JP2997912B2

JP2997912B2 - 化合物処理装置

Info

Publication number: JP2997912B2
Application number: JP6321734A
Authority: JP
Inventors: 悟吉中
Original assignee: 悟吉中
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JPH08150315A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリ塩化ビフェニール
（ＰＣＢ）、塩化エチレン、塩化エタン、クロロフルオ
ロカーボン（ＣＦＣ）などの有機ハロゲン化合物を始め
とする化合物、主として、環境保全やオゾン層破壊の問
題にも関与する有害な化合物を、熱分解や燃焼を行わせ
ることにより無害化するための化合物処理装置に関す
る。

【０００２】熱に対する安定性が高い有害な有機ハロゲ
ン化合物の代表であるＰＣＢは、日本国内における製造
及び使用が１９７２年に禁止されて以来、未処理のまま
で各地に分散保管されているものの推定合計量は４万ト
ン前後とされており、液状ＰＣＢはその中の大きな割合
を占めると言われている。

【０００３】例えばこのＰＣＢについて日本において試
みられた無害化処理技術としては、焼却法、加硫重合
法、水酸化アルカリ法、ナトリウムイソプロピルアルコ
ラート法、太陽光法、水熱分解法、微生物法等、多数挙
げることができる。

【０００４】これらの中、実用工業規模で実施されたも
のとしては、灯油バーナによる１４００±７５℃の温度
での焼却又は熱分解処理法が知られている。この処理法
によれば、総合的な評価において、技術的には無害化処
理が確実になされるものとされているが、この処理法を
実施する無害化処理装置は、ＰＣＢの取り扱いとの関係
において、周辺市民の理解が得られ難く、事実上継続的
な実行や他地域への展開の実を挙げるに至り得ていな
い。

【０００５】この問題の核心は、単に市民の理解度の問
題、すなわち技術以前の位置にあるのではなく、試みら
れた処理装置の総合的な技術上の特性にあると考えられ
る。つまり、今日までに試みられた実用工業規模のＰＣ
Ｂ焼却装置は、相当な規模を有する定置プラント的なも
のであった。前記焼却法は、灯油バーナによる１４００
±７５℃の焼却温度と、１．５秒以上の滞留時間を基準
とされたものであったため、必然的に装置が肥大化して
定置プラント的なものとならざるを得なかった。定置プ
ラントというのは常設処理場を意味するので、問題物質
であるＰＣＢの集積場となるものと解されることにな
る。

【０００６】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、ＰＣＢなどの有機ハロゲン化合物を始めとする
熱に対する安定性が高い主として有害な化合物に熱分解
や燃焼を行わせてそれを無害化する装置を、コンパクト
に構成して移動可能なものとすることにより、処理現場
を非定常化してそのような化合物の一定場所への集積を
防止し得る化合物処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の化合物処理装置は、気体の又は気化された処理対象
物をプラズマ発生部に継続的に供給する処理対象物供給
手段と、プラズマ発生部に供給された前記処理対象物を
アーク放電によりプラズマ化し、プラズマ化された処理
対象物を分解・燃焼室内に噴出するためのプラズマ発生
部と、処理対象物の分解・燃焼に要する酸素を含有する
酸素含有ガスを分解・燃焼室内に供給して処理対象物に
混合させるための酸素含有ガス供給手段と、分解・燃焼
室内を、処理対象物の熱分解および／または燃焼に適し
た所定温度にほぼ維持するための、燃料の燃焼による補
助加熱手段と、プラズマ発生部から噴出した処理対象物
を実質上全て熱分解および／または燃焼させる分解・燃
焼室と、分解・燃焼室から廃ガスを排出するための廃ガ
ス排出口と、廃ガス排出口から排出された廃ガスを無害
化するための廃ガス処理手段とを有する。

【０００８】また本発明の別の化合物処理装置は、不燃
性のプラズマ用ガスをプラズマ発生部に連続的に供給す
るプラズマ用ガス供給手段と、プラズマ発生部に供給さ
れたプラズマ用ガスをアーク放電によりプラズマ化し、
プラズマ化されたプラズマ用ガスを分解・燃焼室内に噴
出するためのプラズマ発生部と、気体の又は気化若しく
は霧化された処理対象物を分解・燃焼室内に継続的に供
給してプラズマ化したプラズマ用ガスに混合させるため
の処理対象物供給手段と、処理対象物の分解・燃焼に要
する酸素を含有する酸素含有ガスを分解・燃焼室内に供
給して処理対象物に混合させるための酸素含有ガス供給
手段と、処理対象物供給手段により供給された処理対象
物を実質上全て熱分解および／または燃焼させる分解・
燃焼室と、分解・燃焼室から廃ガスを排出するための廃
ガス排出口と、廃ガス排出口から排出された廃ガスを無
害化するための廃ガス処理手段とを有する。

【０００９】本発明の更に別の化合物処理装置は、酸素
含有ガスをプラズマ発生部に連続的に供給するプラズマ
用酸素含有ガス供給手段と、プラズマ発生部に供給され
た酸素含有ガスをアーク放電によりプラズマ化し、プラ
ズマ化された酸素含有ガスを分解・燃焼室内に噴出する
ためのプラズマ発生部と、気体の又は気化若しくは霧化
された処理対象物を分解・燃焼室内に継続的に供給して
プラズマ化した酸素含有ガスに混合させるための処理対
象物供給手段と、処理対象物供給手段により供給された
処理対象物を実質上全て熱分解および／または燃焼させ
る分解・燃焼室と、分解・燃焼室内を、処理対象物の熱
分解および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持す
るための、燃料の燃焼による補助加熱手段と、分解・燃
焼室から廃ガスを排出するための廃ガス排出口と、廃ガ
ス排出口から排出された廃ガスを無害化するための廃ガ
ス処理手段とを有する。

【００１０】

【作用】請求項１の発明において、気体の又は気化され
た処理対象物は、処理対象物供給手段によってプラズマ
発生部に継続的に供給される。その処理対象物は、プラ
ズマ発生部においてアーク放電により高温のプラズマと
なり、分解・燃焼室内に噴出する。酸素含有ガス供給手
段によって分解・燃焼室内に酸素含有ガスが供給され、
その酸素含有ガスがプラズマ化された処理対象物に混合
する。

【００１１】プラズマ発生部から噴出した処理対象物は
高温のプラズマであり、而も、補助加熱手段により、分
解・燃焼室内の温度が処理対象物の熱分解および／また
は燃焼に適した所定温度にほぼ維持されるため、処理対
象物は、分解・燃焼室内において極めて短時間で実質上
全てが確実に熱分解および／または燃焼する。処理対象
物の熱分解および／または燃焼による廃ガス並びに補助
加熱手段における燃料の燃焼によるものを含む廃ガス
は、分解・燃焼室の廃ガス排出口から排出される。

【００１２】廃ガス排出口から排出された廃ガスは、廃
ガス処理手段において無害化された後、大気中に放出さ
れる。プラズマ発生部から噴出したプラズマ自体が高温
であり、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温度を処理対
象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度にほ
ぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させるにすぎない
ものであるから、廃ガスの量は非常に少ない。

【００１３】請求項２の発明において、不燃性のプラズ
マ用ガスは、プラズマ用ガス供給手段によってプラズマ
発生部に連続的に供給され、プラズマ発生部においてア
ーク放電により高温のプラズマとなり、分解・燃焼室内
に噴出する。処理対象物供給手段により分解・燃焼室内
に継続的に供給される処理対象物は、プラズマ化したプ
ラズマ用ガスに混合し、酸素含有ガス供給手段により分
解・燃焼室内に供給される酸素含有ガスが処理対象物に
混合する。

【００１４】処理対象物は、気体であるか又は気化若し
くは霧化されており、而もプラズマ化した高温のプラズ
マ用ガスと混合するため、分解・燃焼室内において極め
て短時間で実質上全てが熱分解および／または燃焼す
る。処理対象物の熱分解および／または燃焼によるもの
を含む廃ガスは、分解・燃焼室の廃ガス排出口から排出
される。

【００１５】廃ガス排出口から排出された廃ガスは、廃
ガス処理手段において無害化された後、大気中に放出さ
れる。プラズマ用ガスは不燃性であって燃焼せず、また
灯油等の燃料の燃焼による処理対象物の助燃を行わない
ので、廃ガスの量が極めて少ない。

【００１６】請求項３の発明において、酸素含有ガス
は、プラズマ用酸素含有ガス供給手段によってプラズマ
発生部に連続的に供給され、プラズマ発生部においてア
ーク放電により高温のプラズマとなり、分解・燃焼室内
に噴出する。処理対象物供給手段により分解・燃焼室内
に継続的に供給される処理対象物は、プラズマ化した酸
素含有ガスに混合する。

【００１７】処理対象物は、気体であるか又は気化若し
くは霧化されており、プラズマ化した高温のプラズマ用
ガスと混合し、而も、補助加熱手段により、分解・燃焼
室内の温度が処理対象物の熱分解および／または燃焼に
適した所定温度にほぼ維持されるため、処理対象物は、
分解・燃焼室内において極めて短時間で実質上全てが確
実に熱分解および／または燃焼する。処理対象物の熱分
解および／または燃焼による廃ガス並びに補助加熱手段
における燃料の燃焼によるものを含む廃ガスは、分解・
燃焼室の廃ガス排出口から排出される。

【００１８】廃ガス排出口から排出された廃ガスは、廃
ガス処理手段において無害化された後、大気中に放出さ
れる。プラズマ発生部から噴出したプラズマ自体が高温
であり、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温度を処理対
象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度にほ
ぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させるにすぎない
ものであるから、廃ガスの量は非常に少ない。

【００１９】請求項４の発明においては、プラズマ用酸
素含有ガス供給手段によりプラズマ発生部を通じて供給
される酸素のみでは不足する場合に、酸素含有ガス供給
手段によって供給される酸素により、処理対象物の燃焼
に要する酸素が補われる。

【００２０】請求項５、６及び７の発明において、液体
の処理対象物は、霧化手段によって霧化された状態で、
処理対象物供給手段によって供給される。

【００２１】請求項８及び９の発明においては、廃ガス
の量が最小限に抑制される。酸素含有ガスが分解・燃焼
室内に供給されることによる分解・燃焼室内の温度低下
が最小限に抑制される。

【００２２】請求項１０の発明においては、プラズマ発
生部から分解・燃焼室内に高温のプラズマが噴出し、而
も、補助加熱手段により、分解・燃焼室内の温度が処理
対象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度に
ほぼ維持されるため、処理対象物は、分解・燃焼室内に
おいて極めて短時間で実質上全てが確実に熱分解および
／または燃焼する。処理対象物の熱分解および／または
燃焼による廃ガス並びに補助加熱手段における燃料の燃
焼によるものを含む廃ガスは、分解・燃焼室の廃ガス排
出口から排出される。

【００２３】廃ガス排出口から排出された廃ガスは、廃
ガス処理手段において無害化された後、大気中に放出さ
れる。プラズマ発生部から噴出したプラズマ自体が高温
であり、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温度を処理対
象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度にほ
ぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させるにすぎない
ものであるから、廃ガスの量は非常に少ない。

【００２４】請求項１１の発明において、補助加熱手段
は、温度検知手段による検知温度が所定温度に比し高い
水準にある場合は、燃料の燃焼を停止させ或は燃焼量を
低減させ、温度検知手段による検知温度が所定温度に比
し低い水準にある場合は、燃料の燃焼を開始させ或は燃
焼量を増大させることにより、分解・燃焼室内を処理対
象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度にほ
ぼ維持する。

【００２５】請求項１３記載の発明において、分解・燃
焼室内に供給された処理対象物は、分解・燃焼室内にお
いて０．０１乃至０．１秒間以内に実質上全てが確実に
熱分解および／または燃焼する。

【００２６】請求項１４の発明において、液体の処理対
象物は、気化手段によって気化された状態で、処理対象
物供給手段によって供給される。

【００２７】請求項１５記載の発明において、廃ガス
は、冷却された後、洗浄されることにより無害化され
る。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明す
る。

【００２９】図１は、本発明の１実施例としての有機ハ
ロゲン化合物処理装置の説明図である。

【００３０】処理対象となる有機ハロゲン化合物として
は、テトラクロロビフェニ−ル等のポリ塩化ビフェニー
ル（ＰＣＢ）、トリクロロエチレンやテトラクロロエチ
レン等の塩化エチレン、トリクロロエタン等の塩化エタ
ン、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、廃フロン及び
ハロン等を例示することができる。

【００３１】気化器１０は、処理対象物である有機ハロ
ゲン化合物が常温常圧で液体である場合に、その処理対
象物を加熱して気化させるものである。液体ＰＣＢの場
合、５００℃以上に加熱して気化させる。気化された処
理対象物は、第１ポンプ１２によってプラズマ発生部に
加圧送給される。

【００３２】また、処理対象物である有機ハロゲン化合
物が、例えばテトラクロロビフェニ−ル（C₁₂H₆Cl₄）の
ように、常温常圧で気体である場合、容器１４から導出
された処理対象物は、第２ポンプ１６によってプラズマ
発生部１８に加圧送給される。

【００３３】プラズマ発生部１８では、送給されてきた
処理対象物が、アーク放電によりプラズマ化され、２２
００乃至２８００℃程度の高温のプラズマとなった処理
対象物は、分解・燃焼室２０内に噴出する。アーク放電
の電極は、水冷や空冷などの適宣の冷却手段により耐用
寿命を延ばすことが可能である。電極の材料としては、
例えば、黒鉛、ハフニウム、ニッケル、銅等の電極用の
通常の工業材料を用いることができる。

【００３４】この分解・燃焼室２０内には、酸素含有ガ
ス供給装置２２から、処理対象物の分解・燃焼に要する
酸素を含有する酸素含有ガス（例えば空気や酸素富化空
気等）が供給され、プラズマ化して分解・燃焼室２０内
に噴射された処理対象物に混合する。

【００３５】プラズマ発生部１８から噴出した処理対象
物は、高温のプラズマであるため、分解・燃焼室２０内
において極めて短時間（例えば０．０１乃至０．１秒
間）で実質上全てが熱分解および／または燃焼し、［例
えばテトラクロロビフェニ−ル（C₁₂H₆Cl₄）の場合、高
温のプラズマとなって電離したテトラクロロビフェニ−
ルは、続いて供給混合される酸素含有ガスと短時間で次
式 2C₁₂H₆Cl₄+25O₂→24CO₂+2H₂O+8HCl ・・・・(1) のような反応を開始し、短時間に終了する。］廃ガスと
なった後、廃ガス排出口から排出される。処理対象物を
分解・燃焼室２０内に滞留させるべき時間を非常に短く
（例えば０．０１乃至０．１秒間）することができるの
で、分解・燃焼室２０を格段に小型化することができ
る。

【００３６】また、分解・燃焼室２０内で通常の商業燃
料を燃焼させ、分解・燃焼室２０内を処理対象物の熱分
解および／または燃焼に適した所定温度（例えば２２０
０乃至２８００℃）にほぼ維持するための補助加熱手段
として、ＬＰＧ−酸素等による高温燃焼のバーナ２４を
設けている。処理対象物の保有する可燃物質の量的変動
による所定高温維持が困難な場合にこのバーナ２４を用
いれば、分解・燃焼室２０内の温度が処理対象物の熱分
解および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持さ
れ、而も、プラズマ発生部１８から分解・燃焼室２０内
に噴出した処理対象物は高温のプラズマであるため、処
理対象物は、分解・燃焼室２０内において極めて短時間
で実質上全てが確実に熱分解および／または燃焼し、そ
の廃ガスは、燃料の燃焼による廃ガスと共に廃ガス排出
口から排出される。プラズマ発生部１８から噴出した処
理対象物自体が高温プラズマであり、バーナ２４は分解
・燃焼室２０内の温度を処理対象物の熱分解および／ま
たは燃焼に適した所定温度にほぼ維持するために補助的
に燃料を燃焼させるにすぎないものであるから、廃ガス
の量は、きわめて抑制されたものとなる。

【００３７】廃ガス排出口２６から排出された廃ガス
は、第１連通管２８を通じて水冷式の廃ガス冷却装置３
０に導入される。第１連通管２８には、廃ガスの温度を
検知する温度検知器３２、廃ガス中の酸素濃度を検知す
る酸素濃度検知器３４、及び系内の圧力を検知する圧力
検知器３６が設けられている。

【００３８】酸素含有ガス供給装置２２は、酸素濃度検
知器３４により検知された廃ガス中の酸素濃度に応じて
酸素含有ガスの供給量を調整することにより、分解・燃
焼室２０内への酸素含有ガスの供給量を処理対象物の燃
焼に適した所定量（必要な理論酸素量と燃焼効率を勘案
した量）にほぼ維持する供給量調整機構を備える。すな
わち例えば、検知濃度が予め設定した酸素濃度値を下回
る場合は酸素含有ガスの供給量を増加させ、設定値を上
回る場合は供給量を減少させることにより、供給量を調
整する。これによって廃ガスの量が最小限に抑制され、
酸素含有ガスが分解・燃焼室２０内に供給されることに
よる分解・燃焼室２０内の温度低下も最小限に抑制され
る。なお、酸素濃度検知器３４は、廃ガス水冷装置等の
廃ガス冷却手段を経た廃ガスの濃度を検知するものであ
ってもよい。

【００３９】バーナ２４は、温度検知器３２による検知
温度に応じて作動するもの、すなわち、温度検知器３２
による検知温度が所定温度に比し高い水準にある場合
は、燃料の燃焼を停止させ或は燃焼量を低減させ、温度
検知器３２による検知温度が所定温度に比し低い水準に
ある場合は、燃料の燃焼を開始させ或は燃焼量を増大さ
せることにより、分解・燃焼室２０内を処理対象物の熱
分解および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持す
るものとすることが望ましい。

【００４０】廃ガス冷却装置３０によって冷却された廃
ガスは、第２連通管３８を通じて廃ガス洗浄装置４０に
導入される。廃ガス洗浄装置４０は、分解・燃焼室２０
内において処理対象物が燃焼および／または分解されて
生成したハロゲン化水素等の有害な燃焼・分解生成物
を、通常のアルカリ洗浄手段により洗浄する。上記式
(1) の反応等において生成するHCl の排出濃度は、法定
の処理能力規模に達しない小型の装置であっても、７０
０ｍｇ／Ｎｍ³ 以下であることが要求される。このHCl
は、例えば廃ガスに対し水冷等の前処理を施した上でア
ルカリ溶液洗浄を行って、次式 HCl+NaOH→NaCl+H₂O ・・・・(2) のように処理して無害の塩にする。

【００４１】廃ガス洗浄装置４０によって洗浄された廃
ガスは、第３連通管４２を通じ、廃ガスが同伴するミス
トを除去するミストセパレータ４４に導入される。

【００４２】ミストセパレータ４４は、中間部にダンパ
４６が設けられた第４連通管４８を介して、廃ガスを誘
引移動させるための誘引ブロア５０に連通し、誘引ブロ
ア５０は、第５連通管５２を介して排気筒５４に連通す
る。ミストセパレータ４４によってミストが除去された
廃ガスは、誘引ブロア５０を経て無害ガスとして排気筒
５４から大気中に放出される。ダンパ４６は、圧力検知
器３６によって検知された系内圧力情報に応じ、予め設
定した系内圧力の許容範囲を外れないよう開度を増減
し、系内圧力を設定した許容範囲内に維持する。もちろ
ん、同様の系内圧力の調整を、圧力検知器３６による検
知情報に応じて誘引ブロア５０の回転をインバータ制御
等により制御することにより行うこともできる。

【００４３】バーナ２４は分解・燃焼室２０内の温度を
処理対象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温
度にほぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させるにす
ぎず、廃ガスの量が非常に少ないので、廃ガス冷却装置
３０、廃ガス洗浄装置４０、ミストセパレータ４４、ダ
ンパ４６、誘引ブロア５０、排気筒５４、第１乃至第５
連通管２８・３８・４２・４８・５２からなる廃ガス処
理手段の処理容量を非常に小さくすることができる。

【００４４】従って、従来実用化されている灯油の燃焼
による助燃によって熱分解や燃焼を行わせる処理装置に
比し、分解・燃焼室２０及び廃ガス処理手段を何れも格
段に小型化して装置全体を極めてコンパクトに構成し、
定置プラント的なものではなく、例えばそのまま車載移
動可能なものとすることができる。

【００４５】この装置によれば、分解・燃焼温度をプラ
ズマ炎の温度の2500℃以上とし、酸素供給量を、廃ガス
中の酸素濃度が３％となる程度とした場合、例えばＰＣ
Ｂを処理対象物とすると、その分解・燃焼室２０におけ
る滞留時間を０．０２秒とすれば、99.99999(7-nine)以
上の分解効率が達成され得る。勿論、一般論として、化
学的条件のみに限定すれば、アレニウスの式で知られる
ように、熱分解・焼却速度は反応系の温度（絶対温度）
を上げれば加速度的に増大する。

【００４６】なお、ダイオキシン類の副生を抑制するた
めに、この装置における系の内壁には金属を用いないこ
とが望ましく、廃ガスの冷却は、水による急速冷却が好
ましい。

【００４７】図２は、本発明の別の実施例としての有機
ハロゲン化合物処理装置の説明図、図３は、本発明の更
に別の実施例としての有機ハロゲン化合物処理装置の説
明図である。

【００４８】図２及び図３の実施例では、処理対象物を
直接プラズマ化するのでなく、別のプラズマ用ガスをプ
ラズマ化し、気体の処理対象物又は気化若しくは霧化し
た処理対象物をそのプラズマ炎の中又は近傍に送給する
ことにより、その処理対象物の高効率の熱分解および／
または燃焼を図る。

【００４９】プラズマ用ガスとしては、空気などの酸素
含有ガス、アルゴンなどの不活性ガス、二酸化炭素ガス
等の不燃性ガスが用いられる。有害物質となる窒素酸化
物の副生を抑制するために、窒素ガスの使用を避け、酸
素含有ガスが空気の場合においても酸素富化空気とする
ことが望ましい。

【００５０】容器６０から導出されたプラズマ用ガス
は、第１ポンプ６２によってプラズマ発生部１８に加圧
送給される。プラズマ発生部１８では、送給されてきた
プラズマ用ガスが、アーク放電によりプラズマ化され、
２２００乃至２８００℃程度の高温のプラズマとなった
プラズマ用ガスは、分解・燃焼室２０内に噴出する。

【００５１】図２の実施例において、処理対象物である
有機ハロゲン化合物が常温常圧で気体である場合、容器
６５から導出され、処理対象物である有機ハロゲン化合
物が常温常圧で液体である場合、図１の実施例と同様の
気化器６４によって気化され、第２ポンプ６６によって
分解・燃焼室２０内のプラズマ炎の流れの中又は近傍に
継続的に加圧送給されてプラズマ化した高温のプラズマ
用ガスに混合し、その熱を効率的に受ける。

【００５２】図３の実施例においては、常温常圧で液体
である容器６７内の処理対象物が第２ポンプ６９により
霧化装置６８に加圧送給され、霧化装置６８により霧化
された処理対象物が、分解・燃焼室２０内のプラズマ炎
の流れの中又は近傍に継続的に送給されてプラズマ化し
た高温のプラズマ用ガスに混合し、その熱を効率的に受
ける。霧化装置６８としては、高圧一流体噴射霧化装
置、高圧二流体噴射霧化装置、超音波アトマイザー等を
適宜採用し得る。

【００５３】図２及び図３の何れの実施例においても、
プラズマ用ガスが酸素含有ガスであり、含有する酸素の
量が処理対象物の燃焼に十分な量であれば、酸素含有ガ
ス供給装置２２からの分解・燃焼室２０内への酸素含有
ガスの供給の必要はない。プラズマ用ガスが含有する酸
素の量が不十分であれば、酸素含有ガス供給装置２２か
らも分解・燃焼室２０内へ酸素含有ガスを供給して処理
対象物に混合させ、処理対象物の燃焼に要する酸素を補
う。またプラズマ用ガスが酸素含有ガスでない場合、酸
素含有ガス供給装置２２から分解・燃焼室２０内に処理
対象物の分解・燃焼に要する酸素を含有する酸素含有ガ
スを供給し、処理対象物に混合させる。

【００５４】処理対象物は、気体であるか又は気化若し
くは霧化されており、而もプラズマ化した高温のプラズ
マ用ガスと混合するため、分解・燃焼室２０内において
極めて短時間（例えば０．０１乃至０．１秒間）で実質
上全てが熱分解および／または燃焼する［例えば上記式
(1) のような反応］。処理対象物の熱分解および／また
は燃焼によるものを含む廃ガスは、分解・燃焼室２０の
廃ガス排出口から排出される。処理対象物を分解・燃焼
室２０内に滞留させるべき時間を非常に短く（例えば
０．０５乃至０．２秒間）することができるので、分解
・燃焼室２０を格段に小型化することができる。

【００５５】また、分解・燃焼室２０内で通常の商業燃
料を燃焼させ、分解・燃焼室２０内を処理対象物の熱分
解および／または燃焼に適した所定温度（例えば２２０
０乃至２８００℃）にほぼ維持するための補助加熱手段
として、ＬＰＧ−酸素等による高温燃焼のバーナ２４を
設けている。処理対象物の保有する可燃物質の量的変動
による所定高温維持が困難な場合にこのバーナ２４を用
いれば、分解・燃焼室２０内の温度が処理対象物の熱分
解および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持さ
れ、而も、プラズマ発生部１８から分解・燃焼室２０内
に噴出して処理対象物と混合するプラズマ用ガスは高温
のプラズマであるため、処理対象物は、分解・燃焼室２
０内において極めて短時間で実質上全てが確実に熱分解
および／または燃焼し、その廃ガスは、燃料の燃焼によ
る廃ガスと共に廃ガス排出口から排出される。プラズマ
発生部１８から噴出したプラズマ用ガスが高温プラズマ
であり、バーナ２４は分解・燃焼室２０内の温度を処理
対象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度に
ほぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させるにすぎな
いものであるから、廃ガスの量は、非常に抑制されたも
のとなる。

【００５６】図１の実施例と同様に、廃ガス排出口から
排出された廃ガスは、第１連通管２８を通じて水冷式の
廃ガス冷却装置３０に導入され、その第１連通管２８に
は、廃ガスの温度を検知する温度検知器３２、廃ガス中
の酸素濃度を検知する酸素濃度検知器３４、及び系内の
圧力を検知する圧力検知器３６が設けられている。

【００５７】酸素含有ガス供給装置２２は、酸素濃度検
知器３４により検知された廃ガス中の酸素濃度に応じて
酸素含有ガスの供給量を調整することにより、分解・燃
焼室２０内への酸素含有ガスの供給量を、プラズマ用ガ
スが酸素含有ガスである場合は含有する酸素を含めて、
処理対象物の燃焼に適した所定量（必要な理論酸素量と
燃焼効率を勘案した量）にほぼ維持する供給量調整機構
を備える。

【００５８】バーナ２４は、温度検知器３２による検知
温度に応じて作動するものとして燃料の燃焼量を必要な
限度に抑えて分解・燃焼室２０内を処理対象物の熱分解
および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持するも
のとすることが望ましい。

【００５９】他の構成、作用及び効果は、図１の実施例
と同様である。

【００６０】この装置によれば、図１の実施例と同様
に、分解・燃焼温度をプラズマ炎の温度の2500℃以上と
し、酸素供給量を、廃ガス中の酸素濃度が３％となる程
度とした場合（図３の実施例においては、それに加え
て、処理対象物を霧化した場合の最大噴霧粒子径を50μ
m 前後として）、例えばＰＣＢを処理対象物とすると、
その分解・燃焼室２０における滞留時間を０．０２秒と
すれば、99.99999(7-nine)以上の分解効率が達成され得
る。勿論、一般論として、化学的条件のみに限定すれ
ば、アレニウスの式で知られるように、熱分解・焼却速
度は反応系の温度（絶対温度）を上げれば加速度的に増
大する。

【００６１】

【効果】請求項１の化合物処理装置では、プラズマ発生
部から噴出した処理対象物は高温のプラズマであり、而
も、補助加熱手段により、分解・燃焼室内の温度が処理
対象物の熱分解および／または燃焼に適した所定温度に
ほぼ維持されるため、分解・燃焼室内において極めて短
時間で実質上全てが熱分解および／または燃焼する。そ
れゆえ、処理対象物を分解・燃焼室内に滞留させるべき
時間、すなわち熱分解および／または燃焼のための時間
を非常に短くすることができる。従って、従来実用化さ
れている灯油の燃焼による助燃によって熱分解や燃焼を
行わせる処理装置に比し、分解・燃焼室を格段に小型化
することができる。

【００６２】また、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温
度を処理対象物の熱分解および／または燃焼に適した所
定温度にほぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させる
にすぎず、廃ガスの量が非常に少ないので、廃ガス処理
手段の処理容量を非常に小さくすることができる。従っ
て、従来実用化されている灯油の燃焼による助燃によっ
て熱分解や燃焼を行わせる処理装置に比し、廃ガス処理
手段を格段に小型化することができる。

【００６３】このように、分解・燃焼室及び廃ガス処理
手段を何れも従来に比し格段に小型化することができる
ので、装置全体を極めてコンパクトに構成して移動可能
なものとすることが可能である。

【００６４】請求項２の化合物処理装置では、処理対象
物は、気体であるか又は気化若しくは霧化されており、
而もプラズマ化した高温のプラズマ用ガスと混合するた
め、分解・燃焼室内において極めて短時間で実質上全て
が熱分解および／または燃焼する。それゆえ、処理対象
物を分解・燃焼室内に滞留させるべき時間、すなわち熱
分解および／または燃焼のための時間を非常に短くする
ことができる。従って、従来実用化されている灯油の燃
焼による助燃によって熱分解や燃焼を行わせる処理装置
に比し、分解・燃焼室を格段に小型化することができ
る。

【００６５】また、灯油等の燃料の燃焼による処理対象
物の助燃を行わないため、廃ガスの量が極めて少ないの
で、廃ガス処理手段の処理容量を非常に小さくすること
ができる。従って、従来実用化されている灯油の燃焼に
よる助燃によって熱分解や燃焼を行わせる処理装置に比
し、廃ガス処理手段を格段に小型化することができる。

【００６６】このように、分解・燃焼室及び廃ガス処理
手段を何れも従来に比し格段に小型化することができる
ので、装置全体を極めてコンパクトに構成して移動可能
なものとすることが可能である。

【００６７】請求項３の化合物処理装置では、処理対象
物は、気体であるか又は気化若しくは霧化され、プラズ
マ化した高温の酸素含有ガスと混合し、而も、補助加熱
手段により、分解・燃焼室内の温度が処理対象物の熱分
解および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持され
るため、分解・燃焼室内において極めて短時間で実質上
全てが熱分解および／または燃焼する。それゆえ、処理
対象物を分解・燃焼室内に滞留させるべき時間、すなわ
ち熱分解および／または燃焼のための時間を極めて短く
することができる。従って、従来実用化されている灯油
の燃焼による助燃によって熱分解や燃焼を行わせる処理
装置に比し、分解・燃焼室を格段に小型化することがで
きる。

【００６８】また、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温
度を処理対象物の熱分解および／または燃焼に適した所
定温度にほぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させる
にすぎず、廃ガスの量が非常に少ないので、廃ガス処理
手段の処理容量を非常に小さくすることができる。従っ
て、従来実用化されている灯油の燃焼による助燃によっ
て熱分解や燃焼を行わせる処理装置に比し、廃ガス処理
手段を格段に小型化することができる。

【００６９】このように、分解・燃焼室及び廃ガス処理
手段を何れも従来に比し格段に小型化することができる
ので、装置全体を極めてコンパクトに構成して移動可能
なものとすることが可能である。

【００７０】請求項１０の化合物処理装置では、プラズ
マ発生部から分解・燃焼室内に高温のプラズマが噴出
し、而も、補助加熱手段により、分解・燃焼室内の温度
が処理対象物の熱分解および／または燃焼に適した所定
温度にほぼ維持されるため、処理対象物は、分解・燃焼
室内において極めて短時間で実質上全てが確実性に熱分
解および／または燃焼する。それゆえ、処理対象物を分
解・燃焼室内に滞留させるべき時間、すなわち熱分解お
よび／または燃焼のための時間を極めて短くすることが
できる。従って、従来実用化されている灯油の燃焼によ
る助燃によって熱分解や燃焼を行わせる処理装置に比
し、分解・燃焼室を格段に小型化することができる。

【００７１】また、補助加熱手段は分解・燃焼室内の温
度を処理対象物の熱分解および／または燃焼に適した所
定温度にほぼ維持するために補助的に燃料を燃焼させる
にすぎず、廃ガスの量が非常に少ないので、廃ガス処理
手段の処理容量を非常に小さくすることができる。従っ
て、従来実用化されている灯油の燃焼による助燃によっ
て熱分解や燃焼を行わせる処理装置に比し、廃ガス処理
手段を格段に小型化することができる。

【００７２】このように、分解・燃焼室及び廃ガス処理
手段を何れも従来に比し格段に小型化することができる
ので、装置全体を極めてコンパクトに構成して移動可能
なものとすることが可能である。

【００７３】請求項１３記載の化合物処理装置では、分
解・燃焼室内に供給された処理対象物が廃ガス排出口か
ら排出されるまでの時間、すなわち分解・燃焼室内にお
ける滞留時間が０．０１乃至０．１秒間であるから、従
来実用化されている灯油の燃焼による助燃によって熱分
解や燃焼を行わせる処理装置に比し、分解・燃焼室を格
段に小型化し、装置全体を極めてコンパクトに構成して
移動可能なものとすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機ハロゲン化合物処理装置の説明図である。

【図２】別の有機ハロゲン化合物処理装置の説明図であ
る。

【図３】更に別の有機ハロゲン化合物処理装置の説明図
である。

【符合の説明】

１０気化器１２第１ポンプ１６第２ポンブ１８プラズマ発生部２０分解・燃焼室２２酸素含有ガス供給装置２４バーナ２８第１連通管３０廃ガス冷却装置４０廃ガス洗浄装置４４ミストセパレータ５４排気筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/32 ZAB B01D 53/34 ZAB B01D 53/70

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気体の又は気化された処理対象物をプラズ
マ発生部に継続的に供給する処理対象物供給手段と、プラズマ発生部に供給された前記処理対象物をアーク放
電によりプラズマ化し、プラズマ化された処理対象物を
分解・燃焼室内に噴出するためのプラズマ発生部と、処理対象物の分解・燃焼に要する酸素を含有する酸素含
有ガスを分解・燃焼室内に供給して処理対象物に混合さ
せるための酸素含有ガス供給手段と、分解・燃焼室内を、処理対象物の熱分解および／または
燃焼に適した所定温度にほぼ維持するための、燃料の燃
焼による補助加熱手段と、プラズマ発生部から噴出した処理対象物を実質上全て熱
分解および／または燃焼させる分解・燃焼室と、分解・燃焼室から廃ガスを排出するための廃ガス排出口
と、廃ガス排出口から排出された廃ガスを無害化するための
廃ガス処理手段とを有することを特徴とする化合物処理
装置。
【請求項２】不燃性のプラズマ用ガスをプラズマ発生部
に連続的に供給するプラズマ用ガス供給手段と、プラズマ発生部に供給されたプラズマ用ガスをアーク放
電によりプラズマ化し、プラズマ化されたプラズマ用ガ
スを分解・燃焼室内に噴出するためのプラズマ発生部
と、気体の又は気化若しくは霧化された処理対象物を分解・
燃焼室内に継続的に供給してプラズマ化したプラズマ用
ガスに混合させるための処理対象物供給手段と、処理対
象物の分解・燃焼に要する酸素を含有する酸素含有ガス
を分解・燃焼室内に供給して処理対象物に混合させるた
めの酸素含有ガス供給手段と、処理対象物供給手段により供給された処理対象物を実質
上全て熱分解および／または燃焼させる分解・燃焼室
と、分解・燃焼室から廃ガスを排出するための廃ガス排出口
と、廃ガス排出口から排出された廃ガスを無害化するための
廃ガス処理手段とを有することを特徴とする化合物処理
装置。
【請求項３】酸素含有ガスをプラズマ発生部に連続的に
供給するプラズマ用酸素含有ガス供給手段と、プラズマ発生部に供給された酸素含有ガスをアーク放電
によりプラズマ化し、プラズマ化された酸素含有ガスを
分解・燃焼室内に噴出するためのプラズマ発生部と、気体の又は気化若しくは霧化された処理対象物を分解・
燃焼室内に継続的に供給してプラズマ化した酸素含有ガ
スに混合させるための処理対象物供給手段と、処理対象物供給手段により供給された処理対象物を実質
上全て熱分解および／または燃焼させる分解・燃焼室
と、分解・燃焼室内を、処理対象物の熱分解および／または
燃焼に適した所定温度にほぼ維持するための、燃料の燃
焼による補助加熱手段と、分解・燃焼室から廃ガスを排出するための廃ガス排出口
と、廃ガス排出口から排出された廃ガスを無害化するための
廃ガス処理手段とを有することを特徴とする化合物処理
装置。
【請求項４】処理対象物の分解・燃焼に要する酸素を含
有する酸素含有ガスを分解・燃焼室内に供給して処理対
象物に混合させるための酸素含有ガス供給手段を備えた
請求項３記載の化合物処理装置。
【請求項５】処理対象物供給手段が、液体の処理対象物
を霧化するための霧化手段を有する請求項２記載の化合
物処理装置。
【請求項６】処理対象物供給手段が、液体の処理対象物
を霧化するための霧化手段を有する請求項３記載の化合
物処理装置。
【請求項７】処理対象物供給手段が、液体の処理対象物
を霧化するための霧化手段を有する請求項４記載の化合
物処理装置。
【請求項８】廃ガス排出口から排出された廃ガス中の酸
素濃度を検知する酸素濃度検知手段による検知濃度に応
じて酸素含有ガスの供給量を調整することにより、分解
・燃焼室内への酸素含有ガスの供給量を処理対象物の燃
焼に適した所定量にほぼ維持するための供給量調整手段
を、酸素含有ガス供給手段が備えた請求項１、４又は７
記載の化合物処理装置。
【請求項９】廃ガス排出口から排出された廃ガス中の酸
素濃度を検知する酸素濃度検知手段による検知濃度に応
じて酸素含有ガスの供給量を調整することにより、分解
・燃焼室内への酸素含有ガスの供給量を処理対象物の燃
焼に適した所定量にほぼ維持するための供給量調整手段
を、酸素含有ガス供給手段が備えた請求項２又は５記載
の化合物処理装置。
【請求項１０】分解・燃焼室内を、処理対象物の熱分解
および／または燃焼に適した所定温度にほぼ維持するた
めの、燃料の燃焼による補助加熱手段を有する請求項
２、５又は９記載の化合物処理装置。
【請求項１１】補助加熱手段が、分解・燃焼室内の温度
又は廃ガス排出口から排出された廃ガスの温度を検知す
る温度検知手段による検知温度に応じて作動する請求項
１、３、４、６、７、８又は１０記載の化合物処理装
置。
【請求項１２】所定温度が約２２００乃至２８００℃で
ある請求項１、３、４、６、７、８、１０又は１１記載
の化合物処理装置。
【請求項１３】分解・燃焼室内に供給された処理対象物
が廃ガスとなって廃ガス排出口から排出されるまでの時
間が０．０１乃至０．２秒間である請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の化
合物処理装置。
【請求項１４】処理対象物供給手段が、液体の処理対象
物を気化するための気化手段を有する請求項１、２、
３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１
３記載の化合物処理装置。
【請求項１５】廃ガス処理手段が、廃ガス排出口から排
出された廃ガスを冷却する手段と、冷却された廃ガスを
洗浄する手段とを備えてなる請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４
記載の化合物処理装置。