(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状ＰＣＢを加熱分解するＰＣＢの分解処理装置において、前記加熱手段と、該加熱手段による加熱雰囲気中に前記液状ＰＣＢを供給する供給手段と、前記液状ＰＣＢに対して親和性を有すると共に前記加熱雰囲気での耐熱性を有する多孔質体から成り、尚かつ前記加熱雰囲気中に配置されて前記供給手段から供給された前記液状ＰＣＢを保持して前記加熱雰囲気中に一時的に滞留させる滞留手段とを備えることを特徴とするＰＣＢの分解処理装置。
【請求項２】
前記滞留手段は上下方向に複数配置されると共に、各前記滞留手段の間には上側の前記滞留手段から滴下された前記液状ＰＣＢを前記加熱雰囲気中に滞留させながら下側の前記滞留手段に案内する案内手段を有することを特徴とする請求項１記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項３】
前記滞留手段は水平に設置され上方から供給された前記液状ＰＣＢを中央部から落下させるものであると共に、前記案内手段は水平に設置され上方から供給された前記液状ＰＣＢを周縁から落下させるものであり、尚かつ前記滞留手段および前記案内手段が上下方向に順に配置されていることを特徴とする請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項４】
前記滞留手段および前記案内手段は板状で各々の下面に下方に突出した滴下部を有すると共に、上下に隣り合う前記滞留手段および前記案内手段の前記滴下部同士を水平方向にずらして設置されたことを特徴とする請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項５】
前記滞留手段の前記滴下部は該滞留手段の下面の中央に位置すると共に、前記案内手段の前記滴下部は該案内手段の下面の周縁に位置することを特徴とする請求項４記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項６】
前記滞留手段および前記案内手段は板状であると共に、水平から僅かに傾斜させて傾斜方向を交互に変えて上下方向に交互に配置されて、尚かつ上下に隣り合う前記滞留手段および前記案内手段のうちの上側の手段の最下部の真下に下側の手段の最上部より僅かに低い部分を位置させて配置されることを特徴とする請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項７】
前記案内手段は前記液状ＰＣＢを周縁から滴下する板であることを特徴とする請求項２から５までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項８】
前記案内手段は前記液状ＰＣＢおよび前記加熱雰囲気を流通させる少なくとも１個の貫通孔を有する多孔板であることを特徴とする請求項２から７までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項９】
前記滞留手段は板状で上下方向に複数配置されると共に各下面に下方に突出した滴下部を有するものであり、尚かつ上下に隣り合う前記滞留手段の前記滴下部同士が水平方向にずらされると共に上側の前記滞留手段の前記滴下部の真下に下側の前記滞留手段を配置したことを特徴とする請求項１記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１０】
前記滞留手段は、水平から僅かに傾斜させて傾斜方向を交互に変えて上下方向に配置されて、尚かつ上下に隣り合う前記滞留手段のうちの上側の前記滞留手段の最下部の真下に下側の前記滞留手段の最上部より僅かに低い部分を位置させて配置されることを特徴とする請求項９記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１１】
前記滞留手段は集積成形セラミックス多孔体であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１２】
前記滞留手段は糸状のセラミックを円形状に旋回させて集積させたセラミックヌードルであることを特徴とする請求項１１記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１３】
前記滞留手段は糸状のセラミックを格子状に集積させたものであることを特徴とする請求項１１記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１４】
前記集積成形セラミックス多孔体はムライト製であることを特徴とする請求項１１から１３までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１５】
前記集積成形セラミックス多孔体はアルミナ製であることを特徴とする請求項１１から１３までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１６】
前記滞留手段はポーラス状の材質から成るブロック体であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１７】
前記滞留手段はポーラス状の材質から成るハニカム構造体であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１８】
前記加熱手段は高炉の燃焼部であると共に、前記供給手段および前記滞留手段は前記高炉内に設置されることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【請求項１９】
前記液状ＰＣＢを加熱する温度は１０００〜１４５０℃であると共に、前記液状ＰＣＢを加熱する時間は１．０〜３．５秒であることを特徴とする請求項１から１８までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状ＰＣＢ（ポリ塩素化ビフェニル）を加熱して分解するＰＣＢの分解処理装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、高炉などの加熱装置を利用して液状ＰＣＢを加熱分解する分解処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液状ＰＣＢ（以下、「ＰＣＢ」と略称する）は優れた電気絶縁特性を有するため過去において電気絶縁体として広く利用されていた。しかし、ＰＣＢは使用後廃棄されても分解せず、大気・水・土壌などを汚染し、食品を介して人体に入り、人体でも分解されにくく排泄も遅いため蓄積してしまう。そこで、現存するＰＣＢを無害化するための処理が望まれている。
【０００３】
ＰＣＢを分解して無害化するには、一般に加熱装置により加熱分解する手法が採用されている。その条件としては例えば表１に示すようなものとなる。この表からも明らかなように、ＰＣＢの分解率を高めるためには加熱温度を高めると共にＰＣＢの加熱装置での滞留時間を長くする必要がある。
【表１】
0004139854.tif 000002
しかし、ＰＣＢの加熱温度を高めようとしても加熱装置の耐熱性やエネルギ使用量の点から限界があり、現実的には１５００℃程度が上限になってしまう。このため、ＰＣＢの分解率をより高めるためには、加熱装置をできるだけ高温に維持した上で、加熱装置におけるＰＣＢの滞留時間を長くすることが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に竪型の炉等を利用してＰＣＢを加熱する場合は、炉の上からＰＣＢを落下させても直ぐに下部に達してしまうので、滞留時間は例えば０．５秒以下になってしまいＰＣＢの分解率を上げることが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、竪型の炉等でもＰＣＢの滞留時間を長くすることができるＰＣＢの分解処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１の発明は、ＰＣＢを加熱分解するＰＣＢの分解処理装置において、加熱手段と、該加熱手段による加熱雰囲気中にＰＣＢを供給する供給手段と、ＰＣＢに対して親和性を有すると共に加熱雰囲気での耐熱性を有する多孔質体から成り、尚かつ加熱雰囲気中に配置されて供給手段から供給されたＰＣＢを保持して加熱雰囲気中に一時的に滞留させる滞留手段とを備えるようにしている。
【０００７】
滞留手段はＰＣＢに対して親和性を有するので、ＰＣＢは途中で滴り落ちること無く滞留手段によって保持される。したがって、加熱空間での滞留時間を長くすることができる。また、ＰＣＢが多孔質体の内部に保持されるので、容器に溜められたり溝状の流路をそのまま流れる場合に比べてＰＣＢと加熱空気との接触面積を増やすことができる。このため、ＰＣＢと酸素との接触面積を大きくすることができると共に加熱雰囲気の熱をＰＣＢに効率良く供給できるので、ＰＣＢの分解反応を促進することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は上下方向に複数配置されると共に、各滞留手段の間には上側の滞留手段から滴下されたＰＣＢを加熱雰囲気中に滞留させながら下側の滞留手段に案内する案内手段を有するようにしている。したがって、ＰＣＢが案内手段により複数の滞留手段によって順に保持されるようになるので、加熱雰囲気中に長時間滞留されるようになる。また、ＰＣＢは案内手段で案内されることによっても加熱雰囲気中に滞留される。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は水平に設置され上方から供給されたＰＣＢを中央部から落下させるものであると共に、案内手段は水平に設置され上方から供給されたＰＣＢを周縁から落下させるものであり、尚かつ滞留手段および案内手段が上下方向に順に配置されるようにしている。この場合、分解処理装置の上方から供給されたＰＣＢは滞留手段により中央部に集められて滴下される。この滴下されたＰＣＢは直ぐ下に配置された案内手段により受けられて、その周縁から滴下される。さらに、この滴下したＰＣＢは直ぐ下に配置された滞留手段により受けられて、滞留手段と案内手段とにより交互に受けられることが１回以上行われる。これにより、ＰＣＢは落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間での滞留時間を長くすることができる。
【００１０】
さらに、請求項４の発明は、請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段および案内手段は板状で各々の下面に下方に突出した滴下部を有すると共に、上下に隣り合う滞留手段および案内手段の滴下部同士を水平方向にずらして設置されるようにしている。したがって、滞留手段および案内手段のＰＣＢが滴下される位置と該滞留手段および案内手段からＰＣＢを滴下する位置とが水平方向にずれているので、当該滞留手段および案内手段に保持される時間が長く成り加熱雰囲気中での滞留時間を長くすることができる。
【００１１】
ここで、請求項５の発明は、請求項４記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段の滴下部は該滞留手段の下面の中央に位置すると共に、案内手段の滴下部は該案内手段の下面の周縁に位置するようにしている。したがって、滞留手段および案内手段のＰＣＢが滴下される位置と該滞留手段および案内手段からＰＣＢを滴下する位置とが水平方向にずれているので、当該滞留手段および案内手段に保持される時間が長く成り加熱雰囲気中での滞留時間を長くすることができる。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項２記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段および案内手段は板状であると共に、水平から僅かに傾斜させて傾斜方向を交互に変えて上下方向に交互に配置されて、尚かつ上下に隣り合う滞留手段および案内手段のうちの上側の手段の最下部の真下に下側の手段の最上部より僅かに低い部分を位置させて配置されるようにしている。この場合、最上段の滞留手段または案内手段に供給されたＰＣＢは、その手段に保持されて一時的に滞留した後、その最下部から滴り落ちる。そのＰＣＢは次の手段の最上部より僅かに低い部分に落ちて、当該手段により水平方向に移動しながら滞留して最下部から滴り落ちる。これを繰り返すことにより、ＰＣＢは最下段の滞留手段または案内手段の最下部から滴り落ちるまでに加熱分解されるようになる。よって、ＰＣＢは水平方向に移動しながら保持されるので、加熱空間での滞留時間を長くしてＰＣＢを高率で分解することができる。
【００１３】
そして、請求項７の発明は、請求項２から５までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置において、案内手段はＰＣＢを周縁から滴下する板であるようにしている。この場合は、水平移動する距離を最大限に採ることができるので滞留時間を長くすることができる。また、請求項８の発明は、請求項２から７までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置において、案内手段はＰＣＢおよび加熱雰囲気を流通させる少なくとも１個の貫通孔を有する多孔板であるようにしている。この場合は、案内手段中を加熱雰囲気が通過できるので、ＰＣＢと空気をより積極的に接触できると共にＰＣＢの加熱を図ることができる。よって、ＰＣＢの加熱分解を促進することができる。
【００１４】
一方、請求項９の発明は、請求項１記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は板状で上下方向に複数配置されると共に各下面に下方に突出した滴下部を有するものであり、尚かつ上下に隣り合う滞留手段の滴下部同士が水平方向にずらされると共に上側の滞留手段の滴下部の真下に下側の滞留手段を配置するようにしている。したがって、ＰＣＢが複数の滞留手段によって順に保持されるようになるので、加熱雰囲気中に長時間滞留されるようになる。
【００１５】
あるいは、請求項１０の発明は、請求項９記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は、水平から僅かに傾斜させて傾斜方向を交互に変えて上下方向に配置されて、尚かつ上下に隣り合う滞留手段のうちの上側の滞留手段の最下部の真下に下側の滞留手段の最上部より僅かに低い部分を位置させて配置されるようにしている。この場合、最上段の滞留手段に供給されたＰＣＢは、その滞留手段に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。滴り落ちたＰＣＢは次の段の滞留手段の最上部より僅かに低い部分に滴下されて、当該滞留手段に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。これを繰り返すことにより最下段の滞留手段の最下部から滴り落ちるまでにＰＣＢが加熱分解される。これによっても、ＰＣＢは落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間での滞留時間を長くしてＰＣＢを高率で分解することができる。
【００１６】
さらに、請求項１１の発明は、請求項１から１０までのいずれか記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は集積成形セラミックス多孔体であるようにしている。この場合、滞留手段の大きさやＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を任意に成形することができる。ここで、本明細書中で集積成形セラミックス多孔体とは、ノズルから押し出されたセラミックス質の線を集積させ、その線間に生ずる空孔をもって多孔体としたものである。
【００１７】
そして、請求項１２の発明は、請求項１１記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は糸状のセラミックを円形状に旋回させて集積させたセラミックヌードル（例えば、商品名アクトサーミック、株式会社神戸製鋼所製）であるようにしている。セラミックヌードルは、多数のコイルばねを重ねたような形状をしており、高い熱衝撃性を有している。また、セラミックヌードルは同じ材質から成るハニカム成形体に比べて熱衝撃性能を高めることができる。
【００１８】
滞留手段をセラミックヌードルにした場合、糸径や旋回径や集積パターンの違いにより異なる空隙率の滞留手段を得ることができる。例えば糸径を１．０、１．５、２．０ｍｍ等のいずれかに変更すると共に、集積パターンを変更することにより、空隙率を４０〜８０％で調整することができる。よって、ＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を任意に成形することができる。
【００１９】
あるいは、請求項１３の発明では、請求項１１記載のＰＣＢの分解処理装置において、滞留手段は糸状のセラミックを格子状に集積させたものにしている。この場合も、糸径や線間隔や格子の重なり角度など集積パターンの違いにより異なる空隙率の滞留手段を得ることができる。よって、ＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を選択することができる。
【００２０】
ここで、集積成形セラミックス多孔体としては、請求項１４の発明のようにムライト製、あるいは請求項１５の発明のようにアルミナ製にすることができる。ムライトおよびアルミナの融点は１８００℃以上であると共に軟化温度は１４５０℃を超えているので、ここでの加熱雰囲気での耐熱性を有することができる。ムライトは組成式３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２で表され、組成比はＡｌ２Ｏ３：７６．６ｗｔ％、２ＳｉＯ２：２３．１ｗｔ％である。
【００２１】
また、請求項１６の発明のように滞留手段をポーラス状の材質から成るブロック体にしたり、あるいは請求項１７の発明のようにポーラス状の材質から成るハニカム構造体であるようにしても良い。これらの場合も、ＰＣＢと加熱空気との接触面積を増やすことができるので、ＰＣＢと酸素との接触面積を大きくすると同時に加熱雰囲気の熱をＰＣＢに効率良く供給できる。よって、ＰＣＢの分解反応を促進してＰＣＢの分解率を高めることができる。
【００２２】
一方、このＰＣＢの分解処理装置では、請求項１８の発明のように加熱手段は高炉の燃焼部であると共に、供給手段および滞留手段は高炉内に設置されるようにすることが好ましい。これによれば、高炉の熱エネルギをＰＣＢの加熱分解に直接利用することができるので、損失する熱エネルギが少なく分解効率を高めることができる。また、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にするための加熱温度として好ましい１０００〜１４５０℃にＰＣＢを加熱することができる。
【００２３】
そして、請求項１９の発明のようにＰＣＢを加熱する温度は１０００〜１４５０℃であると共に、ＰＣＢを加熱する時間は１．０〜３．５秒であるようにすることが好ましい。この範囲であれば、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にすることが可能になる。ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にするためには、加熱温度が例えば１４５０℃であれば滞留時間は１．０秒で良く、また滞留時間が例えば３．５秒であれば加熱温度は１０００℃で良い。
【００２４】
また、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にするための加熱温度としては、好ましくは１０００〜１４５０℃であるが、より好ましくは１２００〜１４００℃である。１０００℃未満の加熱温度で分解率を９９．９９９９％以上にするためには滞留時間を例えば３．５秒を超える程度に長くしなければならず、ＰＣＢの経路が長くなって分解処理装置が大型化してしまい好ましくない。また、１４５０℃を超えた加熱温度では、セラミックス製の滞留手段が変形する恐れがあるので好ましくない。
【００２５】
さらに、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にするための滞留時間としては、好ましくは１．０〜３．５秒であるが、より好ましくは２．０〜３．５秒である。１．０秒未満の滞留時間で分解率を９９．９９９９％以上にするためには加熱温度を１４５０℃を超える程度に高くしなければならず好ましくない。また、３．５秒を超えた滞留時間では、ＰＣＢの経路が長くなって分解処理装置が大型化してしまい好ましくない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。本発明のＰＣＢの分解処理装置１は、ＰＣＢ２を加熱分解するものであり、加熱手段１９と、該加熱手段１９による加熱雰囲気１６中にＰＣＢ２を供給する供給手段７と、加熱雰囲気１６中に配置されると共に供給手段７から供給されたＰＣＢ２を保持して加熱雰囲気１６中に一時的に滞留させる滞留手段３とを備えるようにしている。滞留手段３は、ＰＣＢ２に対して親和性を有すると共に、加熱雰囲気１６での耐熱性を有する多孔質体から成る。
【００２７】
よって、滞留手段３はＰＣＢ２に対して親和性を有するので、ＰＣＢ２は途中で滴り落ちること無く滞留手段３によって保持される。したがって、加熱空間４での滞留時間を長くすることができる。また、ＰＣＢ２が多孔質体の内部に保持されるので、容器に溜められたり溝状の流路をそのまま流れる場合に比べてＰＣＢ２と加熱雰囲気１６との接触面積を増やすことができる。このため、ＰＣＢ２と酸素との接触面積を大きくすることができると共に加熱雰囲気１６の熱をＰＣＢ２に効率良く供給できるので、ＰＣＢ２の分解反応を促進することができる。これらの理由からＰＣＢ２の分解率を高めることができる。
【００２８】
また、滞留手段３は上下方向に複数配置されると共に、各滞留手段３の間には上側の滞留手段３から滴下されたＰＣＢ２を加熱雰囲気１６中に滞留させながら下側の滞留手段３に案内する案内手段５を有するようにしている。
【００２９】
滞留手段３は水平に設置され上方から供給されたＰＣＢ２を中央部から落下させるものであると共に、案内手段５は水平に設置され上方から供給されたＰＣＢ２を周縁から落下させるものとしている。そして、滞留手段３および案内手段５が上下方向に順に配置されている。このため、分解処理装置１の上方から供給されたＰＣＢ２は滞留手段３により中央部に集められて滴下される。この滴下されたＰＣＢ２は直ぐ下に配置された案内手段５により受けられて、その周縁から滴下される。さらに、この滴下したＰＣＢ２は直ぐ下に配置された滞留手段３により受けられて、滞留手段３と案内手段５とにより交互に受けられることが１回以上行われる。これにより、ＰＣＢ２は落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間４での滞留時間を長くすることができる。
【００３０】
滞留手段３は例えば円盤状とされている。そして、滞留手段３に上方から十分な量のＰＣＢ２を供給して滞留手段３の全体に保持させることにより、保持されたＰＣＢ２は中央部から滴下するようになる。これは、ＰＣＢ２が滞留手段３の全域で保持されて一塊の液体となることから、ＰＣＢ２の全体が表面張力で中央部に集まろうとして中央部から滴下するものと推測される。あるいは、この滞留手段３は周縁部を支持されることにより中央部が僅かに下方に突出するように撓んでいるために、ＰＣＢ２が中央部から滴下するとも推測される。
【００３１】
案内手段５は例えば円盤状とされている。このため、案内手段５に上方から供給されたＰＣＢ２は周縁から落下される。すなわち、この案内手段５は中央に滴下されたＰＣＢ２を周囲に分散する分散部材として機能する。また、案内手段５の全体を上方に撓ませた形状にして、中央部が最も高くなるように設置しても良い。この場合は、中央部に滴下されたＰＣＢ２が容易に周囲に分散される。
【００３２】
本実施形態では、３枚の滞留手段３と２枚の案内手段５とが交互に配置されている。さらに、最上段の滞留手段３の上方には供給手段７が設置されている。供給手段７は、多数の吐出口６を有する供給管としている。この供給手段７からＰＣＢ２を供給する流量は、ＰＣＢ２が滞留手段３の全域で保持されて中央部から滴下する程度にする。
【００３３】
供給手段７から供給されたＰＣＢ２は最上段の滞留手段３で中央部に集められて滴下する。この滴下したＰＣＢ２は直ぐ下に配置された案内手段５により受けられて、その周縁から滴下される。さらに、この滴下したＰＣＢ２は直ぐ下に配置された滞留手段３により受けられて、以下同様に滞留手段３では中央部から滴下し、案内手段５では周縁から滴下することを繰り返す。これにより、ＰＣＢ２は落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間４での滞留時間を長くすることができる。
【００３４】
滞留手段３は、集積成形セラミックス多孔体により形成されている。この集積成形セラミックス多孔体は例えばムライト製であり、ここでは糸状のセラミックを円形状に旋回させて集積させたいわゆるセラミックヌードルを使用している。このため、糸径や旋回径や集積パターンの違いにより異なる空隙率の滞留手段３を得ることができる。よって、ＰＣＢ２の処理量に応じた空隙率の滞留手段３を任意に成形することができる。
【００３５】
本実施形態の分解処理装置１では、加熱手段１９は高炉８の燃焼部であると共に、供給手段７および滞留手段３は高炉８内に設置されている。また、燃焼雰囲気１６は高炉８の燃焼ガス（以下、燃焼ガス１６とも言う）である。この高炉８は、筒状で上側に炉口部９を有する炉部１０と、炉部１０の下部に形成された炉床部１１と、炉床部１１の上側に形成されて燃焼用空気１２を送り込む羽口１３と、炉部１０の下部にコークス１４を供給する供給筒１５とを備えたものとしている。そして、供給筒１５から供給されたコークス１４が炉部１０の炉床上に堆積されて羽口１３から吹き込まれる空気１２により燃焼される。燃焼ガス１６は炉部１０を上方に流れて炉口部９から排出される。これら炉床部１１と羽口１３と供給筒１５との構成は、既知の高炉のものと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００３６】
炉部１０の耐火耐熱材から成る内壁面１７には、滞留手段３および案内手段５を上下に間隔を空けて水平に支持するブロック１８が形成されている。各ブロック１８の表面は炉部１０の内壁面１７と同等の耐熱性を有するものとしている。また、供給手段７は炉部１０の炉壁を貫通すると共に、先端部はブロック１８に支持されている。
【００３７】
滞留手段３を支持するブロック１８は、内壁面１７の周方向に沿って円環状に設けられている。このため、燃焼ガス１６が滞留手段３の内部を通過するようになるので、滞留手段３を効率良く加熱することができる。また、場合によっては、ブロック１８を内壁面１７の周方向に沿って複数に分離して設けても良い。この場合は、このため、燃焼ガス１６が滞留手段３の縁とブロック１８同士の間の空間を通過するようになるので、圧損を減らすことができる。
【００３８】
また、案内手段５を支持するブロック１８は、内壁面１７の周方向に沿って複数に分離されて設けられている。このため、燃焼ガス１６が案内手段５の縁とブロック１８同士の間の空間を通過するようになる。
【００３９】
また、特に図示していないが、ＰＣＢ２の分解を促進するためにＰＣＢ２に酸素もしくは空気を与える手段を羽口１３とは別個に設けても良い。例えば、最下段の滞留手段３の下方近傍の炉壁を貫通する口を形成して、この口から酸素もしくは空気を供給するようにする。
【００４０】
ＰＣＢ２の分解率を９９．９９９９％以上にするためには、加熱温度が例えば１４５０℃であれば滞留時間は１．０秒で良く、また滞留時間が例えば３．５秒であれば加熱温度は１０００℃で良い。本実施形態では高炉８の熱を利用しているので、ＰＣＢ２の分解率を９９．９９９９％以上にするための加熱温度として好ましい１０００〜１４５０℃にＰＣＢ２を加熱することができる。
【００４１】
上述した分解処理装置１によりＰＣＢ２を分解する手順を以下に説明する。
【００４２】
予め供給筒１５からコークス１４を供給しておき、羽口１３から燃焼用空気１２を送り込んで燃焼させる。このときの燃焼ガス１６により、滞留手段３および案内手段５を加熱しておく。そして、滞留手段３および案内手段５が例えば１０００〜１４５０℃まで加熱されたら供給手段７からＰＣＢ２を供給する。供給されたＰＣＢ２は、滞留手段３の内部あるいは表面を伝って移動し中央部から滴下されることと案内手段５により周縁から滴下されることを繰り返す。そして、最下段の滞留手段３から滴り落ちる前にＰＣＢ２は加熱分解される。ＰＣＢ２は滞留手段３および案内手段５により案内されることにより、炉内で１．０〜３．５秒間滞留できる。このため、ＰＣＢ２を９９．９９９９％以上の高い割合で分解することができる。
【００４３】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では滞留手段３は集積成形セラミックス多孔体としているが、これには限られずポーラス状の材質から成るブロック体やハニカム構造体としても良い。これらの場合もＰＣＢ２と加熱雰囲気１６との接触面積を大きくできるので、ＰＣＢ２と酸素との接触面積を大きくすることができると共に加熱雰囲気１６の熱をＰＣＢ２に効率良く供給でき、ＰＣＢ２の分解反応を促進してＰＣＢ２の分解率を高めることができる。
【００４４】
また、本実施形態では３枚の滞留手段３と２枚の案内手段５とを備えているが、枚数はこれに限られずＰＣＢ２を高率で分解できる滞留時間を確保することができれば良く、例えば滞留手段３および案内手段５の面積等によっても変わってくる。
【００４５】
さらに、本実施形態では滞留手段３および案内手段５を各々ブロック１８により支持しているが、これには限られず例えば隣接する複数の滞留手段３および案内手段５をカートリッジとして一体化して、これを最下段のブロック１８のみで支持するようにしても良い。この場合、炉部１０の側部に炉部１０の内外を連通したり閉塞したり可能な出入部を形成しておき、該出入部からカートリッジを出し入れすることが好ましい。
【００４６】
そして、本実施形態では滞留手段３をいずれもムライト製としているが、これには限られずアルミナ製あるいはコージェライト製としても良い。コージェライトは組成式２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２・２ＭｇＯで表され、組成比はＡｌ２Ｏ３：３４．３ｗｔ％、ＳｉＯ２：５１．０ｗｔ％、ＭｇＯ：１３．２ｗｔ％である。また、全ての滞留手段３を同一材質から成るものとしているが、これには限られず滞留手段３の材質を下層と上層とで異ならせても良い。すなわち、加熱雰囲気１６の温度の高い下層はムライトやアルミナのような融点の高い材質、加熱雰囲気１６の温度が下層よりも低い上層はコージェライトのような融点の比較的低い材質を使用する。特にコージェライトは融点は１４５０℃であるが材質が軟化する温度はそれより低いため、上層に用いることが好ましい。
【００４７】
さらに、上層と下層とで滞留手段３の多孔質体の空隙度を異ならせても良い。例えば下層は空隙度を高くして加熱ガス１６を通過させ易くし、上層は空隙度を低くしてＰＣＢ２の加熱効率を高めるようにする。
【００４８】
また、本実施形態では案内手段５は円状の周縁のみから滴下する孔の無い板状としているが、これには限られず例えば周縁に切り欠きを設けても良い。あるいは、案内手段５の周囲に放射状の支持脚を形成して、該支持脚をブロック１８に支持させるようにしても良い。これらの場合は、案内手段５を支持するブロック１８が円環状に形成されていても、切り欠きあるいは支持脚とブロック１８との間の空間から加熱ガス１６を通過させることができる。
【００４９】
また、案内手段５がＰＣＢ２および加熱雰囲気１６を流通させる少なくとも１個の貫通孔を有する例えばセラミックス製の多孔板であるようにしても良い。この場合は、案内手段５に滴下されたＰＣＢ２は、周縁から滴り落ちるかあるいは貫通孔を通過して滴下する。さらに、案内手段５が多孔板であるので、案内手段５中を加熱雰囲気１６が通過できる。このため、ＰＣＢ２と酸素をより十分に接触できると共にＰＣＢ２の加熱を図ることができ、また加熱雰囲気１６の流れを良くして加熱手段１９の加熱における圧損を低減できる。
【００５０】
さらに、案内手段５を多孔板にしたときの透孔の配置は、周縁近傍に偏在したものにすることが好ましい。すなわち、この多孔板の透孔は、中央寄りの部分では通気性が小さいと共に周縁寄りの部分では通気性が大きくなるように形成することが好ましい。これによれば、上段の滞留手段３から中央部に滴下されたＰＣＢ２は、直ぐには透孔から滴り落ちずに周縁側に流れて行き徐々に滴り落ちるようになり滞留時間を延ばすことができる。
【００５１】
また、上述した実施形態では滞留手段３および案内手段５は水平に設置した円形の平板状としているが、これには限られず滞留手段３および案内手段５は各下面に下方に突出した滴下部を有すると共に、上下に隣り合う滞留手段３および案内手段５の滴下部同士を水平方向にずらして設置するようにしても良い。
【００５２】
例えば、滞留手段３の滴下部を該滞留手段３の下面の中央に位置させると共に、案内手段５の滴下部を該案内手段５の下面の周縁に位置させても良い。この場合は、滞留手段３は中央部を下方に湾曲した形状にする。また、案内手段５は中央部が上方に撓んだ形状にする。若しくは、滞留手段３および案内手段５は、図３に示すように水平から僅かに傾斜させて傾斜方向を交互に変えて上下方向に交互に配置されて、尚かつ上下に隣り合う滞留手段３および案内手段５のうちの上側の手段の最下部の真下に下側の手段の最上部より僅かに低い部分を位置させて配置されるようにしても良い。いずれの場合も、ＰＣＢ２は落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間４での滞留時間を長くしてＰＣＢ２の加熱分解を促進することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では滞留手段３の間に案内手段５を配置しているが、これには限られず案内手段５は無くても良い。例えば図２に示すように、水平から僅かに傾斜させた滞留手段３を傾斜方向を交互に変えて上下方向に配置するようにしても良い。この場合、上下に隣り合う滞留手段３，３のうちの上側の滞留手段３の最下部の真下に下側の滞留手段３の最上部より僅かに低い部分が位置するように水平方向にずらして配置する。また、供給手段７の吐出口６は、最上段の滞留手段３の最上部より僅かに低い部分にＰＣＢ２を供給するように形成する。
【００５４】
これによれば、供給手段７から最上段の滞留手段３に供給されたＰＣＢ２は、その滞留手段３に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。滴り落ちたＰＣＢ２は次の段の滞留手段３の最上部より僅かに低い部分に滴下されて、当該滞留手段３に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。これを繰り返すことにより最下段の滞留手段３の最下部から滴り落ちる前にＰＣＢが加熱分解される。この場合も、ＰＣＢ２は落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間４での滞留時間を長くしてＰＣＢ２を高率で分解することができる。
【００５５】
また、上述した各実施形態では、滞留手段３および案内手段５は円形としているが、これには限られず矩形や多角形あるいは筒状若しくは中実の棒形状であっても良い。滞留手段３および案内手段５が例えば長方形である場合は、高炉８の炉部１０が通常は円筒形状であることから滞留手段３および案内手段５の周縁と内壁面１７との間に弓形の隙間が形成される。そして、この隙間を通って燃焼ガスが上方に流れるので、滞留手段３および案内手段５に加熱雰囲気１６が十分に供給される。よって、ＰＣＢ２に対して熱および酸素が十分に与えられるので、ＰＣＢ２の分解反応を促進することができる。さらに、滞留手段３および案内手段５が例えば棒形状である場合は、傾斜方向に沿って例えば数本を並列に配列させるようにする。
【００５６】
さらに、上述した各実施形態では、滞留手段３および案内手段５を高炉８に設置しているが、これには限られず１０００〜１４５０℃程度に加熱できる焼却炉等の加熱装置の全般に設置することができる。
【００５７】
【発明の効果】
上述したように本発明の請求項１のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段はＰＣＢに対して親和性を有するので、ＰＣＢは途中で滴り落ちること無く滞留手段によって保持される。したがって、加熱空間での滞留時間を長くすることができる。また、ＰＣＢが多孔質体の内部に保持されるので、容器に溜められたり溝状の流路をそのまま流れる場合に比べてＰＣＢと加熱空気との接触面積を増やすことができる。このため、ＰＣＢと酸素との接触面積を大きくすることができると共に加熱雰囲気の熱をＰＣＢに効率良く供給できるので、ＰＣＢの分解反応を促進することができる。これらの理由からＰＣＢの分解率を高めることができる。
【００５８】
また、請求項２のＰＣＢの分解処理装置によれば、ＰＣＢが案内手段により複数の滞留手段によって順に保持されるようになるので、加熱雰囲気中に長時間滞留されるようになる。また、ＰＣＢは案内手段で案内されることによっても加熱雰囲気中に滞留される。
【００５９】
また、請求項３のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段と案内手段とにより交互に受けられることが１回以上行われる。これにより、ＰＣＢは落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間での滞留時間を長くすることができる。
【００６０】
さらに、請求項４のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段および案内手段のＰＣＢが滴下される位置と該滞留手段および案内手段からＰＣＢを滴下する位置とが水平方向にずれているので、当該滞留手段および案内手段に保持される時間が長く成り加熱雰囲気中での滞留時間を長くすることができる。
【００６１】
ここで、請求項５のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段および案内手段のＰＣＢが滴下される位置と該滞留手段および案内手段からＰＣＢを滴下する位置とが水平方向にずれているので、当該滞留手段および案内手段に保持される時間が長く成り加熱雰囲気中での滞留時間を長くすることができる。
【００６２】
また、請求項６のＰＣＢの分解処理装置によれば、最上段の滞留手段または案内手段に供給されたＰＣＢは、その手段に保持されて一時的に滞留した後、その最下部から滴り落ちる。そのＰＣＢは次の手段の最上部より僅かに低い部分に落ちて、当該手段により水平方向に移動しながら滞留して最下部から滴り落ちる。これを繰り返すことにより、ＰＣＢは最下段の滞留手段または案内手段の最下部から滴り落ちるまでに加熱分解されるようになる。よって、ＰＣＢは水平方向に移動しながら保持されるので、加熱空間での滞留時間を長くしてＰＣＢを高率で分解することができる。
【００６３】
そして、請求項７のＰＣＢの分解処理装置によれば、案内手段はＰＣＢを周縁から滴下する板であるので、水平移動する距離を最大限に採ることができ滞留時間を長くすることができる。また、請求項８のＰＣＢの分解処理装置によれば、案内手段はＰＣＢおよび加熱雰囲気を流通させる少なくとも１個の貫通孔を有する多孔板であるので、案内手段中を加熱雰囲気が通過でき、ＰＣＢと空気をより積極的に接触できると共にＰＣＢの加熱を図ることができる。よって、ＰＣＢの加熱分解を促進することができる。
【００６４】
一方、請求項９のＰＣＢの分解処理装置によれば、ＰＣＢが複数の滞留手段によって順に保持されるようになるので、加熱雰囲気中に長時間滞留されるようになる。
【００６５】
あるいは、請求項１０のＰＣＢの分解処理装置によれば、最上段の滞留手段に供給されたＰＣＢは、その滞留手段に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。滴り落ちたＰＣＢは次の段の滞留手段の最上部より僅かに低い部分に滴下されて、当該滞留手段に保持されて一時的に滞留されてから、その最下部から滴り落ちる。これを繰り返すことにより最下段の滞留手段の最下部から滴り落ちるまでにＰＣＢが加熱分解される。これによっても、ＰＣＢは落下する動きに加えて水平方向にも移動されるので、加熱空間での滞留時間を長くしてＰＣＢを高率で分解することができる。
【００６６】
さらに、請求項１１のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段の大きさやＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を任意に成形することができる。
【００６７】
そして、請求項１２のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段をセラミックヌードルにしているので、糸径や旋回径や集積パターンの違いにより異なる空隙率の滞留手段を得ることができる。よって、ＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を任意に成形することができる。
【００６８】
あるいは、請求項１３のＰＣＢの分解処理装置によれば、滞留手段は糸状のセラミックを格子状に集積させたものにしているので、糸径や線間隔や格子の重なり角度など集積パターンの違いにより異なる空隙率の滞留手段を得ることができる。よって、ＰＣＢの処理量に応じた空隙率の滞留手段を選択することができる。
【００６９】
ここで、集積成形セラミックス多孔体としては、請求項１４の発明のようにムライト製、あるいは請求項１５の発明のようにアルミナ製にすることができる。ムライトおよびアルミナの融点は１８００℃以上であると共に軟化温度は１４５０℃を超えているので、ここでの加熱雰囲気での耐熱性を有することができる。
【００７０】
また、請求項１６の発明によれば滞留手段をポーラス状の材質から成るブロック体にし、あるいは請求項１７の発明によればポーラス状の材質から成るハニカム構造体にているので、ＰＣＢと加熱空気との接触面積を増やすことができ、ＰＣＢと酸素との接触面積を大きくすると同時に加熱雰囲気の熱をＰＣＢに効率良く供給できる。よって、ＰＣＢの分解反応を促進してＰＣＢの分解率を高めることができる。
【００７１】
一方、請求項１８のＰＣＢの分解処理装置によれば、高炉の熱エネルギをＰＣＢの加熱分解に直接利用することができるので、損失する熱エネルギが少なく分解効率を高めることができる。また、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にするための加熱温度として好ましい１０００〜１４５０℃にＰＣＢを加熱することができる。
【００７２】
そして、請求項１９のＰＣＢの分解処理装置によれば、ＰＣＢを加熱する温度は１０００〜１４５０℃であると共にＰＣＢを加熱する時間は１．０〜３．５秒であるようにしているので、ＰＣＢの分解率を９９．９９９９％以上にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＣＢの分解処理装置の一実施形態を示す中央縦断面図である。
【図２】ＰＣＢの分解処理装置の他の実施形態における多孔質体の配置を示す概略図である。
【図３】ＰＣＢの分解処理装置の更に他の実施形態における多孔質体の配置を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ＰＣＢの分解処理装置
２  液状ＰＣＢ
３  滞留手段
４  加熱空間
５  案内手段
７  供給手段
１６  加熱雰囲気
１９  加熱手段
【図１】
0004139854.tif 000003
【図２】
0004139854.tif 000004
【図３】
0004139854.tif 000005