JP3609915B2 - フロン含有断熱材の無害化処埋方法 - Google Patents

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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、建築用壁などに使用されているフロンを含有するウレタンフォーム等のフロン含有断熱材の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般廃棄物として収集される廃棄物の中には、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、建築用壁などがあり、これらには、外気との断熱を目的としてフロンを含有するウレタンフォーム等のフロン含有断熱材が使用されている。
【０００３】
フロンは沸点が低くかつ不燃性で人体にも無害で扱い易いことから、ウレタンフォームの発泡剤、エアゾール噴霧剤等の用途に大量に利用されてきた。例えば、家庭用冷蔵庫の場合、冷凍用としてＣＦＣ−１２のフロンが約１００〜２００ｇ／台であるのに対して断熱材中にはＣＦＣ−１１のフロンが約８００ｇ／台も含まれている。
【０００４】
しかし、フロンはオゾン層破壊の原因物質であることが判明し、その製造が中止され、これまでに使用してきたものについては、その回収が開始され、無害化処理について種々の検討・開発が進められている。
【０００５】
従来これらのフロンを多量に含有する断熱材の無害化処理の主な方法として、次の方法が知られている。
【０００６】
フロン含有断熱材を微粉砕することにより予めフロンを回収し、次に高周波プラズマによる超高温加水分解法、湿式分解法を利用した超臨界法により無害化処理している。
【０００７】
また、ストーカー炉、流動床焼却炉等の焼却炉で、焼却処理する方法もあり、この方法では、焼却炉への投入処理の前に、例えば、不燃物であるメタル分等を除去する必要があり、そのため冷蔵庫などについては、焼却炉への投入の前に、破砕選別が必要であり、この破砕選別のサイズについては、磁選効率を確保するため、約３００ｍｍ以下にすることが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記分解法は、フロン含有断熱材の微粉砕時に、大気中にフロンの放散が起こるため、好ましくなく、また、その分フロンの回収効率が悪くなり、さらに、専用の処理装置を必要とするため、処理コストが高くなる。
【０００９】
また、前記の焼却処理する方法は、予め、フロンを含有する処理対象物から不燃物であるメタル分等の除去のために小さいサイズに破砕選別が必要であり、破砕選別のコストがかかるとともに、破砕選別時に大気中へフロンの放散が起こるため、好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明は、廃棄物溶融炉の後段に設置されている燃焼室を利用して、オゾン層破壊物質であるフロン含有断熱材を破砕選別することなく安価に完全分解するフロン含有断熱材の無害化処理方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のフロン含有断熱材の無害化処理方法は、廃棄物、副原料とともに、メタル等不純物を含むフロン含有断熱材を粉砕・選別することなく廃棄物溶融炉に投入し、廃棄物溶融炉内で熱分解によりフロン含有断熱材からフロンを排出させ、排出されたフロンを廃棄物溶融炉で発生した可燃ガスとともに、廃棄物溶融炉の後段に配設された燃焼室へ送り、燃焼室においてフロンを燃焼温度８００℃以上で、かつ燃焼滞留時間２秒以上にして完全分解させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は一般廃棄物あるいは産業廃棄物等の廃棄物の溶融処理の系統図で、ごみピット１に貯蔵されたごみをごみクレーン２で廃棄物溶融炉３の炉頂のごみ装入部４から装入するとともに副原料装入部５からコークス及び石灰石等の副原料を炉内に装入する。
【００１４】
廃棄物溶融炉３内では、コークスの燃焼により、廃棄物を乾燥・予熱（約３００°Ｃ）、熱分解（３００〜１０００°Ｃ）、燃焼・溶融（１７００〜１８００°Ｃ）の過程を経て、廃棄物がメタルとスラグの溶融物になり、溶融物を廃棄物溶融炉３から取り出し、水砕処理設備６で急冷して水砕処理し、磁選機７でメタルとスラグを分離し、これらを再資源化する。
【００１５】
廃棄物溶融炉３で発生し灰を含む可燃ガスは、除塵器８により灰を取り除いて燃焼室９へ送って燃焼させ、燃焼により発生した燃焼排ガス（８００〜９００°Ｃ）は廃熱ボイラ１０に送られて熱回収され、排ガス処理設備で処理して放出する。
【００１６】
本発明において、廃棄物溶融炉３に投入するフロン含有断熱材は、フロンの放散を防ぐため、炉頂の装入部から装入できる大きさであれば、粉砕・選別することなく、炉頂のごみ装入部４から装入し、大きいものは、例えば、ごみ装入部４から装入できる約１ｍ角に２〜３分割して装入する。
【００１７】
廃棄物溶融炉３に装入されたフロン含有断熱材は、熱分解によりフロン含有断熱材からフロンが排出し、排出されたフロンは廃棄物溶融炉で発生した灰を含む可燃ガスとともに廃棄物溶融炉の後段に配設された燃焼室において、次式にしたがって完全燃焼し、分解する。断熱材中に一般に使用されているフロン（ＣＦＣ−１１）の分解反応は、以下のとおりである。
【００１８】
ＣＣｌ３Ｆ１＋２Ｈ２０→ＣＯ２＋３ＨＣｌ＋ＨＦ
なお、発生したＨＣｌ及びＨＦは、後段の排ガス処理設備で消石灰及び生石灰により次式のような無害化処理される。
【００１９】
消石灰の場合
Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ
Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＨＦ→ＣａＦ２＋２Ｈ２Ｏ
生石灰の場合
ＣａＯ＋２ＨＣｌ→ＣａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ
ＣａＯ＋２ＨＦ→ＣａＦ２＋Ｈ２Ｏ
表１は、フロン分解試験結果を示すものである。
【００２０】
【表１】
Figure 0003609915
燃焼室内温度が８００〜１０００°Ｃにおいて、９９．９％以上の高いフロン分解率が得られた。なお、供給したフロンは、実験ために回収したＣＦＣ−１２であった。
【００２１】
図２は得られた実験データ（温度、滞留時間、フロン分解）より、経験的な反応速度式を作成しグラフ化したもので、８００〜１０００°Ｃにおける燃焼速度とフロン分解率との関係を滞留時間別に表したものである。燃焼時間が高くなるほどフロン分解率が高くなり、燃焼室でのフロン完全分解条件を燃焼温度８００°Ｃ以上、燃焼滞留時間２秒以上とすることにより、ほぼ完全に分解することが解る。
【００２２】
【発明の効果】
（１） フロン含有断熱材を細かく破砕することなく、廃棄物溶融炉のごみ装入部を通らない場合に、せいぜい２〜３分割するだけであるから、フロンの回収効率が高い。
【００２３】
（２） 廃棄物溶融炉を利用するので、メタル分等を選別する必要がないので、フロン含有断熱材専用の処理装置が不要となり、処理コストが低くなる。
【００２４】
（３） 廃棄物溶融炉の後段に設置されている燃焼室をそのまま利用して、フロンを高い分解率で安価に無害化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃棄物の溶融処理の系統図である。
【図２】燃焼温度とフロン分解率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ごみピット
２ ごみクレーン
３ 廃棄物溶融炉
４ ごみ装入部
５ 副原料装入部
６ 水砕処理設備
７ 磁選機
８ 除塵器
９ 燃焼室
１０ 廃熱ボイラ

Claims (1)

  1. 廃棄物、副原料とともに、メタル等不純物を含むフロン含有断熱材を粉砕・選別することなく廃棄物溶融炉に投入し、廃棄物溶融炉内で熱分解によりフロン含有断熱材からフロンを排出させ、排出されたフロンを廃棄物溶融炉で発生した可燃ガスとともに、廃棄物溶融炉の後段に配設された燃焼室へ送り、燃焼室においてフロンを燃焼温度８００℃以上で、かつ燃焼滞留時間２秒以上にして完全分解させることを特徴とするフロン含有断熱材の無害化処理方法。
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