TW434382B - A method for disposing a waste - Google Patents

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4343 82® 五、發明⑴ ' 【發明之背景】 【發明之領域】 機：之處理方法’尤其係關於主要由無 r知f所成包含毒性有機物質之廢棄物的處理方法。 L相關技藝之說明】 污=要由無機物質所組成之廢棄物，諸如焚化殘留物、受 ;，、，土壤、及吸附處理殘留物，可能包含毒性有機物 屬仆Ϊ如氣仿、戴奥辛、PCB、有機磷化合物、及有機金 立&合物、或其前驅物。包含該等種類之毒性有機物質或 刖身之廢棄物一般係利用化學處理或熱處理而去毒。 八本經審查專利公告N 〇. 6 - 3 8 8 6 3及日本未經審查專利 2-78479揭示存在於產生自廢棄物焚化爐之焚化 灰爐’尤其係在焚化飛灰中之毒性有機物質的處理方法。 根據前一專利的揭示’使來自焚化廠的飛灰直接在非穩流 系統中加熱’以使聚齒化物化合物在氧氣不足的環境中分 解β在此情況中，「非穩流系統」係指自廢棄物焚化廠中 之爐子經煙囪進入外部的不穩定流動系統e根據後一專利 的揭示’對經填充焚化飛灰之滯留段設立加熱裝置，如此 將飛灰加熱至3〇〇 t：以上之溫度，而使戴奥辛分解，隨後 再使飛灰驟冷。除該等方法外，尚有已知的化學分解方 法’諸如熔融（熔化）處理及在超臨界水條件下之氧化分 解。 然而，此等方法皆有問題。舉例來說，當使用化學物質 在超臨界水條件下利用氧化分解或除氣處理前述廢棄物

89107330.ptd 第7頁 其一般會 物燃燒或 處理廢棄 邊將廢棄 用燃燒的 含高濃度 此廢棄物 法處理主 物質會抑 此方法供 ，其會引 五'發明說明（2) 時，需要大量的化學物質， 另-方面，當將前述廢棄 消耗化學物質及其他物料而 流體化床，經由邊供應氧， 約1 200 °C之溫度，而進行利 根據此方法，當廢棄物包 自燃及熱回收可資利用，因 本去毒。然而’當利用此方 之廢棄物時，低濃度的有機 效率的操作。此外，當依據 時會排放出大量的烟道氣 【發明之概述】 本發明之一目的在於提供 主要由無機物質所組成且包 在下文中，「去毒」係指「 本發明之另一目的在於提 機物質所組成且包含有機物 道氣及N0X之方法。 為達成前述目的，本發明 其包括下列步驟：使毒性有 成且包含毒性有機物質之廢 發毒性有機物質之氣體；及 氣禮’以將毒性有機物質去 主要由無機物質所組成且 使處理成本增加。 炼融（炼化）時，可不 物。例如，使用窯或 物加熱至自約8 〇 〇至 去毒處理》 值的有機物質時，# 係以相當低的處理成 要由無機物質所組成 制自燃及熱回收之有 給空氣以燃燒廢棄物 起產生Ν Οχ的問題。 一種經由以低成本去毒而處理 含有機物質之廢棄物之方法。 使廢棄物無害」。 供一種利用去毒處理主要由無 質之廢棄物，而不產生大量烟 提供一種廢棄物之處理方法， 機物質自主要由無機物質所組 棄物揮發，因此而產生包含揮 處理含有揮發毒性有機物質之 毒。 包含有機物質之廢棄物一般包

4343 82* 五、發明說明（3) 含多於一種 的土壤、焚 會在常溫下 去毒方法係 將此等揮發 然而，當 化物化合物 常高。此外 溫度值時， 方法，有機 此外’當將 火的危險。 毒性有 化殘留 揮發成 利用充 成份吸 前述之 時，使 ’當使 會產生 物質經 含大量 機物質 物、及 為毒性 氣或類 附或分 毒性有 化合物 有機鹵 強氧化 氣化， 有機物 ，不管廢 吸附殘留 有機物質 似方式驅 解。 機物質為 揮發至無 化物化合 氣體諸如 棄物之類型為任何形態 物。當該種廢棄物包含 之成份時，一般實務的 除揮發性成份，隨後再 而會進一 質之廢棄 具有大分子量之有機鹵 毒性程度所需之溫度非 物在氧化環境中達到高 氣氣。因此，根據前述 步產生毒性有機物質。 物加熱至高溫時，有著 此等問題’而建議諸如使用催化劑使廢棄物在主 原年境中分解之方法及將廢棄物焚化之方法。根攄此等） 在廢棄物之去毒過程中產生N〇,此外，低溫 處可使處理成本降低。然而，此等方法有數項問題。 下係根據本發明之發明人所作研究之關等問題的說 明。

將作為廢棄物之土壤及焚化飛灰分別浸泡為毒性有機物 質或毒性有機物質之來源的三氣酚及鹽。使混合物在戶外 靜置一個月。之後稱重各30克等份之混合物，並將其置入 直徑40毫米及長度500毫米之管式爐中。引入氮氣，使其 在40毫升/分鐘之速率下流過爐子，及將混合物自常溫加 熱至特定值，然後維持溫度。監測毒性有機物質自廢棄物

在34382钃 五、發明說明（4) " -- 揮發至氮氣中之揮發行為。 在土壌的情況中，約70%的三氣酚在2〇(rc的持續溫度下 揮發、。換言之，關於土壤的情況，大部分的三氣酚在相當 低的溫度值下揮發。另一方面，在焚化飛灰的情況中，在 200 C之持續度下二氣盼極少發生揮發，而在下發 生20%，在350 °C下發生35¾，及在4 00 t下發生40%之揮 發換言之，焚化飛灰對於使毒性有機物質揮發較土壤更 為困難。然而，在焚化飛灰之情況中，提高溫度亦將使毒 性有機物質之揮發量提高。經分析測得在經加熱至3 5 〇 t 之飛灰中之二氣盼的殘留量為起始量之約3%。 根據前述方法，三氣酚之分解隨加熱溫度之提高而增 進’及分解物質之揮發量相反地增加。結果，尤其係在流 動系統中，據推測很難將三氯酚及其他毒性物質分解至期 望程度* 其次’本發明之發明人在空氣流動系統下進行與以上類 似的試驗。其結果與以上關於土壤的情況類似。然而，對 於焚化飛灰之情況，得到與以上不同的結果，或由於戴奥 辛的合成而得到與前述類似的結果。

Altwicker等人在有機產素化合物（0rgan〇1〇gen Compounds)第20冊（ 1 994)中報告焚化飛灰的加熱實驗結 果。根據此份報告’當使含有1 〇%氧氣之氣體通過系統， 及當使飛灰在系統中加熱時’經由再合成反應而產生之戴 奥辛的量隨同溫度自250至300 °C之增加而增加，然而其在 350 °C下之量稍低於在300 °C下之量。此外，在3〇〇°C：下僅

89107330.ptd 第10頁 五、發明說明（5) 有37%的戴奥辛移至氣相，及在35(rc下有94%的移動。再 者，Altwicker等人揭示在氧濃度與戴奥辛之量之間的關 係。換言之，當在流動系統中將飛灰加熱至3〇〇時，戴 奥辛之量隨氧濃度之增加而增加。尤其，即使係在1%的氧 濃度下，所產生的戴奥辛仍高達每克數百毫微克（其相當 於空氣系統之情況的約1 〇%)。 為在前述方法中達到90%以上的分解率，必須在1%以下 的氧濃度或在密閉系統中進行處理。然而，由於焚化飛灰 =體，密度低至約〇·3克//毫升，因而夾帶的空氣體積變 知非常大。因A ’當使用惰性氣體於將氧濃度調節至ι%以 下之量值時，惰性氣體的消耗變得非常大。另一方面當 系統中進行處理日寺’將產生需要非常大之設備容； 咅在還原環境中之前述的加熱及分解方法並非 兀*全？人滿意的方法β 相反地’根據本發明之方法，廢t μ :有機物質，廢棄物揮發，及在個別的程序中處=:J : 棄Ϊ Ϊ I I f以將其去毒而進行。結果’根據本發明，廢 η :2棄物之去毒並不需 Π 中完成。®此，根據本發明 ：：流動系統 本下將廢棄物去毒， 率及更低成 由Hi:明’使毒性有機物質自廢棄物揮發之處理#經 物而進仃。I揮發處理係以不使燃燒發生，及最

8910733O.ptd 第11頁 434382* 五、發明說明（6) 終幾乎將廢棄物中之毒 在根據本發明之方法 同時並改變系統之壓力 揮發可經由使系統之壓 此外，根據本發明， 進揮發的氣體供應至包 可不供給促進揮發之氣 帶進入揮發槽的氣體排 出’邊供應促進揮發之 再者，當毒性有機物 成廢棄物之流體化床。 熱’且可增進毒性有機 經由，例如，機械振動 間歇供應至廢棄物而形 根據本發明，揮發毒 法、催化燃燒法、催化 解之方法、吸附法、滌 法進行。舉例來說，當 相較於毒性有機物質未 此’即使當使用空氣為 氣及ΝΟχ而進行去毒。 當使用催化劑將毒性 與催化劑之間的接觸機 之情況而增加。尤其當 性有機 中，前 而進行 力達到 毒性有 含廢棄 體，而 出，或 氣體 質揮發 在該情 物質之 容納廢 成。 性有機 分解法 氣法、 應用燃 自廢棄 氧氣源 物質完全除去 述處理可在加 。換言之，毒 低於大氣壓力 機物質之揮發 物的揮發槽而 利用吸力使與 可邊利用吸力 時，可經由振 況中，廢棄物 揮發。廢棄物 棄物之容器， 物質之去毒處 、經由與熔融 冷卻及凝結法 燒法時，燃燒 物揮發之情況 時，亦可不產 有機物質去毒時，在 率相較於有機物質未 應用移動床或流體化 的方式進行。 熱廢棄物之外 性有機物質之 而增進。 可經由將可促 增進。或者， 廢棄物一起夾 使揮發氣體排 動廢棄物而形 經均勻地加 之流體化床可 或經由將氣體 理可使用燃燒 物料接觸而分 、及其組合方 所需之氧的量 而降低。因 生大量的烟道 毒性有機物質 自廢棄物分離 床類型的催化

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第12頁 ^ 4 343 82* 五、發明說明（7) 燃燒法或催化分解法時，在毒性有機物質與催化劑之間 接觸機率進一步地提高。因此，可不產生大量的烟道氣及 N〇x而進行去毒處理，此外，可以低成本將廢棄物去毒。 當廢棄物為焚化飛灰時，揮發毒性有機物質可利用固 床類型的催化燃燒法或固定床類型的催化分解法去毒。一 般而言，當將能源供應至廢棄物以使毒性有機物質揮發 時，將有一部分的能源被消耗於使水蒸發之上。相， 當廢棄物為焚化飛灰時’由於焚化飛灰包含非常少量 而毒性有機物質可有效率地揮發。再者，在該情況

Li力包含！！毒性有機物質之氣體中之毒性有機物質的 濃j曰加。、.σ &，在不存在水份之下，即使係固定床類型 燒法或固定床類型之催化分解法亦可以令人滿音 的高效率進行去毒處理。 购息 當：：熔化(熔融)物料接觸之分解法、吸附法、滌氣 可不ΪΠΐίΓί應用於揮發毒性有機物質之去毒時， 了不產生大量的烟道氣及Ν0Χ而進行去毒。 根據本發明，揮發毒性有機物質 要加熱階段β根據本發明^至去Α =處理並不一疋需 廢棄物所產味：：發月供應至去毒處理之氣體係由加熱 夠高而足以進行；;處；使去毒處理之氣體的溫度 【較佳具體例之Ϊ:月】本進行廢棄物之去毒處理。 本發明參照圖示而更詳細說明於下。 圖】至6顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法 89]07330.ptd 麵 第〗3頁 4343 82_

五、發明說明（8) 的概念方法流程圖。根據本發明之第一具體例之廢棄物的 處理方法，如圖1所見，將主要由無機物質所組成且包含 毒性有機物質之廢棄物，或例如，焚化飛灰，自廢棄物儲 存槽1加料至揮發槽2 ^ (此處所示之圖中的箭頭符號係指 示各別物料的流動方向：—指示廢棄物之流動，>指示氣 體及廢棄物之流動’及—指示氣體之流動。） 在揮發槽2中’將焚化飛灰中之毒性有機物質加熱使其 揮發。毒性有機物質之揮發一般係經由將促進揮發的氣、 體’諸如空氣，供應至揮發槽2而增進。促進揮發之可使 用氣體的例子包括，蒸氣、惰性氣體、經由加熱廢棄物而 產生之氣體、伴隨飛灰之去毒而產生之氣體、及除空氣外 之其之混合氣體。除了供應促進揮發之氣體，可經由吸入 槽内氣體進行排氣而引入與焚化飛灰夾帶供應至揮發槽2 之氣體，或可邊引入促進揮發之氣體，邊吸入槽内氣體進 行排氣。一般利用固_氣分離處理使經如此揮發之毒性有 機物質強力地自飛灰分離。於處理後，飛灰不含毒性有機 物質’且其自揮發槽2卸出成為經去毒的處理飛灰β另一 方面，將包含揮發毒性有機物質之氣體利用，例如，燃燒 法處理，以將其去毒。 €應用燃燒法於去毒時，將包含揮發毒性有機物質之氣 體自揮發槽2供應至焚化爐3，如圖丨所示。此時，可利用 集塵器4收集伴隨前述排氣自揮發槽2排出之排放灰塵，且 可將收集灰塵再循環至揮發槽2，如圖2所示。包含揮發毒 性有機物質之氣體的燃燒可於，例如，專用焚化爐或現有

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焚化爐之燃燒器火焰中進行。 ， 在揮發槽2中加熱廢棄物之溫度值隨所包含之毒性有機 物質的種類而異。舉例來說，當毒性有機物質為南化苯等 等時，加熱溫度約為200 t，及當毒性物質為戴奧辛丰， - 需要以上的溫度。一般而言，加熱溫度為， 500 C，其會引發鹽的熔化及引發其之固化。當在揮發槽2 - 中之加熱係利用間接外部加熱法，使用促進揮發之加熱氣 體之直接加熱法，或其組合方法進行時，處理廢棄物^之. 接觸之壁的溫度為6 〇 0。〇以下較佳。 廢棄物中之有機物質的較佳含量為5 %以下。舉例來說，广 當廢棄物中之有機物質為熱塑性塑膠時，如有機物質之含 量為5%以下，則不會由於其之熔融及黏著而發生揮發困 難。此外’在廢棄物中之有機物質為重油或熱固性樹脂之 情況下，如有機物質之含量為5%以下’則不會發生揮發的 固難。廢棄物中之過高含量的有機物質會由於熱分解氣體 而導致引發著火，然而，其可經由對環境氣體進行適當的 控制及對靜電荷採取適當的措施而防止。 經由去毒處理的氣體排出成為經去毒處理氣體。因此而 、 進行廢棄物之去毒。 如圖3及圖4所示，在圖1及2所說明之方法中，可在混合 器5中將廢棄物與用於防止產生齒素氣趙之試劑混合，接 著可將此混合物供應至揮發槽2。當廢棄物中存在齒化物 時’在揮發槽2中會進行諸如以下所示的反應。 2NaCl + Si02 + 1/2〇2 -> Na2Si03 + Cl2

五、發明說明（ίο) 在以上反應中所產生之氣氣可經由在作為催化劑之金屬 的存在下將廢棄物中之有機物質氱化而產生毒性物質。尤 其，當画素几素之含量為〇 · i %以上時，所產生的毒性物質 可成為不可忽略的濃度。 相對地，當在混合器5中，將廢棄物與下列成份混合 時’可防止齒化物的生成：鈉、鉀、鈣、鎂等等之氣氡化 物；水；還原劑諸如金屬、合金、一氧化二氣、及氣化物 化合物’或其混合物。舉例來說，當加入水時，其可抑制 包含於廢棄物中之金屬的催化行為。 在加入鈉、鉀、鈣、鎂等等之氩氧化物之情況中，作 有機物質之氣化催化劑的金屬可轉變為金屬氮氧化物。換 言之’氫氧化物可防止存在於廢棄物中之有機物質的氣 :卜當加入還原劑時’在以上反應中所產生之氣氣等等可 被=至還原劑中。因此，在此情況中亦可防止廢棄物中 之有機物質的氣化。 卿甲

可隨同廢棄物將醇加至揮發槽2中。當加入醇時 棄物經由吸附及其他行為而杰憨沾# M 提，因此而增進毒性性有機物質被醇洗 發二上兒λ係λ理將廢棄物及添加劑於其混合後加至揮 加至揮發样2 Ϊ。Ϊ Ϊ物及添加劑可不經預先混合而個別 果。 俊滑况中亦可達到與前述類似的效 當前述廢棄物包含汞時，廢牵物 # JL Μ ^ ^ ^ ^ 衆物之處理以在將廢棄物加 至揮發槽2之前在準備揮發槽6中進行較佳，如圖5所示。

五、發明說明（1】） ΐ由發槽6中將廢棄物加熱至，例如，約2。。。。以 著將：廢棄物中之汞及其他物質揮發。如此，接 質吸δ .的揮發氣體引至活性碳吸附塔7，以將揮發物 貝吸附至活性碳，❿自廢棄物除去采。 物 物：1廢ί物移除汞時’如圖6所示’將還原劑加至廢棄 。在此情況中，廢棄物中之汞化合物經還原而產生 水果’汞的揮發可容易地發生，其導致揮發溫度 降至，例如，約1 〇 〇 °c以下。

還原劑之添加可經由將還原劑與廢棄物混合而進行，或 可經由將其個別加至準備揮發槽6而進行。 根據前述第一具鱧例之方法，利用燃燒法將包含揮發毒 性有機物質之氣體去毒。或者可使用催化劑將氣體去毒。 利用催化劑於去毒處理之說明參照圖7至丨0而說明於下。 圖7至1 0顯不說明根據本發明之第二具體例處理廢棄物 之方法的概念方法圖。利用催化劑之去毒處理係例如，如 圖7所示’經由將包含揮發毒性有機物質之氣體自揮發槽2 經過咼溫集塵器8供應至催化分解塔9而進行β

換言之’經由應用說明於第一具體例之相同程序，而產 生包含在揮發槽2中經揮發之毒性有機物質的氣體。然後 使用高溫集塵器8將灰塵自氣體移除，及將不含灰塵的氣 體供應至催化分解塔卩。催化分解塔9包含一般的氧化物催 化劑，諸如過渡金屬氧化物或包含舶、紅、錢等等及氧化 物擔體的貴金屬催化劑。氣體經由催化作用而去毒》 在催化分解塔9中之毒性有機物質的去毒係經由，例

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五、發明說明（12) 如，移動床或流體化床之催化燃燒法、或催化分解法進 行。當廢棄物為焚化飛灰時，揮發毒性有機物質可利用固 定床催化燃燒法或固定床催化分解法去毒β 如前所述’在催化分解塔9中之去毒處理係利用催化燃 燒法或催化分解法進行。處理方法的採用係視毒性有機物 質之種類而定。在催化分解法與催化燃燒法之間的差異為 前者係進行除氣，而後者係應用有機物質的氧化分解。; 視處理溫度而選擇催化分解法或催化燃燒法。當溫度為約 350 °C以上時’採用催化燃燒法。當溫度較其低，例如 在自140至180°C之範圍内時，採用催化分解法。當應用催 化分解法時，硫化合物可成為催化劑毒素’因此在催化反 應之前使氣體與鐵或鐵化合物諸如鐵鹽等等接觸，以除去 硫較佳。當應用催化燃燒法時，可將在3 5(rc以上之溫度 條件下以氣相存在之可燃有機物質加至包含揮發毒性有機 前述使用催化劑之去毒處理可包括加熱催化劑或加熱自 揮發槽2加入之氣體的步驟。然而，當自揮發槽2供應之氣 體的溫度夠高時’則不需加熱。在後一情況中，可在更低 的溫度下將廢棄物去毒。一般進行使用催化劑的去毒處一 理’且氧濃度不低於理論需氧量。 一般將在催化分解塔9中去毒之氣體的一部分再循環至 揮發槽2 ’及將其餘供應至氣體冷卻塔1〇。將在氣體 塔1 0中冷钟之氣體引至活性碳吸附塔i i，在此將未分解的 有機物質吸附’以自氣體移除。在此同時，將氣體中之汞

4343 82* 五、發明說明（13) 及其他物質吸附而移除。 將在活性碳吸附塔11中之有機物質、汞等等之氣體引至 凝結冷卻塔1 2。然後再排至程序的外部❶經由前述程序而 將廢棄物去毒。 根據圖7所示之方法流程圖，汞係於將毒性有機物質去 ，，經吸附而移除。或者，可根據圖8所示之方法流程進 行采等等的吸附。換言之，在準備揮發槽6中將廢棄物加 熱至，例如，2 〇 〇 °c以下之溫度。因此，汞等等自廢棄物 揮發將包含揮發汞等等之氣體連續引至氣體冷卻塔、 活性碳吸附塔11、及凝結冷卻塔丨2。 將在準備揮發槽6中除去汞等等之廢棄物供應至揮發槽 2。在揮發槽2中，毒性有機物質如前所述而揮發。包含揮 f有機物質之氣體在高溫集塵器8中自其中移除灰塵，然 後進入催化分解塔9。將在催化分解塔9中去毒之一部分氣 體供應至準備揮發槽6，及將其餘供應至揮發槽2。換言 之’根據圖8所示之方法流程’汞係在將氣體去毒之前自 廢棄物移除。 根f圖8所示之方法流程，將在準備揮發槽6中揮發之所 有的采等等供應至氣體冷卻塔1〇。或者，如圖9所示，可 , 部分的氣體供應至高溫集塵器8。或如圖9及10所示， 可將廢棄物與金屬氫氧化物、水等等混合，然後可供應至 準備揮發槽6。在該情況中，可防止廢棄物中之有機物質 氣化。 根據以上之第一具體例及第二具體例之廢棄物的處理方

第19頁 ；Λ34382* 五、發明說明（14) '~' 法，廢棄物之加至揮發槽2可以逐批方式或以連績方式完 成。當將廢棄物連續供應至揮發槽2時，將促進揮發的氣 體連續加至揮發槽2，因此將包含揮發毒性有機物質之氣 體及經除去毒性有機物質之廢棄物連續自揮發槽2卸出。 另一方面，當廢棄物係以逐批方式加入時，一般將促進 揮發的氣體連續供應至揮發槽2，及將包含揮發毒性有機 物質之氣體連續自揮發槽2卸出，然而毒性有機物質經移 除之廢棄物係間歇地自揮發槽2卸出。換言之，逐批操作 係進行下列的連續操作：廢棄物之加料、廢棄物之加熱、 及經處理廢棄物之卸出。 當廢棄物係以逐批方式加入時，可在揮發槽2中建立一 溫度梯度。就此參照圖1 1而作以下說明。 圖1 1顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之毒性 有機物質之揮發階段的方法流程圖。如圖丨丨所示，當以使 溫度自廢棄物及促進揮發之氣體的供給侧至廢棄物之卸料 侧增加之方式建立溫度梯度時，在自加料側排出之氣體 (1)，自中央部分排出之氣體（2)，及自卸料側排出之氣體 (3)之間的氣體紐_成物會有不同。 一般而言，包含毒性有機物質之氣體的去毒處理條件係 隨其成份之種類而異。因此，如前所述，個別反應其種類 之毒性有機物質的揮發可在氣體成份之各別最適條件下實 行去秦操作。在該情況中，如圖11所示，可將自揮發槽2 排出之部分或全部的氣體（〗）再循環至揮發槽（2)。 根據前述方法，在揮發槽2中建立溫度梯度，以使對應

43^3 五、發明說明（15) 於其個別種類之毒性有機物質個別地揮發。然而，有其他 方法可使毒性有機物質之個別種類個別地揮發。舉例來 說，如圖12所示，當揮發槽2中之溫度反應自1至111之加 熱溫度而逐步提高時，產生各別種類的氣體（1)至（3)❶σ 此，各氣體（1 )至（3 )可各別在最適的條件下去毒_ 以上說明係處理廢棄物以逐批方式加入， 而個別揮發之情況。然而，在將廢 =的，況中，亦可使毒性有機物質視其種類而個別揮發 就此參照圖1 3而作以下說明。 圖13Α及圖13顯示根據本發明之第—具體例及第二 例之毒性有機物質的揮發階段n3A所示，當3 供給側至廢棄物之卸料侧增加之方式在：發 ΠΪί:梯度時，在自加料側排出之氣體⑴，自中 氣i=氣體（2)，及自卸料側排出之氣體（3)之間的 氣體組成物會有不同。因此， ^ 2的情況中，各濟_门、茶…+在將廢棄物連續加至揮發槽 毒。甲各氣體（1)至（3)亦可各別在最適條件下去 如=所槽2所產生的溫度梯度可具有單調增加的分佈， 所不，或可具有逐步增加的分佈。如圖1 3B所_ 其各種類揮兄中’毒性有機物質可以更高的準確度使 法令，ί::f，具體例及第二具體例之廢棄物之處理方 田廢棄物係以逐批方式加入時，，經由控制揮發槽中

第2]頁 89l07330.ptd 五、發明說明（16) J壓力而增進毒性有機物質之揮發。參照圖14而將此 說明於下。 圖1 4係顯示在根據本發明之第一具體例及第二具體 毒性有機物質之揮發階段中之壓力條件的圖。水平 間’及垂直軸為揮發槽2之内部壓力。 時 如曲線21所示，當將揮發槽2内部之壓力維持正壓力 2 ’則於經過預定時間後，其内部壓力降至大氣壓 力差可確保#性有機物質之有效率的揮發。如曲㈣ 22-2所示，當邊加熱揮發槽2之内容物，邊將其内部壓 持至正壓力或大氣壓力時，於經過預定時間冑，内 2可達到負壓力。再者，如曲線234及23_2所示，即 女進灯加熱邊使内部壓力在正壓力或在負壓力下擺動時’ =可達到毒性有機物質之有效率的揮發。揮發槽2之内 :力可經由，例如，將揮發槽安裝活塞以反 改變揮發槽2之體積而擺動。 驅動 一曲線21至23所示之壓力變化可於每一次加熱處理進行 二循環，或可於每一次加熱處理重複數個循環。尤其當於 :二次加熱處理重複多個循環時，經由利用在大氣壓力與 厂·之間的壓力差，而不需要加入促進揮發之氣體。' 當使毒性有機物質在揮發槽2中揮發時，可結合應用壓 變化及溫度變化。舉例來說’可在單一循環的壓力變化 2改變揮發槽2之内部溫度。當重複多個循環的壓力變化 時，揮發槽2之内部溫度可在各循環作改變。 在前述之第一具體例及第二具體例中，可應用多個揮發

89107330.ptd 第22頁 -434382* 五、發明說明（17) 槽2於使毒性有機物質自廢棄物揮發。參照圖1 5及圖1 6而 將此程序說明於下。 根據圖15，揮發槽（1)至（N)係串聯設置。換言之，根據 圖15之設置’將在揮發槽（n)中加熱之廢棄物供應至揮發 槽（η+1)。可再將未經處理的廢棄物加至各揮發槽（！）至 (Ν)。如將未經處理廢棄物之種類加至各揮發槽（丨）至 (Ν )，則經由在揮發槽之間建立溫度差，自各揮發槽回收 传之氣體可具有彼此不同的組成物，如圖1 5所示。或者， 如圖1 5所示，可對各揮發槽進行壓力控制，或可結合建立 溫度差及壓力控制。 根據圖16，揮發槽（1)至〇)係串聯設置，及揮發槽 及（b)亦串聯。揮發槽（a)及揮發槽（b) (”。換言之，圈16中之揮發槽2為串聯及並聯的揮组發合槽模 當採用圖16所示之設置時 且各廢棄物需在不同條件下 廢棄物而進行，當其成為可 單一程序中將其進行處理。 加。 ’在處理一種以上的廢棄物， 處理’可先以個別程序處理各 在相同條件下處理時，則可於 換言之’可避免處理程序的增 團1 b及圖 一…&毋性有機物 置。可將類似的設置應用於包含捸發槽2的& 的去毒《此外，例如，如 發毒性有機物質之 棄物的其中一者利用串，在將兩不同種類 處理，而將另一廢棄 叹置勺揮發槽（1)、（2)、… 廢棄物利用串聯設置的揮發槽“）、

第23頁 4 343 82·

五、發明說明（18) (/9)、…進行處理之情沉Φ ,可收占Λ 4 , . ^ ΒιΙ . . +中了將自各別揮發槽（2)所產 毒’或可於將一部分的氣體混合在一起之 後進仃去毒’或可於將全部量的氣體混合在一起之後 選擇係視氣體溫度、氣體成份、及氣

體中之灰塵濃度而定D 當使用多個揮發槽2使毒性有機物質揮發時，可將促進 :發”應至特定的揮發槽，及可將自揮發槽排出之 個L::二VI氣體引至其他的揮發槽。舉例來說，當將多 個揮^曹2串聯設置，及當將促進揮發之氣體供應至一部 为的揮發槽2時，一般而言，如圖】8Α所示 排出之氣體供應至其他的揮發槽。 毕發糟 廄ΐίί姆如圖！及圖18。所示’當將促進揮發之氣體供 ^揮發槽，及§將自揮發槽排出之氣體引至其他揮發槽 時，可降低促進揮發之氣體的消耗β 為使毒性有機物質自廢棄物揮發，如前所述，經由振動 廢棄物而形成廢棄物之流體化床較佳。當使用搜拌器葉片 授動揮發槽2中之冑棄物曰夺，視授拌條件諸如授拌器葉片 之旋轉速度而*，可能無法將廢棄物完全授動。在該情況 中’廢棄物無法達到均勻受熱，其會導致無法使毒性有機

物質充分地揮發或為使毒性有機物f充分揮發 的能量。 S ^ I面’當使廢棄物振動以形成流體化床時，廢棄物 之聚集受到抑制，以致可相較於利用攪拌器葉片攪動廢棄 物而達到廢棄物之更均句的加熱。結果，T利用較少能量

43在382蠊 五、發明說明（19) 而使毒性有機物質完全揮發。 此外’纟此情況中，由於達到均句的加熱，因而可容易 2行：度之控制。因此，可使廢棄物中之毒性有機 物質之特疋成份選擇性地及容易地揮發β 此外’由於在該情況中之廢棄物的體積密度降低，因而 在揮發槽2中在廢棄物與氣體之間的接觸 加，其可使毒性有機物質更有效率地揮發鐵羊顯者地增 為使用流體化床使毒性有機物質自廢棄物揮發，舉例來 說，可使用圖1 9所示之裝置。 圖19顯示使用在根據本發日月之第__具體例及第二具體例 之廢棄物之處S方法中之揮發裝置之一例子的概略圖示。 揮發裝置1 3包括底板1 4及由底板丨4使用彈性元件諸如彈簧 1 5以振動模式支承之揮發槽2。 揮發槽2係經由輸送器16而與廢棄物儲存槽丨連接。因 此，可將指定量的廢棄物自廢棄物儲存槽丨加至揮發槽2。 揮發槽2設有加熱器1 7諸如加熱夾套或電加熱器，以使 用，例如，來自廢棄物焚化設備的熱烟道氣而加熱揮發槽 2。由於加熱器17，揮發槽2中之廢棄物被加熱至指定的溫 度值。此外，揮發槽2設有振動器η，此振動器18係經 由，例如，將連接至馬達之轉子軸的偏心盤固定而構成。 在揮發槽2之底部設有管〗9，以將完成揮發操作的廢棄 物卸出。在揮發槽2之頂部設有管2〇，以使在揮發槽2中自 揮發操作所產生之含有毒性有機物質的氣體排出。 根據圖19所示之揮發裝置13，毒性有機物質自廢棄物之 第25頁 89107330.ptd } 43^3 82^ 五、發明說明（20) 揮發處理係藉由，例如，說明於下之程序而進行。 使用輸送器16將特定量的廢棄物自廢棄物儲存槽1加至 揮發槽2。經由使用振動器18振動揮發槽2而使加至揮發槽 2之廢棄物形成流體化床。在該狀態中使用加熱器丨7將廢 棄物加熱至預定溫度，如此引發廢棄物令之毒性有機物質 的揮發。包含揮發毒性有機物質之氣體經由管2〇而排出至 揮發槽2之外部，然後進行去毒處理。 在廢棄物中之毒性有機物質之幾乎全部標的成份揮發 後’經由管1 9將廢棄物卸至揮發槽2之外部。之後將新的 廢棄物自廢棄物儲存槽]加至揮發槽2，並重複相同程序。 根據圖19所示之揮發裝置13，揮發處理係依照前述程序進 行。 利用前述流體化床之揮發處理可使用圖2〇所示之揮發裝 置1 3進行。 圖20Α顳示使用在根據本發明之第一具體例及第二具體 例之廢棄物之處理方法中之揮發裝置之一例子的另一概略 圖示。圖2(^顯示沿圖2〇Α所示之揮發裝置13之氣體分佈器 之Β-Β直線的橫剖面圖。圖2〇(：顯示用於圖2〇Β所示-之氣體 分佈器之盤的平面圖。 圖20Α所不之揮發裝置13包括揮發槽2及氣體進給器25。 揮發槽2由穿孔分散板26而分隔成上方及下方空間。由分 佈板26而與下方空間分隔開之上方空間為揮發室27。將在 進行揮發處理之前的廢棄物加至揮發室27 β 使用多個隔板將由分佈板26而與上方空間分隔開之下方 4343 82邂 五、發明說明（21) 空間進一步分成多個小空間，如此形成氣體室2 8 a至2 8 c β 作為氣體進給器25之部分的氣體分佈器29具有多個排氣室 30a至30c ’其各藉由隔板而彼此分隔開。氣體室“a至28c 連接至各別的排氣室3〇a至30c。經由分佈板26將來自氣體 進給器25之氣體供應至揮發室27。 氣體進給器25包括氣體供給源（未示於圖中）及連接至氣 體供給源的氣體分佈器2 9。氣體供給源將經加熱至令人滿 意之溫度的氣體供給至氣體分佈器2 9。 作為氣體進給器25之部分的氣體分佈器29如圖20Β所 示’具有自氣體供給源接受氣體的氣體室31。氣體室31連 接至排氣室3 0a至30c，其由其上具有扇形開口33之盤32而 彼此分隔開。盤32係可旋轉地安裝’且以排氣室3〇a、 30b、及30c之連續次序選擇使用供應自氣體室31之氣體。 根據圖20所示之揮發裝置13，毒性有機物質自廢棄物之 揮發處理係藉由，例如，說明於下之程序而進行。 使指定量之廢棄物自廢棄物儲存槽經由輸送器而加至揮 發室27 ’同時將經加熱至指定溫度之氣體供應至氣體室 3^，並使盤32旋轉。將供應至氣體室31之氣體的使用隨同 盤之旋轉以排氣室30a、30b、及3〇c之連續次序作切 換言（’以脈衝方式將熱氣體連績供應至氣體室28a 28c。結果，在揮發室27中形成廢棄物之流體化床。 一”如前所述’供應至氣體室31之氣體已經加熱至指 ^皿度。因此，經由將氣體供給至揮 茱物丄加,，，、至才曰疋,皿度，其可使廢棄物中之毒性有 五、發明說明（22) 機物質的標的成份揮發。 在廢棄物中之毒性有機物皙之锩伞a Art ^ ^丄 後，經由管19將廢棄物卸】 = = 物自廢棄物儲存槽加至揮發室27，並重複相同。 :據圖2。所示之揮發裝置13，揮發處理係依照前述程序進 =揮發處理中，可使用關於圖19所說明之類似加熱器。 二可將自管20排出之氣體的一部分再利用，而形成流 =。換言之，可使一部分的氣體在揮發槽2與 給器2 5之間循環。 < 關於圈19及圈20所說明之程序係應用逐批式揮發處理。 然而，此處理可以連續方式完成。關於圖19及圖2〇之情 2，流館化床係經由振動揮發槽2或經由將氣體引至廢 4:而形成。亦可應用其他方法，例如，超音波等等 成流體化床。 ' ，據前述之第-具體例及第二具體例，廢棄物與包 發毒性有機物質之氣體之混合物的固—氣分離可利用重力 ^、離心法、衝射法等等、或其之組合而進行。重力分離 並不-定需要額外的分㈣，且重力I離—般係於加熱槽 (揮發槽）2'中進行。 前述的固-氣分離可經由將諸如重力型、離心型、及衝 射型之分離方法與諸如靜電型及過遽器型之分離方法結合 而進行。舉例來說’如圖21所示，於使毒性有機物質在揮 發階段中自廢棄物揮發之後，在第一固_氣分離階段中使

，丨 4 343 8 2 ·』 五、發明說明（23) ' 用諸如重力型、離心型、及衝射型之分離方法進行低效率 _ 的分離。然後使用諸如靜電型及過濾器型之分離方法，對 在第一固-氣分離階段中分離出之氣體及包含於氣體中之 少量廢棄物進行高效率的分離。經由該種利用結合分離方 法之處理，可進行有效率及高度準確的固-氣分離。 - 在廢棄物與包含揮發毒性有機物質之氣體的固-氣分離 過程中，引入促進揮發之氣體，諸如空氣、蒸氣、惰性氣 · 體諸如氮、在廢棄物之去毒過程中所產生之氣體、或其混 . 合氣體較佳。舉例來說，如圖22A及圖22B所示，經由將促 進揮發之氣體引入廢棄物中，可將包含揮發毒性有機物質 1 之氣體逐出。此時，如圖22B所示，利用吸力進行排氣較 佳。利用吸力排氣，可進行包含揮發毒性有機物質之氣體 之更有效的逐出。

逐出氣體之區域的較佳溫度，或在圖2 2A及圖2 2B中由虛 線所包圍之區域的溫度為1 8 〇 t以下。當氣體逐出係在此 溫度條件下進行時，幾乎可完全防止戴奥辛及毒性有機氣 . 化合物的生成D 執行前述第一具體例及第二具體例之模式係使用氣體燃 燒法、催化分解法、或催化燃燒法而處理包含揮發有機物 ， 質之氣體的去毒。然而，去毒可使用其他方法進行。可應 用方法之例子包括經由與熔融物料接觸而分解、吸附、滌 氣、及冷卻及凝結、或此等方法之組合。 前述氣體使用吸附之處理係經由將氣體溫度調整至180 c以下，應用，例如’吸附劑吹入及灰塵移除法、固定床 -

89107330.ptd 第29頁 ^343 82^ 五、發明說明（24) 吸附法、移動床吸附法、或流體化床吸附法而進行。應用 於該等種類方法之吸附劑包括具有i8個以上之碳原子的直 鏈、環狀、或芳族烴、含矽之有機化合物、金屬皂、及負 載其之材料。 當應用吸附法於處理前述氣體時，可將用過的吸附劑與 前述廢棄物混合而進行處理。或者，可將用過的吸附劑焚 化’或回收而再利用為吸附劑。為回收吸附劑，可使用， 例如’酸性溶劑、鹼性溶劑、或有機溶劑，將經吸附至吸 附劑的毒性物質自吸附劑脫去。在該情況中，由於毒性物

質移至溶劑中，因而一般需將溶劑去毒D 當前述氣體之處理係利用滌氣法或冷卻及凝結法進行 時’由處理所產生的液體（滌氣液體或凝結液體）包含毒性 物質。在該情況中’可將滌氣液體及凝結液體與廢棄物混 合’然後再利用前述方法去毒（不包括滌氣法及冷卻及凝 結法）》 可以其他方法處理用於前述氣體之處理的吸附劑、滌氣 液體、凝結液體’或應用於回收用過吸附劑之溶劑。例 如，其可利用高溫氧化法、使用紫外光之臭氧分解法、使 用紫外光之超音波分解法、或高溫及高壓分解法進行處 理。 曲根據前述之去毒方法，對去毒氣體中之產化物化合物的 浪度進行連續監測較佳。舉例來說，當應用催化劑於去毒 處理時’可利用監測而偵測催化劑之壽命。當利用燃繞法 進们*去毒時’可偵測燃燒性能及其他變數的變化。當應用

89107330.ptd 第30頁 434382^ 五、發明說明（25) 吸附劑時，可利用監測而 或冷卻及凝結時，可利用龄、、劑之壽命。當進行滌氣 此可防止不完全的去毒。皿而偵測處理容量之變化。如 如前所述，根據本發明，廢 機物質自廢棄物揮發，及將括& 去毒係經由使毒性有 進行。因此，根據本發明之方法毒性有機物質個別去毒而 由度下進行，因此可以更高杜虚廢棄物之去毒係在高自 去毒。此外，根據本發L =率ί低成本進行廢棄物之 物質經揮發及移除’因而在去毒處理： = = = = 有機物質的可能性非常低。 後產生毒性 換e之，本發明提供一種將主要由盔 、ί = = = = ί毒之低成本方：來處:廢S3 :種將主要由無機成份所組成且包含有 J 毒’且不產生大量的烟道氣及Ν〇χ之廢棄物 廢棄物去 【元件編號之說明】 Β-Β 2 3 4 5 6 7 8 直線 廢棄物儲存槽 揮發槽 焚化爐 集塵器 混合器 準備揮發槽 活化碳塔 高溫集塵器 89107330.ptd 第3〗頁 五、發明說明 (26) 9 催化分解塔 10 氣體冷卻塔 11 活性碳吸附塔 12 凝結冷卻塔 13 揮發裝置 14 底板 15 彈簧 16 輸送器 17 加熱器 18 振動器 19 管 20 管 21 曲線 22-1 曲線 22-2 曲線 23-1 曲線 23-2 曲線 25 氣體進給器 26 穿孔分散板 27 揮發室 28a 氣體室 28b 氣體室 28c 氣體室 29 氣體分佈器

89107330.ptd 第32頁 4343 82隳·

89107330.ptd 第33頁 4343 82^ 圖式簡單說明 圖1顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 概念方法流程圖。 圖2顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 另一概念方法流程圖。 圖3顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 再一概念方法流程圊。 圖4顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 又另一概念方法流程圖.。 圖5顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 又再一概念方法流程圖。 圖6顯示根據本發明之第一具體例處理廢棄物之方法的 又另一概念方法流程圖。 圖7顯示根據本發明之第二具體例處理廢棄物之方法的 概念方法流程圊。 圖8顯示根據本發明之第二具體例處理廢棄物之方法的 另一概念方法流程圖。 圖9顯示根據本發明之第二具體例處理廢棄物之方法的 又另一概念方法流程圖。 圖1 0顯示根據本發明之第二具體例處理廢棄物之方法的 又再一概念方法流程圖。 圖1 1顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例使毒性 有$物質揮發之方法流程圖。 圖1 2係顯示在根據本發明之第一具體例及第二具體例之 毒性有機物質之揮發階段中之溫度分佈之一例子的圖。

89107330.ptd 第34頁 4343 82* 圈式簡單說明 圖1 3A係根據本發明之第一具體例及第二具體例使毒性 有機物質揮發之概念方法流程圖。 圖13B係根據本發明之第一具體例及第二具體例使毒性 有機物質揮發之另一概念方法流程圖。 圖14係顯示在根據本發明之第一具體例及第二具體例之 毒性有機物質之揮發階段中之壓力條件的圖。 圖1 5顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮發 槽之配置的一例子。 η 圖1 6顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮發 槽之配置的另一例子。 圖Π顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮發 槽之配置的再一例子。 圖18A顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮 發槽之配置的又另一例子。 圖18B顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮 發槽之配置的又再一例子。 圖18C顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之揮 發槽之配置的又再另一例子。

圖1 9顯示使用在根據本發明之第一具體例及第二具體例 之廢棄物之處理方法中之揮發裝置之一例子的概略圖示。 圖2 0A顯示使用在根據本發明之第一具體例及第二具體 例之廢棄物之處理方法中之揮發裝置之一例子的另一概略 圖示。 围20B顯示使用在根據本發明之第一具體例及第二具體

89107330.ptd 第35頁 434382¾ 圖式簡單說明 例之廢棄物之處理方法中之揮發裝置之一例子的再一概略 圖示。 圖2 0 C顯示使用在根據本發明之第一具體例及第二具體 例之廢棄物之處理方法中之揮發裝置之一例子的又另一概 略圊示。 圖21顯示根據本發明之第一具體例及第二具體例之固-氣分離階段之方法流程圖。 圖2 2 A係根據本發明之第一具體例及第二具體例之固-氣 分離方法之概念說明。 圖22B係根據本發明之第一具體例及第二具體例之固-氣 分離方法之另一概念說明。

89107330.ptd 第36頁

Claims (1)

1. 4343 82« 六、申請專利範圍 ^ 一種廢棄物之處理方法，包括下列步驟： 物[生自包含無機物質及毒性有機物質之廢棄 ’產生0含揮發毒性有機物質之氣體；及 見所產生之包含揮發毒性有機物質之氣體去毒。 2·如申請專利範圍第丨項之方法’其更包括在產生包含 2有㈣質之氣體《步驟與將氣體去毒t步驟之間之使 揮發毒性有機物質之氣體自廢棄物強力分離之步驟。 永如申叫專利範圍第2項芩方法，其中該強力分離氣體 ;:驟包括利用選自包括重力法、離心法、及衝射法之至 少-種分離方法，冑包含揮發毒性有機物f之氣體自廢棄 物分離。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該將氣體去毒之 步驟包括利用選自包括燃燒法、移動床型或流體化床型的 催化燃燒法、移動床型或流體化床型的催化分解法、吸附 法、滌氣法、及冷卻及凝結法之至少一種方法處理氣體。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該將氣體去毒之 步驟包括將氣體加熱至大約500 以下之溫度度數。 6，如申請專利範圍第1項之方法，其中該將氣體去毒之 步驟包括利用選自包括在不存在水之下之固定床型的催化 燃燒法及在不存在水之下之固定床型的催化分解法之至少 一種方法處理氣體。 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中該廢棄物係為焚 化飛灰" 8.如申晴專利範圍第1項之方法，其中該使毒性有機物

   89107330,ptd 第37頁 4343 82^ 六、申請專利範圍 勿揮發之步驟包括邊產生包含毒性有機物質之氣 邊七、應促進毒性有機物質揮發之氣體。 物9質探如發申Α專利範圍第8項之方法’纟中該促進毒性有機 f發氣體包含選自包括空氣、蒸氣、無機氣體、經 產生ϋ物而產生之氣體、及伴隨廢棄物之去毒處理而 座生之乳體之至少一種氣體。 質1自°廢如棄VI專利範圍第1項之方法中該使毒性有機物 氣體廢棄物揮發之步驟包括邊產生氣體邊伴隨廢棄物引入 Λ 毒利友範圍第1項之方法，其中該產生包含揮發 物質之虱體之步驟包括以逐批方式供 丄申請專利範圍第1項之方法，其中該使毒 廢棄物揮發之步驟包括以連續方式供應廢棄物。 以·如申請專利範圍第丨項之方法，其 種毒性有機物質。 ”这廢棄物包含多 14.如申請專利範圍第13項之 物質自廢棄物揮發之步驟包括： 中該使毒性有機 經由改變選自包括加熱溫度、壓力、及 :個揮發條件，而使不同種類的毒性有機物質以 il气各^包含各別揮發毒性有機物質之多種氣體。 .0申請專利範園碎1項之方法，其中該將痛辨 一不同於‘氣體處理條件的條件來處 種氟體中選出的至少一種氣體。 爽理由多

   89107330.ptd 第38頁 4343 82*

   六、申請專利範圍 16.如申請專利範圍第丨項 質自廢棄物揮發之步驟由： A中邊使毒性有機物 有機物質之Ξ發經由改變壓力條件而促進毒性 聯設置之多個容器中產；ΐί?串聯、並聯、“聯及並 其中該廢棄物包含 |其更包括自包含汞 其中該使毒性有機物 及 18. 如申請專利範圍第1項之方法 果0 19. 如申請專利範圍第18項之方法 之廢棄物回收汞之步驟。 20·如申請專利範圍第1項之方法 質自廢棄物揮發之步驟包括： 經由振動廢棄物而形成由廢棄物所組成之流體化床 加熱呈流體化床形態之廢棄物。 21 _如申請專利範圍第2 〇項之方法，其中該使毒性有機 物質自廢棄物揮發之步驟包括： 經由機械振動包含廢棄物之容器而形成由廢棄物所組成 之流體化床，及 加熱呈流體化床形態之廢棄物。 22.如申請專利範圍第2〇項之方法，其中該使毒性有機 物質自廢棄物揮發之步驟包括經由將氣體間歇地引入至廢 棄物中，而形成由廢棄物所組成之流體化床。

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