JPH11130903A

JPH11130903A - 廃棄物の処理方法および処理装置

Info

Publication number: JPH11130903A
Application number: JP9295789A
Authority: JP
Inventors: Miya Sasaki; 美弥佐々木
Original assignee: ASSOCIATION FOR ELECTRIC HOME APPLIANCES; Toshiba Corp
Current assignee: ASSOCIATION FOR ELECTRIC HOME APPLIANCES; Toshiba Corp
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】フロン含有発泡樹脂を有する廃棄物の処理
で、フロンとともに排出されるハイドロカーボンからの
炭状物質の付着を防止するためのハイドロカーボンの酸
化分解において、触媒の活性低下を抑え高い分解率を維
持する。【解決手段】本発明においては、乾留槽から排出され
るフロンを含む排気中のハイドロカーボンを、触媒の存
在下に酸化分解して除去するハイドロカーボン分解工程
で、触媒の温度を 900℃以下に保持し、触媒の劣化を防
止する。触媒温度の上昇防止は、触媒として 500℃以下
の活性温度を有する触媒を使用することや、触媒構造の
改良あるいは冷却機構の設置により達成される。また、
ハイドロカーボン分解槽に導入される排気に空気等の気
体を混合し、ハイドロカーボン濃度を下げることで、触
媒温度の上昇を抑制することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物や産業
廃棄物の処理方法および処理装置に係り、特に構成材の
少なくとも一部として、有機ハロゲン化物（ハロゲン化
炭化水素）を含有する発泡樹脂を有する廃棄物の処理方
法および処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から使用が済み廃棄される家電製品
（以下、廃家電製品という。）を処理する際に、一般消
費者から廃棄される場合には一般廃棄物として、また事
業者等から廃棄される場合には産業廃棄物として、それ
ぞれ処理されてきた。このように同じ廃家電製品の処理
であっても、廃棄元によって対応が異なっていたが、具
体的な処理方法はどちらの場合も埋め立てが主流であっ
た。

【０００３】上述した廃家電製品のうち例えば冷蔵庫に
は、断熱材として発泡ウレタン樹脂が用いられており、
この発泡樹脂の発泡剤としては、従来からCFC-11やCFC-
12等のフロン（有機ハロゲン化物）が主として用いられ
てきた。その結果、このようなフロンを含む発泡ウレタ
ン樹脂を構成材とする廃家電製品を埋め立て処理する
と、時間の経過とともにフロンが大気中に放出されるお
それがある。

【０００４】ところで、オゾンホールの発見以後、地球
的規模の環境意識の高揚から、フロンによるオゾン層の
破壊が大きな問題となっている。すなわち、CFC-11やCF
C-12等の特定フロンは、大気中に放出された場合比較的
安定であるため、分解されずにそのまま成層圏にまで拡
散し、その結果成層圏において宇宙からの強い紫外線に
よって分解され、オゾン層の破壊を引き起こす。そし
て、オゾン層が破壊されると、地上に到達する有害な紫
外線量が増大し、生態系の破壊や人体への害など、種々
の悪影響を及ぼすことが判明している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を根本
的に解決するため、CFC-11やCFC-12等のフロンを大気中
に放出するおそれのある廃家電製品の処理に関しては、
そのまま埋め立て処理をするのではなく、予めフロンを
分解し無害化したうえで処理することが求められてい
る。

【０００６】一方、発泡剤として、CFC-11やCFC-12等の
特定フロンに代えて、 HCFC-22やHFC-134a等の代替フロ
ンを用いることも検討されているが、これら代替フロン
もオゾン層を破壊しないわけではないため、段階的に使
用を削減することが求められている。したがって、代替
フロンを発泡剤として含む発泡樹脂を構成材とする廃棄
物についても、代替フロンを分解・無害化したうえで処
理することが求められている。

【０００７】従来から、前記した特定フロンあるいは代
替フロンを発泡剤として含む発泡樹脂、例えば発泡ウレ
タン樹脂を構成材とする廃棄物の処理方法としては、廃
棄物に加熱処理を施し、発泡樹脂からフロンを排出させ
るとともに樹脂を分解し、さらにこうして排出されたフ
ロンを、触媒を用いた加熱分解、プラズマ分解、燃焼分
解等によりハロゲン化水素に分解して無害化する方法が
提案されている。

【０００８】しかしこのような処理方法では、廃棄物に
加熱処理を施す乾留槽から、フロンとともに、ベンゼン
（Ｃ₆Ｈ₆）、2-メチル -1-ペンテン（ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｃ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂）、1-ブタノール（Ｃ₄
Ｈ₉（ＯＨ））、トルエン（Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₃）等のハイ
ドロカーボン（炭化水素）が発生し、触媒を用いたフロ
ンの分解工程で、このハイドロカーボンが分解されて炭
状の物質となり、触媒の表面に付着する。そして、この
付着した炭状物質が、触媒の活性を低下させる原因とな
っていた。

【０００９】このようなハイドロカーボンに由来する炭
状物質の付着を防止するために、従来から、フロンの分
解・無害化工程の前に、触媒を用いてハイドロカーボン
を酸化分解することが考えられていた。そして、このハ
イドロカーボンの酸化分解工程において、使用する触媒
の耐久性を向上させることが強く求められていた。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、発泡剤等としてフロンを含む発泡樹脂を構成
材とする廃棄物を加熱処理し、フロンを回収して分解・
無害化するにあたり、フロンとともに排出されるハイド
ロカーボンに由来する炭状物質の付着を防止するための
ハイドロカーボンの酸化分解において、触媒の活性が長
時間低下することなく高い分解率が維持される、廃棄物
の処理方法および処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の処理方
法は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化物
含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する方法において、
前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少なく
とも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する有機ハ
ロゲン化物回収工程と、前記回収工程で回収された前記
有機ハロゲン化物を含有するガスを、第１の触媒槽に通
し、第１の触媒の存在下に前記ガス中のハイドロカーボ
ンを酸化分解するハイドロカーボン分解工程と、前記工
程でハイドロカーボンが除去されたガスを、第２の触媒
槽に通し、第２の触媒の存在下に前記有機ハロゲン化物
を加熱分解し無害化する有機ハロゲン化物分解工程とを
備え、前記ハイドロカーボン分解工程で、前記第１の触
媒を、該触媒が活性しかつ劣化を進行させない温度に保
持することを特徴とする。

【００１２】本発明の廃棄物の処理装置は、構成材の少
なくとも一部として有機ハロゲン化物含有発泡樹脂を有
する廃棄物を処理する装置であって、前記廃棄物に加熱
処理を施し、前記発泡樹脂から少なくとも前記有機ハロ
ゲン化物を排出させて回収する乾留槽と、前記乾留槽か
ら排出される前記有機ハロゲン化物を含有するガス中の
ハイドロカーボンを、第１の触媒の存在下に酸化分解す
るハイドロカーボン分解槽と、前記ハイドロカーボン分
解槽から排出されるガス中の有機ハロゲン化物を、第２
の触媒の存在下に加熱分解し無害化する有機ハロゲン化
物分解槽とを備え、前記第１の触媒が、前記ハイドロカ
ーボンの酸化分解時に、該触媒が活性しかつ劣化を進行
させない温度に保持される構造を有することを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明の第２の発明の廃棄物の処理
装置は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン化
物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する装置であっ
て、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少
なくとも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する乾
留槽と、前記乾留槽から排出される前記有機ハロゲン化
物を含有するガス中のハイドロカーボンを、第１の触媒
の存在下に酸化分解するハイドロカーボン分解槽と、前
記ハイドロカーボン分解槽から排出されるガス中の有機
ハロゲン化物を、第２の触媒の存在下に加熱分解し無害
化する有機ハロゲン化物分解槽とを備え、前記第１の触
媒を、該触媒が活性しかつ劣化を進行させない温度に保
持する温度保持機構を具備することを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明の第３の発明の廃棄物の処
理装置は、構成材の少なくとも一部として有機ハロゲン
化物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する装置であっ
て、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少
なくとも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する乾
留槽と、前記乾留槽から排出される前記有機ハロゲン化
物を含有するガス中のハイドロカーボンを、第１の触媒
の存在下に酸化分解するハイドロカーボン分解槽と、前
記ハイドロカーボン分解槽から排出されるガス中の有機
ハロゲン化物を、第２の触媒の存在下に加熱分解し無害
化する有機ハロゲン化物分解槽とを備え、かつ前記第１
の触媒を、該触媒が活性し劣化を進行させない温度に保
持する冷却機構を具備することを特徴とする本発明にお
いては、まず有機ハロゲン化物回収工程において、乾留
槽内で廃棄物に加熱処理を施し、廃棄物の構成材の一部
をなす発泡樹脂から、発泡剤として含有されている有機
ハロゲン化物を排出させて回収する。ここで、処理の対
象となる廃棄物としては、有機ハロゲン化物を発泡剤と
して含有する発泡樹脂例えば発泡ウレタン樹脂や発泡ス
チレン樹脂を、構成材の少なくとも一部として有する廃
棄物が例示される。廃棄物は、このような発泡樹脂のみ
から成るものであっても良いし、構成材の一部として発
泡樹脂を含むものでも良い。処理される具体的な廃棄物
としては、冷蔵庫、自動車部品、断熱材、吸音材などが
あり、特に限定されない。

【００１５】また、有機ハロゲン化物としては、炭化水
素の水素の一部または全部が塩素やフッ素のようなハロ
ゲン元素で置換された化合物が挙げられ、特に脂肪族有
機ハロゲン化物が挙げられる。具体的には、いわゆる特
定フロン（クロロフルオロカーボン）や代替フロン（ハ
イドロフルオロカーボンまたはハイドロクロロカーボ
ン）等が例示される。なお、冷蔵庫のように、発泡樹脂
の発泡剤として以外に例えば冷媒としてフロンが使用さ
れた廃棄物では、冷媒のフロンを併せて処理しても良
い。

【００１６】次いで、有機ハロゲン化物回収工程で排出
された有機ハロゲン化物を含有するガスを、第１の触媒
槽に通し、ここで触媒の存在下にガス中のハイドロカー
ボンを酸化し、二酸化炭素と水とに分解する。このと
き、触媒（第１の触媒）の温度を 900℃以下に保つこと
で、触媒の活性が長時間低下することなく保持され、高
いハイドロカーボン分解率が維持される。

【００１７】その後、ハイドロカーボン分解工程でハイ
ドロカーボンが除去されたガスを、第２の触媒槽に通
し、触媒（第２の触媒）の存在下にガス中の有機ハロゲ
ン化物を加熱分解し無害化する。このとき、ハイドロカ
ーボンに由来する炭状物質がほとんど生成されないの
で、第２の触媒の活性が長時間低下することなく保持さ
れ、高いフロン分解率が維持される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明の廃棄物の処理方法の基本
的構成を示す図である。

【００２０】本発明の処理方法においては、まず有機ハ
ロゲン化物（フロン）を含有する発泡樹脂を構成材の少
なくとも一部として有する廃棄物、例えば断熱材として
発泡ウレタン樹脂を有する冷蔵庫を、適当な大きさに粗
破砕した後、破砕物を乾留槽内に投入して加熱処理を施
す（フロン回収工程）。乾留槽としては、ロータリキル
ン等が使用される。また、乾留槽の温度は、例えば発泡
ウレタン樹脂からのフロンの排出・回収では、 100〜 5
00℃に設定されている。

【００２１】このような温度で加熱処理を施すことで、
冷蔵庫等の粗破砕物から、CFC-11のようなフロンの他
に、ベンゼン、2-メチル -1-ペンテン、1-ブタノール、
トルエン等のハイドロカーボン（ＨＣ）、ウレタン樹脂
からの乾留油、冷蔵庫の筐体を構成している金属等が排
出される。これらの排出物のうちで、金属および乾留油
は分別回収されてリサイクルされ、フロンおよびハイド
ロカーボンを含むガス（排気）は、ガス状態のままで、
第１の触媒槽であるハイドロカーボン分解槽に導入され
る。

【００２２】ハイドロカーボン分解槽では、導入された
ガスが第１の触媒の存在下で一定の温度以上に加熱さ
れ、ガス中のハイドロカーボンが酸化されて、二酸化炭
素と水とに分解される（ハイドロカーボン分解工程）。
ここで、ハイドロカーボンの分解用の第１の触媒として
は、パラジウム、白金、クロム等の金属が使用され、こ
れらの金属が、断面四角形、六角形等の多数の管状体を
はちの巣形に並べた形態を有するハニカム型、あるいは
球状粒子を円盤形状に成形した形態を有するペレット型
を呈している。

【００２３】これらの触媒は、初期活性を保つために、
900℃以下の温度で使用されることが望ましい。すなわ
ち、これらの触媒を 900℃以上の温度で長時間使用した
場合には、触媒の劣化が進み、ハイドロカーボンの酸化
分解率が低下してくるため、900℃以下の温度での使用
が必要である。

【００２４】ハイドロカーボン酸化触媒の初期および一
定時間経過後の活性を表すハイドロカーボンの酸化分解
率を、図２に示す。また、同じ触媒の1000hr経過後の酸
化分解率と使用温度との関係を、図３に示す。図２のグ
ラフから、ハイドロカーボンの酸化分解率がほぼ 100％
になる温度が、一定時間経過後では、初期に比べて高温
側にシフトすることがわかる。また、図３のグラフか
ら、ハイドロカーボン酸化触媒を一定時間 900℃以上の
温度で使用した場合には、触媒劣化が進み、酸化分解率
が大幅に減少することがわかる。

【００２５】また、このようなハイドロカーボン分解工
程では、ハイドロカーボンを酸化するために、乾留槽か
ら酸素源がハイドロカーボン分解槽に取り込まれるか、
あるいは大気中の酸素がハイドロカーボン分解槽に取り
込まれる。

【００２６】このように取り込まれた酸素とハイドロカ
ーボンとが反応すると、反応熱が発生し、触媒温度は、
安定時活性温度に反応熱による温度上昇分を積算した温
度となる。なお、安定時活性温度は、ハイドロカーボン
の酸化分解率を99％以上とすることができる触媒温度で
ある。したがって、ハイドロカーボンの処理量が同じで
あれば、安定時活性温度が低い方が、実際の触媒温度は
低くなる。

【００２７】例えば、図４に示すように、触媒の安定時
活性温度が 500℃以下の場合には、ＴＨＣ（トータルハ
イドロカーボン）濃度が約2.0vol％で、触媒温度は 900
℃以下となり、劣化が進みにくい良好な温度に保たれ
る。各種の触媒の安定時活性温度を調べたところ、パラ
ジウム、白金、クロムの活性温度が 500℃以下であっ
た。したがって、ハイドロカーボン酸化触媒としてこれ
らを使用することにより、劣化の進みにくい 900℃以下
の触媒温度を保持することができる。

【００２８】次いで実施例においては、ハイドロカーボ
ンが酸化分解され除去されたガスが、第２の触媒槽であ
るフロン分解槽に導入され、第２の触媒の活性温度以上
に加熱されてフロンが分解される（フロン分解工程）。
ここで、フロン分解用の第２の触媒としては、クロム
系、ジルコニウム系等の金属系の触媒が使用される。そ
して、分解生成したハロゲン化水素（ＨＣ１、ΗＦ）が
吸着槽に導入され、この槽内で吸着剤に吸着されて無害
化される（ハロゲン化水素吸着工程）。吸着剤として
は、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウ
ム、フッ化カルシウム等のカルシウム系の化合物が使用
される。

【００２９】次に、本発明の廃棄物の処理装置の実施例
について説明する。

【００３０】図５は、本発明の廃棄物の処理装置の実施
例の概略構成を示す図であり、図６は、実施例の処理装
置の要部を示す斜視図である。

【００３１】実施例の処理装置は、図５に示すように、
発泡ウレタン樹脂を有する冷蔵庫のような廃棄物を粗破
砕したものに加熱処理し、発泡ウレタン樹脂からフロン
等を排出させる乾留槽１と、この乾留槽１から排出され
るガス中のハイドロカーボンを、二酸化炭素と水とに酸
化分解するハイドロカーボン分解槽２と、この槽から排
出されるガス中のフロンを加熱分解し無害化するフロン
分解槽３とを備えている。

【００３２】そして、ハイドロカーボン分解槽２におい
ては、図６に示すように、パラジウム、白金、クロム等
を触媒本体とするハニカム型触媒４が設けられている。
このような触媒の一つの構造単位を取り出したものを、
図７に拡大して示す。この図に示すように、断面四角形
のはちの巣形に形成された担体の外側面および内周面
に、パラジウム、白金、クロム等の触媒物質が固着され
ている。ハニカム型触媒４では、このような触媒物質の
表面でハイドロカーボンと酸素とが反応し、ハイドロカ
ーボンの酸化分解反応が生起するので、各構造単位の内
部空間では、各内周面の反応部からの熱の輻射により温
度が上昇する。したがって、一つの構造単位における輻
射対面距離、すなわち断面四角形の最も短い辺の長さを
d、軸方向の長さを Lとするとき、輻射熱を逃がして温
度上昇を防ぎ、触媒劣化の進みにくい 900℃以下の温度
を保持するためには、触媒長さ Lは短い方が良く、かつ
L/dの値を20以下とすることが望ましい。ここで、 L/d
の値の望ましい範囲は、以下の試験結果から決定され
た。

【００３３】すなわち、断面四角形のはちの巣形状を有
するハニカム型触媒において、 L/dの値を変化させ、 L
/dの値と触媒温度との関係を調べた。測定結果を図８に
示す。この測定結果から、 L/dの値が20以下であれば、
触媒温度が劣化の進みにくい900℃以下の温度に保持さ
れ、触媒寿命の低下が抑えられることがわかった。

【００３４】なお、ハニカム型触媒は、四角形以外に、
六角形または六角以上の多角形の断面を有するはちの巣
形状とすることができる。いずれの形状のハニカム型触
媒においても、最も短い輻射対面距離を dとすると、 L
/dの値を20以下とすることにより、触媒温度を 900℃以
下に保持することができる。

【００３５】次に、本発明の廃棄物の処理装置の第２乃
至第４の実施例を、図９乃至図１２に基づいてそれぞれ
説明する。

【００３６】第２の実施例の処理装置においては、図９
に示すように、ハイドロカーボン分解槽２において、ハ
イドロカーボン酸化触媒とし、ハニカム型触媒４が２段
に設けられており、１段目の触媒４ａと２段目の触媒４
ｂとの間に、空間５が設けられている。

【００３７】このように構成されるハイドロカーボン分
解槽２において、乾留槽から導入されたフロンおよびハ
イドロカーボンを含むガス（排気）６は、１段目の触媒
４ａと２段目の触媒４ｂを順に通過するが、上流側の１
段目の触媒４ａでは、排気６に含まれるハイドロカーボ
ンの一部が酸化（分解）し、残りのハイドロカーボンが
２段目の触媒４ｂで完全に酸化分解されるため、酸化分
解による発熱が１段目の触媒４ａと２段目の触媒４ｂと
に分散される。したがって、各段の触媒の温度上昇が抑
制され、触媒温度が、劣化が進行しにくい 900℃以下の
温度に保持される。また、１段目の触媒４ａと２段目の
触媒４ｂとの間の空間に、空気や窒素のような冷却用気
体を導入する構造を採用することにより、触媒温度の上
昇をさらに効果的に抑制することができる。

【００３８】なお、各段の触媒４ａ、４ｂの形態はハニ
カム型に限定されず、１段目および／または２段目の触
媒としてペレット型の形態を有する触媒を使用しても、
同様の効果を挙げることができる。

【００３９】また、第３の実施例の処理装置において
は、図１０に示すように、ハイドロカーボン分解槽２の
外側に冷却用のファン７が配設され、このファン７から
送り出される空気等の流体が、ハイドロカーボン分解槽
２とその外側に配置された円筒状外囲器８との間を通っ
て、外部へ排出されるようになっている。そして、ハイ
ドロカーボン分解槽２内に配置された温度センサー（図
示を省略。）で温度を検出し、触媒９近傍の温度が 900
℃以下になるように、例えば検出温度が 800℃に達した
ときにファン７を運転するように構成されている。な
お、図中、符号１０は、フロンとハイドロカーボンを含
むガス６を加熱するための排気加熱ヒータを示す。ま
た、ファン７から送り出される冷却用流体としては、空
気（大気）等の気体の他に、水を用いることも可能であ
る。

【００４０】さらに、第４の実施例の処理装置において
は、図１１（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すように、
ハイドロカーボン分解槽２の外周面に長さ方向に沿っ
て、熱伝導性材料からなる放熱用のフィン１１が取付け
られている。放熱用フィン１１の形状は、図１２に示す
ように、円周方向に沿って配設された円盤形のものとし
ても良い。

【００４１】このような構造のハイドロカーボン分解槽
２においては、放熱用フィン１１の取付けにより放熱面
積が増大されているので、放熱による冷却効率が向上さ
れ、触媒の温度上昇が抑制される。

【００４２】次に、本発明の廃棄物の処理装置の第５乃
至第６の実施例を、図１３乃至図１６に基づいてそれぞ
れ説明する。

【００４３】第５の実施例の処理装置においては、図１
３に示すように、乾留槽から排出されたフロンおよびハ
イドロカーボンを含むガス（排気）６をハイドロカーボ
ン分解槽２に導入する経路に、排気加熱ヒータ１０が配
置され、槽内のハニカム型またはペレット型の触媒９の
近傍に、温度センサー１２が配置されている。なお、排
気加熱ヒータ１０としては、排気６への熱伝達面積を稼
ぐため、多数の排気流通路が設けられたメッシュ状のも
のや、伝熱用のフィンが装着されたものが好ましい。そ
して、温度センサー１２は、排気加熱ヒータ１０の動作
を制御する温度コントローラ１３に接続されており、温
度コントローラ１３により、以下に示すシーケンス制御
が行なわれるように構成されている。

【００４４】すなわち、図１４のフロー図に示すよう
に、廃棄物処理装置の運転開始と同時またはその前後
で、ハイドロカーボン分解槽の上流側に配設された排気
加熱ヒータを作動させ、このヒータを経由してハイドロ
カーボン分解槽に導入される排気の温度を上昇させる。
そして、触媒近傍に配設された温度センサーで温度を検
出することにより、触媒が活性化するに充分な温度に達
している否かを判定し、活性温度に達するまで排気の加
熱を継続する。その後、排気中のハイドロカーボンに酸
化分解反応が生起したかどうかを、温度センサーにより
確かめる。ハイドロカーボンに酸化分解反応が生起した
場合には、反応熱の発生により急激な温度上昇が起きる
ので、温度センサーでの検出値の変化により、反応を確
認することができる。そして、反応が生起した時点で、
排気加熱ヒータの運転を停止する。また、温度センサー
により検出される触媒近傍の温度が、触媒の活性温度よ
り低くなった場合には、排気加熱ヒータを再び作動させ
る。廃棄物の全量の処理が終了するまで、このようなシ
ーケンスに従って制御が行なわれる。

【００４５】このように構成される実施例においては、
ハイドロカーボン分解槽２への排気６の導入経路に排気
加熱ヒータ１０が設けられているので、排気６を効率よ
く触媒活性に充分な温度に加熱することができるうえ
に、この排気加熱ヒータ１０の動作が、温度センサー１
２に接続された温度コントローラ１３により制御されて
いるので、触媒９の温度を 900℃以下の温度に保持し、
効果的に触媒の劣化を抑制することができる。

【００４６】第６の実施例の処理装置においては、図１
５に示すように、ハイドロカーボン分解槽２において、
ハイドロカーボン酸化触媒が２段に設けられており、１
段目の触媒として、断面四角形または六角形のはちの巣
形に形成された導電性の担体の表面に、粒子状の触媒物
質が塗布固着された導電性触媒１４が配置されている。
また、２段目の触媒として、通常のハニカム型またはペ
レット型の触媒９が配置されており、１段目の導電性触
媒１４の近傍に温度センサー１２が配置されている。そ
して、この温度センサー１２は、導電性担体への通電を
制御する温度コントローラ１３に接続されており、この
温度コントローラ１３により以下に示すシーケンス制御
が行なわれるように構成されている。

【００４７】すなわち、図１６のフロー図に示すよう
に、廃棄物処理装置の運転開始と同時またはその前後
で、導電性触媒１４の導電性担体に通電して発熱させ、
この担体から直接伝導される熱により、触媒粒子の温度
を上昇させる。そして、この触媒の近傍に配置された温
度センサー１２により、触媒が活性化するに充分な温度
に達している否かを判定し、活性温度に達するまで導電
性担体への通電を継続する。その後、排気中のハイドロ
カーボンに酸化分解反応が生起したかどうかを、温度セ
ンサーにより確かめ、分解反応が生起した時点で、導電
性担体への通電を停止する。また、温度センサーにより
検出される導電性触媒近傍の温度が、触媒の活性温度よ
り低くなった場合には、導電性担体に再び通電して発熱
させ、廃棄物の処理が終了するまで、このようなシーケ
ンスにより運転を行なう。

【００４８】このように構成される実施例においては、
ハイドロカーボン酸化触媒として導電性触媒１４が用い
られ、導電性担体に通電することによりこの触媒を直接
加熱することができるので、触媒を活性温度まで迅速に
加熱することができる。また、導電性担体への通電が温
度コントローラ１３により制御されているので、導電性
触媒１４の温度を 900℃以下の温度に保持し、触媒の劣
化を効果的に抑えることができる。

【００４９】次に、本発明の廃棄物処理装置の第７乃至
第８の実施例を、図１７乃至図１９に基づいてそれぞれ
説明する。

【００５０】第７の実施例の廃棄物処理装置では、図１
７に示すように、乾留槽から排出されたフロンおよびハ
イドロカーボンを含むガス（排気）６のハイドロカーボ
ン分解槽２への導入経路に、排気６中のハイドロカーボ
ンの濃度を検出する濃度センサー１５が配設されてお
り、この濃度センサー１５より下流の排気経路に、排気
中のハイドロカーボンを薄める希釈用気体１６の流入口
１７が設けられている。ここで、希釈用気体１６として
は、空気、窒素等が用いられる。そして、濃度センサー
１５は、希釈用気体１６のハイドロカーボン分解槽２へ
の流入量を制御する流量コントローラ１８に接続されて
おり、ハイドロカーボン分解槽２に導入されるハイドロ
カーボンの濃度が一定値を越えたとき、流量コントロー
ラ１８により調整された流量の希釈用気体１６が、気体
流入口１７から排気６の導入経路に混入されるようにな
っている。

【００５１】すなわち、ハイドロカーボン分解槽２にお
いて、排気６中のハイドロカーボンが酸化分解される
と、発熱により触媒９の温度が上昇するが、ハイドロカ
ーボン量の増大にしたがって発熱量が増大するため、図
４に示したように、触媒温度も大きく上昇する。例え
ば、触媒の安定時活性温度が 500℃の場合でも、ハイド
ロカーボンの濃度がメタン濃度換算で2vol％を越える
と、触媒温度が 900℃以上となるため、ハイドロカーボ
ン分解槽２に導入されるハイドロカーボンの濃度をコン
トロールする必要がある。

【００５２】実施例によれば、排気経路に配設された濃
度センサー１５により検出されるハイドロカーボンの濃
度が、所定の値以下に保たれるように、流量コントロー
ラ１８により調整された流量の希釈用気体１６が排気６
に流入・混合されるので、ハイドロカーボン分解槽２内
での反応による発熱量が調整される。その結果、触媒の
温度上昇が抑えられ、触媒温度が、劣化が進行しにくい
900℃以下の温度に保たれる。

【００５３】なお、希釈用気体１６の流入口１７の形状
は、乾留槽からの排気６と希釈用気体１６とが、ハイド
ロカーボン分解槽２への流入前に十分に混合されるよう
な形状とすることが好ましい。例えば、図１８に示すよ
うに、排気管１９内を流れる排気６に対して、排気管１
９の接線方向から希釈用気体１６が流入するように、気
体流入口１７を設けることが望ましい。

【００５４】また、第８の実施例では、図１９に示すよ
うに、ハイドロカーボン分解槽２への排気６の導入経路
に、希釈用気体１６の流入口１７が設けられており、槽
内の触媒９の近傍に温度センサー１２が配置されてい
る。そして、温度センサー１２は、希釈用気体１６のハ
イドロカーボン分解槽２への流入量を制御する流量コン
トローラ１８に接続されており、温度センサー１２によ
り検出された温度上昇勾配が一定値、例えば20℃/minに
達したとき、流量コントローラ１８により調整された流
量の希釈用気体１６が、気体流入口１７から排気６の導
入経路に混入され、排気６中のハイドロカーボンの濃度
が薄められるようになっている。

【００５５】すなわち、ハイドロカーボン分解槽２に導
入されるハイドロカーボンの濃度の増減により、触媒の
温度は急激に変動し、排気６中のハイドロカーボン濃度
が高くなると、触媒温度が上昇するので、触媒温度の上
昇を、一定時間ごとに触媒９近傍に配設された温度セン
サー１２により検出し、温度上昇勾配が所定の値に達し
たときに、流量コントローラ１８により調整された流量
の希釈用気体１６を、気体流入口１７を通って排気経路
に流入・混合する。こうして、触媒温度の上昇が抑えら
れ、触媒劣化が進行しにくい 900℃以下の温度に保持さ
れる。

【００５６】なお、温度上昇勾配に代わって、温度セン
サー１２での検出温度により希釈用気体１６の流入・混
合を制御するように構成することもでき、例えば、温度
センサー１２での検出温度が 800℃を越えた場合に、希
釈用気体１６を排気６に混入させて、ハイドロカーボン
分解槽２に導入される排気６中のハイドロカーボンの濃
度を下げるようにすることも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、特定フロンや代替フロンを発泡剤等として含
む発泡樹脂を構成材とする廃棄物を処理し、フロンを回
収するとともに、回収したフロンを効率良く分解・無害
化するにあたり、乾留槽からフロンとともに排出される
ハイドロカーボンを、効率的に酸化分解し除去すること
ができるうえに、酸化分解用触媒の耐久性を向上させる
ことができる。したがって、ハイドロカーボンに由来す
る炭状物質の生成および触媒への付着が防止されるの
で、フロン分解用触媒の活性が長時間低下することがな
く、高いフロン分解率が維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物の処理方法の基本的構成を示す
図。

【図２】初期および一定時間経過後における、ハイドロ
カーボン酸化触媒の活性（ハイドロカーボンの酸化分解
率）の温度特性を示すグラフ。

【図３】同触媒の1000hr経過後の活性と温度との関係を
示すグラフ。

【図４】種々の安定時活性温度を有する触媒のＴＨＣ濃
度と温度との関係を示すグラフ。

【図５】本発明の廃棄物の処理装置の概略構成を示す
図。

【図６】実施例の処理装置において、ハイドロカーボン
分解槽の構成を斜視的に示す図。

【図７】ハニカム型触媒の一つの構造単位を拡大して模
式的に示す図。

【図８】ハニカム型触媒における L/dの値と触媒温度と
の関係を示すグラフ。

【図９】本発明の廃棄物の処理装置の第２の実施例にお
いて、要部であるハイドロカーボン分解槽の構成を斜視
的に示す図。

【図１０】本発明の廃棄物の処理装置の第３の実施例に
おいて、要部の構成を斜視的に示す図。

【図１１】本発明の廃棄物の処理装置の第４の実施例に
おいて、ハイドロカーボン分解槽の構成を示し、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は上面図。

【図１２】第４の実施例におけるハイドロカーボン分解
槽の別の構造を斜視的に示す図。

【図１３】本発明の廃棄物の処理装置の第５の実施例に
おいて、要部の構成を斜視的に示す図。

【図１４】第５の実施例における触媒温度の制御シーケ
ンスを示すフロー図。

【図１５】本発明の廃棄物の処理装置の第６の実施例に
おいて、要部の構成を斜視的に示す図。

【図１６】第６の実施例における触媒温度の制御シーケ
ンスを示すフロー図。

【図１７】本発明の第７の実施例において、要部の構成
を模式的に示す図。

【図１８】第７の実施例において、希釈用気体の流入口
の形状を模式的に示す図。

【図１９】本発明の第８の実施例において、要部の構成
を模式的に示す図。

【符号の説明】

１………乾留槽２………ハイドロカーボン分解槽３………フロン分解槽４………ハニカム型触媒６………フロンおよびハイドロカーボンを含むガス（排
気）７………冷却用ファン９………ハニカム型またはペレット型触媒１０………排気加熱ヒータ１１………放熱用フィン１２………温度センサー１３………温度コントローラ１４………導電性触媒１５………濃度センサー１６………希釈用気体１７………気体流入口１８………流量コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成材の少なくとも一部として有機ハロ
ゲン化物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する方法に
おいて、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少なく
とも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する有機ハ
ロゲン化物回収工程と、前記回収工程で回収された前記
有機ハロゲン化物を含有するガスを、第１の触媒槽に通
し、第１の触媒の存在下に前記ガス中のハイドロカーボ
ンを酸化分解するハイドロカーボン分解工程と、前記工
程でハイドロカーボンが除去されたガスを、第２の触媒
槽に通し、第２の触媒の存在下に前記有機ハロゲン化物
を加熱分解し無害化する有機ハロゲン化物分解工程とを
備え、前記ハイドロカーボン分解工程で、前記第１の触
媒を、該触媒が活性しかつ劣化を進行させない温度に保
持することを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項２】構成材の少なくとも一部として有機ハロ
ゲン化物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する装置で
あって、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少なく
とも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する乾留槽
と、前記乾留槽から排出される前記有機ハロゲン化物を
含有するガス中のハイドロカーボンを、第１の触媒の存
在下に酸化分解するハイドロカーボン分解槽と、前記ハ
イドロカーボン分解槽から排出されるガス中の有機ハロ
ゲン化物を、第２の触媒の存在下に加熱分解し無害化す
る有機ハロゲン化物分解槽とを備え、前記第１の触媒
が、前記ハイドロカーボンの酸化分解時に、該触媒が活
性しかつ劣化を進行させない温度に保持される構造を有
することを特徴とする廃棄物の処理装置。
【請求項３】前記第１の触媒が、触媒劣化の進みにく
い 900℃以下の温度に保持される構造を有することを特
徴とする請求項２記載の廃棄物の処理装置。
【請求項４】前記第１の触媒が、 500℃以下の安定時
活性温度を有する酸化反応型の触媒であることを特徴と
する請求項２または３記載の廃棄物の処理装置。
【請求項５】前記第１の触媒が、ハニカム（はちの
巣）形状を有し、かつ一つのハニカム単位における最も
短い辺の長さを d、軸方向の長さを Lとするとき、 L/d
の値が20以下であることを特徴とする請求項２乃至４の
いずれか１項記載の廃棄物の処理装置。
【請求項６】前記ハイドロカーボン分解槽において、
前記第１の触媒が２段に配置され、１段目の触媒と２段
目の触媒との間に空間部が設けられていることを特徴と
する請求項２乃至５のいずれか１項記載の廃棄物の処理
装置。
【請求項７】前記１段目の触媒と２段目の触媒との間
に空間部に、冷却用流体を導入する構造を有することを
特徴とする請求項６記載の廃棄物の処理装置。
【請求項８】構成材の少なくとも一部として有機ハロ
ゲン化物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する装置で
あって、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少なく
とも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する乾留槽
と、前記乾留槽から排出される前記有機ハロゲン化物を
含有するガス中のハイドロカーボンを、第１の触媒の存
在下に酸化分解するハイドロカーボン分解槽と、前記ハ
イドロカーボン分解槽から排出されるガス中の有機ハロ
ゲン化物を、第２の触媒の存在下に加熱分解し無害化す
る有機ハロゲン化物分解槽とを備え、前記第１の触媒
を、該触媒が活性しかつ劣化を進行させない温度に保持
する温度保持機構を具備することを特徴とする廃棄物の
処理装置。
【請求項９】前記第１の触媒を、触媒劣化の進みにく
い 900℃以下の温度に保持する温度保持機構を具備する
ことを特徴とする請求項８記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１０】前記温度保持機構が、前記有機ハロゲ
ン化物含有ガスの前記ハイドロカーボン分解槽への導入
路に配設された排気加熱ヒータと、前記ハイドロカーボ
ン分解槽内で前記第１の触媒の近傍に配設された温度検
出器と、該温度検出器からの信号により前記排気加熱ヒ
ータの動作を制御する制御器とを備え、前記排気加熱ヒ
ータにより前記有機ハロゲン化物含有ガスを加熱し、前
記温度検出器によりハイドロカーボンの酸化分解反応の
生起を検知した後、前記排気加熱ヒータによる加熱を停
止するシーケンス制御を行なうように構成することを特
徴とする請求項８または９記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１１】前記第１の触媒が、導電性の担体に触
媒本体を担持させた導電性触媒であり、かつ前記温度保
持機構が、前記導電性担体への通電により前記触媒本体
を加熱する通電加熱機構と、前記ハイドロカーボン分解
槽内で前記第１の触媒の近傍に配設された温度検出器
と、該温度検出器からの信号により前記通電加熱機構の
動作を制御する制御器とを備えたことを特徴とする請求
項８または９記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１２】前記温度保持機構が、前記有機ハロゲ
ン化物含有ガスの前記ハイドロカーボン分解槽への導入
路に配設されたハイドロカーボン検出器と、前記導入路
の前記ハイドロカーボン検出器より下流側に配設され
た、ハイドロカーボン希釈用の気体の流入機構と、前記
ハイドロカーボン検出器からの信号により前記ハイドロ
カーボン分解槽への前記希釈用気体の流入量を制御する
流量制御器とを備えたことを特徴とする請求項８または
９記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１３】前記温度保持機構が、前記ハイドロカ
ーボン分解槽内で前記第１の触媒の近傍に配設された温
度検出器と、前記有機ハロゲン化物含有ガスの前記ハイ
ドロカーボン分解槽への導入路に配設された、ハイドロ
カーボン希釈用の気体の流入機構と、前記温度検出器か
らの信号により前記ハイドロカーボン分解槽への前記希
釈用気体の流入量を制御する流量制御器とを備えたこと
を特徴とする請求項８または９記載の廃棄物の処理装
置。
【請求項１４】前記希釈用気体の流入機構が、前記ハ
イドロカーボン分解槽への導入前に前記有機ハロゲン化
物含有ガスと予混合される形状の気体流入口を有するこ
とを特徴とする請求項１２または１３記載の廃棄物の処
理装置。
【請求項１５】前記温度検出器により、前記第１の触
媒の近傍の温度の上昇勾配が所定の値以上になったこと
が検出されたとき、前記流量制御器により制御された流
量の前記希釈用気体が流入するように構成したことを特
徴とする請求項１３または１４記載の廃棄物の処理装
置。
【請求項１６】前記温度検出器により、前記第１の触
媒の近傍の温度が所定の値以上になったことが検出され
たとき、前記流量制御器により制御された流量の前記希
釈用気体が流入するように構成したことを特徴とする請
求項１３または１４記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１７】構成材の少なくとも一部として有機ハ
ロゲン化物含有発泡樹脂を有する廃棄物を処理する装置
であって、前記廃棄物に加熱処理を施し、前記発泡樹脂から少なく
とも前記有機ハロゲン化物を排出させて回収する乾留槽
と、前記乾留槽から排出される前記有機ハロゲン化物を
含有するガス中のハイドロカーボンを、第１の触媒の存
在下に酸化分解するハイドロカーボン分解槽と、前記ハ
イドロカーボン分解槽から排出されるガス中の有機ハロ
ゲン化物を、第２の触媒の存在下に加熱分解し無害化す
る有機ハロゲン化物分解槽とを備え、かつ前記第１の触
媒を、該触媒が活性し劣化を進行させない温度に保持す
る冷却機構を具備することを特徴とする廃棄物の処理装
置。
【請求項１８】前記第１の触媒を、触媒劣化の進みに
くい 900℃以下の温度に保持する冷却機構を具備するこ
とを特徴とする請求項１７記載の廃棄物の処理装置。
【請求項１９】前記冷却機構が、前記ハイドロカーボ
ン分解槽の外側に配置された冷却用ファンを備え、前記
冷却用ファンから送出される流体が、前記ハイドロカー
ボン分解槽の外周面に沿って流れるように構成されたこ
とを特徴とする請求項１７または１８記載の廃棄物の処
理装置。
【請求項２０】前記冷却機構が、前記ハイドロカーボ
ン分解槽の外周面に取付けられた放熱用フィンであるこ
とを特徴とする請求項１７または１８記載の廃棄物の処
理装置。