(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ハロゲン化合物を確実に除去し、排ガスの清浄化を図ることができる処理装置及びその処理方法の提供。【解決手段】加熱分解装置１のガス排出口１８に引き続くガスを排出する経路に散油式ガス吸収装置１９、油中曝気式ガス吸収塔２０および活性炭充填塔２３を順次配し、ガス排出経路に設けた排風機２２で加熱分解装置１内のガスを吸引する。散油式ガス吸収装置１９と油中曝気式ガス吸収塔２０に後続する洗浄油貯留タンク４３を経由して散油式ガス吸収装置１９と油中曝気式ガス吸収塔２０に至る洗浄油の循環経路４２と４５を設け、洗浄油貯留タンク４３に後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置４６を経由して洗浄油貯留タンク４３に至る洗浄油の循環経路４６ａと４６ｂを設け、有機ハロゲン化合物分解精製装置４６で精製した油を洗浄油貯留タンク４３に返送する。【選択図】図１
2005118778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物を分解処理する加熱分解装置から排出されるガスを処理する装置であって、加熱分解装置のガス排出口に引き続くガスを排出する経路に油洗浄式ガス洗浄設備および活性炭充填塔を順次配し、ガス排出経路に設けた排風機で加熱分解装置内のガスを吸引する有機ハロゲン化合物処理装置において、油洗浄式ガス洗浄設備が、散油式ガス吸収装置および油中曝気式ガス吸収塔からなり、散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に後続する洗浄油貯留タンクを経由して上記散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に至る洗浄油の循環経路を設け、洗浄油貯留タンクに後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置を経由して洗浄油貯留タンクに至る洗浄油の循環経路を設け、該有機ハロゲン化合物分解精製装置で精製した油を洗浄油貯留タンクに返送するようにしたことを特徴とする有機ハロゲン化合物処理装置。
【請求項２】
有機ハロゲン化合物分解精製装置は、減圧蒸留器と、分解反応器と、中和反応器と、油水分離器を備え、分解反応器はＮａ分散体またはＮａ金属塊を用いて有機ハロゲン化合物を分解することを特徴とする請求項１記載の有機ハロゲン化合物処理装置。
【請求項３】
汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物を分解処理する加熱分解装置から排出されるガスを処理する方法であって、加熱分解装置から排出されるガスを油洗浄式ガス洗浄設備を通過させて排ガス中の微粒子を洗浄油に吸収し、次いで、その排ガスを活性炭充填塔を通過させて排ガス中の微粒子を活性炭に吸着させる有機ハロゲン化合物処理方法において、油洗浄式ガス洗浄設備が、散油式ガス吸収装置および油中曝気式ガス吸収塔からなり、散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に後続する洗浄油貯留タンクを経由して上記散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に至る洗浄油の循環経路中を洗浄油を循環させ、洗浄油貯留タンクに後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置を経由して洗浄油貯留タンクに至る洗浄油の循環経路を設け、該有機ハロゲン化合物分解精製装置において油分に吸収した有機ハロゲン化合物を分解し且つ該装置で精製することによって得られた油を洗浄油貯留タンクに返送することを特徴とする有機ハロゲン化合物処理方法。
【請求項４】
有機ハロゲン化合物分解精製装置は、減圧蒸留器と、分解反応器と、中和反応器と、油水分離器を備え、分解反応器はＮａ分散体またはＮａ金属塊を用いて有機ハロゲン化合物を分解することを特徴とする請求項３記載の有機ハロゲン化合物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機汚濁物質を分解処理する加熱分解装置から排出されるガスを処理する装置及びその方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、廃棄物処分場、焼却設備、焼却炉解体などで発生する有機塩素化合物等を含む浸出水、洗煙排水、廃棄物または焼却設備等の洗浄排水や工場廃水の逆浸透膜処理で発生する高濃度塩類を含む濃縮水、汚泥の乾燥固化塩、および脱水・乾燥後の汚泥の分解処理や再利用（回収精製塩の工業再資源化など）、焼却施設、工場地などの有機汚濁物質類で汚染された土壌や河川、湖沼、池、湾内の底部に堆積された汚泥（底質汚泥、ヘドロなど）の分解処理や再利用（土壌還元、路盤骨材、セメント原料など）に適用することができる加熱分解装置から排出されるガスを処理する装置及びその方法に関する。
【０００３】
本明細書において、有機汚濁物質類とは、有機ハロゲン化合物として、主にダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル類をいい、環境ホルモン類、クロロベンゼン、クロロトルエンなどの有機溶剤、有機化合物として全有機炭素化合物（ＴＯＣ）、難分解化学的酸素要求化合物（ＣＯＤ）、有機体窒素化合物などを含む意であり、本発明は、特に、この有機ハロゲン化合物を高濃度で含有し且つ比較的高い含水率の汚染物を処理する加熱分解装置から排出されるガスを処理する装置および方法として好適である。
【背景技術】
【０００４】
廃棄物処分場や、工場から排出される各種産業廃棄物や一般廃棄物の焼却場等の焼却炉から排出される多量の焼却残渣を埋立処分する最終処分場から流出する浸出水には、有機汚濁物質類が含まれており、そのまま河川等に放流することはできない。
【０００５】
この種の有機汚濁物質類分解装置として、飛灰を対象とする加熱還元分解装置は知られているが、飛灰には有機物はほとんど含まれていないため、この加熱還元分解装置には酸化処理設備は設けられていない。
【０００６】
また、有機汚濁物質類を溶融して処理する溶融法や、超臨界条件で処理する超臨界法は、そのための装置規模が大きく、運転費用も高額であり、製造コストおよびランニングコストが極めて高くなる。
【０００７】
そこで、汚染物に含まれる有機汚濁物質を所定温度で酸化および還元する加熱分解装置で酸化と還元が同一装置内で行われれば、熱の無駄が少なく、熱効率が向上するという効果があるが、それら従来の加熱分解装置から排出される排ガスはバグフィルターおよび活性炭充填塔で処理されている。
【０００８】
しかし、上記加熱分解装置から排出されるガス中には、投入された汚染物中の乾燥および酸化または還元分解で生じる蒸気、揮発物質、有機物の焼却ガス、ならびに微細な粉塵等の微粒子が同伴することが多い。ところが、バグフィルターおよび活性炭充填塔で処理する場合、バグフィルターが粉塵等の微粒子で汚染され、目詰まりする可能性が高く、その粉塵等が堆積した場合には、粉塵などの微粒子に付着または吸着同伴される微量の有機汚濁物質によって、二次汚染源となりやすい。また、後続する活性炭吸着塔内の活性炭吸着剤への微粒子等の付着または吸着は、活性炭の持つ本来の吸着処理能力を著しく低下させ、このような二次汚染されたバグフィルターや活性炭及び配管、機器類は廃棄物として別途廃棄物処分する必要があった。
【０００９】
なお、本発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがあるが、下記特許文献１〜４のいずれにも、汚染物を含有する油を無害化処理し、再利用することについては記載されていない。
【特許文献１】特開昭５７−３８９２２号公報
【特許文献２】特開平３−１７８６７５号公報
【特許文献３】特開平７−２６５８３３号公報
【特許文献４】特開昭５０−１４４６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は有機汚濁物質を分解処理する加熱分解装置から排出されるガス中の有機化合物や有機ハロゲン化合物を確実に除去し、排ガスの清浄化を図ることができる有機ハロゲン化合物処理装置及びその処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、加熱分解装置のガス排出口に引き続くガスを排出する経路に油洗浄式ガス洗浄設備および活性炭充填塔を順次配し、ガス排出経路に設けた排風機で加熱分解装置内のガスを吸引する方法を採用することにより、加熱分解装置から排出されるガス中の有機物や有機ハロゲン化合物や粉塵等の微粒子を洗浄油に吸収し、残った有機物や有機ハロゲン化合物を含む微量の微粒子を活性炭に吸着させて、排ガスの清浄化を図ることができる。
【００１２】
油洗浄式ガス洗浄設備が、散油式ガス吸収装置および油中曝気式ガス吸収塔からなり、散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に後続する洗浄油貯留タンクを経由して上記散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に至る洗浄油の循環経路を設けることにより、油洗浄におけるクローズドシステムを確率し、排ガス中の汚染物が外部に漏れることがない。
【００１３】
洗浄油貯留タンクに後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置を経由して洗浄油貯留タンクに至る洗浄油の循環経路を設け、該有機ハロゲン化合物分解精製装置で精製した油を洗浄油貯留タンクに返送することにより、有機ハロゲン化合物の分解を図るとともに精製油を洗浄油として有効利用できる。
【００１４】
本明細書において、有機汚濁物質とは、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物及び有機化合物を言い、汚染物とは、それらの有機汚濁物質を含んだ処理対象物、例えば、汚染土壌を言う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記のとおり構成されているので、次の効果を奏する。
【００１６】
有機汚濁物質を分解する加熱分解装置から排出されるガス中の有機化合物や有機ハロゲン化合物を確実に除去し、排ガスの清浄化を図ることができる。また、クローズド洗浄システムを形成し、排ガス中の汚染物が外部に漏れることはない。さらに、有機ハロゲン化合物を分解するとともに、精製油をガス洗浄油として有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
すなわち、本発明の要旨は、汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物を分解処理する加熱分解装置から排出されるガスを処理する装置であって、加熱分解装置のガス排出口に引き続くガスを排出する経路に油洗浄式ガス洗浄設備および活性炭充填塔を順次配し、ガス排出経路に設けた排風機で加熱分解装置内のガスを吸引する有機ハロゲン化合物処理装置において、油洗浄式ガス洗浄設備が、散油式ガス吸収装置および油中曝気式ガス吸収塔からなり、散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に後続する洗浄油貯留タンクを経由して上記散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に至る洗浄油の循環経路を設け、洗浄油貯留タンクに後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置を経由して洗浄油貯留タンクに至る洗浄油の循環経路を設け、該有機ハロゲン化合物分解精製装置で精製した油を洗浄油貯留タンクに返送するようにしたことを特徴とする有機ハロゲン化合物処理装置にある。
【００１８】
本発明では、加熱分解装置から排出されるガスを油洗浄により清浄化することを特徴としている。すなわち、排ガス中の有機物や有機ハロゲン化合物を含む微粒子を油洗浄式ガス洗浄設備により洗浄油中に取り込むことにより、汚染物を排ガスに同伴させることなく、清浄化することができる。さらに、油洗浄式ガス洗浄設備に後続して活性炭充填塔が配置されているので、洗浄油に取り込まれなかった排ガス中の微量の微粒子は活性炭に吸着され、排ガス清浄度を大幅に向上することができる。また、活性炭に吸着される微粒子はごく僅かな量なので、活性炭が目詰まり等を起こすことはない。油洗浄式ガス洗浄設備としては、散油式ガス吸収装置および油中曝気式ガス吸収塔を採用することができる。散油式ガス吸収とは、霧状に散布される洗浄油とガスを接触させて、当該ガス中の微粒子を洗浄油に取り込むことをいい、油中曝気式ガス吸収とは、洗浄油中をガス気泡を通過させて当該ガス中の微粒子を洗浄油に取り込むことをいう。
【００１９】
散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に後続する洗浄油貯留タンクを経由して上記散油式ガス吸収装置と油中曝気式ガス吸収塔に至る洗浄油の循環経路を設ければ、油洗浄におけるクローズドシステムを確立し、排ガス中の汚染物が外部に漏れることがないので好ましい。
【００２０】
洗浄油貯留タンクに後続する有機ハロゲン化合物分解精製装置を経由して洗浄油貯留タンクに至る洗浄油の循環経路を設け、該有機ハロゲン化合物分解精製装置で精製することによって得られた油を洗浄油貯留タンクに返送すれば、有機ハロゲン化合物の分解を図るとともに精製油を洗浄油として有効利用できるので好ましい。
【００２１】
有機ハロゲン化合物分解精製装置とは後述のごとく、有機ハロゲン化合物分解処理、中和処理、油水分離処理を行う装置であり、有機ハロゲン化合物分解精製装置から加熱分解装置に至る経路に、凝集沈殿装置と膜分離装置のいずれか一方または両方を有する水処理装置を設ければ、有機ハロゲン化合物分解精製装置において有機ハロゲン化合物が分解された油から分離された廃水を上記水処理装置で処理することによって廃水の清浄化を図ることができるので好ましい。
【００２２】
凝集沈殿装置と膜分離装置のいずれか一方または両方を有する水処理装置から加熱分解装置に至る経路に蒸発固化装置を設ければ、凝集沈殿装置で発生する凝集汚泥および膜分離装置で透過水と分離された濃縮水などの処理物を蒸発固化装置で蒸発固化し、蒸発固化後の乾燥汚泥および乾燥固化塩、またはこれらの混合乾燥固化物を汚染物と共に加熱分解装置で加熱分解することによって、汚染物を完全分解処理し、系外へ汚染物を排出しないクローズド処理ができるので好ましい。なお、凝集装置としては、凝集浮上装置、凝集濾過装置等を用いることができる。
【実施例１】
【００２３】
以下に本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の方法を実施するに好適である排ガス処理装置および関連設備の一実施例の概略構成を示すフロー図である。図１において、円筒状の加熱分解装置１は、汚染物を装置内に受け入れる受入側に乾燥・酸化ゾーン２を有し、排出側に還元ゾーン３を有している。４は、汚染物を装置１内に定量投入するためにロードセルを具備したホッパーであり、５は汚染物を装置１内に定量投入するためのシール性に優れたロータリーバルブである。６は酸素含有ガスの供給経路であり、ロータリーバルブ５の下方の管路７に接続されている。図１では、乾燥ゾーンと酸化ゾーンは同一の場所に設けられているが、乾燥ゾーンと酸化ゾーンを別の装置として設けることもできる。
【００２５】
また、装置１の受入側と排出側には、それぞれ温度計８ａ、８ｂの先端センサ部が挿入されている。
【００２６】
９は、装置１を長手方向に貫通する回転軸であり、回転軸９には多段傾斜パドル翼１０が装着されている。回転軸９はモータ１１により回転駆動され、モータ１１は正逆方向に回転することが可能な機構と回転数制御機構を有しており、モータ１１の回転方向を切り換えることにより、回転軸９の回転方向を図１に示す方向１２またはその逆方向に変更することができる。図１に示す方向１２に回転軸９が回転する場合は、装置１内の汚染物を受入側から排出側に向けて移送し、その逆方向に回転軸９が回転する場合は、装置１内の物質は排出側から受入側に逆送される。
【００２７】
装置１の外周には外套１３が装着されており、外套１３内に経路１４から高温の（５００〜６００℃）のガスが通入されており、この高温ガスは外套１３内を流通した後、経路１５から排出される。
【００２８】
１６は不活性ガス（窒素ガス）の通入経路であり、装置１内への酸素含有ガスの導入方向は汚染物の装置１内の移動方向と同じであるが、装置１内への不活性ガスの導入方向は汚染物の装置１内の移動方向と逆である。なお、不活性ガスとしては、窒素以外に、例えば、アルゴンガスを用いることもできる。
【００２９】
５ａは還元処理後の処理物を管路１７を経て装置１から定量排出するためのシール性に優れたロータリーバルブであり、後記する冷却装置に接続されている。
【００３０】
１８は、酸素含有ガスと不活性ガスを排出するガス排出口であり、図１では、排出口１８は装置１の中央付近に設けられているが、排出口の位置は汚染物の性状に合わせた乾燥時間、酸化時間と還元時間の比率に応じて決められるのが好ましい。
【００３１】
１９、２０は油洗浄式ガス洗浄設備であり（図１では１９は散油式ガス吸収装置、２０は油中曝気式ガス吸収塔を示している）、２１は熱交換器、２２は排風機、２３は活性炭充填塔である。散油式ガス吸収装置１９では、上部に設置された複数個のスプレー１９ａから洗浄油が散布され、排ガス中の微粒子がこの洗浄油に吸収される。また、油中曝気式ガス吸収塔２０では、塔内の油層２０ａにおいて、曝気される排ガスと油が接触し、排ガス中の微粒子が油に吸収される。熱交換器２１では、加熱分解装置１から排出される高温（約１００〜６００℃）の排ガスと、経路２４より通入される冷水との間で間接的な熱交換が行われ、排ガス中の水分は凝縮水として経路２５を経て排出される。排風機２２で排ガスを吸引することにより、加熱分解装置１内の圧力は−１００〜−５００mm水柱程度の負圧に保たれる。油洗浄式ガス洗浄設備としては、散油式ガス吸収装置や油中曝気式ガス吸収塔など気液接触吸収装置の形で高温排ガスの耐熱構造を有していればよく、また、それらの組み合わせでも、複数並べてもよい。
【００３２】
２６は加熱分解装置で加熱分解された高温の分解残渣を引き続き冷却する冷却装置であり、外套２７内には経路２８から冷水が通入されており、この冷水は外套２７内を流通した後、経路２９から排出される。
【００３３】
３０は、冷却装置２６を長手方向に貫通する回転軸であり、回転軸３０には多段傾斜パドル翼３１が装着されている。回転軸３０はモータ３２により回転駆動され、モータ３２は正逆方向に回転することが可能な機構と回転数制御機構を有しており、モータ３２の回転方向を切り換えることにより、回転軸３０の回転方向を図１に示す方向３３またはその逆方向に変更することができる。図１に示す方向３３に回転軸３０が回転する場合は、冷却装置２６内の処理物を受入側から排出側に向けて移送し、その逆方向に回転軸３０が回転する場合は、冷却装置２６内の処理物は排出側から受入側に逆送される。冷却装置２６の排出側には、温度計３４の先端センサ部が挿入されている。５ｂは冷却後の処理物を管路３５を経て冷却装置２６から定量排出するためのシール性に優れたロータリーバルブである。
【００３４】
冷却装置２６から排出された処理物は、梱包室３６内で袋詰めされる。梱包室３６に後続する経路３７には、バグフィルター３８と排風機３９が設置されている。排風機３９で梱包室３６内のガスを吸引することにより、梱包室３６内は負圧（−１０〜−２００mm水柱）下におかれる。梱包室３６には経路４０から清浄な空気が通入されており、梱包室３６内の空気の一部は経路４１を経て酸素含有ガスの供給経路６に通じている。
【００３５】
さらに、散油式ガス吸収装置１９および油中曝気式ガス吸収塔２０から排出される洗浄油は、洗浄油排出経路４２を経て外套４３ａに冷却水が通入されている洗浄油貯留タンク４３に貯留される。この洗浄油は、ポンプ４４により洗浄油供給経路４５を経て散油式ガス吸収装置１９の散布油として、あるいは油中曝気式ガス吸収塔２０の曝気接触式ガス成分吸収油として使用される。
【００３６】
洗浄油貯留タンク４３に貯留された油中の有機ハロゲン化合物は経路４６ａを経て有機ハロゲン化合物分解精製装置４６で分解され、有機ハロゲン化合物分解精製装置４６で精製された油は経路４６ｂを経て洗浄油貯留タンク４３に返送される。有機ハロゲン化合物分解精製装置４６の詳細は後記するとおりである。散油式ガス吸収装置１９で散布される油あるいは油中曝気式ガス吸収塔２０のガス成分吸収油は、例えば、イソプロパノール、石油、軽油および電気絶縁油、トランスオイル等を挙げることができ、さらに、有機ハロゲン化合物と親和性があり、高沸点で揮発成分の少ない油が好ましい。また、油中曝気式ガス吸収塔２０は、必要に応じて複数基配置することができる。
【００３７】
図２は、有機ハロゲン化合物分解精製装置４６（点線で囲まれた部分）および関連する主要設備を含むフロー図である。有機ハロゲン化合物分解精製装置４６は、減圧蒸留器４７、分解反応器４８、中和反応器４９および油−水分離器５０からなり、洗浄油貯留タンク４３から供給される排ガス洗浄油５１は適宜補給される補給油５２とともに減圧蒸留器４７において減圧蒸留され、分解反応器４８において５３で示すＮａ分散体が添加されることによって有機ハロゲン化合物が分解され、さらに、中和反応器４９において５４で示す酸（例えば、Ｈ2ＣＯ3）などと中和分離処理水５７の一部および必要に応じて補給水５５が添加されて、中和処理が施され、最後に、分離器５０において、精製油５６と中和分離処理水５７に分離される。なお、本実施例では、中和と油水分離を別の槽で行ったが、本発明はこれに限らず、同一の装置で中和と油水分離処理を行うことも可能である。また、分解時に水やイソプロピルアルコール等の水素供与体を添加すると有機塩素化合物の分解反応が促進されるので好ましい。なお、本実施例ではＮａを分散体として用いたが、金属塊のまま使用してもよい。
【００３８】
精製油５６は洗浄油貯留タンク４３に返送される。中和分離処理水（廃水）５７の残部は、水処理装置５８（図３で点線で囲まれた部分）に供給されて、凝集汚泥と濃縮水を得、さらに、これらは乾燥汚泥および乾燥固化塩に転化されて加熱分解装置１で加熱分解される。
【００３９】
図３は、水処理装置５８および関連する主要設備の概略構成を示すフロー図である。図３において、５９は汚染物発生源を示し、６０は最終処分場で、６１はその浸出水、６２は焼却施設で、６３、６４はそれぞれ洗煙排水、洗浄廃液、６５は工場廃水、６６は廃棄物で、６７はその洗浄廃液、６８は解体炉および同炉部品で、６９はその洗浄廃液、７０は汚染土壌および汚泥で、７１はその現地廃液である。浸出水６１、洗煙排水６３、洗浄廃液６４、工場廃水６５、洗浄廃液６７、洗浄廃液６９および現地廃液７１は、凝集沈殿装置７２に供給される。現地廃液とは、オンサイト工場内（隔離室）の床、機器等の洗浄廃液及び汚染土壌等のハンドリング時（分級時、選別時等）の粉塵とに散水する必要があり、これらの浸出水など、現地分解処理作業時に発生する廃液をいう。凝集沈殿装置７２上部の上澄液は第一逆浸透膜分離装置７３と第二逆浸透膜分離装置７４を経て膜分離され、膜分離後の透過水は経路７５を経て排出される。透過水の一部は経路７６を経て汚染物発生源５９の洗浄水として利用される。
【００４０】
凝集沈殿装置７２底部の凝集汚泥は汚泥貯留槽７７に貯留される。また、第一逆浸透膜分離装置７３と第二逆浸透膜分離装置７４の膜を透過しなかった非透過液（濃縮水）は逆浸透膜分離装置あるいは蒸留缶等の濃縮装置７８でさらに濃縮された後、濃縮水貯留槽７９に貯留される。汚泥貯留槽７７に貯留された汚泥と濃縮水貯留槽７９に貯留された濃縮水は蒸発固化装置８０で、それぞれ乾燥汚泥および乾燥固化塩に転化され、汚染土壌および汚泥７０とともに加熱分解装置１で加熱分解される。なお、これら乾燥汚泥および乾燥固化塩と、汚染土壌および汚泥７０を加熱分解装置１のホッパー４に供給する前に乾燥装置８１（図１参照）で必要な乾燥処理を行い、経路８２を経て送給される汚染物とともに加熱分解装置１に供給するのが好ましい。
【００４１】
以上のように構成される加熱分解装置および排ガス処理装置により、汚染物に含まれる有機汚濁物質を酸化還元し、酸化還元によって発生する排ガスを処理する方法について説明する。
（１）対象とする汚染物の含水率が５％以上で、有機化合物の濃度が０．５重量％以上である場合の一実施例を以下に示す。
（ａ）乾燥・酸化処理
なお、汚染物の含水率が５０％を超える場合、あらかじめ含水率が５０％以下になるように別の設備で脱水処理をしておくことが好ましい。含水率が５０％以下であれば、装置内壁面に汚染物が付着する可能性が低く、連続処理が可能となるからである。
【００４２】
本実施例においては、処理対象である汚染物ｍとして、含水率が１５％で、有機化合物の濃度が０．９重量％で、ダイオキシン濃度が７ｎｇ−ＴＥＱ／ｇである模擬汚染土壌を使用した。
【００４３】
そして、経路１４から外套１３内に６００℃のガスを通入し、温度計８ａで装置内の温度を計測し、装置内温度が４５０〜５５０℃に達した時点で上記汚染物（以下、被処理物質ともいう）をロードセル付きホッパー４で計量しつつ、１０kg／hr投入した。被処理物質中の水分の蒸発潜熱で温度降下が生じるので、装置内温度が４５０〜５５０℃に維持されるように経路１４から外套１３内に６００℃のガスを通入し続けた。同時に、経路６より空気を通入し、また、装置内温度が４５０〜５５０℃に維持されるように経路１４から外套１３内に６００℃のガスを通入した。回転軸９は、約５０rpm の極めて低速で回転させ、被処理物質ｍを排出側に徐々に移動させつつ約６０分間酸化処理を行い、主として有機化合物を酸化分解した。乾燥・酸化処理中の装置内温度は温度計８ａで測定した。
（ｂ）還元処理
次に、経路１６より窒素ガスを通入し、また、装置内温度が４５０〜５５０℃に維持されるように経路１４から外套１３内に６００℃のガスを通入した。回転軸９は、約５０rpm の極めて低速で回転させ、被処理物質ｍを排出側に徐々に移動させつつ約６０分間還元処理を行い、主としてダイオキシンを分解した。還元処理中の装置内温度は温度計８ｂで測定した。
【００４４】
上記酸化・還元処理は同一装置内で連続して行うものであり、装置の前段部で酸化処理を、後段部で還元処理を行うものである。
（ｃ）排ガスの処理
経路６から空気を通入すると同時に排風機２２を運転し、装置１内のガス（約５００℃）をガス排出口１８を経て排出し、ガス中の微粒子を散油式ガス吸収装置１９のスプレー１９ａから散布される洗浄油と油中曝気式ガス吸収塔２０の油層２０ａの油に吸収し、さらに、油洗浄後の排ガスと経路２４から通入される冷水との熱交換を熱交換器２１において行い、排ガス中の水分を凝縮させてこの凝縮水を経路２５から排出した。熱交換器２１で熱交換した後のガスは、活性炭充填塔２３で有機化合物と有機塩素化合物を活性炭に吸着させた後、外部に排出した。排風機２２は、装置１の運転中常時駆動し、装置１内を負圧（−１００〜−５００mm水柱）に維持した。
（ｄ）冷却処理
還元処理後の被処理物質は、管路１７を経てロータリーバルブ５ａにより一定量を冷却装置２６に向けて排出した。冷却装置２６の外套２７には経路２８から約３０℃の冷水が通入されている。管路１７から被処理物質とともに窒素ガスが冷却装置２６内に吸引され、しかも、冷却装置２６内の温度は加熱分解装置１内の温度に比べて約４００℃低いので、冷却によるガス容積の収縮に伴い、冷却装置２６内は負圧状態（約−２００mm水柱）が確保された。そして、多段傾斜パドル翼３１を備えた回転軸３０を低速（約５０rpm） で回転させることにより被処理物質を約５０℃以下に冷却した後、管路３５から排出した。冷却処理中の装置内温度は温度計３４で測定した。
（ｅ）処理済み物質の排出
以上のようにして酸化還元処理を施された処理物を管路３５からロータリーバルブ５ｂを経て袋３６ａに袋詰めした。
（ｆ）排油処理および蒸発固化処理
散油式ガス吸収装置１９および油中曝気式ガス吸収塔２０から排出された洗浄油は、洗浄油貯留タンク４３を経て有機ハロゲン化合物分解精製装置４６に供給されて、上記のようにして精製油５６と中和分離処理水５７（図２参照）に分離され、精製油５６は洗浄油貯留タンク４３に返送され、中和分離処理水５７の一部は図３に示す水処理装置５８に供給されて処理された。すなわち、汚染物発生源５９で発生する汚染水６１、６３、６４、６５、６７、６９および７１とともに凝集沈殿装置７２で凝集沈殿され、凝集沈殿装置７２の底部の凝集汚泥は汚泥貯留槽７７に貯留され、凝集沈殿装置７２上部の上澄液は第一逆浸透膜分離装置７３と第二逆浸透膜分離装置７４で膜分離され、膜を透過した透過水の一部は汚染物発生源５９の洗浄水として利用され、膜を透過しなかった非透過液（濃縮水）は濃縮装置７８で濃縮された後、濃縮水貯留槽７９に貯留された。汚泥貯留槽７７に貯留された汚泥と濃縮水貯留槽７９に貯留された濃縮水は蒸発固化装置８０で蒸発固化されて、それぞれ乾燥汚泥および乾燥固化塩に転化され、汚染土壌および汚泥７０とともに加熱分解装置１で加熱分解された。
【００４５】
以上のようにして、乾燥・酸化処理と還元処理と排ガス処理と冷却処理を行い、排ガス中の微粒子を散油式ガス吸収装置１９で散布される油と油中曝気式ガス吸収塔２０の油層に吸収させ、有機ハロゲン化合物を含有する油を図２の有機ハロゲン化合物分解精製装置４６に供給して有機ハロゲン化合物を分解し、中和分離処理水（廃水）を水処理装置５８に供給して乾燥汚泥および乾燥固化塩を汚染土壌および汚泥とともに加熱分解装置１で加熱分解した結果、得られた袋３６ａ中の処理物の含水率は０．１〜０．３％で、有機化合物の濃度は０．１〜０．２重量％で、ダイオキシン濃度は０．１ｎｇ−ＴＥＱ／ｇ未満であって、有機化合物およびダイオキシンともに極めて低濃度である処理物を得たことを確認した。また、活性炭充填塔２３から排出されるガスの性状は、ダイオキシン濃度は０．１ｎｇ／ｍ3  以下であり、硫黄酸化物、ばいじん等のばい煙に分類される物質と、ベンゼ  ン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の有害大気汚染物質に分類される物質と、アンモニア、メチルメルカプタン等の悪臭物質に分類される物質の各濃度は規制値を大幅に下回っており、有機化合物およびダイオキシンともに極めて低濃度である高清浄度の排ガスであることを確認した。
（２）対象とする汚染物の含水率が５％以上で、有機化合物の濃度が０．５重量％未満である場合
有機化合物の濃度が０．５重量％未満である場合は、必ずしも有機化合物を酸化する必要はなく、上記した酸化処理工程を省略することができる。すなわち、経路６から空気を通入しなくてもよい。その他の工程は、上記（１）の実施例と同様である。
（３）対象とする汚染物の含水率が５％未満で、有機化合物の濃度が０．５重量％未満である場合
さらに、含水率が５％未満である汚染物には、乾燥処理を施す必要はなく、低含水率（含水率５％未満）で低有機化合物濃度（０．５重量％未満）の場合、乾燥および酸化処理工程を省略することができる。その他の工程は、上記（１）の実施例と同様である。
【００４６】
つぎに、本発明の加熱分解装置および関連設備ならびに有機ハロゲン化合物分解精製装置の主要構成設備の具体的な設備仕様の一例と、有機ハロゲン化合物分解精製装置における有機ハロゲン化合物の分解プロセスの詳細について説明する。
（１）設備仕様
ａ．加熱分解装置
装置形状  横型回転円筒型
寸法  直径７００mm、長さ１０００mm
空間容積  ３８５リットル
加熱方法  燃焼ガスによる間接加熱（燃料：プロパンガス）
ｂ．油中曝気式ガス吸収塔（合計４缶）
容量  ２０リットル／缶
排ガス洗浄油  出光トランスフォーマーオイルＨ
ｃ．排風機
容量  ０．３ｍ3／min
圧力  ５５０mm水柱
ｄ．活性炭充填塔
カラム寸法  直径５００mm、長さ５００mm
使用活性炭  粒状活性炭
ｅ．減圧蒸留器
本体  ２０リットル容量、ヒーター（２kW)
撹拌機  ３枚プロペラ翼（回転数３５６rpm）
真空排気ポンプ  油回転方式、２５リットル／min、０．２ｋＷ
送液ポンプ  １０リットル／min、０．４ｋＷ
排気側に水冷コンデンサ、活性炭フィルターを設置
ｆ．分解反応器
本体  ２０リットル容量、ヒーター（２ｋＷ）
撹拌機  ３枚プロペラ翼（回転数３５６rpm）
送液ポンプ  １０リットル／min、０．４ｋＷ
排気側に水冷コンデンサ、活性炭フィルターを設置
ｇ．中和および油水分離器
本体  ２０リットル容量
撹拌機  フルゾーン翼（回転数２５０rpm）
（２）有機ハロゲン化合物の分解プロセス
ＰＣＢ濃度が２６ｍｇ／ｋｇで、ダイオキシン類濃度が１３０ｐｇ−ＴＥＱ／ｇで、含水率が２．０％で、有機化合物濃度が１．３重量％の汚染汚泥を上記加熱分解装置において５３０℃で３時間酸化還元処理することにより、酸化還元処理済み汚泥のＰＣＢ濃度は０．００３８ｍｇ／ｋｇでダイオキシン類濃度は０．９３ｐｇ−ＴＥＱ／ｇとなった。
【００４７】
一方、上記加熱分解装置から排出されたガスは油中曝気式ガス吸収塔の排ガス洗浄油に吸収されて、排ガス洗浄油のＰＣＢ濃度は９．８ｍｇ／ｋｇ、ダイオキシン類濃度は１．７ｐｇ−ＴＥＱ／ｇとなった。
【００４８】
次に、排ガス洗浄油を上記減圧蒸留器に導入し、その減圧蒸留器内を９５℃に加熱しつつ、内圧を５００Torr以下に保持して６０分間減圧しながら、水分等の揮発成分を除去した。減圧蒸留後、上記分解反応器内にその排ガス洗浄油を移し、その分解反応器内を９０℃に加熱・保持して排ガス洗浄油を撹拌機で撹拌しながら反応薬剤（金属ナトリウム分散体）を注入した。薬剤注入後２分経ってから反応促進剤（水）を分解反応器内に注入した。反応促進剤注入時を反応開始時とし、６０分間分解反応を行った。なお、排ガス洗浄油を分解反応器内に導入後、反応終了まで分解反応器内に窒素ガスを流しながら酸素を遮断するとともに、分解反応過程で発生する水素ガスを系外に排出した。
【００４９】
分解反応終了後、４０℃以下に冷却した反応液を上記中和および油水分離器に移し、水を添加して余分のＮａ分を水和抽出した。さらに、その反応液を中和および油水分離器内に８時間静置して油水分離を行い、得られた精製油と中和分離処理水の一部について、ＰＣＢ濃度とダイオキシン類濃度の分析を行った結果、精製油中のＰＣＢ濃度は０．０５６ｍｇ／ｋｇ、ダイオキシン類濃度は０．２２ｐｇ−ＴＥＱ／ｇで、中和分離処理水中のＰＣＢ濃度は０．０００２ｍｇ／ｋｇであり、いずれも極めて低い濃度であることが分かった。
【００５０】
上記加熱分解装置から排出されたガスを上記油中曝気式ガス吸収塔を通過させることにより、排ガス中のＰＣＢ濃度は１．４μｇ／Ｎｍ3、ダイオキシン類濃度は０．０３８ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3  となり、さらにその排ガスを上記活性炭充填塔を通過させることにより、排ガス中のＰＣＢ濃度は０．５３μｇ／Ｎｍ3、ダイオキシン類濃度は０．０５５ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3  となり、ＰＣＢ濃度については屋内作業環境基準である０．１ｍｇ／Ｎｍ3  を下回り、ダイオキシン類濃度については排出基準である０．１ｎｇ−ＴＥＱ／Ｎｍ3  を下回るという値が得られた。
【００５１】
かくして、処理前ＰＣＢ総量が１１００ｍｇである汚染汚泥が加熱分解装置で酸化還元処理を施され、加熱分解装置の排ガスが油中曝気式ガス吸収塔の排ガス洗浄油に吸収されて排ガス洗浄油中のＰＣＢ総量は１８０ｍｇとなり、排ガス洗浄油中のＰＣＢに、酸化還元処理済み汚泥および排ガス凝縮水に含まれるＰＣＢを加えた量は１８０．７ｍｇである結果を得た。すなわち、加熱分解処理により全ＰＣＢの８３．６％が分解処理され、排ガス洗浄油に吸収されたＰＣＢを引き続き有機ハロゲン化合物分解プロセス（金属Ｎａ分散体法）により分解することにより、全ＰＣＢの９９．９％が分解処理されているということが分かった。
【００５２】
また、処理前ダイオキシン類総量が５６００ｎｇ−ＴＥＱである汚染汚泥が加熱分解装置で酸化還元処理を施され、加熱分解装置の排ガスが油中曝気式ガス吸収塔の排ガス洗浄油に吸収されて、酸化還元処理済み汚泥と排ガス洗浄油に含まれるダイオキシン類はそれぞれ、３６ｎｇ−ＴＥＱ、３１．６ｎｇ−ＴＥＱとなり、それらのダイオキシン類に排ガス凝縮水に含まれるダイオキシン類を加えた量は７０．８ｎｇ−ＴＥＱである結果を得た。すなわち、加熱分解処理により全ダイオキシン類の９８．７％が分解処理され、排ガス洗浄油に吸収されたダイオキシン類を引き続き有機ハロゲン化合物分解プロセスにより分解することにより、全ダイオキシン類の９９．９％が分解処理されているということが分かった。
【００５３】
以上のように、本発明によれば、例えば有機ハロゲン化合物で汚染された土壌や河川や湖沼や池や海水中に堆積する汚泥を効率的に無害な物質に分解処理し、しかも、排ガスの清浄化を図ることができる。有機ハロゲン化合物には、例えば、ダイオキシン、ＰＣＢ、クロロベンゼン、クロロトルエンなど、または有機臭素化合物等が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の排ガス処理装置および関連設備の一実施例の概略構成を示すフロー図である。
【図２】本発明の有機塩素化合物分解精製装置および関連する主要設備の概略構成を示すフロー図である。
【図３】本発明の水処理装置および関連する主要設備の概略構成を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    加熱分解装置
２    乾燥・酸化ゾーン
３    還元ゾーン
４    ホッパー
５、５ａ、５ｂ    ロータリーバルブ
６    空気の供給経路
７、１７、３５    管路
８ａ、８ｂ、３４    温度計
９、３０    回転軸
１０、３１    多段傾斜パドル翼
１１、３２    モータ
１３、２７、４３ａ    外套
１４    高温ガスの経路
１６    窒素ガスの経路
１８    ガス排出口
１９    散油式ガス吸収装置
２０    油中曝気式ガス吸収塔
２１    熱交換器
２２、３９    排風機
２３    活性炭充填塔
２４、２８    冷水の経路
２６    冷却装置
３６    梱包室
３６ａ    袋
３８    バグフィルター
４２    洗浄油排出経路
４３    洗浄油貯留タンク
４４    ポンプ
４５    洗浄油供給経路
４６    有機ハロゲン化合物分解精製装置
４７    減圧蒸留器
４８    分解反応器
４９    中和反応器
５０    油−水分離器
５１    排ガス洗浄油
５２    補給油
５３    Ｎａ分散体
５４    酸
５５    補給水
５６    精製油
５７    中和分離処理水
５８    水処理装置
５９    汚染物発生源
６０    最終処分場
６１    浸出水
６２    焼却施設
６３    洗煙排水
６４    洗浄廃液
６５    工場廃水
６６    廃棄物
６７    洗浄廃液
６８    解体炉および同炉部品
６９    洗浄廃液
７０    汚染土壌および汚泥
７１    現地廃液
７２    凝集沈殿装置
７３    第一逆浸透膜分離装置
７４    第二逆浸透膜分離装置
７７    汚泥貯留槽
７８    濃縮装置
７９    濃縮水貯留槽
８０    蒸発固化装置
８１    乾燥装置
【図１】
2005118778.tif 000003
【図２】
2005118778.tif 000004
【図３】
2005118778.tif 000005