器内で分解され無害化さ
    れた分解生成物を回収する廃棄物回収容器とを具備した
    ことを特徴とする有害有機物の無害化処理装置。
  4. 【請求項4】 前記反応容器に接続され前記反応容器か
    ら発生する排ガスを導出する排ガス流通ラインと、この
    排ガス流通ラインに接続された排ガス注入ノズルと、こ
    の排ガス注入ノズルが挿入されかつ溶融塩が収納された
    排ガス処理容器とを有することを特徴とする請求項3記
    載の有害有機物の無害化処理装置。
  5. 【請求項5】 前記排ガス処理容器に接続された無害ガ
    ス出口管と、この無害ガス出口管に接続された無害ガス
    戻りラインと、この無害ガス戻りラインに接続された圧
    力調整タンクと、この圧力調整タンクに接続された無害
    ガス流入ラインとを具備し、前記無害ガス流入ラインが
    前記反応容器に接続されて無排気のクローズドシステム
    を構成してなることを特徴とする請求項4記載の有害有
    機物の無害化処理装置。
  6. 【請求項6】 前記反応容器は前記有害有機物を分解温
    度まで昇温し撹拌する機構を備えたキルンからなること
    を特徴とする請求項3記載の有害有機物の無害化処理装
    置。
  7. 【請求項7】 前記キルンは複数の小型キルンが直列接
    続された多段化キルンからなることを特徴とする請求項
    6記載の有害有機物の無害化処理装置。
  8. 【請求項8】 前記多段化キルンは常温から融点より低
    い温度で前記混合塩の固体状態で撹拌および反応を行う
    第1段キルン、前記混合塩を融点から分解温度まで加熱
    して撹拌および反応を行う第2段キルンおよび前記融点
    近傍まで冷却して過飽和で析出した分解生成物を回収す
    る第3段キルンが直列接続されたものからなることを特
    徴とする請求項7記載の有害有機物の無害化処理装置。
  9. 【請求項9】 前記キルン内に耐熱性セラミックス製ボ
    ールが収納されてなることを特徴とする請求項7記載の
    有害有機物の無害化処理装置。
  10. 【請求項10】 前記廃棄物回収容器には、外周部に冷
    却機構が設けられ、中央部に塩回収ノズルが設けられて
    なることを特徴とする請求項3記載の有害有機物の無害
    化処理装置。
  11. 【請求項11】 前記反応容器に接続された出口配管と
    前記排ガス処理容器とを分解生成物供給ラインにより接
    続してなることを特徴とする請求項4ないし9記載の有
    害有機物の無害化処理装置。
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JP2014132249A (ja) * 2013-01-07 2014-07-17 National Institute For Materials Science セシウム抽出法

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