JPS62169913A - 有機塩素系化合物又は有機塩素系化合物を含む廃棄物の分解・燃焼装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機塩素系化合物（例えばＰＣＢ、ダイオキシ
ンあるいは殺虫剤等の農薬）、又は該有機塩素系化合物
を含む廃棄物を処理するに際し、マイクロ波エネルギー
により該化合物又は廃棄物を加熱し該化合物を分解、燃
焼する方法及びそのための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種廃棄物の処理方法としては、バーナを備え
た加熱炉により焼却する方法、紫外線照射により分解す
る方法、オゾンによる酸化分解法などが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの方法の中、加熱炉による方法では温度が１２０
０〜１４００℃と高温が必要であり、バーナにより高温
を得るものであるため温度斑が生じ易く、有害な二次生
成物が生成する問題点を伴うものであった。すなわち、
局部高温が生じ易いため、炉の構成材料として高価なも
のを採用する必要があるだけでなく、熱分解効率が安定
し難い欠点があり、例えば被処理物がＰＣＢの場合、ダ
イオキシンやジベンゾフランなど猛毒の物質が生成した
り、被処理物の種類によっては、その分解や燃焼により
二次公害の原因となる未燃カーボン、炭化水素類、ター
ル、−酸化炭素（Ｃｏ）あるいはシアン（ＨＣＮ）が副
生ずる場合があり、実用性に欠ける問題があった。

一方、紫外線やオゾンによる分解方法では、加熱炉によ
る方法と同様二次生成物が生成する場合があるし、オゾ
ンがリークして排出され二次公害が生じるおそれもあり
、分解効率が充分でない場合もあって、実用性に欠ける
ものであった。

さらに、この種の装置では微量でも猛毒の物質を扱うた
め、安定運転が可能かつ相当に高効率の性能を存する装
置の開発が待たれていたものである。

本発明は、上記問題点及び現在の要求に鑑みてなされた
もので、有機塩素系化合物を高効率で、かつ温度斑を伴
うことなく分解、燃焼でき、二次公害の原因となる二次
生成物が発生するおそれのない有効な処理方法、及び該
処理方法を実施するのに好適な装置を経済的に提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の処理方法は、有機塩素系化合物又は有機塩素系
化合物を含む廃棄物を処理する方法において、加熱源と
してマイクロ波を、発熱体として耐火性マイクロ波吸収
材を使用して分解、燃焼することを特徴とするものであ
る。

また本発明の処理装置は、有機塩素系化合物又は有機塩
素系化合物を含む廃棄物を分解、燃焼するための装置に
おいて、少なくとも炉床の一部が耐火性マイクロ波吸収
材より成る焼却炉と、炉材及び／又は炉壁の少なくとも
一部が耐火性マイクロ波吸収材より成る二次燃焼炉とを
備えると共に、これら焼却炉、二次燃焼炉のそれぞれに
マイクロ波導波管を介してマイクロ波発生装置を接続し
たことを特徴とするものである。

本発明の実施態様を図面に基づいて説明すると、受入槽
１に受は入れられたＰＣＢを含む廃棄物（被処理物）は
、定量フィーダ２により焼却炉３に送られ焼却される。

焼却炉３内はマイクロ波発生装置４からのマイクロ波に
より高温状態が保持され焼却が行われる。

すなわち、焼却炉３は、下部に回転駆動装置５を介して
攪拌羽根６等の攪拌機構を、上部にマイク四波導波管７
．を有しており、更に前記攪拌羽根配設部位には顆粒状
で耐火性のマイクロ波吸収材８が充填されており、燃焼
用空気は送気ファン９により攪拌機構５を介して炉下部
に設けた燃焼用空気供給管（図示せず）より供給される
が、撹拌羽根６として空気供給用のノズルを兼ねた構造
のものを適用することもできる。

しかして、炉内に導入されたマイクロ波はマイクロ波吸
収材８に選択的に吸収されて高温状態が形成され、定量
フィーダ２により供給されたＰＣＢは、高温のマイクロ
波吸収材表面部で瞬時にして分解し、燃焼する。

すなわち、攪拌流動状態にある高温のマイクロ波吸収材
８の表面に供給された被処理物が、即燃焼しながら炉全
面に分散され、高温で十分な酸化雰囲気に保たれるため
、炉内全域で良好な分解、燃焼が達せられる。

マイクロ波吸収材８の材質としては、マイクロ波を吸収
して発熱するものであれば何でも良く金属又は非金属の
、酸化物又は炭化物が一般的で、これらを任意に組み合
わせて併用することもできる。具体例としては炭化ケイ
素、酸化チタンが実用的で好都合である。

また、マイクロ波吸収材８の形状は、一般的には顆粒状
（例えば直径５〜２０龍）とするのが好ましい。

焼却炉３内における被処理物の加熱温度つまり炉壁温度
（実際の運転では該炉壁温度を測定し制御している）は
好ましくは８００〜１５００℃、特に好ましくは１００
０〜１４００℃とするが、被処理物の種類や形状、後述
の添加剤の種類等により異なる０例えば被処理物が殺虫
剤の場合は比較的低い温度でもよいが、ＰＣＢの場合は
１０００℃以上の高温が必要である。また前記添加剤と
して融剤や燃焼促進剤を加えた場合は被処理物の分解、
燃焼が促進されるので、比較的低い温度でよい。

しかして、前記融剤としては水酸化アルカリ、炭酸アル
カリ等の塩基性融剤、ＫＨ５Ｏａ　、　ＫｔＳｚＯｑ等
の酸性融剤、ＫＮＯ，、ＰｂＯあるいはＮａｚＣＯａと
ＫｔＣ（ｈの混合物、Ｎａ１ＣＯｓとＫＮＯ２の混合物
、Ｎａ２ＣＯ３とＭｇＯの混合物等、各種のものが適用
できるが、これらのうちＮａ２ＣＯ３、ＫｚＣＯ３、Ｋ
ＯＨのような塩基性融剤が好ましく、また後処理、効率
の観点からはＫＯＨが好ましい。これらを２種以上を混
合して使用してもよい。これら融剤の添加量は５讐／賀
％以上で用いられるが、経済性や効率の観点から５〜５
〇一八％の範囲内で用いるのが好ましい。

一方、前記燃焼促進剤としては酸素、微粉炭及び油が好
ましい、酸素以外の燃焼促進剤の添加量はＩＯＷ／Ｗ％
以上の範囲内の量で用いられるが、経済性や効率の観点
から１０〜１００−八％の範囲内で用いるのが好ましい
。また酸素は、酸素含有量２５〜５０％（容積）の酸素
含有ガスとして炉中に導入するのが一般的である。なお
、酸素の供給方法としては深冷分離法、吸着法及び酸素
富化膜法があるが、コスト及び操作性から酸素富化膜法
が好ましい。

このような融剤や燃焼促進剤を添加することにより分解
、燃焼が促進され高効率の処理が出来るし、融剤として
に０１１のような水酸基を含有する物質を添加した場合
、マイクロ波がＫＯＨの水酸基に迅速に感応する特性を
存するので、加熱速度が大となるなど加熱効率が著しく
向上する効果がある。

また、融剤や燃焼促進剤を用いる場合、予め被処理物に
これらの添加剤を付着、吸収などさせておく前処理が出
来るので、取扱いを簡便・安全に行うことができる（有
機塩素系化合物は、微量であっても猛毒なため取扱いが
難しかった）。

かくて焼却炉３において高効率で分解、燃焼した被処理
物は、二次燃焼炉ｌＯに導入されさらに分解、燃焼が行
われる。二次燃焼炉１０は、その部材及び／又は炉壁の
一部が焼却炉と同様の耐火性マイクロ波吸収材によって
構成されており、マイクロ波発生装置４からのマイクロ
波により同様に高温状態に保持される。なお、７□はマ
イクロ波導波管である。

二次燃焼炉ＩＯ内の温度は８００−１５００°Ｃで、最
適温度は焼却炉３と同様に被処理物の種類や炉の形状（
滞留時間）などにより異なる。

このように、焼却炉（加熱炉）及び二次燃焼炉を組み合
せて行うと、極めて高効率で安定な処理、運転が出来る
。なお、経済性等から比較的高効率のみでよい場合は、
焼却炉３のみで目的が達せられる。

しかして分解、燃焼後の排ガスはオフガスファン１１に
より排ガス洗浄塔１２に送られ、咳塔上方から散布され
る吸収液中の吸収剤により洗浄され、被処理物から生成
した塩素及び塩化水素が除去される。吸収液は吸収液タ
ンク１３に補給され、吸収液ポンプ１４により循環使用
される。

循環する吸収液の一部は廃液処理槽１５において処理さ
れ、存置ガスを洗浄除去されたガスは煙突１６から排出
される。

〔実施例〕

大施史二上 炉内底部に顆粒状の炭化ケイ素を充填した５０ρの焼却
炉にマイクロ波を印加し、前記充填剤を攪拌しつつ、か
つ炉下部から空気を送気しながら該充填部を１２００℃
とした。

ＰＣＢを１０％含有する試料５．０ｇを該充填部に供給
し、その除去率を調べた。

〕Ｌ二限 除去率は９９．８％であった。

互施±二１ 実施例＝１の焼却処理時に生成する排ガスを、炉壁及び
炉材の一部が炭化ケイ素で構成され、マイクロ波印加に
より１２００　’Ｃに保持された二次燃焼炉に導入し、
出口排ガスを分析してＰＣＢ除去率を調べた。

肱−米 焼却炉及び二次燃焼炉全体のＰＣＢ除去率は９９．９９
９９％であった。

大嵐撚二主 実施例−１において、炉下部より酸素３０％を含有する
ガスを送り同様に除去率を求めた。

櫂−玉 除去率は９９．９５％であった。

炎族斑二生 実施例−１において、融剤としてＫＯＨを試料に対して
５０％加えた。また、燃焼促進剤として微ＦＡ炭、へ重
油をそれぞれ単独に試料と等量加えて、同様に除去率を
求めた。

Ｃ発明の効果〕 １、本発明では、マイクロ波を加熱源とし、耐火性マイ
クロ波吸収材を発熱体として分解、燃焼処理するので ■　被処理物を、効率良く高温加熱することが出来る、 ■　マイクロ波の出力制御が容易なことから、加熱制御
が容易である、 ■　出力のＯＮ、　ＯＦＦが迅速、簡便に出来るので緊
急時、スタート時、運転休止時の作業を迅速、簡便に行
うことが出来る、 ■　排出ガス量が少なく構成機器が少なくて済むので、
装置を小型化でき、経済的に提供ができる、 ■　温度斑が無く均一加熱ができ、最適で安定な運転を
継続することができ、炉の構成材料として安価なものの
適用が可能である。

■　被処理物の分解、燃焼による未燃カーボン、炭化水
素類、タール、−酸化炭素、シアン等の生成が無くなり
、二次公害及び後処理の問題がない、などの効果があり
、 ２、　また、本発明の処理装置はマイクロ波を使用する
焼却炉と、同じくマイクロ波を適用する二次焼却炉とを
組み合わせて構成したものであるため被処理物の分解、
燃焼処理を円滑、安定かつ効率良〈実施することができ
る（焼却炉は原料（固体又は液体状）そのものの分解、
燃焼を、二次燃焼炉はガス化して同伴、飛散してくる被
燃物の分解、燃焼を行なう）。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すフローシートである。 １・・・受入槽、２・・・定量フィーダ、３・・・焼却
炉、４・・・マイクロ波発生装置、５・・・回転駆動装
置、６・・・撹拌羽根、７１．７□・・・マイクロ波導
波管、８・・・マイクロ波吸収材、９・・・送気ファン
、１０・・・二次燃焼炉、１１・・・オフガスファン、
１２・・・排ガス洗浄塔、１３・・・吸収液タンク、１
４・・・吸収液ポンプ、１５・・・廃液処理槽、１６・
・・煙突。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機塩素系化合物又は有機塩素系化合物を含む廃棄
   物を処理する方法において、加熱源としてマイクロ波を
   、発熱体として耐火性マイクロ波吸収材を使用して分解
   、燃焼することを特徴とする有機塩素系化合物又は有機
   塩素系化合物を含む廃棄物の処理方法。 ２、前記分解、燃焼処理時の加熱温度を８００〜１５０
   ０℃とする特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ３、前記被処理物１００重量部に対し、融剤を５〜５０
   重量部添加する特許請求の範囲第２項記載の処理方法。 ４、前記融剤が水酸化カリウムである特許請求の範囲第
   ３項記載の処理方法。 ５、前記分解、燃焼処理時に、燃焼促進剤を使用する特
   許請求の範囲第２項記載の処理方法。 ６、前記燃焼促進剤として微粉炭及び／又は油を、前記
   被処理物１００重量部に対し１０〜１００重量部添加す
   る特許請求の範囲第５項記載の処理方法。 ７、前記燃焼促進剤として、酸素含有量２５〜５０％（
   容積）の酸素含有ガスを使用する特許請求の範囲第５項
   記載の処理方法。 ８、有機塩素系化合物又は有機塩素系化合物を含む廃棄
   物を分解、燃焼するための装置において、少なくとも炉
   床の一部が耐火性マイクロ波吸収材より成る焼却炉と、
   炉材及び／又は炉壁の少なくとも一部が耐火性マイクロ
   波吸収材より成る二次燃焼炉とを備えると共に、これら
   焼却炉、二次燃焼炉のそれぞれにマイクロ波導波管を介
   してマイクロ波発生装置を接続したことを特徴とする有
   機塩素系化合物又は有機塩素系化合物を含む廃棄物の処
   理装置。 ９、前記マイクロ波吸収材が金属の酸化物、金属の炭化
   物、非金属の酸化物及び非金属の炭化物よりなる群から
   任意に一種類又は複数種類選択したものである特許請求
   の範囲第８項記載の処理装置。 １０、前記マイクロ波吸収材が、炭化ケイ素及び／又は
   酸化チタンである特許請求の範囲第９項記載の処理装置
   。 １１、前記焼却炉の炉内底部に顆粒状のマイクロ波吸収
   材よりなる充填層を形成すると共に、該充填層内に攪拌
   機構を、該充填層よりも下方に酸素含有ガス供給部材を
   配備した特許請求の範囲第８項記載の処理装置。