JPH01500454A - 液状廃棄生成物の燃焼中和法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液状廃棄生成物の燃焼中和法 技術分野 本発明は、液状廃棄生成物の燃焼中和に関する。

先行技術 ポリ塩化ビフェニルのような有機ハロゲン化物化合物を含む液状廃棄生成物の様 々な燃焼中和法が当業界に知られているが、これらの方法は特殊な装置を設けた 容器上または産業廃棄生成物の燃焼炉中で海上で行われる。

中和は、高温の燃料の燃焼生成物流に液状生成物を噴霧することによりまたは廃 棄生成物の燃焼性が高いときには廃棄生成物を焼却することによって行われる。

噴霧された廃棄生成物を高温処理すると、それらの水分側が蒸発したり、有機相 が酸化されて主としてガス状生成物、すなわちＣＯ２およびＨ２Ｏを形成する。

廃棄生成物中に存在する塩素は中和されて高温でＨＣＩおよびＣ１２へ変換し、 大気や水領域を汚染する（アブストラクト誌である一Ｋｈｉｍｉａ”、２４号、 １９８５年、ＶＩＮＩＴＩ、モスクワ、フィルンヘーバーφロルフ番ボド、［沖 合での焼却（Ｖｅｒｂｒｅｎｎｕｎｇ　ａｕｆ　ｈｏｈｅｒ　５ｅｅ）　Ｊ　、 ２５３〜２５６頁、アブストラクト番号第２４　Ｕ　９１７　”Ｕｍｗｅｌｔ− １１９８５年、３号、およびアブストラクト誌”Ｋｈｉｍｉａ“、１９号、１９ ８０年、ＶＩＮＩＴＩ、モスクワ、グレインジ・ジエイ「焼却は廃棄物の排出の 問題をなくする」、アブストラクト番号１９０６５７号、Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｅｎ ｇ、、１９８０年を参照されたい）。

ハロゲン化物を含有する液状廃棄生成物の既知の燃焼中和法は、二次的な有毒ガ ス状化合物であるＭＣＩやＣ１２が排出ガスと共に大気中へ排出されるので、複 雑な精製装置を用いてこれらの二次的な有毒化合物を中和するため追加の精製が 必要であることが不利である。

現在のところ、ハロゲン化物を含有する液状廃棄生成物の燃焼中和には、上記廃 棄生成物とアルカリ試薬との混合物を調製し、次いで混合物を噴霧流状で高温の 燃料燃焼生成物流中へ導入し、排出ガスを除去することからなる方法が用いられ ている（ソ連特許発明明細書ＳＵ。

Ａ、１１０１６２３）。

上記方法を実現するため、砕解機を用いて、液状廃棄生成物とアルカリ試薬を混 合し、該アルカリ試薬は対応する塩（例えば、ＮａＣ１、ＣａＣ１２）を形成す るのに要する化学量論的量より１０〜３０％過剰量で用いられる。

更に、炉を用いて、これに燃料−空気混合物を供給する。

燃料を燃焼させると、１４００〜１７００℃の温度の燃焼生成物流を形成する。

砕解機中で得られた混合物を上記流中に導入する。廃棄生成物とアルカリ試薬と の混合物の噴霧液滴が高温の燃料燃焼生成物に触れると、廃棄生成物の水分面は 蒸発して、廃棄生成物の有機分画は分解して、酸化して無毒のガス状化合物、す なわちＣＯ２、Ｎ２０およびＮ２となり、ハロゲンは上記の液状廃棄生成物とア ルカリ試薬との混合物によって中性塩となる。

上記方法は、排出ガスがポリ塩化ビフェニルやジベンジジオキシンのような毒性 の高い有機ハロゲン化物をトラップに取り込むという点が本質的に不利であり、 これは高分子多環芳香族ハロカーボンを含む廃棄生成物の燃焼中和時に観察され る。排出ガス中の有機ハロゲン化物化合物の濃度はさほど高くはないが、有機ハ ロゲン化物化合物の最大許容濃度は極めて低いので、この有機ハロゲン化物化合 物が大気中に存在することは許容できない。

既知の方法の実施過程において、有毒な有機ハロゲン化物は熱処理中に液状生成 物に含まれる開始化合物の部分熱分解によって或いは有機ハロゲン化物の不完全 分解によって排出される。

更に、高温領域での燃料燃焼生成物流中で進行する化学反応においてガス状酸と 共に形成される分子状（遊離）ハロゲンは、燃料燃焼生成物中の酸化剤が過剰量 であるため不完全にしか酸に変換されない。これは、高温の燃料の完全燃焼生成 物が、液状廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物の噴霧流と直接接触することに よって起こる。

本発明の目的は、有機ハロゲン化物を含む液状廃棄生成物の燃焼中和法を提供す ることによって、この工程の衛生上の効率を高めることである。

発明の開示 本発明は、有機ハロゲン化物を含む液状廃棄生成物の燃焼中和法とこの方法の別 個な段階で実施する場合の改良法とを提供し、この工程の衛生上の効率を高める ことを目的とする。

上記目的は、有機ハロゲン化物を含む液状廃棄生成物の燃焼中和法であって、上 記廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物を調製し、この混合物を噴霧流状で高温 の燃料燃焼生成物流に導入した後、排出ガスを除去することからなる方法におい て、本発明によれば噴霧水流を燃料燃焼生成物流と上記混合物の噴霧流との間に 導入し、水の消費量が廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物１ｋｇ当たり１．２ ｋｇ以上であって、使用される燃料１ｋｇ当たり２．５）ｃｇ以下とすることに よって達成される。

本発明によれば、追加の精製装置や回収設備を用いずに、有毒な化合物を排出ガ スと共に大気中に排出することなく、有機ハロゲン化物を含む液状廃棄生成物を 完全に中和することができる。

液状生成物中に含まれる有機ハロゲン化物を更に効果的に焼却するには、本発明 によれば、燃料燃焼生成物の渦流を用いて上記混合物の噴霧流を渦流の中心に導 入することが好都合である。

本発明のその他の目的と利点を更によく理解するために、液状廃棄生成物の燃焼 中和法とこの方法を実現する具体例を以下に詳細に説明するが、これらは例示の ためのものである。

発明を実施するための最良の形態 本発明によれば、クロロベンゼン、四塩化炭素、メチルクロロホルム、ポリ塩化 ビフェニルのような有機ハロゲン化物を含む液状廃棄生成物はほぼ完全な燃焼中 和に付される。

上記液状廃棄生成物をアルカリ試薬、すなわち水酸化ナトリウムまたはカルシウ ムと（例えば、砕解機中で）混合して、アルカリ試薬の量が混合過程において対 応する塩（ＮａＣ１およびＣａＣ１２）の形成に要する化学量論的量の１０〜３ ０％過剰量とする。

得られた混合物を噴霧流に変換して、炉に導入する。

燃料−空気混合物（天然ガス、燃料油）を予め同じ炉に供給しておき、燃料の燃 焼中に形成される高温（１６００〜１８００℃）の燃焼生成物が定められた流れ と成るようにする。上記の液状廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物の噴霧流を 、定めれた流れに導入する。

混合物を燃料燃焼の渦流の中心に導入して、燃料燃焼生成物と、液状廃棄生成物 とアルカリ試薬との混合物とが最も効果的に熱および質量交換を行なうことによ って、液状廃棄生成物中に含まれる有機ハロゲン化物が更に完全に焼却されるよ うにするのが好都合である。この様な渦流を得るために、燃料を炉（好都合には 、サイクロン型）に接線方向に供給する。

本発明によれば、噴霧された水流は、燃料燃焼生成物流と、液状廃棄生成物とア ルカリ試薬との混合物の噴霧流との間に配設された環状領域中に導入される。本 発明によれば、高温の燃焼中和領域に導入される水の消費量は、上記の液状廃棄 生成物とアルカリ試薬との混合物１　ｋｇ当たり１．２に、ｇ以上であり且つ使 用される燃料１ｋｇ当たり２．５ｋｇ以下である。

本発明は、噴霧水流中の有機物含量が十分低い場合には、如何なる製造工程の廃 棄水をも噴霧水流として用いるようにする。

燃料燃焼生成物流と、廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物の噴霧流との間に噴 霧水流を導入することによって、上記混合物の噴霧流を放出する高流速の水蒸気 とガスとの混合物において転換および気化工程が強化されて有機ハロゲン化物の 分解工程を促進することができる。

水蒸気とガスとの混合物自体の形成によって、高温の燃料燃焼生成物渦流と噴霧 水流との間の効果的な熱および′Ｒ量交換の強度が高くなる。

高温領域での化学的変換中に部分的に形成される遊離のハロゲンは完全にガス状 酸（例えば、ＨＣｌ）に変換し、次いで、水蒸気に富み且つ酸素をほぼまったく 含まない高温の水蒸気とガス混合物で達成される条件下で、対応する無機塩（例 えば、ＮａＣ１）に変換される。

上記の廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物１ｋｇ当たり水消費量を１．２ｋｇ 以上の水準に保持することは、廃棄生成物中に存在する有機ハロゲン化物を完全 に変換し且つ分解して気相中にガス状酸を形成させることが必要なことから必須 である。

水消費量を使用される燃料１ｋｇ当たり２．　５ｋｇ以下の水準に保持すること は、炉の高温領域において廃棄生成物中の総ての有機不純物を完全に熱的に中和 することが必要であり且つ気相中で有機酸をアルカリ試薬によって中和して無機 塩を形成する条件から必須である。

炉中に上記の３種の流れを導入すると、高温水蒸気とガスとの混合物の渦流を形 成し、且つ廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物の液滴との熱および質量交換が 高まる。水相は蒸発し有機化合物は転換および気化に付され、ガス状酸を形成し て、ガス状アルカリ試薬と反応する。

形成される無機塩は、炉から排出ガスと共に除かれた後、乾式または湿式塵芥捕 集を行なって、利用する。

本発明を更によく理解するために、本発明を実施する具体例を以下に示すが、こ れらは例示のためのものである。

実施例１ クロロベンゼンを含む液状廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物を中和し、混合 物の組成を有機および有機塩素化合物が８５質量９６とＮａＯＨが１５質量％と 成るようにする。中和される液状廃棄生成物の塩素含量は１２％である。

天然ガスを、流速が６２ｋｇ／時でサイクロン型の炉に接線方向に導入し、中和 される液状廃棄生成物を天然ガス燃焼生成物の渦流の中心に導入し、上記液状廃 棄生成物は流速が２０ｋｇ／時で供給される。炉に供給される空気の消費量は５ ３０　Ｔｒｌ／時である。

噴霧水流を、天然ガス燃焼生成物の渦流と中和される廃棄生成物の噴霧流との間 に配設された環状領域に導入し、噴霧水流の消費量を１．１０）ｃｇ／時（この 量は廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物１ｋｇ当たり５．５ｋｇおよび、天然 ガス１ｋｇ当たり１．７７）ｃｇである）とする。

サイクロン型炉の出口における排出ガスの温度は１１４０℃である。排出ガス中 には、塩化水素も、分子状塩素も、有機塩素不純物も検出されない。化学的不完 全燃焼生成物（ＣＯ，Ｈ２、ＣＨ４、Ｃ，、、Ｈ，）も、まったく存在しない。

除去された塵芥を分析すると、ＮａＣ１と少量のＮ　ａ　ＣＯ３が見られる。

実施例２ 四塩化炭素を含む液状廃棄生成物を中和する。廃棄生成物をアルカリ試薬、Ｎａ ＯＨと混合して、調製された混合物中における有機および有機塩素化合物の比率 が７０質量％でありＮａＯＨの比率が３０質量％となるようにする。中和される 廃棄生成物中における総塩素含量は２４．２質量％である。

実施例１に示したのと同じ条件下で、サイクロン型の炉中で、中和を行なう。中 和される廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物の消費量は１５ｋｇ／時であり、 天然ガスの消費量は５１）ｃｇ／時であり、空気の流量は４８５尻／時であり、 水の流量は９５ｋｇ／時である。

サイクロン型炉の出口における排出ガスの温度は１１３０℃である。

排出ガスを分析したところ、それらは塩化水素も、分子状塩素も、有機塩素不純 物も含まないことを示している。化学的不完全燃焼の生成物も存在しない。

実施例３ アルカリ試薬と混合した液状廃棄生成物を、実施例１に記載の処理法によって中 和する。

中和は、実施例１と同様な条件下で行なう。中和される廃棄生成物とアルカリ試 薬との混合物の消費量は１５ｋｇ／時であり、天然ガスの消費量は５１ｋｇ／時 であり、空気の流量は４８５　ｍ／時であり、水の消費量は１８ｋｇＺ時である 。

サイクロン型炉の出口における排出ガスの温度は１２２０℃である。排出ガスを 分析すると、分子状塩素も、有機塩素不純物も排出ガス中には存在しないことを 示している。

産業上の利用可能性 本発明は、化学、機械およびラジオ工学産業において、各種有機ハロゲン化物化 合物（トリクロロエチレン、メチルクロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、 フレオン、毒性の高いポリマー塩化ビフェニル）を含む液状廃棄生成物を中和す るのに用いられる。

国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．有機ハロゲン化物を含有する液状廃棄生成物の燃焼中和法において、該液状 廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物を調製し、該混合物を噴霧流の形状で高温 での燃料の燃焼生成物流へ導入した後、排出ガスを除去することからなり、燃焼 生成物の流れと上記混合物の噴霧流との間に噴霧水流を導入し、水の消費量が上 記廃棄生成物とアルカリ試薬との混合物１ｋｇ当たり１．２ｋｇ以上であり且つ 使用される燃料１ｋｇ当たり２．５ｋｇ以下であることを特徴とする燃焼中和法 。
2. ２．燃料の燃焼生成物の渦流を用い、上記混合物の噴霧流を渦流の中心に導入す る、請求項１に記載の方法。