JP3571810B2

JP3571810B2 - 廃棄物の処理方法および廃棄物の処理装置

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Publication number: JP3571810B2
Application number: JP16635295A
Authority: JP
Inventors: 史展手塚; 輝信早田; 巧及川; 和夫川村; 勝久金子; 一雄鈴木; 朋浩轟木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH08229539A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物の処理方法および処理装置に係り、特に構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡樹脂を有する廃棄物の処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃家電製品を処理する際、一般消費者から廃棄される場合には一般廃棄物として、また事業者等から廃棄される場合には産業廃棄物として処理されてきた。このように、同じ廃家電製品の処理であっても、廃棄元によって対応が異なっていたが、具体的な処理方法はどちらの場合も埋め立て処理が主流であった。上述したような廃家電製品のうち、例えば廃冷蔵庫には断熱材として発泡ウレタン樹脂が用いられており、この発泡ウレタン樹脂の発泡剤としては、ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等のフロンが主として用いられてきた。このようなフロンを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂を構成材とする廃家電製品を埋め立て処理すると、経時的にＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等のフロンが放出される危険性がある。
【０００３】
ところで、オゾンホールの発見以後、地球的規模の環境意識の高揚から特定フロンによるオゾン層の破壊が問題となっている。ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等の特定フロンは、大気中に放出された場合、比較的安定な物質であるために、分解されずにそのまま成層圏にまで拡散する。その結果、成層圏においてＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等は、宇宙からの強い紫外線によって分解され、オゾン層の破壊を引き起こす。オゾン層が破壊されると、地上に有害な紫外線が多量に到達し、生体系の破壊や人体への害等、種々の悪影響を及ぼすことが判明している。このようなことから、特定フロンを大気中に放出する可能性がある廃家電製品等の処理には、単に埋め立て処理するのではなく、予め特定フロンを分解・無害化した上で処理することが求められている。
【０００４】
一方、発泡剤としてのＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等の特定フロンに代えて、ＨＣＦＣ２２やＨＦＣ１３４ａ等の代替フロンを用いることも検討されているが、これら代替フロンもオゾン破壊係数が零ではないので、必ずしも無害とはいえず、段階的に使用を削減することが求められている。よって、これら代替フロンを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂を構成材とする廃棄物についても、代替フロンを分解・無害化した上で処理することが求められている。
【０００５】
また、一般廃棄物や産業廃棄物の排出量は年々増加しており、これに伴って廃棄物処分場の確保が困難になりつつあることから、リサイクル法の制定や廃掃法の改正が実施されている。例えば、廃掃法の改正に伴って、エアコン、冷蔵庫（２５０Ｌ以上）、テレビの家電３品目は適困物として指定された。このように、事業者特に製造者の製品の処理に対する責務遂行が義務付けられるようになってきている。そこで、例えば特開平５−１４７０３８号公報および特開平５−１４７０３９号公報には、廃家電製品を細かく粉砕することによって、発泡樹脂や金属等を回収すると共に、発泡樹脂中のフロンを回収する方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記した粉砕回収方法は以下に示すような難点を有している。すなわち、粉砕法では発泡用フロンの回収に限界があり、また密閉系において粉砕しなければならず、大気の放出に注意を要する。さらに、多段階粉砕処理に伴って工程数が増加すると共に、別途フロン等の無害化工程が必要になる。
【０００７】
上述したような特定フロンまたは代替フロンを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂は、架橋の程度によって軟質発泡体と硬質発泡体とに分類され、軟質発泡体は自動車部品や包装容器等として、また硬質発泡体は断熱材や吸音材等として幅広く使用されている。このように、フロンを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂は廃冷蔵庫等に限らず、種々の分野で使用されているため、このような発泡ウレタン樹脂を構成材とする廃棄物を、予めフロンを効率よく回収し、さらには無害化した上で処理することが可能な処理方法が求められている。特に、冷蔵庫には発泡用特定フロンの他に、冷媒用としても特定フロンが用いられているため、これらの回収や無害化を同時に行うことが重要であるが、このような点は未解決のままである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ＣＦＣ１１やＣＦＣ１２等の特定フロンは環境問題を引き起こすことから、それを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂を構成材とする廃棄物を、予めフロンを効率よく回収すると共に分解・無害化した上で処理する方法が強く望まれている。また、代替フロンを発泡剤として用いたものについても同様である。このように、有害なフロンを発泡剤として含む発泡ウレタン樹脂を構成材とする廃棄物の有効かつ効率的な処理方法が強く求められている。
【０００９】
本発明は、このような課題に対処するためになされたもので、特定フロンや代替フロンを発泡剤等として含む発泡樹脂を構成材とする廃棄物を処理するにあたり、発泡剤等としてのフロンを効率よく回収することを可能にした廃棄物の処理方法、さらには回収したフロンを効率よく分解・無害化することを可能にした廃棄物の処理方法および廃棄物の処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用】
本発明における第１の廃棄物の処理方法は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物の処理方法において、前記廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理を施し、少なくとも前記発泡ウレタン樹脂から前記有機ハロゲン化物を排出させる工程と、前記溶融加熱処理後の廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理を施し、前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解して樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる工程とを順に行う第１の工程と、前記第１の工程から排出された前記有機ハロゲン化物を含有するガスに加熱分解処理を施し、前記有機ハロゲン化物を無害化する第２の工程とを具備することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明における第２の廃棄物の処理方法は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物の処理方法において、前記廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理を施して、前記発泡ウレタン樹脂から前記有機ハロゲン化物を排出させる工程と、前記溶融加熱処理後の廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理を施して、前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解して樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる工程とを順に行い、前記有機ハロゲン化物および前記樹脂類分解ガスを回収することを特徴としている。
【００１２】
本発明の廃棄物の処理装置は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物を前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理し、前記廃棄物から前記有機ハロゲン化物を排出させる有機ハロゲン化物回収部と、前記有機ハロゲン化物回収部から送られた前記廃棄物を前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理し、前記廃棄物から前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解した樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる発泡ウレタン樹脂分解部とを有する第１の加熱処理機構と、前記第１の加熱処理機構から排出された前記有機ハロゲン化物を含有するガスを加熱分解処理する加熱分解部を有し、前記有機ハロゲン化物を無害化する第２の加熱処理機構とを具備することを特徴としている。
【００１３】
本発明の対象となる廃棄物は、構成材の少なくとも一部として、有機ハロゲン化物を発泡剤等として含有する発泡樹脂、具体的には発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物である。廃棄物は、発泡樹脂そのものからなるものであってもよいし、構成材の一部が発泡樹脂からなるものでもよい。処理を実施する具体的な廃棄物としては、廃家電製品、廃自動車部品、廃断熱材、廃吸音材等、特に限定されるものではない。また、上記有機ハロゲン化物としては、炭化水素系化合物の水素の一部または全部が塩素やフッ素等のハロゲン元素で置換された化合物が挙げられ、特に脂肪族系有機ハロゲン化物が挙げられる。具体的には、いわゆる特定フロン（クロロフルオロカーボン）や代替フロン（ハイドロフルオロカーボンやハイドロクロロフルオロカーボン等）等が例示される。なお、廃冷蔵庫のように発泡樹脂の発泡剤以外にも、例えば冷媒として有機ハロゲン化物（フロン等）を用いている場合には、それを併せて処理してもよい。
【００１４】
本発明の第１の廃棄物の処理方法における第１の工程、および本発明の第２の廃棄物の処理方法における加熱処理工程は、廃棄物に加熱処理を施して、少なくとも発泡樹脂から有機ハロゲン化物を排出させる工程である。ここで、発泡樹脂が発泡ウレタン樹脂である場合を考えると、ウレタン樹脂は323K程度から溶融等が起こり、有機ハロゲン化物（フロン等）が排出してくる。この加熱処理温度を323〜473Kに保持することによって、発泡剤としての有機ハロゲン化物の大半を回収することができる。
【００１５】
上記有機ハロゲン化物の回収の後に、493〜873Kの温度に保持するとウレタン樹脂が分解し、COやNO_xに混じって、イソシアネート、フェノール、C1〜C8の炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが排出してくる。この樹脂類分解ガス、特に炭化水素系ガス等の有機系ガスは、後段の有機ハロゲン化物の分解工程へ導くことによって、分解の補助燃料として使用することができる。また、第１の工程における加熱処理の補助燃料として用いてもよい。このように、第１の工程における加熱処理を2段階の温度領域で実施することによって、発泡樹脂からの有機ハロゲン化物の排出と発泡樹脂の加熱分解による樹脂類分解ガスの排出とを分離して行うことができる。
【００１６】
なお、ウレタン樹脂は773〜873Kでほぼ完全に分解する。この分解により、有機ハロゲン化物は完全に回収される。このウレタン樹脂を分解する際の温度を973Kを超える温度としてもそれ以上の効果が得られないばかりでなく、有害なガスの発生を招くおそれがある。
【００１７】
本発明の第２の廃棄物の処理方法においては、上述したように、２段階の温度領域で加熱処理を行うことによって、分離して排出させた有機ハロゲン化物および樹脂類分解ガスを個々に回収する。このガスの回収は、例えば冷却水等の冷媒や液体窒素利用後の冷熱等を用いて凝縮、液化することによって行われる。
【００１８】
また、本発明の第１の廃棄物の処理方法においても、発泡樹脂の加熱分解により得られる樹脂類分解ガスの少なくとも一部を凝縮、液化して、生成油として回収してもよい。すなわち、第１の工程と第２の工程との間に、第１の工程から排出されたガスを凝縮するガス凝縮部を設けることが有効である。例えば、発泡樹脂を加熱分解した場合、有機ハロゲン化物を含むガスの補助燃料や後述する水素源として必要な１０〜２０倍程度の樹脂類分解ガス（有機系ガス等）が発生する。このような樹脂類分解ガスをそのまま第２の工程で燃焼させると無駄が多く、エネルギー効率の低下を招くことになると共に、第２の工程における温度制御が困難となるおそれがある。
【００１９】
そこで、余分な樹脂類分解ガスを凝縮液化して回収することによって、第２の工程における無駄を省くことができ、かつ有用な油を得ることができると共に、第２の工程における温度制御が容易になる。なお、樹脂類分解ガスの凝縮液化は複数段の温度範囲で冷却することにより、それぞれ有用な油成分を回収することができる。例えば、４７３Ｋ± ５０Ｋ、３７３Ｋ± ５０Ｋ、室温付近の３段階で冷却することによって、それぞれ有用な重油、重油と軽質油の混合物、軽質油の３種類の油成分を回収することができる。
【００２０】
さらに、第１の工程と第２の工程との間には、有機ハロゲン化物を含むガスを一時的に貯留するガス緩衝部を設けることも有効である。すなわち、第１の工程から第２の工程に送出するガス量が変動すると、第２の工程における処理可能量によっては有機ハロゲン化物の分解効率が低下したり、あるいは第２の工程における処理可能量を第１の工程での最大ガス排出量に応じた処理量としなければならなくなり、装置の大型化を招いてしまう。そこで、ガス緩衝部で有機ハロゲン化物を含むガスを一時的に貯留し、このガス緩衝部から第２の工程に一定の流量で送出することによって、第２の工程の安定化を図ることができる。
【００２１】
特に、ガス凝縮部で余分な樹脂類分解ガスを凝縮液化して回収した後の必要量の樹脂類分解ガスと有機ハロゲン化物ガスとを含むガスをガス緩衝部で一時的に貯留し、このようなガスをガス緩衝部から第２の工程に一定の流量で送出することが好ましい。これによって、第２の工程のより一層の安定化を図ることができる。
【００２２】
上述した有機ハロゲン化物および発泡樹脂の分解ガスは、例えば図６に示すように、加熱温度に応じて比較的急激に排出されると共に、廃棄物の種類が同じであればガスの排出量はほぼ廃棄物の大きさに比例する。すなわち、図６における廃棄物Ｘ_１と廃棄物Ｘ_２とは同一材料であって、廃棄物Ｘ_２が廃棄物Ｘ_１より大きい場合を示している。このような大きさの異なる廃棄物を連続的もしくは断続的に処理すると、第２の工程に送るガス量が変動するために、上述したように有機ハロゲン化物の分解効率の低下や第２の工程の処理可能量の増大に伴う装置の大型化等を招いてしまう。
【００２３】
そこで、本発明の廃棄物の処理方法においては、第１の工程の前工程として廃棄物を処理に適した大きさに加工する工程を実施することが好ましい。具体的には、第１の工程からほぼ定常的な量でガスが排出されるように、廃棄物を適当な大きさに加工することが好ましい。このように、前工程で廃棄物を適当な大きさに加工し、この廃棄物の大きさで第１の工程から排出される有機ハロゲン化物を含有するガスの排出量を制御することによって、第２の工程における有機ハロゲン化物の分解・無害化を安定して行うことが可能となる。
【００２４】
また、前工程で廃棄物を加工する際に、あまり小さくしすぎると加工時や保存時に有機ハロゲン化物が揮散してしまい、本発明の処理方法の有効性が低下するため、少なくとも廃棄物の大きさを発泡樹脂の独立気泡粒径（発泡樹脂内の個々に独立した気泡の最大直径）以上とすることが好ましい。図７に、発泡樹脂の一例として発泡ウレタンフォーム断熱材を最大径３００μｍに粉砕した場合と最大径１０ｍｍに粉砕した場合の単位重量当たりのフロンガス発生量を比較して示す。図７から明らかなように、廃棄物をあまり微粉砕しすぎると、加熱処理を行う前に有機ハロゲン化物（フロン）が揮散してしまうことが分かる。なお、図７からは単に微粉砕しただけでは有機ハロゲン化物が残存することも分かる。
【００２５】
廃棄物の具体的な大きさは、廃棄物の種類や第２の工程における処理可能量によって異なるものの、例えば１０〜５００ｍｍ角程度の大きさとすることが好ましい。廃棄物の大きさが１０ｍｍ未満であると、加熱処理前に揮散する有機ハロゲン化物量が増大し、一方５００ｍｍを超えると瞬間的なガス発生量が増大する。より好ましい大きさは１００〜２００ｍｍ角程度である。このような形状には、例えばカッタやシュレッダ等の一般的な切断器具を用いて加工すればよい。
【００２６】
なお、第２の工程における処理可能量によっては、廃棄物をそのままの大きさで処理してもよいが、特に廃冷蔵庫等は空隙率が大きく、加熱処理時の加熱効率や処理効率の低下を招くため、上述したような大きさに加工した後に加熱処理（第１の工程）を実施することが好ましい。
【００２７】
このように、本発明の第１の処理方法における第１の工程および第２の処理方法における加熱処理工程の加熱処理温度や処理時間、さらには処理する廃棄物の大きさ等を制御することによって、有機ハロゲン化物ガスと発泡樹脂の分解により得られる樹脂類分解ガスとを、個々に効率よく定常的に排出させることができる。また、このように有機ハロゲン化物ガスと樹脂類分解ガスを効率よく排出させることによって、本発明の第１の処理方法の第２の工程による有機ハロゲン化物の分解・無害化を安定して定常的に行うことが可能となる。すなわち、有機ハロゲン化物を安定してかつ効率よく分解・無害化することができる。
【００２８】
また、上述したような本発明の第１の処理方法における第１の工程および第２の処理方法における加熱処理工程は、樹脂類分解ガスからなる補助燃料の回収効率を高めたい場合には、酸素を遮断した状態で行うことが好ましい。
【００２９】
一方、有機ハロゲン化物の回収促進や処理時間の短縮等を図りたい場合には、少量の酸素を加熱室（加熱炉）内に混入させ、少量の酸素を含む雰囲気中で廃棄物を加熱処理し、発泡樹脂の一部を酸化燃焼させることが好ましい。具体的な加熱雰囲気中の酸素濃度は１０％以下とすることが好ましい。酸素濃度が１０％を超えると、二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等の生成量が増大する。この際の加熱処理温度は３２３〜１０７３Ｋとすることが好ましい。上述した加熱処理における発泡樹脂の部分燃焼は、有機ハロゲン化物の回収を促進する以外に、廃棄物の初期昇温の促進や鉄、銅、アルミニウム、鉛等の金属成分の酸化防止、すなわち金属資源の回収等にも役立つと共に、鉛は焼却残滓に残るために鉛の外部への飛散防止にも役立つ。このように、廃棄物の加熱処理により廃棄物に含まれる金属成分を有効に回収することができる。
【００３０】
なお、第１の工程における加熱処理は、ガスバーナーを用いた炉や電気炉等の通常の焼成炉を用いて行う以外に、廃棄物の主体部分が鉄等の磁性材料を多く含んでいる場合にはこれを誘電加熱してもよい。
【００３１】
本発明の第１の廃棄物の処理方法における第２の工程は、第１の工程から排出される有機ハロゲン化物を含有するガスに加熱分解処理を施し、有機ハロゲン化物を分解・無害化する工程である。この第２の工程における加熱分解処理は、触媒を用いた加熱分解処理、プラズマ熱分解処理、燃焼分解処理等により行う。また、第２の工程の加熱分解処理は、有機ハロゲン化物の分解を促進する水素源、例えば水、水蒸気等のＨ_２Ｏ源やプロパンガス等の存在下で行うことが好ましい。特にＨ_２Ｏ源は水素源および酸素源となるために好ましい。また、補助燃料としての樹脂類分解ガスも水素源として機能する。水素源は、第２の工程の加熱分解処理時に直接添加してもよいし、予め第１の工程の加熱処理時に添加しておいてもよい。また、水素源の添加量は、処理する発泡樹脂中に含まれる有機ハロゲン化物に対して２〜１０倍モル程度とすることが好ましい。
【００３２】
第２の工程における加熱分解処理温度は、適用する分解処理方法によって異なり、例えば触媒を用いた加熱分解処理の場合には４２３〜１０７３Ｋの範囲とすることが好ましい。この際の加熱分解処理温度が４２３Ｋ未満であると、触媒を用いても有機ハロゲン化物の分解・無害化が十分に進行せず、また１０７３Ｋを超えると触媒を用いなくても分解が進行し、触媒を用いる利点が少ないためである。また、第２の工程の加熱分解処理は、上述した発泡樹脂の分解ガスを補助燃料として用いることができ、この場合には４２３〜１３７３Ｋ程度の温度とすることが好ましい。上述したような加熱分解処理により、有機ハロゲン化物は分解して無害化される。燃焼分解処理の場合には、上記触媒を用いる場合より高温で１７７３Ｋ以下程度の温度で処理することが好ましい。
【００３３】
第２の工程に触媒を用いた加熱分解処理を適用する場合、第１の工程から排出された有機ハロゲン化物を含有するガスが４２３〜１０７３Ｋ程度の温度雰囲気中で触媒と接触すると、有機ハロゲン化物が分解して塩化水素ガスやフッ化水素ガスが生成する。有機ハロゲン化物（フロン）は分解により無害化するが、塩化水素やフッ化水素等のハロゲン化水素は腐食性ガスであるために処理する必要がある。このハロゲン化水素の処理（排ガス処理）には、カルシウム等のアルカリ土類金属を排ガスに直接噴霧したり、あるいはアルカリ土類金属からなるフィルタを用いる等、固体吸着処理を適用してＣａＣｌ_２やＣａＦ_２等としてトラップする方式を適用することが好ましい。これは前段の第２の工程（フロン分解工程）等に圧力の負荷を極力かけないようにするためである。
【００３４】
また、触媒を用いる場合、塩化水素やフッ化水素等のハロゲン化水素は触媒を劣化させるが、逆にこの触媒をハロゲン化水素のトラップとして用いることにより、後段の排ガス処理の負担を軽減することができる。触媒は新しいものを継ぎ足す方式とすれば、分解量を定常に保持することができる。第２の工程の加熱分解処理に用いる触媒としては、ＣｕＯ、Ｃｏ_３Ｏ _４、Ｍｎ_２Ｏ _３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ _３、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ _３／ＺｒＯ_３、Ｃｒ_２Ｏ _３／Ａｌ_２Ｏ _３、Ａｕ／Ａｌ_２Ｏ _３、ＺｒＯ_３／ＴｉＯ_２、Ｐｔ／Ｈ_３ＰＯ_４／ＺｒＯ_３、Ｐｔ／ＳｉＯ_２／ＴｉＯ_２等が例示される。
【００３５】
第２の工程における加熱分解処理は、触媒を用いた加熱分解処理の他に、上述したようにプラズマ分解処理や燃焼分解処理を適用することができ、いずれの方法を適用するかは処理量や有機ハロゲン化物濃度により適宜決定すればよい。また、プラズマ分解処理には水蒸気プラズマを用いてもよく、これにより一層有機ハロゲン化物の分解効率を高めることができる。
【００３６】
なお、処理対処の廃棄物が廃冷蔵庫のように、発泡樹脂の発泡剤以外にも例えば冷媒として有機ハロゲン化物（フロン等）を用いている場合には、それを回収した後に第１の工程と第２の工程との間または第２の工程に直接注入し、冷媒等としての有機ハロゲン化物を同時に処理することもできる。
【００３７】
本発明の廃棄物の処理装置は、上述した本発明の廃棄物の処理方法を適用したものであり、上述した廃棄物を加熱処理して、廃棄物から少なくとも有機ハロゲン化物を排出させる第１の加熱処理機構と、この第１の工程から排出された有機ハロゲン化物を含有するガスを加熱分解処理して、有機ハロゲン化物を無害化する第２の加熱処理機構とを有している。
【００３８】
第１の加熱処理機構は、例えば発泡樹脂を溶融および分解する加熱炉、加熱器、ガス排出部等を主要部として備え、その他適宜水素源添加部、溶剤添加部、酸素ガス供給部、温度制御部、残渣排出部等を備える。第２の加熱処理機構は、有機ハロゲン化物を加熱分解する加熱炉やプラズマ分解炉、ガス吸入部、ガス排出部等を主要部として備え、これらの他に適宜触媒の添加部および排出部、水素源添加部、補助燃料供給部、温度制御部等を備える。そして、これらの全体を監視するための制御部と測定装置等を備える。
【００３９】
また、第１の加熱処理機構の前段部として廃棄物解体部、粗破砕部、孔開け部等の加工部を、また第２の加熱処理機構の後段部として排ガス処理部、残渣排出部等を設けることができる。さらに、第１の加熱処理機構と第２の加熱処理機構との間に、ガス凝縮部やガス緩衝部等を設けることができる。またさらに、第１の加熱処理機構と第２の加熱処理機構との間または第２の加熱処理機構に、冷媒等としての有機ハロゲン化物を含有するガスを注入する手段を設けてもよい。
【００４０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４１】
実施例１
図１は本発明の一実施例による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。図１において、１０は第１の加熱処理機構であり、この第１の加熱処理機構１０は、フロン回収炉１１と発泡樹脂分解炉１２と残渣排出部１３とを有している。フロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２は、それぞれ図示を省略したバーナー等の加熱器を有していると共に、図示を省略した温度センサおよび制御部によりそれぞれ所定の温度で所定時間保持されるよう構成されている。第１の加熱処理機構１０におけるフロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２は、無酸素雰囲気下が加熱処理が行えるように、密閉構造とされていると共に、図示を省略したパージ用の窒素ガス供給部を有している。なお、フロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２に酸素供給部を付設して、廃棄物Ｘを少量の酸素を含む雰囲気中で部分燃焼させることも可能である。
【００４２】
処理対象である廃棄物Ｘは、コンベア１４によりフロン回収炉１１、発泡樹脂分解炉１２、残渣排出部１３へと順に送られる。これらフロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２における滞留時間は、図示を省略した制御部によりそれぞれ制御される。なお、残渣排出部１３を通過した後は残渣受け部１５に送られる。フロン回収炉１１において、廃棄物Ｘは例えば３５３〜４５３Ｋ程度の温度に昇温、保持され、廃棄物Ｘの構成材の一部である発泡樹脂を例えば溶融させることにより大半のフロンガスが回収される。なお、このフロン回収炉１１に溶剤供給部を付設することによって、フロンガスの回収や初期昇温を促進することができる。フロン回収後の廃棄物Ｘは発泡樹脂分解炉１２に送られ、ここで５７３〜８７３Ｋ程度の温度に昇温、保持される。この発泡樹脂分解炉１２において、廃棄物Ｘ中の発泡樹脂は分解されて、炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが補助燃料として回収される。この発泡樹脂の分解によって、発泡樹脂中のフロンガスは完全に回収される。
【００４３】
フロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２の上部には、それぞれガス送出部１１ａ、１２ａが設けられており、これらガス送出部１１ａ、１２ａはそれぞれガス供給管１６に接続されている。ガス供給管１６の他方の端部は、第２の加熱処理機構２０に接続されている。フロン回収炉１１で回収されたフロンガスおよび発泡樹脂分解炉１２で回収された補助燃料は、それぞれガス送出部１１ａ、１２ａおよびガス供給管１６を通って第２の加熱処理機構２０に送られる。
【００４４】
この際、フロンガスおよび補助燃料をフロン回収炉１１と発泡樹脂分解炉１２でそれぞれ別に回収しているため、フロンガスおよび補助燃料を効率よく回収することができる。また、廃棄物Ｘ中の発泡樹脂は分解されるため、発泡樹脂中のフロンは完全に回収され、フロンの未回収による環境への悪影響は防止される。また、特に処理対象である廃棄物Ｘをフロン回収炉１１に送る前に、処理に応じた適当な大きさに加工しておくことによって、フロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２で回収されるガス量を定常化することができる。これによって、第２の加熱処理機構２０におけるフロンの分解効率や燃料効率を高めることができると共に、フロン分解の安定化を図ることができる。廃棄物Ｘの大きさは前述したように、廃棄物の種類や第２の加熱処理機構２０の処理可能量によって異なるものの、例えば１０〜５００ｍｍ角程度の大きさとすることが好ましく、さらに好ましくは１００〜２００ｍｍ角程度の大きさである。
【００４５】
この実施例１における第２の加熱処理機構２０は、触媒供給部２１を有する加熱分解炉２２である。なお、図示を省略したが、加熱分解炉２２は触媒排出部を有している。この加熱分解炉２２は触媒分解部として機能する。フロン回収炉１１により回収されたフロン含有ガスおよび発泡樹脂分解炉１２で回収された補助燃料（発泡樹脂の分解による炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガス）は、それぞれ加熱分解炉２２に供給される。また、図示を省略したが、第１の加熱処理機構１０および第２の加熱処理機構２０の少なくとも一方には水蒸気添加部を設けることができる。
【００４６】
第２の加熱処理機構２０においては、加熱分解炉２２に収容されたフロンガスと補助燃料とを含有するガスに対して適当量の触媒が触媒供給部２１から供給されると共に、例えば４２３〜９７３Ｋ程度の温度に昇温、保持される。この触媒および加熱作用によりフロンガスは効率よく分解される。このフロンガスに水蒸気を添加した場合、フロンガスの分解が促進される。フロンガスの分解により塩化水素ガスやフッ化水素ガス等のハロゲン化水素が生じるか、その一部は触媒にトラップされる。従って、触媒の供給はハロゲン化水素により消費された触媒量を補って、一定の分解効果が得られるように行われる。
【００４７】
なお、廃棄物Ｘが廃冷蔵庫等である場合、発泡樹脂に含まれる発泡剤以外に、冷媒等としてフロンが用いられている。このような場合には、第１の加熱処理機構１０と第２の加熱処理機構２０との間または第２の加熱処理機構２０に、第１の加熱処理機構１０から排出されるフロンを含有するガスとは別のフロン含有ガスを注入する手段を設け、別途回収した冷媒等としてのフロンを同時に処理することができる。
【００４８】
第２の加熱処理機構２０から排出された排ガス中には、塩化水素ガスやフッ化水素ガス等が含まれるため、第２の加熱処理機構２０にはその後段として排ガス処理部３０が接続されている。この実施例では、二段のＣａ粉末噴霧部３１、３１とアルカリ水シャワー塔３２とが接続されており、これらによって排ガス中のハロゲン化水素量は環境基準以下とされる。
【００４９】
次に、上記構成の廃棄物の処理装置を用いて、廃棄物Ｘとして廃冷蔵庫を処理した例について述べる。なお、この廃冷蔵庫は断熱材として発泡ウレタン樹脂が用いられており、この発泡ウレタン樹脂は発泡剤としてＣＦＣ１２等のフロンを含有している。
【００５０】
処理対象である廃冷蔵庫は、まず前段部の分解工程に送られる。ここではコンプレッサを取り外して、冷媒用フロン（ＣＦＣ１１等）が凝縮回収される。回収室は減圧とし、フロンが外部に漏れないようにした。この際、冷凍機油もフロンと同時に回収する。また、鉛を含有するＰＣ板等の有害物を含有するものは、この段階で解体、除去する。
【００５１】
冷媒回収後の廃冷蔵庫には、粗破砕および孔開け加工が施される。その方法としては、まず大きく廃冷蔵庫を２〜６個、より好ましくは１０〜５００ｍｍ角程度の大きさにグラインダで切断した後、廃冷蔵庫の外箱にドリルで直径８ｍｍ程度の穴を１個／１００ｃｍ^２程度の割合で開ける。また、内箱にはＡＢＳ樹脂等が用いられているため、例えば酢酸を滴下してソルベントクラックにより亀裂を入れることができる。具体的には、内箱に５％酢酸をワニスに染み込ませて浸し、この状態で所定時間放置して、ソルベントクラックを生じさせた。これらによって、外部に露出する発泡ウレタン樹脂の表面積が増大して、温度の伝達が促進される。従って、発泡ウレタン樹脂の分解反応を促進することができる。
【００５２】
なお、上述した前段部の分解処理を終えたフロン含有発泡ウレタン樹脂を主とする廃材には、冷却チューブや電気コード等が付いているが、これらはそのまま第１の加熱処理機構１０に送った。
【００５３】
粗破砕または粗粉砕した廃冷蔵庫Ｘは、これを第１の加熱処理機構１０に投入した。まず、フロン回収炉１１においてバーナーで加熱し、５Ｋ／ｍｉｎで昇温して４２３Ｋになった時点でこの温度を２時間保持した。このフロン回収炉１１で大半のフロンガスを回収して、第２の加熱処理機構２０の加熱分解炉２２に供給した。次いで、フロン回収後の廃冷蔵庫Ｘは、発泡樹脂分解炉１２においてバーナーで加熱し、５Ｋ／ｍｉｎで昇温して６２３Ｋになった時点でこの温度を２時間保持した。この発泡樹脂分解炉１２でウレタン樹脂を分解して、炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスを補助燃料として回収し、これをフロンガスと共に第２の加熱処理機構２０の加熱分解炉２２に供給した。
【００５４】
上記フロンガスの回収と補助燃料の回収は、別々に同時進行で行った。すなわち、フロン回収後の廃冷蔵庫Ｘからの補助燃料の回収と、次に送られてきた廃冷蔵庫Ｘからのフロンガスの回収が同時に行われ、フロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２の温度や保持時間、さらには廃冷蔵庫Ｘの大きさを制御することによって、それぞれの排出ガス量を調節した。これにより、フロンの分解効率および燃料効率を高めた。
【００５５】
第２の加熱処理機構２０では触媒としてＣｕＯを用い、このＣｕＯ触媒を加熱分解炉２２に一定量供給した後に雰囲気温度を８７３Ｋに保った。また、加熱分解炉２２への供給ガス流量は、ＣｕＯ触媒とのＳＶが３０００ｈｒ^−１となるように調節した。
【００５６】
上述したフロンの触媒分解の前後において、フロン濃度を測定したところ、分解率は９９％であった。また、第２の加熱処理機構２０から排出される排ガス中のＨＣｌガスおよびＨＦガス濃度は数パーセントであったが、二段のＣａ粉末噴霧部３１、３１による処理とアルカリ水シャワー塔３２による処理によって、ＨＣｌおよびＨＦはそれぞれ検出限界以下になった。
【００５７】
また、廃冷蔵庫Ｘを１０〜５００ｍｍ角程度の大きさに加工した後に第１の加熱処理機構１０に投入することによって、装置を小形化することが可能になると共に、廃冷蔵庫Ｘの空隙率が小さくなるために、単位時間当たりの処理量を多くすることができる。
【００５８】
実施例２
図２は、本発明の他の実施例による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。この廃棄物の処理装置は、図１に示した処理装置の第２の加熱処理機構における加熱分解炉２２に代えてプラズマ分解炉２３を有している。また、回収したフロンガスにフローガスとして水蒸気を添加する水蒸気添加部（図示せず）が設けられている。この際、水蒸気の添加量はプラズマが消えない量に調節される。水蒸気は水素源として、ハロゲンのトラップとして働く。これら以外の構成は、図１に示した処理装置と同一構成とされている。
【００５９】
次に、上記構成の廃棄物の処理装置を用いて、実施例１と同一の廃冷蔵庫を処理した例について述べる。廃冷蔵庫は、実施例１と同様に前処理した後、第１の加熱処理機構１０に送った。第１の加熱処理機構１０で、廃冷蔵庫を同様に処理してフロンガスの回収と補助燃料の回収を行い、これらをプラズマ分解炉２３に供給して、フロンガスをプラズマで分解した。プラズマ分解の前後のフロン濃度を測定したところ、分解率は９９．９％であった。また、プラズマ分解炉２３から排出された排ガスは、実施例１と同様に排ガス処理したところ、同様にＨＣｌおよびＨＦはそれぞれ検出限界以下になった。
【００６０】
実施例３
図３は、本発明のさらに他の実施例による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。この廃棄物の処理装置は、図１に示した処理装置の第２の加熱処理機構における加熱分解炉２２に代えて燃焼分解炉２４を有しており、これ以外の構成は図１に示した処理装置と同一構成とされている。
【００６１】
次に、上記構成の廃棄物の処理装置を用いて、実施例１と同一の廃冷蔵庫を処理した例について述べる。廃冷蔵庫は、実施例１と同様に前処理した後、第１の加熱処理機構１０に送った。第１の加熱処理機構１０で、廃冷蔵庫を同様に処理してフロンガスの回収と補助燃料の回収を行い、これらを燃焼分解炉２４に供給して、１３７３Ｋでフロンガスを燃焼処理した。燃焼分解炉２４へのガス供給量は、ＳＶが５０００ｈｒ^−１となるように調節した。燃焼処理前後のフロン濃度を測定したところ、分解率は９９％であった。また、燃焼分解炉２４から排出された排ガスは、実施例１と同様に排ガス処理したところ、同様にＨＣｌおよびＨＦはそれぞれ検出限界以下になった。
【００６２】
実施例４
図４は、本発明のさらに他の実施例による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。この廃棄物の処理装置は、図１に示した処理装置の第１の加熱処理機構１０と第２の加熱処理機構との間に、ガス凝縮部４０とガス緩衝部５０とを順に設けたものである。なお、第１の加熱処理機構１０におけるフロン回収炉１１および発泡樹脂分解炉１２には、それぞれ酸素供給源１７が付設されていると共に、図示を省略した酸素センサ、温度センサおよび制御部によりそれぞれ所定の酸素濃度および温度で所定時間保持されるよう構成されている。すなわち、廃棄物Ｘを５％以下の酸素含有雰囲気中で部分燃焼させることを可能にしている。これら以外の構成は図１に示した処理装置と同一構成とされている。
【００６３】
ガス凝縮部４０は、第１の加熱処理機構１０のガス供給管１６に接続されており、フロン回収炉１１で回収されたフロンガスおよび発泡樹脂分解炉１２で回収された補助燃料は、それぞれガス送出部１１ａ、１２ａおよびガス供給管１６を通ってガス凝縮部４０に送られる。そして、ガス凝縮部４０で余分な炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが凝縮液化されて回収されると共に、補助燃料や水素源として必要量の樹脂類分解ガスとフロンガスとを含むガスが第２の加熱処理機構２０に送られる。これによって、第２の加熱処理機構２０の温度制御が容易になると共に、第２の加熱処理機構２０での無駄を省いた上で、有用な油を得ることが可能となる。
【００６４】
ガス凝縮部４０は、３段階の温度でガスを冷却し得るように、第１の冷却室４１、第２の冷却室４２および第３の冷却室４３に分れており、それぞれ冷却管４１ａ、４２ａ、４３ａを有している。ガスの冷却媒体として使用される冷却水は、それぞれ冷却水入口管４１ｂ、４２ｂ、４３ｂからそれぞれの冷却室４１、４２、４３に導入され、冷却管４１ａ、４２ａ、４３ａ内を通過する炭化水素系ガスを冷却した後、それぞれ冷却水出口管４１ｃ、４２ｃ、４３ｃから排出される。第１の冷却室４１は５２３〜４２３Ｋの温度に、第２の冷却室４２は４２３〜３２３Ｋの温度に、第３の冷却室４３は３２３Ｋ〜室温になるように、図示を省略したガス温度制御装置により制御されている。そして、第１の冷却室４１では重油が、第２の冷却室４２では重油と軽質油との混合物が、第３の冷却室４３では軽質油が回収され、それぞれ油回収タンク４４、４５、４６に収容される。
【００６５】
ガス凝縮部４０で余分な炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが凝縮回収されたガスは、ガス供給管５１を通ってガス緩衝部５０に送られる。ガス緩衝部５０は、フロンガスと適切な量の樹脂類分解ガス（補助燃料）とを含むガスを一時的に貯留する緩衝容器５２を有している。緩衝容器５２の内の圧力は、圧力計５３で常時測定されている。ガス凝縮部４０とガス緩衝部５０とを繋ぐガス供給管５１は、バルブ５４が介挿された第１のガス通路５１ａと、ポンプ５５が介挿された第２のガス通路５１ｂとを有している。
【００６６】
そして、緩衝容器５２内の圧力が設定値、例えば０．１２ＭＰａ以下の場合にはバルブ５４は開いており、第１のガス通路５１ａを通ってガスは緩衝容器５２内に流入する。緩衝容器５２内の圧力が設定値、例えば大気圧を超えた場合には図示を省略した制御装置によりバルブ５４が閉まると共に、ポンプ５５の動作が開始され、第２のガス通路５１ｂを通ってガスは緩衝容器５２内に流入する。また、緩衝容器５２内の圧力が設定値、例えば０．２ＭＰａを超えた場合には図示を省略した制御装置によって、第１の加熱機構１０における発泡樹脂分解炉１２の温度を下げるように制御される。緩衝容器５２の容積は、ガス供給管５１の最大ガス流量と第１の加熱機構１０における廃棄物Ｘの投入間隔時間との積に安全率を乗じた値とすればよい。
【００６７】
緩衝容器５２内のフロンガスと適切な量の炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガス（補助燃料）とを含むガスは、一定の流量でガスを送出するポンプ５６によって、ガス供給管５７を通って第２の加熱機構２０に送られる。そして、第２の加熱機構２０で実施例１と同様にしてフロンガスが分解され、フロンガス分解後の排ガスは排ガス処理部３０で処理される。
【００６８】
上述したように、ガス凝縮部４０で余分な炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスを凝縮液化して回収し、かつフロンガスと適切な量の樹脂類分解ガスとを含むガスをガス緩衝部５０に一旦貯留すると共に、ガス緩衝部５０から一定の流量で加熱処理機構２０に送出することによって、第２の加熱処理機構２０の温度制御が容易になると共に、第２の加熱処理機構２０における処理量を定常化することができる。これらによって、第２の加熱処理機構２０でのフロンの分解効率の安定化や燃焼効率の向上が図れ、また第２の加熱処理機構２０を適切な大きさとすることが可能となる。
【００６９】
また、この実施例の廃棄物の処理装置は、第１の加熱処理機構１０で廃棄物Ｘを酸素濃度が０〜１０％の酸素含有雰囲気中で部分燃焼させているため、フロンの回収や廃棄物Ｘの初期昇温を促進することができ、さらに排ガス中における二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等の酸化物量の増大を防止することができる。またさらに、鉄、銅、アルミニウム、鉛等の金属成分の酸化を抑制することができるため、金属資源の回収を容易に行うことができると共に、鉛は焼却残滓に残るために鉛の外部への飛散を防止することができる。
【００７０】
なお、第２の加熱処理機構２０には、図２に示したプラズマ分解炉２３や図３に示した燃焼分解炉２４を適用してもよい。
【００７１】
次に、上記構成の廃棄物の処理装置を用いて、実施例１と同一の廃冷蔵庫を処理した例について述べる。廃冷蔵庫は、実施例１と同様に前処理した後、第１の加熱処理機構１０に送った。第１の加熱処理機構１０では、酸素濃度が５％の酸素含有雰囲気中で加熱処理する以外は実施例１と同様に処理して、フロンガスの回収および補助燃料としての炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスの回収を行った。回収したフロンガスおよび樹脂類分解ガスはガス凝縮部４０に送り、前述したように余分な有機系の樹脂類分解ガスを凝縮液化して回収した後、ガス緩衝部５０に送った。そして、ガス緩衝部５０の緩衝容器５１から一定流量（２４０ｌ／ｍｉｎ）で加熱分解炉２２に送り、実施例１と同様に、ＣｕＯ触媒を供給しつつ加熱分解処理を行った。
【００７２】
燃焼処理前後のフロン濃度を測定したところ、フロンの分解率は９９％である共に、安定して上記フロンの分解効率を得ることができた。
【００７３】
実施例５
図５は本発明のさらに他の実施例による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。図５において、６１は加熱反応容器であり、この加熱反応容器６１は仕切板６２により前半部６１ａと後半部６１ｂとに区切られている。そして、加熱反応容器６１の前半部６１ａおよび後半部６１ｂは、独立制御が可能なバーナ６３ａ、６３ｂをそれぞれ有しており、２段階の温度領域で順に加熱処理することが可能とされている。これによって、後述するように、フロンを含むガスと炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスとが分離回収される。
【００７４】
加熱反応容器６１の前半部６１ａおよび後半部６１ｂには、それぞれ熱電対６４、６４ｂが設置されている。これら熱電対６４ａ、６４ｂで測定した温度値は制御部６５にフィードバックされ、この制御部６５により燃料タンク６６から各バーナ６３ａ、６３ｂへの燃料供給量が制御される。加熱反応容器６１の前半部６１ａは例えば５２３Ｋ程度の温度に昇温、保持され、また後半部６１ｂは例えば７７３Ｋ程度の温度に昇温、保持されている。また、加熱反応容器６１内にはコンベア６７が設置されており、廃棄物Ｘは前半部６１ａから後半部６１ｂへと順に送られ、また処理後の残渣Ｘ′は残渣冷却室６１ｃに送られる。
【００７５】
また、加熱反応容器６１には、窒素と酸素の混合ガス供給タンク６８と窒素供給タンク６９が接続されており、図示を省略した酸素センサおよび制御部により、加熱反応容器６１内の酸素濃度が所定濃度、例えば０〜５％の範囲となるように制御されている。また、窒素供給タンク６９は残渣冷却室６１ｃにも接続されており、残渣Ｘ′を残渣受け部７０に排出する際には窒素ガスが供給され、酸素濃度が不必要に上昇することを防止している。
【００７６】
廃棄物Ｘは原料ホッパ７１から加熱反応容器６１内のコンベア６７上に投入される。原料ホッパ７１はガス置換室７２を有しており、ガス置換室７２には置換用窒素ガス供給タンク７３が接続されている。廃棄物Ｘを加熱反応容器６１内に投入する前に、ガス置換室７２において窒素ガスで置換される。
【００７７】
加熱反応容器６１内に投入された廃棄物Ｘは、加熱反応容器６１の前半部６１ａにおいて所定の酸素含有雰囲気中で例えば５２３Ｋの温度に昇温され、廃棄物Ｘの構成材の一部である発泡樹脂を溶融および部分燃焼させることにより大半のフロンガスが排出される。加熱反応容器６１の前半部６１ａには、後に詳述する後半部６１ｂから排出する炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスの凝縮油等を廃棄物Ｘに散布する溶剤散布部７４が設けられており、これによって廃棄物Ｘの昇温が加速される。加熱反応容器６１の前半部６１ａから排出されたフロンを含むガスは、液体窒素利用後の冷熱等を使用した第１の凝縮器７５で凝縮液化され、フロン回収タンク７６に回収される。
【００７８】
フロン排出後の廃棄物Ｘは、続いて加熱反応容器６１の後半部６１ｂで例えば７７３Ｋの温度に昇温され、廃棄物Ｘ中の発泡樹脂が分解されて炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが排出される。加熱反応容器６１の後半部６１ｂから排出された有機系の樹脂類分解ガスは、同様な冷熱を利用した第２の凝縮器７７で凝縮液化され、生成油回収タンク７８に回収される。この油回収タンク７８は加熱用ヒータ７９を有しており、ここで加温された生成油は上述した溶剤散布部７４を介して廃棄物Ｘに散布される。
【００７９】
液化しない樹脂類分解ガスや窒素酸化物等は、図示を省略した排ガス処理部に送られ、スクラバ、活性炭吸着、アフターバーナ、脱硝触媒処理等の各種排ガス処理が施され、大気放出規制値以下とされた後に放出される。
【００８０】
次に、上記構成の廃棄物の処理装置を用いて、廃棄物Ｘとして４５０Ｌ（１０６ｋｇ）級の廃冷蔵庫を処理した例について述べる。まず、前処理として廃冷蔵庫から冷媒用フロンを回収した。回収には専用のフロン回収装置を用いた。さらに、粗粉砕するために冷凍サイクルのチューブを切断し、コンプレッサを冷蔵庫本体から除去した。コンプレッサ内には冷媒用フロンが約１％溶解している冷凍機油が残存していた。
【００８１】
冷媒回収後の廃冷蔵庫は、２軸破砕機を用いて約１００ｍｍ角に粗破砕した。これを５分に８．６ｋｇ（１００Ｌ）となるように、原料ホッパ７１から加熱反応容器６１内に投入した。なお、加熱反応容器６１は内容積が５ｍ^３のものを用いた。加熱反応容器６１の前半部６１ａでは、約４２３Ｋに加温した生成油を５００ｍｌ／分で滴下した。加熱反応容器６１における温度条件は前述した通りである。また、加熱反応容器６１内の酸素濃度は５％に制御した。
【００８２】
また、前処理で取り外したコンプレッサも破砕した試料と共に加熱反応容器６１内に投入した。加熱反応容器６１の前半部６１ａでは、コンプレッサ内に残存する冷凍機油から冷媒用フロン（ＣＦＣ１２）が排出した。ただし、冷凍機油はその成分がＣ_１５以上の分子量を持つ炭化水素が主成分であり、加熱反応容器６１の前半部６１ａでは排出しないため、後半部６１ａで樹脂類分解ガスとして分離排出させることができた。
【００８３】
雰囲気温度が５２３Ｋに保持された加熱反応容器６１の前半部６１ａではフロンが排出し、このフロンは第１の凝縮器７５で冷却液化して回収した。また、雰囲気温度が７７３Ｋに保持された後半部６１ｂでは、樹脂分が分解されて炭化水素系ガス等の樹脂類分解ガスが排出し、有機系の樹脂類分解ガスは第２の凝縮器７７で冷却液化して生成油として回収した。
【００８４】
回収後のフロンの量を定量したところ、発泡剤からのフロン回収率は９９．９％であり、また冷媒からのフロンの回収率は９８％（ただし冷媒回収装置で回収した分を含む）であった。
【００８５】
なお、上記実施例１〜５においては、第１の加熱処理機構における廃棄物の移動手段としてコンベアを用いたが、例えばターンテーブル式の移動手段を用いる等、種々の変形が可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の廃棄物の処理方法および廃棄物の処理装置によれば、フロンを発泡剤等として含む発泡樹脂を構成材とする廃棄物を処理する際に、発泡剤等としてのフロンを効率よく回収することができると共に、フロンを安定して分解・無害化することができる。従って、廃家電製品等の廃棄物を環境等に悪影響を及ぼすことなく、安全に処理することが可能となる。また、本発明の第２の廃棄物の処理方法によれば、発泡剤等としてのフロンを効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施例２による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施例３による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施例４による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施例５による廃棄物の処理装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第１の工程における廃棄物からのガス排出量を説明するための概念図である。
【図７】廃棄物の大きさに基くフロンガス排出量の差を示す図である。
【符号の説明】
１０……第１の加熱処理機構
１１……フロン回収炉
１２……発泡樹脂分解炉
２０……第２の加熱処理機構
２１……触媒供給部
２２……加熱分解炉
２３……プラズマ分解炉
２４……燃焼分解炉
３０……排ガス処理部
４０……ガス凝縮部
５０……ガス緩衝部

Claims

構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物の処理方法において、
前記廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理を施し、少なくとも前記発泡ウレタン樹脂から前記有機ハロゲン化物を排出させる工程と、前記溶融加熱処理後の廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理を施し、前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解して樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる工程とを順に行う第１の工程と、
前記第１の工程から排出された前記有機ハロゲン化物を含有するガスに加熱分解処理を施し、前記有機ハロゲン化物を無害化する第２の工程と
を具備することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、
前記樹脂類分解ガスを前記第１の工程の加熱処理または第２の工程の加熱分解処理の補助燃料として使用することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１または請求項２記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程の前工程として、前記廃棄物を前記発泡ウレタン樹脂の独立気泡粒径以上の大きさに加工する工程を有することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１または請求項２記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程の前工程として、前記廃棄物を処理に適した大きさに加工する工程を行い、前記前工程における前記廃棄物の大きさにより前記第１の工程から排出される前記有機ハロゲン化物を含有するガスの量を制御することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程を無酸素雰囲気下で行うことを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程を酸素濃度が10％以下の酸素含有雰囲気中で行い、前記発泡ウレタン樹脂の一部を燃焼させることを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項５または請求項６記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程の加熱処理により前記廃棄物に含まれる金属成分を回収することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第２の工程の加熱分解処理を423〜1773Kの範囲の温度で行うことを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程および第２の工程の少なくとも一方に水素源を添加することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程と第２の工程の間または前記第２の工程に、有機ハロゲン化物を含有するガスを注入することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第２の工程の加熱分解処理を、触媒を用いた加熱分解処理、プラズマ分解処理または燃焼分解処理により行うことを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第２の工程の後工程として、前記第２の工程から排出される排ガスを処理する工程を有することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程と第２の工程との間に、前記第１の工程から排出されたガスを凝縮するガス凝縮部および前記ガスを一時的に貯留するガス緩衝部の少なくとも一方を設けることを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１３記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程から排出されたガス中の前記樹脂類分解ガスの少なくとも一部を、前記ガス凝縮部で液化して回収することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１３記載の廃棄物の処理方法において、
前記第１の工程と第２の工程との間に、前記ガス凝縮部およびガス緩衝部を順に設け、かつ前記第１の工程から排出されたガス中の前記樹脂類分解ガスの一部を前記ガス凝縮部で液化して回収すると共に、前記ガス凝縮部を経て前記ガス緩衝部に貯留された前記有機ハロゲン化物を含有するガスを前記第２の工程に一定の流量で送出することを特徴とする廃棄物の処理方法。
構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物の処理方法において、
前記廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理を施して、前記発泡ウレタン樹脂から前記有機ハロゲン化物を排出させる工程と、前記溶融加熱処理後の廃棄物に前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理を施して、前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解して樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる工程とを順に行い、前記有機ハロゲン化物および前記樹脂類分解ガスを回収することを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１６記載の廃棄物の処理方法において、
前記廃棄物の加熱処理を酸素濃度が0〜10％の雰囲気中で行うことを特徴とする廃棄物の処理方法。
請求項１７記載の廃棄物の処理方法において、
前記廃棄物の加熱処理により前記廃棄物に含まれる金属成分を回収することを特徴とする廃棄物の処理方法。
構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡ウレタン樹脂を有する廃棄物を前記発泡ウレタン樹脂が溶融する323 〜 473K の温度で加熱処理し、前記廃棄物から前記有機ハロゲン化物を排出させる有機ハロゲン化物回収部と、前記有機ハロゲン化物回収部から送られた前記廃棄物を前記発泡ウレタン樹脂が加熱分解する493 〜 873K の温度で加熱処理し、前記廃棄物から前記発泡ウレタン樹脂を加熱分解した樹脂類分解ガスと共に前記有機ハロゲン化物を排出させる発泡ウレタン樹脂分解部とを有する第１の加熱処理機構と、
前記第１の加熱処理機構から排出された前記有機ハロゲン化物を含有するガスを加熱分解処理する加熱分解部を有し、前記有機ハロゲン化物を無害化する第２の加熱処理機構と
を具備することを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項１９記載の廃棄物の処理装置において、
前記第２の加熱処理機構における加熱分解部は、触媒の供給部および排出部を有する加熱分解炉、プラズマ分解炉または燃焼分解炉であることを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項１９または請求項２０記載の廃棄物の処理装置において、
さらに、前記第１の加熱処理機構に送られる前記廃棄物を、前記第２の加熱処理機構におけるガス処理量を定常化し得る大きさに加工する前処理部を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項１９ないし請求項２１のいずれか１項記載の廃棄物の処理装置において、
さらに、前記第２の加熱処理機構から排出された排ガスを処理する排ガス処理部を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項１９ないし請求項２２のいずれか１項記載の廃棄物の処理装置において、
さらに、前記第１の加熱処理機構と前記第２の加熱処理機構との間に、前記第１の加熱処理機構から排出された前記ガス中の前記樹脂類分解ガスの少なくとも一部を凝縮液化して回収するガス凝縮部が設置されていることを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項２３記載の廃棄物の処理装置において、
さらに、前記ガス凝縮部と前記第２の加熱処理機構との間に、前記ガス凝縮部を経た前記有機ハロゲン化物を含有するガスを一時的に貯留するガス緩衝部が設置されていることを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項２４記載の廃棄物の処理装置において、
前記ガス緩衝部は、前記有機ハロゲン化物を含有するガスを前記第２の加熱処理機構に一定の流量で送出するよう構成されていることを特徴とする廃棄物の処理装置。
請求項１９記載の廃棄物の処理装置において、
さらに、前記第１の加熱処理機構と前記第２の加熱処理機構との間、または前記第２の加熱処理機構に、有機ハロゲン化物を含むガスを注入する手段を有することを特徴とする廃棄物の処理装置。