(57)【要約】【課題】ダイオキシン等の有害有機物に汚染されている無機廃棄物を安定して加熱処理して有害有機物を無害化できる加熱処理装置と方法を提供する。【解決手段】上記課題は、有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物を含酸素雰囲気で加熱して該無機廃棄物を無害化する加熱器と、該無機廃棄物の炭素質含有量を測定する測定器と、該炭素質の燃焼による発熱量を計算してこれにより該加熱器に外部から供給する熱量を制御する機構とを有することを特徴とする廃棄物加熱処理装置と、方法によって解決される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物を含酸素雰囲気で加熱して該無機廃棄物を無害化する加熱器と、該無機廃棄物の炭素質含有量を測定する測定器と、該炭素質の燃焼による発熱量を計算してこれにより該加熱器に外部から供給する熱量を制御する機構とを有することを特徴とする廃棄物加熱処理装置
【請求項２】
有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物に含まれている炭素質の含有量を求め、該炭素質の燃焼による発熱量を計算し、該無機廃棄物を加熱器に入れて含酸素雰囲気で加熱して該有害有機物を除去するとともに炭素質を燃焼させ、該加熱器には該有害有機物の除去を行うのに必要な熱量から炭素質の燃焼による発熱量を差し引いて供給することを特徴とする廃棄物加熱処理方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物の加熱処理装置に関し、例えばごみ焼却灰等に含まれているダイオキシン等を揮発あるいは分解して無害化する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物焼却炉の主灰および飛灰中のダイオキシン類を分解無害化する方法としては、特開平８−３０３７４１号公報、特開平４−２４３０７７号公報、特表昭６４−５００３３０号公報等で提案されている方法がある。特開平８−３０３７４１号公報で提案されている方法は、廃棄物焼却炉の主灰や飛灰中のダイオキシンを分解するものである。特開平４−２４３０７７号公報で提案されている方法は、石灰の存在下に加熱するものである。特表昭６４−５００３３０号公報の特許請求の範囲（ｃ）で提案されている方法は、焼却プラントからのフライアッシュを酸素欠乏条件下加熱するものである。
【０００３】
また、特表昭６４−５００３３０号公報の特許請求の範囲（ｂ）で提案されている方法は、ダイオキシン類等で汚染された固体基質中に存在する揮発性成分を、加熱もしくは焙焼きによってガス状態に変換し、そして生成したガスまたはダイオキシン類等で汚染されたガス状基質を、固定床の触媒との緊密な接触下酸素および水の存在下加熱するものである。
【０００４】
また、これらの方法において飛灰の加熱に用いられている加熱器の１例として、図９および図１０に筒型加熱器を示す。図９は筒型加熱器の軸方向に垂直に切断した断面図、図１０は図９中Ｂ−Ｂ線断面図（ただし、廃棄物は除去した状態）である。これらの図において、筒型加熱器は円筒状に形成された本体１４が設けられており、この本体１４の内部に中央軸方向に沿って円筒状の中心軸１４１が設けられている。この中心軸１４１には、軸方向に所定間隔で導入された廃棄物ａを攪拌、混合、移送および本体１４内面への付着物を除去するためのパドル翼１４２が複数設けられている。
【０００５】
このような筒型加熱器においては、本体１４を加熱かつ回転させた状態で、廃棄物ａを本体１４内に導入する。すると、廃棄物ａはパドル翼１４２で攪拌、混合されつつ加熱された状態で排出口（図中左側）に移送される。それにより、廃棄物ａは浄化された状態で排出される。
【０００６】
これらの加熱装置は、従来は加熱器内の温度を測定してこれを一定範囲に保たれるよう運転されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの加熱装置は運転中の温度変化が大きく、しかも時折り急減に温度上昇して加熱面に廃棄物が固着するなどのトラブルを惹き起こしていた。
【０００８】
本発明の目的は、ダイオキシン等の有害有機物に汚染されている無機廃棄物を安定して加熱処理して有害有機物を無害化できる加熱処理装置と方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討の結果、無機廃棄物に含まれている炭素質の含有量の変動が温度変化の大きな原因になっていることを見出した。
【００１０】
すなわち、無機廃棄物に含まれている炭素質が加熱処理中に燃焼して燃焼熱を出すが、この無機廃棄物に含まれている炭素質の含有量のバラツキが大きく、その結果、加熱器内の温度を測定して温度変化が始まってから加熱器に供給する熱量を調節していたのでは温度変化への対応が遅れ、完全な防止策にならないことがわかった。
【００１１】
そこで、本発明者らはさらに検討を進め、加熱処理しようとする無機廃棄物の炭素質含有量を予め測定して、それに対応して加熱器への供給熱量を操作することによって、急激な温度変化をなくすことができ、それによるトラブルを解消することができた。
【００１２】
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物を含酸素雰囲気で加熱して該無機廃棄物を無害化する加熱器と、該無機廃棄物の炭素質含有量を測定する測定器と、該炭素質の燃焼による発熱量を計算してこれにより該加熱器に外部から供給する熱量を制御する機構とを有することを特徴とする廃棄物加熱処理装置と、有害有機物によって汚染されており炭素質を含有する無機廃棄物に含まれている炭素質の含有量を求め、該炭素質の燃焼による発熱量を計算し、該無機廃棄物を加熱器に入れて含酸素雰囲気で加熱して該有害有機物を除去するとともに炭素質を燃焼させ、該加熱器には該有害有機物の除去を行うのに必要な熱量から炭素質の燃焼による発熱量を差し引いて供給することを特徴とする廃棄物加熱処理方法に関するものである。
【００１３】
有害有機物によって汚染された無機廃棄物の加熱による無害化処理においては、処理温度の正確な制御が大変重要である。処理温度が低下すると、十分なダイオキシンの除去性能が得られない。また反対に、処理温度が過剰に上昇してしまうと、加熱面等へ廃棄物が固着するなどのトラブルが発生してしまうばかりでなく、加熱に要するエネルギーを増大させ処理コストの増大を招くことにもなる。
【００１４】
しかしながら、加熱対象物である廃棄物はその物理的あるいは化学的特性が常に一定であることはありえない。よって、正確な温度制御はより一層難しいものとなる。廃棄物の特性の変動の中でも、温度制御に影響を多大に与える因子として、炭素含有量が上げられる。炭素分は加熱により、それ自身が酸化反応を起こし発熱源となる。よって、炭素含有量が通常より少ないと、通常よりも多くの熱を外部から与える必要が生じ、炭素含有量が通常よりも多い場合には外部から与える熱量を通常よりも少なくなるように制限しなければ、処理温度が過剰に上昇してしまうことになる。
【００１５】
そこで、廃棄物を加熱器に投入し必要温度まで加熱する際に、加熱器に投入する前の廃棄物中に含まれる炭素濃度から、炭素分の燃焼による発熱量を計算し、その値を用いて加熱器に外部より投入する熱量を決定することによりこれを解決した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
加熱器は、有害有機物によって汚染されている無機廃棄物を加熱して無害化するものであり、密閉構造のものであれば各種のものを利用できる。例えば、外形は縦型、横型等のものを使用できる。加熱方式も外熱式、内熱式のいずれでもよく、電気加熱、加熱ガスなどいずれを用いてもよい。加熱空気などの加熱ガスを直接吹き込んでもよい。
【００１７】
加熱器内には無機廃棄物を流動させうるようにしておくことが好ましい。これはガスの吹き込み、攪拌機の設置等によって行うことができる。また、無機廃棄物に含まれている炭素質を燃焼させるために加熱器内には含酸素ガス、例えば空気を吹き込めるようにしておく。含酸素ガスの吹き込みを無機廃棄物の流動用に兼用させてもよい。
【００１８】
加熱器には、そのほか無機廃棄物の投入口と取出口が必要である。これらは無機廃棄物を投入でき、取り出しができる位置に設ければよい。
【００１９】
測定器は、無機廃棄物の炭素質濃度を測定するものである。この測定器には各種の化学分析、熱重量分析などを利用することができる。化学分析法としては、試料中の炭素の定量には、ＪＩＳ　Ｍ　８８１３に規定された方法がある。ＪＩＳＭ　８８１３には、リービッヒ法とシェフィールド法があるが、いずれも試料を酸素気流中で高温で加熱、燃焼し、生成する二酸化炭素を吸収剤に吸収させてその増量を測定し、試料に対する質量百分率を求めるものである。
【００２０】
さらに、炭素質が黒色であることを利用して、無機廃棄物を撮影して得られる画像データから黒色部分の面積比率を求めることもできる。
【００２１】
そのほか、無機廃棄物が有害有機物の吸着除去等のために使用した活性炭等の炭素質との混合物である場合には、炭素質の含有量の決定にその使用量のデータを利用することができる。これは、例えば、無機廃棄物に含まれる炭素質含有量を活性炭等の使用量と別途求めたそれ以前の無機廃棄物中の炭素質の含有量とから求めるものであり、活性炭以外の炭素質の量が活性炭に比べて無視できる場合には、この活性炭等の添加量を無機廃棄物に含まれる炭素質含有量とすることもできる。
【００２２】
次に、こうして求めた炭素質の含有量から当該炭素質の燃焼による発熱量を計算する。これは全てが二酸化炭素になる場合に限らず、一部が一酸化炭素にとどまる場合もあるので、各加熱処理装置のデータに基づいて計算を行う。しかしながら、一般的には二酸化炭素になるとして計算すれば足りる場合が多い。
【００２３】
本発明者らは、ごみ焼却炉で採取された飛灰の炭素含有量の測定および発熱量の測定を行った。ここで、炭素含有量の測定はＪＩＳ　Ｍ　８８１３に則って行い、発熱量の測定は熱重量／示差熱分析を用いて行った。また、通常ごみ焼却設備において排ガス処理のために、排ガス中に吹込材として用いている粉末活性炭の炭素含有量および発熱量の測定も行った。
得られた結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に記載の飛灰および活性炭について、画像データより得られた黒色度とＪＩＳ　Ｍ　８８１３に則って求められた炭素含有量との相関関係を図５に示す。この黒色度を求める際には、用いた試料中で最も炭素含有量の高い活性炭Ａの画像よりえられた黒色度を１０００とし、その他の試料は活性炭Ａの黒色度に比較した相対値でその黒色度を表した。
【００２６】
加熱器に外部から供給する熱量の制御は、加熱器内を設定温度に加熱するのに本来必要な熱量から上記の炭素質の燃焼によって得られる熱量を差し引いた熱量を供給することにある。
【００２７】
事前に炭素質含有量を測定し、発熱量を測定しておいた無機廃棄物を所定の処理温度まで加熱する際に加熱面の温度は例えば以下の式で与えられる。
Ｃ×（Ｔ１−Ｔ０）×Ｂ＝（Ｄ×Ｃ）＋（Ａ×Ｓ×（Ｔ２−Ｔ１））……式（１）
で表される。ここで、計算式中の記号は、以下の通りである。
【００２８】
また、必要に応じてガスの持ち込み、持ち出し熱量Ｑｇａｓ（ｉｎ−ｏｕｔ）を式（１）の右辺に加算する。
Ｑｇａｓ（ｉｎ−ｏｕｔ）＝Ｅ×Ｆ×（Ｔｇａｓ，ｉｎ−Ｔｇａｓ，ｏｕｔ）……式（２）
Ａ（ｋｃａｌ／ｈ，ｍ２，℃）：加熱器の加熱面から無機廃棄物への総括伝熱係数
Ｓ（ｍ２）　　　　　　　　：加熱器の加熱面の面積
Ｂ（ｋｃａｌ／ｋｇ，℃）　：無機廃棄物の比熱
Ｃ（ｋｇ／ｈ）　　　　　　：無機廃棄物の処理量
Ｄ（ｋｃａｌ／ｋｇ）　　　：無機廃棄物の発熱量
Ｔ０（℃）　　　　　　　　：加熱前の無機廃棄物の温度
Ｔ１（℃）　　　　　　　　：加熱時の無機廃棄物の温度
Ｔ２（℃）　　　　　　　　：加熱面の温度
Ｔｇａｓ，ｉｎ（℃）　　　：吹込ガス温度
Ｔｇａｓ，ｏｕｔ（℃）　　：排出ガス温度
Ｆ（Ｎｍ３／ｈ）　　　　　：ガス流量
Ｅ（ｋｃａｌ／Ｎｍ３，℃）：ガス比熱
【００２９】
本発明が適用される無機廃棄物の種類は特に限定されないが、通常は粉粒体であり、粒径が平均粒径で０．１〜１０００μｍ程度、通常１〜２００μｍ程度のものである。具体例としては、ごみ焼却炉やガス化炉から排出される飛灰や主灰、上水、下水処理に伴って発生するスラッジ、汚泥、有害有機物で汚染された砂、土壌、川底泥、湖底泥、海底泥あるいはそれらの乾燥物等を挙げることができる。
【００３０】
無機廃棄物に含まれる有害有機物は、有害有機塩素化合物、例えばダイオキシン、ジベンゾフラン、ポリ塩化ビフェニル、クロルベンゼン等、その他ニトロ基を持つ多環芳香族類等である。無機廃棄物における有害有機物の含有量は、有害有機物の種類等によって異なり、例えばダイオキシンの場合にはＪＩＳ　Ｋ　０３１１による測定法で０．１〜１００ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ程度である。
【００３１】
無機廃棄物に含まれる炭素質は、その由来に応じた種々のものが含まれるが、焼却灰の場合には未燃焼の炭化物、煤等であり、有害有機物の吸着除去等に使用した活性炭等も含まれる。この炭素質の含有量は幅広く異なることができ、例えば無機廃棄物が有害有機物を吸着した活性炭の場合には、ほぼ１００％になる。
【００３２】
本発明の加熱処理装置を使用した無機廃棄物の加熱処理条件は処理目的によって異なるが、例えば有機ハロゲン化合物で汚染された粉状廃棄物を加熱処理して有機ハロゲン化合物を気化除去する場合の加熱条件は、温度が３５０〜５５０℃程度、好ましくは４００〜４５０℃程度で平均滞留時間５分〜１８０分程度、通常３０分〜１２０分程度でよい。加熱器内では有機ハロゲン化合物の気化ばかりでなく、分解も起こりうる。
【００３３】
一方、水酸化カルシウム等を加えてダイオキシン等を分解する場合には、無機廃棄物に添加される水酸化カルシウムの添加量は廃棄物１００重量部に対して５〜２５重量部程度、好ましくは５〜１１重量部程度、好ましくは１０〜２５重量部程度が適当であり、加熱温度は３００℃以上、３００〜５００℃程度、好ましくは３００〜４５０℃程度、特に好ましくは４００〜４５０℃程度が適当である。加熱時間は有機化合物が分解されてダイオキシンが再合成されなくなる程度までであり、３００℃では６０分間以上、好ましくは６０〜９０分間程度、４００℃では３０分間以上、好ましくは３０〜６０分間程度、４５０℃では１５分間以上、好ましくは１５〜３０分間程度である。
【００３４】
加熱処理の雰囲気は有害有機物を揮発除去する場合には、空気、焼却炉排ガス、窒素、水蒸気、Ｈｅ、Ａｒ等を使用することができる。一方、酸化分解する場合には、酸素濃度が５％以上、好ましくは５〜２０％程度のもの、例えば空気や焼却排ガスを使用できる。
【００３５】
加熱処理の際、無機廃棄物を攪拌することは好ましく、そのため、加熱器の内部に攪拌機を取り付けたり、ガスを吹き込んで無機廃棄物を流動させたりする。
【００３６】
本発明の加熱処理方法は、このような無機廃棄物の加熱処理において、外部から加熱器に供給する熱量を該無機廃棄物に含まれている炭素質の燃焼による発熱量を求めてその分だけ少なくするところに特徴がある。但し、炭素質の燃焼による発熱は廃棄物の初期投入後発熱が始まるまでのタイムラグがあるので、廃棄物の初期投入量とその後の待機時間を定める必要がある。加熱器の大きさ、吹込空気量等により変動するものでいちがいには求められず、実際の装置で実験的に求めることになる。
【００３７】
本発明の加熱処理装置にはその処理目的に従って適宜付属設備が設けられる。例えば、加熱処理が有機ハロゲン化合物の気化除去の場合には排出ガスに同伴される有機ハロゲン化合物を熱分解する装置、有機ハロゲン化合物を触媒分解する装置等を適宜設ける。
【００３８】
この場合、加熱器のガス排出口には除塵装置を設けて廃棄物その他の粉塵を除去することが好ましい。この集塵装置にはバグフィルタ、サイクロン、電気集塵器、セラミックフィルタ等を使用できるが、排ガスの温度が３５０〜５５０℃程度でこれを次に更に加熱して熱分解するので、好ましいものは高温で除塵できるセラミックフィルタ等が好ましい。
【００３９】
加熱器のガス排出口には、加熱器から排出される有害有機ハロゲン化合物を含むガスを加熱して、この有害有機ハロゲン化合物を熱分解する熱分解装置や有害有機ハロゲン化合物を触媒分解する触媒反応装置を接続する。この熱分解装置は、密閉構造で熱分解するガスの入口と熱分解したガスの出口を有している。この熱分解装置は高温燃焼脱臭装置等に使用されている公知の装置を使用することができ、例えばバーナーを用いたもの、電気ヒータを用いたもの、高周波加熱、赤外線加熱、あるいは廃棄物焼却炉の高温部等が利用できる。
【００４０】
触媒反応装置は固定床型、移動床、流動床型のいずれであってもよい。触媒は有害有機ハロゲン化合物の種類に応じて選択され、例えばダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を分解する場合には、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの白金属元素、あるいは金のうち少なくとも１種等の貴金属触媒、酸化カルシウム、マンガン、コバルト、クロム、鉄、ニッケル、チタン、バナジウム、タングステン等の単独あるいは複合酸化物のうち少なくとも１種等の酸化物触媒等を使用できる。
【００４１】
上記の熱分解装置で有機ハロゲン化合物を分解する条件としては、８００〜１０００℃、好ましくは８５０〜９５０℃程度の温度で、平均滞留時間０．５〜２０秒程度、好ましくは１〜５秒程度で行われる。この熱分解によって有機ハロゲン化合物の５０〜９５％程度、好ましくは８０〜９５％程度を分解する。
【００４２】
触媒反応は１５０〜５００℃、好ましくは１５０〜４００℃程度で空間速度１０００〜１００００ｈ−１で行われる。この触媒反応によって有機ハロゲン化合物の９０％以上、好ましくは９５％以上を分解する。なお、熱分解装置と触媒反応装置を併用することにより、さらに分解率を向上させることができる。
【００４３】
【実施例】
［実施例１］
本発明の一実施例である加熱処理装置の概略構成を図１に示す。
この加熱処理装置は、加熱器本体１１である円筒状縦型容器の上部にガス排出口３１と粉状廃棄物の投入口４１が、そして下部にガス吹込口２１と粉状廃棄物の取出口５１が設けられている。容器１１の中央部が粉状廃棄物収容部１１１であり、その底部にガスを分散させる分散板２１１が設けられている。容器１１の外周には容器１１内を加熱するヒータ６１が設けられ、内部には粉状廃棄物を攪拌する攪拌機７１が設けられている。ガス排出口３１にはガスを除塵する集塵器３１１が取着されている。７１４は攪拌機７１を回転させるモータである。投入口４１の上部には供給器４１１が設置され、またその上流側には廃棄物中の炭素濃度を測定する測定機８１が設置され、８１の測定値より発熱量を計算し、供給器およびヒータを制御する制御機構９１が設けられている。
【００４４】
［実施例２］
本発明の別の実施例である加熱処理装置の概略構成を図２に示す。
図２に示す筒型加熱器は、密閉円筒状に形成された加熱器本体１２の右端に廃棄物を投入する投入口４２が設けられ、該投入口４２にはこの廃棄物を定量供給する供給機４２１が接続されている。この加熱機本体１２の内部の中心軸方向に円筒状の軸管７２１が回転自在に設けられており、この軸管からは１８０度の角度をおいて２方向にパドル翼７２２が設けられている。各パドル翼は軸管７２１ａに固定された腕部７２３とこの腕部７２３の先端に固定された翼部７２２とからなっている。この腕部７２３と翼部７２２は中空状に形成されており、前記軸管７２１と連通している。また、腕部７２３と翼部７２２の反回転方向側面には、揮発促進ガスを吹き出すガス吹出口としてのノズル２２２が多数設けられている。この軸管７２１の一方にはガス供給口２２が設けられ、他端は閉止されている。また、この軸管７２１を回転させる駆動装置７２４も取り付けられている。加熱器本体１２の他端側には廃棄物出口５２と排ガスの排気口３２が設けられている。この排気口には除塵フィルター３１２が設置されている。この加熱器本体は廃棄物が出口側に徐々に移動するよう出口側を低く傾斜させて設置されている。投入口４１の上部には供給器４１１が設置され、またその上流側には廃棄物中の炭素濃度を測定する測定機８１が設置され、８１の測定値より発熱量を計算し、供給器およびヒータを制御する制御機構９１が設けられている。
【００４５】
［実施例３］
本発明の別の実施例である加熱処理装置の概略構成を図３に示す。
図３において、１３は加熱器のケーシングで、このケーシング１３の低部に円板状の加熱面６３１が形成されている。加熱面６３１には、半径方向に所定間隔で揮発促進ガスを吹き付けるガス吹出口としてのガス供給口２３が形成されており、このガス供給口２３にはガス導入管２３３が連結されている。
【００４６】
加熱面６３１の中心には、円管状の回転軸７３１が設けられており、この回転軸７３１には、半径方向に円管状のアーム７３３が設けられ、加熱面６３１の中心に供給された廃棄物を中心部分から外周へ移送させつつ、攪拌、混合する攪拌移送翼７３２および揮発促進ガスを吹き付けるガス吹出口としてのノズル２３２がこのアーム７３３に設けられている。また、回転軸７３１には、半径に変形方向にアーム７３３ａが設けられており、このアーム７３３ａには加熱面６３１に付着した廃棄物を除去する掻取翼７３５が設けられている。
【００４７】
ケーシング１３の上部中央には、廃棄物を加熱面６３１に投入するための供給口４３が形成されており、この供給口４３に近接して排ガスを排出するための排気口３３が形成されている。また、加熱面６３１の外周部のケーシング１３には、加熱処理された廃棄物を排出するための排出口５３が形成されている。
【００４８】
前記攪拌移送翼７３２は、アーム７３３に所定間隔で設けられており、主翼７３２１と、主翼７３２１の側面に設けられた横方向の廃棄物の混合を促進させる側面翼７３２２と、主翼７３２１の下面に設けられた上下方向の廃棄物の混合を促進させる下面翼７３２３とを有している。そして、主翼７３２１は、廃棄物を外周へ移送できるように、半径方向に対し内側が前方（進行方向）に外側が後方（反進行方向）になるように斜めに形成されており、また、側面翼７３２２および下面翼７３２３は、混合を効率良く行えるように、主翼７３２１に対して前方に傾いて形成されている。
【００４９】
前記ノズル２３２は、アーム７３３から下方に伸びた円管状の垂直管７３３１の先端に設けられており、このノズル２３２は、垂直管７３３１の先端における円周方向に向くように配置されている。
【００５０】
前記掻取翼７３５は、細長い板状に形成されており、付着物を掻き取り易いように、下端が前方になるように傾斜して形成されている。投入口４１の上部には供給器４１１が設置され、またその上流側には廃棄物中の炭素濃度を測定する測定機８１が設置され、８１の測定値より発熱量を計算し、供給器およびヒータを制御する制御機構９１が設けられている。
【００５１】
［実施例４］
図１に示す円筒縦型の攪拌流動層型加熱器に飛灰を投入し、飛灰流動部の温度を測定した。また、この試験においては３０分ごとに炭素含有量の異なる飛灰を投入していった。表２に試験条件を示す。なお、飛灰の投入を開始する前に、前もって運転開始時の温度条件に、加熱器および吹込空気温度を設定し、昇温しておいた。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
条件１での運転では、運転開始時に飛灰中の炭素含有量が把握されておらず、発熱量がない条件で、加熱器および吹込空気の温度条件を設定されていたため、図６に示すように、運転開始初期に短時間ではあるが約６８０℃まで飛灰温度が急上昇した。その後、飛灰温度は約４６０℃で落ち着いたが、投入飛灰の炭素含有量が変化する１２０分、１５０分で飛灰温度は若干変動した。また、１８０分で飛灰炭素含有量が６ｗｔ％になった時点で、飛灰温度５５０℃程度まで温度が上昇したが、この時点で飛灰の固着のために運転不能となり、試験を停止した。
【００５４】
条件２での運転では、運転開始時に飛灰中の炭素含有量が把握されていたため、図７に示すように、条件１の運転時に比べ、運転開始初期の急激な温度上昇は６３０℃程度までで抑えることができた。その後、飛灰温度は約４２０℃で落ち着き、投入飛灰の炭素含有量が変化する１２０分、１５０分、１８０分、２１０分で飛灰温度は若干変動したものの、飛灰の固着が起き易い５００℃以上になることもなく、運転を終了することができた。しかし、やはり炭素含有量の変動が直接飛灰処理温度を変動させる結果となり、非常に不安定な運転であると言わざるを得ない。
【００５５】
条件３での運転では、運転開始時に飛灰中の炭素含有量が把握されており、また運転開始後も常に投入される飛灰炭素含有量が投入の５分前には測定把握され、その発熱量に応じて、加熱器および吹込空気の温度設定値が変更されたため、図８に示すように、飛灰温度は終始非常に安定していた。また、運転開始時に、飛灰の発熱量にあわせて、開始後５分間投入した後に数分間の待機時間（投入停止時間）を設けた。この結果、運転開始初期の急激な飛灰温度上昇は５００℃程度までに抑えることができた。つまり条件３の運転では、飛灰の固着が心配される５００℃以上の温度域に、一度も入ることなく、非常に安定した運転が達成されることが確認できた。
【００５６】
［実施例５］
実施例１の加熱処理装置１１の出口側に有機ハロゲン化合物の熱分解装置と触媒反応装置を直列に配置して図４に示す廃棄物処理装置を作製した。
【００５７】
熱分解装置には、電気ヒータを加熱に用い、電気ヒータが外部に取り付けられた管路をガスが流れることでガスが加熱される方式となっている。
【００５８】
このとき、電気ヒータはガス温度が９００℃になるようにコントロールされ、また９００℃での滞留時間が２ｓｅｃ以上となるように管路の長さが調節されている。
【００５９】
触媒反応装置には、触媒としてシリカ・アルミナ系セラミックス担体に白金を担持させた触媒５０ｌを用いており、担体はハニカム形状をとっている。また、このとき空間速度２０００ｈ−１となるように触媒量が決められており、触媒温度は４００℃である。
【００６０】
上記の廃棄物処理装置を用いてダイオキシン等で汚染された飛灰を処理した。ダイオキシン等の有害有機物の分析はＪＩＳ　Ｋ　０３１１に従って行った。
【００６１】
飛灰の処理量は１００ｋｇ／ｈで、これを加熱器で４２０℃で６０分間処理した。揮発促進ガスには空気を用いた。加熱器から排出された加熱処理済の飛灰には十分に低い濃度の有害有機物しか検出されなかった。このときの濃度は、０．００４ｎｇ−ＴＥＱ／ｇである。
【００６２】
加熱器からダストフィルタを経由して排出される排ガスを、熱分解装置のみ（Ｉ）、触媒反応装置のみ（ＩＩ）、熱分解装置と触媒反応装置の併用（ＩＩＩ）、の３つの方法で処理した。また、この時汚染濃度の異なる飛灰を用いて、排ガス中のダイオキシン濃度が異なる場合の検討も行った。
【００６３】
排ガスの排出量はいずれも１００Ｎｍ３／ｈであり、熱分解は９００℃、２秒間で行い、触媒反応は４００℃で行った。
得られた結果を表３に示す。
【００６４】
【表３】
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【００６５】
【発明の効果】
本発明により、有害有機物に汚染されている無機廃棄物を安定して加熱処理し、これを無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である加熱処理装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の別の実施例である加熱処理装置の構造を示す図である。
【図３】本発明の別の実施例である加熱処理装置の構造を示す図である。
【図４】本発明の加熱処理装置を用いて有害有機物を無機廃棄物から除去して分解する装置の構成を示す図である。
【図５】無機廃棄物と活性炭の含有率を変えた混合物を画像処理して黒色度と炭素質含有量の関係を求めたグラフである。
【図６】本発明の比較例での各部の温度の経時変化を示すグラフである。
【図７】本発明の比較例での各部の温度の経時変化を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例での各部の温度の経時変化を示すグラフである。
【図９】従来の加熱処理装置の一例の縦断面図である。
【図１０】図９におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３…加熱器本体
１１１…廃棄物収容部
２１，２２，２３…ガス吹込口
２１１…分散板
２２２，２３２…ノズル
２３３…ガス導入管
３１，３２，３３…ガス排出口
３１１，３１２…集塵器
４１，４２，４３…廃棄物投入口
４２１…供給機
５１，５２，５３…廃棄物取出口
６１，６２，６３…ヒータ
６３１…加熱面
７１，７２，７３…攪拌機
７２１，７３１…回転軸
７２２，７３２…翼部
７２３，７３３…腕部
７１４，７２４…モータ
７３５…掻取翼
８１，８２，８３…測定器
９１，９２，９３…制御機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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