JP2575388B2 - 危険廃棄物処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は危険廃棄物の処理装置に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

産業廃棄物運搬車で収集して処分することを必要とす
る使用済みの溶媒、活性炭、重金属および他の危険廃棄
物を貯蔵し、搬送し、処理して処分する現在のやり方で
は、多岐にわたる産業界、例えば、化学工業界および電
子工業界にとって重大な政治問題および環境問題が生じ
ていた。地下水汚染問題および職業状の健康問題が増々
増えてきた。また、米国連邦RCAA（資源、保護および回
収法令）では、危険廃棄物を出した者には長期間にわた
る法律上の責任があり、というものもこれらの物質の最
終結果を考えたためであり、これは危険廃棄物を出した
者の「ゆりかごから墓場まで」の責任である。最も大き
い製造会社のみがこれらの有機廃棄物のEPAおよび他の
官庁の許容レベルまで燃焼させることができる大型焼却
炉のコストの余裕がある。問題の大きさおよび可能の資
本に良くあった新規な技術を現在必要としている。

以上のほかに、社会から廃棄物を除去するように設計
された装置および／または反応器が多く開発されてき
た。このような装置は通常、社会のごみに効果があり、
また、人の健康に有害である或る化学物質を含有するご
みの分解に向けられている装置もある。ほとんどの「廃
棄物処理装置」は一般廃棄物の焼却または他の部分に向
けられている。

高温廃棄物反応器は非常に大型かつ高価であって、米
国特許第3,933,434号（マトビッチ）および同じ発明者
の下記特許におけるような物質については制限がある。
他の廃棄物反応器は特定の物理形態の廃棄物に限定され
ている（例えば、米国特許第4,499,833号参照）。サイ
クロン焼却炉は米国特許第3,855,951号におけるように
ごみ等を焼却するのに有用であるが、危険廃棄物に使用
するには十分な完全燃焼をもたらさない。本発明は危険
廃棄物を実質上に完全に分解するのに高温で稼動し、廃
棄物発生箇所に経済的に据付けることがでる比較的簡単
な装置を提供する。

〔発明の概要〕

本発明は、高温の空気または他のガスにさらされたと
きに分解せず、処理ガス流中の固形物で摩損されず、そ
して処理すべき危険廃棄物と反応しない代表的には耐火
材のライナー内で高温を保つ危険廃棄物熱分解反応器よ
りなる。この装置は、償却帯域内の制御滞留時間、液
体、気体、固体、液−固スラリーおよび気−液エアゾー
ルに直接作用をなしてその反応器で廃棄物を主として無
毒の危険でない生成物、例えば、二酸化炭素、水蒸気お
よび他の環境上許容可能な化合物に化学分解したり、無
毒化したり、酸化したりすることができる。高温廃棄物
反応器をしばしば熱破壊反応器と称するが、廃棄物は実
際には分解される。

〔発明の概要〕

本発明は、高温の空気または他のガスにさらされたと
きに分解せず、処理ガス流中の固形物で摩損されず、そ
して処理すべき危険廃棄物と反応しない代表的には耐火
材のライナー内で高温を保つ危険廃棄物熱分解反応器よ
りなる。この装置は、その反応器で廃棄物を主として無
毒で危険でない生成物、例えば、二酸化炭素、水蒸気お
よび他の環境上許容可能な化合物に化学分解したり、無
毒化したり、酸化したりするのに、焼却帯域内の制御滞
留時間、液体、気体、固体、液−固スラリーおよび気−
液エアゾールについて直接作用する。

語「熱分解」とは、ここでは、酸化環境、不活性環境
および／または還元環境で起る反応（例えば、高温分
解）およびこれらの反応の組合せを含むものである。

処理ガスの流れが長さ方向に通ることができる上流の
方が低温の直列帯域を備えた高温電気加熱式コアがここ
に提供される。液体、気体または固体形態の危険廃棄物
をこれらの帯域に導入し、反応帯域内の廃棄物の滞留時
間について制御する。

このコアにおける反応生成物はコアの一端から落下す
る不活性灰および流出ガスであり、これらの流出ガス
は、主として環境上許容可能な化合物、例えば、二酸化
炭素および水である最終流出流を排出するために再循環
したり、洗浄したり、吸収したりすることができる。灰
残渣は在来の固形の都市廃棄物として処分し得る微粒化
溶融不活性固体である。特別の場合、ほとんどの厳しい
安全性要件および法律規制に従うように固形廃棄物の危
険成分を浸出不可能な形態でカプセル化することがてき
る。

〔実施例〕

本発明は内部反応帯域14を形成する中空円筒体よりな
るものとして第１図に概略的に示されるコア13を有する
熱分解反応器12を具体化する。コア13は、例えば耐熱材
料で形成するか、あるいは導電性材料で形成するのがよ
い。変更例として、コア13は耐熱導電性セラミック材
料、例えば、炭化珪素、チタニア、ジルコニア、二珪化
モリブデン等で形成してもよい。

コア13は単一の中空円筒体よりなってもよいし、ある
いは直列または並列配置の多数の中空円筒体よりなって
もよい。直列に配置した場合、各中空円筒体ごとに温度
を異なるレベルに設定してこの装置で廃棄物をより多量
にかつより効率的に有利に処理することができる。円筒
形の断熱外筒16がコア13を包囲しており、適当な端キャ
ップ（図示せず）によりコアを完全に注封する。コア13
と外筒16との間には、単一または複数の環状空間17が設
けられ、この空間17は反応帯域14からその頂部で密封さ
れている。中央の反応器コアのまわりに単一または複数
の環状空間を使用すると、制御特徴、詳細には、可変滞
留時間、可変温度勾配および追加反応箇所または処理ガ
ス注入箇所の特徴がさらに得られる。環状空間は代表的
には環状領域を通る流れを一様に分散させ（流れの迂回
を防ぐ）かつ反応のための表面積を増す耐火充填材を収
容する。この充填材は球形または他の形状の粒子であっ
て、不活性材料、吸収性材料又は触媒材料、例えば、ア
ルミナ、ジルコニア、マグネシアまたは金属含浸または
被覆セラミックで製造し得、廃棄物が装置を通っていく
につれて高くなる温度に相応するように環状空間17の異
なる部分に異なる充填材を使用するのがよい。

処理ガスをこの環境空間に矢印18で示すように導入す
るのがよい。この処理ガスは空気または一酸化炭素のよ
うな種々の反応性ガス状物質または例えばキャリアガス
として機能する二酸化炭素、窒素またはアルゴンのよう
な非反応性ガスよりなってもよい。或る液状およびガス
状廃棄物の状態では、かかる廃棄物の処理で良好な結果
を得るには処理ガスを利用しない方が有利である。熱分
解モードで稼動する場合、処理ガスはほんの少量存在す
るかあるいは存在しない方がよく、コアの温度は426.6
℃（800゜F）位低くてもよいが、これらの条件では、処
理後、流出物はまだ有毒であり、もっと高い温度で更ら
に分解することが必要であることもある。処理ガスは、
使用する場合には、図面に矢印で示すようにコア13のま
わりの環状空間17を通って流れ、従ってコアの反応帯域
14をも通って流れ、反応器を通る処理ガスの流れを制御
するために、弁19として概略的に示す装置が設けられて
いる。注目すべき点としては、処理ガスを流入廃棄物と
の合流点以外の装置の箇所で導入してもよく、また、処
理ガスの量は無または痕跡量から装置における廃棄物の
処理量の数倍まで変化し得、必然的に結果も変わる。

コアの内部、特に反応帯域14の温度を537.8℃（1000
゜F）〜1593.3℃（2900゜F）以上のような高温まで上昇
させる対策がとられている。この目的で、コア13が導電
性材料で形成した場合、概略的に示す制御可能な外部電
源22により電流をコアに通すことによってコアを電気加
熱する。耐熱材料製のコアの場合、コア部分の温度を必
要とする高温まで上昇させるのに、任意の他の種類の熱
エネルギまたは照射エネルギ、例えば、マイクロ波、プ
ラズマ、赤外線、誘電、放射線、化石燃料等を同様に使
用し得る。セラミックコアの場合、コア13に巻かれたフ
ィラメントにより加熱を達成することができる。

危険廃棄物をコア13内の反応帯域14の頂部に制御可能
に装入する対策がとられている。これは、図面にはコア
の頂部中央の中へ垂直方向下方に延びる導管31で概略的
に示してある。固形の危険廃棄物の場合、まず、この廃
棄物について全体として固形廃棄物処理装置33を作動さ
せる。この処理装置33は危険廃棄物を34のところで受入
れて所定の粒径まで粉砕する。次いで、この微粒状廃棄
物を矢印36で示すように導管31を通して反応帯域14の中
へ送る。尚、固形廃棄物は不活性分級添加剤と混合する
のがよい。液状およびガス状廃棄物はこれを処理ガスと
混合することにより反応器に装入するのがよい。処理ガ
スおよび液状廃棄物を管路37から、あるいはガス状廃棄
物を管38から受入れるために制御可能なノズル32が設け
られている。

コア13内の反応帯域14は反応器の頂部でコアのまわり
の環境空間17から物理的に分離されており、コアの反応
帯域14を垂直方向に流れるガスはコアから流出して例え
ば矢印47で示すように再循環器／冷却器46に供給され
る。望むなら、さらに他の変更例および制御について
は、再循環器／冷却器46の再循環器部分を用いて反応器
の流出ガスのすべて又は一部を再循環し、反応器の系の
中へ戻して図面に鎖線で示すように18のところであるい
は任意の他の中間箇所で反応器に流入させてもよい。多
くの再循環状態では、再循環ガスを使用して処理の第１
段階および／または次の段階で熱分解を行うことができ
る。流出ガスが高温を有しているので、再循環器／冷却
器46の冷却器部分は温度を下げるように作動して矢印48
で示すように大気に差向けられた流出ガスが有害な環境
結果を生じることのないようにする。

本発明の主反応帯域14内には、垂直方向に移動する処
理ガスカラムを設けるのがよく、細分割形態の固形危険
廃棄物を反応帯域の頂部に供給して反応帯域を下方に落
下するようにし、その際、電流をコアに通してコアを加
熱することによって高温を保つ。これらの危険廃棄物は
「熱分解」と称する作用を受けて主として二酸化炭素ま
たは水に変わり、また恐らく溶融不活性固形物である固
形灰に変わる。この固形物は重力により反応帯域の底部
から落下し、次いで矢印25で示すように外筒12から除去
することができる。本発明の反応器から出る灰は全く安
全であって、在来の固形都市廃棄物として処分すること
ができる。

注意すべきこととして、ガス状または液状廃棄物の処
理については、コア13を含めて装置は空間で任意の方向
に向いていてもよいが、固形廃棄物の処理については、
物質の流れを上記のように保たなければならない。

本発明はガス状、エアゾール状、液状または固形の危
険廃棄物を扱うのに適していて、いろいろな物理特性の
各状態の廃棄物を処理する特定の手段を具体化する。ま
ず、ガス状およびエアゾール状危険廃棄物の処理につい
て考えてみると、これはほとんどまたは全く処理せずに
達成し得る。ガス状またはエアゾール状危険廃棄物は、
ガスまたは空気の流れと低濃度で混合し、注入装置32、
すなわちノズル等から反応器に噴入することができる。
ガス状およびエアゾール状危険廃棄物は濃度の低減がな
いので、処理する前に濃縮しなくてもよい。しかしなが
ら、この点については、反応器を非常に希薄の供給流、
従って低い装入量レベルで作動する経済性は流入廃棄物
の所望濃度を定める際の因子であることを述べておく。
第２に、液状の危険廃棄物、例えば、溶媒については、
液状廃棄物を流入処理ガスに供給してもよく、この処理
ガスは空間17で混合して反応帯域14に入り、この反応帯
域を垂直方向に通って高温分解を行う。この温度は約15
93.3℃（2900゜F）であるのがよい。液体注入装置32は
好ましくはノズル組立体、例えば、超音波ノズルであ
り、このノズルを制御装置41により制御してこのノズル
で発生して反応器の中へ噴霧される液滴を所定の大きさ
範囲にすることができる。しかしながら、被処理粒子の
大きさおよび種類により他の種類の霧化または混合が望
ましいこともあり、従って液体注入装置32は変化する。
これらの細液滴は環状空間17で流れている処理ガスに混
合して同伴し、次いで主反応帯域14まで流れる。細液滴
は、環状領域を流れている管、予熱されて処理ガス流の
中へ蒸発する。危険廃棄物は主反応室で分解される。
尚、一連の環状領域の流れ並びに反応器ユニット全体の
再循環を用いて完全な熱分解を行ってもよい。一連の環
状領域を用いる場合、各領域には、設計の同じまたは異
なる別々の加熱源を設けるのがよい。更らに、例えば、
ハロゲンのような廃棄物の副生物の完全処理を行った
り、酸を中和したりするために、スクラッバまたは木炭
および炭素吸収剤トラップを出口25のところに設けるの
がよい。かくして、本発明は反応器の反応帯域内の危険
廃棄物の滞留時間を制御することができることがわかる
であろう。処理ガスを使用する場合、この処理ガスの流
量は、廃棄物の完全分解を行うために反応帯域における
廃棄物の滞留時間の上記制御の一部として変化すること
ができる。

まず、廃棄物をシリメータの大きさに粉砕し、次いで
これを反応器に供給して分解することによって固形の危
険有機物を処理することは必要でないが、或る事情では
望ましいこともある。この過程を用いる場合、廃棄物を
固形物の密度および所望の滞留時間により１〜1200ミク
ロンの大きさの範囲に粉砕することによってかかる微粒
状固形廃棄物の滞留時間を制御するのがよい。かくし
て、固形の危険廃棄物については、処理装置33により固
形物を所望の粒径に粉砕することができ、粒子が本発明
の反応帯域を通る際、粒径が減小するような状態では、
危険廃棄物の完全な熱分解を行うために下向流および上
向流の両流反応帯域を設けるのが望ましいこともある。
微粒状廃棄物から形成された灰残渣は在来の固形都市廃
棄物として処分することができる反応器の出口25の不活
性固体である。

本発明の装置は危険廃棄物発生箇所、例えば、半導体
製造プラント、化学プラント等に据付けるのに適してい
る。本発明の反応器は在来の危険廃棄物処理設備に比べ
て全く小さくてすみ、上記製造プラントの機械／電気装
置に適合できる。本発明の装置の作動は複雑でなく、プ
ラント操作者が装置を容易に操作することができ、それ
により、例えば、表面積、吸収量、接触作用度および滞
留時間の監視および分析により全工程の精密制御が可能
になる。また、本発明の装置により放出される著しい問
題となる危険または有毒な生成物、例えば、Noxまたは
酸は全くなく、従って、この装置は広範囲に及ぶ使用に
ついて全く安全であって、全世界的に規制要件を満た
し、すなわち、この要件を越える。

本発明による危険廃棄物反応器の好適な実施例を示す
第２図ないし第５図を参照して説明する。反応器51は細
長い円筒形外筒すなわち容器52を有している場合につい
て示されており、容器52はステンレス鋼または構造上の
剛性を有する他の高温材料で形成され、断熱体53で包囲
されかつ両端にフランジが付けられている。外筒または
容器52内には、円筒体54が設けられており、この円筒体
54は外筒52と同軸に位置決めされかつ環状空間56を形成
するように外筒52から間隔をへだてている。円筒体54は
ハステロイーＣまたは他の耐熱材料で形成されており、
円筒体54内には、これと同心である管61が設けられてい
て、管61と円筒体54との間に環状空間を形成している。
管61はアルミナまたはムライトのような耐熱材料で形成
されている。

円筒体54はその頂部のまわりに外フランジを有して示
されており、この外フランジは頂板66に取付けられて、
円筒体がこの頂板から垂下している。外筒52に設けられ
た底フランジ67が円筒体54の底部から離れていて、環状
空間62が円筒体54と管61との間で密閉されている。底フ
ランジ67と円筒体54の下端との間には、68で示すように
横開口部が円筒体54の下に設けられて環状空間56,62間
の連通をなしている。底フランジ67には、内管61が設け
られてセラミックで接合されており、この内管61は底フ
ランジ67から頂板66の手前まで上方に延びていて環状空
間62と管61の内部との連通をなすようになっている。

さらに、反応器51は中央の円筒形コア71を備えてお
り、このコア71は管61内に同心に位置決めされかつ管61
から横方向に間隔をへだてていてコアのまわりに環状空
間72を形成している。コア71は上板66に取付けられて底
フランジ67に対して間隔をへだてた関係で反応器と同軸
に上板66から垂下している。更らにコア71に関しては、
このコアは耐熱導電性セラミック材料、例えば、炭化珪
素、チタニア、ジルコニア、または二珪化モリブデンで
形成されることを述べておく。コア71は一対の螺旋形ス
ロット73,74を有する細長い中空円筒体として形成され
ており、これらのスロットはコアの直径方向両側で頂部
から下方に短い距離延び、次いでコアのまわりに螺旋形
に回わって下方に延長し、かつ２つの別々の導電路を形
成するように互い違いになっている。スロット73,74の
配置は、コアの長さの大部分にわたって組合されかつス
ロットが底部の手前で終るようなコアの底部で互いに合
流された一対の差込み螺旋体76,77を形成することがわ
かるであろう。２つの螺旋体76,77はコアの頂部でコア
の長さの実質的に全体にわたって分離されかつコアの底
部で互いに連結されていることがわかるであろう。これ
により、電流を一方の螺旋体の頂部から螺旋体の長さに
わたって底部まで通し、次いで他の螺旋体を上方にコア
の頂部まで通すことによってコアを電気付勢することが
できる。コアの頂部には、コネクタ81が上板66の延長と
して概略的に示されており、このコネクタ81には導体82
が接続されていて電流をコアに制御的に通してコアを加
熱することができる。

ガスを本発明の反応器に通す手段を講じてあり、この
目的で、外筒52を通って半径方向外方に延びる入口管86
および反応器の頂部に隣接した断熱体53が示されてい
る。また、ガスおよび反応生成物が反応器の底部から流
出する手段を講じてあり、この目的で、底フランジ67が
中央の軸線方向開口部88を有しているものとして示され
ている。この開口部はコア71の底部より下で管61の内部
と連通することがわかるであろう。

外筒52の下には、断熱排出室91が設けられており、こ
の排出室91は、下フランジ67に当接しかつこの室を閉じ
る有孔底板93を有する円筒体92により形成されている。
この排出室91は反応器の下フランジ67の開口部88を介し
て反応器の内部と連通しており、本発明の反応器で形成
された灰を最後に除去するための出口管96および反応排
出ポート97が設けられている。この底部分は、固形の危
険廃棄物を処理する場合に付設し、他の場合には、これ
に代えて単一の管を連結する。

反応器の熱効率を最大にするために、好ましくは、入
口管87および出口管96が通る外部伝熱ユニット102をも
設ける。管86,87のような入口管すべてが例えばマニホ
ルドにより互いに連結され、熱交換器102を通ってい
て、排気管96の流出物すなわち流出ガスに残留している
熱で流入ガスを初めに加熱することができることがわか
るであろう。

さらに、第２図にないし第５図に示す本発明の熱分解
反応器の好適な実施例では、外筒52の内部には、アルミ
ナ球等の形態の小球状または他の形状の耐火物すなわち
触媒担体ビーズすなわちモジュールの充填床106が環状
空間56に設けられており、この充填床106は底板67から
入口管86,87よりわずかに低い高さまで上方に延びてい
る。この充填床106は開口部68を通って円筒体54,61間の
環状空間62に入り込んでいる。かくして、環状空間62に
は、定板67から管61の頂部の直下で外床106と同じ高さ
まで上方に延びる充填床107が更らに設けられている。
充填床106,107は後で更らに説明するように熱の伝達を
高めたり、流れを制御したり、初期の反応表面を形成し
たりするために設けてある。コア空間73ではいずれかの
固形物をも処理しない反応器の構成の場合、反応を高め
たり、流出ガスの熱を環状領域62に入る供給ガスに熱交
換したりするために、円筒体61の底領域にも耐火物すな
わち触媒担体を充填する。固形物を処理する反応器で
は、この耐火物すなわちの充填を省く。

上記の反応器はガス状、液状または固状形態の危険廃
棄物を分解するようになっており、好ましくは、廃棄物
液体たは固形物をコア71の頂部の開口部75から反応器の
中央部に導入する。適当な注入装置（図示せず）を用い
て細分割固形粒子または細液滴の流れを開口部75からコ
アに装入する。ガス状廃棄物は、入口87に供給されたガ
スの流れに混入することによって反応器に導入する。ガ
スを開口部75から流出しないようにする対策がなされて
いる。

第２図ないし第５図の反応器の操作を以下に説明する
が、ガス状廃棄物の例を考察してみると、述べておくこ
ととして、かかるガスは、空気流と直接混合して入口管
87に供給する。反応器を通る空気およびガスの流れは，
これを圧力下で入口管87に供給することによるか、ある
いは出口管96を介して反応器を真空引きすることによっ
て達成し得る。処理結果を高めるために、反応器を減圧
（部分真空）または大気圧以上の圧力、例えば、２〜３
気圧で運転するのが望ましいこともある。

管87に入る空気およびガスの流れをまず外部熱交換器
102に通して管96を通っている反応器からの排気の残留
熱により初期の加熱を行う。次いで、予熱された空気お
よびガスの流れを外筒52と円筒体54との間の環状空間56
に差向けると、この流れは充填床106を下方に通り、円
筒体54の下の開口部68を通り、充填床107を上方に通
る。コア71を537.8℃（1000゜F）〜1593.3℃（2900゜
F）以上ほどの非常に高い温度まで加熱する。この加熱
は、可変電源83から電流をコアにその頂部の一方の半部
からコアの底部まで下方に通し、そして他方の半部に上
方に戻すことによって達成される。この電源によれば、
コアの温度を制御するためにコアに印加された電圧およ
び電流を制御することができる。コアの内部には、内側
熱電対108がコアの底部に隣接して位置決めされてお
り、この熱電対108はコアの温度の指示値をメータ109に
示すように連結されている。コアの温度は、メータ109
で指示する所望の温度を達成するために電源83によりコ
アの供給された電圧および電流を変えることによって調
整して所望のレベルに保つのがよい。

高温のコア71で発生した熱はコアから横方向外方に放
射されて管61を加熱し、この熱は充填床107、円筒体54
および充填床106を通る。かくして、充填床106,107を通
る流入ガスおよび空気はこの空気／ガス流がコアに達す
る前に非常に高い温度に加熱される。この流れは、充填
床107の頂部から流出すると、管61の頂部の上を通って
環状空間72に入り、また、コアのスロット73,74を通っ
てコアの内部に入る。次いで、この処理ガス／ガス状廃
棄物混合物は反応器の内部の底部まで下方に流れ、その
間、高温加熱を受けてガス流で運ばれているガス状廃棄
物の効果的な熱分解および／または酸化を行って二酸化
炭素および水のような安全な化合物にする。危険廃棄物
の処理の際、達成される温度はしばしば廃棄物からの固
形残渣を安定な灰等に融解するのに十分であり、この灰
は細スクリーニングによる濾過により反応器の下の室91
の中に運ばれてこの室に保持され、ガス状の流れ管96を
通って流出し、上記のように次の処理を行うことができ
る。廃棄物の分解および粉砕を更らに制御するために、
流出ガスの流れ96中のガスのすべてまたは一部を流入流
87に再循環する手段が講じられている。再循環の部分を
反応器の他の中間箇所に設けてもよい。

上記反応器の用いて様々な化学物質を分解したが、反
応器の多数の運転の結果を下記表に示す。

本発明を特定の好適な実施例について以上に説明した
が、本発明の精神および範囲内で多くの変更例および変
形例が可能であることは当業者にはわかるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の概略図；第２図は本発明に
よる高温危険廃棄物反応器の長さ方向中心図；第３図は
第２図の平面３−３に沿った横断面図；第４図は第１図
の反応器の上端の拡大部分中心断面図；第５図は反応器
の下端の拡大部分中心断面図である。 12……熱分解反応器、13……コア、 14……反応帯域、16……外筒、 17……環状空間、22……電源、 32……液体注入装置、 33……固形廃棄物処理装置、41……制御装置。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−125785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−116440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−158415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−117706（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−55231（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−13923（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−7040（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）内部反応帯域を形成するコアと、 （ｂ）該コアの回りに設けられた少なくとも１つのシェ
   ルと、 （ｃ）該シェルの中に前記コアを中心にして配置され、
   該シェルとの間に一以上の環状空間を形成する一以上の
   中空円筒体と、 （ｄ）前記環状空間の少なくとも１つの中に設けられた
   少なくとも１つの充填床と、 （ｅ）前記コアを少なくとも426.6℃（800゜F）の温度
   に加熱するための加熱手段と、 （ｆ）液状、エアゾール状又はガス状の危険廃棄物から
   なる危険廃棄物を前記少なくとも１つの充填床の中に装
   入するための手段と、 （ｇ）前記環状空間から出た前記危険廃棄物を前記内部
   反応帯域に通すための手段と、 （ｈ）前記内部反応帯域から反応生成物を除去するため
   の手段とを有する危険廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】（ａ）前記コアが垂直に向けられ且つ上端
   と下端とを有し、 （ｂ）前記危険廃棄物が、更に、固形危険廃棄物の細分
   された粒子と第２の液体危険廃棄物とを有し、 （ｃ）前記装置が、更に、前記固形危険廃棄物又は前記
   第２液体危険廃棄物を前記内部反応帯域の中に装入する
   ための手段を有する、特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。
3. 【請求項３】前記加熱手段が、前記コアに設けられた一
   以上の加熱要素に電流を流す手段からなる、ことを特徴
   とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記内部反応帯域の圧力を変える手段を有
   する、請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
5. 【請求項５】前記反応生成物が排ガスであり、 また、前記装置が、排ガスの第１の部分を受け取って入
   口又は前記装置の他の中間室に再循環させるバイパス
   と、排ガスの第２の部分を受け取って大気に排出するよ
   うに連結された冷却器とを有する、請求の範囲第１項又
   は第２項に記載の装置。
6. 【請求項６】前記シェルが、非常に高温で酸素及び危険
   廃棄物が存在していても非反応である耐熱材料で形成さ
   れ、これにより化学結合した酸素を含む危険廃棄物を、
   分解のために高温で直接処理することができる、請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の装置。
7. 【請求項７】前記シェルが、炭化珪素、ジルコニナ、チ
   タニア、二珪化モリブテンからなる群から選択された材
   料で作られている、請求の範囲第６項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記充填床が、アルミナ、ジルコニア又は
   金属含浸被覆セラミックのような不活性材料又は触媒材
   料の球形又は他の形状のペレットの種類からなる、請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
9. 【請求項９】前記加熱要素の少なくとも１つが、ほぼ円
   筒状且つ中空であり、また、前記コアの回りでらせん状
   に延びる一対のスロットによって、頂部から底部の少し
   手前まで長さ方向に２つの半部に分割されて、前記コア
   の頂部で２つの半部間に細長い電気路を形成しており、
   更に、前記コアの頂部で前記２つの半部間に接続された
   可変電源を有する、特許請求の範囲第３項に記載の装
   置。
10. 【請求項１０】前記内部反応帯域を通る流れの中に処理
    ガスを差し向ける手段を有し、この内部反応帯域におい
    て、前記処理ガスが、前記危険廃棄物と反応又は非反応
    である、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装
    置。
11. 【請求項１１】液状、エアゾール状又はガス状の危険廃
    棄物を前記処理ガスの中に制御可能に注入する手段を有
    する、特許請求の範囲第10項に記載の装置。
12. 【請求項１２】前記内部反応帯域における滞留時間の制
    御として前記危険廃棄物の液滴の大きさを設定する制御
    可能なノズルを有する、特許請求の範囲第11項に記載の
    装置。
13. 【請求項１３】前記一以上の円筒体が、互いに且つ前記
    内部反応帯域と熱伝達する関係で、前記内部反応帯域の
    回りに隣接する反対流れの通路を形成する、特許請求の
    範囲第１項又は第２項に記載の装置。
14. 【請求項１４】前記一以上の円筒体は、液状、エアゾー
    ル状、ガス状の危険廃棄物が前記内部反応帯域に入る前
    に通過する曲がりくねった迷路を形成する、特許請求の
    範囲第１項又は第２項に記載の装置。
15. 【請求項１５】前記危険廃棄物の温度および滞留時間を
    制御するために、前記少なくとも１つの充填床を通って
    流れるように前記処理ガスを差し向ける手段を有する、
    特許請求の範囲第１項に記載の装置。
16. 【請求項１６】前記内部反応帯域を通って流れるように
    処理ガスを差し向ける手段を有し、この内部反応帯域に
    おいて、前記処理ガスが前記危険廃棄物と反応又は非反
    応である、特許請求の範囲第２項に記載の装置。
17. 【請求項１７】（ａ）固形危険廃棄物の片を受け取っ
    て、この片を１ないし1200ミクロンの制御可能な大きさ
    を有する細かく細分した粒子にするように動作する固形
    廃棄物処理器と、 （ｂ）前記処理ガスとは反対の流れで前記内部反応帯域
    を下方に通過するように前記内部反応帯域の上端に前記
    細かく細分された粒子を差し向ける注入手段とを有す
    る、特許請求の範囲第16項に記載の装置。
18. 【請求項１８】前記危険廃棄物の温度及び滞留時間を制
    御するために前記少なくとも１つの充填床を通って流れ
    るように前記処理ガスを差し向けるための手段を有す
    る、特許請求の範囲第16項に記載の装置。
19. 【請求項１９】内部反応帯域を構成するコアを少なくと
    も426.6℃（800゜F）に加熱する工程と、 前記コアガ発する熱を充填床に吸収させることによって
    該充填床を加熱する工程と、 液状、エアゾール状、ガス状の危険廃棄物またはこれら
    の混合物からなる危険廃棄物を前記充填床に通過させ
    て、該危険廃棄物を予熱する工程と、 前記予熱された危険廃棄物を前記内部反応帯域に通過さ
    せ、これにより該危険廃棄物を反応させて反応生成物を
    生成する工程と、 該反応生成物を前記内部反応帯域から除去する工程とを
    有する危険廃棄物処理方法。
20. 【請求項２０】（ａ）前記コアが垂直に向けられ且つ上
    端と下端とを有し、 （ｂ）前記危険廃棄物が、更に、固形危険廃棄物の細分
    された粒子と第２の液体危険廃棄物とを有し、 （ｃ）前記方法が、更に、前記固形危険廃棄物又は前記
    第２液体危険廃棄物を前記内部反応帯域の中に装入する
    工程を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第19項
    の方法。
21. 【請求項２１】前記内部反応帯域を通って流れるように
    前記処理ガスを差し向ける工程を有し、この内部反応帯
    域において、前記処理ガスが前記危険廃棄物と反応又は
    非反応である、特許請求の範囲第20項の方法。
22. 【請求項２２】（ａ）前記処理ガスを前記コアの下端か
    ら該コアの上端へ流れさせる工程と、 （ｂ）前記細分された粒子を前記コアの上端に注入し
    て、該細分された粒子を前記処理ガスとは反対の流れで
    前記コアを下方に通過させる工程と有する、特許請求の
    範囲第21項の方法。
23. 【請求項２３】前記固形危険廃棄物の片を１ないし1200
    ミクロンの制御可能な大きさの細かく細分された粒子に
    する工程を有する、特許請求の範囲第21項の方法。
24. 【請求項２４】前記危険廃棄物の温度及び滞留時間を制
    御するために、前記少なくとも１つの充填床を通って流
    るように前記処理ガスを差し向けるための手段を有す
    る、特許請求の範囲第21項の方法。