(57)【要約】【課題】ランニングコストを低減することのできる有機ハロゲン化合物等の有害物質の処理装置を提供すること。【解決手段】筐体３０内に有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入して、マイクロ波を照射することによって、有害物質を分解する有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法において、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を、筐体３０内に導入する固体の加熱熱源に利用する。【選択図】図１
2008200547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入して、マイクロ波を照射することによって、有害物質を分解する有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法において、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を、筐体内に導入する固体の加熱熱源に利用するようにしたことを特徴とする有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法。
【請求項２】
有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体と、該筐体内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構とを備えた有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置において、筐体に固体を搬入する搬送装置と、筐体から固体を搬出する搬送装置と、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を回収する熱回収手段と、筐体内に導入する固体に前記回収した熱量を供給する熱供給手段とを配設したことを特徴とする有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置。
【請求項３】
前記熱回収手段及び／又は熱供給手段が、筐体に隣接して設けた固体を収容するホッパに配設した熱交換器からなることを特徴とした請求項２記載の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置。
【請求項４】
前記熱回収手段及び／又は熱供給手段が、前記搬送装置に配設した熱交換器からなることを特徴とした請求項２又は３記載の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置に関し、特に、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射することによって有機ハロゲン化合物等の有害物質を分解するようにした有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法及びその装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ焼却炉や電気炉から排出され、集塵機によって回収される集塵灰には、ダイオキシン類を始めとする有機ハロゲン化合物等の有害物質が含有されており、この集塵灰を、灰固化装置等によって固形化して有機ハロゲン化合物等の有害物質の溶出を防止した後に埋め立て等の処理を行っていた。
【０００３】
これに対して、ダイオキシン類の人体への悪影響を最小限に抑制する目的で、「廃棄物焼却炉に係るばいじん等に含まれるダイオキシン類の量の基準及び測定の方法に関する省令」により、平成１４年１２月１日以降、集塵灰中に含有されるダイオキシン類の含有濃度を集塵灰１グラムにつき３ナノグラム以下にすることについての規制がなされ、集塵灰に対してもダイオキシン類を除去する措置を施す必要が生じることとなった。
【０００４】
そして、この規制に適合すべく、集塵灰を酸素欠乏状態で、３５０℃以上、好ましくは、４００℃以上で３０分以上加熱し、更に再合成を防ぐために加熱後急速に２００℃以下に冷却する方法や、集塵灰にマイクロ波を照射することによってダイオキシン類を分解することが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
また、本出願人が先に特願２００５−３５３９３６号で提案した有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置を図４に示す。
この有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置１０は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体（以下、「集塵灰」という）を導入する筐体３０と、該筐体３０内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構３１とを備えたマイクロ波処理装置３からなり、集塵機等から排出される集塵灰を搬送装置４によって移送し、排出口４ａから筐体３０上部に配設した導入口３ａを介し、筐体３０内に搬送する。
そして、筐体３０の適所に配設したマイクロ波照射機構３１からマイクロ波を照射し、集塵灰に含有している有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応等の有害物質の分解処理を行う。その後、筐体３０下部に配設した排出口３ｂを介し、搬送装置５によって適宜箇所に集塵灰を排出処理するもので、筐体３０の上半部の周壁の平面断面形状を５角形以上の多角形に形成するようにしているので、筐体３０の内壁面で反射したマイクロ波が特定箇所に集中することがなく、集塵灰にマイクロ波を均一に照射することができるという利点を有している。
【０００６】
ところで、マイクロ波を照射する前の集塵灰の温度は、通常、約３０度前後となっている。そして、分解処理のため集塵灰をマイクロ波処理装置３の筐体３０内でマイクロ波照射機構３１によって３００度以上まで加熱するため、マイクロ波照射機構３１によって、集塵灰の温度を２７０度以上上昇させるためのエネルギが必要となり、ランニングコストが嵩むという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３３４０６２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９６４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１６９２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置が有する問題点に鑑み、ランニングコストを低減することのできる有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法は、筐体内に有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入して、マイクロ波を照射することによって、有害物質を分解する有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法において、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を、筐体内に導入する固体の加熱熱源に利用するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記方法を利用する、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体と、該筐体内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構とを備えた有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置において、筐体に固体を搬入する搬送装置と、筐体から固体を搬出する搬送装置と、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を回収する熱回収手段と、筐体内に導入する固体に前記回収した熱量を供給する熱供給手段とを配設したことを特徴とする。
【００１０】
この場合において、前記熱回収手段及び／又は熱供給手段が、筐体に隣接して設けた固体を収容するホッパに配設した熱交換器とすることができる。
【００１１】
更にこれらの場合において、前記熱回収手段及び／又は熱供給手段が、前記搬送装置に配設した熱交換器とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法及びその装置は、マイクロ波照射後の固体の余熱を、筐体内に導入する固体の加熱熱源に利用するように、筐体に固体を搬入する搬送装置と、筐体から固体を搬出する搬送装置と、前記マイクロ波照射後の固体の余熱を回収する熱回収手段と、筐体内に導入する固体に前記回収した熱量を供給する熱供給手段とを配設しているから、例えば、熱回収手段と熱供給手段とに熱交換器を利用するときに、熱交換器の伝熱管内を流れる流体に、水を使用する場合は、筐体内に導入される集塵灰の温度を９０度程度まで加熱することができ、マイクロ波による加熱温度が従来と比べ小さい温度上昇で済み、マイクロ波発振器の稼働に必要なエネルギコストの低減を図ることができる。
【００１３】
このとき、熱回収手段及び／又は熱供給手段が、筐体に隣接して設けた固体を収容するホッパに配設した熱交換器としたときは、搬送装置内で加熱するよりも長い時間加熱することができ、マイクロ波発振器の稼働に必要なエネルギコストを更に低減することができる。
【００１４】
また、熱回収手段及び／又は熱供給手段が、前記搬送装置に配設するときは、ホッパを設置することのできない施工場所においてもマイクロ波発振器の稼働に必要なエネルギコストを更に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法及びその装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の第１実施例を示す。尚、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。
【００１７】
この有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置１は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体（以下、「集塵灰」という）を導入する密閉容器として構成した筐体３０と、この筐体３０内に導入した集塵灰にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構３１とからなるマイクロ波処理装置３を備えるようにしている。
【００１８】
筐体３０は、筐体３０内に導入した集塵灰の上方においてマイクロ波の照射空間を構成する筐体３０の上半部の周壁の平面断面形状を従来例と同様、５角形以上の多角形に形成するようにしている。
これにより、筐体３０の上半部の周壁の内壁面で反射したマイクロ波が特定箇所に集中することがなく、処理対象物である集塵灰にマイクロ波を均一に照射することができる。
【００１９】
また、従来例と同様、集塵機等から排出される集塵灰を筐体３０内に搬入する搬送装置４と処理された集塵灰を排出する搬送装置５とを配設する。
そして、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置１では、搬送装置４と筐体３０間に貯留ホッパ６を、筐体３０と搬送装置５間に排出ホッパ７を配設する。そして、貯留ホッパ６には、その内部に熱供給手段２２として熱交換器２２ａを、排出ホッパ７には、その内部に熱回収手段２３として熱交換器２３ａを配設し、両熱交換器２２ａ、２３ａ同士を連通する配管２１と、配管２１内の流体を還流させるポンプ２４とからなる熱交換機構２を構成するようにしている。これによって、排出ホッパ７内の余熱を熱交換器２２ｂを介して回収し、貯留ホッパ６内の熱交換器２２ａに伝達し、貯留ホッパ６内に蓄えた集塵灰の加熱熱源にしている。
【００２０】
熱交換器２２ａ、２３ａは、その種類を特に限定するものではなく、隔壁を通じて、集塵灰と流体間で熱の授受を行わせるタイプのものであればよい。
【００２１】
また、配管２１内を還流する流体も、その種類を特に限定するものではなく、水を利用する場合の他、沸点の高いオイル等を利用することによって処理後の集塵灰から高温を取り出し、処理前の集塵灰を加熱することができ一層のランニングコストの低減を図ることができる。
【００２２】
一方、貯留ホッパ６と筐体３０との間にはダンパ６ａを、排出ホッパ７と搬送装置５との間にはダンパ７ａを備え、各ホッパ６、７に集塵灰を蓄え、一定時間熱交換を行うことができるようにするとともに、バッチ処理を行うことができるように構成されている。
【００２３】
上記構成において、集塵機から排出される集塵灰を搬送装置４によって貯留ホッパ６に搬入し、初回処理の場合には、ダンパ６ａを開放した状態で、貯留ホッパ６内に集塵灰を蓄えることなく筐体３０の上面に設けた導入口３ａから筐体３０内に所定量になるまで搬入し、所定量となったときにダンパ６ａを閉じ、マイクロ波処理装置３のマイクロ波の照射によって集塵灰の加熱処理を行い、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の無害化処理を行う。
【００２４】
その後、筐体３０下部に配設した排出口３ｂを開放し、排出ホッパ７に処理済みの集塵灰を排出する。この際、貯留ホッパ６に対して処理前の集塵灰を所定量まで送り込み待機させておく。そして、排出ホッパ７内に加熱された処理済みの集塵灰が所定量蓄えられたとき、熱交換機構２のポンプ２４を始動し、配管２１内の流体を還流させる。
これによって、排出ホッパ７内に蓄えられた高温の処理済み集塵灰の余熱によって、貯留ホッパ６内に蓄えられた低温の処理前の集塵灰が加熱される。
【００２５】
そして、処理前集塵灰が所定温度に到達した後にダンパ６ａを開放し、筐体３０内に集塵灰を導入し、マイクロ波処理装置３によって集塵灰の加熱処理を行う。このとき、筐体３０内に導入される集塵灰は、熱交換機構２によって加熱されているから１回目のマイクロ波による加熱と比べて少ないエネルギで済み、装置運転のランニングコストを低減することができる。以下、排出ホッパ７内に排出される処理済みの集塵灰の余熱を熱交換機構２によって、貯留ホッパ６内に蓄えられた集塵灰の加熱熱源として利用し、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の無害化を行うことを繰り返す。
【実施例２】
【００２６】
図２に、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の第２実施例を示す。
【００２７】
この有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置１は、第１実施例、従来例と同様、集塵機等から排出される集塵灰を筐体３０内に搬入する搬送装置４と処理された集塵灰を排出する搬送装置５とを配設する。
そして、搬送装置４には、その内部に熱供給手段２２として熱交換器２２ｂを、搬送装置５には、その内部に熱回収手段２３として熱交換器２３ｂを配設し、両熱交換器２２ｂ、２３ｂ同士を連通する配管２１と、配管２１内の流体を還流させるポンプ２４とからなる熱交換機構２を構成するようにしている。
【００２８】
熱交換器２２ｂ、２３ｂは、搬送装置４、５を水冷のジャケット方式にする他、例えば、搬送装置４、５としてスクリューコンベアを利用するときは、水封のメカニカルシールを利用してスクリュー軸を二重管とした構造を採用してもよい。熱回収手段２３と熱供給手段２２とを、搬送装置４、５に配設した熱交換器２２ｂ、２３ｂとするときは、搬送装置４、５による集塵灰の搬送速度を調整することによって加熱時間の調整をすることができる。
【００２９】
また、熱回収手段２３と熱供給手段２２とは、熱回収手段２３を排出ホッパ７に配設した熱交換器２３ａとし、熱供給手段２２を搬送装置４に配設した熱交換器２２ｂとする他、熱回収手段２３を搬送装置５に配設した熱交換器２３ｂとし、熱供給手段２２を貯留ホッパ６に配設した熱交換器２２ａとすることもできる。
【実施例３】
【００３０】
図３に、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の第３実施例を示す。この実施例は、第１実施例に用いる貯留ホッパ６、排出ホッパ７に配設する熱交換器の変形実施例で、ホッパ６、７の壁面を二重構造とし、内部に流体の流通通路６ｂ、７ｂを形成し、内側の隔壁を通して熱交換を行うようするものである。
【００３１】
以上、本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法及びその装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理方法及びその処理装置は、処理後の集塵灰の余熱を利用して処理前の集塵灰を加熱し、マイクロ波処理装置のランニングコストの低減を図ることができるという特性を有していることから、ダイオキシン類を始めとする有機ハロゲン化合物等の有害物質が含有されている集塵灰の無害化処理の用途に好適に用いることができる他、その他の有害物質の無害化処理の用途にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の第１実施例を示す。
【図２】本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の第２実施例を示す。
【図３】本発明の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置のホッパに配設する熱交換器の変形実施例を示す断面図である。
【図４】従来の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置の実施例を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１    有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置
２    熱交換機構
２１  配管
２２  熱供給手段
２２ａ熱交換器
２２ｂ熱交換器
２３  熱回収手段
２３ａ熱交換器
２３ｂ熱交換器
３    マイクロ波処理装置
３０  筐体
３１  マイクロ波照射機構
４    搬送装置
５    搬送装置
６    貯留ホッパ
７    排出ホッパ
【図１】
2008200547.tif 000003
【図２】
2008200547.tif 000004
【図３】
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【図４】
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