JPH10263505A - シュレッダーダストの乾留処理方法 - Google Patents
シュレッダーダストの乾留処理方法Info
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Abstract
クを多量に含むシュレッダーダストの被処理物を乾留処
理する時有害な塩素系ガスが発生する。また、塩素系ガ
スを含まないようにするために残渣に塩化物を固定する
ことも行われているが、残渣の脱塩素化が必要となる。 【解決手段】 タンク1内にシュレッダーダストと炭酸
系のナトリウム物質からなる脱塩素剤を入れて低酸素雰
囲気で300℃以上の温度で乾留し、シュレッダーダス
トから発生した有害な塩素系ガスと前記脱塩素剤とを反
応させて無害な塩化物を生成することで、乾留ガスから
塩素系ガスを分離して無害な乾留ガスを得て回収すると
ともに、乾留残渣を溶液にて洗浄し、無害な塩化物を溶
解除去して脱塩素化する。
Description
や家電製品などの破砕処理により生じるシュレッダーダ
ストを無害化し、減容化及び再資源化する処理方法に関
し、特に、シュレッダーダストを、有害な塩素成分が分
解する温度(300℃)以上の雰囲気で乾留にて熱分解
し、加えた炭酸系のナトリウム物質と分解した塩素系ガ
スと反応させて排ガスと残渣の無害化を実現する脱塩素
処理方法に関するものである。
害なものであるから、燃料として再利用、残渣中の金属
成分等は再利用できる処理方法である。
処理したシュレッダーダストの大部分は、埋設処分され
ているが、ダストの発生量が急増し、年間100万トン
以上のダストが発生しているのが現状である。従って、
処分場の確保が逼迫していることから、埋設に頼らない
有効な処理方法が求められている。
的に取られているが、シュレッダーダストは、主にワイ
ヤハーネスの被覆材であるポリ塩化ビニル等の塩素含有
プラスチックをはじめとするプラスチック廃棄物と金属
が混在したものである。
せると、多量の塩化水素を含む排ガスが発生し、また塩
素成分を含有した焼却灰が残る。しかも焼却灰中には重
金属類が残存するためにそのまま埋設処分することはで
きず後処理が必要となる。
理ではダイオキシン発生のおそれがあり、また塩化水素
による装置の腐食が問題となる。このようにシュレッダ
ーダストの単純な焼却処理ではこのような問題は解決で
きない。
の発生を抑制することを目的として、消石灰、生石灰、
炭酸カルシウム等のカルシウム系のアルカリ物質を脱塩
素剤として添加して処理することが行われている。(例
えば、特開平8−290148号公報)
平8−290148号公報などで開示されている、カル
シウム系の脱塩素剤を加えて乾留処理した場合には、発
生した塩化水素と反応して塩化物を生成し、乾留ガスか
ら塩化水素を分離することが期待でき、生成した塩化物
は残渣と一緒に取り出すことが可能である特徴がある。
ルシウム等のカルシウム系の脱塩素剤の場合には、従来
に比較して有る程度の効果は期待できるものの、十分で
ないことが実験の結果判明した。そこで、本発明の目的
は更に効果的に脱塩素処理ができるシュレッダーダスト
の乾留処理方法を提供しようとするものである。
実験調査の結果、炭酸カルシウム等のカルシウム系の脱
塩素剤を使用した場合は、従来と比較して脱塩素効果は
ある程度は期待できるものの、まだ十分でないことが判
明し、炭酸系のナトリウム物質を用いれば効果的に脱塩
素処理ができることを見い出した。
で、従来の課題を解決するための手段は、シュレッダー
ダストの被処理物と添加した炭酸系のナトリウム物質か
らなる脱塩素剤とを低酸素雰囲気下で300℃以上の温
度(300℃〜1000℃)で乾留し、被処理物から発
生した有害な塩素系ガスと前記脱塩素剤とを反応させ
て、無害な塩化物に生成固定し、乾留ガスから塩素系ガ
スを分離して無害な乾留ガスを得て回収するとともに、
乾留残渣を洗浄して無害な塩化物を溶解除去して脱塩素
化処理するものである。
2種類以上の単体の混合物から選択したもの。
ム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダから選択した単
体、2種類以上の単体、2種類以上の単体の混合物から
選択したもの。
孔質形状、粉体状(粉末、顆粒又はこれらの混合),液
体(水溶液,その他溶液),懸濁液のいずれでもよい。
使用に際しては、これらのいずれか、又はこれらを組み
合わせて使用し、更に、固体又は液体、又は排ガスの被
処理物に投入、混合、噴霧のいずれか、又は、これらの
組み合わせにより使用し、発生した気体と反応させる。
発時重量の0.05〜70重量%を添加する。また重量
と無関係に被処理物から発生する塩素系ガス量と同じ当
量以上添加する。若しくは許容される塩素系ガス量の排
出基準以下となるように添加量を選定する。
とするには、添加量が少な目でよい場合もあり、過剰な
添加を避けて、効果的な添加とする。
熱分解温度以下の時期(最初から混入)、熱分解中(加
熱時の噴霧)、熱分解後(乾留ガス、排ガス)のいずれ
か、又は組み合わせにより適宜添加する。また、加熱処
理温度範囲は、塩素成分の分解温度(200℃〜300
℃)から1000℃とする。
合、噴霧のいずれか、又はこれらを組み合わせて使用す
る。
下の低酸素雰囲気で行い、鉄などの酸化を防止する。
添加して加熱すると、例えば、炭酸水素ナトリウム(N
aHCO3)を添加した場合には、塩化水素(HCl)
と反応して、次のようになる。
l)+(H2O)+(CO2) このことから、NaとCO成分があれば、塩素成分は、
残渣の一部となる塩化ナトリウム(NaCl)と、水分
(H2O)と気体のCO2となり、ダイオキシンの原因の
一因となる塩素系ガスを生成することはなく、排ガスお
よび残渣の無害化が実現できる。
まれておらず、しかもNaClは水などの溶液で簡単に
溶解除去できるので、洗浄後に残った炭化物質は燃料等
として有効利用できる。
ガス成分はほとんど含有していないので、そのまま、又
は塩素成分以外の別の有害物質の除去後に河川、海洋に
排出することが可能となる。
によって説明する。
で、図1において、1はタンクで、例えば、鉄系材料か
ら成り、開閉自在の密閉蓋2を有する。3は加熱源で、
円筒又は角筒の筒状に形成され、加熱源を構成し、この
加熱源3の筒状内にタンク1が挿入される。そして、こ
の加熱源3に電力を供給することでタンク1を加熱す
る。4は排気管、5はバルブ、6はポンプ、7はガス容
器を示す。
ッダーダストと脱塩素剤とをタンク内に充填して密閉蓋
で密閉して外気を遮断し、このタンクをあらかじめ設置
してある加熱源内に挿入して、加熱源が電気炉の場合は
電力を供給してタンクごと加熱し、被処理物を乾留処理
する。そして、所定時間加熱処理した後、タンクを加熱
源から取り出して冷却し、タンク内のガスを抜き取った
後、タンク内の残渣を取り出す。
り出した後、直ちに抜き取って、その後冷却してもよい
し、また加熱源で加熱中に少しずつ抜き取りながら処理
してもよい。
成分が分解して有害な塩素系ガスを発生するが、このと
き、炭酸系のアルカリ物質からなる脱塩素剤と反応して
有害な塩素系ガス(HCl)が無害な塩化物(NaC
l)に置換生成される。
ス加熱、マイクロ波加熱、誘導加熱等のいずれでも、又
はこれらの組み合わせでもよい。
図で、図1と同じ符号はそれと同一又は相当部分を示し
ている。
する場合は、タンク1内に被処理物と脱塩素剤を入れ、
密閉蓋2を閉じて密閉して加熱源3で加熱する。この加
熱源3は、電気加熱、ガス加熱、誘導加熱、燃焼加熱、
マイクロ波加熱の何れでもよい。
ルブ5を開くことによって排気管4を通って乾留液槽9
に送られるが、途中冷却器8で冷却され、液体となって
乾留液槽9に滴下され乾留液11となる。
10およびポンプ6の操作によりガス容器7に貯蔵す
る。この乾留ガスは主に可燃性ガスであるから、燃料と
して利用できる。
は、遠心分離手段等により油と水を分離して回収する。
物(残渣)は、加熱源からタンクを取り出して冷却した
後、取り出す。
塩素系ガスおよび残渣中の塩化物を調べた結果、ガスか
らは塩素系ガスは検出されなかった。
れず、無害な塩化物(NaCl)が確認された。
槽に入れて約10分間撹拌しながら水洗浄して残渣中の
NaClを水に溶解させ、残りの炭化物中にも、有害な
塩素系ガス成分は確認されなかった。
て炭化物、各種金属を抽出し再利用に供することができ
る。
レッダーダストを加熱炉で加熱処理する場合を示す。プ
ラスチック材又はプラスチック材を多量に含有するシュ
レッダーダストの被処理物は、シュレッダーダスト投入
ホッパー21から加熱処理炉20に投入する。この被処
理物を投入するとき、脱塩素剤を、脱塩素剤供給部22
から供給して混合部23で被処理物と混合する。この脱
塩素剤の混合は、シュレッダーダスト投入ホッパー21
内で行ってもよいし、また混合部23を設けずに加熱処
理炉20にシュレッダーダストとは別ルートで供給する
ようにしてもよい。
20で乾留処理すると、塩素成分の分解温度以上の温度
で分解した塩素系ガスと脱塩素剤とが反応して有害な塩
素系ガスが、無害な塩化物に置換生成される。よって、
発生ガスには有害な塩素系ガスは存在しないので、その
まま熱交換器24で一旦排熱を利用した後、煙突25か
ら大気中に排出してもよいし、また、ガス容器26に一
旦貯蔵するか、そのまま燃料として利用でき、更に熱ガ
スとして暖房等に利用することができる。
24内を循環させ、温水として利用する。
灰(残渣)は、処理灰取出部28に取り出す。この処理
灰中には無害な塩化物(塩化ナトリウム)が生成されて
存在するが、この無害な塩化物は容易に水等で洗浄除去
できるので、これを除去し、残った炭化物は、そのま
ま、又は固形化して燃料として利用でき、従来のような
複雑な脱塩素設備は必要としない。
ーダストを乾留処理すると、処理過程で塩素成分の分解
温度(200℃〜300℃)以上になったとき塩素成分
は分解し、この分解して発生した塩素系ガスと、炭酸系
のナトリウム物質とが反応し、ガス中の有害な塩素系ガ
スは無害な塩化物(NaCl)に置換生成され、ガスお
よび残渣中には有害な塩素系ガス成分は存在しなくな
る。
た。
閉容器にて低酸素雰囲気を作り、この密閉容器に試料を
入れ、電気炉にて加熱し、250℃から600℃まで5
0℃間隔で各温度にて5分間保持し、昇温時、キープ時
で塩化水素ガス(HCl)濃度(ppm)を測定する。
規定されている検知管によって測定した。
粉体を使用した。
て、塩化水素ガス濃度は実験10回における測定値で実
施例1〜実施例3は最高値、比較例1〜比較例3は最低
値を示す。
10回の実験でいずれも検出されなかったことを示す。
るポリ塩化ビニリデン4gを用いて予備試験を行った。
その結果を表1の比較例1に示す。
脱塩素剤として知られている炭酸カルシウムおよび消石
灰の粉末を夫々20gを添加して実験した。その結果を
比較例2および比較例3に示す。
る脱塩素剤の中の炭酸水素ナトリウムを選定して20g
を用い実験を行った。その結果を実施例2に示す。
いて、炭酸水素ナトリウムを添加して実験を行った。そ
の結果を実施例1に示す。
した模擬ゴミを作り、更に厳しい状況を作るためにポリ
塩化ビニリデンを4g加え、且つ、水20ccも加えて
実用に向けた実験(追試)を行った。その結果を実施例
3に示す。
ビニリデンを被処理物とした場合、脱塩素剤を添加しな
い比較例1では熱処理による各温度に渡って塩化水素ガ
スが多量に発生している。この被処理物に従来の脱塩素
剤である炭酸カルシウムを添加した比較例2と、消石灰
を添加した比較例3では、比較例1と較べて塩化水素ガ
スの発生がかなり抑制されているものの、まだ十分であ
るとはいえない。
て炭酸水素ナトリウムを添加した実施例2は全温度範囲
に渡って塩化水素ガスが検出されず、また、模擬ゴミに
水分を加え炭酸水素ナトリウムを添加した実施例3にお
いても全温度範囲に渡って塩化水素ガスは検出されず、
いずれもきわめて良好な結果が得られた。
酸水素ナトリウムを添加した場合も、実施例1に示すよ
うに何れの温度領域においても、塩化水素の生成は完全
に抑制されている。
する塩化ビニル系物質を熱的処理する場合、塩素系ガス
と反応する炭酸系のアルカリ物質(特に、ナトリウム
系)を添加物として加えて処理すれば、無害化処理がで
きることを確認できた。
いても実験を行い同様の効果が得られた。
応すると、排ガスおよび残渣の無害化が実現できる理由
は、次のように有害な塩素系ガスを無害な塩化物に置換
生成されることによる。
は、塩化水素(HCl)と反応して次のようになる。
l)+(H20)+(CO2) 水分が存在した場合 (NaHCO3)+(H2O)→(NaOH)+(H2C
O3) (NaOH)+(H2CO3)+(HCl)→(NaC
l)+(H2O)+(CO2) となる。
化水素(HCl)と反応して次のようになる。
Cl)+(H2O)+(CO2) (3)セスキ炭酸ナトリウムの場合 化学式 Na2CO3・NaHCO3・2H2O で表さ
れ、前記(1),(2)と同様な反応をして、有害な塩
化水素(HCl)を無害な塩化物(NaCl)に置換生
成する。
素系ガス成分は検出されず、無害な塩化物である塩化ナ
トリウム(NaCl)が検出された。更に該残渣を10
分間撹拌しながら水洗浄することにより、塩化ナトリウ
ムは水に溶解し、炭化物が残存するが、この炭化物中に
も塩素系ガス成分は検出されなかった。
化ナトリウム(NaCl)と、水分(H2O)と気体の
CO2となり、ダイオキシンの原因の一因となる塩化水
素を生成することはなく、排ガスおよび残渣の無害化が
実現できる。
して無害で安定した塩化物を生成する成分が存在すれば
同様な結果が得られることは明らかであり、上記と同様
の反応を示す次の物質が使用できる。
種類以上の単体、2種類以上の単体の混合物から選択し
たもの。
ム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ、から選択した
単体、2種類以上の単体、2種類以上の単体の混合物か
ら選択したもの。
O3)は、別称として、 (a)酸性炭酸ナトリウム (b)重炭酸ナトリウム (c)重炭酸ソーダ と称され、更には俗称として、重曹とも称されている。
して、炭酸ソーダ、単にソーダ、と称され、更には無水
塩はソーダ灰、十水塩は洗濯ソーダ、結晶ソーダとも称
されている。
HCO3・2H2O)は、別称として、 (a)二炭酸一水素ナトリウム (b)三二炭酸水素ナトリウム (c)ナトリウムセスキカーボネート と称され、天然にはトロナ(天然ソーダ)として産出す
る。
量の0.05〜70重量%とすることで、効果的に塩化
水素と反応して無害な塩化物に置換生成することができ
る。
の排ガスのような場合には、または、過剰/不足となる
ような添加を防止するような場合には、含有する塩化水
素量に応じて添加するのがよく、添加する脱塩素剤は、
処理される媒体の含有する塩素成分と同じ当量以上添加
する。
が、生成したNaClは無害な塩化物であり、このNa
Clは水などの溶液による洗浄処理により効果的に除去
でき、洗浄後には、再利用可能な炭化物質が残る。
で、処理灰を水槽に入れ、所定時間(約30分間)撹拌
して塩化ナトリウム(NaCl)を水に溶解し、処理灰
から取り除く、次に、これを脱水、乾燥して固形化す
る。洗浄後は有益な炭化物質が残る。
等により各物質に分離して、炭化物、各種金属を抽出
し、再利用に供する。
ほとんど含まれていないので、そのまま河川又は海洋に
放流することができる。
マトグラフィで測定した結果、比較例1〜3では、10
00ppm以上あったものが、本発明では確認されず、
無害な塩化物(NaCl)が確認された。
ーダストを有害な塩素系ガス成分を含まない無害な乾留
ガス、及び残渣を得ることができる。
に比べて効率良く、しかも少量の使用で塩素系ガス成分
の無害化が実現できる。
することなく利用できる。
中に放出することも可能で大気汚染防止法にも適合し、
ダイオキシンの発生もない。
ンジンの燃料、温水器の熱源、熱ガスとして暖房、など
の各種用途に再利用できる。
ず、無害な塩化物(NaCl)を生成して存在するが、
この無害な塩化物は容易に水等の溶液にて洗浄除去でき
る。
ガス成分を含有していないので、そのまま河川、海洋に
放出できる。
手段をとることは任意である。
んでいないので、所定の分離手段にて有益物質を分離抽
出して再利用することができる。
ガスを有さないので、二次燃焼等の排ガス処理して排出
することができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 シュレッダーダストの被処理物と添加し
た炭酸系のナトリウム物質からなる脱塩素剤とを低酸素
雰囲気下で300℃以上の温度で乾留し、被処理物から
発生した有害な塩素系ガスと前記脱塩素剤とを反応させ
て無害な塩化物を生成して、乾留ガスから塩素系ガスを
分離して無害な乾留ガスを得て回収するとともに、乾留
残渣を溶液にて洗浄し、無害な塩化物を溶解除去して脱
塩素化することを特徴としたシュレッダーダストの乾留
処理方法。 - 【請求項2】 脱塩素剤は、炭酸系のナトリウム物質の
単体、2種類以上の単体、2種類以上の単体の混合物か
ら選択することを特徴とする請求項1記載のシュレッダ
ーダストの乾留処理方法。 - 【請求項3】 脱塩素剤は、炭酸水素ナトリウム、炭酸
ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ、から
選択した単体、2種類以上の単体、2種類以上の単体の
混合物から選択することを特徴とする請求項1記載のシ
ュレッダーダストの乾留処理方法。 - 【請求項4】 脱塩素剤は、塊状、板状、多孔質形状、
粉体状、溶液、懸濁液の何れかで形成したことを特徴と
する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシュレッ
ダーダストの乾留処理方法。 - 【請求項5】 脱塩素剤は、被処理物の出発時重量の
0.05〜70重量%添加することを特徴とする請求項
1ないし4のいずれか1項に記載のシュレッダーダスト
の乾留処理方法。 - 【請求項6】 脱塩素剤は、被処理物が発生する塩素系
ガス量と同じ当量以上添加することを特徴とする請求項
1ないし5のいずれか1項に記載のシュレッダーダスト
の乾留処理方法。 - 【請求項7】 脱塩素剤は、被処理物が含有する塩素成
分の熱分解温度以下の時期、又は熱分解中、又は熱分解
後のいずれか、又は組み合わせにより添加することを特
徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシュ
レッダーダストの乾留処理方法。 - 【請求項8】 脱塩素剤は、許容される排出基準に適合
する塩素系ガスの排出量以下となるように添加すること
を特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の
シュレッダーダストの乾留処理方法。 - 【請求項9】 乾留は、酸素濃度が15vol%以下の
低酸素雰囲気で行うことを特徴とする請求項1記載のシ
ュレッダーダストの乾留処理方法。 - 【請求項10】 脱塩素剤の使用は、投入,混合,噴霧
の何れか、又はこれら組み合わせであることを特徴とす
る請求項1ないし8のいずれか1項に記載のシュレッダ
ーダストの乾留処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9070967A JPH10263505A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | シュレッダーダストの乾留処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9070967A JPH10263505A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | シュレッダーダストの乾留処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10263505A true JPH10263505A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13446814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9070967A Pending JPH10263505A (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | シュレッダーダストの乾留処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10263505A (ja) |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP9070967A patent/JPH10263505A/ja active Pending
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