JP2005342630A - Extraction treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば水銀及びその化合物や低沸点有機物にて汚染された土壌を始めとして、低沸点物質を含む種々の被処理物より低沸点物質を抽出する処理方法に関する。 The present invention relates to a treatment method for extracting low-boiling substances from various objects to be treated including low-boiling substances such as soil contaminated with mercury and its compounds and low-boiling organic substances.
従来、汚染土壌等の浄化処理として、直接加熱型や間接加熱型のロータリーキルン等による熱処理が一般的に行われているが、大量の排気を生じるために高度な排ガス処理を必要とし、それだけ設備も大型で複雑になり、処理コスト及び設備コストが高くつくと共に、汚染発生地域から処理場へ汚染土壌等を搬送するための搬送コストも嵩むという問題があった。また、直接加熱は無論のこと、間接加熱の場合でも処理空間が酸化性雰囲気になり易く、汚染物質が酸化して回収困難になる上に回収のための処理工程が複雑になるという難点もあった。 Conventionally, heat treatment using a direct heating or indirect heating rotary kiln is generally used as a purification treatment for contaminated soil, etc., but it requires advanced exhaust gas treatment to generate a large amount of exhaust gas, and there are also facilities. There is a problem in that it is large and complicated, the processing cost and the equipment cost are high, and the transportation cost for transporting the contaminated soil from the contaminated area to the treatment plant is increased. Of course, direct heating is a matter of course, and even in indirect heating, the processing space tends to be in an oxidizing atmosphere, which makes it difficult to recover due to oxidation of contaminants and complicates the processing process for recovery. It was.
本発明は、上述の情況に鑑み、前記の汚染土壌を始めとする低沸点物質を含む種々の被処理物の処理方法として、ロータリーキルンを利用した加熱方式によって被処理物中の低沸点物質を酸化させることなく気相中に移行させて効率よく除去すると共に、大気中への放出排気をゼロ又は僅少とし、もって処理設備の小型化及びクローズ化を可能にし、設備コスト及び処理コストを著しく低減し得る手段を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention oxidizes low-boiling substances in an object to be processed by a heating method using a rotary kiln as a method for treating various objects including low-boiling substances including the contaminated soil. The gas can be transferred to the gas phase without being removed and efficiently removed, and the exhaust emission to the atmosphere is reduced to zero or minimal, enabling the processing equipment to be downsized and closed, thereby significantly reducing equipment costs and processing costs. It aims to provide a means to obtain.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、図面の参照符号を付して示せば、低沸点物質を含む被処理物D1 をロータリーキルン1内に連続的に送り込んで出口1b側へ搬送すると共に、該ロータリーキルン1内を外部から連続供給される過熱水蒸気S1で満たして加熱することにより、被処理物D1中の低沸点物質を気相側へ抽出し、抽出後の被処理物D2を連続的に取り出す一方、ロータリーキルン1からの排気S2を当該ロータリーキルン1へ供給する被処理物D1の温度以下に冷却して凝縮させることにより、抽出された低沸点物質を凝縮液W2中に取り込むことを特徴とする抽出処理方法を要旨としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the object to be treated D 1 containing a low-boiling substance is continuously fed into the
請求項2の発明は、上記請求項1の抽出処理方法において、前記排気の凝縮に伴って発生する負圧を前記ロータリーキルン1への過熱水蒸気S1の導入動力として利用する構成としている。
According to a second aspect of the present invention, in the extraction processing method of the first aspect, the negative pressure generated along with the condensation of the exhaust gas is used as power for introducing the superheated steam S1 into the
請求項3の発明は、上記請求項1又は2の抽出処理方法において、ロータリーキルン1が多孔構造の内筒11と外筒12との二重筒構造をなし、この内外筒11,12間に導入した過熱水蒸気S1を内筒11の孔部(通気孔14)を通してロータリーキルン1の処理空間10内へ供給する構成としている。
According to a third aspect of the present invention, in the extraction method of the first or second aspect, the
請求項4の発明は、上記請求項3の抽出処理方法において、二重筒構造をなすロータリーキルン1の処理空間10内に軸心に沿って配設された過熱水蒸気供給管路20を備え、この過熱水蒸気供給管路20と前記内外筒11,12間とに過熱水蒸気S1を導入することにより、処理空間10内に過熱水蒸気S1を周囲部及び中心部の両方から供給すると共に、周囲部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン出口1b側よりも入口1a側で多くなり、中心部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン入口1a側よりも出口1b側で多くなるように設定する構成としている。
The invention of
請求項5の発明は、上記請求項1〜4のいずれかの抽出処理方法における被処理物D1が水銀又は/及び低沸点有機物による汚染物であるものとしている。
The invention of
請求項6の発明は、上記請求項1〜5のいずれかの抽出処理方法において、ロータリーキルン1内の温度を110〜350℃に設定する構成としている。
Invention of
請求項1の発明に係る抽出処理方法では、被処理物中の低沸点物質を気相中に移行させるための熱源として過熱水蒸気を用い、この過熱水蒸気でロータリーキルンの処理空間内を満たした状態で熱処理を行い、ロータリーキルンからの排気を当該ロータリーキルンへ供給する被処理物の温度以下に冷却して凝縮させることにより、排気の主成分である水蒸気中に含まれていた低沸点物質が全て液化ないし固化(非水溶性の昇華性物質の場合)して凝縮水と共に液状形態で回収できるから、従来の熱処理におけるような高度な排ガス処理が不要であり、もって処理設備全体の小型化が可能であり、従来に比較して処理コスト及び設備コストを大幅に低減できる上、残留する気相成分が殆どなくなるためにシステム全体のクローズド化も可能となり、しかも抽出物質は高温空気による酸化を受けないので後段の処理も容易になる。従って、被処理物が水銀及びその化合物や低沸点有機物にて汚染された土壌等である場合、その汚染成分を効率よく低コストで除去できると共に、該汚染成分の環境への再飛散を確実に防止でき、且つ抽出した汚染成分は酸化変質がないので再資源化も容易になり、また処理残渣は酸化による変質がなく汚染前に近い状態に戻るので再利用に支障を生じず、加えて被処理物中に含まれていた水分も気化して除去されてロータリーキルンから乾燥状態として取り出されるため、その搬送や保管等の取り扱いが容易になると共に、再利用に際して前処理としての乾燥を省略できる。 In the extraction processing method according to the first aspect of the present invention, superheated steam is used as a heat source for transferring the low boiling point substance in the object to be processed into the gas phase, and the processing space of the rotary kiln is filled with the superheated steam. By performing heat treatment and cooling and condensing the exhaust from the rotary kiln below the temperature of the workpiece to be supplied to the rotary kiln, all the low-boiling substances contained in the water vapor that is the main component of the exhaust are liquefied or solidified. Since it can be recovered in liquid form with condensed water (in the case of a non-water-soluble sublimable substance), advanced exhaust gas treatment as in conventional heat treatment is unnecessary, and thus the entire treatment facility can be downsized. Compared to the conventional method, the processing cost and equipment cost can be greatly reduced, and since the remaining gas phase components are almost eliminated, the entire system can be closed. , Yet extractant is downstream of the process is also easy since not subject to oxidation by hot air. Therefore, when the object to be treated is soil contaminated with mercury and its compounds or low-boiling organic substances, the contaminated components can be removed efficiently and at low cost, and the re-scattering of the contaminated components to the environment is ensured. The extracted contaminated components can be easily recycled because they are not oxidized, and the processing residue is not deteriorated by oxidation and returns to the state before contamination. Moisture contained in the processed material is also vaporized and removed and taken out from the rotary kiln as a dry state. Therefore, handling such as transportation and storage is facilitated, and drying as a pretreatment can be omitted at the time of reuse.
請求項2の発明によれば、前記排気の凝縮に伴って発生する負圧をロータリーキルンへの過熱水蒸気の導入動力として利用するから、過熱水蒸気を強制的に給排するためのファン等の機械的設備を省略ないし小型化できると共に、ロータリーキルン内の処理空間に負圧が働いて抽出効率が向上し、しかもロータリーキルン内と凝縮を行う冷却部の連通によって全体の処理空間の圧力が平衡状態になるため、過熱水蒸気の供給温度と冷却温度とで抽出速度を制御することが可能となり、また処理空間が非加圧状態になるので処理装置を簡素に且つ安全に設計できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、ロータリーキルンの処理空間内に過熱水蒸気を周囲部の全体から供給するため、被処理物の堆積層中を多量の過熱水蒸気が通過して昇温を速め、高い抽出効率が得られる。
According to invention of
請求項4の発明によれば、ロータリーキルンの処理空間内に過熱水蒸気を周囲部及び中心部の両方から供給するため、該処理空間全体を低沸点物質の抽出に最適な雰囲気により容易に設定できる上、周囲部からの供給量を入口側で多く、中心部からの供給量を逆に出口側で多くすることから、被処理物の温度が低い入口側では周囲部から供給されて被処理物中を通過する過熱水蒸気が多くなり、それだけ被処理物は早く昇温して低沸点物質の抽出効率が高まる一方、抽出が進んだ出口側では中心部からの多い過熱水蒸気供給によって雰囲気温度を一定に維持できるため、雰囲気温度の低下で抽出成分の一部が被処理物中に戻るのを防止できる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、水銀や低沸点有機物による汚染物を処理対象として、効率よく汚染成分を抽出除去できる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to efficiently extract and remove the pollutant components by using the pollutants due to mercury or low boiling point organic substances as a treatment target.
請求項6の発明によれば、ロータリーキルン内を特定の温度範囲に設定するため、被処理物中の低沸点物質の抽出効率を高めて、且つ他の成分の不要な熱分解や熱変質を抑えることができる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る抽出処理方法を適用する処理装置の概略構成図、図2は同処理装置の側面図、図3は同処理装置のロータリーキルン部分の縦断側面図、図4は図3におけるA−A線の断面矢視図である。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus to which an extraction processing method according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a side view of the processing apparatus, FIG. 3 is a longitudinal side view of a rotary kiln portion of the processing apparatus, FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3.
図1において、1は抽出処理を行うロータリーキルンであって、モーターM1を介して回転駆動する内筒11と、この内筒11の両端部を除く外周部に套嵌した非回転の外筒12とで構成され、内筒11の内部にはその軸線方向に沿う攪拌軸2が配設されている。このロータリーキルン1の入口1a側には、ホッパー31に投入された被処理物D1を連続的に内筒11内へ送り込むスクリューフィーダ3が付設され、同出口1b側には、排気S2と抽出処理後の処理残渣D2を分離する排気分離槽4が設けられている。32はホッパー31の下流側に位置してスクリューフィーダ3に付設された薬剤注入口、5は水道水等の原水W1より高温の過熱水蒸気S1を生成させる過熱水蒸気発生装置、6はロータリーキルン1からの排気S2を冷却して凝縮させる冷却装置、7は活性炭充填槽である。
In FIG. 1,
図3に示すように、ロータリーキルン1の外筒12の両端部には、内筒11に対して気密状態で摺接するシール材13が嵌装され、これによって内外筒11,12間に外部に対して封鎖した環状空間15が構成されており、この環状空間15に過熱水蒸気発生装置5からの水蒸気導入管5aが図2の如く入口1a側と中間部との2本に分岐して連通接続されている。また、内筒11における外筒12に包囲された周面領域には多数の通気孔14…が設けられており、環状空間15に導入された過熱水蒸気S1を通気孔14…より内筒11内の処理空間10へ放出するようになっている。なお、外筒12の外周面には断熱材層16が設けられている。
As shown in FIG. 3, sealing
しかして、内筒11は、外部に露呈した両端部の外周面にそれぞれ環状レール17が固設され、図2及び図4に示すように各環状レール17で各一対のローラ18,18によって遊転自在に支承されており、ロータリーキルン1出口側の端部の外周面に設けた従動スプロケット19とモーターM1の駆動スプロケットとの間に巻装されたチェーン8を介して回転駆動する。なお、ロータリーキルン1は、図1〜図3では水平姿勢として図示しているが、実際には出口1b側が低くなる傾斜状態に設置され、内筒11の回転に伴って処理空間10内の被処理物D1が該傾斜に基づく重力作用によって出口1b側へ搬送されるようになっている。
Thus, the
攪拌軸2は、図3に示すように中空のパイプ状をなし、長手方向の複数箇所(図では4箇所)に半径方向へ突出する筒状の攪拌羽根21…を備えており、一端2a側がスクリューフィーダ3のフィーダ軸3aと一体化し、図1及び図2に示すモーターM2を介して該スクリューフィーダ3と一体に回転駆動するようになされている。そして、この攪拌軸2の他端2b側が排気分離槽4を貫通して外部へ突出し、この突出した他端2bは過熱水蒸気発生装置5からの水蒸気導入管5bに相対回転可能に連通接続され、また各攪拌羽根21の周面には図3に示すように多数の通気孔22…が形成されており、これによって攪拌軸2は導入した過熱水蒸気S1を攪拌羽根21…の通気孔22…からロータリーキルン1の処理空間10へ放出する過熱水蒸気供給管路20を構成している。
As shown in FIG. 3, the
ここで、ロータリーキルン1の内筒11の通気孔14…と、攪拌軸2の各攪拌羽根21の通気孔22…は、いずれも電子ビーム穿孔加工によって形成されたものであり、器壁内外を直線状に透通している。しかして、両通気孔14…,22…の孔径は一般的に0.1〜3mm程度の範囲であるが、内筒11の通気孔14…の孔径は連続的もしくは段階的にロータリーキルン1の入口1a側ほど大きくなるように設定される一方、攪拌羽根21の通気孔22…の孔径は逆にロータリーキルン1の出口1b側の攪拌羽根21ほど大きくなるように設定されている。
Here, the
排気分離槽4は、図3に示すように、攪拌軸2が貫通する中間の分離室4aと、バグフィルター41を装填した上部のガス収集室4bと、下部の処理残渣ダクト4cとから構成されている。そして、分離室4aには、ロータリーキルン1の出口1b側の端部つまり内筒11の開口端部11aがシール材13を介して突入配置すると共に、攪拌軸2に固設された円板状の邪魔板42が該内筒11の端部開口11aに対向するように配置しており、処理空間10からの排気S2の流れを邪魔板42で遮って一旦は下向きにし、次いで上向きに転じて背面より上昇するように誘導し、もって排気S2に付随する処理残渣D1の粉体粒子を少なくして上方のガス収集室4bへ向かわせる。なお、邪魔板42の前面に付着する処理残渣D1の粉体粒子は、分離室4aに付設されたスクレーパ43が回転する邪魔板42の該前面と接触することによって掻き落とされる。
As shown in FIG. 3, the
処理残渣ダクト4cは下方側へ窄んだ形状であり、図1に示すように、その下部がダンパー44を介してスクリューフィーダ45の導入口45aに連通接続されている。このスクリューフィーダ45は、上向き傾斜の筒状搬出路を構成すると共に、外周に冷却水等の冷媒Cを流通させる冷却用ジャケット46が設けてある。
The
冷却装置6は、図1に示すように、ガス収集室4bのバグフィルター41を通して塵埃を除去した排気を排気導入管61より冷却室6a内へ導入し、該冷却室6a内の冷却配管62を流通する冷却水等の冷媒Cとの熱交換によって凝縮させるものであり、その凝縮液W2が下端に設けたバルブV1付き排出管63を通して下方のオーバーフロータンクT1に導出され、更に該オーバーフロータンクT1から溢流して側方の凝縮液回収タンクT2に貯留されるようになっている。なお、排出管63の下端はオーバーフロータンクT1内の溢流レベルよりも下方に位置しており、これによってバルブV1の開放状態で冷却室6aの出口側が水封される。また、冷却室6aの頂部はバルブV2を介装した排気管9aによって活性炭充填槽7に接続され、更に該活性炭充填槽7からファンF付きの排気管9bが導出している。
As shown in FIG. 1, the
上記構成の処理装置を用いた本発明の抽出処理方法では、水銀等の低沸点金属やその化合物、低沸点有機物の如き低沸点汚染物質を含む土壌等の被処理物D1をホッパー31に投入し、スクリューフィーダ3によって連続的にロータリーキルン1の内筒11内へ送り込む一方、過熱水蒸気発生装置5で生成した過熱水蒸気S1を内外筒11,12間の環状空間15と攪拌軸2の過熱水蒸気供給管路20とに連続的に導入する。これにより、内筒11内の処理空間10は、内筒11の通気孔14…と攪拌羽根21の通気孔22…から放出される過熱水蒸気S1にて常時満たされた状態となる。なお、過熱水蒸気S1の温度は、一般に150〜350℃の範囲で被処理物D1の種類に応じて設定すればよく、被処理物D1が前記土壌である場合は300℃前後に設定するのがよい。
In the extraction processing method of the present invention using the processing apparatus having the above-described configuration, an object to be processed D1 such as soil containing low-boiling point contaminants such as low-boiling point metals such as mercury and its compounds and low-boiling point organic substances is charged into the
内筒11内へ送り込まれた被処理物D1は、過熱水蒸気S1で満たされた処理空間10を内筒11の回転による堆積・落下の反復と、回転する攪拌軸2の攪拌羽根21による攪拌作用とで表面更新されながら、ロータリーキルン1の傾斜に沿って出口1a側へ搬送されてゆくが、この過程で過熱水蒸気S1の熱によって昇温するため、含まれていた低沸点汚染物質が含有水分と共に気化抽出されて気相側へ移行する。
The workpiece D1 sent into the
しかして、この抽出処理においては、既述した通気孔14…及び通気孔22…の孔径変化により、周囲部から処理空間10内への過熱水蒸気S1の放出がロータリーキルン1の入口1a側で多くなり、中心部から処理空間10内への過熱水蒸気S1の放出が逆に出口1b側で多くなるように設定している。従って、被処理物D1の温度が低い入口1a側では、通気孔14…を出て被処理物D1中を通過する過熱水蒸気S1が多く、それだけ被処理物D1は早く昇温して低沸点物質の抽出効率が高まることになる。一方、抽出が進んだ出口1b側では、抽出のために必要な周辺部からの過熱水蒸気S1の放出は少なくなるが、その代わりに中心部から多く供給される過熱水蒸気S1によって雰囲気温度が一定の高温に維持されるから、抽出成分の一部が雰囲気温度の低下で被処理物D1中に戻るのを確実に防止できる。
Therefore, in this extraction process, the release of superheated steam S1 from the surroundings into the
なお、汚染土壌等に含まれる水銀の如き低沸点金属は酸化が進んでいることが多いため、これを含む被処理物D1の処理では、スクリューフィーダ3の薬剤注入口32より塩化第一スズやヒドラジン等の適当な還元剤を注入し、ロータリーキルン1の処理空間10内での還元反応によって金属に転化させて気化抽出するようにすればよい。
In addition, since low boiling point metals such as mercury contained in the contaminated soil are often oxidized, in the treatment of the object to be treated D1 including this, stannous chloride or A suitable reducing agent such as hydrazine may be injected, converted to metal by a reduction reaction in the
かくしてロータリーキルン1の出口1bに至った抽出成分を含む排気S2と処理残渣D1とは排気分離槽4で分離され、処理残渣D1は落下して処理残渣ダクト4cに堆積する一方、排気S2は冷却装置6の冷却室6a内へ導入される。そして、処理残渣ダクト4cに堆積した処理残渣D2は、ある程度溜まった段階でダンパー44を開放してモーターM3を駆動させることにより、スクリューフィーダ45の導入口45aに流入して上部の導出口45bへ搬送されるが、この搬送過程で冷却用ジャケット46を流通する冷媒Cと熱交換して温度が低下した状態で取り出される。
Thus, the exhaust S2 containing the extracted components reaching the
冷却室6a内へ導入された排気S2は冷却配管62を流通する冷媒Cとの熱交換によって冷却して凝縮させるが、本発明の処理方法では、この冷却温度をロータリーキルン1へ供給する被処理物D1の温度以下に設定することにより、排気の主成分である水蒸気中に含まれていた抽出成分を全て凝縮液化ないし凝固させて凝縮水中に持ち込ませる。
The exhaust S2 introduced into the
すなわち、上記の冷却温度がロータリーキルン1へ供給する被処理物D1の温度より高い場合、該ロータリーキルン1内において被処理物D1が元の温度から冷却温度に対応する温度まで昇温する過程で気化した抽出成分は、冷却室6a内で凝縮せずに気体として残ることになるが、冷却温度が元の被処理物D1の温度以下であれば、抽出成分は処理前の当該被処理物D1中で気化せずに含有されていた状態つまり液状や固体状に戻る。
That is, when the above cooling temperature is higher than the temperature of the workpiece D1 supplied to the
このように、本処理方法では、被処理物D1より抽出した低沸点物質の全量を凝縮水と共に回収できるから、従来の熱処理におけるような高度な排ガス処理が不要であり、もって処理設備全体の小型化が可能であり、従来に比較して処理コスト及び設備コストを大幅に低減できる上、汚染土壌等の汚染物を処理対象とする場合に、システム全体のクローズド化によって汚染物質の環境への再飛散を確実に防止できる。更に、この処理方法によれば、抽出成分は高温空気による酸化を受けないから、後段の処理が容易になる上、酸化変質がないので水銀や低沸点有機物等の汚染物質の再資源化も容易になる。また、処理残渣D2は、酸化による変質がなく、汚染土壌等の汚染物も汚染前に近い状態に戻るので再利用に支障を生じず、加えて被処理物D1中に含まれていた水分も気化して排気S2に付随して除去され、乾燥状態として取り出されるため、その搬送や保管等の取り扱いが容易になると共に、再利用に際して前処理としての乾燥を省略できるという利点もある。 In this way, in this treatment method, the entire amount of the low boiling point substance extracted from the workpiece D1 can be recovered together with the condensed water, so that an advanced exhaust gas treatment as in the conventional heat treatment is unnecessary, and thus the entire treatment facility is small. In addition to significantly reducing processing costs and equipment costs compared to conventional methods, when pollutants such as contaminated soil are to be treated, the entire system can be closed to restore the pollutants to the environment. Spattering can be reliably prevented. Furthermore, according to this processing method, the extracted components are not oxidized by high-temperature air, so that subsequent processing is easy, and since there is no oxidative change, it is easy to recycle contaminants such as mercury and low-boiling organic substances. become. Further, the treatment residue D2 is not deteriorated due to oxidation, and contaminants such as contaminated soil return to a state close to that before the contamination, so that there is no hindrance to reuse, and in addition, moisture contained in the object to be treated D1 Since it is vaporized and removed along with the exhaust S2 and taken out as a dry state, handling such as transportation and storage becomes easy, and there is an advantage that drying as a pretreatment can be omitted at the time of reuse.
しかして、抽出処理中においては、冷却装置6における排気管9aのバルブV2が閉止され、排出管63はバルブV1が開放されるが、その出口が水封されているから、冷却室6aは排気導入管61を介して排気分離槽4のフィルター室4bにのみ連通した状態となる。これにより、冷却室6aでは排気S2の凝縮に伴う体積減少によって負圧が発生するが、この負圧は排気S2を当該冷却室6aへ引き込む吸引力として作用し、ひいては過熱水蒸気S1をロータリーキルン1の処理空間10へ導入する動力として機能する。従って、この構成においては、過熱水蒸気S1及び排気S2を強制的に給排するためのファン等の機械的設備を省略できると共に、ロータリーキルン1内の処理空間10に働く負圧によって被処理物D1中の抽出成分の気化が促進され、もって抽出効率がより向上し、しかもロータリーキルン1内部から冷却装置6の冷却室6aまでが連通して全体の処理空間の圧力が平衡状態になるため、過熱水蒸気S1の供給温度と冷却温度とで抽出速度を容易に制御でき、これによって複雑な制御機構が不要になる上、全体の処理空間が非加圧状態で器壁に大きな耐圧強度を必要としないから、処理装置を簡素に且つ安全に設計できる。
Thus, during the extraction process, the valve V2 of the
冷却室6a内で生成した凝縮水W2は抽出成分の液化又は固化物を含んだ状態でオーバーフロータンクT1に流入し、抽出成分中の水銀Hg等の高比重物質が該タンクT1の底部に溜まるから、処理後に該タンクT1のドレンバルブV3を開いて水銀Hg等を抜き出して回収できる。一方、低比重の抽出成分を含む凝縮水W2はオーバーフロータンクT1から溢流して凝縮液回収タンクT2に貯留されるから、処理後あるいは所定液量に達した段階でドレンバルブV4を開いて抜き出せばよい。
The condensed water W2 generated in the
なお、処理の過程では被処理物D1中に空気や有機物質の熱分解等によって生じたガス成分が排気S2に付随し、これら非凝縮ガス成分が冷却装置6の冷却室6a内に次第に蓄積することになるが、被処理物D1の単位量当たりの非凝縮ガス成分発生量は僅かであるため、その蓄積による冷却効率の低下を招くまでに大量の被処理物D1を連続処理することが可能である。しかして、このような非凝縮ガス成分については、被処理物D1の種類や性状(混在する空気量、有機物の種類と量等)に応じて経験的に一回の連続処理量を定めておき、その処理が終了した際、一時的に排気管9aのバルブV2を開放して排気管9bのファンFを駆動することより、冷却室6a内に蓄積した分を排出すればよい。このとき、非凝縮ガス成分中に何らかの要因で微量の有害物質が混在していても、活性炭充填槽7を通す過程で吸着除去されるから、空気主体の無害な浄化ガスGとして大気中へ放出される。
Note that in the process, gas components generated by thermal decomposition of air or organic substances in the workpiece D1 accompany the exhaust S2, and these non-condensed gas components gradually accumulate in the
上述した実施形態では過熱水蒸気S1をロータリーキルン1の処理空間10へ周囲部と中心部とから放出する構成としたが、本発明の抽出処理方法は、外部から連続供給される過熱水蒸気S1で該処理空間10を満たして低沸点物質を気化抽出させる種々の方式を包含する。例えば、前記攪拌軸2の過熱水蒸気供給管路20を設けず、ロータリーキルン1の内外筒11,12間に導入した過熱水蒸気S1の周囲部からの放出のみで処理空間10を満たすようにしてもよい。また逆に、ロータリーキルン1の内筒11に通気孔14…を設けず、この内筒11と外筒12との間に加熱空気を流通させることにより、周囲部から加熱を間接加熱で行う一方、過熱水蒸気S1を前記攪拌軸2の過熱水蒸気供給管路20やロータリーキルン1の入口1a側から処理空間10内へ送給することもできる。ただし、過熱水蒸気S1を処理空間10の周囲部と中心部のいずれか一方のみから放出する方式の比較では、周囲部からの放出方式の方が高い抽出効率が得られる。しかして、該処理空間10内に過熱水蒸気S1を周囲部及び中心部の両方から供給する方式とすることにより、処理空間10全体を汚染物質の抽出に最適な雰囲気に設定することが容易になる。
In the above-described embodiment, the superheated steam S1 is discharged from the peripheral portion and the central portion into the
また、上述した実施形態では処理空間10へ中心部から過熱水蒸気S1を放出する過熱水蒸気供給管路20が攪拌軸2を兼用しているが、該供給管路20を攪拌機能のない単なるパイプ状として、その全体あるいは要所に設けた通気孔22…より過熱水蒸気S1を放出する構成としてもよいし、攪拌軸2を兼用する場合の通気孔22…を攪拌羽根21の代わりに該攪拌軸2自体の周面に設けたり、該攪拌軸2と攪拌羽根21の両方に設ける構成としてもよい。更に、処理空間10への過熱水蒸気S1を周囲部と中心部とから放出する構成において、周囲部からの過熱水蒸気供給量をロータリーキルン1の出口1b側よりも入口1a側で多くし、中心部からの過熱水蒸気供給量を同入口1a側よりも出口1bで多くするように設定する手段として、上述した実施形態では通気孔14…及び通気孔22…の孔径を変化させているが、この孔径変化の代わりに両通気孔14…,21…の密度を変えたり、この密度変化と孔径変化を組み合わせてもよい。
In the above-described embodiment, the superheated
ロータリーキルン1については、前記実施形態では出口1b側を低く傾斜配置するものとして説明したが、内筒11の内周面に回転に伴って被処理物D1を出口側へ移送する機能を持つスパイラルフィンや一定間隔置きに配置する環状傾斜板等を設けることにより、水平姿勢での処理も可能となる。また、外筒12を非回転とせずに内筒11に一体化することも可能であり、この場合でも内外筒11,12間の環状空間15への過熱水蒸気S1の供給を端部中心側の供給口からの適当な内部流路構成によって行える。更に、加熱水蒸気を処理空間の周囲部からのみ放出する構成では、ロータリーキルン1を傾斜型にして攪拌軸2を省略したり、攪拌軸2に代えて内筒11側に前記スパイラルフィンや環状傾斜板あるいは他の攪拌機能を有する突起物等を設けてもよい。
In the embodiment, the
なお、本発明の抽出処理方法は、汚染土壌等の汚染成分の抽出処理に限らず、工業用原材料や中間原料等の製造における各種の抽出処理にも広く適用可能である。また、この抽出処理方法を適用する処理装置は既述のように小型化が容易であるから、処理装置全体を移動車両に搭載し、汚染発生地域へ処理装置を持ち込んで現地処理を行うことが可能となる。 The extraction processing method of the present invention is not limited to extraction processing of contaminating components such as contaminated soil, but can be widely applied to various extraction processing in manufacturing industrial raw materials and intermediate raw materials. In addition, since the processing apparatus to which this extraction processing method is applied can be easily downsized as described above, the entire processing apparatus can be mounted on a moving vehicle, and the processing apparatus can be brought into the contaminated area for on-site processing. It becomes possible.
1 ロータリーキルン
1a 入口
1b 出口
10 処理空間
11 内筒
12 外筒
14 通気孔
15 環状空間(内外筒間)
20 過熱水蒸気供給管路
21 通気孔
6 冷却装置
6a 冷却室
C 冷媒
D1 被処理物
D2 処理残渣
S1 過熱水蒸気
S2 排気
W2 凝縮液
DESCRIPTION OF
20 Superheated
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