JP2015224807A - Ｐｃｂ廃棄物のバッチ式焼却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設備コストを低減し、ＰＣＢの排ガス漏れを確実に阻止し、種々のＰＣＢ廃棄物を理想的な状態で焼却して無害化する。【解決手段】両端を開口してなる円筒状の回転ドラム４の両端開口部が、回転しない第１の閉塞蓋７及び第２の閉塞蓋(2）で閉塞されて、回転ドラム４内にバーナー８で燃焼ガスを噴射して、排気ファン９で燃焼ガスを吸引して排気し、回転ドラム４を円筒の中心を水平姿勢の回転中心として回転機構５で回転させている。第１の閉塞蓋７は開閉自在であって、バーナー８が連結され、第２の閉塞蓋２には排気ファン９を連結している。第１の閉塞蓋７を開いて回転ドラム４にＰＣＢ廃棄物を供給して第１の閉塞蓋７を閉じ、回転ドラム４の回転状態でバーナー８で回転ドラム４内を加熱してＰＣＢ廃棄物に含まれるＰＣＢを焼却し、排気ファン９が回転ドラム４から燃焼ガスを吸引して内圧を大気圧より低くして外部に排気する。【選択図】図１

Description

本発明は、有害なＰＣＢを含有するＰＣＢ廃棄物を焼却処理で無害化して廃棄するバッチ式焼却装置に関する。

ＰＣＢは、絶縁オイルとして理想的な特性を有することから、膨大な量のＰＣＢがトランスや高電圧用電線の絶縁オイルとして使用されてきた。ところが、極めて高い発ガン性を有することから使用が禁止され、膨大なＰＣＢを含む廃棄物が、無害化されずに放置されているのが実情である。このようなＰＣＢを廃棄するために、焼却して無害化する装置は開発されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２７５１７９号公報 特開２００５−７７０１３号公報

特許文献１の廃棄装置は、ＰＣＢを内蔵する電気機器を破砕した後、ロータリーキルンで焼却して廃棄する。ロータリーキルンは長い筒体を移送方向に下り勾配に配置し、これを回転させて、内部に供給されるＰＣＢ廃棄物を焼却しながら排出側に移送する。ロータリーキルンの焼却装置は、全体の構造が極めて複雑で設備コストが高くなることに加えて、ＰＣＢが外部に漏れるのを完全に阻止するのが極めて難しい欠点がある。それは、回転する筒体の一端にＰＣＢ廃棄物を連続的に供給して、他端からは連続的に排出するので、供給側と排出側からのガス漏れを完全に阻止することが難しいからである。さらに、ＰＣＢ廃棄物を筒体で移送しながら焼却するので、ＰＣＢを焼却して完全に無害化するために筒体を長くしてＰＣＢを完全に焼却する必要があって、装置全体が極めて大きくなり、装置全体を閉鎖構造としてガス漏れを阻止する構造とすることが極めて難しいからである。さらに、回転する筒体を下り勾配に配置して移送しながら焼却して無害化するので、種々の形態のＰＣＢ廃棄物を完全に無害化して廃棄するのが難しい欠点もある。種類や形態が異なるＰＣＢ廃棄物は、焼却して完全に無害化するための焼却時間や焼却温度が異なるからである。たとえば、内部にＰＣＢを含有する大きな固まり状のＰＣＢ廃棄物は、表面にＰＣＢがある小さいＰＣＢ廃棄物に比較すると、焼却時間や焼却温度を高くして無害化する必要がある。

本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、設備コストを低減しながら、ＰＣＢの排ガス漏れを確実に阻止でき、さらに、種々のＰＣＢ廃棄物を理想的な状態で焼却して無害化できるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の焼却装置は、ＰＣＢを含むＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化するバッチ式焼却装置であって、両端を開口している円筒状の回転ドラム４と、回転ドラム４の円筒の中心を回転中心として、この回転中心を水平姿勢として回転ドラム４を回転させる回転機構５と、回転ドラム４の両端の開口部を閉塞する位置に、回転ドラム４に対して回転しない状態に配置されている第１の閉塞蓋７及び第２の閉塞蓋２と、回転ドラム４の内部に燃焼ガスを噴射するバーナー８と、回転ドラム４内から燃焼ガスを吸引して排出する排気ファン９とを備えている。第１の閉塞蓋７は、回転ドラム４に対して開閉自在に配置されて、バーナー８を連結する貫通孔６を設けて、この貫通孔６にバーナー８を連結している。第２の閉塞蓋２は、排気ファン９を連結する排ガス口３を設けて、この排ガス口３に排気ファン９を連結している。以上のバッチ式焼却装置は、第１の閉塞蓋７を開いて回転ドラム４の内部にＰＣＢ廃棄物を供給し、ＰＣＢ廃棄物が供給される状態で第１の閉塞蓋７を閉じて、記回転ドラム４を回転し、回転ドラム４の回転状態でバーナー８から回転ドラム４内に燃焼ガスが噴射されてＰＣＢ廃棄物を焼却し、この状態で排気ファン９が回転ドラム４から燃焼ガスを吸引して回転ドラム４の内圧を大気圧より低くして外部に排気する。

以上のバッチ式焼却装置は、設備コストを低減しながら、ＰＣＢの排ガス漏れを確実に阻止でき、さらに、種々のＰＣＢ廃棄物を理想的な状態で焼却して無害化できる特徴がある。それは、以上の焼却装置が、回転ドラム両端の開口部を回転しない第１の閉塞蓋と第２の閉塞蓋で閉塞して、回転する回転ドラム内でＰＣＢ廃棄物を焼却すると共に、この状態で回転ドラム内のガスを排気ファンで強制的に吸引して、回転ドラム内を大気圧よりも低くして、回転ドラムから外部にガスが漏れるのを阻止するからである。第１の閉塞蓋と第２の閉塞蓋を回転ドラムと一緒に回転させない構造によって、全体の構造を簡単にできる。第１の閉塞蓋にバーナーを連結して、第２の閉塞蓋に排気ファンを連結しているからである。ただ、この構造は、第１の閉塞蓋及び第２の閉塞蓋と回転ドラム開口部との間を完全な密閉構造にはできない。第１の閉塞蓋及び第２の閉塞蓋と回転ドラムとが相対運動するからである。第１の閉塞蓋及び第２の閉塞蓋と回転ドラムとの間にできる隙間は、ガス漏れの原因となるが、以上のバッチ式焼却装置は、第２の閉塞蓋に排気ファンを連結して、回転ドラムの内圧を大気圧よりも低くするので、第１の閉塞蓋及び第２の閉塞蓋と回転ドラムとの間に多少の隙間ができても、この隙間からは外気が回転ドラム内に流入されて、回転ドラム内のガスが外部に漏れることはないからである。このため、回転ドラムを回転させながら、ＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化しながら、有害なガスが外部に漏れるのを確実に阻止できる特徴がある。また、ガス漏れを確実に阻止し、回転しながらＰＣＢ廃棄物を焼却するので、全てのＰＣＢ廃棄物を均一に焼却して無害化できる特徴がある。さらに、第１の閉塞蓋を開いてＰＣＢ廃棄物を供給し、第１の閉塞蓋を閉じて回転ドラムを回転させながら、供給されたＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化するので、種々のＰＣＢ廃棄物を完全に無害化できる特徴も実現する。それは、供給するＰＣＢ廃棄物の形態などを考慮して、焼却時間と温度とを最適値に設定してバッチ式に焼却できるからである。

本発明のＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置は、回転ドラム４の開口部と第１の閉塞蓋７及び第２の閉塞蓋２との間に耐熱シール１０を配置することができる。この焼却装置は、耐熱シールでもって、第１の閉塞蓋及び第２の閉塞蓋と回転ドラム開口部との隙間を少なくできるので、回転ドラムからのガス漏れをより確実に阻止できる特徴がある。

本発明のバッチ式焼却装置は、第１の閉塞蓋７を連結してなる基台１４を設け、この基台１４に蝶番１５を介して第１の閉塞蓋７を水平面内で回動できるように連結して、回転ドラム４の開口部に開閉自在に配置することができる。このバッチ式焼却装置は、第１の閉塞蓋を簡単な構造で開閉自在に、また、回転ドラムの開口部を確実に閉塞できる構造で配置できる特徴がある。

本発明のバッチ式焼却装置は、排気ファン９の排出側に、排気ガスに含まれる有害成分を除去する除去器１６を連結することができる。このバッチ式焼却装置は、排気ファンから排出される有害成分を除去器で除去して排気ガスを排出するので、有害成分のない清澄な排気ガスを排出できる特徴がある。

本発明のバッチ式焼却装置は、回転機構５を、回転ドラム４を間に載せて回転する対向ロール１７と、この対向ロール１７を回転させるモータ（図示せず）とを備える構造とすることができる。このバッチ式焼却装置は、簡単な構造の回転機構でもって安定して回転ドラムを回転できる特徴がある。とくに、多量の重いＰＣＢ廃棄物が供給された回転ドラムをも無理なく安定して回転できる特徴がある。

本発明の実施例にかかるバッチ式焼却装置の概略断面図である。 図１に示すバッチ式焼却装置の概略側面図である。 図１に示すバッチ式焼却装置の平面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置を例示するものであて、本発明は廃棄装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１ないし図３に示すバッチ式焼却装置は、ＰＣＢを含むＰＣＢ廃棄物、たとえば、絶縁オイルにＰＣＢが含まれるＰＣＢ電線、あるいは絶縁オイルとしてＰＣＢを含むブッシングや碍子などを焼却して無害化する装置である。これ等の図に示す焼却装置は、図１において両端を開口している円筒状の回転ドラム４と、この回転ドラム４の円筒の中心を回転中心とし、この回転中心を水平姿勢として回転ドラム４を回転させる回転機構５と、回転ドラム４の両端の開口部を閉塞する位置に、回転しない状態に配置している第１の閉塞蓋７及び第２の閉塞蓋２と、回転ドラム４の内部に燃焼ガスを噴射して加熱するバーナー８と、回転ドラム４内の燃焼ガスを吸引して強制的に排出する排気ファン９とを備える。バーナー８は、第１の閉塞蓋７の貫通孔６に連結されて回転ドラム４の内部に燃焼ガスを噴射する。排気ファン９は、第２の閉塞蓋２に設けている排ガス口３に連結されて回転ドラム４内の燃焼ガスを吸引して強制的に排気して、回転ドラム４内を大気圧よりも低くする。

回転ドラム４は、円筒状に加工された金属板の内面に、耐火レンガを固定して耐熱構造として、さらに、外側を断熱材で断熱している。内面に耐火レンガを固定している回転ドラム４は、耐火レンガによって優れた耐熱特性を実現できる。このため、回転ドラム４内の燃料温度を９００℃〜１０００℃程度まで高くして、ＰＣＢ廃棄物を焼却してより確実に無害化できる。

回転機構５は、円筒状の回転ドラム４を上に載せて回転させる対向ロール１７と、対向ロール１７を駆動して、回転ドラム４を回転させる減速モータ（図示せず）とを備える。対向ロール１７は、図２の側面図に示すように、２個のロールを互いに離して配置して、回転軸を平行としている。対向ロール１７の間隔は、ここに回転ドラム４を載せて安定して回転できるように、たとえば回転ドラム４の半径の１／２〜１．５倍としている。対向ロール１７は表面を耐熱性に優れたゴム状弾性体として、回転ドラム４をスリップさせることなく安定して回転できる。ただ、ロールは金属製として、回転ドラム４を載せて回転することができる。さらに、図２の回転機構５は、回転ドラム４にＵ字状のスリップバンド１８を掛けている。スリップバンド１８は、Ｕ曲されて内側に回転ドラム４を摺動できるように配置して、その両端を基台１４に固定している。この回転機構５は、回転ドラム４を対向ロール１７から外れないように安全に回転できる。ただ、回転機構５は、スリップバンド１８を使用することなく、それ自体の自重で対向ロール１７に載せて回転することもできる。

第１の閉塞蓋７は、図３の平面図に示すように、蝶番１５を介して水平面内で回動できるように基台１４に連結されて、回転ドラム４の一方の開口部を開閉する。第２の閉塞蓋２は、基台に固定されて回転ドラム４の他方の開口部を開閉することなく閉塞する。基台１４は、図２の側面図に示すように、回転ドラム４の外側に配置される外枠１９を有する。外枠１９は、回転ドラム４の両側に位置する縦枠１９Ａと、この縦枠１９Ａの上端を連結した横枠１９Ｂとからなる。第１の閉塞蓋７は、一方の縦枠１９Ａ（図において左側の縦枠１９Ａ）に、蝶番１５を介して水平面内で回動できるように連結される。蝶番１５は、第１の閉塞蓋７を水平面内で回動できるように、回転軸（図示せず）を垂直姿勢として一方の固定片１５Ａを縦枠１９Ａに、他方の固定片１５Ａを第１の閉塞蓋７に固定している。他方の縦枠１９Ａ（図において右側の縦枠１９Ａ）は、回転ドラム４の開口部を閉塞する位置に第１の閉塞蓋７を固定するストッパ２０を設けている。

図のストッパ２０は、水平面内で傾動される止めボルト２０Ａと、この止めボルト２０Ａにねじ込まれるロックナット２０Ｂとからなる。第１の閉塞蓋７は、蝶番１５を固定する第１の鍔部と、止めボルト２０Ａを挿入するスリット２１を設けている第２の鍔部とを両側に設けている。このストッパ２０は、ロックナット２０Ｂを緩め、止めボルト２０Ａをスリット２１の外側に移動して、第１の閉塞蓋７を開閉する。第１の閉塞蓋７を回転ドラム４の開口部を閉塞する位置に移動して、止めボルト２０Ａを第２の鍔部のスリット２１に挿入し、ロックナット２０Ｂを締め付けて、第１の閉塞蓋７を回転ドラム４の開口部を閉塞する位置に固定する。

第１の閉塞蓋７と第２の閉塞蓋２は、金属板の内面に耐火レンガを固定して、外側面には断熱材を積層したもので、回転ドラム４の開口部に接近して、回転ドラム４の開口部を閉塞する。第１の閉塞蓋７と第２の閉塞蓋２の金属板は、回転ドラム４の外径よりも大きい円板状である。図１の拡大断面図に示す第１の閉塞蓋７は、内面に固定している耐火レンガの外周縁を、回転ドラム４に固定している耐火レンガの開口端に接近させて、回転ドラム４と隙間を狭くしている。さらに、第１の閉塞蓋７及び第２の閉塞蓋２は、回転ドラム４との間に耐熱シール１０を配置して、回転ドラム４との間の隙間を少なくしている。

耐熱シール１０は、第１の閉塞蓋７と第２の閉塞蓋２に固定されたテーパー状の耐熱布で、回転ドラム４の外側面に先端縁を弾性的に接触させて、回転ドラム４との隙間を閉塞している。耐熱布は可撓性を有する耐熱性の布地で、閉塞蓋の回転ドラム４との対向面に固定されて、先端縁を回転ドラム４の外周面に接触させている。テーパー状の耐熱布は、先窄み状の先端縁を回転ドラム４の外周面に接触されるように、閉塞蓋の固定される。

バーナー８は、第２の閉塞蓋２の貫通孔６に連結されて、回転ドラム４内に、重油などの燃料を霧状にして噴射して燃焼させる。バーナー８は、燃料と一緒に空気を供給する。霧状に噴射される燃料は、空気に混合されて回転ドラム４の内部で火炎となって燃焼される。火炎は回転ドラム４内の温度を、たとえば９００℃〜１０００℃に加熱して、ＰＣＢを焼却して無害化する。貫通孔６は、回転中心よりも下方に設けられて、バーナー８は回転ドラム４内の下部に燃料を噴射して加熱する。回転ドラム４は回転して、内部に供給されるＰＣＢ廃棄物を上下に移動させる。回転する回転ドラム４は、底部の水平部から垂直部にＰＣＢ廃棄物を持ち上げ、垂直部に近づくと重力で落下して上下に移動される。上下に移動されるＰＣＢ廃棄物に向かって、噴射される火炎は、回転ドラム４の内部で全てのＰＣＢ廃棄物を均一に加熱し、焼却して無害化させる。とくに、回転中心軸と平行な方向に噴射される火炎は、上下に移動されるＰＣＢ廃棄物を均一に加熱して、ＰＣＢをむら無く無害化する。

排気ファン９は、第２の閉塞蓋２に設けた排ガス口３に連結されて、回転ドラム４内から燃焼ガスを強制的に吸引して、回転ドラム４の内圧を大気圧よりも低くする。回転ドラム４が両端を閉塞蓋で閉塞しているからである。バーナー８が霧状の燃料と一緒に空気を回転ドラム４に供給して燃焼させるので、回転ドラムから燃焼ガスを強制的に排気しないと、回転ドラム４の内圧は大気圧よりも高くなる。回転ドラム４の内圧が大気圧よりも高くなると、回転ドラム４からＰＣＢを含む燃焼ガスが外部に漏れて、環境を悪化させる原因となる。本発明の焼却装置は、排気ファン９でもって回転ドラム４から燃焼ガスを強制的に排気して、内圧を大気圧よりも低くする。排気ファン９は、回転ドラム４から強制的に吸引して排気する燃焼ガスの流量を、バーナー８が燃料と空気とを回転ドラム４に供給して発生する燃焼ガスと空気のトータル流量よりも多くして、回転ドラム４の内圧を大気圧よりも低くして、回転ドラム４からの外部にガスが漏れるのを阻止する。

排気ファン９は、第１の閉塞蓋７に設けた排ガス口３に吸入側を連結して、回転ドラム４から燃焼ガスを強制的に排気する。排気ファン９の排出側には、排気ガスに含まれる有害成分を除く除去器１６を連結している。この除去器１６は、排気ガスに含まれるダイオキシンなどの有害物質を除去するバグフィルターや静電気の吸着力を利用して有害物質を吸着する静電装置が使用できる。さらに、除去器１６は、排気ファン９の排出側に設けた二次燃焼室とすることもできる。二次燃焼室は、内部にサブバーナー（図示せず）から火炎を噴射して内部の温度を８５０℃よりも高温に加熱して、有害物質を焼却して無害化する。

以上のバッチ式焼却装置は、以下の工程でＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化する。
１．第１の閉塞蓋７を開いて回転ドラム４の内部にＰＣＢ廃棄物を供給する。
２．ＰＣＢ廃棄物を回転ドラム４に供給する状態で第１の閉塞蓋７を閉じる。
３．回転ドラム４を回転する状態で、バーナー８から回転ドラム４内に燃料を噴射して空気を供給し、火炎からなる燃焼ガスで回転ドラム４内のＰＣＢ廃棄物を焼却する。この状態で、排気ファン９が回転ドラム４から燃焼ガスを強制的に吸引して排気して、回転ドラム４の内圧を大気圧よりも低くする。大気圧よりも低い回転ドラム４は、内部の燃焼ガスが回転ドラム４と第１の閉塞蓋７との間の隙間から外部に漏れることがなく、この隙間からは外気が吸入される。
４．全てのＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化した後、バーナー８の運転を停止する。
５．その後、排気ファン９の運転を停止して、第１の閉塞蓋７を開いて焼却して無害化されたＰＣＢ廃棄物を回転ドラム４から取り出して排気する。

本発明のＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置は、ＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化する用途に使用される。

２…第２の閉塞蓋
３…排ガス口
４…回転ドラム
５…回転機構
６…貫通孔
７…第１の閉塞蓋
８…バーナー
９…排気ファン
１０…耐熱シール
１４…基台
１５…蝶番 １５Ａ…固定片
１６…除去器
１７…対向ロール
１８…スリップバンド
１９…外枠 １９Ａ…縦枠 １９Ｂ…横枠
２０…ストッパ ２０Ａ…止めボルト ２０Ｂ…ロックナット
２１…スリット

Claims (5)

1. ＰＣＢを含むＰＣＢ廃棄物を焼却して無害化する焼却装置であって、
   両端を開口してなる円筒状の回転ドラム(4)と、
   この回転ドラム(4)の円筒の中心を回転中心とし、この回転中心を水平姿勢として前記回転ドラム(4)を回転させる回転機構(5)と、
   前記回転ドラム(4)の両端の開口部を閉塞する位置に、前記回転ドラム(4)に対して回転しない状態に配置されてなる第１の閉塞蓋(7)及び第２の閉塞蓋(2)と、
   前記回転ドラム(4)の内部に燃焼ガスを噴射するバーナー(8)と、
   前記回転ドラム(4)内から燃焼ガスを吸引して排出する排気ファン(9)とを備え、
   前記第１の閉塞蓋(7)は、前記回転ドラム(4)に対して開閉自在に配置されると共に、前記バーナー(8)を連結する貫通孔(6)を備えて、この貫通孔(6)に前記バーナー(8)を連結しており、
   前記第２の閉塞蓋(2)は、前記排気ファン(9)を連結する排ガス口(3)が開口されて、この排ガス口３に前記排気ファン(9)を連結しており、
   前記第１の閉塞蓋(7)が開かれて前記回転ドラム(4)の内部にＰＣＢ廃棄物が供給され、ＰＣＢ廃棄物が供給される状態で前記第１の閉塞蓋(7)が閉じられて前記回転ドラム(4)が回転され、前記回転ドラム(4)の回転状態で前記バーナー(8)から前記回転ドラム(4)内に燃焼ガスが噴射されてＰＣＢ廃棄物が焼却され、前記排気ファン(9)が前記回転ドラム(4)から燃焼ガスを吸引して内圧を大気圧より低くして外部に排気するようにしてなるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置。
2. 請求項１に記載されるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置であって、
   前記回転ドラム(4)の開口部と前記第１の閉塞蓋(7)及び前記第２の閉塞蓋(2)との間に耐熱シール(10)を配置してなることを特徴とするＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置。
3. 請求項１又は２に記載されるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置であって、
   前記第１の閉塞蓋(7)を連結してなる基台(14)を備え、この基台(14)に蝶番(15)を介して第１の閉塞蓋(7)を水平面内で回動できるように連結して、前記回転ドラム(4)の開口部に開閉自在に配置されてなることを特徴とするＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置であって、
   前記排気ファン(9)の排出側に、排気ガスに含まれる有害成分を除去する除去器(16)を連結してなることを特徴とするＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置。
5. 請求項１ないし５のいずれかに記載されるＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置であって、
   前記回転機構(5)が、前記回転ドラム(4)を間に載せて回転する対向ロール(17)と、この対向ロール(17)を回転させるモータとを備えることを特徴とするＰＣＢ廃棄物のバッチ式焼却装置。

Images