JP2018535095A - フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法及びシステム - Google Patents

フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法及びシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2018535095A
JP2018535095A JP2018546776A JP2018546776A JP2018535095A JP 2018535095 A JP2018535095 A JP 2018535095A JP 2018546776 A JP2018546776 A JP 2018546776A JP 2018546776 A JP2018546776 A JP 2018546776A JP 2018535095 A JP2018535095 A JP 2018535095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
solid
solid waste
unit
calcium hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018546776A
Other languages
English (en)
Inventor
ズヴィ エルガット,
ズヴィ エルガット,
メナシェ, アブラハム ベン
メナシェ, アブラハム ベン
Original Assignee
エルコン リサイクリング センター (2003) リミテッド
エルコン リサイクリング センター (2003) リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルコン リサイクリング センター (2003) リミテッド, エルコン リサイクリング センター (2003) リミテッド filed Critical エルコン リサイクリング センター (2003) リミテッド
Publication of JP2018535095A publication Critical patent/JP2018535095A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/37Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by reduction, e.g. hydrogenation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20Organic substances
    • A62D2101/22Organic substances containing halogen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/40Inorganic substances
    • A62D2101/49Inorganic substances containing halogen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法。この方法は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップと、固体水酸化カルシウムを供給するステップと、固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとを混合し、それによってそれらの混合物を形成するステップと、固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物を形成するために、混合物を化学的還元(非酸化)環境で加熱するステップと、無害で安全に廃棄処分可能な物質を形成するように、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップとを含む。
【選択図】図1A

Description

(関連出願)
本願は、米国特許法第119条(e)項に基づき、2015年11月30日に出願した米国特許仮出願第62/260798号(発明の名称「フッ素化合物を含有する固体廃棄物の処理、およびその適用」)の利益を主張し、その内容は、参照として本明細書中にそれらの全体を援用される。
(発明の分野)
本発明は、その一部の実施形態では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物の処理、およびその適用に関する。本発明の一部の実施形態は、例えば、フッ素化合物を含有する材料および製品を製造する、または製造に関係する大規模な商業的プロセスに適用可能である。このプロセス中に、フッ素化合物を含有する大量の固体廃棄物が発生し、よってそのような固体廃棄物をハンドリングしまたは/かつ処理し、かつ廃棄処分する必要がある。
フッ素化合物(すなわちフッ素含有化合物またはフッ素化化合物)を含有する固体廃棄物は、多数の分野に含まれあるいは関係する無数の様々な種類の材料および製品を製造する結果として発生し、こうした材料および製品は多種多様な産業で商業的に使用され適用されている。
フッ素化合物(フッ素含有化合物またはフッ素化化合物)を含有する材料および製品を製造する、または製造に関係する、大規模な商業的プロセスでは、大量の固体状の廃棄物が発生し、それは(例えば潜在的に有害なフッ素化合物を中和しまたは/かつ安定させるため)特別なハンドリングまたは/および処理を施した後、典型的にはごみ埋立地に廃棄処分する必要がある。そのような大規模な商業的プロセスは、中でも例えば資源(労働力、設備、材料)の活用、技術および安全上の考慮事項、ならびにコストに関与または関係する幾つかの要素によって特徴付けられ、それらは全て、固体廃棄物の特別なハンドリングまたは/および処理のみならず、固体廃棄物の埋立処理にも関連する。これらの要素は、フッ素化合物を含有する材料および製品の製造に関連する全体的な資源の活用、技術および安全上の考慮事項、ならびにコストに寄与する。
フッ素化合物を含有する材料および製品の製造に関連して、全体的な資源の活用、技術および安全上の考慮事項を改善し、または/かつコストを低減する必要性は存在し続けている。そのような必要性は、例えば、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するための新規および改善された技術を開発しかつ実施することによって、少なくとも部分的に対処され、実行される。
本発明は、その一部の実施形態では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物の処理、およびその適用に関する。本発明の一部の実施形態は、例えば、フッ素化合物(フッ素含有化合物またはフッ素化化合物)を含有する材料および製品を製造する、または製造に関係する大規模な商業的プロセスに適用可能である。このプロセス中に、フッ素化合物を含有する大量の固体廃棄物が発生し、よってそのような固体廃棄物をハンドリングしまたは/かつ処理し、かつ廃棄処分する必要がある。
本発明の一部の実施形態の一態様では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法であって、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップと、固体水酸化カルシウムを供給するステップと、固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとを混合し、それによってそれらの混合物を形成するステップと、固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物を形成するために、混合物を化学的還元(非酸化)環境で加熱するステップと、無害で安全に廃棄処分可能な物質を形成するように、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップとを備えた方法を提供する。
本発明の一部の実施形態によれば、この方法は、提供される固体廃棄物のフッ素化合物中に含まれるフッ素の量の化学量論的当量に相応する量の固体水酸化カルシウムを供給するステップを含む。
本発明の一部の実施形態によれば、混合ステップは、それにより形成される混合物が顆粒状または/および粉末状となるように実行される。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ステップは、約400℃〜約800℃の範囲の動作温度で実行される。本発明の一部の実施形態によれば、加熱ステップは、約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]〜約2気圧(atm)[1520mmHg]の範囲の動作圧力で実行される。本発明の一部の実施形態によれば、加熱ステップはそれにより形成されるガスを除去することを含む。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ステップは、加熱ステップの開始から終了まで、加熱された混合物およびそれにより形成される加熱生成物を強制的に移送かつ移動させることを含む。本発明の一部の実施形態によれば、強制的な移送および移動は、強制物質移送装置を用いて実行される。本発明の一部の実施形態によれば、強制物質移送装置は、約1回転/分(rpm)〜約30回転/分(rpm)の範囲の動作速度または回転率で制御可能に回転するように構成されかつ動作する、1つ以上の制御可能に回転可能な構成部品を含む。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ステップは、約20分(min)〜約60分(min)の範囲の化学反応滞留時間で実行される。
本発明の一部の実施形態によれば、ハンドリングしまたは/かつ処理するステップは、固体フッ化カルシウムを含む回収された(高温の)加熱生成物の温度を低減させることを含む。
本発明の一部の実施形態によれば、この方法は、無害で安全に廃棄処分可能な物質を廃棄処分するステップをさらに含む。
本発明の一部の実施形態によれば、この方法は、プロセス制御/データ情報処理ユニットを介して、固体廃棄物を提供するステップ、固体水酸化カルシウムを供給するステップ、混合ステップ、および加熱ステップの動作を制御するステップと、これらのステップに関連するデータ情報を処理するステップとをさらに含む。本発明の一部の実施形態によれば、この方法は、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップの動作を制御するステップと、ハンドリングまたは/および処理ステップに関連するデータ情報を処理するステップとをさらに含む。
本発明の一部の実施形態の一態様では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムであって、:固体廃棄物を受け入れかつ収容するための固体廃棄物投入ユニットと、固体水酸化カルシウムを固体廃棄物に供給するための固体水酸化カルシウム供給ユニットと、固体廃棄物投入ユニットおよび固体水酸化カルシウム供給ユニットに作動的に接続された、固体廃棄物および固体水酸化カルシウムを混合するための混合ユニットであって、それらの混合物がその中で形成される混合ユニットと、混合ユニットに作動的に接続された、混合物を化学的還元(非酸化)環境で加熱するための加熱ユニットであって、固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物がその中で形成される加熱ユニットと、加熱ユニットに作動的に接続された、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するための生成物ハンドリング/生成物処理ユニットであって、無害で安全に廃棄処分可能な物質がその中で形成される生成物ハンドリング/生成物処理ユニットとを備えたシステムを提供する。
本発明の一部の実施形態によれば、固体水酸化カルシウム供給ユニットは、提供される固体廃棄物のフッ素化合物中に含まれるフッ素の量の化学量論的当量に相応する量の固体水酸化カルシウムを供給するように構成される。
本発明の一部の実施形態によれば、混合ユニットは、固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとを混合するように構成された混合装置を含み、それにより形成される混合物は顆粒状または/および粉末状になる。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ユニットは、約400℃〜約800℃の範囲の動作温度で混合物を加熱するように構成される。本発明の一部の実施形態によれば、加熱ユニットは、約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]〜約2気圧(atm)[1520mmHg]の範囲の動作圧力で混合物を加熱するように構成される。本発明の一部の実施形態によれば、加熱ユニットは、混合物の加熱中に生成されるガスを除去するように構成される。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ユニットは、混合物およびそれにより形成される加熱生成物を、加熱中に加熱装置を介して、強制的に移送かつ移動させるように構成された加熱装置を含む。本発明の一部の実施形態によれば、加熱装置は、加熱装置を介して強制的移送および移動を達成するように構成された強制物質移送装置を含む。本発明の一部の実施形態によれば、加熱装置は加熱室を含み、その中に強制物質移送装置が配置される。
本発明の一部の実施形態によれば、強制物質移送装置は、制御可能に回転可能なスクリュとしてまたは同様の形状構成および動作型の回転可能な構成部品として制御可能に回転するように構成されかつ動作する、制御可能に回転可能な構成部品を含む。本発明の一部の実施形態によれば、制御可能に回転可能な構成部品は、約1回転/分(rpm)〜約30回転/分(rpm)の範囲の動作速度または回転率で制御可能に回転するように構成されかつ動作する。
本発明の一部の実施形態によれば、加熱ユニットは、約20分(min)〜約60分(min)の範囲の化学反応滞留時間、混合物を加熱するように構成される。
本発明の一部の実施形態によれば、このシステムは、固体廃棄物投入ユニット、固体水酸化カルシウム供給ユニット、混合ユニット、および加熱ユニットに作動的に接続され、かつそれらの動作を制御しかつそれらに関連するデータ情報を処理するプロセス制御/データ情報処理ユニットをさらに含む。本発明の一部の実施形態によれば、プロセス制御/データ情報処理ユニットはさらに、生成物ハンドリング/生成物処理ユニットに作動的に接続され、かつその動作を制御し、それに関連するデータ情報を処理する。
本明細書で使用されるすべての技術的および/または科学的言葉、用語および/または句は、本明細書において他に特別に規定又は記載しない限り、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ又は類似の意味を有する。本明細書に記載される材料、方法および実施例は例示にすぎず、必ずしも限定であることは意図されない。本明細書に記載される方法および/または材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施形態の実施または/および試験において使用することができるが、例示的な方法および/または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。
本発明の一部の実施形態を実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の一部の実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたタスクを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。
例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップとして、回路として、またはそれらの組み合わせで実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の一部の実施形態の選択されたタスクは、コンピュータが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および/またはシステムの例示的な実施形態の1つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。任意選択的に、データプロセッサは、命令および/またはデータを格納するための揮発性メモリを含む。代替的にまたは追加的に、任意選択的に、データプロセッサは、命令および/またはデータを格納するための不揮発性記憶装置(例えば、磁気ハードディスク、および/または取り外し可能な記録媒体)を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。任意選択的に、ディスプレイおよび/またはユーザ入力装置(例えば、キーボードまたはマウス)もさらに提供される。
本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の一部の実施形態を例示考察することを目的としていることを強調するものである。この点について、添付する図面とともに行う説明によって、本発明の一部の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
図1Aは、本発明の一部の実施形態に係る、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法の例示的実施形態の流れ図である。 図1Bは、本発明の一部の実施形態に係る、図1Aに提示したフッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法の例示的実施形態を介して形成された加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理する例示的ステップ(手順/プロセス)の流れ図である。 図2は、本発明の一部の実施形態に係る、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムの例示的実施形態の略(プロセス系統)図である。
本発明は、その一部の実施形態では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物の処理、およびその適用に関する。本発明の一部の実施形態は、例えば、フッ素化合物(フッ素含有化合物またはフッ素化化合物)を含有する材料および製品を製造する、または製造に関係する大規模な商業的プロセスに適用可能である。このプロセス中に、フッ素化合物を含有する大量の固体廃棄物が発生し、よってそのような固体廃棄物をハンドリングしまたは/かつ処理し、かつ廃棄処分する必要がある。
フッ素化合物を含有する材料および製品を製造する、または製造に関係する、大規模な商業的プロセスでは、大量の固体状の廃棄物が発生し、それは(例えば潜在的に有害なフッ素化合物を中和しまたは/かつ安定させるため)特別なハンドリングまたは/および処理を施した後、典型的にはごみ埋立地に廃棄処分する必要がある。そのような大規模な商業的プロセスは、中でも例えば資源(労働力、設備、材料)の活用、技術および安全上の考慮事項、ならびにコストに関与または関係する幾つかの要素によって特徴付けられ、それらは全て、固体廃棄物の特別なハンドリングまたは/および処理のみならず、固体廃棄物の埋立処理にも関連する。これらの要素は、フッ素化合物を含有する材料および製品の製造に関連する全体的な資源の活用、技術および安全上の考慮事項、ならびにコストに寄与する。
本発明の例示的実施形態は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するための独特な方法(例えば混合、加熱、化学的処理、ならびにプロセスおよび機器の制御を含む)を提供する。本発明の例示的実施形態は、全体的な資源の活用、技術および安全上の考慮事項を改善し、または/かつフッ素化合物を含有する材料および製品の製造に関連する総コストを低減するために適用可能である。本発明の例示的実施形態は、比較的少量の追加廃棄物または/および副生物を生成する観点から非常に効率的である。本発明の例示的実施形態は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する、非常に効率的で費用効果の高い方法を提供する。
本発明の一部の実施形態の例示的実施形態、代替的実施形態、特定の構成、ならびにそれらの追加的および任意選択的態様、特性、または特徴の、ステップまたは手順、サブステップまたは下位手順、ならびに機器および材料、システムユニット、システムサブユニット、装置、アセンブリ、サブアセンブリ、機構、構造、構成部品、要素、および構成、ならびに周辺機器、ユーティリティ、付属品、および材料、のみならず動作および実現も、以下の例証的説明および添付の図面を参照することにより、いっそうよく理解される。以下の例証的説明および添付の図面全体を通して、同一の参照表記および用語(すなわち数字、文字、符号)が一貫して使用され、同一のステップまたは手順、構造、構成部品、要素、または/および特徴を指し示す。本発明はその適用を、以下の例証的説明に記載する方法ステップまたは手順の特定の順序に、あるいは装置、機器、または/およびシステムの構成部品の構成または/および配設の特定の詳細に、必ずしも限定されないことを理解されたい。本発明は他の実施形態が可能であり、あるいは様々な仕方で実施または実行することが可能である。
本発明の一部の実施形態の一態様は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法である。
ここで図面を参照すると、図1Aは、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法の(参照番号100として示され、かつそれによって言及される)例示的実施形態の流れ図であり、それに含まれる例示的ステップ(手順/プロセス)が示されている。図1Aでは、この方法の例示的実施形態100は、例えば104、108、112等の参照番号が割り当てられた別々のブロック(フレーム)によって表される、例示的ステップ(手順/プロセス)を含む。ここでは、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法は、「固体廃棄物処理方法」とも呼ばれる。
図1に示すように、非限定的に、かつ例示的実施形態100のような一部の実施形態では、固体廃棄物処理方法は以下の例示的ステップ(手順/プロセス)を含む。
104で、フッ素化合物を含有する固体廃棄物が提供される。
108で、一般的に石灰として知られ、そのように呼ばれる、固体水酸化カルシウム[Ca(OH)(固体)]の供給が行われる。
112で、固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとが混合され、それによってそれらの混合物が形成される。
116で、混合物は、化学的還元(非酸化)環境(すなわち、化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)で加熱され、それによって固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]を含む加熱生成物が形成される。
120で、無害で安全に廃棄処分可能な物質が形成されるように、加熱生成物のハンドリングまたは/および処理が実施される。
本発明の例示的実施形態では、例示的ステップ(手順/プロセス)104、108、112、116、および120を実行する結果、フッ素化合物を含有する固体廃棄物が処理される。
例示的実施形態では、固体廃棄物処理方法はさらに、方法ステップ(手順/プロセス)104、108、112、116、および120、ならびにそれらを実行するために使用される関連機器の動作を制御し、かつそれらに関連するデータ情報を処理する、例示的ステップ(手順/プロセス)124を含む。さらに詳しくは、124では、方法ステップ(手順/プロセス)の動作、および104‐フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップと、108‐固体水酸化カルシウムを供給するステップと、112‐固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとを混合し、それによってそれらの混合物を形成するステップと、116‐化学的還元(非酸化)環境で混合物を加熱し、それによって固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物を形成するステップと、120‐無害で安全に廃棄処分可能な物質を形成するように、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップとを実行するために使用される関連機器の動作が制御され、かつそれらに関連するデータ情報が処理される。図1Aで、固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)、およびそれらを実行するために使用される関連機器のそのような制御および処理は、124から延びて、それぞれの方法ステップ(手順/プロセス)104、108、112、116、および120から延びる破線126a、126b、126c、126d、および126eにつながる破線126によって概略的に表される。
図1Bは、例えば図1Aに提示された固体廃棄物処理方法の例示的実施形態100を介して形成される、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理する固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)120の例示的ステップ(手順/プロセス)の流れ図である。
固体廃棄物処理方法の例示的実施形態では、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップ(手順/プロセス)120は、例えば図1Bに提示するように、例示的ステップ(手順/プロセス)130および134を含んでよい。130で、無害で安全に廃棄処分可能な物質が室温になるように、(固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]を含む)加熱生成物の温度は室温まで低減される。これを行う理由は、昇温状態の加熱生成物と比較して、室温状態の無害で安全に廃棄処分可能な物質の方がより安全かつより簡便に取り扱うことができるからである。134で、無害で安全に廃棄処分可能な物質は廃棄処分される。
例示的実施形態では、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップ(手順/プロセス)120の動作を制御し、かつそれに関連するデータ情報を処理するステップの一部として、例示的ステップ(手順/プロセス)130および134の動作が制御され、かつそれに関連するデータ情報が処理される。
本発明の一部の実施形態の別の態様は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムである。
フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムは、非限定的に、かつ一部の実施形態では、固体廃棄物投入ユニットと、固体水酸化カルシウム供給ユニットと、混合ユニットと、加熱ユニットと、生成物ハンドリング/生成物処理ユニットとを含む。一部の実施形態では、廃棄物処理システムはプロセス制御/データ情報処理ユニットをさらに含む。
図2は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムの(参照番号200として示され、かつそれによって言及される)例示的実施形態の略(プロセス系統)図であり、それに含まれる例示的ユニット、装置、アセンブリ、構成部品、機能、および特徴が示されている。
図2に示すシステムの例示的実施形態200は非限定的に、図1Aおよび図1Bに提示する固体廃棄物処理方法の例示的実施形態100のような、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法の例示的実施形態を実現するのに適している。同様に、図1Aおよび図1Bに提示する方法の例示的実施形態100は非限定的に、図2に提示する廃棄物処理システムの例示的実施形態200のような、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムの例示的実施形態を実現するのに適している。本明細書では、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムは「廃棄物処理システム」とも呼ばれる。
図2に示すように、非限定的に、かつ例示的実施形態200のような一部の実施形態では、廃棄物処理システムは以下の例示的(化学的プロセス/化学的処理)ユニット、すなわち固体廃棄物投入ユニット、固体水酸化カルシウム供給ユニット、混合ユニット、加熱ユニット、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニットを含む。一部の実施形態では、廃棄物処理システムはさらにプロセス制御/データ情報処理ユニットを含む。
固体廃棄物投入ユニット206は、(フッ素化合物を含有する)固体廃棄物204を受け入れ、かつ収容するように構成され、かつ動作する。固体廃棄物204は固体廃棄物投入ユニット206を介して廃棄物処理システムに供給または投入され、かつ保持または収容容器(コンテナ)、例えば保持または収容容器(コンテナ)208に保持または収容される。
固体水酸化カルシウム供給ユニット210は、固体水酸化カルシウム[Ca(OH)]、例えば固体水酸化カルシウム212を固体廃棄物204に供給するように構成され、かつ動作する。固体水酸化カルシウム供給ユニット210は、固体水酸化カルシウム212を保持または収容するための保持または収容容器(コンテナ)、例えば保持または収容容器(コンテナ)214を含み、そこから固体水酸化カルシウム212は固体廃棄物204に供給される。
固体廃棄物投入ユニット206および固体水酸化カルシウム供給ユニット210に作動的に接続された混合ユニット216は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212を混合するように構成されかつ動作し、その中で固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218が形成される。
混合ユニット216に作動的に接続された加熱ユニット220は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218を化学的還元(非酸化)環境(すなわち、化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)で加熱するように構成され、かつ動作し、その中で固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物が形成される。
加熱ユニット220に作動的に接続された生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224は、加熱生成物222をハンドリングしまたは/かつ処理するように構成され、かつ動作し、その中で無害で安全に廃棄処分可能な物質226が形成される。
本発明の例示的実施形態では、固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224を介して固体廃棄物204を処理する結果、フッ素化合物を含有する固体廃棄物204から無害で安全に廃棄処分可能な物質226が形成される。
例証として上述し、かつ図1Aに示すように、例示的実施形態100のような本発明の例示的実施形態では、固体廃棄物処理方法は、方法ステップ(手順/プロセス)、および104‐フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップと、108‐固体水酸化カルシウムを供給するステップと、112‐固体廃棄物および固体水酸化カルシウムを混合し、それによりそれらの混合物を形成するステップと、116‐化学的還元(非酸化)環境で混合物を加熱し、それによって固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物を形成するステップと、120‐無害で安全に廃棄処分可能な物質が形成されるように、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップとを実行するために使用される関連機器の動作を制御し、かつそれらに関連するデータ情報を処理する、例示的ステップ(手順/プロセス)124をさらに含む。
したがって、図2に示すように、例示的実施形態200のような本発明の例示的実施形態では、固体廃棄物処理システムは、他の固体廃棄物処理システムのプロセスユニット(およびそれらの構成部品)、すなわち、固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224に作動的に接続され、かつそれらの動作を制御し、かつそれらに関連するデータ情報を処理するように構成された、プロセス制御/データ情報処理ユニット228をさらに含む。補足的に、例示的実施形態では、固体廃棄物処理システムのプロセスユニット(およびそれらの構成部品)、すなわち固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224の各々は、プロセス制御/データ情報処理ユニット228に作動的に接続され、かつそれによって制御されるように構成される。プロセス制御/データ情報処理ユニット226と、他の固体廃棄物処理システムのプロセスユニット(およびそれらの構成部品)の各々との間の作動的接続および構成は、プロセス制御/データ情報処理ユニット228の周囲の点線両矢印230によって概略的に表される。
以下は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法の例示的実施形態およびシステムの例示的実施形態の追加の例証的説明および詳細である。適宜、本発明の例示的実施形態の例示的図面(図)を参照する。例えば、非限定的に、かつ固体廃棄物処理方法の例示的実施形態100(図1A、図1B)のような一部の実施形態、および例証として記載する以下の例示的ステップ(手順/プロセス)、それらのサブステップ(下位手順/サブプロセス)、およびそれらの特徴において、図面を参照する。さらに、例えば、非限定的に、かつ固体廃棄物処理システムの例示的実施形態200(図2)のような一部の実施形態、および例証として記載する以下の例示的構成部品(ユニット、装置、アセンブリ、機構、機器、構造)、それらの機能、およびそれらの特徴において、図面を参照する。
>フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップ//固体廃棄物投入ユニット
フッ素化合物を含有する固体廃棄物、例えば固体廃棄物204は、例えば、フッ素化合物を含有する材料または製品の商業的生産者または製造者により提供/供給される。そのような材料または製品は、非限定的に、(有機または/および無機)タイプのフッ素化合物またはフッ素化タイプの(有機または/および無機)化合物から作られ、それらを含む。そのような有機タイプのフッ素化合物またはフッ素化タイプの有機化合物は、一般的に有機フッ化物化合物として知られ、そのように呼ばれる。
一般的に、かつ非限定的に、固体廃棄物204は、任意の数およびタイプまたは種類の有機または/および無機フッ素化合物(フッ素含有化合物またはフッ素化化合物)を含んでよい。
固体廃棄物投入ユニット206は、固体廃棄物204を受け入れ、かつ保持または収容するように構成され、かつ動作する、保持または収容容器(コンテナ)208を含み、固体廃棄物204はそこから(例えば化学物質[固体]輸送ライン232を介して)混合ユニット216に供給または投入される。
>固体水酸化カルシウムを供給するステップ//固体水酸化カルシウム供給ユニット
固体水酸化カルシウム供給ユニット210は、固体水酸化カルシウム[Ca(OH)(固体)]212を保持または収容するように構成されかつ動作する、保持または収容容器(コンテナ)214を含み、固体水酸化カルシウム212はそこから(例えば化学物質[固体]輸送ライン234を介して)混合ユニット216に供給される。
例示的実施形態では、固体廃棄物204のフッ素化合物中に含まれるフッ素の量または数量の化学量論的当量に相応する量または数量の固体水酸化カルシウム[Ca(OH)(固体)]212が供給される。例示的実施形態では、化学量論的当量は、固体廃棄物204のフッ素化合物中に含まれるフッ素の(モル)量または数量の化学量論的モル当量に置き換えられる。したがって、例示的実施形態では、固体廃棄物204のフッ素化合物中に含まれるフッ素の(モル)量または数量に相応する化学量論的(モル)量または数量の固体水酸化カルシウム212が供給される。
例示的実施形態では、固体廃棄物204に供給される固体水酸化カルシウム212の量または数量は、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を形成するための、2つの反応物すなわち固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の間の(加熱ユニット220の内部で起きる)化学反応が完全にまたは略完全に完了し、それによって各反応物の初期の全量または全数量が完全にまたは略完全に消費される一方、過剰な反応物がどちらも全く残らないか最小限しか残らず、形成される副生物も最小限の量または数量になるようにする。
>固体廃棄物および固体水酸化カルシウムを混合するステップ//混合ユニット
例示的実施形態では、最初に、固体廃棄物204が(例えば化学物質[固体]輸送ライン232を介して)混合ユニット216に供給または投入され、次いで、固体水酸化カルシウム212が、(すでに固体廃棄物204が収容されている)混合ユニット216に(例えば化学物質[固体]輸送ライン234を介して)供給される。代替的に、例示的実施形態では、最初に、固体水酸化カルシウム212が(例えば化学物質[固体]輸送ライン234を介して)混合ユニット216に供給され、次いで、固体廃棄物204が、(すでに固体水酸化カルシウム212が収容されている)混合ユニット216に(例えば化学物質[固体]輸送ライン232を介して)供給または投入される。
混合ユニット216は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212を受け入れ、かつ次いで混合するように構成され、かつ動作する、混合装置、例えば混合装置236を含み、その中で固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218が形成される。
例示的実施形態では、混合装置236は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212のような固体を混合するように構成され、かつ動作する。例示的実施形態では、混合装置236は、例えば(粗状または/および微細状の)顆粒または/および粉末を混合するように構成され、かつ動作し、固体廃棄物204または/および固体水酸化カルシウム212は(粗または/および微細な)顆粒(粒状)または/および粉末状の固体(すなわち顆粒状または/および粉末状の固体)であり、それらにより形成される混合物218は、(粗または/および微細な)顆粒状または/および粉末状の固体である。例示的実施形態では、混合装置236は(粗または/および微細な)非顆粒状および非粉末状の固体廃棄物204または/および固体水酸化カルシウム212を混合するように構成され、かつ動作し、それらにより形成される混合物218は、(粗または/および微細な)非顆粒状または非粉末状の固体である。
例示的実施形態では、混合装置236は、混合物218が(例えば化学物質[固体]輸送ライン238を介して)加熱ユニット220に供給される前に、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の均一な混合物218を形成するために、混合装置236の内部で固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の均一、徹底的、かつ完全な混合を確実にするように構成され、かつ動作する、1つ以上の混合アセンブリ、混合機構、または/および混合要素、例えば混合撹拌器または/および混合インペラを含む。
>固体廃棄物および固体水酸化カルシウムの混合物を加熱するステップ//加熱ユニット
固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218は、化学的還元(非酸化)環境(すなわち化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)で加熱され、それにより固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]を含む加熱生成物が形成される。
混合ユニット216に作動的に接続される加熱ユニット220は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物を化学的還元(非酸化)環境(化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)で加熱するように構成され、かつ動作する。加熱ユニット220内で、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物を形成するために、固体廃棄物204と固体水酸化カルシウム212との間で混合物218に化学反応が起きる。
加熱ユニット220は加熱装置、例えば加熱装置240を含み、加熱装置は次に、例えば投入アセンブリ、加熱室、および排出アセンブリを含む。例示的実施形態では、加熱装置240は、本明細書で一般的に1つ以上の加熱器と呼ばれる1つ以上の加熱アセンブリ、加熱機構、または/および加熱要素を含み、または/かつそれに作動的に接続され、かつそれによって熱を供給される。例示的実施形態では、加熱装置240は一種のオーブンとして、または一種の炉として構成され、かつ動作する。
例示的実施形態では、加熱装置240は加熱装置投入アセンブリ242、加熱室244、および加熱装置排出アセンブリ246を含む。
加熱装置投入アセンブリ242は、([例えば化学物質[固体]輸送ライン238を介して]混合ユニット216から)、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218を加熱室244内に受け入れかつ通過させるように構成され、かつ動作する。
加熱室244は、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218を(混合ユニット216から)受け入れ、保持または収容し、かつ加熱するように構成され、かつ動作し、混合物218は化学的に反応して(固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]のみならず、他の可能な固体反応生成物をも含む)加熱生成物222を形成する。
例示的実施形態では、加熱装置240は、加熱室244が1つ以上の加熱器(加熱アセンブリ、加熱機構、または/および加熱要素)を含み、または/かつそれに作動的に接続され、かつそれによって熱を供給されるように構成され、かつ動作する。例えば、図2では、1つ以上の加熱器は、248で参照される1対の加熱器によって概略的に表される。そこに示すように、非限定的に、加熱器248は加熱室244の外部に構成される。例示的実施形態では、加熱器248は追加的に、または代替的に、加熱室244の内部に構成されてよい。例示的実施形態では、1つ以上の加熱器(加熱アセンブリ、加熱機構、または/および加熱要素)は、例えば抵抗型電気加熱器として、電気によって動作する。
加熱装置排出アセンブリ246は、(固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]のみならず、他の可能な固体反応生成物をも含む)形成された加熱生成物222を加熱室244の外に(制御可能に)通過させるように構成され、かつ動作する。加熱生成物222の加熱装置240の加熱室244の外へのそのような(制御可能な)通過および排出を達成するために、例示的実施形態では、加熱装置排出アセンブリ246は出口フランジを含み、あるいはそれに作動的に接続される。代替的に、または追加的に、例示的実施形態では、加熱装置排出アセンブリ246は、出口弁アセンブリまたは機構、例えば出口弁アセンブリまたは機構262を含み、あるいはそれに作動的に接続される。
化学反応の加熱、温度、圧力条件/パラメータ、特性
例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物の形成を達成するために、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の混合物218を化学的還元(非酸化)環境(化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)で加熱するように構成され、かつ動作する。
例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の混合物218を例えば比較的高温で加熱するように構成され、かつ動作し、(加熱プロセス中の)動作温度は約400℃〜約800℃の範囲である。例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に加熱装置240は、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の混合物218を約500℃の温度で加熱するように構成され、かつ動作する。比較的高温のそのような加熱条件を達成するために、例示的実施形態では、加熱器248(加熱アセンブリ、加熱機構、または/および加熱要素)は、加熱室244内で約400℃〜約800℃の範囲の動作温度、例えば約500℃の温度が得られるように、加熱プロセス中に加熱室244に熱を供給/提供するように構成され、かつ動作する。
例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物の形成を達成するために、加熱プロセス中に化学的還元環境(すなわち化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)を提供するように構成され、かつ動作する。加熱プロセス中に、酸素ガスまたは/および他の可能な酸化型のガスが形成されることがあり、加熱室244の内部に化学的酸化条件をもたらすおそれがあり、望ましくない。加えて、加熱プロセス中に、有害なフッ化水素ガス[HF(ガス)]も形成されることがある。図2では、加熱プロセス中に形成されるガスは一般的に小円250で参照される。
化学的還元環境(すなわち化学的酸化条件が存在せず、化学的還元条件が存在する環境)を提供するためだけでなく、加熱プロセス中に形成されることのあるフッ化水素ガス[HF(ガス)]を除去(排気)するためにも、例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、加熱プロセス中に形成されるガスを除去(排気)するように構成され、かつ動作する。単数または複数の酸化ガス250のそのような除去(排気)を達成するために、例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、本明細書では一般的に1つ以上のガス除去(排気)装置と呼ばれる1つ以上のガス除去(排気)アセンブリまたは/およびガス除去(排気)機構を含み、または/かつそれに作動的に接続される。
例えば、図2に示すように、加熱ユニット220は、(例えば化学物質[気体]輸送ライン254を介して)加熱装置240の加熱室244に作動的に接続され、かつ加熱プロセス中に加熱装置240の加熱室244の内部で形成されるガス250を除去(排気、ポンプで排出)するように構成された、真空ポンプのようなガス除去(排気)装置、例えばガス除去(排気)装置252を含む。
本発明の一部の実施形態では、例えば加熱プロセス中に加熱装置240の加熱室244の内部で形成され、かつ例えばガス除去(排気)装置252によって除去(排気、ポンプで排出)される有害なフッ化水素[HF(ガス)])を含むガス250は次いで、本明細書では一般的に1つ以上のガス洗浄(スクラビング)装置と呼ばれる、例えば1つ以上のガス洗浄(スクラビング)アセンブリまたは/およびガス洗浄(スクラビング)機構の作業を含む、ガス洗浄(スクラビング)プロセスを受ける。そのような例示的実施形態、例えば例示的実施形態200では、廃棄物処理システムは、加熱プロセス中に加熱装置240の加熱室244の内部に形成されたガス250を洗浄(スクラビング)するように構成され、かつ動作する。そのような例示的実施形態では、例えば加熱ユニット220は、ガス洗浄(スクラビング)装置、例えばガススクラバ256を含み、または/かつそれに作動的に接続される。例示的実施形態では、加熱プロセス中に加熱装置240の加熱室244の内部で形成され、かつ例えばガス除去(排気)装置252によって除去(排気、ポンプで排出)されるガス250は、次いで、例えば化学物質[気体]輸送ライン258を介して、ガススクラバ256に送られる。
例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、例えば、大気圧より低い圧力、例えば約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]から大気圧より高い圧力、例えば約2気圧(atm)[1520mmHg]にまたがる比較的広範囲の動作圧力下で、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の混合物218を加熱するように構成され、かつ動作する。示された圧力範囲内でそのような加熱環境を達成するために、例示的実施形態では、ガス除去(排気)装置252(例えば真空ポンプ)は、加熱室244内に約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]〜約2気圧(atm)[1520mmHg]の範囲の動作圧力を得るために、加熱プロセス中に加熱室244の内部からガス250を除去(排気、ポンプで排出)するように構成され、かつ動作する。
化学反応の物質移動条件/パラメータ、特性
例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の加熱混合物218、ならびに(本質的に固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]およびそれにより形成される比較的少量の他の可能な固体反応生成物から成る)固体反応生成物222を、加熱プロセス中に(例えば加熱プロセスの開始から終了まで)、加熱装置240(加熱室244)を介して、加熱装置投入アセンブリ242から、加熱室244を介してかつそこから加熱装置排出アセンブリ246内に向かって(強制的に)移送(輸送、移動)させるように構成され、かつ動作する。加熱プロセス中の加熱混合物218(およびそれにより形成される加熱固体反応生成物222)の加熱装置240(加熱室244)を介するそのような(強制的)物質移動(輸送、移動)を達成するために、例示的実施形態では、一般的に加熱ユニット220、および特に(加熱室244を含む)加熱装置240は、本明細書で一般的に1つ以上の強制物質移送装置と呼ばれる1つ以上の強制物質移動アセンブリ、または/および強制物質移動機構を含む。
例えば、図2に示すように、加熱ユニット220は、(加熱室244の内部を介して)加熱装置240の一部として含まれかつその内部に位置する強制物質移送装置、例えば強制物質移送装置260(非限定的に、三叉型の構造として表現されかつ具現される)を含む。強制物質移送装置260は、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の加熱混合物218、およびそれにより形成された加熱固体反応生成物222を、加熱プロセス中に(例えば加熱プロセスの開始から終了まで)、加熱装置240(加熱室244)を介して、加熱装置投入アセンブリ242から、加熱室244を介してかつそこから加熱装置排出アセンブリ246内に向かって、(強制的に)移送(輸送、移動)させるように構成され、かつ動作する。例えば、図2では、加熱プロセス中の加熱混合物218およびそれにより形成された加熱固体反応生成物222の加熱装置240(加熱室244)を介するそのような強制的物質移送(輸送、移動)は、強制物質移送装置260の周囲の3つの破線矢印によって表される。
例示的実施形態では、強制物質移送装置260は、例えば制御可能に回転可能なスクリュの形で、または同様の形状構成および動作型の回転可能な構成部品(構造、要素)の形で、制御可能に回転するように構成されかつ動作する1つ以上の制御可能に回転可能な構成部品(構造、要素)を含む。強制物質移送装置260の例示的実施形態では、1つ以上の制御可能に回転可能な構成部品(構造、要素)の各々は、加熱プロセス中(例えば加熱プロセスの開始から終了まで)の動作速度または回転率が、約1回転/分(rpm)〜約30回転/分(rpm)の範囲になるように、回転するように構成され、かつ動作する。
強制物質移送装置260の例示的実施形態では、制御可能に回転可能なスクリュまたは同様の形状構成および動作型の回転可能な構成部品(構造、要素)は、実質的に不活性または非反応性であって加熱プロセス中に固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の加熱混合物218、またはそれにより形成された加熱固体反応生成物222に化学的に影響しない(すなわち、それらと化学的に反応せず、あるいはそれらの化学反応を起こさない)、1タイプ以上または1種類以上の(不活性、非反応性)材料、例えば高品位ステンレス鋼から作られる。回転可能なスクリュの構造のそのような例示的材料は、加熱室244の内部の様々な加熱成分の強制物質移送中に起こり得る望ましくない副反応を防止し、あるいは少なくとも最小限に止める。
化学反応(加熱室)滞留時間条件/パラメータ、特性
固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218を加熱し、それにより固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物を形成するために、加熱装置240の加熱室244内部における反応物および生成物ならびに従って化学反応の総滞留時間(期間)は、幾つかのプロセス動作条件およびパラメータの関数である。例示的プロセス動作条件およびパラメータは以下の通りである。
(i)加熱プロセス中の加熱装置240(加熱室244)の内部の温度および圧力条件。化学反応(加熱室)滞留時間は、加熱室244の内部で固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218の加熱中に起きる化学反応の化学反応速度の関数である。次に、加熱室244の内部で起きる化学反応の化学反応速度は、加熱プロセス中の動作温度および動作圧力の関数である。
(ii)固体廃棄物204中のフッ素化合物の初期相対量または割合に照らした、固体廃棄物204の初期化学組成または構成。
(iii)加熱ユニット220の加熱装置240(加熱室244)内に供給される固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物218の総量または総数量(質量、重量、体積)。それは次に、混合ユニット216に供給投入される固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の初期量または数量(質量、重量、体積)に基づく。例えば、例示的実施形態では、混合ユニット216に供給投入される固体水酸化カルシウム212の初期量または数量(質量、重量)は、固体廃棄物204のフッ素化合物中に含まれるフッ素[F]の量または数量の化学量論的当量に相応する量または数量の固体水酸化カルシウム212が供給されることに基づく。
(iv)加熱装置240(加熱室244)を介し、加熱装置投入アセンブリ242から、加熱室244を介してそこから外部に、かつ加熱装置排出アセンブリ246内に向かう、加熱中の固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の加熱混合物218、ならびにそれにより形成される(本質的に固体フッ化カルシウムから成る)加熱固体反応生成物222の強制物質移送速度。強制物質移送装置260のような強制物質移送装置の動作を含む例示的実施形態では、加熱室244を介する加熱プロセス中の加熱混合物218および加熱固体反応生成物222の強制物質移送速度は、強制物質移送装置260の1つ以上の制御可能に回転可能な構成部品(構造、要素)の動作速度または回転率の一次関数である。例示的実施形態では、加熱プロセス中の加熱混合物218の強制物質移送速度は、加熱混合物218の内部だけでなく加熱室244全体でも起きる熱伝達の速度に影響を及ぼす。これは次に、加熱プロセス中に起きる化学反応速度に影響を及ぼすことがあり、それは次に、総化学反応(加熱室)滞留時間に影響を及ぼすことがある。
実際に観察される化学反応(加熱室)総滞留時間は、上述した例示的プロセス動作条件およびパラメータの何らかの関数となる。例示的実施形態では、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212の混合物を加熱し、それによって固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む加熱生成物を形成するために、加熱装置240の加熱室244の内部における化学反応(加熱室)滞留時間(期間)は約20分(min)〜約60分(min)の範囲内であり、例えば約40分(min)である。
化学反応出口条件/パラメータ、特性
例示的実施形態では、加熱プロセス中に加熱ユニット220内で形成される(本質的に固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]から成る)加熱生成物222は、加熱装置排出アセンブリ246を通過することによって、加熱装置240の加熱室244から退出する。例示的実施形態では、加熱生成物222は出口フランジを通過し、次いで出口弁アセンブリまたは機構を通過し、その直後に、加熱生成物222はさらなるハンドリング、または/および処理、または/および使用のために回収される。
加熱装置240の加熱室244から外への加熱生成物222のそのような通過および退出を達成するために、例示的実施形態では、加熱装置排出アセンブリ246は出口フランジを含み、あるいはそれに作動的に接続される。代替的に、または追加的に、例示的実施形態では、加熱装置排出アセンブリ246は、出口弁アセンブリまたは機構、例えば出口弁アセンブリまたは機構262を含み、あるいはそれに作動的に接続される。
例示的実施形態では、出口弁アセンブリまたは機構、例えば出口弁アセンブリまたは機構262は、制御可能なタイミングで、例えば予め定められた開閉タイミングスケジュールに従って、制御可能に開閉するように構成され、かつ動作する。それによって、加熱室244への空気(酸素の)逆流を最小限に抑えて、加熱生成物222がそこを迅速に通過することが可能になる。例示的実施形態では、出口弁アセンブリまたは機構262は、制御されたタイミングで、例えば予め定められた開閉タイミングスケジュールに従って、制御可能に開閉するように構成され、かつ動作するナイフ弁または/およびダブルゲート弁を含み、それにより、加熱室244への空気(酸素)の逆流を最小限に抑えて、加熱生成物222がそこを迅速に通過することが可能になる。
例示的実施形態では、例えば加熱装置排出アセンブリ246を介して加熱ユニット220から退出し、かつ出口弁アセンブリまたは機構262を通過した後、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む(高温の)加熱生成物は、(例えば化学物質[固体]輸送ライン264を介して)例えば生成物回収容器またはコンテナ266に移送され、その中に回収される。
化学反応生成物の特性
上述の通り、例示的実施形態では、固体廃棄物204に(化学量論的当量で)供給される固体水酸化カルシウム212の量または数量は、本質的に固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]から成る加熱生成物222を形成するための、2つの反応物、固体水酸化カルシウム212および固体廃棄物204の間の(加熱ユニット220の内部で起きる)化学反応が完全にまたは略完全に完了し、それによって各反応物の本質的に初期の全量または全数量が本質的に完全に消費される一方、過剰な反応物がどちらも本質的に全く残らず、副生物も本質的に形成されないようにする。したがって、例示的実施形態では、加熱プロセスが完了すると、加熱生成物222の化学反応生成物プロファイル/分布は本質的に、純粋な(略100%の)(白色)固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]から成る。最初に提供された固体廃棄物204中に存在した本質的に全てのフッ素化合物は、(白色の)固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]の生成物を形成するために、最初に供給された固体水酸化カルシウム[Ca(OH)]212と反応した。
例示的実施形態では、固体廃棄物処理技術(方法およびシステム)は、結果的に比較的少量の廃棄物を生じる。例えば、加熱プロセスが完了したとき、生成された唯一の廃棄物は、加熱プロセス中に加熱装置240の加熱室244の内部に形成されたガス250を除去(排気、ポンプで排出)したガス除去(排気)装置、例えばガス除去(排気)装置252(真空ポンプ)の内部に形成された比較的少量の凝縮水である。そのような凝縮水は、フッ化カルシウム[CaF(塩)]以外の塩を比較的少量含むことがあり、かつ比較的少量の液相フッ化水素(フッ化水素酸)[HF(液体)]をも含むことがある。例示的実施形態では、そのような凝縮水は、加熱ユニット220の加熱室244内に投入された混合物218(固体廃棄物204+固体水酸化カルシウム212)の総量の約5%(重量/重量)未満を占める。したがって、固体廃棄物処理技術は、比較的少量の廃棄物または/および副生物を生じるという点で、比較的高効率である。
>加熱生成物のハンドリングまたは/および処理を施すステップ//生成物ハンドリング/処理ユニット
例示的実施形態では、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む回収された加熱生成物は一部分または全部が、例えば生成物ハンドリング/生成物処理ユニット、例えば生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224によるさらなるハンドリングまたは/および処理を受ける。例示的実施形態では、生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224は、(例えば生成物回収容器またはコンテナ266、および化学物質[固体]輸送ライン268を介して)加熱ユニット220に作動的に接続され、無害で安全に廃棄処分可能な物質、例えば無害で安全に廃棄処分可能な物質226を形成するために、回収された加熱生成物222をさらにハンドリングしまたは/かつ処理するために利用される。
再び図1Bを参照する。これは、例えば図1Aに提示する固体廃棄物処理方法の例示的実施形態100を介して形成された加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理する、固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)120の例示的ステップ(手順/プロセス)の流れ図である。
例示的実施形態では、ステップ(手順/プロセス)120は、(加熱ユニット220の内部で約400℃〜約800℃の範囲の動作温度で形成された)固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む回収された(高温の)加熱生成物の温度を室温まで低減させて、無害で安全に廃棄処分可能な物質226を形成する、例示的ステップ(手順/プロセス)130を含む。例示的実施形態では、そのような温度の低減は、周囲空気および圧力条件下で達成される。例示的実施形態では、そのような温度の低減は、加熱生成物222の温度を自然に室温まで低減させることによって、または/かつ加熱生成物222の温度を強制的に(例えば冷却手段を介して)室温まで低減させることによって達成される。
例示的実施形態では、ステップ(手順/プロセス)120は、無害で安全に廃棄処分可能な物質226を廃棄処分する例示的ステップ(手順/プロセス)134をさらに含む。
図2に示す例示的実施形態200のような固体廃棄物処理システムの例示的実施形態では、生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224は、無害で安全に廃棄処分可能な物質226が形成されかつ得られるように、回収された加熱生成物222をハンドリングしまたは/かつ処理する、固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)120の例示的ステップ(手順/プロセス)を実行するように構成され、かつ動作する。例えば、生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224は、無害で安全に廃棄処分可能な物質226が形成されるように、固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]222を含む回収された(高温の)加熱生成物の温度を室温まで低減させるために必要な機器および装置を含む。例えば、生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224は、無害で安全に廃棄処分可能な物質226の廃棄処分を容易にするために必要な機器および装置を含む。
>方法およびシステムの動作を制御し、方法およびシステムに関連するデータ情報を処理するステップ//プロセス制御/データ情報処理ユニット
図1Aおよび図1Bに提示する固体廃棄物処理方法の例示的実施形態100、ならびに図2に提示する固体廃棄物処理システムの例示的実施形態200のような、本発明の例示的実施形態では、プロセス制御/データ情報処理ユニット228を介して、方法ステップ(手順/プロセス)の動作、およびフッ素化合物を含有する固体廃棄物204を提供するステップと、固体水酸化カルシウム212を供給するステップと、固体廃棄物204および固体水酸化カルシウム212を混合し、それによってそれらの混合物218を形成するステップと、固体フッ化カルシウム222を含む加熱生成物を形成するために、混合物218を化学的還元(非酸化)環境で加熱するステップと、無害で安全に廃棄処分可能な物質226が形成されるように、加熱生成物222をハンドリングしまたは/かつ処理するステップとを実行するために使用される関連機器の動作が制御され、かつそれらに関連するデータ情報が処理される。
図1Aでは、固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)およびその実行に使用される関連機器の制御および処理は、124から延びて、それぞれの方法ステップ(手順/プロセス)104、108、112、116、および120から延びる破線につながる破線126によって概略的に表される。図2では、固体廃棄物処理方法ステップ(手順/プロセス)およびその実行に使用される関連機器のそのような制御および処理のみならず、プロセス制御/データ情報処理ユニット226と他の固体廃棄物処理システムプロセスユニット(およびそれらの構成部品)、すなわち固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224の各々との間の作動的接続および構成も同様に、プロセス制御/データ情報処理ユニット228の周囲の点線両矢印230によって概略的に表される。
例示的実施形態200のような例示的実施形態では、一般的に固体廃棄物処理システムおよび特にプロセス制御/データ情報処理ユニット228は、システムプロセスユニット、構成部品、アセンブリ、機構、および作動的接続の多数の動作パラメータおよび状態の自動の電気的および/または電子的動作、制御、および監視(計測)を含む。
例示的実施形態では、システムプロセスユニット、構成部品、およびアセンブリ、機構と電源およびプロセス制御機器との間の、電気的または/および電子的制御データ、情報、およびコマンド、通信信号の電気的または/および電子的入出力、フィードフォワードおよびフィードバック送受信は、(有線または/および無線による)電気的または/および電子的入出力制御データ、情報、およびコマンド通信ラインによって提供され、それは例えばケーブル、ワイヤバンドル、または/およびワイヤバスを含んでよい。
例示的実施形態では、プロセス制御/データ情報処理ユニット228と、他のシステムプロセスユニット(およびそれらの構成部品)、すなわち固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224の各々との間の作動的接続および構成は、例えば図2にこれもまた点線両矢印230によって表す、入出力データ情報制御信号通信ラインの(有線または/および無線による)電気的または/および電子的ネットワークの形を取る。
システムプロセスユニットおよびそれらの構成部品の追加の例示的な構造上、機能上、および動作上の特徴
以下で、図2に示す例示的実施形態200のような、固体廃棄物処理システムの一部の実施形態の追加の例示的な構造上、機能上、および動作上の特徴について記載する。これらは、様々なシステムプロセスユニット(およびそれらの構成部品)、すなわち固体廃棄物投入ユニット206、固体水酸化カルシウム供給ユニット210、混合ユニット216、加熱ユニット220、および生成物ハンドリング/生成物処理ユニット224、ならびにそれらの間の多数の作動的接続に関係する。
例示的実施形態では、プロセスユニット、構成部品、アセンブリ、または/および機構のいずれか1つ以上は、それ自体の別個の(ローカル)電源および(ローカル)プロセス制御機器を含んでよく、それによって例えば、そのような局所化された電源およびプロセス制御機器は、プロセス制御/データ情報処理ユニット228に作動的に接続され、かつそれと連携して動作するように構成される。代替的に、プロセスユニット、構成部品、アセンブリ、または/および機構のいずれか1つ以上は、集中(グローバル)電源に直接作動的に接続されてよい。例えば、それは集中(グローバル)プロセス制御/データ情報処理ユニット228に作動的に接続され、あるいは関連させてよい。
例示的実施形態では、そのような電源は、直流または/および交流電圧または/および電流の形の同期的、順次的(逐次的)、周期的、非周期的、または非同期的な電力供給を含む、様々なタイプの空間的または/および時間的電力構成、モード、フォーマット、スキーム、およびスケジュールのいずれかに従って、固体廃棄物処理システムのシステムプロセスユニット、構成部品、アセンブリ、機構に電力を供給するように構成された、多機能多重動作型の電源である。そのような電源は、プロセス制御/データ情報処理ユニット228と連係して動作するように構成される。
例示的実施形態では、固体廃棄物処理システムは、パイプ、チューブ、接続要素、アダプタ、管継手、ポンプ、弁、ベント、ファン、スイッチのような適切な固体または/および流体(物質)移送装置と、固体または/および流体(物質)流量コントローラ、流量計、およびセンサのような流体(物質)流量制御、計量、感知、および計測装置と、それらに関連する機構、アセンブリ、構成部品、および要素をも含む。それらは、システムプロセスユニット、構成部品、およびアセンブリが、本明細書で例証的に説明した機能および動作を完全に達成できるように、適切な材料で作られる。
例示的実施形態では、固体廃棄物処理システムは、加熱器、加熱ジャケット、加熱要素、断熱材、パイプ、チューブ、接続要素、アダプタ、管継手、弁、ベント、ファン、スイッチのような適切な加熱および熱伝達機器と、温度コントローラ、センサ、および熱電対のような熱(温度)制御、感知、および計測装置と、それらに関連する機構、アセンブリ、構成部品、および要素をも含む。それらは、システムプロセスユニット、構成部品、およびアセンブリが、本明細書で例証的に説明した機能および動作を完全に達成できるように、適切な材料で作られる。
追加の実施形態、実現、実施、および適用
本発明の追加の実施形態、実現、実施、および適用は以下の通りである。
非限定的に、本発明の一部の実施形態は、他のハロゲン化合物(すなわちハロゲン化有機または/および無機化合物)を含有する固体廃棄物を処理するのに適切であり得る。
例えば、固体廃棄物中のフッ素化合物はフッ素[F]を含むので、かつフッ素はハロゲン族の元素の一員であるので、本発明の一部の実施形態は、臭素化合物、塩素化合物、または/およびヨウ素化合物のような他のハロゲン化合物を単独で、または組合せて含有する固体廃棄物を処理するのに適切であり得る。
加えて、例えば、本明細書で例証的に上述した本発明の例示的実施形態は、フッ素化合物を含有する固体廃棄物と混合し、アルカリ土類(カルシウム)フッ化物塩、すなわち固体フッ化カルシウム[CaF(塩)]を形成するために、アルカリ土類元素カルシウムの固体水酸化物形態、すなわち固体水酸化カルシウム[Ca(OH)(固体)](石灰)を使用することを含む。本発明の例示的実施形態は、固体廃棄物と混合して、それぞれのアルカリ土類フッ化物塩、すなわちフッ化ベリリウム[BeF(塩)]、フッ化マグネシウム[MgF(固体)]、フッ化ストロンチウム[SrF(固体)]、または/およびフッ化バリウム[BaF(固体)]を形成するために、固体水酸化ベリリウム[Be(OH)(固体)]、固体水酸化マグネシウム[Mg(OH)(固体)]、固体水酸化ストロンチウム[Sr(OH)(固体)]、または/および固体水酸化バリウム[Ba(OH)(固体)]のような固体水酸化物形態の他のアルカリ土類元素を使用することによって、実現または実施されてよい。
本明細書で使用される単数の文法的形態で書かれた用語(「a」、「an」及び「the」)の各々は、「少なくとも1つ」又は「1つ以上」を意味する。本明細書で使用される句「1つ以上」の使用は、「a」、「an」又は「the」のこの意図した意味を変更しない。従って、本明細書で使用される用語「a」、「an」、及び「the」はまた、本明細書で他で特別に規定されたり又は述べない限り、又は本明細書で他で明確に示さない限り、述べられたエンティティ又は対象の複数を示し、それを包含することができる。例えば、本明細書で使用される句「ユニット」、「装置」、「アセンブリ」、「機構」、「構成要素」、「要素」、及び「ステップ又は手順」はまた、それぞれ複数のユニット、複数の装置、複数のアセンブリ、複数の機構、複数の構成要素、複数の要素、及び複数のステップ又は手順を示し、それを包含することができる。
本明細書で使用される用語「含む(「includes」、「including」)」、「有する(「has」、「having」)」、「含む(「comprises」、「comprising」)」、及びそれらの言語上/文法上の変形、派生形、及び/又は活用形は、述べられた構成要素、特徴、特性、パラメータ、整数、又はステップを含むがそれらに限定されないことを意味し、それらを特定するものとしてとられるべきであり、1つ以上の追加の構成要素、特徴、特性、パラメータ、整数、ステップ、又はそれらの群を除外しない。これらの用語の各々は、句「から本質的になる」に等しい意味と考えられる。
本明細書で使用される句「からなる(「consisting of」、「consists of」)は、「含むが限定されない」を意味する。
本明細書で使用する場合、語句「本質的に〜から成る(「consisting essentially of」)」は、明記されたエンティティ、物体、またはアイテム、例えば、開示する発明の例示的実施形態の全体または一部であり、または/かつ開示する発明の例示的実施形態を実現するために使用される、上述した(基本的に固体フッ化カルシウム[CaF(塩)から成る])固体反応生成物222が、少なくとも1つの追加の「特徴または特性」、例えば加熱プロセス中に形成される比較的少量の他の可能な固体反応生成物を含んでよく、それによってそのような追加の「特徴または特性」は、開示するエンティティ、物体、またはアイテムの基本的な新規かつ進歩性のある特性または特別な技術的特徴に実質的に影響を及ぼさないことを意味する。
本明細書中で使用される用語「方法(method)」は、所与の課題を達成するためのステップ、手順、様式、手段、および/または技術を示し、これには、開示された発明の関連分野の実施者に知られているそのようなステップ、手順、様式、手段、および/または技術、または、知られている様式、手段、技術および手順から開示された発明の関連分野の実施者によって容易に開発されるそのようなステップ、手順、様式、手段、および/または技術が含まれるが、それらに限定されない。
この開示の全体を通して、パラメータ、特徴、特性、対象、又は寸法の数値は、数値範囲のフォーマットに関して述べられているか又は記載されることができる。本明細書で使用される、かかる数値範囲フォーマットは、本発明の幾つかの例示的実施形態の実施を示し、本発明の例示的実施形態の範囲を全く制限しない。従って、述べられ又は記載された数値範囲はまた、その述べられ又は記載された数値範囲内で全ての可能な下位範囲及び個々の数値(ここでは数値は、全体として整数又は分数値として表わされることができる)を示し、包含する。例えば、述べられ又は記載された数値「1〜6」はまた、「1〜3」、「1〜4」、「1〜5」、「2〜4」、「2〜6」、「3〜6」などの全ての可能な下位範囲、及び述べられ又は記載された数値範囲内の「1」、「1.3」、「2」、「2.8」、「3」、「3.5」、「4」、「4.6」、「5」、「5.2」、及び「6」のような個別の数値範囲を示し、包含する。これは、述べられ又は記載された数値範囲の数値幅、範囲、又は大きさにかかわらず適用する。
さらに、数値範囲を述べたり又は記載するために、句「約第一数値と約第二数値の間の範囲」は、句「約第一数値から約第二数値までの範囲」に等しく考えられ、それと同じ意味を有し、二つの等しい意味の句は、交換可能に使用されることができる。例えば、室温の数値範囲を述べたり又は記載するために、句「室温は、約20℃と約25℃の間の範囲の温度を示す」は、句「室温は、約20℃から約25℃までの範囲の温度を示す」と同じことを意味する。
本明細書中で使用される用語「約」は、±10%を示す。
明確化のために複数の別個の実施形態の文脈又は方式で図示して記載されかつ与えられた、本発明の特定の態様、特徴、及び特長はまた、単一の実施形態の文脈又は方式のいずれかの好適な組み合わせ又は副組み合わせで図示して記載されかつ与えられることができる。逆に、単一の実施形態の文脈又は方式の組み合わせ又は副組み合わせで図示して記載されかつ与えられる本発明の様々な態様、特徴、及び特長はまた、複数の別個の実施形態の文脈又は方式で図示して記載されかつ与えられることができる。
本発明は、特定の実施態様、およびその実施例によって図示して記載され、与えられてきたが、多くの別法、変更および/または変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、このような別法、変更および/または変形すべてが添付の請求項の精神の中にあり、かつそれによって包含されることを意図される。
本開示で引用されるか、または言及された刊行物、特許および/または特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および/または特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本明細書中の参照物の引用または確認は、このような参照物が本発明の先行技術を表わす、またはそれに相当することを認めたものとして解釈または理解されるべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

Claims (28)

  1. フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法であって、
    フッ素化合物を含有する固体廃棄物を提供するステップと、
    固体水酸化カルシウムを供給するステップと、
    固体廃棄物と固体水酸化カルシウムとを混合し、それによってそれらの混合物を形成するステップと、
    固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物を形成するために、混合物を化学的還元(非酸化)環境で加熱するステップと、
    無害で安全に廃棄処分可能な物質を形成するように、加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するステップと
    を含む方法。
  2. 提供される固体廃棄物のフッ素化合物中に含まれるフッ素の量の化学量論的当量に相応する量の前記固体水酸化カルシウムを供給するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記混合することは、それにより形成される混合物が顆粒状または/および粉末状となるように実行される、請求項1に記載の方法。
  4. 前記加熱することは、約400℃〜約800℃の範囲の動作温度で実行される、請求項1に記載の方法。
  5. 前記加熱することは、約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]〜約2気圧(atm)[1520mmHg]の範囲の動作圧力で実行される、請求項1に記載の方法。
  6. 前記加熱することは、それにより形成されるガスを除去することを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記加熱することは、前記加熱することの開始から終了まで、前記加熱された混合物およびそれにより形成される前記加熱生成物を強制的に移送かつ移動させることを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記強制的な移送および移動は、強制物質移送装置を用いて実行される、請求項7に記載の方法。
  9. 前記強制物質移送装置は、約1回転/分(rpm)〜約30回転/分(rpm)の範囲の動作速度または回転率で制御可能に回転するように構成されかつ動作する、1つ以上の制御可能に回転可能な構成部品を含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記加熱することは、約20分(min)〜約60分(min)の範囲の化学反応滞留時間で実行される、請求項1に記載の方法。
  11. 前記ハンドリングしまたは/かつ処理することは、固体フッ化カルシウムを含む回収された(高温の)加熱生成物の温度を低減させることを含む、請求項1に記載の方法。
  12. 無害で安全に廃棄処分可能な物質を廃棄処分するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. プロセス制御/データ情報処理ユニットを介して、固体廃棄物を提供すること、固体水酸化カルシウムを供給すること、混合すること、および加熱することの動作を制御するステップと、これらのことに関連するデータ情報を処理するステップとをさらに含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理することの動作を制御するステップと、ハンドリングしまたは/および処理することに関連するデータ情報を処理するステップとをさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理するシステムであって、
    固体廃棄物を受け入れかつ収容するための固体廃棄物投入ユニットと、
    前記固体水酸化カルシウムを固体廃棄物に供給するための固体水酸化カルシウム供給ユニットと、
    前記固体廃棄物投入ユニットおよび前記固体水酸化カルシウム供給ユニットに作動的に接続された、前記固体廃棄物および前記固体水酸化カルシウムを混合するための混合ユニットであって、それらの混合物がその中で形成される混合ユニットと、
    前記混合ユニットに作動的に接続された、前記混合物を化学的還元(非酸化)環境で加熱するための加熱ユニットであって、固体フッ化カルシウムを含む加熱生成物がその中で形成される加熱ユニットと、
    前記加熱ユニットに作動的に接続された、前記加熱生成物をハンドリングしまたは/かつ処理するための生成物ハンドリング/生成物処理ユニットであって、無害で安全に廃棄処分可能な物質がその中で形成される生成物ハンドリング/生成物処理ユニットと
    を備えたシステム。
  16. 前記固体水酸化カルシウム供給ユニットは、提供される固体廃棄物のフッ素化合物中に含まれるフッ素の量の化学量論的当量に相応する量の前記固体水酸化カルシウムを供給するように構成される、請求項15に記載のシステム。
  17. 前記混合ユニットは、固体廃棄物と前記固体水酸化カルシウムとを混合するように構成された混合装置を含み、それにより形成される前記混合物は顆粒状または/および粉末状である、請求項15に記載のシステム。
  18. 前記加熱ユニットは、約400℃〜約800℃の範囲の動作温度で混合物を加熱するように構成される、請求項15に記載のシステム。
  19. 前記加熱ユニットは、約0.1気圧(atm)[76.0mmHg]〜約2気圧(atm)[1520mmHg]の範囲の動作圧力で混合物を加熱するように構成される、請求項15に記載のシステム。
  20. 前記加熱ユニットは、前記混合物の前記加熱中に生成されるガスを除去するように構成される、請求項15に記載のシステム。
  21. 前記加熱ユニットは、前記混合物およびそれにより形成される前記加熱生成物を、前記加熱中に加熱装置を介して、強制的に移送かつ移動させるように構成された加熱装置を含む、請求項15に記載のシステム。
  22. 前記加熱装置は、前記加熱装置を介して前記強制的移送および移動を達成するように構成された強制物質移送装置を含む、請求項21に記載のシステム。
  23. 前記加熱装置は加熱室を含み、その中に前記強制物質移送装置が配置される、請求項22に記載のシステム。
  24. 前記強制物質移送装置は、制御可能に回転可能なスクリュとしてまたは同様の形状構成および動作型の回転可能な構成部品として制御可能に回転するように構成されかつ動作する、制御可能に回転可能な構成部品を含む、請求項22に記載のシステム。
  25. 前記制御可能に回転可能な構成部品は、約1回転/分(rpm)〜約30回転/分(rpm)の範囲の動作速度または回転率で制御可能に回転するように構成されかつ動作する、請求項24に記載のシステム。
  26. 前記加熱ユニットは、約20分(min)〜約60分(min)の範囲の化学反応滞留時間、前記混合物を加熱するように構成される、請求項15に記載のシステム。
  27. 前記固体廃棄物投入ユニット、前記固体水酸化カルシウム供給ユニット、前記混合ユニット、および前記加熱ユニットに作動的に接続され、かつそれらの動作を制御しかつそれらに関連するデータ情報を処理するプロセス制御/データ情報処理ユニットをさらに含む、請求項15に記載のシステム。
  28. 前記プロセス制御/データ情報処理ユニットはさらに、生成物ハンドリング/生成物処理ユニットに作動的に接続され、かつその動作を制御し、それに関連するデータ情報を処理する、請求項27に記載のシステム。
JP2018546776A 2015-11-30 2016-08-10 フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法及びシステム Pending JP2018535095A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562260798P 2015-11-30 2015-11-30
US62/260,798 2015-11-30
PCT/IB2016/054819 WO2017093813A1 (en) 2015-11-30 2016-08-10 Method and system for processing solid waste containing fluorine compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018535095A true JP2018535095A (ja) 2018-11-29

Family

ID=56979606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018546776A Pending JP2018535095A (ja) 2015-11-30 2016-08-10 フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法及びシステム

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20180369628A1 (ja)
JP (1) JP2018535095A (ja)
KR (1) KR20180089447A (ja)
CN (1) CN108602096A (ja)
AU (1) AU2016362104A1 (ja)
BR (1) BR112018010922A2 (ja)
CA (1) CA3006011A1 (ja)
HK (1) HK1259057A1 (ja)
MX (1) MX2018006605A (ja)
WO (1) WO2017093813A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111256144A (zh) * 2020-02-13 2020-06-09 暨南大学 一种对全氟化合物进行热稳定化的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303477A (en) * 1979-06-25 1981-12-01 Babcock Krauss-Maffei Industrieanlagen Gmbh Process for the pyrolysis of waste materials
WO2013043642A2 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Banus Christopher T Apparatus and method for converting hazardous waste containing unreacted resin and solvents into disposable non-hazardous material

Also Published As

Publication number Publication date
CA3006011A1 (en) 2017-06-08
CN108602096A (zh) 2018-09-28
KR20180089447A (ko) 2018-08-08
BR112018010922A2 (pt) 2019-03-19
US20180369628A1 (en) 2018-12-27
MX2018006605A (es) 2018-09-28
WO2017093813A1 (en) 2017-06-08
HK1259057A1 (zh) 2019-11-22
AU2016362104A1 (en) 2018-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008047683A (ja) 熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体
JP2018507837A (ja) 臭素化合物を含有する固体廃棄物からの臭素の回収、及びその用途
JP2018535095A (ja) フッ素化合物を含有する固体廃棄物を処理する方法及びシステム
US10710903B2 (en) Processing contaminated water containing volatile compounds via flash evaporation
JPS63285121A (ja) マイクロ波加熱焙焼・還元装置
JP3249986B2 (ja) フロンの分解処理法および装置
JP5523447B2 (ja) 物質の相転移方法
JP2009189905A (ja) 熱回収型洗浄装置
JP2009082892A (ja) 排ガス処理装置の温度制御方法及び該方法を用いた排ガス処理装置と排ガス処理システム
TWI796287B (zh) 形成奈米碳管的系統和方法
US20220314191A1 (en) Microwave reactor
JPH10277363A (ja) 弗化炭素類の分解方法および分解用反応剤
JP2011085566A (ja) ウラン−アンチモン複合酸化物を含む触媒からのウランの回収を容易にする方法
JP2006258716A (ja) 放射性廃棄物の固化処理方法および固化処理装置
TW202035279A (zh) 過氧化氫的分解方法及使用該方法的裝置
JP2011149803A (ja) 放射性廃棄物の固化処理システムおよび方法
CN206305119U (zh) 一种氯气缓冲器的清洗装置
CN217614775U (zh) 一种混合溶液恒温反应装置
JP2000296324A (ja) フッ化窒素の分解用反応剤及び分解法
JP2013061296A (ja) 廃イオン交換樹脂の処理方法及び処理装置
Mcfarlane et al. Uranium Oxide Elutriation at Higher Flow Rates and Longer Times
JPH1147552A (ja) 弗化硫黄の分解法および分解用反応剤
WO1998001217A1 (fr) Procede et equipement de decompositions d'hydrocarbures fluores
JP3713366B2 (ja) 弗化窒素の分解方法および分解用反応剤
JP2006023228A (ja) マイクロ波熱処理の分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180530

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201113