JP2824480B2 - 有機化合物を含む廃棄物の処理方法 - Google Patents
有機化合物を含む廃棄物の処理方法Info
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- G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、各種の有機化合物を含む廃棄物のダイオキ
シン（以下DXNという）の発生しない処理方法を目的と
する。ここで、有機化合物を含む廃棄物とは、自動車あ
るいは家庭電気製品のシュレッダーダスト、都市ゴミ、
古タイヤ、その他各種廃プラスチック、廃油（機械
油）、農薬等の有機化合物を含む廃棄物をいう。
シン（以下DXNという）の発生しない処理方法を目的と
する。ここで、有機化合物を含む廃棄物とは、自動車あ
るいは家庭電気製品のシュレッダーダスト、都市ゴミ、
古タイヤ、その他各種廃プラスチック、廃油（機械
油）、農薬等の有機化合物を含む廃棄物をいう。
背景の技術 今日、代表的有機化合物として樹脂類が大量に生産さ
れている。1992年の統計によれば樹脂類は1260万トン生
産されており、また同年における廃棄されたプラスチッ
ク類は一般廃棄物として390万トン、さらに産業廃棄物
として300万トン発生し、年間合計690万トンの廃棄物が
発生しているが、有効利用されたものが75万トン（11
％）、埋め立て用材料として投棄されたものが255万ト
ン（37％）、焼却されたものが360万トン（52％）であ
る。
れている。1992年の統計によれば樹脂類は1260万トン生
産されており、また同年における廃棄されたプラスチッ
ク類は一般廃棄物として390万トン、さらに産業廃棄物
として300万トン発生し、年間合計690万トンの廃棄物が
発生しているが、有効利用されたものが75万トン（11
％）、埋め立て用材料として投棄されたものが255万ト
ン（37％）、焼却されたものが360万トン（52％）であ
る。
上記投棄されたプラスチック類の内、埋め立てに使用
された255万トンについては、再利用可能な資源を単に
埋め立て用材料として使用しており、資源の有効利用と
いう観点から望ましくない。また焼却された360万トン
については樹脂類を熱源として使用するものの、樹脂類
の燃焼の際に生じるDXNが発生しており、国民の健康上
大きな問題を投げかけている。
された255万トンについては、再利用可能な資源を単に
埋め立て用材料として使用しており、資源の有効利用と
いう観点から望ましくない。また焼却された360万トン
については樹脂類を熱源として使用するものの、樹脂類
の燃焼の際に生じるDXNが発生しており、国民の健康上
大きな問題を投げかけている。
有機化合物を含む廃棄物のうち自動車や家庭電気製品
のシュレッダーダストはプラスチック類を多く含み、燃
焼に際して有害なガスが発生するため埋め立て処分が主
な処理方法となっている。しかし、これらについても処
分場の確保が年々厳しくなっており、焼却処分による廃
棄物の減量や、さらには焼却灰の有効利用も望まれてい
る。古タイヤは一部を燃料として使用しているが、燃焼
に際してDXNが発生している可能性がある。
のシュレッダーダストはプラスチック類を多く含み、燃
焼に際して有害なガスが発生するため埋め立て処分が主
な処理方法となっている。しかし、これらについても処
分場の確保が年々厳しくなっており、焼却処分による廃
棄物の減量や、さらには焼却灰の有効利用も望まれてい
る。古タイヤは一部を燃料として使用しているが、燃焼
に際してDXNが発生している可能性がある。
また、よく知られている通り、現在都市ゴミが大量に
発生しており、焼却場および焼却灰処分場の確保が極め
て困難な状況にある。このDXNは、有機物と塩素が酸素
の存在の下に数百度℃以上の高温で燃焼するとき発生す
る発ガン性の有害物質である。都市ゴミ、農薬、廃油、
医療廃棄物等の焼却でDXNが出ることは、これらの廃棄
物に多くの有機化合物が含まれているためである。
発生しており、焼却場および焼却灰処分場の確保が極め
て困難な状況にある。このDXNは、有機物と塩素が酸素
の存在の下に数百度℃以上の高温で燃焼するとき発生す
る発ガン性の有害物質である。都市ゴミ、農薬、廃油、
医療廃棄物等の焼却でDXNが出ることは、これらの廃棄
物に多くの有機化合物が含まれているためである。
1994年12月15日付け朝日新聞によれば、日本国内のDX
Nの発生源と発生量についての試算が発表されている。1
990年においては都市ゴミの焼却により年間3100から740
0gのDXNが発生し、廃油等の焼却により460g,医療系廃棄
物の焼却により80から240g発生したとの試算が報告され
ている。このような多量のダイオキシンのわが国におけ
る発生は国民の衛生健康の面から大きな問題となってい
る。上記DXNの最大の発生源である焼却炉に関しては、
例えば欧州は規制を強めている。
Nの発生源と発生量についての試算が発表されている。1
990年においては都市ゴミの焼却により年間3100から740
0gのDXNが発生し、廃油等の焼却により460g,医療系廃棄
物の焼却により80から240g発生したとの試算が報告され
ている。このような多量のダイオキシンのわが国におけ
る発生は国民の衛生健康の面から大きな問題となってい
る。上記DXNの最大の発生源である焼却炉に関しては、
例えば欧州は規制を強めている。
これに対し、日本においては、新設炉についてだけ、
排ガス1m3当たりDXNを0.5ng以下に抑えるガイドライン
が与えられている。しかし、これに関して法的な拘束力
はない。1990年の時点において日本において1841箇所の
焼却炉が稼働している。従って、わが国においても将来
樹脂類を焼却炉において燃焼することについて大きな制
約が課されるものと予想されている。
排ガス1m3当たりDXNを0.5ng以下に抑えるガイドライン
が与えられている。しかし、これに関して法的な拘束力
はない。1990年の時点において日本において1841箇所の
焼却炉が稼働している。従って、わが国においても将来
樹脂類を焼却炉において燃焼することについて大きな制
約が課されるものと予想されている。
ここでダイオキシン（DXN）とは、ポリ塩化ジベンゾ
パラオキシン（PCDD）の略称で、塩素の置換数、位置の
差により75種類もの同族体や異性体がある。また、これ
とともに環境を汚染しているものとしてポリ塩化ジベン
ゾフラン（PCDF）であり、135種類の同族体や異性体が
ある。
パラオキシン（PCDD）の略称で、塩素の置換数、位置の
差により75種類もの同族体や異性体がある。また、これ
とともに環境を汚染しているものとしてポリ塩化ジベン
ゾフラン（PCDF）であり、135種類の同族体や異性体が
ある。
このPCDDとPCDFを合わせてダイオキシンと呼んでい
る。一般にダイオキシンの中で最も毒性が強いのが２、
３、７、８−塩素パラジオキシン（２、３、７、８−T4
CDD）であり、除草剤や木材防腐剤として使用されてい
るクロロフェロフェノール、枯葉剤として知られる２、
４、５−トリクロロフェノキシン酢酸等に不純物として
含まれている。
る。一般にダイオキシンの中で最も毒性が強いのが２、
３、７、８−塩素パラジオキシン（２、３、７、８−T4
CDD）であり、除草剤や木材防腐剤として使用されてい
るクロロフェロフェノール、枯葉剤として知られる２、
４、５−トリクロロフェノキシン酢酸等に不純物として
含まれている。
ここでDXNの化学構造式を図１に示した。この構造式
から明らかなように塩素を含む二つのベンゼン環を１個
または２個の酸素が結合した化学構造式を有する。また
PCDDは塩素を含むベンゼン環を２個の酸素が結合し、PC
DFは１個の酸素が塩素を含む二つのベンゼン環を結合し
ている。上記の構造から明らかな通り、DXNは酸素を多
量に含む雰囲気において樹脂類を燃焼させたときに発生
する可能性があると考えられている。
から明らかなように塩素を含む二つのベンゼン環を１個
または２個の酸素が結合した化学構造式を有する。また
PCDDは塩素を含むベンゼン環を２個の酸素が結合し、PC
DFは１個の酸素が塩素を含む二つのベンゼン環を結合し
ている。上記の構造から明らかな通り、DXNは酸素を多
量に含む雰囲気において樹脂類を燃焼させたときに発生
する可能性があると考えられている。
DXN類の毒性は同族体、異性体により大きく異なる。
そこで、これらの同属体等に関して毒性換算係数（TE
F）が与えれており、通常国際的な毒性換算係数が用い
られている。本明細書においてもこの係数を用いてDXN
の量（TEQ）を表示する。
そこで、これらの同属体等に関して毒性換算係数（TE
F）が与えれており、通常国際的な毒性換算係数が用い
られている。本明細書においてもこの係数を用いてDXN
の量（TEQ）を表示する。
上記の様な背景があるため、DXNの発生をを極力防止
するごみ焼却技術が種々開発されている。三井造船技
報、151号（平成６年２月）によれば同社は1991年８月
ドイツのジーメンス社から都市ごみ焼却のために熱分解
・溶融・有価物回収システムを導入した。このシステム
は、都市ごみを酸素を遮断した雰囲気で、450℃におい
て熱分解し、次に生成したガスとカーボンを燃焼溶融炉
において1300℃で燃焼している。しかし、排ガス中のDX
Nの濃度は1ng/Nm3以上であり、環境上問題である。
するごみ焼却技術が種々開発されている。三井造船技
報、151号（平成６年２月）によれば同社は1991年８月
ドイツのジーメンス社から都市ごみ焼却のために熱分解
・溶融・有価物回収システムを導入した。このシステム
は、都市ごみを酸素を遮断した雰囲気で、450℃におい
て熱分解し、次に生成したガスとカーボンを燃焼溶融炉
において1300℃で燃焼している。しかし、排ガス中のDX
Nの濃度は1ng/Nm3以上であり、環境上問題である。
K.Durai−Swamy等は製紙工場からのバイオマス廃棄物
を流動床ガス化装置により燃焼する方法を発表している
が（Tappi Journal,October 1991,P137〜143.）、サイ
クロン中の灰分中には約100pptのDXNが発見されてお
り、この方法も環境上問題がある。
を流動床ガス化装置により燃焼する方法を発表している
が（Tappi Journal,October 1991,P137〜143.）、サイ
クロン中の灰分中には約100pptのDXNが発見されてお
り、この方法も環境上問題がある。
発明の開示 本発明は、有機化合物を含む廃棄物を従来のゴミ焼却
炉、或いはその他の方法で処理する場合に発生するDXN
が発生しないような有機化合物を含む廃棄物の処理方法
を課題とする。本発明の発明者等は、先に樹脂類を燃焼
したときの燃焼ガスが実質的に酸素を含まないように燃
焼させた場合にはDXNが発生しないことを確認している
ので、このような方法で有機化合物を含む廃棄物を燃焼
させ、DXNが発生しないように処理する方法を課題とす
る。
炉、或いはその他の方法で処理する場合に発生するDXN
が発生しないような有機化合物を含む廃棄物の処理方法
を課題とする。本発明の発明者等は、先に樹脂類を燃焼
したときの燃焼ガスが実質的に酸素を含まないように燃
焼させた場合にはDXNが発生しないことを確認している
ので、このような方法で有機化合物を含む廃棄物を燃焼
させ、DXNが発生しないように処理する方法を課題とす
る。
本発明者等は、前述のようにDXNが塩素を含有する二
つのベンゼン環を１または２の酸素がこれを結合して発
生することに注目し、大気を遮断した状態において有機
化合物を分解すればDXNを発生しないということに着目
した。そこで、大気を遮断した雰囲気で有機化合物を含
む廃棄物を熱分解する実験を種々行った結果、DXNを発
生しない有機化合物を含む廃棄物の熱分解方法を知見
し、下記の発明をするに到った。
つのベンゼン環を１または２の酸素がこれを結合して発
生することに注目し、大気を遮断した状態において有機
化合物を分解すればDXNを発生しないということに着目
した。そこで、大気を遮断した雰囲気で有機化合物を含
む廃棄物を熱分解する実験を種々行った結果、DXNを発
生しない有機化合物を含む廃棄物の熱分解方法を知見
し、下記の発明をするに到った。
（１）発明の第１の態様は、下記の工程を備えた有機化
合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生させない処理方
法をを提供する。
合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生させない処理方
法をを提供する。
（ａ）有機化合物を含む廃棄物を大気から遮断した容器
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物中の酸素と結合する可燃性元
素に対して酸素比１以下0.3以上の量の酸素を供給して
該容器内で燃焼させ、前記有機化合物を含む廃棄物を50
0℃以上に加熱し熱分解する工程。
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物中の酸素と結合する可燃性元
素に対して酸素比１以下0.3以上の量の酸素を供給して
該容器内で燃焼させ、前記有機化合物を含む廃棄物を50
0℃以上に加熱し熱分解する工程。
（２）発明の第２の態様は、下記の工程を備えた有機化
合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生させない処理方
法を提供する。
合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生させない処理方
法を提供する。
（ａ）有機化合物を含む廃棄物を大気から遮断した容器
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物と供給燃料の可燃性元素に対
し、又は供給燃料の可燃性元素に対して酸素比１以下0.
3以上の量の酸素を供給して該容器内で燃焼させ、前記
有機化合物を含む廃棄物を500℃以上に加熱し熱分解す
る工程。
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物と供給燃料の可燃性元素に対
し、又は供給燃料の可燃性元素に対して酸素比１以下0.
3以上の量の酸素を供給して該容器内で燃焼させ、前記
有機化合物を含む廃棄物を500℃以上に加熱し熱分解す
る工程。
（３）発明の第３の態様は、前記容器内における前記燃
料と前記酸素の燃焼をオキシフュエルバーナーにより行
う請求項２に記載した有機化合物を含む廃棄物の処理方
法を提供する。
料と前記酸素の燃焼をオキシフュエルバーナーにより行
う請求項２に記載した有機化合物を含む廃棄物の処理方
法を提供する。
（４）発明の第４の態様は、前記有機化合物を含む廃棄
物が自動車あるいは家庭電気製品のシュレッダーダス
ト、都市ゴミ、古タイヤ、その他各種廃プラスチック、
廃油（機械油）及び農薬の何れか１種類以上である請求
項１又は２のいずれかに記載した有機化合物を含む廃棄
物の処理方法を提供する。
物が自動車あるいは家庭電気製品のシュレッダーダス
ト、都市ゴミ、古タイヤ、その他各種廃プラスチック、
廃油（機械油）及び農薬の何れか１種類以上である請求
項１又は２のいずれかに記載した有機化合物を含む廃棄
物の処理方法を提供する。
図面の簡単な説明 図１ DXNの化学構造を示す図である。
図２ 本発明の実験のために用いた熱分解炉を示す図
である。
である。
発明の実施態様 有機化合物は必ずしもベンゼン環を有するものではな
いが、しかし有機化合物には所謂炭化水素類と塩素等を
含んでおり、これらをを空気中において燃焼するとその
作用は明らかではないが塩素を含むベンゼン環が生成
し、この塩素を含むベンゼン環を大気中に含有されてい
る酸素が結合してダイオキシン（DXN）が生成されるも
のと推定される。
いが、しかし有機化合物には所謂炭化水素類と塩素等を
含んでおり、これらをを空気中において燃焼するとその
作用は明らかではないが塩素を含むベンゼン環が生成
し、この塩素を含むベンゼン環を大気中に含有されてい
る酸素が結合してダイオキシン（DXN）が生成されるも
のと推定される。
従って、大気からの自由な酸素の供給を遮断した状態
において有機化合物を含む廃棄物を熱分解すれば低級の
炭化水素が発生し、その際、DXNは発生しないものと考
えられる。ここで、有機化合物を含む廃棄物とは、自動
車あるいは家庭電気製品のシュレッダーダスト、都市ゴ
ミ、廃プラスチック例えばポリエチレン、塩化ビニー
ル、ポリプロピレン、ポリスチレン等の各種の天然及び
合成した樹脂類を含む廃棄物、古タイヤ、廃油（機械
油）等を含み、本発明はこれら有機化合物を含む廃棄物
の全てを対象とする。
において有機化合物を含む廃棄物を熱分解すれば低級の
炭化水素が発生し、その際、DXNは発生しないものと考
えられる。ここで、有機化合物を含む廃棄物とは、自動
車あるいは家庭電気製品のシュレッダーダスト、都市ゴ
ミ、廃プラスチック例えばポリエチレン、塩化ビニー
ル、ポリプロピレン、ポリスチレン等の各種の天然及び
合成した樹脂類を含む廃棄物、古タイヤ、廃油（機械
油）等を含み、本発明はこれら有機化合物を含む廃棄物
の全てを対象とする。
有機化合物を含む廃棄物の熱分解温度は500℃以上が
望ましく、600℃以上がより望ましい。500℃未満では分
解速度が小さく実用的でないためである。また、熱分解
圧力は1.5気圧以下が望ましい。圧力が高すぎると設備
費が高くなるためである。
望ましく、600℃以上がより望ましい。500℃未満では分
解速度が小さく実用的でないためである。また、熱分解
圧力は1.5気圧以下が望ましい。圧力が高すぎると設備
費が高くなるためである。
上記温度を達成する手段として、容器外部から酸素ガ
ス、または、燃料と酸素ガスを供給し容器内で可燃性元
素を燃焼させる。ここに、可燃性元素とは主に炭素と水
素である。その際、供給酸素の量を下記に定義される酸
素比で１以下とする。
ス、または、燃料と酸素ガスを供給し容器内で可燃性元
素を燃焼させる。ここに、可燃性元素とは主に炭素と水
素である。その際、供給酸素の量を下記に定義される酸
素比で１以下とする。
酸素比＝供給酸素量＋廃棄物中の有機酸素量 ／（（Ｃ×32/12）＋（Ｈ×16/2）） ここで、酸素比の計算は方法には下記の３通りがあ
る。
る。
（１）容器外から酸素のみを供給する場合には、以下の
通りとする。
通りとする。
供給酸素量：容器外から供給する酸素量（kg）、C:該酸
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物中の炭素量（kg）、H:該酸素及び廃棄物
中の有機酸素と結合する容器内の有機化合物を含む廃棄
物中の水素量（kg） （２）容器外から酸素と燃料を供給する場合には、以下
の通りとする。
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物中の炭素量（kg）、H:該酸素及び廃棄物
中の有機酸素と結合する容器内の有機化合物を含む廃棄
物中の水素量（kg） （２）容器外から酸素と燃料を供給する場合には、以下
の通りとする。
供給酸素量：容器外から供給する酸素（kg）、C:該酸
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物と燃料中の炭素量の合計（kg）、H:該酸
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物と燃料中の水素量の合計（kg） （３）容器外から酸素と燃料を供給する場合には、上記
（２）以外に以下の通りとすることができる。
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物と燃料中の炭素量の合計（kg）、H:該酸
素及び廃棄物中の有機酸素と結合する容器内の有機化合
物を含む廃棄物と燃料中の水素量の合計（kg） （３）容器外から酸素と燃料を供給する場合には、上記
（２）以外に以下の通りとすることができる。
供給酸素量：容器外から供給する酸素量（kg）、C:該
酸素と結合する容器内に供給した燃料中の炭素量の合計
（kg）、H:該酸素と結合する容器内に供給した燃料中の
水素量の合計（kg） 上記において、有機酸素とは、廃棄物中に含まれてい
る有機物と結合している酸素であって、燃焼に際しては
外部から供給された酸素と同様にC,Hと結合する酸素で
ある。
酸素と結合する容器内に供給した燃料中の炭素量の合計
（kg）、H:該酸素と結合する容器内に供給した燃料中の
水素量の合計（kg） 上記において、有機酸素とは、廃棄物中に含まれてい
る有機物と結合している酸素であって、燃焼に際しては
外部から供給された酸素と同様にC,Hと結合する酸素で
ある。
また、上記廃棄物中にハロゲン元素を含む場合には通
常ハロゲン元素は水素と結合するのでその分の水素量は
含まれない。また、酸素は純酸素でも空気でもよいが、
効率の点からは純酸素が望ましい。上記式において、Ｃ
×32/12は廃棄物中の炭素、廃棄物と燃料中の炭素、又
は燃料中の炭素がCO2まで燃焼するための酸素量であ
る。又、Ｈ×16/2は廃棄物中の水素、廃棄物と燃料中の
水素、又は燃料中の水素が酸素と結合しH2Oとなるため
の水素量である。したがって、酸素比が１であること
は、供給した酸素が廃棄物、又は廃棄物と燃料、又は燃
料中のＣとＨを丁度CO2とH2Oになるまで燃焼させ、燃焼
ガス中に酸素ガスが存在しないような酸素量を供給する
ことを意味する。上記において、燃料としては例えば、
石油、高炉ガス、コークス炉ガス（Ｃガス）、プロパン
等の可燃性燃料を用いることができる。この際、いわゆ
るオキシフュエルバーナーを用いることが燃料を効率的
に燃焼させる点から望ましい。また、酸素源としては空
気でもよいが、純酸素の方が効率の点から望ましい。酸
素比が小さいと熱分解後にタール分が多くなるので、発
生したガスを利用するためには望ましくない。従って、
酸素比は0.3以上が望ましい。タール分をガス化するた
めには、水、水蒸気等の改質剤を添加することができ
る。以下実施例において具体的に説明する。
常ハロゲン元素は水素と結合するのでその分の水素量は
含まれない。また、酸素は純酸素でも空気でもよいが、
効率の点からは純酸素が望ましい。上記式において、Ｃ
×32/12は廃棄物中の炭素、廃棄物と燃料中の炭素、又
は燃料中の炭素がCO2まで燃焼するための酸素量であ
る。又、Ｈ×16/2は廃棄物中の水素、廃棄物と燃料中の
水素、又は燃料中の水素が酸素と結合しH2Oとなるため
の水素量である。したがって、酸素比が１であること
は、供給した酸素が廃棄物、又は廃棄物と燃料、又は燃
料中のＣとＨを丁度CO2とH2Oになるまで燃焼させ、燃焼
ガス中に酸素ガスが存在しないような酸素量を供給する
ことを意味する。上記において、燃料としては例えば、
石油、高炉ガス、コークス炉ガス（Ｃガス）、プロパン
等の可燃性燃料を用いることができる。この際、いわゆ
るオキシフュエルバーナーを用いることが燃料を効率的
に燃焼させる点から望ましい。また、酸素源としては空
気でもよいが、純酸素の方が効率の点から望ましい。酸
素比が小さいと熱分解後にタール分が多くなるので、発
生したガスを利用するためには望ましくない。従って、
酸素比は0.3以上が望ましい。タール分をガス化するた
めには、水、水蒸気等の改質剤を添加することができ
る。以下実施例において具体的に説明する。
実施例 以下実施例において具体的に説明する。
本発明の実施例においては、図２に示す熱分解炉を使
用して実験を行った。熱分解容器２の寸法は、内径300m
m、高さ約500mmのステンレス鋼製容器であり、その外部
からヒーター４、例えば電気ヒーターにより加熱するこ
ともできる。
用して実験を行った。熱分解容器２の寸法は、内径300m
m、高さ約500mmのステンレス鋼製容器であり、その外部
からヒーター４、例えば電気ヒーターにより加熱するこ
ともできる。
図２に示すように、ステンレス鋼製の熱分解容器２の
外部を保温材６で囲み、熱の放散を防止している。熱分
解容器２の内部に約5kg程度の樹脂類を装入し、これを
密閉した状態に保つことができる。加熱開始前において
酸素配管20より不活性ガス、例えば窒素ガスを内部に封
入し、ガス排出管８から内部に含まれている空気を外部
に排出する。その後、燃料配管18からコークス炉ガス、
酸素配管20から酸素を供給し、オキシフュエルバーナー
７により加熱し、熱分解を行う。発生した分解ガスは、
まず濾紙等を備えた濾過器10を通過する。ここで発生し
たタール類が捕捉され、分解ガスはDXNの捕集装置12を
通過する。捕集装置12は、氷水の中に浸漬された複数の
捕集瓶とジエチレングリコール溶液を含む捕集瓶及びXA
D−２樹脂を収容する容器からなり、通過した分解ガス
中のDXNを捕集する。DXNが捕集された分解ガス量はガス
メーター13により計量し、その一部をテトラバック14中
に捕集する。テトラバック14に捕集された分解ガスはこ
れを分析に供する。
外部を保温材６で囲み、熱の放散を防止している。熱分
解容器２の内部に約5kg程度の樹脂類を装入し、これを
密閉した状態に保つことができる。加熱開始前において
酸素配管20より不活性ガス、例えば窒素ガスを内部に封
入し、ガス排出管８から内部に含まれている空気を外部
に排出する。その後、燃料配管18からコークス炉ガス、
酸素配管20から酸素を供給し、オキシフュエルバーナー
７により加熱し、熱分解を行う。発生した分解ガスは、
まず濾紙等を備えた濾過器10を通過する。ここで発生し
たタール類が捕捉され、分解ガスはDXNの捕集装置12を
通過する。捕集装置12は、氷水の中に浸漬された複数の
捕集瓶とジエチレングリコール溶液を含む捕集瓶及びXA
D−２樹脂を収容する容器からなり、通過した分解ガス
中のDXNを捕集する。DXNが捕集された分解ガス量はガス
メーター13により計量し、その一部をテトラバック14中
に捕集する。テトラバック14に捕集された分解ガスはこ
れを分析に供する。
オキシフュエルバーナーによる加熱により、樹脂類中
の炭化水素が分解し、炉内を500〜1250℃の温度に保つ
ことができる。以上が本発明の実施例において用いた実
験装置である。オキシフュエルバーナーとは酸素ガス又
は空気と各種の燃料を混合して燃焼するバーナーであ
る。実施例においては、上記図２に示した熱分解炉にお
いて、シュレッダーダスト、都市ゴミ、古タイヤ及び農
薬DDTの熱分解を行った。
の炭化水素が分解し、炉内を500〜1250℃の温度に保つ
ことができる。以上が本発明の実施例において用いた実
験装置である。オキシフュエルバーナーとは酸素ガス又
は空気と各種の燃料を混合して燃焼するバーナーであ
る。実施例においては、上記図２に示した熱分解炉にお
いて、シュレッダーダスト、都市ゴミ、古タイヤ及び農
薬DDTの熱分解を行った。
表１にシュレッダーダストの成分の構成を示した。表
１に示すようにシュレッダーダスト中には金属のほか、
土砂等を含んでいるが、その約50wt％がプラスチック及
びゴム類である。表２にシュレッダーダストの元素分析
値を示した。この表からシュレッダーダストの元素成分
は灰分が約42wt％、炭素が42wt％である。ここで灰分は
金属、土砂等を含んでいる。次に、古タイヤの成分組成
を表３に示す。古タイヤは、カーボンブラック約26wt
％、天然ゴムまたは合成ゴムが約50wt％、残部が鋼線等
の無機物である。従って、主成分は炭素であり、灰分は
各種の添加剤や鋼線等であり、通常不燃性である。
１に示すようにシュレッダーダスト中には金属のほか、
土砂等を含んでいるが、その約50wt％がプラスチック及
びゴム類である。表２にシュレッダーダストの元素分析
値を示した。この表からシュレッダーダストの元素成分
は灰分が約42wt％、炭素が42wt％である。ここで灰分は
金属、土砂等を含んでいる。次に、古タイヤの成分組成
を表３に示す。古タイヤは、カーボンブラック約26wt
％、天然ゴムまたは合成ゴムが約50wt％、残部が鋼線等
の無機物である。従って、主成分は炭素であり、灰分は
各種の添加剤や鋼線等であり、通常不燃性である。
表４に農薬として代表的なDDTの組成を示す。DDT自体
の化学構造はC14H9Cl5であるが、実験に供したものは増
量剤を含んでおり、これは燃焼すると残渣となる。表５
には都市ゴミの構成、表６には都市ゴミの元素分析を示
した。都市ゴミの特徴は水分が約37wt％、酸素が約18wt
％と多い点である。その他、炭素が32wt％存在する。
の化学構造はC14H9Cl5であるが、実験に供したものは増
量剤を含んでおり、これは燃焼すると残渣となる。表５
には都市ゴミの構成、表６には都市ゴミの元素分析を示
した。都市ゴミの特徴は水分が約37wt％、酸素が約18wt
％と多い点である。その他、炭素が32wt％存在する。
使用したコークス炉ガス（Ｃガス）の成分組成を表７
に、実験の水準を表８に示した。実験の手続きとして先
ずシュレッダーダスト等を5kg炉内に装入し，オキシフ
ュエルバーナーによりＣガスを酸素比0.8の酸素ガスに
より燃焼し、シュレッダーダスト等を加熱分解した。処
理時間は約120分である。タールを分解するため水を20g
/分添加した。オキシフュエルバーナーは燃料と酸素ガ
スを効率良く混合し、燃料を完全に燃焼させるために有
効であり、また、酸素ガスが直接廃棄物に接触しないた
めDXNの生成を防止することができる。
に、実験の水準を表８に示した。実験の手続きとして先
ずシュレッダーダスト等を5kg炉内に装入し，オキシフ
ュエルバーナーによりＣガスを酸素比0.8の酸素ガスに
より燃焼し、シュレッダーダスト等を加熱分解した。処
理時間は約120分である。タールを分解するため水を20g
/分添加した。オキシフュエルバーナーは燃料と酸素ガ
スを効率良く混合し、燃料を完全に燃焼させるために有
効であり、また、酸素ガスが直接廃棄物に接触しないた
めDXNの生成を防止することができる。
実験結果を表９にまとめて示した。生成したガス、タ
ール及び未燃物中のDXNの量（TEQ）は何れの場合にも0.
01ng/Nm3未満であり、又タール及び未燃物中のDXN（TE
Q）の量は0.01ng/g未満であり、これらを投棄しても問
題がない程度であった。
ール及び未燃物中のDXNの量（TEQ）は何れの場合にも0.
01ng/Nm3未満であり、又タール及び未燃物中のDXN（TE
Q）の量は0.01ng/g未満であり、これらを投棄しても問
題がない程度であった。
また、発生したガスはCO、H2、CH4等が多く、再利用
可能で、また熱量の高いガスであった。タールの生成量
は0.1wt％以下で、添加した水により改質され、上記の
ようなガスに変成していた。
可能で、また熱量の高いガスであった。タールの生成量
は0.1wt％以下で、添加した水により改質され、上記の
ようなガスに変成していた。
産業上の利用分野 以上説明したように本発明の方法によれば、有機化合
物を含む廃棄物を大気から遮断した状態において、燃料
と外部から添加した酸素により燃焼し、有機化合物を含
む廃棄物の熱分解を行うことにより、DXNを含有しない
ガス、タール及び残渣に熱分解することができる。従っ
て、本発明を、例えば従来のゴミ焼却炉において実施す
ることにより、従来燃焼できなかったシュレッダーダス
ト等、各種の有機化合物を含む廃棄物を人体に有害なDX
Nを発生させずに処理できるとともに、他方有効に利用
できる燃料ガスを回収することができ、産業上及び国民
の衛生、健康上極めて有用な発明である。
物を含む廃棄物を大気から遮断した状態において、燃料
と外部から添加した酸素により燃焼し、有機化合物を含
む廃棄物の熱分解を行うことにより、DXNを含有しない
ガス、タール及び残渣に熱分解することができる。従っ
て、本発明を、例えば従来のゴミ焼却炉において実施す
ることにより、従来燃焼できなかったシュレッダーダス
ト等、各種の有機化合物を含む廃棄物を人体に有害なDX
Nを発生させずに処理できるとともに、他方有効に利用
できる燃料ガスを回収することができ、産業上及び国民
の衛生、健康上極めて有用な発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ (73)特許権者 999999999 宮下 芳雄 神奈川県横浜市旭区柏町10番地１ (72)発明者 宮下 芳雄 神奈川県横浜市旭区柏町10番地１ (72)発明者 佐藤 佳雄 神奈川県鎌倉市城廻701番地３ (72)発明者 市田 正次 神奈川県横須賀市浦賀町５丁目41番６ (72)発明者 川井 得吉 東京都江東区北砂３丁目33番15号 (56)参考文献 特開 昭63−99413（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−184560（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−35636（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225711（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243589（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−313610（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／31736（ＷＯ，Ａ１) 国際公開96／35910（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B09B 3/00 303 F23G 5/00 F23G 5/027 F23G 5/12 F23G 5/30 F23G 5/50 F23G 7/00 F23G 7/12
Claims (4)
- 【請求項１】下記の工程を備えた有機化合物を含む廃棄
物のダイオキシンを発生させない処理方法。 （ａ）有機化合物を含む廃棄物を大気から遮断した容器
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物中の可燃性元素に対して酸素
比１以下0.3以上の量の酸素を供給して該容器内で燃焼
させ、前記有機化合物を含む廃棄物を500℃以上に加熱
し熱分解する工程。 - 【請求項２】下記の工程を備えた有機化合物を含む廃棄
物のダイオキシンを発生させない処理方法。 （ａ）有機化合物を含む廃棄物を大気から遮断した容器
内に収容する工程と、 （ｂ）前記容器内の廃棄物と供給燃料中の可燃元素に対
して、又は供給燃料中のみの可燃性元素に対して酸素比
１以下0.3以上の量の酸素を供給して該容器内で燃焼さ
せ、前記有機化合物を含む廃棄物を500℃以上に加熱し
熱分解する工程。 - 【請求項３】前記容器内における前記燃料と前記酸素の
燃焼をオキシフュエルバーナーにより行う請求項２に記
載した有機化合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生さ
せない処理方法。 - 【請求項４】前記有機化合物を含む廃棄物が自動車ある
いは家庭電気製品のシュレッダーダスト、都市ゴミ、古
タイヤ、その他各種廃プラスチック、廃油（機械油）及
び農薬の何れか１種以上である請求項１、２又は３に記
載した有機化合物を含む廃棄物のダイオキシンを発生さ
せない処理方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1995/000755 WO1996033370A1 (fr) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Procede d'elimination de dechets renfermant des composes organiques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2824480B2 true JP2824480B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=14125863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8505636A Expired - Fee Related JP2824480B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 有機化合物を含む廃棄物の処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824480B2 (ja) |
| AU (1) | AU2224895A (ja) |
| WO (1) | WO1996033370A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2945485B2 (ja) * | 1990-12-06 | 1999-09-06 | マシユス マリー ネベルス レオナルドウス | 種々の廃棄物を燃焼させる方法、それに使用される室炉および包括的廃棄物燃焼設備 |
| JP3125309B2 (ja) * | 1991-01-22 | 2001-01-15 | 住友金属工業株式会社 | 含炭素廃材の処理方法 |
| JPH04313610A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-05 | Hitachi Zosen Corp | ごみ焼却方法 |
-
1995
- 1995-04-18 AU AU22248/95A patent/AU2224895A/en not_active Abandoned
- 1995-04-18 WO PCT/JP1995/000755 patent/WO1996033370A1/ja active Application Filing
- 1995-04-18 JP JP8505636A patent/JP2824480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2224895A (en) | 1996-11-07 |
| WO1996033370A1 (fr) | 1996-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |