JP3818936B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業の振興と、公共の福祉とを両立させるためには、産業活動に起因する公共的社会資本への悪影響を最小限度に抑制する必要がある。公共的社会資本のもっとも重要なものの一つに環境がある。このような観点から、近時、リサイクル技術などの処理技術に関する関心が高まっている。
【０００３】
このような処理技術の一つに減圧加熱がある。この技術は処理対象物体を排気系を備えた加熱炉内で、減圧下で加熱するものである。これにより、処理対象物体の構成成分を熱分解したり、処理対象物体の構成成分を蒸発させたりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような技術において、処理対象物体からＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を抽出し、抽出した有機ハロゲン化物の無害化が可能で、これらの一連の工程を効率よく行うことができる技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の処理装置は、有機ハロゲン化物を含んだ処理対象物体を熱分解するための気密室と、前記気密室に接続され、前記処理対象物体から排出されたガス状排出物に含まれる少なくとも有機ハロゲン化物を高温で分解する改質器と、前記改質器に接続され、少なくとも前記高温で分解された有機ハロゲン化物の凝縮可能成分を凝縮させる凝縮器と、前記改質器及び凝縮器を介して前記気密室を排気する排気系とを具備することを特徴とする。
【０００６】
前記有機ハロゲン化物がＰＣＢであることを特徴とする。
【０００７】
前記改質器は、７００℃〜１２００℃程度の高温で改質することを特徴とする。
【０００８】
前記排気系の後段に排ガス処理系を備えていることを特徴とする。
【０００９】
前記排ガス処理系は、排ガスを完全燃焼させるためのガス燃焼装置、ガス洗浄のためのスクラバー及びガス中の有害成分等を吸着除去するための活性炭フィルタのうち少なくとも１つと、排気ブロワとを有することを特徴とする。
【００１０】
前記排気系と前記排ガス処理系との間には、バルブが介挿されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、本発明は、例えば以下の処理装置に適用可能である。
【００１２】
この処理装置は、構成が簡単で、生産性の高い処理装置を提供することを目的とする。また本発明はまた本発明は気密扉のシール性を確保し、長期の連続運転を行うことができる処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は例えばシュレッダーダスト、汚泥、土壌、焼却灰、焼却飛灰、回路基板のように有機物と金属とからなる処理対象物体を効率的に処理することができる処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
さらに本発明は、自由に冷却速度を変えることができる冷却手段を備えることで、焼き入れ、焼鈍、焼準等の熱処理を同時に並行して、または連続して行うことができる処理装置を提供することを目的とする。また本発明は、シュレッダーダスト、汚泥、土壌、焼却灰、焼却飛灰、回路基板のように有機物と金属とからなる処理対象物体を効率的に処理するとともに、焼き入れ、焼鈍、焼準等の熱処理を複数同時に並行して、または連続して行うことができる処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
すなわち、本発明の処理装置は、処理対象物体を処理する処理装置において、第１の排気手段と接続され、外部からのアクセスが可能な第１の気密室と、前記第１の気密室と接続され、第１の加熱手段および第２の排気手段を有する第２の気密室と、前記第１の気密室に対し前記第２の気密室と並列に接続され、第２の加熱手段及び第３の排気手段を有する第３の気密室と、を具備したことを特徴とする。このような構成を採用することにより本発明の処理装置では、常圧加熱処理、パージ加熱処理、減圧加熱処理などの異なった加熱処理を、同時並行で、あるいは個別に行うことができる。また、第１の気密室（パージ室）に冷却手段を設けることで、上記の加熱処理に加えて冷却処理も同時並行で、あるいは個別に行うことができる。
【００１６】
また本発明の処理装置は、処理対象物体を処理する処理装置において、第１の加熱手段と第１の排気手段とを備えた第１の加熱室と、第２の加熱手段と第２の排気手段とを備えた第２の加熱室と、前記第１の加熱室と前記第２の加熱室との間に介挿され、第３の排気手段を備えた第１のパージ室と、を具備したことを特徴とする。第１のパージ室は第１の気密室に、第１の加熱室は第２の気密室に、第２の加熱室は第３の気密室に対応する。すなわち第１のパージ室は、第１の加熱室及び第２の加熱室と接続して配設されている。これらの各室は直線上に配される必要はなく、Ｌ字型に配置するようにしてもよい。また第１の排気手段、第２の排気手段、第３の排気手段は個別に備えるようにしてもよいし、少なくとも一部を共通に備えるようにしてもよい。
【００１７】
第１の加熱室と第１のパージ室との間、また第２の加熱室と第１のパージ室との間には、各室を気密に保持することができる開閉可能な隔壁が配設されている。これら隔壁としては例えば気密扉と断熱扉とを組み合わせたものを挙げることができる。
【００１８】
第１の加熱室と第２の加熱室とには、室内を加熱するための第１の加熱手段、第２の加熱手段がそれぞれ配設されている。これら加熱手段としては例えば、各種ヒータ類、誘導加熱、誘電加熱、マイクロ波加熱、ガス、油などを用いた間接加熱などを挙げることができる。なお第１の加熱手段と第２の加熱手段とは同じでなくともよい。
【００１９】
第１の加熱室と第２の加熱室とには、室内を排気するための第１の排気系、第２の排気系が接続されている。これら排気系としては、例えば排気ブロワや各種真空ポンプを用いることができる。真空ポンプとしては例えばロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ブースターポンプ（ルーツポンプ）、ターボ分子ポンプ、イオンゲッターポンプ、水封ポンプなどの液封ポンプ（水封ポンプ）などを挙げることができる。これら真空ポンプは複数組み合わせて用いるいるようにしてもよい。なお、第１の加熱室では、処理対象物体を常圧（排気ブロワによる負圧も含む）で処理してもよいし、真空ポンプを用いて減圧で処理するようにしてもよい。例えば第１の加熱室に真空ポンプを有する排気系を接続すれば、処理対象物体の減圧加熱処理を行うことができるだけでなく、真空パージを行うことができ、非酸化性ガスを節約することができる。また乾留や熱分解など有機物の加熱処理（常圧）を行う場合には処理対象物体が発火することがある。このような場合、真空ポンプで室内を減圧することにより消火することができ、安全である。
【００２０】
また前記第１の加熱室、前記第２の加熱室、または前記第１のパージ室は、非酸化性ガスを導入する手段を備えるようにしてもよい。非酸化性ガスとしては例えば窒素、希ガスなどを挙げることができる。非酸化性ガスの導入系としては例えば各室と非酸化性ガスのリザーブタンクとをバルブを介して接続した構成を挙げることができる
前記第１の加熱室と前記第１の排気手段との間、または前記第２の加熱室と前記第２の排気系との間に配設され、前記処理対象物体から排出されたガス状排出物を凝縮する手段や改質する手段（例えばガスクラッキング装置）をさらに具備するようにしてもよい。例えば有機物と金属とを含む処理対象物体を処理する場合、第１の加熱室で有機物を熱分解し、熱分解により生じるガス（ミストや微粒子を含む）を油化装置などで凝縮させて回収するようにしてもよい。また第２の加熱室では所定の金属を減圧下で加熱して気化させ、この蒸発金属を凝縮させて回収するようにしてもよい。
【００２１】
そして本発明の処理装置では、第１のパージ室は、前記第１の加熱室および第２の加熱室を経由することなく外部とアクセスするための気密扉を備えている。この気密扉により、処理対象物体を装置外部から直接第１のパージ室に導入することができ、また第１のパージ室から外部へ取り出すことができる。
【００２２】
また第１のパージ室は、第１の加熱室と第２の加熱室を分離するための機能も担っている。例えば処理対象物体をパージ室に導入し、第１の加熱室で加熱処理される。その後、処理対象物体は第１のパージ室を経由して第２の加熱室へと送られる。このとき前記第１の加熱室と前記第１のパージ室との間に配設された第１の隔壁と、前記第２の加熱室と前記第２のパージ室との間に配設された第２の隔壁とは、少なくとも一方が常に閉じているように開閉すれば、第１の加熱室の雰囲気と第２の加熱室の雰囲気とを分離することができる。このため例えば第２の加熱室で処理対象物体から蒸発した物質が、第１の加熱室と第１のパージ室とを隔てる気密扉に付着するのを防止することができる。
【００２３】
さらにこのような構成によれば、気密扉や断熱扉を従来よりも少なくすることができる。例えば、従来の処理装置のように第１のパージ室、第１の加熱室、第２の加熱室、第２のパージ室の順で各室が配設された場合と比較すると、本発明では断熱扉、気密扉ともに１枚づつ少なくすることができる。したがって装置の構成がより簡単になり、コストも低減し、メンテナンス性も向上する。また複数の加熱処理室の連続構成ではなく、パージ室に対して複数の処理室を並列に配置する不連続な構成を採用することにより、処理装置の用途が拡大し、処理装置を多目的に使うことができるようになる。
【００２４】
第１の気密室での処理を常圧で行う場合、前記第１の加熱室内が大気圧以上になるように圧力を調節する手段をさらに具備するようにしてもよい。このような圧力調整手段としては例えば、前記前記第１の加熱室内の圧力を検出する手段と、前記第１の加熱室に非酸化性ガスを導入する手段と、前記検出した圧力に応じて前記非酸化性ガスの導入量を調節する手段とを備えるようにしてもよい。このような構成を採用することにより、第１の気密室内の圧力を常に大気圧以上に保持することができる。例えば第１の気密室内で有機物の熱分解を行う場合、空気等が内部に進入すると危険な場合がある。本発明では第１の気密室内を常に大気圧以上に保持することができるので、装置の安全性を向上することができる。また非酸化性ガスの導入により、圧力の調節だけでなく系内の酸素濃度の調整も行うようにしてもよい。これにより熱分解生成ガスの発生量を安定化したり、平均分子量などを制御することができる。
【００２５】
前記第２の加熱室と接続して配設された第２のパージ室をさらに備えるようにしてもよい。この第２のパージ室も前述した第１のパージ室と同様に、排気系、外部とアクセスするための気密扉を備えるようにすればよい。また第１のパージ室、第２パージ室は室内を冷却するための冷却手段を備えるようにしてもよい。冷却手段としては例えば冷却ファン、水冷ジャケット構造などを挙げることができる。また室内に非酸化性ガスを循環させ、この非酸化性ガスを室外で熱交換器等により冷却するようにしてもよい。第２の加熱室で所定の処理を施された処理対象物体は、第２のパージ室へ搬送し、この第２のパージ室で冷却してから外部へ取り出すことが好ましい。これは第２の加熱室において、処理対象物体を減圧下で加熱すると、処理対象物体の表面自由エネルギーが過剰な状態になりやすく、そのまま外部に取り出すと激しく燃焼するなどして危険なためである。また処理対象物体が酸化するとその価値が減ずる場合もある。したがって、処理対象物体は第２のパージ室内で非酸化雰囲気で冷却してから外部へ取り出すようにすればよい。さらに冷却は有機ハロゲン化物フリー（有機ハロゲン化物が欠乏していること）な雰囲気で行うことが好ましい。これにより処理の残さにダイオキシン類などの有機ハロゲン化物及びその他の公害物資が残留するのを防止することができる。
【００２６】
また本発明の処理装置は金属の熱処理も行うことができる。例えば第１の加熱室を焼鈍加熱室として、第２の加熱室を焼き入れ加熱室として用いることができる。また例えば第１の加熱室を焼戻しのための加熱室に、第２の加熱室を真空焼入れのための加熱室として用いることができる。第１パージ室、第２パージ室は冷却室として用いられる。このような構成により、異なる熱処理を並行してまたは連続して行うことができる。２つの加熱室の間に、外部とのアクセスが可能な第１のパージ室を介挿した構成を採用することにより、このような利点を得ることができる。
【００２７】
本発明の別の観点の処理装置は、処理対象物体を保持する第１の密閉空間を形成可能な第１室と、処理対象物体を保持する第２の密閉空間を形成可能な第２室と、前記第１室及び第２室との間で処理対象物体の受け渡しが可能で、かつ処理対象物体を保持する第３の密閉空間を形成可能な第３室と、前記第１室及び第２室内の処理対象物体を加熱するための手段と、前記第１〜第３の密閉空間の圧力を常圧よりも小さくするための手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
このような構成によれば、各密閉空間を形成し、かつこれら密閉空間の間で処理対象物体の受け渡しを行うための手段、例えば密閉扉の数を、例えば第１加熱室と第２加熱室とを連続的に繋げた場合と比し、より少なくすることができる。また第１加熱室と第２加熱室において、独立な処理を同時並行して、または連続して処理することができる。もちろん第１加熱室と第２加熱室とで個別の処理を行うこともできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の処理装置の構成の別の例を概略的に示す図である。この処理装置は第１加熱室１１、第１パージ室１２、第２加熱室１３、第２パージ室１４の４室を備えている。
【００３０】
第１加熱室１１と第１パージ室１２との間は断熱扉２１と気密扉３１とにより隔てられている。同様に第１パージ室１２と第２加熱室との間は気密扉３２と断熱扉２２とにより隔てられている。また第２加熱室１３と第２パージ室１４との間は断熱扉２３と気密扉３３とにより隔てられているこれら気密扉と断熱扉とは別体にしてもよいし、一体に形成してもよい。いずれにしても気密扉の加熱室側には断熱扉を配設し、気密扉のシール部を加熱室の熱から保護することが好ましい。第１パージ室１２、第２パージ室１４には、外部との間で処理対象物体を出し入れすることができる気密扉３４、３５がそれぞれ設けられている。これら気密扉、断熱扉は例えばシリンダーやワイヤなどにより開閉可能に構成されている。なお、これら気密扉は一般に一方の側だけを気密にシールすることができる。また各室には、処理対象物体を搬送するための搬送機構が配設されている。符号１８、１９は第１パージ室１２、第２パージ室へ処理対象物体を出し入れするための搬送機構である。
【００３１】
第１加熱室１１は、室内を加熱するためのヒータを備えている。また第１加熱室１１は、改質器４１及び凝縮器４２を介して排気系と接続されている。ここでは排気系は排気ブロワ４３を備えている。改質器４１は、処理対象物体の加熱により排出されるガス状排出物を例えば７００℃〜１２００℃程度の高温で改質するためのものである。これにより、例えばダイオキシンは塩素と炭素に分解される。その他、ＰＣＢ等についても同様に分解され、これらの公害物質が無害化される。凝縮器４２はガス状排出物中の凝縮可能成分を液体成分、固体成分として凝縮させるためのものである。これにより、無害化された物質を無害化された状態で回収することができる。
【００３２】
第１加熱室１１、第１パージ室１２、第２加熱室１３、第２パージ室１４には、室内に窒素などの非酸化性ガスを導入するためのガス導入系４４が接続されている。この例では、第１加熱室１１内に導入される非酸化性ガスの量は、室内が常に大気圧以上になるように制御されている。図２は圧力制御系の構成の例を示す図である。この制御は、例えば、第１加熱室内の圧力を測定する圧力センサ５４と、測定した圧力に応じて非酸化性ガスを導入するバルブの開閉状態を制御するコントローラ５５とにより行うことができる。第１加熱室１１に酸素濃度センサを配設すれば、圧力だけでなく室内の酸素濃度も制御することができる。
【００３３】
第１パージ室１２は、第１加熱室１１および第２加熱室１３と気密扉、断熱扉を介して接続されている。第１パージ室１２は気密扉３４を介し外部から直接アクセスできるようになっている。処理対象物体は、気密扉３４を介して第１パージ室１２へ導入することができる。また処理対象物体は第１パージ室と、第１加熱室１１、第２加熱室１３との間を移動することができる。
【００３４】
この第１パージ室１２は、第１加熱室１１と第２加熱室１３とを分離している。これにより、第１加熱室１１に第２加熱室１３の雰囲気ガスが入るのを防止することができる。また第２加熱室１３に第１加熱室１１の雰囲気ガスが入るのを防止することができる。
【００３５】
なお、第１パージ室１２は、第２パージ室１４と共通の排気系に接続されている。この排気系はブースターポンプ５１、ロータリーポンプ５２を備えており、第１パージ室１２および第２パージ室を真空引きすることができる。またロータリーポンプ５２の後ろ側にはオイルミストトラップが設けられており、排ガス中の油などを捕捉するようになっている。
【００３６】
また例えば第１加熱室１１と第２加熱室１３とを接続すると、これら２室の間には気密扉と断熱扉がそれぞれ２枚ずつ必要になる。図３は、図１に例示した本発明の処理装置を、２つの加熱処理室を接続して構成した場合を比較のために示した図である。この場合装置全体では気密扉６枚、断熱扉４枚が必要となる。図３に例示したような複数の加熱処理室を隣接配置する連続型の処理装置では、隣接する加熱処理室を隔てる気密扉の両側に断熱扉２２ａ、２２ｂを設ける必要がある。また隣接配置される複数の加熱処理室がどちらも真空排気系を備えている場合、隣接する加熱処理室の間には２枚の気密扉３２ａ、３２ｂを設ける必要がある。これは気密扉が隔てる２つの空間の一方の側しかシールできないからである。本発明では、第１加熱室１１と第２加熱室１３との間に第１パージ室を配設することにより、気密扉５枚、断熱扉３枚で装置を構成することができる。したがって装置の構成が簡単になり、装置の価格も低くすることができる。また気密扉のシール性も向上し、メンテナンス性も高まる。特に気密扉のシール能力は、装置の連続稼働を実現するための大きな要素である。本発明によれば２つの加熱処理室をパージ室に対して並列に配設することによって、装置の信頼性、生産性をともに向上することができる。
【００３７】
第２加熱室１３も、第１加熱室１１と同様に、室内を加熱するためのヒータを備えている。また第２加熱室１３は、真空扉１３ａ、改質器４１ａ、凝縮器４５を介して排気系と接続されている。排気系はブースターポンプ４８、ロータリーポンプ４９を備えており、第２加熱室では処理対象物体を減圧下で加熱することができる。例えば処理対象物体の含む金属を減圧下で蒸発させ凝縮器４５で凝縮させて回収することができる。この凝縮器４５では金属のような固体成分に限らず油なども凝縮させるようにしてもよい。この装置では、凝縮器４５とブースターポンプ４８およびロータリーポンプ４９との間には、乾式フィルタ４６および湿式フィルタ４７が介挿されている。乾式フィルタ４６は例えば金属ネットのようなフィルタであり、凝縮器４５を通過した蒸発成分、微粒子、粉塵などを捕捉するためのものである。湿式フィルタ４７は例えば油膜フィルタのようなフィルタであり、凝縮器４５を通過した微粒子、粉塵などを捕捉するためのものである。このようなフィルタを真空ポンプの前段に配置することにより、個体微粒子や粉塵による真空ポンプへの悪影響を防止することができる。
【００３８】
第２加熱室１３には、第２パージ室１４が接続されている。この第２パージ室１４は気密扉３５を介して外部から直接アクセスできるようになっている。処理対象物体は、気密扉３５を介して第２パージ室１２から取り出したり、第２パージ室へ導入することができる。また第２パージ室１４は処理対象物体を制御された雰囲気で冷却するための冷却室としての機能も有している。第２パージ室には水冷ジャケット構造を採用したり、供給する非酸化性ガスの温度を調節する機構を採用するようにしてもよい。この例では第１パージ室１２と第２パージ室１４との間をはじめ、各室間にバイパスを設けている。このバイパスは、気密扉を開閉する時に、気密扉の両側の室の圧力のバランスをとるために用いられる。また各室内に導入された非酸化性ガスやその熱量を有効に利用するためにも用いられる。例えば第１パージ室１２と第２パージ室との間のバイパスには乾式フィルタ５４、熱交換器５５、ブロワ５６が介挿されている。これにより例えば第２パージ室１４で処理対象物体の冷却に用いた非酸化性ガスを、第１パージ室１２での処理対象物体の予熱、徐冷等に用いることができる。また、当然その逆の構成を採用すれば、第１パージ室１２で処理対象物体の冷却に用いた非酸化性ガスを、第２パージ室１４での処理対象物体の予熱、徐冷等に用いることができる。更に、これらの構成を両方用い、状況に応じて選択的に使用するように構成しても構わない。
【００３９】
なお各排気系はその後段にバルブ６５を介して排ガス処理系６０を備えている。この例では排ガス処理系６０は、排ガスを完全燃焼させるためのガス燃焼装置６１、ガス洗浄のためのスクラバー６２、ガス中の有害成分等を吸着除去するための活性炭フィルタ６３、排気ブロワ６４を有している。またバルブ６５は、逆火防止弁としての役割も有している。排ガス処理系６０は、排ガスの成分など、必要に応じてその構成を定めるようにしてもよい。排ガス中に、例えばダイオキシン類や、ＮＯｘ、ＳＯｘ等が含まれる場合には、ガス燃焼後の急冷や触媒等これらに対応できる構成を採用すればよい。またこの例では第１パージ室１２と第２パージ室１４とで共通に接続しているが、独立に配設するようにしてもよい。本発明の処理装置では各室に独立な排気系を備えてもよいし、少なくとも一部が共通な排気系を備えるようにしてもよい。
【００４０】
上述のように本発明によれば装置の構成が簡単になり、装置の価格も低く他目的に使用することができる。また気密扉のシール性も向上し、メンテナンス性も高まる。また本発明によれば処理装置の信頼性、生産性をともに向上することができる。
【００４１】
（実施形態２）
本発明の処理装置を用いて行うことができる処理の例について説明する。この例では電子部品がはんだ等により実装された回路基板を処理対象物体として処理した例について説明する。
【００４２】
回路基板をかごやホルダーなどの治具に収容し、気密扉３４を開いて第１パージ室に導入した。第１パージ室１２を排気した後に窒素ガスでパージし、またはバイパスを開にし、または第１加熱室１１を排気し、ついで気密扉３４および断熱扉２１を開いて回路基板を第１加熱室１１へ搬送した。
扉を閉じ、第１加熱室１１で回路基板を加熱し、その構成樹脂を熱分解した。プリプレグ、ソルダーレジスト、電子部品のモールド樹脂等の、回路基板を構成する有機物成分は、この加熱により熱分解した。熱分解によって比較的分子鎖が短い炭化水素系ガスを含むガスが発生した。この熱分解生成ガス（ミストや固体微粒子を含む）は排気ブロワ４３により排気系側に吸引され、改質器４１で改質した高分子炭化水素は凝縮器４２で油化した。なおこの例では、処理対象物体の熱分解を系内の圧力が大気圧よりも高くなるように制御して行っている（図２参照）。このためは第１加熱室１１に外気が逆流するのを防止するとともに、熱分解生成ガスを効率的に排気系側へ導くことができる。
【００４３】
第１加熱室１１での加熱処理の後、処理対象物体を第１パージ室１２へ戻した。このとき第１パージ室１２と第２加熱室１３とを隔てる気密扉３２は閉じているので、第１加熱室１１の雰囲気ガスが第２加熱室１３へ入ることはない。
【００４４】
処理対象物体が第１パージ室へ戻ったら、気密扉３１および断熱扉２１を閉じて、室内を真空排気する。このとき処理対象物体からなおガスが排出される場合でも、凝縮器４４で凝縮回収される。そして第１パージ室１２と第２加熱室１３の圧力がバランスした状態で、気密扉３２および断熱扉２２を開き、処理対象物体を第２加熱室１３へ搬送した。このとき必要に応じて第１パージ室１２と第２加熱室１３との間のバイパスバルブを開いて、両室の圧力をバランスさせるようにしてもよい。搬送後、気密扉及び断熱扉を閉じた。なお、第１加熱室１１及び第１パージ室１２を真空引きした後、処理対象物体を第１パージ室１２に搬送してもよい。
【００４５】
第２加熱室１３では、処理対象物体を減圧下で加熱することにより、その構成金属（単数または複数）の一部の酸化物その他の物質を選択的に蒸発させた。ここでは鉛を蒸発させることではんだ接合を解除することができた。第２加熱室内の温度、圧力は、蒸発させたい金属の沸点以上に調節すればよい。ここでは加熱温度は１０００℃〜１２００℃、圧力は約１０^−１〜約１０^−４Ｔｏｒｒ程度の範囲で調節した。蒸発した金属は凝縮器４５で凝縮させた。本発明では蒸発金属が第１加熱１１室へ入り込むことがなく、また気密扉３１に付着することもない。
【００４６】
所望の金属を蒸発させた後、気密扉３３および断熱扉２３を開いて処理対象物体を第２パージ室１４へ搬送した。このときも前述のように気密扉の両側の圧力をほぼ等しくなるようにバランスさせた。これには排気系により第２パージ室１４を真空排気する。処理対象物体を第２パージ室１４へ導入したら、窒素等の非酸化性ガスにより処理対象物体を冷却した。第２加熱室での減圧下での加熱処理により、処理対象物体は表面自由エネルギーが過剰な不安定な状態にあるから、そのまま外気にさらすのは好ましくない。
【００４７】
処理対象物体は第２パージ室１４で窒素ガスなどの不活性ガスで冷却した後外部へ取り出す。以上の処理により回路基板の構成樹脂はほぼ熱分解し、はんだ合金等に含まれる鉛も除去された。残さ中のカーボンは、水性反応により一酸化炭素と水素としてガス化するようにしてもよい。このガスは本発明の処理装置の加熱手段として用いることもできる。
【００４８】
なおこの例では回路基板を処理対象物体とした処理の例について説明したが、本発明はこれに限ることなく、土壌、汚泥、シュレッダーダスト、焼却灰、焼却飛灰などの処理を行うことができる。また真空処理のための高温では還元作用が強く、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化物を含む処理対象物体の除去処理にも適している。本発明では処理対象物体を減圧下で加熱処理した後、ダイオキシンフリーな雰囲気でパージして冷却するので、処理の残さにダイオキシン類（ＰＣＤＦｓおよびＰＣＤＤｓ、すべての異性体を含む）やコプラナＰＣＢなどの有害な有機ハロゲン化物の残留濃度を極低レベルに抑制することができる。この処理後の残さのダイオキシン類の濃度は検出限界以下であった。また、酸素ガスがないためＮＯｘ、ＳＯｘ等の公害酸化物も非常に少ない分析結果が得られた。
【００４９】
（実施形態３）
図４は本発明の処理装置の構成の別の例を概略的に示す図である。ここでは排気系等の図示は省略しているが、排気系、非酸化性ガス供給系等の構成は図１と同様である。この処理装置は図１に例示した構成に加え、第３加熱室１５を備えている。この第３の加熱室１５は第２パージ室１４と気密扉３６および断熱扉２４を介して接続されている。つまり第３加熱室１５も第２パージ室１４に対して第２加熱室１３と並列に接続されている。
【００５０】
さらにこの例では第３加熱室には水蒸気導入系７１が接続されており、室内で水性反応（炭素と水とにより一酸化炭素と水素を生じる反応）を生じさせるようになっている。水性反応は吸熱反応である。したがって反応エネルギーを供給して反応温度（約５００℃）を維持するために、室内には加熱手段が配設されている。また生成した水素と一酸化炭素は加熱の燃料ガス、ガス発電機の燃料ガス等として用いる。この例では第３加熱室１５を水性反応室とした例について説明するが、減圧加熱処理や温度を変化させ酸化剤投入により微細な重金属などを酸化除去するなど、他の加熱処理を行うこともできる。
【００５１】
図４に例示した本発明の処理装置を用いて自動車のシュレッダーダストを処理した例について説明する。自動車のシュレッダーダストの処理が課題となっている。自動車のリサイクルは一般的に以下のように行われる。
【００５２】
１）自動車からエンジン、ミッション、燃料タンク等の主要部品を取り外す （２）プレスする
（３）シュレッダーにかける
（４）シュレッダーを磁力、風力、比重等により素材を分別する
このシュレッダーの分別後の残りがシュレッダーダストである。シュレッダーダストには、各種樹脂、鉄、銅、アルミニウム、鉛等の金属、ガラス、土砂などが含まれている。
【００５３】
このシュレッダーダストの処理も、第２加熱室１３での減圧加熱までは、実施形態２で説明した回路基板の処理と同様に行った。すなわち、第１加熱室１１でシュレッダーダストに含まれる有機物を熱分解し、第２加熱室１３では、加熱残さに含まれる亜鉛、鉛などの重金属を蒸発させた。なお第１加熱室での有機物の熱分解は必要に応じて減圧下で行うようにしてもよい。この場合第１加熱室１１内の圧力を大気圧以上に制御することはしない。また排気ブロワ４３に代えて排気系に真空ポンプを配設する。
【００５４】
第２加熱室１３での減圧加熱の後、処理対象物体は真空排気された第２パージ室１４を経由して第３加熱室１５へと搬送した。第２パージ室１４では処理対象物体の積極的な冷却は行わなかった。第３加熱室１５では処理対象物体の加熱残さを約５００℃程度に保持しながら水蒸気と反応させた。シュレッダーダストの加熱残さに含まれるカーボンは水と反応して一酸化炭素と水素を生じた。この生成ガスは第３加熱室１５から配管７２により取り出して燃料ガスとして利用した。第３加熱室１５での処理の後、第２パージ室１４へ戻して非酸化雰囲気で冷却し、搬送機構１９により装置外部へ取り出した。
【００５５】
このように本発明の処理装置によれば、酸化、還元が自由にでき、有機物と金属とを含む処理対象物体についても安全で効率的な処理を行うことができる。従来管理型処分場で埋め立て処理されていたシュレッダーダストをリサイクルすることができる。
【００５６】
（実施形態４）
図５は本発明の処理装置の構成の別の例を概略的に示す図である。この例では本発明を各種金属の熱処理を行うことができる構成について説明する。本発明の処理装置では金属の焼き入れ、焼戻し、焼鈍、焼準などの熱処理も複数処理を同時に行うこともできる。さらに本発明の処理装置ではこれらの異なった処理を並行して、あるいは連続して行うことができる。
【００５７】
ＳＫＤを処理対象物体とした焼き入れ処理および焼戻し処理を行う場合を例にとって説明する。まず第１パージ室１１を介して処理対象物体を第２加熱室１３へ導入し、室内を真空排気して約１０５０℃程度で真空加熱を行う。ついで処理対象物体を第２パージ室１４へ搬送して不活性ガスで焼き入れをする。処理対象物体の冷却のために、第２パージ室１４に冷却用の油槽を設けてもよい。この第２パージ室１４で冷却中に第２加熱室１３へ焼き入れ物を第１パージ室１１を通じて投入する。冷却後、処理対象物体を外部へ取り出す。
【００５８】
焼き入れ処理を終えた処理対象物体は、もう一度第１パージ室１１を経由して今度は第１加熱室１１へと搬送される。第１加熱室では、約１８０℃〜５５０度程度に処理対象物体を焼き戻しをする。ついで処理対象物体をもう一度第１パージ室１１へと搬送し、ここで徐冷処理が行われる。なお２回戻しや、３回戻しなど複数回戻しを段階的に温度を下げて行うことが好ましい。
【００５９】
このように本発明の処理装置では処理対象物体の熱分解や、減圧加熱による蒸発処理だけでなく、各種熱処理も行うことができる。この例では第１加熱室で焼き戻し中に第２加熱室では焼き入れができ、第１パージ室と第２のパージ室が焼き戻し、焼き入れの冷却に用いられる。このため焼入れ処理装置と、焼戻し処理装置を個別にした場合と比べると、製造コスト、設置スペースともに低減することができるという利点を有する。なお本発明の処理装置をもっぱら熱処理炉として用いる場合には、改質装置、凝縮器、各種フィルタ、および排ガス処理系は必須要素ではなく必要に応じて備えるようにすればよい。
【００６０】
なおこのような熱処理は図１に例示した処理装置によっても行うことができる。また第１加熱室１１で樹脂の熱分解を行い、第２加熱室１３で金属の真空焼入れを行ったり、第１加熱室１１で非金属の焼鈍や処理物の洗浄を行い、第２加熱室１２で金属の真空蒸発を行うなど、個別のあるいは複合的な処理を行うこともできる。本発明の処理装置によれば、複数の加熱室を外部とのアクセスが可能なパージ室に対して並列に接続した構成を採用することにより、このような多目的で生産性の高い処理装置を実現することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処理対象物体からＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を抽出し、抽出した有機ハロゲン化物の無害化が可能で、これらの一連の工程を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【図２】本発明の処理装置が備える圧力制御系の構成例を模式的に示す図。
【図３】本発明の処理装置の変形例を比較のために示す図。
【図４】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【図５】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【符号の説明】
１１……第１加熱室、１２……第１パージ室、１３……第２加熱室、
１４……第２パージ室、１５……第３加熱室、
２１、２２、２３、２４……断熱扉、
３１、３２、３３、３４、３５、３６……気密扉、
４１、４１ａ……改質装置、４２、４４、４５……凝縮器、
４３……排気ブロワ、４６……乾式フィルタ、４７……湿式フィルタ、
４８、５１……ブースターポンプ（ルーツポンプ）、
４９、５２……ロータリーポンプ、
５０、５３……オイルミストトラップ、
６０……排ガス処理系、７１……水蒸気導入系、７２……配管

Claims (6)

1. 有機ハロゲン化物を含んだ処理対象物体を熱分解するための気密室と、
   前記気密室に接続され、前記処理対象物体から排出されたガス状排出物に含まれる少なくとも有機ハロゲン化物を高温で分解する改質器と、
   前記改質器に接続され、少なくとも前記高温で分解された有機ハロゲン化物の凝縮可能成分を凝縮させる凝縮器と、
   前記改質器及び凝縮器を介して前記気密室を排気する排気系と
   を具備することを特徴とする処理装置。
2. 前記有機ハロゲン化物がＰＣＢであることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
3. 前記改質器は、７００℃〜１２００℃程度の高温で改質することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の処理装置。
4. 前記排気系の後段に排ガス処理系を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の処理装置。
5. 前記排ガス処理系は、排ガスを完全燃焼させるためのガス燃焼装置、ガス洗浄のためのスクラバー及びガス中の有害成分等を吸着除去するための活性炭フィルタのうち少なくとも１つと、排気ブロワとを有することを特徴とする請求項４に記載の処理装置。
6. 前記排気系と前記排ガス処理系との間には、バルブが介挿されていることを特徴とする請求項４に記載の処理装置。

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