(57)【要約】【課題】  金属や有機物を構成材として有する物体を効果的、経済的に処理できる処理装置及び処理方法を提供すること。【解決手段】  この処理装置は、樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、前記改質手段と接続して配設され、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と、前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮手段とを具備する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、
前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、
前記改質手段と接続して配設され、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と、
前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮手段と
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
樹脂と第１の金属と第２の金属を含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、
第１の熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、
前記改質手段と接続して配設され、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる第１の金属が気化するとともに第２の金属が保持されるように減圧下で加熱する第１の減圧加熱手段と、
第１の減圧加熱手段に接続して配設され、前記残渣から気化した第１の金属を凝縮する凝縮手段と、
第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融するように減圧下で加熱する第２の減圧加熱手段と
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の処理装置において、
前記第２の減圧加熱手段は、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融してその表面張力により凝集するように減圧下で加熱することを特徴とする処理装置。
【請求項４】
樹脂と金属を構成材の一部として有し、接合金属で接合された第１の部分と第２の部分とを有する物体を前記接合金属を保持して熱分解する熱分解手段と、
前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、
前記改質手段と接続して配設され、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、前記接合金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の処理装置において、
前記冷却手段と接続して配設され、冷却された前記ガス状排出物を中和する中和手段をさらに具備することを特徴とする処理装置。
【請求項６】
樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解工程と、
前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、
改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱工程と、
前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮工程と
を具備することを特徴とする処理方法。
【請求項７】
樹脂と第１の金属と第２の金属を含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解工程と、
前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、
第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる第１の金属が気化するとともに第２の金属が保持されるように減圧下で加熱する第１の減圧加熱工程と、
前記残渣から気化した第１の金属を凝縮する凝縮工程と、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融するように減圧下で加熱する第２の減圧加熱工程と
を具備することを特徴とする処理方法。
【請求項８】
樹脂と金属を構成材の一部として有し、接合金属で接合された第１の部分と第２の部分とを有する物体前記接合金属を保持して熱分解する熱分解工程と、
前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、
改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、
前記物体の熱分解により生じた残渣を、前記接合金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱工程とを具備することを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会が抱える膨大な量の廃棄物は日々増え続けており、その効果的な処理技術の確立が急務である。
【０００３】
廃棄物中には様々な有用な物質も含まれているが、分離の困難さなどから廃棄物から分離されず、ほとんどの廃棄物はそのまま埋め立や焼却により処分されている。廃棄物中の有用物質は、エネルギー問題や資源枯渇問題もあり、できるかぎり分離・回収して再利用することが求められている。
【０００４】
一方、廃棄物中には有害な物質も含まれており、このような有害物質は環境破壊の原因になるだけでなく、廃棄物の再利用を困難にしている大きな原因の一つである。したがって、廃棄物中の有害物質を効果的に取り除くことができれば、廃棄物を資源の宝庫として積極的に再利用することが可能になるとともに、環境や生物への影響も最小限にとどめることができる。
【０００５】
このように、有害物質による環境汚染、資源の枯渇、エネルギー源の不足といった現代社会を取り巻く深刻な問題を解決するために、廃棄物を効果的に処理する技術は是非とも確立されなければならない。
【０００６】
しかしながら、近年廃棄物の形態は複雑多岐にわったっており、複数の異なった素材が一体化した複合的な廃棄物も多く、さらに有害物質が含まれている廃棄物もある。このような複合廃棄物を資源として再利用するためには、複数の異なった素材が一体化した廃棄物から、有用な物質、有害な物質を選択的に分離・回収しなければならないが、このような処理技術は未だ確立されていない。
【０００７】
また見方を変えれば廃棄物は有害物質を分離できれば資源の宝庫ともなる。いわゆる廃棄物は相対的価値判断によりそのように呼ばれるものである。資源化技術を確立し、資源化に必要なコストを低減できればそれは資源であって廃棄物ではなくなる。
【特許文献１】特開平１１−９２５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものである。すなわち本発明は金属や有機物を構成材として有する物体を効果的、経済的に処理できる処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明はダイオキシンの発生を抑制することが可能な処理方法及び処理装置に関し、特に、廃車等の熱分解処理、工場、一般家庭等からでるゴミや、廃棄物の処理にあたってダイオキシンを含む有機ハロゲン化物が発生することを抑制することが可能な処理装置、処理方法を提供することを目的とする。また、ダイオキシンなどの有害な有機ハロゲン化物を含有する熱分解残渣、焼却残渣、残液、土壌、汚泥等中の残留ダイオキシン濃度を低減することができる処理方法、処理装置を提供することを目的とする。さらに本発明はダイオキシンなどの有機ハロゲン化物を含有する土壌から清浄な土壌を生産することを目的とする。さらに本発明は、ダイオキシン類、ＰＣＢ、コプラナＰＣＢなどの有機ハロゲン化物および重金属等の有害物質に汚染された土壌、焼却飛灰を清浄化することができる処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するため、本発明の処理装置は以下のような構成を採用している。すなわち本発明の処理装置は、第１の開口部を有する第１の気密室と、前記第１の開口部に挿入可能に配置され、挿入方向に第２の開口部を有する管と、前記第１の開口部を開閉可能に配置され、前記管が前記第１の開口部に挿入されたときに前記管によって前記第１の気密室から遮蔽される気密扉と、を具備したことを特徴とする。
【００１１】
第１の気密室としては、例えば加熱炉、減圧炉、減圧加熱炉等をあげることができる。またこのような気密室は、単室の構成だけでなく、扉を隔てて複数並べるようにしてもよい。またこれら気密室の前段または後段に、処理対象物体の処理雰囲気をパージするパージ室、処理対象物体を予熱する予熱室、処理対象物体を冷却する冷却室などをさらに備えるようにしてもよい。第１の気密室内を減圧する場合、第１の開口部を介して第１の気密室を排気する排気系を備えるようにすればよい。排気系としては各種真空ポンプ（ロータリーポンプ、油拡散ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンゲッターポンプ、液封ポンプなど）や、ブロワー、ファンなどをあげることができる。このような排気系により第１の気密室内の圧力を調節することができる。
【００１２】
第１の気密室には第１の開口部が設けられている。本発明の処理装置では第１の気密室内を加熱、減圧等により処理対象物体から生じたガス状排出物は、気密扉が開いているとき、第１の開口部に挿入された管を通じて外へ取り出されて処理される。ここでガス状排出物は、処理対象物体の加熱、減圧等により生じるガス、液滴、ミスト、固体微粒子などを含むものとする。ガス状排出物としては例えば処理対象物体の構成成分の熱分解や反応により生成したガスや、構成成分が気化したガスなどをあげることができる。第１の気密室から取り出されたこれらガス状排出物は所定の処理系に導入される。ガス状排出物の処理系には様々な態様があるが、例えば凝縮、熱分解、クラッキング、改質（ハイドロリフォーミングを含む）、触媒による分解、プラズマやグロー放電による分解、各種吸着剤による吸着、乾式フィルターや湿式フィルター（液体フィルター）によるトラップをあげることができる。この第１の開口部は複数配設するようにしてもよい。またこの第１の開口部は、第１の気密室に処理対象物体を導入するための開口部、第１の気密室から処理対象物体を出すための開口部とは別に設けることが好ましい。
【００１３】
第１の気密室の第１の開口部には開閉可能なシャッターである気密扉が配設されている。気密扉は例えばシリンダー等の駆動機構により開閉するようにすればよい。気密扉の動作方向が第１の開口部の開口面の法線方向と実質的に垂直な場合、シリンダーの押圧力を第１の開口部の開口面の法線方向へ変換するジョイントなどの機構をシリンダーと気密扉との接続部に設けるようにしてもよい。このようにすることにより気密扉を第１の開口面の法線方向へより強く押しつけることができ、気密性を向上することができる。気密扉は多重に配設するようにしてもよい。また気密扉が閉じているとき気密扉のシール部が接触する部分は冷却することが好ましい。
【００１４】
本発明の処理装置では、気密扉を開いて第１の気密室の第１の開口部に外側から管を挿入し、この管を通じてガス状排出物を気密室から外部へ取り出す。また第１の気密室と前記第１の開口部を介して接続された第２の気密室を設け、管をこの第２の気密室から第１の開口部へ挿入するようにしてもよい。前記管は、前記第１の開口部と整合するような外形を有している。管の形態としては、管が前記第１の開口部に挿入されたとき前記気密扉を挟んで前記第１の気密室と対向する側に第３の開口部を有するものがある。第３の開口部は、第２の開口部と対向するように配設してもよいし、管の側面に配設するようにしてもよい。
【００１５】
また管を２重構造にして内層と外層との間に冷媒、例えば窒素ガス、空気、水など、を流通させるようにしてもよい。これにより管による気密扉の遮蔽能が向上するし、管を効果的に冷却することができるようになる。例えば処理対象物体から金属を気化させ、気化した金属を管内で凝縮させる場合にも、凝縮効率を向上することができる。さらに管を交換可能に配設するようにしてもよい。このようにすれば管は凝縮物を回収するための交換可能なカートリッジとしても機能する。
【００１６】
管が第１の開口部に挿入されたときに、管の側面の第２の開口部と第３の開口部との間の領域により、気密扉は第１の気密室から遮蔽される。このため気密扉にガス状排出物が凝縮したり付着したりするのを防止することができる。また例えば気密扉のシール部に樹脂等からなるパッキンを配設した場合でも、気密扉のシール部がガス状排出物の熱により損傷するのを防止することができる。したがって気密扉のシール性を保つことができる。このように本発明の処理装置では、第１の気密室から外部へのインターフェースを、気密扉と管とにより実現したものである。
【００１７】
前記第１の気密室の前記第１の開口部に筒状のスリーブを具備し、前記管をこのスリーブへ挿入するようにしてもよい。第１の気密室内の温度変化に伴って管や第１の開口部乃至はスリーブは熱膨張等により変形する。この熱膨張により挿入した管が第１の開口部や管から抜くことができなくなることがある。このため例えばスリーブの熱膨張率を管の熱膨張率と同じかより大きくなるようにしてもよい。また、スリーブを加熱または保温し、かつ管を冷却することで、管を選択的に収縮させるようにしてもよい。
【００１８】
またスリーブは、例えばカーボンや金属など熱伝導率の高い材料で構成することが好ましい。このようにすることにより、処理対象物体からの蒸発物が管の第２の開口部からより遠くの方まで到達してから凝縮する。したがって回収効率を向上することができる。
【００１９】
本発明の処理装置では、管の移動動作を補助するため、前記管の挿入方向に沿って配設され、前記管の挿入、脱着動作をガイドする手段を備えるようにしてもよい。ガイド手段ちすては例えばガイドレールやガイドローラ等を必要に応じて備えるようにすればよい。
【００２０】
また本発明の処理装置の態様として、前記気密扉を介して前記第１の気密室と隣接する第２の気密室をさらに具備し、前記管は前記第２の気密室から前記第１の気密室の前記第１の開口部へ挿入されるものがある。すなわち第１の気密室と第２の気密室とは、気密扉が設けられた第１の開口部を通じて接続されている。そして管はこの第２の気密室から前記第１の開口部へ挿入される。前記管が前記第１の気密室の前記第１の開口部へ挿入されたとき、前記第１の気密室と前記第２の気密室とは前記管によって接続される。管が第１の開口部に挿入されたとき、管の第２の開口部は気密扉より第１の気密室側に、第３の開口部は気密扉より第２の気密室側に位置するように配設される。同時に前記気密扉は管によって前記第１の気密室および前記第２の気密室から遮蔽される。
【００２１】
第２の気密室では、処理対象物体からのガス状排出物の各種の処理を行うこともできる。例えば第２の気密室または管を冷却することにより、ガス状排出物を凝縮させるようにしてもよい。また第２の気密室でガス状排出物の改質やクラッキングを行うようにしてもよい。前記管または前記第２の気密室は、前記第１の気密室と排気系との間に設けるようにしてもよい。この場合前記排気系は前記管または前記第２の気密室を介して前記第１の気密室と接続されることになる。このような構成を採用することにより、例えば第１の気密室で処理対象物体から減圧下で気化させた金属を、減圧状態のまま前記管内や前記第２の気密室内に凝縮させることができる。またガス状排出物の処理も減圧状態で行うことができるようになる。減圧下では分子間距離が長くなるので、常圧時または加圧時よりも分子間での反応の機会が少なくなる。例えばガス状排出物中に芳香族炭化水素、ハロゲン、酸素といった有機ハロゲン化物生成能を有する成分が含まれている場合でも、有機ハロゲン化物の生成を抑制することができる。また減圧状態は、例えばガス状排出物のプラズマ放電などによる処理を行う場合にも好適である。
【００２２】
第２の気密室は温度を調節（冷却、加熱）することが好ましい。第２の気密室の冷却構造としては、例えば第２の気密室を２重構造にし、外層に水などの冷媒を循環させるいわゆる水冷ジャケット構造をあげることができる。このようにすることにより、管内または第２の気密室内に処理対象物体からの蒸発物やガス状排出物を効率的に凝縮させることができる。
【００２３】
前記管を交換可能なカートリッジとして配設する場合、例えば前記第２の気密室に前記管を交換するための気密に開閉可能な扉を設け、この扉を開いて前記管を交換するようにしてもよい。なお管内または第２の気密室内に凝縮した金属はそのまま大気中に取り出すと激しく燃焼することがある。このため、金属を凝縮させて回収する場合には、凝縮させた金属を外部に取り出す前に非酸化性ガスで冷却することが好ましい。したがって第２の気密室には非酸化性ガスを供給する手段を具備することが好ましい。
【００２４】
本発明の処理装置では、第２の気密室を開いて管を外部に取り出す場合でも、気密扉の気密性が保たれているため第１の気密室内に外気がリークするのを防ぐことができる。したがって第１の気密室内の温度条件や圧力条件を保持したまま、管を外部へ取り出すことができる。このため処理装置の連続運転ができ、処理の生産性を向上することができる。本発明の処理装置では、この点がガス状排出物やその凝縮物を系外に取り出すために処理装置停止していた従来の処理装置と大きく異なる。
【００２５】
排気系は第２の気密室と接続しても、管の第３の開口部と接続してもよい。前者の場合ガス状排出物は管から第２の気密室を通って排気系へと導かれる。後者の場合にはガス状排出物は管の第３の開口部から直接排気系へと導かれる。また管の前記第３の開口部と前記排気系とはできるだけ気密に接続することが好ましい。管の第３の開口部と排気系とを直接接続することにより、処理対象物体からの蒸発物が第２の気密室内に凝縮するのを防ぐことができる。
【００２６】
管により気密扉を遮蔽しながら管により処理対象物体からのガス状排出物を外部へ導出するためには、管は第１の開口部またはスリーブへできるだけフィットすることが好ましい。ところがスリーブや管または管内への凝縮物の熱膨張等に起因して、管がスリーブから抜けにくくなることがある。管の第３の開口部と排気系とを直接接続すると、管とスリーブとの間に多少の隙間があっても、第２の気密室と管との間の空間は第１の気密室および管を通じて排気され、ガス状排出物が第２の気密室と管との間の空間へ流入するのを防止することができる。管の第３の開口部と排気系とを接続するためには、管が第１の開口部へ挿入されたとき、第３の開口部と排気系とを接続する配管やパッキンを用いるようにしてもよい。
【００２７】
また、前記管が前記第１の気密室の前記第１の開口部へ挿入されたとき、前記管と前記第２の気密室との間の空間の圧力が前記第１の気密室内部の圧力よりも高くなるように調節する手段をさらに具備するようにしてもよい。さらに前記管が前記第１の気密室の前記第１の開口部へ挿入されたとき、前記第１の気密室内部の圧力が、前記管と前記第２の気密室との間の空間の圧力がよりも低く、かつ前記管内の圧力よりも高くなるように調節する手段を具備するようにしてもよい。すなわち第１の気密室内の圧力をＰ１、前記管と前記第２の気密室内の間の空間の圧力をＰ２、前記管内の圧力をＰ３としたとき、Ｐ２>Ｐ１、より好ましくはＰ２>Ｐ１>Ｐ３とすることにより、第１の気密室から前記管と前記第２の気密室内の間の空間へ蒸発物が侵入するのを防止することができる。
【００２８】
このような圧力の調節は、前記管と前記第２の気密室との間の空間にキャリアガスを供給することにより行うようにしてもよい。前記管と前記第２の気密室との間の空間に供給されたキャリアガスは、第１の気密室を通じて管内に導かれ、管の第３の開口部を通じて排気される。このため前記管と前記第２の気密室との間の空間は圧力によって第１の気密室からシールされるのである。前記管と前記第２の気密室との間の空間は、気密扉が開いているときに収容される空間ともつながっているから、気密扉、特にそのシール部、へ処理対象物体からの蒸発物が凝縮するのを防止することができる。さらにこのような構成を採用することにより。管とスリーブとのはめあわせマージンが大きくなる。このため管とスリーブとがかみ合って抜けなくなるのを防止することができる。
【００２９】
また本発明の処理装置では、前記第２の気密室）（または管）と前記排気手段との間に配設されたフィルター手段をさらに具備するようにしてもよい。フィルター手段としては少なくとも湿式フィルターを備えることが好ましい。第１の気密室を排気系により減圧し、第１の気密室と排気系との間で処理対象物体からの蒸発物を凝縮しようとする場合、未凝縮の蒸発物や、凝縮した固体粒子がどうしても真空ポンプにまで到達してしまう。このため真空ポンプが痛んだり、メンテナンス頻度が高くなったりする。本発明の処理装置では、排気系の前段に油、水のような液体にガス中の微粒子、粉塵などをトラップする湿式フィルターを備えることにより、真空ポンプに微粒子、粉塵などが到達するのを防止することができる。湿式フィルターとしては例えば布状の担体に油を含浸させた油膜フィルターなどを用いることができる。油は毛細管現象等により布に吸い上げられ、油膜を形成する。排気系へと導かれる粉塵、微粒子はこの油膜にトラップされる。油に替えてアルカリ溶液などの水溶液による液体膜を形成して窒素酸化物や、硫黄酸化物などの酸性物質をトラップするようにしてもよい。また水封ポンプ、油封ポンプなどの液封ポンプを湿式フィルターとして用いるようにしてもよい。この場合粉塵、微粒子は液封ポンプの封液にトラップされる。
【００３０】
管や第２の気密室、あるいはこれらと真空ポンプとの間にネットや不織布などの乾式フィルターを配設してももちろん良い。このような乾式フィルターは管の内部や、第２の気密室内に配設するようにしてもよい。しかしながらこのような固体を乾燥状態でトラップするタイプのフィルターは、後ろ側を真空ポンプで排気していると、トラップした粉塵の一部を通過させることが不可避であるため、湿式のフィルターと組み合わせて用いることが好ましい。
【００３１】
本発明の処理方法は、処理対象物体を気密領域内で加熱して前記処理対象物体の構成成分を熱分解し、前記気密領域と開閉可能な気密扉を挟んで隣接する、前記熱分解により生じたガス状排出物成分の処理系側から、前記気密扉を開いて前記気密扉が前記気密領域から遮蔽されるように管を挿入して、前記ガス状排出物を前記処理系側へ導入する、ことを特徴とする。
【００３２】
また本発明の処理方法は、処理対象物体を気密領域内に導入し、前記気密領域の圧力を減じて前記処理対象物体の構成成分を抽出し、前記気密領域と開閉可能な気密扉を挟んで隣接する前記抽出成分の処理系側から、前記気密扉を開いて前記気密扉が前記気密領域から遮蔽されるように管を挿入して、前記抽出成分を前記処理系側へ導入する、ことを特徴とする。
【００３３】
また本発明の処理方法は第１の金属を含有する処理対象物体を第１の気密領域内で減圧下で加熱して前記第１の金属を蒸発させ、前記気密領域と開閉可能な気密扉を挟んで隣接する第２の気密室から、前記気密扉が前記第１の気密室から遮蔽されるように管を挿入し、前記管を冷却して前記第１の金属を凝縮させることを特徴とする。
【００３４】
また本発明の処理装置は、第１の金属を含有する土壌を気密領域内で減圧下で加熱して前記第１の金属を蒸発させ、前記気密領域と開閉可能な気密扉を挟んで隣接する第２の気密室から、前記気密扉が前記気密領域から遮蔽されるように管を挿入し、前記管を冷却して前記処理対象物体から蒸発した前記第１の金属を凝縮させる、ことを特徴とする。
【００３５】
また本発明の処理装置は、水分と有機物と第１の金属とを含有する土壌を気密領域内で加熱して前記水分を蒸発させるとともに前記有機物を蒸発または熱分解し、蒸発した前記水分、前記有機物または前記有機物の熱分解生成物を、前記気密領域と開閉可能な第１の気密扉を介して接続された前記水分、前記有機物または前記有機物の熱分解生成物の処理系側から、前記第１の気密扉を開いて前記第１の気密扉が前記気密領域から遮蔽されるように管を挿入して前記処理系側へ導入し、前記水分と前記有機物との蒸発、および前記有機物の熱分解の後に前記第１の金属を蒸発させ、蒸発した前記第１の金属を、前記気密領域と開閉可能な第２の気密扉を挟んで隣接する第２の気密室側から、前記第２の気密扉を開いて前記第２の気密扉が前記気密領域から遮蔽されるように管を挿入して前記第２の気密室へ導入し、前記管を冷却して少なくとも前記第１の金属を凝縮させる、ことを特徴とする土壌の処理方法。前記土壌から、前記第１の金属を蒸発させた後には、実質的に有機ハロゲン化物フリーな冷却ガスにより処理装置の加熱残渣を冷却することが好ましい。
【００３６】
すなわち本発明の処理方法は、気密領域で処理対象物体の加熱、減圧などを行うときに、処理対象物体からの蒸発物を含むガス状排出物を、気密領域の温度、圧力、酸素濃度などの諸条件を維持しつつ、気密領域からガス状排出物を取り出す方法である。このため本発明では気密領域の開口部に配設され、気密領域を気密に封止することが可能な扉と、気密領域の開口部に挿抜される管とを採用している。前述のように、本発明では、扉を開いて気密領域からガス状排出物を処理系に導入する場合に、開口部に管を挿入し、この管によって開いた状態の待避位置にある扉をガス状排出物から遮蔽する。このような構成を採用することにより、気密扉にガス状排出物が凝縮したり付着したりするのを防止することができる。また気密扉のシール部がガス状排出物の熱により損傷するのを防止することができ、気密扉のシール性を保つことができる。
【００３７】
次に本発明を適用可能な処理装置の例について説明する。管と気密扉とを用いることにより、気密領域から処理系へ処理対象物体からのガス状排出物を取り出す本発明は、以下に説明するような各種の処理装置に適用することができる。
【００３８】
本発明は、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理するために、樹脂などの有機物を処理する処理系手段と、金属を気化して回収する処理系とを備えたものである。
【００３９】
本発明の処理装置は、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理する処理装置であって、前記処理対象物体の前記樹脂が選択的に熱分解するように温度と圧力とを調節する温度調節手段および圧力調節手段とを備えた第１の気密領域と、前記第１の気密領域と開閉可能な隔壁によって隔てられ、前記処理対象物体中の金属を選択的に気化するように温度と圧力とを調節する温度調節手段と圧力調節手段とを備えた第２の気密領域と、前記第１の気密領域に接続され、前記樹脂の熱分解により生じたガスを処理する第１の処理系と、前記第２の気密領域に接続され、前記処理対象物体から気化した金属を処理する第２の処理系とを具備したことを特徴とする。
【００４０】
第１の気密領域は、処理対象物体中の金属（水銀を除く）が気化しないように樹脂等の有機物を選択的に熱分解するものである。一般に処理対象物が複雑である場合には、処理中に、処理対象物体が部分的に酸化されたり、還元されたり、あるいは相平衡状態が変化することがあり得るが、処理対象物体の構成金属（ただし水銀を除く）が処理対象物体内あるいは第１の気密領域に気化せずに残っていればよい。また処理対象物体の構成金属が実質的に酸化しないように維持しながら有機物を分解する温度調節手段と圧力調節手段とを備えるようにしてもよい。
【００４１】
温度調節手段としては、加熱手段と温度測定手段を用いるようにすればよい。加熱手段としては、各種対流加熱、輻射加熱などを必要に応じて選択し、又は組合わせて用いるようにすればよい。例えばシーズヒーター、ラジアントチューブなどの抵抗加熱を用いるようにしてもよいし、ガス、重油や軽油などを燃焼させるようにしてもよい。さらに誘導加熱手段を用いるようにしてもよい。温度測定手段としては各種温度センサを用いるようにすればよい。
【００４２】
第１の気密領域では処理対象物体中の金属があまり酸化したり気化しないような温度圧力条件で樹脂等の有機物は選択的に分解し、気化（油化してから気化したものも含む）あるいは炭化する。
【００４３】
そして気化した樹脂の分解生成ガスは第１の処理系で処理される。例えば回収されるが、この回収した樹脂の分解生成物を燃焼させて加熱手段として用いるようにしてもよい。前述のように、一般に処理対象物が複雑であり、また大量である場合には、処理中に、処理対象物体が部分的に酸化されたり、還元されたり、あるいは相平衡状態が変化することがあり得る。例えば樹脂の分解生成物を回収する第１の処理系に、処理対象物体の構成金属が混入した場合には、後工程で分離回収するようにすればよい。
【００４４】
圧力調節手段としては、排気手段または加圧手段と圧力測定手段を用いるようにすればよい。排気手段は例えばロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ブースターポンプなど各種真空ポンプを用いるようにすればよい。加圧手段としては例えばガスリザバーから気体を系内に導入するようにしてもよい。圧力測定手段はブルドン管やピラニーゲージなどを測定する真空度などに応じて用いるようにすればよい。
【００４５】
また、第１の気密領域に隣接してパージ領域を設けるようにしてもよい。パージ領域には排気系または加圧系などの圧力調節手段、処理対象物体の予熱または冷却のための温度調節手段を設けるようにしてもよい。さらに、系内のガス置換のためのキャリアガス導入系を設けるようにしてもよく、このキャリアガス導入系は加圧系と兼ねるようにしてもよい。
処理対象物体は装置外部からパージ領域を経て第１の気密領域に導入される。
【００４６】
パージ領域を設けることにより、第１の気密領域への処理対象物体の導入の際に、第１の気密領域は装置外部から隔離される。また、第１の気密領域内を常に排気し減圧状態を保てるため真空ポンプの負担が軽減される。
【００４７】
同じように第２の気密領域に隣接してパージ領域を設けるようにしてもよい。処理対象物体は第２の気密領域からパージ領域を経て装置外部へ取り出される。
【００４８】
第２の気密領域の後段にパージ領域を設けることにより、処理対象物体を第２の気密領域から取り出す際に、第２の気密領域は装置外部から隔離される。したがって、第２の気密領域内を常に排気し減圧状態を保てるため真空ポンプの負担が軽減される。また、加熱した処理対象物体の温度が、大気圧下でも酸化されない温度に冷却されるまで、処理対象物体を外気から遮断して保持することもできる。
【００４９】
すなわちパージ領域は装置保全の観点からも処理対象物保全の観点からも、装置外部と第１および第２の気密領域とのバッファ領域として機能する。
【００５０】
この処理装置の第１の気密領域と第２の気密領域とは開閉可能な隔壁によって隔てられている。この隔壁はそれぞれの領域の気密性を保つとともに、それぞれの領域の断熱性を保つものである。例えば気密性を保つ真空扉と、断熱性を保つ断熱扉を組合わせて用いるようにしてもよい。第１のおよび第２の気密領域を、断熱扉−真空扉−断熱扉といった隔壁で隔てるようにすれば、それぞれの領域の気密性と断熱性とが保たれる。このように真空扉と、この真空扉が隔てる領域との間に断熱扉を配設することにより、真空扉に大きな熱的負荷がかかる場合であっても真空扉を熱的負荷から保護することができる。この場合には第１および第２の気密領域の熱から真空扉が保護される。
【００５１】
このような隔壁は当然ながら装置外部とパージ領域との間、パージ領域と第１の気密領域との間、第２の気密領域とパージ領域との間にも配設されが、それぞれどのような隔壁を配設するかは必要に応じて設計するようにすればよい。例えばパージ室の熱的負荷が小さい場合には真空扉を配設するようにすればよい。
【００５２】
処理対象物体が導入された第１の気密領域内は、処理対象物体中の金属の状態は保持され、樹脂は分解するように温度圧力条件が調節される。この温度圧力条件はあらかじめ設定しておくようにしてもよいし、温度や圧力の測定値を加熱手段、圧力調節手段などにフィードバックして制御するようにしてもよい。第２の気密領域についても同様である。
【００５３】
また第１の気密領域内を減圧すると、酸素濃度も低下し加熱により処理対象物体が急激に酸化されることはない。また加熱により樹脂から大量の分解生成ガスが発生するが、一般的に樹脂は分解してもほとんど酸素を発生しない。さらに、樹脂の分解生成物も容易に気化される。
【００５４】
一方、減圧すると気密領域内の熱伝導率は低下する。しかし第１の気密領域内が非酸化雰囲気であれば、大気圧下または加圧下でも処理対象物体実質的に酸化されない。したがって第１の気密領域内が非酸化雰囲気であれば、加圧が可能であり系内の熱伝導率が向上する。
【００５５】
第１の処理系は処理対象物体を構成する有機物の分解生成ガスを含むガス状排出物を処理するものである。ここで、樹脂は合成樹脂でもよいし天然樹脂でもよく、またこれらの混合物でもよい。
【００５６】
この第１の処理系尾としては、ガスを凝縮させて油化する油化装置を用いるようにしてもよい。また樹脂の分解生成ガス中にハロゲン、有機ハロゲン化物などのガスが含まれる場合には、例えば触媒などを用いて分解するようにしてもよい。
【００５７】
前述のように、第１の処理系で回収した重油や軽油などを第１または第２の気密領域の加熱に用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、第１の処理系は複数系統備えるようにしてもよいし、多段に接続するようにしてもよい。
【００５９】
第１の気密領域で処理対象物体の樹脂成分はほとんど分解し、分解生成ガスは回収、または無害化される。したがって、処理対象物体中の金属は気化せずに処理対象物体中に存在している。一方、処理対象物体の樹脂の多くは炭化物として存在している。そしてこの状態で処理対象物体を第１の気密領域から第２の気密領域へ移送する。
【００６０】
本発明の処理装置では、第１の気密容器内で加熱された処理対象物体は、冷却されることなく第２の気密領域に導入される。したがって、第２の気密領域での投入エネルギーは大幅に節約され、加熱時間も短縮される。
【００６１】
処理対象物体が導入された第２の気密領域内は、処理対象物体中の金属が気化するように温度圧力条件が調節される。第２の気密領域内を減圧すると、処理対象物体中の金属は、常圧下よりも低い温度で蒸発する。また、酸素濃度も低下し第２の気密領域内は非酸化雰囲気になるから、気化した金属の金属状態は保たれる。
【００６２】
例えば、Ｚｎの７６０Ｔｏｒｒにおける沸点は１２０３Ｋであるが、１Ｔｏｒｒでの沸点は７４３Ｋ、１０-4Ｔｏｒｒでの沸点は５３３Ｋである。
【００６３】
また、例えばＰｂの７６０Ｔｏｒｒ（１ａｔｍ）における沸点は２０１７Ｋであるが、１０-1Ｔｏｒｒでの沸点は１１００Ｋ、１０-3Ｔｏｒｒでの沸点は９００Ｋである。
【００６４】
このように第２の気密領域内で金属は温度圧力条件にしたがって選択的に気化する。
【００６５】
また、第２の気密領域に導入されたとき、処理対象物体の樹脂のほとんどは炭化物となっているから、処理対象物体から金属を気化させても分解生成ガスはほとんど発生しない。したがって気化した金属は金属状態のまま高い純度で回収され、また真空ポンプの負荷も軽減される。
【００６６】
第２の回収手段は、このように第２の気密領域で気化した金属を回収するものである。
【００６７】
例えば第２の気密領域に排気系を有する回収チャンバを接続し、このチャンバ内で気化した金属を融点以下に冷却して凝縮させ回収するようにしてもよい。回収チャンバ内を例えば向流構造や螺旋構造にするようにしてもよい。あるいは回収チャンバと第２の気密領域との間、回収チャンバと排気系との間にバルブや開閉可能な隔壁を設けるようにしてもよい。  気化した金属を連続的に凝縮、回収する場合でも、バッチ処理で凝縮、回収する場合でも、回収チャンバ内の気化した金属の滞留時間が長くなれば回収効率は高まる。
【００６８】
また、第２の気密領域内にＮ2 や希ガスをキャリアガスとして導入するようにしてもよい。気化した金属はキャリアガスにより回収チャンバに効率的に導入される。
【００６９】
第２の回収手段は複数系統備えるようにしてもよい。複数の第２の回収手段で同じ金属を回収するようにしてもよいし、第２の気密領域内の温度と圧力を段階的に調節して複数の金属をそれぞれ選択的に気化させ、複数系統の第２の回収手段を切り換えて回収するようにしてもよい。
【００７０】
また第２の回収手段は多段に接続するようにしてもよい。
【００７１】
このように本発明の処理装置は樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理するものである。本発明の処理装置は、処理対象物体の構成樹脂を分解する第１の気密領域を、処理対象物体の構成金属を気化する第２の気密領域の前段に備えることにより、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体の処理を可能にしたものである。気密領域内で大量に発生する処理対象物体の樹脂の分解生成ガスは、第１の気密領域に接続した第１の処理系でクラッキング、触媒反応、冷却、中和、吸着等の処理が施される。したがって第２の気密領域で金属が気化するような十分な加熱と減圧を行うことができる。
【００７２】
また、第１の気密領域内では、処理対象物体の金属があまり酸化したり気化しないような条件で樹脂を選択的に熱分解するから、金属は金属状態で処理対象物体から分離回収される。
【００７３】
また本発明の処理装置は、第１の気密領域の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段をさらに具備するようにしてもよい。例えば第１の気密領域内の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度に応じて第１の気密領域内の温度、圧力、キャリアガスの流量を調節してもよい。
【００７４】
酸素濃度調節手段を備えることにより、より選択的に処理対象物体の構成樹脂を熱分解することができる。また、第１の気密領域には、金属が実質的に酸化しないように維持しながら樹脂を選択的に熱分解する温度調節手段と圧力調節手段と酸素濃度調節手段とを備えるようにしてもよい。
【００７５】
この処理装置の特徴は、第１の気密領域に酸素濃度調節手段を備えたことにある。この酸素濃度調節手段により、第１の気密領域内の酸素濃度は第１の気密領域内の全圧とは独立に調節することができる。
【００７６】
第１の気密領域内の酸素濃度を調節することにより、第１の気密領域内での処理の自由度が大きくなる。例えば第１の気密領域内の熱伝導率を低下させずに、処理対象物体の構成金属の状態を維持できる。また加圧条件下でより積極的に樹脂を分解することができる。
【００７７】
酸素濃度調節手段は例えば酸素濃度測定手段である酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。
【００７８】
酸素濃度センサは例えばジルコニア（酸化ジルコニウム）を採用したいわゆるジルコニアセンサを用いるようにしてもよいし、赤外分光法で例えばＣＯとＣＯ2 の吸収を測定するようにしてもよい。さらに、ＧＣ−ＭＳを用いるようにしてもよく、必要に応じて選択し、あるいは組合わせて用いるようにすればよい。
【００７９】
キャリアガスガスとしては例えばＮ2 や、Ａｒなどの希ガスを用いるようにしてもよい。また、このキャリアガスにより、第１の気密領域内の酸素濃度が調節されるだけでなく、樹脂の分解生成ガスは効率的に第１の回収手段へ導かれる。また、圧力調節手段と兼ねるようにしてもよい。さらに酸素に限らず、例えば塩素などハロゲンの濃度を検出し、検出した塩素濃度に応じて第１の気密領域内の温度、圧力、キャリアガスの流量を調節してもよい。このようにすることで、ダイオキシンが生成したり再合成されるのを抑制することができる。
【００８０】
また、第２の気密領域は複数備えるようにしてもよい。すなわち、樹脂と第１の金属と第２の金属とを構成材として有する処理対象物体を処理する処理装置であって、前記樹脂を選択的に熱分解する温度調節手段と圧力調節手段と酸素濃度調節手段とを備えた第１の気密領域と、第１の気密領域と開閉可能な隔壁によって隔てられた前記処理対象物体中の第１の金属を選択的に気化する温度調節手段と圧力調節手段とを備えた第２の気密領域と、第２の気密領域と開閉可能な隔壁によって隔てられた処理対象物体中の第２の金属を選択的に気化する温度調節手段と圧力調節手段とを備えた第３の気密領域と、第１の気密領域に接続された樹脂が分解して生成したガスを回収する第１の回収手段と、第２の気密領域に接続された処理対象物体から気化した第１の金属を回収する第２の回収手段と、第３の気密領域に接続された処理対象物体から気化した第２の金属を回収する第３の回収手段とを具備するようにしてもよい。
【００８１】
この処理装置の形態の特徴は、第２の気密領域を複数備えたことにある。第２の気密領域を複数備えることにより、処理対象物体中に含まれる複数の金属はそれぞれ選択的に気化され、回収される。
【００８２】
また本発明の処理装置は、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理する処理装置であって、前記処理対象物体を保持する、温度調節手段と圧力調節手段と酸素濃度調節手段とを備えた気密容器と、前記気密容器に接続して配設され、前記処理対象物体の前記樹脂が熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節したとき前記樹脂の熱分解により生じたガスを回収する第１の回収手段と、前記気密容器に接続して配設され、前記処理対象物体中の第１の金属が選択的に気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節したとき前記処理対象物体から気化した金属を回収する第２の回収手段とを具備したことを特徴とする。気密容器に接続して配設され、処理対象物体中の第２の金属が選択的に気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節したとき処理対象物体から気化した第２の金属を回収する第３の回収手段とをさらに具備するようにしてもよい。
【００８３】
第１の回収手段は、処理対象物体中の第１および第２の金属が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節したとき樹脂が分解して生成したガスを回収するようにしてもよい。
【００８４】
この処理装置は前述の本発明の処理装置が、気密容器内の温度、圧力、酸素濃度条件など条件の異なる複数の気密領域を備えたものであるのに対し、１つの気密容器内の条件を変化させる手段と、系内の条件に応じた複数の回収手段を備えた処理装置である。
【００８５】
気密容器内の温度調節手段、すなわち処理対象物体の温度調節手段は前述の本発明の処理装置と同様に加熱手段と温度センサなどを用いるようにすればよい。加熱についても対流、輻射など各種加熱手段を必要に応じて選択または組合わせて用いるようにしてもよい。
【００８６】
圧力調節手段についても前述の本発明の処理装置と同様に、排気手段、加圧手段と圧力測定手段を用いるようにすればよい。排気手段は例えばロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ブースターポンプなど各種真空ポンプを用いるようにすればよい。加圧手段としては例えばガスリザバーから気体を系内に導入するようにしてもよい。圧力測定手段はブルドン管やピラニーゲージなどを測定する真空度などに応じて用いるようにすればよい。
【００８７】
酸素濃度調節手段についても同様に酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにすればよい。
【００８８】
回収手段についても前述の本発明の処理装置同様に備えるようにすればよい。
【００８９】
すなわち、第１の回収系としては例えば樹脂の分解生成ガスを凝縮回収する油化装置を備えるようにしてもよい。そして、この油化装置で得た油を加熱手段として用いるようにしてもよい。
【００９０】
また第２、第３の回収手段としては、例えば気密領域に排気系を有する回収チャンバを接続し、このチャンバ内で気化した金属を融点以下に冷却して凝縮させ回収するようにしてもよい。回収チャンバ内を例えば向流構造や螺旋構造にするようにしてもよい。あるいは回収チャンバと第２の気密領域との間、回収チャンバと排気系との間にバルブや開閉可能な隔壁を設けるようにしてもよい。すなわち処理対象物体から気化した金属が回収チャンバ内に導入されたら、回収チャンバを閉鎖して冷却し、金属を凝縮させて回収するようにしてもよい。
【００９１】
本発明の処理システムは、鉛を構成材として有する処理対象物体を処理する処理システムであって、前記処理対象物体を内部に保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する制御手段と、前記気密容器に接続され、前記処理対象物体から気化した鉛を回収する回収手段とを具備したことを特徴とする。回収手段としては前述した管と気密扉とを組み合わせた構成を採用することができる。
【００９２】
また、鉛と樹脂とを構成材として有する処理対象物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、気密容器内の温度と圧力とを処理対象物体中の鉛が実質的に気化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第１の制御手段と、気密容器内の温度と圧力とを処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第２の制御手段と、気密容器に接続した、樹脂が分解して生じたガスを回収する第１の回収手段と、気密容器に接続した、処理対象物体から気化した鉛を回収する第２の回収手段とを具備するようにしてもよい。
【００９３】
本発明の処理システムは、鉛と樹脂とを構成材として有する処理対象物体を処理する処理システムであって、前記処理対象物体を内部に保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記温度調節手段と前記酸素濃度調節手段とを制御する第１の制御手段と、前記容器内の温度と圧力を前記処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する制御する第２の制御手段と、前記気密容器に接続され、前記樹脂の熱分解により生じたガスを回収する第１の回収手段と、前記気密容器に接続され、前記処理対象物体から気化した鉛を回収する第２の回収手段とを具備したことを特徴とする。
【００９４】
第１の制御手段は、気密容器内の温度と酸素濃度を処理対象物体中の鉛が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように温度調節手段と酸素濃度調節手段とを制御するようにしてもよい。
【００９５】
本発明の処理方法は、気密容器内に鉛を構成材として有する処理対象物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、前記処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する工程と、前記処理対象物体から気化した鉛を回収する工程とを有することを特徴とする。
【００９６】
また、鉛と樹脂とを構成材として有する処理対象物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、処理対象物体中樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と圧力を調節する第１の制御工程と、処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の制御工程と、樹脂が熱分解して生じたガスを回収する第１の回収工程と、処理対象物体から気化した鉛を回収する第２の回収工程とを有するようにしてもよい。
【００９７】
また、本発明の処理方法は、鉛と樹脂とを構成材として有する処理対象物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する第１の制御工程と、前記処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の制御工程と、前記樹脂が熱分解して生じたガスを回収する第１の回収工程と、前記処理対象物体から気化した鉛を回収する第２の回収工程とを有することを特徴とする。
【００９８】
また、第１の制御工程は、処理対象物体中の鉛が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。
【００９９】
これらの本発明の処理システムおよび処理方法は、鉛を含む処理対象物体から鉛を分離回収することができるものである。
【０１００】
第１の制御工程は、例えば気密容器内の酸素濃度を１０ｖｏｌ％以下程度に調節するようにしてもよい。酸素濃度を調節することにより、鉛の酸化が防止される。
【０１０１】
また、第１の制御工程は、例えば気密容器内の温度を３２３〜１０７３Ｋの範囲で調節するようにしてもよい。
【０１０２】
また、第１の制御工程は、例えば気密容器内の圧力を７６０〜１０Ｔｏｒｒ程度に調節するようにしてもよい。圧力を調節することにより、より低い温度で鉛が気化される。
【０１０３】
第２の制御工程は、例えば気密容器内の圧力を７．６×１０2 〜７．６×１０3 Ｔｏｒｒ程度に調節するようにしてもよい。加圧して樹脂を選択的に熱分解することにより、樹脂の熱分解が促進する。
【０１０４】
また、第２の制御工程は、例えば気密容器内の温度を７１３〜２２７３Ｋの範囲で調節するようにしてもよい。
【０１０５】
この処理システムおよび方法の基本的特徴は、処理対象物体を気密容器内に導入し、気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を調節して、処理対象物体中の鉛を選択的に気化させて、処理対象物体から分離、回収することにある。さらに鉛以外の金属についても、この金属が選択的に気化するような所定の温度、圧力条件に気密容器内を制御して、処理対象物体から分離、回収するようにしてもよい。
【０１０６】
また、処理対象物体が鉛と樹脂とを含む場合には、まず、鉛が気化したり、酸化したりしないような条件で処理対象物体を加熱することにより、樹脂部分を選択的に熱分解（ガス化、油化、炭化物化）し、ついで鉛を選択的に気化させ、気化した鉛を金属状態で回収するものである。ここで樹脂は合成樹脂でもよいし天然樹脂でもよく、またこれらの混合物でもよい。一般的に、熱可塑性樹脂は加熱により多くの部分を気化、油化させ回収することができるが、熱硬化性樹脂は炭化、気化する部分が多い。いずれにしても処理対象物体の構成樹脂を選択的に熱分解することにより、鉛を積極的に回収することができる。
【０１０７】
処理システムの装置部分には、例えば前述したような本発明の処理装置を用いるようにしてもよい。すなわち、例えば、一つの気密容器内の温度、圧力、酸素濃度などの条件を段階的に調節して樹脂の選択的な熱分解と、鉛の気化を行うようにしてもよい。また、温度、圧力、酸素濃度などの条件の異なる複数の気密領域を配設し、各気密領域間を隔てる隔壁を開閉して処理対象物体を順次移送することにより樹脂の選択的な熱分解と、鉛の気化とを行うようにしてもよい。
【０１０８】
温度調節手段としては、加熱手段と温度測定手段を用いるようにすればよい。加熱手段としては例えばシーズヒーターなどの抵抗加熱を用いるようにしてもよいし、重油や軽油などの油を燃焼させるようにしてもよい。さらに誘導加熱を用いるようにしてもよい。温度測定手段としては各種温度計を用いるようにすればよい。
【０１０９】
気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を制御することにより、処理対象物体中の鉛が酸化したり気化しないような温度圧力条件で樹脂は選択的に熱分解し、気化（油化してから気化したものも含む）あるいは炭化する。そして気化した樹脂の熱分解生成ガスは第１の回収手段で回収されるが、この回収した樹脂の分解生成物を燃焼させて加熱手段として用いるようにしてもよい。
【０１１０】
圧力調節手段としては、排気手段または加圧手段と圧力測定手段を用いるようにすればよい。排気手段は例えばロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ブースターポンプなど各種真空ポンプを真空度、排気容量など必要に応じて備えるようにすればよい。加圧手段としては例えばガスリザバーから気体を系内に導入するようにしてもよい。
【０１１１】
また、気密容器内にキャリアガスを導入するようにしてもよい、そしてこのキャリアガスを例えば排気系のバルブや導入流量を調節して加圧手段として用いるようにしてもよい。
【０１１２】
圧力測定手段はブルドン管やピラニーゲージなどを測定する真空度などに応じて用いるようにすればよい。
【０１１３】
本発明の処理システムにおいても、温度調節手段と圧力調節手段とに加えて、気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段を備えたるようにしてもよい。
【０１１４】
この酸素濃度調節手段を備えることにより、気密容器内の酸素濃度は全圧とは独立に調節される。気密容器内の酸素濃度を調節することにより、気密容器内での処理の自由度が大きくなる。例えば気密容器内の熱伝導率を低下させることなく、樹脂を選択的に熱分解することができる。また、処理対象物体の構成金属の酸化、気化を抑制することもできる。  特に処理対象物体が構成材として樹脂を含む場合、気密容器内の酸素濃度を調節することにより、鉛の状態を実質的に維持したまま、より効果的に樹脂を選択的に熱分解できる。例えば気密容器内を非酸化雰囲気で１〜１０気圧程度に加圧して、より積極的に樹脂を選択的に熱分解することができる。
【０１１５】
酸素濃度調節手段は例えば酸素濃度測定手段である酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。
【０１１６】
酸素濃度センサは例えばジルコニア（酸化ジルコニウム）を採用したいわゆるジルコニアセンサを用いるようにしてもよいし、赤外分光法で例えばＣＯとＣＯ2 の吸収を測定するようにしてもよい。さらに、ＧＣ−ＭＳを用いるようにしてもよく、必要に応じて選択し、あるいは組合わせて用いるようにすればよい。
【０１１７】
そして本発明の処理システムは、このような温度調節手段、圧力調節手段または酸素濃度調節手段を制御する制御手段を備えている。この制御手段は気密容器内の温度、圧力または酸素濃度を、樹脂が選択的に熱分解するように、また、処理対象物体中の鉛が選択的に気化するように制御するものである。この制御手段は気密容器内の状態を、前述した温度センサ、圧力センサ、酸素濃度センサなどにより測定し、この測定値を加熱手段、排気系、加圧系、キャリアガス導入系などにフィードバックして気密容器内の状態を最適化するようにしてもよい。
【０１１８】
そして、このような制御は気密容器内の状態のパラメータに応じて、操作員が加熱手段、排気系、加圧系、キャリアガス導入系を操作するようにしてもよい。
【０１１９】
また、測定した気密容器内の状態のパラメータを入力として、加熱手段、排気系、加圧系、キャリアガス導入系などを気密容器内の条件が最適化されるように操作する信号を出力とするような制御装置を備えるようにしてもよい。この制御回路はプログラムとして、制御装置の記憶手段内に格納するようにしてもよい。
【０１２０】
本発明の処理方法における第１の工程は、処理対象物体を加熱して樹脂を選択的に熱分解する工程である。
【０１２１】
プラスティックなどの樹脂は３２３Ｋ（５０℃）程度から溶融などが始まり、４５３〜８７３Ｋ（１８０〜６００℃）程度で熱分解し主としてＣ１〜Ｃ１６の炭化水素系ガスを排出する。これら樹脂の選択的な熱分解によって生じた分解生成ガスは例えば排ガス処理系などで凝縮させるなどして有価な油として回収することができる。
【０１２２】
この樹脂の選択的な熱分解は容器内の酸素濃度を調節した状態で行うことが好ましい。酸素濃度は気密容器内の全圧により調節するようにしてもよいし、Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスを導入して調節するようにしてもよい。
【０１２３】
気密容器内の酸素濃度を調節することにより、鉛の酸化を防止することができる。また、酸素濃度を全圧とは別に調節することにより、気密容器内の熱伝導率を低下させずに鉛の酸化を防止することができ、樹脂の分解効率、分解生成ガスの回収効率が向上する。場合によっては、Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスを導入して気密容器内を加圧して、樹脂を選択的に熱分解するようにしてもよい。
【０１２４】
処理対象物体中の樹脂は完全に熱分解する必要はなく、鉛の分離、回収に悪影響を及ぼさない程度に分解すればよい。
【０１２５】
鉛（金属）が７６０ｍｍＨｇの蒸気圧を示すのは２０１７Ｋであるが、酸化鉛ではより低い１７４５Ｋで７６０ｍｍＨｇの蒸気圧を示す。したがって、気密容器内の酸素濃度を調節することにより、金属鉛が酸化鉛に酸化するのを抑制して鉛の飛散を防止し、後工程でより積極的に鉛を回収することができる。
【０１２６】
このように処理対象物体中の樹脂を選択的に熱分解したなら、気密容器内の温度と圧力を鉛が選択的に気化するように制御し、鉛を処理対象物体中から分離、回収する。
【０１２７】
処理対象物体中に鉛以外の金属などが含まれている場合には、蒸気圧の差により鉛を選択的に気化させる。
【０１２８】
鉛が気化する温度は気密容器内の圧力によって変化する。大気圧下では例えば１６７３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は８４ｍｍＨｇであるのに対し鉄、銅、スズの蒸気圧は１ｍｍＨｇにも達しない。
【０１２９】
したがって、処理対象物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１３０】
また、大気圧下では例えば２０１３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は７６０ｍｍＨｇであるのに対しスズの蒸気圧は１５ｍｍＨｇ、銅の蒸気圧は３ｍｍＨｇにも達しない。したがって、処理対象物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１３１】
また、気密容器内を減圧することによりさらに低い温度で処理対象物体中の鉛を気化させることができる。
【０１３２】
気密容器内の圧力を１０-1Ｔｏｒｒに調節すれば、ほぼ１１００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１３３】
また、気密容器内の圧力を１０-3Ｔｏｒｒに調節すれば、ほぼ９００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１３４】
さらに、気密容器内の圧力を１０-4Ｔｏｒｒに調節すれば、ほぼ７００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１３５】
このように選択的に発生させた鉛の蒸気は、例えば鉛の融点以下に冷却した回収装置などで、金属鉛として回収する。
【０１３６】
このように蒸気鉛を凝縮、結晶化して回収する場合、装置内の蒸気鉛の滞留時間を長く設定することで鉛の回収率は高くなる。例えば回収装置の構造は向流構造あるいは螺旋構造にするようにしてもよい。
【０１３７】
また、気密容器内から回収装置へＮ2 や、Ａｒなどの希ガスをキャリアガスとして流すことにより、鉛蒸気をより選択的に回収することができる。
【０１３８】
樹脂を選択的に熱分解する工程と、鉛を選択的に気化させる工程を連続的に行うことにより、後の工程の投入エネルギーを大きく抑制することができる。
【０１３９】
すなわち、気体の熱伝導率は圧力低下にしたがって減少するから、鉛を気化する工程で気密容器内を減圧するほど大きなエネルギーを投入する必要がある。しかし本発明の処理システム、処理方法では、樹脂の熱分解工程が鉛を気化させる工程の予備加熱段階ともなっており、鉛を気化する工程で投入するエネルギーを大きく節約することができる。
【０１４０】
さらに、処理対象物体中の水分や油分は樹脂の熱分解工程で処理対象物体から除去されるため、鉛を気化させる工程に悪影響を及ぼすことはない。
【０１４１】
また、本発明の処理システムは、金属で接合された第１の物体と第２の物体とを有する処理対象物体を処理する処理システムであって、前記処理対象物体を内部に保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記第１の物体と第２の物体とを接合する前記金属が気化するように、前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０１４２】
また、第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された第１の物体と第２の物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、気密容器内の温度と圧力とを合金が気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する制御手段とを具備するようにしてもよい。
【０１４３】
また、第１の金属と第２の金属とからなる合金で接合された、樹脂を構成材として有する第１の物体と第２の物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、樹脂が選択的に熱分解するように温度調節手段を制御する第１の制御手段と、気密容器内の温度と圧力とを合金の第１の金属が選択的に気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第２の制御手段と、気密容器内の温度と圧力とを合金の第２の金属が気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第３の制御手段と、樹脂が選択的に熱分解して生じたガスを回収する第１の回収手段と、合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収手段とを具備するようにしてもよい。また、第１、第２の金属の酸化状態を実質的に維持しながら樹脂を選択的に熱分解するようにしてもよい。
【０１４４】
また、第１の金属と第２の金属とからなる合金で接合された、樹脂を構成材として有する第１の物体と第２の物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、気密容器内の温度と圧力とを樹脂が選択的に熱分解するように温度調節手段を制御する第１の制御手段と、前記気密容器内の温度と圧力とを合金の第１の金属が選択的に気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第２の制御手段と、気密容器内の温度と圧力とを合金の第２の金属が気化するように温度調節手段と圧力調節手段とを制御する第３の制御手段と、樹脂が選択的に熱分解して生じたガスを回収する第１の回収手段と、合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収手段とを具備するようにしてもよい。また、第１、第２の金属の酸化状態を実質的に維持しながら樹脂を選択的に熱分解するようにしてもよい。
【０１４５】
また本発明の処理システムは、第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された、樹脂を構成材として有する第１の物体と第２の物体とを有する処理対象物体を処理する処理システムであって、内部に前記処理対象物体を保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記温度調節手段と前記酸素濃度調節手段とを制御する第１の制御手段と、前記合金の第１の金属が選択的に気化するように前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する第２の制御手段と、前記合金の第２の金属が気化するように前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する第３の制御手段と、前記樹脂が熱分解して生じたガスを回収する第１の回収手段と、前記合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収手段とを具備したことを特徴とする。
【０１４６】
また、第１の制御手段は、気密容器内の温度と酸素濃度とを合金の第１の金属の状態が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように温度調節手段と酸素濃度調節手段とを制御するようにしてもよい。
【０１４７】
例えばＺｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、ＡｇまたはＩｎのうち少なくとも１つの元素を第１の金属として処理対象物体から分離または回収するようにしてもよい。
【０１４８】
また、気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を調節することにより、これ以外の金属についても金属状態のまま分離、回収することができる図３０参照）。このことは特に述べない場合も、本発明の全ての部分を通じて同様である。
【０１４９】
また本発明の処理方法は、金属で接合された第１の物体と第２の物体とを有する処理対象物体を処理する処理方法であって、前記処理対象物体を気密容器内に導入しこの気密容器を密閉する工程と、前記金属が気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する工程とを有することを特徴とする。
【０１５０】
また、気密容器内に第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された、第１の物体と第２の物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、前記合金が気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する工程とを有するようにしてもよい。
【０１５１】
また、気密容器内に、第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された、樹脂を構成材として有する第１の物体と第２の物体とを有する処理対象物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第１の工程と、合金中の第１の金属が選択的に気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の工程と、合金中の第２の金属が気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第３の工程と、樹脂が分解して生じたガスを回収する第１の回収工程と、合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収工程とを有するようにしてもよい。
【０１５２】
また第１の工程では、前記合金中の第１の金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と圧力とを調節するようにしてもよい。
【０１５３】
また本発明の処理方法は、第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された、樹脂を構成材として有する第１の物体と第２の物体とを有する処理対象物体を処理する処理方法であって、気密容器内に前記処理対象物体を導入しこの気密容器を密閉する工程と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する第１の制御工程と、前記合金中の第１の金属が選択的に気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の制御工程と、前記合金の第２の金属が気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する第３の制御工程と、前記樹脂の熱分解により生じたガスを回収する第１の回収工程と、前記合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収工程とを有することを特徴とする。
【０１５４】
また第１の制御工程は、合金の第１および第２の金属が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。
【０１５５】
また、気密容器内に、樹脂を構成材として有する回路基板と、この回路基板と第１の金属と第２の金属とを有する合金で接合された電子部品とからなる実装基板を導入しこの気密容器を密閉する工程と、樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する第１の制御工程と、合金中の第１の金属が選択的に気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の制御工程と、合金中の第２の金属が気化するように気密容器内の温度と圧力とを調節する第３の制御工程と、樹脂が選択的に熱分解して生じたガスを回収する第１の回収工程と、合金から気化した第１の金属を回収する第２の回収工程とを有することを特徴とする。第１の制御工程は、合金の第１および第２の金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。
【０１５６】
このような本発明の処理システムは、金属または合金で接合された処理対象物体の接合を解除することができる。また本発明の処理方法は、金属または合金で接合された処理対象物体の接合を解除することができる。
【０１５７】
このような本発明の処理システム、処理方法の基本的な考え方は、気密容器内に処理対象物体を導入し、気密容器内の温度、圧力、酸素濃度などを調節して、接合している金属または合金を気化させることにより、接合を解除するものである。気化した金属は凝縮させるなどして回収するようにすればよい。
【０１５８】
処理対象物体が樹脂を構成材として有する場合には、まず樹脂部分を選択的に熱分解して、気化、油化、炭化する。この樹脂の選択的な熱分解は、気密容器内の温度、圧力または酸素濃度を金属があまり酸化したり気化しないような条件に調節して行うようにしてもよい。すなわち、処理対象物体の構成金属の酸化状態、相平衡状態をできるだけ保ちながら樹脂を熱分解するようにしてもよい。
【０１５９】
ついで気密容器内の温度、圧力を調節して処理対象物体中の接合金属を選択的に気化させる。複数の金属（元素）が処理対象物体中に含まれる場合には、それぞれの金属に応じて気密容器内の温度、圧力を調節し、金属毎に選択的に気化するようにすればよい。
【０１６０】
処理システムの処理装置部分は、前述した本発明の処理装置を用いるようにしてもよい。すなわち、例えば一つの気密容器内の温度、圧力、酸素濃度などの条件を段階的に調節して樹脂の選択的な熱分解と、鉛の気化を行うようにしてもよい。また、温度、圧力、酸素濃度などの条件の異なる複数の気密領域を配設し、各気密領域間を隔てる隔壁を開閉して処理対象物体を順次移送することにより樹脂の選択的な熱分解と、鉛の気化を行うようにしてもよい。
【０１６１】
また、温度調節手段、圧力調節手段、酸素濃度調節手段、制御手段、樹脂の回収手段、金属の回収手段なども前述同様である。
【０１６２】
本発明の処理システム、処理方法の処理対象物体としては、例えばプリント基板と各種電子部品とがＰｂ−Ｓｎなどのハンダ合金などで接合された実装基板、このような実装基板を有する電子機器などを１例としてあげることができる。
【０１６３】
実装基板以外にも金属または合金で接合された処理対象物体であれば、その接合を解除することができる。
【０１６４】
例えば、本発明の処理装置に実装基板を導入し、酸素濃度を調節して樹脂があまり酸化されない温度（例えば４７３Ｋ程度）まで加熱し、ついで気密容器内を減圧し酸素濃度を調節してさらに鉛が酸化、気化しないような温度まで加熱（例えば１０-3Ｔｏｒｒでは５２３〜７７３Ｋ程度）して実装基板の構成樹脂を熱分解し、さらに、鉛の沸点（例えば１０-3Ｔｏｒｒではほぼ９００Ｋ）以上に加熱して鉛を気化させ、同様にスズを気化させて、実装基板を電子部品と回路基板  （電子部品を搭載する基板をここでは回路基板とよぶ）とに分離し、回収するようにしてもよい。
【０１６５】
鉛などの金属が樹脂の選択的な熱分解時に気化しても、回収系に金属の分離手段を設けるようにすればよい。このことは本発明のすべてについて共通である。
【０１６６】
また、例えば、本発明の処理装置に実装基板を導入し、酸素濃度を調節して樹脂があまり酸化されない温度（例えば４７３Ｋ程度）まで加熱し、ついで気密容器内を減圧し酸素濃度を調節してさらに鉛が実質的に酸化、気化しないような温度まで加熱（例えば１０-3Ｔｏｒｒでは５２３〜７７３Ｋ程度）して実装基板の構成樹脂を熱分解し、さらに、例えば９７３Ｋ程度まで加熱して、Ｚｎ、Ｓｂなどを気化させ回収するようにしてもよい。
【０１６７】
さらに例えば１７７３Ｋ程度まで加熱して、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏなどを気化させ回収するようにしてもよい。
【０１６８】
ハンダ合金はＰｂ−Ｓｎに限ることはなく、例えばＡｇ−Ｓｎ、Ｚｎ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕなどのような、いわゆるＰｂフリーハンダでもよい。また、これら以外の合金や、金属単体により接合されていてもよい。
【０１６９】
処理対象物体は樹脂が構成材として含まれていてもよい。樹脂は熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、これらの混合物でもよい。
【０１７０】
処理対象物体が構成材として樹脂を含む場合には、これまで述べてきたように樹脂部分は選択的に熱分解（気化、油化、炭化など）するようにすればよい。選択的な熱分解により生成したガスなどは、例えば排ガス処理系などで凝縮させ回収するようにしてもよい。軽油、重油など回収した樹脂の分解生成物は処理対象物体の加熱に用いるようにしてもよい。  樹脂成分の選択的な熱分解は完全に行う必要はなく、接合金属の分離、回収を妨げない程度に熱分解されればよい。また、前述のように、接合金属の一部が気化しても、回収系に気化した金属の分離回収手段を設けるようにすればよい。
【０１７１】
プラスティックなどの樹脂は３２３Ｋ程度から溶融などが始まり、４５３〜８７３Ｋ程度で熱分解し主としてＣ１〜Ｃ８、Ｃ８〜Ｃ１６などの炭化水素系ガスを排出する。これら樹脂の選択的な熱分解によって生じた分解生成ガスは例えば排ガス処理系などで凝縮させるなどして有価な油として回収することができる。一般的に回路基板を構成する樹脂は熱硬化性樹脂が多く、炭化、気化する成分が多い。
【０１７２】
この樹脂の選択的な熱分解は容器内の酸素濃度を調節した状態で行うことが好ましい。酸素濃度は気密容器内の全圧により調節するようにしてもよいし、Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスを導入して調節するようにしてもよい。
【０１７３】
気密容器内の酸素濃度を調節することにより、例えば鉛やスズなどの接合金属の酸化を防止することができる。また、酸素濃度を全圧とは別に調節することにより、気密容器内の熱伝導率を低下させずに金属の酸化を防止することができ、樹脂の分解効率、分解生成ガスの回収効率が向上する。場合によっては、Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスを導入して気密容器内を加圧して、樹脂を選択的に熱分解するようにしてもよい。  処理対象物体中の樹脂は完全に熱分解する必要はなく、金属の分離、回収に悪影響を及ぼさない程度に分解すればよい。
【０１７４】
例えば金属鉛が７６０ｍｍＨｇの蒸気圧を示すのは２０１７Ｋであるが、酸化鉛ではより低い１７４５Ｋで７６０ｍｍＨｇの蒸気圧を示す。  したがって、気密容器内の酸素濃度を調節することにより、金属が酸化物に酸化するのを抑制して、後工程でより積極的に回収することができる。さらに、金属として回収することにより、利用価値が高くなる。  このように処理対象物体中の鉛の状態を実質的に維持しながら樹脂を熱分解したなら、気密容器内の温度と圧力を鉛が選択的に気化するように制御し、鉛を処理対象物体中から分離、回収する。
【０１７５】
処理対象物体中に鉛以外の金属などが含まれている場合にも、蒸気圧の差により鉛を選択的に気化させる。
【０１７６】
例えば、鉛が気化する温度は気密容器内の圧力によって変化する。大気圧下では例えば１６７３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は８４ｍｍＨｇであるのに対し鉄、銅、スズの蒸気圧は１ｍｍＨｇにも達しない。したがって、処理対象物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１７７】
また、大気圧下では例えば２０１３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は７６０ｍｍＨｇであるのに対しスズの蒸気圧は１５ｍｍＨｇ、銅の蒸気圧は３ｍｍＨｇにも達しない。したがって、処理対象物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１７８】
また、気密容器内を減圧することによりさらに低い温度で処理対象物体中の鉛を気化させることができる。
【０１７９】
気密容器内の圧力を１０-1Ｔｏｒｒに調節すれば、１１００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１８０】
また、気密容器内の圧力を１０-3Ｔｏｒｒに調節すれば、９００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１８１】
さらに、気密容器内の圧力を１０-4Ｔｏｒｒに調節すれば、７００Ｋ程度に加熱することにより処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０１８２】
このように選択的に発生させた鉛の蒸気は、例えば鉛の融点以下に冷却した回収装置などで、金属鉛として回収する。
【０１８３】
このように蒸気鉛を凝縮、結晶化して回収する場合、装置内の蒸気鉛の滞留時間を長く設定することで鉛の回収率は高くなる。例えば回収装置の構造は向流構造あるいは螺旋構造にするようにしてもよい。
【０１８４】
また、気密容器内から回収装置へＮ2 や、Ａｒなどの希ガスをキャリアガスとして流すことにより、鉛蒸気をより選択的に回収することができる。
【０１８５】
樹脂を熱分解する工程と、鉛を選択的に気化させる工程を連続的に行うことにより、後の工程の投入エネルギーを大きく抑制することができる。
【０１８６】
すなわち、気体の熱伝導率は圧力低下にしたがって減少するから、鉛を気化する工程で気密容器内を減圧するほど大きなエネルギーを投入する必要がある。しかし本発明の処理システム、処理方法では、樹脂の熱分解工程が鉛を気化させる工程の予備加熱段階ともなっており、鉛を気化する工程で投入するエネルギーを大きく節約することができる。
【０１８７】
さらに、処理対象物体中の水分や油分は樹脂の選択的な熱分解工程で処理対象物体から除去されるため、鉛を気化させる工程に悪影響を及ぼすことはない。
【０１８８】
本発明の処理システムは、樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を処理する処理システムであって、前記処理対象物体を内部に保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の前記温度調節手段と前記圧力調節手段とを制御する制御手段と、具備したことを特徴とする。
【０１８９】
また、気密容器内の温度調節手段と圧力調節手段とを制御する制御手段は、金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度調節手段と圧力調節手段とを制御するようにしてもよい。
【０１９０】
また、本発明の処理システムは樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度調節手段と酸素濃度調節手段とを制御する制御手段とを具備するようにしてもよい。樹脂の選択的な熱分解時には、構成金属の状態をできるだけ維持するように温度、圧力または酸素濃度を調節するようにしてもよい。
【０１９１】
本発明の処理システムは、樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を処理する処理システムであって、前記処理対象物体を内部に保持する気密容器と、前記気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、前記気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、前記気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の前記温度調節手段と前記圧力調節手段と前記酸素濃度調節手段とを制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０１９２】
また、制御手段は、金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度調節手段と圧力調節手段と酸素濃度調節手段とを制御するようにしてもよい。
【０１９３】
また、本発明の処理システムは、樹脂と第１の金属と第２の金属とが一体化した処理対象物体を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の圧力を調節する圧力調節手段と、気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度調節手段と酸素濃度調節手段とを制御する制御手段と、第１の金属が選択的に気化するように温度調節手段と圧力調節手段を制御する第２の制御手段と、処理対象物体から気化した第１の金属を回収する回収手段とを具備するようにしてもよい。制御手段は、第１および第２の金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度調節手段と酸素濃度調節手段とを制御するようにしてもよい。
【０１９４】
また本発明の処理方法は、気密容器内に樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を導入する工程と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する工程とを有することを特徴とする。
【０１９５】
また、金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。  また本発明の処理システムは、気密容器内に樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を導入する工程と、樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する工程とを有するようにようにしてもよい。
【０１９６】
また本発明の処理方法は、気密容器内に樹脂と金属とが積層された処理対象物体を導入する工程と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する工程と、前記処理対象物体を金属が溶融するとともに表面積が小さくなるように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する工程とを有することを特徴とする。
【０１９７】
また、金属が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。
【０１９８】
また、本発明の処理方法は、気密容器内に樹脂と銅とが積層された処理対象物体を導入する工程と、銅の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する工程と、処理対象物体を銅が融解するとともに表面積が小さくなるように気密容器内の温度と圧力とを調節する工程とを有するようにしてもよい。
【０１９９】
また本発明の処理方法は、気密容器内に樹脂と金属とが一体化した処理対象物体を導入する工程と、金属の状態を実質的に維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と圧力と酸素濃度とを調節する工程とを有するようにしてもよい。
【０２００】
また本発明の処理方法は、気密容器内に樹脂と第１の金属と第２の金属とが一体化した処理対象物体を導入する工程と、前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを調節する第１の制御工程と、前記第１の金属が選択的に気化するように前記気密容器内の温度と圧力とを調節する第２の制御工程と、前記処理対象物体から気化した第１の金属を回収する工程とを有することを特徴とする。
【０２０１】
また、第１の制御工程は、第１および第２の金属が実質的に酸化しないように維持するとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度と酸素濃度とを調節するようにしてもよい。
【０２０２】
このような本発明の処理システムは、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理することができるシステムである。
【０２０３】
また、このような本発明の処理方法は、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理することができる方法である。
【０２０４】
すなわち、このような本発明の処理システムまたは処理方法の基本的な考え方は、気密容器内に樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を導入し、まず樹脂部分を選択的に熱分解し、気化、油化、炭化する。この樹脂の選択的な熱分解は、気密容器内の温度、圧力または酸素濃度を金属が酸化したり気化しないような条件に調節して行うようにしてもよい。
【０２０５】
この操作のみでは未だ処理対象物体中から金属を分離することが困難な場合には、ついで気密容器内の温度、圧力を調節して処理対象物体中の金属を選択的に気化させる。複数の金属（元素）が処理対象物体中に含まれる場合には、それぞれの金属に応じて気密容器内の温度、圧力を調節し、金属毎に選択的に気化するようにすればよい。装置については、例えば前述のような本発明の処理装置を用いるようにしてもよい。
【０２０６】
このような本発明の処理システムまたは処理方法の処理対象物体は、単に樹脂と金属とを有する処理対象物体だけでなく、樹脂と金属が一体化した処理対象物体も処理できる。
【０２０７】
このような樹脂と金属とを有する処理対象物体としては、例えば、レトルト食品などの包装容器などのプラスティックフィルムでラミネートされたアルミニウム箔や、注射器、樹脂と銅・ニッケルなどの金属が一体化したプリント基板、フレキシブル基板あるいはＴＡＢのフィルムキャリア、ＩＣ、ＬＳＩ、抵抗器、などを１例としてあげることができる。  また、例えば本発明の処理システムまたは処理方法で鉛を除去した廃棄物を処理対象物体とするようにしてもよい。
【０２０８】
さらに、本発明の処理システムまたは処理方法で、金属または合金による接合を解除した処理対象物体を処理対象物体とするようにしてもよい。例えば本発明の処理システムまたは処理方法で実装基板を基板と電子部品とに分離し、基板、部品をそれぞれ処理対象物体とするようにしてもよい。さらに例えば、本発明の処理装置、処理システムまたは処理方法の各態様を組合わせるようにしてもよい。
【０２０９】
処理対象物体の有機物を選択的に熱分解するためには、あるいは、構成金属が全体としてできるだけ酸化したり気化したりしないようにしながら有機物を選択的に熱分解するには、例えば、気密容器内の圧力を制御して処理対象物体を加熱するようにしてもよいし、気密容器内の酸素濃度を制御して処理対象物体を加熱するようにしてもよい。
【０２１０】
酸素濃度を制御するには、気密容器内の全圧を調節することにより酸素分圧を調節するようにしてもよいし、窒素ガス、希ガスなどのガスを気密容器内に導入して系内の酸素濃度を調節するようにしてもよい。処理対象物体の加熱により樹脂部分の酸化が急速に進むと、すなわち燃えてしまうと、樹脂部分と一体化している金属部分も酸化されて酸化物となり利用価値が低下するので注意が必要である。
【０２１１】
また、処理対象物体の加熱にあたっては、気密容器内が減圧されると熱伝導率が低下し昇温効率が低下するので、樹脂を所定の温度まで加熱してから減圧し、さらに加熱するようにしてもよい。
【０２１２】
さらに、気密容器内を非酸化雰囲気中で金属の酸化状態が保たれるような温度まで加熱加圧することで熱伝導率を高くして昇温効率を向上させ、酸化状態が保たれるような温度まで加熱してから減圧し、さらに加熱するようにしてもよい。加圧加熱することにより比較的分子量の小さい樹脂の分解成分の回収率が高くなる。
【０２１３】
また金属部分が複数の金属からなっているような場合、さらに加熱し、元素ごとに選択的に蒸発させて回収するようにしてもよい。
【０２１４】
処理対象物体の樹脂の分解生成ガスは凝縮させて回収するようにしてもよく、例えば排ガス処理系などで回収するようにしてもよい。また例えば１０００℃以上の高温で改質、熱分解してから凝縮させるようにしてもよい。１０００℃以上の高温から常温まで冷却することによりダイオキシンの生成を抑制することができる。
【０２１５】
また、水素ガスは吸着させるなどして回収するようにすればよいし、またハロゲン化炭化水素などが発生する場合には、例えば触媒などを用いて分解するようにしてもよい。
【０２１６】
また、樹脂がポリ塩化ビニル系の樹脂などをハロゲンを含む場合には、まず最初に廃棄物の構成金属の酸化状態が保たれる範囲で常温加熱してハロゲンガスを発生させるようにしてもよい。発生したハロゲンガスは、例えば高温に加熱した鉄と接触させハロゲン化鉄として回収するようにしてもよいし、アンモニアと反応させハロゲン化アンモニウムとして回収するようにしてもよい。
【０２１７】
廃棄物の加熱により生じたこれらのガスはマルチガス処理システムにより処理するようにしてもよい。
【０２１８】
処理の例として例えば、各種包装容器などに用いられているプラスティックフィルムでラミネートされたアルミニウム箔（樹脂被覆アルミニウム箔という、以下、同じ）の処理について６７３Ｋ未満では樹脂部の炭化・油化などの熱分解が不十分である。また、９２３Ｋ以上に加熱するとアルミニウムは溶融してしまうので、６７３〜９２３Ｋの温度で加熱することにより、樹脂部分は選択的に熱分解（気化、油化、炭化）し、アルミニウム箔は金属状態のまま回収される。
【０２１９】
気密容器内の圧力を１０-2Ｔｏｒｒ程度以下に減圧し、あるいはＮ2 Ａｒなどのガスを導入して酸素濃度を調節して加熱すればさらに好適である。加熱温度も８２３〜８７３Ｋにすればさらに好ましい。
【０２２０】
また本発明の廃棄物処理システムは、樹脂と銅とが一体化した廃棄物を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、銅が実質的に酸化しないようにするとともに樹脂が選択的に熱分解するように気密容器内の温度を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０２２１】
また、本発明の廃棄物処理システムは、樹脂と銅とが一体化した廃棄物を内部に保持する気密容器と、気密容器内の温度を調節する温度調節手段と、気密容器内の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、銅が実質的に酸化しないように維持するとともに前記樹脂が選択的に熱分解するように前記気密容器内の温度と酸素濃度とを制御する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０２２２】
６７３Ｋ未満では樹脂部の炭化・油化などの熱分解が不十分である。６７３〜９２３Ｋの温度で加熱することにより、樹脂は気化油化炭化し、銅は金属状態のまま回収することが可能である。
【０２２３】
気密容器内の圧力を１０-2Ｔｏｒｒ程度以下に減圧し、あるいはＮ2 Ａｒなどのガスを導入して酸素濃度を調節して加熱すればさらに好適である。加熱温度も８２３〜８７３Ｋにすればさらに好ましい。
【０２２４】
さらに本発明は、シュレッダーダストなどの金属と樹脂を含有する物体を、ダイオキシンの発生を抑制しながら処理する処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【０２２５】
さらに本発明は、電子部品などが実装された回路基板などの物体を、ダイオキシンの発生を抑制しながら電子部品と回路基板とを分離し、鉛などの有害金属、銅などの金属を分離、回収する処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【０２２６】
このような課題を解決するために、本発明の処理装置は、樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、前記改質手段と接続して配設され、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と、前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮手段とを具備したことを特徴とする。
【０２２７】
本発明の処理装置は、樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物を第１の温度より高い第２の温度で熱分解する第２の熱分解手段と、前記熱分解手段と接続して配設され、第２の温度で熱分解された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と、前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮手段とを具備したことを特徴とする。
【０２２８】
また本発明の処理装置は、樹脂と第１の金属と第２の金属を含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段と、第１の熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、前記改質手段と接続して配設され、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる第１の金属が気化するとともに第２の金属が保持されるように減圧下で加熱する第１の減圧加熱手段と、第１の減圧加熱手段に接続して配設され、前記残渣から気化した第１の金属を凝縮する凝縮手段と、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融するように減圧下で加熱する第２の減圧加熱手段とを具備するようにしてもよい。
【０２２９】
また、本発明の処理装置の第２の減圧加熱手段は、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融してその表面張力により凝集するように減圧下で加熱するようにしてもよい。
【０２３０】
また本発明の処理装置は、樹脂と金属を構成材の一部として有し、接合金属で接合された第１の部分と第２の部分とを有する物体を前記接合金属を保持して熱分解する熱分解手段と、前記熱分解手段に接続して配設され、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質手段と、前記改質手段と接続して配設され、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、前記接合金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段とを具備するようにしてもよい。
【０２３１】
このような本発明の処理装置の熱分解手段は酸素濃度を制御するなどして非酸化雰囲気ないしは還元性雰囲気中で行うようにすればよい。また前記冷却手段は、第３の温度までをできるかぎり短時間で、好ましくは約１０秒以内に冷却するようにすればよい。
【０２３２】
また、本発明の処理装置は、前記冷却手段と接続して配設され、冷却された前記ガス状排出物を中和する中和手段をさらに具備するようにしてもよい。
【０２３３】
本発明の処理方法は、樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解工程と、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱工程と、前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮工程とを具備したことを特徴とする。
【０２３４】
本発明の処理方法は、樹脂と金属とを含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解工程と、前記物体から生じたガス状排出物を第１の温度より高い第２の温度で熱分解する第２の熱分解工程と、第２の温度で熱分解された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱手段と、前記残渣から気化した金属を凝縮する凝縮手段とを具備したことを特徴とする。
【０２３５】
本発明の処理方法は、樹脂と第１の金属と第２の金属を含有する物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解工程と、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、第２の温度で改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、この残渣に含まれる第１の金属が気化するとともに第２の金属が保持されるように減圧下で加熱する第１の減圧加熱工程と、前記残渣から気化した第１の金属を凝縮する凝縮工程と、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融するように減圧下で加熱する第２の減圧加熱工程とを具備したことを特徴とする。
【０２３６】
本発明の処理方法は、第２の減圧加熱工程で、第１の金属を気化させた前記残渣に含まれる第２の金属が溶融してその表面張力により凝集するように減圧下で加熱することを特徴とする。
【０２３７】
本発明の処理方法は、樹脂と金属を構成材の一部として有し、接合金属で接合された第１の部分と第２の部分とを有する物体前記接合金属を保持して熱分解する熱分解工程と、前記物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質する改質工程と、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、前記ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却工程と、前記物体の熱分解により生じた残渣を、前記接合金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱工程とを具備したことを特徴とする。
【０２３８】
また、本発明の処理方法は、前記冷却手段で冷却された前記ガス状排出物を中和する中和工程をさらに具備するようにしてもよい。
【０２３９】
前記熱分解工程は酸素濃度を制御するなどして非酸化雰囲気ないしは還元性雰囲気中で行うようにすればよい。また前記冷却工程は第３の温度までできるだけ短時間にできれば約１０秒以内に冷却することが好ましい。また、第１の温度は約２５０〜約５００℃に設定することが好適である。また、第２の温度は少なくとも約８００℃より高い温度、より好ましくは少なくとも１０００℃より高い温度、さらに好ましくは１２００℃よりも高い温度に設定することが好適である。また、第３の温度は少なくとも１５０℃より低い温度、より好ましくは少なくとも１００℃より低い温度、さらに好ましくは３５℃よりも低い温度に設定することが好適である。
【０２４０】
このように処理対象物体から排出させたガス状排出物をダイオキシンが分解するような高温で改質、熱分解し、この状態からダイオキシンが生成、再合成される温度領域での滞留時間をできるだけ短くして、ダイオキシンが生成、再合成されない第３の温度まで冷却することにより、ガス状排出物中のダイオキシン濃度が大きく低減される。また、第１の熱分解、第２の熱分解または改質を第１の温度と第２の温度の２段階で処理すると同時にこれらを還元性雰囲気で行うことにより、ダイオキシンの発生源濃度は大幅に低減される。
【０２４１】
ここで、第２の温度はダイオキシンが分解するような温度であり、ダイオキシンだけでなくガス状排出物に含まれる他の化合物も分解されることになる。したがって本発明ではダイオキシン類だけでなく、ハロゲン化炭化水素、ＰＣＢ、
コプラナＰＣＢなども分解し、無害化することができる。
【０２４２】
すなわち本発明は、樹脂と金属とを構成材として有する物体を処理するために、樹脂を分解する手段と、処理対象物体から生じたガス状排出物をさらに熱分解する手段と、このガスをダイオキシンが合成されないように冷却する冷却手段と、熱分解残渣から金属を減圧下で気化、または液化して回収する手段とを備えたものである。ここで、樹脂は合成樹脂でもよいし天然樹脂でもよく、またこれらの混合物でもよい。またここで金属とは、特に説明しない場合には、処理対象物体に含有される金属の総称であり、ある特定の金属元素に限ることはない。
【０２４３】
第１の熱分解手段は、処理対象物体が酸素濃度制御下で熱分解されるような第１の温度で熱分解するものであり、例えばシュレッダーダスト、廃回路基板などからガス状排出物を抽出する。ここでガス状排出物とは、基本的には排出ガスからなるが、この排出ガスに混入する固体状微粒子、液体状微粒子などを含む場合を排除しない。
【０２４４】
第１の熱分解手段の第１の温度を調節する温度調節手段としては、加熱手段と温度測定手段を用いるようにすればよい。加熱手段としては、各種対流加熱、輻射加熱などを必要に応じて選択し、又は組合わせて用いるようにすればよい。例えばシーズヒーターなどの抵抗加熱を用いるようにしてもよいし、ガス、重油や軽油などをチャンバ外で燃焼させるようにしてもよい。さらに、処理対象物体の樹脂などから排出されるガスを改質、無害化、中和したうえで燃料ガスとして、第１の熱分解手段はじめとする本発明の処理装置の熱源として再利用するようにしてもよい。また例えば上述のようにして得たクリーンば燃料ガスをガスタービン発電機に導入して電力に変換し、この電力により第１の熱分解手段をはじめとする本発明の処理装置の運転に用いるようにしてもよい。
【０２４５】
温度測定手段としては各種温度センサを用いるようにすればよい。第１の温度は、処理対象物体の樹脂が熱分解するとともに、処理対象物体の金属ができるだけ酸化されないように設定するようにすればよいが、後述するように、ダイオキシンの発生源を多段階で絶つために、第１の熱分解手段を還元性条件に保つことが好適である。例えば、塩素を含む芳香族系炭化水素化合物を還元性条件下で熱分解することにより、この芳香族系炭化水素化合物の塩素はＨＣｌ等に分解される。したがってダイオキシンの発生が抑制される。
【０２４６】
なお本発明では特に説明しないかぎり、ポリ塩化ダイベンゾパラダイオキシン（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎｓ：ＰＣＣＤｓ）、ポリ塩化ダイベンゾフラン（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｓ：ＰＣＤＦｓ）およびこれらの塩素数および置換位置の異なる同族体を総称してダイオキシンという。また塩素が他のハロゲンで置き換わった化合物についても含むものとする。
【０２４７】
したがって第１の熱分解手段は、処理対象物体に含まれる金属が実質的に酸化しないように、より好ましくは還元性雰囲気に保つことが好ましいから、温度調節手段と酸素濃度調節手段とを備えることが好適である。
【０２４８】
一般に処理対象物が複雑である場合には、処理中に、処理対象物体が部分的に酸化されることがあり得るが、第１の熱分解手段が全体として還元性雰囲気に保持されればよい。酸素濃度調節手段は例えば酸素濃度測定手段である酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。
【０２４９】
酸素濃度センサは例えばジルコニア（酸化ジルコニウム）を採用したいわゆるジルコニアセンサを用いるようにしてもよいし、赤外分光法で例えばＣＯとＣＯ2 の吸収を測定するようにしてもよい。さらに、ＧＣ−ＭＳを用いるようにしてもよく、必要に応じて選択し、あるいは組合わせて用いるようにすればよい。
【０２５０】
キャリアガスガスとしては例えばＡｒなどの希ガスを用いるようにしてもよい。また、このキャリアガスにより、第１の熱分解手段内の酸素濃度が調節されるだけでなくガスを効率的に改質手段または第２の熱分解手段へ導くこともできる。さらに、圧力調節手段と兼ねるようにしてもよい。
【０２５１】
また、第１の熱分解手段の前段にシュレッダーを設けるようにしてもよい。装置外部から持ち込まれた処理対象物体をシュレッダーで破砕、分別してから第１の熱分解手段に導入するようにしてもよいし、破砕せずに第１の熱分解手段に導入するようにしてもよい。処理対象物体が廃回路基板の場合には破砕せずに第１の熱分解手段に導入することが好適である。
【０２５２】
処理対象物体が導入された第１の熱分解手段内は、処理対象物体中の金属の状態はできるだけ酸化されないように、また樹脂の熱分解に際して有機化合物と結合した塩素ができる限る無機化されるように、温度・酸素濃度条件を調節するようにすればよい。この温度、酸素濃度条件はあらかじめ設定しておくようにしてもよいし、温度や酸素濃度の測定値を加熱手段、酸素濃度調節手段などにフィードバックして制御するようにしてもよい。酸素濃度を測定する必要がある場合には例えばジルコニアセンサなどを用いるようすればよい。
【０２５３】
また第１の熱分解手段のチャンバ内の圧力を制御するようにしてもよい。例えば第１の熱分解手段内を減圧すると、酸素濃度も低下し加熱により処理対象物体が急激に酸化されることはない。また加熱により樹脂から大量の分解生成ガスが発生するが、一般的に樹脂は分解してもほとんど酸素を発生しない。さらに、樹脂の分解生成物も容易に気化される。
【０２５４】
一方、減圧すると気密領域内の熱伝導率は低下する。しかし第１の熱分解手段内が非酸化雰囲気であれば、大気圧下または加圧下でも処理対象物体は酸化されない。したがって第１の熱分解手段内が非酸化雰囲気であれば、加圧が可能であり系内の熱伝導率が向上する。
【０２５５】
ここで、処理対象物体から排出されたガス状排出物の処理を行うガス状排出物処理系について説明する。
【０２５６】
ガス状排出物処理系は、第１の熱分解手段で処理対象物体から排出されたガス状排出物を処理するものであり、改質手段または第２の熱分解手段、冷却手段からその主要部が構成されている。冷却手段で処理したガス状排出物は必要に応じて中和、ろ過、洗浄等の後処理を行うことによりクリーンな燃料ガスとして利用される。
【０２５７】
改質手段は、第１の加熱手段に接続して配設され、第１の熱分解手段内で処理対象物体から排出されたガス状排出物を、第１の温度よりも高い第２の温度で改質するものである。ここで改質とは、処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有される炭化水素系化合物を、より低分子の水素、メタン、一酸化炭素などに変化させることをいう。また、水素化精製処理（ｈｙｄｒｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）なども行うようにしてもよい。系内を還元性条件に保って改質することは前述のようにダイオキシンの発生源を断つという観点からも好適である。また、改質手段内が還元性雰囲気に保たれるならば、改質手段内に少量の空気を導入するようにしてもよい。改質手段としては熱改質手段だけでなく、これに加えて例えば触媒を用いる接触改質手段も備えるようにしてもよい。触媒としては、例えば各種セラミクス、シリカ・アルミナやゼオライト（アルミノケイ酸塩）などの固体酸にＰｔ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｖなどの金属を担持させて用いるようにしてもよい。
【０２５８】
また、改質手段に変えて、第１の熱分解手段と接続した、ガス状排出物を還元性雰囲気で熱分解する第２の熱分解手段を備えるようにしてもよい。
【０２５９】
改質手段、第２の熱分解手段を第１の熱分解手段と分離することにより、第１の温度より高い第２の温度で処理対象物体からのガス状排出物を処理することができ、ガス状排出物の改質、塩素の無機化が効果的に行われる。
【０２６０】
改質手段または第２の熱分解手段は、処理対象物体に直接的または間接的に由来するダイオキシンができるだけ分解するような条件を保つことが望ましい。例えば第２の温度を８００℃程度に設定することによりかなりのダイオキシンを分解することができる。また第２の温度を１０００℃以上、より好ましくは１２００℃以上に設定することにより、さらに効果的にダイオキシンを分解することができる。この改質手段は、ダイオキシンが分解するような第２の温度で行われるから、この第２の温度でガス状排出物の熱分解も同時に生じることになる。
【０２６１】
処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有される炭化水素系化合物は、改質手段で改質されることにより、また第２の熱分解手段により熱分解されることにより低分子化され水素、メタン、一酸化炭素などに変化する。また、ガス状排出物にダイオキシンが含まれる場合にはこのダイオキシンの殆どは分解される。さらに、有機塩素は無機化され、ダイオキシンの再合成が抑制される。
【０２６２】
改質手段または第２の熱分解手段は、例えばコークスを充填したチャンバ内に、第１の熱分解手段からのガス状排出物と、少量の空気とを導入することにより、還元性雰囲気かつダイオキシンが分解するような温度条件を形成するようにしてもよい。
【０２６３】
また、前述のように燃料ガスと空気とを燃焼させてチャンバをダイオキシンが分解するような温度に加熱し、このチャンバ内に第１の熱分解手段からのガス状排出物を導入するようにしてもよい。
【０２６４】
またチャンバ内に例えば前述したような触媒などの接触分解手段を備えるようにしてもよい。
【０２６５】
また、必要に応じて、改質手段または第２の熱分解手段に、系内の温度、酸素濃度を調節するための温度調節手段と酸素濃度測定手段を備えるようにしてもよい。酸素濃度調節手段としては前述のような酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。さらに、水素ガスリザバを接続するようにしてもよいし、Ａｒなどの不活性ガスリザバを接続するようにしてもよい。
【０２６６】
このように処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有されるガス状排出物は改質手段または第２の熱分解手段により低分子化され、水素、メタン、一酸化炭素などに変化する。第１の熱分解手段、改質手段または第２の熱分解手段、冷却手段はガス状排出物に塩素などが含まれるこの場合、塩素ガスによる容器、配管等の腐食が激しいので、装置は必要に応じてステンレス鋼のかわりにハステロイやチタン合金等を使用するようにしてもよい。
【０２６７】
本発明の処理装置においては、改質手段または第２の熱分解手段と接続して配設され、第２の温度で改質または熱分解されたガス状排出物を、このガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、第３の温度まで冷却する冷却手段を備えている。
【０２６８】
すなわち、改質手段または第２の熱分解手段において、第２の温度で改質または熱分解されたガス状排出物中のダイオキシン濃度は、第２の温度がダイオキシンが分解するような温度であること、この温度で分解、あるいは改質される炭化水素系化合物のハロゲンは還元性雰囲気によりされ無機化されることから極めて低いものである。したがって、この状態からのダイオキシンの生成、再合成が生じないように、ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加ができるかぎり抑制されるように第３の温度まで冷却するようにするのである。第３の温度は、ダイオキシンの生成反応が生じないような温度に設定すればよい。
【０２６９】
例えばダイオキシンが分解している状態のガス状排出物（改質手段または第２の熱分解手段における温度と同じでなくとも、ダイオキシンが分解するような温度であればよい）から１５０℃以下、好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下に冷却することによりダイオキシンの生成、再合成が抑制される。  このときガス状排出物を第３の温度までできるだけ短時間で冷却することが好ましい。これは約２００℃〜約４００℃ではダイオキシンが生成、再合成されやすいためであり、ガス状排出物を第３の温度まで冷却してダイオキシンが生成、再合成されやすい温度範囲に滞留する時間を短くすることにより、より効果的にガス状排出物中のダイオキシン濃度を抑制することができる。
【０２７０】
したがって冷却手段におけるガス状排出物の冷却は好ましくは約１０秒程度以内で急冷することが好ましい。
【０２７１】
このような冷却手段としては、ガス状排出物に水、冷却油などの冷媒を直接噴射して接触冷却するようにしてもよい。このときガス状排出物に石灰粉末などのアルカリ性粉末を噴射するようにすれば、ガス状排出物は中和される。また例えばガス状排出物中のＨＣｌは、石灰粉末と接触して固体表面に拡散されるからダイオキシンの生成、再合成を抑制することもできる。
【０２７２】
上述したように第１の熱分解手段、改質手段または第２の熱分解手段、冷却手段により、処理対象物体からのガス状排出物は水素、メタン、一酸化炭素等に変化し、また、ガス状排出物中のダイオキシン濃度も大きく低減される。
【０２７３】
本発明においては処理対象物体の分解、処理対象物体からのガス状排出物の分解を第１の熱分解手段と、改質手段または第２の熱分解手段という複数段階で処理することにより、そして、このような分解手段を還元性条件に保つことにより、ダイオキシンの発生が抑制される。
【０２７４】
冷却手段で冷却されたガス状排出物に、ハロゲン化物、ＳＯx 、ＮＯx などが含まれている場合には、洗浄手段、脱硫手段などによりガス状排出物の洗浄、脱硫を行うようにしてもよい。さらに活性炭を用いたフィルタ手段を備えるようにしてもよい。
【０２７５】
また、冷却手段で冷却されたガス状排出物を例えばバグフィルターなどの中和反応ろ過手段に導入するようにしてもよい。冷却手段と中和反応ろ過手段との間に、ドライベンチュリーなどにより消石灰、ろ過助剤（例えばゼオライト、活性炭などの空隙率の高い粒子）などをガス状排出物の気流に吹き込むようにしてもよい。
【０２７６】
このように処理した、処理対象物体から排出されたガス状排出物は第１の熱分解手段の加熱の熱源として用いるようにしてもよいし、ガスタービン発電機に供給して電力を得るようにしてもよい。さらにこの電力を本発明の処理装置の熱源その他に用いるようにしてもよい。
【０２７７】
つぎに、第１の熱分解手段で熱分解した処理対象物体の熱分解残渣の処理について説明する。
【０２７８】
本発明の処理装置は、樹脂と金属とを構成材の一部として有する物体を処理するために、前述した樹脂を分解して回収する手段と、金属を分離、回収する手段とを備えたものであり、減圧加熱手段は、第１の熱分解手段で熱分解した処理対象物体の残渣から金属を分離、回収する手段である。このような処理は管と気密扉とを備えた本発明の処理装置により行うようにすればよい。
【０２７９】
第１の熱分解手段で処理対象物体の樹脂成分はほとんど分解し、前述のようにガス状排出物は処理される。また、第１の熱分解手段内は酸素濃度が制御されており、処理対象物体中の金属は実質的に酸化されることなく、またほとんど気化することなく処理対象物体に保持されている。一方、処理対象物体の樹脂の多くは熱分解の結果炭化物として残っている。本発明では第１の熱分解手段で処理した処理対象物体を第１の熱分解手段から減圧加熱手段へ移送する。
【０２８０】
本発明の処理装置が備える減圧加熱手段は、第１の熱分解手段と開閉可能な隔壁によって隔てられた物体中の金属を選択的に気化する温度調節手段と圧力調節手段とを備えた第１の気密領域と、第１の気密領域に接続された物体から気化した金属を回収する第１の回収手段とを具備している。このような回収手段としては前述したように気密扉と管とを組み合わせた構成を採用するようにすればよい。
【発明の効果】
【０２８１】
以上説明したように本発明によれば、管が第１の開口部に挿入されたときに、管の側面の第２の開口部と第３の開口部との間の領域により、気密扉は第１の気密室から遮蔽される。このため気密扉にガス状排出物が凝縮したり付着したりするのを防止することができる。また例えば気密扉のシール部に樹脂等からなるパッキンを配設した場合でも、気密扉のシール部がガス状排出物の熱により損傷するのを防止することができる。したがって気密扉のシール性を保つことができる。このように本発明の処理装置では、第１の気密室から外部へのインターフェースを、気密扉と管とにより実現したものである。
【０２８２】
本発明の処理装置では、第２の気密室を開いて管を外部に取り出す場合でも、気密扉の気密性が保たれているため第１の気密室内に外気がリークするのを防ぐことができる。したがって第１の気密室内の温度条件や圧力条件を保持したまま、管を外部へ取り出すことができる。従来は凝縮物を外部へ取り出すために処理装置を停止しなければならず、処理の生産性を阻害していた。本発明では処理装置の連続運転ができ、処理の生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０２８３】
（実施形態１）
図１は本発明の処理装置の例を概略的に示す斜視図である。一部を切り欠いて内部の様子を示した。
この処理装置１００は樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体１５０を処理することができるものであり、パージ室１０１、第１の気密室１０２、第２の気密室１０３、冷却室１０４から構成されている。
【０２８４】
これら各室は開閉可能な隔壁である扉１０５によって隔てられている。すなわち、装置外部とパージ室１０１とは扉１０５ａにより、パージ室１０１と第１の気密室１０２とは扉１０５ｂにより、第１の気密室１０２と第２の気密室１０３とは扉１０５ｃにより、第２の気密室１０３と冷却室１０４とは扉１０５ｄにより、そして冷却室１０４と装置外部とは扉１０５ｅによりそれぞれ隔てられている。
【０２８５】
これら各室を隔てる扉１０５は気密保持性と断熱性とを備えており、各室を熱的、圧力的に隔てている。扉１０５ａ、１０５ｂにかかる熱的負荷は小さいので気密性が保持できればよい。
【０２８６】
パージ室１０１には排気系１０６が接続されている。この排気系１０６は油拡散ポンプ１０６ａ、ブースターポンプ１０６ｂ、ロータリーポンプ１０６ｃを備えている。パージ室１０１と排気系１０６との間、それぞれの真空ポンプ間には図示しないバルブが配設されている、このことは以下特に述べない場合も同様である。
【０２８７】
パージ室１０１と排気系１０６との間には、パージ室１０１内の減圧などにより処理対象物体１５０から排出される水分や水素ガスなどを除去するトラップ１０７が配設されている。したがって、パージ室内で処理対象物体１５０から水分や水素ガスなどが排出されたとしても、排気系１０６に悪影響を及ぼすことはない。このトラップ１０７は必要に応じて備えるようにすればよい。また例えばダイオキシン等の有機ハロゲン化物を含有する土壌、焼却飛灰などの処理対象物体を処理する場合には、トラップに変えて後述するようなダイオキシンを分解あるいはトラップすることができる排ガス処理系を備えるようにすればよい。トラップとしては油膜フィルターのような湿式のフィルター、液封ポンプなどを用いるようにしてもよい。
【０２８８】
パージ室１０１内の圧力はこの排気系１０６と、図示しない圧力センサである真空計により調節している。真空計としてはブルドン管、ピラニーゲージなどを必要に応じて用いるようにすればよい。
【０２８９】
また、パージ室１０１にはパージ室１０１内をガス置換するためのキャリアガス導入系が接続されており、１０８はキャリアガス導入弁である。キャリアガス導入系は図示しないキャリアガスリザバーに接続されている。ここではキャリアガスとしてＮ2 を用いているが、例えばＡｒなどの希ガスを用いるようにしてもよい。
【０２９０】
また、パージ室１０１に加熱手段を備えて、処理対象物体１５０を予熱するようにしてもよい。
【０２９１】
パージ室１０１と第１の気密室１０２の圧力をほぼ等しくし、扉１０５ｂを開きプッシャー１３０で処理対象物体１５０を第１の気密室１０２へ移動させる。以後特に述べない場合にも、扉１０５は両側の圧力をバランスさせて開閉するようにすればよい。また複数の気密室を配設する場合、処理対象物体の搬送のために、各室をＬ字型に並べるようにしてもよい。
【０２９２】
第１の気密室１０２は、処理対象物体１５０の構成金属の酸化状態を保持しながら構成樹脂を選択的に熱分解するための処理室である。
【０２９３】
この第１の気密室１０２は加熱手段である電熱ヒーター１０９を備えている。ここでは加熱手段としてラジアントチューブを用いているが、このような電熱ヒーター１０９に限らず、必要に応じて選択または組合わせて備えるようにすればよい。例えばガス、油等を燃焼させてもよいし、誘電加熱を行うようにしてもよい。また、処理対象物体１５０の構成樹脂の熱分解生成物であるガスや油を燃焼させるようにしてもよい。
【０２９４】
第１の気密室１０２内の温度は、この電熱ヒーター１０９と図示しない温度センサおよび温度センサから測定値により電熱ヒータを制御する図示しない制御手段により調節している。制御手段は、例えば、温度センサからの測定値または測定電圧を入力とし、電熱ヒーターへの投入電力を変化させるような信号または電圧を出力とするプログラムを電子計算機に搭載して用いるようにしてもよい。
【０２９５】
このような制御はアナログ回路によってもよいし、測定温度に応じて操作員が加熱手段を操作するようにしてもよい。
【０２９６】
図１に例示した処理装置においては、第１の気密室１０２内の温度は、後述する第１の気密室１０２内の圧力、酸素濃度とともに、また、パージ室１０１、第２の気密室１０３、冷却室１０４内の諸条件および隔壁１０５の開閉、処理対象物体１５０の移送とともに、統合的に図示しない制御手段により制御している。この制御手段は、例えば制御プログラムを電子計算機に搭載して行うようにしてもよい。
【０２９７】
第１の気密室１０２にも排気系１１０が接続されている。この排気系の構成はパージ室１０１の排気系１１０と同様の構成となっている。
【０２９８】
第１の気密室１０２内の圧力はこの排気系１１０と、図示しない圧力センサである真空計により調節している。真空計としては前述同様ブルドン管、ピラニーゲージなどを必要に応じて用いるようにすればよい。  第１の気密室１０２には、この室内の酸素濃度を調節するためのキャリアガス導入系が接続されており、１１２はキャリアガス導入弁である。キャリアガス導入系は図示しないキャリアガスリザバーに接続されている。
【０２９９】
ここではキャリアガスとしてＮ2 を用いているが、例えばＡｒなどの希ガス、または空気を用いるようにしてもよい。
【０３００】
排気系１１０とキャリアガス導入弁１１２を適当に操作することにより、第１の気密室内を減圧、または加圧することができる。この装置の圧力調整手段は、１０-3Ｔｏｒｒから４×１０3 Ｔｏｒｒ程度まで系内の圧力を調節できるようになっている。排気系の能力、容量を変えることにより、さらに減圧するようにしてもよい。またキャリアガスを予圧することによりさらに加圧するようにしてもよい。
【０３０１】
第１の気密室１０２内の酸素濃度は、キャリアガス導入弁１１２と、図示しない酸素濃度センサにより調節される。酸素濃度センサとしては、例えばジルコニアセンサを用いるようにしてもよい。第１の気密室１０２内の温度がジルコニアセンサには低い場合には、例えば第１の気密室１０２内から抽出したガスを７７３Ｋ程度に調節して測定するようにしてもよい。
【０３０２】
ジルコニアセンサ以外にも例えば系内のガスを赤外分光して酸素濃度を測定するようにしてもよい。
【０３０３】
第１の気密室１０２内の酸素濃度は例えばＮ2 のようなキャリアガスの導入ではなく、系内の全圧により調節するようにしてもよい。
【０３０４】
処理対象物体１５０の構成樹脂の熱分解が始まると、第１の気密室１０２内は樹脂の分解生成ガス雰囲気が卓越する。したがって、樹脂の熱分解開始前に第１の気密室１０２内を減圧して酸素濃度を十分に低下させておけば、処理対象物体１５０の燃焼や、処理対象物体１５０の構成金属の酸化を防ぐことができる。
【０３０５】
前述のように、第１の気密室１０２内の圧力、酸素濃度についても温度と同じように制御するようにすればよい。例えば、圧力センサ、酸素濃度センサからの測定値または測定電圧を入力とし、排気系１１０のバルブ、キャリアガス導入弁１１２を制御する信号または電圧を出力とするプログラムを電子計算機に搭載し制御手段として用いるようにしてもよい。
【０３０６】
第１の気密室１０２と排気系１１０との間に、処理対象物体１５０の構成樹脂の分解生成ガスを含むガス状排出物を処理するための排ガス処理系１１１が配設されている。第１の気密室１０２と排ガス処理系１１１とは、開閉可能な気密扉１１１ｂにより隔てられている。この気密扉１１１ｂが開いたときには、排ガス処理系１１１側からレトルト１１１ｃが挿入される。このとき、気密扉１１１ｂは第１の気密室１０２から遮蔽され、また第１の気密室１０２と排ガス処理系１１１とはレトルト１１１ｃにより気密に連通する。このような構成を採用することにより本発明の処理装置では、ガス状排出物が気密扉１１１ｂに付着するのを防止することができる。また第１の気密室１０２からの熱から気密扉１１１ｂのシール部が遮蔽される。このため気密扉のシール部が保護され、気密性を向上することができる。
【０３０７】
排ガス処理系では、排ガス処理系、排ガスを凝縮させたり、触媒やプラズマグロー放電により分解させたり、吸着材により吸着したりすることにより、排ガスを無害化するとともに有価物を回収する。例えば排ガス処理系により処理対象物体１５０の選択的な熱分解により生じたガスを凝縮させ例えば軽油、重油などの油やタールとして回収するようにしてもよい。前述のように回収した油を加熱手段として用いるようにしてもよい。
【０３０８】
また、処理対象物体１５０の構成樹脂の分解生成ガス中にハロゲン、有機ハロゲン化物などのガスが含まれる場合には、例えば触媒、プラズマなどを用いて分解するようにしてもよい。
【０３０９】
処理対象物体１５０から排出される有害なガスを装置外に漏らさないために、各室に接続した排気系１０６、１１０、１１４、１１５の後段に図示しないマルチ排ガスチャンバを備えるようにしてもよい。
【０３１０】
第１の気密室１０２内の温度、圧力、酸素濃度は上述のように制御される。したがって、処理対象物体１５０の構成金属は殆ど酸化したり気化することなく、構成樹脂を選択的に熱分解することができる。そして構成樹脂の熱分解により生じたガス状排出物は排ガス処理系１１１排ガス処理系により処理される。第１の気密室１０２内で処理対象物体の構成樹脂を完全に炭化する必要はなく、後段の第２の気密室１０３で金属を分離回収する際の妨げにならない程度に選択的に熱分解できればよい。
【０３１１】
第１の気密室１０２での処理終了時には、処理対象物体１５０に残った構成樹脂のほとんどは炭化物として存在することになる。
【０３１２】
本発明の処理装置１００では、第１の気密室１０２で加熱した処理対象物体１５０を冷却することなく第２の気密室１０３に移送するので、熱効率が非常に高い。
【０３１３】
第２の気密室１０３は、処理対象物体１５０の構成金属を処理対象物体１５０から選択的に気化させ回収するための処理室である。
【０３１４】
この第２の気密室１０３は加熱手段として第１の気密室と同様の電熱ヒーター１０９を備えている。加熱手段は電熱ヒーター１０９に限らず、必要に応じて選択または組合わせて備えるようにすればよい。
【０３１５】
前述のように、第２の気密室１０３内の温度は、この電熱ヒーター１１３と図示しない温度センサにより第１の気密室１０２内と同様に制御している。すなわち、第２の気密室１０３内の温度は、第２の気密室１０３内の圧力、酸素濃度などとともに、また、パージ室１０１、第１の気密室１０２、冷却室１０４の諸条件および隔壁１０５の開閉とともに、統合的に図示しない制御手段により制御している。
【０３１６】
第２の気密室１０３にも排気系１１４が接続されている。この排気系の構成はパージ室１０１の排気系１１４と同様の構成となっている。
【０３１７】
第２の気密室１０３内の圧力はこの排気系１１４と、図示しない、圧力センサである真空計により調節している。真空計としては前述同様ブルドン管、ピラニーゲージなどを必要に応じて用いるようにすればよい。  第２の気密室１０３には、この室内の酸素濃度を調節するためのキャリアガス導入系が接続されており、１１２はキャリアガス導入弁である。キャリアガス導入系は図示しないキャリアガスリザバーに接続されている。ここではキャリアガスとしてＮ2 を用いているが、例えばＡｒなどの希ガスを用いるようにしてもよい。
【０３１８】
排気系１１４とキャリアガス導入弁１１２を適当に操作することにより、第１の気密室内を減圧、または加圧することができる。この装置では、１０-3Ｔｏｒｒから４×１０3 Ｔｏｒｒ程度まで系内の圧力を調節できるようになっている。排気系の能力、容量を変えることにより、さらに減圧するようにしてもよい。またキャリアガスを予圧することによりさらに加圧するようにしてもよい。
【０３１９】
第２の気密室内１０３内の減圧にともなって処理対象物体１５０の構成金属の蒸気圧（沸点）は下がるから、より低い温度で金属を気化させることができる。
【０３２０】
したがって、第２の気密室１０３が備える加熱手段、排気手段の能力は処理対象物体１５０から分離、回収する金属の種類に応じて変えるようにすればよい。
【０３２１】
例えば、第２の気密室内１０３内をより高温に加熱するのに、誘電加熱手段を備えるようにしてもよい。また例えば第２の気密室内１０３内をより高真空に減圧するのに、より能力が高く排気量の大きい真空ポンプを備えるようにしてもよい。第２の気密室内１０３内の容量によっては、イオンゲッターポンプ、ターボ分子ポンプなどを用いて、さらに高真空を得るようにしてもよい。
【０３２２】
第２の気密室１０３内の酸素濃度は、系内が十分に減圧されているために特に調節しなくても十分に低い。したがって、積極的に調節する必要はないが、酸素濃度調節手段を備える場合には、第１の気密室１０２と同様にすればよい。
【０３２３】
また図１に示した処理装置１００は、第２の気密室１０３を１室備えた構成を例示したが、第２の気密室１０３を複数備えるようにしてもよい。内部の温度、圧力条件の異なる複数の第２の気密室１０３を備えることにより、蒸気圧の異なる複数の金属を処理対象物体１５０から気化させ回収することができる。
【０３２４】
また、処理対象物体１５０から金属を元素ごと分離して回収する必要がない場合には、処理対象物体１５０から複数金属を気化させ、回収するようにしてもよい。例えば、Ｐｂ−Ｓｎ合金を処理対象物体から除去する時は、第２の気密室１０３内の圧力で、ＰｂおよびＳｎが気化するような温度に加熱し、ＰｂおよびＳｎを回収するようにしてもよい。もちろん、ＰｂとＳｎとを選択的に気化して、別のフラクションとして回収するようにしてもよい。
【０３２５】
第２の気密室１０３と排気系１１４との間に、処理対象物体１５０から気化した気体状態の金属を回収するための回収チャンバ１１５が配設されている。この回収チャンバは、このチャンバ内で気化した金属を融点以下に冷却して凝縮させ回収するものである。第２の気密室１０３と回収チャンバ１１５とは、開閉可能な気密扉１１５ｂにより隔てられている。この気密扉１１５ｂが開いたときには、回収チャンバ１１５側からレトルト（または配管）１１５ｃが挿入される。このとき、気密扉１１５ｂは第２の気密室１０３および回収チャンバ１１５から遮蔽され、また第２の気密室１０３と回収チャンバ１１５とはレトルト１１５ｃにより気密に連通する。このような構成を採用することにより本発明の処理装置では、処理対象物体からの蒸発物が凝縮して気密扉１１５ｂに付着するのを防止することができる。また第２の気密室１０３からの熱から気密扉１１５ｂのシール部が遮蔽される。このため気密扉１１５ｂのシール部が保護され、気密性を向上することができる。
【０３２６】
またレトルト１１５ｃを回収チャンバ１１５側に後退させて、気密飛びｔら１１５ｂを閉鎖すれば、回収チャンバ１１５を第２の気密室１０３から分離することができる。この状態では外部から回収チャンバ１１５を開いてレトルト１１５ｃを交換することができる。したがって本発明の処理装置では、第２の気密室１０３内の温度圧力等の条件を保ちながら、処理対象物体から一度蒸発した凝縮物を外部に取り出すことができる。このため処理装置の連続運転が可能になり処理の生産性が大幅に向上する。この回収チャンバの構成については別に詳述する。
【０３２７】
回収チャンバ１１５内に配置されるレトルト１１５ｃは、内部を向流構造や螺旋構造にするようにしてもよい。  気化した金属を連続的に凝縮、回収する場合でも、バッチ処理で凝縮、回収する場合でも、回収チャンバ１１５内の気化した金属の滞留時間が長くなれば回収効率は高まる。回収チャンバ１１５と排気系１１４との間にバルブや開閉可能な隔壁、レトルト１１５ｃで回収しきれなかった蒸発物、凝縮物を捕捉するフィルタを設けるようにしてもよい。
【０３２８】
また、第２の気密室１０３内にＮ2 や希ガスをキャリアガスとして導入するようにしてもよい。気化した金属はキャリアガスにより回収チャンバに効率的に導入される。
【０３２９】
回収チャンバ１１５は、第２の気密室１０３に複数系統備えるようにしてもよい。複数の回収チャンバ１１５で同じ金属を回収するようにしてもよいし、第２の気密室１０３内の温度と圧力を段階的に調節して複数の金属をそれぞれ選択的に気化させ、複数系統の回収チャンバ１１５を切り換えて回収するようにしてもよい。
【０３３０】
第２の気密室１０３内の温度、圧力、酸素濃度は上述のように制御される。したがって、処理対象物体１５０の構成金属をその蒸気圧に応じて気化させ、回収チャンバ１１５で金属状態で回収することができる。
【０３３１】
なお、第１の気密室での処理対象物体１５０の構成樹脂の熱分解の程度によっては、構成樹脂が分解生成ガス等を排出することがある。このような分解生成ガスは、回収チャンバ１１５の後段を排ガス処理系排ガス処理系１１１ないしは図示しないマルチ排ガスチャンバなどに接続して処理するようにすればよい。
【０３３２】
このように第２の気密室１０３では処理対象物体から所定の金属を気化させ回収することができる。
【０３３３】
第２の気密室１０３から処理対象物体１５０を直接装置１００の外部へ取り出すと、処理対象物体１５０が急速に酸化する恐れがある。また、第２の気密室１０３内を大気圧に戻さねばならず、第２の気密室１０３内の気密性を保持するという観点からも不便である。このために図１に例示した処理装置１００では、第２の気密室１０３の後段に冷却室１０４を備えている。
【０３３４】
この冷却室はパージ室１０１、第１の気密室１０２、第２の気密室１０３と同様の圧力調節手段と、酸素濃度調節手段とを備えている。すなわち、前述同様の排気系１１６と、キャリアガス導入弁１１７とを備えている。
【０３３５】
第２の気密室１０３内で所定の金属を分離された処理対象物体１５０は、冷却室１０４へ移送され圧力と酸素濃度が調節された状態で冷却される。キャリアガスは酸素濃度の調節だけではなく処理対象物体１５０の冷却ガスとしても機能する。
【０３３６】
冷却室１０４と排気系１１６との間に、予熱により処理対象物体から排出されるガスなどを除去するためのトラップ１１８を配設するようにしてもよい。
【０３３７】
冷却室内１０４内で処理対象物体１５０を十分冷ましたなら、装置外部へ取り出す。
【０３３８】
このような本発明の処理装置は、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化物を発生する可能性のある処理対象物体、また有機ハロゲン化物を含んでいる処理対象物体（例えば土壌、焼却飛灰）を処理する場合でも、有効に機能する。これは処理対象物体の加熱処理が減圧下で行われるため、処理対象物体と共存する雰囲気ガス中での、有機ハロゲン化物または有機ハロゲン化物生成能を有する成分の分圧が極めて小さく抑制されるためである。このような実質的に有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しないガス中で処理対象物体の加熱残渣を冷却することにより、最終的に排出される残渣に含まれるダイオキシン類の濃度を低減することができる。  なお、処理装置１００への処理対象物体１５０の導入と、取出し、また各室間の処理対象物体１５０の移送は、プッシャー１３０、ドローワー１３１により行うようにすればよい。
【０３３９】
プッシャー１３０およびドローワー１３１の操作は、隔壁１０５の開閉とともに、前述した図示しない制御手段により行うようにしてもよい。
【０３４０】
図２は図１に例示した本発明の処理装置を模式的に示す図である。図１には図示していない、パージ室１０１内の圧力センサ２０２ａ、第１の気密室１０２内の温度センサ２０１ａ、圧力センサ２０２ｂ、酸素濃度センサ２０３、第２の気密室１０３内の温度センサ２０１ｃ、圧力センサ２０２ｃ、冷却室１０４内の圧力センサ２０２ｄからの信号は制御手段を構成する制御盤２００に伝達される。制御手段は電子計算機にプログラムを搭載することにより構成するようにしてもよい。そして制御手段は装置内の各室内の状態に応じて、加熱手段、圧力調節手段、酸素濃度調節手段を制御するようにすればよい。また、隔壁１０５の開閉、プッシャー１３０、ドローワー１３１による処理対象物体１５０の移送もこの制御手段により行うようにしてもよい。２１０は各室内の温度、圧力、酸素濃度などの状態、隔壁１０５の開閉状態などを操作員に示すモニタである。また２１１はマルチ排ガス処理装置である。
【０３４１】
実施形態２）
図３は、本発明の処理装置の別の例を概略的に示す図である。一部を切り欠いて内部の様子を示した。この処理装置３００も樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体３５０を処理することができるものである。
【０３４２】
この処理装置３００はパージ室３０１、気密室３０２、冷却室３０３から構成されている。この気密室３０２は、図１に例示した処理装置１００の第１の気密室１０２と、第２の気密室１０３の機能を兼ね備えている。すなわち、気密室３０２内でまず処理対象物体３５０の構成樹脂を選択的に熱分解し、ついで同じ気密室内３０２で金属を分離回収する。特に樹脂の選択的な熱分解により所望の金属が単離される状態になる場合には、処理対象物体３５０の構成金属を気化させる必要はない。
【０３４３】
気密室３０２は温度調節手段と、圧力調節手段と、酸素濃度調節手段とを備えているが、酸素濃度は前述のように気密室３０２内の全圧により調節するようにしてもよい。
【０３４４】
気密室３０２内の温度調節は、電熱ヒータ３０９と図示しない温度センサにより行うようにすればよい。
【０３４５】
気密室３０２内の圧力調節は、排気系３１０、３１４と、キャリアガス導入系と、図示しない圧力センサにより行うようにすればよい。３１２はキャリアガス導入弁である。
【０３４６】
気密室３０２と排気系３１０との間には、処理対象物体３５０の構成樹脂の分解生成ガスを含むガス状排出物を処理するための排ガス処理系３１１が配設されている。
【０３４７】
また、気密室３０２と排気系３１４との間には、処理対象物体３５０のから気化した構成金属のガスを凝縮するための回収チャンバ３１５が配設されている。回収チャンバ３１５の構成は前述と同様である。処理対象物体の構成金属を気化させる必要がない場合には、複数の排ガス処理系３１１を配設するようにしてもよい。
【０３４８】
パージ室３０１、冷却室３０３、隔壁３０５、キャリアガス導入系、プッシャー３３０、ドローワー３３１については図１に例示した処理装置１００と同様である。また、制御手段についても同様に備えるようにすればよい。
【０３４９】
このように本発明の処理装置は、もっとも基本的には、処理対象物体の構成樹脂を、構成金属をできるだけ酸化させないように、選択的に熱分解する部分からなる。この部分に構成金属を処理対象物体から気化させて分離、回収する構成を組合わせることにより、処理することができる物体の範疇が大きく広がる。
【０３５０】
例えば樹脂被覆アルミニウム箔などの処理は、樹脂部分を制御された雰囲気下で選択的に熱分解することにより、アルミニウムを金属状態で回収することができる。
【０３５１】
また基板に電子部品が搭載された実装基板などの処理は、ハンダ合金を気化させて回収し、基板と電子部品とを分離すればよい。
【０３５２】
実施形態３）
図４は本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図である。
【０３５３】
この処理装置４００は第１の気密室４０１と第２の気密室４０２とを備えている。第１の気密室４０１は図示しない温度調節手段を備えており、排気系４０３と排ガス処理系４０４に接続されている。第２の気密室は図示しない温度調節手段を備えており、排気系４０５と回収チャンバ４０６に接続されている。また、第１の気密室４０１、第２の気密室４０２にはキャリアガス導入系４０７が接続されており、気密室内の酸素濃度の調節、加圧を行うことができる。４０８はキャリアガスリザバーである。また第１の気密室４０１と排ガス処理系４０４との間は気密扉４０４ｂによって隔てられている。気密扉４０４ｂが開いているときにはレトルト４０４ｃが第１の気密室４０１の開口部に挿入され、気密扉４０４ｂを第１の気密室４０１および排ガス処理系４０４から遮蔽するとともに、第１の気密室４０１と排ガス処理系４０４とを実質的に気密に連通する。同様に、第２の気密室４０２と回収チャンバ４０６との間は気密扉４０６ｂによって隔てられている。気密扉４０６ｂが開いているときにはレトルト４０６ｃが第２の気密室４０２の開口部に挿入され、気密扉４０６ｂを第２の気密室４０２および回収チャンバ４０６から遮蔽するとともに、第２の気密室４０２と回収チャンバ４０６とを気密に連通する。
【０３５４】
この例では樹脂と金属とを有する処理対象物体の構成樹脂は第１の気密室４０１内で選択的に熱分解され、その分解生成ガスは排ガス処理系４０４で無害化処理される。このとき、前述した制御手段などで、第１の気密室４０１内の温度、圧力、酸素濃度を調節して処理対象物体の構成金属の状態を保持しながら樹脂を選択的に熱分解するようにすればよい。また排ガス処理系４０４の構成を回収チャンバ４０６と同様にして処理対象物体からの蒸発物を凝縮してもよい。
【０３５５】
また第１の気密室４０１内の排ガス処理系４０４側には、ガス状排出物の改質を行う改質ユニット４０９が配設されている。この例では改質ユニット４０９はラジアントチューブ等の加熱手段を備えており、ガス状排出物を７００℃から１２００℃程度に加熱して、減圧下でクラッキングを行う。例えば処理対象物体を構成する樹脂などの有機物の熱分解により生じたガスは、改質ユニット４０９を通過する際に改質される。したがって後段でのガスの処理が容易になる。また改質を減圧下で行うことにより、ガス状排出物からダイオキシン類などの有機ハロゲン化物が再生するのを抑制することができる。なお改質ユニット４０９では加熱によるガス状排出物のクラッキングだけでなく、グロー放電やプラズマ放電による改質、触媒による改質を行うようにしてもよい。
【０３５６】
このような改質ユニット４０９のよりガス状排出物の改質を行う場合には、まず排気系により系内を排気し、改質ユニット４０９が改質温度に到達させ、（加熱による改質の場合）。この後に第１の気密室４０１の温度を調節して処理対象物体を加熱することが好ましい。改質ユニット４０９がグロー放電やプラズマ放電による改質、触媒による改質を行う場合でも、改質を行うことができる状態に達してから処理対象物体の加熱を行うようにすればよい。このような構成により処理対象物体の昇温過程でのガス状排出物についても確実に改質することができる。例えばダイオキシン類等の有機ハロゲン化物で汚染された土壌や焼却飛灰を処理する場合には、常温から５００℃程度の昇温過程でダイオキシン類（固体、液体、気体）が抽出されたり、合成されたりする。本発明の処理装置によれば、このような昇温過程で生じるガス状排出物についても確実に改質することができる。
【０３５７】
第２の気密室４０２では、内部の温度、圧力を調節して処理対象物体の構成金属を気化させ、回収チャンバ４０６内で凝縮させる。第２の気密室４０２内の温度、圧力についても第１の気密室４０１同様の制御手段で調節するようにすればよい。前述のように第１の気密室４０１の前段または第２の気密室４０２の後段にパージ室を配設するようにしてもよい。また第２の気密室にも第１の気密室同様の改質ユニットを備えるようにしてもよい。
【０３５８】
実施形態４）
図５は本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図である。
【０３５９】
この処理装置５００は樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理することができる装置であり、パージ室５０１、第１の気密室５０２、第２の気密室５０３、第３の気密室５０４、冷却室５０５を備えている。
【０３６０】
パージ室５０１はトラップ５０６と排気系５０７に接続されている。第１の気密室５０２は気密扉５０８ｂを介して排ガス処理系５０８と排気系５０９に接続されている。第２の気密室５０３は気密扉５１０ｂを介して回収チャンバ５１０と排気系５１１に接続されている。第３の気密室５０４は気密扉５１２ｂを介して回収チャンバ５１２と排気系５１３に接続されている。冷却室５０５はトラップ５１４と排気系５１５に接続されている。第１の気密室５０２、第２の気密室５０３、第３の気密室５０４は図示しない温度調節手段を備えている。５１６はキャリアガス導入系であり、５１７はキャリアガスリザバーである。
【０３６１】
また、第１の気密室５０２は図示しない酸素濃度センサを備えており、全圧とは独立に系内の酸素濃度を調節できるようになっている。
【０３６２】
すなわち、処理装置５００は処理対象物体の構成金属を気化させるための処理室を複数備えたものである。処理対象物体が複数の構成金属を有する場合にも、第２の気密室５０３と第３の気密室５０４でそれぞれ選択的に気化させ、回収することができる。
【０３６３】
実施形態５）
図６は本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図である。
【０３６４】
この処理装置６００は、樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を処理することができる装置である。この処理装置６００は１つの気密容器６０１に複数の回収系を接続したものであり、気密容器６０１内部の温度、圧力、酸素濃度に応じて回収系を切り換えて処理する。この例でも前述同様に気密容器６０１と排ガス処理系６０２との間は気密扉６０２ｂで隔てられている。また気密容器６０１と回収チャンバ６０５との間も気密扉６０５ｂで隔てられている。
【０３６５】
実施形態６）
図７は気密容器６０１内の温度、圧力、酸素濃度を調節する制御系６１０の構成を模式的に示す図である。前述のように制御手段６１１の全部または一部を、例えば制御プログラムとして電子計算機に搭載して装置の制御を行うようにしてもよい。
【０３６６】
気密容器６０１には、処理対象物体の構成樹脂の分解生成ガスを回収する複数系統の排ガス処理系６０２が接続され、それぞれの排ガス処理系６０２は排気系６０３に接続されている。一般に樹脂の分解生成ガスは大量に排出されるから、このように複数の排ガス処理系を備えることにより気密容器内の状態制御が容易になるし、排気系の負担も軽減される。
【０３６７】
排気系６０３の後段には、排ガス中に含まれる有害物質等を無害化、無臭化、無煙化する排ガス処理装置６０４を備えている。例えば排気系６０３を通過したダイオキシン類、ＳＯｘ、ＮＯｘ等はこの排ガス処理装置６０４により排出基準値以下に処理されて排出される。この排ガス処理装置６０４には、例えば、油膜フィルターやバグフィルターのような湿式フィルター、活性炭フィルタ等を備えるようにしてもよい。
【０３６８】
気密容器６０１には、気密容器６０１内で気化させた処理対象物体の構成金属を回収する複数系統の回収チャンバ６０５が接続され、それぞれの回収チャンバは排気系６０６に接続されている。
【０３６９】
気密容器６０１に接続された複数系統の回収チャンバ６０５は同じ金属を回収するようにしてもよい。また、気密容器６０１内の温度、圧力条件に応じて切換えることにより、蒸気圧（沸点）の異なる複数の金属をそれぞれ回収するようにしてもよい。
【０３７０】
また、気密容器６０１にはキャリアガス導入系が接続されている。６０７はキャリアガスリザバーである。Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスの導入により気密容器６０１内の酸素濃度を全圧とは独立に調節することができる。また、予圧したキャリアガスを導入することにより気密容器６０１内を加圧するようにしてもよい。非酸化雰囲気中で処理対象物体を加圧することにより、構成樹脂の分解効率が向上する。
【０３７１】
また、気密容器６０１内の酸素濃度は全圧により調節するようにしてもよい。
【０３７２】
実施形態７）
図８、図９は図１、図２に例示した本発明の処理装置の回収チャンバの構成の例を模式的に示す図である。図８ではレトルト１１５ｃが回収チャンバ１１５内に後退し、気密扉１１５ｂが閉じた状態を示している。図９ではレトルト１１５ｃが前進して第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへ挿入され、気密扉１１５ｂが開いた状態を示している。ここでは回収チャンバを中心に説明しそれ以外の部分の図示は省略している。
【０３７３】
第２の気密室１０３に隣接して開閉可能な気密扉１１５ｂにより隔てられた回収チャンバ１１５が配設されている。この回収チャンバ１１５は図示しない温度調節手段を備えている。回収チャンバ１１５にはキャリアガス導入系、冷却ガス導入系を接続するようにしてもよい。  第２の気密室１０３と排気系１１４との間には回収チャンバ１１５が設けられている。第２の気密室１０３と回収チャンバ１１５との間には気密扉１１５ｂが配設され、第２の気密室１０３と回収チャンバ１１５とを分離できるようになっている。回収チャンバ１１５内にはレトルト１１５ｃが収容されている。レトルト１１５ｃは処理対象物体からの蒸発物を回収するための交換可能な配管状のカセットである。この例では第２の気密室１０３に臨む面に第２の開口部１１５ｆを、排気系１１４側の側面に第３の開口部１１５ｄをそれぞれ有する中空の円筒形状を有している。第２の気密室１０３から排気系１１４へ向かって流れるガスは、レトルトの第２の開口部１１５ｆからレトルト１１５ｃに入り、レトルト側面の開口部１１５ｄを経て排気系１１４側に導かれる。レトルト１１５ｃの内部には、処理対象物体からの蒸発物が凝縮しやすいように、金属製のネット等を備えるようにしてもよい。いずれにせよレトルト１１５ｃの形状は第２の回収室１０３の開口部１０３ｂと整合するように、必要に応じて設計するようにすればよい。また回収レトルトの内部構造についても必要に応じて設計するようにすればよい。また回収チャンバ１１５ｃを水冷ジャケット構造になっており、チャンバ内を蒸発物が凝縮するような温度より低く維持できるようになっている。
【０３７４】
このレトルト１１５ｃは、第２の気密室１０３および排気系１１４から分離した状態で回収チャンバ１１５を開くことにより、外部へ取り出し、また回収チャンバ１１５内へ装填することができる。
【０３７５】
また回収チャンバ１１５にはレトルト１１５ｃを進退させるための機構が備わっている。この例ではシリンダー１１５ｄの伸縮動作によりレトルト１１５ｃは回収チャンバ１１５内を前進、後退する。回収レトルト１１５ｃは前進位置では第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへ挿入される。シリンダーは前進動作用、後退動作用に複数備えるようにしてもよい。またシリンダー２３に蒸発物が付着するのを防止するために、この例ではシリンダーは蛇腹状のカバーにより覆われている。また回収チャンバ１１５内には、レトルト１１５ｃの進退動作をガイドする機構が備えられている。このようなガイド機構としては、ガイドレール、ガイドローラなどを必要に応じて用いるようにすればよい。このガイド機構は、回収チャンバ１１５とレトルト１１５ｃとの熱伝導を助けている。このためガイド機構は熱伝導のよい金属で構成してもよい。
【０３７６】
ここでこのような回収系を有する本発明の処理装置の動作について説明する。まず、気密扉１１５ｂを開いて、レトルト１１５ｃを前進させ、第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへ挿入する（図９参照）。気密扉１１５ｂは、回収レトルト１１５ｃによって第２の気密室１０３及び回収チャンバ１１５から隔てられる。このような構成を採用することにより、処理対象物体からの蒸発物が気密扉１１５ｂに付着するのを防止することができる。また気密扉１１５ｂは第２の気密室１０３の輻射熱から遮蔽される。このため気密扉１１５ｂのシール部が保護され、系の気密性を向上することができる。
【０３７７】
レトルト１１５ｃが第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへ挿入されたなら、第２の気密室１０３内の温度、圧力を処理対象物体中の所望の金属の沸点以上に調節して、その金属を蒸発させる。処理対象物体からの蒸発物はレトルト１１５ｃ内を通過して排気系１１４へと向かう間に冷却され、レトルト１１５ｃ内に凝縮する。レトルト１１５ｃ内で凝縮しきれなかった蒸発物をトラップするためのフィルターを、回収チャンバ１１５と排気系１１４との間に介挿するようにしてもよい。これにより処理対象物体からの蒸発物が真空ポンプへ到達するのを防止することができる。このとき気密扉１１５ｂは、レトルト１１５ｃによって処理対象物体からの蒸発物を含む熱いガス流から遮蔽されている。このため気密扉１１５ｂのシール部に処理対象物体からの蒸発金属が凝縮するのを妨げることができる。また気密扉１１５ｂのシール部に樹脂が用いられている場合でも、シール部を保護することができる。
【０３７８】
処理対象物体からの所望の成分の蒸発処理が終了したなら、レトルト１１５ｃを回収チャンバ１１５内に後退させ、気密扉１１５ｂを閉鎖する（図８参照）。
また回収チャンバ１１５と排気系１１４との間のバルブを閉じて回収チャンバ１１５を排気系１１４からも分離する。この状態で回収チャンバ１１５に備えられた気密扉（図示省略）を開いてレトルト１１５ｃを外部へと取り出す。レトルト１１５ｃ内の凝縮物は金属状態であったり、また比表面積が大きく不安定な状態であったりするため、回収チャンバ１１５を開く前に窒素、２酸化炭素、不活性ガス等のガスを導入して凝縮物を冷却することが好ましい。この後別のレトルトを回収チャンバ１１５内に装填し、同様の操作を繰り返す。このような回収チャンバ１１５を備えれば、第２の気密室１０３と回収チャンバ１１５の温度、圧力、酸素濃度などの諸条件を独立に制御できる。したがって、装置の運用効率が向上する。  またこのような回収チャンバは例えば図３、図４、図５、図６などに示したような本発明の処理装置の各回収チャンバに適用するようにしてももちろんよい。また回収チャンバのみならず、排ガス処理系と気密室との接続部についても同様の構成を採用することができる。このような構成を採用することにより本発明の処理装置においては加熱炉が減圧されている場合でも加圧されている場合でも、炉停止することなく連続運転しながら処理対象物体からの蒸発物、ガス状排出物等の熱分解生成物を回収することができる。このため処理の生産性を大きく向上することができる。したがって処理コストを低減することができる。
【０３７９】
実施形態８）
図１０、図１１、図１２は本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図である。図１０はレトルトが回収チャンバ内に装填された状態を、図１１はレトルトが気密室へ挿入された状態を、図１２はレトルトを交換するために回収チャンバを開いた状態をそれぞれ示している。なおこの例では、図１、図２に示した本発明の処理装置を例にとって説明するが、この回収系の構成は本発明の他の処理装置にも同様に適用することができる。
【０３８０】
前述のように、第２の気密室１０３は、開閉可能な気密扉１１５ｂにより回収チャンバ１１５から隔てられている。また回収チャンバ１１５は開口部１７を通じて排気系１１４と接続されている。符号１４は気密扉１１５ｂが開いたときに収容される収容室であり、１５は気密扉１１５ｂを開閉するためのシリンダーである。回収チャンバ１１５内にはレトルト１１５ｃが収容されている。レトルト１１５ｃは処理対象物体からの蒸発物を回収するための交換可能な配管状のカセットである。この例では第２の気密室１０３に臨む面と、排気系１１４側の側面に開口部（１１５ｄ）を有する中空の円筒形状を有している。また回収チャンバ１１５にはレトルト１１５ｃを進退させるための機構が備わっている。この例ではシリンダー２３、３１の伸縮動作によりレトルト１１５ｃは回収チャンバ１１５内を前進、後退する。回収レトルト１１５ｃは前進位置では第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへぴったりと挿入される。シリンダーは前進動作用、後退動作用に複数備えるようにしてもよい。またシリンダー２３に蒸発物が付着するのを防止するために、この例ではシリンダーは蛇腹状のカバー３０により覆われている。また回収チャンバ１１５内には、レトルト１１５ｃの進退動作をガイドする機構が備えられている。このようなガイド機構としては、ガイドレール、ガイドローラなどを必要に応じて用いるようにすればよい。
【０３８１】
図１１では気密扉１１５ｂを開いて、レトルト１１５ｃを前進させ、第２の気密室１０３の開口部１０３ｂへ挿入された様子が示されている。気密扉１１５ｂは、回収レトルト１１５ｃによって第２の気密室１０３及び回収チャンバ１１５から隔てられる。このような構成を採用することにより、処理対象物体からの蒸発物が気密扉１１５ｂに付着するのを防止することができる。また気密扉１１５ｂは第２の気密室１０３の輻射熱から遮蔽される。このため気密扉１１５ｂのシール部が保護され、系の気密性を向上することができる。この状態で、第２の気密室１０３内の温度、圧力を処理対象物体中の所望の金属の沸点以上に調節して、その金属を蒸発させる。処理対象物体からの蒸発物はレトルト１１５ｃ内を通過して排気系１１４へと向かう間に冷却され、レトルト１１５ｃ内に凝縮する。このとき気密扉１１５ｂは、レトルト１１５ｃによって処理対象物体からの蒸発物を含む熱いガス流から遮蔽されている。このため気密扉１１５ｂのシール部に処理対象物体からの蒸発金属が凝縮するのを妨げることができる。また気密扉１１５ｂのシール部に樹脂が用いられている場合でも、シール部を保護することができる。
【０３８２】
処理対象物体からの所望の成分の蒸発処理が終了したなら、レトルト１１５ｃを回収チャンバ１１５内に後退させ、気密扉１１５ｂを閉鎖する（図１０参照）。
また回収チャンバ１１５と排気系１１４との間のバルブを閉じて回収チャンバ１１５を排気系１１４からも分離する。この状態で回収チャンバ１１５に備えられた気密扉３３を開いてレトルト１１５ｃを外部へと取り出す（図１２）。本発明では、処理対象物体からの蒸発物の回収中には気密扉１１５ｂは第２の気密室１０３から遮蔽されているため、気密扉１１５ｂへの凝縮物の付着が防止される。また気密扉１１５ｂのシール部の熱による損傷も防止される。したがって回収チャンバ１１５を開いても第２の気密室１０３に外気がリークするのを防止することができる。この後別のレトルトを回収チャンバ１１５内に装填し、同様の操作を繰り返す。このような構成を採用することにより本発明では、加熱炉が減圧されている場合でも加圧されている場合でも、炉停止することなく連続運転しながら処理対象物体からの蒸発物、ガス状排出物等の熱分解生成物を回収することができる。このため処理の生産性を大きく向上することができる。したがって処理コストを低減することができる。
【０３８３】
図１２は、処理対象物体から排出され、排ガス処理系や回収チャンバなどにより回収されない排ガスを処理する排ガス処理装置の構成の例の例を概略的に示す図である。排ガス処理系または回収チャンバなどの回収系の後段に、マルチ排ガス処理フィルタ１２０１、無煙化フィルタ１２０２、無臭化フィルタ１２０３が接続されている。これ以外にも例えばハロゲンガスなどを回収するアルカリトラップや、触媒などを用いたハロゲン化炭化水素分解装置などを備えるようにしてもよい。
【０３８４】
このように本発明の処理装置は樹脂と金属とを構成材として有する処理対象物体を、構成樹脂は選択的に熱分解（気化、油化、炭化）し、構成金属は気化させて処理対象物体から分離回収することができる。
【０３８５】
実施形態９）
つぎに、鉛を構成材として有する物体から鉛を除去する処理システムについて説明する。
【０３８６】
この処理システムは構成材の少なくとも一部に鉛と樹脂が使用された物体を処理対象としている。例えば、Ｐｂ−Ｓｎ系ハンダ合金など鉛を含む合金が使用された電子機器や自動車の電子部品などから鉛を除去することができる。
【０３８７】
この処理システムは、まず樹脂部分を気化、油化、炭化など選択的に熱分解し、ついで鉛を気化させて処理対象物体から分離するものである。気化させた鉛は回収するようにすればよい。装置には、これまで述べたような本発明の処理装置を用いるようにしてもよい。
【０３８８】
まず、処理対象物体の鉛が実質的に酸化しないように構成樹脂を選択的に熱分解する。
【０３８９】
樹脂は３２３Ｋ程度から溶融等が起こり、４５３〜８７３Ｋ程度に保持すると熱分解により主としてＣ１〜Ｃ８の炭化水素系ガスを排出する。このような樹脂の分解生成ガスは排ガス処理系などで回収するようにすればよい。
【０３９０】
この樹脂の選択的に熱分解工程は酸素濃度を調節した状態で行うことが好ましい。酸素濃度を調節することにより、樹脂の分解生成ガスの回収効率が向上する。また、鉛の酸化を防ぐことができる。酸化鉛は鉛よりも低い温度で蒸発するから、酸素濃度を調節することにより鉛の飛散を防止し、後工程でより積極的に鉛を回収することができる。
【０３９１】
そして、温度と圧力とを調節して処理対象物体から鉛を気化させる。処理対象物体が鉛以外に例えば鉄、銅、アルミニウム、スズなどの金属が含まれるときには、蒸気圧の差によりそれぞれの金属を選択的に気化させるようにすればよい。
【０３９２】
鉛が気化する温度は気密容器内の圧力によって変化する。大気圧下では例えば１６７３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は８４ｍｍＨｇであるのに対し鉄、銅、スズの蒸気圧は１ｍｍＨｇにも達しない。したがって、物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより、物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０３９３】
また、大気圧下では例えば２０１３Ｋに加熱した場合の鉛の蒸気圧は７６０ｍｍＨｇであるのに対しスズの蒸気圧は１５ｍｍＨｇ、銅の蒸気圧は３ｍｍＨｇにも達しない。したがって、物体を１６７３Ｋ程度に加熱することにより物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０３９４】
また、減圧下で処理対象物体を加熱することにより、さらに低い温度で処理対象物体中の鉛を気化させることができる。
【０３９５】
圧力を１０-1Ｔｏｒｒに調節すれば、１１００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０３９６】
また、圧力を１０-3Ｔｏｒｒに調節すれば、９００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０３９７】
さらに、圧力を１０-4Ｔｏｒｒに調節すれば、７００Ｋ程度に加熱することにより、処理対象物体からほぼ鉛蒸気のみを選択的に発生させることができる。
【０３９８】
このように選択的に発生させた鉛蒸気は、例えば鉛の融点以下に冷却した回収装置などで、金属鉛として回収するようにすればよい。
【０３９９】
図１３は鉛の蒸気圧と温度との関係を示すグラフである。気密容器内を減圧すれば鉛の沸点が下がることがわかる。
【０４００】
このグラフに基づいて、例えば気密容器内の圧力に応じて加熱温度を調節するようにすればよい。また、例えばこの関係をプログラムとして電子計算機に搭載し、前述した本発明の処理装置の制御手段として用いるようにしてもよい。
【０４０１】
実施形態１０）
ここで、鉛と樹脂とを構成材として有する物体の例として、回路基板に各種電子部品がＰｂを含むハンダ合金で搭載された実装基板を処理対象物体として処理した例を説明する。
【０４０２】
図１４はこのような実装基板１３００を模式的に示す図である。
【０４０３】
銅箔１３０１と樹脂１３０２とが積層された回路基板１３０３に電子部品１３０４が搭載されている。この電子部品１３０４は樹脂１３０５でパッケージングされている。そしてＣｕ合金からなる電子部品の接続端子１３０６と銅箔とがＰｂ−Ｓｎ系ハンダ合金１３０７で接合されている。電子部品の接続端子１３０６表面がハンダ合金でメッキされていることもあるが同じように処理できる。
【０４０４】
まず、実装基板１３００を気密容器内で酸素濃度を調節して加熱し、樹脂１３０２、１３０３を選択的に熱分解する。プリント基板の構成樹脂は一般に熱硬化性樹脂で、多くは炭化されるが、それでも多量の分解生成ガスを発生する。電子部品のパッケージング樹脂１３０３も同様である。
【０４０５】
図１５は構成樹脂が選択的に熱分解された実装基板１３００を模式的に示す図である。
【０４０６】
この状態では実装基板の構成樹脂の多くは炭化している。また、鉛は酸素濃度を調節することにより飛散することはない。
【０４０７】
ついで気密容器内の温度と圧力を調節して、処理対象物体中の鉛を選択的に気化させる。温度と圧力は図１３に基づいて決めるようにすればよい。気密容器内を減圧したほうが好ましい。これは、低い温度で鉛が気化するから投入エネルギーが少なくすむし、また酸素濃度が小さくなるの鉛その他の処理対象物体の構成金属が実質的に酸化されないからである。処理対象物体の構成金属が酸化される恐れのある時には、Ｎ2 、Ａｒなどのキャリアガスを導入して気密容器内の酸素濃度を調節するようにすればよい。
【０４０８】
気密容器内を減圧すればするほど、低い温度で鉛は気化する。図１６は鉛１３０８が金属状態のまま気化する様子を模式的に示す図である。気密容器内の温度、圧力を調節することによって、鉛だけを選択的に気化することができる。処理対象物体に鉛より沸点の低い金属が含まれる場合には、先にそのような金属を気化させるようにすればよい。
【０４０９】
このように、処理対象物体である実装基板１３００から鉛を除去することができる。また、社会が抱える大量の廃電子機器などの実装基板を処理することにより、一般廃棄物として処理することができ、鉛の溶出により環境を汚染することはない。また、鉛以外の構成金属の分離も容易になり、資源として利用できる。構成樹脂も有価な油として、または炭化物として回収することができる。この炭化物は、肥料や、活性炭として利用するようにしてもよい。
【０４１０】
ここでは、実装基板１３００から鉛を除去するところまでを説明したが、さらに気密容器内の温度、圧力を調節して、処理対象物体の鉛以外の構成金属を気化させるようにしてもよい。
【０４１１】
例えばハンダ合金を構成していたスズを気化させることにより、回路基板１３０３と電子部品１３０４とを分離することができる。
【０４１２】
図１７は、スズを気化させ回路基板１３０３と電子部品１３０４とが分離した様子を模式的に示す図である。
【０４１３】
このように、鉛を除去したり、回路基板１３０３と電子部品１３０４とを分離することにより処理対象物体の有する複雑さが減少し、その後の処理が容易になる。言い換えれば、処理対象物体のエントロピーが減少し、物体の価値を高めることができる。
【０４１４】
さらに、気密容器内の温度、圧力を調節して、回路基板１３０３、電子部品１３０４に含まれる、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｐｄなどの金属を気化させ回収するようにしてもよい。このような回収は回路基板１３０３と電子部品１３０４とを分離してから別に行うほうが効率的である。
【０４１５】
図１８、図２９、図３０は各種金属の沸点（蒸気圧）圧力依存性を示す図である。この図は回収可能な金属の例として示したものであり、図示されていない金属も回収可能することができる。
【０４１６】
図１９は酸化物の生成自由エネルギーの温度依存性を示す図である。図１９に示した元素は１例として示したものであり、これ以外の元素に関するデータも容易に計算ないしデータベースなどで得ることができる。図１８、図１９、図２９、図３０に示した関係を、図１３に示したは鉛の沸点（蒸気圧）と圧力との関係とともに用いて、例えば気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を制御するようにすればよい。
【０４１７】
また、例えばこの関係をプログラムとして電子計算機に搭載し、前述した本発明の処理装置の制御手段として用いるようにしてもよい。
【０４１８】
実施形態１１）
図２０は本発明の鉛と樹脂とを構成材として有する処理対象物体の鉛除去に用いる装置の例を模式的に示す図である。装置は図２０に例示した装置に限らずこれまで述べたような本発明の処理装置を用いるようにしてもよい。
【０４１９】
この処理装置２０００は第１の気密室２００１と第２の気密室２００２を備えている。この第１の気密室２００１は酸素濃度制御装置２００３と、図示しないバーナー等の加熱装置とを備えている。そして、図示を省略した制御部により所定の温度で所定時間保持されるように構成されている。
【０４２０】
処理対象物体２００４の加熱により構成樹脂から排出される炭化水素系ガスは油化回収装置２００５で冷却され油として回収する。２００６は排ガス洗浄装置であり、この例ではアルカリ水シャワー洗浄装置等が接続されており、排ガス中のハロゲンガスは環境基準以下まで低減される。
【０４２１】
第２の気密室２００２は真空加熱炉であり、鉛回収チャンバ２００７と排気装置２００８を有している。
【０４２２】
処理対象物体は、コンベアなどの移送手段２００９により第１の気密室２００１、第２の気密室２００２へと順に送られる。
【０４２３】
これら処理対象物体の第１の気密室２００１、第２の気密室２００２における滞留時間、加熱温度、圧力、酸素濃度は図示しない制御部によりそれぞれ制御される。
【０４２４】
なお、第２の気密室２００２を通過した後は残渣受け部２０１０に送られる。
【０４２５】
第１の気密室２００１において、処理対象物体２００４は例えば４７３Ｋ〜８７３Ｋ程度の温度に昇温・保持され、処理対象物体２００４の構成材の一部である樹脂成分は、加熱分解して例えばＣ１〜Ｃ８、Ｃ８〜Ｃ１６の炭化水素ガスとして排出される。
【０４２６】
排出された樹脂の分解生成ガスは、排ガス処理系２００５で凝縮回収される。未回収のガスは排ガス洗浄装置２００６で除去し、無害化、無煙化、無臭化される。
【０４２７】
つぎに、処理対象物体２００４は、第２の気密室２００２に送られ、例えば１０-5Ｔｏｒｒ程度の圧力まで減圧し、温度を７００Ｋ程度にして、この状態を保持する。処理対象物体中の鉛は蒸気鉛として処理対象物体から放出される。第２の気密室２００２の上部にはガス排出部が設けられており、処理対象物体から放出された蒸気鉛は蒸気圧の低下により金属鉛として凝縮させる。結晶化した金属鉛は、鉛回収チャンバ２００５内で析出させ回収する。また、第２の気密室２００２から蒸気鉛を効率的に鉛回収チャンバ２００５に送り込むため、第２の気密室２００２に設けたキャリアガス導入部からＮ2 やＡｒなどの不活性なガスを導入し、蒸気鉛をキャリアガスとともに鉛回収チャンバ２００５に送り込む。
【０４２８】
第１の気密室の上部にはガス排出部が設けられており、排出された樹脂の分解生成ガスは排ガス処理系２００５に送られる。
【０４２９】
排ガス処理系２００５は冷却温度が５２３〜４２３Ｋの場合には重油、４２３〜３２３Ｋの場合は重油と軽質油の混合物、３２３Ｋ〜室温の場合は軽質油が主体となる。回収された油は図示を省略した回収タンクに導かれ、燃料あるいは原料として再利用できる。
【０４３０】
排ガス処理系２００５から排出されたガスは、ガス送出部１５を経て、排ガス洗浄装置２００６に導かれる。この例ではアルカリ水シャワー洗浄等が接続されており、排ガス中のハロゲンガスは環境基準以下まで低減される。
【０４３１】
実施形態１２）
次に、上記構成の処理装置２０００を用いて、処理対象物体としてハンダを含む電子機器を処理した例について説明する。
【０４３２】
処理対象物体２００４である電子機器は前処理で破砕するようにしてもよい。ここでは電子部品を２軸型破砕機で１０ｃｍ角程度に粗破砕した。粗破砕した電子機器は第１の気密室に投入した。
【０４３３】
第１の気密室２００１は炉内温度約７７３Ｋ程度、酸素濃度を５％程度に保持されており、電子機器を約３０分間滞留させた。電子機器の構成比率の約４０％を占める構成樹脂は第１の気密室２００１で選択的に熱分解して炭化水素ガスとして排出し、あるいは炭化した。
【０４３４】
また構成比率の約５０％を占める鉄・銅・アルミニウム等の金属類と、構成比率の約１０％を占める実装基板には、第１の気密室２００１内で化学的変化は起こらなかった。すなわち酸化状態や相平衡状態は実質的に維持された。
【０４３５】
構成樹脂を選択的に熱分解した電子機器は、冷却されることなく第２の気密室２００２に搬送した。第２の気密室２００２は圧力を約１０-3Torr程度、温度約９００Ｋ程度に保持し、電子機器を約３０分程度滞留させた。
【０４３６】
電子機器の約１０％を占める実装基板には、基板重量の約５〜１０％のハンダが合金が使用されている。また、このハンダ合金の約４０ｗｔ％は鉛である。
【０４３７】
すなわち、電子機器中には０．２〜０．４％の鉛が構成材の一部として使われている。この鉛は第２の気密室２００２で蒸発鉛として気化し、キャリアガスとともに鉛回収チャンバ２００５に送り込まれ、金属鉛として回収した。
【０４３８】
鉛の回収率を向上させるには、鉛回収チャンバ２００５内部での鉛蒸気の滞留時間をできるだけ長くすることが好ましい。この例では、鉛の回収率は９８％であった。回収された鉛は不純物が少なく、有価な金属として再利用が可能であった。
【０４３９】
第１の気密室２００１で熱分解して排出された炭化水素ガスは、排ガス処理系２００５に送り込み、３００Ｋ程度の循環水で冷却した凝縮部で冷却した。この例では電子機器の４０％が樹脂で構成される。油化率は構成樹脂の成分により異なるが、重量比の約９０％が油として回収され、約１０％が主として炭化物からなる残渣として残った。
【０４４０】
回収された油は燃料あるいは原料として再利用が可能であった。また、排ガス処理系２００５を通過したガス成分は、排ガス洗浄装置２００６で洗浄することにより、環境基準以下の排気ガスとして大気中に放出した。  また、電子機器の約５０％の構成比率を占める鉄・銅・アルミニウム等の金属は、第１の気密室２００１や第２の気密室２００２で殆ど酸化されることはなく、むしろ還元されてメタルとして回収することができるため再利用価値が高い。
【０４４１】
この例では残渣受け部３０に排出された残渣は、鉄・銅・アルミニウムと樹脂の炭化物残渣が主であった。
【０４４２】
図２１は例えば図２０に例示した処理装置２０００の第１の気密室２００１と第２の気密室２００２との気密性と断熱性を保つ開閉可能な隔壁２１０１の例の例を模式的に示す図である。隔壁２１０１はワイヤー２１０２と巻上機２１０３によって操作される。
【０４４３】
それぞれの隔壁２１０１の位置に真空扉と断熱扉を別々に備えるようにしてもよい。例えば隔壁２１０１ｂを真空扉としこの扉の第１の気密室２００１側と第２の気密室２００２側に同じく開閉可能な断熱扉を配設するようにしてもよい。
【０４４４】
次に、各種電子機器、自動車、精密機器、文房具、医薬品・食料品パッケージなどをはじめ、大量に用いられている樹脂と金属を含む廃棄物を処理対象物体として取り上げその処理システムについて説明する。装置については前述した本発明の処理装置を用いるようにすればよい。
【０４４５】
実施形態１３）
このような樹脂と金属を含む廃棄物は、分離回収が困難であることから一般に焼却、埋め立て処理されている。本発明の処理システムでは、同一装置内で、廃棄物の構成樹脂の選択的に熱分解（気化、油化、炭化）と、構成金属を気化させ金属状態で回収するものである。特に、樹脂を含む廃棄物は減圧下では加熱時の昇温が遅く実用上問題があったが、本発明では酸素濃度を調節することによりこの問題を解決している。
【０４４６】
本発明の処理システムは、まず樹脂と金属とを含む廃棄物を気密容器内に投入する。そして樹脂部分の回収のために酸素濃度を調節し、数気圧の圧力に加圧して加熱する。つぎに、金属の気化、回収のための減圧および加熱を行う。
【０４４７】
図２２はこの処理システムで用いることのできる本発明の処理装置の例の例を模式的に示す図である。
【０４４８】
気密容器２２０１内に樹脂と金属を含む廃棄物を収容し、気密容器内には昇温効率がよく耐熱性の高い金属などからなる投入棚２２０２が設けられている。２２０３は気密容器２２０１を開閉するドアである。気密容器内にはシーズヒーター等の加熱装置２２０４が設けられており、気密容器内の圧力、酸素濃度とともに制御盤２２０５により操作する。２２０６はセンサであり、気密容器２２０１内の温度、圧力、酸素濃度を信号として制御盤２２０５に伝達する。
【０４４９】
気密容器２２０１は排気装置２２０８に接続されている。気密容器２２０１と排気装置２２０８との間には、廃棄物の構成樹脂の分解生成ガスの回収装置である樹脂回収系２２０９と、廃棄物の構成金属の回収装置である金属回収系２２１０が配設されている。樹脂回収系２２０９には例えば排ガス処理系などを備えるようにすればよい。金属回収装置には例えばサイクロン分離器を備えるようにしてもよい。
【０４５０】
廃棄物を気密容器２２０１内に設けられた投入棚２２０２に投入し、ドア２２０３を閉め密閉し、最初は回収系を閉じた状態で加熱（４００℃）と加圧（３ａｔｍ）を開始する。
【０４５１】
この場合、減圧状態での加熱よりも昇温効率がよく、後の金属回収時の減圧加熱の際の昇温効率に貢献する。
【０４５２】
廃棄物の構成樹脂が熱分解して発生したガスは複数の回収装置にガスの種類に応じて回収する。廃棄物がポリ塩化ビニル系の樹脂を含む場合には最初に常圧で加熱して塩素ガスを発生させるようにしてもよく、この塩素ガスは高温に加熱した鉄に接触させて塩化鉄として回収するか、アンモニアを添加して塩化アンモニウムとして回収するようにすればよい。この場合、塩素ガスによる容器、配管等の腐食が激しいので、装置は必要に応じてステンレス鋼のかわりにハステロイやチタン合金等を使用するようにすればよい。なお、未回収ガスなどの排ガスは高温で燃焼させて無害化するようにしてもよい。
【０４５３】
樹脂の一部は炭化し、肥料、燃料等に再利用することができる。真空加熱処理を行った炭化物は肥料、燃料、脱臭剤等の性能に優れている。  つぎに、樹脂回収系２２０９を閉じて、金属回収系２２１０別のパイプの回路を開く。気密容器２２０１内を排気装置により１０-3Ｔｏｒｒ程度の圧力まで減圧し、金属の種類に応じて合金の沸点以上に加熱し、金属を蒸発させて金属回収系２２１０の途中に配設した凝縮手段により回収する。この場合、常圧より金属の蒸発温度が低くなるので比較的低い加熱温度でよく、また酸化されにくいので回収効率がよい。
【０４５４】
このように本発明の処理システムによれば、熱効率がよく処理コストが低い。また加熱加圧を行うことにより比較的分子量の小さい油の回収効率がよく、かつ真空加熱により純度の高い金属の回収率が高い。
【０４５５】
実施形態１４）
次に、各種電子機器、自動車、精密機器などをはじめ、大量に用いられている回路基板に各種電子部品が搭載された実装基板の廃棄物を処理対象物体として取り上げその処理システムについて説明する。装置については前述した本発明の処理装置を用いるようにすればよい。
【０４５６】
この処理システムはＩＣ、ＬＳＩ、抵抗器、コンデンサーなどの各種電子部品が搭載された実装基板から電子部品を効率的に分離回収するものである。また、回路基板、電子部品などからなる実装基板の構成樹脂、構成金属についても分離回収し資源化するシステムである。
【０４５７】
このような実装基板の廃棄物は電子部品の回路基板からの分離が困難であり、また実装基板は異なった材料が複雑に一体化した物体であり、その処理が困難であった。このため、埋め立て処理、焼却処理などが一般的であった。
【０４５８】
この処理システムは、まず実装基板の廃棄物を気密容器に投入する。そして昇温効率を上げるため、常圧もしくは加圧下で樹脂があまり酸化されない温度まで加熱し、次に減圧する。これは減圧下では気密容器内の熱伝導率が小さくなるためである。
【０４５９】
そしてこれまで前述のように樹脂を選択的に熱分解（気化、油化、炭化）し、分解生成ガスは回収する。
【０４６０】
実装基板の構成樹脂を処理する際には、気密容器内の昇温効率を高めるため、樹脂が余り酸化しない温度（２００℃）まで加熱後、排気系により圧力、酸素濃度を調節しながら処理対象物体である実装基板を加熱する。この場合、真空度に応じた温度で構成樹脂は選択的に熱分解し、真空度が高いほど低い温度で熱分解するので、密閉減圧力容器を痛めることはない。
【０４６１】
電子部品のパッケージ樹脂も熱分解して、非常に脆くなり、パッケージ内の素子との分離が容易な状態になる。
【０４６２】
樹脂が熱分解して発生するガスは複数の回収装置に発生ガスの種類に応じて回収する。例えば水素ガスはこのガスを吸着する物質により回収し、塩素ガスの場合は高温加熱した鉄に接触させて塩化鉄として回収するようにしてもよい。
【０４６３】
なお、排ガスなどは、高温で燃焼させ無害化するようにしてもよい。  さらに回収する金属に応じて気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を調節し（図１３、図１８、図１９、図２９、図３０参照）、回路基板と電子部品とを接合している合金（例えばＰｂ−Ｓｎ合金）を気化させる。合金はそれぞれ蒸気圧により選択的に気化させ、分離することが再資源化の観点からも好ましい。
【０４６４】
回路基板と電子部品とを接合している合金が気化すれば、電子部品は回路基板から分離する。
【０４６５】
回路基板と電子部品とを接合している接合合金だけでなく、実装基板に含まれるＺｎ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａなどの各種金属を気化させて分離回収するようにしてもよい。金属は酸化物にせず金属状態で回収できるので利用価値が高い。
【０４６６】
ハンダ合金の気化の際には、昇温効率を上げるため、ハンダ合金が余り酸化しない温度（例えば約２００℃）まで加熱後、排気手段により気密容器内を減圧してさらに加熱（例えば約４００℃）し、回収経路の途中に設けた凝縮手段で凝縮するようにしてもよい。
【０４６７】
このシステムによれば図１７に示すように実装基板のハンダ合金は完全に除かれており、ＩＣ、ＬＳＩ、抵抗器、コンデンサー等のリード端子部分のハンダも完全に除去されている。このため、電子部品を基板から分離できるだけでなく、後の回路基板、電子部品の再資源化を容易にして価値を高めることができる。
【０４６８】
実装基板の構成樹脂は気化、炭化され、または中間生成物になり、有効活用が可能である。
【０４６９】
気密容器内の真空度に応じてハンダ合金の構成金属は蒸発し、真空度が高いほど低い温度で蒸発するので、処理装置の炉壁等を痛めない。
【０４７０】
実装基板を埋め立て処理すると、酸性雨などによりハンダ合金中のＰｂ、Ｓｂなどの有害金属が溶出して土壌、河川を汚染する。また、樹脂のほとんどは自然分解せず半永久的に残り処理場の不足だけでなく、環境保全の面からも問題がある。本発明の処理システムによればこれらの問題を解決することができる。
【０４７１】
さらに回路基板や電子部品に含まれる各種金属を分離回収し資源化することができる。これらの金属の中には資源枯渇の恐れのある金属、地殻の元素存在度が小さい希少金属も含まれている。したがってこれらの金属を回収することは、大量消費社会が直面している資源、エネルギー問題の解決に大きくしするものである。
【０４７２】
実施形態１５）
つぎに、処理対象物体として、銅箔と樹脂とが積層された回路基板を取り上げてその処理システムを説明する。
【０４７３】
回路基板はいわゆる銅張積層板でもよいし、フレキシブ基板でも、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）のフィルムキャリアなどでもよい。また、回路基板の製造工程で生じる、銅張積層板の切り落とし部分を処理するようにしてもよい。さらに、これまで説明してきたように、実装基板から電子部品と接合合金とを分離した回路基板を処理するようにしてもよい。
【０４７４】
また、ここでは回路基板を取り上げて説明するが、銅と樹脂とを構成材として有する物体であれば同様に処理することができる。
【０４７５】
実装基板からのハンダ合金、電子部品の分離については前述のとおりである。実装基板の構成樹脂の熱分解についても前述のとおりである。  ここで樹脂の一部に紙が含まれていてもよい。このことは本発明の他の部分についても同様である。
【０４７６】
この処理システムは、銅箔と樹脂とを効率よく分離するため、減圧条件下または非酸化条件下で回路基板を加熱し、回路基板の構成樹脂はガス、油、炭化物等に熱分解する。銅箔はほぼ純金属として回収される。銅に付着した炭化物などの不純物は、必要に応じて洗浄、振動、微細砂と混合回転するなどの方法を行うようにしてもよい。装置は本発明の処理装置を用いるようにすればよい。
【０４７７】
図２３は処理対象物体である回路基板２３００を模式的に示す図である。この回路基板２３００は２層板であり、銅箔２３０１と樹脂２３０２とが１体的に積層されている。
【０４７８】
回路基板２３００を気密容器内に導入し、銅２３０１が実質的に酸化されないように気密容器内の温度、圧力、酸素濃度を調節して樹脂２３０２を選択的に熱分解（気化、油化、炭化）する。樹脂２３０２の分解生成ガスは排ガス処理系などで回収するようにすればよい。
【０４７９】
このとき、樹脂２３０２があまり酸化されない温度（例えば２００℃）まで加熱し次に減圧または酸素濃度分圧を低下させ、さらに昇温（例えば４００〜６５０℃）するようにしてもよい。これは昇温効率をあげるためである。
【０４８０】
図２４は構成樹脂を熱分解した後の回路基板２３００を模式的に示す図である。樹脂の多くは炭化物として存在している。
【０４８１】
この状態で炭化した樹脂２３０２を機械的に分離するようにしてもよい。
【０４８２】
また、気密容器内の圧力ないしは酸素濃度を調節しながら、温度を銅の融点より数十度高い温度まで加熱すると、液体状態の銅２３０１は表面自由エネルギー（表面張力）により粒状の銅２３０１ｂになる（図２５）。この状態で冷却すれば、銅の分離回収はさらに容易である。例えば７６０Ｔｏｒｒでの銅の融点は１０８０℃であるが、気密容器内の温度を例えば１１５０℃程度（７６０Ｔｏｒｒの場合）に加熱することにより、銅を粒状に集めることができる。
【０４８３】
このように減圧下もしくは非酸化雰囲気中で回路基板を加熱することにより、銅箔は殆ど酸化されることなく回収することができる。なお、必要に応じて表面に付着した炭化物等の不純物は、洗浄等により除去するようにしてもよい。
【０４８４】
このように本発明の処理システムによれば、樹脂と銅とが一体化した物体から銅を金属状態で分離回収することができる。また、樹脂も油、炭化物として回収することができる。
【０４８５】
実施形態１６）
つぎに、処理対象物体として、アルミニウム箔と樹脂とが積層された樹脂被覆アルミニウム箔を取り上げてその処理システムを説明する。
【０４８６】
このような樹脂被覆アルミニウム箔は、例えばポテトチップスの袋やカレーなどレトルト食品の包装容器をはじめ、食品、医薬品の包装容器、断熱材などに幅広く用いられている。
【０４８７】
このような樹脂被覆アルミニウム箔は樹脂とアルミニウム箔とが一体化していることから処理が困難であり、埋め立てや焼却により処理されている。焼却処理するとアルミニウムは酸化物になり、資源としての価値が著しく低下する。
【０４８８】
アルミニウムの精練には莫大なエネルギーが投入されており、再資源化しないのはエネルギーの浪費である。
【０４８９】
本発明は、樹脂被覆アルミニウム箔を気密容器内で酸素濃度を調節しながら加熱することにより、アルミニウムの酸化状態を実質的に保持したまま構成樹脂を選択的に熱分解（気化、油化、炭化）するものである。すなわち、アルミニウム箔と樹脂とを効率よく分離するため、減圧条件下または非酸化条件下で樹脂被覆アルミニウム箔を加熱し、樹脂はガス、油、炭化物等に分解回収する。アルミニウム箔はほぼ純金属として回収される。アルミニウムに付着した炭化物などの不純物は、必要に応じて洗浄、振動、微細砂と混合回転するなどの方法を行うようにしてもよい。
【０４９０】
この処理システムは、樹脂被覆アルミニウム箔を、昇温効率をあげるため樹脂があまり酸化されない温度まで加熱し、次に減圧または酸素分圧を低下させ、さらに昇温して樹脂部分はガス、油、炭化物等に分解回収するものである。アルミニウム箔はほぼ純金属として樹脂から分離される。
【０４９１】
図２６は樹脂被覆アルミニウム箔２６００を模式的に示す図である。樹脂２６０１とアルミニウム箔２６０２とが一体化している。
【０４９２】
まず処理対象物体である樹脂被覆アルミニウム箔２６００を本発明の処理装置へ導入する。
【０４９３】
つぎに気密容器の昇温効率を高めるため、樹脂２６０１が余り酸化されない温度（例えば２００℃）まで加熱後、温度・圧力条件を制御しながら樹脂被覆アルミニウム箔２６００を４００〜６５０℃に加熱する  （図１８、図１９、図２９、図３０参照）。
【０４９４】
４００℃より低温では構成樹脂の熱分解が不十分で、６５０℃より高温ではアルミ箔が溶融するのでこのような温度範囲を定めた。
【０４９５】
圧力１０-2Torr以下（もしくは非酸化雰囲気）で、加熱温度５５０〜６５０℃で樹脂を選択的に熱分解することがより好ましい。
【０４９６】
図２７は構成樹脂２６０１を選択的に熱分解した後の樹脂被覆アルミニウム箔の様子を模式的に示す図であり、金属状態のアルミニウム箔２６０１に、樹脂の熱分解生成物である炭化物２６０２ｂが付着している状態である。この状態では、炭化物２６０２ｂは軽く接触しただけで容易にアルミニウム箔から剥離する。したがって容易にアルミニウム箔を金属状態で回収することができる（図２８参照）。
【０４９７】
また、樹脂の熱分解によって発生する分解生成ガスは複数の回収装置によりガスの種類に応じて回収する。触媒を用いるようにしてもよい。  例えば、水素ガスは、例えば水素ガス吸着物質により吸着して回収するようにすればよい。塩素ガスは例えばＮａＯＨ等のアルカリ溶液でトラップし、中和するようにしてもよいし、高温に加熱した鉄に接触させて、塩化鉄として回収するようにしてもよい。
【０４９８】
なお、未回収ガスなどの排ガスは高温で燃焼させ、無害化するようにしてもよい。樹脂の一部は炭化物または油として回収される。一般的に樹脂被覆アルミニウム箔の構成樹脂は熱可塑性樹脂であり、大くの部分を気化、油化して回収することができる。構成樹脂の炭化物は容易にアルミニウム箔と分離できた。また、アルミニウムはその金属性を保持していた。
【０４９９】
このように樹脂被覆アルミニウム箔を減圧下もしくは非酸化雰囲気中で加熱することにより、アルミニウムは殆ど酸化されることなく回収することができる。なお、必要に応じて表面に付着した炭化物等の不純物は、洗浄等により除去するようにしてもよい。
【０５００】
（実施形態１７）  
図３１は本発明の処理装置の例を概略的に示す図である。
【０５０１】
図３２は図３１に例示した本発明の処理装置の構成を模式的に示す図である。
【０５０２】
この処理装置１０は、樹脂と金属とを含有する処理対象物体を第１の温度で熱分解する第１の熱分解手段である熱分解炉２０と、この熱分解炉２と接続して配設され、処理対象物体から生じたガス状排出物をダイオキシンが分解するような第２の温度で改質または熱分解するガス分解器３０と、ガス分解器３０と接続して配設され、第２の温度で改質されたガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、ガス状排出物を第３の温度まで冷却する冷却手段である冷却塔４０と、処理対象物体の熱分解により生じた残渣、ガス状排出物から分離された固形物などを、この残渣に含まれる金属が気化するように減圧下で加熱する減圧加熱炉５０と、残渣から気化した金属を凝縮する回収チャンバ６０とを具備したものである。
【０５０３】
すなわち、本発明の処理装置は樹脂と金属とを含有する処理対象物体を熱分解炉に導入して熱分解し、処理対象物体から排出されたガス状排出物はガス分解器、冷却塔から主要部が構成されるガス状排出物処理系により処理して無害化、クリーンガス燃料化し、ガス状排出物を排出した処理対象物体の熱分解残渣は減圧加熱炉に導入して金属を分離回収するものである。
【０５０４】
熱分解炉２０は、処理対象物体が酸素濃度制御下で熱分解されるような第１の温度で熱分解するものであり、例えばシュレッダーダスト、廃回路基板などからガス状排出物を抽出する。ここでガス状排出物とは、基本的には排出ガスからなるが、この排出ガスに混入する固体状微粒子、液体状微粒子などを含む場合を排除しない。
【０５０５】
図３３は、熱分解炉２０の構造の例を模式的に示す図である。熱分解炉２０は処理対象物体を熱分解する熱分解チャンバ２１と、熱分解チャンバ２１を加熱する燃焼チャンバ２２とからなっており、燃料ガス配管２３から導入した燃料ガスを燃焼室２４で燃焼させ、この燃焼熱により熱分解チャンバ２１内を加熱している。
【０５０６】
熱分解炉２０には図示しない温度調節手段と酸素濃度調節手段が配設されており、熱分解チャンバ２１内を第１の温度に保つとともに、熱分解が還元性雰囲気で行われるように酸素濃度を調節している。
【０５０７】
熱分解炉２０の第１の温度を調節する温度調節手段としては、加熱手段と温度測定手段を用いるようにすればよい。加熱手段としては、各種対流加熱、輻射加熱などを必要に応じて選択し、又は組合わせて用いるようにすればよい。例えばシーズヒーターなどの抵抗加熱を用いるようにしてもよいし、ガス、重油や軽油などをチャンバ外で燃焼させるようにしてもよい。さらに、処理対象物体の樹脂などから排出されるガスを改質、無害化、中和したうえで燃料ガスとして、熱分解炉２０はじめとする本発明の処理装置の熱源として再利用するようにしてもよい。また例えば上述のようにして得たクリーンば燃料ガスをガスタービン発電機に導入して電力に変換し、この電力により熱分解炉２０をはじめとする本発明の処理装置の運転に用いるようにしてもよい。
【０５０８】
温度測定手段としては各種温度センサを用いるようにすればよい。第１の温度は、処理対象物体の樹脂が熱分解するとともに、処理対象物体の金属ができるだけ酸化されないように設定するようにすればよいが、後述するように、ダイオキシンの発生源を多段階で絶つために、熱分解炉２０を還元性条件に保つことが好適である。例えば、塩素を含む芳香族系炭化水素化合物を還元性条件下で熱分解することにより、この芳香族系炭化水素化合物の塩素はＨＣｌ等に分解される。したがってダイオキシンの発生が抑制される。
【０５０９】
この熱分解炉２０では処理対象物体を約２５０℃〜約６００℃程度、より好ましくは４００〜５５０℃程度の温度範囲で熱分解するようになっている。この第１の温度は、処理対象物体の性質、構成などにより必要に応じて調節するようにすればよい。熱分解炉２０の第１の温度を比較的低温に設定することにより、処理対象物体の重金属などの気化を防ぐことができ。後段の減圧加熱炉５０でより効率的に分離回収することができる。また、熱分解炉２０の負荷も低減され、耐用年数を長くすることができ、処理コストを低減することができる。なおガス状排出物の処理系は、減圧加熱炉からのガス状排出物を処理するようにしてもよい。また減圧加熱炉を熱分解炉として用いるようにしてもよい。
【０５１０】
酸素濃度調節手段は例えば酸素濃度測定手段である酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。なお図３１の例では熱分解炉２０を減圧加熱炉とを別に構成しているが、例えば図１、図２に示した本発明の処理装置の第１の気密室１０２を熱分解炉として用いることもできる。
【０５１１】
酸素濃度センサは例えばジルコニア（酸化ジルコニウム）を採用したいわゆるジルコニアセンサを用いるようにしてもよいし、赤外分光法で例えばＣＯとＣＯ2 の吸収を測定するようにしてもよい。さらに、ＧＣ−ＭＳを用いるようにしてもよく、必要に応じて選択し、あるいは組合わせて用いるようにすればよい。
【０５１２】
キャリアガスガスとしては例えばＡｒなどの希ガスを用いるようにしてもよい。また、このキャリアガスにより、熱分解炉２０内の酸素濃度が調節されるだけでなくガスを効率的にガス分解器３０へ導くこともできる。さらに、圧力調節手段と兼ねるようにしてもよい。
【０５１３】
なお熱分解炉２０は、処理対象物体を酸素濃度制御下で熱分解することができればよく、例えばロータリーキルンなどを用いるようにしてもよい。
【０５１４】
また、熱分解炉２０の前段にシュレッダー２５を設けるようにしてもよい（図４０参照）。装置外部から持ち込まれた処理対象物体をシュレッダーで破砕、分別してから熱分解炉２０に導入するようにしてもよいし、破砕せずに熱分解炉２０に導入するようにしてもよい。処理対象物体が廃回路基板の場合には破砕せずに熱分解炉２０に導入することが好適である。
【０５１５】
処理対象物体が導入された熱分解炉２０内は、処理対象物体中の金属の状態はできるだけ酸化されないように、また樹脂の熱分解に際して有機化合物と結合した塩素ができる限る無機化されるように、温度・酸素濃度条件を調節するようにすればよい。この温度、酸素濃度条件はあらかじめ設定しておくようにしてもよいし、温度や酸素濃度の測定値を加熱手段、酸素濃度調節手段などにフィードバックして制御するようにしてもよい。酸素濃度を測定する必要がある場合には例えばジルコニアセンサなどを用いるようすればよい。
【０５１６】
また、熱分解炉２０の熱分解チャンバ２１内の圧力を制御するようにしてもよい。例えば熱分解チャンバ２１内を減圧すると、酸素濃度も低下し加熱により処理対象物体が急激に酸化されることはない。また加熱により樹脂から大量の分解生成ガスが発生するが、一般的に樹脂は分解してもほとんど酸素を発生しない。さらに、樹脂の分解生成物も容易に気化される。
【０５１７】
一方、減圧すると熱分解チャンバ２１内の熱伝導率は低下する。しかし熱分解炉２０内が非酸化雰囲気であれば、大気圧下または加圧下でも処理対象物体は酸化されない。したがって熱分解チャンバ２１内が非酸化雰囲気であれば、加圧が可能であり系内の熱伝導率が向上する。
【０５１８】
処理対象物体から排出されるガス状排出物は、配管を通じてガス分解器３０へ導入される。図３１に例示した処理装置１０では熱分解炉２０とガス分解器３０との間にガス状排出物中の塵などの固体状排出物を分離するサイクロン分離器２９が配設されているが、このサイクロン分離器２９は必要に応じて備えるようにしてもよい。
【０５１９】
ガス分解器３０は処理対象物体から排出されたガス状排出物を、第１の温度よりも高い第２の温度で熱分解または改質するものである。ここで熱分解または改質とは、処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有される炭化水素系化合物を、より低分子の水素、メタン、一酸化炭素などに変化させることをいう。また、水素化精製処理（ｋｙｄｒｏｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）なども行うようにしてもよい。系内を還元性条件に保って改質することは前述のようにダイオキシンの発生源を断つという観点からも好適である。また、ガス分解器３０内が還元性雰囲気に保たれるならば、ガス分解器３０内に少量の空気を導入するようにしてもよい。ガス分解器３０では熱分解だけでなく、これに加えて例えば触媒を用いる接触分解も行うようにしてもよい。触媒としては、例えばシリカ・アルミナやゼオライト（アルミノケイ酸塩）などの固体酸にＰｔ、Ｒｅなどの金属を担持させて用いるようにしてもよい。
【０５２０】
ガス分解器３０を熱分解炉２０と分離して備えることにより、第１の温度より高い第２の温度で処理対象物体からのガス状排出物を処理することができ、ガス状排出物の改質、塩素の無機化が効果的に行うことができる。
【０５２１】
ガス分解器３０は、処理対象物体に直接的または間接的に由来するダイオキシンができるだけ分解するような条件を保つことが望ましい。例えば第２の温度を８００℃程度に設定することによりかなりのダイオキシンを分解することができる。また第２の温度を１０００℃以上、より好ましくは１２００℃以上に設定することにより、さらに効果的にダイオキシンを分解することができる。このガス分解器３０は、ダイオキシンが分解するような第２の温度に設定されるから、この第２の温度でガス状排出物の炭化水素の熱分解も同時に生じることになる。
【０５２２】
処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有される炭化水素系化合物は、ガス分解器３０で改質、熱分解されることにより、低分子化され水素、メタン、一酸化炭素などに変化する。
【０５２３】
また、ガス状排出物にダイオキシンが含まれる場合にはこのダイオキシンの殆どは分解される。さらに、有機塩素は無機化され、ダイオキシンの再合成が抑制される。
【０５２４】
図３４はガス分解器３０の構造の例を模式的に示す図である。
【０５２５】
図３４（ａ）に例示したガス分解器は、コークスを充填したチャンバ内に、熱分解炉２０からのガス状排出物と、少量の空気とを導入することにより、ガス状排出物を熱分解、改質するとともに、還元性雰囲気かつダイオキシンが分解するような温度条件を形成したものである。
【０５２６】
図３４（ｂ）に例示したガス分解器は燃料ガスと空気とを燃焼させてチャンバをダイオキシンが分解するような温度に加熱し、このチャンバ内に熱分解炉２０からのガス状排出物を導入して、熱分解、改質するようにしたものである。
【０５２７】
ガス分解器３０のチャンバ内には例えば前述したような触媒などの接触分解手段を備えるようにしてもよい。
【０５２８】
また、必要に応じてガス分解器３０にチャンバ内の温度、酸素濃度を調節するための温度調節手段と酸素濃度測定手段を備えるようにしてもよい。酸素濃度調節手段としては前述のような酸素濃度センサとキャリアガス導入系とを用いるようにしてもよい。さらに、水素ガスリザバを接続するようにしてもよいし、Ａｒなどの不活性ガスリザバを接続するようにしてもよい。
【０５２９】
このように処理対象物体から排出されたガス状排出物に含有されるガス状排出物はガス分解器３０または第２の熱分解手段により低分子化され、水素、メタン、一酸化炭素などに変化する。
【０５３０】
ガス分解手段３０で熱分解、改質されたガス状排出物は冷却塔４０に導入される。
【０５３１】
冷却塔４０はガス分解器３０と接続して配設され、第２の温度で改質または熱分解されたガス状排出物を、このガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように、第３の温度まで冷却するものである。
【０５３２】
すなわち、ガス分解器３０または第２の熱分解手段において、第２の温度で改質または熱分解されたガス状排出物中のダイオキシン濃度は、第２の温度がダイオキシンが分解するような温度であること、この温度で分解、あるいは改質される炭化水素系化合物の塩素は還元性雰囲気によりされ無機化されることから極めて低いものである。したがって、この状態からのダイオキシンの生成、再合成が生じないように、ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加ができるかぎり抑制されるように第３の温度まで冷却するようにする。第３の温度は、ダイオキシンの生成反応が生じないような温度に設定すればよい。
【０５３３】
例えばダイオキシンが分解している状態のガス状排出物（ガス分解器３０における第２の温度と同じでなくとも、ダイオキシンが分解するような温度より高い温度であればよい）から１５０℃以下、好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下、最も好ましくは３５℃以下まで冷却することによりダイオキシンの生成、再合成を抑制することができる。
【０５３４】
このときガス状排出物を第３の温度までできるだけ短時間で冷却することが好ましい。これは約２００℃〜約４００℃ではダイオキシンが生成、再合成されやすいためであり、ガス状排出物を第３の温度まで冷却してダイオキシンが生成、再合成されやすい温度範囲に滞留する時間をできるだけ短くすることにより、より効果的にガス状排出物中のダイオキシン濃度を抑制することができる。
【０５３５】
したがって冷却塔４０におけるガス状排出物の冷却は好ましくは約１０秒程度以内で急冷することが好ましい。
【０５３６】
このような冷却塔４０としては、ガス状排出物に水、冷却油などの冷媒を直接噴射して接触冷却するようにしてもよい。このときガス状排出物に石灰粉末などのアルカリ性粉末を噴射するようにすれば、ガス状排出物は中和される。また例えばガス状排出物中のＨＣｌは、石灰粉末と接触して固体表面に拡散されるからダイオキシンの生成、再合成を抑制することもできる。
【０５３７】
図３５は冷却塔４０の構造の例を模式的に示す図である。
【０５３８】
図３５（ａ）は分解器３０から導入されたガス状排出物整流して冷却水、冷却油などの冷媒を直接噴射し、ガス状排出物を第３の温度まで冷却する構造となっている。図３５（ｂ）では冷媒とともに石灰粉などの中和剤を噴射して、ガス状排出物を中和すると同時に、ガス状排出物中の塩素を固定してダイオキシンの発生源をガス状排出物から取り除く構造となっている。
【０５３９】
また、冷却塔４０には図示しない温度センサがガス状排出物導入部および冷却ガス排出部に備えられており、また導入されるガス状排出物の冷却速度管理手段、例えば冷媒の流量・温度調節手段が備えられており、ガス状排出物の冷却速度はダイオキシンの生成、再合成が抑制れるように制御されている。
【０５４０】
このように熱分解炉２０で処理対象物体から排出されたガス状排出物は、ガス分解器３０でダイオキシンが分解するような温度で熱分解または改質され、冷却塔４０によりダイオキシンの生成、再合成が生じないように冷却されることにより、水素、メタン、一酸化炭素等に変化し、また、ガス状排出物中のダイオキシン濃度も大きく低減される。
【０５４１】
このように本発明の処理装置においては処理対象物体の分解、処理対象物体からのガス状排出物の分解を熱分解炉２０と、ガス分解器３０の複数段階で処理することにより、そして、このような分解手段を還元性雰囲気に保つことにより、ダイオキシンの発生を抑制することができる。
【０５４２】
第２の温度を８００℃に設定し、第３の温度を１５０℃に設定することによりガス状排出物中のダイオキシン濃度を０．１〜０．５ＴＥＱｎｇ／Ｎｍ3 に低減することができた。
【０５４３】
また第２の温度を１１５０℃に設定し、第３の温度を５０℃に設定することによりガス状排出物中のダイオキシン濃度を０．１ＴＥＱｎｇ／Ｎｍ3 以下に低減することができた。
【０５４４】
冷却塔４０で冷却されたガス状排出物は、必要に応じて洗浄、脱硫を行うようにしてもよい。
【０５４５】
また、冷却塔４０で冷却されたガス状排出物を例えばバグフィルターなどの中和反応ろ過手段に導入するようにしてもよい。冷却塔４０と中和反応ろ過手段との間に、ドライベンチュリーなどにより消石灰、ろ過助剤（例えばゼオライト、活性炭などの空隙率の高い粒子、テシソーブ、シラスバルーン）などをガス状排出物の気流に吹き込むようにしてもよい。
【０５４６】
図３６は冷却塔４０の後段にバグフィルター７０を接続したガス状排出物処理系の構成の一部を示す図である。
【０５４７】
冷却塔４０で凝縮した重金属微粒子などの固体状排出物、バグフィルター７０から排出される固形物などは、減圧加熱炉５０に導入して処理することにより、ガス状排出物中に鉛、すず、ひ素、カドミウムなどなどの金属が含まれる場合であっても分離回収することができる。
【０５４８】
このように処理した、処理対象物体から排出されたガス状排出物は熱分解炉２０の加熱の熱源として用いるようにしてもよいし、ガスタービン発電機に供給して電力を得るようにしてもよい。さらにこの電力を本発明の処理装置の熱源その他に用いるようにしてもよい。
【０５４９】
一方、熱分解炉２０でガス状排出物を排出した処理対象物体の熱分解残渣は、減圧加熱炉５０に導入される。処理対象物体の有機物成分は第１の熱分解手段である熱分解炉２０でほとんど分解されるから、熱分解残渣は主として金属と炭化物、あるいはガラスから構成される。
【０５５０】
この処理対象物体である熱分解残渣から金属を分離・回収する減圧加熱炉５０は、パージ室５１、第１の気密室５２、冷却室５３とから構成されており、各室は開閉可能な隔壁５４により隔てられている。また、熱分解炉２０と減圧加熱炉５０の第１の気密室を、パージ室５１を介して接続するようにしてもよい。
【０５５１】
図３１に例示した処理装置の減圧加熱炉５０では、処理対象物体は隔壁５４ａを開いてパージ室５１に導入される。隔壁５４ａを閉じてパージ室５１内を図示しない排気系により荒引きしたのち、隔壁５４ｂを開いて処理対象物体を第１の気密室５２へ移動する。
【０５５２】
隔壁５４ｂを閉じ、第１の気密室５２内を処理対象物体中の金属が減圧下で気化するように圧力、温度を制御する。処理対象物体から気化した金属は、回収チャンバ６０で凝縮させて回収する。この回収チャンバの構成は、例えば図８、図９、図１０、図１１、図１２に例示したものと同様にすればよい。５５は排気系である。熱分解炉５０の排ガス処理系からの排気ガスを分解器３０に導入するようにしてもよい。
【０５５３】
所望の金属を気化させた後、図示しない排気系により減圧されている冷却室５３との間の隔壁５４ｃを開いて、処理対象物体を冷却室５３へ移動する。
【０５５４】
隔壁５４ｃを閉じて処理対象物体を冷却し、処理対象物体が大気中でも安定な状態になったら、冷却室５３をリークし隔壁５４ｄを開いて処理対象物体を取り出す。
【０５５５】
処理対象物体中は炭化物と気化しなかった金属とからなっているが、これらに金属は容易に炭化物から分離することができる。
【０５５６】
以上のように本発明によれば、樹脂と金属とを有する処理対象物体を高度に再資源化することができ、しかもダイオキシンの発生を防止することができる。
【０５５７】
（実施形態１８）  
図３７は本発明の処理装置の別の例を概略的に示す図である。
【０５５８】
図３８は、図３７に例示した本発明の処理装置の構成を模式的に示す図である。  この処理装置では冷却塔４０で冷却したガス状排出物中の酸性成分を中和洗浄塔６１で中和し、脱硫塔６２で脱硫してクリーンな燃料ガスとして利用できるようにしている。この燃料ガスは熱分解炉２０の燃焼室２３へ送られて熱分解炉の加熱燃料として使用され、また、活性炭フィルタ６３でろ過してからガスタービン発電機６４へ送られて電力に変換される。熱分解炉２０を加熱した排ガスおよびガスタービン発電機６４の排ガスはＧＣ−ＭＳなどで成分、濃度をモニターし、安全を確認してから煙突６６より大気中へ放出される。
【０５５９】
このような構成を採用することにより、本発明の処理装置は、処理対象物体をより効率的に処理することができる。
【０５６０】
例えば無害化されガス状排出物を中和、洗浄してクリーンな燃料ガスとして熱分解炉の加熱に利用し、さらにガス発電機で得た電力により減圧加熱炉を稼働したり、あるいは売電することにより装置のランニングコストを極めて低く抑制することができる。
【０５６１】
また第１の熱分解手段内の第１の温度が６００℃以下と低温なため熱分解炉の耐用年数が長く、維持管理も容易にすることができる。
【０５６２】
図３９は本発明の処理方法を廃棄物処理に適用した例を模式的に示す図である。  すなわち廃棄物を熱分解し、廃棄物から排出されるガス状排出物はガス状排出物処理系でクリーン燃料ガス化し、熱分解残渣は減圧加熱炉に導入して重金属、有用金属、活性炭などとして回収することができる。
【０５６３】
図４０は本発明の処理装置の前段に備えることができるシュレッダー装置の構成の例を模式的に示す図である。ここでは廃自動車を処理するシュレッダー装置を例示した。
【０５６４】
廃自動車はシュレッダーにより破砕され、磁気、風力などにより鉄類、非鉄類、非金属類などが分別される。このような分別残渣がシュレッダーダストである。シュレッダーダストには、樹脂（繊維、紙を含む）、ガラス、重金属を含む各種金属が含まれている。本発明は上述のような構成を採用することにより、従来処理技術が確立されていなかったこのようなシュレッダーダストも安全かつ効率的に処理することができる。
【０５６５】
シュレッダーダストを熱分解炉２０に投入し、４００〜５００℃で加熱分解して、シュレッダーダストの樹脂成分あるいは有機物成分などから排出されるガス状排出物をガス分解器３０に導いて、ダイオキシン等の有害物を分解無害化するため第２の温度を１１００℃以上（より好ましくは１１５０℃以上）で加熱分解した。そして、その直後に第３の温度を１００℃以下（望ましくは５０℃以下）に設定した冷却塔４０で１０ｓｅｃ以内に急冷することにより、ダイオキシンの発生を０．１ＴＥＱｎｇ／Ｎｍ3 以下に抑制することができた。このように処理した処理対象物体からのガス状排出物をガス洗浄（中和）装置、脱硫装置によりシアン化物、硫化物、窒化物などを除去して、クリーンな燃料ガスを得ることができた。
【０５６６】
この燃料ガスは熱分解炉２０の加熱熱源として利用するとともに、ガスタービン発電機で発電して電力に変換し、減圧加熱炉５０を稼働している。
【０５６７】
また処理対象物体の熱分解残渣は減圧加熱炉５０に導入され、１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒの減圧下で加熱して、Ｐｂ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｚｎ等の金属は９９％以上の収率で分離回収することができた。減圧加熱炉５０で処理した処理対象物体はＰｂ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｚｎを０．１ｐｐｍレベルまで低減することができた。
【０５６８】
減圧加熱炉５０で処理した処理対象物体に残っていた鉄類は比重選考法、電気磁石等で分離回収し、最終的に無害で高純度の炭化物が得られた。この炭化物は活性炭フィルタ６３で利用してもよいし、有効な土壌改良剤等に活用することができる。
【０５６９】
このように本発明によれば、家庭電気製品、自動車、精密機器等、あるいはこれらの廃棄物のシュレッダーダストを、酸素濃度を制御して熱分解し、ガス状排出物処理系と熱分解残渣処理系で処理することにより、ガス状排出物はダイオキシンなどの有害物質を分解、無害化してクリーンなガス燃料とすることができる。このガス燃料を熱分解炉等の燃焼室導いて加熱熱源として用いることもできる。さらに、このガス燃料を用いて発電することもできる。渇水期には水が不足し、コンスタントに電力を供給することが困難な水力発電方法と比較して、シュレッダーダストは豊富で低価格な資源であり、本発明の処理装置を用いて非常に効率的に発電することができる。また、本発明の処理装置はモジュール構成となっているため小規模から大規模まで幅広い規模に応じて、また用途に応じて対応することができる。
【０５７０】
一方熱分解残渣はは真空加熱により各種金属を高純度の金属状態で分離回収することができりる。炭化物も重金属が除去されており、有効に活用することができる。また減圧加熱炉は溶融炉と比較して小型であり、設置費用、設置場所等が少なくてすみ、市町村規模の廃棄物処理にも効率的に対応することができる。
【０５７１】
このように、有害物質またはその原料物質を含み、燃焼させるとダイオキシン類をはじめとする有害物質を生成する多量の廃棄物を、環境中に有害物質、重金属などを放出することなく、再利用可能な物質を高純度状態で回収することができる。
【０５７２】
また本発明の処理装置、処理方法により、有害ガスを発生させることなく実装基板廃棄物などから、容易に回路基板と各種ＩＣ、抵抗器、コンデンサー等の電子部品を分離し、同時に、半田合金などを分離回収することができる。
【０５７３】
まず、実装基板を破砕せずに熱分解炉２０に導入し、第１の温度を２５０〜５００℃に設定して熱分解する。このとき熱分解炉内を減圧するようにしてもよい。  実装基板の熱分解により生じるガス状排出物は、ダイオキシン等の有害物の発生を押さえるため、ガス分解器３０に導き８００℃以上で加熱分解した後、冷却塔４０にて１００℃以下に冷却する。熱分解残渣は減圧加熱炉５０に導入して１０-3程度まで減圧し、３５０〜７００℃に順次昇温して、はんだ合金の構成金属
を蒸発させた。したがって、回路基板と各種ＩＣ、抵抗器、コンデンサー等の電子部品を分離し、同時に、蒸発した鉛などの金属を回収経路の途中に設けた凝集手段で回収する。
【０５７４】
このような方法により電子部品と回路基板とをほぼ完全に分離することができた。また、有害なＰｂ等の低融点金属もほぼ完全に（０．１ｐｐｍレベル）除去された。樹脂部から発生したガス状排出物中の有害物質濃度も極めて低く、例えばダイオキシンは０．１〜０．５ＴＥＱｎｇ／Ｎｍ3 まで低減することができた。  電子部品が実装解除され、接合金属が除去された回路基板は炭化されており、配線用の銅を含んだ状態になった。各種ΙＣ、抵抗器、コンデンサー等の電子部品からも有害なＰｂ、Ｓｂなどの金属は除去され、モールド樹脂などの樹脂部は炭化し、一部Ｓｉ、Αｕ、Νｉ、Ｗ、Ｍｏ等の金属を含んだ状態になった。
【０５７５】
ついで、銅を含む炭化した回路基板を減圧加熱炉５０内で、更に、加熱（１０５０〜１２００℃）し、銅箔を半溶融させて、数ｍｍの球状に凝集させた。
【０５７６】
このような処理を施すことにより銅の炭化物からの分離回収が容易になった。この炭化物と金属銅とからなる回路基板は、炭酸カルシウム水溶液などにより洗浄し、高純度の銅を回収することができた。
【０５７７】
このように本発明によれば実装基板廃棄物を有害物質を放出させず、かつ有害物質を除去し、また、人手によらず容易に回路基板と各種電子部品とを分離することができる。また同時に、半田合金の構成金属をはじめとする各種金属を蒸発させて分離回収することができる。また蒸発しなかった銅などの金属を高純度で回収することができる。本発明によれば従来有効な処理技術が確立されていなかった実装基板などの廃棄物を環境中に有害物質、重金属などを放出することなく、再利用可能な物質を高純度状態で回収することができる。
【０５７８】
（実施形態１９）
図４１は本発明の処理装置の構成の別の例を示す図である。この例ではレトルト１１５ｃはその第３の開口部１１５ｄを通じて排気系と直接接続されている。第３の開口部１１５ｄと排気系との間はパッキン１１５ｐにより気密に封止される。パッキンは例えばアスベスト等で構成するようにしてもよい。またパッキンに替えて、レトルトが第１の開口部へ挿入されたときに、第３の開口部１１５ｄと排気系とを接続する配管を設けるようにしてもよい。このような構成を採用することにより、処理対象物体からのガス状排出物がレトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間に侵入するのを防止することができる。これは第２の気密室１０３の圧力が、レトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間の圧力よりも低くなるためである。
【０５７９】
さらにキャリアガス導入系１１５ｎを備えて例えば窒素ガスのような不活性なキャリアガスをレトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間へ供給してもよい。このキャリアガスは第２の気密室１０３を通じてレトルト１１５ｃへと導入され、レトルトの第３の開口部１１５ｄを通じて排気系へと導かれる。したがってレトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間は、圧力によって第２の気密室１０３からシールされる。レトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間は気密扉１１５ｂが開いているときに収容される空間ともつながっているから、気密扉、特にそのシール部１１５ｑ、へ処理対象物体からの蒸発物が凝縮するのを防止することができる。さらにこのような構成を採用することにより。レトルト１１５ｃとスリーブ１０３ｓとのはめあわせマージンが大きくなる。このためレトルト１１５ｃとスリーブ１０３ｓとがかみ合って抜けなくなるのを防止することができる。またシリンダー２３などのレトルト１１５ｃの駆動手段が小さくすることができるかもしくは不要にすることができる。
【０５８０】
図４２は本発明の処理装置の構成の別の例を示す図である。この例ではレトルト１１５ｃの第３の開口部１１５ｄは、配管１１６を介して排気系へと接続されている。この配管１１６は上下に進退して、排気系とレトルトとの接続の開閉を行う。またパッキン１１６ｑの弾性変形によって配管１１６と回収チャンバのシール面１１５ｍ、および配管１１６とレトルト１１５ｃの第３の開口部１１５ｄをどちらも気密に接続する。レトルト１１５ｃが第１の開口部１０３ｂに挿入されているときには配管１１６により、レトルトの第３の開口部１１５ｄと排気系とは気密に接続される。またレトルトを抜いて気密扉１１５ｂを閉じるときにはシリンダー２３ｂにより配管１１６は待避位置に移動される。
【０５８１】
なおこの例ではキャリアガス導入系１１５ｎは、レトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間の圧力を検出する圧力計ｇを備え、検出した圧力に応じてバルブを開閉してキャリアガスの流量を制御している。例えば第２の気密室１０３の圧力を検出し、この圧力よりも、レトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５との間の空間の圧力がわずかに高くなるように調節すればよい。このようにすることにより、たとえレトルト１１５ｃとスリーブ１０３ｓとの間に隙間があっても、処理対象物体からのガス状排出物をレトルトの内部に導くことができる。
【０５８２】
またこの例では気密扉１１５ｂは２重構造を採用している。この気密扉１１５ｂは、シリンダーにより開閉される。ジョイント１１５は、閉じるときのシリンダーの力をシリンダーの押す方向とほぼ直角に変換する。このような構造を採用することで、気密扉のパッキン１１５ｑがより強固に回収チャンバに押しつけられる。回収チャンバ１１５の気密扉のパッキン１１５ｑが当接する領域は水冷などにより冷却することが好ましい。
【０５８３】
図４３は本発明の処理装置の構成の別の例を示す図である。この例ではレトルト１１５ｂの第３の開口部１１５ｄの開口面を第２の開口面１１５ｆとそろえている。これにより、シリンダー２３によって、レトルト１１５ｃの挿入動作と、レトルト１１５ｃと排気系との接続動作を同時に行うことができる。このようなレトルト１１５ｃの内部には処理対象物体からの蒸発物の凝縮を容易にするため、金網や乾式フィルターなどを配設してもよい。またこのような乾式フィルターは凝縮物と同一の材料で構成するようにしてもよい。例えば亜鉛鋼板から亜鉛を蒸発させる場合、乾式フィルターやレトルトそのものを亜鉛により構成すれば、回収後の後処理が容易になる。  図４４、図４５はレトルト１１５ｃの進退動作をガイドするガイド機構の例を説明するための図である。図４４ではレトルト１１５ｃの第２の開口部と平行な方向の断面図を、図４５ではレトルトの進退方向と平行な方向の断面図を示している。この例では回収チャンバ１１５の内面に、レトルトの進退方向に沿ってガイドロール１１５ｇを配設している。このようなガイド機構によりレトルトの進退動作をより確実にすることができる。またこのガイドロールは金属で構成されており、レトルト１１５ｃと回収チャンバ１１５の熱伝導の一部を担っている。これによりレトルトの温度をより効果的に調節することができる。
【０５８４】
図４６は本発明の処理装置が備える湿式フィルターの断面構造を示す図である。
この油膜フィルター７１１は筐体７１１ａ内に蒸気圧の小さな真空ポンプ用の油７１１ｏがたまっており、上下の開口部が筐体７１１ａに気密に固定された布７１１ｃの下部がこの油７１１ｏに浸っている。油は毛細管現象により布７１１ｃの表面にそって被膜を作っている。回収チャンバ１１５やその他のフィルター手段で捕捉しきれなかった粉塵はこの布７１１ｃの油膜によりトラップされる。
【０５８５】
本発明の処理装置では、上述したような回収チャンバ１１５と排気系との間にこのような油膜フィルター７１１を備えることが好ましい。これはレトルト１１５などで凝縮しきれなかった蒸発物や、一度凝縮した微粒子が排気系に到達するのを妨げるためである。これにより真空ポンプの排気性能を維持することができる。また真空ポンプの寿命や、次回のメンテナンスまでの期間を長くすることができる。
【０５８６】
実施形態２０）
本発明を適用してシュレッダーダストの処理を行った。
【０５８７】
動車のシュレッダーダストを試料として作成した。この試料は以下のような６種のフラクションからなっている。なお自動車はミニカ（三菱自動車工業製）を用いた。
【０５８８】
（１）塩化ビニル（１０wt％）  
（２）ポリプロピレン（１０wt％）  
（３）ポリウレタン（１０wt％）  
（４）ゴム（１０wt％）  
（５）ポリウレタン（１０wt％）  
（６）その他（５０wt％）  
（６）のフラクションはプレス処理を行った。
このようなシュレッダーダストを常圧熱分解（６００°Ｃ、８００°Ｃ）、減圧熱分解（６００°Ｃ、８００°Ｃ）で処理し、その熱分解残渣中に含まれるダイオキシンの濃度を測定した。
【０５８９】
図４７は熱分解の処理条件を説明するための図である。６００°Ｃの場合、常温から６００°Ｃまで２時間で昇温し、６００°Ｃで２．５時間保持した後に冷却した。８００°Ｃの場合、常温から８００°Ｃまで２．５時間で昇温し、その温度で２．１５時間保持したあと冷却した。
【０５９０】
なお、減圧熱分解の冷却の場合本発明の減圧置換が適用されているが、常圧熱分解の冷却の場合には本発明を適用せずに空気冷却した。さらにダイオキシンが残留している８００°Ｃの常圧での熱分解残渣はさらに８００°Ｃで減圧熱分解し、その熱分解残渣中に含まれるダイオキシンの濃度を測定した（図中８００℃熱分解Ｂのフラクション）。
【０５９１】
図４８にその測定結果を示す。測定はPCDDｓとPCDFｓとを別に行い、これらの和をダイオキシン濃度（ｎｇ／ｇ）とした。また図中ｎ．ｄ．（ｎｏｔ  ｄｅｔｅｃｔｅｄ）はダイオキシンが検出されなかったことを示している。
【０５９２】
このように本発明によれば、加熱残渣中のダイオキシンを大幅に低減することができる。特に常圧の熱分解では、８００°Ｃで処理してもダイオキシンが残留しているが、この残渣を減圧下で再処理した場合には、ダイオキシンを除去することができている。ここではシュレッダーダストを処理対象物体とした処理例について説明したが、土壌、焼却灰、汚泥などの場合にも同様の結果を得ることができる。本発明は廃棄物処理装置として一般工場用の少量処理などに適した手動式としても、自治体などの多量処理に適した連続処理炉としてもよく、処理コストに応じて組み合わせることができる。
【０５９３】
なお本発明では土壌中に含まれる鉛、カドミウム、水銀、亜鉛等の重金属も減圧して気化させることで土壌から分離することができた。これら重金属の処理対象物体からの分離回収については前述した本発明の処理装置により行うことができた。また土壌中の燐やシアンについても、その濃度を環境基準値以下に低減することができた。
【０５９４】
実施形態２１）
図４９、図５０、図５１は本発明の処理装置の構成の別の例を概略的に示す図である。
【０５９５】
図４９、図５０、図５１では加熱処理室として常圧熱分解のための乾留チャンバ７０１と、減圧熱分解のための真空蒸発チャンバ７０２の２室を備えている。また加熱残渣を冷却するための冷却室７０３をその後段に配設している。そして、これらの処理室は真空扉によって開閉可能に隔てられている。
【０５９６】
図４９、図５０、図５１に例示した構成では、例えば土壌などの処理対象物体は乾留加熱チャンバ７０１へ導入され熱分解される、ついで真空蒸発チャンバ７０２へ導入され例えば砒素、カドミウム、鉛などの重金属を蒸発除去される。そして、処理対象物体の加熱残渣は冷却チャンバ７０３へ導入され前述同様の有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない雰囲気で冷却される。系内の排気はブースターポンプ７０５、７１２、ロータリーポンプ７０６、７１３により行っている。処理対象物体のガス状排出物の処理は前述同様にガス処理装置により行う構成となっている。乾留加熱チャンバ７０１からのガス状排出物は、ガスクラッキング装置７０７、ガス状排出物中の蒸発物を凝縮回収するコンデンサ７０８を経てガス処理装置７１４に導入される。真空加熱チャンバ７０２からのガス状排出物はレトルト１１５ｃを備えた回収チャンバ７０９、油膜フィルター７１１を経てガス処理装置７１４へ導入される。ガス処理装置７１４は、ガスクラッキング装置７１５、ジェットスクラバ７１６、活性炭フィルター、排気ブロワ７１８を備えている。また図５１の例ではガス処理装置７１４ではガスクラッキング装置７１５を省略している。また、ジェットスクラバ７１６に代えてガス状排出物を燃焼させるガス燃焼装置を、活性炭フィルタ７１７に代えてガス状排出物をアルカリ洗浄するアルカリシャワーを備えるようにしてもよい。
【０５９７】
図４９、図５１では乾留加熱チャンバ７０１に処理対象物体を導入するためのローディングチャンバ７０４と乾留加熱チャンバを共通にしているが、個別に備えるようにしてもよい。また図５１ではガス処理装置として油ジェットスクラバー７０８ｂを装備し、ここでガス状排出物中の油分を回収する構成となっているがコンデンサ７０８を備えるようにしてもよい。
【０５９８】
（実施形態２２）
本発明は真空蒸発回収装置、より詳細には、真空炉における真空加熱処理により発生する蒸発物から金属を回収するに当り、真空炉の温度を下げる必要のない高効率の真空蒸発回収装置に関するものである。
【０５９９】
従来の真空蒸発回収装置においては、真空炉における真空加熱処理により発生する蒸発物からの金属回収に際し、真空炉の炉温を下げ、金属回収物を取り出し、その後再び炉温を上げて真空加熱処理を行うという手順を踏まなければならなかった。これは、真空炉と金属回収装置との間に存する真空扉のシール部に蒸発金属が付着するために真空シールが完全に行われず、その結果金属回収時に真空加熱炉に空気が流入してしまうために、回収作業を行うことができないからである。
【０６００】
上述したように従来の真空蒸発回収装置においては、蒸発物の回収に際して真空炉を冷却し、回収後再び炉内温度を上昇させる必要があるが、この冷却・加熱のために長期間（例えば４日間）、真空炉の運転を停止させなければならないという問題がある。
【０６０１】
そこで本発明はそのような問題のない、即ち、蒸発物の回収に際して炉内温度を変化させる必要がないために連続運転が可能で、作業効率を大幅に向上させ、コスト的にも有利な真空蒸発回収装置を提供することを課題とする。
【０６０２】
本発明はまた、粉体蒸発物が真空バルブ並びに真空ポンプに達して、真空バルブの真空シール性能を阻害したり、真空ポンプの故障を惹起したりする虞のない真空蒸発回収装置を提供することを課題とする。
【０６０３】
本発明は、真空炉に真空扉を介して冷却機能を備えた冷却兼真空パージ室を設置し、前記冷却兼真空パージ室内に、その室内を進退し、前進時には前記真空扉を通過して前記真空炉内に臨むと共に後退時には前記真空パージ室から脱する蒸発物回収レトルトを配備し、前記回収レトルトをそれを進退させるシリンダーのシャフトに対し着脱自在にして成る真空蒸発回収装置、を以て上記課題を解決した。
【０６０４】
本発明はまた、真空炉に真空扉を介して冷却兼真空パージ室を設置し、前記冷却兼真空パージ室に、フィルターを介して真空バルブ及び真空ポンプを設置したことを特徴とする真空蒸発回収装置、を以て上記課題を解決した。この場合のフィルターは、固体フィルター（ドライフィルター）と液体フィルター（湿式フィルター）を併用したものであることが好ましい。
【０６０５】
本発明の実施の形態を添付図面に依拠して説明する。図５２は本発明に係る装置の全体構成図で、本装置は真空炉１、真空炉１の蒸発物出口に設置される真空二重扉２、真空二重扉２を介して真空炉１に連設される冷却兼真空パージ室３、冷却兼真空パージ室３からのガス通路に接続される固体式粉体回収フィルター４及び液体式粉体回収フィルター５、並びに、真空バルブ６及び真空ポンプ７で構成される。
【０６０６】
冷却兼真空パージ室３内には、挿入シリンダー２３の作用で進退動作する回収レトルト２１が挿入される。挿入シリンダー２３には、冷却兼真空パージ室３の端部開口部を真空シールする真空扉３２が設置されると共に、移動シリンダー３１のシリンダーシャフトが接続される。回収レトルト２１は、この移動シリンダー３１の伸動作に伴って冷却兼真空パージ室３外に引き出される。
【０６０７】
図５３は真空二重扉２及び冷却兼真空パージ室３の詳細を示すもので、真空二重扉２は、断熱材１０で包囲された真空炉１と、これに連設される冷却兼真空パージ室３との間に設置される。真空二重扉２は、真空炉１側に配置される断熱真空扉１２とその反対側に配置される真空扉１３とを合わせた二重扉で、扉ケース１４上に設置された開閉シリンダー１５の作用で昇降し、下降時に冷却兼真空パージ室３への通路を気密状態に閉塞する。冷却兼真空パージ室３には未回収蒸発物流出口１７が設置され、未回収蒸発物流出口１７から延びるガス通路に固体式粉体回収フィルター４が設置される。
【０６０８】
金属蒸発物を回収するための筒状の回収レトルト２１は、冷却兼真空パージ室３から開状態の真空二重扉２を経て真空炉１に達するように挿入される。回収レトルト２１は、真空炉１の加熱部に臨む開口された前端部を有していて、そこから真空炉１内で発生する蒸発ガスが回収レトルト２１内に入り込めるようになっている。回収レトルト２１の後端部側面には開口部が設けられ、そこに金属製のネット２２が張設されてレトルト内外の通気が可能にされる。なお、冷却兼真空パージ室３の周壁を二重にし、そこを、冷却水が通流し得るようにすることにより、熱交換機能を持たせることが好ましい。
【０６０９】
回収レトルト２１の後端面には、回収レトルト２１を冷却兼真空パージ室３から真空炉１内へ進行させるための挿入シリンダー２３のシリンダーシャフト２４が、着脱自在に係着される。その係着手段としては、図５５に例示するように、回収レトルト２１の後端面に、シリンダーシャフト２４が移動し得る幅の長孔２６を設けた取付板２７を、その後端面との間に間隙２８を保持して取り付け、一方、シリンダーシャフト２４の先端部にこの長孔２６の幅よりも大なる係止部２９を設けるという構成が考えられる。
【０６１０】
この場合、ホイスト等を用いて回収レトルト２１を吊上げた状態で操作し、係止部２９を間隙２８に挿入してシリンダーシャフト２４を長孔２６にずらし入れれば、係止部２９が長孔２６の端縁に引掛かるため、シリンダーシャフト２４が取付板２７を介して回収レトルト２１の後端面に係着されることとなり、シリンダーシャフト２４の動きに追随して回収レトルト２１が水平方向に移動可能となる。なお、シリンダーシャフト２４には、蛇腹カバー３０が被装される。
【０６１１】
挿入シリンダー２３は、それに取り付けられた真空扉３２を介し、移動シリンダー３１の作用で架台１８上を往復動するシリンダー支持ブロック３３に固定され、以てシリンダー支持ブロック３３の動きに伴って架台１８上を移動する。即ち、シリンダー支持ブロック３３は、ローラー３４を有していて架台１８のテーブル３５上を移動自在に構成された移動台３６上に設置され、移動シリンダー３１は架台１８におけるテーブル３５の下側に配置され、そのシリンダーシャフトが移動台３６に固定される。
【０６１２】
図５４に示すように、真空扉３２は挿入シリンダー２３のフランジ部に固定され、シリンダーシャフト２４の挿通部に真空シール３２aを備えると共に、冷却兼真空パージ室３の端部フランジ３aに密着するパッキン３２bを備え、以て冷却兼真空パージ室３を真空シールする。
【０６１３】
挿入シリンダー２３は、真空二重扉２の閉動作後、移動シリンダー３１の伸動作端において架台１８の後端部（図５３における右端）に達するが、この後退端において回収レトルト２１の交換作業が行われる（以下この位置を「第１停止点」という）。新しい回収レトルト２１は、例えば上述したような係着手段によって挿入シリンダー２３のシリンダーシャフト２４に取り付けられる。新しい回収レトルト２１の取付作業が終了すると、移動シリンダー３１の縮動作によって移動台３６が前進する（図５３において左方向へ移動する）。
【０６１４】
それに伴い、回収レトルト２１は冷却兼真空パージ室３内に進入し、移動シリンダー３１の縮動作端において停止して待機する。この待機位置において、回収レトルト２１の前面は、その際冷却兼真空パージ室３を閉塞している真空二重扉２の直前に位置し（以下この位置を「第２停止点」という）、真空扉３２は冷却兼真空パージ室３の端部フランジ３aに密着してそこを真空シールする。
【０６１５】
次に、上記構成の装置の作用について更に詳述する。上述したように、移動シリンダー３１の伸動作によって移動台３６が架台１８の端部に達した時点（第１停止点）で、挿入シリンダー２３のシリンダーシャフト２４に新しい回収レトルト２１が取り付けられる。そして、移動シリンダー３１の縮動作に伴い、回収レトルト２１は冷却兼真空パージ室３内を進行し、移動台３６の前進端、換言すれば、回収レトルト２１の先端開口面が真空二重扉２の直前に達したところで停止する（第２停止点）。その際真空二重扉２は閉じている。
【０６１６】
回収レトルト２１が第２停止点に達した時点で真空扉３２の作用で冷却兼真空パージ室３内が気密状態に保持された後、真空バルブ６が開いて真空ポンプ７が動作し、冷却兼真空パージ室３内が真空炉１内と同程度の真空度にされる。その後開閉シリンダー１５が動作して真空二重扉２が開かれると共に、挿入シリンダー２３が動作して回収レトルト２１の開口部を真空炉１内に臨ませる。真空炉１内においては、処理物が適宜真空度下において加熱処理され、金属蒸発物が発生するが、その蒸発物は真空二重扉２に向かうことなく回収レトルト２１内に流入していく。従って、蒸発物が真空二重扉２に付着してその真空シール性能を阻害劣化させる事態の発生を回避することができる。
【０６１７】
蒸発物の回収終了後、回収レトルト２１は挿入シリンダー２３の作用で第２停止点まで引き出され、その後開閉シリンダー１５の作用で真空二重扉２が閉じられる。そこで、冷却兼真空パージ室３内にチッ素ガス等の不活性冷却ガスが供給され、回収金属が酸化して燃焼する虞のない温度にまで冷却される。このように本発明に係る装置においては、真空炉１と冷却兼真空パージ室３とを真空二重扉２で遮断した後、真空炉１内は高温に維持したまま、冷却兼真空パージ室３内のみを冷却するので、従来の場合のように真空炉１を冷却するための無駄な時間を省くことができる。
【０６１８】
回収金属が十分に冷却された後、冷却兼真空パージ室３内に更にチッ素ガス等が供給され、室内の圧力が外部の圧力と同じになるように圧力調整される。この圧力調整終了後、移動シリンダー３１の動作に伴って真空扉３２が開き、回収レトルト２１が第１停止点に引き出される。そこで回収レトルト２１が挿入シリンダー２３から外され、別途蒸発金属の回収が行われる。以後上記手順が繰り返される。
【０６１９】
次に、冷却兼真空パージ室３から真空ポンプ７に至る経路の構成について説明する。本発明に係る装置においては、真空炉１において真空蒸発した粉体が、回収レトルト２１を通過して蒸発物流出口１７に流入し、真空バルブ６のシール部や真空ポンプ７内に入り込んで真空シールのシール性を阻害したり、真空ポンプ７の故障の原因になったりすることを防止するための手投が講じられている。即ち、回収レトルト２１の蒸発物出口に金属製のネット２２が張られると共に、蒸発物流出口１７と真空バルブ６の間に、固体式と液体式のフィルターが二重に設置される。
【０６２０】
固体式フィルター４は、金網フィルターやセラミックボール等で構成される。真空ポンプ７の吸収力が余り強くない場合はこの固体式フィルター４だけでも足りるが、その吸引力がある程度以上に強くなると、粉体は固体式フィルター４を通り抜けて、真空バルブ６や真空ポンプ７にまで達してしまう。そこで本発明では、固体式フィルター４の後に液体式フィルター５を配置する。この液体式フィルター５は、粉体を液体又は液体膜に導き入れることによって回収するものである。
【０６２１】
粉体の量が少ないときは、固体式フィルター４を用いずに液体式フィルター５だけ用いることもあるが、粉体の量が多い場合や粒子が大きい場合等には、固体式フィルター４と液体式フィルター５とを併用する必要がある。
【０６２２】
本発明は上述した通りであって、真空蒸発物を回収した回収レトルトを真空炉から冷却兼真空パージ室内に引き出した後、真空炉と冷却兼真空パージ室とを真空扉で遮断し、その後冷却兼真空パージ室内のみを冷却するので、真空炉を冷却し、再び加熱するという長期間を要する作業を省略することができる。そのため、作業を高効率に且つ低コストにて行うことができ、省エネ化に資する効果がある。
【０６２３】
また、回収レトルトが真空扉を経て真空炉の炉体面に接するため、真空炉において発生する蒸発物の殆どが回収レトルト内に進入することとなり、蒸発物が真空扉に付着してその真空シール性能を阻害する虞がなくなる効果がある。
【０６２４】
本発明においては、粉体蒸発物が真空バルブ及び真空ポンプに達することを防止し、以て真空バルブの真空シール性能を阻害したり、真空ポンプの故障を招いたりする事態の発生を回避し得る効果がある。
【０６２５】
また本発明においては、真空扉が二重になっているため、仮に一方の真空扉に異常があっても、他方の真空扉だけで役目を果たすことができ、そのまま運転を継続し得る効果がある。
【０６２６】
実施形態２３）
ダイオキシン、ＰＣＢ、コプラナＰＣＢ等の有機ハロゲン化物の環境への拡散とその影響が大きな社会問題となっている。例えば廃棄物を燃焼処理、熱分解処理した加熱残渣（灰、チャー、カーボン）にはダイオキシン類などの有害な有機ハロゲン化物が残留している。また例えばごみ焼却場、産業廃棄物処分場の周辺土壌等から高濃度のダイオキシン類が検出されており、住民の健康への悪影響が深刻に懸念されている。また土壌、汚泥などにも有機ハロゲン化物は含まれている。
【０６２７】
このように廃棄物の加熱残渣や、特殊条件における土壌、汚泥などの固体、液体中にはダイオキシン類などの有機ハロゲン化物、または重金属などが残留しているものが多い。
【０６２８】
これら有機ハロゲン化物または重金属を含む有害物質を除去する方法としては、有機ハロゲン化物を含有する処理対象物体を高温加熱したり、約１５００°Ｃ前後の高温で溶融処理することにより有機ハロゲン化物濃度を低減する手法が提案されている。しかしながらこのような方法は、高価で大規模な設備が必要となること、ランニングコストが高いこと等の問題がある。さらに、常温からダイオキシンの分解温度に達するまでの間に発生するダイオキシンについては対応することができないという問題がある。焼却施設周辺など、ダイオキシン等の有機ハロゲン化物、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｒ＋６などが降りそそいだ土壌などの効果的な処理技術は確立されていない。
【０６２９】
また、燃焼（焼却）等で都市ゴミなどを処理する場合、完全燃焼することができれば有機ハロゲン化物の生成を低減することができる。しかしながら、量が多く不均質な処理対象物体を完全燃焼することは非常に困難である。また完全燃焼することが可能だとしても所定の温度へ到達するまでの間に、ダイオキシン類などの有害な有機ハロゲン化物は生成してしまう。
【０６３０】
焼却や熱分解などの処理対象物体の加熱処理の残渣である加熱残渣にはダイオキシン類などの有機ハロゲン化物が残留しており、加熱残渣に残留する有機ハロゲン化物濃度を低減、除去する加熱処理の技術を確立することが求められている。
【０６３１】
ところで、ダイオキシンが生成されるためにはベンゼン核の炭素と結合する反応性の塩素原子と、ベンゼン核を結合する酸素が存在することが必要となる。熱分解に際してダイオキシンが生成されることを抑制するためには、熱分解炉内におけるこれらの反応性の塩素原子と酸素の量をコントロールすることが有効と考えられる。しかしながら従来このような視点からダイオキシンの発生を防止するために好適な熱分解炉は提案されていない。特に所定の加熱温度までの昇温過程における比較的低温時（常温〜５００℃）におけるダイオキシン類、コプラナＰＣＢ等の有機ハロゲン化物の生成抑制、並びに、残灰等の加熱残渣中に残留する有機ハロゲン化物の低温での分解などを実現する技術は未だ確立されていない。
【０６３２】
本発明はダイオキシン等の有機ハロゲン化物で汚染された土壌から清浄な土壌を生産する土壌の生産方法、土壌の処理装置を提供することを目的とする。
【０６３３】
また本発明は地方自治体のゴミ焼却施設や工場等からでる残灰などの加熱残渣、残液、煤塵等中に含まれるダイオキシン、これらに汚染された土壌、汚泥などから安全で確実にダイオキシンを除去することができる処理方法及び処理装置を提供することを課題とする。
【０６３４】
このような課題を解決するため本発明は以下のような構成を採用している。本発明の土壌の生産方法は、有機ハロゲン化物を第１の濃度で含有する第１の土壌から、前記有機ハロゲン化物を第１の濃度より低い第２の濃度で含有する第２の土壌を生産する土壌の生産方法において、前記第１の土壌を気密領域に導入し、前記第１の土壌を減圧下で加熱することにより前記有機ハロゲン化物の少なくとも一部を熱分解する、ことを特徴とする。処理対象物体は前記有機ハロゲン化物の分解温度以上、または沸点以上に加熱される。前記有機ハロゲン化物としては、例えばダイオキシン類、ＰＣＢ、コプラナＰＣＢなどをあげることができる。
【０６３５】
さらに、前記土壌の熱分解により生じたガス状排出物中のハロゲン濃度を低減する工程をさらに有するようにしてもよい。これによりガス状排出物中で有機ハロゲン化物が生成、再生成する可能性を低減することができる。
【０６３６】
前記第１の土壌の熱分解残渣は、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない置換ガスで置換した後に冷却するようにしてもよい。これにより冷却に伴ってダイオキシンなどの有機ハロゲン化物が残渣中に固定されるのを防止することができる。
【０６３７】
このような実質的に前記有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない置換ガスの形態としては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、窒素、及び水素からなる群から選択された少なくとも１種のガス、これらの混合ガス、これらのガスまたは混合ガスを主体としたガスをあげることができる。
【０６３８】
前記熱分解工程は、前記気密領域内の酸素濃度を制御しながら行うようにしてもよい。これにより処理対象物体の不均一さ、部分燃焼などにかかわらずガス状排出物の生成量の変動を抑制し、ガス状排出物の処理をより確実に、かつ効率的に行えるようになる。また酸素濃度、ハロゲンの濃度を抑制することによりダイオキシン生成を防止することもできる。
【０６３９】
本発明の土壌の生産方法は、有機ハロゲン化物を第１の濃度で含有する第１の土壌から、前記有機ハロゲン化物を第１の濃度より低い第２の濃度で含有する第２の土壌を生産する土壌の生産方法において、前記第１の土壌を前記有機ハロゲン化物の少なくとも一部が蒸発または分解するように加熱し、前記土壌の加熱残渣を気密領域に導入し、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない置換ガスで置換した後に前記土壌の加熱残渣を冷却することを特徴とする。
【０６４０】
また本発明の土壌の生産方法は、有機ハロゲン化物を含む土壌を減圧下で熱分解することを特徴とする。減圧下では分子の平均自由行程が長く、また系内が非酸化雰囲気に保たれるために、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化物の生成、再生成を防止することができる。また、減圧下では有機ハロゲン化物自体の分圧も小さいので加熱残渣に残留するダイオキシン濃度を小さくすることができる。
【０６４１】
例えば、ゴミ処理施設や工場等からでる残留ダイオキシンを含む土壌、加熱残渣、蒸し焼き品、残灰、残液、煤塵等を、常圧下から減圧しつつかつ昇温させつつ熱処理することによりダイオキシンを効果的に処理することができる。また、前記土壌の熱分解により生じたガス状排出物のハロゲン濃度を低減するようにしてもよい。
【０６４２】
本発明の土壌処理装置は、有機ハロゲン化物を含有するか、または、加熱により有機ハロゲン化物を生成可能な土壌を処理する土壌処理装置において、前記土壌を加熱する手段と、気密領域と、前記土壌の加熱残渣を気密領域に導入する手段と、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリー（有機ハロゲン化物が欠乏していること）な置換ガスで置換する手段と、記加熱残渣を冷却する手段と、を具備したことを特徴とする。本発明では、燃焼、熱分解、減圧熱分解を問わず、処理対象物体である土壌を加熱した後、気密領域内でパージ、冷却するのである。前記置換手段は、前記置換ガスを、前記気密領域内を減圧した後に導入するようにしてもよい。
【０６４３】
また、前記土壌の加熱により生じるガス状排出物中に含まれるハロゲンと化合物を形成する金属、または前記ガス状排出物中のハロゲンを吸着する吸着材が配置されたハロゲン除去手段をさらに具備するようにしてもよい。
【０６４４】
また前記土壌の加熱により生じるガス状排出物をダイオキシンが分解するような第１の温度で改質する改質手段と、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように前記ガス状排出物を第２の温度まで冷却する冷却手段と、をさらに具備するようにしてもよい。前記冷却手段としては、前記ガス状排出物に油を噴射して急冷するようにしてもよい。
【０６４５】
すなわち本発明の処理方法は、有機ハロゲン化物を含む処理対象物体を減圧下で熱分解することを特徴とするものである。  なお土壌、焼却飛灰等の処理対象物体に有機ハロゲン化物だけでなく重金属等が含まれている場合には、有機ハロゲン化物を処理した後に系内を温度、圧力を調節してこれら重金属が蒸発させる。蒸発させた金属は前述したうような回収チャンバにより凝縮して回収すればよい。  また土壌、焼却飛灰等の処理対象物体の減圧または加熱により生じるガス状排出物についても同様の方法で処理系へ導入するようにすればよい。
【０６４６】
また本発明の処理装置は、有機ハロゲン化物を含むか、または、加熱により有機ハロゲン化物を生成可能な処理対象物体を処理する処理装置において、前記処理対象物体を加熱する手段と、気密領域と、前記加熱残渣を気密領域に導入する手段と、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリー（有機ハロゲン化物が欠乏していること）な置換ガスで置換する手段と、前記加熱残渣を冷却する手段と、を具備したことを特徴とする。
【０６４７】
前記加熱手段としては、前記処理対象物体を燃焼する燃焼炉、前記処理対象物体を熱分解する熱分解炉、前記処理対象物体を減圧下で熱分解する減圧熱分解炉等をあげることができる。
【０６４８】
本発明の処理装置は、処理対象物体を常圧下から減圧しつつ熱分解（蒸し焼き）処理するにあたり、熱分解温度を制御可能にした炉、あるいは、熱分解温度の異なる複数の減圧炉を通過させることを特徴とする。例えば、炉の圧力をほぼ一定に処理し、温度を変化させながら処理対象物体の熱分解を行うようにしてもよい。
【０６４９】
また、処理対象物体を熱分解処理する熱分解温度の制御を可能にした炉を設け、前記炉内を常圧から所定真空度に変化させてその真空度を維持し得るようにしたことを特徴とする。例えば炉内の温度をほぼ一定に保持し、圧力を変化させながら処理対象物体の熱分解を行うようにしてもよい。
【０６５０】
また処理対象物体を熱分解処理する常圧炉及び複数の減圧炉を連設し、前記各炉における熱分解温度を後段にいくにしたがって高くなるように設定してもよい。
【０６５１】
前記減圧炉と接続して配設され、前記処理対象物体の熱分解により生じるガス状排出物中に含まれるハロゲンと化合物を形成する金属、または前記ガス状排出物中のハロゲンを吸着する吸着材を内部に保持したハロゲン除去手段をさらに具備したことを特徴とする。ハロゲン除去手段の例えばハロゲンをトラップする金属、分解する触媒などが装填された部分は、常温〜約１０００℃程度の範囲、より好ましくは約４００℃〜約１０００℃の範囲でほぼ恒温に保持するようにしてもよい。ハロゲンを吸着する部分は低温に保持することが好ましい。
【０６５２】
また本発明では、ゴミ処理施設や工場等からでる残留ダイオキシンを含む加熱残渣を減圧させつつ、かつ加熱しつつ処理するようにしてもよい。またゴミ処理施設や工場等からでる残留ダイオキシンを含む蒸し焼き品、残灰、残液、煤塵等を、常圧下から減圧しつつ且つ昇温させつつ処理するようにしてもよい。
【０６５３】
また本発明では、密閉可能な熱分解炉のガス出口に配した加熱状態の還元手段にガス状排出物を導入することによって前記ガス状排出物を分解して還元し、前記還元手段の下流側の酸素、酸化物ガス、塩素、塩化物ガスの少なくとも一つのガス濃度を計測し、その計測値に応じて前記熱分解炉内の温度、圧力、酸素濃度等を制御するようにしてもよい。
【０６５４】
本発明では、有機ハロゲン化物とは、ダイオキシン類、ＰＣＢ、コプラナＰＣＢ、ＤＤＴ、トリクロロエチレン、トリハロメタン等を含むものとする（図６参照）。
【０６５５】
また本発明では特に説明しないかぎり、ポリ塩化ダイベンゾパラダイオキシン（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎｓ：ＰＣDＤｓ）、ポリ塩化ダイベンゾフラン（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｓ：ＰＣＤＦｓ）およびこれらの塩素数および置換位置の異なる同族体を総称してダイオキシンという。さらにダイオキシンの塩素をフッ素、臭素などほかのハロゲンで置換した化合物も本発明でいう有機ハロゲン化物に含まれる。
【０６５６】
処理対象物体の加熱残渣中のダイオキシン類、ＰＣＢ、コプラナＰＣＢなどの有機ハロゲン化物の濃度を低減するためには、このような有機ハロゲン化物の少なくとも一部が分解するような温度で処理対象物体を加熱するとともに、処理対象物体を、できるかぎり有機ハロゲン化物、および有機ハロゲン化物生成能を有する物質の濃度の低い雰囲気中で冷却することが重要である。
【０６５７】
一方、処理対象物体の加熱により生じるガス状排出物についても、ダイオキシン類の濃度、例えばハロゲンなどダイオキシンを生成可能な物質の濃度をできるかぎり低減することが好ましい。
【０６５８】
処理対象物体の冷却の際に、冷却雰囲気に有機ハロゲン化物が共存していると、この有機ハロゲン化物は処理対象物体中に固定されてしまう。また処理対象物体の冷却の際に、有機ハロゲン化物を生成しうる材料物質が共存していると、冷却の過程で有機ハロゲン化物が合成ないしは再合成され、やはり残渣に有機ハロゲン化物が残留してしまうことになる。
【０６５９】
したがって本発明においては、有機ハロゲン化物を含有するか、または加熱により有機ハロゲン化物を生成する処理対象物体を処理するにあたり、燃焼、熱分解などの加熱を行った後、この加熱残渣を有機ハロゲン化物、および有機ハロゲン化物生成能を有する物質の濃度を低減した状態で冷却する。このため加熱残渣の冷却は、例えば有機ハロゲン化物の材料物質を含まない冷却ガスでパージされた雰囲気で行うようにすればよい。したがって冷却ガスとしては、ハロゲン、酸素、有機化合物を含有しないガスを用いることが好ましく、例えばアルゴン等の希ガス、窒素などを用いることができる。
【０６６０】
処理対象物体としては例えば都市ゴミ、都市ゴミの焼却灰、ダイオキシンやＰＣＢ等の有機ハロゲン化物に汚染された土壌、汚泥、農産物、水産物、またシュレッダーダスト、廃家電製品、各種廃棄物等をあげることができる。
【０６６１】
本発明の処理方法は、加熱により有機ハロゲン化物を生成可能な処理対象物体を処理する処理方法において、前記処理対象物体を加熱し、前記加熱残渣を気密領域に導入し、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない置換ガスで置換し、前記加熱残渣を冷却する、ことを特徴とする。
【０６６２】
また本発明の処理方法は、加熱により有機ハロゲン化物を生成可能な処理対象物体を処理する処理方法において、前記処理対象物体を加熱し、前記加熱残渣を気密領域に導入し、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリー（有機ハロゲン化物が欠乏していること）な置換ガスで置換し、前記加熱残渣を冷却することを特徴とする。ここで「有機ハロゲン化物フリー」とは、有機ハロゲン化物が欠乏していることを意味する。置換ガスの形態としては、希ガス、窒素、水素、またはこれらの混合ガスなどをあげることができる。また酸素濃度が問題にならない範囲では空気を置換ガスとし用いることも可能である。
【０６６３】
前記処理対象物体の加熱の形態としては、例えば燃焼、熱分解などをあげることができる。このような加熱は酸素濃度を調節しながら行うようにしてもよい。また熱分解は減圧、加圧など気密領域内の圧力を調節しながら行うようにしてもよい。前記気密領域内への前記置換ガスの導入は、前記気密領域内を減圧した後に行うようにしてもよい。
【０６６４】
また前記処理対象物体の加熱により生じるガス状排出物についても、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化物の濃度を減ずるための処理を施す。
【０６６５】
このような処理としては、例えば前記ガス状排出物をダイオキシンが分解するような第１の温度で改質し、改質された前記ガス状排出物中のダイオキシン濃度の増加が抑制されるように前記ガス状排出物を第２の温度まで冷却するようにしてもよい。
【０６６６】
処理対象物体の加熱により生じた前記ガス状排出物の冷却は、前記ガス状排出物に油を噴射して急冷するようにしてもよい。これにより、有機ハロゲン化物の再合成を抑制することができるとともに、改質されたガス状排出物中の炭化水素等をトラップすることができる。
【０６６７】
さらに、油を噴射して冷却したガス状排出物は、再びダイオキシンなどの有機ハロゲン化物が分解するような高温に再加熱し、この後冷却水を噴射して急冷するようにしてもよい。この冷却水はアルカリ性にするようにしてもよい。
【０６６８】
また、処理対象物体の加熱により生じたガス状排出物中に含まれる塩素などのハロゲンの濃度を低減するようにしてもよい。例えば熱分解炉の後段にガス状排出物中のハロゲンを除去するハロゲン除去装置等を配設するようにしてもよい。ハロゲン除去装置の形態としては、例えばチャンバ内にガス状排出物中の塩素と反応して塩化物を構成する鉄などの金属、ダライ粉及び／または水酸化カルシウムなどの化合物を装填したものがある。またチャンバ内にガス状排出物中のハロゲンの固定反応や、ガス状排出物中の有機ハロゲン化物の分解を促進する触媒などを装填してもよい。さらにガス状排出物中に含まれるハロゲンを吸着する吸着材を装填するようにしてもよい。これらのハロゲン除去装置の構成は複数組み合わせるようにしてもよい。
【０６６９】
なお、ハロゲン除去のためにゼオライトなどの吸着材を用いる場合、吸着効率を向上するためには、吸着材をなるべく低温に維持することが好ましい。この場合、ガス状排出物は吸着材が装填されたチャンバ内で冷却されることになるが、この冷却はガス状排出物の温度がダイオキシン類などの有機ハロゲン化物の再生温度範囲への滞留時間ができるだけ短くなるように急速に行うことが好ましい。
【０６７０】
上述した、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化物のガス状排出物中の濃度を減ずるための各種処理は複数組み合わせて用いるようにしてもよい。
【０６７１】
このような処理を実現する本発明の処理装置としては、例えば、処理対象物体を気密に保持することができる気密領域と、前記気密領域の温度を調節する手段と、前記気密領域内のガスを置換するための置換手段と、前記処理対象物体の加熱残渣を冷却するための冷却手段とを備えるようにすればよい。また気密領域内を減圧するようにしてもよい。
【０６７２】
置換手段は、単に気密領域内のガスを置換するだけではなく、気密領域内を減圧して排気したうえで、置換ガスを導入するようにしてもよい。この排気系はガス置換以外の気密領域内の減圧に用いることもできる。
【０６７３】
さらに気密領域内で処理対象物体を移動するための移動手段を備えるようにしてもよい。この移動手段としては、ロータリーキルン、スクリューコンベア、トレープッシャやドロワー、ローラーハウスなどを備えるようにしてもよい。
【０６７４】
また気密領域内部のガスを温度調節しながら循環させるガス循環装置を設けるようにしてもよい。ガス循環装置としては、例えば気密領域（チャンバ）と連なったバイパスを設け、このバイパスに循環ポンプ、温度調節装置または熱交換器、ガス流に含まれる粉塵、ミスト等を除去するフィルタ手段等を備えるようにすればよい。これらは、フィルタ、温度調節装置、循環ポンプの順に配設するようにしてもよい。とくにフィルタは循環ポンプ、温度調節装置の前段に配設することが好ましい。フィルタとしては例えば油膜を用いるようにしてもよい。前述したような本発明の処理方法、処理装置は、減圧熱分解炉に限ることなく、焼却炉、常圧熱分解炉等の加熱炉における処理にも適用することができる。
【０６７５】
例えば従来の焼却炉、常圧熱分解炉の後段に本発明の処理装置を付帯させることができる。したがって焼却炉で大量に発生する焼却残渣から安全にかつ効果的にダイオキシンなどの有機ハロゲン化物等を除去することができる。
【０６７６】
毒性を有する有機ハロゲン化物の環境中への拡散は深刻な問題であり、焼却設備を新たな処理設備に建て替えるには、莫大な費用と時間を要し、なおかつ日々発生する廃棄物の処理も行わなければならない。本発明は現状の焼却設備に付帯設備として適用することも可能である。したがって、現状の設備を利用しつつ、有機ハロゲン化物生成能を有する処理対象物体を処理することができる。
【０６７７】
本発明の土壌の生産方法は、有機ハロゲン化物を第１の濃度で含有する第１の土壌から、前記有機ハロゲン化物を第１の濃度より低い第２の濃度で含有する第２の土壌を生産する土壌の生産方法において、前記第１の土壌を気密領域に導入する工程と、前記第１の土壌を減圧下で加熱することにより前記有機ハロゲン化物の少なくとも一部を熱分解する工程と、を有することを特徴とする。
【０６７８】
前記第１の土壌の熱分解残渣は、前記気密領域内を実質的に前記有機ハロゲン化物フリーかつ有機ハロゲン化物生成能を有しない置換ガスで置換した後に冷却することが好ましい。
【０６７９】
これは前述のように、処理対象物体の冷却の際に冷却雰囲気に有機ハロゲン化物が共存していると、この有機ハロゲン化物は処理対象物体中の加熱残渣中に固定されてしまうためである。加熱により有機ハロゲン化物が蒸発したり、有機ハロゲン化物が生成する処理対象物体の加熱残渣から有機ハロゲン化物を除くためには、有機ハロゲン化物を含んでいる加熱雰囲気ガスを置換するか、減圧などにより有機ハロゲン化物、および有機ハロゲン化物生成能を有する物質の濃度を低減した状態で加熱残渣を冷却することが大切である。したがって、第１の土壌の熱分解残渣の冷却を有機ハロゲン化物、または有機ハロゲン化物の生成能を有する物質の濃度を低減した状態で行うことにより、第１の土壌の加熱残渣である第２の土壌に残留する有機ハロゲン化物の濃度を低減、除去することができる。
【０６８０】
なお、第１の土壌の熱分解は、前記気密領域内の酸素濃度を制御しながら行うようにすることが好ましい。例えば気密領域内の酸素濃度を測定し、測定した酸素濃度に応じて気密領域内の酸素濃度を調節するようにすればよい。また前記酸素濃度の制御は、前記気密領域内に還元性のキャリアガスまたは還元剤を導入することにより行うようにしてもよい。
【０６８１】
このように気密領域内の酸素濃度を能動的に制御することにより、処理対象物体が不均質な場合であっても、安定した状態で熱分解することができる。また気密領域内を還元性雰囲気に保持しながら熱分解を行うことにより、ダイオキシンなどの有機ハロゲン化物の生成を抑制することができる。さらに気密領域内を減圧することにより、分子間の平均自由工程がより長くなり、ダイオキシン等の有機ハロゲン化物の生成確率を低減することができる。
【０６８２】
また前述の第１の土壌に、例えば重金属などの金属が含まれている場合には、この土壌を加熱、減圧して金属を気化させて回収するようにしてもよい。このようにすることにより、土壌が水銀、カドミウム、亜鉛、鉛、砒素、などで汚染されている場合でも、このような金属を土壌から分離、回収することができる。また6価クロムなどは例えば３価のクロムに還元することができる。このような金属回収は前述した回収チャンバを用いて回収することができる。なお本発明は汚染土壌に限ることなく、焼却灰、汚泥、廃液、農産物、水産物などの処理にも同様に適用することができる。本発明により処理した土壌は多孔質なカーボンなど無機成分を多く含むため、土壌として用いるだけではなく、有効な土壌改良剤として用いることもできる。また例えば腐葉土、コンポストなどの有機物と混合して用いるようにしてもよい。
【０６８３】
（実施形態２４）
図５６、図５７は本発明の処理装置の構成の例を示す図である。この処理装置では例えばダイオキシン類などの有機ハロゲン化物を含む土壌や焼却灰などを処理することができる。
【０６８４】
この処理装置では、減圧加熱炉７１と排気系との間に、改質ユニット７２および回収ユニット７３を備えている。排気系はブースターポンプ７４、ｐＨを調整可能な封液循環系を備えた水封ポンプ７５、ロータリーポンプ７６とから構成されている。排気系の後段には排気系からの排ガスを処理する排ガス処理系が配設されている（図５７）。
【０６８５】
減圧加熱炉７１は排気系により系内を減圧しながら処理対象物体を加熱することができる。減圧加熱炉７１は処理対象物体を収容するチャンバ７１ａ、チャンバ７１ａを加熱するヒータ７１ｂ、チャンバ内の圧力を計測する真空計７１ｃ、チャンバ内の温度を計測する熱電対７１ｄ、キャリアガスの流量を制御する流量計７１ｅを備えている。キャリアガスは例えば窒素、希ガス、水素等を必要に応じて用いるようにすればよい。これらのキャリアガスの流量により系内の酸素濃度を調節するようにしてもよい。またこれらのキャリアガスは処理対象物体の加熱残渣の有機ハロゲン化物フリーな冷却ガスとしても用いられる。改質ユニット７２のチャンバ７２ａはヒータ７２ｂにより加熱され、チャンバ７２ａ内を流通する処理対象物体のガス状排出物をクラッキングすることができる。この高温での改質によりガス状排出物中に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢ類、コプラナＰＣＢなどのような有害物質も分解される。本発明の処理装置ではこのようなガス状排出物の改質部を減圧加熱炉と排気系との間に備えることにより、ガス状排出物の改質を減圧下で行うことができる。またこの例ではチャンバ７２ａ内には有機ハロゲン化物を分解したり、分解を促進したり、合成が抑制されるような触媒７２ｃが装填されている。ここではアルミナやセラミクスからなる担体にニッケルを含浸させた触媒を用いているが、触媒の種類は必要に応じて用いるようにすればよい。なお減圧加熱炉７１と改質ユニット７２との間は、ガス状排出物が凝縮しないように保温された配管７１ｆで接続されている。また本発明においてはこの改質ユニット７２が所定の運転条件に到達した後に処理対象物体の加熱を行うことが好ましい。例えば改質を加熱により行う場合、改質ユニット内の温度が、ガス状排出物の改質を行う設定温度に到達した後に、減圧加熱炉７１で処理対象物体を加熱すればよい。このため、改質ユニットの温度を検出する手段と、検出された温度に応じて前記減圧加熱炉内を加熱する手段と、を備えるようにしてもよい。また改質ユニットにおける改質温度等の設定値を保持する手段（例えばメモリ）と、改質ユニットの温度を検出する手段と、検出された温度と前記設定値とを比較し、比較の結果に応じて前記減圧加熱炉内を加熱する手段と、を備えるようにしてもよい。改質ユニット７２で改質されたガス状排出物は回収ユニット７３に導入される。
【０６８６】
の回収ユニット７３は内部に管状のレトルトが装填された回収チャンバ７３ａ
と、改質ユニット７３のチャンバ７２ａと回収チャンバ７３ａとを開閉可能に隔てる気密扉７３ｂとを備えている。気密扉７３ｂはシリンダー７３ｃによって開閉動作を行う。この回収ユニットの構成は、例えば図８、図９、図４２、図４３と同様である。すなわち気密扉７３ｂが開いているときにはレトルトが回収チャンバ７３ｃからチャンバ７２ａ側へ挿入される。この挿入されたレトルトにより気密扉７３ｂは遮蔽されて保護される。またレトルトを交換するときには、レトルトを回収チャンバ７３ａ側へ抜いて、気密扉７３ｂを閉じ、さらに回収チャンバと排気系との間のバルブを閉じる。これにより減圧加熱炉７１、改質ユニット７２の状態を保ちながら、レトルトを外部へ取り出し、凝縮物を回収することができる。本発明では処理対象物体中に含まれる金属についても、処理対象物体から分離し、この回収ユニットで回収することができる。例えば汚染土壌や焼却飛灰中に鉛、亜鉛、カドミウムなどの重金属が含まれている場合でも、減圧加熱炉７１で減圧下で沸点以上に加熱して気化させ、回収ユニット７３で金属状態で回収することができる。レトルト内に凝縮した金属は、窒素等の非酸化性ガスを回収チャンバ内に導入して冷却してから、外部に取り出すことが好ましい。
【０６８７】
またこの回収チャンバ７３ａは冷却水等の冷媒により冷却されている。この冷却は金属を凝縮させるだけでなく、改質ユニットで改質したガス状排出物の急冷のための手段としても機能する。これによりガス状排出物中でダイオキシン類等の有機ハロゲン化物が再合成されるのを抑制することができる。
【０６８８】
回収ユニット７３とブースターポンプ７４との間には油膜フィルター７１１が配設されている。この油膜フィルター７１１により、回収ユニットで凝縮しきれなかったガス状排出物や、粉塵、凝縮した金属の微粒子等が排気系へと到達するのが防止される。
【０６８９】
ブースターポンプ７４の後段には水封ポンプ７５とロータリーポンプ７６とが並列に接続されている。これら排気系は処理のシークエンスに応じて切り替えて用いることができる。例えば土壌を処理する場合、加熱の初期には水分、油分等がガス状排出物中に含まれる。このような場合にはブースターポンプ７４はバイバスして、液封ポンプ７５により排気を行うことが好ましい。ガス状排出物中の水や油は液封ポンプの封液に捕捉される。なおこの装置では液封ポンプの封液にはアルカリ水溶液を用いている。この封液によりガス状排出物中の窒素酸化物、硫黄酸化物等も中和することができる対応できる。処理がすすんでガス状排出物の水や油が少なくなったら、排気系をロータリーポンプ７６、ブースターポンプ７４に切り替える。これにより処理系内の圧力をより低くすることができる。この状態で例えば亜鉛、鉛などの金属を処理対象物体から蒸発させて回収チャンバ内のレトルトに凝縮させる。排気系の切り替えは上述の例に限らず必要に応じて行うようにすればよい。
【０６９０】
排気系の後段には排気系からの排ガスを処理するため、排ガスを中和する排ガス中和ユニット７７、活性炭フィルター７８、排気ブロワ７９が配設されている。
排気系からの排ガスはスプレー塔７７でアルカリ性の水溶液によりシャワーリングされる。排ガスを洗浄する水溶液は、中和タンク７７ａ、循環ポンプ７７ｃを経て再びスプレー塔７７へと送られる。またｐＨメータにより水溶液のｐＨはモニターされ、アルカリリザバー７７ｅからアルカリ水溶液を供給して、循環水のｐＨはアルカリ性に保たれている。またこの水溶液は液封ポンプ７５の封液循環系へも供給される。アルカリ水溶液により洗浄された排ガスは活性炭フィルター７８で濾過したうえで排気ブロワ７９により系外に排気される。なおこの例ではガス状排出物や排ガス中の物質の濃度をモニターするため、分析用のサンプル回収ユニット８０を設けている。ガス状排出物に含まれる成分の定量分析をオンラインで行いこともできる。このようにすることで、検出結果に応じて処理対象物体の処理の温度、圧力、酸素濃度、ガス状排出物の改質温度等を調節できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０６９１】
【図１】本発明の処理装置の例を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に例示した本発明の処理装置を模式的に示す図。
【図３】本発明の処理装置の別の例を概略的に示す図。
【図４】本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図。
【図５】本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図。
【図６】本発明の処理装置の別の例を模式的に示す図。
【図７】本発明の処理装置の温度、圧力、酸素濃度を調節する制御系の構成を模式的に示す図。
【図８】本発明の処理装置に接続した、回収室を含む回収系を模式的に示す図。
【図９】本発明の処理装置に接続した、回収室を含む回収系を模式的に示す図。
【図１０】回収チャンバの構造の例を概略的に示す図。
【図１１】回収チャンバの構造の例を概略的に示す図。
【図１２】回収チャンバの構造の例を概略的に示す図。
【図１３】鉛の沸点（蒸気圧）の温度依存性を示すグラフ。
【図１４】処理対象物体である実装基板の処理前の様子を模式的に示す図。
【図１５】構成樹脂が熱分解された実装基板の様子を模式的に示す図。
【図１６】鉛が気化する様子を模式的に示す図。
【図１７】回路基板と電子部品とが分離した様子を模式的に示す図。
【図１８】各種金属の沸点（蒸気圧）の圧力依存性を示すグラフ。
【図１９】各種酸化物の生成自由エネルギーとその温度依存性を示すグラフ。
【図２０】本発明の処理装置の例を模式的に示す図。
【図２１】本発明の処理装置の隔壁を模式的に示す図。
【図２２】本発明の処理装置の例を模式的に示す図。
【図２３】処理対象物体の例である回路基板の処理前の様子を模式的に示す図。
【図２４】構成樹脂が熱分解された回路基板の様子を模式的に示す図。
【図２５】表面張力により銅が粒状に集まる様子を模式的に示す図。
【図２６】処理対象物体である樹脂被覆アルミニウム箔の処理前の様子を模式的に示した図。
【図２７】構成樹脂が熱分解された樹脂被覆アルミニウム箔の様子を模式的に示す図。
【図２８】樹脂被覆アルミニウム箔から分離されたアルミニウム箔を模式的に示す図。
【図２９】各種金属の蒸気圧と温度との関係を示すグラフ。
【図３０】各種金属の蒸気圧と温度との関係を示すグラフ。
【図３１】本発明の処理装置の例を概略的に示す図。
【図３２】図３１に例示した本発明の処理装置の構成を模式的に示す図。
【図３３】熱分解炉の構造の例を模式的に示す図。
【図３４】ガス分解器の構造の例を模式的に示す図。
【図３５】冷却塔の構造の例を模式的に示す図。
【図３６】冷却塔の後段にバグフィルターを接続したガス状排出物処理系の構成の一部を示す図。
【図３７】本発明の処理装置の別の例を概略的に示す図。
【図３８】図３７に例示した本発明の処理装置の構成を模式的に示す図。
【図３９】本発明の処理方法を廃棄物処理に適用した例を模式的に示す図。
【図４０】シュレッダー装置の構成の例を概略的に模式的に示す図。
【図４１】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図４２】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図４３】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図４４】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図４５】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図４６】湿式フィルターの構成の例を概略的に示す図。
【図４７】処理対象物体の処理条件を説明するための図。
【図４８】加熱残渣の残留ダイオキシン濃度の測定結果を示す図。
【図４９】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【図５０】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【図５１】本発明の処理装置の構成の例を概略的に示す図。
【図５２】本発明に係る真空蒸発回収装置の概略構成図。
【図５３】本発明に係る真空蒸発回収装置の冷却兼真空パージ室部分の詳細断面図。
【図５４】本発明に係る真空蒸発回収装置における回収レトルトとその進退駆動用シリンダーの連結方法を示す図。
【図５５】本発明に係る真空蒸発回収装置における回収レトルトとその進退駆動用シリンダーの連結方法を示す図。
【図５６】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【図５７】本発明の処理装置の構成を概略的に示す図。
【符号の説明】
【０６９２】
１０…処理装置
２０…熱分解炉
３０…ガス分解器
４０…冷却塔
５０…減圧加熱炉
５１…パージ室
５２…第１の気密室
５３…冷却室
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ…隔壁
５５…排気系
７１…減圧加熱炉
７２…改質ユニット
７３…回収ユニット
１００…処理装置
１０１…パージ室
１０２…第１の気密室
１０３…第２の気密室
１０３ｂ…第１の開口部
１０４…冷却室
１０６…排気系
１１５…回収チャンバ
１１５ｂ…気密扉
１１５ｃ…レトルト（管）
１１５ｄ…第３の開口部
１１５ｆ…第２の開口部
７１１…油膜フィルター
【図１】
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【図２】
2007152350.tif 000004
【図３】
2007152350.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007152350.tif 000007
【図６】
2007152350.tif 000008
【図７】
2007152350.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007152350.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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