(57)【要約】      （修正有）【課題】含水率及び／又は揮発分率が高い粉状物を含有するＰＣＢ汚染物を、処理効率を高くするように熱分解炉へ供給するＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法及びその処理装置を提供する。【解決手段】ＰＣＢ汚染物ｐの投入口３と熱分解炉２の供給口６を連通する供給路に開閉可能な遮断弁７、８を２段に備え、供給路に投入口３側から第１遮断弁７、穿孔を有する開閉可能な隔壁９及び第２遮断弁８を互いに間隔を開けて配置し、第１遮断弁と隔壁の間に形成された圧密室４にＰＣＢ汚染物を圧密する圧密手段１０を有し、第２遮断弁と熱分解炉の供給口の間に形成された供給導入路５の外周に揮発分排出孔１２及び加熱手段１１を有し、圧密手段により得られた固形化処理物ｓを、圧密室から供給導入路へ及び／又は供給導入路から熱分解炉へ移送する移送手段を有することを特徴とするＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法及びその処理装置である。【選択図】図１
2008049208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢ汚染物を熱分解炉へ供給し、該ＰＣＢ汚染物が含有するＰＣＢを溶融還元し熱分解する処理方法であって、該ＰＣＢ汚染物を圧密化し固形化処理物にする圧密工程と、該固形化処理物を加熱して揮発性成分を除去する熱処理工程と、前記固形化処理物を、圧密工程から熱処理工程へ、熱処理工程から前記熱分解炉へ移送する搬送工程からなるＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法。
【請求項２】
ＰＣＢ汚染物の投入口と熱分解炉の供給口を連通する供給路に開閉可能な遮断弁を２段に備えたＰＣＢ汚染物の熱分解処理装置であって、前記供給路に前記投入口側から第１遮断弁、穿孔を有する開閉可能な隔壁及び第２遮断弁を互いに間隔を開けて配置し、前記第１遮断弁と前記隔壁の間に形成された圧密室に前記ＰＣＢ汚染物を圧密する圧密手段を有し、前記第２遮断弁と前記熱分解炉の供給口の間に形成された供給導入路の外周に揮発分排出孔及び加熱手段を有し、前記圧密手段により得られた固形化処理物を、前記圧密室から前記供給導入路へ及び／又は前記供給導入路から前記熱分解炉へ移送する移送手段を有するＰＣＢ汚染物熱分解処理装置。
【請求項３】
前記圧密室から排出した排出物及び／又は前記揮発分排出孔から排出した揮発性成分を、前記熱分解炉へ送る排出溝を有する請求項２に記載のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置。
【請求項４】
前記圧密手段が前後に往復移動可能な圧密ピストンであり、前記ＰＣＢ汚染物を前記圧密室に供給し、前記圧密ピストンを前進させ前記ＰＣＢ汚染物を前記隔壁に押付けて圧密する請求項２又は３に記載のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置。
【請求項５】
前記移送手段が前記圧密ピストンであり、前記第２遮断弁及び前記隔壁を開き、前記圧密ピストンを前進させて、前記固形化処理物を前記供給導入路の片端に押入れ、他端の固形化処理物を前記熱分解炉へ押出す請求項２、３又は４に記載のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法及びその処理装置に関し、さらに詳しくは、ＰＣＢ汚染物を処理効率を高くするように熱分解炉へ供給するＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法及びその処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢ（ポリ塩素化ビフェニル）は、ビフェニルの１個以上の水素を塩素で置換した化合物であり、置換する塩素の数や位置によって１０種類の同族体及び２０９種類の異性体が存在する。ＰＣＢは、化学的安定性が高く、高絶縁性、不燃性、耐熱分解性、難水溶性等の特質を有することから、従来は、コンデンサ、トランス等の電機機器の絶縁油や熱媒体等に使用されていたが、人体及び環境に有害であることから製造が中止され、既に製造されたＰＣＢを内包する電機機器等や、ＰＣＢが付着した汚染物の処理解体方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、油抜きしたコンデンサをＰＣＢの沸点以上の温度で乾燥し、乾燥後のコンデンサを圧密枠内で圧密して減容化し、溶融炉内でＰＣＢ付着物を焼却するとともに、ＰＣＢ含有排ガスを高温分解処理する無害化処理方法を提案している。また、特許文献２は、被処理物を溶融炉内に装入する際に、ホッパと溶融炉内が連通しないようにシール弁を２段階に設けることを提案している。
【０００４】
しかし、これらの無害化処理方法は、電機機器等の処理には有効であっても、ＰＣＢに汚染された汚泥や土壌等の処理に適用するには問題がある。すなわち、汚泥や土壌等は水分を多く含むため、このような汚染物を溶融炉内に投入すると、水分の急激な蒸発や水蒸気爆発の危険性があることから、他の汚染物と混ぜて供給したり、供給量を少なくする必要があり処理効率を高くすることができなかった。また、泥状、粉状のＰＣＢ汚染物は、たとえ圧密にしても炉内に投入しても直ちに分散し飛散することから滞留時間を十分にとることが難しく熱分解が不十分になったり、さらに熱伝導率が低く加熱処理を均一にすることが難しいために低温部分や過熱部分ができてＰＣＢの熱分解が不十分なまま炉外に排出される危険性があった。
【特許文献１】特開平９−７９５５８号公報
【特許文献２】特開平９−７９５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、含水率及び／又は揮発分率が高い粉状物を含有するＰＣＢ汚染物又は粉状物で構成されたＰＣＢ汚染物を、熱分解炉における処理効率を高くするように供給するＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法及びその処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法は、ＰＣＢ汚染物を熱分解炉へ供給し、該ＰＣＢ汚染物が含有するＰＣＢを溶融還元し熱分解する処理方法であって、該ＰＣＢ汚染物を圧密化し固形化処理物にする圧密工程と、該固形化処理物を加熱して揮発性成分を除去する熱処理工程と、前記固形化処理物を、圧密工程から熱処理工程へ、熱処理工程から前記熱分解炉へ移送する搬送工程からなることを特徴とする。
【０００７】
本発明のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置は、ＰＣＢ汚染物の投入口と熱分解炉の供給口を連通する供給路に開閉可能な遮断弁を２段に備えたＰＣＢ汚染物の熱分解処理装置であって、前記供給路に前記投入口側から第１遮断弁、穿孔を有する開閉可能な隔壁及び第２遮断弁を互いに間隔を開けて配置し、前記第１遮断弁と前記隔壁の間に形成された圧密室に前記ＰＣＢ汚染物を圧密する圧密手段を有し、前記第２遮断弁と前記熱分解炉の供給口の間に形成された供給導入路の外周に揮発分排出孔及び加熱手段を有し、前記圧密手段により得られた固形化処理物を、前記圧密室から前記供給導入路へ及び／又は前記供給導入路から前記熱分解炉へ移送する移送手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法は、ＰＣＢ汚染物を圧密化し固形化処理物にし、粉状及び泥状のＰＣＢ汚染物に含まれる水分を除外し押し固めるようにする圧密工程と、固形化処理物に残る揮発分を確実に除去しつつ十分に加熱昇温させ表面を固化する熱処理工程とを含むものである。このため、これらの処理を行った固形化処理物を熱分解炉へ供給することにより、水分等の急激な蒸発や粉状物の飛散を起こさないようにして、ＰＣＢ汚染物を安全かつ効率的に熱分解処理することができる。
【０００９】
本発明のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置は、第１遮断弁と穿孔を有する隔壁の間の圧密室に圧密手段を備え、供給されたＰＣＢ汚染物を、穿孔を有する隔壁へ押付けて脱気しながら密圧し固形化処理物にすることから、ＰＣＢ汚染物に含まれる水分等を排出しながら、粉状及び泥状の汚染物を押し固めることができる。次いで、第２遮断弁の下流側の供給導入路に移送された固形化処理物は、加熱手段により加熱され昇温し残留している水分等の揮発性成分が蒸発し除去される。これにより固形化処理物の表面が固化し、粉状及び泥状物が微粉となって飛散するのを抑制することができる。また、固形化処理物は、供給導入路を押出される間に十分に加熱・昇温されるので、熱分解炉内での温度分布をなくし、ＰＣＢの熱分解をむらなく行い、処理効率を高くすることができる。また、圧密の際に除去された排出物及び揮発分排出孔から排出した揮発性成分は、徐々に熱分解炉に供給されるので、水分の急激な蒸発等を起こすことなく、安全に熱分解処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置の概要を模式的に例示する説明図である。図１において、投入口３に投入されたＰＣＢ汚染物ｐは、圧密室４、供給導入路５を通して、固形処理物ｓの形に圧密化し加熱処理されて、熱分解炉供給口６から熱分解炉２へ供給される。熱分解炉２は、ＰＣＢの熱分解温度以上の高温状態であり、空気又は酸素ｏが供給されて、固形処理物ｓの溶融・熱分解処理が行われ、ＰＣＢを含む熱分解ガス（生成ガス）が発生し溶融物のベッドｂが形成される。生成ガスは、含有するＰＣＢにさらに熱分解処理を施して無害化した後、排気管２２から排出し、溶融物は、ＰＣＢが除去されたベッドｂから溶融スラグとして排出路２１を通して排出される。
【００１２】
圧密室４及び供給導入路５の横断面の形状は、特に限定されるものではなく、円形、角形のいずれでもよいが好ましくは円形であり、圧密室４及び供給導入路５は、連通する円筒状に形成されているとよい。
【００１３】
圧密室４の投入口３との開口部には第１遮断弁７が開閉可能に配置され、圧密室４の出口側には、穿孔１５を有する隔壁９が、開閉可能に配置されている。さらに、隔壁９の下流側には、第２遮断弁８が開閉可能に設けられている。第１遮断弁７及び第２遮断弁８は、熱分解炉２の内部が、投入口３に開放するのを防止するための遮断弁であり、気体の流通を抑制する機能をもつものであればよい。
【００１４】
隔壁９は、図２に示すように、穿孔１５を有している。穿孔１５の大きさ、数、形状及び配置は任意に設定することが可能であり、圧密化の際に、ＰＣＢ汚染物ｐが含んでいる気体成分や液体成分を排除できるものであればよい。隔壁９は、ＰＣＢ汚染物ｐを押付け圧密化し固形化処理物ｓにするための壁であり、圧密化のときに負荷される大きな外力に耐えられる構造になっている。
【００１５】
圧密室４には、圧密手段１０が備えられている。圧密手段１０は、特に制限されることはないが、前後に往復移動可能な圧密ピストン、回転することによって移動するネジと抑え蓋からなるスクリューネジ等を挙げることができ、好ましくは圧密ピストンがよい。また、圧密ピストンの駆動力は、油圧式、電動式のいずれであってもよい。
【００１６】
第２遮断弁８から熱分解炉供給口６の間には、供給導入路５が形成されている。供給導入路５の周囲には、加熱手段１１と、揮発分排出孔１２を備えた排出溝１３が配置されている。加熱手段１１は、特に制限されるものでなく、周知の加熱手段を使用することができる。例えば、電気ヒータ、熱交換器、燃焼バーナ及び高温排ガス等の外部加熱手段を使用することが好ましい。
【００１７】
揮発分排出孔１２及び排出溝１３は、図３に示すように、供給導入路５の周囲に配置され、蒸発した揮発性成分を熱分解炉へ供給するものである。図３の例は、排出溝１３を供給導入路５の上下に３つずつ配置した例であるが、排出溝１３の位置及び数は、これに限定されるものではなく、供給導入路５の周囲に左右、上下左右又は横断面の任意の角度で配置してよく、溝の数も自由であり周方向に均等に分散させるように配置してもよい。供給導入路５の周囲に加え、圧密室４の周囲にも、圧密室４から排出する水分等の排出物及び／又は供給導入路５の揮発分排出孔１２から排出した揮発性成分を、熱分解炉２へ送る排出溝１３を有していることが好ましい。排出孔１２は、供給導入路５と排出溝１３を連絡するものであるが、スリット状に全面開口し、排出溝１３全体が供給導入路５に接していてもよい。
【００１８】
また、固形化処理物ｓの移送手段は、周知の方法を用いることができるが、圧密ピストン等の圧密手段１０を兼用することが好ましく、別の移送手段を設けることなく移送が可能であり、設備コスト及び運転コストを低減することができる。
【００１９】
本発明のＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法は、ＰＣＢ汚染物ｐを、穿孔を有する隔壁９に押付けて圧密化し固形化処理物ｓにする圧密工程と、得られた固形化処理物ｓを加熱して揮発性成分を除去する熱処理工程と、これらの固形化処理物ｓを、圧密工程から熱処理工程へ、熱処理工程から熱分解炉２へ移送する搬送工程からなるＰＣＢ汚染物の熱分解処理方法である。
【００２０】
ＰＣＢ汚染物ｐとしては、ＰＣＢに汚染された汚泥、土壌、及びＰＣＢを含有する活性炭、ウエス、感熱複写紙、電気機器、コンデンサ、トランス、ガレキ、木材チップなどを挙げることができる。これらＰＣＢ汚染物ｐは、水分やその他の液状物を含んでいてもよく、また粉状や泥状物を含んでいてもよい。
【００２１】
本発明の熱分解処理方法において、ＰＣＢ汚染物ｐを投入口３へ供給する前に、図１のように、第１遮断弁７、隔壁９及び第２遮断弁８のすべてを閉じた状態で、圧密室４の内部、すなわち第１遮断弁及び第２遮断弁の間が不活性ガスｎにより置換するとよい。不活性ガスで置換することにより熱分解炉内の排ガス等が遮断弁を開閉するときに漏洩することを防止することができる。不活性ガスは、特に制限されることはないが、窒素ガスが好ましい。
【００２２】
その後、図４のように、隔壁９及び第２遮断弁８が閉じられた状態で、第１遮断弁７が開けられ、ＰＣＢ汚染物ｐが投入口３から圧密室４へ定量的に供給される。定量する方法は特に制限がなく、従来から知られた方法を使用することができ、重量式、容量式のいずれでもよい。なお、第１遮断弁７が開くときは、第２遮断弁８が閉じられているので、熱分解炉２の内部が、投入口３に開放されることがなく、熱分解炉の状態を安定に維持することができる。
【００２３】
圧密室４にＰＣＢ汚染物ｐが供給されると、第１遮断弁７が閉じられ、圧密手段１０により圧密化される。ＰＣＢ汚染物ｐは、図５に示すように、圧密手段１０により隔壁９に押付けられて、水分やその他の液状物等の排出物が強制的に排除され、固形化処理物ｓに圧密化される。隔壁９には、穿孔１５が設けられているので、ＰＣＢ汚染物ｐに含まれる水分等の排出物を容易に排除することができる。なお、排出物は、隔壁９以外の面からも排除され、図示しない排出溝を通して、熱分解炉に揮発性成分ｖとして供給され、分解処理されるようになっている。
【００２４】
ＰＣＢ汚染物ｐを圧密化するときの圧力は、ＰＣＢ汚染物ｐの処理量及び熱分解炉の大きさにもよるが、好ましくは１ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力を、１分〜５分間、負荷することが好ましい。このように高い圧力をかけることにより、排出物を確実に排除しながら固形化処理物ｓを強く押し固めることができる。
【００２５】
固形化処理物ｓに圧密化した後、圧密手段１０の圧力を解除して、隔壁９及び遮断弁８を開けた状態にする。次いで、固形化処理物ｓを供給導入路５に移送する。具体的には、圧密手段１０を、図６に示すように、さらに前進させ固形化処理物ｓを供給導入路５の片端に押し込むようにして移送するとよい。そうすると、供給導入路５に既に充填されていた固形化処理物ｓが順に先に送られ、反対側の端部から固形化処理物ｓが熱分解炉２の内部へ押出されるように供給される。
【００２６】
供給導入路５に移送された固形化処理物ｓは、順に熱分解炉に向かって押出され投入されるまでの間、均一に加熱昇温されて内部に残っていた水分等の揮発性成分が蒸発し除去される。これによりＰＣＢ汚染物の水分の含有量が低減し、熱分解炉内において水分等の急激な蒸発をなくし炉内を安定化させると共に、水蒸気爆発等の危険を回避することができる。同時に、固形化処理物の表面が固化し、熱分解炉に投入された後に、ＰＣＢ汚染物が微粉となって飛散するのを抑制することができる。また、供給導入路を通る間に十分に加熱・昇温され、ほぼ均一な温度になるので、熱分解炉内での温度分布をなくし、ＰＣＢの熱分解をむらなく行い、処理効率を高くすることができる。
【００２７】
供給導入路の温度は、好ましくは１５０℃〜５００℃、より好ましくは２５０℃〜４００℃に調整するとよく、また供給導入路の滞在時間は、好ましくは０．２時間〜６時間、より好ましくは０．５時間〜２時間にするとよい。供給導入路の温度及び滞在時間をこのような範囲内にすることにより、固形化処理物に含まれる水分等の揮発性成分を確実に低減することができる。
【００２８】
一方、供給導入路５の揮発分排出孔１２から排出した揮発性成分ｖは、排出溝１３を通して徐々に熱分解炉に供給される。同時に圧密化するときに除去された排出物も排出溝１３を通して熱分解炉に供給するとよい。これにより、熱分解炉に一定の割合で水分等の排出物を投入するようにできるので、水分等の急激な蒸発等を起こすことなく、安全に熱分解処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のＰＣＢ汚染物熱分解処理装置の正断面の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の熱分解処理装置を構成する隔壁の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の熱分解処理装置を構成する供給導入路の横断面の一例を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明のＰＣＢ汚染物を投入するときの熱分解処理装置を模式的に示す図１相当の説明図である。
【図５】本発明のＰＣＢ汚染物を圧密化するときの熱分解処理装置を模式的に示す図１相当の説明図である。
【図６】本発明のＰＣＢ汚染物を移送するときの熱分解処理装置を模式的に示す図１相当の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      ＰＣＢ汚染物熱分解処理装置
２      熱分解炉
３      投入口
４      圧密室
５      供給導入路
６      熱分解炉供給口
７      第１遮断弁
８      第２遮断弁
９      隔壁
１０    圧密手段
１１    加熱手段
１２    揮発分排出孔
１３    排出溝
１５    穿孔
ｐ      ＰＣＢ汚染物
ｓ      固形化処理物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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