JP2005040691A - 軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば蛍光灯安定器用等を構成する軽質部材と重質部材とを効率よく分離処理することができる軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法を提供する。
【解決手段】内筒２０１と外筒２０２からなる分別処理容器２０３と、破砕された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を、分別処理容器の内筒２０３内に投入する投入手段２０７と、前記内筒内２０１にガス２０８を供給して流体である洗浄液の上昇流２１０を供給する上昇流供給手段２１１と、前記軽質部材２０４を上昇流２１０により分離して内筒２０１の縁を越えて落下させて回収する回収手段２１２と、上昇流に抗して落下した重質部材２０５を回収する回収手段２１３とを具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】内筒２０１と外筒２０２からなる分別処理容器２０３と、破砕された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を、分別処理容器の内筒２０３内に投入する投入手段２０７と、前記内筒内２０１にガス２０８を供給して流体である洗浄液の上昇流２１０を供給する上昇流供給手段２１１と、前記軽質部材２０４を上昇流２１０により分離して内筒２０１の縁を越えて落下させて回収する回収手段２１２と、上昇流に抗して落下した重質部材２０５を回収する回収手段２１３とを具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽質部材と重質部材とを効率よく分離することができる軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ＰＣＢ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｂｉｐｈｅｎｙｌ， ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体・環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、この異性体間の物理・化学的性質や生体内安定性および環境動体が多様であるため、ＰＣＢの化学分析や環境汚染の様式を複雑にしているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。
【０００４】
このＰＣＢは平成４（１９９７）年に廃ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油、ＰＣＢ汚染物が廃棄物の処理及び清掃に関する法律に基づく特別管理廃棄物に指定され、さらに、平成９（１９９７）年にはＰＣＢ汚染物として木くず、繊維くずが、追加指定された。
【０００５】
ＰＣＢ処理物となる電気機器としては、高圧トランス、高圧コンデンサ、低圧トランス・コンデンサ、柱上トランス、蛍光灯安定器用コンデンサ等があり、廃ＰＣＢ等としては、熱媒体に用いたものは絶縁油として用いたもの、また、これらの洗浄に用いた灯油等があり、廃感圧紙としては、ノーカーボン紙に使用されたカプセルオイルがあり、さらに、これらのＰＣＢの使用又は熱媒の交換、絶縁油の再生、漏洩の浄化、ＰＣＢ含有物の処理等の際に用いられた活性炭や、廃白土、廃ウェス類、作業衣等のＰＣＢ汚染物がある。現在これらは厳重に保管がなされているが、早急なＰＣＢの処理が望まれている。
【０００６】
このようなＰＣＢ汚染された各種の電気機器のなかでも、蛍光灯安定器、水銀灯安定器は、そのサイズが例えば５×５×３０ｃｍ等と柱状トランス等に較べて比較的小さく、またＰＣＢは液体状態ではなく、絶縁紙等に含浸されているため、無害化処理を効率よく行うことが難しく、処理されずにそのままの状態で保管されている。
【０００７】
このため、本出願人は先に蛍光灯安定器を処理する方法として、安定器中からコンデンサを取り出し、各部材毎に個別に処理することを提案した（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−９４０１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１にかかる処理方法では、処理手順が多く、複雑であるので、処理コストが高いという課題がある。
また、コンデンサを取り出すには例えばＸ線透視により判断し、その後切断するので、設備費用の増大があるとともに、長期間に亙って保存されていた安定器はコンデンサ以外の充填物にもＰＣＢの汚染がある場合には、その汚染処理ができないという問題がある。
【００１０】
また、一方、蛍光灯安定器をまるごと破砕・切断する場合には、これらを構成する種々の部材の屑が発生し、これらの屑にコンデンサからのＰＣＢが付着したＰＣＢ汚染物が発生するという問題がある。
【００１１】
このため、各種工程によりＰＣＢを無害化する際に、汚染された破砕片が暴露することで作業環境が汚染されないように破砕片の汚染量を低下させるために、予備洗浄を行う必要が生ずる。この洗浄処理は破砕片を構成する紙、アルミ箔等のような軽質部材と、金属、樹脂等の充填材のような重質部材とに分離して処理することが望ましい。
【００１２】
また、例えば２〜３トン／日のような多量の安定器を処理するような場合には、効率的な処理が望まれる。
【００１３】
よって、現時点において、世界中に多量に保管されている安定器を迅速に処理する簡易で廉価な処理方法の確立が望まれている。
【００１４】
このようなことから、本発明は、例えば蛍光灯安定器用等を構成する軽質部材と重質部材とを効率よく分離処理することができる軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、内筒と外筒からなる分別処理容器と、破砕された軽質部材と重質部材とからなる粉砕混合物を、分別処理容器の内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに投入する投入手段と、前記内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに流体の上昇流を供給する上昇流供給手段と、前記軽質部材を上昇流により分離して回収する回収手段と、上昇流に抗して落下した重質部材を回収する回収手段とを具備することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、前記流体が洗浄液であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１８】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記上昇流供給手段が内筒の下方から流体を供給することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１９】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記軽質部材を分離した上昇流が内筒と外筒との間で鉛直方向に循環することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２０】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記内筒と外筒との間に傾斜樋を有することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２１】
第７の発明は、第１乃至６のいずれか一つの発明において、前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２２】
第８の発明は、破砕された軽質部材と重質部材の混合物を投入して、流体の上昇流により分離し、前記上昇流により分離した軽質部材と、上昇流に抗して落下した重質部材とを回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２３】
第９の発明は、第８の発明において、前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２４】
第１０の発明は、第９の発明において、前記流体が洗浄液であり、洗浄しつつ分離回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２５】
第１１の発明は、第８乃至１０のいずれか一つの発明において、前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２６】
第１２の発明は、前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する部材破砕手段と、破砕された部材を構成する軽質部材と重質部材とを分別する軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理装置と、前記分別された重質部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材とを分別する鉄／非鉄金属・充填材分別手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置にある。
【００２７】
第１３の発明は、前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する破砕手段と、破砕された部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材・紙類とを分別する鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段と、前記分別された非鉄金属・充填材・紙類を構成する非鉄系軽質部材と非鉄系重質部材とを分別する非鉄系軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された非鉄系軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置にある。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分別処理装置の概略図である。図２はその平面図概略図である。図３は内筒の斜視図である。
これらの図面に示すように、軽質部材と重質部材との分別処理装置２００は、内筒２０１と外筒２０２からなる分別処理容器２０３と、破砕された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を、分別処理容器の内筒２０３内に投入する投入手段２０７と、前記内筒内２０１にガス２０８を供給して流体である洗浄液の上昇流２１０を供給する上昇流供給手段２１１と、内筒２０１と外筒２０２との間の底に設けられ、前記軽質部材２０４を上昇流２１０により分離して内筒２０１の縁を越えて落下させて回収する回収手段２１２と、内筒２０１の底に設けられ、上昇流に抗して落下した重質部材２０５を回収する回収手段２１３とを具備するものである。
【００３０】
本実施の形態において、前記上昇流供給手段２１１は、内筒２０１の下方に設けた複数本のガスの供給管のそれぞれのガス吹出し口からガス２０８を噴出させ、内筒２０１内部に噴流を形成するようにしている。
この吹き出された噴流は内筒２０１の底面側から上面側に向かって上昇流（湧昇流）２１０を形成する。この上昇流２１０は投入された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を解砕し、拡散させて、軽質部材２０４と重質部材２０５とに分離し、軽質部材２０４を上昇流で水面に押しやり、次いで水面を水平方向に内筒の縁２０１ａまで移動させ、該縁２０１ａから落下させて内筒２０１と外筒２０２との間の底面に設けた回収手段２１２により、軽質部材２０４を回収している。
【００３１】
また、本実施の形態では、回収手段２１２に隣接する内筒２０１の側壁の底面側には開口部２１４が設けられており、該開口部２１４により、回収手段２１２に流下した洗浄液を内筒２０１内に流入させている。これにより、流入した際には上昇流供給手段２１１によるガス噴出部近傍に戻るここととなり、循環流が形成され、対流が継続されることになる。
【００３２】
また、図２に示すように、回収手段２１２には、排出用の開口部２１２ａが複数設けられているので、軽質部材２０４は液の一部と共に槽外へ排出されることとなる。なお、回収手段としては、例えばスクリューコンベア等を例示することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図示は省略するが、ガスの吹出しではなく、洗浄液を噴出させる場合は、戻り流のための開口部２１４の代わりに、回収手段２１２の出口側から液を回収し、送出用ポンプを経由して、上昇流供給手段２１１へ戻すようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、図３に示すように、内筒２０１と外筒２０２とを矩形状としており、該内筒２０１と外筒２０２との間に逆Ｖ字形状の傾斜樋２１５が設けられており、内筒２０１の縁２０１ａから流れ落ちた軽質部材２０４を効率よく回収手段２１２側へ流下させるようにしている。
【００３４】
また、一方の重質部材２０５は上昇流に抗して落下し、内筒の下方側に設けた回収手段２１３にて回収される。
この際、重質部材２０５は洗浄液２０９中を下降することになるので、洗浄しながら沈降することとなり、予備洗浄が可能となる。これにより、次工程での処理が軽減されることとなる。なお、軽質部材２０４についても、洗浄液２０９の流れに乗って外筒側に移動することになり、この際に予備洗浄が可能となる。
【００３５】
なお、外筒２０２は上蓋２２０により閉塞されており、分別処理容器２０３内で発生したガス成分は外筒２０２の側面上方に設けた排出口２２１からガス回収され、回収された排ガスは別途活性炭等により処理されている。
【００３６】
なお、本実施の形態では洗浄液２０９を内筒２０１内に充填して軽質部材と重質部材とを水流による湿式分離を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗浄液２０９を用いることなく、乾式で分離するようにしてもよい。
【００３７】
本実施の形態では内筒２０１と外筒２０２とからなる分別処理容器２０３はその形状を矩形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば円筒形状とするようにしてもよい。
【００３８】
また。本実施の形態では粉砕混合物２０６を内筒２０１の内部に投入するようにして、内筒の底部からのガス２０８の供給によって生じた上昇流（湧出流）により、軽量部材２０４と重量部材２０５とを分離するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内筒２０１と外筒２０２との間に粉砕混合物２０６を投入し、内筒と外筒の間にガス２０８を供給し、該ガス２０８の供給によって生じた上昇流（湧出流）により、軽量部材２０４と重量部材２０５とを分離し、内筒２０１内で軽量部材２０４を回収するようにしてもよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図４は本実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分別処理装置の概略図である。図５はその平面図概略図である。
第１の実施の形態に対して、本実施の形態では、内筒の内部にメッシュ状の籠を配設させて処理を粗い重質部材を別途回収処理するようにしたものである。なお、第１の実施の形態と同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４０】
図３、図４に示すように、本実施の形態では、内筒２１０内に籠２３０が、上蓋２２０からチェーン２３１を介して懸架されている。この籠は重質部材２０５のうちで粗い重質部材２０５ａを捕捉するようにし、細かな重質部材２０５ｂを籠の網目を通過させて、下方の回収手段２１３へ落下させるようにしている。
【００４１】
本実施の形態によれば、軽質部材を上昇流で分離した後、粗い重質部材２０５ａと細かな重質部材２０５ｂとを効率よく分離することができる。
【００４２】
［第３の実施の形態］
図６は本実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。図７は蛍光灯安定器の概略構成図である。図８は水熱酸化分解処理装置の概略図である。
【００４３】
本実施の形態では軽質部材と重質部材を構成する粉砕混合物として蛍光灯安定器の処理において、軽質部材と重質部材の分離手段として第１の実施の形態にかかかる分別手段を用いた無害化処理の一例について説明する。
先ず、本処理装置で処理する有機ハロゲン化物含有部材としては蛍光灯安定器、水銀灯安定器のほかに、小型の低圧トランスや小型の低圧コンデンサ等を例示することができる。一例として、蛍光灯安定器を図７に示す。
図７に示すように、蛍光灯安定器１０は、ケース１１の内部にトランス１２と力率改善用のコンデンサ１３とが充填材で接着固定されて取り付けられたものである。このコンデンサ１３は、容器内に、アルミニウム箔（以下「アルミニウム」という）、絶縁紙、絶縁フィルム等からなる素子と絶縁油であるＰＣＢ油とが封入され、絶縁紙にＰＣＢが含浸されている。
前記充填材はうなり防止のために用いられており、数十〜数百μｍの砂粒を含む熱硬化性樹脂等の樹脂系充填材と、流動点が高いアスファルト等のアスファルト系充填材とが使用されている。
【００４４】
ここで、蛍光灯安定器においては、紙類、アルミニウム又は絶縁フィルム等が軽質部材２０４であり、その他の非鉄金属、鉄又は充填材が重質部材２０５である。
【００４５】
以下、本実施の形態では蛍光灯安定器を例にして無害化処理について説明する。
＜無害化処理装置＞
次に、本実施の形態による蛍光灯安定器等の有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略構成について図６を用いて説明する。
図６に示すように、本実施の形態にかかる無害化処理装置２０−１は、有機ハロゲン化物含有部材である安定器１０を破砕する破砕手段２１と、破砕された破砕部材２２を構成する軽質部材２３と重質部材２４とを分別する軽質部材／重質部材分別手段２５と、前記分別された軽質部材２３を構成する紙類２６とアルミニウム２７とを分別する紙／アルミニウム分別手段２８と、前記分別された紙類２６をスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を水熱酸化分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理装置３１と、前記分別された重質部材２４を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材３３とを分別する鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４と、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄金属・充填材３３とを加熱させ、付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを除去する加熱手段である真空加熱炉３５と、前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを洗浄除去する洗浄手段３６とを具備するものである。
【００４６】
ここで、破砕手段２１としては、一軸破砕装置、二軸破砕装置、四軸破砕装置等の公知の剪断型破砕手段を挙げることができ、特に限定されるものではない。
このような破砕手段２１は無人化で行うことができ、作業員が直接安定器に接触することがないので、作業員のＰＣＢの暴露を防止することができる。
二軸破砕装置等により、分別・洗浄が容易な形状に破砕することができるので、その後の工程においても取り扱いが容易となる。すなわち、部材の変形による他部材の巻き込みやＰＣＢの閉じ込みのない状態に破砕することができる。これにより、ＰＣＢの除去が容易となる。
また、一軸破砕装置によれば、積層体を分離させて破砕することができるので、特に、紙類とアルミ箔との分離が容易となる。
なお、破砕によりＰＣＢ液が流れ出るような場合においても、破砕装置の底部から別途回収し、ＰＣＢ液処理設備において、別途処理するようにすればよい。
【００４７】
この破砕後において、予備洗浄を行うことで、その後のＰＣＢ付着量が微量となるので、高度の排気設備を設けた作業環境とすることがなくなる。
【００４８】
また、軽質部材／重質部材分別手段２５は、上述した第１又は第２の実施の形態にかかる乾式又は湿式の分離装置２００を用いて、軽質部材２３と重質部材２４とを分別するようにしている。この際、湿式分離装置の場合に、分離液に洗浄液２０９を用いることで予備洗浄を兼ねることができる。
【００４９】
また、紙／アルミニウム分別手段２８は、乾式又は湿式で紙類２６とアルミニウム２７とを分別する公知の手段を挙げることができる。
【００５０】
また、鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４は、磁力により鉄を分別する公知の磁力選別手段を挙げることができる。
【００５１】
また、スラリー化手段２９は、紙類２６に水等を加えて攪拌手段により攪拌して所定粒径のスラリー化物３０を得る公知の手段を挙げることができ、特に限定されるものではない。このスラリー化物にＰＣＢが含有されることになる。
なお、このスラリー化手段２９の前段側に真空加熱手段を設けて脆化させ、脆化物をスラリー化物とするようにしてもよい。
【００５２】
ここで、分解処理装置３１は、有機ハロゲン化物であるＰＣＢを処理することができる公知の亜臨界条件での水熱酸化分解装置、超臨界条件での分解装置を挙げることができる。また、スラリー化物３０中の有機ハロゲン化物を分解処理できるものであれば、これらに限定されるものではない。
本実施の形態では、分解処理装置３１として、亜臨界条件で有機ハロゲン化物を分解処理する水熱酸化分解処理装置を用いている。この概要を図８に示す。図８に示すように、本処理装置は、筒形状の一次反応塔１０１と、スラリー化物３０、油（又は有機溶剤）１０２、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）１０３及び水（Ｈ２Ｏ）１０４の各処理液を加圧する加圧ポンプ１０５ａ〜１０５ｄと、当該水１０４を予熱する熱交換器１０６と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔１０７と、冷却器１０８および減圧弁１０９とを備えてなるものである。また、減圧弁１０９の下流には、気液分離器１１０、活性炭槽１１１が配置されており、排ガス（ＣＯ２ ）１１２は煙突１１３から外部へ排出され、排水（Ｈ２Ｏ，ＮａＣｌ）１１４は放出タンク１１５に溜められ、別途必要に応じて排水処理される。
【００５３】
上記スラリー化物３０、油（又は有機溶剤）１０２、ＮａＯＨ１０３及びＨ２Ｏ１０４の各処理液は処理液タンク１２０ａ〜１２０ｄから配管１２１ａ〜１２１ｄ及びエジェクタ１２２を介してそれぞれ導入される。
また、酸素（Ｏ２ ）等の酸化剤１１６は高圧酸素供給設備１１７により供給され、酸素供給配管１１８は、一次反応塔１０１に対して直結されている。なお、油（又は有機溶剤）１０２を入れるのは、特に分解反応促進のためと、分解装置３１の起動時において反応温度を最適温度まで昇温させるためである。また、分解処理液として上記スラリー化物３０、水酸化ナトリウム１０３及び水１０４を混合させて一次反応塔１０１に投入するようにしてもよい。
【００５４】
上記装置において、加圧ポンプ１０５による加圧により一次反応塔１０１内は、例えば２６ＭＰａまで昇圧される。また、熱交換器１０６は、Ｈ２Ｏを３００℃程度に予熱する。また、一次反応塔１０１内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。この段階までに、反応塔１０１の内部では酸化分解反応を起こし、ＰＣＢはＣＯ２およびＨ２Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１０８では、二次反応塔１０７からの流体を１００℃程度までに冷却すると共に後段の減圧弁１０９にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１１０によりＣＯ２および水蒸気と処理液とが分離され、ＣＯ２および水蒸気は、活性炭層１１１を通過して環境中に排出される。
【００５５】
また、有機ハロゲン化物を除去する過熱手段としては、所定の真空度及び高温を保持できる真空加熱炉３５と、該真空加熱炉３５からの排気物を浄化する浄化装置とを具備する公知の加熱処理手段を挙げることができる。また、必要に応じて真空加熱炉３５からの加熱処理物（加熱の度合いにより脆化物となる）４２を洗浄する洗浄手段３７を備えるようにしてもよい。これにより有機ハロゲン化物であるＰＣＢを除去する予備洗浄を行うこととなり、真空加熱炉３５での加熱処理時間を短縮することができる。
【００５６】
ここで、洗浄手段で用いる洗浄剤としては、例えば、ヘキサンやオクタン等の脂肪族系炭化水素や、ベンゼンやトルエンやキシレン等の芳香族系炭化水素や、メタノールやエタノールやプロパノールやブタノール等のＣ１ 〜Ｃ４ のアルコールや、トリクロロメタンや四塩化炭素やトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等のＣ１ 〜Ｃ４ の塩素化物や、代替フロン等のような有機溶剤、界面活性剤を添加した水等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、ＰＣＢ等を洗浄処理できる洗浄液であればいずれであってもよい。しかしながら、メタノールやエタノールやプロパノールやブタノール等のＣ１ 〜Ｃ４ のアルコールや、トリクロロメタンや四塩化炭素やトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等のＣ１ 〜Ｃ４ の塩素化物であると、表面等に形成された錆等の微細な隙間があった場合に当該隙間に浸入しているＰＣＢ油を効率よく洗浄除去することができるので非常に好ましい結果を得ることができる。
また、例えば非鉄金属・樹脂に含浸しているＰＣＢを洗浄する場合には、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系洗浄剤やアルコール系洗浄剤よりも芳香族系洗浄剤を用いることが好ましい。これは、芳香族系洗浄剤はその親油性が高いので、樹脂等の有機物中に含浸付着したＰＣＢの除去効率が高いからである。
【００５７】
また、鉄を洗浄する洗浄手段３６は上述したような公知の洗浄剤を用いて洗浄を行う洗浄槽を挙げることができる。
ここで、洗浄剤としては、公知のヘキサン等の炭化水素系洗浄剤のほかに、アルコール系洗浄剤を用いることが好ましい。これは、鉄表面に付着したＰＣＢを親水基（ＯＨ基）の働きにより、金属錆表面に付着した除去効率が高いからである。
【００５８】
＜無害化処理工程＞
上述した無害化処理装置２０−１を用いて、有機ハロゲン化物含有部材である安定器１０を処理する工程について以下説明する。
（１）先ず、安定器１０を破砕手段２１に投入して破砕し、破砕物２２を得る。
（２）次に、破砕された破砕部材２２を構成する軽質部材２３と重質部材２４とを軽質部材／重質部材分別手段２５により、両者を分別する。
ここで、軽質部材２３とは紙類２６とアルミニウム２７等をいい、重質部材とはそれ以外の安定器１０を構成する容器である鉄３２とその充填物である非鉄金属・充填材３３をいう。
（３）次に、分別された軽質部材２３を構成する紙類２６とアルミニウム２７とを紙／アルミニウム分別手段２８により、両者を分別する。
（４）次に、前記分別された紙類２６はスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を分解処理装置３１へ供給して水熱酸化分解法によりＰＣＢを無害化し、排水４１中のＰＣＢは基準値以下となる。
（５）次に、前記分別された重質部材２４を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材３３とを鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４により分別する。
（６）次に、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄金属・充填材３３とを加熱手段である真空加熱炉３５により加熱処理し、付着しているＰＣＢを除去するとともに加熱処理物４２を得る。
（７）前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを洗浄手段３６により洗浄し、洗浄された鉄３２はリサイクルに供される。
【００５９】
本実施の形態では、破砕手段２１により安定器１０を破砕しているので、その破砕の際にＰＣＢが破砕物２２に付着するが、安定器中のＰＣＢ含有量は数％以下であるとともに、絶縁紙に含浸されているので、その汚染の度合いは、例えば大型のトランスやコンデンサのようにＰＣＢ液そのものが飛散する場合に較べて少ない。よって、破砕物２２のＰＣＢ汚染度合いも軽微なものとなり、真空加熱炉３５での加熱処理の際によるＰＣＢの気化、洗浄手段３６による洗浄によって十分にＰＣＢの残留基準を卒業することができる。
また、ＰＣＢを含浸している紙類２６は水熱酸化分解処理装置等の分解処理装置３１によりＰＣＢを完全分解処理するので、残留することはない。
【００６０】
よって、本実施の形態の処理装置を用いた処理方法により、安定器中の有機ハロゲン化物であるＰＣＢを完全無害化できるとともに、その安定器を構成する容器及びその充填物を簡易な方法により処理することができる。また、破砕によりＰＣＢ汚染が生じるもののその汚染の程度は低く、洗浄及び真空加熱により十分除去することができる。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を含有する蛍光灯安定器等の部材の完全無害化を簡易で且つ安価な装置により行うことができる。また、処理も各工程で並行して行うことができるので、処理効率が向上する。
【００６２】
本実施の形態では有機ハロゲン化物としてＰＣＢを例示しているが、本発明で処理する有機ハロゲン化物はＰＣＢに限定されるものではなく、例えばクロロベンゼン、ダイオキシン類等が付着している部材の処理を効率よく行うことができる。
【００６３】
［第４の実施の形態］
図９は本実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。第１の実施の形態では破砕手段２１による破砕の後に、軽質部材２３と重質部材２４とを分別していたが、本実施の形態では、先ず重質部材中の鉄を分別し、その後に同様な処理をするようにしている。なお、第３の実施の形態と同一の装置・手段については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６４】
＜無害化処理装置＞
図４に示すように、本実施の形態にかかる無害化処理装置２０−２は、安定器１０を破砕する破砕手段２１と、破砕された部材を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材・紙類５１とを分別する鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段５２と、前記分別された非鉄金属・充填材・紙類５１を構成する非鉄系軽質部材５３と非鉄系重質部材５４とを分別する非鉄系軽質部材／重質部材分別手段５５と、前記分別された非鉄系軽質部材５３を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段２８と、前記分別された紙類２６をスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を水熱酸化分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理手段３１と、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄系重質部材５４に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する真空加熱炉３５と、前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段３６とを具備するものである。
【００６５】
ここで、鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段５２は、第１の実施の形態と同様に前述した鉄を磁力により分離する磁力選別装置を用いている。
【００６６】
また、非鉄系軽質部材／重質部材分別手段５５は、第３の実施の形態と同様に乾式又は湿式で軽質部材２３と重質部材２４とを分別する第１又は第２の実施の形態に示す分離手段２００を用いることができる。但し、鉄３２を予め分離しているので、その装置規模を小さくすること、または処理能力を向上することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば内筒と外筒からなる分別処理容器と、破砕された軽質部材と重質部材とからなる粉砕混合物を、分別処理容器の内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに投入する投入手段と、前記内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに流体の上昇流を供給する上昇流供給手段と、前記軽質部材を上昇流により分離して回収する回収手段と、上昇流に抗して落下した重質部材を回収する回収手段とを具備するので、軽質部材と重質部材とを簡易に分離できる。また、分離が湿式の場合には分離液に洗浄液を用いることで洗浄も実施することができ、後処理が容易となる。
【００６８】
また、この分離装置を蛍光灯安定器の無害化処理に適用することで簡易且つ安価に大量で且つ種類の異なる安定器を無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分離装置の概略図である。
【図２】図１の平面概略図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる内筒の斜視図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分離装置の概略図である。
【図５】図４の平面概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。
【図７】蛍光灯安定器の斜視概略図である。
【図８】水熱酸化分解処理装置の斜視概略図である。
【図９】第４の実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ 安定器
２０−１〜２０−４ 無害化処理装置
２１ 破砕手段
２２ 破砕部材
２３ 軽質部材
２４ 重質部材
２５ 軽質部材／重質部材分別手段
２６ 紙類
２７ アルミニウム
２８ 紙／アルミニウム分別手段
２９ スラリー化手段
３０ スラリー化物
３１ 分解処理装置
３２ 鉄
３３ 非鉄金属・充填材
３４ 鉄／非鉄金属・充填材分別装置
３５ 真空加熱炉
３６ 洗浄手段
２００ 軽質部材と重質部材との分別処理装置
２０１ 内筒
２０２ 外筒
２０３ 分別処理容器
２０４ 軽質部材
２０５ 重質部材
２０６ 粉砕混合物
２０７ 投入手段
２０８ ガス
２０９ 洗浄液
２１０ 上昇流
２１１ 上昇流供給手段
２１２，２１３ 回収手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽質部材と重質部材とを効率よく分離することができる軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ＰＣＢ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｂｉｐｈｅｎｙｌ， ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体・環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、この異性体間の物理・化学的性質や生体内安定性および環境動体が多様であるため、ＰＣＢの化学分析や環境汚染の様式を複雑にしているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。
【０００４】
このＰＣＢは平成４（１９９７）年に廃ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油、ＰＣＢ汚染物が廃棄物の処理及び清掃に関する法律に基づく特別管理廃棄物に指定され、さらに、平成９（１９９７）年にはＰＣＢ汚染物として木くず、繊維くずが、追加指定された。
【０００５】
ＰＣＢ処理物となる電気機器としては、高圧トランス、高圧コンデンサ、低圧トランス・コンデンサ、柱上トランス、蛍光灯安定器用コンデンサ等があり、廃ＰＣＢ等としては、熱媒体に用いたものは絶縁油として用いたもの、また、これらの洗浄に用いた灯油等があり、廃感圧紙としては、ノーカーボン紙に使用されたカプセルオイルがあり、さらに、これらのＰＣＢの使用又は熱媒の交換、絶縁油の再生、漏洩の浄化、ＰＣＢ含有物の処理等の際に用いられた活性炭や、廃白土、廃ウェス類、作業衣等のＰＣＢ汚染物がある。現在これらは厳重に保管がなされているが、早急なＰＣＢの処理が望まれている。
【０００６】
このようなＰＣＢ汚染された各種の電気機器のなかでも、蛍光灯安定器、水銀灯安定器は、そのサイズが例えば５×５×３０ｃｍ等と柱状トランス等に較べて比較的小さく、またＰＣＢは液体状態ではなく、絶縁紙等に含浸されているため、無害化処理を効率よく行うことが難しく、処理されずにそのままの状態で保管されている。
【０００７】
このため、本出願人は先に蛍光灯安定器を処理する方法として、安定器中からコンデンサを取り出し、各部材毎に個別に処理することを提案した（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−９４０１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１にかかる処理方法では、処理手順が多く、複雑であるので、処理コストが高いという課題がある。
また、コンデンサを取り出すには例えばＸ線透視により判断し、その後切断するので、設備費用の増大があるとともに、長期間に亙って保存されていた安定器はコンデンサ以外の充填物にもＰＣＢの汚染がある場合には、その汚染処理ができないという問題がある。
【００１０】
また、一方、蛍光灯安定器をまるごと破砕・切断する場合には、これらを構成する種々の部材の屑が発生し、これらの屑にコンデンサからのＰＣＢが付着したＰＣＢ汚染物が発生するという問題がある。
【００１１】
このため、各種工程によりＰＣＢを無害化する際に、汚染された破砕片が暴露することで作業環境が汚染されないように破砕片の汚染量を低下させるために、予備洗浄を行う必要が生ずる。この洗浄処理は破砕片を構成する紙、アルミ箔等のような軽質部材と、金属、樹脂等の充填材のような重質部材とに分離して処理することが望ましい。
【００１２】
また、例えば２〜３トン／日のような多量の安定器を処理するような場合には、効率的な処理が望まれる。
【００１３】
よって、現時点において、世界中に多量に保管されている安定器を迅速に処理する簡易で廉価な処理方法の確立が望まれている。
【００１４】
このようなことから、本発明は、例えば蛍光灯安定器用等を構成する軽質部材と重質部材とを効率よく分離処理することができる軽質部材と重質部材との分別処理装置及びその方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、内筒と外筒からなる分別処理容器と、破砕された軽質部材と重質部材とからなる粉砕混合物を、分別処理容器の内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに投入する投入手段と、前記内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに流体の上昇流を供給する上昇流供給手段と、前記軽質部材を上昇流により分離して回収する回収手段と、上昇流に抗して落下した重質部材を回収する回収手段とを具備することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、前記流体が洗浄液であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１８】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記上昇流供給手段が内筒の下方から流体を供給することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００１９】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記軽質部材を分離した上昇流が内筒と外筒との間で鉛直方向に循環することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２０】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記内筒と外筒との間に傾斜樋を有することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２１】
第７の発明は、第１乃至６のいずれか一つの発明において、前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置にある。
【００２２】
第８の発明は、破砕された軽質部材と重質部材の混合物を投入して、流体の上昇流により分離し、前記上昇流により分離した軽質部材と、上昇流に抗して落下した重質部材とを回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２３】
第９の発明は、第８の発明において、前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２４】
第１０の発明は、第９の発明において、前記流体が洗浄液であり、洗浄しつつ分離回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２５】
第１１の発明は、第８乃至１０のいずれか一つの発明において、前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法にある。
【００２６】
第１２の発明は、前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する部材破砕手段と、破砕された部材を構成する軽質部材と重質部材とを分別する軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理装置と、前記分別された重質部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材とを分別する鉄／非鉄金属・充填材分別手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置にある。
【００２７】
第１３の発明は、前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する破砕手段と、破砕された部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材・紙類とを分別する鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段と、前記分別された非鉄金属・充填材・紙類を構成する非鉄系軽質部材と非鉄系重質部材とを分別する非鉄系軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された非鉄系軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置にある。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分別処理装置の概略図である。図２はその平面図概略図である。図３は内筒の斜視図である。
これらの図面に示すように、軽質部材と重質部材との分別処理装置２００は、内筒２０１と外筒２０２からなる分別処理容器２０３と、破砕された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を、分別処理容器の内筒２０３内に投入する投入手段２０７と、前記内筒内２０１にガス２０８を供給して流体である洗浄液の上昇流２１０を供給する上昇流供給手段２１１と、内筒２０１と外筒２０２との間の底に設けられ、前記軽質部材２０４を上昇流２１０により分離して内筒２０１の縁を越えて落下させて回収する回収手段２１２と、内筒２０１の底に設けられ、上昇流に抗して落下した重質部材２０５を回収する回収手段２１３とを具備するものである。
【００３０】
本実施の形態において、前記上昇流供給手段２１１は、内筒２０１の下方に設けた複数本のガスの供給管のそれぞれのガス吹出し口からガス２０８を噴出させ、内筒２０１内部に噴流を形成するようにしている。
この吹き出された噴流は内筒２０１の底面側から上面側に向かって上昇流（湧昇流）２１０を形成する。この上昇流２１０は投入された軽質部材２０４と重質部材２０５とからなる粉砕混合物２０６を解砕し、拡散させて、軽質部材２０４と重質部材２０５とに分離し、軽質部材２０４を上昇流で水面に押しやり、次いで水面を水平方向に内筒の縁２０１ａまで移動させ、該縁２０１ａから落下させて内筒２０１と外筒２０２との間の底面に設けた回収手段２１２により、軽質部材２０４を回収している。
【００３１】
また、本実施の形態では、回収手段２１２に隣接する内筒２０１の側壁の底面側には開口部２１４が設けられており、該開口部２１４により、回収手段２１２に流下した洗浄液を内筒２０１内に流入させている。これにより、流入した際には上昇流供給手段２１１によるガス噴出部近傍に戻るここととなり、循環流が形成され、対流が継続されることになる。
【００３２】
また、図２に示すように、回収手段２１２には、排出用の開口部２１２ａが複数設けられているので、軽質部材２０４は液の一部と共に槽外へ排出されることとなる。なお、回収手段としては、例えばスクリューコンベア等を例示することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図示は省略するが、ガスの吹出しではなく、洗浄液を噴出させる場合は、戻り流のための開口部２１４の代わりに、回収手段２１２の出口側から液を回収し、送出用ポンプを経由して、上昇流供給手段２１１へ戻すようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、図３に示すように、内筒２０１と外筒２０２とを矩形状としており、該内筒２０１と外筒２０２との間に逆Ｖ字形状の傾斜樋２１５が設けられており、内筒２０１の縁２０１ａから流れ落ちた軽質部材２０４を効率よく回収手段２１２側へ流下させるようにしている。
【００３４】
また、一方の重質部材２０５は上昇流に抗して落下し、内筒の下方側に設けた回収手段２１３にて回収される。
この際、重質部材２０５は洗浄液２０９中を下降することになるので、洗浄しながら沈降することとなり、予備洗浄が可能となる。これにより、次工程での処理が軽減されることとなる。なお、軽質部材２０４についても、洗浄液２０９の流れに乗って外筒側に移動することになり、この際に予備洗浄が可能となる。
【００３５】
なお、外筒２０２は上蓋２２０により閉塞されており、分別処理容器２０３内で発生したガス成分は外筒２０２の側面上方に設けた排出口２２１からガス回収され、回収された排ガスは別途活性炭等により処理されている。
【００３６】
なお、本実施の形態では洗浄液２０９を内筒２０１内に充填して軽質部材と重質部材とを水流による湿式分離を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗浄液２０９を用いることなく、乾式で分離するようにしてもよい。
【００３７】
本実施の形態では内筒２０１と外筒２０２とからなる分別処理容器２０３はその形状を矩形状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば円筒形状とするようにしてもよい。
【００３８】
また。本実施の形態では粉砕混合物２０６を内筒２０１の内部に投入するようにして、内筒の底部からのガス２０８の供給によって生じた上昇流（湧出流）により、軽量部材２０４と重量部材２０５とを分離するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内筒２０１と外筒２０２との間に粉砕混合物２０６を投入し、内筒と外筒の間にガス２０８を供給し、該ガス２０８の供給によって生じた上昇流（湧出流）により、軽量部材２０４と重量部材２０５とを分離し、内筒２０１内で軽量部材２０４を回収するようにしてもよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図４は本実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分別処理装置の概略図である。図５はその平面図概略図である。
第１の実施の形態に対して、本実施の形態では、内筒の内部にメッシュ状の籠を配設させて処理を粗い重質部材を別途回収処理するようにしたものである。なお、第１の実施の形態と同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４０】
図３、図４に示すように、本実施の形態では、内筒２１０内に籠２３０が、上蓋２２０からチェーン２３１を介して懸架されている。この籠は重質部材２０５のうちで粗い重質部材２０５ａを捕捉するようにし、細かな重質部材２０５ｂを籠の網目を通過させて、下方の回収手段２１３へ落下させるようにしている。
【００４１】
本実施の形態によれば、軽質部材を上昇流で分離した後、粗い重質部材２０５ａと細かな重質部材２０５ｂとを効率よく分離することができる。
【００４２】
［第３の実施の形態］
図６は本実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。図７は蛍光灯安定器の概略構成図である。図８は水熱酸化分解処理装置の概略図である。
【００４３】
本実施の形態では軽質部材と重質部材を構成する粉砕混合物として蛍光灯安定器の処理において、軽質部材と重質部材の分離手段として第１の実施の形態にかかかる分別手段を用いた無害化処理の一例について説明する。
先ず、本処理装置で処理する有機ハロゲン化物含有部材としては蛍光灯安定器、水銀灯安定器のほかに、小型の低圧トランスや小型の低圧コンデンサ等を例示することができる。一例として、蛍光灯安定器を図７に示す。
図７に示すように、蛍光灯安定器１０は、ケース１１の内部にトランス１２と力率改善用のコンデンサ１３とが充填材で接着固定されて取り付けられたものである。このコンデンサ１３は、容器内に、アルミニウム箔（以下「アルミニウム」という）、絶縁紙、絶縁フィルム等からなる素子と絶縁油であるＰＣＢ油とが封入され、絶縁紙にＰＣＢが含浸されている。
前記充填材はうなり防止のために用いられており、数十〜数百μｍの砂粒を含む熱硬化性樹脂等の樹脂系充填材と、流動点が高いアスファルト等のアスファルト系充填材とが使用されている。
【００４４】
ここで、蛍光灯安定器においては、紙類、アルミニウム又は絶縁フィルム等が軽質部材２０４であり、その他の非鉄金属、鉄又は充填材が重質部材２０５である。
【００４５】
以下、本実施の形態では蛍光灯安定器を例にして無害化処理について説明する。
＜無害化処理装置＞
次に、本実施の形態による蛍光灯安定器等の有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略構成について図６を用いて説明する。
図６に示すように、本実施の形態にかかる無害化処理装置２０−１は、有機ハロゲン化物含有部材である安定器１０を破砕する破砕手段２１と、破砕された破砕部材２２を構成する軽質部材２３と重質部材２４とを分別する軽質部材／重質部材分別手段２５と、前記分別された軽質部材２３を構成する紙類２６とアルミニウム２７とを分別する紙／アルミニウム分別手段２８と、前記分別された紙類２６をスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を水熱酸化分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理装置３１と、前記分別された重質部材２４を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材３３とを分別する鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４と、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄金属・充填材３３とを加熱させ、付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを除去する加熱手段である真空加熱炉３５と、前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを洗浄除去する洗浄手段３６とを具備するものである。
【００４６】
ここで、破砕手段２１としては、一軸破砕装置、二軸破砕装置、四軸破砕装置等の公知の剪断型破砕手段を挙げることができ、特に限定されるものではない。
このような破砕手段２１は無人化で行うことができ、作業員が直接安定器に接触することがないので、作業員のＰＣＢの暴露を防止することができる。
二軸破砕装置等により、分別・洗浄が容易な形状に破砕することができるので、その後の工程においても取り扱いが容易となる。すなわち、部材の変形による他部材の巻き込みやＰＣＢの閉じ込みのない状態に破砕することができる。これにより、ＰＣＢの除去が容易となる。
また、一軸破砕装置によれば、積層体を分離させて破砕することができるので、特に、紙類とアルミ箔との分離が容易となる。
なお、破砕によりＰＣＢ液が流れ出るような場合においても、破砕装置の底部から別途回収し、ＰＣＢ液処理設備において、別途処理するようにすればよい。
【００４７】
この破砕後において、予備洗浄を行うことで、その後のＰＣＢ付着量が微量となるので、高度の排気設備を設けた作業環境とすることがなくなる。
【００４８】
また、軽質部材／重質部材分別手段２５は、上述した第１又は第２の実施の形態にかかる乾式又は湿式の分離装置２００を用いて、軽質部材２３と重質部材２４とを分別するようにしている。この際、湿式分離装置の場合に、分離液に洗浄液２０９を用いることで予備洗浄を兼ねることができる。
【００４９】
また、紙／アルミニウム分別手段２８は、乾式又は湿式で紙類２６とアルミニウム２７とを分別する公知の手段を挙げることができる。
【００５０】
また、鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４は、磁力により鉄を分別する公知の磁力選別手段を挙げることができる。
【００５１】
また、スラリー化手段２９は、紙類２６に水等を加えて攪拌手段により攪拌して所定粒径のスラリー化物３０を得る公知の手段を挙げることができ、特に限定されるものではない。このスラリー化物にＰＣＢが含有されることになる。
なお、このスラリー化手段２９の前段側に真空加熱手段を設けて脆化させ、脆化物をスラリー化物とするようにしてもよい。
【００５２】
ここで、分解処理装置３１は、有機ハロゲン化物であるＰＣＢを処理することができる公知の亜臨界条件での水熱酸化分解装置、超臨界条件での分解装置を挙げることができる。また、スラリー化物３０中の有機ハロゲン化物を分解処理できるものであれば、これらに限定されるものではない。
本実施の形態では、分解処理装置３１として、亜臨界条件で有機ハロゲン化物を分解処理する水熱酸化分解処理装置を用いている。この概要を図８に示す。図８に示すように、本処理装置は、筒形状の一次反応塔１０１と、スラリー化物３０、油（又は有機溶剤）１０２、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）１０３及び水（Ｈ２Ｏ）１０４の各処理液を加圧する加圧ポンプ１０５ａ〜１０５ｄと、当該水１０４を予熱する熱交換器１０６と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔１０７と、冷却器１０８および減圧弁１０９とを備えてなるものである。また、減圧弁１０９の下流には、気液分離器１１０、活性炭槽１１１が配置されており、排ガス（ＣＯ２ ）１１２は煙突１１３から外部へ排出され、排水（Ｈ２Ｏ，ＮａＣｌ）１１４は放出タンク１１５に溜められ、別途必要に応じて排水処理される。
【００５３】
上記スラリー化物３０、油（又は有機溶剤）１０２、ＮａＯＨ１０３及びＨ２Ｏ１０４の各処理液は処理液タンク１２０ａ〜１２０ｄから配管１２１ａ〜１２１ｄ及びエジェクタ１２２を介してそれぞれ導入される。
また、酸素（Ｏ２ ）等の酸化剤１１６は高圧酸素供給設備１１７により供給され、酸素供給配管１１８は、一次反応塔１０１に対して直結されている。なお、油（又は有機溶剤）１０２を入れるのは、特に分解反応促進のためと、分解装置３１の起動時において反応温度を最適温度まで昇温させるためである。また、分解処理液として上記スラリー化物３０、水酸化ナトリウム１０３及び水１０４を混合させて一次反応塔１０１に投入するようにしてもよい。
【００５４】
上記装置において、加圧ポンプ１０５による加圧により一次反応塔１０１内は、例えば２６ＭＰａまで昇圧される。また、熱交換器１０６は、Ｈ２Ｏを３００℃程度に予熱する。また、一次反応塔１０１内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。この段階までに、反応塔１０１の内部では酸化分解反応を起こし、ＰＣＢはＣＯ２およびＨ２Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１０８では、二次反応塔１０７からの流体を１００℃程度までに冷却すると共に後段の減圧弁１０９にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１１０によりＣＯ２および水蒸気と処理液とが分離され、ＣＯ２および水蒸気は、活性炭層１１１を通過して環境中に排出される。
【００５５】
また、有機ハロゲン化物を除去する過熱手段としては、所定の真空度及び高温を保持できる真空加熱炉３５と、該真空加熱炉３５からの排気物を浄化する浄化装置とを具備する公知の加熱処理手段を挙げることができる。また、必要に応じて真空加熱炉３５からの加熱処理物（加熱の度合いにより脆化物となる）４２を洗浄する洗浄手段３７を備えるようにしてもよい。これにより有機ハロゲン化物であるＰＣＢを除去する予備洗浄を行うこととなり、真空加熱炉３５での加熱処理時間を短縮することができる。
【００５６】
ここで、洗浄手段で用いる洗浄剤としては、例えば、ヘキサンやオクタン等の脂肪族系炭化水素や、ベンゼンやトルエンやキシレン等の芳香族系炭化水素や、メタノールやエタノールやプロパノールやブタノール等のＣ１ 〜Ｃ４ のアルコールや、トリクロロメタンや四塩化炭素やトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等のＣ１ 〜Ｃ４ の塩素化物や、代替フロン等のような有機溶剤、界面活性剤を添加した水等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、ＰＣＢ等を洗浄処理できる洗浄液であればいずれであってもよい。しかしながら、メタノールやエタノールやプロパノールやブタノール等のＣ１ 〜Ｃ４ のアルコールや、トリクロロメタンや四塩化炭素やトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等のＣ１ 〜Ｃ４ の塩素化物であると、表面等に形成された錆等の微細な隙間があった場合に当該隙間に浸入しているＰＣＢ油を効率よく洗浄除去することができるので非常に好ましい結果を得ることができる。
また、例えば非鉄金属・樹脂に含浸しているＰＣＢを洗浄する場合には、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系洗浄剤やアルコール系洗浄剤よりも芳香族系洗浄剤を用いることが好ましい。これは、芳香族系洗浄剤はその親油性が高いので、樹脂等の有機物中に含浸付着したＰＣＢの除去効率が高いからである。
【００５７】
また、鉄を洗浄する洗浄手段３６は上述したような公知の洗浄剤を用いて洗浄を行う洗浄槽を挙げることができる。
ここで、洗浄剤としては、公知のヘキサン等の炭化水素系洗浄剤のほかに、アルコール系洗浄剤を用いることが好ましい。これは、鉄表面に付着したＰＣＢを親水基（ＯＨ基）の働きにより、金属錆表面に付着した除去効率が高いからである。
【００５８】
＜無害化処理工程＞
上述した無害化処理装置２０−１を用いて、有機ハロゲン化物含有部材である安定器１０を処理する工程について以下説明する。
（１）先ず、安定器１０を破砕手段２１に投入して破砕し、破砕物２２を得る。
（２）次に、破砕された破砕部材２２を構成する軽質部材２３と重質部材２４とを軽質部材／重質部材分別手段２５により、両者を分別する。
ここで、軽質部材２３とは紙類２６とアルミニウム２７等をいい、重質部材とはそれ以外の安定器１０を構成する容器である鉄３２とその充填物である非鉄金属・充填材３３をいう。
（３）次に、分別された軽質部材２３を構成する紙類２６とアルミニウム２７とを紙／アルミニウム分別手段２８により、両者を分別する。
（４）次に、前記分別された紙類２６はスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を分解処理装置３１へ供給して水熱酸化分解法によりＰＣＢを無害化し、排水４１中のＰＣＢは基準値以下となる。
（５）次に、前記分別された重質部材２４を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材３３とを鉄／非鉄金属・充填材分別装置３４により分別する。
（６）次に、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄金属・充填材３３とを加熱手段である真空加熱炉３５により加熱処理し、付着しているＰＣＢを除去するとともに加熱処理物４２を得る。
（７）前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物であるＰＣＢを洗浄手段３６により洗浄し、洗浄された鉄３２はリサイクルに供される。
【００５９】
本実施の形態では、破砕手段２１により安定器１０を破砕しているので、その破砕の際にＰＣＢが破砕物２２に付着するが、安定器中のＰＣＢ含有量は数％以下であるとともに、絶縁紙に含浸されているので、その汚染の度合いは、例えば大型のトランスやコンデンサのようにＰＣＢ液そのものが飛散する場合に較べて少ない。よって、破砕物２２のＰＣＢ汚染度合いも軽微なものとなり、真空加熱炉３５での加熱処理の際によるＰＣＢの気化、洗浄手段３６による洗浄によって十分にＰＣＢの残留基準を卒業することができる。
また、ＰＣＢを含浸している紙類２６は水熱酸化分解処理装置等の分解処理装置３１によりＰＣＢを完全分解処理するので、残留することはない。
【００６０】
よって、本実施の形態の処理装置を用いた処理方法により、安定器中の有機ハロゲン化物であるＰＣＢを完全無害化できるとともに、その安定器を構成する容器及びその充填物を簡易な方法により処理することができる。また、破砕によりＰＣＢ汚染が生じるもののその汚染の程度は低く、洗浄及び真空加熱により十分除去することができる。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を含有する蛍光灯安定器等の部材の完全無害化を簡易で且つ安価な装置により行うことができる。また、処理も各工程で並行して行うことができるので、処理効率が向上する。
【００６２】
本実施の形態では有機ハロゲン化物としてＰＣＢを例示しているが、本発明で処理する有機ハロゲン化物はＰＣＢに限定されるものではなく、例えばクロロベンゼン、ダイオキシン類等が付着している部材の処理を効率よく行うことができる。
【００６３】
［第４の実施の形態］
図９は本実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。第１の実施の形態では破砕手段２１による破砕の後に、軽質部材２３と重質部材２４とを分別していたが、本実施の形態では、先ず重質部材中の鉄を分別し、その後に同様な処理をするようにしている。なお、第３の実施の形態と同一の装置・手段については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６４】
＜無害化処理装置＞
図４に示すように、本実施の形態にかかる無害化処理装置２０−２は、安定器１０を破砕する破砕手段２１と、破砕された部材を構成する鉄３２と非鉄金属・充填材・紙類５１とを分別する鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段５２と、前記分別された非鉄金属・充填材・紙類５１を構成する非鉄系軽質部材５３と非鉄系重質部材５４とを分別する非鉄系軽質部材／重質部材分別手段５５と、前記分別された非鉄系軽質部材５３を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段２８と、前記分別された紙類２６をスラリー化手段２９によりスラリー化し、該スラリー化物３０を水熱酸化分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理手段３１と、前記分別されたアルミニウム２７と非鉄系重質部材５４に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する真空加熱炉３５と、前記分離された鉄３２に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段３６とを具備するものである。
【００６５】
ここで、鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段５２は、第１の実施の形態と同様に前述した鉄を磁力により分離する磁力選別装置を用いている。
【００６６】
また、非鉄系軽質部材／重質部材分別手段５５は、第３の実施の形態と同様に乾式又は湿式で軽質部材２３と重質部材２４とを分別する第１又は第２の実施の形態に示す分離手段２００を用いることができる。但し、鉄３２を予め分離しているので、その装置規模を小さくすること、または処理能力を向上することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば内筒と外筒からなる分別処理容器と、破砕された軽質部材と重質部材とからなる粉砕混合物を、分別処理容器の内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに投入する投入手段と、前記内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに流体の上昇流を供給する上昇流供給手段と、前記軽質部材を上昇流により分離して回収する回収手段と、上昇流に抗して落下した重質部材を回収する回収手段とを具備するので、軽質部材と重質部材とを簡易に分離できる。また、分離が湿式の場合には分離液に洗浄液を用いることで洗浄も実施することができ、後処理が容易となる。
【００６８】
また、この分離装置を蛍光灯安定器の無害化処理に適用することで簡易且つ安価に大量で且つ種類の異なる安定器を無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分離装置の概略図である。
【図２】図１の平面概略図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる内筒の斜視図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる軽質部材と重質部材との分離装置の概略図である。
【図５】図４の平面概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。
【図７】蛍光灯安定器の斜視概略図である。
【図８】水熱酸化分解処理装置の斜視概略図である。
【図９】第４の実施の形態にかかる有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ 安定器
２０−１〜２０−４ 無害化処理装置
２１ 破砕手段
２２ 破砕部材
２３ 軽質部材
２４ 重質部材
２５ 軽質部材／重質部材分別手段
２６ 紙類
２７ アルミニウム
２８ 紙／アルミニウム分別手段
２９ スラリー化手段
３０ スラリー化物
３１ 分解処理装置
３２ 鉄
３３ 非鉄金属・充填材
３４ 鉄／非鉄金属・充填材分別装置
３５ 真空加熱炉
３６ 洗浄手段
２００ 軽質部材と重質部材との分別処理装置
２０１ 内筒
２０２ 外筒
２０３ 分別処理容器
２０４ 軽質部材
２０５ 重質部材
２０６ 粉砕混合物
２０７ 投入手段
２０８ ガス
２０９ 洗浄液
２１０ 上昇流
２１１ 上昇流供給手段
２１２，２１３ 回収手段
Claims (13)
- 内筒と外筒からなる分別処理容器と、
破砕された軽質部材と重質部材とからなる粉砕混合物を、分別処理容器の内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに投入する投入手段と、
前記内筒内又は内筒と外筒との間のいずれかに流体の上昇流を供給する上昇流供給手段と、
前記軽質部材を上昇流により分離して回収する回収手段と、
上昇流に抗して落下した重質部材を回収する回収手段とを具備することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項１において、
前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項２において、
前記流体が洗浄液であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記上昇流供給手段が内筒の下方から流体を供給することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
前記軽質部材を分離した上昇流が内筒と外筒との間で鉛直方向に循環することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
前記内筒と外筒との間に傾斜樋を有することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 請求項１乃至６のいずれか一つにおいて、
前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、
前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、
前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理装置。 - 破砕された軽質部材と重質部材の混合物を投入して、流体の上昇流により分離し、
前記上昇流により分離した軽質部材と、上昇流に抗して落下した重質部材とを回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法。 - 請求項８において、
前記流体が水流又は気流であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法。 - 請求項９において、
前記流体が洗浄液であり、洗浄しつつ分離回収することを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法。 - 請求項８乃至１０のいずれか一つにおいて、
前記軽質部材と重質部材とが有機ハロゲン化物を含有する有機ハロゲン化物含有物であり、
前記軽質部材が紙類、アルミニウム又は絶縁フィルムであり、
前記重質部材が非鉄金属、鉄又は充填材であることを特徴とする軽質部材と重質部材との分別処理方法。 - 前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する部材破砕手段と、破砕された部材を構成する軽質部材と重質部材とを分別する軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理装置と、前記分別された重質部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材とを分別する鉄／非鉄金属・充填材分別手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、
前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置。 - 前記有機ハロゲン化物含有部材を破砕する破砕手段と、破砕された部材を構成する鉄と非鉄金属・充填材・紙類とを分別する鉄／非鉄金属・充填材・紙類分別手段と、前記分別された非鉄金属・充填材・紙類を構成する非鉄系軽質部材と非鉄系重質部材とを分別する非鉄系軽質部材／重質部材分別手段と、前記分別された非鉄系軽質部材を構成する紙類とアルミニウムとを分別する紙／アルミニウム分別手段と、前記分別された紙類をスラリー化し、該スラリー化物を分解処理して有機ハロゲン化物を無害化する分解処理手段と、前記分別されたアルミニウムと非鉄金属・充填材に付着している有機ハロゲン化物を加熱除去する加熱手段と、前記分離された鉄に付着している有機ハロゲン化物を洗浄除去する洗浄手段とを具備する有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置であって、
前記軽質部材／重質部材分別手段が請求項１乃至７のいずれか一つの分別処理装置であることを特徴とする有機ハロゲン化物含有部材の無害化処理装置。
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|---|---|---|---|---|
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| KR101298040B1 (ko) | 2011-05-04 | 2013-08-20 | (주)산수유케미컬 | 송풍을 이용한 재활용 가능한 재료 분리장치 |
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-
2003
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