JP2003205281A - 有機塩素系化合物を含む廃棄物の連続的無害化処理および再資源化方法ならびにその装置 - Google Patents

有機塩素系化合物を含む廃棄物の連続的無害化処理および再資源化方法ならびにその装置

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Abstract

(57)【要約】 【発明の課題】 プラスチック、有機塩素化合物、金属
等の多様な成分の混在する廃棄物を処理して塩素を無害
化し、かつ工業上有用な成分を効果的に回収する。 【課題を解決するための手段】 有機塩素系化合物等を
含む廃棄物を窒素還元雰囲気下において夫々の成分に対
応する区分された複数の加熱領域中で順次連続的に加熱
分解し、有機物の炭素化合物とガスおよび液体とに分離
させ、有機物の中の塩素を単体で分離し、かつ炭素成分
等を回収する。 【効果】 有機塩素による有害ガスの発生加熱処理によ
る二酸化炭素や酸化チッ素等の発生が抑止され、かつ炭
素成分や金属その他の有用成分を分別して回収すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱分解処理によ
って廃棄物中の有機塩素系化合物から塩素を分離させて
無害化処理すると同時に炭素成分を含む有機物を炭化し
て工業用炭素素材を連続して製造し、かつその他の加熱
分解生成物を分別分離し資源として再利用するようにし
た方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明の解決すべき課題】有機塩素系
化合物(主としてDDT、アルドリン、ディルドリン、エ
ンドリン、クロルディン、ヘプタクロル、PCBなどの薬
品)等は従来一般廃棄物や産業廃棄物に混在した形態の
ままで焼却や埋立て処分がなされていた。しかし、生体
に蓄積されやすい有害物質(残留性有機汚染物質)が世界
的に規制される動きとなり、2001年5月にはPCB(ポリ塩
化ビフェニール)やダイオキシン類など12の残留性有機
汚染物質の使用・生産・排出を規制するストックホルム
条約が採択され、日本でもその使用・生産・排出が規制
されることになり、現在、無害化対策としては薬剤によ
る化学処理これら有機塩素系化合物(主として農薬)を安
全に無害化処理する技術の確立が急がれている。たとえ
ばDDT、アルドリンなど1970年前後に販売中止となった
有機塩素系農薬は農水省の調査で現在判明しただけで
も、31道府県の174か所、計約3,680トンも地中に埋めら
れており、これらの無害化処理対策が緊急の課題となっ
ている。
【0003】産業廃棄部物や一般廃棄物は通常前記有機
化合物等の他たとえば廃タイヤ等のように金属やイオウ
等多様な組成成分を含んでおり、それらの効果的な処理
のためには煩雑な前処理を必要とする。またこれらを一
括して焼却処理する場合には、ダイオキシン、酸化窒
素、酸化イオウ等の有害ガスや地球温暖化防止のため排
出量が規制されている二酸化炭素を大量に発生するおそ
れがある。また焼却灰中に酸化金属として含まれる金属
成分は品質が低く金属資源として再利用するためには精
製のために大きなコストを必要とする。
【0004】本発明はこのような多様な成分の混在する
廃棄物を特別な分別処理を必要とせずに一括的に連続し
て処理し、有害なガスや二酸化炭素を発生するこがとな
くかつ原料成分由来の低分子量生成物、工業用材料とし
ての炭化物および金属資源として利用しやすい金属成分
を容易にかつ効果的に分離回収することのできる廃棄物
の無害化処理および炭素素材の製造方法および装置を提
供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記本発明の課題は有機
塩素系化合物を含む廃棄物を窒素雰囲気下において連続
的に加熱分解処理して塩素成分を除去しかつ有用成分を
再利用のため回収する方法において、前記加熱を互いに
温度が異なる複数の加熱領域において順次連続的に行な
い、廃棄物中の各組成成分を夫々に対応する温度の加熱
領域において加熱により順次分解して分離回収する廃棄
物の無害化処理および再資源化方法によって解決され
る。
【0006】前記本発明の方法は、有機塩素系化合物を
含む廃棄物を窒素雰囲気下において連続的に加熱分解処
理して塩素成分を除去しかつ有用成分を再利用のため回
収する装置において、前記装置が廃棄物に予備処理を施
して供給する供給部と、互いに温度が異なる複数の加熱
室を相互に隔離して連続的に配置してなる加熱部と、前
記加熱部の複数の加熱室中で被加熱物を夫々搬送するた
めに加熱室毎に設けられた搬送装置と、分離回収された
各成分を分別分離する分別部と、前記被処理物から分離
された成分の冷却のために各分別部に設けられた熱交換
器を含む冷却部と、前記各加熱室における加熱処理を最
適に連続制御する制御部とを備えている廃棄物の無害化
処理および再資源化装置によって実施することができ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明においては、処理対象とす
る廃棄物を相互に区分した加熱温度の異なる連続した複
数の加熱室に対して一括して連続的に送入し、これら各
加熱室を通過する都度廃棄物の組成中のその加熱分解温
度に対応する成分が順次分解し、たとえば有機塩素系化
合物の塩素成分をCl2として取出し(HClとして回
収)、高分子化合物を夫々対応する加熱分解温度毎に低
分子量化物として分離し、また炭素成分については炭化
物として回収する。この場合、塩素、イオウ等の有害ガ
スは比較的低温での無酸素状態で加熱分解により回収さ
れるのでCO2の発生がなく有害ガスの発生はなく、ま
た加熱は全工程を通して窒素雰囲気下で行われるので炭
化物の効率が向上しかつ廃棄物中に金属成分が含まれて
いる場合でも再利用しやすい形態で金属材料が回収され
る。
【0008】本発明の装置は前記のように原料としての
供給部と、加熱分解部と分解生成物の分離回収部と、回
収のための熱交換器を含む冷却部と、加熱分解部の複数
の加熱室等を通して原料を順次連続的に搬送する搬送部
と、これら各部の動作を制御する制御部とからなる。
【0009】供給部では処理しようとする原料としての
廃棄物の形態に応じて、それらを本装置での処理に適合
しやすくするために、液状の形態であれば繊維質の固体
担体である布や紙に含浸させ又は比較的大きな形状の固
体物であれば破砕、圧砕等の前処理を施す。この供給部
には定量補給、定時供給などの設備を設けてもよい。
【0010】前記加熱部は加熱温度が互いに異なる15
0℃〜900℃の範囲の複数の加熱室からなり、これら
加熱室はたとえば供給される廃棄物から予め水分を蒸発
させるための130℃〜150℃の予備加熱室と有機塩
素系化合物からの分解により塩素ガス等を発生させる3
00℃〜350℃の加熱室と、主として高分子化合物を
分解して炭化する400℃〜900℃、好ましくは40
0℃〜450℃の加熱室(炭化室)とからなる。加熱室
は分解分離して生成される低分子量化合物等の種類によ
り任意の数で設けられる。
【0011】搬送装置は互いに隔離および密閉して設け
られる前記夫々の加熱室に処理物を搬送するため各室毎
に独立して設けられ廃棄物を一括してかつ連続的に搬送
するようになされている。
【0012】各加熱室には夫々の加熱温度で分解生成さ
れる生成物を分離して取出す分離および冷却部が付設さ
れ、たとえば生成される塩素ガス、液状の低分子量化合
物および炭化物を冷却して夫々分別分離して回収するよ
うになされている。冷却のためには、たとえば熱交換器
が用いられ、熱交換によって加熱された冷媒は低温の予
備加熱室の熱源としてあるいは大型の処理装置のために
は発電用の蒸気発生源として用いてもよい。
【0013】制御部では、各加熱室内の窒素ガス補給
量、温度、加熱時間、圧力、原料輸送時間などを制御す
る。制御部は送入される廃棄物の内容や処理の目的など
にしたがい窒素雰囲気下において無害化処理および炭素
素材の製造が滞りなく円滑に進行するためのコンピュー
タ管理システムとして設けられる。
【0014】たとえば処理対象としての廃棄物が無害化
処理を必要とする有機塩素系化合物を含む場合には、加
熱室での効率を高めるために、廃棄物を予め供給部の予
備加熱室で約150℃に加熱して水分を蒸発させてから
加熱部の最初の加熱室に導入する。被処理物は加熱室内
で350℃に加熱されて分解し塩素成分が塩素ガスとし
て発生する。この塩素ガスは水溶液中で処理されて塩酸
となり最終処分に付される。またこの室内では前記加熱
温度で分解する化合物が液状物として生成されそれらの
性状に応じて燃料油の原料などとして回収され又は最終
処分に付される。この処理工程は無酸素雰囲気で行われ
て塩素が分離回収されるので有害物質であるダイオキシ
ンの発生がない。
【0015】処理対象がゴム系の高分子化合物の他、金
属類やイオウ化合物を含む廃タイヤの場合は、廃棄物を
供給部で予め所定の形態に破砕/細断して加熱部に導入
する。前段の加熱室では前記と同様な加熱分解によって
廃タイヤの組成物中のイオウなどがガス化されて除去さ
れかつ分解温度の比較的低い高分子化合物が低分子量化
されて夫々分別回収される。いずれの場合も処理後の生
成物は次段の加熱室(炭化室)に送られ、ここで約45
0℃の温度に加熱されることにより化合物の炭素鎮、炭
素環がくずれて炭化物が生成される。
【0016】ここでの炭化処理は酸素を存在させない窒
素雰囲気下で行われるので分解された炭素成分によるC
O2は全く発生しない。炭化物は400℃以下でも生成
するが、得られる炭化物の炭素材料としての品位が低下
する。450℃以上の温度では炭素含有分は増大する
が、処理のエネルギーコストが著しく増大し収率も低下
する。したがって炭化温度は得られる炭化物の使用目的
などを考慮して400〜900℃の温度範囲から適宜に
選択される。
【0017】尚この炭化室ではこの処理温度で低分子量
化される液状物も生成され、これらは冷却部で冷却して
回収される。冷却の際には熱交換器が用いられ冷却によ
って高温となった冷媒はその温度によって予備加熱室又
は比較的低温の前段側の加熱室の熱源として利用され
る。前記加熱室および炭化室は廃棄物の性状および分離
回収の効率化のため必要によって温度をより細分化する
ため任意の複数段で設けてもよい。又各加熱室の設定温
度は前記例示してものの他場合に応じて適宜に定められ
る。
【0018】廃棄物が前記タイヤ廃材である場合には前
記炭化物にはタイヤコード等の金属線が混在している。
炭化室から得られた炭化物は空気中で燃焼しないような
温度まで冷却され必要に応じて破砕した後磁選機によっ
て金属と炭素原料とに分別される。得られた金属の加熱
は窒素還元雰囲気下で行われるため、金属類は酸化せず
再資源として利用しやすい良質な金属類を得ることがで
きる。また装置本体そのものも酸化されないので耐用年
数が極めて長い。
【0019】以上のように、本発明によれば、残存性有
機汚染物質を安全かっ大量に無害化処理することがで
き、かつ含まれる有機物を工業用炭素素材として再利用
(再資源化)することができる。本発明は資源循環型社会
の構築に寄与し、環境破壊の防止とその保全に極めて有
用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10B 41/00 C10B 53/00 B 53/00 C10G 1/10 F23G 5/027 Z C10G 1/10 B09B 3/00 ZAB // F23G 5/027 303H Z Fターム(参考) 3K061 AA24 AB02 AC01 BA01 FA07 4D004 AA11 AA46 AB06 AB07 BA05 BA06 CA04 CA09 CA22 CA24 CA26 CA32 CC01 DA03 DA06 DA09 4H006 AA05 AC13 4H012 HA03 HA04 HB03 HB04 HB10 4H029 CA01 CA12 CA15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機塩素系化合物を含む廃棄物を窒素雰
    囲気下において連続的に加熱分解処理して塩素成分を除
    去しかつ有用成分を再利用のため回収する方法におい
    て、前記加熱を互いに温度が異なる複数の加熱領域にお
    いて順次連続的に行ない、廃棄物中の各成分を夫々に対
    応する温度の加熱領域において加熱により順次分解して
    分離回収する廃棄物の無害化処理および再資源化方法
  2. 【請求項2】 有機塩素系化合物を含む廃棄物を窒素雰
    囲気下において連続的に加熱分解処理して塩素成分を除
    去しかつ有用成分を再利用のため回収する装置におい
    て、前記装置が廃棄物に予備処理を施して供給する供給
    部と、互いに温度が異なる複数の加熱室を相互に隔離し
    て連続的に配置してなる加熱部と、 前記加熱部の複数の加熱室中で被加熱物を夫々搬送する
    ために加熱室毎に設けられた搬送装置と、 分離回収された各成分を分別分離する分別部と、 前記被処理物から分離された成分の冷却のために各分別
    部に設けられた熱交換器を含む冷却部と、 前記各加熱室における加熱処理を最適に連続制御する制
    御部とを備えている廃棄物の無害化処理および再資源化
    装置。
  3. 【請求項3】 前記供給部が液状の原料を繊維質の固体
    担体に含浸させて供給する予備処理部を備えている請求
    項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記供給部が固体廃棄物を適宜な処理形
    状に破砕/分断する予備処理装置を備えている請求項2
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記加熱部が原料中の水分を加熱分解処
    理に先立って130〜150℃の温度に加熱して蒸発さ
    せる予備加熱室を含む請求項2記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記加熱部が種々の有機化合物を夫々に
    対応する温度で加熱分解して低分子量化して回収する3
    00〜900℃の複数の加熱室を含む請求項2記載の装
    置。
  7. 【請求項7】 前記加熱部が有機塩素化合物を加熱分解
    して塩素ガスとして回収する300〜350℃の加熱室
    を含む請求項2記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記冷却部が塩素ガスを冷却し塩酸液と
    して回収する冷却分離部を有する請求項7記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記加熱部が原料中の炭素成分を炭化物
    に転化する400℃以上の加熱室を有する請求項2記載
    の装置。
  10. 【請求項10】 前記分離部が処理によって得られる原
    料中の炭素成分と金属成分とを互いに分離する選別装置
    を有する請求項2記載の装置。
  11. 【請求項11】 前記加熱部のより高温側の加熱室から
    の生成物の送出側とより低温の加熱室への処理物送入側
    との間に熱交換器を設けた請求項2記載の装置。
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