(57)【要約】【課題】油等の有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を処理するにあたり、ダイオキシンが発生するのを防止すると共に、汚染物を効率よく処理できるようにする。【解決手段】蓄熱材１１ａ，１１ｂが充填された蓄熱部１２ａ，１２ｂと、燃焼装置１３ａ，１３ｂとを備えた２つの蓄熱燃焼室１０ａ，１０ｂにおいて、蓄熱材が加熱された一方の蓄熱燃焼室に水を供給して水蒸気にし、この水蒸気を有機揮発物質を含む汚染物が供給された処理槽２０に供給して汚染物から有機揮発物質を遊離させ、セパレータ２２において上記の有機揮発物質Ｏと水Ｗとに分離し、分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に導いて燃焼させ、この燃焼排ガスをその蓄熱部における蓄熱材と直接接触させる熱交換により冷却させて排出させるようにし、２つの蓄熱燃焼室において上記の操作を交互に行うようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱材が充填された蓄熱部と燃焼装置とを備えた蓄熱燃焼室を２つ設け、蓄熱部における蓄熱材が加熱された状態にある一方の蓄熱燃焼室に水を供給して、この水を上記の加熱された蓄熱材により水蒸気にし、この水蒸気を有機揮発物質を含む汚染物が供給された処理槽に供給して汚染物から有機揮発物質を遊離させ、遊離された有機揮発物質と水蒸気とをセパレータに導いて有機揮発物質と水とに分離し、分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に導いて燃焼装置により燃焼させ、この燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通し、この蓄熱部における蓄熱材との間で熱交換を行って排出させるようにし、一方の蓄熱燃焼室と他方の蓄熱燃焼室とにおいて上記の操作を交互に行うことを特徴とする汚染物の処理方法。
【請求項２】
蓄熱材が充填された蓄熱部と燃焼装置とを備えた２つの蓄熱燃焼室と、蓄熱材が加熱状態にある一方の蓄熱燃焼室に選択的に水を供給する水供給装置と、有機揮発物質を含む汚染物が供給される処理槽と、上記の蓄熱燃焼室において発生した水蒸気を処理槽に導く水蒸気案内管と、上記の処理槽内において水蒸気により汚染物から遊離された有機揮発物質と水とを分離させるセパレータと、セパレータによって分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に供給する有機揮発物質供給装置とを備え、有機揮発物質が供給された他方の蓄熱燃焼室における燃焼装置により有機揮発物質を燃焼させ、この燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通し、この蓄熱部における蓄熱材との間で熱交換を行って排出させ、一方の蓄熱燃焼室と他方の蓄熱燃焼室とにおいて上記の操作を交互に行うことを特徴とする汚染物の処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載した汚染物の処理装置において、上記の蓄熱材として、セラミックス材料を用いたことを特徴とする汚染物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油等の有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を処理する汚染物の処理方法及び処理装置に係り、特に、ダイオキシンの発生を防止すると共に、汚染物を効率よく処理できるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガソリンスタンド跡地における土壌のように、油等の有機揮発物質を含む汚染物を処理して、油等の有機揮発物質を除去させることが行われるようになった。
【０００３】
ここで、上記のような油等の有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を処理するにあたり、従来においては、図１に示すように、汚染物（図示せず）をロータリーキルン１内に供給し、このロータリーキルン１内において上記の汚染物を加熱させて、この汚染物中に含まれる油等の有機揮発物質を気化させ、このように気化された有機揮発物質のガスを、案内管２を通して燃焼室３内に導くようにしている。
【０００４】
そして、上記の有機揮発物質のガスをこの燃焼室３内においてバーナ等の燃焼装置４により燃焼させると共に、水供給管５を通して燃焼室３内に水を導き、この水を燃焼室３内に設けられた配管（図示せず）を通して上記の燃焼後の排ガスと熱交換させ、上記の排ガスを冷却させて煙突６から排出させる一方、熱交換されて加熱された水蒸気や水を燃焼室３から排出管７を通して外部に取り出し、これを発電や給湯に利用するようにしていた。
【０００５】
ここで、上記のように汚染物を処理する場合において、汚染物に含まれる油等の有機揮発物質は汚染物に含まれる塩素と反応してダイオキシンが発生し、このダイオキシンは８００℃以上の温度で２秒以上保持させると分解されるが、冷却時に２００℃以上の温度域に０．２秒以上保持されると再合成されるという特性がある。
【０００６】
そして、上記のように有機揮発物質のガスを燃焼室３内においてバーナ等の燃焼装置４により燃焼させると、発生したダイオキシンが一度は分解されるが、上記のように水を燃焼室３内に設けられた配管を通して燃焼後の排ガスと熱交換させる場合、熱交換効率が悪くなって、排ガスを十分に冷却させるのに時間がかかり、分解されたダイオキシンの一部が再合成されて、排ガスと一緒に煙突６から排出されるおそれがあり、ダイオキシンの排出規制が厳しくなった近年において大きな問題となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、油等の有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を処理する場合における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、油等の有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を処理する場合において、ダイオキシンが発生するのを防止すると共に、汚染物を効率よく処理できるようにすることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明における汚染物の処理方法においては、上記のような課題を解決するため、蓄熱材が充填された蓄熱部と燃焼装置とを備えた蓄熱燃焼室を２つ設け、蓄熱部における蓄熱材が加熱された状態にある一方の蓄熱燃焼室に水を供給して、この水を上記の加熱された蓄熱材により水蒸気にし、この水蒸気を有機揮発物質を含む汚染物が供給された処理槽に供給して汚染物から有機揮発物質を遊離させ、遊離された有機揮発物質と水蒸気とをセパレータに導いて有機揮発物質と水とに分離し、分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に導いて燃焼装置により燃焼させ、この燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通し、この蓄熱部における蓄熱材との間で熱交換を行って排出させるようにし、一方の蓄熱燃焼室と他方の蓄熱燃焼室とにおいて上記の操作を交互に行うようにしたのである。
【０００９】
また、この発明における汚染物の処理装置においては、上記のような課題を解決するため、蓄熱材が充填された蓄熱部と燃焼装置とを備えた２つの蓄熱燃焼室と、蓄熱材が加熱状態にある一方の蓄熱燃焼室に選択的に水を供給する水供給装置と、有機揮発物質を含む汚染物が供給される処理槽と、上記の蓄熱燃焼室において発生した水蒸気を処理槽に導く水蒸気案内管と、上記の処理槽内において水蒸気により汚染物から遊離された有機揮発物質と水とを分離させるセパレータと、セパレータによって分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に供給する有機揮発物質供給装置とを備え、有機揮発物質が供給された他方の蓄熱燃焼室における燃焼装置により有機揮発物質を燃焼させ、この燃焼排ガスをこの燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通し、この蓄熱部における蓄熱材との間で熱交換を行って排出させるようにし、一方の蓄熱燃焼室と他方の蓄熱燃焼室とにおいて上記の操作を交互に行うようにしたのである。
【００１０】
ここで、この発明における汚染物の処理方法及び汚染物の処理装置のように、セパレータによって分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に導き、この蓄熱燃焼室における燃焼装置により有機揮発物質を燃焼させ、この燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通して排出させるようにすると、上記の有機揮発物質中にダイオキシンが含まれていても、上記の燃焼によりダイオキシンが分解されると共に、燃焼排ガスが上記の蓄熱部に充填された蓄熱材と直接接触して急冷されるようになり、分解されたダイオキシンが再合成されるのも抑制され、ダイオキシンが排ガスと一緒に排出されるのが防止される。
【００１１】
また、この発明における汚染物の処理方法及び汚染物の処理装置においては、上記のように有機揮発物質を燃焼させた燃焼排ガスを蓄熱部に充填された蓄熱材に直接接触させるため、熱交換が効率よく行われて、蓄熱材が適切に加熱されるようになると共に、このように蓄熱材が加熱された蓄熱燃焼室に次に水が供給されて、２つの蓄熱燃焼室において上記の操作が交互に行われるようになり、熱が有効に利用されて、汚染物を効率よく処理できるようになる。
【００１２】
ここで、この発明における汚染物の処理方法及び汚染物の処理装置においては、蓄熱部に充填させる上記の蓄熱材として、耐熱性に優れたセラミックス材料を用いることが好ましく、例えば、ボール状やハニカム状になったセラミックス材料を用いることかできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態に係る汚染物の処理方法及び処理装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る汚染物の処理方法及び処理装置は下記の実施形態に示すものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
【００１４】
この実施形態においては、図２及び図３に示すように、２つの蓄熱燃焼室１０ａ，１０ｂを備えており、各蓄熱燃焼室１０ａ，１０ｂには、それぞれセラミック材料で構成された蓄熱材１１ａ，１１ｂが充填された蓄熱部１２ａ，１２ｂと、バーナー等の燃焼装置１３ａ，１３ｂとが設けられている。
【００１５】
また、上記の各蓄熱燃焼室１０ａ，１０ｂに対して、それぞれ水供給切換弁１４ａ，１４ｂを介して水供給管１５ａ，１５ｂから水を供給させるようにしている。
【００１６】
ここで、この実施形態において、一方の蓄熱燃焼室１０ａにおける蓄熱部１２ａに充填された蓄熱材１１ａが加熱された状態にある場合、図２に示すように、一方の蓄熱燃焼室１０ａへの水供給切換弁１４ａを開き、上記の水供給管１５ａからこの蓄熱燃焼室１０ａに水を供給し、この水を蓄熱部１２ａに充填されて加熱された状態にある蓄熱材１１ａにより加熱させて、１０００℃程度の水蒸気にする。なお、この場合、他方の水供給切換弁１４ｂを閉じて、他方の蓄熱燃焼室１０ｂに水が供給されないようにする。
【００１７】
そして、この蓄熱燃焼室１０ａにおいて発生した水蒸気を、水蒸気案内管１６を通して有機揮発物質を含む土壌等の汚染物（図示せず）が供給された処理槽２０に導くようにする。
【００１８】
このように水蒸気を処理槽２０内に供給すると、この水蒸気により処理槽２０内における上記の汚染物が約２００℃程度に加熱されて、汚染物に含まれる有機揮発物質が汚染物から遊離される。
【００１９】
そして、このように汚染物から遊離された有機揮発物質と水蒸気とを排出管２１を通してセパレータ２２に導き、このセパレータ２２において、上記の有機揮発物質Ｏと水Ｗとを分離させ、分離された水Ｗを戻し管２３ａを通して上記の水供給管１５ａに戻すようにする。なお、このように水Ｗの状態にすると、ガスの場合よりも戻し管２３ａを細くすることができる。
【００２０】
一方、セパレータ２２において分離された有機揮発物質ついては、有機揮発物質案内管２４により吸引ファン２５を通して、各蓄熱燃焼室１０ａ，１０ｂに対する有機揮発物質の供給の切換を行う有機揮発物質供給切換弁２６ａ，２６ｂに導くようにする。
【００２１】
ここで、上記の状態においては、一方の蓄熱燃焼室１０ａに有機揮発物質の供給する有機揮発物質供給切換弁２６ａを閉じる一方、他方の蓄熱燃焼室１０ｂに有機揮発物質を供給する有機揮発物質供給切換弁２６ｂを開けると共に、この他方の蓄熱燃焼室１０ｂに助燃料を供給する助燃料供給切換弁２７ｂ及び燃焼用空気を供給する空気供給切換弁２８ｂを開けるようにする。
【００２２】
そして、上記のように有機揮発物質供給切換弁２６ｂを通して導かれる上記の有機揮発物質と、助燃料供給切換弁２７ｂを通して導かれる助燃料とを混合させて他方の蓄熱燃焼室１０ｂにおける燃焼装置１３ｂに供給すると共に、上記の空気供給切換弁２８ｂを通してこの燃焼装置１３ｂに供給される燃焼用空気と混合させて、この蓄熱燃焼室１０ｂ内においてこれらを燃焼装置１３ｂにより燃焼させる。なお、この場合、一方の蓄熱燃焼室１０ａに助燃料を供給する助燃料供給切換弁２７ａ及び燃焼用空気を供給する空気供給切換弁２８ａは閉じた状態にする。
【００２３】
ここで、上記のように蓄熱燃焼室１０ｂ内において有機揮発物質を燃焼させると、この有機揮発物質中にダイオキシンが含まれていても、この燃焼によりダイオキシンが分解される。
【００２４】
そして、上記の燃焼により生じた燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室１０ｂ内における蓄熱部１２ｂを通して煙道２９ｂから外部に排出させるようにする。このようにすると、燃焼排ガスが蓄熱部１２ｂに充填された蓄熱材１１ｂと直接接触して急冷されるようになり、分解されたダイオキシンが再合成されるのも抑制され、ダイオキシンが排ガスと一緒に排出されるのが防止されると共に、燃焼排ガスと蓄熱材１１ｂとの間で熱交換が効率よく行われるようになる。
【００２５】
そして、上記の操作を所定時間行い、他方の蓄熱燃焼室１０ｂにおける蓄熱材１１ｂが十分に加熱された後は、図３に示すように、上記の各切換弁１４ａ，１４ｂ、２６ａ，２６ｂ、２７ａ，２７ｂ、２８ａ，２８ｂの開閉を切り換え、上記のように蓄熱材１１ｂが加熱された状態にある他方の蓄熱燃焼室１０ｂに水供給管１５ｂから水を供給し、この水を上記の蓄熱部１２ａに充填されて加熱された状態にある蓄熱材１１ｂにより加熱させて水蒸気にし、この水蒸気を水蒸気案内管１６を通して有機揮発物質を含む土壌等の汚染物が供給された処理槽２０に導くようにする。
【００２６】
そして、この処理槽２０内において、上記のように汚染物に含まれる有機揮発物質を汚染物から遊離させ、遊離された有機揮発物質と水蒸気とを排出管２１を通してセパレータ２２に導き、このセパレータ２２において有機揮発物質Ｏと水Ｗとを分離させ、分離された水Ｗを戻し管２３ｂを通して上記の水供給管１５ｂに戻すようにする。
【００２７】
一方、分離された有機揮発物質を、上記の有機揮発物質案内管２４により一方の蓄熱燃焼室１０ａに有機揮発物質を供給する有機揮発物質供給切換弁２６ａを通して導き、この蓄熱燃焼室１０ａに助燃料を供給する助燃料供給切換弁２７ａを通して供給される助燃料とを混合させて、この蓄熱燃焼室１０ａにおける燃焼装置１３ａに導き、空気供給切換弁２８ａを通して供給される燃焼用空気と混合させて、この蓄熱燃焼室１０ａ内においてこれらを燃焼装置１３ａにより燃焼させる。
【００２８】
そして、上記の燃焼により生じた燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室１０ａ内における蓄熱部１２ａを通して煙道２９ａから外部に排出させると共に、この燃焼排ガスと蓄熱部１２ａに充填された蓄熱材１１ａとの間で熱交換を行い、蓄熱部１２ａに充填された蓄熱材１１ａを加熱させるようにする。
【００２９】
そして、上記のような操作を交互に行い、処理槽２０に供給された有機揮発物質を含む土壌等の汚染物を順々に処理させるようにする。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における汚染物の処理方法及び汚染物の処理装置においては、蓄熱材が充填された蓄熱部と燃焼装置とを備えた２つの蓄熱燃焼室において、蓄熱部における蓄熱材が加熱された状態にある一方の蓄熱燃焼室に水を供給して蓄熱材により水蒸気にし、この水蒸気を有機揮発物質を含む汚染物が供給された処理槽に供給して汚染物から有機揮発物質を遊離させ、遊離された有機揮発物質と水蒸気とをセパレータにより有機揮発物質と水とに分離し、分離された有機揮発物質を他方の蓄熱燃焼室に導いて燃焼装置により燃焼させ、この燃焼排ガスをこの蓄熱燃焼室における蓄熱部を通し、この蓄熱部における蓄熱材との間で熱交換を行って排出させるようにしたため、有機揮発物質中にダイオキシンが含まれていても、上記の燃焼によりダイオキシンが分解されると共に、燃焼排ガスが蓄熱部に充填された蓄熱材に直接接触して急冷され、分解されたダイオキシンが再合成されるのが抑制され、ダイオキシンが排ガスと一緒に排出されるのが防止されるようになった。
【００３１】
また、この発明における汚染物の処理方法及び汚染物の処理装置においては、上記のように有機揮発物質を燃焼させた燃焼排ガスを蓄熱部に充填された蓄熱材に直接接触させるため、熱交換が効率よく行われて、蓄熱材が適切に加熱されるようになると共に、このように蓄熱材が加熱された蓄熱燃焼室に次に水が供給されて、２つの蓄熱燃焼室において上記の操作が交互に行われるようになり、熱が有効に利用されて、汚染物を効率よく処理できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機揮発物質を含む汚染物を処理する従来の装置の概略説明図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る汚染物の処理装置において、蓄熱材１１ａが加熱された状態にある一方の蓄熱燃焼室１０ａに水を供給する一方、他方の蓄熱燃焼室１０ｂにおいて汚染物から分離された有機揮発物質を燃焼させる状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態における汚染物の処理装置において、蓄熱材１１ｂが加熱された状態にある他方の蓄熱燃焼室１０ｂに水を供給する一方、一方の蓄熱燃焼室１０ａにおいて汚染物から分離された有機揮発物質を燃焼させる状態を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ  蓄熱燃焼室
１１ａ，１１ｂ  蓄熱材
１２ａ，１２ｂ  蓄熱部
１３ａ，１３ｂ  燃焼装置
１４ａ，１４ｂ  水供給切換弁
１５ａ，１５ｂ  水供給管
１６  水蒸気案内管
２０  処理槽
２２  セパレータ
２４  有機揮発物質案内管
２６ａ，２６ｂ  有機揮発物質供給切換弁
２７ａ，２７ｂ  助燃料供給切換弁
２８ａ，２８ｂ  空気供給切換弁
【図１】
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【図２】
2004223418.tif 000004
【図３】
2004223418.tif 000005