JP2004170000A - Polychlorinated biphenyl (pcb) incineration/melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PCB油、及びPCB油を収容していた容器や、ウェス等のPCBに汚染されたPCB汚染物を高温で焼却・溶融して無害化するPCB焼却・溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
有毒なPCBを分解して無害化する方法として、従来は加熱処理と化学分解処理がある。加熱処理の場合は、1100°C以上に昇温した焼却炉中にPCB油を噴霧して熱分解していた。この方法では、熱分解効率99.999999%で処理することができるものの、そのPCB油をそれまで収容していたコンデンサ、トランス、安定器等の容器や、それらの取扱中に生じるウェス等のPCB汚染物については処理することができなかった。同様に、化学分解処理(脱塩素化分解、水熱酸化分解、還元熱化学分解、光分解等)の場合も、PCB自体は分解処理できるもののそのPCB容器や、汚染物を処理することができないという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、PCBそのものを加熱分解して無害化すると同時に、それまでPCBを収容していたPCB容器や、取扱中に発生するウェス等のPCB汚染物も加熱分解して無害化することのできるPCB焼却・溶融炉を提案することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、炉内の水冷ロストル下方に形成された一次燃焼室と、炉内の水冷ロストル上方に形成された二次燃焼室と、
前記一次燃焼室に設置されてPCB油と純酸素を混合して燃焼させるPCBバーナと、前記一次燃焼室を1700°C以上に保つために一次燃焼室に設置されて補助燃料と純酸素を混合して燃焼させる補助バーナと、前記水冷ロストルの位置よりも上の炉壁に設けられたPCB汚染物の投入口と、この投入口の外側に配設されてPCB汚染物を投入口へ送り込む装置と、前記二次燃焼室を1300〜1500°Cに保つために二次燃焼室に設けられて酸素富化した二次燃焼空気を注入する給気口とを備えたことを特徴とする。
【0005】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記水冷ロストルの配置を断面が千鳥配列となるようにして2段以上配置したことを特徴とする。
【0006】
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記一次燃焼室または/および前記二次燃焼室に純酸素バーナを設置したことを特徴とする。
【0007】
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかの発明において、前記送り込み装置部を密閉容器で覆いこの容器を真空吸引して負圧に保持するとともに、吸引排気を二次燃焼室の給気口に接続したことを特徴とする。
【0008】
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかの発明において、前記二次燃焼室の排気ガスをガス冷却塔に導入して瞬時に200°C以下に冷却することを特徴とする。
【0009】
請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記ガス冷却塔の出口部から排出された排気ガス中に消石灰および活性炭を吹き込んだ後、バグフィルタで補集することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は本発明に係るPCB焼却・溶融炉の構造図である。炉1の中程に、水冷ロストル2が、断面を千鳥の配列にして2段配設されている。この水冷ロストル2は3段以上に配置することも可能である。水冷ロストル2の下側に一次燃焼室3が形成され、水冷ロストル2の上側に二次燃焼室4が形成されている。一次燃焼室3には、補助バーナ5が設置され、始動時に補助燃料(A重油、灯油、ガス)と純酸素を混合して燃焼させる。この燃焼は自動制御され、一次燃焼室3が1700°C以上に保たれる。さらに、一次燃焼室3には、PCBバーナ6が設置され、一次燃焼室3が1700°C以上に保たれた状態で、PCB油と純酸素を混合して燃焼させて熱分解する。
【0011】
水冷ロストル2のやや上方の二次燃焼室4の炉壁には、投入口7が設けられ、PCB汚染物が投入される。投入口7の外側には、PCB汚染物を投入口7へ送り込む装置8が配設されている。この送り込み装置8は、密閉容器9により覆われている。この送り込み装置8は、ホッパ11、二重ダンパ12、エアシリンダ13に駆動されるプッシャ14により構成され、PCB油を抜き取った後の容器やウェス等のPCB汚染物が、ホッパ11に入れられ、二重ダンパ12を経て、プッシャ14により投入口7へ押し出される。
【0012】
通常、この送り込み装置8は、密閉容器9により覆われており、図示しない真空ポンプにより吸引されて密閉容器9内が負圧に保たれている。密閉容器9は、容器等のPCB汚染物をホッパ11に投入するときのみ開かれ、それ以外は閉じられて大気と遮断され、汚染物からのPCBの飛散、拡散を防止する。投入口7から二次燃焼室4内の水冷ロストル2上に投入された容器やウェス等のPCB汚染物は、水冷ロストル2の下方からの1700°C以上の熱風により加熱され、可燃物はガス化燃焼され、残渣は溶融されてスラグと金属になり水冷ロストル2の下方の一次燃焼室3に落下する。落下したスラグと金属は分離し、一次燃焼室3から取り出されてリサイクルされる。
【0013】
二次燃焼室4は、一次燃焼室3から1700°C以上の燃焼ガスが供給されるとともに、給気口15から酸素富化した二次燃焼空気が供給され、さらに純酸素バーナ16,24から酸素が注入されることで、二次燃焼室4内は1300〜1500°Cに保たれ、可燃物は完全燃焼される。二次燃焼室4内の燃焼状態は、PCB汚染物の投入等で変動するが、純酸素バーナ16,24の酸素注入量を自動制御することで、常時1300〜1500°Cに保たれる。なお、二次燃焼室4内は燃焼ガスが2秒間以上滞留するように流量が自動制御される。
【0014】
次に、二次燃焼室4からの排気は、ガス冷却塔17に送られる。ガス冷却塔17では、ノズル18から冷却水を噴射することで、排気が瞬時に200°C以下に冷却され、PCBの再合成が防止される。次に、ガス冷却塔17から排出された排気は、吹き込み装置19により、活性炭と消石灰が吹き込まれ、排気中に含まれるPCBが吸着されたのち、バグフィルタ21で補集される。次いで、排気は誘引排風機22に吸引され、煙突23から清浄な排気として排出される。
【0015】
なお、焼却の前工程として、容器からPCB油を抜き取る場合は、真空ポンプを使用し、真空ポンプの排気を大気に放出しないで、二次燃焼室4の給気口15へ送り、二次燃焼空気とともに二次燃焼室4内に送る。同様に、密閉容器9を真空吸引した排気も給気口15へ送り、大気に放出しないようにする。
また、一次燃焼室3のPCBバーナ6では、純酸素が注入されることで、PCB油と酸素が混合しやすくなり分解効率が向上する。同様に、二次燃焼室4に純酸素バーナ16,24を設けたことで、PCB容器およびPCB汚染物の焼却溶融のスピードが早まる。
【0016】
本発明では、従来のPCB容器の処理で行われていた溶剤洗浄、解体分別、破砕選別の各工程が不要となり、PCB容器を直接炉内に投入して焼却、溶融することで確実かつ安全に処理される。
【0017】
【発明の効果】
以上述べたように請求項1の発明によれば、一次燃焼室で補助燃料とともにPCB油を燃焼させて加熱分解し、同時に二次燃焼室でPCB汚染物を加熱溶融してPCBを分解することで、従来始末に困っていたPCB汚染物の無害化処理が可能となる。
【0018】
請求項2の発明によれば、水冷ロストルの配置を断面が千鳥配列となるようにして2段以上配置したことで、投入されたPCB汚染物が水冷ロストル上に保持され、加熱溶融される前に、水冷ロストルの間から落下することがなくなり、炉内が安定する。
【0019】
請求項3の発明によれば、一次燃焼室、二次燃焼室に純酸素バーナを設置したことで、それぞれの燃焼室が所定温度に確実に保たれ、PCBが加熱分解される。
【0020】
請求項4の発明によれば、送り込み装置部を密閉容器で覆いこの容器を真空吸引して負圧に保持するとともに、吸引排気を二次燃焼室の給気口に接続したことで、送り込み装置部からのPCBの飛散、拡散が防止されるようになる。
【0021】
請求項5および6の発明によれば、二次燃焼室の排気ガスをガス冷却塔に導入して瞬時に200°C以下に冷却するとともに、ガス冷却塔の出口部から排出された排気ガス中に消石灰および活性炭を吹き込んだ後、バグフィルタで補集することで、排気中のPCBを確実に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPCB焼却・溶融炉の構造図である。
【符号の説明】
1 炉
2 水冷ロストル
3 一次燃焼室
4 二次燃焼室
5 補助バーナ
6 PCBバーナ
7 投入口
8 送り込み装置
9 密閉容器
11 ホッパ
12 二重ダンパ
13 エアシリンダ
14 プッシャ
15 給気口
16 純酸素バーナ
17 ガス冷却塔
18 ノズル
19 吹き込み装置
21 バグフィルタ
22 誘引排風機
23 煙突
24 純酸素バーナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a PCB oil, a container containing the PCB oil, and a PCB incineration / melting furnace that detoxifies and incinerates and contaminates PCB contaminants contaminated by the PCB such as waste cloth at a high temperature.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of decomposing toxic PCBs to make them harmless, there are heat treatment and chemical decomposition treatment. In the case of heat treatment, PCB oil was sprayed into an incinerator heated to 1100 ° C. or more to thermally decompose. In this method, it is possible to treat at a thermal decomposition efficiency of 99.99999%, but the container such as a condenser, a transformer, a ballast, etc., which has previously contained the PCB oil, and a PCB, such as waste, generated during the handling thereof. Contaminants could not be treated. Similarly, in the case of a chemical decomposition treatment (dechlorination decomposition, hydrothermal oxidation decomposition, reduction thermochemical decomposition, photolysis, etc.), the PCB itself can be decomposed, but the PCB container and contaminants cannot be processed. There was a problem.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a method of decomposing PCB itself by heating and decomposing it, and at the same time decomposing PCB contaminants, such as PCB containers containing PCBs and waste materials generated during handling, by heat decomposition. The aim is to propose a possible PCB incineration and melting furnace.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of
A PCB burner installed in the primary combustion chamber to mix and burn PCB oil and pure oxygen, and a supplementary fuel mixed with pure oxygen installed in the primary combustion chamber to maintain the primary combustion chamber at 1700 ° C or more. An auxiliary burner that burns and burns; an inlet for PCB contaminants provided on the furnace wall above the position of the water-cooled roaster; and a device that is disposed outside the inlet and feeds the PCB contaminants to the inlet. And an air supply port provided in the secondary combustion chamber to inject oxygen-enriched secondary combustion air in order to maintain the secondary combustion chamber at 1300 to 1500 ° C.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the water-cooled roaster is arranged in two or more stages so that the cross-section is staggered.
[0006]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a pure oxygen burner is installed in the primary combustion chamber and / or the secondary combustion chamber.
[0007]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the feeding device portion is covered with a closed container, the container is suctioned under vacuum to maintain a negative pressure, and the suction exhaust gas is supplied to the secondary combustion chamber. It is characterized by being connected to the air supply port.
[0008]
A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects, the exhaust gas of the secondary combustion chamber is introduced into a gas cooling tower and cooled instantaneously to 200 ° C. or less.
[0009]
A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect of the present invention, slaked lime and activated carbon are blown into exhaust gas discharged from an outlet of the gas cooling tower, and then collected by a bag filter.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a structural diagram of a PCB incineration / melting furnace according to the present invention. In the middle of the
[0011]
An inlet 7 is provided in the furnace wall of the secondary combustion chamber 4 slightly above the water-cooled roster 2, and the PCB contaminants are injected. A device 8 for sending PCB contaminants to the inlet 7 is provided outside the inlet 7. The feeding device 8 is covered by a closed container 9. The feeding device 8 is constituted by a hopper 11, a double damper 12, and a pusher 14 driven by an
[0012]
Normally, the feeding device 8 is covered with a closed container 9 and is sucked by a vacuum pump (not shown) to keep the inside of the closed container 9 at a negative pressure. The closed container 9 is opened only when a PCB contaminant such as a container is charged into the hopper 11, and otherwise closed and shut off from the atmosphere to prevent the PCB from scattering and diffusing from the contaminant. PCB contaminants, such as containers and waste, thrown into the water-cooled roaster 2 in the secondary combustion chamber 4 from the inlet 7 are heated by hot air of 1700 ° C. or more from below the water-cooled roaster 2, and combustible materials are gaseous. The residue is melted to become slag and metal, and falls into the primary combustion chamber 3 below the water-cooled roaster 2. The dropped slag and metal are separated, taken out of the primary combustion chamber 3, and recycled.
[0013]
The secondary combustion chamber 4 is supplied with combustion gas at 1700 ° C. or higher from the primary combustion chamber 3, is supplied with oxygen-enriched secondary combustion air from an air supply port 15, and is further supplied with pure oxygen burners 16 and 24. By injecting oxygen, the inside of the secondary combustion chamber 4 is kept at 1300 to 1500 ° C., and the combustibles are completely burned. The combustion state in the secondary combustion chamber 4 fluctuates due to the introduction of PCB contaminants or the like. The flow rate is automatically controlled in the secondary combustion chamber 4 so that the combustion gas stays for 2 seconds or more.
[0014]
Next, the exhaust gas from the secondary combustion chamber 4 is sent to the gas cooling tower 17. In the gas cooling tower 17, the exhaust water is instantaneously cooled to 200 ° C. or less by injecting the cooling water from the nozzle 18, thereby preventing the re-synthesis of the PCB. Next, activated carbon and slaked lime are blown into the exhaust gas discharged from the gas cooling tower 17 by the blowing
[0015]
When the PCB oil is extracted from the container as a pre-incineration process, a vacuum pump is used and the exhaust of the vacuum pump is sent to the air supply port 15 of the secondary combustion chamber 4 without discharging the exhaust gas to the atmosphere. The air is sent into the secondary combustion chamber 4 together with the air. Similarly, the vacuum exhaust of the closed container 9 is also sent to the air supply port 15 so as not to be released to the atmosphere.
In addition, in the PCB burner 6 of the primary combustion chamber 3, pure oxygen is injected, so that the PCB oil and oxygen are easily mixed and the decomposition efficiency is improved. Similarly, the provision of the pure oxygen burners 16 and 24 in the secondary combustion chamber 4 increases the speed of incineration and melting of the PCB container and the PCB contaminants.
[0016]
The present invention eliminates the need for solvent washing, disassembly separation, and crushing and sorting steps that were performed in conventional PCB container processing, and ensures that the PCB container is directly put into the furnace, incinerated, and melted to ensure its safety. It is processed.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the PCB oil is burned together with the auxiliary fuel in the primary combustion chamber to be thermally decomposed, and at the same time, the PCB contaminants are heated and melted in the secondary combustion chamber to decompose the PCB. This makes it possible to detoxify PCB contaminants, which has been troublesome in the past.
[0018]
According to the invention of claim 2, by arranging the water-cooled roaster in two or more stages so that the cross section is staggered, the input PCB contaminants are held on the water-cooled roaster and heated and melted. In addition, the furnace does not fall from between the water-cooled roasters, and the inside of the furnace is stabilized.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, since the pure oxygen burners are installed in the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber, the respective combustion chambers are reliably maintained at a predetermined temperature, and the PCB is thermally decomposed.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, the feeding device is covered with a closed container, the container is suctioned under vacuum to maintain a negative pressure, and the suction exhaust gas is connected to the air supply port of the secondary combustion chamber. This prevents the PCB from scattering and diffusing from the part.
[0021]
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the exhaust gas from the secondary combustion chamber is introduced into the gas cooling tower and is cooled to 200 ° C. or less instantaneously. After injecting slaked lime and activated carbon into the airbag and collecting the collected air with a bag filter, it is possible to reliably remove the PCB in the exhaust gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of a PCB incineration / melting furnace according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
炉内の水冷ロストル上方に形成された二次燃焼室と、
前記一次燃焼室に設置されてPCB油と純酸素を混合して燃焼させるPCBバーナと、
前記一次燃焼室を1700°C以上に保つために一次燃焼室に設置されて補助燃料と純酸素を混合して燃焼させる補助バーナと、
前記水冷ロストルの位置よりも上の炉壁に設けられたPCB汚染物の投入口と、
この投入口の外側に配設されてPCB汚染物を投入口へ送り込む装置と、
前記二次燃焼室を1300〜1500°Cに保つために二次燃焼室に設けられて酸素富化した二次燃焼空気を注入する給気口と、
を備えたことを特徴とするPCB焼却・溶融炉。A primary combustion chamber formed below a water-cooled roster in the furnace,
A secondary combustion chamber formed above a water-cooled roaster in the furnace,
A PCB burner installed in the primary combustion chamber for mixing and burning PCB oil and pure oxygen;
An auxiliary burner installed in the primary combustion chamber to maintain the primary combustion chamber at 1700 ° C. or higher and mix and burn auxiliary fuel and pure oxygen;
An inlet for PCB contaminants provided on the furnace wall above the position of the water-cooled roster,
A device disposed outside the input port for feeding PCB contaminants to the input port;
An inlet for injecting oxygen-enriched secondary combustion air provided in the secondary combustion chamber to maintain the secondary combustion chamber at 1300 to 1500 ° C;
A PCB incineration / melting furnace comprising:
前記水冷ロストルの配置を断面が千鳥配列となるようにして2段以上配置したことを特徴とする焼却・溶融炉。The PCB incineration / melting furnace according to claim 1,
The incineration / melting furnace, wherein the water-cooled roaster is arranged in two or more stages so that the cross section is staggered.
前記一次燃焼室または/および前記二次燃焼室に純酸素バーナを設置したことを特徴とするPCB焼却・溶融炉。The PCB incineration / melting furnace according to claim 1 or 2,
A PCB incineration / melting furnace, wherein a pure oxygen burner is installed in the primary combustion chamber and / or the secondary combustion chamber.
前記送り込み装置部を密閉容器で覆いこの容器を真空吸引して負圧に保持するとともに、吸引排気を二次燃焼室の給気口に接続したことを特徴とするPCB焼却・溶融炉。The PCB incineration / melting furnace according to any one of claims 1 to 3,
A PCB incineration / melting furnace, wherein the feeding device is covered with a closed container, the container is suctioned under vacuum to maintain a negative pressure, and suction exhaust is connected to an air supply port of a secondary combustion chamber.
前記二次燃焼室の排気ガスをガス冷却塔に導入して瞬時に200°C以下に冷却することを特徴とするPCB焼却・溶融炉。The PCB incineration / melting furnace according to any one of claims 1 to 4,
A PCB incineration / melting furnace, wherein the exhaust gas from the secondary combustion chamber is introduced into a gas cooling tower and cooled instantaneously to 200 ° C. or lower.
前記ガス冷却塔の出口部から排出された排気ガス中に消石灰および活性炭を吹き込んだ後、バグフィルタで補集することを特徴とするPCB焼却・溶融炉。The PCB incineration / melting furnace according to claim 5,
A PCB incineration / melting furnace, wherein slaked lime and activated carbon are blown into exhaust gas discharged from an outlet of the gas cooling tower, and then collected by a bag filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002336611A JP2004170000A (en) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | Polychlorinated biphenyl (pcb) incineration/melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002336611A JP2004170000A (en) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | Polychlorinated biphenyl (pcb) incineration/melting furnace |
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JP2004170000A true JP2004170000A (en) | 2004-06-17 |
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ID=32700398
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JP (1) | JP2004170000A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5006467B1 (en) * | 2011-12-02 | 2012-08-22 | 吉田工業株式会社 | Dioxin incineration treatment apparatus and method |
-
2002
- 2002-11-20 JP JP2002336611A patent/JP2004170000A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5006467B1 (en) * | 2011-12-02 | 2012-08-22 | 吉田工業株式会社 | Dioxin incineration treatment apparatus and method |
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