JP2010201371A - 被処理廃棄物の溶融無害化処理装置およびこれを用いた溶融無害化処理方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理廃棄物1aおよび添加材1bを投入混合し、棒状に成型するとともに、棒状に成型した被処理廃棄物2aを溶融処理装置22の円筒形状の管2211内に送り出し、溶融処理装置22では、第一溶融処理装置本体222により棒状の被処理廃棄物2aを焼成または溶融固化してコーティングし、破断が起きないようにし、第二溶融処理装置本体223により、コーティングされた棒状の被処理廃棄物2aの表層部から中心部まで溶融処理して、棒状の被処理廃棄物2a全体を溶融無害化する。
【選択図】図1
Description
しかし、耐熱耐磨耗など優れた性質ゆえに、アスベストは処分が難しく、建物の解体工事現場、改修工事現場等でアスベスト含有物が回収されると、二重にした袋に詰められ、輸送作業により積み込まれて運搬されて、所定の管理型廃棄物処分場で埋め立て処分されている。このため、近い将来、処分場にて処分できる容量に限界がくることが明白となっている。また、輸送作業による運搬時には、袋詰めされたアスベスト含有物が漏洩しないように、厳重な防護対策が必要となるほか、処分場に至る運搬経路において多数の許可申請が必要とされる等、最終処分までに要する労力が極めて大きいことが指摘されている。
さらに、被処理廃棄物は、工事現場で剥離・除去され、破砕装置で処理されて押出成型により成型物となった後であっても、粒径や形が不均一であるために内部に空洞が生じ、その密度差から破断するおそれがあって、特に、溶融処理するときに破断する危険性が高く、また、成型物の長さが長くなるほど破断の危険性が高くなるので、溶融処理中に破断し落下して、溶融処理されない被処理廃棄物が生じないようにする技術開発も必要となる。
また、処理廃棄物(特に、アスベスト含有物)は一般に、1500℃以上の加熱により溶融されるが、円筒管内を通過させつつ溶融させる場合、溶融化を進めるのに更なる高温(例えば、2000℃)での加熱が確実であると考えられるため、高温の加熱源および溶融される被処理廃棄物から熱の影響が小さくなる距離まで離して破砕装置や押出成型を行う装置を配置することになるが、そうすると成型物の長さが長くなって、破断の危険性が高まるという問題を解決する必要もある(図8(a)参照)。
このほか、被処理廃棄物が水分を含有している場合、溶融処理中に多量の水蒸気が発生し、円筒管の内壁に水蒸気が付着すると同時に被処理廃棄物から発生する排ガス成分も付着するので、やはり処理装置からの光の通過を遮るおそれがあるため、これを解決する必要がある。被処理廃棄物の径が大きくなると、高温に加熱しても一度に溶融しきれず、溶融途中の被処理廃棄物の塊が下方に垂れ下がって完全に溶融化されないまま落下するおそれがあるという課題もある。
これにより、溶融処理過程の初期には、被処理廃棄物の表層部を焼成または液状化するための電力のみを投入すればよく、比較的温度を低く保つことができるとともに、焼成部位または液状化部位が被処理廃棄物の表層部となって熱源の領域も小さくなるので、押出機構と加熱源の距離を短くすることができ、被処理廃棄物の成型物の長さを短くして破断の危険性をさらに低くすることができる。また、成型物の長さを短くすることができるので、コンパクトな被処理廃棄物の溶融無害化処理装置を提供することも可能となる。
本発明に係る処理廃棄物の溶融無害化処理装置は、図1に示すとおり、被処理廃棄物1a、例えば、アスベスト含有物を押し出しつつ成型する押出機構としての成型装置1と、成型された棒状の被処理廃棄物2aを溶融処理する溶融処理機構2とからなる。
また、本発明に係る被処理廃棄物の溶融無害化処理装置は、図3に示すような構成においても実施することができるものである。
本実施例2では、実施例1と同様、被処理廃棄物の溶融無害化処理装置が、被処理廃棄物1aを押し出しつつ成型する押出機構としての成型装置1と、成型された棒状の被処理廃棄物2aを溶融処理する溶融処理機構2とからなるものであるが、実施例1と異なるのは、実施例1における成型型枠14が送出装置21の送出装置本体213を除く部分を兼ねているところであり、以下、実施例1と異なる箇所を中心に詳述する。
特に、成型型枠14は、電動モーターを動かすなどして機能する起き上がり機構14aを備え、棒状の被処理廃棄物2aが押出装置13から押し出されて、内部が満たされると、電動モーターが作動して90度起き上がり、鉛直方向に設置できるようにしている。
また、送出装置21の上端部は、起き上がり機構14aにより成型型枠14が90度起き上がって、鉛直方向に設置されたときに、成型型枠14の下端部と接面する位置に設けられている。
なお、溶融処理装置22は、実施例1と同様のものを用いればよい。
また、本発明に係る被処理廃棄物の溶融無害化処理装置は、図5(a)に示すように、送出装置(図示省略)から送り出される棒状の被処理廃棄物を受け入れる中空部が、矩形の断面形状を有する管2212であってもよい。また、棒状の被処理廃棄物2aの表層部を焼成または液状化させてコーティングする第一溶融処理装置本体222を2機、対面させて配置し、棒状の被処理廃棄物2aの表層部から中心部まで溶融する第二溶融処理装置本体223を4機配置するなど、各溶融処理段階を構成する溶融処理装置本体の数や大きさを変動してもよい。すなわち、本発明における溶融処理装置22では、被処理廃棄物の種類や径の大きさによって溶融処理装置本体の段数を決定し、複数段にわたり配置することができ、被処理廃棄物の溶融温度が高いほど、径が大きいほど、光源から発せられる光線を吸収しにくいほど、段数を多くして配置することが好ましい実施形態となる。
さらに、本発明に係る被処理廃棄物の溶融無害化処理装置は、図5(b)に示すように、送出装置(図示省略)から送り出される棒状の被処理廃棄物を受け入れる中空部が、隔壁部2213であってもよい。このような隔壁部2213を用いることにより、複数の送出装置から同時に棒状の被処理廃棄物2aを送り出すことができ、隔壁部2213の外側に並列に配置した第一溶融処理装置本体222、第二溶融処理装置本体223によって、棒状の被処理廃棄物2aを同時に溶融することが可能となって溶融処理の効率を向上させることができる。そして、この対面する隔壁部2213どうしを、例えば、1000℃以下で構造的に安定で、赤外線を含む光、特に、0.01μm〜100μmの波長に対して透明、すなわち、エネルギー吸収が少ない任意の材料からなる側壁2213aと天板2213bで囲むように構成することにより、上記実施例1〜3と同様に、溶融処理装置本体が被処理廃棄物によって汚れることを防止できるとともに、隔壁部2213の内側にガス(図示省略)を下方から上方に流すことにより、棒状の被処理廃棄物2aの溶融で発生する排ガスによって隔壁部2213が汚れることも防止することができる。
さらに、中空部材の中空部の形状は、上記の円筒形状の管、矩形の断面形状を有する管のほか、断面が円形、楕円形、多角形など任意の形状の管であってもよく、また上記のとおりの、溶融処理装置本体の光源および反射鏡と棒状の被処理廃棄物とを隔てる役割をすることができるような隔壁であってもよい。このような管または隔壁の材質としては、例えば、石英などを用いることが好ましい。
このほか、溶融処理装置本体の光源の電圧および電力は自在に調整できるため、被処理廃棄物の融点が分かっている場合には融点に、わからない場合にはトライ&エラーで事前に溶融温度を調べてその溶融温度に、それぞれ調整することも可能である。なお、溶融温度は熱電対を利用して測定することができる。また、上記実施例における光源と反射鏡は、これらが協調して被処理廃棄物に照射することにより、照射された被処理廃棄物が1500〜1600℃の溶融する温度に達することができるものであればよく、適宜のものを使用すればよい。
また、「第一、第二溶融処理装置本体222、223が可動可能である」とは、中空部に対して前後、上下、左右に可動可能であり、さらに中空部の形状に沿って左右に可動させる場合も含まれる。例えば、第一架台、第二架台上の可動範囲にレールを配置し、第一、第二溶融処理装置本体の底部にタイヤを配置することにより、前後や左右の可動が可能となり、また、第一架台、第二架台をスライド機構によって上下に可動することも可能である。
また、第一、第二溶融処理装置本体の光源および反射鏡自体が高温となることについては、例えば、水冷管などの冷却手段を備えることにより解決されるものである。
また、第一溶融処理装置本体222にて棒状の被処理廃棄物2aの表層部を焼成または液状化させて表面をコーティングしつつ、ごく表面を液状化して流下させると、棒状の被処理廃棄物2aの径が小さくなるので、第二溶融処理装置本体223での溶融処理は、棒状の被処理廃棄物2aの表層部が光源223aから発せられる光線の焦点により近づくため(被処理廃棄物表面の単位面積あたりの光線密度が大きくなるため)に、その溶融無害化処理の効率を向上させることができる。
なお、第一溶融処理装置本体222での棒状の被処理廃棄物2aの処理方法としては、例えば、図6(a)に示すように、電圧または消費電力を低減するか、図6(b)に示すように、対面する第一溶融処理装置本体222の光源222aの距離、または、光源222aと反射鏡222bのセットの距離を離す方向で調整し、焦点をずらすことなどが挙げられる。
1a・・・・被処理廃棄物
1b・・・・添加材
11・・・・回収ホッパー
12・・・・搬送装置
13・・・・押出装置
14・・・・成型型枠
141・・・切れ目
142・・・溝形成部材
143・・・溝
144・・・吊り部材
2・・・・・溶融処理機構
21・・・・送出装置
211・・・固定部材
212・・・支持部材
213・・・送出装置本体
22・・・・溶融処理装置
221・・・装置筐体
2211・・円筒形状の管
2211a・栓
2212・・矩形の断面形状を有する管
2213・・隔壁部
2213a・隔壁
2213b・天板
222・・・第一溶融処理装置本体
222a・・光源(ハロゲンランプ)
222b・・反射鏡
223・・・第二溶融処理装置本体
223a・・光源(ハロゲンランプ)
223b・・反射鏡
224・・・第一架台
225・・・第二架台
226・・・ガス
227・・・第三溶融処理装置本体
3・・・・・浄化装置
3a・・・・空気
1A・・・・投入工程
1B・・・・成型工程
1C・・・・吊し工程
1D・・・・送出工程
1E・・・・溶融工程
2A・・・・投入工程
2B・・・・成型工程
2C・・・・送出工程
2D・・・・溶融工程
D1、D2・距離
R1、R2・差
Claims (5)
- 被処理廃棄物を棒状に押し出しつつ成型する押出機構と、
この押出機構から押し出された棒状の前記被処理廃棄物を受け取って送り出す送出機構と、
この送出機構から送り出された棒状の前記被処理廃棄物を受け入れる中空部を有し、1000℃以下で構造的に安定で、赤外線を含む光に対してエネルギー吸収が少ない材料からなる前記中空部を囲む中空部材と、
この中空部材の外側に可動可能に配置され、前記中空部に受け入れられた棒状の前記被処理廃棄物の表層部の焼成または溶融固化を行った後、前記表層部から中心部まで溶融処理する溶融処理装置と、
から構成されることを特徴とする被処理廃棄物の溶融無害化処理装置。 - 前記溶融処理装置における棒状の前記被処理廃棄物の表層部から中心部までの溶融処理は、
少なくとも、棒状の前記被処理廃棄物の表層部を液状化する第一溶融処理段階と、この第一溶融処理段階で液状化した液状化部を流下させつつ、新たに現れる表層部を液状化する第二溶融処理段階とからなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の被処理廃棄物の溶融無害化処理装置。 - 前記押出機構において棒状に加工する前または棒状に加工している間の前記被処理廃棄物に、溶融温度を低下させる物質を添加した、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の被処理廃棄物の溶融無害化処理装置。 - 前記中空部にガスを流し、前記被処理廃棄物の溶融処理で発生する排ガス成分によって前記中空部を囲む前記中空部材が汚染されることを防ぎつつ、前記排ガス成分を前記中空部から外部へ排出するガス発生手段を備えた、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一つに記載の被処理廃棄物の溶融無害化処理装置。 - 請求項1から請求項4の何れか一つに記載の被処理廃棄物の溶融無害化処理装置を用いた、
ことを特徴とする被処理廃棄物の溶融無害化処理方法。
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