(57)【要約】【課題】環境破壊・汚染を起こすことなく、処理コストの低減及びコンパクト化を図り得る廃棄物のプラズマ溶融処理方法及びその装置を提供する。【解決手段】液分を含む廃棄物５１を凝固剤に混ぜ合わせ又は加熱乾燥させて固形化した後、不定形の粒塊状で次工程に繰出させる廃棄物繰出し工程、複数個のスラグ排出孔２０が底部に設けられたターン浅皿１７を対向する電極１８，１９間に緩速回転可能に介設してターン浅皿１７上に多数個の炭素小球２４を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位１５により構成される回転式プラズマ溶融炉１２を用いて、廃棄物繰出し工程から順次投入される粒塊状廃棄物５２を超低酸素状態下でプラズマ放電中の回転式プラズマ溶融炉１２により強熱し溶融させ、無害スラグ５３と揮発ガス分５４とに分離させるプラズマ溶融処理工程、プラズマ溶融処理工程で分離した揮発ガス分５４を抽気して濾過・中和器３３、吸着器３５で濾過・吸着し、浄化ガス５５で気中に放出するガス浄化工程の各工程。【選択図】図１
2008202804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液分を含む廃棄物（５１）を凝固剤に混ぜ合わせ又は加熱乾燥させて固形化した後、不定形の粒塊状で次工程に繰出させる廃棄物繰出し工程、複数個のスラグ排出孔（２０）が底部に設けられたターン浅皿（１７）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン浅皿（１７）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を密閉容器（２５）内に単段又は上下複数段で配設して構成される回転式プラズマ溶融炉（１２）を用いて、前記廃棄物繰出し工程から順次投入される粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記回転式プラズマ溶融炉（１２）により強熱し溶融させ、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離させるプラズマ溶融処理工程、前記プラズマ溶融処理工程で分離した揮発ガス分（５４）を抽気して濾過手段、中和手段、吸着手段で濾過・中和・吸着することにより、浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化工程の各工程から成ることを特徴とする廃棄物のプラズマ溶融処理方法。
【請求項２】
ホッパ（３１）及び該ホッパ（３１）の出口に連接された搬送コンベア（３２）を備え、ＰＣＢ廃棄物（５１）をホッパ（３１）内でカルシュウム剤に混ぜ合わせて固形化後、搬送コンベア（３２）により圧搾・分塊して不定形の粒塊状で次手段に繰出させる廃棄物繰出し手段（１）と、
複数個のスラグ排出孔（２０）が底部に設けられたターン浅皿（１７）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン浅皿（１７）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を密閉容器内に上下２段で配設して構成される２段回転式プラズマ溶融炉（１２）を備え、前記廃棄物繰出し手段（１）から順次投入される粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記２段回転式プラズマ溶融炉（１２）における約１５００℃雰囲気の上段プラズマ溶融炉単位（１５）及び約２０００℃雰囲気の下段プラズマ溶融炉単位（１５）により強熱し溶融させて、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離する第１段プラズマ溶融処理手段（２）と、
ターン小浅皿（２６）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン小浅皿（２６）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成る小型プラズマ溶融炉単位（１６）を密閉容器（２８）内に上下３段で配設して構成される３段回転式プラズマ溶融炉（１３）を備え、前記第１段プラズマ溶融処理手段（２）で分離後に送出された塩素及びダイオキシンを含むガス分を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記３段回転式プラズマ溶融炉（１３）における約２０００℃雰囲気の上・中・下各段小型プラズマ溶融炉単位（１６）により強熱してダイオキシンを除去する第２段プラズマ溶融処理手段（３）と、
水酸化カルシュウム層（３６）を密閉容器（３７）内に収設して形成される濾過・中和器（３３）を備え、第２段プラズマ溶融処理手段（３）から送出されたガス中の塩化水素を濾過・中和器（３３）により除去する塩化水素ガス除去手段（４）と、
吸入口を前記濾過・中和器（３３）の出口に接続した抽気ポンプ（３４）を備え、該ポンプ（３４）の抽気運転により第１段プラズマ溶融処理手段（２）から第２段プラズマ溶融処理手段（３）を経て塩素ガス除去手段（４）に至るガス抽出流路を生じさせるガス抽気手段（５）と、
前記抽気ポンプ（３４）の吐出口に接続した吸着塔（３５）を備え、抽気ポンプ（３４）から吐出するガス中の一酸化炭素を吸着塔（３５）で吸着除去することにより浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化手段（６）との各手段を含み構成されることを特徴とするＰＣＢ廃棄物のプラズマ溶融処理装置。
【請求項３】
開閉扉機構を持つ板扉状に形成された発熱温度２００℃以上の電気ヒータ盤（３８）が密閉空間の廃棄物収納部（３９）における底部に仕切板を兼ねて配設されてなり、液分を含む一般廃棄物・産業廃棄物の廃棄物（５１）を前記電気ヒータ盤（３８）により加熱乾燥させて固形化した後に該電気ヒータ盤（３８）を開かせて、不定形の粒塊状で直下方に投下させる廃棄物乾燥・繰出し手段（７）と、
複数個のスラグ排出孔（３０）が底部に設けられたターン小浅皿（２９）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン小浅皿（２９）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を前記廃棄物収納部（３９）の直下方の密閉空間に配設して構成される単段回転式プラズマ溶融炉（１４）を備え、前記廃棄物乾燥・繰出し手段（７）から投入された粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されて約１５００℃雰囲気でプラズマ放電中の前記単段回転式プラズマ溶融炉（１４）により強熱し溶融させて、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離する単段プラズマ溶融処理手段（８）と、
３５０℃以上の加熱保持下で被処理ガスにセラミック触媒を接触・反応させる反応熱交換器（４０）を備え、前記廃棄物収納部（３９）及び前記単段回転式プラズマ溶融炉（１４）から送出されたガスを前記反応熱交換器（４０）でセラミック触媒に接触・反応させ該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、イオウ酸化物（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、ダイオキシンの有害ガス分を分解するセラミック触媒反応熱交換手段（９）と、
アルカリ水溶液を貯留する水溶液タンク（４１）を備え、前記セラミック触媒反応熱交換手段（９）を通過したガスを前記水溶液タンク（４１）に通して前記有害ガス分を分子再結合させないように冷却・中和する冷却・中和手段（１０）と、
活性炭、グラスウールを内蔵する集塵・吸着塔（４２）を備え、前記冷却・中和手段（１０）を通過したガスを前記集塵・吸着塔（４２）に通して前記有害ガス分を吸着除去するとともにガス中の塵埃を除塵することにより、浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化手段（１１）の各手段を含み、それらの全手段（７，８，９，１０，１１）が単一体の密閉容器（４３）内に一括的に収設されるとともに、常用低電圧の電力が加熱源及びプラズマ電源に用いられてなることを特徴とする廃棄物のプラズマ溶融処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、一般家庭や小売事業場等で発生する一般廃棄物、小規模工場・病院・スーパー等で発生する産業廃棄物、また、厳重保管が義務付けされるＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）廃棄物をプラズマ溶融により無害化処理するための廃棄物のプラズマ溶融処理方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  プラズマ溶融法による廃棄物処理装置としての典型的な従来技術としては、炉内に挿設した主電極と炉底電極間に直流電圧を印加し、主として該電極間に発生するプラズマアーク熱により、焼却灰、飛灰、残渣等の廃棄物を溶融処理する廃棄物プラズマ溶融炉がある（例えば、特許文献１参照。）。
また、直流アーク放電型のプラズマアークを熱源として固体廃棄物を容器外面が熱伝導性の良い金属製、容器内面が熱伝導率の悪い酸化物の保護層から形成される炉容器で溶融減容するプラズマ溶融方法が開示されてなるものもある（例えば、特許文献２参照。）。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４１１号公報（第２頁段落番号［０００４］乃至［０００６］、図３）
【特許文献２】特開平１１−１９０７９８号公報（第２，３頁段落番号［０００８］、図１）
【０００４】  これらの従来技術におけるプラズマ溶融炉に共通する構造上の特徴点は、プラズマトーチ（主電極）と対極（炉底電極）とが炉内において上下位置関係に配設されていて、溶融スラグは上記両電極間において炉底部に停留するようになっていることであり、溶融スラグが増えてくると溶融処理能力が次第に低下するところから、所定量溜まってくると溶融処理に併行して出滓しなければならなく、或いは一時的に溶融処理を中断する必要があり、このようなことから、長時間に亘る連続運転が行えないのと、処理効率が低くなり、また、装置が大掛かりになるなどの問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  そこで、装置を大型化させないで長時間の連続運転が可能となり、しかもその間においてプラズマ溶融処理に影響を与えることなく溶融スラグの貯留及び発生する有害ガスの無害化処理が行えるような方法並びに装置の開発が急務とされている。【０００６】  本発明はこのような実状に鑑みた結果、従来の上下位置関係の一対の電極とは全く異なる左右位置関係の一対の電極になる構造と、炭素小球を充満搭載したターン浅皿とを構成要素部材とした新規な構造の回転式プラズマ溶融炉を開発することにより、所期の目的を達成し得るに至ったものである。【０００７】  従って、本発明の目的は、発生する溶融スラグに全く影響を受けなく、初期運転から終期運転に至までの間を通じて能力が一定したプラズマ溶融処理を可能ならしめ、しかもその間に溶融スラグの安定蓄積と有害ガスの無害処理化とを行えるようにすることにより、環境破壊・汚染を起こすことなく、処理コストの更なる低減及びコンパクト化を図り得る廃棄物のプラズマ溶融処理方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記課題を解決するためとして請求項１に記載の発明は、液分を含む廃棄物（５１）を凝固剤に混ぜ合わせ又は加熱乾燥させて固形化した後、不定形の粒塊状で次工程に繰出させる廃棄物繰出し工程、複数個のスラグ排出孔（２０）が底部に設けられたターン浅皿（１７）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン浅皿（１７）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を密閉容器（２５）内に単段又は上下複数段で配設して構成される回転式プラズマ溶融炉（１２）を用いて、前記廃棄物繰出し工程から順次投入される粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記回転式プラズマ溶融炉（１２）により強熱し溶融させ、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離させるプラズマ溶融処理工程、前記プラズマ溶融処理工程で分離した揮発ガス分（５４）を抽気して濾過手段、中和手段、吸着手段で濾過・中和・吸着することにより、浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化工程の各工程から成る廃棄物のプラズマ溶融処理方法を特徴とするものである。【０００９】  また、請求項２に記載の発明は、ホッパ（３１）及び該ホッパ（３１）の出口に連接された搬送コンベア（３２）を備え、ＰＣＢ廃棄物（５１）をホッパ（３１）内でカルシュウム剤に混ぜ合わせて固形化後、搬送コンベア（３２）により圧搾・分塊して不定形の粒塊状で次手段に繰出させる廃棄物繰出し手段（１）と、複数個のスラグ排出孔（２０）が底部に設けられたターン浅皿（１７）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン浅皿（１７）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を密閉容器内に上下２段で配設して構成される２段回転式プラズマ溶融炉（１２）を備え、前記廃棄物繰出し手段（１）から順次投入される粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記２段回転式プラズマ溶融炉（１２）における約１５００℃雰囲気の上段プラズマ溶融炉単位（１５）及び約２０００℃雰囲気の下段プラズマ溶融炉単位（１５）により強熱し溶融させて、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離する第１段プラズマ溶融処理手段（２）と、ターン小浅皿（２６）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン小浅皿（２６）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成る小型プラズマ溶融炉単位（１６）を密閉容器（２８）内に上下３段で配設して構成される３段回転式プラズマ溶融炉（１３）を備え、前記第１段プラズマ溶融処理手段（２）で分離後に送出された塩素及びダイオキシンを含むガス分を超低酸素状態が保持されてプラズマ放電中の前記３段回転式プラズマ溶融炉（１３）における約２０００℃雰囲気の上・中・下各段小型プラズマ溶融炉単位（１６）により強熱してダイオキシンを除去する第２段プラズマ溶融処理手段（３）と、水酸化カルシュウム層（３６）を密閉容器（３７）内に収設して形成される濾過・中和器（３３）を備え、第２段プラズマ溶融処理手段（３）から送出されたガス中の塩化水素を濾過・中和器（３３）により除去する塩化水素ガス除去手段（４��と、吸入口を前記濾過・中和器（３３）の出口に接続した抽気ポンプ（３４）を備え、該ポンプ（３４）の抽気運転により第１段プラズマ溶融処理手段（２）から第２段プラズマ溶融処理手段（３）を経て塩素ガス除去手段（４）に至るガス抽出流路を生じさせるガス抽気手段（５）と、前記抽気ポンプ（３４）の吐出口に接続した吸着塔（３５）を備え、抽気ポンプ（３４）から吐出するガス中の一酸化炭素を吸着塔（３５）で吸着除去することにより浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化手段（６）との各手段を含み構成されるＰＣＢ廃棄物のプラズマ溶融処理装置を特徴とするものである。【００１０】  また、請求項３に記載の発明は、開閉扉機構を持つ板扉状に形成された発熱温度２００℃以上の電気ヒータ盤（３８）が密閉空間の廃棄物収納部（３９）における底部に仕切板を兼ねて配設されてなり、液分を含む一般廃棄物・産業廃棄物の廃棄物（５１）を前記電気ヒータ盤（３８）により加熱乾燥させて固形化した後に該電気ヒータ盤（３８）を開かせて、不定形の粒塊状で直下方に投下させる廃棄物乾燥・繰出し手段（７）と、複数個のスラグ排出孔（３０）が底部に設けられたターン小浅皿（２９）を対向する電極（１８，１９）間に緩速回転可能に介設して該ターン小浅皿（２９）上に多数個の炭素小球（２４）を充満搭載して成るプラズマ溶融炉単位（１５）を前記廃棄物収納部（３９）の直下方の密閉空間に配設して構成される単段回転式プラズマ溶融炉（１４）を備え、前記廃棄物乾燥・繰出し手段（７）から投入された粒塊状廃棄物（５２）を超低酸素状態が保持されて約１５００℃雰囲気でプラズマ放電中の前記単段回転式プラズマ溶融炉（１４）により強熱し溶融させて、無害化されたスラグ（５３）と揮発ガス分（５４）とに分離する単段プラズマ溶融処理手段（８）と、３５０℃以上の加熱保持下で被処理ガスにセラミック触媒を接触・反応させる反応熱交換器（４０）を備え、前記廃棄物収納部（３９）及び前記単段回転式プラズマ溶融炉（１４）から送出されたガスを前記反応熱交換器（４０）でセラミック触媒に接触・反応させ該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、イオウ酸化物（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、ダイオキシンの有害ガス分を分解するセラミック触媒反応熱交換手段（９）と、アルカリ水溶液を貯留する水溶液タンク（４１）を備え、前記セラミック触媒反応熱交換手段（９）を通過したガスを前記水溶液タンク（４１）に通して前記有害ガス分を分子再結合させないように冷却・中和する冷却・中和手段（１０）と、活性炭、グラスウールを内蔵する集塵・吸着塔（４２）を備え、前記冷却・中和手段（１０）を通過したガスを前記集塵・吸着塔（４２）に通して前記有害ガス分を吸着除去するとともにガス中の塵埃を除塵することにより、浄化ガス（５５）で気中に放出するガス浄化手段（１１）の各手段を含み、それらの全手段（７，８，９，１０，１１）が単一体の密閉容器（４３）内に一括的に収設されるとともに、常用低電圧の電力が加熱源及びプラズマ電源に用いられてなる廃棄物のプラズマ溶融処理装置を特徴とするものである。【００１１】  このような発明によれば、電極を左右に対向して配置した水平回転式プラズマ���融炉を用いることにより、プラズマアークを落下してくる粒塊状廃棄物（５２）に対してターン浅皿（１７）上で側方から的確に放射させ、また、ターン浅皿（１７）上では、炭素小球（２４）の全量がプラズマアークの熱エネルギーにより均一に加熱されて１５００℃以上の高温度雰囲気を醸成していて、これらの有効な溶融加熱作用が相乗的に機能することから、粒塊状廃棄物（５２）を効率よく溶融させることができる。
更に、溶融により生じた小粒のスラグ（５３）は、ターン浅皿（１７）のスラグ排出孔（２０）を通して落とされるために、ターン浅皿（１７）上は高温度状態の炭素小球（２４）のみでスラグが全く介在しなく、所定の溶融能力を安定的に持続して発揮させることが可能である。【００１２】  更に、請求項２の発明によれば、ＰＣＢ廃棄物（５１）をカルシュウム剤に混ぜ、固形化後に２段回転式プラズマ溶融炉（１２）に入れて、超低酸素状態でプラズマ放電させ、電気炉で古鉄を溶融するように、廃棄物を１段目約１５００℃、２段目約２０００℃で強熱して溶融させる。その際、発生した揮発ガス分（５４）中の塩素とダイオキシンを２段回転式プラズマ溶融炉（１２）を通して無害化させる。ＰＣＢは蒸発して無くなり、カルシュウム剤は燃焼により焼失するので、スラグは皆無か、有ったとしてもごく僅かである。【００１３】  また、請求項３の発明によれば、廃棄物収納部（３９）で完全乾燥させて廃棄物（５１）は単段回転式プラズマ溶融炉（１４）で約１５００℃で強熱溶融されて完全無害な少量の灰（スラグ）となる。ここで、分解したガスは、反応熱交換器（４０）にて窒素酸化物（ＮＯｘ）、イオウ酸化物（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、ダイオキシンの有害ガス分は確実に分解される。この分解した不安定状態のガスは、水溶液タンク（４１）に至り、ここで分子の再結合をさせないためとしてアルカリ水溶液によって冷却され、中和が成される。
続いて集塵・吸着塔（４２）において、ガス中の臭気は吸着により脱臭され、一方、塵埃は集塵される。その結果、無臭で、常温・クリーンな空気となって大気中に安全に放出され、また、残渣も高温で分解処理されるため、環境保護に有用であって、家庭用、小規模事業場などの廃棄物処理装置として好適である。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、従来の上下位置関係の一対の電極とは全く異なる左右位置関係の一対の電極になる特有構造と、炭素小球を充満搭載したターン浅皿とを構成要素部材とした新規な構造の回転式プラズマ溶融炉の採用により、溶融処理中に発生する溶融スラグに何ら影響を受けなく、初期運転から終期運転に至までの間を通じて温度変動が少なく処理能力が一定で連続したプラズマ溶融処理を可能ならしめ、しかもその間においてプラズマ溶融炉から離れた個所での溶融スラグの安定蓄積が連続的に行えると同時に、有害ガスの無害処理化が確実に行えることにより、環境破壊・汚染を起こすことなく、処理コストの更なる低減を図り、装置のコンパクト化を果たさせる特有の効果が奏されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＢ廃棄物のプラズマ溶融処理装置の概要を示す摸式図、図２は図１における２段回転式プラズマ溶融炉１２の基本構成を示す正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視線方向の平面図である。【００１６】  図１に示すプラズマ溶融処理装置は、廃棄物繰出し工程に対応する廃棄物繰出し手段１と、プラズマ溶融処理工程の前段に対応する第１段プラズマ溶融処理手段２と、プラズマ溶融処理工程の後段に対応する第２段プラズマ溶融処理手段３と、ガス浄化工程の前段に対応する塩化水素ガス除去手段４と、ガス浄化工程の中間段に対応するガス抽気手段５と、ガス浄化工程の後段に対応するガス浄化手段６との各手段により構成される。【００１７】  廃棄物繰出し手段１は、ホッパ３１及び該ホッパ３１の下部に設けられた出口に連接させてスクリューコンベアで実現される搬送コンベア２２を備える。この廃棄物繰出し手段１では、ホッパ３１内において図示しない撹拌装置によってＰＣＢ廃棄物５１をカルシュウム剤と混ぜ合わせて固形化した後、搬送コンベア２２により圧搾・分塊することにより、不定形の、好ましくは３種類の大きさの粒瑰状廃棄物５２に加工して搬送コンベア２２の出口より投下させるようにしている。【００１８】  第１段プラズマ溶融処理手段２は、２基のプラズマ溶融炉単位１５を上下２段で密閉容器２５内に配設して構成される２段回転式プラズマ溶融炉１２を構成要素部材として備えていて、このプラズマ溶融炉単位１５は本発明において最も特徴付けられる要素部材であり、次段の第２段プラズマ溶融処理手段３、後記する図４図示の廃棄物プラズマ溶融処理装置の単段プラズマ溶融処理手段８においても類似構成のものが設置されている。なお、図示する第１段プラズマ溶融処理手段２においては、単列２段構造が明示されているが、廃棄物処理能力に対応して大型化の必要がある場合は、２列以上、３段以上の複数列複数段構造とすることも当然可能であって、かかる変型例も本発明の範囲に含まれるものである。【００１９】  図１乃至図３を併せ参照して、プラズマ溶融炉単位１５は、複数個のスラグ排出孔２０が底部に分散して穿孔されてなる円形のターン浅皿１７を、その外縁部における径方向の相対向する２個所に接触可能に設けられた一対の電極１８，１９の間に、水平にかつ丁度皿回しの如き自回転が可能に介在させて設けられるとともに、この皿上に多数個の炭素小球２４が充満搭載されてなる構造である。
円形のターン浅皿１７は、耐熱性のセラミックスにより形成されて、その２基を上下の２段に配置して、それらの中心底部より垂設した共通の縦軸２１により同軸に保持して、縦軸２１の下端部に駆動源としてのモータ２２を軸結合させてなり、この２段構造の一体化されたものを断熱性材料からなる密閉容器２５内に収設することにより、２段回転式プラズマ溶融炉１２が構成される。【００２０】  図２，３に図示される２段回転式プラズマ溶融炉１２は、ターン浅皿１７が例えば直径３００ｍｍの円形皿に形成されて直径４ｍｍのスラグ排出孔２０が底部に分散して穿孔されてなり、その皿上に直径１５〜３０ｍｍの炭素小球２４が充満搭載されて、１．５〜２回転／分の緩速度で回転されるようになっており、２００Ａ、１０ＫＷの電力が一対の電極１８，１９の間に印加される構造となっている。なお、図２，３中、符号の２３はＯリング、同じく４４は上段のプラズマ溶融炉単位１５に対して側面直上方に同軸に設けられた電磁石、同じく４５はスラグ取出し部を夫々示している。上記電磁石は、強力な磁場を発生させていて、一対の電極１８，１９から生じるプラズマアークはこの磁場の中で乱反射して、回走査することになり、少ない電力でプラズマ溶融炉単位１５での温度を１５００〜１００００℃の高温に上昇させるのに寄与するようにしたものである。【００２１】  上記第１段プラズマ溶融処理手段２は、後述する抽気ポンプ３４の運転に伴って超低酸素状態が保持される密閉容器２５内で一対の電極１８，１９からプラズマ放電が成されている２段回転式プラズマ溶融炉１２に対して、前工程の廃棄物繰出し手段１から粒塊状廃棄物５２が順次投入されると、この廃棄物５２を上段のプラズマ溶融炉単位１５で１５００℃近くに、下段のプラズマ溶融炉単位１５で２０００℃近くに強熱し溶融させる。その際、発生した揮発ガス分５４中の塩素とダイオキシンを２段回転式プラズマ溶融炉１２を通して無害化させる。ＰＣＢは蒸発して無くなり、カルシュウム剤は燃焼により焼失するので、スラグ５３は皆無か、有ったとしてもごく僅かである。なお、生じたスラグ５３は小粒であって、スラグ排出孔２０を通じて落下して下方のスラグ取出し部４５に蓄積する。【００２２】  第２段プラズマ溶融処理手段３は３基の小型プラズマ溶融炉単位１６を上下３段で密閉容器２８内に配設して構成される３段回転式プラズマ溶融炉１３を構成要素部材として備えていて、この３段回転式プラズマ溶融炉１３の小型プラズマ溶融炉単位１６は、前記２段回転式プラズマ溶融炉１２のプラズマ溶融炉単位１５におけるターン浅皿１７に対比して径が小さいターン小浅皿２６が用いられ、このターン小浅皿２６に設けられる小孔２７が細粉塵とガスを通過させるためとして前記スラグ排出孔２０に比べて小径の孔であり、また、前述の２段に対し３段に構成した点において相違する以外に、基本的構造については２段回転式プラズマ溶融炉１２のプラズマ溶融炉単位１５と同じである。【００２３】  上記第２段プラズマ溶融処理手段３の作用については以下に述べる通りである。第１段プラズマ溶融処理手段２で強熱・溶融により分離した後に送り出されたダイオキシンを含むガス分が、後述する抽気ポンプ３４の運���に伴って超低酸素状態が保持される密閉容器２８内で一対の電極１８，１９からプラズマ放電が成されている２段回転式プラズマ溶融炉１２に流れ込むと、約２０００℃近辺の温度の上・中・下各段小型プラズマ溶融炉単位１６により強熱されてダイオキシンは消滅し除去され、それ以外のガス分を含むガスは、次段の塩化水素ガス除去手段４に送り込まれる。【００２４】  塩化水素ガス除去手段４は濾過・中和器３３を構成要素部材として備えていて、濾過・中和器３３はガス入口を側壁上部に、ガス出口を側壁下部に夫々開口させてなる密閉容器３７内に水酸化カルシュウム層（消石灰：Ｃａ（ＯＨ）２）３６を半分の容積程下層部に収容し、更に、撹拌のための撹拌機４６例えば縦軸スクリュー形撹拌機を配設してなる構造である。かかる構造の塩化水素ガス除去手段４は、第２段プラズマ溶融処理手段３から送出されたガス中の塩化水素を濾過・中和器３３の水酸化カルシュウム層３６により除去した後、それ以外のガス分が含まれたガスを、次段のガス抽気手段５に送り込ませる。なお、水酸化カルシュウム層３６は、使用している間に黒ずんできて初期の能力が発揮されなくなるため、新しいものと交換し無害の一般ゴミとして棄却することができる。【００２５】  ガス抽気手段５は、吸入口を前記濾過・中和器３３のガス出口に接続した抽気ポンプ３４を備え、該ポンプ３４の抽気運転により第１段プラズマ溶融処理手段２から第２段プラズマ溶融処理手段３を経て塩素ガス除去手段４に至るガス抽出流路を生じさせるようになっている。【００２６】  ガス浄化手段６は、前記抽気ポンプ３４の吐出口に接続した吸着塔３５を備えていて、この吸着塔３５はセラミック触媒を吸着部に取設させており、抽気ポンプ３４から吐出するガス中の一酸化炭素をセラミック触媒に接触させて吸着除去することにより完全に無害の浄化ガス５５として大気中に放出させるようになっている。【００２７】  図４には本発明の第２の実施の形態に係る廃棄物のプラズマ溶融処理装置の概要を表す模式図が示される。このプラズマ溶融処理装置は、廃棄物繰出し工程に対応する廃棄物乾燥・繰出し手段７と、プラズマ溶融処理工程に対応する単段プラズマ溶融処理手段８と、ガス浄化工程の前段に対応するセラミック触媒反応熱交換手段９と、ガス浄化工程の中間段に対応する冷却・中和手段１０と、ガス浄化工程の後段に対応するガス浄化手段１１との各手段により構成されていて、それらの全手段７，８，９，１０，１１が耐熱性材からなる単一体の密閉容器４３内に一括的に収設されるとともに、常用低電圧の電力が加熱源及びプラズマ電源に用いられている点に特徴を有する。【００２８】  廃棄物乾燥・繰出し手段７は、密閉空間の廃棄物収納部３９における底部に仕切板を兼ねて配設されてなる電気ヒータ盤３８を構成要素部材に備えていて、この電気ヒータ盤３８は、片開き、両開き、観音開き等の形式の開閉扉機構を持つ板扉状に形成されているとともに、発熱温度２００℃以上の加熱能力を有している。このような廃棄物乾燥・繰出し手段７は、図示しない密閉ドアから廃棄物収納部３９に投入された生ごみ（ポリ袋入り）等の液分を含む一般廃棄物・産業廃棄物の廃棄物５１を前記電気ヒータ盤３８により１時間程度かけて加熱乾燥させて固形化し、更に、１時間経過して完全乾燥した廃棄物５１を、電気ヒータ盤３８を開放させることによって、不定形の粒塊状の廃棄物５１で直下方に投下させるようになっている。【００２９】  単段プラズマ溶融処理手段８は、１基のプラズマ溶融炉単位１５を前記廃棄物収納部３９の直下方の密閉空間に配設して構成される単段回転式プラズマ溶融炉１４を構成要素部材として備えていて、プラズマ溶融炉単位１５は、複数個のスラグ排出孔３０が底部に設けられたターン小浅皿２９を対向する電極１８，１９間に緩速回転可能に介設して該ターン小浅皿２９上に多数個の炭素小球２４を充満搭載して成り、更にその中心底部より垂設した縦軸２１により水平に保持し、かつ、縦軸２１の下端部に駆動源としてのモータ２２を軸結合させてなる構造である。図示例の単段回転式プラズマ溶融炉１４では、ターン小浅皿２９が例えば直径２５０ｍｍの円形皿に形成されて直径４ｍｍのスラグ排出孔３０が底部に分散して穿孔されてなり、その皿上に直径１５〜３０ｍｍの炭素小球２４が充満搭載されて、１．５〜２回転／分の緩速度で回転されるようになっており、２００Ａ、７．５ＫＷの電力が一対の電極１８，１９の間に印加される構造であって、約１００ｋｇの生ごみを８時間で溶融処理可能である。【００３０】  このような単段プラズマ溶融処理手段８は、前記廃棄物乾燥・繰出し手段７から投下された粒塊状廃棄物５２を超低酸素状態が保持されて約１５００℃雰囲気でプラズマ放電中の前記単段回転式プラズマ溶融炉１４により強熱し溶融させて、無害化されたスラグ５３と揮発ガス分５４とに分離させることができる。【００３１】  セラミック触媒反応熱交換手段９は、セラミックを触媒として熱交換材の表面に取付けてなる反応熱交換器４０を構成要素部材として備えて、ガス入口を廃棄物収納部３９の空間に連接し、ガス出口を後述の水溶液タンク４１のガス入口に連接して密閉容器４３内に収設される。【００３２】  このセラミック触媒反応熱交換手段９は、３５０℃以上に加熱保持した状態の反応熱交換器４０内において、前記廃棄物収納部３９及び前記単段回転式プラズマ溶融炉１４から送出された被処理ガスにセラミック触媒を接触・反応させることにより、該ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、イオウ酸化物（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、ダイオキシンの有害ガス分を分解するようになっている。【００３３】  冷却・中和手段１０は、アルカリ水溶液を貯留する水溶液タンク４１を構成要素部材として備え、この水溶液タンク４１のガス入口を反応熱交換器４０のガス出口に連接し、ガス出口を後述の集塵・吸着塔４２のガス入口に連接していて、前記セラミック触媒反応熱交換手段９を通過したガスを前記水溶液タンク４１内のアルカリ水溶液に通させることによって、分解している前記有害ガス分を分子再結合させないように冷却・中和する装置に形成される。【００３４】  ガス浄化手段１１は、活性炭、グラスウールを内蔵する集塵・吸着塔４２を構成要素部材として備え、この集塵・吸着塔４２のガス入口を水溶液タンク４１のガス出口に連接し、一方、ガス出口を密閉容器４３の器外に引き出していて、前記冷却・中和手段１０を通過したガスを前記集塵・吸着塔４２に通して前記有害ガス分を吸着除去するとともに、ガス中の微細な塵埃を除塵することにより、浄化ガス５５で気中に放出するガス浄化装置に形成される。【００３５】  以上説明した第１、第２の実施形態に係る装置は、ＰＣＢ廃棄物、生ごみ等の廃棄物を炉本体に送り込ませる際、大きさを一定でなく、ランダムな数種類に分けることによって、炉体温度を１５００℃以上の高温度に保つことが出来る。また、電極への供給電流量の調節、送り込ませる時間の長さ、断続操作によっても温度調節が可能である。本発明の装置を用いた溶融処理によって、廃棄物を無害で最少量のスラグ（残渣）と有害ガス分が確実に取除かれたクリーン空気とに転じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＢ廃棄物のプラズマ溶融処理装置の概要を示す模式図。
【図２】図１における２段回転式プラズマ溶融炉１２の基本構成を示す正面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視線方向の平面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る廃棄物のプラズマ溶融処理装置の概要を示す模式図。
【符号の説明】
【００３７】１  廃棄物繰出し手段
２  第１段プラズマ溶融処理手段
３  第２段プラズマ溶融処理手段
４  塩化水素ガス除去手段
５  ガス抽気手段
６  ガス浄化手段
７  廃棄物乾燥・繰出し手段
８  単段プラズマ溶融処理手段
９  セラミック触媒反応熱交換手段
１０  冷却・中和手段
１１  ガス浄化手段
１２  ２段回転式プラズマ溶融炉
１３  ３段回転式プラズマ溶融炉
１４  単段回転式プラズマ溶融炉
１５  プラズマ溶融炉単位
１６  小型プラズマ溶融炉単位
１７  ターン浅皿
１８  電極
１９  電極
２０  スラグ排出孔
２１  縦軸
２２  モータ
２３  Ｏリング
２４  炭素小球
２５  密閉容器
２６  ターン小浅皿
２７  小孔
２８  密閉容器
２９  ターン小浅皿
３０  スラグ排出孔
３１  ホッパ
３２  搬送コンベア
３３  濾過・中和器
３４  抽気ポンプ
３５  吸着塔
３６  水酸化カルシュウム層
３７  密閉容器
３８  電気ヒータ盤
３９  廃棄物収納部
４０  反応熱交換器
４１  水溶液タンク
４２  集塵・吸着塔
４３  密閉容器
５１  廃棄物
５２  粒塊状廃棄物
５３  スラグ
５４  揮発ガス
５５  浄化ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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