(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を含む農薬を無害化するための無害化処理装置において、
前記農薬をガス化するためのガス化用加熱部と、
該ガス化用加熱部においてガス化したガス化農薬と前記農薬の残渣とを分離するための分離部と、
該分離部により分離された前記ガス化農薬を分解するための分解用加熱部と、
該分解用加熱部からの排出ガスを排出する排出部と、
前記農薬が投入される第一のホッパと、
汚泥、未汚染土壌または廃棄プラスチックが投入される第二のホッパとを具備し、前記第一のホッパから投入された前記農薬と前記第二のホッパから投入された前記汚泥、未汚染土壌または廃棄プラスチックとが前記ガス化用加熱部に供給されるようにした無害化処理装置。
【請求項２】
さらに、前記第一のホッパから投入された前記農薬と前記第二のホッパから投入された前記汚泥、未汚染土壌または廃棄プラスチックとを混合して前記ガス化用加熱部まで供給するスクリューフィーダを具備する請求項１に記載の無害化処理装置。
【請求項３】
前記ガス化用加熱部が回転可能処理部と該回転可能処理部を包囲する回転不能加熱部とを含む間接型ロータリーキルンであり、前記農薬を前記回転可能処理部内に供給すると共に前記分解用加熱部からの排出ガスを前記回転不能加熱部内に供給し、それにより、前記農薬を前記回転可能処理部内においてガス化するようにした請求項１または２に記載の無害化処理装置。
【請求項４】
さらに、前記分離部と前記分解用加熱部との間に位置する第一の集塵部と、該第一の集塵部により集塵された粉体を前記ガス化用加熱部まで供給する第一の供給部とを具備する請求項１から３のいずれか一項に記載の無害化処理装置。
【請求項５】
さらに、前記第一の集塵部により集塵された前記粉体を粒状化する造粒部を具備し、前記粉体が粒状化した後に前記ガス化用加熱部まで供給される請求項４に記載の無害化処理装置。
【請求項６】
さらに、前記分解用加熱部と前記排出部との間に位置する第二の集塵部と、該第二の集塵部により集塵された粉体を前記ガス化用加熱部まで供給する第二の供給部とを具備する請求項１から５のいずれか一項に記載の無害化処理装置。
【請求項７】
さらに、前記第二の集塵部により集塵された前記粉体を粒状化する造粒部を具備し、前記粉体が粒状化した後に前記ガス化用加熱部まで供給される請求項６に記載の無害化処理装置。
【請求項８】
前記分解用加熱部内の温度が９００℃以上であるようにした請求項１から７のいずれか一項に記載の無害化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機塩素化合物、例えば過去に埋設処理された農薬またはこのような農薬により汚染された汚染土壌を処理するための無害化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機塩素系農薬は、「有機塩素系農薬の販売の禁止及び制限を定める省令」（昭和４６年４月１７日農林省令第２６号）に基づき販売禁止または制限され、昭和４６年から４７年にかけて、埋設処理による保管の指導が行われたが、その後約３０年が経過した平成１３年５月２２日に国際的な使用規則や適切な管理・廃棄等を内容とする条約が採択された。従って、埋設処理された農薬により汚染された土壌を無害化処理することは極めて重要である。また、例えば焼却灰を土壌に埋設する場合には、ダイオキシン類が土壌内に混入する可能性があるが、このようにして汚染された土壌に対しても無害化処理することは極めて重要である。
【０００３】
近年では、このような汚染土壌または過去に埋設処理された農薬を無害化処理するために、生物処理作用または加熱処理作用が採用されている。
【０００４】
例えば特開平９−１９２６４１号公報は農薬により汚染された汚染土壌の処理方法を開示している。この処理方法においては、イオウ化合物を含む可燃物を添加した後に有機塩素系化合物の汚染物質、例えば汚染土壌をバーナにより加熱している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過去に埋設処理された農薬を特開平９−１９２６４１号公報に開示される処理方法により加熱処理する際には、粉末の農薬が熱風により飛散して排出部、例えば煙突に直接的に搬送される。すなわち、このような場合には農薬内の有機塩素化合物は分解されることなしに排出されることとなる。また特開平９−１９２６４１号公報に開示される処理方法により汚染土壌を加熱処理する際には汚染土壌全体を有機塩素化合物の分解温度、例えば９００℃まで加熱する必要があるので、極めて大型の処理装置が必要とされる。従って、処理装置の製造する費用および時間が増すと共に処理装置の稼働にもかなりの費用を要する。また、埋設処理された農薬または汚染土壌を生物処理する際には生物処理の反応速度が比較的低速であるので大型の処理装置を製造する必要がある。従って、この場合にも処理装置を製造する費用および時間が増す。
【０００６】
さらに、有機塩素化合物を含む農薬または汚染土壌を加熱する際にはダイオキシン類などの有害物質が発生する可能性があるので、これを防止する必要がある。
【０００７】
それゆえ、本発明は、排出ガスに有機塩素化合物が混入することなしにおよびダイオキシン類が発生することなしに、有機塩素化合物を無害化処理することが可能な比較的小型の無害化処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために請求項１に記載の発明によれば、有機塩素化合物を含む物質を無害化するための無害化処理装置において、前記物質内の有機塩素化合物をガス化するためのガス化用加熱部と、該ガス化用加熱部においてガス化したガス化有機塩素化合物と前記物質の残渣とを分離するための分離部と、該分離部により分離された前記ガス化有機塩素化合物を分解するための分解用加熱部と、該分解用加熱部からの排出ガスを排出する排出部とを具備する無害化処理装置が提供される。
【０００９】
すなわち請求項１に記載の発明によって、ガス化用加熱部によって有機塩素化合物を例えば５００℃においてガス化した後に、分解用加熱部によってガス化有機塩素化合物を例えば９００℃において分解しているので、有害物質、例えばダイオキシン類の発生を伴うことなしに有機塩素化合物を確実に分解することができる。さらに請求項１に記載の発明においては、分離部を採用しているので、有機塩素化合物を含む物質、例えば土壌全体を有機塩素化合物の分解温度まで加熱する必要はない。従って、無害化処理装置全体を小型にできると共に運転費用を下げることができる。また、ガス化用加熱部における加熱作用は還元性雰囲気で行われるのが好ましく、これにより有害物質、例えばダイオキシン類の発生を伴うことなしに有機塩素化合物が気化するようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、さらに、前記分離部と前記分解用加熱部との間に位置する第一の集塵部と、該第一の集塵部により集塵された粉体を前記ガス化用加熱部まで供給する第一の供給部とを具備する。
すなわち請求項２に記載の発明によって、第一の集塵部により捕集された有機塩素化合物の粉体をガス化用加熱部において再度ガス化することができる。従って、請求項２に記載の発明によって有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。また、第一の集塵部としてサイクロンを採用してもよい。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、さらに、前記粉体を粒状化する造粒部を具備し、前記粉体が粒状化した後に前記ガス化用加熱部まで供給される。
すなわち請求項３に記載の発明によって、有機塩素化合物を含む粉体が造粒部により粒状化されるので、加熱時に粉体が飛散によりガス側に移行することをさらに妨げることができる。従って、有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。造粒部は、液体、例えば水を噴霧するための噴霧器か、またはバインダ、例えばベントナイトを供給するバインダ供給部であってもよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、さらに、前記分解用加熱部と前記排出部との間に位置する第二の集塵部と、該第二の集塵部により集塵された粉体を前記ガス化用加熱部まで供給する第二の供給部とを具備する。
すなわち請求項４に記載の発明によって、第一の集塵部により捕集された有機塩素化合物を含む粉体をガス化用加熱部において再度ガス化することができる。従って、請求項４に記載の発明によって有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。また、第二の集塵部としてバグフィルタを採用してもよい。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、さらに、前記粉体を粒状化する造粒部を具備し、前記粉体が粒状化した後に前記ガス化用加熱部まで供給される。
すなわち請求項５に記載の発明によって、有機塩素化合物を含む粉体が造粒部により粒状化されるので、加熱時に粉体が飛散によりガス側に移行することを妨げることができる。従って、有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。造粒部は、液体、例えば水を噴霧するための噴霧器か、またはバインダ、例えばベントナイトを供給するバインダ供給部であってもよい。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、前記ガス化用加熱部が回転可能処理部と該回転可能処理部を包囲する回転不能加熱部とを含む間接型ロータリーキルンであり、前記有機塩素化合物を含む物質を前記回転可能処理部内に供給すると共に前記分解用加熱部からの排出ガスを前記回転不能加熱部内に供給し、それにより、前記有機塩素化合物を含む物質を前記回転可能処理部内においてガス化するようにした。
すなわち請求項６に記載の発明によって、ロータリーキルンを採用することにより還元性雰囲気を確保できて、有機塩素化合物を含む物質を間接加熱しているので物質が飛散するのを妨げることができると共に有害物質、例えばダイオキシン類の発生を伴うことなしに有機塩素化合物が気化するようになる。また、請求項６に記載の発明においては分解用加熱部からの排ガスを熱源として再利用しているのでエネルギ効率を高めることができると共に無害化処理装置全体を小型にすることが可能となる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、前記分解用加熱部内の温度が９００℃以上であるようにした。
すなわち請求項７に記載の発明によって、ガス化用加熱部または分解用加熱部においてダイオキシン類が発生した場合または当初からダイオキシン類が混入していた場合であっても、これらダイオキシン類を確実に分解することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の一つの実施形態に基づく無害化処理装置１０の略図である。図１に示されるように、農薬などにより汚染された汚染土壌または過去に埋設処理された農薬を無害化処理装置１０内に供給する。ここで、本発明の無害化処理装置１０において処理されうる農薬は例えばＢＨＣ、ＤＤＴ、ＤＤＤ、ＤＤＥ、ヘプタクロル、クロルデン、ＨＣＢ、アルドリン（登録商標）、ディルドリン、エンドリンなどの有機塩素化合物を含みうる。
【００１７】
汚染土壌のみを無害化処理する場合には、汚染土壌を無害化処理装置１０のホッパ１１内に投入する。次いで汚染土壌はスクリューフィーダ１５によって無害化処理装置１０のロータリーキルン２０まで搬送される。
【００１８】
また、埋設処理された農薬を無害化処理する場合には、農薬を無害化処理装置１０の固形物投入ホッパ７５内に投入する。埋設処理された農薬のみを無害化処理する場合には農薬内の塩素濃度が極めて高いので、汚泥、未汚染土壌または廃棄プラスチック等を無害化処理装置１０のホッパ１１に投入するのが好ましい。これにより無害化処理された物質の塩素濃度を低減できる。埋設処理された農薬は固形物投入ホッパ７５のスライドゲート７６、７７により量を適切に調節されつつスクリューフィーダ１５まで供給される。これにより、スクリューフィーダ１５内で有機塩素化合物は汚泥等に均等に混合されうる。次いでこれら農薬および汚泥等もスクリューフィーダ１５によってロータリーキルン２０まで搬送される。以下、このような汚染土壌または埋設処理された農薬および汚泥等を単に「汚染土壌」と呼ぶこととする。
【００１９】
図１に示されるように、ロータリーキルン２０はほぼ円筒形の回転不能ケーシング２２とケーシング２２内に位置していてケーシング２２と同軸の回転式内筒２１とを含んでいる。回転式内筒２１はケーシング２２内において回転可能であり回転式内筒２１の一端がスクリューフィーダ１５に接続されていて他端が分離部３０に接続されている。前述した汚染土壌はスクリューフィーダ１５によってロータリーキルン２０の回転式内筒２１に供給される。汚染土壌は回転式内筒２１の直径に対して約１０％程度だけ供給される。回転式内筒２１周りに位置するケーシング２２内には後述する燃焼炉４０からの排出ガスが導入されており、排出ガスの熱によって回転式内筒２１が加熱される。従って、回転式内筒２１内の汚染土壌は回転式内筒２１内で回転されつつ加熱される。これにより、回転式内筒２１内の汚染土壌はほぼ均等に加熱される。本発明における回転式内筒２１内の温度は約５００℃である。この温度は有機塩素系農薬を気化させるのに十分であり且つ、気化した有機塩素化合物を分解させるほど高くはない。有機塩素系農薬の沸点は約３００℃から約４００℃であるので、汚染土壌内の有機塩素化合物は回転式内筒２１通過時にほぼ完全に気化する。従って、回転式内筒２１内には気化した有機塩素化合物が極めて高濃度で存在することとなる。初期運転の後には回転式内筒２１内部の気体のほとんどは気化有機塩素化合物となる。通常は無害化処理作用は連続的に行うので、汚染土壌は無酸素雰囲気すなわち還元性雰囲気下で加熱されることとなる。従って、回転式内筒２１内においては有害物質、例えばダイオキシン類の発生を伴うことなしに有機塩素化合物が気化するようになる。本発明においてはロータリーキルン２０を採用することにより、有機塩素化合物を含む物質を間接加熱しているので物質が飛散して無害化処理装置１０から排出されるのを妨げることができる。
【００２０】
次いで残渣となった汚染土壌は気化した有機塩素化合物と共に分離部３０内に進入する。分離部３０においては汚染土壌からの残渣と気化有機塩素化合物を含むガスとが分離される。図１において点線で示されるように分離部３０からの残渣は冷却コンベヤ３３まで供給される。また図１において実線で示されるように分離部３０からのガスはサイクロン３１に供給される。サイクロン３１内においてガス内の粉塵、例えば有機塩素化合物を含む粉体が除去されて冷却コンベヤ３３まで供給される。粉塵は前述した残渣と共に回収部３５において回収される。
【００２１】
サイクロン３１からの気化有機塩素化合物は熱分解ファン３２によって燃焼炉４０まで供給される。燃焼炉４０においては気化有機塩素化合物が熱分解するよう加熱される。すなわち燃焼炉４０は気化有機塩素化合物を熱分解するのに十分な温度に維持されている。燃焼炉４０の温度は例えば８５０℃から９００℃、好ましくは９００℃以上であるのが好ましい。これにより気化有機塩素化合物を完全に熱分解することができる。さらに有機塩素化合物がダイオキシン類を含んでいる場合であっても、これらダイオキシン類を完全に熱分解することができる。またガスの燃焼炉４０内に滞留する滞留時間は２秒以上である。図１に示されるように、燃焼炉４０にはＬＰＧ供給部４１が接続されており、また燃焼空気ファン４２および二次燃焼空気ファン４３により空気を燃焼炉４０内に供給できるようになっている。燃焼炉４０の温度が気化有機塩素化合物を分解するのに十分でない場合には、これらＬＰＧ供給部４１、燃焼空気ファン４２および二次燃焼空気ファン４３を適宜使用することにより、燃焼炉４０内の温度を適切に維持することができる。
【００２２】
次いで燃焼炉４０からのガスはロータリーキルン２０のケーシング２２内に供給される。図１に示されるように、燃焼炉４０からのガスはケーシング２２のスクリューフィーダ１５側に形成された入口部２３を通ってケーシング２２内に進入する。このガスはケーシング２２と回転式内筒２１との間の空間を通過した後にケーシング２２の分離部３０側に形成された出口部２４を通ってロータリーキルン２０から流出する。本発明においては燃焼炉４０からの排ガスを熱源として再利用しているのでエネルギ効率を高めることができ、また回転式内筒２１のための特別の熱源を必要としないので無害化処理装置１０全体を小型にすることが可能となる。次いでロータリーキルン２０からのガスは冷却部７１、７２によって適切に冷却された後にバグフィルタ５０内に進入する。次いでガスはＩＤＦ５１を通って排出部、例えば煙突５２から排出される。図１に示されるようにバグフィルタ５０において集塵された煤塵、例えば有機塩素化合物の粉体は回収部３８に回収される。またガス内の塩化水素を除去するために消石灰供給部（図示しない）をバグフィルタ５０のガスの流れに対して上流に設けるのが好ましい。
【００２３】
前述したように本発明においては還元性雰囲気の回転式内筒２１によって酸化反応を伴うことなしに有機塩素化合物をガス化した後に、燃焼炉４０によってガス化有機塩素化合物を分解しているので、有害物質、例えばダイオキシン類の発生を伴うことなしに有機塩素化合物を確実に分解することができる。また本発明においては分離部３０を採用しているので、有機塩素化合物を含む物質、例えば土壌全体を有機塩素化合物の分解温度まで加熱する必要はない。従って、無害化処理装置１０全体を小型にできると共にこれの運転費用を下げることができる。
【００２４】
図２（ａ）は本発明の他の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。図２（ａ）に示されるようにサイクロン３１からの煤塵は冷却コンベヤ３３に供給されることなしに、流路６５を通ってロータリーキルン２０の回転式内筒２１の入口付近に供給される。すなわち煤塵は回転式内筒２１の汚染土壌の進行方向に対して上流に供給される。これにより、サイクロン３１によって捕集された煤塵、例えば有機塩素化合物を含む粉体を回転式内筒２１において再度ガス化することができる。従って、本実施形態においては有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。
【００２５】
図２（ｂ）は本発明のさらに他の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。本実施形態は図２（ａ）に示した実施形態とほぼ同様であるが、サイクロン３１から回転式内筒２１まで延びる流路６５に造粒部６０が設けられている。造粒部６０は流路６５内の複数の煤塵を結合させることにより大粒の粒体を形成する。これにより、回転式内筒２１に再度供給された煤塵が飛散によりガス側に移行することなしに回転式内筒２１を再度通過するのを妨げることができる。すなわち造粒部６０を設けることによって汚染土壌内の有機塩素化合物の分解効率を高めることができる。造粒部６０は液体、例えば水を噴霧するための噴霧器であってもよい。この場合には簡易かつ容易に造粒部６０を設けることができる。また造粒部６０はバインダ、例えばベントナイトを供給するバインダ供給部であってもよい。この場合には煤塵を確実に造粒することができる。
【００２６】
図３（ａ）は本発明の別の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。図３（ａ）に示されるようにバグフィルタ５０からの煤塵の一部は回収部３８に供給されることなしに、流路６６を通ってロータリーキルン２０の回転式内筒２１の入口付近に供給される。すなわち煤塵は回転式内筒２１の汚染土壌の進行方向に対して上流に供給される。これにより、バグフィルタ５０によって捕集された煤塵、例えば有機塩素化合物を含む粉体を回転式内筒２１において再度ガス化することができる。従って、本実施形態においては有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができる。
【００２７】
図３（ｂ）は本発明のさらに他の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。本実施形態は図３（ａ）に示した実施形態とほぼ同様であるが、バグフィルタ５０から回転式内筒２１まで延びる流路６６に造粒部６１が設けられている。造粒部６１は流路６６内の複数の煤塵を結合させることにより大粒の粒体を形成する。従って、本実施形態においては回転式内筒２１に再度供給された煤塵が飛散によりガス側に移行することなしに回転式内筒２１を再度通過するのを妨げることができる。すなわち造粒部６１を設けることによって汚染土壌内の有機塩素化合物の分解効率を高めることができる。前述した実施形態と同様に、造粒部６１は液体、例えば水を噴霧するための噴霧器またはバインダ、例えばベントナイトを供給するバインダ供給部であってもよい。
【００２８】
当然のことながら、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせて使用することは本発明の範囲に含まれる。また造粒部、例えば噴霧器またはバインダ供給部が汚染土壌のために設けられていてもよい。さらに本発明の無害化処理装置１０は、有機塩素化合物を含む全ての粉体・流体などに適用できるのは明らかである。
【００２９】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、排出ガスに有機塩素化合物が混入することなしにおよびダイオキシン類が発生することなしに、有機塩素化合物を無害化処理することが可能な比較的小型の無害化処理装置を提供することができるという共通の効果を奏しうる。
【００３０】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、加熱時に粉体が飛散によりガス側に移行することをさらに妨げることができるので、分解効率をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項４に記載の発明によれば、有機塩素化合物の分解効率をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項５に記載の発明によれば、加熱時に粉体が飛散によりガス側に移行することをさらに妨げることができるので、分解効率をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項６に記載の発明によれば、有機塩素化合物を含む物質を間接加熱しているので物質が飛散するのを妨げることができて、エネルギ効率を高めることができると共に無害化処理装置全体をさらに小型にすることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項７に記載の発明によれば、ダイオキシン類を確実に分解することができるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。
【図２】（ａ）本発明の他の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。
（ｂ）本発明のさらに他の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。
【図３】（ａ）本発明の別の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。
（ｂ）本発明のさらに別の実施形態に基づく無害化処理装置の略図である。
【符号の説明】
１０…無害化処理装置
１１…ホッパ
１５…スクリューフィーダ
２０…ロータリーキルン
２１…回転式内筒
２２…ケーシング
２３…入口部
２４…出口部
３０…分離部
３１…サイクロン
３２…熱分解ファン
３３…冷却コンベヤ
３５…回収部
３８…回収部
４０…燃焼炉
４１…供給部
４２…燃焼空気ファン
４３…二次燃焼空気ファン
５０…バグフィルタ
５２…煙突
６０…造粒部
６１…造粒部
６５…流路
６６…流路
７５…固形物投入ホッパ
７６…スライドゲート
【図１】
0003680044.tif 000002
【図２】
0003680044.tif 000003
【図３】
0003680044.tif 000004