(57)【要約】【課題】低濃度ＰＣＢを含有する廃棄物を助燃剤および処理対象物として、ロータリーキルン内で焼却または焼成処理し、その際に排出する低濃度ＰＣＢを含有する排ガスを加熱処理することによって、低濃度ＰＣＢを分解する方法を提供することを課題とするのもである。【解決手段】ロータリーキルン１内を、主バーナから供給される燃料４と低濃度ＰＣＢを含有する液体３の助燃剤とによって３００〜１０００℃の温度に保持しつつ、当該ロータリーキルン１内に、通常の廃棄物６および低濃度ＰＣＢを含有する固体２の処理対象物とを投入して焼却または焼成処理した後に、ロータリーキルン１から排出された排ガスを８５０℃以上の温度に保持された二次燃焼室５に導入して２秒以上滞留させることにより、上記排ガス中に含まれる低濃度ＰＣＢを分解することを特徴とする低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーキルン内を、主バーナから供給される燃料と低濃度ＰＣＢを含有する液体の助燃剤とによって３００〜１０００℃の温度に保持しつつ、当該ロータリーキルン内に、通常の廃棄物および低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物とを投入して焼却または焼成処理した後に、上記ロータリーキルンから排出された排ガスを８５０℃以上の温度に保持された二次燃焼室に導入して２秒以上滞留させることにより、上記排ガス中に含まれる低濃度ＰＣＢを分解することを特徴とする低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。
【請求項２】
上記二次燃焼室は、上記低濃度ＰＣＢを含有する液体の助燃剤を投入することにより、８５０℃の温度に保持されることを特徴とする請求項１に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。
【請求項３】
上記低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物を、３００ｍｍ以下に破砕して上記ロータリーキルンに投入することを特徴とする請求項１または２に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。
【請求項４】
上記低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物が、低濃度ＰＣＢ汚染土壌であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。
【請求項５】
上記二次燃焼室に設けられた防爆装置の外気側に、ＰＣＢを吸着する活性炭吸着層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低濃度のＰＣＢを含有する液体および固体を焼却または焼成処理することにより、低濃度ＰＣＢを分解することのできる低濃度ＰＣＢの無害化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）は、水に溶けにくく、沸点が高いなどの物理的な性質を有する油状の物質である。また、熱で分解しにくい、不燃性、電気絶縁性が高いなど、化学的にも安定な性質を有する物質であることから、電気機器の絶縁油、熱交換器の熱媒体、ノンカーボン紙など様々な用途で利用されてきた。しかし、昭和４３年のカネミ油症事件の発生により、その毒性が社会問題となり、昭和４７年以降その製造および新規使用が禁止され、すでに製造されたＰＣＢについては、その使用が終了した時点で保管するように義務づけられた。
【０００３】
また、既に製造され保管されているＰＣＢを処理するために、国や民間によってＰＣＢ処理施設の設置の動きが幾度かあったが、施設の設置に関し住民の理解を得ることができなかったため、長期にわたりほとんど処理が行われず、結果として保管が続いている状況にある。
【０００４】
ところで、ＰＣＢには、高濃度ＰＣＢと低濃度ＰＣＢとがある。高濃度ＰＣＢは、高圧トランスなどの絶縁油などに、１０％以上の割合で含有されているものが多い。そのため環境汚染の影響も大きく、近年では法律が施行されたことにより、適切処理が進んできている。
【０００５】
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一方、低濃度ＰＣＢは、上記絶縁油が付着したトランスなどを構成する鉄心などや、高濃度ＰＣＢを完全に無害化処理できなかった再生品、またはＰＣＢに汚染された土壌などが含まれている。この低濃度ＰＣＢの含有割合は、５０〜１００ｐｐｍ程度と小さいため、主に民間において処理が進められている。しかし、低濃度ＰＣＢに関しては、高濃度ＰＣＢの処理が優先したこともあり、適切処理が十分に行われずに、長期にわたり放置されたり、不法に投棄されたりと、環境汚染の問題が深刻になってきている。
【０００６】
そこで、民間に進められている低濃度ＰＣＢの処分には、近年色々な処理方法が提案されてきている。その中で、例えば、下記特許文献のように、ＰＣＢ含有物を無害化し、再生品として製造する方法が提案されている。
【０００７】
この従来の方法は、ＰＣＢ含有物タンクに貯蔵されているＰＣＢ含有物と燃料タンクに貯蔵されている燃料がそれぞれ引き出されて混合装置で混合され、バーナで１０００℃以上の温度で燃焼されることによりＰＣＢは加熱分解される。そして、この状態で原料調合混合装置から原料がロータリーキルン内に投入され、焼却されてセメントクリンカとなり、クリンカクーラーで冷却された後、製品粉砕装置で石膏と共に混合粉砕されて環境調和型セメントが製造される。また、ロータリーキルン内で発生した排ガスは、冷却塔で２０℃／秒以上の冷却速度で急冷され、ダイオキシンの合成が抑制されるものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１４７７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来のＰＣＢの無害化方法は、ＰＣＢ含有物を加熱分解する際に、１０００℃以上の高温で処理するため、莫大な熱エネルギーが必要となり、この熱エネルギーを得るために、膨大な燃料が使われる。これにより、燃料に掛かるコストが膨大になるとともに、１０００℃以上の高温に耐えることのできる耐火構造の設備を構築しなければならず、設備を構築するために多大な費用がかかってしまう。また、設備を維持管理するためのメンテナンス費用も多大にかかってしまうという問題がある。
【００１０】
また、ロータリーキルン内で発生した排ガスに含まれるダイオキシンの合成を抑制するために、当該排ガスを急冷する必要があり、そのための設備として冷却塔が設けられている。しかし、この冷却塔には、高温で加熱処理された排ガスが導入され、一気に冷却することになるため、上記冷却塔には、高性能な温度管理システムを導入する必要があるとともに、上記冷却塔を急激な温度変化に耐えられるように構築する必要がある。そのため、設備が大型化してしまうとともに、管理システムや設備の保守などに、多大なコストがかかってしまうという問題もある。
【００１１】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、ＰＣＢの分解を主目的とせず、ＰＣＢを固体または液体中に含まれている状態から排ガスに移行させることを主目的として、低濃度ＰＣＢを含有する廃棄物を助燃剤および処理対象物として、ロータリーキルン内で比較的低温で焼却または焼成処理し、その際に排出する低濃度ＰＣＢを含有する排ガスを加熱処理することによって、低濃度ＰＣＢを分解する方法を提供することを課題とするのもである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロータリーキルン内を、主バーナから供給される燃料と低濃度ＰＣＢを含有する液体の助燃剤とによって３００〜１０００℃の温度に保持しつつ、当該ロータリーキルン内に、通常の廃棄物および低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物とを投入して焼却または焼成処理した後に、上記ロータリーキルンから排出された排ガスを８５０℃以上の温度に保持された二次燃焼室に導入して２秒以上滞留させることにより、上記排ガス中に含まれる低濃度ＰＣＢを分解することを特徴とするものである（本発明においては、含有量が１００００ｐｐｍ以下のものを低濃度ＰＣＢと定義する）。
【００１３】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法において、上記二次燃焼室は、上記低濃度ＰＣＢを含有する液体の助燃剤を投入することにより、８５０℃の温度に保持されていることを特徴とするものである。
【００１４】
そして、請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法において、上記低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物を、３００ｍｍ以下に破砕して上記ロータリーキルンに投入することを特徴とするものである。
【００１５】
されに、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法において、上記低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物が、低濃度ＰＣＢ汚染土壌であることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の低濃度ＰＣＢの無害化処理方法において、上記二次燃焼室に設けられた防爆装置の外気側に、ＰＣＢを吸着する活性炭吸着層が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜５のいずれかに記載の本発明によれば、低濃度ＰＣＢを分解処理する方法として、低濃度ＰＣＢを含有する液体の助燃剤および低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対処物をロータリーキルン内で焼却または焼成処理するとともに、低濃度ＰＣＢを主に蒸発させ、当該ロータリーキルンから排出した低濃度ＰＣＢを含有する排ガスを二次燃焼室に導入し、２秒以上滞留させることにより低濃度ＰＣＢが加熱分解するため、上記ロータリーキルン内の保持温度を３００〜１０００℃と、比較的低い温度に設定することができる。これにより、燃焼に使われる通常燃料の量を抑えることができるとともに、上記ロータリーキルンは、高度の耐火構造にする必要がなく、設備にかかるコストやメンテナンスにかかるコストも抑えることができる。
【００１８】
また、上記ロータリーキルン内の温度を保持する際に、主バーナから供給される通常燃料の他に、低濃度ＰＣＢを含有する液体を助燃剤として使用するため、更に通常燃料の量を減らすことができ、燃料にかかるコストを抑えることができる。
【００１９】
さらに、上記ロータリーキルン内に、上記低濃度ＰＣＢを含有する液体と上記低濃度ＰＣＢを含有する固体とを同時に燃焼処理することができるため、大量の低濃度ＰＣＢ含有物を分解処理することができる。そのため、環境汚染の拡大を防止することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、上記ロータリーキルンから排出される上記排ガスに含まれる低濃度ＰＣＢを上記二次燃焼室において加熱分解する際に、当該二次燃焼室内の保持温度を８５０℃以上に保持しなければならないが、上記低濃度ＰＣＢを含有する液体を助燃剤として挿入するため、上記二次燃焼室に使用される通常燃料の量を減らすことができる。この結果、燃料コストを抑えることができる。
【００２１】
請求項３に記載の本発明によれば、上記低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物を、３００ｍｍ以下に破砕して上記ロータリーキルンに投入するため、少ない熱エネルギーで、効率よく焼却または焼成処理することができる。これより、燃焼させるための熱エネルギーを抑えることができるとともに、設備の大型化を防ぐことができ、高耐火構造にする必要がない。その結果、燃料にかかるコストを抑えることができるとともに、設備を構築する際のコストも抑えることができる。
【００２２】
請求項４に記載の本発明によれば、低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物として、低濃度ＰＣＢ汚染土壌も投入することができる。これは、助燃剤として上記低濃度ＰＣＢを含有する液体を投入することにより、水分を含む土壌を処理するためのカロリーを補うことによるものである。したがって、一般の土壌の他に、河川や海、湖の低質土壌も処理対象物として利用することができ、汚染してしまった環境の再生を行うことができる。
【００２３】
請求項５に記載の本発明によれば、上記二次燃焼室に設けられた防爆装置の外気側に、ＰＣＢを吸着する活性炭吸着層を設けたため、万が一上記二次燃焼室内で爆発が起こり、上記防爆装置によって外部に排ガスが排出されたしても、この排ガスに含まれるＰＣＢを上記活性炭吸着層に吸着除去される。これにより、ＰＣＢが外気に散布されることによって起こる環境汚染を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図１に基づいて本発明の低濃度ＰＣＢの無害化方法の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の低濃度ＰＣＢの無害化方法の概略構成を示している。
【００２５】
本実施形態による低濃度ＰＣＢの無害化方法の装置は、図１に示すように、通常の廃棄物６および低濃度ＰＣＢを含有する固体２の処理対象物と、通常燃料４および低濃度ＰＣＢを含有する液体３の助燃剤とを燃焼させるロータリーキルン１を備えるとともに、このロータリーキルン１から排出される排ガスを導入する二次燃焼室５を備えている。また、この二次燃焼室５には、防爆装置８が設けられている。この防爆装置８には、その外気側に、活性炭吸着層９を備えている。
【００２６】
また、二次燃焼室５には、無害化した排ガスを排出するための排出部１６が設けられている。この排出部１６は、二次燃焼室５から排出される排ガスを冷却するための冷却塔１０と、この冷却塔１０から排出される排ガスに含有する不純物質を除去するための吸着除去部１７と、上記排ガスを二次燃焼室５より煙突１５に誘引するための誘引ファン１４とにより構成されている。また、吸着除去部１７は、ヘパフィルタ１１と脱硫設備１２および活性炭吸着層１３とにより構成されている。
【００２７】
そして、ロータリーキルン１内に投入する際に、低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物２を破砕するための破砕機７を備えている。
【００２８】
以上の構成による本実施形態を用いて、低濃度ＰＣＢを無害化するには、まず低濃度ＰＣＢを含有する固体の処理対象物を破砕機７によって、３００ｍｍ以下の大きさに破砕する。この際に用いられる処理対象物としては、高濃度ＰＣＢの付着により洗浄処理され、微量の低濃度ＰＣＢが残留した高圧トランスを構成する鉄心や、低濃度ＰＣＢに汚染された土壌などである。
【００２９】
次いで、ロータリーキルン１内に、主バーナから供給される通常燃料４と低濃度ＰＣＢを含有する液体３の助燃剤とを投入して、３００〜１０００℃の温度に保持する。この際に、助燃剤として用いられる低濃度ＰＣＢを含有する液体３としては、高濃度ＰＣＢを無害化処理したときに、微量のＰＣＢが残留した再生油などである。そして、ロータリーキルン１内に、低濃度ＰＣＢを含まない通常の廃棄物６および破砕した低濃度ＰＣＢを含有する固体２の処理対象物とを投入して焼却または焼成処理する。このとき、低濃度ＰＣＢを含有する液体３および固体２に含まれている低濃度のＰＣＢは、焼却または焼成されることにより蒸発し排ガスとして排出される。
【００３０】
そして、上記焼却または焼成処理により、ロータリーキルン１から排出した排ガスを８５０℃以上の温度に保持してある二次燃焼室５に導入し、２秒以上滞留させる。このとき、上記排ガス中に含まれる低濃度ＰＣＢは、二次燃焼室５内の８５０℃以上の温度によって加熱分解する。また、上記排ガスを加熱している際に、万が一爆発などにより内部圧力が基準値を超えた場合には、二次燃焼室５内に備えられている防爆装置８が作動し、高圧の排ガスを外部に排出する。この際、防爆装置８の外気側に設けられた活性炭吸着層９により、万が一排出される高圧の上記排ガスに低濃度のＰＣＢが含まれていたとしても、この活性炭吸着層９により吸着除去されるため、低濃度ＰＣＢが外気に散布することがない。
【００３１】
さらに、二次燃焼室において加熱分解された上記排ガスは、誘引ファイン１４により、煙突へと誘引される。この際に、高温で加熱された上記排ガスは、一端冷却塔１０に導入され１００℃以下に冷却される。そして、冷却された上記排ガスは、ヘパフィルタ１１を通過して、塵芥分や粒状分などの不純物質が濾過される。その後、脱硫装置に導入されて、硫黄分や二酸化硫黄分などが吸着除去される。さらに、活性炭吸着層に導入され、硫黄酸化物や窒素酸化物などが吸着除去される。そして、不純物が除去された上記排ガスは、煙突１５より外気へと排出される。
【００３２】
上述の実施形態による低濃度ＰＣＢの無害化方法によれば、低濃度ＰＣＢを含有する液体３の助燃剤および低濃度ＰＣＢを含有する固体２の焼却対処物を、ロータリーキルン１内で焼却または焼成処理するとともに、低濃度ＰＣＢを主に蒸発させ、当該ロータリーキルン１から排出した低濃度ＰＣＢを含有する排ガスを二次燃焼室５に導入し、２秒以上滞留させることによって、低濃度ＰＣＢが加熱分解するため、ロータリーキルン１内の保持温度を３００〜１０００℃と、比較的低い温度に設定することができる。これにより、燃焼に使われる通常燃料４の量を抑えることができるとともに、ロータリーキルン１は、高耐火構造にする必要がなく、設備にかかるコストやメンテナンスにかかるコストも抑えることができる。
【００３３】
また、ロータリーキルン１内の温度を保持する際に、主バーナから供給される通常燃料４の他に、低濃度ＰＣＢを含有する液体３を助燃剤として使用するため、更に通常燃料４の量を減らすことができ、燃料にかかるコストを抑えることができる。
【００３４】
さらに、上記ロータリーキルン内に、上記低濃度ＰＣＢを含有する液体３と上記低濃度ＰＣＢを含有する固体２とを同時に燃焼処理することができるため、大量の低濃度ＰＣＢ含有物を分解処理することができる。そのため、環境汚染の拡大を防止することができる。
【００３５】
そして、ロータリーキルン１から排出される上記排ガスに含まれる低濃度ＰＣＢを二次燃焼室５において加熱分解する際に、この二次燃焼室５内の保持温度を８５０℃以上に保持しなければならないが、低濃度ＰＣＢを含有する液体３を助燃剤として挿入するため、二次燃焼室５に使用される通常燃料４の量を減らすことができる。これにより、燃料コストを抑えることができる。
【００３６】
さらに、低濃度ＰＣＢを含有する固体２の処理対象物を、３００ｍｍ以下に破砕してロータリーキルン１に投入するため、少ない熱エネルギーで、効率よく焼却または焼成処理することができる。これより、燃焼させるための熱エネルギーを抑えることができるとともに、設備の大型化を防ぐことができ、また高耐火構造にする必要がない。その結果、燃料にかかるコストを抑えることができるとともに、設備を構築する際のコストも抑えることができる。
【００３７】
また、低濃度ＰＣＢを含有する固体２の処理対象物として、低濃度ＰＣＢ汚染土壌も投入することができる。これは、助燃剤として上記低濃度ＰＣＢを含有する液体３をロータリーキルン１に投入することにより、水分を含む土壌を処理するためのカロリーを補うことができるため、通常燃料４を多く投入しなくても燃焼処理することができる。したがって、一般の土壌の他に、河川や海、湖の低質土壌も処理対象物として利用することができ、汚染してしまった土壌の再生を行うことができる。
【００３８】
そして、二次燃焼室５に設けられた防爆装置８の外気側に、ＰＣＢを吸着する活性炭吸着層９を設けたため、万が一二次燃焼室５内で爆発が起こり、防爆装置８により外部に排ガスが排出されたしても、この排ガスに含まれるＰＣＢは、活性炭吸着層９により吸着除去される。これにより、ＰＣＢが外気に散布されることによって起こる環境汚染を防止することができる。
【００３９】
なお、上記実施の形態において、低濃度ＰＣＢを含有する液体３および個体２と、通常の廃棄物６とを焼却または焼成処理するための装置に、ロータリーキルン１方式を用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、向流式の燃焼装置を用いても対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の無害化方法の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ロータリーキルン
２  低濃度ＰＣＢを含有する固体
３  低濃度ＰＣＢを含有する液体
４  通常燃料
５  二次燃焼室
６  通常の廃棄物
７  破砕機  
８  防爆装置  
９  活性炭吸着層
１０  冷却塔
１１  ヘパフィルタ
１２  脱硫装置
１３  活性炭吸着層
１４  誘引ファン  
１５  煙突
１６  排出部  
１７  吸着除去部
【図１】
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