JPH07504845A - 溶融可能な汚染物質を処理する方法および装置 - 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】 溶融可能な汚染物質を処理する方法および装置本発明は、溶融可能であり、この 溶融状態で電気伝導体である汚染物質を処理する方法および装置に関するもので ある。この方法および装置は、特に、フユームの処理の後に抽出される都市固体 廃棄物の灰化フライアッシュに関するものである。

更に厳しくなる環境保護規制によって、現在、化石燃料の燃焼と、産業、都市お よび病院の廃棄物の灰化とによって放出されたフユームを処理する技術に、進歩 がもたらされている。

家庭廃棄物の灰化物は、特に大気中へと放出されるフユームの品質に関して、規 制の対象である。

処理されていない家庭灰化フユームは、相当量の塵、金属、塩酸等を含有してお り、フユーム浄化装置の必要が高まっている。

従来のフユーム浄化装置は、塵除去装置であり、特に、バッグフィルターおよび 静電またはサイクロン分離装置である。これらの装置は、フユームによって保持 されているか、または塵粒子上の揮発性の化学分子または化合物の濃縮によって 生成した固体粒子のホットフユームを剥離させるように設計されている。

更に、フユームの品質に関するこの新しい基準によって、フユームから塩酸を除 去するように設計された装置の設置がもたらされた。この装置では、塩酸を塩化 カルシウムの形で沈殿させる塩基（一般的には石灰）が採用されており、次いで 塩化カルシウムを塵または洗浄水の中から回収する。湿式法、半湿式法、乾式法 および濃縮法を含む、多数の脱塩素技術を採用できる。これらの技術によって、 異なる品質の粉末が発生する。この濃縮方法において収集した残留物は乾燥して おり、塩素をほとんど含有していない。この湿式法からの残留物も、ごく僅かの 塩素しか含有していないが（約２％）、シかし高い水分含有量を有してり企（最 大６０％）。この湿式法においては、塩素が洗浄水中に溶解しており、次いで規 制に従って、洗浄水を川または海へと放出する。半湿式法または乾式法からの残 留物は、過剰の試薬と共に、高い塩素含有量（約２５％）を有している。

また、塵除去装置によって収集した残留物も、相当な量の塩素を含有し得る（約 １０％）。これらの残留物も、相当大きな重金属含有量を有している。

都市固体廃棄物灰化（ＲＥＭＳＷ）のガススクラビングによって発生したこれら の残留物を除去することが、これらの毒性のために、現在規制されている。これ は、特定の元素、特に金属および塩素が、積んで置いたときに浸出するらしく、 このため地下水面を汚染するからである。これらの残留物について浸出試験を行 ったところ、浸出物中の塩素イオン、鉛およびカドミウムの量は、フランス国に おける都市廃棄物ごみ捨て場に対する最大の許容可能なしきい値よりもはるかに 多く、これらの残留物中の塩素イオン、鉛およびカドミウムの量は、欧州共同体 が指示、管理する有害廃棄物の設定水準さえも越えている。

従って、これらの残留物か浸出しないようにする処理方法を開発することが、き わめて重要であり、多くのものが既に開発されてきた。

これらのうちの１つが、Ａ２Ｂ社が開発したデグラー（Ｄ′ＥＧＬＯＲ）法であ り、通常のフユーム浄化装置によって収集された濾過塵を処理するように設計さ れている。この方法においては、この塵を、電気溶融炉内で、１３００°Ｃを越 えるように加熱する。毒性のダイオキシンは、こうした高温で破壊される。また 、この塵は、液状のスラグを生成し、重金属の蒸気を発生する。これらの金属を 含有するこのフユームを吸い出し、激しく冷却して、これらの金属化合物を濃縮 させる。この冷却工程の下流で回収された塵は、これらの金属を高い比率で含有 しており、これは商業的にグレードアップすることができる。この汚染が除去さ れた塵をガラス化して、浸出しない物質を得、これを通常の保管所に貯蔵するこ とかでき、または建設業および公共事業産業で使用することができる。

しかし、この方法は、多数の欠点を有している。第一に、必要とされる耐火性ラ イニングは一般的に高価であり、定期的な入替えを必要とする。このライニング は、毒性物質によって含浸され始めたり、それ自体汚染物質になるかもしれない 。また、この炉の加熱素子の寿命は、比較的に短く、こうした炉によっては、非 常な高温を発生させることはできず、一般的には１８００℃の限度を存している 。また、このスラグの表面のホットスポットによって、多量の塩素化化合物およ び金属化合物の放出がもたらされつる。

また、Ｎ＜ＲＵＰＰ　ＭＡＫＪ装置は、濾過塵を処理するように設計されている 。これは、プラズマ型の溶融方法を採用しており、ここで２０００℃を越え得る 高温が、電気アークによって発生し、塵が溶融浴へと入る前に、塵を溶解し、こ れによって有機物質を破壊する。この塵のほとんどは、液状スラグへと変換され 、これは、もし適切に冷却すれば、浸出しない物質をもたらし、建設セクターで 再利用することができる。揮発性の酸および重金属化合物は、ガスに変換され、 塩および重金属化合物としてａｍおよび固体化処理される。得られた濃縮物を再 処理することができる。

この方法も、耐火容器および電極の磨耗が存在することによって、欠点を有して いる。また、この方法では、炉の温度を正確に制御することが困難である。ホッ トスポットによって、多量の揮発性の重金属および塩素化化合物の放出が引き起 こされているように見える。また、この方法には、ガスを加えることが必要であ り、従って、処理すべきフユームの容積が増大し、これによって再び大容量のフ ユーム浄化装置を設置することが必要になる。

また、浸漬された電極炉を使用したｒｓＯＬＵＲ」ガラス化方法は、注目する価 値がある。この金属酸化物の一部分は、浴中に捕捉される。この浴の温度を、１ ３００〜１４００℃の間に上昇させ、この浴をオーバーフローによって液体を流 した。得られた装入物は、ＲＥＭＳＷ、砂およびフォノライトの混合物である。

この方法も、上記したものと同様に、耐火容器を必要としており、頻繁に交換を 必要とする電極を使用しているので、欠点を有している。また、ホットスポット を生しさせて、更に多量の塩素化化合物および揮発性の重金属の放出をもたらす 。

また、これらの方法のすべては、比較的に高い稼働コストを有している。

また、種々の毒性を有する他のタイプの生成物を処理するために開発された、処 理方法が知られている。

これらの方法では、誘導によって、溶融すべき物質中に熱を発生させる誘導加熱 素子を使用する。この加熱手段によれば、汚染化合物または化学元素を放出させ る不所望の化学反応をもたらすホットスポットの発生を、防止することができる 。従って、この方法は、上記した方法よりも有利である。

欧州特許ＥＰ−１０２６５０５１号には、アスベストを処理する方法および装置 が記載されている。この方法は、誘導によって加熱されるゾーン内でアスベスト を溶融させることによって、アスベストの繊維構造を破壊することからなる。ア スベストを収容するように設計されたグラファイト製ルツボと、このルツボを加 熱するための巻線とを備えている誘導炉によって、加熱を行う。

ルツボの壁から熱伝導係数によって、処理すべき生成物へと向かって熱を伝導さ せる。この渦ｗＬ流のシートとなるのは、この単一の壁である。この壁から放出 された熱が、加熱すべき物体へと、誘導によって損失を受けながら伝導する。

従って、この文書に記載されている方法および装置は、電気的および熱的に損失 をもたらすので、効率の点で欠点を有している。

欧州特許ＥＰ−Ａ−０３４９４０５号は、酸化物、ガラスまたは特定の金属のよ うに、非常に高い融点を有している物質、または高度に腐食性の物質を、誘導法 によって溶融させるための、方法および装置に関するものである。この溶融方法 では、最初に、マイクロ渡場によって開始される。実際に、もしもこの物質か冷 間時に電気伝導体でなければ、誘導によってこの物質を直接に加熱するのを可能 とするような、高電流のシートとなることはできない。しかし、これは誘電性で あるので、ＵＨＦ電磁場の作用の下で誘電損失によって加熱されるようである。

これは、酸化物およびガラスの場合であり、ときには金属と接合したスラグの場 合である。

この物質を、区分された、冷却された金属ルツボによって加熱する。

このタイプのルツボは、その壁を保護する耐火材を必要としないという利点を有 している。実際に、固体化された物質の薄層は、冷たい壁に接触して生成してお り、これによって化学的攻撃からこのルツボを保護する。

しかし、このルツボによって得られる効率は、比較的に低い。

実際に、このルツボは、電気伝導体であって互いに分離されている金属セグメン トと、包囲する誘導子とからなっている。この誘導子が、高周波磁界をつくりだ す。このルツボの各部分か、渦電流のノートであり、このルツボの内側へと向か って高周波電磁界を二次的に生しさせる短絡された変圧器として作用する。この 部分から発生した電磁界の組み合わせが、処理すべき物質の中央へと、誘導によ って熱を移動させる。このルツボのセグメントは、損失のシートであり、ルツボ の冷却液によって除去され、処理すべき物質の熱に対してはほとんど寄与しない 。

これらの損失によって、約６０％の効率しかもたらされない。

特許ＦＲ，−２５８９２２８号は、溶融状態の物質から得られる物質を連続的に 発生させる装置に関するものであり、またソレノイドによって包囲された、区分 された冷ルツボを使用している。従ってこの装置は、前記文書ＥＰ−Ａ　３４９ 　４０５号に記載された装置と、同じ欠点を有している。

区分された冷却ルツボを備えた誘導炉の価格が、比較的に高価であり、稼働時に 危険（短絡等）か存在していることにも、注意するべきである。更に、現在のと ころは、これらの寸法が制限されている。

従って、本発明の目的は、溶融可能であり、この溶融状態で電気伝導体である毒 性物質の処理方法であって、既知の処理方法および装置に関するコスト、効率お よび使用時の安全性についての問題点を克服し、この一方向時に、耐火ライニン グの使用を課することなく、溶融浴の温度の正確な制御をもたらし、塩素および 揮発性重金属の放出を最小限とする処理方法を提供することである。

従って、本発明は、溶融可能であり、この溶融状態で電気伝導体である汚染物質 を処理する方法であって： 誘導体回路およびルツボを備えた誘導炉内へとこの物質を供給し、このルツボ中 で誘導によって前記物質を直接に加熱して物質を確実に溶融させ、電源へと電気 的に接続された前記誘導体回路によってこの誘導を生じさせ、このルツボが渦電 流のシートではなく、 前記の溶融生成物を前記炉から除去し、前記生成物を、冷却の後に、浸出不能な 形で収集する処理方法に関するものである。

好ましくは、連続的な方法で、ｉｉｆ記物質を炉内へと供給し、溶融生成物を炉 がら排出する。

好ましくは、この物質が一部分しか自己溶融性ではなく、またはまったく自己溶 融性ではない場合には、特にこの物質か高い比率で塩素を含有している場合には 、本方法は、フラックスとして作用する添加剤の供給を含んでおり、これによっ て廃棄物の均一な溶融を確保し、および／または促進している。

本発明の方法の一つの特定の態様によれば、制御された雰囲気内で炉を稼働させ ることによって、有害なガスの漏出を減少させ、炉内で起こる化学的反応を正確 に制御する。

また、好ましくは、本方法は、炉を離れるフユームを処理することを含む。

第一の態様によれば、このフユーム処理方法は、最初に炉内で生成した可燃性の ガスを除去し、次いで炉によって放出されたフユーム内に存在する金属化合物を 回収することからなる。

第二の変形方法によれば、溶融の間、金属酸化物の生成を防止し、これに対応す る金属を直接に回収する。

好ましくは、本方法によって酸の生成が生した場合には、ガスをスクラビングさ せることによってこの酸を溶解させ、塩の形で回収する。

本発明の方法の特定の態様によれば、放出されたガスを浄化するための手段もま た備えることかできる。

第二の態様によれば、本フユーム処理方法は、ガスを冷却し、塵および濃縮可能 な化合物を回収し、次いでこのフユームを、既存のフユーム浄化装置へと送るこ とからなる。

本方法を廃棄物について使用するときには、本方法を灰化プラントと同じ位置で 実施するときに、このタイプの処理を実施することが有利である。

また、本発明は、溶融可能であり、この溶融状態で電気伝導体である汚染物質を 処理する装置であって： 物質および必要によって添加剤を供給する手段、ルツボと、電源に電気的に接続 された誘導体回路とを備えている誘導炉であって、この炉か誘導によって前記物 質を直接に加熱して物質を確実に溶融させ、このルツボが４電流のノートではな い誘導炉、この溶融生成物を除去し、冷却の後に浸出不能な形で溶融生成物を収 集する手段 を備えた装置に関するものである。

好ましくは、この誘導炉は、溶融浴の周囲の固体化された表皮の生成および、少 なくとも部分的な維持−よって特徴付けられ、これかその外壁上で冷却されてい る。

第一の態様によれば、この炉は、電気伝導体である金属コイルを備えており、こ のコイルか中波電流発生装置に接続されており、反応エネルギー補償手段に接続 されていてよく、およびボトムへと接続されており、このコイルおよびこのボト ムは、適当な装置によって冷却される。

変形例によれば、固体状態では電気伝導体ではない耐火材からなる壁を、コイル の内壁上に配置する。

第二の態様によれば、この炉は、耐火材からなるルツボを備えており、これは固 体状態では電気伝導体ではなく、前記ルツボの周囲に配置された誘導手段を備え ている。

制御された雰囲気内での炉の稼働を可能とするためには、この炉は、カバーを備 えており、更に、廃棄物を供給し、この廃棄物を溶融させる間に放出されたガス を除去し、この内部の雰囲気を制御するためのノｆスを注入するための導管をそ れぞれ備えている。

好ましくは、この炉は、溶融物質を排出する装置を備えている。

第一の変形例によれば、この炉は、浴の表面下に位置する流出口を越える流れを 有しており、この炉は、オーバーフローによって連続的な状態で排出する。

第二の変形例によれば、この炉は、浴の表内上に位置する流出口を越える流れを 有しており、炉を揺することが可能であり、炉の上部からのオーバーフローによ って排出が生ずる。

第三の変形例によれば、炉の下部か、下方流出路を備えている。

好ましくは、本装置は、炉によって放出されるフユームを処理する装置を備えて いる。

第一の態様によれば、このフユーム処理装置は、ガス除去導管によって炉に接続 された後燃焼チャンバを備えている。

好ましくは、サイクロンのような除塵機を、この後燃焼チャンバの出口に設ける 。

好ましくは、溶融の間金属酸化物の生成を防止するときには、この装置は、フユ ーム中に含有されている金属を直接に回収できる装置を備えており、これらの装 置は、炉の出口に配置されているか、または後燃焼チャンバの出口に配置されて いる。

好ましくは、もし塩素化合物が、処理すべきガス内に存在しているときには、サ イクロンの出口または金属回収装置の出口に、ガススクラバーを設けることがで きる。

好ましくは、この装置も、サイクロンのような他の除塵機を備えており、これか スタックへと接続されており、本装置から放出されたガスが、これを通して大気 中へと逃げる。

第二の態様によれば、このフユームを処理するための装置は、湿式サイクロンを 備えており、このサイクロンからのフユームが、灰化プラント中の既存のフユー ム浄化装置へと送られる。

次に本発明を良く理解できるように本発明の他の利点および特徴をこれらに限定 されない若干の例示から一層明らかにする。これには添付図面を参照する必要が ある。図面はニ ー図１は本発明の方法を実施するのに適当な第１例の電磁誘導炉を示す。

−図２は本発明の方法を実施するのに適当な第２例の電磁誘導炉を示す。

−図３は溶融物除去用の第１の他の例を示す。

−図４は溶融物除去用の第２の他の例を示す。

−図５は溶融物除去用の第３の池の例を示す。

−図６は本発明の完全廃棄処理装置を示す。

−図７は焼却工場の通常のフユーム浄化装置を用いる本発明の処理装置を示す。

各図に共通の要素は同一の符号により示す。

図１に示す炉は”直接巻いた誘導スカルルツボ”型炉であり本発明の方法および 装置で用いることができる。かかる炉は既に従来技術部分で記載されておりここ で参照する仏閣特許第１．４３０．１９２号明細書に開示されている。

炉１１は電気および熱の良電気伝導体、例えば銅の板金で構成されるコイル（円 ｍ＞　ｉを含む。円筒は切れ口２、例えば２つの画成する線の間に配置した狭い 溝を含む。この切れ目は第１に電気に関し、すなわち２つの画成する線の間の空 間を電気非伝導性矩形体３により封止する。液状冷却剤を運ぶ流路は前記物体３ を冷却するために前記物体３を通って流れる。金属円筒および物体３はいずれも 連続内壁を形成する。

プレート４．５は電気伝導性で金属円筒ｌの各縁部の溝２に固定される。この結 果得られるアセンブリは電流を流すことができる金属コイルを形成する。２つの 電気伝導性プレート４．５を電源（中波電流発生５）６に接続し次に示す方法中 に反応エネルギを補償するコンデンサ７のような手段に接続することができる。

この円筒アセンブリの下部は金属または耐熱性物質からなる円形プレートを含む ボトム８上に置く。ボトム８が金属からなる場合、電気絶縁物質からなるリング ９が円筒壁１とボトム８の間を封止する。液状冷却剤を運ぶ流路はリングを冷却 するようにリングを通すことができる。

コイル１およびボトム８により形成されるアセンブリはコイルＩＯにより巻き、 １０’を円筒１の外壁ｌおよびボトム８に固定する。液状冷却剤、例えば低ミネ ラル含量の水をコイルを介して連続して流す。冷却剤の流れ方向を矢印Ｆｌおよ びＦ２で示す。

炉の稼働原理を次に示す、廃棄物のような、特に粉体または顆粒の形態の物質を コイル１およびボトム８により形成される容積に導入する。所望の温度では、こ れら物質の抵抗率は比較的高い。

電源線６に連結された、−巻きコイルｌは物質に渦電流を発生させる円筒容積内 に中波交替電界を生じさせる交流電源のシートである。適当な周波数を選択する こと、さらに反応エネルギーの生成に効率的に寄与する反応エネルギー補償手段 を提供することにより、発生器６により送られるエネルギーの大部分が物質中の 渦電流により放散し、そのエンタルピーが上昇する。

従ってこの炉はこの炉に導入される廃棄物を溶融することができる。実際、廃棄 物には酸化物、特にＳｉＯ□、＾１，０．およびＣａＯが含まれ、これらの物質 は段々に溶融し、ペースト状態を経過し、さらに冷却中に過熱状態を経過するか あるーいはこの状態を維持する特性を有する。またこれらの物質はペーストまた は液状で、例えば、ｉ、ｉｏｏ℃より高い温度で、電気伝導性を有し、またこれ らの物質は固体では電気伝導しない。

炉が稼働中でありさらに炉に含まれる物質が液状または半流動体状である場合、 壁を冷却することによりガラス質に変えた物質の保護表皮が中央部分に形成され る。この薄膜（スカル）は溶融した生成物から壁を電気的に絶縁し漏出に対して 効果的な封止を提供する。

このスカルは耐熱性容器を提供するのが必要となる、ルツボとして機能する。

このことは耐熱性容器を用いることに関連して上述した欠点を解消するのに役立 つ。溶融洛中で保護表皮が部分的に溶融する点は保護表皮が浴と同一の組成であ るので炉の稼働を妨げない。

また電磁誘導加熱は磨耗性に問題かあり置換する必要がある発熱体を用いる必要 がない。

さらに、電磁誘導加熱はガスを使用しなくてよい。したがってフユームは放出さ れた蒸気だけからなり少産であるため、巨大なフユーム処理装置を取り付ける必 要がなく、さらに所望の場合、改良を加えることなく焼却炉のフユーム回路にこ れらのフユームを送ることかできる。

電磁誘導加熱の他の利点は熱エネルギーが炉に配置された物質の中心で発生し自 発的に混合されるので一貫した温度である。このことは汚染物質または元素、特 に塩素化合物および揮発性重金属を放出する望ましくない化学反応を生じさせる ホットスポットの形成を妨げる。したがってこの炉は既知の方法で確認されたこ の方法のすべてでホットスポットが形成される欠点を解消する。

用いる誘導炉は既知の処理方法で用いることができる他の種類の誘導オーブンと 比較して曲の利点を有する。

第１に、この炉は加熱すべき物質に直接熱を発生させる。したがって、炉の壁は Ｉｊｌ失を生しる渦電流のソートではない。ルツボから物質に熱を移動させるこ とによる損失を生じない。

さらに、−巻きコイル１は、誘導炉の誘導子を構成し、電源に電気的に接続し、 区分された冷ルツボの場合ではない。このことによりセグメント冷ルツボに比較 して著しく高い約８５％の効率が得られる。

電源が、通常のように、インピーダンスマツチングまたは電気的分離装置を含む ことに注意する必要がある。この特許出願では、これらの装置は電源の集積部を 形成し効率にほとんど影響を及ぼさないと考えられる。

したがって、電源がかかる装置を含む場合であっても、電源と炉の誘導子との間 の連結が電気的であって損失を起こさないと考えられる。

また円筒の内壁に耐熱性物質で形成した壁を含むことは利点である。この配置に より特に損失を減少させることができる。この耐熱性物質で形成された壁は壁か 炉を稼働する場合に形成される固形物質の表皮により保護されるため頻繁な置換 を必要としない。選択された物質は溶融状態で電気の不導体である。この物質は 渦電流のシートでないので、損失は起こらない。

図２に示す炉は”スカルルツボ”型でありさらに本発明の方法および装置で用い ることができる。この炉４０は、固体状態で電気伝導性でないシリカまたはアル ミナのような耐熱性物質で形成したルツボ３８、ならびにルツボを取り巻くソレ ノイド３９を含み適当な潤滑手段を設ける。耐熱性物質を処理すべき物質に合わ せて選択する。

したがってルツボまたは炉床３８はいかなる損失のシートでもなく、ソレノイド ３９により溶融されるべき物体に誘導が直接発生する。さらに、ソレノイド３９ は、誘導子回路を構成し、電気的に電源に接続されるが、図２には示さない。

図１に示す炉に関連して作成した説明をここで説明する炉にも適用する。したが って、電源が通常のインピーダンスマツチングまたは電気的分離装置を含む場合 でも、誘導子回路と電源との間の連結が電気的と考えられる。

処理すべき廃棄物が全くまたは不十分な自己フラッフスイングである場合、すな わち高温になる場合、廃棄物は液化せずあるいはかろうじて液化するだけで、次 いで添加剤を加えることに注意する必要がある。これらの添加剤は通常フラック スと称され、さらに一層良好な溶融またはすべてのガラス化をも達成でき、従こ れらの添加物は、例えば、用いたガラス、砂、ホウ砂、炭酸ナトリウム、炭酸カ リウムまたは一様なフォノライトからのカレットであり得る。

廃棄物か高割合の塩化物を含む場合、２相が形成され、第１相は主として無機酸 化物を構成し第２相は主として塩を構成しさらに第１相より低冨度である。

特定の場合、特に有害なガスの漏出を減少させるかまたは炉で発生する化学反応 を制御するために、制御した雰囲気下で炉を稼働する必要がある。

これを行うには、炉の内側の空間を囲むようにカバーを設ける必要がある。かか るカバーは図１および２には示さないが、図３．４および５では符号１２で示す 。図３〜７は図１で例示したような炉を含む。図２で示すような炉をさらに設け ることができる。

次に以下の要素がカバー１２を貫通する：廃棄物および任意の必要な添加剤を供 給するための少なくとも１つの導管１３、廃棄物を溶融する間に放出されたガス を除去するための少なくとも１つの導管および内部雰囲気を制御するのに用いる ガスを注入するための少なくとも１つの導管。このカバーは内部壁により保護し 、熱放射、ガスの化学作用および溶融物質スパッタリングに対する保護を提供す るために適当に設けるのか好ましい。このカバーは炉１１の−巻きコイルｌを電 気的に短絡させてはならない。

半連続的にこの炉を稼働するメリットは溶融工程を頻繁に停止する必要かないた め明らかである。溶融生成物を除去する場合、十分な容量の物質を溶融処理を継 続するために溶融状態を維持する。

図３〜５は溶融物質を除去するだめの種々の装置を示す。図３では、円筒壁１に 浴の表面より下に配置した上を流れる流出口１６を設ける。この流出口は炉を空 にすることなく生成物を除去し従って溶融処理を継続することができる。除去は オーバーフローにより継続して行う。図４では、流出口１６を浴の表面より上に 配置しこれを除去可能な栓１７により塞ぐ。溶融物は炉を揺する浴の表面で上を 流れる流出口を開放し、一方間時に浴が完全に空になることおよび溶融処理を停 止することを防止することにより抽出される。除去は周期的であるいは、好まし くは、継続しているのがよく、炉の上部からオーバーフローにより継続した流れ が除去される。図５は除去手段のための他の配置を示す。これらの手段は溶融生 成物が継続して流れる流出路１８からなる。

２相を形成する塩化吻合１の高い廃棄物では、適当な手段か必要とされ、主とし て塩で構成する第２相と独立に、主として無機酸化物を含む第１相を流出させる 。

炉から抽出された溶融物質は冷却され凝固する。図５に示す例では、凝固は下部 の流出路で連続して起こる。溶融物質が急に冷却されない場合自発的に割れが生 し砂礫を形成する。急に冷却する場合、溶融物質は小断片に粉砕され砂を形成す る。

炉壁を冷却するのに用いるコイル装置を図１を参照して説明し、このコイル装置 は円筒状壁１およびボトム８を冷却し、さらにカバー１２および可能なら下部流 出路１Ｂを冷却するのに用いることかできる。この冷却装置を冷却源を有する熱 交換装置およびこの装置の電気的特性を維持する処理ユニットに連結する。

必要な場合かある任意の分離チャンバまたは遮断弁は図示していない。

既知の方法では、炉の溶融処理は電気伝導体である伝導体を溶融すべき廃棄物と 共に一時的に導入することにより開始することができる。この伝導体は設計する 上で設置と物質に関して電気的および化学的に矛盾のないことが必要である。

ジルコニウムまたはグラファイトを例としてあげることができる。

次に本発明の完全廃棄物処理装置を示す図６を参照する。図６に示す炉１１は図 ３に示す他の例、すなわち溶融物質をオーバーフローにより抽出する例に対応す る。図４および５に示す炉、すなわち溶融物質が炉を揺することおよび下部流出 を継続することにより抽出れるものを図６に示す炉と置換することができる。

この装置の錠となる構成は既に図１および３〜５に関して詳細に記載している炉 であり、従って再び説明することはしない。

第一に、この処理装置は貯蔵ホッパーを含む。２個のホッパーを図６の符号１９ および１９ａで示す。これらのホッパーの１つには粉体または顆粒の形態でよい 廃棄物が含まれ、さらに２つ目には、既に説明た役目をする添加剤が含まれる。

２０および２１に送り、その１つを廃棄物に用い２つ目を添加剤に用いる。これ ら２個のホッパー２０および２１の中味を気体式制御弁またはセルラーロックチ ャンバを設けたダブルホッパー装置１ｆ２２に注ぐ。この装置はこの装置２２の 上流と下流との間に差圧があっても、ガスの漏出を伴わずに、物質を炉に供給す るはたらきをする。物質放出装置２２は固体物質を炉に導入するために手段２． ３」こ導かれる。

既に説明したように、溶融処理か一旦開始されると、炉に導入された物質は液化 されオーバーフローにより継続して抽出され、溶融生成物の浴の表面より下に位 置する上を流れる流出口１Ｇを介して溶融物質か流れる。

ガスを導管１５により導入して炉の内部雰囲気を制御する。

廃棄物の溶融中に放出されたガスを導管１４により除去する。

第一に、これらのガスを廃棄物に有機物か含まれる場合、炉で任意の可燃性ガス か形成されるポスト燃焼室２４に送り、事実上すべての場合、焼き払われる。

符号２５はこれらのガスを焼き払うために設けたガスバーナーを示す。また装Ｗ ｉ２Ｇは空気をポスト燃焼室２４に供給するために設けることができる。

ポスト燃焼室２４の後に、サイクロン分離器２７のような除塵機を設け、炉によ り排出される塵を沈殿させる。この塵は一般には金属酸化物または非酸化金属塵 を含む。この塵は汚染物であり、サイクロンのボトム２８で回収する。必要なら ば、その後にこの塵を用いるために処理し、品質を改善することができる。また 、この塵をホッパー１９に戻し装置に再循環させることかできる。また、静電沈 降装置を設り、サイクロンの効率を上昇させることができ、かかる沈降装置を図 ５に示す。

ガススクラバ２９をサイクロン２７の出口に設ける。この装置は処理すべきガス に塩素化合物か残っている場合必要である。このガススクラバを用いてフユーム の温度を下げ溶融およびポスト燃焼段階で形成される酸を溶解する。これらの酸 、例えばＨＣＩおよびＩ−＋２Ｓｏ、はその後適当な化学物質により水溶液中で 中和しその後場の形態で回収することができる。符号３０は水溶液を導入する手 段を示す。

ガススクラバ２９の後に、他の制塵機、例えばサイクロン３１を設けるごとがで きる。このサイクロンを用いてこの装置により放出されたガスをさらに精製し最 終的にスタック３２を介してサイクロンから放出する。塵をサイクロン３１のボ トム３３で回収する。必要なら、この塵を後で使用するため再処理により品質を 後に改善し、あるいはまたホッパー１９に戻し装置に再循環させることかできる 。サイクロン３１は本発明の処理装置に必須ではない。

活性炭または亜炭コークスへの吸着に基づく装置の使用も考えられる。これらの 装置はフユームに吸着剤を注入すること、またはフユームを吸着性層で作成した フィルタに通すことにより稼動する。

サイクロン２７とは異なる装置を炉により放出させたフユームに存在する金属を 回収するために構想することができる。これらの装置をいずれかの代わりにある いは追加としてサイクロン２７に用いることができる。この場合、金属酸化物の 形成が炉雰囲気の組成およびボスト燃焼の化学量論を注意深く選択することによ り、事前に妨げられる。このように、炉で蒸発する金属は非結合状態であり、” 金属”状態に凝縮することができる。

また装置は鉛浴中で回転させることにより液状鉛の幕を形成する輪を含むことが 知られている。亜鉛を含むガスは幕を通過し、亜鉛が鉛に溶解する。これらの装 置を炉の出口にまたは可能ならポスト燃焼室の出口に配置する。卑金属中に溶解 している金属はその後分別蒸留により分離する。

さらに装置は熱交換機により２５０°Ｃ未満に保った領域でガスを金属性塵に接 触させることか知られている。この金属性塵は、冷却されているがほぼ同一の組 成であり、凝縮を活性化するのに用いることができる。次に塵をサイクロン中で 分離する。冷却後、サイクロン中で回収した塵の一部を凝集領域に再注入して凝 縮処理を維持する。

残留物処理装置を廃棄物焼却工場と同じ場所に配置する場合、フユーム精製装置 か設置しである工場を使用するのか有利である。

図７を参照すると、本発明による装置は、図６に示したものと同じ貯蔵および炉 供給装置と、同じ炉とを備えており、ここで再び詳細に説明しない。

しかし、このフユーム処理装置は、完全に変更されている。これは、基本的に湿 式法サイクロン３４を備えており、符号３５によって示す、このサイクロンへと 冷却水を供給するために使用する手段を備えている。この装置は、ベンチュリス クラバーとしても知られている。塵は、このサイクロン３４のボトム３６で回収 される。これを後で再処理することによって、この金属の通常使用が可能となり 、またはホッパー１９へと供給し直して本装置でリサイクルすることが可能とな る。

このフユームは、導管３７を通して逃げ、灰化プラントの既存のフユーム浄化装 置へと送られる。

電磁的誘導加熱には、更なるガスの使用は必要としないので、このフユームは、 放出された蒸気のみを含有している。これらのフユームは、小容量のみを示して いるので、既存のフユーム浄化装置へと、前もってこの装置を変更する必要なし に、フユームを送ることができる。

この炉が稼働状態にあり、炉が含んでいる物質が、液体または半液体状態のとき には、冷クラウンがこの浴の表面上に生成し、これによって揮発性元素、特に金 属の少なくとも一部の捕捉が可能となることにも注意しなければならない。この 現象によっても、炉から放出されたフユームを処理するのに必要な装置の寸法を 限定することができる。

従って、図６に示す全廃棄物処理装置においては、フユームが小容量なので、高 張るフユーム処理装置を設ける必要がない。

各請求項において示された技術的特徴の後に付された参照番号は、これらの請求 項の理解を容易にすることのみを目的としている。これらは、いかなる場合であ っても、記載した特定の実施態様へと本発明を限定するものではない。

国際調査報告 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号ＢＯ９Ｂ　３１００　 ＺＡＢ Ｆ２７Ｂ　１４１０６　７７２７−４に１４／１０　７７２７−４に １４／１８　７７２７−４Ｋ Ｆ２７Ｄ　１７１００　１０４　Ｇ　７１４１−４に６９５３−４Ｄ （７２）発明者　パン　ダン　ブローク　ドブルナン　ジャン フランス国　７８１５０　ル　シエスネ　リュポル　ガルニエ　１９ Ｉ ＢＯＬＤ　５３／３４　１１８　Ａ （７２）発明者　マディグ　ニコル フランス国　９２１２０　モンルージュ　リュガプリエル　ペリ　５９ （７２）発明者　デリオ　ティエリ フランス国　６８５００　ゲブウィエ　リュド　ラ　クール　フランシュ　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．溶融可能であり、この溶融状態で電気伝導体である汚染物質を処理する方法 であって： 誘導体回路（１、３９）およびルツボ（１、８；３８）を備えた誘導炉（１１、 ４０）内へとこの物質を供給し、 このルツボ中で誘導によって前記物質を直接に加熱してこの物質を確実に溶融さ せ、電源（６）へと電気的に接続された前記誘導体回路（１、３９）によってこ の誘導を生じさせ、このルツボ（１、８；３８）が渦電流のシートではなく、 前記の溶融生成物を前記炉から除去し、前記生成物を、冷却の後に、浸出不能な 形で収集する、汚染物質の処理方法。 ２．前記物質の供給と、前記の溶融生成物の除去とを、連続的に行う、請求項１ 記載の汚染物質の処理方法。 ３．前記物質の均一な溶融を確保しおよび／または促進させることを可能とする 添加剤を添加することを含む、請求項１または２記載の汚染物質の処理方法。 ４．前記炉を制御された雰囲気下に稼働させる、請求項１〜３のいずれカーつの 請求項に記載の汚染物質の処理方法。 ５．炉から放出されたフュームを処理する、請求項１〜４のいずれか一つの請求 項に記載の汚染物質の処理方法。 ６．前記の処理が、最初に炉内で生成した可燃性のガスを除去し、次いで炉によ って放出されたフューム内に存在する金属化合物を回収することからなる、請求 項５記載の汚染物質の処理方法。 ７．溶融の間金属酸化物の生成を防止し、これに対応する金属を直接に回収する 請求項６記載の汚染物質の処理方法。 ８．酸の生成が生ずる場合には、ガスをスクラビングさせて酸を溶解させ、酸を 塩の形で回収する、請求項５〜７のいずれか一つの請求項に記載の汚染物質の処 理方法。 ９．最終工程において、大気中へと放出する前にガスをスクラビングする、請求 項５〜８のいずれか一つの請求項に記載の汚染物質の処理方法。 １０．前記の処理が、ガスを冷却し、塵および濃縮された粒子を回収することを 含み、次いで既存の浄化装置へとフュームを送ることを含む、請求項５記載の汚 染物質の処理方法。 １１．溶融可能であり、この溶融状態で導体である毒性物質を処理する装置であ って： この物質（１９、２０、２２）および必要によって添加剤（１９ａ、２１、２２ ）を供給する手段、 ルツボ（１、８；３８）と、電源に電気的に接続された誘導体回路（１、３９） とを備えている誘導炉（１１、４０）であって、この炉が誘導によって前記物質 を直接に加熱して物質を確実に溶融させ、このルツボが渦電流のシートではない 誘導炉、 この溶融生成物（１６、１８）を除去し、冷却の後に浸出不能な形で溶融生成物 を収集する手段 炉から放出されたフュームを処理する装置を備えた、毒性物質の処理装置。 １２．前記誘導炉が、溶融浴の周囲の固体化された表皮の生成および、少なくと も部分的な維持によって特徴付けられており、これがその外壁上で冷却されてい る、請求項１１記載の毒性物質の処理装置。 １３．前記炉（１１）が、電気伝導体である金属コイル（１）を備えており、こ のコイルが中波電流発生装置に接続されており、反応エネルギー補償手段（７） に接続されていてよく、更にボトム（８）へと接続されており、前記コイルおよ び前記ボトムが、適当な装置（１０、１０′）によって冷却されている、請求項 １２記載の毒性物質の処理装置。 １４．固体状態では電気伝導体ではない耐火材からなる壁が、コイル（１）の内 壁上に配置されている、請求項１３記載の毒性物質の処理装置。 １５．前記炉（４０）が、固体状態では電気伝導体ではない耐火材からなるルツ ボ（３８）を備えており、このルツボ（３８）の周囲に配置された誘導手段（３ ９）を備えている、請求項１２記載の毒性物質の処理装置。 １６．前記炉（１１、４０）がカバー（１２）を備えており、次いで、廃棄物を 供給し、この廃棄物を溶融させる間に放出されたガスを除去し、この内部の雰囲 気を制御することを意図したガスを注入するために、それぞれ、導管（１３、１ ４、１５）が設けられている、請求項１２〜１５のいずれか一つの請求項に記載 の毒性物質の処理装置。 １７．前記炉は、前記溶融物質を除去する装置を備えている、請求項１２〜１６ のいずれか一つの請求項に記載の毒性物質の処理装置。 １８．前記炉が、浴の水準下に位置する流出口（１６）を越える流れを有してお り、連続的な状態で除去が行われている、請求項１７記載の毒性物質の処理装置 。 １９．前記炉が、前記浴の水準上に位置する流出口（１６）を越える流れを有し ており、この炉を揺することが可能であり、この炉の上部からのオーバーフロー によって除去を行う、請求項１７記載の毒性物質の処理装置。 ２０．前記炉が、炉の底部に下方流出路（１８）を備えている、請求項１７記載 の毒性物質の処理装置。 ２１．前記フューム処理装置が、ガス除去導管（１４）によって炉（１１）に接 続された後燃焼チャンバ（２４）を備えている、請求項１１〜２０のいずれか一 つの請求項に記載の毒性物質の処理装置。 ２２．サイクロン（２７）のような除塵機が、前記後燃焼チャンバ（２４）の出 口に設けられている、請求項２１記載の毒性物質の処理装置。 ２３．溶融の間金属酸化物の生成を防止するときに、前記装置が、フューム中に 含有されている金属を直接に回収できる装置を備えており、これらの装置が、炉 （１１）の出口に配置されているか、または後燃焼チャンバ（２４）の出口に配 置されている、請求項１１〜２２のいずれか一つの請求項に記載の毒性物質の処 理装置。 ２４．ガススクラバー（２９）が、サイクロン（２７）または金属回収装置の出 口に設けられている、請求項２２または２３記載の毒性物質の処理装置。 ２５．前記装置が、サイクロン（３１）のような他の除塵機をも備えており、ス タック３２がこれに接続されており、本装置から放出されたガスがこれを通して 逃げる、請求項２２〜２４のいずれか一つの請求項に記載の毒性物質の処理装置 。 ２６．前記フュームの処理装置が湿式サイクロン（３４）を備えており、このサ イクロンから逃げたフュームが、灰化プラント中の既存のフューム浄化装置へと 送られている、請求項１１〜２５のいずれか一つの請求項に記載の毒性物質の処 理装置。