JPS63172815A - 難燃性物質又は該物質を含む廃棄物の処理方法及びその装置 - 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〕 本発明は難燃性物質、例えば高沸点廃油、動物死体、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）、もしくは該難燃性物質を含む廃棄物
、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物質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九めの装置に関する。

〔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
た加熱炉によシ焼却する方法、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、加熱炉による方法においては、高温
に加熱する必要があるが、バーナによシ高温を得る場合
温度斑が生じ易く、有害な二次生成物が生成するという
問題点を伴ってい九〇すなわち、局部的に高温が生じ易
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る
。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らり、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
置の開発が待九れでいたものである。

本発明者は、これらの問題点に鑑みて、難燃性物質とし
て、有機塩素系化合物の処理についてマイクロ波を加熱
源とした焼却炉（加熱炉）及び、同じくマイクロ波を加
熱源とした二次燃焼炉からなる加熱、分解、燃焼方法を
提案した（Ｗ願昭６ｌ−９９７５ｊ　６ｌ−２２９６５
）。

該方法は、利用分野によっては有効であるが、廃棄物に
金属類等マイクロ波を反射する物質が含まれる場合は焼
却炉（加熱炉）においてマイクロ波エネルギーが有効利
用されない場合があり、改善の必要がある。

又、マイクロ波エネルギーによる加熱の特長は、処理物
がガス状の場合に特に周知の加熱法に比べて有効なこと
である。従って、廃棄物の処理を一層実用的かつ有効に
行なうにあ九つでは、前述マイクロ波エネルギーによる
加熱の特長を生かした加熱処理法であることが望ましい
。

〔発明の構成〕

本発明は、上記問題点及び要求に鑑みてなされたもので
あり、難燃性物質又は難燃性物質を含む廃棄物の処理に
おいて、予めマイクロ波エネルギー以外による加熱（加
熱炉）によシ被処理物を適宜ガス状物質として流出させ
、次いでマイクロ波エネルギーによる加熱（二次燃焼炉
）によシ被処理対象物質を分解、燃焼処理するものであ
る。

本発明の実施態様を図面（第１図）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
素子は、受入槽１に受は入れられ破砕機１１　　によシ
破砕されたのち定量フィーダ２によシ加熱炉３に送られ
加熱される。

破砕機１１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に投入され九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　１１としては、被処理物を破砕し定量フィ
ーダ２によシ加熱炉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種類、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。

一般に、衝撃式とせん新式が好ましく破砕機としては衝
撃式破砕機又は二軸せん新式破砕機が好適である。ここ
での破砕の程度は、後述の加熱炉３においてコンデンサ
素子中ＰＣＢ　（被処理対象物質）が加熱されやすく、
又被処理対象物質がガス状物質として流出しやすい形状
までで良い。

本実施態様におけるコンデンサ素子の構成物質は、絶縁
紙、アルミ箔、銅、黄銅、ＰＣＢで８９、被処理対象物
質ＨｐｃＢのみ或いはＰＣＢを含有する絶縁紙で、他の
物質は加熱後適宜回収される。

従って、ここでの破砕の程度は、二軸せん新式破砕機を
用い、加熱炉３における被処理対象物質の加熱及び被処
理物からＰＣＢの気化、分解、燃焼、流出が効果的に起
こる程度に行なわれれば良い即ち、極〈微細に破砕する
ことに不要である。

適宜の形状、大きさに破砕されたコンデンサ素子は、定
量フィーダ２により加熱炉３に送られ加熱される。

加熱炉５は、マイクロ波エネルギー以外の加熱方法で加
熱が行なわれる加熱炉であり、廃棄物（被処理物）甲被
処理対象物質をガス状物質（ガス、ミスト、ダスト等移
送に容易な性状のもの）に変換出来るものであれば何れ
でも良い。

本実施態様においては、加熱によりＰＣＢ及びＰＣＢｔ
−含有する絶縁紙がガス状物質（ガス、ミスト、ダスト
状）となりコンデンサ素子の他の構成物質より分離され
れば良い。

マイクロ波エネルギー以外の加熱方法は、電気ヒータ、
バーナ加熱、電解溶融、誘導加熱等周知の加熱法を被処
理物の種類、形状、物性、装置の規模、効果、経済性等
により適宜選択して使用出来る。

マイクロ波エネルギー以外のエネルギーによる加熱方法
は、電気ヒータによる方法、バーナ加熱（例、燃料油、
ＬＰＧ）による方法、電気溶融による方法が簡易に行な
えることから好適であり、これらは適宜一種又は二種以
上組合せて用いることが出来る。

第１図に示す例における加熱は、電気ヒータによる加熱
方法を示すものである。加熱炉３は、下部に電気ヒータ
４と回転駆動装置５を介して攪拌羽根６等の攪拌機構を
備え、燃焼用及び二次燃焼炉７への輸送用空気が送気フ
ァン８によシ攪拌機Ｓｔ−介して炉下部に設けた燃焼用
及び輸送用空気供給管（図示せず）により供給される。

該空気の供給は、攪拌羽根６に空気供給用ノズルを兼ね
た構造のものを適用することが出来る＠ 加熱温度は、１０００℃以下、好ましくは８００℃以下
であり、被処理物の種類、形状、物性、装置の形状、効
果、経済性等で適宜選択することが出来る。

加熱＠度の選択は、上記の如く、廃棄物中被処理対象物
質をガス状物質に変換出来る温度で良く、予備試験等で
適宜決めることが出来る。

第１図に示す例の電気ヒータの温度は、３００〜４００
℃であり、コンデンサ素子中ＰＣＢ及びＰＣＢｔ−含有
する絶縁紙は、気化、燃焼し、ガス状物質となり二次燃
焼炉７に移動し、ここで完全に分解、燃焼される。

二次燃焼炉７は、炉材及び／又は炉壁の少なく七も一部
が耐火性マイクロ波吸収材によって構成されている。

マイクロ波吸収材の材質としては、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、窒化ケイ素入夛炭化ケイ素が実用的で好都
合である。

マイクロ波吸収材より構成される二次燃焼炉７にマイク
ロ波発生装置９からのマイクロ波を導入することにより
、マイクロ波吸収材は加熱され、二次燃焼炉７は温度む
らのない高温状態′が保持される。

なお、９Ｉはマイクロ波導波管である。

二次燃焼炉７の温度は６００℃〜１，５００℃であり、
被処理物質の種類、形状、物性、装置の形状、効果、経
済性等で適宜選択することが出来る。

例えば、ＰＣＢを含有する被処理物は、１，０００℃以
上、好ましくは１，２００℃以上で滞留時間２秒以上が
好ましい。本実施態様では、１，２００℃で２．５秒で
ある。

又、別の例として、動物死体の場合は１，２００℃以下
でも良く、例えば１，０００℃程度でも実用的である。

すなわち、ＰＣＢやダイオキシンｔ−官有する被処理物
の場合、被処理対象物質（ＰＣＢ、ダイオキシン）が猛
毒であるため、かなりの高効率例えば９９．９９９９１
以上の処理効率が必要であるから、高温で燃焼、分解を
行なう。

これに比較し、通常の高沸点廃油や動物死体の場合は、
一般に上記のような高効率の処理は必要とせず、温度も
比較的高温で良い。

このように、マイクロ波エネルギー以外の加熱炉３とマ
イクロ波による二次燃焼炉７を組合せて行なうと、極め
て有効に処理、運転が出来る０ 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、該塔上刃から散布され
る吸収液中の吸収剤によシ洗浄され、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によシ循環使用
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、　廃棄物（被処理物：固体あるいは液体状の）を予
めマイクロ波エネルギー以外の加熱方法によシ加熱を行
ない、後流でマイクロ波による二次燃焼炉により加熱を
行なうことによシ、■　従来、マイクロ波エネルギーで
は、処理が困難であった例えば金属類を含有する廃棄物
に対しても、予めマイクロ波エネルギー以外の加熱方法
で被処理対象物質をガス状物質に変換し、後流のマイク
ロ波による二次燃焼炉で完全に分解、燃焼しうるので高
効率な処理が出来る。

■　廃棄物の種類、形状等に対応した、好適な加熱、処
理が出来る。

■　マイクロ波エネルギーによる加熱は、特にガス状物
質において顕著な特色をもち温度むらがなく、かなシの
高温で均一加熱出来るので、この特色を生かした加熱処
理方法が提供出来た。

■　■〜■によりマイクロ波エネルギーによる処理、対
象分野が広がった。

２　マイクロ波エネルギー以外の加熱炉とマイクロ波を
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（加熱炉は固体又は液体状の原料そのもの
の一次分解、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１．燃焼を行なう）ことのでき
るなどの利点がめる。

五　マイクロ波を加熱源として分解、燃焼処理すること
により ■　被処理対象物質を、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、最適で安定な運転が
継続できる。

■　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。

の　被処理物を予め破砕するものであるから、桟々、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
つ簡便に処理、処分できる。

■　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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の廃棄物の処理方法に用いられる装置の
１例の概略図を示す。 １・・・受入槽、３・・・加熱炉、４・・・電気ヒータ
、６・・・攪拌羽根、７・・・二次燃焼炉、９・・・マ
イクロ波発生装置、１２・・・排ガス洗浄塔 特許出願人　株式会社荏原総合研究所 同　　　株式会社荏原製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、難燃性物質又は該物質を含む廃棄物をマイクロ波エ
   ネルギーにより分解、焼却処理する方法において、前記
   廃棄物を予めマイクロ波エネルギー以外のエネルギーに
   より加熱することを特徴とする難燃性物質又は該物質を
   含む廃棄物の処理方法。 ２、廃棄物を予め電熱ヒータ、バーナ及び電解溶融炉の
   いずれか一種又は二種以上の加熱手段で加熱する特許請
   求の範囲第１項記載の難燃性物質又は該物質を含む廃棄
   物の処理方法。 ３、マイクロ波エネルギー以外のエネルギーによる加熱
   温度が、１０００℃以下、好ましくは８００℃以下の温
   度である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の難燃性
   物質又は該物質を含む廃棄物の処理方法。 ４、マイクロ波エネルギーによる加熱温度が６００℃〜
   １５００℃である特許請求の範囲第１項、第２項または
   第３項記載の難燃性物質又は該物質を含む廃棄物の処理
   方法。 ５、マイクロ波エネルギー以外の加熱源による加熱炉と
   、炉材及び／又は炉壁の少なくとも一部が耐火性マイク
   ロ波吸収材よりなり、且つ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二次燃焼炉とよりなる難燃
   性物質又は該物質を含む廃棄物の処理装置。 ６、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選ば
   れた一種又は二種以上のものよりなる特許請求の範囲第
   ５項記載の処理装置。 ７、マイクロ波吸収材が、炭化ケイ素及び／又は窒化ケ
   イ素及び／又は酸化チタンよりなる特許請求の範囲第６
   項記載の処理装置。