JPS62182520A - 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 - 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）、もしくは該有機塩素系化
合物を含む廃棄物、又はこれらを取扱う研究や実験・試
験で生じる設備、装置、器具類などの廃棄物を処理する
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する
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。また、装置が大型化し、取扱いが面倒と
なる問題があった。

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有する装
置の開発が待たれていたものである。

一方、環境問題の深刻化に伴い有機塩素系化合物を研究
室、実験室レベルで取扱う場合が生じている。この場合
、実験設備や器具等に有機塩素系化合物が付着し、これ
らが汚染されるため、これらの汚染された設備や器具類
による二次汚染のおそれがあり、これが試験、研究の大
きな妨げとなっていた。したがって実験室、研究室レベ
ルでもこれらの廃棄物を迅速、かつ簡便に処理出来る装
置が望ま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マイクロ波エネルギーにより分解
、燃焼処理する方法において、前記被処理物を予め破砕
することを衝撃破砕するものである。

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マイクロ波エネルギーにより
分解、燃焼処理するための装置において、前記被処理物
の受入槽と、受け入れた被処理物の破砕装置と、破砕さ
れた被処理物を移送するための移送装置と、該移送され
た被処理物を燃焼処理するための燃焼装置とを備えて成
り、該燃焼装置は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
を接続して構成されていることを衝撃破砕するものであ
る。

本発明の実施態様を図面に基づいて説明すると、ＰＣＢ
を含む廃棄物（被処理物）例えばコンデンサは、受入槽
１に受け入れられ破砕機１．により破砕されたのち定量
フィーダ２により焼却炉３に送られ焼却される。

破砕機１．は受入槽１内の下方位置に配設されているの
で、受入槽１に投入された被処理物はそのまま順次破砕
され焼却炉３に移送される。この破砕機１．としては、
被処理物を破砕し定量フィーダ２により焼却炉３へ移送
できる形状、寸法、物性に変換しうる機能を有するもの
であれば、どのようなものでも適用可能である。

上記破砕機１１における破砕は一般に（１）圧縮力、（
２）衝撃力、（３）せん断力又は（４）摩擦力を利用し
て行われ、効率の良い破砕を行なうことができるが、こ
れらのうち何れを適用するか、すなわち破砕方式として
何れを採用するかは被処理物の形状、物性（例えば大き
さ、破砕され易さ）、破砕後の寸法等を検討して適宜に
決定することができる。すなわち（１）圧縮式は粗砕用
又は中間破砕用に、（２）衝撃式は中間破砕、微破砕又
は超微破砕用に、（３）せん新式は微破砕用又は靭性材
料の微細化用に、（４）摩擦式は超微破砕用に、それぞ
れ好適であるが、衝撃式とせん新式が特に好ましく、所
望により、衝撃式で中間破砕を行なったのち、せん新式
で微破砕を行なうのも極めて効果的であり、したがって
破砕機としては衝撃式破砕機又は二軸せん断式破砕機が
特に好適である。

なお破砕機を被処理物受入槽の後段に設け、破砕後の被
処理物を一旦貯留槽に貯留したのち定量フィーダにより
焼却炉３へ供給するように構成してもよい。

しかして、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、上部にマイクロ波導波管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　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
、攪拌羽根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。

焼却炉３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、窒化ケイ素入り炭化ケイ素が実用的で
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５〜２Ｏｎ＞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°Ｃ１特に好ましくは１０
００〜１４００℃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。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℃以上の高温が好ましい。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、ＫＨＳＯ３、ＫｇＳｚＯ＋等の酸
性融剤、ＫＮＯ３、ＰｂＯあるいはＮａ２ＣＯ，とに２
ＣＯｆｆの混合物、Ｎａ２ＣＯ，とＫＮＯ３の混合物、
ＮａｚＣＯ３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ＮａｚＣＯ，、Ｋ２ＣＯ３、ＫＯ
Ｈ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　Ｗ／Ｗ
％以上で用いられるが、経済性や効率の観点から５〜５
０−／−％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１０讐ハ％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　Ｗ／Ｗ％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
ＫＯＨ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有
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１０に導入されさらに分解、燃焼が行
われる。二次燃焼炉１０は、その炉材及び／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、マイクロ波発生袋Ｗ４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１０内の温度は８００〜１５００℃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）と二次燃焼炉とを組み合
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、該塔上力から散布され
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、有害ガスを洗浄除去されたガスは煙突１６から排出
される。

〔発明の効果〕

１、本発明の処理方法では、被処理物を予め破砕しマイ
クロ波を加熱源として分解、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できる、 ■　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、簡便にできるので緊急
時、スタート時、運転休止時の作業を迅速、簡便に行う
ことができる、 ■　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る、 ■　被処理物の分解、燃焼時に二次公害の原因となる物
質が生成する問題がない、 ■　被処理物を予め破砕するものであるから、種々、雑
多の形状、寸法、物性の廃棄物を効率良く処理すること
ができる。したがって実験室、研究室レベルでも迅速か
つ簡便に、有機塩素系化合物により汚染された実験器具
等の処理・処分を行なうことができる。また、有機塩素
系化合物を試験、研究、実験で扱う場合の器具類は塩ビ
系、ポリエチレン系、テフロン系など有機系の樹脂が多
いが、これらも本発明方法により容易に燃焼処理できる
、などの効果がある。

２、　また、本発明の処理装置は被処理物の受入槽、破
砕装置、破砕物の移送装置及び燃焼装置を備えてなるも
のであるから（必要により燃焼排ガス処理用のスクラバ
ーを設ける）、全体装置を小型化することができ、設置
面積の縮小化が可能となる効果があり、さらに、前記燃
焼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燃焼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（焼却炉は固体又は液体状の原料そ
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）ことができ
るなどの利点がある。

【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、１．・・・破砕機、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・・・攪拌羽根、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、１４・・・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
   物をマイクロ波エネルギーにより分解、燃焼処理する方
   法において、前記被処理物を予め破砕することを特徴と
   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、前記被処理物を衝撃破砕する特許請求の範囲第１項
   記載の処理方法。 ３、前記被処理物をせん断破砕する特許請求の範囲第１
   項記載の処理方法。 ４、前記被処理物を衝撃破砕したのち、せん断破砕する
   特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ５、有機塩素系化合物又は有機塩素系化合物を含む廃棄
   物をマイクロ波エネルギーにより分解、燃焼処理するた
   めの装置において、前記被処理物の受入槽と、受け入れ
   た被処理物の破砕装置と、破砕された被処理物を移送す
   るための移送装置と、該移送された被処理物を燃焼処理
   するための燃焼装置とを備えて成り、該燃焼装置は少な
   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て構成されて
   い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装置。 ６、前記受入槽内の下方位置に前記破砕装置を配設した
   特許請求の範囲第５項記載の処理装置。 ７、前記破砕装置が衝撃式破砕機である特許請求の範囲
   第５項又は第６項記載の処理装置。 ８、前記破砕装置が二軸せん断式破砕機である特許請求
   の範囲第５項又は第６項記載の処理装置。