(57)【要約】【課題】有機物を容易に粉砕してスラリを効率よく製造することができる方法及びその装置を提供する。【解決手段】有機物１を粗砕機１１に投入して所定の大きさに粗砕して処理槽１２内に供給すると共に、硫酸供給器１３から硫酸溶液２を供給して有機物１を炭化させて脆化させた後、水４を供給して有機物１を洗浄すると共に、アルカリ供給器１４からアルカリ溶液３を供給して、残留する硫酸を中和して有機物１を洗浄したら、水４及び有機物１を固液分離器１５で分離して、有機物１を超微粉砕ミル１６で粉砕しながら水５と混合してスラリ６を製造する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化工程と、
炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、
洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化工程と
を行うことを特徴とする有機物スラリ製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕工程を行う
ことを特徴とする有機物スラリ製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記洗浄工程で使用された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用する
ことを特徴とする有機物スラリ製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成工程と、
前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去工程と
を行うと共に、
前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用する
ことを特徴とする有機物スラリ製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、
前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行工程を行う
ことを特徴とする有機物スラリ製造方法。
【請求項６】
有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化手段と、
炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄手段と、
洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化手段と
を備えていることを特徴とする有機物スラリ製造装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕手段を備えている
ことを特徴とする有機物スラリ製造装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、
前記洗浄手段で使用された前記洗浄液を前記スラリ化手段で前記母液に利用する
ことを特徴とする有機物スラリ製造装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７において、
前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成手段と、
前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去手段と
を備えると共に、
前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用する
ことを特徴とする有機物スラリ製造装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、
前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行手段を備えている
ことを特徴とする有機物スラリ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物スラリ製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）やダイオキシン類等のような難分解性有害有機物質の付着している紙や木や布等のような有機物を無害化処理する場合には、当該有機物を粉砕して水に分散させてスラリを製造した後、炭酸ナトリウム存在下の高温高圧水環境の反応器内に当該スラリを高圧送給して水熱酸化分解させることにより、上記難分解性有害有機物質を上記有機物と共に二酸化炭素や水や塩化ナトリウム等にまで完全分解するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような有機物のスラリを前記反応器内に高圧送給する際に、スラリ中にセルロース等のような繊維状物が多く存在すると、当該スラリを反応器内に高圧送給する高圧ポンプにかかる負荷が大きくなってしまう。このため、前記有機物を超微粉砕ミルによりできるだけ細かく粉砕して（１０〜５０μｍ）スラリを製造しているものの、有機物の粉砕に時間がかかってしまうことから、作業効率の向上が求められていた。
【０００４】
このようなことから、本発明は、有機物を容易に粉砕してスラリを効率よく製造することができる方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による有機物スラリ製造方法は、有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化工程と、炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化工程とを行うことを特徴とする。
【０００６】
第二番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕工程を行うことを特徴とする。
【０００７】
第三番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目または第二番目の発明において、前記洗浄工程で使用された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用することを特徴とする。
【０００８】
第四番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目または第二番目の発明において、前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成工程と、前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去工程とを行うと共に、前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用することを特徴とする。
【０００９】
第五番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第四番目の発明において、前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行工程を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、前述した課題を解決するための、第六番目の発明による有機物スラリ製造装置は、有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化手段と、炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄手段と、洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第七番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目の発明において、前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第八番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目または第七番目の発明において、前記洗浄手段で使用された前記洗浄液を前記スラリ化手段で前記母液に利用することを特徴とする。
【００１３】
第九番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目または第七番目の発明において、前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成手段と、前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去手段とを備えると共に、前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用することを特徴とする。
【００１４】
第十番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第九番目の発明において、前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明による有機物スラリ製造方法及びその装置の実施の形態を図面を用いて以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
［第一番目の実施の形態］
本発明による有機物スラリ製造方法及びその装置の第一番目の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は、有機物スラリ製造装置の概略構成図である。
【００１７】
図１に示すように、ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ類）やダイオキシン類等のような難分解性有害有機物質の付着している紙や木や布等のような有機物１を所定の大きさ（約３０ｍｍ程度）に粗砕する粗砕機１１は、内部に攪拌手段（図示せず）を有する処理槽１２に連絡している。処理槽１２には、硫酸溶液（５０〜１００％）２を供給する硫酸供給器１３と、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ溶液３を供給するアルカリ供給器１４と、水４を供給する図示しない水源とが連絡している。
【００１８】
前記処理槽１２の下部には、バルブ１２ａを介して固液分離器１５の受入口が連絡している。固液分離器１５の固体分送出口は、超微粉砕ミル１６に連絡している。固液分離器１５の液体分送出口は、内部に攪拌手段（図示せず）を有する抽出槽１７に連絡している。抽出槽１７には、ヘキサン等の疎水性の抽出溶剤７を供給する抽出溶剤供給器１８が連絡している。抽出槽１７の下部には、三方バルブ１７ａが連結している。
【００１９】
なお、本実施の形態では、粗砕機１１等により粗砕手段を構成し、処理槽１２、硫酸供給器１３等により炭化手段を構成し、処理槽１２、アルカリ供給器１４、前記水源等により洗浄手段を構成し、超微粉砕ミル１６等によりスラリ化手段を構成し、抽出槽１７、抽出溶剤供給器１８等により抽出移行手段を構成している。
【００２０】
このようにして構成された本実施の形態にかかる有機物スラリ製造装置１０を使用した有機物スラリ製造方法を次に説明する。
【００２１】
前記有機物１を粗砕機１１に投入して所定の大きさ（約３０ｍｍ程度）に粗砕する（粗砕工程）。次に、前記有機物１を処理槽１２内に供給すると共に、硫酸供給器１３から処理槽１２内に硫酸溶液２を供給すると、有機物１と硫酸溶液２とが反応し、有機物１が炭化して脆化する（炭化工程）。
【００２２】
有機物１が十分に炭化したら、前記水源から処理槽１２内に洗浄液である水４を供給して攪拌して有機物１を洗浄する。このとき、有機物１中にＡｌ２　Ｏ３　，Ｆｅ２　Ｏ３　，ＭｎＯ，Ｃｒ２　Ｏ３　等の金属系粉体や、ＣａＯ，ＳｉＯ２　，ＭｇＯ等の土壌系粉体などのような無機物の粉粒体が混在していると、当該無機物の粉粒体は、上記硫酸溶液２と反応して硫酸塩となるため、水４中に溶解するようになる。そして、さらに、アルカリ供給器１４から処理槽１２内にアルカリ溶液３を供給して攪拌し、残留する硫酸を中和して有機物１を洗浄する（洗浄工程）。
【００２３】
次に、前記バルブ１２ａを開放して、処理槽１２内から固液分離器１５に前記水４及び前記有機物１を送給して分離し、分離した有機物１を超微粉砕ミル１６に供給して、粉砕（１０〜５０μｍ）しながら母液である水５と混合し、当該水５に分散させることによりスラリ６を製造する（スラリ化工程）。
【００２４】
他方、分離した前記水４を抽出槽１７に送給して、抽出溶剤供給器１８から抽出槽１７内に抽出溶剤７を供給して攪拌することにより、前記有機物１から当該水４に移行した前記難分解性有害有機物質を抽出溶剤７に抽出移行した後、前記三方バルブ１７ａを操作して、抽出槽１７内の水４と抽出溶剤７とを分離する（抽出移行工程）。
【００２５】
上述したようにして製造されたスラリ６は、高圧ポンプにより、前記抽出溶剤７と共に、炭酸ナトリウム存在下の高温高圧水環境の反応器内に高圧送給されて、反応器内で水熱酸化分解されることにより、前記難分解性有害有機物質が前記有機物１と共に二酸化炭素や水や塩化ナトリウム等にまで完全分解されて無害化処理される。なお、前記難分解性有害有機物質を除去された前記水４は、検査確認後、廃棄処分される。
【００２６】
つまり、本実施の形態では、有機物１と硫酸溶液２とを反応させて当該有機物１を炭化させて脆化させてから、当該有機物１を超微粉砕ミル１６でスラリ化するようにしたのである。
【００２７】
このため、有機物１中のセルロース等のような繊維状物が超微粉砕ミル１６で粉砕しやすくなり、有機物１の粉砕にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００２８】
したがって、本実施の形態によれば、有機物１を容易に粉砕してスラリ６を効率よく製造することができる。
【００２９】
また、有機物１中に前述したような無機物の粉粒体が混在していても、当該無機物の粉粒体を硫酸塩として水４中に溶解させて当該有機物１から除去することができるので、スラリ６中への上記無機物の混入を防止することができる。このため、水熱酸化分解されることのない不必要な上記無機物の前記反応器内への混入を防止することができ、当該反応器の保守点検の容易化を図ることができる。
【００３０】
［第二番目の実施の形態］
本発明による有機物スラリ製造方法及びその装置の第二番目の実施の形態を図２を用いて説明する。図２は、有機物スラリ製造装置の概略構成図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態と同様な部材については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３１】
図２に示すように、抽出槽１７の下部は、内部に攪拌手段（図示せず）を有する沈殿槽２７に三方バルブ１７ａを介して連絡している。沈殿槽２７には、前記アルカリ溶液３を供給するアルカリ供給器２８が連絡している。沈殿槽２７の下部は、バルブ２７ａを介して固液分離器２９の受入口に連絡している。固液分離器２９の液体分送出口は、前記超微粉砕ミル１６に連絡している。
【００３２】
なお、本実施の形態では、沈殿槽２７、アルカリ供給器２８等により沈殿物生成手段を構成し、固液分離器２９等により沈殿物分離手段を構成している。
【００３３】
このような本実施の形態による有機物スラリ製造装置２０においては、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、粗砕工程、炭化工程、洗浄工程、スラリ化工程、抽出移行工程を行ったら、抽出槽１７内の前記水４を沈殿槽２７に送給し、当該水４がアルカリ領域（ｐＨ８〜１３程度）となるように、アルカリ供給器２８から沈殿槽２７内にアルカリ溶液３を供給して攪拌すると、当該水４中に溶解している前記無機物の硫酸塩が水酸化物の沈殿物８となって生成する（沈殿物生成工程）。
【００３４】
このようにして沈殿物８を生成したら、バルブ２７ａを開放して、沈殿槽２７内の水４及び沈殿物８を固液分離器１５に送給して分離する（沈殿物除去工程）。分離された水４は、母液としての不足分を新たな水５で補われながら、前記固液分離器１５で分離された前記有機物１と共に超微粉砕ミル１６に送給され、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様にしてスラリ６となって当該超微粉砕ミル１６から送出される。他方、前記沈殿物８は、検査確認後、廃棄処分される。
【００３５】
つまり、前述した第一番目の実施の形態では、前記水４を廃棄処分するようにしたが、本実施の形態では、前記水４から無機物を除去して再利用するようにしたのである。
【００３６】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、水４を有効利用することができるので、製造コストの低減を図ることができる。
【００３７】
［他の実施の形態］
なお、例えば、前記有機物１のサイズが当初から小さい場合には、粗砕機１１等を省き、粗砕工程を省略することも可能である。
【００３８】
また、例えば、付着している物質がない有機物１の場合には、前述した第一，二番目の実施の形態において、抽出槽１７や抽出溶剤供給器１８等を省き、抽出移行工程を省略することも可能である。
【００３９】
また、例えば、前記無機物等の混在がない有機物１の場合には、前述した第二番目の実施の形態において、沈殿槽２７やアルカリ供給器２８や固液分離器２９を省き、沈殿物生成工程及び沈殿物分離工程を省略して、水４を超微粉砕ミル１６にそのまま供給して再利用することも可能である。
【００４０】
さらに、例えば、付着している物質がなく、前記無機物等の混在がない有機物１の場合には、固液分離器１５を省いて水４と有機物１とを分離することなくそのまま超微粉砕ミル１６に送給してスラリ化することも可能である。
【００４１】
また、例えば、前記水４を母液に利用するだけでなく、洗浄液として再び利用することも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
第一番目の発明による有機物スラリ製造方法は、有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化工程と、炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化工程とを行うことから、有機物中のセルロース等のような繊維状物が粉砕しやすくなり、有機物の粉砕にかかる時間を大幅に短縮することができるので、有機物を容易に粉砕してスラリを効率よく製造することができる。
【００４３】
第二番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕工程を行うので、有機物の炭化の容易化を図ることができる。
【００４４】
第三番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目または第二番目の発明において、前記洗浄工程で使用された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用するので、洗浄液を有効利用することができる。
【００４５】
第四番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第一番目または第二番目の発明において、前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成工程と、前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去工程とを行うと共に、前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用するので、洗浄液を有効利用しながらも、有機物中に混在している無機物のスラリ中への混入を防止することができる。
【００４６】
第五番目の発明による有機物スラリ製造方法は、第四番目の発明において、前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行工程を行うので、有機物に付着している難分解性有害有機物質を確実に回収することができる。
【００４７】
第六番目の発明による有機物スラリ製造装置は、有機物と硫酸とを反応させて当該有機物を炭化させる炭化手段と、炭化した前記有機物を洗浄液で洗浄する洗浄手段と、洗浄された前記有機物を粉砕して母液中に分散させるスラリ化手段とを備えていることから、有機物中のセルロース等のような繊維状物が粉砕しやすくなり、有機物の粉砕にかかる時間を大幅に短縮することができるので、有機物を容易に粉砕してスラリを効率よく製造することができる。
【００４８】
第七番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目の発明において、前記有機物を炭化させる前に当該有機物を粗砕する粗砕手段を備えているので、有機物の炭化の容易化を図ることができる。
【００４９】
第八番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目または第七番目の発明において、前記洗浄手段で使用された前記洗浄液を前記スラリ化手段で前記母液に利用するので、洗浄液を有効利用することができる。
【００５０】
第九番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第六番目または第七番目の発明において、前記有機物を洗浄した前記洗浄液にアルカリを加えて無機物の沈殿物を生成させる沈殿物生成手段と、前記洗浄液から前記沈殿物を除去する沈殿物除去手段とを備えると共に、前記沈殿物を除去された前記洗浄液を前記スラリ化工程で前記母液に利用するので、洗浄液を有効利用しながらも、有機物中に混在している無機物のスラリ中への混入を防止することができる。
【００５１】
第十番目の発明による有機物スラリ製造装置は、第九番目の発明において、前記有機物が、難分解性有害有機物質の付着したものであり、前記有機物を洗浄した前記洗浄液と抽出溶剤とを混合して当該洗浄液に移行している前記難分解性有害有機物質を当該抽出溶剤に移行させる抽出移行手段を備えているので、有機物に付着している難分解性有害有機物質を確実に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機物スラリ製造装置の第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図２】本発明による有機物スラリ製造装置の第二番目の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１　有機物
２　硫酸溶液
３　アルカリ溶液
４　水（洗浄液）
５　水（母液）
６　スラリ
７　抽出溶剤
８　沈殿物
１０，２０　有機物スラリ製造装置
１１　粗砕機
１２　処理槽
１２ａ　バルブ
１３　硫酸供給器
１４　アルカリ供給器
１５　固液分離器
１６　超微粉砕ミル
１７　抽出槽
１７ａ　三方バルブ
１８　抽出溶剤供給器
２７　沈殿槽
２７ａ　バルブ
２８　アルカリ供給器
２９　固液分離器
【図１】
2004025042.tif 000003
【図２】
2004025042.tif 000004