JP3902099B2

JP3902099B2 - スラリ製造設備及びこれを利用する有機物処理システム

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Publication number: JP3902099B2
Application number: JP2002236780A
Authority: JP
Inventors: 武志鈴木; 利光一ノ瀬; 敏和庄島; 謙一有馬
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-15
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-08-15
Also published as: JP2003159581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機物と有機物との混合物から有機物を分別して当該有機物のスラリを製造するスラリ製造設備及びこれを利用する有機物処理システムに関し、特に、ＰＣＢで汚染されたトランスのコイルの破断物やコンデンサの素子の破断物を湿式分別した絶縁紙や木片等の有機物をスラリ化して無害化分解処理する場合に適用すると極めて有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属やセラミックス等の無機物と紙や木片等の有機物との混合物から有機物を分別して当該有機物のスラリを製造する場合には、例えば、上記混合物を破砕して気流中に投入することにより、比重差に基づいて無機物と有機物とを分別（気流中比重差分別）した後、有機物を水と共にスラリ化することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにしてスラリを製造しようとすると、前記混合物に有害物質が付着している場合、当該有害物が気流分別時に気流中に移行して、有害物を含むガスが大量に発生してしまい、当該ガスの後処理に手間がかかってしまう。また、前記混合物が水や油等の液状物が付着していると、当該混合物が気流分別中に周壁に付着してしまい、当該混合物の分別が困難となってしまう。
【０００４】
このようなことから、本発明は、有害物や液状物が付着している混合物であっても、有害物を含むガスを発生させることなく無機物と有機物とに容易に分別してスラリを製造することができるスラリ製造設備及びこれを利用する有機物処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明によるスラリ製造設備は、無機物と有機物との混合物を破砕する破砕手段と、破砕された前記混合物を流水中に投入することにより当該混合物から当該有機物を水と共に分別する分別手段と、前記水と共に分別された前記有機物を脱水する脱水手段と、脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合してスラリを製造するスラリ化手段とを備え、前記分別手段が、一端側が他端側よりも低くなるように傾斜して配向されて上下方向へ振動し、長手方向中程に前記混合物を投入されると共に、当該混合物の投入位置よりも他端側寄りに水を供給される振動樋を備えてなることを特徴とする。
【０００６】
第二番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目の発明において、前記破砕手段が、回転刃による二軸破砕機及び固定刃と回転刃とを有する一軸破砕機の少なくとも一方であることを特徴とする。
【０００８】
第三番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目または第二番目の発明において、前記脱水手段が、前記有機物を前記スラリ化手段へ搬送しながら脱水することを特徴とする。
【０００９】
第四番目の発明によるスラリ製造設備は、第三番目の発明において、前記脱水手段が、メッシュコンベアと、前記メッシュコンベア上に配設されて前記有機物を圧縮して脱水する圧縮手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
第五番目の発明によるスラリ製造設備は、第四番目の発明において、前記脱水手段が、前記メッシュコンベアの下方に配設されて前記水を回収する水回収手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
第六番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記スラリ化手段が、脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合して粗スラリを製造する粗スラリ化手段と、前記粗スラリ中の前記有機物を微粉砕して微粒スラリを製造する微粒スラリ化手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
第七番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目の発明において、前記粗スラリ化手段が、脱水された前記有機物及び水を貯溜すると共に内部の重量を計測可能な貯溜槽と、水を前記貯溜槽に供給する給水手段と、前記貯溜槽内に配設されて前記有機物を粗裁すると共に当該有機物を水と混合する粗裁攪拌手段と、前記貯溜槽で製造された粗スラリを前記微粒スラリ化手段に送給する粗スラリ送給手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
第八番目の発明によるスラリ製造設備は、第七番目の発明において、前記粗スラリ化手段の前記給水手段が、前記脱水手段の前記水回収手段で回収された水を前記貯溜槽に供給することを特徴とする。
【００１４】
第九番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記粗スラリ化手段が、分散剤及び安定剤の少なくとも一方を前記貯溜槽内に供給する添加剤供給手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第十番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記粗スラリ化手段が、含水率の少ない他の有機物を貯溜槽内に投入する低含水有機物投入手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第十一番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記微粒スラリ化手段が超微粉砕ミルであることを特徴とする。
【００１７】
また、前述した課題を解決するための、第十二番目の発明による有機物処理システムは、第一番目から第十一番目の発明のいずれかのスラリ製造設備と、前記スラリ製造設備からの前記スラリを分解処理する分解処理手段とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
第十三番目の発明による有機物処理システムは、第十二番目の発明において、前記分解処理手段が水熱分解装置であることを特徴とする。
【００１９】
第十四番目の発明による有機物処理システムは、第十三番目の発明において、前記スラリ製造設備からの前記スラリを貯溜する待機タンクと、前記待機タンク内の前記スラリを前記水熱分解装置に高圧で送給する高圧送給手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
第十五番目の発明による有機物処理システムは、第十四番目の発明において、前記待機タンク及び前記高圧送給手段が前記水熱分解装置の近傍に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
第十六番目の発明による有機物処理システムは、第十五番目の発明において、前記スラリ製造設備が前記スラリを貯蔵する貯蔵タンクを備えると共に、前記貯蔵タンク内の前記スラリを前記待機タンクに移送するスラリ移送手段を有することを特徴とする。
【００２２】
第十七番目の発明による有機物処理システムは、第十四番目から第十六番目の発明のいずれかにおいて、前記タンク内に前記スラリを攪拌する攪拌手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
第十八番目の発明による有機物処理システムは、第十二番目から第十七番目の発明のいずれかにおいて、前記混合物が、ＰＣＢで汚染されたトランスのコイルの破断物またはコンデンサの素子の破断物であることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明によるスラリ製造設備及びこれを利用する有機物処理システムを、ＰＣＢで汚染されたトランスのコイルの破断物やコンデンサの素子の破断物を湿式分別した絶縁紙や木片等の有機物をスラリ化して無害化分解処理する際に適用した場合の実施の形態を図１〜６を用いて説明する。図１は、有機物処理システムの概略構成図、図２は、図１の超微粉砕ミルの概略構成図、図３は、図１の水熱分解装置の概略構成図、図４は、有害物質処理システムの全体構成図、図５は、トランスの概略構成図、図６は、コンデンサの概略構成図である。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
＜トランス及びコンデンサ＞
まず始めに、スラリ化する紙や木片等の有機物を内蔵するトランス及びコンデンサの概略構成を図５，６を用いて説明する。
【００２６】
図５に示すように、トランス１０は、鉄心１１に対して銅製のコイル１２を巻いたコア１３を鉄製の容器１４内に収納した構成であり、絶縁油としてＰＣＢ油を内部に封入したものである。また、コイル１２は、銅線に絶縁紙を巻き付けた構成であり、鉄枠１７上部には碍子１８が設けられている。また、容器１４の開口部は蓋１９により密封されている。一般的なトランスの容量範囲は、５〜１００ｋＶＡであり、本発明ではすべての範囲において処理ができる。
【００２７】
図６に示すように、コンデンサ２０は、複数の素子２１がプレスボード２２を介して固定バンド２３で束ねてなるものを絶縁紙２４で覆った状態で容器２５内に充填され、ＰＣＢ油が封入口２５ａから内部に封入されて封止されたものである。なお、図６中、２７は接地端子、２８は高圧端子、２９は碍子である。上記素子２１は、アルミ箔、絶縁紙、樹脂フィルム及びスペーサ等から構成されている。一般的なコンデンサの容量範囲は、数〜５００ｋｖａｒであり、本発明ではすべての範囲において処理ができる。
【００２８】
次に、本実施の形態にかかるスラリ製造設備及び有機物処理システムを図１を用いて説明する。
【００２９】
＜スラリ製造設備＞
図１に示すように、本実施の形態にかかるスラリ製造設備１００は、金属やセラミックス等の無機物３と紙や木片等の有機物２との混合物１を破砕する破砕手段である二軸破砕機１４０と、破砕された前記混合物１を流水中に投入することにより当該混合物１から有機物２を水４と共に分別する分別手段である分別装置１５０と、水４と共に分別された有機物２をを脱水する脱水手段である脱水装置１１０と、脱水された有機物２及び水４が所定量ずつ供給されて当該有機物２と水４と混合してスラリ５を製造するスラリ化手段であるスラリ化装置１２０と、製造されたスラリ５を貯蔵すると共に当該スラリ５を攪拌する攪拌手段であるダブルヘリカルタイプ等の攪拌翼１０１ａを備えた貯蔵タンク１０１とを備えている。
【００３０】
《二軸破砕機１４０》
前記二軸破砕機１４０は、互いに回転する一対の回転刃によって前記混合物１を破砕することができるようになっている。
【００３１】
《分別装置１５０》
前記分別装置１５０は、前記脱水装置１１０と連絡する一端側が、受筐１５５と連絡する他端側よりも低くなるように傾斜して配向されると共に、支柱１５１にリンクプレート１５２を介して支承されることにより上下方向へ振動可能に保持され、長手方向中程に前記二軸破砕機１４０から混合物１を投入されると共に、当該二軸破砕機１４０からの混合物１の投入位置よりも他端側寄りに水を供給する散水管１５４を配設された振動樋１５３を備えてなっている。
【００３２】
《脱水装置１１０》
前記脱水装置１１０は、メッシュコンベア１１１と、メッシュコンベア１１１上に配設されて前記有機物２を圧縮して脱水する圧縮手段である圧縮ローラ１１２と、メッシュコンベア１１１の下方に配設されて水４を回収する水回収手段である水回収容器１１３とを備えている。
【００３３】
《スラリ化装置１２０》
前記スラリ化装置１２０は、脱水された前記有機物２及び水４が所定量ずつ供給されて当該有機物２と水４とを混合して粗スラリ６を製造する粗スラリ化手段である粗スラリ製造装置１２１と、粗スラリ６中の有機物２を微粉砕して微粒スラリ７を製造する微粒スラリ化手段である超微粉砕ミル１３０とを備えている。
【００３４】
《粗スラリ製造装置１２１》
上記粗スラリ製造装置１２１は、脱水された前記有機物２及び水４を貯溜すると共に内部の重量を計測できる貯溜槽１２２と、前記脱水装置１１０の前記水回収容器１１３に回収された前記水４及び他で使用された水４を上記貯溜槽１２２に供給する給水手段である給水ポンプ１２３と、分散剤及び安定剤の少なくとも一方の添加剤５を貯溜槽１２２内に供給する添加剤供給手段である添加剤供給器１２４と、ＰＣＢで汚染されているものの含水率の少ない他の有機物２（例えば適当な大きさに裁断されたウエスや作業着等の繊維や活性炭等）を貯溜槽１２２内に投入する低含水有機物投入手段であるホッパ１２５と、貯溜槽１２２内に配設されて前記有機物２を粗裁すると共に当該有機物２を水４と混合する粗裁攪拌手段である回転刃１２６と、貯溜槽１２２で製造された粗スラリ６を超微粉砕ミル１３０へ送給する粗スラリ送給手段であるスクリュポンプ１２７とを備えている。
【００３５】
《超微粉砕ミル１３０》
前記超微粉砕ミル１３０は、図２に示すように、前記粗スラリ製造装置１２１の前記スクリュポンプ１２７から送給されてきた粗スラリ６を受け入れる受入口１３１と、受入口１３１を有する外筒ドラム１３２と、外筒ドラム１３２内に設置されて内部で回転する内筒１３３と、外筒ドラム１３２の内側及び内筒１３３の表面に設けられた攪拌翼列１３４と、内筒１３３の軸受１３５と、モータ及び減速機（図示省略）と、外筒ドラム１３２内の下流に設けられた分級目板１３６と、微粒化を促進させる充填物１３７と、外筒ドラム１３２の下流に設けられた排出口１３８とを備えている。
【００３６】
＜有機物処理システム＞
また、本実施の形態にかかる有機物処理システム２００は、上記スラリ製造設備１００と、微粒スラリ７を分解処理する分解処理手段である水熱分解装置２１０と、水熱分解装置２１０の近傍に配設されて微粒スラリ７を貯溜すると共に当該微粒スラリ７を攪拌する攪拌手段であるダブルヘリカルタイプ等の攪拌翼２０１ａを備えた待機タンク２０１と、スラリ製造設備１００の貯蔵タンク１０１内の微粒スラリ７を上記待機タンク２０１内に移送するスラリ移送手段であるスクリュポンプ２０２と、水熱分解装置２１０の近傍に配設されて上記待機タンク２０１内の微粒スラリ７を当該水熱分解装置２１０に高圧で送給する高圧送給手段である高圧ポンプ２０３とを備えている。
【００３７】
《水熱分解装置２１０》
前記水熱分解装置２１０は、図３に示すように、筒形状の一次反応器２１１と、前記高圧ポンプ２０３を介して送給されてきた前記待機タンク２０１からの微粒スラリ７等並びにＨ₂Ｏ及びＮａＯＨを混合した混合液を予熱する予熱器２１３と、一次反応器２１１に一端側が連結する例えば螺旋状の配管からなる二次反応器２１４と、二次反応器２１４の他端側に設けられた冷却器２１５及び減圧弁２１６と、減圧弁２１６の下流に連結された気液分離器２１７と、気液分離器２１７の気体送出口に連結された活性炭槽２１８及び煙突２１９とを備えている。なお、一次反応器２１１の下方からはＯ₂ガスが供給されるようになっている。
【００３８】
次に、このようなスラリ製造設備１００及び有機物処理システム２００を使用したスラリ製造方法及び有機物処理方法を説明する。
【００３９】
＜スラリ製造方法＞
ＰＣＢで汚染されたトランス１０のコイル１２やコンデンサ２０の素子２１等のような有機物２と無機物３との混合物１を二軸破砕機１４０に投入して破砕し、破砕された当該混合物１を分別装置１５０の振動樋１５３の長手方向中程に投入すると共に、散水管１５４から振動樋１５３に水４を供給しながら、当該振動樋１５３を上下方向に振動させると、混合物１は、水４により比重差に基づいて有機物２と無機物３とに分離し、当該無機物３が振動樋１５３の上下振動により当該振動樋１５３の他端側へ徐々に競り上がりながら移動して当該他端側から受筐１５５内に回収される一方、当該有機物２が水４の流れにより当該水４と共に振動樋１５３の一端側へ流れて脱水装置１１０のメッシュコンベア１１１上に送給される（有機物：水＝１〜５：９５〜９９（重量比））。
【００４０】
水４は、メッシュコンベア１１１のメッシュを通過して水回収容器１１３の内部に回収されると共に、有機物２は、メッシュコンベア１１１で搬送されながら圧縮ローラ１１２で圧縮されることにより、含浸している水４が絞り出され、略一定の含水率（有機物：水＝１０以上：９０以下、好ましくは２０以上：８０以下（重量比））に調製された後、スラリ化装置１２０の粗スラリ製造装置１２１の貯溜槽１２２内に供給される。さらに、必要に応じて、ＰＣＢ汚染された低含水率の有機物２（例えば適当な大きさに裁断されたウエスや作業着等の繊維や活性炭等）を粗スラリ製造装置１２１のホッパ１２５から貯溜槽１２２内に所定量投入し、回転刃１２６を作動させることにより、これら有機物２を粗裁する。
【００４１】
このようにして有機物２を粗裁しながら貯溜槽１２２内の重量を計測し、当該貯溜槽１２２内の有機物２が所定量となったら、給水ポンプ１２３を作動して前記脱水装置１１０の水回収容器１１３内の水４及び他で使用された水４を当該貯溜槽１２２内に所定量送給することにより、有機物２と水４との割合を略一定（５〜１０：９０〜９５（重量比））にし、さらに回転刃１２６を回転させると共に、添加剤供給器１２４から貯溜槽１２２内に添加剤５を添加することにより（有機物２に対して０．１〜１０wt％（好ましくは０．３〜５wt％））、有機物２と水４と混合して粗スラリ６を製造する。
【００４２】
このようにして粗スラリ６が製造されたら、スラリ化装置１２０の粗スラリ製造装置１２１のスクリュポンプ１２７を作動して粗スラリ６を超微粉砕ミル１３０の受入口１３１に送給し、外筒ドラム１３２と内筒１３３との間に上記粗スラリ６を供給しながら内筒１３３を回転させることにより、攪拌翼列１３４及び充填物１３７で粗スラリ６中の有機物２の微粒化を促進させながら粗スラリ６を微粒スラリ化し（最大粒径５００μｍ以下（好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下）、平均粒径１〜１００μｍ（好ましくは１０〜１００μｍ）、見かけ粘度１０ＰａＳ・２５℃以下（好ましくは３ＰａＳ・２５℃以下））、分級目板１３６を介して排出口１３８から微粒スラリ７を送出し、前記貯蔵タンク１０１内に送給して、攪拌翼１０１ａによりまんべんなく攪拌しながら貯蔵しておく。
【００４３】
＜有機物処理方法＞
次に、スクリュポンプ２０２を作動して、スラリ製造設備１００の貯蔵タンク１０１内の微粒スラリ７を待機タンク２０１内に送給して（流速０．０１〜１０ｍ／ｓ）、攪拌翼２０１ａによりまんべんなく攪拌しながら待機させ、高圧ポンプ２０３を作動して待機タンク２０２内の微粒スラリ７をＨ₂Ｏ及びＮａＯＨ等と共に水熱分解装置２１０内へ高圧（約２７ＭＰａ）で送給すると、微粒スラリ７は、予熱器２１３で加熱（約３００℃程度）された後に一次反応器２１１内に送給される。また、酸素が一次反応器２１１内に送給され、一次反応器２１１内が内部の反応熱により３７０℃〜４００℃まで昇温する。この段階までに、有機物２に付着しているＰＣＢは、脱塩素反応及び酸化分解反応を起こし、ＮａＣｌ、ＣＯ₂及びＨ₂Ｏに分解されている。
【００４４】
引き続き、冷却器２１５が二次反応器２１４からの流体を１００℃程度に冷却し、後段の減圧弁２１６が大気圧まで減圧する。そして、気水分離器２１７がＣＯ₂及び水蒸気と処理水とを分離し、ＣＯ₂及び水蒸気は、活性炭槽２１８を通過して煙突２１９から大気中に排出される。一方、Ｈ₂Ｏ及びＮａＣｌは、別途、必要に応じて排水処理された後、系外へ排出される。なお、上記二次反応器２１４は必要に応じて省略することができる。
【００４５】
このようにして上記水熱分解装置２１０で微粒スラリ７を処理すれば、スラリ５中のＰＣＢを現在での排出基準値（３ｐｐｂ）以下の0.５ｐｐｂ以下にまで分解でき、完全分解ができる。これにより、ＰＣＢを含有する有機物２の完全処理が可能となり、ＰＣＢの完全消滅が可能となる。さらに、ＰＣＢに限らず、ＰＣＢ以外の有機物も分解可能であり、ＰＣＢ中に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢに汚染された紙、木、布などの有機物等も同様に分解処理される。
【００４６】
《添加剤》
なお、前記添加剤５としては、分散性を増してスラリの凝集を防ぐための分散効果を発現させる分散剤や、安定性を増してスラリの沈降を防ぐための安定効果を発現させる安定剤等が挙げられる。
【００４７】
上記分散剤としては、例えば、リグニンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のようなアニオン性界面活性剤や、ポリオキシエチレン、ノニルフェニルエトキシレート、ノニルフェニルエーテル等のようなノニオン性界面活性剤や、アルキルアミン類等のようなカチオン性界面活性剤等のような界面活性剤を挙げることができ、特に、リグニンスルホン酸ナトリウムは、パルプ廃液から回収されたものであり、紙や木への吸着に効果が発揮されるため好ましい。
【００４８】
上記安定剤としては、例えば、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のような、水溶液となった場合に粘性を増加させる作用を発現する水溶性高分子化合物等を挙げることができる。
【００４９】
《水熱分解反応機構》
また、反応塔（一次反応容器２１１及び二次反応器２１４）内でのＰＣＢの水熱分解反応について、ここで説明する。
【００５０】
この水熱分解は、熱水中で炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）の結晶を析出させ、この結晶の高い表面活性によりＰＣＢの塩素（Ｃｌ）と反応することでＮａＣｌを生成する工程（脱塩素反応）と、脱塩素後のＰＣＢ及び油分を酸化して二酸化炭素と水に分解する工程（酸化分解反応）とから構成されている。この水熱分解では、炭酸ナトリウムを用いることでＰＣＢから分離したＣｌは腐食性の高いＨＣｌではなく、無害のＮａＣｌとなるため、環境中に排出することが可能になる。
【００５１】
この水熱分解の反応開始時には油、有機溶剤等が酸化剤供給源から塔内に供給される酸化剤（本実施形態では酸素を使用する）により酸化され二酸化炭素を生成する。例えば、有機溶剤としてトルエン（Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₃）を使用した場合を例にとると、Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₃＋９Ｏ₂→４Ｈ₂Ｏ＋７ＣＯ₂の反応によりＣＯ₂が生成する。この酸化反応は発熱反応であり、これにより系内の温度は上昇し、それに応じて圧力も上昇する。本実施形態では、一次反応容器１９１内の温度、圧力はそれぞれ３８０℃、２６ＭＰａ程度に維持した場合に最もＰＣＢの分解率が向上することが判明している。
【００５２】
上記により生成したＣＯ₂は、一次反応容器１９１内にＰＣＢとともに供給された水酸化ナトリウムと下記に示すように反応し炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）を生成する。
【００５３】
２ＮａＯＨ＋ＣＯ₂→Ｎａ₂ＣＯ₃＋Ｈ₂Ｏ・・・（Ａ）
【００５４】
次に、生成したＮａ₂ＣＯ₃は、ＰＣＢと下記に示すように反応し、ＰＣＢを脱塩及び酸化分解する。
【００５５】
Ｃ₁₂Ｈ₆Ｃｌ₄＋１２．５Ｏ₂＋２Ｎａ₂ＣＯ₃
→４ＮａＣｌ＋３Ｈ₂Ｏ＋１４ＣＯ₂・・・（Ｂ）
【００５６】
なお、上記式（Ｂ）は塩素数が４のＰＣＢの場合であるが、他の塩素数のものについても同様な反応が生じ、ＰＣＢがＨ₂Ｏ、ＣＯ₂、ＮａＣｌに分解される。
【００５７】
上記式（Ｂ）の反応により生じたＣＯ₂は更に、上記式（Ａ）の反応によりＮａＯＨと反応し、上記式（Ｂ）の反応に必要とされるＮａ₂ＣＯ₃を生成するようになる。
【００５８】
ところで、上記式（Ｂ）のＰＣＢ分解反応においては、炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）は反応剤として作用する他に、上記式（Ｂ）の分解反応を促進する触媒としても作用している。また、上記式（Ｂ）の分解反応はアルカリ雰囲気（例えばｐＨ１０以上）で促進されることが判明している。
【００５９】
なお、上記水熱分解方法は本願出願人により既に開示されており、詳しくは特開平１１−６３９号公報、特開平１１−２５３７９５号公報等を参照されたい。
【００６０】
＜有害物質処理システム＞
このようなスラリ製造設備１００及び有機物処理システム２００は、図４に示すような有害物質処理システムに組み込まれることにより、より効果的に利用することができる。
【００６１】
図４に示すように、有害物質処理システムは、有害物質が付着又は含有又は保存されている被処理物を無害化する有害物質処理システムであって、被処理物（例えばトランス、コンデンサ等）1001である有害物質( 例えばＰＣＢ等)1002 を保存する容器1003から当該有害物質1002を分離する第１の分離手段1004と、被処理物1001を構成する構成材1001ａ，ｂ，…を解体する解体手段1005とのいずれか一方又は両方を有する前処理手段1006と、前処理手段1006において処理された被処理物を構成する構成材（コア、コンデンサ素子部等）1001ａ，ｂ，…から紙・木・樹脂等の有機物1007と金属等の無機物1008とに分離する第２の分離手段1009と、上記前処理手段1006で分離された金属製の容器1003又は上記分離手段1009で分離した金属等の無機物1008を洗浄液1010で洗浄する洗浄手段1011と、第２の分離手段1009で分離された前記有機物1007を微粉砕してスラリ1014とするスラリ化手段1015と、洗浄後の洗浄廃液1012及び前処理手段で分離した有害物質1001のいずれか一方又は両方と上記スラリ1015とを分解処理する有害物質分解処理手段1013とを、具備してなるものである。
【００６２】
このような有害物質処理システムにおいては、前記スラリ製造設備１００は上記スラリ化手段1015として使用され、前記有機物処理システム２００は上記スラリ化手段1015及び有害物質処理手段1013として使用される。
【００６３】
この有害物質処理システムによれば、ＰＣＢで汚染されたトランス１０やコンデンサ２０等の電気機器類を始めとして、処理の際に発生したＰＣＢ汚染物等も一貫して完全無害化することができる。さらに、ＰＣＢに限らず、ＰＣＢ以外の有機化合物も分解可能であり、ＰＣＢ中に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢに汚染された紙、木、布などの有機物、及び他の部材の洗浄に使用した洗浄液の廃液等も同様に分解処理することができる。
【００６４】
＜効果＞
したがって、本実施の形態のスラリ製造設備１００及び有機物処理システム２００によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００６５】
（１）混合物１を水４により無機物２と有機物３とに分別するようにしたので、ＰＣＢで汚染されたトランス１０のコイル１２やコンデンサ２０の素子２１等のような有害物質が付着している混合物１であっても、当該有害物を含むガスを発生させることがなく、後処理にかかる手間を非常に簡単にすることができると共に、ＰＣＢで汚染されたトランス１０のコイル１２やコンデンサ２０の素子２１等のように油等の液状物が付着している混合物１であっても、当該混合物１が分別中に周壁に付着することがなく、当該混合物１の分別を容易に行うことができる。
【００６６】
（２）水４と共に分別された有機物２を一旦脱水した後に、当該有機物２と水４とを所定量ずつ混合攪拌して微粒スラリ７を製造するようにしたので、一定の性状の微粒スラリ７を容易に製造することができる。
【００６７】
（３）水４と共に分別された有機物２を脱水装置１１０のメッシュコンベア１１１で脱水しながら搬送してスラリ化装置１２０の粗スラリ製造装置１２１の貯溜槽１２２内に投入するようにしたので、含水状態でハンドリングに難点のある絶縁紙等の有機物２であっても、脱水及び搬送を容易に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【００６８】
（４）有機物２を粗スラリ製造装置１２１で粗裁しながら粗スラリ６を製造した後に超微粉砕ミル１３０で微粒スラリ７を製造するようにしたので、比較的大きな有機物２（例えば活性炭や作業着等）をスラリ化するような場合であっても、一定の性状の微粒スラリ７の製造の容易化を図ることができると共に、超微粉砕ミル１３０にかかる負荷を大幅に低減することができ、処理効率を向上させることができる。
【００６９】
（５）粗スラリ６の製造時に添加剤５を供給するようにしたので、スラリ４，５の性状の均一化を容易に図ることができる。
【００７０】
（６）前記タンク１０１，２０１内に攪拌翼１０１ａ，２０１ａを設けたので、微粒スラリ７の均一分散化を常に図ることができ、微粒スラリ７を一定の性状で送出することが容易にできる。
【００７１】
（７）微粒スラリ７を貯蔵タンク１０１に貯蔵してから待機タンク２０１内に送給した後に、水熱分解装置２１０内に高圧ポンプ２０３で高圧送給するようにしたので、スラリ製造設備１００での微粒スラリ７の製造速度が均一でなくても、高圧ポンプ２０３に一定背圧で微粒スラリ７を供給することができ、無害化処理装置２１０に微粒スラリ７を常に安定して送給することができる。
【００７２】
（８）待機タンク２０１及び高圧ポンプ２０３を無害化処理装置２１０の近傍に配設したので、微粒スラリ７を高圧で搬送する距離を極力短くすることができ、微粒スラリ７の高圧搬送の容易化を図ることができる。
【００７３】
［他の実施の形態］
＜脱水手段＞
なお、前述した実施の形態では、圧縮ローラ１１２で有機物２を圧縮して当該有機物２の含水率を調整するようにしたが、例えば、有機物２が含水しにくい材料である場合には、上記圧縮ローラ１１２を省略して有機物２を圧縮することなく脱水（水切り）することも可能である。このとき、例えば、上記メッシュコンベア１１１に代えて、図７に示すように、金網製のメッシュ筐１１４を適用して有機物２を水切り（脱水）して当該有機物２をバッチ式に粗スラリ製造装置１２１の貯溜槽１２２に供給することも可能である。
【００７４】
＜粗スラリ化手段＞
また、適当な大きさに裁断されたウエスや作業着等の繊維や活性炭等のような含水率の少ない他の有機物２のスラリ化が必要ない場合には、粗スラリ製造装置１２１の前記ホッパ１２５を省略することも可能である。このとき、例えば、分別装置１５０から脱水装置１１０で回収される水４の量が貯溜槽１２２で粗スラリ６を製造する際に使用する水４の量よりも多い場合には、図７に示すように、脱水装置１１０の水回収容器１１３に回収した水４の余剰部を切替バルブ１２３ａを切り替えることで分別装置１５０の散水管１５４に戻すようにして再利用することも可能である。
【００７５】
＜プラスチックスフィルム含有有機物＞
また、有機物２中にプラスチックスフィルム等のような水４に対して物性変化を生じないものを含んでいるような場合には、例えば、スラリ化装置１２０の粗スラリ製造装置１２１の貯溜槽１２２内に有機溶剤を供給する有機溶剤供給器を設け、当該貯溜槽１２２内に有機溶剤を供給できるようにすれば、有機溶剤によりプラスチックスフィルムを膨潤させて粉砕しやすくなり、微粒スラリ７の製造の容易化を図ることができる。
【００７６】
＜配管の傾斜配向＞
また、前記スラリ６，７の流通する配管を流通方向下流側ほど下方へ位置するように傾斜配向させると、配管内での前記スラリ６，７の滞留や不均一化を抑制することができる。
【００７７】
＜混合物＞
前述した実施の形態では、ＰＣＢで汚染されたトランス１０のコイル１２の破断物やコンデンサ２０の素子２１の破断物を湿式分別した絶縁紙や木片等の有機物２をスラリ化して無害化分解処理する際に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、無機物と有機物との混合物を流水中に投入することにより当該混合物から当該有機物を水と共に分別して当該有機物のスラリを製造するようなスラリ製造設備及びこれを利用する有機物処理システムであれば適用することが可能である。
【００７８】
【発明の効果】
第一番目の発明によるスラリ製造設備は、無機物と有機物との混合物を破砕する破砕手段と、破砕された前記混合物を流水中に投入することにより当該混合物から当該有機物を水と共に分別する分別手段と、前記水と共に分別された前記有機物を脱水する脱水手段と、脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合してスラリを製造するスラリ化手段とを備え、前記分別手段が、一端側が他端側よりも低くなるように傾斜して配向されて上下方向へ振動し、長手方向中程に前記混合物を投入されると共に、当該混合物の投入位置よりも他端側寄りに水を供給される振動樋を備えていることから、混合物に有害物質が付着しているような場合であっても、当該有害物を含むガスを発生させることがなく、後処理にかかる手間を非常に簡単にすることができると共に、混合物に液状物が付着しているような場合であっても、混合物が分別中に周壁に付着することがなく、当該混合物の分別を容易に行うことができ、さらに、水と共に分別された有機物を一旦脱水した後に、有機物と水とを所定量ずつ混合してスラリを製造することができるので、一定の性状のスラリを容易に製造することができ、また、混合物を有機物と無機物とに分別することが簡単かつ低コストでできる。
【００７９】
第二番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目の発明において、前記破砕手段が、回転刃による二軸破砕機及び固定刃と回転刃とを有する一軸破砕機の少なくとも一方であるので、混合物を確実かつ簡単に破砕することができる。
【００８１】
第三番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目または第二番目の発明において、前記脱水手段が、前記有機物を前記スラリ化手段へ搬送しながら脱水するので、含水状態でハンドリングに難点のある有機物であっても、脱水及び搬送を容易に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
【００８２】
第四番目の発明によるスラリ製造設備は、第三番目の発明において、前記脱水手段が、メッシュコンベアと、前記メッシュコンベア上に配設されて前記有機物を圧縮して脱水する圧縮手段とを備えているので、第四番目の発明による効果を簡単で確実に得ることができる。
【００８３】
第五番目の発明によるスラリ製造設備は、第四番目の発明において、前記脱水手段が、前記メッシュコンベアの下方に配設されて前記水を回収する水回収手段を備えているので、脱水した水を回収して再利用することが容易にできる。
【００８４】
第六番目の発明によるスラリ製造設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記スラリ化手段が、脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合して粗スラリを製造する粗スラリ化手段と、前記粗スラリ中の前記有機物を微粉砕して微粒スラリを製造する微粒スラリ化手段とを備えているので、比較的大きな有機物をスラリ化するような場合であっても、一定の性状の微粒スラリの製造の容易化を図ることができると共に、微粒スラリ化手段にかかる負荷を大幅に低減することができ、処理効率を向上させることができる。
【００８５】
第七番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目の発明において、前記粗スラリ化手段が、脱水された前記有機物及び水を貯溜すると共に内部の重量を計測可能な貯溜槽と、水を前記貯溜槽に供給する給水手段と、前記貯溜槽内に配設されて前記有機物を粗裁すると共に当該有機物を水と混合する粗裁攪拌手段と、前記貯溜槽で製造された粗スラリを前記微粒スラリ化手段に送給する粗スラリ送給手段とを備えているので、一定の性状の粗スラリを製造することが容易にできる。
【００８６】
第八番目の発明によるスラリ製造設備は、第七番目の発明において、前記粗スラリ化手段の前記給水手段が、前記脱水手段の前記水回収手段で回収された水を前記貯溜槽に供給するので、水を有効利用することができる。
【００８７】
第九番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記粗スラリ化手段が、分散剤及び安定剤の少なくとも一方を前記貯溜槽内に供給する添加剤供給手段を備えているので、一定の性状の粗スラリの製造の容易化を図ることができる。
【００８８】
第十番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記粗スラリ化手段が、含水率の少ない他の有機物を貯溜槽内に投入する低含水有機物投入手段を備えているので、他の有機物も併せてスラリ化することが容易にできる。
【００８９】
第十一番目の発明によるスラリ製造設備は、第六番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記微粒スラリ化手段が超微粉砕ミルであるので、微粒スラリの製造を簡単かつ確実に行うことができる。
【００９０】
第十二番目の発明による有機物処理システムは、第一番目から第十一番目の発明のいずれかのスラリ製造設備と、前記スラリ製造設備からの前記スラリを分解処理する分解処理手段とを備えているので、有機物の分解処理を容易に行うことができる。
【００９１】
第十三番目の発明による有機物処理システムは、第十二番目の発明において、前記分解処理手段が水熱分解装置であるので、有機物の分解処理を確実に行うことができる。
【００９２】
第十四番目の発明による有機物処理システムは、第十三番目の発明において、前記スラリ製造設備からの前記スラリを貯溜する待機タンクと、前記待機タンク内の前記スラリを前記水熱分解装置に高圧で送給する高圧送給手段とを備えているので、スラリ製造設備でのスラリの製造速度が均一でなくても、高圧送給手段によるスラリの送給を一定にすることが容易となり、水熱分解装置にスラリを常に安定して送給することが可能となる。
【００９３】
第十五番目の発明による有機物処理システムは、第十四番目の発明において、前記待機タンク及び前記高圧送給手段が前記水熱分解装置の近傍に配設されているので、スラリを高圧で搬送する距離を極力短くすることができ、スラリの高圧搬送の容易化を図ることができる。
【００９４】
第十六番目の発明による有機物処理システムは、第十五番目の発明において、前記スラリ製造設備が前記スラリを貯蔵する貯蔵タンクを備えると共に、前記貯蔵タンク内の前記スラリを前記待機タンクに移送するスラリ移送手段を有するので、スラリ製造設備と水熱分解装置とが比較的離れているような場合であっても、水熱分解装置へのスラリの安定送給化及びスラリの高圧搬送の容易化を同時に実現することができる。
【００９５】
第十七番目の発明による有機物処理システムは、第十四番目から第十六番目の発明のいずれかにおいて、前記タンク内に前記スラリを攪拌する攪拌手段を設けたので、タンク内でのスラリの性状の一定化を図ることができる。
【００９６】
第十八番目の発明による有機物処理システムは、第十二番目から第十七番目の発明のいずれかにおいて、前記混合物が、ＰＣＢで汚染されたトランスのコイルの破断物またはコンデンサの素子の破断物であるので、ＰＣＢ汚染された有機物の無害化分解処理を確実に行うことが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機物処理システムの実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１の超微粉砕ミルの概略構成図である。
【図３】図１の水熱分解装置の概略構成図である。
【図４】本発明による有機物処理システムを適用した有害物質処理システムのの実施の形態の全体構成図である。
【図５】トランスの概略構成図である。
【図６】コンデンサの概略構成図である。
【図７】本発明による有機物処理システムの他の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１混合物
２有機物
３無機物
４水
５添加剤
６粗スラリ
７微粒スラリ
１０トランス
１２コイル
２０コンデンサ
２１素子
１００スラリ製造設備
１０１貯蔵タンク
１０１ａ攪拌翼
１１１メッシュコンベア
１１２圧縮ローラ
１１３水回収容器
１２０スラリ化装置
１２１粗スラリ製造装置
１２２貯溜槽
１２３給水ポンプ
１２３ａ切替バルブ
１２４添加剤供給器
１２５ホッパ
１２６回転刃
１２７スクリュポンプ
１３０超微粉砕ミル
１３１受入口
１３２外筒ドラム
１３３内筒
１３４攪拌翼列
１３５軸受
１３６分級目板
１３７充填物
１３８排出口
１４０二軸破砕機
１５０分別装置
１５１支柱
１５２リンクプレート
１５３振動樋
１５４散水管
１５５受筐
２００有機物処理システム
２０１待機タンク
２０１ａ攪拌翼
２０２スクリュポンプ
２０３高圧ポンプ
２１０水熱分解装置
２１１一次反応器
２１３予熱器
２１４二次反応器
２１５冷却器
２１６減圧弁
２１７気液分離器
２１８活性炭槽
２１９煙突
1001 被処理物
1002 有害物質（例えばＰＣＢ)
1003 容器
1004 分離手段
1005 解体手段
1006 前処理手段
1007 有機物
1008 無機物
1009 分離手段
1010 洗浄液
1011 洗浄手段
1012 洗浄廃液
1013 有害物質分解処理手段
1014 スラリ
1015 スラリ化手段

Claims

無機物と有機物との混合物を破砕する破砕手段と、
破砕された前記混合物を流水中に投入することにより当該混合物から当該有機物を水と共に分別する分別手段と、
前記水と共に分別された前記有機物を脱水する脱水手段と、
脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合してスラリを製造するスラリ化手段とを備え、
前記分別手段が、一端側が他端側よりも低くなるように傾斜して配向されて上下方向へ振動し、長手方向中程に前記混合物を投入されると共に、当該混合物の投入位置よりも他端側寄りに水を供給される振動樋を備えてなることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項１において、
前記破砕手段が、回転刃による二軸破砕機及び固定刃と回転刃とを有する一軸破砕機の少なくとも一方であることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項１または請求項２において、
前記脱水手段が、前記有機物を前記スラリ化手段へ搬送しながら脱水することを特徴とするスラリ製造設備。
請求項３において、
前記脱水手段が、
メッシュコンベアと、
前記メッシュコンベア上に配設されて前記有機物を圧縮して脱水する圧縮手段とを備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項４において、
前記脱水手段が、前記メッシュコンベアの下方に配設されて前記水を回収する水回収手段を備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記スラリ化手段が、
脱水された前記有機物及び水が所定量ずつ供給されて当該有機物と当該水とを混合して粗スラリを製造する粗スラリ化手段と、
前記粗スラリ中の前記有機物を微粉砕して微粒スラリを製造する微粒スラリ化手段とを備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項６において、
前記粗スラリ化手段が、
脱水された前記有機物及び水を貯溜すると共に内部の重量を計測可能な貯溜槽と、
水を前記貯溜槽に供給する給水手段と、
前記貯溜槽内に配設されて前記有機物を粗裁すると共に当該有機物を水と混合する粗裁攪拌手段と、
前記貯溜槽で製造された粗スラリを前記微粒スラリ化手段に送給する粗スラリ送給手段とを備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項７において、
前記粗スラリ化手段の前記給水手段が、前記脱水手段の前記水回収手段で回収された水を前記貯溜槽に供給することを特徴とするスラリ製造設備。
請求項６から請求項８のいずれかにおいて、
前記粗スラリ化手段が、分散剤及び安定剤の少なくとも一方を前記貯溜槽内に供給する添加剤供給手段を備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項６から請求項９のいずれかにおいて、
前記粗スラリ化手段が、含水率の少ない他の有機物を貯溜槽内に投入する低含水有機物投入手段を備えていることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項６から請求項１０のいずれかにおいて、
前記微粒スラリ化手段が、超微粉砕ミルであることを特徴とするスラリ製造設備。
請求項１から請求項１１のいずれかのスラリ製造設備と、
前記スラリ製造設備からの前記スラリ中の前記有機物を分解処理する分解処理手段とを備えていることを特徴とする有機物処理システム。
請求項１２において、
前記分解処理手段が水熱分解装置であることを特徴とする有機物処理システム。
請求項１３おいて、
前記スラリ製造設備からの前記スラリを貯溜する待機タンクと、
前記待機タンク内の前記スラリを前記水熱分解装置に高圧で送給する高圧送給手段とを備えていることを特徴とする有機物処理システム。
請求項１４において、
前記待機タンク及び前記高圧送給手段が前記水熱分解装置の近傍に配設されていることを特徴とする有機物処理システム。
請求項１５において、
前記スラリ製造設備が前記スラリを貯蔵する貯蔵タンクを備えると共に、
前記貯蔵タンク内の前記スラリを前記待機タンクに移送するスラリ移送手段を有することを特徴とする有機物処理システム。
請求項１４から請求項１６のいずれかにおいて、
前記タンク内に前記スラリを攪拌する攪拌手段を設けたことを特徴とする有機物処理システム。
請求項１２から請求項１７のいずれかにおいて、
前記混合物が、ＰＣＢで汚染されたトランスのコイルの破断物またはコンデンサの素子の破断物であることを特徴とする有機物処理システム。