JP2008200544A - Melt treatment method of waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリ塩化ビフェニールを含む廃棄物を溶融炉で溶融処理する方法に関するものであって、特にポリ塩化ビフェニール(PCB)で汚染された汚泥、ウェス、感圧紙、蛍光灯安定器等の廃棄物の溶融処理に好適である。 The present invention relates to a method of melting waste containing polychlorinated biphenyl in a melting furnace, and in particular, disposal of sludge, waste, pressure sensitive paper, fluorescent light ballast, etc. contaminated with polychlorinated biphenyl (PCB). It is suitable for melting processing of products.
PCBは、その分子式がC12HnCl(10−n)(0≦n≦9)で表される油状の物質であって、化学的安定性等の性質を有しているため、従来は、感圧紙、蛍光灯安定器等に広く使用されていたが、人体への毒性があり、しかも環境中で分解されにくいために食物連鎖で人体内に濃縮されるおそれがある等の理由から、現在では使用が禁止されている。 PCB is an oily substance whose molecular formula is represented by C 12 H n Cl (10-n) (0 ≦ n ≦ 9) and has properties such as chemical stability. It was widely used in pressure sensitive paper, fluorescent light ballasts, etc., but because it is toxic to the human body and is not easily decomposed in the environment, it may be concentrated in the human body in the food chain. Currently it is prohibited.
このPCBで汚染された汚泥、ウェス、感圧紙、蛍光灯安定器等の廃棄物(以下、PCB汚染物という。)を無害化する方法の一つとして、例えば特許文献1に記載の技術が公知である。ここでは、PCB汚染物をプラズマ分解炉で溶融処理し、その溶融スラグを炉外へ搬出する一方、分解ガスを恒温チャンバ、減温塔、バグフィルタ、触媒反応塔及び活性炭槽を順に通過させることにより法定の環境条件を満たすようにした上で大気中に排出するようになっている。すなわち、活性炭槽は、内部に活性炭を充填しており、大気中へ排出される分解ガス中に万一有害有機物質が残存していた場合に、その有害有機物質を前記活性炭で吸着するいわゆるセーフティネットとしての機能を有するものである。
ところで、PCB汚染物をプラズマ分解炉で溶融処理を行う際には、そのプラズマ分解炉内に形成されるスラグ浴の温度を所定範囲に維持する必要があり、従来は、このスラグ浴の温度維持のための熱エネルギーをプラズマトーチへの電力供給等で賄っていた。 By the way, when the PCB contaminants are melted in the plasma decomposition furnace, it is necessary to maintain the temperature of the slag bath formed in the plasma decomposition furnace within a predetermined range. The heat energy for the power supply was supplied by power supply to the plasma torch.
その一方で、プラズマ分解炉から活性炭槽に送られてくる分解ガス中の有害有機物質を吸着して除去する活性炭は、その経年劣化等による吸着能力の限界があるため、分解ガス中に残存する有害有機物質を吸着させた活性炭は定期的に交換して別途処理する必要があり、これが新たなPCB汚染物となっていた。 On the other hand, activated carbon that adsorbs and removes harmful organic substances in the cracked gas sent from the plasma cracking furnace to the activated carbon tank has a limit of adsorption capacity due to its deterioration over time, so it remains in the cracked gas. Activated carbon adsorbed with toxic organic substances must be periodically replaced and separately treated, which has become a new PCB contaminant.
本発明は、以上のような課題を考慮してなされたものであり、分解ガス中に残存する有害有機物質を吸着させた活性炭を有効利用できる廃棄物の溶融処理方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a waste melting method that can effectively use activated carbon that has adsorbed harmful organic substances remaining in cracked gas.
請求項1記載の発明は、ポリ塩化ビフェニールを含む廃棄物を溶融炉に投入して溶融処理する第1工程と、前記溶融処理された廃棄物の分解ガス中に残存する有害有機物質を活性炭に吸着させる第2工程と、前記有害有機物質が吸着された活性炭を前記溶融炉内の溶融スラグ浴に投入して、該活性炭を発熱させることにより前記溶融炉内の溶融スラグ浴を昇温させる第3工程とを備えたことを特徴とする廃棄物の溶融処理方法として構成されている。 The first aspect of the present invention is a first step in which a waste containing polychlorinated biphenyl is put into a melting furnace and subjected to a melting treatment, and harmful organic substances remaining in the decomposition gas of the waste that has been subjected to the melting treatment are converted into activated carbon. A second step of adsorbing and a step of raising the temperature of the molten slag bath in the melting furnace by charging the activated carbon on which the harmful organic substance has been adsorbed into the molten slag bath in the melting furnace and heating the activated carbon. The waste melting process method is characterized by comprising three steps.
請求項2記載の発明のように、前記第3工程では、前記分解ガス中に残存する有害有機物質が吸着された活性炭を容器に封入した状態で、前記溶融炉内の溶融スラグ浴に投入することが好ましい。 As in the second aspect of the invention, in the third step, activated carbon having adsorbed harmful organic substances remaining in the cracked gas is charged into a molten slag bath in the melting furnace in a state of being enclosed in a container. It is preferable.
請求項1記載の発明によれば、ポリ塩化ビフェニールを含む廃棄物が溶融炉に投入されて溶融処理され、前記溶融処理された廃棄物の分解ガス中に残存する有害有機物質が活性炭に吸着され、前記分解ガス中に残存する有害有機物質が吸着された活性炭が前記溶融炉内の溶融スラグ浴に投入されて、該活性炭が発熱することにより前記溶融炉内の溶融スラグ浴が昇温されるので、分解ガス中に残存する有害有機物質を吸着させた活性炭を燃料として、溶融炉内の溶融スラグ浴の温度を維持することができるようになる。このとき、活性炭に吸着された有害有機物質も同時に溶融処理されて無害化される。したがって、分解ガス中に残存する有害有機物質を吸着させた活性炭を別途処理する必要がなくなるので、経済的なメリットが大きい。 According to the first aspect of the present invention, waste containing polychlorinated biphenyl is charged into a melting furnace and melted, and harmful organic substances remaining in the cracked gas of the melted waste are adsorbed on activated carbon. The activated carbon on which the harmful organic substances remaining in the cracked gas are adsorbed is put into the molten slag bath in the melting furnace, and the activated slag heats up to raise the temperature of the molten slag bath in the melting furnace. Therefore, it becomes possible to maintain the temperature of the molten slag bath in the melting furnace using activated carbon that has adsorbed the harmful organic substances remaining in the cracked gas as fuel. At this time, harmful organic substances adsorbed on the activated carbon are simultaneously melted and rendered harmless. Therefore, there is no need to separately process activated carbon that has adsorbed the harmful organic substances remaining in the cracked gas, so that there is a great economic merit.
請求項2記載の発明によれば、前記分解ガス中に残存する有害有機物質が吸着された活性炭を容器に封入した状態で、前記溶融炉内の溶融スラグ浴に投入されるので、活性炭の取り扱いが容易となり、また溶融スラグ浴中での活性炭の効率的な燃焼が行われるようになる。 According to the second aspect of the present invention, activated carbon in which harmful organic substances remaining in the cracked gas are adsorbed is charged into a molten slag bath in the melting furnace in a state of being enclosed in a container. This facilitates the efficient combustion of activated carbon in the molten slag bath.
図1は本発明の一実施形態に係る廃棄物処理装置の全体構成を模式的に示す説明図、図2は本処理装置のプラズマ溶解炉の全体構成を示す図であって、(a)は縦断面図、(b)は(a)におけるA−A断面図である。図1に示すように、この処理装置は、プラズマ分解炉(溶融炉)1、恒温チャンバ2、減温塔3、第一バグフィルタ4、第二バグフィルタ5、触媒反応塔6及び活性炭槽7を備えている。 FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the overall configuration of a waste treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of a plasma melting furnace of the treatment apparatus, and FIG. A longitudinal cross-sectional view, (b) is an AA cross-sectional view in (a). As shown in FIG. 1, this processing apparatus includes a plasma decomposition furnace (melting furnace) 1, a constant temperature chamber 2, a temperature reducing tower 3, a first bag filter 4, a second bag filter 5, a catalytic reaction tower 6, and an activated carbon tank 7. It has.
プラズマ分解炉1は、図2に示すように、負圧下でPCBを含む廃棄物(以下、PCB汚染物という。)を溶融処理できるバッチ式の炉であって、主として炉本体(その下部の炉床を含む。)8と、この炉本体8に付設された容器投入室9とを備えている。容器投入室9は、PCB汚染物や活性炭が充填された、ドラム缶、ペール缶等の容器10を炉本体8内へ投入するためのものである。この容器投入室9は、図2(a)における炉本体8の左側にあって、正方形断面を有しており、その炉本体8内の溶融スラグで形成されるスラグ浴(溶融スラグ浴)11の表面よりも上方に設けられている(図2(b)では手前側にある)。この容器投入室9は、外部でPCB汚染物等が封入された容器10を負圧状態の炉本体8に投入するためのものであるが、そのために容器投入室9は、例えば同時に開かない二重蓋を設けた気密構造となっている。なお、容器投入室9から炉本体8内に投入される容器10の姿勢(投入状態)は任意であるが、例えばドラム缶の場合には、炉本体8内で転動させて後述するプラズマトーチ12のほぼ真下にもってくることができるように、横向きにして投入される。
As shown in FIG. 2, the plasma decomposition furnace 1 is a batch type furnace capable of melting waste containing PCB (hereinafter referred to as PCB contaminated material) under a negative pressure. 8) and a container charging chamber 9 attached to the
炉本体8は、耐火物によって内張りされた縦円筒形の筐体を有し、図2(a)における筐体の左右方向の略中央から前後に向けてそれぞれ突設された回動軸13(図2(b)では左右に突設している。)が、ベースG上に立設された支持部材14によって回動自在に支持されている。そして、炉本体8の下部左側とベースG上とでそれぞれピン結合された伸縮シリンダ15の伸縮動作により、その炉本体8が回動軸13回りに回動して水平状態から所定角度だけ傾斜した傾斜状態とすることができるようになっている。
The furnace
この炉本体8の天井部には、容器10に封入して容器投入室9から投入されたPCB汚染物や活性炭をそれらの缶とともに溶融するためのプラズマトーチ12と、その溶融の様子を監視するためのカメラ等の計測機器16とが設置されている。なお、炉本体8内は負圧にされており、この炉本体8のシール部分等から容器10に封入されたPCB汚染物等が溶融する際に発生する有害ガスが外部にリークしないようになっている。
At the ceiling of the
排気出口17は、図2(a)における炉本体8の後側の回動軸13(図2(b)では右側にある。)の中心部分を軸方向に貫通しており、炉本体8の回動の影響を受けることなく、排気を外部に導けるようになっている。この排気出口17は、炉本体8内で、容器10とともに廃棄物等を溶融したスラグ面の上方の雰囲気中に開口されている。そして、この炉本体8内の雰囲気が排気として後述する第一・第二誘引ファンで誘引され外部に排出されるようになっている。
The
溶融スラグ出口18は、図2(a)における炉本体8の右側にあって、横長の長方形断面を有しており、その炉本体8の回動により、溶融スラグを下部に設置したスラグ容器19内に排出できるように、スラグ浴11の表面よりも若干上方に設けられている。この溶融スラグ出口18は、炉本体8に内張りされた耐火物の一部を抜き出して形成されるが、この溶融スラグ出口18の手前(炉内側)と直後(炉外側)とにそれぞれスロープが形成されている。
The
溶融スラグ出口18の手前のスロープは、比較的緩い上り傾斜となっており、これは炉本体8内に投入された容器10がプラズマトーチ12のほぼ真下で止まるようにし、プラズマトーチ12で容器10をPCB汚染物等とともに溶融させてなる溶融スラグを所定高さに滞留させるための堰を構成し、この堰を越える溶融スラグを溶融スラグ出口18にスムーズに案内するためのものである。
The slope in front of the
また溶融スラグ出口18の直後のスロープは、比較的急な下り傾斜となっており、これは溶融スラグ出口18から排出される溶融スラグをスラグ容器19内に重力落下させるためのものである。なお、スロープから落下する溶融スラグを正確にスラグ容器19に案内するためのガイド20をも設けている。溶融スラグは、スラグ容器19に入ると、ここで冷却されて固体のスラグとなり、その後に外部に搬出される。なお、溶融スラグ出口18からスラグ容器19までの溶融スラグの搬送経路は例えば蛇腹で覆われた気密構造となっている。
In addition, the slope immediately after the
プラズマトーチ12としては、例えば3自由度で移動可能なトーチ本体の中に陽極と陰極とを備えた非移行型のものが用いられる。このプラズマトーチ12では、陽極と陰極との間にガスを連続的に送り込み、プラズマ制御盤12aで制御される電源装置12bで両電極間を通電することにより発生する15000℃以上のプラズマアークで、そのガスを高温化するようになっている。このようにしてプラズマトーチ12から照射されるプラズマガスにより、炉本体8内に投入されたPCB汚染物等を溶融させて、その炉本体8内にスラグ浴11を形成した後、このスラグ浴11中にさらに投入される活性炭を燃焼させ、あるいは、図略の供給ラインから適宜供給される水分を蒸発させることにより、そのスラグ浴11が約1400〜1500℃に維持されるようになっている。PCBはこの炉本体8内で分解されることになる。なお、プラズマトーチ12には、冷却水が供給されて、そのトーチ本体が冷却されるようになっている。
As the
恒温チャンバ2は、プラズマ分解炉1の炉本体8内で発生した燃焼ガス等の排気や水蒸気が供給されるチャンバであり、プラズマ分解炉1でPCBが分解されるときに、熱重合を受けてさらに汚染度の高いダイオキシン類等の有害有機物質に変質されながら揮発されるものが排気中に残存していた場合に、その残存した有害有機物質を分解するためのものである。この恒温チャンバ2は、天然ガスバーナ2aによって1200℃以上に維持されており、供給された排気が恒温チャンバ2内で2秒間以上滞留するようになっている。
The constant temperature chamber 2 is a chamber to which exhaust gas such as combustion gas generated in the
減温塔3は、恒温チャンバ2から供給される排気を冷却するためのもので、この冷却によって、ダイオキシン類が再合成されるのが防止される。この減温塔3内で急速な冷却を行うために、冷却水と冷却空気とが用いられる。減温塔3の出口温度は140〜260℃とされている。 The temperature-decreasing tower 3 is for cooling the exhaust gas supplied from the constant-temperature chamber 2, and this cooling prevents the dioxins from being re-synthesized. In order to perform rapid cooling in the temperature reducing tower 3, cooling water and cooling air are used. The outlet temperature of the temperature reducing tower 3 is 140 to 260 ° C.
第一バグフィルタ4と第二バグフィルタ5とは、集塵のための装置であって、第一バグフィルタ4は、粉末の活性炭を吹き込んで微量のダイオキシン類等の有害有機物質を吸着、除塵するものである。また、第二バグフィルタ5は、消石灰を添加して排気中のHCl等の酸性ガスを吸着させて除去するもので、集塵のみならず、脱塩の機能をも備えている。 The first bag filter 4 and the second bag filter 5 are devices for collecting dust. The first bag filter 4 sucks powdered activated carbon to adsorb and remove a small amount of harmful organic substances such as dioxins. To do. The second bag filter 5 adds slaked lime to adsorb and remove acidic gas such as HCl in the exhaust gas and has not only dust collection but also a desalting function.
なお、本発明はこれに限らず、例えば前記第一バグフィルタ4に消石灰を吹き込んでもよいし、前記の粉末活性炭に代えて、ダイオキシン等の吸着機能をもつ他の吸着剤を吹き込んでもよい。また、第二バグフィルタに前記の粉末活性炭を吹き込むようにしてもよい。 The present invention is not limited to this. For example, slaked lime may be blown into the first bag filter 4, or another adsorbent having an adsorption function such as dioxin may be blown in place of the powdered activated carbon. The powdered activated carbon may be blown into the second bag filter.
触媒反応塔6は、再合成されるダイオキシン類等を分解するとともに、NOxをも分解するもので、チタン、バナジウム、ニッケル等の触媒となり得る金属をセラミックに練り込んで成形したものが触媒反応塔6に収容されている。 The catalytic reaction tower 6 decomposes the re-synthesized dioxins and the like, and also decomposes NOx. The catalytic reaction tower 6 is formed by kneading a metal that can be a catalyst such as titanium, vanadium, and nickel into ceramic. 6 is housed.
活性炭槽7は、系の最終段階で万一有害有機物質が残存していた場合に、それを吸着するいわゆるセーフティネットとしての機能を有するもので、内部に活性炭が充填されている。すなわち、活性炭槽7は、プラズマ分解炉1で溶融処理されたPCB汚染物の分解ガス中に残存するPCBやダイオキシン等の有害有機物質を活性炭に吸着させ、プラズマ分解炉1は、この有害有機物質が吸着された活性炭を容器投入室9から炉本体8内のスラグ浴11に投入するようになっており、この投入前に、活性炭槽7で分解ガス中に残存する有害有機物質が吸着された活性炭を真空吸引等により取り出してドラム缶等の容器10に封入しておくことが好ましい。
The activated carbon tank 7 has a function as a so-called safety net that adsorbs harmful organic substances in the final stage of the system, and is filled with activated carbon. That is, the activated carbon tank 7 adsorbs harmful organic substances such as PCB and dioxin remaining in the decomposition gas of the PCB contaminant melted in the plasma decomposition furnace 1 to the activated carbon, and the plasma decomposition furnace 1 The adsorbed activated carbon is introduced into the
ここで、プラズマ分解炉1の炉本体8内に投入される活性炭の粒径としては、φ5〜10mm程度であることが好ましい。これは、活性炭を、容器10に封入した状態で、容器投入室9から炉本体8内のスラグ浴11に投入したときに、その容器10が溶融しても、その内部の活性炭がスラグ浴11の表面に浮遊して酸化し発熱しやすくなり、スラグ浴11への着熱が良いからである。この活性炭の投入のタイミングは、カメラ等の計測機器16による監視で例えばスラグ浴11が固化し始めたと判断された段階で、適宜数の容器10を容器投入室9から炉本体8内に投入するようにすればよい。活性炭の投入要求量/炉床面積は、本発明者の実験によれば、6kg/m2程度であった。
Here, the particle diameter of the activated carbon charged into the
また、第二バグフィルタ5と触媒反応塔6との間の流路には、第一誘引ファン21が設けられており、活性炭槽7の後段の流路には、第二誘引ファン22が設けられている。さらに、第一誘引ファン21と触媒反応塔6との間の流路から、減温塔3と第一バグフィルタ4との間の流路へ排気を戻して循環させる循環流路23が設けられている。第二誘引ファン22の下流側の流路には、NOx、HCl、CO、CO2、O2等の排気を分析するオンライン分析計24が設けられている。オンライン分析計24としては、例えば赤外線ガス分析計を用いることができる。この赤外線ガス分析計は、サンプリングガスと参照ガスとの赤外線吸収差を電気信号に変換するものである。
A
以下、この処理装置を用いてPCB汚染物を溶融処理する方法について説明する。 Hereinafter, a method for melting the PCB contaminants using this processing apparatus will be described.
まず、処理対象物であるPCB汚染物が充填された容器10を、プラズマ分解炉1の容器投入室9へ投入する。この容器投入室に投入された容器10は、例えば図示しないプッシャで押圧されることにより、プラズマ分解炉1の炉本体8内へと移送される。
First, a
炉本体8内へ移送された容器10は、この炉本体8の天井部に装着されたプラズマトーチ12から発生する高温のプラズマガスによって溶解される(第1工程)。炉本体8内では、溶融したスラグがある程度貯留されてスラグ浴11が形成される。そして、容器投入室9から炉本体8内へ順次に投入される容器10は、この炉本体8内のスラグ浴11に浸漬し、スラグ浴11の熱が伝達されて溶解する。
The
このとき、活性炭槽7では、プラズマ分解炉1で溶融処理された廃棄物の分解ガス中に残存しているPCB等を活性炭に吸着させる(第2工程)。このPCB等が吸着された活性炭を、活性炭槽7から真空吸引等で取り出して容器10に封入する。この容器10を、プラズマ分解炉1の容器投入室9から、上述したようなタイミングで、炉本体8内のスラグ浴11に投入して、前記投入された活性炭の発熱により前記プラズマ分解炉1の炉本体8内のスラグ浴11を昇温させる(第3工程)。
At this time, in the activated carbon tank 7, PCBs and the like remaining in the decomposition gas of the waste melted in the plasma decomposition furnace 1 are adsorbed on the activated carbon (second step). The activated carbon on which the PCB or the like is adsorbed is taken out from the activated carbon tank 7 by vacuum suction or the like and enclosed in a
すなわち、投入された容器10のスラグ浴11に浸漬した部分はスラグ浴11の熱によって溶解し、スラグ浴11に浸漬していない部分は、プラズマトーチ12で発生する高温のプラズマガスによって溶解するので、容器10の効率的な溶解が行われるようになっている。また、容器10が溶解した後は、その内部にあった活性炭がスラグ浴11の表面に広がって浮遊し、それが酸化されることにより発熱してスラグ浴11の温度を上昇させ、スラグ浴11の温度が高くなり過ぎたときには、適宜供給される水滴の蒸発によりスラグ浴11の温度を降下させて、スラグ浴11を1400〜1500℃に維持することができる。
That is, the portion immersed in the
土砂、金属、コンクリート殻等の不燃物は、溶融してスラグとなり、スラグ容器19に収容されてプラズマ分解炉1の外部へ排出される。また炉内に溜まったスラグ等は、適宜、プラズマ分解炉1の炉本体8を傾動させることで、上述したようなスラグ容器19に収容されることになる。
Incombustible materials such as earth and sand, metal, and concrete shells are melted to form slag, and are stored in the
一方、プラズマ分解炉1の炉本体8内で燃焼した排気は、水蒸気とともに、次工程の恒温チャンバ2へ供給される。恒温チャンバ2内は、上述したように、1200℃以上に維持されており、供給された排気は、恒温チャンバ2内で、2秒間以上貯留された後、恒温チャンバ2から排出される。
On the other hand, the exhaust gas combusted in the
このとき、処理対象物である汚染物に含有されていたPCBは、高温に維持されたプラズマ分解炉1で完全に分解される。また、かりにプラズマ分解炉1でPCBは分解されたものの、熱重合を受けてさらに汚染度の高いダイオキシン類等の有害有機物質に変質されながら、揮発されるものが排気中にあったとしても、その微量の有害有機物質は、上述したように、1200℃以上に維持された恒温チャンバ2内に2秒間以上滞留することで、完全に分解する。 At this time, the PCB contained in the contaminant that is the object to be treated is completely decomposed in the plasma decomposition furnace 1 maintained at a high temperature. Moreover, even though PCB was decomposed in the plasma decomposition furnace 1, even if it was volatilized in the exhaust while being transformed into harmful organic substances such as dioxins having higher pollution degree due to thermal polymerization, As described above, the trace amount of harmful organic substances is completely decomposed by staying in the constant temperature chamber 2 maintained at 1200 ° C. or more for 2 seconds or more.
次に、恒温チャンバ2内を通過した排気は、さらに減温塔3へ供給されて、冷却水と冷却空気とで冷却される。このように、減温塔3に供給された排気は、冷却水と冷却空気とで冷却されるため、ダイオキシン類が再合成されることがない。すなわち、PCB分解後の排気は、200〜500℃の温度範囲内で温度を少しずつ変化させるような雰囲気中に存在させると、ダイオキシン類が再合成される可能性が高くなる。これに対し、上述のように、プラズマ分解炉1や恒温チャンバ2で1100℃以上の高温で処理された後の排気を、減温塔3で約200℃まで一気に冷却すると、ダイオキシン類の再合成がほぼ完全に防止される。 Next, the exhaust gas that has passed through the constant temperature chamber 2 is further supplied to the temperature reducing tower 3 and cooled by cooling water and cooling air. Thus, since the exhaust gas supplied to the temperature reducing tower 3 is cooled by the cooling water and the cooling air, dioxins are not re-synthesized. That is, if the exhaust gas after PCB decomposition is present in an atmosphere in which the temperature is gradually changed within a temperature range of 200 to 500 ° C., there is a high possibility that dioxins are re-synthesized. On the other hand, as described above, when the exhaust gas after being treated at a high temperature of 1100 ° C. or higher in the plasma decomposition furnace 1 or the constant temperature chamber 2 is cooled down to about 200 ° C. in the temperature reducing tower 3, dioxins are re-synthesized. Is almost completely prevented.
冷却後の排気は、第一バグフィルタ4へ供給され、粉末の活性炭が吹き込まれる。上述したように、PCBは、プラズマ分解炉1で完全に分解されるはずであり、かつ、減温塔3でダイオキシン類の再合成が防止されているはずである。かりに、微量のダイオキシン類が合成されていたとしても、その有害有機物質は、この第一バグフィルタ4へ吹き込まれた活性炭に吸着されて除塵される。また、第一バグフィルタ4及び第二バグフィルタ5を通過した有害有機物質を活性炭槽7で吸着した活性炭はその活性炭槽7から定期的に抜き出されて新しいものと交換される。活性炭槽7から抜き出された活性炭は、容器10に封入されて上記第3工程でプラズマ分解炉1へ移送され、上述のように、炉本体8内のスラグ浴11の温度維持のための燃料として用いられる。
The cooled exhaust gas is supplied to the first bag filter 4 and powdered activated carbon is blown into it. As described above, the PCB should be completely decomposed in the plasma decomposition furnace 1, and the recombination of dioxins should be prevented in the temperature reducing tower 3. Even if a small amount of dioxins is synthesized, the harmful organic substances are adsorbed by the activated carbon blown into the first bag filter 4 and are removed. Moreover, the activated carbon which adsorb | sucked the harmful organic substance which passed the 1st bag filter 4 and the 2nd bag filter 5 with the activated carbon tank 7 is regularly extracted from the activated carbon tank 7, and is replaced | exchanged for a new thing. Activated carbon extracted from the activated carbon tank 7 is sealed in a
第一バグフィルタ4を通過した後の排気は、第二バグフィルタ5へ供給される。この第二バグフィルタ5では、消石灰が添加されて、HCl等の酸化ガスが吸着されて除去される。すなわち、上記プラズマ分解炉1、恒温チャンバ2等で処理された排気中には、HCl、SOx等が生成するが、そのHCl、SOx等を消石灰と反応させることで、排気からダストに変換させる。例えばHClの場合には、次のような反応が想定される。 The exhaust gas that has passed through the first bag filter 4 is supplied to the second bag filter 5. In the second bag filter 5, slaked lime is added and an oxidizing gas such as HCl is adsorbed and removed. That is, HCl, SOx, and the like are generated in the exhaust gas processed in the plasma decomposition furnace 1, the constant temperature chamber 2, etc., but the HCl, SOx, etc. are reacted with slaked lime to convert the exhaust gas into dust. For example, in the case of HCl, the following reaction is assumed.
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O ・・・(1)
また、第二バグフィルタ5を通過した後の排気は、触媒反応塔6へ供給される。この触媒反応塔6では、アンモニアが吹き込まれて、NOxが分解される。すなわち、プラズマ分解炉1では、窒素排気が存在するので、その後に恒温チャンバ2、減温塔3、第一バグフィルタ4、第二バグフィルタ5を通過する際に、NOxが生じている可能性があるが、触媒反応塔6でのアンモニアの吹き込みによって好適にNOxが分解される。このNOxの分解反応としては、次のような反応が想定される。
Ca (OH) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2H 2 O (1)
Further, the exhaust gas after passing through the second bag filter 5 is supplied to the catalytic reaction tower 6. In the catalytic reaction tower 6, ammonia is blown to decompose NOx. That is, since nitrogen exhaust is present in the plasma decomposition furnace 1, there is a possibility that NOx is generated when it passes through the thermostatic chamber 2, the temperature reducing tower 3, the first bag filter 4, and the second bag filter 5 thereafter. However, NOx is suitably decomposed by blowing ammonia in the catalytic reaction tower 6. As the decomposition reaction of NOx, the following reaction is assumed.
NO2+NO+2NH3+O2→2N2+3H2O ・・・(2)
また、微量のダイオキシン類が再合成されていて、上記第一バグフィルタ4で徐塵されていなかったとしても、触媒反応塔6でこのダイオキシン類が分解される。
NO 2 + NO + 2NH 3 + O 2 → 2N 2 + 3H 2 O (2)
Further, even if a small amount of dioxins is re-synthesized and is not gradually dusted by the first bag filter 4, the dioxins are decomposed in the catalytic reaction tower 6.
触媒反応塔6を通過した後の排気は、さらに活性炭槽7へ供給される。活性炭槽7は、上述したように、系の最終段階で有害有機物質が残存していた場合のセーフティネットとしての機能を有するもので、万一微量の有害有機物質が残存し、あるいは、微量のダイオキシン類が再合成されたとしても、活性炭槽7内の活性炭に吸着させることができるので、その有害有機物質が系外に不用意に排出されることがない。このように、セーフティネットとしての活性炭槽7によって、万一に有害な成分を吸着除去することができる。そして、活性炭槽7内の活性炭は定期的に交換され、活性炭槽7から取り出された活性炭は容器10に封入されて前記プラズマ分解炉1の容器投入室9へ供給される。
The exhaust gas after passing through the catalytic reaction tower 6 is further supplied to the activated carbon tank 7. As described above, the activated carbon tank 7 functions as a safety net in the case where harmful organic substances remain in the final stage of the system. Even if dioxins are re-synthesized, they can be adsorbed on the activated carbon in the activated carbon tank 7, so that the harmful organic substances are not inadvertently discharged out of the system. In this way, harmful components can be adsorbed and removed by the activated carbon tank 7 as a safety net. The activated carbon in the activated carbon tank 7 is periodically exchanged, and the activated carbon taken out from the activated carbon tank 7 is sealed in a
なお、系外に排出される排気中の、NOx、HCl、CO、CO2、O2等の成分は、オンライン分析計24によって分析される。さらに、第二バグフィルタ5と触媒反応塔6との間の流路には、第一誘引ファン21が設けられており、活性炭槽7の後段の流路には、第二誘引ファン22が設けられているから、これらによって、第二誘引ファン22より上流側の系内を負圧に維持することができる。
It should be noted that components such as NOx, HCl, CO, CO 2 , and O 2 in the exhaust discharged outside the system are analyzed by the
次に、第一誘引ファン21と触媒反応塔6との間の流路から、減温塔3と第一バグフィルタ4との間の流路へ排気を戻して循環させる循環流路23が設けられているから、この循環流路23を流通する排気の流量を調整することで、プラズマ分解炉1、恒温チャンバ2、減温塔3、第一バグフィルタ4、第二バグフィルタ5等の内部、ひいては系内の圧力を一定に保持することができる。減温塔3、第一バグフィルタ4、第二バグフィルタ5からのダストは、ドラム缶等に封入されて、前記スラグ排出容器19に封入されたスラグとともに、固形物として系外へ排出される。
Next, a
この実施形態によれば、プラズマ分解炉1の炉本体8内で溶融処理されたPCB汚染物の分解ガス中に残存する有害有機物質が活性炭槽7内の活性炭に吸着され、この有害有機物質が吸着された活性炭が前記プラズマ分解炉1の炉本体8内のスラグ浴11に投入され、この投入された活性炭の発熱によりプラズマ分解炉1の炉本体8内のスラグ浴11が昇温されるので、分解ガス中に残存する有害有機物質を吸着させた活性炭を燃料として、炉本体8内のスラグ浴11の温度を維持することができるようになる。このとき、活性炭に吸着された分解ガス中の残存有害有機物質も同時に溶融処理されて無害化される。したがって、分解ガス中の残存有害有機物質を吸着させた活性炭を別途処理する必要がなくなるので、経済的なメリットが大きい。また、分解ガス中の残存有害有機物質が吸着された活性炭が容器10に封入された状態で、プラズマ分解炉1の炉本体8内のスラグ浴11に投入されるので、活性炭の取り扱いが容易となり、またスラグ浴11中での活性炭の効率的な燃焼が行われるようになる。
According to this embodiment, the harmful organic substance remaining in the decomposition gas of the PCB contaminant melted in the
なお、上記実施形態の第3工程では、分解ガス中の残存有害有機物質が吸着された活性炭を容器10に封入した状態で、プラズマ分解炉1の容器投入室9から、手動で炉本体8内のスラグ浴11に投入しているが、活性炭槽7からプラズマ分解炉1に至る専用のフィーダ等を設けて、それにより活性炭槽7内の活性炭を定期的に抜き出して、プラズマ分解炉1に自動的に投入するようにしてもよい。
In the third step of the above embodiment, the activated carbon on which the residual harmful organic substances in the cracked gas are adsorbed is sealed in the
また、上記実施形態では、活性炭槽7内に充填された活性炭を有効利用することとしているが、さらに系内の負圧管理に用いられている局所排気ラインに装填される活性炭等を同様に有効利用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although it is supposed that the activated carbon with which the activated carbon tank 7 was filled is used effectively, activated carbon etc. which are loaded in the local exhaust line used for the negative pressure management in a system are also effective similarly. Can be used.
1 プラズマ分解炉(溶融炉)
2 恒温チャンバ
3 減温塔
4 第一バグフィルタ
5 第二バグフィルタ
6 触媒反応塔
7 活性炭槽
8 炉本体
9 容器投入室
10 容器
11 スラグ浴(溶融スラグ浴)
12 プラズマトーチ
21 第一誘引ファン
22 第二誘引ファン
23 循環流路
24 オンライン分析計
1 Plasma decomposition furnace (melting furnace)
2 Constant temperature chamber 3 Temperature reducing tower 4 First bag filter 5 Second bag filter 6 Catalytic reaction tower 7
12
Claims (2)
前記溶融処理された廃棄物の分解ガス中に残存する有害有機物質を活性炭に吸着させる第2工程と、
前記有害有機物質が吸着された活性炭を前記溶融炉内の溶融スラグ浴に投入して、該活性炭を発熱させることにより前記溶融炉内の溶融スラグ浴を昇温させる第3工程とを備えたことを特徴とする廃棄物の溶融処理方法。 A first step in which waste containing polychlorinated biphenyl is charged into a melting furnace and melted;
A second step in which the activated carbon adsorbs harmful organic substances remaining in the decomposition gas of the waste that has been subjected to the melting treatment;
And a third step of heating the activated slag bath in the melting furnace by charging the activated carbon on which the toxic organic substance has been adsorbed into the molten slag bath in the melting furnace to generate heat. A waste melting method characterized by the above.
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