JPH11263977A

JPH11263977A - 被処理物の加熱処理装置

Info

Publication number: JPH11263977A
Application number: JP10069620A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】塩素や硫化物等の有害物質を多量に含有する
廃棄物を熱分解などの熱処理を行って有害成分を分解析
出させ、これに処理剤を添加して分解ガスと反応させ
て、発生ガス又は残渣の無害化を図る試みがなされてい
る。このとき、加熱処理炉内で加熱処理された被処理物
がスムーズに排出されないと、過度な加熱反応を起こし
たり、分解析出したガスが再び被処理物と反応する可能
性がある。【解決手段】加熱処理炉の円筒体１の排出側に気密に
封止した排出側ダクト７を設け、このダクト７内に円筒
体の排出口４を開口するとともに、ダクト７に円筒体１
内の空間より高位置の空間７″を形成し発生ガスを集め
外部に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物を加熱処
理する加熱処理装置に関し、特に、被処理物を加熱処理
する加熱処理炉に被処理物を次工程に移送するためのダ
クトを設けた加熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物（都市ゴミなど）、産業廃棄
物（シュレッダーダストなど）、灰類（焼却灰、飛灰な
ど）、処理済み媒体（バグフィルタなどでの処理粉体な
ど）、汚泥、その他各種有機物含有物などの、被処理物
を、燃焼させるのではなく、蒸し焼き状態で加熱処理
（乾燥、熱分解、炭化、灰化）して、被処理物の改質と
減容化をすることが行われている。

【０００３】この種の加熱処理方法として低温乾留法に
より廃棄物を熱処理する方法がある。この方法は例え
ば、特表平８−５１０７８９号に開示されているよう
に、回転炉内に低温乾留ドラムから成る低温乾留室（熱
分解炉）を有し、低温乾留室は送り込まれた廃棄物を、
低温乾留ガスと熱分解残留物とに変換し、残留物は高温
燃焼炉で燃焼して溶融液状のスラグを生成してガラス状
に固化し、発生したガスは燃焼装置で燃焼するか、又は
除去フィルタ及びガス浄化装置で処理して排出する。こ
の低温乾留ドラムは、内部に多数の平行な加熱管を備
え、この加熱管に熱ガスを送って廃棄物を、ほぼ空気を
遮断した状態で加熱し、また、回転の際この加熱管によ
って廃棄物が上下動され、低温乾留ドラムの取り出し口
の方向へ移動されるようにする。

【０００４】取り出し口には中央に低温乾留ドラムより
小径の取り出し管を設け、低温乾留ドラム内で処理され
た被処理物は、この取り出し管を介して取り出し装置に
取り出すようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の加熱処理装置
は、加熱処理した被処理物を低温乾留ドラムと一緒に回
転する取り出し管を介して取り出し装置に取り出すよう
にしているので、取り出し装置に残留物を取り出す場
合、取り出し管が小径に絞られているため、低温乾留ド
ラムを回転させて移送する手段では、低温乾留ドラム内
の出口部分に被処理物が滞留してスムーズに取り出せな
い。従って、過度な加熱反応を起こす可能性がある。

【０００６】被処理物が低温乾留ドラム内に滞留する
と、被処理物（加熱中の処理物，加熱反応後の処理物）
の移送と、加熱により発生した水分，加熱反応して分解
析出した各種のガスが再び被処理物と反応する可能性が
あるので、これを防ぐには、低温乾留ドラムの両端、特
に、取り出し側の端部に所定の処理空間を設ける必要が
あり、設けないと、被処理物の移送と発生したガスなど
の気体成分の処理が確実に行うことができないという課
題がある。

【０００７】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
ので、加熱処理炉で処理した被処理物をスムーズに排出
側から取り出せるようにするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒体で形成
する加熱処理炉の少なくとも一端側、特に被処理物が加
熱処理されて排出される排出側の端部に位置して、該加
熱処理炉の端部を気密に包囲するダクトを設け、このダ
クト内に加熱処理炉の排出側を開口する。そして、加熱
処理した被処理物は、このダクトを介して取り出し、被
処理物を次工程にスムーズに移送できるようにする。

【０００９】このように加熱処理炉の一端をダクト内に
開口することで被処理物の排出が確実となり、また被処
理物の加熱処理炉内への不規則な滞留が防止されて、安
定した加熱反応ができるようになる。

【００１０】また、ダクト内の上部空間が加熱処理炉内
空間より上部位置となるようにして、加熱により発生す
る分解ガスをダクト上部から排出することで、分解ガス
と被処理物が再び反応することがないようにする。

【００１１】また、ダクトを設けることで、複数の加熱
処理炉を連結でき、同機能の加熱処理炉の複数化、多目
的処理のための加熱処理炉の複数化が実現できるように
なる。

【００１２】次に、これらを実現するための具体的手段
は、一端側に被処理物を供給する供給口および他端側に
これを排出する排出口を有し、略水平位置に配置した円
筒体と、該円筒体の内部に設けられ被処理物を供給口側
から排出口側に撹拌しながら移送させる手段と、この円
筒体を外部から加熱する加熱手段とで加熱処理炉を構成
し、前記円筒体の少なくとも排出口側端部を静止固定し
たダクトで気密に包囲し、該ダクトは円筒体内の空間よ
り高位置の空間を形成し被処理物から発生するガスを集
めてダクトから排出し、且つダクト内を開閉バルブを介
して被処理物が移動するようにする。

【００１３】ダクトは加熱処理炉の円筒体の両端側に設
けても良いし、また一方側だけでも良い。特に、被処理
物が排出される排出側に設ける。

【００１４】また、加熱処理炉を複数基設けて、被処理
物を前工程と後工程に分けて加熱処理する場合には、前
工程に位置する加熱処理炉の排出側と後工程における供
給側とをダクトで連結して被処理物の通路とする。この
とき、通路に開閉扉等の連通開閉手段を設け、被処理物
の流量を調節したり、また前工程の加熱処理炉内と後工
程の加熱処理炉内の加熱雰囲気を分離する。

【００１５】また、ダクト内、特に排出側ダクト内に被
処理物から発生するガス濃度等を測定するためのセンサ
を設け、ガス濃度値によって加熱処理炉内の加熱温度を
制御して最適の加熱反応を実現する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。

【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態で、
（Ａ）は加熱処理装置の正面から見た概念図、（Ｂ）は
円筒体の断面図である。同図において、０は加熱処理炉
で、該加熱処理炉０は、回転自在の円筒体１と、該円筒
体１の外周にガスダクトを形成し熱ガスを導入して円筒
体１を加熱する加熱筒２と、円筒体１の一方の端部に設
けられ、被処理物を円筒体１内に供給する供給口３と、
円筒体１の他方の端部に設けられた排出口４と、円筒体
１の少なくとも一方の端部に設けられた加熱コイル８と
で構成され、この円筒体１は回転駆動手段５によって回
転駆動される。回転駆動手段５は駆動用モータ５ａ、駆
動歯車５ｂ、円筒体１に設けられた従動歯車５ｃから成
る。６は供給口３側を包囲する供給側ダクト、７は排出
口４側を包囲する排出側ダクトを示す。前記の加熱コイ
ル（誘導加熱又は抵抗体）８は、加熱筒２の一端側又は
両側の円筒体１の外周に、円筒体１とは非接触で且つ近
接して設けられ、加熱筒２と共に加熱手段を構成する。

【００１８】９は燃焼装置で、天然ガス（ＬＮＧ）をＬ
ＮＧタンク９ＴからのＬＮＧを燃焼して熱ガスを発生さ
せる。この熱ガスは、円筒体１の外周に設けた加熱筒２
内に供給され、円筒体１を加熱した後、排出管ｖを介し
て排出するか、または他の加熱源として利用する。Ｈは
被処理物および処理剤とを投入するホッパを示してい
る。

【００１９】ダクト６および７は静止固定して設けら
れ、円筒体１の外周とはメカニカルシール等の動的シー
ルで、気密に封止され、特に排出側ダクトの上部には円
筒体１内の空間より高位置の空間７″を形成している。
また排出側ダクト２の下部には、被処理物の排出又は他
の加熱処理炉と連結するための開口端部に開閉バルブ
（開閉扉）７′を有し、また、排出側ダクト７内には加
熱処理炉における円筒体１の一端側の排出口４が開口し
ている。また、この排出側ダクト７には、発生ガス濃度
等を測定するためのガス濃度計Ｓおよにびガスを導出す
る管路４１が設けてある。

【００２０】一連の加熱処理は、まず、燃焼装置９でＬ
ＮＧを燃焼して熱ガスを発生させ、加熱筒２に供給す
る。同時に加熱コイル８に交流電力を供給して円筒体１
を加熱する。

【００２１】次に（又は同時に）被処理物と処理剤とを
混合したもの、又は混合しながらホッパＨから円筒体１
内に供給する。この円筒体１内で被処理物を乾留処理す
る。

【００２２】乾留処理は開閉バルブ７′の調整により
（被処理物の通過量等）ほぼ空気を遮断した状態で行わ
れる。また、発生した分解ガスは円筒体内の空間より高
位置の空間７″に集められ管路４１より外部に導出され
る。

【００２３】加熱手段による加熱制御は、ガス加熱手段
をメインとし、電気加熱手段を補助的に使用して、被処
理物の質又は移送速度等により生ずる円筒体内の温度の
不均一を補正する。

【００２４】特に、被処理物の供給側の温度が低下しや
すいので、供給側の加熱コイルによる温度制御が優先的
に行われる。

【００２５】図１（Ｂ）は円筒体１の縦断面図で、内部
に複数の羽根Ｓを有し、円筒体の回転により、内部に供
給された被処理物、また被処理物と処理剤の混合物を撹
拌しながら供給口側から排出口側に移動させる。この移
動をスムーズにするため、円筒体１の供給口側を排出口
側より若干高く傾斜して設備してもよい。

【００２６】なお、図１（Ａ）の実施の形態は、加熱処
理炉内の被処理物を撹拌して移動する手段として、円筒
体の中に羽根を設けて円筒体自体を回転させて移動する
ようにした場合であるが、必ずしも円筒体を回転させる
必要はなく、円筒体を固定し、内部の軸線方向に長いス
クリュー体を設けて、スクリュー体を外部から回転駆動
するようにしてもよい。

【００２７】第１の実施の形態は、円筒の中央部をガス
加熱手段とし、電気加熱手段は、温度の制御用として用
いるものである。従って、この電気加熱手段は、円筒体
の少なくとも一方（被処理物の供給側又は排出側）又は
両方に設けて円筒体内の端部の温度を均一になるように
制御する。

【００２８】次に、第２の実施の形態として本発明の加
熱処理装置を、ハロゲン物質や硫化物等の有害成分を多
量に含有する廃棄物などの被処理物を、熱分解などの熱
的処理を行って処理する有害成分含有物の処理装置に適
用した場合について説明する。

【００２９】図２は、この処理装置の概念図で、図１の
加熱処理炉を２基用いて、第１の加熱処理炉で、後述す
る被処理物の無害化のための分解反応処理を行い、第２
の加熱処理炉で炭化等による減容化を行う場合である。

【００３０】図２において、１０は第１の加熱処理炉、
２０は第２の加熱処理炉を示す。第１の加熱処理炉１０
は、回転自在の円筒体１１と、該円筒体１１の外周にガ
スダクトを形成し熱ガスを導入して円筒体１１を加熱す
る加熱筒１２と、円筒体１１の一方の端部に設けられ、
被処理物を円筒体１１内に供給する供給口１３と、円筒
体１１の他方の端部に設けられた排出口１４とで構成さ
れ、この円筒体１１は回転駆動手段１５によって回転駆
動される。回転駆動手段１５は駆動用モータ１５ａ、駆
動歯車１５ｂ，円筒体１１に設けられた従動歯車１５ｃ
から成る。１６は供給口１３側を包囲する供給側ダク
ト、１７は排出口１４側を包囲する排出側ダクト、１８
は加熱コイル（誘導加熱又は抵抗体）で、加熱筒１２の
両側の円筒体１１の外周に、円筒体１１とは非接触で且
つ近接して設けられ、加熱筒１２と共に加熱手段を構成
する。

【００３１】なお、図中１９は温度センサ装着用筒、Ｐ
は動的シールを示している。

【００３２】第２の加熱処理炉２０は、前記の第１の加
熱処理炉１０とは基本的構成は同じである。よって、同
一又は相当部分には２０の次の一桁を同じ数字とし（例
えば、２１は円筒体、２２は加熱筒）説明を省略する。

【００３３】３０はホッパで、被処理物とアルカリ金属
化合物からなる処理剤とを混合して投入し、開閉バルブ
（開閉扉）３１を介して円筒体１１の供給口１３から円
筒体１１内に供給する。被処理物としては、一般廃棄
物，産業廃棄物等の固形物や、灰類，汚泥いずれでもよ
い。

【００３４】また、このホッパ３０は、破砕機能と処理
剤の混合機能を持たせ、固形物を破砕しながら処理剤と
混合してもよいし、また、あらかじめ破砕した被処理物
と処理剤とを混合して投入してもよい。

【００３５】第１の加熱処理炉１０の円筒体１１と、第
２の加熱処理炉２０の円筒体２１とは上下方向に配設さ
れ、円筒体１１の排出側ダクト１７と円筒体２１の供給
口２３とは、開閉バルブ（開閉扉）３２を介して連通さ
れ、また、第２の加熱処理炉２０の円筒体２１の排出側
ダクト２７は開閉バルブ（開閉扉）３３を介して溶解槽
３４に連通し、加熱処理後の残渣および反応済みの処理
剤を排出する。

【００３６】３５は燃焼装置で、例えばＬＮＧを燃焼さ
せる場合はＬＮＧタンク３６からのＬＮＧを燃焼して熱
ガスを発生させる。この熱ガスは円筒体２１の外周に設
けた加熱筒２２内に供給され円筒体２１を加熱した後、
連絡管３７を介して円筒体１１の加熱筒１２内に送入
し、この円筒体１１を加熱した後、排出管３８を介して
乾燥手段３９に送出して、乾燥手段の熱として利用した
後、管路４１を介して燃焼手段４２に送り込まれる。

【００３７】燃焼手段４２は、第１の加熱処理炉１０の
排出側ダクト１７，第２の加熱処理炉２０の供給側ダク
ト２６内のガスと、燃焼装置３５から送出され、各加熱
部に利用し後のガスとを燃焼させ、次工程のバグフィル
タ４０に送り込む。

【００３８】この燃焼手段４２では、ガスを燃焼してタ
ール分を除去し、且つバグフィルタ４０の耐久温度以下
にガスを冷却して送り込む。

【００３９】バグフィルタ４０では処理剤で反応処理し
た後、未反応の処理剤をホッパ３０に送って再利用し、
排ガスは排ガス燃焼部４３に送り込み、ここでＬＮＧ等
により燃焼処理を行い、煙突４４から放出する。

【００４０】４５は脱水手段で、溶解槽３４内の水溶液
を固、液分離し、固形物は乾燥手段３９で乾燥した後、
炭化物ホッパ４６に排出し、液体は、水処理手段４７で
中和剤等により中和した後、溶解槽３４に返送して、再
利用を図る。

【００４１】次に一連の処理方法について説明すると、
まず、燃焼装置３５でＬＮＧを燃焼して熱ガスを発生さ
せ、加熱筒２２及び１２に供給する。また必要に応じて
加熱コイル１８，２８に交流電力を供給して円筒体２
１，１１を加熱する。次に、（又は同時に）ハロゲン物
質，硫化物を含有する被処理物とアルカリ金属化合物か
らなる処理剤とを混合したもの、又は混合しながらホッ
パ３０から第１の加熱処理炉１０の円筒体１１内に供給
する。

【００４２】この第１の加熱処理炉１０での加熱処理
は、被処理物からのＨＣｌガス，ＳＯｘガスが析出する
温度と時間を事前に調査して、被処理物の性質を把握
し、この調査結果を十分にカバーできる温度（２００℃
〜３５０℃）と時間で処理する。

【００４３】なお、この時間と温度は、加熱炉の状態
（大きさ、加熱手段などの炉に依存する条件）、処理
量、処理時間、処理温度などにも関係するので、事前に
調査などを十分に行っておく必要があり、またデータを
取り蓄積しておく必要がある。

【００４４】また、第１の加熱処理炉での加熱は、「燃
焼、焼却」ではなく、「蒸し焼き、熱分解」での処理と
すると、析出した有害なＨＣｌガス、ＳＯｘガスとアル
カリ金属化合物の処理剤とを効果的に接触反応させるこ
とができる。

【００４５】第１の加熱処理炉１０内においては、ＨＣ
ｌ，ＳＯｘ成分を含む分解ガスが発生するが、直ちにＨ
Ｃｌ，ＳＯｘ成分は添加しているアルカリ金属化合物、
例えば、炭酸水素ナトリウムと反応して無害な塩化ナト
リウム（ＮａＣｌ）、亜硫酸塩（Ｎａ₂ＳＯ₃）を生成
し、分解ガスから有害なＨＣｌ，ＳＯｘを無くする。こ
れによって、分解ガス中のＨＣｌ，ＳＯｘ成分の無害化
と残渣の無害化が同時に行える。

【００４６】この有害成分を析出し、無害化した後の被
処理物はダクト１７，開閉バルブ３２を介して第２の加
熱処理炉２０の円筒体２１の供給口２３に送り込まれ、
ここで被処理物が炭化する温度（紙類は３５０℃程度で
炭化が始まる。）３５０℃〜７００℃に加熱して炭化処
理、又は８００℃以上に加熱して灰化処理して減容化す
る。この減容化工程の第２の加熱処理炉２０内には、Ｈ
Ｃｌ，ＳＯｘ成分を含む分解ガスは存在しないので、炭
化又は灰化した被処理物にはこれを吸収することはな
い。

【００４７】この減容化した被処理物と、反応後の塩化
ナトリウム，亜硫酸塩等はダクト、開閉バルブ３３を介
して溶解槽３４内に排出される。この溶解槽３４内で、
減容化された被処理物，反応した後の処理剤等を水に溶
解し、これを脱水手段４５で固体物と液体とを分離し
て、固体物は乾燥手段３９で乾燥した後、炭化物ホッパ
４６から取り出し、一方、液体は水処理手段４７で処理
済みの処理剤を回収し、中和剤等を注入して処理した
後、溶解槽４３に戻し再利用する。

【００４８】第１および第２の加熱処理炉の温度制御手
段は、次のように行われる。第１の加熱処理炉１０にお
いては、第２の加熱処理炉２０の加熱筒２２との連絡管
３７にバルブ（開閉バルブ又は３方弁）を設け、このバ
ルブの開閉制御により、又は連絡管３７を複数本設けて
使用本数をバルブ開閉制御により選択する手段により熱
ガスの流量を制御し、次に、補助として加熱コイル１８
に供給する交流電流、もしくは誘導加熱の場合は周波数
を制御する手段により昇温制御が行われる。これらの制
御はダクト１７内のＨＣｌ等のガス濃度をガス濃度計４
５又は温度センサ装着用筒１９内に設けられた温度セン
サによる検出温度により自動又は手動で制御される。

【００４９】また、第２の加熱処理炉２０の温度制御手
段は、上記とほぼ同じであるが、燃焼装置３５によるＬ
ＮＧ燃焼手段の制御がメインとなり、電気加熱手段が補
助となる。これらの制御も、ダクト２６，２７内のＨＣ
ｌ濃度を計測するガス濃度計４６，４７および温度セン
サ装着用筒２９内の温度センサによる検出温度を反映し
て制御する。

【００５０】加熱処理炉内で被処理物とアルカリ金属化
合物とを加熱処理すると、分解した塩素系ガスおよび硫
黄酸化物系ガスとアルカリ金属化合物とが反応して分解
ガスの無害化と残渣の無害化が同時に行うことができ
る。このことは、本願の発明者の、次の実験調査により
明らかとなっている。

【００５１】実験は、排気管付きで、開閉扉を有する密
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
で排気管を開けてＨＣｌ，ＳＯ₂ガス濃度（ｐｐｍ）を
測定した。また、６００℃〜１０００℃についても測定
した。

【００５２】ガス濃度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ０８０４に
規定されている検知管によって測定した。

【００５３】試料として被処理物に硫黄成分を含む固形
化燃料（以下、ＲＤＦと称す）を使用して実験を行っ
た。

【００５４】ＲＤＦとは、可燃できるように固形化処理
したものを言い、広義には、（１）厨芥類（肉類、魚頭、骨、卵殻、野菜、果物等の
残り物で「コンポスト」と称されている。）（２）プラスチック類（ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチン、ポリ塩化ビニリデン、等）（３）紙類（ティッシュペーパ、新聞紙、広告紙、袋
類、箱類、飲料パック、等）（４）その他可燃物（布などの繊維類、木片、ゴム、皮
革、等）の混合物を固形化したものを言う。

【００５５】狹義には、（１）のコンポストを含まない
（２）、（３）、（４）のものを言う。今回はコンポス
トを含まないＲＤＦを使用した。

【００５６】このような試料のＲＤＦを破砕し、本発明
によるアルカリ金属化合物の中から数種の物質を用い、
また、未破砕のＲＤＦを用いて比較実験を行った。

【００５７】なお、一般に知られている処理済みのＲＤ
Ｆの硫黄成分は、約１．０重量％含有し、プラスチック
系のＲＤＦは、０．２９〜０．８９重量％の塩素成分を
含有している。また、古紙系のＲＤＦは、０．２重量％
の塩素成分を含有している。

【００５８】表１および表２にこの測定結果を示す。Ｈ
Ｃｌガス，ＳＯ₂ガス濃度は実験１０回における測定値
で表２の比較例１〜比較例３は最低値、表１の実施例１
〜７は最高値を示す。

【００５９】なお、“ＮＤ”は“検出されず”を表し、
１０回の実験でいずれも検出されなかったことを示す。

【００６０】最初に、上記の未破砕のＲＤＦ４０ｇを破
砕して、これに処理剤としてＮａＨＣＯ₃を１０ｇ添加
したものと、４ｇを添加したものを夫々実施例１および
実施例２とし、またＲＤＦを破砕した２０ｇに、処理剤
としてＫＨＣＯ₃を３ｇおよびＮａ₂ＣＯ₃＋Ｋ₂ＣＯ₃を
３ｇ添加したものを夫々実施例３および４とし、また、
ＲＤＦを破砕した２０ｇに、処理剤としてＮａＯＨおよ
びＫＯＨを３ｇ添加したものを夫々実施例５および６と
し、更に、ＲＤＦを破砕しない塊状のもの４０ｇに処理
剤としてＮａＨＣＯ₃を１０ｇを添加したものを実施例
７として各試料についてＨＣｌ濃度およびＳＯ₂濃度を
測定をした。その結果を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】次に、従来知られている処理済みのＲＤＦ
を破砕したものを４０ｇと２０ｇを使用したものを夫々
比較例１および比較例２とし、また、ＲＤＦを破砕せず
に塊状のものを４０ｇ使用したものを比較例３として、
それぞれについてＨＣｌ濃度およびＳＯ₂濃度を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】これら表１および表２の実験結果から、次
のように考察される。

【００６５】塩化水素（ＨＣｌ）の場合（１）破砕した場合には、実施例４で４００℃で微量に
検出されたが、他の例では検出されず非常に良好な結果
が得られた。

【００６６】比較例１〜２と比較しても相当低減してい
ることが判る。

【００６７】（２）塊の場合には、３５０〜４５０℃で
破砕した場合に比較して若干検出されているが、比較例
３に比較して相当低減していることが判る。

【００６８】硫化ガス（ＳＯ₂）の場合、（１）破砕した場合には、４００〜４５０℃でＳＯ₂が
若干発生するが全体として非常に良好である（実施例１
〜６）。

【００６９】比較例１〜２と比較しても相当低減してい
ることが判る。

【００７０】（２）塊のままの場合には、３５０〜４５
０℃で破砕した場合に比較してＳＯ₂が若干多く発生す
るが全体としては良好である（実施例７）。

【００７１】比較例３と比較しても相当低減しているこ
とが判る。

【００７２】以上の実験調査により、塩素成分と硫黄成
分を含有する処理物を処理する場合には、有害なＨＣｌ
及びＳＯｘと反応して無害な塩化物及び亜硫酸塩を生成
する、アルカリ金属化合物を添加して処理することで、
ＨＣｌ及びＳＯｘの無害化処理できることが確認でき
た。

【００７３】なお、６００℃以上においても同様な脱塩
素効果はあるが、設備の形態、時間、処理量などに基づ
いて決定すればよい。

【００７４】アルカリ金属化合物を添加して処理する
と、ＨＣｌおよびＳＯｘの無害化処理ができる理由は、
次のような反応による。

【００７５】（Ａ）、ＨＣｌの場合の反応有害な塩化水素が無害な塩化物に置換生成される理由は
下記のように反応していることから明らかとなった。

【００７６】炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋（Ｈ
₂Ｏ）＋（ＣＯ₂）炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ₃）＋（ＨＣｌ）→（ＫＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）＋
（ＣＯ₂）水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）水酸化カリウム（ＫＯＨ）＋（ＨＣｌ）→（ＫＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）特に炭酸水素系の場合の効果が顕著であるが、これは、
塩化水素（ＨＣｌ）が分解析出する温度（２５０℃以
上）以下の温度でまず、ＣＯ₂が分離することで、残り
のＮａＯＨ，ＫＯＨと発生したＨＣｌとの反応がスムー
ズに行える雰囲気状態となっているものと考えられる。

【００７７】すなわち、反応状態は、炭酸水素ナトリウムの場合（ＮａＨＣＯ₃）→（ＮａＯＨ）＋（ＣＯ₂）（ＮａＯＨ）＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ₃）→（ＫＯＨ）＋（ＣＯ₂）（ＫＯＨ）＋（ＨＣｌ）→（ＫＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）となり、ＮａＯＨ、ＫＯＨとＨＣｌとが迅速に反応して
無害な塩化物（ＮａＣｌ，ＫＣｌ）を新たに生成するも
のである。

【００７８】一方、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、消
石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）の場合には、同様に無害な塩化
物（ＣａＣｌ）を生成するもののＣａとの反応がスムー
ズでないものと思われる。

【００７９】上記のように生成した、ＮａＣｌ，ＫＣｌ
は無害な塩化物であり、上記物質以外にも、同様に、Ｎ
ａＣｌ，ＫＣｌを生成するナトリウム系、カリウム系の
下記の物質があり、同様な効果が得られる。

【００８０】炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウムカリウム、炭酸ナトリウム水和物、セスキ炭酸ナ
トリウム、天然ソーダ。

【００８１】次に処理後の塩素系物質の確認を行った。

【００８２】得られた残渣を分析した結果、有害な塩素
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、塩化カリウムが検出された。更に残渣を１０分
間撹拌して水洗浄することにより、塩化ナトリウム、塩
化カリウムは水に溶解し、炭化物が残存するが、この炭
化物中にも有害な塩素系ガス成分は検出されなかった。

【００８３】従って、有害な塩素成分は、残渣の一部と
なる、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（Ｋ
Ｃｌ）、水分（Ｈ₂Ｏ）、気体（ＣＯ₂）となり、ダイオ
キシンの原因となる塩化水素を発生することはなく、排
ガス及び残渣の無害化が実現できる。

【００８４】（Ｂ）、ＳＯｘの反応の場合有害なＳＯｘが無害な亜硫酸塩に置換生成される理由は
下記のように反応していることから明らかとなった。

【００８５】炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）→（ＮａＯＨ）＋（ＣＯ₂）（２ＮａＯＨ）＋（ＳＯ₂）→（Ｎａ₂ＳＯ₃）＋（Ｈ
₂Ｏ）炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ₃）→（ＫＯＨ）＋（ＣＯ₂）（２ＫＯＨ）＋（ＳＯ₂）→（Ｋ₂ＳＯ₃）＋（Ｈ₂Ｏ）水酸化ナトリウム（２ＮａＯＨ）＋（ＳＯ₂）→Ｎａ₂ＳＯ₃）＋（２Ｈ
₂Ｏ）水酸化カリウム（２ＫＯＨ）＋（ＳＯ₂）→（Ｋ₂ＳＯ₃）＋（Ｈ₂Ｏ）炭酸ナトリウムカリウム（Ｎａ₂ＨＣＯ₃＋Ｋ₂ＣＯ₃）＋（２ＳＯ₂）→（Ｎａ₂Ｓ
Ｏ₃）＋（Ｋ₂ＳＯ₃）＋（２ＣＯ₂）特に炭酸水素系の場合の効果が顕著であるが、これは、
硫化ガス（ＳＯ₂）が分解析出する温度（３００℃以
上）以下の温度でまず、ＣＯ₂が分離することで、残り
のアルカリ金属水酸化物（ＮａＯＨ，ＫＯＨ）と発生し
たＳＯ₂との反応がスムーズに行える雰囲気状態となっ
ているものと考えられる。

【００８６】すなわち、反応状態は、炭酸水素ナトリウムの場合（ＮａＨＣＯ₃）→（ＮａＯＨ）＋（ＣＯ₂）（２ＮａＯＨ）＋（ＳＯ₂）→（Ｎａ₂ＳＯ₃）＋（Ｈ
₂Ｏ）炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ₃）→（ＫＯＨ）＋（ＣＯ₂）（２ＫＯＨ）＋（ＳＯ₂）→（Ｋ₂ＳＯ₃）＋（Ｈ₂Ｏ）となり、ＮａＯＨ、ＫＯＨとＳＯ₂とが迅速に反応して
無害な塩化物（Ｎａ₂ＳＯ₃、Ｋ₂ＳＯ₃）を新たに生成す
るものである。上記のように生成した、Ｎａ₂ＳＯ₃（亜
硫酸ナトリウム）、Ｋ₂ＳＯ₃（亜硫酸カリウム）は無害
な亜硫酸塩であり、上記物質以外にも、同様に、Ｎａ₂
ＳＯ₃、Ｋ₂ＳＯ₃を生成するナトリウム系、カリウム系
の下記の物質があり、同様の効果が得られる。

【００８７】炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウムカリウム、炭酸ナトリウム水和物、セスキ炭酸ナ
トリウム、天然ソーダ。

【００８８】次に、処理後の硫化物の確認を行った。

【００８９】得られた残渣を分析した結果、有害なＳＯ
ｘガス成分は検出されず、無害な亜硫酸塩であるカリウ
ム金属塩（Ｎａ₂ＳＯ₃，Ｋ₂ＳＯ₃）が検出された。

【００９０】更に残渣を１０分間撹拌して水洗浄するこ
とにより、亜硫酸塩のアルカリ金属塩は水に溶けやす
く、加水分解してアルカリ性を呈し、（Ｎａ₂ＳＯ₃）＋（２Ｈ₂Ｏ）→（２ＮａＯＨ）＋（Ｈ₂
ＳＯ₃）（Ｋ₂ＳＯ₃）＋（２Ｈ₂Ｏ）→（２ＫＯＨ）＋（Ｈ₂ＳＯ
₃）これらの物質は水に溶解し、炭化物が残存するが、この
炭化物中にも有害なＳＯｘガス成分は検出されなかっ
た。

【００９１】従って、有害なＳＯｘ成分は、残渣の一部
となる、亜硫酸ナトリウム（粉末）（Ｎａ₂ＳＯ₃）、亜
硫酸カリウム（粉末）（Ｋ₂ＳＯ₃）、水分（Ｈ₂Ｏ）、
気体（ＣＯ₂）となり、ＳＯｘガスの発生は防止され、
分解ガス及び残渣からＳＯｘガスの無害化が実現できる
ことが確認できた。

【００９２】このような、有害成分処理に使用する処理
剤としては、（１）アルカリ金属化合物の単体、複数種の混合（２）アルカリ金属化合物は、水酸化物、炭酸化物の物
質（３）水酸化物、炭酸化物は、ナトリウム系、カリウム
系の物質（４）脱硫剤は、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、炭酸カリウ
ム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、から選択した単体、複
数種の混合が適合することも判明した。

【００９３】従って、発生する分解ガス中の有害成分
（塩素系ガス及び硫黄酸化物系ガス）と加えた処理剤と
の接触反応により、有害成分が無害な塩化ナトリウム
（ＮａＣｌ、ＫＣｌ）及び亜硫酸塩（Ｎａ₂ＳＯ₃、Ｋ₂
ＳＯ₃）に置換生成されるので、分解ガスおよび残渣か
ら有害な成分（塩素系ガス及び硫黄酸化物系ガス）を無
くすることができ、無害な分解ガスおよび無害な残渣と
することができる。

【００９４】この無害化された残渣（被処理物）は、第
２の加熱処理炉２０で炭化等による減容化が行われ、反
応生成物の無害な塩化ナトリウム、亜硫酸塩とともに溶
解槽３４に取り出される。この塩化ナトリウム、亜硫酸
塩は水などの溶液で洗浄することにより、効果的に除去
できる。

【００９５】以上のように、被処理物の含有する有害成
分を分解析出させると同時にアルカリ金属化合物と反応
させる分解反応手段と、その後の被処理物を加熱して減
容化する手段とを別の加熱処理炉で行うと、（１）実験の結果から明らかなように、塩素成分及び硫
黄成分を含有する廃棄物等の被処理物を加熱処理した場
合には、有害な塩素系ガスおよび硫黄酸化物系ガスが分
解析出するが、アルカリ金属化合物と、発生した有害成
分とが反応して無害な塩類を置換生成するので、分解ガ
スと残渣の両方の無害化が実現でき、しかも、残渣中の
生成した塩類は、水などの溶液によって除去でき、除去
溶液中にも有害成分は析出しないので、安全に廃棄物を
処理できる。

【００９６】従って、ダイオキシン類を生成する塩素系
ガスの除去、大気汚染を促進する硫黄酸化物系ガスの除
去を効果的に行うことができる。

【００９７】（２）被処理物の含有する有害物質を分解
析出させる分解反応工程において、被処理物と処理剤の
アルカリ金属化合物とを共に加熱しているので、分解析
出したガスと処理剤との接触反応は迅速に、且つ確実に
行われ、無害な塩類を生成して排ガス中には、有害成分
は存在しない。よって、ダイオキシンの生成は防止され
る。

【００９８】また、煙道の腐食もなく、高温の排ガス又
は高温にして、熱源、燃料として安全に使用できる。

【００９９】分解ガスは無害なものであるから、再利用
のため燃料（タービン、ボイラなど）として利用でき
る。

【０１００】（３）塩素系ガスを除去した被処理物を加
熱して減容化する減容化工程は、先の分解反応工程の加
熱処理炉とは別の加熱処理炉で行うので、減容化工程で
は残渣中には有害成分に起因して生成されるダイオキシ
ン類は存在しないので、ダイオキシン類が残渣（炭化
物，灰類）に吸着混入することはなく、残渣の無害化が
実現でき、残渣から金属，炭化物を取り出して再利用で
きる。

【０１０１】図３（Ａ）は図２の実施の形態を模式化し
たもので、第１の加熱処理炉１０を分解反応手段１と
し、第２の加熱処理炉２０を減容手段２、ダクトを３、
開閉扉を４とした模式図である。同図（Ｂ）および
（Ｃ）は、ダクト３に対する分解反応手段１と減容手段
２の配置を変えた場合で、同図（Ｂ）は分解反応手段１
と減容手段２とをダクト３の上下の左右側に配置し、
（Ｃ）はダクト３の同一面に垂直位置をづらして上下に
配置した場合を示している。なお、（Ｃ）図の（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図である。

【０１０２】図４は第３の実施の形態で、加熱処理炉を
３基以上用いて加熱処理装置を構成する場合で、各加熱
処理炉間はダクトで次のように連結する。

【０１０３】同図（Ａ）は２基の分解反応手段と１基の
減容手段で構成した場合で、分解反応手段１，１′およ
にび減容手段２をダクト３の同一面側に配置した場合、
（Ｂ）は分解反応手段１，１′をダクト３を挟んで両側
に設けた場合である。なお、（Ａ），（Ｂ）図において
（ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。

【０１０４】図５は第４の実施の形態で、分解反応手段
の前工程として乾燥炉を用いた乾燥手段５を設けた場合
である。同図（Ａ）は乾燥手段５と分解反応手段１とを
ダクト３の上下の同一面に配置し、この分解反応手段１
の排出側に他のダクト３′を連結し、このダクト３′の
下部の同一面側に減容手段２の供給側を連結した場合、
同図（Ｂ）は、（Ａ）に乾燥手段５，５′を２基配置し
た場合、同図（Ｃ）はダクト３の上下の同一面側に分解
反応手段１と減容手段２を配置し、分解反応手段１の供
給側に他のダクト３′を設け、該ダクト３′を挾んで上
部に乾燥手段５の排出側を連結した場合である。

【０１０５】図６は第５の実施の形態で、減容手段を炭
化手段２と灰化手段２′に分離して処理する場合で、同
図（Ａ）は炭化手段２と灰化手段２′とをダクト３を挟
んで両側に設けた場合、（Ｂ）は炭化手段２の排出側に
他のダクト３′を連結し、このダクト３′の下部に灰化
手段２′を設けて、炭化手段２で炭化したものの中から
金属等を回収し、それ以外の残渣を灰化する場合であ
る。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように本発明は、加熱処理炉の少
なくとも一端側にダクトを密閉して設け、このダクト内
に加熱処理炉の排出側を開口するようにしたので、次の
効果を奏する。

【０１０７】（１）加熱処理炉の端部をダクト内に開口
させることで、被処理物の排出がスムーズに且つ確実に
行われる。

【０１０８】（２）次工程がある場合には、ダクトを介
することで次工程への移送が確実に行われる。このこと
により、被処理物の加熱処理炉内への不規則な滞留が防
止され、安定した加熱反応が可能となる。

【０１０９】（３）ダクト内の上部空間が加熱処理炉内
へ空間より上部に位置とすることで、加熱により発生す
る分解ガスをダクト上部から排出することができ、分解
ガスと被処理物が再び反応することが無い。

【０１１０】（４）ダクトを設けることで、複数の加熱
処理炉を簡単に連結でき、同機能の加熱処理炉の複数化
および多目的処理のための加熱処理炉の複数化が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概念図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の概念図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の模式図。

【図４】本発明の第３の実施の形態の模式図。

【図５】本発明の第４の実施の形態の模式図。

【図６】本発明の第５の実施の形態の模式図。

【符号の説明】

０…加熱処理炉１…円筒体２…加熱筒３…供給口４…排出口５…回転駆動手段６…供給側ダクト７…排出側ダクト８…加熱コイル９…燃焼装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 5/20 ＺＡＢＦ２７Ｂ 7/34 Ｆ２７Ｂ 7/34 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端側に被処理物を供給する供給口およ
び他端側にこれを排出する排出口を有し、略水平位置に
配置した円筒体と、該円筒体の内部に設けられ被処理物
を供給口側から排出口側に撹拌しながら移送させる手段
と、この円筒体を外部から加熱する加熱手段とで加熱処
理炉を構成し、前記円筒体の少なくとも排出口側端部を
静止固定したダクトで気密に包囲し、該ダクトは円筒体
内の空間より高位置の空間を形成し、被処理物から発生
するガスを集めてダクトから排出するようになし、且つ
ダクトの開口端部に開閉バルブを設けたことを特徴とす
る被処理物の加熱処理装置。
【請求項２】円筒体の両端側に円筒体を気密に包囲す
るダクトを設け、その一端側のダクトを被処理物の供給
側とし、他端側を加熱処理した被処理物の排出側とした
ことを特徴とする請求項１記載の被処理物の加熱処理装
置。
【請求項３】ダクトに被処理物から発生するガス測定
用のセンサを設けたことを特徴とする請求項１又は２記
載の被処理物の加熱処理装置。
【請求項４】被処理物から発生するガス測定用のセン
サは、円筒体の排出側に設けたことを特徴とする請求項
１ないし３のいずれか１項に記載の被処理物の加熱処理
装置。
【請求項５】一端側に被処理物を供給する供給口およ
び他端側にこれを排出する排出口を有し、略水平位置に
配置した円筒体と、該円筒体の内部に設けられ被処理物
を供給口から排出口側に撹拌しながら移送させる手段
と、この円筒体を外部から加熱する加熱手段とで加熱処
理炉を構成し、該加熱処理炉を複数個配設して前工程の
加熱処理炉で加熱処理した被処理物を次工程の加熱処理
炉に移送して加熱処理するようになし、前工程の加熱処
理炉の排出側と後工程の加熱処理炉の供給側とをダクト
で連結したことを特徴とする被処理物の加熱処理装置。
【請求項６】加熱処理炉を連結したダクトに連通開閉
手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の被処理物
の加熱処理装置。