WO2002038252A1 - Procede et dispositif de traitement - Google Patents

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WO2002038252A1 PCT/JP2001/009865 JP0109865W WO0238252A1 WO 2002038252 A1 WO2002038252 A1 WO 2002038252A1 JP 0109865 W JP0109865 W JP 0109865W WO 0238252 A1 WO0238252 A1 WO 0238252A1
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Tsuyoshi Abe
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Hoei Shokai Co., Ltd
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    • B01J2219/0852—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy creating magnetic fields employing permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a treatment method contaminated with an organic halide such as dioxins.
  • the present invention relates to a processing device and a processing method for processing an elephant.
  • the present invention relates to the regeneration and purification treatment of fill materials such as activated carbon fill materials and bag fill materials.
  • the present invention relates to a processing method capable of performing such operations.
  • An object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method capable of effectively processing an object to be processed that contains or has the ability to generate harmful organic halides.
  • Another object of the present invention is to provide a production method capable of efficiently producing furnace materials for activated carbon filters and bag filters.
  • the present invention employs the following configuration.
  • the processing apparatus is a processing apparatus for processing a processing object that includes at least one kind of organic halide or is capable of generating the organic halide by heating. And an exhaust system disposed in the exhaust system for applying an electromagnetic field to the gas.
  • the processing apparatus of the present invention includes an airtight area, a first exhaust path for exhausting the airtight area, a second exhaust path branched from the first exhaust path, the first exhaust path, An electromagnetic field application region that is disposed at a branch from the second exhaust path and that applies an electromagnetic field.
  • the processing apparatus of the present invention has an airtight region, at least one tube, an exhaust system for exhausting the airtight region, and an electromagnetic field application region for applying an electromagnetic field to the tube. I do.
  • the processing method of the present invention is a processing method of processing a processing object containing at least one organic halide or capable of generating the organic halide by heating, wherein a pressure of a gas derived from the processing object is reduced. It is characterized by applying an electromagnetic field below.
  • the organic halide is contained or heated by heating. It is for processing the processing object that can occur.
  • the former includes dioxins, coplanar PCBs, brominated dioxins (collectively referred to simply as dioxins), or harmful organic hapogens such as chlordane, BHC, and PCP.
  • the latter is a case in which an organic halide is generated by heating an object to be treated (for example, soil), for example, when a compound having a benzene ring and halogen are contained in the object to be treated. It is.
  • the evacuation system may be provided with a vacuum pump capable of evacuating the system to a vacuum.
  • the exhaust system may be an exhaust blower or the like, in which case the system is evacuated from a normal pressure to a negative pressure.
  • the means for heating the object to be processed may be appropriately selected as necessary, such as various types of heating, high-frequency heating, microphone mouth-wave heating, and the like.
  • a magnet including an electromagnet
  • an electrode can be used as a means for applying the electromagnetic field.
  • the magnet may be wound around the pipe in an annular shape, or may be arranged facing each other so that an electromagnetic field is applied to the inside of the pipe.
  • the pipe in this region may be made of a dielectric such as glass.
  • the electromagnetic field application region for applying these electromagnetic fields is disposed in an exhaust path of a gas derived from the object to be processed (for example, a gas generated by heating the object to be processed).
  • a gas derived from the object to be processed for example, a gas generated by heating the object to be processed.
  • the electromagnetic field is applied so that the degree of freedom of movement of the molecules flowing in the tube is reduced.
  • an electromagnetic field is applied to limit the orientation of molecules to some extent.
  • the electromagnetic field is biased to a concentration of at least one gas component in the pipe depending on the type of gas flowing in the pipe due to, for example, the charge of the molecule (including the ion active species of the molecule, the same applies hereinafter) and the polarization state. Is applied so that
  • Compounds having a benzene ring can be precursors of dioxins.
  • Benzene is a planar molecule, and all of its constituent carbon and hydrogen atoms are coplanar. Six carbon atoms are cyclically linked by electrons. Also, due to 7 ⁇ electrons in P orbit, there is a continuous Donna ⁇ type electron cloud above and below the plane created by carbon atoms. These 7 ⁇ electrons function as an electron source.
  • An important component of dioxins is halogen. These halogens have a high electronegativity and tend to have an electrical bias due to the localization of electrons in the molecule.
  • the movement of a molecule is restricted by an electromagnetic field to suppress the production and resynthesis of dioxins.
  • molecules respond to the applied electromagnetic field.
  • molecules such as organic compounds having a benzene ring and halogens, which are materials for the synthesis of dioxins, also respond to an electromagnetic field and are oriented along the lines of magnetic force and electric lines. Is suppressed.
  • the constituent molecules of the gas originating from the object to be treated flow through the exhaust system with the degree of order relatively high, so the probability of a chemical reaction occurring is lower than when no electromagnetic field is applied. Lower. Therefore, according to the present invention, the probability that harmful organic halides such as dioxins are produced by reaction or resynthesized can be suppressed to a low level.
  • the electromagnetic field application region plays a role in reducing the probability of generation of harmful organic halides such as dioxins and the probability of resynthesis by suppressing the freedom of movement of molecules by the electromagnetic field. .
  • the present invention is directed to a processing apparatus for processing a processing target containing at least one organic halide or capable of producing the organic halide by heating, wherein the processing unit heats the processing target; and An exhaust system including a first exhaust path for exhausting gas generated from an object, and a second exhaust path branched from the first exhaust path; the first exhaust path and the second exhaust path And the electromagnetic field application region provided at a branch portion between the two.
  • the electromagnetic field application region includes a first fraction in which the gas from the hermetic region is introduced into the first exhaust path, and a second fraction in which the gas is introduced into the second exhaust path. The electromagnetic field is applied so that at least one component has a different concentration.
  • organic halides such as dioxins are heated in a vacuum, halogens are eliminated or decomposed into a plurality of fragments by a dechlorination reaction or the like. At this time, molecules and fragments may be ionized.
  • the probability of producing harmful organic halides such as dioxins and the likelihood of re-synthesis are reduced by mass-separating molecules flowing through the exhaust path by using this charge.
  • Charged particles can be mass-separated from electromagnetic fields according to their mass and charge. That is, the concentration of at least one component of the gas derived from the object to be treated is defined by the first fraction introduced into the first exhaust path and the second fraction introduced into the second exhaust path. Apply an electromagnetic field in such a way that Since the first exhaust path and the second exhaust path are separated downstream of the electromagnetic field application area, the generation probability of organic halide is suppressed to be smaller than in the case where the first exhaust path is not provided.
  • activated carbon and bagfill filter media (calcium carbonate, clay, shirasu, alumina, etc., or a mixture thereof) will be described.
  • incineration plants, various factories, waste disposal It is possible to produce or regenerate Phil materials that are widely used in large quantities in places such as places.
  • the treatment method of the present invention is characterized in that activated carbon that has absorbed at least one organic halide is heated under reduced pressure.
  • the processing apparatus of the present invention is characterized by comprising: a filter for capturing dioxins in a gas phase; and means for heating at least a part of the filter under reduced pressure.
  • the method for producing a filler material according to the present invention is a method for producing a clean filler material from a filler material containing an organic halide and a heavy metal, the method comprising producing at least a part of the filler material. Heating at a reduced pressure to remove at least a part of the halogen of the organic halide; and heating at least a part of the filler material under a reduced pressure to evaporate the heavy metal.
  • the method for producing activated carbon of the present invention is characterized in that the method for producing an activated carbon comprises the step of: starting from a first activated carbon containing at least one organic halide at a first concentration and containing the organic halide at a second concentration smaller than the first concentration. 2.
  • dioxins known as PCDDs include isomers having 4, 5, 6, 7, and 8 chlorine atoms. If, for example, 0 CDD, a dioxin having 8 substituted chlorine atoms, is heated in a vacuum, chlorine is desorbed separately from the decomposition of the skeleton itself consisting of carbon and oxygen. It produces molecules with 0-7 chlorine atoms. This is considered to be due to the fact that chlorine is easily desorbed under reduced pressure heating.
  • the dechlorination reaction in a vacuum starts at about 200 ° C, and at 400 ° C, the dechlorination reaction occurs sufficiently effectively.
  • Te CDD s is considered to be the most toxic.
  • Te CDD s is generated from O CDD by dechlorination, the substitution of chlorine is all individual in terms of statistical mechanics. Therefore, 2, 3, 7, 8—T The probability of e CDD generation is small. Further dechlorination produces compounds with less than 3 chlorine substitutions, but these compounds are said to be non-toxic.
  • organic chlorinated compounds such as chlordane-PCP
  • organic halides such as brominated dioxin
  • the desorbed halogens such as chlorine are reacted with alkali metal such as calcium oxide and sodium hydroxide and fixed as salts. Since water treatment is required in the case of Al-Risk-Rubber, it is preferable to use solid Al-Rikuri from the viewpoint of eliminating the need for water treatment. Further, from the viewpoint of preventing corrosion of the apparatus due to chlorine, it is preferable to react the dechlorinated chlorine with the aluminum as quickly as possible. In order to improve the reactivity between chlorine and chlorine in a solid state in a vacuum, it is preferable that the alkali has a small particle size and a large specific surface area. However, if the particle size is too small, it may be evacuated by a vacuum pump or the conductance of the vacuum pipe may become too large. Therefore, the particle size is preferably about several mm to several cm.
  • the organic halide is an organic compound having N halogens, By heating this organic compound under reduced pressure, at least a part of the N halogens is eliminated. Further heating will cause not only dehalogenation but also decomposition and evaporation of the entire compound.
  • the present inventors have conceived the present invention based on such findings obtained by experiments.
  • the method for producing activated carbon of the present invention is a method for producing activated carbon containing dioxins at a second concentration lower than the first concentration from activated carbon containing dioxins at a first concentration.
  • Activated carbon usually needs to be activated. Therefore, the activated carbon heat-treated under reduced pressure may be activated as needed. Activation may be performed by a gas activation method or by chemical activation using zinc chloride or the like.
  • the gas activation method is a physical activation, and the chemical activation method, which is a method of producing a fine and porous adsorbed carbon by contacting a carbonized raw material at a high temperature with an oxidizing gas such as steam, carbon dioxide, oxygen, etc.
  • an oxidizing gas such as steam, carbon dioxide, oxygen, etc.
  • the raw material is evenly impregnated with the activator, heated in an inert atmosphere or in a vacuum, and dehydrated and oxidized to produce porous adsorbed carbon.
  • the activator include zinc chloride, phosphoric acid, calcium chloride, potassium sulfide and the like.
  • the method for producing calcium carbonate of the present invention is a method for producing calcium carbonate containing an organic halide at a second concentration smaller than the first concentration from calcium carbonate containing an organic halide at a first concentration.
  • the method is characterized in that the calcium carbonate is heated under reduced pressure to remove at least a part of the halogen constituting the organic halide.
  • Exhaust gas and waste liquid are often filtered by a filter such as activated carbon.
  • a filter such as activated carbon.
  • a typical bag fill for combustion exhaust gas and an activated charcoal filter, organic halides (dioxins, cobrana PCB, brominated dioxin, chlordane, PCP, BHC, HC) B), or harmful substances such as heavy metals such as lead, zinc, cadmium, arsenic, and mercury are supplemented and cannot be discarded as is.
  • activated carbon fill Yuichi used for wastewater treatment At present, in order to prevent the emission of dioxins and the like into the atmosphere, such fillers are used in large quantities in garbage incinerators, industrial furnaces, and industrial waste incinerators in Tokyo. I have. Therefore, it is necessary to establish the appropriate treatment technology for the furnace materials at Phil Yuichi.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a processing system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first processing system shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second processing system shown in FIG. 1;
  • 2 is a diagram showing the configuration of the reduced pressure pyrolysis furnace shown;
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the gas processing system shown in Figure 2;
  • Figure 6 is a diagram showing the configuration of the vacuum furnace shown in Figure 3;
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the filter shown in FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the component extraction unit shown in FIG. 3;
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a processing system.
  • FIG. 10 schematically shows how an electromagnetic field is applied to the gas flowing through the pipe.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams for explaining the method for producing the filter material of the present invention.
  • the present invention is applied to a treatment system for detoxifying incinerated ash using energy of shredder dust.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of this processing system.
  • the processing system 11 includes a first processing system 12 for pyrolyzing the shredder dust, and a second processing system 13 for heat-treating the incinerated ash of the thermally decomposed shredder dust and the incinerated ash. Prepare.
  • the first treatment system 12 power is generated using the cracked gas generated when the shredder dust is thermally decomposed, and the power, the cracked gas (clean gas), and the combustion gas of the heating residue are removed.
  • the incineration ash is now used as energy for heat treatment of the incinerated ash in the second treatment system 13 and also as energy for cracked gas. Metals, glass, oxides, and the like are recovered from the shredder dust thermally decomposed by the first processing system 12.
  • an alkali component is extracted from the incinerated ash after the heat treatment, and the aqueous alkali solution is supplied to the first treatment system 12, and the decomposition generated in the first treatment system 12 is performed. It has been used as a neutralizing solution for neutralizing acidic substances such as halides, NOx, and SOx in gas. At this time, the metallic alloy is dissolved and removed at the same time as the metallic component. It is.
  • the heat residue of the shredder dust thermally decomposed in the first treatment system 12 is heat-treated in the second treatment system 13 together with the incinerated ash (for example, municipal solid waste incineration).
  • the incinerated ash from which the heat treatment component 13 has been extracted by heating in the second treatment system 13 is reused as a non-polluting inorganic material for building materials such as cement and bricks, soil improvement agents for fields, and civil engineering materials. It has become so. In some cases, incineration ash that requires an alkaline component may not be extracted.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the first processing system 12 described above.
  • the receiving equipment 21 is composed of, for example, a belt conveyor, which receives the shredder dust from the outside and transfers the received shredder dust to a downstream decompression pyrolysis furnace 22.
  • the vacuum pyrolysis furnace 22 heats the shredder dust transferred from the receiving facility 21 under reduced pressure.
  • the shredder dust is thermally decomposed to generate decomposed gas and to be decomposed residue composed of metal, glass, oxide, incinerated ash and the like.
  • the generated decomposition gas is collected by the gas treatment system 24, and the decomposition residue is transported to the separator 23.
  • the decomposed gas is neutralized and accumulated by an alkaline aqueous solution as a neutralizing solution supplied from the second treatment system 13 side.
  • the accumulated decomposition gas is supplied to the gas engine 25 and used as energy for power generation by the generator 26.
  • the accumulated gas is supplied to a vacuum furnace (described later) and a hot blast furnace 27 of the reduced-pressure pyrolysis furnace 22 and the second processing system 13 and used as energy for heating the furnace from the outside. It is being used.
  • Gas engine 25 is used to drive generator 26.
  • the electric power generated by the generator 26 is supplied to the energy of the vacuum furnace (described later) of the second processing system 13. Used as lugi.
  • the power generated by the generator 26 can be used in the first processing system 2 or can be used outside the system.
  • the sorter 23 sorts and collects metals using, for example, a powerful electromagnet, and further separates and collects decomposition residues (carbon) using a blower.
  • the separated metals, glass, and oxides are collected outside the system via, for example, a belt conveyor.
  • the separated and collected carbon is transferred to a hot blast stove 27.
  • the hot blast stove 27 generates hot air having a temperature in the range of, for example, 500 to 800 ° C. by using the transported fuel as fuel, and supplies the hot air to each part as heating energy. Thereby, energy saving can be achieved.
  • air near the facility is supplied to the hot blast stove 27 as air for the hot blast through a filter 28 for removing chlorine components and the like from the air using activated carbon or the like.
  • the hot air discharged from the hot blast stove 27 is used as a heating gas in a vacuum furnace (described later) of the gas treatment system 24 and the second treatment system 13.
  • the air from which the chlorine component has been removed through the above-described filter 28 is also supplied to the reduced-pressure thermal decomposition furnace 22 to be used as combustion and cooling air. As described above, by removing the chlorine component from the air and using it, it is possible to suppress the generation of organic haptic compounds such as dioxin.
  • the incinerated ash generated by the hot air in the hot air stove 27 is transferred to the second processing system 13.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the second processing system 13 described above.
  • the receiving facility 31 is configured by, for example, a belt conveyor that receives incinerated ash from the outside and transfers the received incinerated ash to the ash opening 32 at the subsequent stage.
  • the ash silo 32 stores the incinerated ash transferred from the receiving facility 31 and the first treatment system 12.
  • the vacuum furnace 33 is supplied with incinerated ash from the ash silo 32, and recovers harmful heavy metals and components by heating the supplied incinerated ash under reduced pressure.
  • the vacuum furnace 33 is supplied as air for combustion and cooling through a filter 34 for removing chlorine components and the like from the air using, for example, air near the equipment or activated carbon. Then, in the vacuum furnace 33, the incinerated ash after the heat treatment is burned with the air from which the chlorine component has been removed, and then cooled.
  • the alkali component extraction section 35 extracts an alkali component from the incinerated ash that has been heat-treated in the vacuum furnace 33.
  • the incinerated ash from which the alkali components have been extracted is carried out of the system and reused as described above.
  • neutral water is supplied, and this water is used to extract alkaline components from incineration ash.
  • the aqueous component is extracted and converted into an aqueous solution, and the aqueous solution is sent to the alkaline water treatment device 37.
  • the alkaline aqueous solution overflowing from the alkaline component extraction section 35 and the alkaline water treatment device 37 has an alkaline component through a file 38 having an ion exchanger such as a permeable membrane or an ion exchange resin. It is to be collected.
  • the neutral water supplied to the alkali component extraction section 35 is supplied to the alkaline component extraction section 35 after being used as cooling water in the vacuum furnace 33. You. As a result, as will be described later, it may be necessary to supply water at a high temperature to the alkali component extraction section 35, but in such a case, the energy can be effectively extracted and Efficiency can be improved.
  • the alkaline water treatment device 37 accumulates the transmitted alkaline aqueous solution, and supplies caustic soda (sodium hydroxide) and slaked stones as necessary to maintain the alkaline strength of the alkaline water solution. It has become so.
  • the alkaline water treatment device 37 to the gas cleaning device 39 and the first treatment
  • the aqueous solution is supplied to the gas cleaning device (described later) of the gas processing system 24 of the system 12 and other gas processing devices.
  • the gas cleaning device 39 cleans the exhaust gas discharged from the vacuum furnace 33 with an alkaline aqueous solution supplied from the alkaline water treatment device 37.
  • the exhaust gas discharged from the vacuum furnace 33 and containing organic halides and decomposition products such as NOx, SOx, and dioxin is neutralized and neutralized by the aqueous alkaline solution.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the above-described reduced-pressure pyrolysis furnace 22.
  • the vacuum decomposing furnace 22 comprises a purge chamber 41, an airtight chamber 42, and a cooling chamber 43.
  • Each of these chambers is separated by a door 44, which is a partition that can be opened and closed. That is, the outside of the device and the purge chamber 41, the purge room 41 and the airtight room 42, the airtight room 42 and the cooling room 43, and the cooling room 43 and the outside of the device are separated from each other by the door 44. Then, the shredder dust for performing the pyrolysis under reduced pressure is conveyed from the outside in the order of the purge chamber 41, the airtight chamber 42, the cooling chamber 43, and the outside, for example, by a conveying device in a furnace.
  • the doors 44 that separate these chambers have airtightness and heat insulation, and separate the chambers thermally and pressure. If the heating chamber is at a high temperature, a double structure consisting of an airtight door and an insulated door may be used.
  • An exhaust system 45 is connected to the purge chamber 41 and the cooling chamber 43. Further, the decomposition gas generated when the shredder dust generated in the hermetic chamber 42 is thermally decomposed is discharged to the outside (gas processing system 24) via the vacuum pump 46. Decomposed gases generated when pyrolyzing shredder dust include methane gas, hydrogen gas, hydrogen gas, carbon monoxide, etc., generated through cracking equipment. Harmful to organic halides such as x, SO x and dioxin Contains substances.
  • a magnet 100 for applying an electromagnetic field to the gas flowing in the pipe is arranged in the exhaust system connected to the airtight chamber 47.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing a state in which an electromagnetic field is applied to the gas flowing in the pipe.
  • This pipe is a pipe connecting the airtight chamber 47 and the vacuum pump 46.
  • a pair of magnets 100 is embedded so as to apply an electromagnetic field to the pipe.
  • the gas generated by heating the object to be treated in the hermetic chamber 47 moves through this pipe to the vacuum pump by the exhaust action of the vacuum pump.
  • the pressure is lower near the vacuum pump. At this time, the constituent molecules of the gas are magnets
  • the gas flowing in the pipe is cooled by cooling the pipe in which the magnet 100 is disposed.
  • the pressure in the pipe and the airtight chamber 42 is reduced to 1 to 50 torr, more preferably to about 20 torr (260 Pascal) by exhaustion by the pump 46.
  • safety can be enhanced by treating at a pressure within the explosion limit.
  • the hermetic chamber 42 is heated at 600 to 1200 ° C., more preferably 800 ° C., by a heating means 47 such as a gas burner.
  • the heating means 47 is supplied with clean gas from the gas processing system 24 as energy for combustion. This allows the energy to be used effectively.
  • the decomposition residue that has been pyrolyzed under reduced pressure in the airtight chamber 42 is cooled.
  • the above-described air supplied from, for example, the vicinity of the facility is supplied to the cooling chamber 43 via a filter 28 for removing chlorine components from the air using activated carbon or the like. Used as air and cooling medium. Since the chlorine component has been removed from the air as the cooling medium in this manner, no organic halide is generated. Nitrogen may be used when no oxidation treatment of the processed material is necessary.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the gas processing system 24 described above.
  • the cracked gas sent from the reduced-pressure pyrolysis furnace 22 is cracked at, for example, about 1000 ° C.
  • the cracked cracked gas is rapidly cooled from, for example, 100 ° C. to 100 ° C. within 10 seconds. Such rapid cooling can suppress the generation of organic halides such as dioxin. In this case, it is also a reasonable method to simultaneously perform the neutralization treatment with the extraction aqueous solution.
  • the Al-Kuri type bag filter 53 neutralizes and removes the oxidized decomposition gas by passing the quenched decomposition gas through caustic soda or slaked lime.
  • the decomposed gas passed through the filter 53 is showered, for example, with an alkaline water solution supplied from the alkaline water treatment device 37 of the second treatment system 13.
  • the decomposition gas containing organic halides such as NO x, SO x, and dioxin is neutralized and rendered harmless by the alkaline aqueous solution.
  • the configuration can be simplified, the resources can be further saved, and the running cost can be reduced.
  • the cracked gas is subjected to removal of SOx and the like in a catalytic desulfurization unit 55 and accumulated in a high-pressure gas tank 56.
  • clean gas is supplied to the gas engine 25, the reduced-pressure pyrolysis furnace 22, and the vacuum furnace 33 as energy for combustion. As a result, energy can be used efficiently.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the above-described vacuum furnace 33.
  • the vacuum furnace 33 includes a purge chamber 61, an airtight chamber 62, and a cooling chamber 63.
  • Each of these chambers is separated by a door 64 which can be opened and closed. That is, the outside of the apparatus and the purge chamber 61, the purge chamber 61 and the airtight chamber 62, the airtight chamber 62 and the cooling chamber 63, and the cooling chamber 63 and the outside of the apparatus are separated from each other by the door 64.
  • the incinerated ash that is subjected to the reduced pressure heat treatment is ash silo , A purge chamber 61, an airtight chamber 62, a cooling chamber 63, and a component extraction unit 35 in that order, and are conveyed by, for example, a conveying device in a furnace.
  • the door 64 that separates these chambers has airtightness and heat insulation, and separates the chambers thermally and pressure.
  • the airtight door and the heat insulating door may be paired.
  • An exhaust system 65 is connected to the purge chamber 61, the airtight chamber 62, and the cooling chamber 63.
  • the exhaust gas from the exhaust system 65 is sent to the gas cleaning device 39 described above.
  • Gastight compartment 62 is 1 x 10- 1 ⁇ 50 torr by the evacuation of the above, more favorable Mashiku is adapted to be reduced to about 7 x 10- it orr.
  • the magnet 100 is disposed between the airtight chamber 62 and the exhaust system 65 (vacuum pump, exhaust blower, etc.) as described above. In other words, the movement of the gas molecules flowing through the exhaust system is restricted by this magnet, and the synthesis of dioxins is suppressed.
  • the evaporant and the reactant are collected by a collecting device 69 inserted between the vacuum pump and the airtight chamber. Before being recovered, the alkali evaporate is rendered harmless by reacting with an acid gas or the like. That is, acidic gases such as dioxin and coplanar P. C B. react with alkalis and are recovered as neutral substances such as NaC 1 by the recovery device 69, and the exhaust gas is rendered harmless.
  • the hermetic chamber 62 is adapted to be heated at 800 to 1200 ° C., more preferably at 1000 ° C., by heating means 66 and 67, such as gas parners.
  • the heating means 66 and 67 are supplied with a clean gas from the gas processing system 24 as combustion energy. This allows energy to be used effectively.
  • the incinerated ash that has been heated under reduced pressure in the airtight chamber 62 is first burned (oxidized) at 600 to 900 ° C, more preferably at about 800 ° C, Afterwards as a non-polluting residue It is designed to cool to warm.
  • a cooling means 68 using N 2 clean air or water as a cooling medium is adjacent to the cooling chamber 43.
  • the high-temperature water used in the cooling means 68 is supplied to a downstream component extraction section 35, which is used as a medium for extracting the primary component.
  • the cooling chamber 43 is supplied with the air supplied from, for example, the vicinity of the above-described facilities through a filter 34 for removing chlorine components from the air using an adsorbent such as activated carbon.
  • Air is used as a combustion and cooling medium. Since incinerated ash is burned using air in this way, heavy metals are oxidized and rendered harmless. Further, since the chlorine component is removed from the air, when the incinerated ash is cooled using the air, the carbon contained in the incinerated ash is burned and no organic halide is generated.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the filters 28 and 34 described above.
  • An input hole 72 for supplying air supplied from, for example, the vicinity of the facility is provided at one end of the cylindrical fill main body 71, and an output hole 73 is provided at the other end.
  • An adsorbent, for example, activated carbon 74 is inserted into the filter body 71, and air entering through the input hole 72 passes through the activated carbon 74 to remove chlorine components, and from the output hole 73. It is output.
  • this activated carbon 74 can also be subjected to detoxification treatment and regeneration treatment. That is, by subjecting the activated carbon 74 after use to heat treatment under reduced pressure as an object to be treated, the organic halide can be removed.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the filter medium of the bag fill 192, the capture
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the above-described component extraction unit 35.
  • a mesh-shaped mounting portion 82 on which the incinerated ash is mounted is provided inside the container 81.
  • the upper part of the receiver 82 is directed to the incineration ash placed on the receiver 82.
  • Nozzle 83 is installed that ejects high-pressure, high-temperature steam (supplied in the equipment or from the boiler). Then, the steam spouted from the nozzle 83 extracts the alkaline component from the incineration ash, passes through the receiver 82, and falls under the container 81.
  • a discharge hole 84 is provided on the bottom surface of the container 81, and the alkaline aqueous solution is discharged from the discharge hole 84 and sent to the alkaline water treatment device 37.
  • the incineration ash is transported between the vacuum furnace 33 and the alkali component extraction unit 35 via a belt conveyor, and the receiver 82 itself is transported from the container 81, so that no manual operation is required. A series of processes can be performed.
  • a configuration may be employed in which the incinerated ash is boiled.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the discharge processing system in the present system 1.
  • the exhaust gas exhausted from the reduced-pressure pyrolysis furnace 22, the gas engine 25, the gas cleaning device 39 and the alkaline component extraction unit 35, and the alkaline aqueous solution discharged from the alkaline water treatment device 37 are converted into a drying furnace.
  • the air is exhausted to the outside by the exhaust fan 93 through the 91 and the bag filter 92.
  • the drying furnace 91 and the bag filter 92 the exhaust gas and the alkaline solution are recovered from the alkaline solution.
  • the incineration ash before treatment contained 2.4 mg / l of lead and lead compounds, 0.04 mg / l of copper and copper compounds, and 0.05 mg / l of zinc and its compounds.
  • the heat-treated ash under reduced pressure (5 x 10- 1 ⁇ l O torr) 10 00 ° C , became only a compound of copper and copper include 0. O lmgZ 1.
  • heat treatment at reduced pressure (5 x 10- 1 ⁇ l O torr) 800 ° C, burned in 800 ° C in air chlorine component is not removed, the ash was then cooled in air, Only 0.1 mgZl of copper and copper compound and 0.53 mg / 1 of hexavalent chromium were contained.
  • heat treatment at 1000 ° C under reduced pressure (5-10 torr) combustion at 800 ° C with air from which chlorine components have been removed, and then incineration ash cooled with the air contain these metals. I didn't.
  • untreated soil contained 0.008 mg / l of lead and its compounds, and was subjected to vacuum evaporation at 1000 ° C.
  • the soil contains 0.012 mg / l of lead and its compounds, 0.001 mg Zl of cadmium and its compounds, and was subjected to vacuum evaporation at 1000 ° C and oxidation at 1000 ° C. Did not contain lead and its compounds, nor force dies and its compounds.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the present invention is applied to a treatment system for detoxifying incinerated ash using the energy of shredder dust. It can be applied to plastics, waste materials, paper, oil, etc. It can be applied to incinerated ash, soil, sludge, etc. in addition to incinerated ash. In addition, it can be applied to activated carbon, bagfill filter media, and ceramic filter capture products.
  • the extraction of the alkali component is performed at normal pressure. However, the extraction of the alkaline component may be performed under reduced pressure. Since the boiling point is reduced, energy costs can be reduced.
  • the heat treatment is performed under reduced pressure, but the present invention can be applied to a case where the heat treatment is performed at normal pressure.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining another example of the electromagnetic field application region provided in the processing device of the present invention.
  • the electromagnetic field application region (magnet in this example) 100 is a processing apparatus for processing an object containing at least one organic halide or capable of producing the organic halide by heating, wherein the processing is performed by heating.
  • An exhaust system 200 for exhausting a gas generated from an object is provided to separate the gas by a predetermined amount.
  • the exhaust system 200 includes a first exhaust path 201 and a second exhaust path 202 branched from the first exhaust path 202.
  • Numeral 0 is provided at a branch between the first exhaust path 201 and the second exhaust path 202.
  • the electromagnetic field is formed by the first fraction in which gas derived from the object to be processed heated in the hermetic region is introduced into the first exhaust path 201 and the second exhaust gas.
  • the gas is applied so that the concentration of at least one component of the gas differs from that of the second fraction introduced into the path 202.
  • a molecular species A represented by a triangle and a molecular species B represented by a circle flow through the pipe from the object to be treated.
  • These ABs are assumed to be molecular species capable of producing harmful organic halides such as dioxins.
  • the concentration of AB is changed between the first path 201 and the second path 202, and the concentration of the organic halide is changed. Synthesis and resynthesis can be suppressed.
  • FIG. 13 is a plan view schematically showing an example of an embodiment of the processing apparatus of the present invention.
  • This processing system 101 is configured by mounting various processing units on a trailer main body 102. This enables so-called on-site detoxification of filter agent production (or reprocessing).
  • Reference numeral 109 denotes a control panel.
  • a space 110 for a purge chamber is provided in front of the evaporators 103a and 103b, and a purge chamber may be provided in this space 110 if necessary. .
  • the pair of evaporators 103a and 103b are arranged in parallel along the X direction.
  • Each evaporator 103a, 103b is provided with a heating means 121a, 121b as a heating means, respectively.
  • the three U-shaped pipes 15 1, 15 2 and 15 3 are each filled with quicklime (CaO). This neutralizes the vaporized organic solvent or pesticide (captures the halide with alkali).
  • the primary cooler 100 ⁇ a and the secondary cooler 107b cool the neutralized gas.
  • a gas introduced from the alkaline reactor 106 is condensed by, for example, liquid nitrogen.
  • cooling water may be used.
  • the reaction product (salt) is captured as much as possible by condensing the gas at a very low temperature using liquid nitrogen. In addition to this, it will be possible to capture mercury, lead and arsenic contained in pesticides.
  • the primary cooler 107 a and the secondary cooler 107 b are connected via a pipe 114, and the secondary cooler 107 b and the vacuum pump 108 are connected to a pipe 115 Connected through. Therefore, the vacuum pump 8 is connected to these evaporators 103a, 103b, 10 valves 4a, 104b, the clamping furnace 105, the Al-Lily reactor 106, the primary Cooler 10 ⁇ a and secondary cooling
  • the pressure in the vessel 107b is reduced, for example, by about 0.5 to 100 ° Pa.
  • a vacuum reaction vessel may be further connected to the exhaust side of the vacuum pump 108, and the vacuum pump 108 may be evacuated to the outside via the vacuum reactor.
  • This is used for failsafe. That is, for example, when the reactor 6 breaks down, the reactor captures the halide with alkali. This prevents halides from accidentally leaking to the outside.
  • an air panner may be provided at the subsequent stage of the reactor.
  • the alkaline reactor 6 always operates at the decomposition temperature of sodium hypochlorite (about 150 to 200 ° C). ) It is more preferable to hold above. Also, when dioxins and the like are detected in the alkaline reactor 6 even under such conditions, about 600 ° C. to 800 ° C. with the inside of the reactor 6 evacuated. Dechlorination and decomposition may be achieved by heating to a lower temperature. Industrial applicability
  • the object to be treated containing an organic halide or the object to be treated having the ability to generate an organic halide by heating can be detoxified.
  • the formation and re-synthesis of halides can be prevented.

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Description

凊理装眮および凊理方法
技術分野
本発明はダむォキシン類などの有機ハロゲン化物に汚染された凊理察 明
象物を凊理する凊理装眮および凊理方法に関する。 たた本発明は掻性炭 フィル倕䞀、 バグフィル倕䞀などのフィル倕䞀材料の再生、 浄化凊理な 曞
どを行うこずができる凊理方法に関する。
背景技術
近幎、 ダむォキシン類、 コプラナ P C B類、 臭玠化ダむォキシン類、 クロルデン、 B H C (ぞキサクロロシクロぞキサン、 P C P (ペン倕ク ロロプノ䞀ル 等の P O P s蟲薬など有害な化孊物質による環境汚染 が問題ずなっおいる。 䟋えば廃棄物の焌华凊理に際しおは、 焌华灰 䞻 灰、 飛灰 や燃焌ガスのダむォキシン類による汚染が瀟䌚問題ずなっお いる。 土壌や河川の底質ぞのダむォキシン類の拡散も深刻な問題ずな぀ おいる。
このような問題に察応するため、 近幎ではダむォキシン類に察する各 皮芏制もなさおいる。䟋えば焌华斜蚭等の排ガス䞭のダむォキシン類は、 燃焌状態の適正管理や、 バグフィル倕䞀、 掻性炭フィル倕䞀などの各皮 フィル倕䞀類でのろ過により倧気䞭に攟出されないようになり぀぀ある しかしダむォキシン類を補足したバグフィル倕䞀の濟材 䟋えば炭酞力 ルシゥム や掻性炭フィル倕䞀の濟材 掻性炭 は、 埋め立おや焌华な どにより凊分されおいるのが実情である。 発明の開瀺
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものである。 本 発明は有害な有機ハロゲン化物を含むか生成胜を有する凊理察象物䜓を 効果的に凊理するこずができる凊理装眮、 凊理方法を提䟛するこずを目 的ずする。 たた本発明は掻性炭フィル倕䞀やバグフィルタヌの炉材を効 率的に生産するこずができる生産方法を提䟛するこずを目的ずする。
このような課題を解決するため本発明では以䞋のような構成を採甚し おいる。
本発明の凊理装眮は、 少なくずも 1皮の有機ハロゲン化物を含むか、 加熱により前蚘有機ハロゲン化物を生成可胜な凊理察象物を凊理する凊 理装眮においお、 前蚘凊理察象物を加熱する手段ず、 加熱により生成す るガスを排気する排気系ず、 前蚘排気系に配蚭され、 前蚘ガスに電磁堎 を印加する電磁堎印加領域ずを具備したこずを特城ずする。
たた本発明の凊理装眮は、 気密領域ず、 前蚘気密領域を排気する第 1 の排気経路ず、 前蚘第 1の排気経路から分岐した第 2の排気経路ず、 前 蚘第 1の排気経路ず前蚘第 2の排気経路ずの分岐郚に配蚭され、 電磁堎 を印加する電磁堎印加領域ずを具備したこずを特城ずする。
たた本発明の凊理装眮は、 気密領域ず、 少なくずも 1本の管を有し、 前蚘気密領域を排気する排気系ず、 前蚘管内に電磁堎を印加する電磁堎 印加領域ず、 を具備したこずを特城ずする。
本発明の凊理方法は、 少なくずも 1皮の有機ハロゲン化物を含むか加 熱により前蚘有機ハロゲン化物を生成可胜な凊理察象物を凊理する凊理 方法においお、 前蚘凊理察象物に由来するガスに察しお枛圧䞋で電磁堎 を印加するこずを特城ずする。
本発明では有機ハロゲン化物を含むか加熱により有機ハロゲン化物を 生じるこずが可胜な凊理察象物䜓を凊理するものである。 前者はダむォ キシン類、 コプラナ P C B類、 臭玠化ダむォキシン類 これらを総称し お以䞋単にダむォキシン類ずいう、 あるいはクロルデン、 B H C、 P C Pなどの有害な有機ハ口ゲン化物を含む堎合である。 埌者は凊理察象物 䜓 䟋えば土壌など を加熱するこずにより有機ハロゲン化物が生成さ れるような堎合であっお、 䟋えばベンれン環を有する化合物ずハロゲン が凊理察象物䜓に含たれおいるような堎合である。
排気系には系内を真空に排気するこずが可胜な真空ポンプを備えおも よい。 たた排気系は排気プロワなどでもよくこの堎合には系内は垞圧か ら負圧皋床に排気される。
凊理察象物䜓を加熱する手段は、 各皮ヒ䞀倕や、 '高呚波加熱、 マむク 口波加熱など必芁に応じお適宜遞択すればよい。
電磁堎を印加する電磁堎印加領域では、電磁堎を印加する手段ずしお、 䟋えば磁石 電磁石を含む や電極を甚いるこずができる。 磁石は配管 に環状に卷き぀けおもよいし、 管内に電磁堎がかかるように察向配眮し おもよい。 たたこの領域における配管をガラスなどの誘電䜓で構成しお もよい。 これら電磁堎を印加する電磁堎印加領域は、 凊理察象物䜓に由 来するガス 䟋えば凊理察象物䜓の加熱により生じるガス の排気経路 に配眮される。 気密領域に凊理察象物䜓を収容し、 この気密領域を真空 ポンプで排気しながら凊理察象物䜓を加熱する堎合、 電磁堎印加ゟヌン は気密領域から真空ポンプたでのどこかに配蚭される。
そしお本発明では、 電磁堎は管内を流通する分子の運動の自由床が小 さくなるように印加される。 䟋えば電磁堎は分子の配向をある皋床制限 するように印加される。 たた電磁堎は、 䟋えば分子 分子のむオンゃ掻 性皮を含む、 以䞋同じ の電荷、 分極状態などにより、 配管内を流通す るガスの皮類によっお配管内で少なくずも 1぀のガス成分の濃床に偏り が生じるように印加される。
ベンれン環を有する化合物は、 ダむォキシン類の先駆䜓ずなり埗る。 ベンれンは平面分子であり、 これを構成するすべおの炭玠原子、 氎玠原 子は同䞀平面状にる。 6 個の炭玠原子はび電子により環状に結合しおい る。 たた P軌道の 7Γ電子によっお、 炭玠原子の䜜る平面の䞊䞋に連続的 ドヌナヅ型の電子雲が存圚する。 この 7Γ電子は電子源ずしお機胜する。 たたダむォキシン類の重芁な構成芁玠ずしおハロゲンがある。 これらハ ロゲンは電気陰性床が倧きく、 分子内での電子の局圚に起因する電気的 な偏りも生じやすい。
本発明では分子の運動を電磁堎により拘束し、ダむォキシン類の生成、 再合成を抑制するものである。 電磁堎を印加するず、 分子は印加された 電磁堎に応答する。 このためベンれン環を有する有機化合物やハロゲン など、 ダむォキシン類の合成の材料ずなる分子も電磁堎に応答し、 磁力 線や電気力線に沿っお配向するなど、 分子の䞊進、 回転などの自由床が 抑制される。 たたダむォキシン類の分子も同様である。 すなわち凊理察 象物䜓に由来するガスの構成分子は、 秩序の床合いが盞察的に高たった 状態で排気系を流通しおいくため、 化孊反応の起こる確率は電磁堎を印 加しない堎合に比范しお䜎くなる。 したがっお本発明によればダむォキ シン類などの有害な有機ハロゲン化物が反応生成したり再合成したりす る確率も䜎く抑制するこずができる。
これらの効果は分子が流通する空間が枛圧されおいる堎合、 さらに顕 著になる。 枛圧䞋では隣接する分子間の距離が長く、 分子の平均自由行 皋も長い。 このため枛圧䞋でダむォキシン類が生成する確率は、 垞圧䞋 よりもず぀ず小さい。 したがっお枛圧䞋で電磁堎を印加するず圧力によ る効果ず電磁堎による効果ずがあいたっお、 ダむォキシン類の生成確率 をさらに䜎く抑制するこずができる。 䞊述の本発明では、 電磁堎印加領域は、 電磁堎により分子の運動の自 由床を抑制するこずによっおダむォキシン類などの有害な有機ハロゲン 化物の生成確率、 再合成確率を䜎枛する圹割を果たすものである。
぀ぎに電磁堎印加領域に別の圹割を持たせる本発明に぀いお説明する。 この発明は、 少なくずも 1皮の有機ハロゲン化物を含むか加熱により前 蚘有機ハロゲン化物を生成可胜な凊理察象物を凊理する凊理装眮におい お、 前蚘凊理察象物を加熱する手段ず、 加熱により前蚘凊理察象物から 生じるガスを排気する第 1の排気経路ず、 この第 1の排気経路から分岐 した第 2の排気経路ずを具備し排気系ず、 前蚘第 1の排気経路ず前蚘第 2の排気経路ずの分岐郚に配蚭された前蚘電磁堎印加領域ずを具備した こずを特城ずする。 そしお前蚘電磁堎印加領域は、 前蚘気密領域からの ガスが、 前蚘第 1の排気経路ぞ導入される第 1のフラクションず、 前蚘 第 2の排気経路に導入される第 2のフラクションずで前蚘ガスの少なく ずも 1぀の構成成分の濃床が異なるように電磁堎を印加する。 ダむォキ シン類などの有機ハロゲン化物は真空䞭で加熱されるず、 脱塩玠反応な どによっおハロゲンが脱離したり、 耇数のフラグメントに分解したりす る。 この際、 分子やフラグメントはむオン化されるこずがある。 本発明 ではこの電荷により、 排気経路を流通する分子を質量分離するこずによ ぀お、 ダむォキシン類などの有害な有機ハロゲン化物の生成確率、 再合 成確率を䜎枛するものである。 荷電粒子は電磁堎に察しお、 その質量ず 電荷に応じお質量分離するこずができる。 ぀たり、 第 1の排気経路ぞ導 入される第 1のフラクションず、 第 2の排気経路に導入される第 2のフ ラクシペンずで、 凊理察象物䜓に由来するガスの少なくずも 1぀の構成 成分の濃床が異なるように電磁堎を印加するのである。 電磁堎印加領域 より䞋流偎で第 1の排気経路ず第 2の排気経路ずは分離されおいるので、 そうしない堎合に比べお有機ハロゲン化物の生成確率は小さく抑制され る o
次に、 掻性炭やバグフィル倕䞀の濟材 炭酞カルシりム、 粘土、 シラ ス、アルミナなど、たたはこれらの混合物の生産方法に぀いお説明する。 本発明によれば、 焌华凊理堎や、 各皮工堎、 廃棄物凊分堎などで幅広く か぀倧量に甚いられおいるフィル倕䞀材の生産たたは再生を行うこずが できる。
本発明の凊理方法は、 少なくずも 1皮の有機ハロゲン化物を吞した掻 性炭を枛圧䞋で加熱するこずを特城ずする。
本発明の凊理装眮は、 気盞䞭のダむォキシン類を補足するフィル倕䞀 ず、 前蚘フィルタヌの少なくずも䞀郚を枛圧䞋で加熱する手段ず、 を具 備したこずを特城ずする。
本発明のフィル倕䞀材の生産方法は、 有機ハ口ゲン化物ず重金属ずを 含むフィル倕䞀材から枅浄なフィル倕䞀材を生産する方法においお、 前 蚘フィル倕䞀材の少なくずも䞀郚を枛圧䞋で加熱しお前蚘有機ハロゲン 化物のハロゲンの少なくずも䞀郚を脱離させる皋ず、 前蚘フィル倕ヌ材 の少なくずも䞀郚を枛圧䞋で加熱しお前蚘重金属を蒞発させる工皋ずを 有するこずを特城ずする。
たた本発明の掻性炭の生産方法は、 少なくずも 1皮の有機ハロゲン化 物を第 1の濃床で含む第 1の掻性炭から前蚘第 1の濃床よりも小さな第 2の濃床で前蚘有機ハロゲン化物を含む第 2の掻性炭を生産する方法で あっお、 前蚘第 1の掻性炭を枛圧䞋で加熱するこずを特城ずする。
発明者はダむォキシン類を真空䞭で加熱するこずにより、 脱塩玠反応 が生じお分解するこずを芋出した。 䟋えば P C D D sずしお知られるダ ィォキシン類には、 塩玠数が 4、 5、 6、 7、 8の異性䜓がある。 そし お䟋えば眮換塩玠数 8のダむォキシンである 0 C D Dを真空䞭で加熱す るず、 炭玠ず酞玠からなる骚栌自䜓の分解ずは別に塩玠が脱離しおいき 塩玠数 0〜 7の分子を生じるのである。 これは枛圧加熱の状態では塩玠 の脱離が生じやすいためだず考えられる。 真空䞭での脱塩玠反応は 20 0°C皋床から始たり、 400°Cでは十分効果的に脱塩玠反応が生じる。 さらに高枩では脱塩玠骚栌が分解したり、 気化したりするので残枣はき わめお枅浄になる。 たた 4眮換䜓のダむォキシンである T e CDD sの うち 2 , 3 7 , 8— T e CDDは最も毒性が高いずされる。 脱塩玠に より O CDDから T e CDD sが生成する堎合、 統蚈力孊的に考えるず 塩玠の眮換は䜍眮すベお個別であるので、 T e CDD sのうち 2 , 3 7 , 8— T e CDDが生成する確率は小さなものずなる。 さらに脱塩玠 が進むず塩玠眮換数が 3より小さい化合物が生じるが、 これらの化合物 は毒性を有しないずされおいる。
クロルデンゃ P CPなどの有機塩玠化合物、 臭玠化ダむォキシンなど の有機ハロゲン化物に぀いおも同様であっお、 これらの有機ハロゲン化 物を枛圧䞋で加熱するこずによりより毒性の小さい、 たたは毒性のない 化孊物質を生じさせるこずができる。
脱離した塩玠などのハロゲンは、 酞化カルシりム、 氎酞化ナトリりム などのアル力リず反応させお塩ずしお固定する。 アル力リスクラバ䞀の 堎合は氎凊理が必芁ずなるので、 氎凊理を䞍芁ずする芳点からは固䜓の アル力リを甚いるこずが奜たしい。 たた塩玠による装眮の腐食を防止す る芳点からは脱塩玠した塩玠はできるだけ速やかにアル力リず反応させ るこずが奜たしい。 真空䞭での固䜓状態のアル力リず塩玠ずの反応性を 向䞊させるために、 アルカリは粒埄を小さくし、 比衚面積を倧きくする こずが奜たしい。 しかしながらあたり粒埄を小さくするず真空ポンプで 排気されたり、 真空配管のコンダクタンスが倧きくなりすぎるこずがあ るので、 粒埄は数 mm皋床から数 cm皋床が奜たしい。
前蚘有機ハロゲン化物は、 N個のハロゲンを有する有機化合物であり、 この有機化合物を枛圧䞋で加熱するこずにより前蚘 N個のハロゲンの少 なくずも䞀郚を脱離する。 たたさらに加熱するこずにより脱ハロゲンだ けでなく、 化合物党䜓が分解したり蒞発したりする。 本発明者は実隓に より埗られたこのような知芋に基づいお本発明を想到した。
たた本発明の掻性炭の生産方法は、 第 1の濃床でダむォキシン類を含 む掻性炭から前蚘第 1の濃床よりも小さな第 2の濃床で前蚘ダむォキシ ン類を含む掻性炭を生産する方法においお、 前蚘掻性炭を枛圧䞋で加熱 する工皋ず、 加熱された前蚘掻性炭を賊掻する工皋ずを有するこずを特 城ずする。 掻性炭は通垞掻性化 賊掻 する必芁がある。 したがっお枛 圧䞋で加熱凊理した掻性炭は、必芁に応じお賊掻するようにすればよい。 賊掻はガス賊掻法によっおも塩化亜鉛等を甚いた薬品賊掻によっおもよ い。ガス賊掻法は物理的な賊掻であり、炭化された原料を高枩で氎蒞気、 炭酞ガス、 酞玠等の酞化ガスず接觊反応させお、 埮现で倚孔質な吞着炭 を぀くる方法である薬品賊掻法は、原料に賊掻薬品を均等に含浞させお、 䞍掻性雰囲気䞭たたは真空䞭で加熱し、 薬品の脱氎および酞化反応によ り倚孔質の吞着炭を぀くる方法である。 賊掻薬品ずしおは䟋えば塩化亜 鉛、 燐酞、 塩化カルシりム、 硫化カリりム等をあげるこずができる。
たた本発明の炭酞カルシりムの生産方法は、 有機ハロゲン化物を第 1 の濃床で含む炭酞カルシりムから前蚘第 1の濃床よりも小さな第 2の濃 床で前蚘有機ハロゲン化物を含む炭酞カルシりムを生産する方法であ぀ お、 枛圧䞋で前蚘炭酞カルシりムを加熱し、 前蚘有機ハロゲン化物を構 成するハロゲンの少なくずも䞀郚を脱離させるこずを特城ずする。
排ガスや廃液は掻性炭などのフィル倕䞀によりろ過されるこずが倚い。 䟋えば燃焌排ガスのフィル倕䞀ずしお䞀般的なバグフィル倕䞀や、 掻性 炭フィルタヌでは、 濟材に有機ハロゲン化物 ダむォキシン類、 コブラ ナ䞀 P C B、 臭玠化ダむォキシン、 クロルデン、 P C P、 B H C、 H C Bなど)、 あるいは鉛、 亜鉛、 カドミりム、 砒玠、 氎銀をはじめずする重 金属等の有害物質が補足されおおり、 そのたた捚おるこずはできない。 たた排氎凊理に甚いられる掻性炭フィル倕䞀に぀いおも同様である。 珟 圚ダむォキシン類等の倧気䞭ぞの攟散を防止するために、 郜巿ゎミの焌 华炉、 工業炉、 産業廃棄物の焌华炉などに、 このようなフィル倕䞀は倧 量に甚いられおいる。 したがっおフィル倕䞀の炉材の適正な凊理技術を 確立するこずが求められおいる。
これらフィル倕䞀材は、 埓来セメント固化しお埋め立おたり、 焌华凊 理を行っお凊理しおいた。 本発明では有機ハロゲン化物を吞着した掻性 炭を枛圧䞋で加熱するこずにより、 有機ハロゲン化物を陀去し、 濟材を 無害化するこずができる。 たた掻性炭は枛圧䞋で加熱されるこずで単に 無害化するだけではなく掻性炭ずしお再生される。 このため本発明によ れば掻性炭を再利甚するこずができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の䞀実斜圢態に係る凊理システムの抂略構成を瀺す図 であり 
図 2は、 図 1に瀺した第 1の凊理系の構成を瀺す図であり  図 3は、 図 1に瀺した第 2の凊理系の構成を瀺す図であり  図 4は図 2に瀺した枛圧熱分解炉の構成を瀺す図であり 
図 5は図 2に瀺したガス凊理系の構成を瀺す図であり 
図 6は図 3に瀺した真空炉の構成を瀺す図であり 
図 7は図 2及び図 3に瀺したフィル倕の構成を瀺す図であり  図 8は図 3に瀺したアル力リ成分抜出郚の構成を瀺す図であり  図 9は本システムにおける排出凊理系の構成を瀺す図である。
図 1 0は配管内を流通するガスに電磁堎を印加する様子を暡匏的に瀺 す図であり、
図 1 1は本発明の凊理装眮を説明するための図であり、
図 1 2、 図 1 3は本発明のフィル倕䞀濟過材の生産方法を説明するた めの図である。 発明を実斜するための最良の圢態
(実斜圢態 1 )
【発明の実斜の圢態】
以䞋、 本発明の実斜の圢態を図面に基づき説明する。
この実斜圢態は、 本発明をシュレッダヌダストの゚ネルギヌを利甚し お焌华灰を無害化する凊理システムに適甚したものである。
図 1はこの凊理システムの抂略構成を瀺す図である。
この凊理システム 1 1は、 シュレッダ䞀ダストを熱分解する第 1の凊 理系 1 2ず、 前蚘熱分解されたシナレッダヌダストの焌华灰及び焌华灰 を加熱凊理する第 2の凊理系 1 3ずを備える。
第 1の凊理系 1 2では、 シュレッダ䞀ダストを熱分解するずきに発生 する分解ガスを甚いお発電が行われ、 その電力、 分解ガス クリヌンガ ス 及び加熱残枣の力䞀ボンの燃焌ガスが第 2の凊理系 1 3で焌华灰を 加熱凊理するずきの゚ネルギヌずしお又分解ガスの゚ネルギヌずしおも 利甚されるようになっおいる。 第 1の凊理系 1 2により熱分解されたシ ュレッダ䞀ダストからは、 金属、 ガラス、 酞化物等が回収される。
第 2の凊理系 1 3では、 加熱凊理埌の焌华灰からアルカリ成分が抜出 され、 そのアルカリ氎溶液が第 1の凊理系 1 2に䟛絊され、 䞊蚘の第 1 の凊理系 1 2における発生した分解ガス䞭のハロゲン化物、 N O x、 S O x等の酞性物質を䞭和する䞭和液ずしお利甚されるようになっおいる。 たた、 アル力リ性金属はこのずきアル力リ成分ず同時に溶解しお陀去さ れる。
第 1の凊理系 1 2で熱分解されたシュレッダ䞀ダストの加熱残枣は、 第 2の凊理系 1 3で、盎接投入された焌华灰䟋えば郜垂ごみの焌华灰 ずずもに加熱凊理されるようになっおいる。 そしお、 第 2の凊理系 1 3 により加熱凊理されおアル力リ成分が抜出された焌华灰は無公害無機物 ずしおセメントや煉瓊等の建築資材、 田畑の土壌改良剀、 土朚資材等に 再利甚されるようになっおいる。 なお、 アルカリ成分の必芁ずする焌华 灰はアル力リ抜出しない堎合もある。
図 2は䞊述した第 1の凊理系 1 2の構成を瀺す図である。
受け入れ蚭備 2 1は、 倖郚からシュレッダ䞀ダストを受け入れ、 受け 入れたシュレッダ䞀ダストを埌段の枛圧熱分解炉 2 2ぞ移送する、 䟋え ばベルトコンベアにより構成される。
枛圧熱分解炉 2 2は、 受け入れ蚭備 2 1から移送されたシュレッダ䞀 ダストを枛圧䞋で加熱凊理する。 これにより、 シュレッダヌダストは熱 分解され、 分解ガスが発生するず共に、 金属、 ガラス、 酞化物、 焌华灰 等からなる分解残枣ずされる。 発生した分解ガスはガス凊理系 2 4によ り回収され、 分解残枣は分別機 2 3に搬送される。
ガス凊理系 2 4では、 分解ガスが第 2の凊理系 1 3偎から䟛絊される 䞭和液ずしおのアル力リ氎溶液により䞭和等されお蓄積されるようにな ぀おいる。 この蓄積された分解ガスはガス゚ンゞン 2 5に䟛絊されお発 電機 2 6の発電甚の゚ネルギヌずしお甚いられるようにな぀おいる。 た た、 この蓄積されたガスは枛圧熱分解炉 2 2及び第 2の凊理系 1 3の真 空炉埌述する、 熱颚炉 2 7に䟛絊され、 炉を倖偎から加熱するための ゚ネルギヌずしお甚いられるようにな぀おいる。
ガス゚ンゞン 2 5は発電機 2 6を駆動するために甚いられる。 発電機 2 6で発電された電力は第 2の凊理系 1 3の真空炉 埌述する の゚ネ ルギ䞀ずしお甚いられる。 たた、 発電機 2 6で発電された電力は第 1の 凊理系 2内で甚いるこずもできるし、 システム倖で甚いるこずも可胜で ある。
分別機 2 3は、 䟋えば匷力な電磁石を甚いお金属を分別回収し、 曎に 送颚機を甚いお分解残枣 カヌボン を分別回収する。 分別回収された 金属やガラス、 酞化物は䟋えばベルトコンベアを介しおシステム倖に回 収される。 たた、 分別回収されたカヌボンは熱颚炉 2 7に搬送される。 熱颚炉 2 7は、 搬入された力䞀ボンを燃料ずしお䟋えば 5 0 0〜8 0 0 °Cの範囲の枩床の熱颚を䜜り、 この熱颚を各郚に加熱゚ネルギヌずし お䟛絊する。 これにより省゚ネルギヌ化を図るこずができる。
熱颚炉 2 7には、 熱颚甚の空気ずしお䟋えば蚭備付近の空気を、 掻性 炭等を甚いお空気から塩玠成分等を陀去するフィル倕 2 8を介しお䟛絊 される。 熱颚炉 2 7から排出された熱颚はガス凊理系 2 4及び第 2の凊 理系 1 3の真空炉 埌述する における加熱甚のガスずしお甚いられる ようになっおいる。
䞊述したフィルタ 2 8を介しお塩玠成分が陀去された空気は枛圧熱分 解炉 2 2にも䟛絊されお燃焌甚及び冷华甚の空気ずしお甚いられる。 こ のように、 空気から塩玠成分を陀去しお甚いるこずで、 ダむォキシン等 の有機ハ口ゲン化物の発生を抑制するこずができる。
熱颚炉 2 7で熱颚にお生成された焌华灰は第 2の凊理系 1 3に搬送さ れ 。
図 3は䞊述した第 2の凊理系 1 3の構成を瀺す図である。
受け入れ蚭備 3 1は、 倖郚から焌华灰を受け入れ、 受け入れた焌华灰 を埌段の灰サむ口 3 2ぞ移送する、 䟋えばベルトコンベアにより構成さ れる。 灰サむロ 3 2では、 受け入れ蚭備 3 1及び第 1の凊理系 1 2から 移送された焌华灰を蓄積する。 真空炉 3 3は、 灰サむロ 3 2から焌华灰を䟛絊され、 䟛絊された焌华 灰を枛圧䞋で加熱凊理するこずにより有害重金属及びアル力リ成分を回 収する。 たた、 この真空炉 3 3には、 燃焌及び冷华甚の空気ずしお䟋え ば蚭備付近の空気 、 掻性炭等を甚いお空気から塩玠成分等を陀去する フィル倕 3 4を介しお䟛絊される。 そしお、 この真空炉 3 3では、 加熱 凊理された埌の焌华灰を䞊蚘の塩玠成分の陀去された空気で燃焌し、 そ の埌冷华する。
アルカリ成分抜出郚 3 5は、 真空炉 3 3で加熱凊理された焌华灰から アルカリ成分を抜出する。 そしお、 アルカリ成分が抜出された焌华灰は システム倖に搬出され、 䞊述したように再利甚される。 アルカリ成分抜 出郚 3 5では、 䞭性の氎が䟛絊され、 この氎を甚いお焌华灰からアル力 リ成分を抜出しおいる。 アル力リ成分を抜出しおアル力リ化しおアル力 リ氎溶液はアルカリ性氎凊理装眮 3 7に送氎される。 たた、 アルカリ成 分抜出郚 3 5及びアル力リ性氎凊理装眮 3 7から溢れたアル力リ氎溶液 は浞透膜やむオン亀換暹脂等のむオン亀換䜓を有するフむむル 3 8を介 しおアルカリ成分が回収されるようになっおいる。 なお、 アルカリ成分 抜出郚 3 5に䟛絊される䞭性の氎は、 真空炉 3 3における冷华甚の氎ず しお䜿われた埌にアル力リ成分抜出郚 3 5に䟛絊されるようになっおい る。 これにより、 埌述するようにアルカリ成分抜出郚 3 5に䟛絊される 氎を高枩にしお䟛絊する必芁がある堎合があるが、 そのような堎合にェ ネルギ䞀を有効利甚するこずによりアル力リ抜出の効率を高めるこずが できる。
アルカリ性氎凊理装眮 3 7では、 送氎されたアルカリ氎溶液を蓄積す るず共に、 必芁に応じお苛性゜ヌダ 氎酞化ナトリりム や消石等が䟛 絊され、 アル力リ氎溶液のアル力リ性が維持されるようになっおいる。 たた、 アルカリ性氎凊理装眮 3 7からガス掗浄装眮 3 9及び第 1の凊理 ç³» 1 2のガス凊理系 2 4のガス掗浄装眮埌述する、その他のガス凊理 装眮にアル力リ氎溶液が送氎されるようになっおいる。
ガス掗浄装眮 3 9は、 真空炉 3 3から排出される排気ガスをアル力リ 性氎凊理装眮 3 7から䟛絊されるアルカリ氎溶液で掗浄する。 これによ り、 真空炉 3 3から排出される N O x、 S O x、 ダむォキシン等の有機 ハロゲン化物及び分解物を含んだ排気ガスがアル力リ氎溶液によっお䞭 和されお無害化される。
図 4は䞊述した枛圧熱分解炉 2 2の構成を瀺す図である。
枛圧熟分解炉 2 2は、 パヌゞ宀 4 1、 気密宀 4 2、 冷华宀 4 3から構 成されおいる。
これら各宀は開閉可胜な隔壁である扉 4 4によっお隔おられおいる。 すなわち、 装眮倖郚ずパヌゞ宀 4 1、 パヌゞ宀 4 1ず気密宀 4 2、 気密 宀 4 2ず冷华宀 4 3、 冷华宀 4 3ず装眮倖郚ずは扉 4 4によりそれそれ 隔おられおいる。 そしお、 枛圧熱分解を行うシュレッダ䞀ダストは、 倖 郚からパヌゞ宀 4 1、 気密宀 4 2、 冷华宀 4 3、 倖郚の順番で䟋えば炉 内の搬送装眮により搬送されるようになっおいる。 たた、 これら各宀を 隔おる扉 4 4は気密保持性ず断熱性ずを備えおおり、 各宀を熱的、 圧力 的に隔おおいる。 加熱宀が高枩の堎合、 気密扉ず断熱扉の二重構造ずし おもよい。
パヌゞ宀 4 1及び冷华宀 4 3には排気系 4 5が接続されおいる。たた、 気密宀 4 2で発生するシュレッダ䞀ダストを熱分解するずきに発生する 分解ガスは真空ポンプ 4 6を介しお倖郚 ガス凊理系 2 4 ) に排出され るようによっおいる。 シュレッダヌダストを熱分解するずきに発生する 分解ガスには、 クラッキング装眮を介するこずで生じる、 メタンガス、 ェ倕ンガス、 氎玠ガス、 䞀酞化炭玠等があるが、 これらの分解ガスには 䞀般的に N O x、 S O x、 ダむォキシン等の有機ハロゲン化物等の有害 物質が含たれおいる。
そしお本発明では気密宀 4 7ず接続された排気系には、 管内を流通す るガスに電磁堎を印加するための磁石 1 0 0が配眮されおいる。
図 1 0は配管内を流通するガスに電磁堎を印加する様子を暡匏的に瀺 す図である。 この配管は気密宀 4 7ず真空ポンプ 4 6ずを接続する配管 である。 この配管には 1察の磁石 1 0 0が配管内に電磁堎を印加するよ うに埋め蟌たれおいる。
気密宀 4 7での凊理察象物の加熱により生じたガスは、 真空ポンプに よる排気䜜甚でこの配管内を真空ポンプの方ぞず移動しおゆく。 圧力は 真空ポンプに近いほうがより䜎くなる。 このずきガスの構成分子は磁石
1 0 0による電磁堎に応答し぀぀流れおいく。 すなわち分子には磁力線 に沿っお所定の向きに配向するなど、 分子の運動を拘束する力が䜜甚す る。 なお図では平面状 たたは棒状 の分子が、 磁力線に沿っお配向す る様子を瀺したが、 分子の配向方向は、 実際には分子の内郚構造により 異なる。 したがっお凊理察象物䜓に由来するガスの構成分子は、 秩序の 床合いが盞察的に高た぀た状態で排気系を流通しおいくこずになる。 し たがっお本発明によればダむォキシン類などの有害な有機ハロゲン化物 が反応生成したり再合成したりする確率も䜎く抑制するこずができる。 䟋えば凊理察象物䜓に由来するガスにベンれン環を有する有機化合物や ハロゲンなど、 ダむォキシン類の合成の材料ずなる分子も含たれおいお も、 これらの材料からダむォキシン類が合成されるのを防止するこずが できる。
これらの効果は本実斜圢態のように分子が流通する空間が枛圧されお いる堎合、さらに顕著になる。枛圧䞋では隣接する分子間の距離が長く、 分子の平均自由行皋も長い。 このため枛圧䞋でダむォキシン類が生成す る確率は、 垞圧䞋よりもずっず小さい。 したがっお枛圧䞋で電磁堎を印 加するず圧力による効果ず電磁堎による効果ずがあいたっお、 ダむォキ シン類の生成確率をさらに䜎く抑制するこずができる。 '
電磁堎を印加は、 ガスを冷华し぀぀行えばさらに効果的である。 ダむ ォキシン類は 3 0 0 °C〜 5 0 0 °C皋床で再合成されるこずが知られおい る。 したがっお加熱されたガスが䞊蚘の枩床領域に滞留する時間が短い ほどダむォキシン類は生成しにくい。 本発明では磁石 1 0 0が配蚭され た配管を冷华するこずで、 配管内を流通するガスを冷华しおいる。
配管内、 気密宀 4 2内はポンプ 4 6による排気により 1〜 5 0 t o r r、 より奜たしくは 2 0 t o r r ( 2 6 0パスカル 皋床に枛圧される ようにな぀おいる。 このように爆発限界以内の圧力で凊理するこずで安 党性を高めるこずができる。
気密宀 4 2はガスバヌナヌ等の加熱手段 4 7によっお 6 0 0〜 1 2 0 0 °C、 より奜たしくは 8 0 0 °Cで加熱されるようになっおいる。 加熱手 段 4 7には燃焌甚の゚ネルギヌずしおガス凊理系 2 4からクリヌンガス が䟛絊されるようになっおいる。 これにより゚ネルギヌを有効利甚する こずができる。
冷华宀 4 3では、 気密宀 4 2で枛圧熱分解された分解残枣の冷华が行 われる。 この冷华宀 4 3には䞊述した䟋えば蚭備付近から䟛絊される空 気を、 掻性炭等を甚いお空気から塩玠成分を陀去するフィル倕 2 8を介 しお䟛絊され、 この空気が酞化剀、 加熱甚空気及び冷华甚の媒䜓ずしお 甚いられる。 このように冷华甚の媒䜓ずしおの空気は塩玠成分が陀去さ れおいるので、 有機ハロゲン化物が発生するこずはない。 凊理物の酞化 凊理が必芁ない堎合には窒玠でもよい。
図 5は䞊述したガス凊理系 2 4の構成を瀺す図である。
ガス高枩クラッキング郚 5 1では、 枛圧熱分解炉 2 2から送出される 分解ガスを䟋えば 1 0 0 0 °C皋床におクラッキングする。 ガス急冷郚 5 2ではクラッキングされた分解ガスを䟋えば 1 0秒以内 に 1 0 0 0 °Cから 1 0 0 °C皋床に急冷する。 このように急冷するこずで ダむォキシンなどの有機ハロゲン化物の発生を抑制するこずができる。 この堎合、 抜出アル力リ氎溶液で䞭和凊理を同時にするこずも合理的な 方法である。
アル力リ匏バグフィルタヌ 5 3では、 䞊蚘急冷された分解ガスを苛性 ゜―ダや消石灰を通過させるこずで酞化性の分解ガスを䞭和、陀去する。 ガス掗浄装眮 5 4では、 䞊蚘フィル倕䞀 5 3を通解した分解ガスを第 2の凊理系 1 3のアルカリ性氎凊理装眮 3 7から䟛絊されるアルカリ氎 溶液で䟋えばシャワヌリングする。 これにより、 N O x、 S O x , ダむ ォキシン等の有機ハ口ゲン化物を含んだ分解ガスがアル力リ氎溶液によ ぀お䞭和されお無害化される。 たた、 アルカリ性氎凊理装眮 3 7から䟛 絊されるアル力リ氎溶液を甚いるこずで構成を簡単化でき、 曎に省資源 化するこずにもなり、 ランニングコストの䜎枛を図るこずができる。 そしお、 分解ガスは觊媒匏脱硫装眮 5 5で S O x等が陀去され高圧ガ スタンク 5 6に蓄積される。 高圧ガスタンク 5 6より、 ガス゚ンゞン 2 5、 枛圧熱分解炉 2 2、 真空炉 3 3に察しおクリヌンガスが燃焌甚のェ ネルギ䞀ずしお䟛絊される。 これにより、 ゚ネルギヌを効率的に利甚す るこずができる。
図 6は䞊述した真空炉 3 3の構成を瀺す図である。
真空炉 3 3は、 パヌゞ宀 6 1、 気密宀 6 2、 冷华宀 6 3から構成され おいる。
これら各宀は開閉可胜な隔壁である扉 6 4によっお隔おられおいる。 すなわち、 装眮倖郚ずパヌゞ宀 6 1、 パヌゞ宀 6 1ず気密宀 6 2、 気密 宀 6 2ず冷华宀 6 3、 冷华宀 6 3ず装眮倖郚ずは扉 6 4によりそれぞれ 隔おられおいる。 そしお、 枛圧加熱凊理を行う焌华灰は、 灰サむロ 3 2 からパヌゞ宀 61、 気密宀 62、 冷华宀 63、 アル力リ成分抜出郚 35 の順番で䟋えば炉内の搬送装眮により搬送されるようになっおいる。 た た、 これら各宀を隔おる扉 64は気密保持性ず断熱性ずを備えおおり、 各宀を熱的、 圧力的に隔おおいる。 なお、 気密扉ず断熱扉を䞀察にしお もよい。
パヌゞ宀 61、 気密宀 62及び冷华宀 63には排気系 65が接続され おいる。 排気系 65からの排気は䞊述したガス掗浄装眮 39に送出され る。
気密宀 62内は䞊蚘の排気により 1 x 10―1〜 50 t o r r、 より奜 たしくは 7 x 10— it o r r皋床に枛圧されるようになっおいる。そし お気密宀 62ず排気系 65 (真空ポンプ、排気ブロワなどずの間には、 前述のように磁石 100が配蚭されおいる。 すなわちこの磁石により排 気系を流通するガスの分子の運動を拘束し、 ダむォキシン類の合成を抑 制しおいる。 蒞発物及び反応物は真空ポンプず気密宀ずの間に介挿され た回収装眮 69により回収される。 回収される迄にアルカリ蒞発物は酞 性ガス等ず反応しお無害化される。 即ち、 ダむォキシン、 コプラナ P. C B. 等の酞性ガスがアルカリず反応し、 回収装眮 69により NaC 1等の䞭性物質ずしお回収され、 排気ガスは無害化される。
気密宀 62はそれそれガスパヌナ䞀等の加熱手段 66、 67によっお 800〜 1200°C、 より奜たしくは 1000°Cで加熱されるようにな ぀おいる。 加熱手段 66、 67には燃焌甚の゚ネルギヌずしおガス凊理 ç³» 24からクリヌンガスが䟛絊されるようになっおいる。 これによりェ ネルギ䞀を有効利甚するこずができる。
冷华宀 63では、 重金属が倚く枛圧加熱蒞発で陀去できない堎合には 気密宀 62で枛圧加熱凊理された焌华灰をたず 600〜900°C、 より 奜たしくは 800°C皋床で燃焌 酞化 し、 無公害残枣ずしおその埌垞 枩に冷华するようになっおいる。 この冷华宀 4 3には N 2クリヌン空気 又は氎を冷华媒䜓ずする冷华手段 6 8が隣接しおいる。 冷华手段 6 8で 䜿甚され高枩ずなった氎は埌段のアル力リ成分抜出郚 3 5に䟛絊され、 アル力リ成分の抜出甚の媒䜓ずしお甚いられるようになっおいる。たた、 この冷华宀 4 3には䞊述した䟋えば蚭備付近から䟛絊される空気が、 掻 性炭等の吞着剀を甚いお空気から塩玠成分を陀去するフィル倕 3 4を介 しお䟛絊され、 この空気が燃焌甚及び冷华甚の媒䜓ずしお甚いられる。 このように焌华灰を空気を䜿っお燃焌させおいるので、 重金属が酞化さ れお無害化される。 たた、 その空気は塩玠成分が陀去されおいるので、 該空気を䜿っお焌华灰を冷华凊理する際に焌华灰に含有する力䞀ボンが 燃焌し、 有機ハロゲン化物が発生するこずはない。
図 7は䞊蚘したフィル倕 2 8、 3 4の構成を瀺す図である。
筒状のフィル倕䞀本䜓 7 1の䞀端に䟋えば蚭備付近から䟛絊される空 気が䟛絊される入力孔 7 2が蚭けられ、 他端には出力孔 7 3が蚭けられ おいる。 そしお、 フィル倕䞀本䜓 7 1内には吞着剀、 䟋えば掻性炭 7 4 が挿入され、 入力孔 7 2から入った空気が掻性炭 7 4を通過しお塩玠成 分が陀去され、 出力孔 7 3から出力されるようになっおいる。
本発明ではこの掻性炭 7 4に぀いおも無害化凊理、 再生凊理をするこ ずができる。 すなわち䜿甚埌の掻性炭 7 4を凊理察象物䜓ずしお枛圧䞋 で加熱凊理するこずで、 有機ハロゲン化物を陀去するこずができる。 本 発明によれば、 掻性炭同様バグフィル倕䞀 9 2の濟材や、 セラミックフ ィルタヌの捕捉物なども凊理するこずができる。 したがっお䟋えば䜿甚 枈みの濟過材を原材料ずしお、 新たな濟過材を生産するこずができる。 図 8は䞊蚘したアル力リ成分抜出郚 3 5の構成を瀺す図である。
容噚 8 1内には焌华灰が茉眮されるメッシュ状の茉眮郚 8 2が蚭けら れおいる。 茉眮郚 8 2の䞊郚には茉眮郚 8 2に茉眮された焌华灰に向け お高圧で高枩の氎蒞気 装眮内又はボむラヌから䟛絊 を噎出するノズ ル 83が配眮されおいる。 そしお、 ノズル 83から噎出された氎蒞気が 焌华灰からアルカリ成分を抜出し、 茉眮郚 82を通過しお容噚 81の䞋 に萜ちる。 容噚 81の底面には排出孔 84が蚭けられおいお、 これらの アル力リ性の氎溶液は排出孔 84から排出され、 アル力リ性氎凊理装眮 37に送られる。 なお、 真空炉 33ずアルカリ成分抜出郚 35ずの間を ベルトコンベアを介しお焌华灰を搬送し、 曎に茉眮郚 82自䜓を容噚 8 1から搬送する構成ずするこずで、 人手を介するこずなく䞀連の凊理を 行うこずができる。
焌华灰からアル力リ成分を抜出する手段ずしおは、 䟋えば焌华灰を煮 沞するような構成ずしおもよい。
図 9は本システム 1における排出凊理系の構成を瀺す図である。
このシステム 1においおは、 枛圧熱分解炉 22、 ガス゚ンゞン 25、 ガス掗浄装眮 39から排気される排気ガス及びアル力リ成分抜出郚 35、 アルカリ性氎凊理装眮 37から排出されるアルカリ氎溶液を、 也燥炉 9 1及びバグフィルタ 92を介し、 排気ファン 93により倖郚に排出しお いる。 也燥炉 91及びバグフィルタ 92を介するこずで排気ガス及びァ ルカリ氎溶液からアル力リ成分を回収しおいる。
凊理前の焌华灰には、 鉛及び鉛の化合物が 2. 4mg/l, 銅及び銅 の化合物が 0. 04mg/l、 亜鉛及びその化合物 0. 05mg/l含 たれおいた。 これに察しお、 枛圧䞋 5 x 10―1〜 l O t o r r) 10 00°Cで加熱凊理した焌华灰には、 銅及び銅の化合物が 0. O lmgZ 1が含たれるだけずなった。たた、枛圧䞋5 x 10―1〜 l O t o r r) 800°Cで加熱凊理し、 塩玠成分が陀去されおいない空気で 800°Cで 燃焌し、 その埌該空気で冷华した焌华灰には、 銅及び銅の化合物が 0. 0 1 mgZl、六䟡クロムが 0.53 mg/1が含たれるだけずなった。 曎に、 枛圧䞋 5〜10 t o r r) 1000°Cで加熱凊理し、 塩玠成分 が陀去された空気で 800°Cで燃焌し、 その埌該空気で冷华した焌华灰 には、 これらの金属が含たれおいなかった。
たた、 焌华灰に代えお土壌、 掻性炭に぀いお同様の凊理を行ったずこ ろ、 未凊理の土壌には 0. 008 mg/lの鉛及びその化合物が含たれ おおり、 1000°Cで真空蒞発凊理した土壌には 0. 0 12mg/lの 鉛及ぎその化合物、 0. 00 lmgZlのカドミりム及びその化合物が 含たれおおり、 1000°Cで真空蒞発凊理しお 1000°Cで酞化凊理し た土壌には鉛及びその化合物も力ドミゥム及びその化合物も含たれおい なかった。
本発明は䞊述した実斜の圢態に限定されるものではない。
䟋えば、 䞊述した実斜の圢態は、 本発明をシュレッダ䞀ダストの゚ネ ルギ䞀を利甚しお焌华灰を無害化する凊理システムに適甚したものであ ぀たが、シュレッダヌダストの他に廃家電補品、廃プラスチヅク、廃材、 玙、 油等に適甚するこずができ、 焌华灰の他に焌华灰、 土壌、 汚泥等に 適甚できる。 さらに掻性炭、 バグフィル倕䞀の濟材、 セラミックフィル 倕䞀の捕捉物などにも適甚するこずができる。 - 曎に、 䞊蚘実斜圢態では、 アルカリ成分の抜出を垞圧状態で行うもの であったが、 枛圧䞭でアル力リ成分を抜出するように構成しおも構わな い。 枛圧䞭で凊理するず沞点が䜎䞋するために゚ネルギヌコストを䜎枛 するこずができる。
曎に、 䞊蚘実斜圢態では、 加熱凊理を枛圧䞋で行っおいたが、 垞圧で 加熱凊理するものであっおも本発明を適甚できる。
(実斜䟋 2)
぀ぎに本発明の別の実斜圢態に぀いお説明する。 図 1 1は本発明の凊 理装眮が備える電磁堎印加領域の別の䟋を説明するための図である。 こ の電磁堎印加領域 この䟋では磁石 1 0 0は、 少なくずも 1皮の有機 ハロゲン化物を含むか加熱により前蚘有機ハロゲン化物を生成可胜な凊 理察象物を凊理する凊理装眮においお、 加熱により前蚘凊理察象物から 生じるガスを排気する排気系 2 0 0に、 このガスを所定の皋床に質量分 離するために配蚭されおいる。 この排気系 2 0 0は、 第 1の排気経路 2 0 1ず、 この第 1の排気経路 2 0 2から分岐した第 2の排気経路 2 0 2 ずを具備しおおり、 電磁堎印加領域 2 0 0は、 第 1の排気経路 2 0 1ず 前蚘第 2の排気経路 2 0 2ずの分岐郚に配蚭されおいる。 そしお電磁堎 印加領域 1 0 0では、 電磁堎は、 気密領域で加熱された凊理察象物䜓に 由来するガスが、 第 1の排気経路 2 0 1ぞ導入される第 1のフラクショ ンず、 第 2の排気経路 2 0 2に導入される第 2のフラクションずでガス の少なくずも 1぀の構成成分の濃床が異なるように印加する。 䟋えば䞉 角で衚瀺した分子皮 Aず円で衚瀺した分子皮 Bずが 少なくずも䞀方は 電荷を有しおいるか、分極しおいるずする、凊理察象物䜓に由来しお配 管を流通しおいるずする。 これら A Bはダむォキシン類等の有害な有機 ハロゲン化物を生成可胜な分子皮であるずする。 本発明では電磁堎匕火 領域でこれら A Bを質量分離するこずによっお、 第 1の経路 2 0 1ず第 2の経路 2 0 2ずで A Bの濃床が倉化するようになっおおり、 有機ハロ ゲン化物の合成、 再合成を抑制するこずができる。
(実斜䟋 3 )
぀ぎに本発明のフィル倕䞀材の生産方法に぀いお説明する。
図 1 3は本発明の凊理装眮の圢態の䟋を抂略的に瀺した平面図である。 この凊理システム 1 0 1は、 トレ䞀ラ本䜓 1 0 2の䞊に各皮の凊理郚を 搭茉しお構成される。 これにより、 いわゆるオンサむ トでのフィルタヌ 剀の生産 たたは再凊理 の無害化凊理を可胜したものである。
トレ䞀ラ本䜓 1 0 2䞊には、 䞀察の蒞発噚 1 0 3 a、 1 0 3 b、 䞀察 の匁 1 04 a、 1 04 b, クラッキング炉 1 0 5、 アルカリ反応噚 1 0 6、 䞀次冷华噚 1 07 a、 二次冷华噚 1 0 7 b、 真空ポンプ 1 0 8が図 äž­ X方向に沿っお順番に配眮されおいる。 たた、 これら配管 1 1.1〜1 1 5を介しお順番に接続されおいる。なお、笊号 1 0 9は制埡盀である。 たた、 蒞発噚 1 0 3 a、 1 0 3 bの手前には、 パヌゞ宀甚の空間 1 1 0 が蚭けられおおり、 必芁に応じおこの空間 1 1 0にパヌゞ宀を蚭けおも 構わない。
䞀察の蒞発噚 1 03 a、 1 0 3 bは、 X方向に沿っお䞊列に配眮され おいる。 各蒞発噚 1 03 a、 1 0 3 bには、 それぞれ加熱手段ずしおの ヒ䞀倕 1 2 1 a、 1 2 1 bが配眮されおいる。
3本の U字状配管 1 5 1、 1 5 2、 1 5 3には、 それぞれ生石灰 C aO) が充填されおいる。 これにより、 気化された有機溶媒たたは蟲薬 ã‚’äž­å’Œ ハロゲン化物をアルカリにより捕捉する するものである。 䞀次冷华噚 1 0 Ί a及び二次冷华噚 1 0 7 bは䞭和された気䜓を冷华 するものである。 䟋えばアルカリ反応噚 1 0 6から導入される気䜓を䟋 えば液䜓窒玠により凝瞮するものである。 冷华方法ずしおは、 液䜓窒玠 の他に䟋えば冷华氎等を甚いおも構わないが、 特に液䜓窒玠を甚いお気 䜓を非垞に䜎枩で凝瞮するこずで、 反応生成物 (塩 をできるだけ捕捉 するこずができるのに加え、 蟲薬䞭に含たれおいた氎銀や鉛、 砒箠 を捕捉するこずが可胜になる。
そしお、 䞀次冷华噚 1 0 7 aず二次冷华噚 1 0 7 bずが配管 1 1 4を 介しお接続され、 二次冷华噚 1 0 7 bず真空ポンプ 1 0 8ずが配管 1 1 5を介しお接続されおいる。 埓っお、 真空ポンプ 8はこれら盎列に連接 された蒞発噚 1 03 a、 1 0 3 b, 1 0匁 4 a、 1 04 b、 クラヅキン グ炉 1 0 5、 アル力リ反応噚 1 0 6、 䞀次冷华噚 1 0 Ί a及び二次冷华 噚 107bを䟋えば 0. 5〜100◩ P a皋床枛圧するように構成され おいる。
なお、真空ポンプ 108の排気偎にはアル力リ反応容噚を曎に接続し、 真空ポンプ 108の排気をこのアル力リ反応噚を介しお倖郚にするよう に構成しおも構わない。 これは、 フェむルセヌフのために甚いられる。 すなわち、 䟋えばアル力リ反応噚 6が故障した堎合にこのアル力リ反応 噚がハロゲン化物をアルカリにより捕捉する。 これにより、 ハロゲン化 物が誀っお倖郚に挏掩するようなこずはなくなる。 このアル力リ反応噚 の䟋えば埌段にァフ倕䞀パヌナ䞀を蚭けおもよい。
次に、 このように構成されたシステムの凊理動䜜を説明する。
たず、 土壌から掘り起こした P CPやクロルデン等のハロゲン化合物 の蟲薬又は掻性炭、 バグフィル倕䞀の濟過材である炭酞カルシりムを蒞 発噚 103 a、 103 bに導入し、 枛圧䞋で加熱する。 䟋えば、 5〜1 O O OPaの枛圧䞋で、 〇卩は350°(皋床、 クロルデンは 200°C 皋床たで加熱するが、 蒞発量を芏制するために加熱のプロファむルは系 内の圧力を芋ながら調節する。 なお、 このような条件での枛圧加熱によ る蒞発終了埌、 蒞発噚 3 a、 3 b内を 600°C~800°Cたで枛圧䞋で 加熱する方がより奜たしい。これは蟲薬に含たれおいたダむォキシン類、 加熱により新たに生じたダむォキシン類がチャンバ内壁に付着しおいる 可胜性があるためである。
次に、 アルカリ反応噚 6内では、 ダむォキシン類、 PCP、 クロルデ ンから脱離した塩玠を生石灰 CaO) たたは゜䞀ダ石灰 CaO + N aOH) ず反応させお塩を生成する。 クロルデンが未分解のたた飛んで きおもアル力リ存圚䞋で塩玠を攟っお分解するので、 この塩玠も塩ずし お捕捉する。
なお、 次亜塩玠酞ナトリりム等の爆発性を有する成分を生じる可胜性 もあるので、 その䞀方では反応性を向䞊させ、 曎にはダむォキシン類の 発生防止の芳点からも、 アルカリ反応噚 6は垞に次亜塩玠酞ナトリりム の分解枩床 玄 1 5 0〜2 0 0 °C ) 以䞊に保持する方がより奜たしい。 たた、 このような条件䞋でもアルカリ反応噚 6内でダむォキシン類等が 怜出される堎合には、 このアル力リ反応噚 6内を真空排気したたた 6 0 0 °C〜8 0 0 °C皋床に加熱するこずで脱塩玠、 分解すればよい。 産業䞊の利甚可胜性
以䞊説明したように、 本発明によれば有機ハロゲン化物を含有する凊 理察象物䜓、 たたは加熱により有機ハロゲン化物生成胜を有する凊理察 象物䜓を、 無害化凊理するこずができ、 排気系で有機ハロゲン化物が生 成したり再合成するのを防止するこずができる。 たた本発明によれば掻 性炭フィル倕䞀バグフィルタヌの濟過剀を効率的に生産するこずができ る o

Claims

請求の範囲
1 . 少なく ずも 1皮の有機ハロゲン化物を含むか加熱により前蚘有機ハ ロゲン化物を生成可胜な凊理察象物を凊理する凊理装眮においお、 前蚘凊理察象物を加熱する手段ず、
加熱により前蚘凊理察象物から生じるガスを排気する排気系ず、 前蚘排気系に配蚭され、 前蚘ガスに電磁堎が印可された領域ず を具備したこずを特城ずする凊理装眮。
2 . 前蚘排気系は、 第 1の排気経路ず、 この第 1の排気経路から分岐し た第 2の排気経路ずを具備し、
前蚘電磁堎印加領域は、 前蚘第 1の排気経路ず前蚘第 2の排気経路ず の分岐郚に配蚭されたこずを特城ずする凊理装眮。
3 . 前蚘電磁堎印加領域は、 前蚘気密領域からのガスが、 前蚘第 1の排 気経路ぞ導入される第 1のフラクションず、 前蚘第 2の排気経路に導入 される第 2のフラクションずで前蚘ガスの少なく ずも 1぀の構成成分の 濃床が異なるように電磁堎を印加するこずを特城ずする凊理装眮。
4 . 気密領域ず、
前蚘気密領域を排気する第 1の排気経路ず、
前蚘第 1の排気経路から分岐した第 2の排気経路ず、
前蚘第 1の排気経路ず前蚘第 2の排気経路ずの分岐郚に配蚭され、 電磁 堎を印加する電磁堎印加領域ず
を具備したこずを特城ずする凊理装眮。
5 . 気密領域ず、
少なく ずも 1本の管を有し、 前蚘気密領域を排気する排気系ず、 前蚘排気系に配蚭され、 前蚘管内に電磁堎を印加する電磁堎印加領域 ず、 差替 え甚玙 芏則 26) を具備したこずを特城ずする凊眮装眮。
6 . 前蚘排気系は真空ポンプを具備したこずを特城ずする請求項 5に蚘 茉の凊理装眮。
7 . 前蚘管を冷华する手段をさらに具備したこずを特城ずする請求項 5 に蚘茉の凊理装眮。
8 . 前蚘電磁堎は前蚘管内を流通する分子の運動の自由床が小さくなる ように印加されるこずを特城ずする請求項 5に蚘茉の凊理装眮。
9 . 少なく ずも 1皮の有機ハロゲン化物を含むか加熱により前蚘有機ハ ロゲン化物を生成可胜な凊理察象物を凊理する凊理方法においお、 前蚘凊理察象物に由来するガスに察しお枛圧䞋で電磁堎を印加する こずを特城ずする凊理方法。
1 0 . 気盞䞭のダむォキシン類を補足するフィルタヌず、
前蚘フィルタヌの少なく ずも䞀郚を枛圧䞋で加熱する手段ず、 を具備したこずを特城ずする凊理装眮。
1 1 . 有機ハロゲン化物ず重金属ずを含むフィルタヌ材から枅浄なフィ ル倕ヌ材を生産する方法においお、
前蚘フィルタヌ材の少なく ずも䞀郚を枛圧䞋で加熱しお前蚘有機ハロ ゲン化物のハロゲンの少なく ずも䞀郚を脱離させる皋ず、
前蚘フィルタヌ材の少なく ずも䞀郚を枛圧䞋で加熱しお前蚘重金属を 蒞発させる工皋ず
を有するこずを特城ずするフィルタヌ材の生産方法。
1 2 . 少なく ずも 1 皮の有機ハロゲン化物を第 1の濃床で含む第 1の 掻性炭から前蚘第 1の濃床よりも小さな第 2の濃床で前蚘有機ハロゲン 化物を含む第 2の掻性炭を生産する方法であっお、
前蚘第 1の掻性炭を枛圧䞋で加熱するこずを特城ずする掻性炭の生産 方法。 差替え甚玙 芏則 26》
1 3 . 前蚘有機ハロゲン化物は、 N 個のハロゲンを有する有機化合物 であり、 この有機化合物を枛圧䞋で加熱するこずにより前蚘 N 個のハ ロゲンの少なく ずも䞀郚を脱離させるこずを特城ずする請求項 1 2に蚘 茉の掻性炭の補造方法。
1 4 . 有機ハロゲン化物を第 1の濃床で含む炭酞カルシりムから前蚘第 1の濃床よりも小さな第 2の濃床で前蚘有機ハロゲン化物を含む炭酞力 ルシゥムを生産する方法であっお、
枛圧䞋で前蚘炭酞カルシりムを加熱し、 前蚘有機ハロゲン化物を構成 するハロゲンの少なく ずも䞀郚を脱離させるこずを特城ずする炭酞カル シゥムの生産方法。
矞替え甚玙芏則 26)
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