JP6022745B2 - 廃棄物の処理方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、これらの方法では、多大な熱量が必要であるとともに、廃棄物中の塩素が残留してしまい、固形燃料として使用するには適さない。
このような廃棄物を投入する反応容器の形状は特に限定されず、市販の様々な形状のものを用いることができる。例えば、バッチ式の反応容器のほか、連続的に処理する場合においては、コンベア型、ロータリーキルン型、多段型、ハドル型攪拌等の搬送機能のある反応容器が好ましい。
過熱水蒸気の温度は210〜350℃、特に235〜350℃のものが、熱分解による脱塩が十分に達成されるので好ましい。
従来の熱分解では、350℃以上の温度での処理が必要であったため、多大なエネルギーが必要であったが、本発明においては、これより低い温度での処理により、塩素を含む廃棄物を分解し、塩素を除去することが可能である。
なお、過熱度とは、飽和水蒸気を二次加熱して所定の過熱水蒸気の温度まで上昇させる温度上昇分を示す。
反応容器内において、廃棄物を過熱水蒸気で処理する時間は、10分以上、特に30分以上、更に60分以上であるのが好ましく、常圧で処理することができる。
用いる水蒸気の量は、反応槽の形状、充填率、処理する廃棄物の塩素含有量、含水率、性状等によって異なり、特に限定されないが、一例を挙げると、廃棄物1kg当り、180L/hr程度であるのが好ましい。
分解・気化された塩素は、過熱水蒸気とともに反応容器外に導出することができる。排出された塩素を含む過熱水蒸気は、凝縮及び凝縮水の廃水処理(中和処理)等の工程により、無害化される。
この固形分は、本発明で対象とする、医療ゴミ、廃プラ、建築廃棄物、廃自動車シュレッダーダスト、都市ゴミ、RPF等の場合、塩素濃度が0.3質量%程度まで低減され、そのまま、固形燃料として利用可能なものである。
また、廃棄物に含まれていた塩素は十分に除去されつつ、燃料となり得る他の化学成分(炭素、水素等)は、ほとんど除去されていないので、固形燃料として用いた際の総発熱量も高いものである。
水洗処理の際、固形分は、予め適当な粒径に粉砕しておくこともでき、粉砕には、ダブルロールクラッシャー、ハードクラッシャー、衝撃せん断ミル等の粉砕機を用いることができる。
用いる水の量は、固形分の重量に対して、1重量倍以上、特に5重量倍以上であるのが好ましい。
また、水洗処理に用いる水の温度は、30℃以上であるのが好ましく、高温であるほど好ましい。
例えば、固形燃料をセメントキルンで好適に使用できる条件として、粒度が1.5mm以下の割合を90%以上とするのが好ましいが、本発明の処理物は、このような粒度に粉砕することが可能である。
全塩素濃度45.7質量%、粒径3mmのPVC(ポリ塩化ビニル)コンパウンドについて、図1に示す過熱水蒸気装置(サンケイエンジニアリング社製;装置の概要を以下に示す)を用いて、以下の処理条件で処理を行った。
・バッチ式処理反応槽
・ステンレスメッシュ反応容器
・飽和水蒸気・過熱水蒸気連続生成
(IHヒーターにより、100℃の飽和水蒸気を連続して二次加熱し過熱水蒸気を生成)
(処理条件)
・PVCコンパウンド充填量:10g
・飽和水蒸気発生量:1.8kg/hr(100℃)
・過熱度:115K、135K、140K
・処理時間:30分間、60分間、90分間
実施例1の処理物のうち、240℃の処理物について、ボンブ法(JIS Z7302−6「廃棄物固形化燃料−第6部:全塩素分試験方法」解説に記載の方法)にて総発熱量を測定した。また、塩素残存量を全塩素濃度から、その他の化学成分(炭素、水素等)残存量を、処理物の質量から塩素残存量を減ずることにより求めたところ、図2に示す結果となった。
本発明の処理方法では、脱塩する割合が、その他の化学成分(炭素、水素等)が分解する割合よりも大きいため、処理後の固形燃料では処理前に比較して総発熱量が増加し、燃料品位が良好となった。
実施例1の処理物のうち、215℃−30分、240℃−90分の処理物と未処理物について液体窒素で凍結した後、大阪ケミカル社製ワンダーブレンダーにて20秒間粉砕を行い、粉砕物を1.5mm、1.0mm、0.5mmの篩目で、篩い分けした。結果を表2に示す。
本発明の処理物は、未処理物に比較して被粉砕性に優れ、篩目1.5mmを90質量%通過しており、セメント焼成キルンで使用する燃料として好適に用いられる固形燃料であることを確認した。
なお、この試験例では、粉砕条件を一定にするため、凍結粉砕を行ったが、本発明の処理物は、凍結処理しない粉砕方法であっても、同様に、1.5mm以下に粉砕することができる。
全塩素濃度1.03質量%、総発熱量7100kcal/kg の RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)について、実施例1で用いた過熱水蒸気装置(サンケイエンジニアリング社製)を用いて、以下の処理条件で処理を行った。
(処理条件)
・RPF充填量:4g
・飽和水蒸気発生量:1.8kg/hr(100℃)
・過熱度:135K
・処理時間:90分間
全塩素濃度1.5質量%のASR(Automobile Shredder Residue)破砕品について、実施例1で用いた過熱水蒸気装置(サンケイエンジニアリング社製)を用いて、以下の処理条件で、加熱分解処理を行った後、水洗脱塩処理を行った。水洗処理は、ビーカー中の水に固形分を懸濁した後、漏斗で濾過して行った。
・ASR充填量:4g
・飽和水蒸気発生量:1.8kg/h(100℃)
・過熱度:135K
・処理時間: 0分間、90分間
(水洗処理条件)
・水洗水量:40g
・水洗温度:30℃
・水洗時間:10分
表3に示す結果のように、加熱後に塩素が残留する試料においても、水洗することによって脱塩できることが確認された。
Claims (4)
- 塩素を含む廃棄物を高温で分解脱塩し且つ乾燥する廃棄物の処理方法において、廃棄物を反応容器内に導入するとともに、常圧で、210〜240℃の過熱水蒸気を前記反応容器に供給・排出し、反応容器内で廃棄物中の有機塩素を熱分解した後、前記反応容器内に残留した固形分を再生固形燃料として反応容器外に導出し、当該固形分を、固形分の重量に対して、5重量倍以上の30℃以上の水で水洗することを特徴とする廃棄物の処理方法。
- 過熱水蒸気の過熱度が80〜140Kである請求項1記載の処理方法。
- 過熱水蒸気の処理時間が10分以上である請求項1又は2記載の処理方法。
- 反応容器内で気化された塩素を、該反応容器内の過熱水蒸気によって反応容器外に導出する請求項1〜3のいずれか1項記載の処理方法。
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