JPH04341792A - 産業廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業廃棄物処理装置に関
し、特に、産業廃棄物である６価クロム化合物を複数の
アークにより還元して３価ないし２価クロム化合物を含
む溶融固化物、またはクロムを含有する合金とすること
により、無害化もしくは資源化する６価クロム化合物の
還元処理装置、産業廃棄物である廃棄乾電池を複数のア
ークにより燃焼処理して無公害化する廃棄乾電池の処理
装置、さらに放射能を含有した衣類やヘドロ及びその他
通常では処理し得ない公害物などを複数のアークにより
燃焼処理する放射能含有物，公害物処理装置、及びこれ
らの処理装置に用いるアーク発生用の電源装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の６価クロム化合物の還元処
理について説明する。従来からメッキ工場等の６価クロ
ム含有排水の処理は、先ずｐＨ調整の上、還元剤を用い
て６価クロムを還元し、水酸化クロムとして凝集沈澱さ
せ、フィルタプレス等で濾過脱水してスラッジケーキと
し、次いでこれを乾燥後、コンクリート固化または溶融
固化して６価クロムイオンの溶出を防止するようにして
いる。

【０００３】このような還元沈澱処理においては厳密な
管理が必要で、老化メッキ液等の６価クロム濃厚廃液は
通常の希薄排水に少量ずつ混入して処理しなければなら
ない。

【０００４】また一般に行われているコンクリート固化
は、アルカリ性で行われ、３価クロムイオンが溶出性の
６価クロムイオンに変化することとなるため、必ずしも
安定した無害化処理とは言いがたい。

【０００５】また６価クロム化合物を含むダストや汚泥
等はアーク式電気炉等で溶融しているが、還元性雰囲気
で操業しても積極的に還元する能力はなく、従ってその
熔融固化物の６価クロムイオンの溶出防止効果にも限界
がある。

【０００６】また従来の廃棄乾電池の処理では、廃棄乾
電池を特定の廃棄場にて土中に埋めて処理するか、また
は燃焼するか、化学処理で溶解するかしていた。

【０００７】しかしながらこのような処理方法によると
、特に乾電池が水銀乾電池である場合には地中に埋めた
乾電池から水銀などが浸み出し、環境汚染が発生すると
いう問題があった。また燃焼処理や化学処理するために
は多量の燃料や薬品が必要であり、コスト高になるとい
う欠点があった。しかも従来の燃焼処理や化学処理によ
る方法によっても浸み出した水銀などを完全に無公害化
することは困難であり、環境汚染の問題を全く生じない
ようにすることは不可能であった。

【０００８】さらに、放射能含有物等の公害物処理では
、例えば原子力発電所などで使用される作業員の衣服や
発生するヘドロなどの産業廃棄物には放射能を有する粒
子が付着しており、このためこれらを完全に処理しなけ
ればならず、従来は容器内に収納し放射能漏れを防ぐた
めに外周をコンクリートで固めて海中に投棄する方法が
考えられていた。

【０００９】しかしながら上述の方法によると投棄作業
に手間がかかり、しかも投棄物の容積が大きくなるとい
う問題があった。また放射能含有物を大気中で焼却する
と大気を汚染する恐れがあり、通常の焼却温度では焼却
後の残渣の容積も大きく、廃棄場所を選定することが困
難であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
問題点に鑑みてなされたもので、産業廃棄物である６価
クロム化合物を含む固体または液状物質を複数のアーク
により直接加熱，溶融，還元して無害化でき、また安定
な無機質溶融固化物またはクロム含有合金としてクロム
資源の回収ができ、さらに６価クロム化合物含有廃棄物
の安定無害化、並びにその用途の提供をすることができ
るとともに、全く新規な小型，軽量で効率のよい、直流
電力を多相交流電力に変換する電源装置を備え、バッテ
リー等の直流電源を用いて上記複数のアークの発生を効
率よく行うことができる産業廃棄物処理装置を得ること
を目的とする。

【００１１】またこの発明は、廃棄乾電池を複数のアー
クにより完全に燃焼溶融処理して無公害化し、環境汚染
の問題を全く生じないようにすることができ、また全く
新規な小型，軽量で効率のよい、直流電力を多相交流電
力に変換する電源装置を備え、バッテリー等の直流電源
を用いて上記複数のアークの発生を効率よく行うことが
できる産業廃棄物処理装置を提供することを目的とする
。

【００１２】さらにこの発明は、複数のアークにより放
射能含有公害物等を、放射能の散逸を防ぎつつ、しかも
容積を最小限として容易に処理することができるととも
に、金属またはセラミックに変質溶融することができ、
さらに全く新規な小型，軽量で効率のよい、直流電力を
多相交流電力に変換する電源装置を備え、バッテリー等
の直流電源を用いて上記複数のアークの発生を効率よく
行うことができる産業廃棄物処理装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる産業廃棄
物処理装置は、直流電源の正及び負電圧に接続された正
側及び負側接点を有し、正側及び負側接点の開閉あるい
は正側，負側接点間での切換が可能なスイッチ回路と、
リアクタンス成分を有し該スイッチ回路に接続されたリ
アクタンス回路とからなり、直流を交流に変換する複数
の変換部と、上記スイッチ回路の開閉動作あるいは切換
動作を制御する制御回路とを有し、上記変換部の出力端
子に多相交流を出力する電源装置を具備するとともに、
その各々が上記各変換部の出力端子に接続された多数の
電極を有し、該電極の各々に上記多相交流の各相電圧を
印加して各電極間に複数のアーク放電を発生させると共
に、非移行性プラズマアークを電極先端部より噴射させ
るアーク発生装置を具備し、黒鉛電極等の酸化分解で生
じる強還元性を有する非移行性プラズマアークを電極先
端部より噴射させることによって６価クロムを３価クロ
ムないし金属状態まで還元するようにしたものである。

【００１４】この発明に係る産業廃棄物処理装置は、上
記電源装置において、リアクタンス回路を、リアクタン
ス制御信号に基づいてそのリアクタンス成分が変化する
よう構成するとともに、上記制御回路を、タイミング制
御信号に基づいて上記スイッチ回路での正側及び負側接
点の開閉動作、及び正側，負側接点間での切換動作のタ
イミングが変化するよう構成し、上記リアクタンス制御
信号及びタイミング制御信号の一方あるいはこれらの両
方を経時的に変化させるようにしたものである。

【００１５】またこの発明にかかる産業廃棄物処理装置
は、多相交流を出力する上記電源装置と同一構成の電源
装置と、上記乾電池保持部材上に保持される乾電池に対
向する位置に設けられ、上記電源装置の各変換部の出力
端子に接続された３本以上の電極を有し、上記３本以上
の電極の各々に上記電源装置の各相電圧を印加して、上
記電極間に複数のアークを発生させる上記アーク発生装
置と、その内部空間が液体または気体によって満たされ
、内部に廃棄乾電池を収納保持する乾電池保持部材を有
する処理槽とを具備し、上記複数のアークにより上記廃
棄乾電池を燃焼処理するものである。

【００１６】またさらに、本発明にかかる産業廃棄物処
理装置は、多相交流を出力する上記電源装置と同一構成
の電源装置と、放射能含有物又は公害物を収納した容器
を収容する処理炉と、上記処理炉内に設けられ、上記電
源装置の各変換部の出力端子に接続された多数の電極を
有し、該多数の電極の各々に上記電源装置の各相電圧を
印加して上記各電極間に複数のアーク放電を発生する１
つ又は複数の多相多電極アーク発生装置とを備え、該複
数のアークにより放射能含有物又は公害物をその容器と
ともに燃焼処理するものである。

【００１７】

【作用】この発明においては、多数の電極の各々に上記
構成の電源装置の出力電圧を印加しアーク放電させると
、アーク電流により生じた磁場の作用で電極間に生成し
たプラズマアークが電極の先端より噴射する。このプラ
ズマアークは相手方電極等の対極物へ向けて移行するタ
イプのものではない非移行性のもので、炉床や坩堝内に
装入した被処理物が酸化物などの非導電性のものであっ
ても直接照射することができる。また、被処理物が多少
湿潤状態であっても、加熱時極端な飛散がなければ照射
処理することができる。かくして、６価クロム化合物、
例えばＣｒＯ３　は容易に還元されてＣｒ２　Ｏ３　な
いしＣｒＯとなり、その溶融固化物として回収される。 また、６価クロム化合物を含むダスト，汚泥等の廃棄物
等は溶融還元されて、Ｃｒ２　Ｏ３　等が無機質に固溶
した溶融固化物として得られる。この場合、無機質がア
ルカリ性とならぬようけい砂等を添加して溶融還元すれ
ば極めて安定な処理物となる。さらに、被処理物は多少
湿潤状態でも照射可能で、６価クロム濃厚廃液等を砂等
の無機物質に湿潤し同様に加熱，溶融，還元して安定な
熔解固化物とすることができる。

【００１８】また、上記アーク発生のための電源として
、直流電源の正又は負電圧を断続的に、あるいは正，負
電圧を切り換えて出力可能なスイッチ回路及び該スイッ
チ回路に接続されたリアクタンス回路からなる複数の変
換部と、上記スイッチ回路の制御回路とを備え、多相交
流を出力する電源装置を用いたから、バッテリー等の直
流電源の利用が可能となり、商用の３相交流電源の設備
がない船舶や車両に搭載可能な小型，軽量の６価クロム
化合物の還元処理装置を実現できる。

【００１９】また上記スイッチ回路での開閉あるいは切
換のタイミングの変更、リアクタンス回路のリアクタン
ス成分の変更により、出力波形や周波数の異なる種々の
多相交流出力を得ることができる。

【００２０】またこの発明においては、乾電池保持部材
に保持された廃棄乾電池は、例えば上記構成の電源装置
の各相出力に接続された３本の電極間に発生するアーク
により高温で加熱され、瞬時に燃焼溶融して水銀蒸気そ
の他のガスと金属粒またはセラミックとに分解する。こ
の水銀蒸気を処理槽内から取り出し、これを冷却して水
銀を取り出し、金属粒またはセラミックは廃棄乾電池保
持部材の底部に形成された透孔から水槽底部に落下させ
て該水槽底部にて回収し、再生利用することができる。 また上記アーク発生のための電源として、上記電源装置
と同一構成のものを用いているので、バッテリー等の直
流電源が利用でき、船舶や車両等に搭載可能な小型，軽
量の廃棄乾電池処理装置を実現できる。

【００２１】さらにこの発明においては、放射能含有物
又は公害物をその収容容器とともに多数の電極から発生
するアークにより高温で加熱燃焼し、かつ溶融するので
、放射能含有物又は公害物は完全に燃焼し、残った灰も
またセラミック塊となり最小容積となる。また水中で燃
焼する場合は放射能を含んだ微粒子は空気中に散逸せず
、また金属またはセラミック系のものは急熱，急冷のた
めアモルファス等の微粒子として水槽下部に集積するの
で、極めて小さい容積として容易に水槽外に取り出し、
処理することができる。さらには、上記アーク発生のた
めの電源装置を上記電源装置と同一構成としたので、バ
ッテリー等の直流電源を利用でき、船舶や車両に搭載可
能な小型，軽量の放射能含有物，公害物処理装置を実現
できる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は本発明の第１の実施例を示し、これは多相交
流プラズマアーク発生装置を用いて、坩堝に装入した被
処理物を間歇式処理炉内で還元処理する産業廃棄物処理
装置の概要説明図である。図において１００は３相交流
を出力する電源装置７と、該多相交流出力を受けて非移
行性プラズマアークを発生するアーク発生装置３００と
を有し、該アークを６価クロム化合物に照射させること
によって６価クロム化合物を還元処理する６価クロム化
合物の還元処理装置である。

【００２３】上記アーク発生装置３００は、上記多相交
流電源７に接続された６本の黒鉛電極１，２，３，１Ａ
，２Ａ，３Ａを有しており、これらの６本の電極は逆円
錐形状を形成するよう、かつ電極先端部９で収束するよ
う、上方から見て等角度（６０°）で放射状に並んでい
る。また各電極は電極送り機構（図省略）によって進退
自在となっており、電極の消耗に対して調整される。

【００２４】また、６ａ〜６ｃは上記電源装置の各相出
力を位相制御してアークの強さ加減を調整するための電
流位相調整装置、１０は６本の黒鉛電極１，２，３，１
Ａ，２Ａ，３Ａ間で複数のアークが得られると同時に、
電極先端部９で下方に向けて噴出するように得られる、
非移行性プラズマアーク、１２は被処理物である６価ク
ロム化合物、１１はこれを収納する坩堝である。

【００２５】ここで、本多相多電極プラズマアーク発生
装置により発生されるマルチアークは、以下の特色を有
するものである。

【００２６】（Ｉ）大気中，液体中，真空中を問わずマ
イナス電子イオンを帯びた超高温のアークが発生する。

【００２７】（ＩＩ）スイッチＯＮと同時に４０００℃
以上の熱源を得られるため、高融点物質でも溶融，溶解
できる。

【００２８】（ＩＩＩ）電極の先端に回転磁界が発生す
るため、被照射物に対する電気的撹拌作用が期待できる
。

【００２９】（ＩＶ）３の倍数で相数，電極数を増やす
ことが可能で電極径を太くするとともに、負荷電流を増
大して大容量の物質でも短時間で処理できる。

【００３０】（Ｖ）３相，６相等の多相交流を用いるこ
とにより、各相の合計電流は常に０となり、アース線が
不要となるため、アークは相手電極等の対極を必要とし
ない非移行性のものとなり、従って金属以外の物質でも
、これを相手電極とする必要がないため、電導性を有し
ない耐火物等をも直接加熱，焼結，溶融させることがで
きる。

【００３１】（ＶＩ）複数の電極の中心部にニュートラ
ル電極を設けることにより、さらに強力なプラズマアー
クが発生する。

【００３２】（ＶＩＩ）上記のニュートラル電極を設け
るかわりに、上記複数の電極の中心部から溶剤またはガ
ス等を放出することもできる。

【００３３】図２は上記多相交流電源７の具体的な回路
構成を示し、図において、１０１は直流電源、１０２ａ
〜１０２ｃは直流電力を交流電力に変換する変換部で、
それぞれスイッチ回路１２１ａ〜１２１ｃと、該回路に
接続された飽和リアクトル（リアクタンス回路）１２２
ａ〜１２２ｃとから構成されている。１２４ａ〜１２４
ｃ及び１２５ａ〜１２５ｃは上記各スイッチ回路１２１
ａ〜１２１ｃの正側及び負側接点で、それぞれ直流電源
１０１の正電圧，負電圧に接続されている。１０６ａ〜
１０６ｃは各変換部１０２ａ〜１０２ｃの出力端子であ
り、図１に示すように黒鉛電極１，１Ａは電流位相調整
装置６ａを介して出力端子１０６ａに、黒鉛電極２，２
Ａは電流位相調整装置６ｂを介して出力端子１０６ｂに
、黒鉛電極３，３Ａは上記電流位相調整装置６ｃを介し
て出力端子１０６ｃに接続されている。また１３１はス
イッチ回路の一回の切換によって得られる出力波形の一
周期Ｔ０　の１／３倍の位相差（１／３Ｔ０　）でもっ
て各スイッチ回路を切換制御する制御回路である。なお
１０７は上記直流電源１０１の正及び負電圧の中間電位
に接続されたニュートラル端子であるが、これはアーク
発生用の電極が３つよりも多いときに必要に応じて用い
ることでより強力なプラズマアークを発生することがで
きるものであり、ここでは用いていない。

【００３４】次に動作について説明する。上記制御回路
１３１により上記スイッチ回路１２１ａ〜１２１ｃの切
換動作を所定のタイミングで行うと、リアクタンス回路
１２２ａ〜１２２ｃには誘導起電力が発生し、これによ
って出力端子１０６ａ〜１０６ｃにはニュートラル電位
に対して図３に示すように所定周期の垂下特性を持った
鋸歯状の電流が誘導され、この鋸歯状の電流がアーク発
生装置３００の６本の黒鉛電極１，２，３，１Ａ，２Ａ
，３Ａに印加される。この際、上記電源装置７の各相出
力のそのまま上記各電極に印加した方がよいが、アーク
の強さを調整したいとき等は上記各電流位相調整装置に
より各相出力の位相制御を若干行う。上記各電極に３相
出力が印加されると、該６つの電極相互間に複数のアー
ク、即ちマルチアークが発生するとともに、これらの電
極先端部９より非移行性プラズマアーク１０が噴射され
る。このマルチアークが照射される位置に、坩堝１１に
収容して被処理物である６価クロム化合物１２を置いて
おくと、該６価クロム化合物１２は超高温に加熱溶融さ
れ、その還元が行われる。この際以下に述べる効果が得
られる。

【００３５】■　　従来の３相／単相変換電源装置では
、得られる単相出力は正弦波であるが、本発明による電
源出力値には急峻に高電圧に立上り、これから垂下状に
零となる鋸歯状波が得られるため、アーク処理時にアー
クが出やすくかつ安定したアークが得られる。すなわち
、本電源装置は本質的に垂下特性を持った電源となって
おり、アークによる加熱には極めて好都合である。

【００３６】■　　また制御回路を調整することにより
、出力電流の周波数を、商用周波数（５０，６０サイク
ル）の規制を受けることなく、例えば３００，４００，
６００サイクルというように自由に設定でき、最も効率
のよいアークを使用できる。また周波数の設定は、スイ
ッチ回路の動作タイミングを制御回路のつまみ調整で連
続的に変更できるよう構成すれば、任意の周波数の出力
を得ることができる。つまり商用電源の周波数の規制を
受けることなく出力電流の周波数を自由に設定すること
ができ、用途に応じた最適な電流を得ることができる。 またこのように周波数を高くできるので、装置の小型，
軽量化を大きく進めることができる。また構造が簡単で
小型軽量となるので、製造コストも大幅に低減できる。 またアークも高周波の方がアークの効率がよく、処理装
置の小型，軽量化につながる。

【００３７】■　　また、従来の装置では無負荷電圧が
６０Ｖ〜１００Ｖ必要であったが、本発明では十分低く
することができ、安全であるとともに取扱いも簡単で自
動化も容易である。

【００３８】■　　リアクタンス回路のインダクタンス
Ｌの値を変えることにより、図３（ｂ）示すように垂下
特性の形を波形Ｘ〜Ｚのように変えることができ、ロボ
ット等，コンピュータ操作により、アーク対象に応じて
最良のアーク出射条件を設定できる。例えば誘導回路の
インダクタンス値Ｌの調整により鋸歯状波形を鋭くでき
、つまり初期の電圧が高く、その後急峻に電圧が降下す
る垂下特性を出力電流に持たせることができることから
、通常の３相交流電源を用いた３相マルチアークよりア
ーク特性をよいものにできる効果もある。

【００３９】■　　また、小型軽量でかつアークが安定
しているので、これを用いたプラズマ溶射装置全体を小
型，軽量化できる。

【００４０】■　　さらにこのような６価クロム化合物
の還元処理装置では、６つの電極に３相交流電源の各相
電圧を印加しアーク放電させると、アーク電流により生
じた磁場の作用で電極間に生成したプラズマアーク１０
が電極の先端部９より噴射する。このプラズマアーク１
０は相手電極等の対極物へ向けて移行するタイプのもの
ではない非移行性のもので、炉床や坩堝１１内に装入し
た被処理物１２が酸化物などの非導電性のものであって
も直接照射することができる。

【００４１】また、被処理物１２が多少湿潤状態であっ
ても、加熱時極端な飛散がなければプラズマアーク１０
を照射処理することができる。

【００４２】かくして、６価クロム化合物、例えばＣｒ
Ｏ３　は容易に還元されてＣｒ２　Ｏ３　ないしＣｒＯ
となり、その溶融固化物として回収される。

【００４３】■　　また、６価クロム化合物を含むダス
ト，汚泥等の廃棄物等は溶融還元されて、Ｃｒ２　Ｏ３
　等が無機質に固溶した溶融固化物として得られる。こ
の場合、無機質がアルカリ性とならぬよう、けい砂その
他けい酸塩鉱物を添加して溶融還元すれば、クロム低級
酸化物の固溶した酸性の熔解固化物となり極めて安定な
処理物をえることができる。さらに、被処理物は多少湿
潤状態でも照射可能で、６価クロム濃厚廃液等を砂等の
無機物質に湿潤し、同様に加熱，溶融，還元して安定な
熔解固化物とすることができる。

【００４４】上記のように、黒鉛電極を使用して空気中
でアーク放電すると、電極の酸化で生じた一酸化炭素は
次の反応によって（ＣＯ）＋　，Ｃ＋　のイオンを生じ
て極めて還元性に富むプラズマアークを発生する。 ＣＯ＋ｅ→（ＣＯ）＋　＋ｅ→Ｃ＋　＋ＣＯＣＯ＋ｅ→
Ｃ＋　＋Ｏ−　＋ｅ→Ｃ＋　＋Ｏ＋２ｅこの場合プラズ
マアークの生成に際し、アルゴンガス等のプラズマ生成
ガスの送入は全く必要としない。

【００４５】生じたＣＯとＣによってＣｒＯ３　等は次
式によって還元される。 ４ＣｒＯ３　＋６ＣＯ→２Ｃｒ２　Ｏ３　＋６ＣＯ２　
Ｃｒ２　Ｏ３　＋ＣＯ　　→２ＣｒＯ＋ＣＯ２　７Ｃｒ
Ｏ＋１０Ｃ　　→Ｃｒ７　Ｃ３　＋７ＣＯＣｒ２　Ｏ３
　＋Ｃｒ７　Ｃ３　→９Ｃｒ＋３ＣＯ３ＣｒＯ＋Ｃｒ７
　Ｃ３　　　→１０Ｃｒ＋３ＣＯ

【００４６】■　　ま
た、６価クロム化合物を含む廃棄物を鉄等の金属または
その酸化鉱石等とともに多相交流プラズマアークで溶融
処理すれば、溶融鉄や優先還元された溶融鉄中に還元さ
れたクロムが溶解して鉄−クロム合金が作られる。かく
して、無害化のみならずクロム資源の回収をも行うこと
ができる。

【００４７】図４は本発明の第１の実施例の変形例の概
要説明図であり、これは上記多相交流プラズマアークに
、多数電極の集束する中心部において、固体粉状または
液体霧状の被処理物を供給する機構を付加し、被処理物
がプラズマアークの最高温熱流を通過して還元処理され
るようにした連続式処理炉の概略構成を示している。

【００４８】すなわち、装入口１３に装入された被処理
物である６価クロム化合物は、基底にある定量供給装置
１４によって装入とい１５から送入管１６を通過して定
量ずつアーク先端部９の中心に上方から供給され、プラ
ズマアーク１０の中心に導入されて、該プラズマアーク
の最高温熱流を通過する間に加熱，溶融，還元され、さ
らにアーク先端にある耐火材障壁１７上の高温蓄熱部に
行き当たって還元反応が補完される。

【００４９】なお以上の装置において、処理炉はいずれ
も吸塵装置によって吸引され、６価クロム化合物の有害
粉塵やガスによる作業者への危害を防止した。作業環境
測定の結果、作業位置における雰囲気中でもまた吸塵フ
ィルター表面の付着物にも６価クロムＣｒ６＋は検出さ
れなかった。

【００５０】上記のように６本の電極を使用した場合、
６本の電極は６０°間隔で非常に近接して配置されてい
るので、電極先端集束部には電極径に相当する円が内接
する大きさの空間があり、そこに向かって上方より被処
理物が供給されると、アーク電流によって生じた磁場の
作用で該被処理物は下方へ噴射されるアーク中心へ導入
され、その噴射力によってアークの最高温熱流に沿って
通過して、その間に効果的に加熱，溶融，還元される。 さらにアークは、耐火材障壁１７に行き当たってそれを
加熱し、高温蓄熱部分を形成するから、被処理物の還元
は完全に行われる。

【００５１】なお上記実施例では、多相多電極アーク発
生装置として３相６電極を用いた場合を説明したが、こ
れは３相３電極，６相６電極としてもよく、またさらに
上述のように３の倍数で相数，電極数を増やすこともで
きる。

【００５２】また上記実施例では黒鉛電極を用いたが、
これは他の電極を用いてもよいものである。ただし、こ
の場合は強還元性雰囲気を形成するために、一酸化炭素
雰囲気、水素雰囲気等の還元性雰囲気を用意する必要が
ある。

【００５３】〔実験例〕 実験例１：６価クロム廃液の処理 試験に供した６価クロム廃液中のクロム分析値は表１に
示す通りである。

【００５４】

【表１】

【００５５】この廃液２００ｍｌを黒鉛坩堝中の温石綿
廃棄物３００ｇに加えて湿潤し、多相多電極交流プラズ
マアーク（φ１３黒鉛電極６本使用）を装備する図１に
示す間歇式処理炉中において電力水準７０ｋＷで２分間
照射して加熱，溶融，還元し、２８３ｇの熔解固化物を
得た。

【００５６】熔解固化物は還元されたＣｒ２　Ｏ３　な
いしＣｒＯを固溶する石綿鉱物組成の褐色ガラス状物質
である。このクロム含有量は８．２０％で、産業廃棄物
検定方法（環境庁告示第１３号）による６価クロム溶出
試験では０．０５ｐｐｍ以下の結果を得た。埋め立て判
定基準１．５５ｐｐｍ以下に比較して十分満足のいく結
果であり、Ｃｒ６＋０．５５ｐｐｍの溶出試験値は本検
定試験における検出限界値であることから６価クロムは
殆ど完全にＣｒ２　Ｏ３　ないしＣｒＯに還元されたも
のと考えられる。また石綿の繊維特性は消滅して同時に
無害化された。

【００５７】実験例２：６価クロム含有ダストの処理試
験に供したダストの化学組成は表２に示すとおりである
。

【００５８】

【表２】

【００５９】なおこのダストの粒度は１３０−２５０メ
ッシュでＣｒ６＋溶出試験値は３，９５０ｐｐｍである
。

【００６０】このダストを図４に示す連続式処理炉の装
入口１３に入れ、定量供給装置１４によって４ｇ／秒の
供給速度でとい１５，装入管１６を介して電極先端中心
部９に供給するとともに、多相交流プラズマアーク１０
（φ１３黒鉛電極６本使用）を照射すると、ダストはプ
ラズマアークの中心最高温熱流部を通過中に加熱，溶融
，還元され、さらにアーク先端にある耐火材障壁１７上
の高温蓄熱部に行き当たって還元反応が補完される。 ダスト供給中の４分間は電力水準７０ｋＷでプラズマア
ークを照射し、ダストの供給中止後さらにアーク照射を
３０秒間継続した。

【００６１】処理後得られた溶融固化物は黒色ガラス状
で、重量は８２２ｇであった。ただし還元された鉄と思
われる約０．５ｍｍ径の金属粒子が散見された。この溶
融固化物について産業廃棄物検定方法による６価クロム
溶出試験を行い、０．０５ｐｐｍ以下の結果を得た。従
って実験例１と同様６価クロムは殆ど完全にＣｒ２　Ｏ
３　ないしＣｒＯにまで還元され、無害化されたものと
考えられる。

【００６２】実験例３：６価クロム含有ダストからのク
ロム資源回収処理

【００６３】実験例２で使用したダスト５００ｇに石灰
（ＣａＯ）１００ｇを加えてるつぼに入れ、電力水準７
０ｋＷで図１に示す間歇式処理炉中で３．５分間多相交
流プラズマアークを照射して加熱，溶融，還元し、２２
９ｇの金属塊と１１６ｇのスラグを得た。スラグについ
て産業廃棄物検定方法による６価クロム溶出試験を行い
、０．０５ｐｐｍ以下の結果を得た。従って実験例１，
２と同様６価クロムは完全に還元されたものと考えられ
る。また金属部分についてクロムの定量分析を実施した
ところ１６．０３％の値を得た。

【００６４】従ってダスト中に存在していたＣｒ２　Ｏ
３　，ＣｒＯ，ＣｒＯ３　の酸化物は多相交流プラズマ
アークの照射処理によって還元され、優先的に還元され
た鉄に溶解して合金を作る。

【００６５】この実験例においては６価，３価，２価の
クロム酸化物と３価及び２価の酸化鉄が共存するダスト
を使用したが、６価クロム酸化物を適当な金属酸化物ま
たは金属と共に溶融還元するようにすれば、クロム合金
として回収することができる。

【００６６】なお、アーク発生のための電源装置の出力
波形は上記第１実施例に示したものに限られるものでは
なく、他の波形のものでもよい。たとえば、上記リアク
タンス回路を、リアクタンス制御信号に基づいてそのリ
アクタンス成分が変化するよう構成するとともに、上記
制御回路を、タイミング制御信号に基づいて上記スイッ
チ回路での正側及び負側接点の開閉動作、及び正側，負
側接点間での切換動作のタイミングが変化するよう構成
すれば、上記リアクタンス制御信号及びタイミング制御
信号の一方あるいはその両方により、交流出力の波形及
びその周波数の一方あるいはこれらの両方を経時的に変
化させることができ、例えば１８０サイクルから６０サ
イクルまで経時的に変えることができる。また上記第１
の実施例において、スイッチ回路での切換動作を正側接
点の開閉動作のみに変更した場合は、図６（ａ）　に示
すような出力波形が、また負側接点の開閉動作のみに変
更した場合は、図６（ｂ）　に示すような出力波形が得
られる。

【００６７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図５（ａ）　，（ｂ）　は第２の実施例によるプラ
ズマ溶射装置を示し、図１及び図２と同一符号は同一の
ものを示している。そしてここでは、第１実施例の電源
装置の構成において変換部として、２つの出力端子，つ
まり正電圧出力端子１０６ａ〜１０６ｃ及び負電圧出力
端子１０６ａ′〜１０６ｃ′を有する変換部１２０ａ〜
１２０ｃを設け、該各変換部を、それぞれの出力端子か
ら別々に上記図６（ａ）に示す正側の鋸歯状波と図６（
ｂ）に示す負側の鋸歯状波とが得られるよう構成してい
る。

【００６８】すなわち、第１の変換部１２０ａについて
説明すると、１２１ａは第１の実施例と同一構成のスイ
ッチ回路、１２４ａ，１２５ａは該スイッチ回路１２１
ａの正側及び負側接点、１２３ａ，１２３ａ′は互いに
逆方向となるよう上記スイッチ回路に接続されたダイオ
ード、１２２ａ，１２２ａ′は各ダイオードに接続され
た飽和リアクトルで、これらが上記変換部１２０ａを構
成している。なお、第２，第３の変換部１２０ｂ，１２
０ｃについても上記第１の変換部１２０ａと同一構成と
なっており、これらは正側接点１２４ｂ，１２４ｃ，及
び負側接点１２５ｂ，１２５ｃを有するスイッチ１２２
ｂ，１２２ｃ、ダイオード１２３ｂ，１２３ｂ′，１２
３ｃ，１２３ｃ′及び飽和リアクトル１２２ｂ，１２２
ｂ′，１２２ｃ，１２２ｃ′から構成されている。

【００６９】またここではアーク電極１，３，２Ａは、
それぞれ電流位相調整装置６ａ〜６ｃを介して正側出力
端子１０６ａ〜１０６ｃに、アーク電極１Ａ，３Ａ，２
はそれぞれ電流位相調整装置６ａ′〜６ｃ′を介して負
側出力６ａ′〜６ｃ′に順次接続している（図５（ｂ）
　参照）。この場合、上記第１の実施例に比べ、隣接す
るアーク電極間の最大電圧差が大きくなり、発生するア
ークがより強力なものとなる。

【００７０】また上記各実施例では、電源装置の直流電
源が１つの場合を示しているが、例えば３相交流を出力
するものでは各相に対応して直流電源を３つ設けてもよ
い。

【００７１】また上記説明ではリアクタンス回路として
飽和リアクトルを示したが、これは飽和リアクトルとコ
ンデンサを組み合わせたＬＣ回路でもよく、この場合垂
下特性をよりシャープなものとできる。

【００７２】以下、本発明のその他の実施例について説
明する。図７ないし図９はこの発明の第３の実施例とし
て、廃棄乾電池を処理する装置を説明するための図であ
り、図７は概略断面図、図８はその一部の構造を示す斜
視図である。図７及び図８において、内部が水３９で満
たされた水槽２０内には乾電池保持部材２１がほぼ水平
に設けられており、該乾電池保持部材２１の両側は遮蔽
板２２を介して水槽２０の側壁内面に固定されている。 遮蔽板２２は外側に向かって下降するように傾斜してお
り、多数の透孔２２ａが形成されている。また乾電池保
持部材２１の底部にも多数の透孔２１ａが形成されてい
る。さらに水槽２０の底部は分解生成物が中心に向かっ
て落下していくよう中心に向かって下降する向きに傾斜
しており、その中心部には複数個の排出管２３が設けら
れ、該排出管２３の下面には蓋２４が挿抜自在に設けら
れており、該蓋２４の下には廃棄用容器３４が設けられ
ている。該容器３４内の３５は鉄，亜鉛，銅，真ちゅう
等の金属粉、３６は水銀である。また、水槽２０の上部
にはカバー２５が設けられている。

【００７３】上記水槽２０の上部には水銀蒸気を排出す
る排気管２９ａ及びその一部を水槽２０に戻すリターン
管２９ｂが設けられており、３０は水銀蒸気を吸引する
ためのモータ、３１は水銀蒸気を液化させるための液化
容器、３２はその水銀貯留部である。

【００７４】乾電池保持部材２１内には処理すべき廃棄
乾電池２６が収納保持されており、該乾電池２６に対向
する位置に３本を１組とする電極２７が複数組設けられ
ている。この電極２７は本件出願人の出願にかかる特開
昭５７−１７７８７９号公報に記載された多相多電極ア
ーク発生手段を構成する電極であり、３本のカーボンな
どの非消耗性電極２７ａ，２７ｂ，２７ｃからなってい
て、各電極は図９に示すように、上記第１実施例の電源
装置と同一構成の電源装置７の各相の出力端子１０６ａ
，１０６ｂ，１０６ｃに接続されている。そして各電極
２７に３相の各相の電圧が印加され、各電極の先端間に
複数のアーク、すなわちマルチアークが発生するように
なっている。

【００７５】上記構成の多相多電極アーク発生装置によ
り発生されるマルチアークについても上記第１の実施例
で述べた特色（Ｉ）〜（ＶＩＩ）を有するものである。

【００７６】次に動作について説明する。廃棄乾電池２
６を乾電池保持部材２１内に収納し、上記電源装置７を
オンし、３相の各相の電圧を３本の電極２７ａ〜２７ｃ
の各々に印加することにより該３本の電極間に複数のア
ーク、すなわちマルチアークを発生させる。このマルチ
アークはそのパワーが莫大なもので、強力な炎を発生し
、水はぼうぼうぼうぼうその回りにふきあがる感じとな
る。なおこの実施例では図示していないが、３つの電極
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ以外に上記電源装置のニュート
ラル端子１０７（図１参照）に接続したニュートラル電
極を、例えば該３つの電極の中心位置あるいはその下方
に設けてもよいが、本マルチアークはニュートラル電極
がなくてもアークを発生するのが特徴であり、またニュ
ートラル電極を用いる場合もニュートラル端子との接続
用の配線は細くて良い。ここでニュートラル電極がなく
てもアークが発生するのは本マルチアークはその電源と
して上記図２に示した構成の３相電源装置７を用いてお
り、各相のアーク電流の和が常に０となるからである。 またこの電源装置７は直流電力を３相交流電力に変換し
ているため、本マルチアーク発生装置においては３相不
平衡の問題は生じない。

【００７７】このようなマルチアークにより乾電池２６
は瞬時に約４０００℃以上の高温に加熱され、完全に燃
焼して水銀蒸気と鉄，亜鉛，銅，真ちゅう等の金属粒に
分解する。水銀蒸気は排気管２９を介して外部に排出さ
れ、該水銀蒸気は液化容器３１を通る際、該容器３１に
水を霧状にかける等の手段により冷却されて液化され、
水銀貯留部３２に捕集処理される。そして液化されなか
った蒸気は再び水槽２０内に戻され、水槽２０内では遮
蔽板２２の透孔２２ａを介して水３９中を上方に移動し
、再び排気管２９ａにより排出されることとなる。

【００７８】一方、上記高温での燃焼により分解された
うちの鉄，亜鉛，銅，真ちゅう等の金属粉は乾電池保持
部材２１の底部に形成された透孔２１ａを介して下方に
落下し、さらに保持部材２１の上部に舞い上がったもの
は、遮蔽板２２に形成された透孔２２ａを介して、水槽
２０の底部の排出管２３に集積される。集積された金属
粉がある程度たまると、蓋２４を抜いてこれらの金属粉
３５を廃棄用容器３４内に移し替え、蓋２４を挿入して
容器３４を取り外し、その中の金属粉３５や水銀３６を
廃棄あるいは別途再生利用することができる。

【００７９】このように本実施例においては、アーク発
生のための電源として、上記第１実施例の同一構成の電
源装置７を用いたので、第１実施例と同様、上述の■〜
■の効果が得られ、バッテリー等の直流電源を用いるこ
とができ、船舶や車両に搭載可能な小型，軽量の廃棄乾
電池の処理装置を実現できる。

【００８０】また廃棄乾電池２６を多相多電極アークに
より超高温に加熱して、完全に燃焼融解させ、水銀蒸気
とセラミック，金属粒とに分解して排出し、再生利用す
るようにしたので、無公害化処理を行うことができ、環
境汚染防止の観点から極めて有用なものである。

【００８１】なお、上記実施例では多相多電極アーク発
生手段は３相３電極のものを用いたが、これは３相６電
極，６相６電極等のものを用いてもよく、６相６電極の
場合上記第２実施例の電源装置を用いることもできる。

【００８２】次に本発明の第４の実施例として、放射能
含有物，公害物処理装置について説明する。図１０は上
記放射能含有物，公害物処理装置の構成を示す図であり
、図において、水槽４１の上部には蓋体４２が取り付け
られており、下部の中心には開口部４３が形成されてい
る。また開口部４３には底板４４がパッキン材４５を介
して複数本のネジ４６により固定されており、底板４４
の水槽４１内の上面には容器４７が設けられている。 水槽４１内の容器４７の上部には中心に向かって下降す
る仕切板４８が取付けられており、容器４７に対向する
位置には孔部４９が形成されている。

【００８３】蓋体４２の中央部には、中心に上下方向に
内径ネジが形成されたブロック５０が固定されており、
この内径ネジにはネジ棒５１が螺着されていて、ネジ棒
５１の下端には図１１に示すようなクランプ部材５２が
固定されている。またこのクランプ部材５２にはネジ５
３を介して容器であるドラム缶５４が保持されており、
ドラム缶５４内には処理すべき放射能で汚染された物、
例えば衣服又は通常では処理し得ない公害物などが入れ
られている。さらにドラム缶５４の下部は水槽４１内に
入れられた水５５内に浸漬されており、この部分の外周
には出願人が提案し特公昭５３−３９３９７号公報に記
載された多相多電極アーク発生手段を構成する３本を１
組とする複数電極５６が複数組、例えば２組設けられて
いる。電極５６はそれぞれカーボンなどの非消耗性電極
５６ａ，５６ｂ，５６ｃからなっており、それぞれ図１
３に示すように上記第１実施例と同一構成の電源装置７
の各出力端子１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃに接続され
ている。そして各電極５６に各相電圧が印加されて、そ
れぞれの先端間にアークが発生するようになっている。

【００８４】一方、蓋体５２上にはモータ５８が取り付
けられており、モータ５８の出力軸にはギア５９が固定
されている。またブロック５０上にはベアリング６０を
介して回転体６１が回転自在に設けられており、回転体
６１の中心に形成された孔部６１ａには間隙を介してネ
ジ棒５１が同心状に貫通している。またネジ棒５１の外
周には軸方向に案内溝５１ａが形成されており、案内溝
５１ａには図１２に示すように、回転体６１の中心の孔
部６１ａに突出して設けられたピン６２が軸方向に摺動
自在に係合している。さらに回転体６１の上面にはギア
５９と噛合するギア６３が同心上に固定されていて、モ
ータ５８の回転によって回転体６１が回転し、同時にネ
ジ棒５１が回転して、ブロック５０に案内されてネジ棒
５１とともにドラム缶５４が上下移動するようになって
いる。

【００８５】また水槽４１の側面外部には浮遊物除去手
段として、浮遊物取出し用管７１，浮遊物除去フィルタ
７０，及び浮遊物取出し用リターン管７２が設けられて
おり、さらに前記浮遊物除去手段の上に位置する、前記
水槽４１の側面外部には、炉内発生ガス還流手段として
、発生ガス吸引用管７４，発生ガス処理装置７３，処理
後のガスのリターン管７５が設けられており、また底板
４４の上には、沈澱物取出し手段として沈澱物取出し用
パイプ８０，接栓８１，沈澱物取出し用容器８２が設け
られている。

【００８６】さらにまた、左右各組の複数電極５６の各
々を挟むように電磁石９０が配置されており、各組の電
極５６から発生するアークに電磁力を附与して、アーク
の照射方向を左右に振動させるようになっている。

【００８７】上記構成の多相多電極アーク発生装置によ
り発生されるマルチアークについても上記第１の実施例
で述べた特色（Ｉ）〜（ＶＩＩ）を有するものである。

【００８８】次にこの実施例の作用を説明する。図１０
において、水槽４１外にてドラム缶５４内に放射能で汚
染された物、例えば衣服などを入れ、蓋体４２を水槽４
１からとり外してドラム缶５４をネジ５３によってクラ
ンプ部材５２に保持する。次にドラム缶５４を水槽４１
内に入れ蓋体４２を水槽４１に固定して、モータ５８を
回転させてドラム缶５４を下降させ、ドラム缶５４の底
面がほぼ電極５６に対向するようにする。そして図１３
で示される３相電源装置７をＯＮして３本の電極５６間
にそれぞれアークを発生させ、ドラム缶５４に前記アー
クを照射しながらモータ５８を回転してドラム缶５４を
下降させ、ドラム缶５４の下部より上部にかけて内容物
と共に約４，０００℃以上で加熱溶融させる。

【００８９】このようにしてドラム缶５４とともにドラ
ム缶５４内に入れられた汚染物も完全に燃焼され、放射
能を有する極めて小さい粒子となって水中を沈下して、
仕切板４８に形成された孔部４９を通って容器４７内に
集積される。

【００９０】また、前記容器４７内に集積された粒子は
、沈澱物取り出し用パイプ８０を降下して接栓８１上に
堆積するので、該ハイプ８０の接栓８１を開いて、沈澱
物取り出し用容器８２に廃棄することができる。

【００９１】さらに、水槽４１内の水面上の浮遊物は、
水槽４１の側面外部に設けた浮遊物取り出し用管７１，
浮遊物除去フィルタ７０，及び浮遊物取り出し用リター
ン管７２を介して回収除去され、炉内に発生したガスは
前記浮遊物除去フィルタ７０の上に位置する、前記水槽
４１の側面外部に設けた発生ガス吸引用管７４で吸引し
、発生ガス処理装置７３で処理し、処理後のガスのリタ
ーン管７５を介して再び炉内に還流される。

【００９２】ここで、ドラム缶５４を回転しながら加熱
溶融する場合は上記のように行うが、ドラム缶５４を回
転させず加熱溶融するには、左右各組の複数電極５６を
挟むように設けた電磁石９０によりアークに電磁力を附
与し、アークの照射方向を左右に振動させることができ
る。即ち、図１４（ａ）　あるいは（ｂ）　のように、
−電子を多く発生しているアークの炎は、＋極として作
用する電磁石９０の側に振られることとなるため、電磁
石９０の極性を適宜反転させることにより、アークの照
射方向を左右に振ることができ、これを相対向する電極
トーチの双方について行えば、ドラム缶５４のほぼ３６
０°、即ちほぼ全周にわたってアークを振り、ドラム缶
５４を燃焼させることができる。

【００９３】このような本実施例によれば、放射能含有
物又は公害物を水中で完全に燃焼溶融して小容積とする
ことができるので、処理が容易となる。また放射能含有
物又は公害物が空気中に飛散することもない。

【００９４】また、容器４７内に集積された粒子は、水
槽４１内の水５５を沈澱物取り出し用パイプ８０，接栓
８１を介して排出した後、ネジ４６を外して底板４４を
外し、水槽４１外に取り出すこともできる。

【００９５】さらに、前記容器４７内に集積された粒子
、あるいは外に取り出した粒子を、再び多相多電極アー
ク発生手段によって再び溶融し成形させるようにしても
よい。そして、この凝縮された粒子は例えば濃縮ウラン
などとして再利用することもできる。

【００９６】またこの実施例においても上記アーク発生
のための電源として、上記第１実施例の電源装置と同一
構成の電源装置を用いているので、上記第１実施例と同
様の効果■〜■が得られ、バッテリー等の直流電源が利
用可能となり、船舶や車両に搭載可能な小型，軽量の放
射能含有物，公害物処理装置を実現できる。

【００９７】なお、上記実施例では、ドラム缶５４を回
転させずに加熱溶融するのに、前記電磁石９０の電磁力
をアークに附与することで、アークの照射方向をドラム
缶の全周にわたって振動させてドラム缶５４を完全に燃
焼させたが、前記ドラム缶５４のまわりを水平方向にま
わるように前記複数電極５６を移動させることで、ドラ
ム缶の全周にわたってアークを照射してドラム缶５４を
完全に燃焼させるようにしても良い。

【００９８】また、上記実施例では、燃焼すべき内容物
が水に比べて軽く、ドラム缶５４を下部から上部へかけ
て燃焼する場合について説明したが、ドラム缶５４内に
入れる燃焼すべき内容物が水に比べて重いときは、ドラ
ム缶５４を下から支え回転上昇させる構造を設け、アー
クをドラム缶の上部から下部へかけて照射するようにす
ればよい。

【００９９】さらに各部の構造はこの発明の主旨を逸脱
しない範囲で他の構造であってもよい。

【０１００】さらにまた上記実施例では放射能に汚染さ
れた衣類を燃焼処理する場合について説明したが、他の
放射能含有物、あるいは通常では処理し得ない公害物、
例えば土砂やヘドロの処理も同様に容易に行うことがで
きる。また放射能含有物又は公害物を収容するものはド
ラム缶５４に限定されない。

【０１０１】また、以上は水中で処理することを説明し
たが、各種ガス雰囲気炉中または空気炉中でも空気や酸
素の供給や煙突を必要とせず処理でき、また発生したガ
ス等も閉空間の中で安全に処理することができる効果が
ある。またこのように各種ガス雰囲気炉中や空気炉中で
処理する場合は、ドラム缶をその上部から下部にかけて
溶融処理することもでき、また溶融物を直接型部材に流
し込んで固めて、セラミックや金属を固形にして取り出
すことも可能である。

【０１０２】さらに上述したマルチアーク発生部では、
６つの電極を正６角形の頂点に配置しているが、電極の
配置はこれに限るものではなく、例えば正方形の頂点に
配置したり、１列に並べたりしてもよい。

【０１０３】またマルチアーク発生用の電源としては、
商用の３相交流電源の設備があるところでは、これを用
いることができるのは言うまでもない。また回転磁界が
不要な場合は、直流電源や単相交流電源を用いてもよく
、また特殊な単相電源装置として、本件出願人がすでに
出願している電源装置（特願平２−１５０５８５号）、
つまり３相交流の供給を各相ごとに点弧制御する位相制
御回路と、３相の１次コイルと単相の２次側とを単相鉄
芯に巻回してなり、１次コイルが上記位相制御回路を介
して３相交流電源に接続された変圧器とを有し、単相交
流を出力するものを用いてもよい。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように本発明にかかる産業廃棄物
処理装置によれば、３本，６本，１２本等の多数の黒鉛
等の電極を用い、強還元性，非移行性のプラズマアーク
を空気中で容易に発生させ、該非移行性のプラズマアー
クを、６価クロム化合物を含有する非導電性の固体物質
に直接照射するようにし、あるいはさらに、逆円錐状に
配列された多数電極の集束する中心部に、粉末状または
噴霧状液体の６価クロム化合物を上方から供給すること
により、電極先端部から下方へ噴射されるアーク中心の
最高温熱流部に導かれて効果的に加熱，溶融，還元する
ことができ、かくして、被処理物中の６価クロム化合物
、例えばＣｒＯ３　はＣｒ２　Ｏ３　ないしＣｒＯに還
元され、けい砂その他けい酸塩鉱物と共融すれば、クロ
ム低級酸化物の固溶した酸性の熔解固化物となり極めて
安定無害な性状とすることができる。

【０１０５】また、６価クロム化合物を含む廃棄物を鉄
等の金属またはその酸化鉱石等とともに多相交流プラズ
マアークで溶融処理すれば、溶融鉄や優先還元された溶
融鉄中に還元されたクロムが溶解して鉄−クロム合金が
作られる。かくして、無害化のみならずクロム資源の回
収を行うことができる。

【０１０６】また、アーク発生用の電源装置として、直
流電源の正又は負電圧を断続的に、あるいは正，負電圧
を切り換えて出力可能なスイッチ回路及び該スイッチ回
路に接続されたリアクタンス回路からなる複数の変換部
と、上記スイッチ回路の制御回路とを備え、多相交流を
出力する電源装置を用いたので、バッテリー等の直流電
源が利用可能となり、商用の３相交流電源の設備がない
船舶や車両に搭載可能な小型，軽量の６価クロム化合物
の還元処理装置を実現できる効果がある。また上記電源
装置においてスイッチ回路での開閉あるいは切換のタイ
ミングの変更、リアクタンス回路のリアクタンス成分の
変更により、材質に合わせて出力波形や周波数の異なる
種々の多相交流出力を得ることができる効果もある。

【０１０７】またこの発明に係る産業廃棄物処理装置に
よれば、廃棄乾電池を多相多電極マルチアークにより超
高温で燃焼処理して水銀蒸気とセラミック，金属粒とに
分解したのち、廃棄あるいは再生利用するようにしたの
で、完全に無公害化処理を行うことができ、環境汚染防
止の観点から極めて有用であるという効果が得られる。 またアーク発生のための電源として上記構成の電源装置
を用いているので、バッテリー等の直流電源を利用でき
、商用の３相交流電源の設備がない船舶や車両に搭載可
能な小型，軽量の廃棄乾電池処理装置を実現できる効果
もある。

【０１０８】さらにこの発明に係る産業廃棄物処理装置
によれば、放射能含有物又は公害物をその収容容器ごと
多相多電極アークにより水中で完全に燃焼溶融するよう
にしたので、放射能含有物又は公害物が極めて小さい粒
子状または、セラミックや金属の塊状となり容積を最小
限にして容易に処理することができる。しかも本方式で
燃焼溶融させる場合は、放射能を含んだ粒子が空気中に
散逸することを防止し、また仮に水素，酸素等のガスが
発生したとしても閉空間の中で安全に処理できる効果が
ある。またアーク発生のための電源として上記構成の電
源装置を用いているので、バッテリー等の直流電源が利
用でき、商用の３相交流電源の設備がない船舶や車両に
搭載可能な小型，軽量の放射能含有物，公害物処理装置
を実現できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による６価クロム化合
物の還元処理装置に用いる間欠式処理炉の概要説明図で
ある。

【図２】上記６価クロム化合物の加熱用アークを発生す
るための電源装置の構成を示す図である。

【図３】上記電源装置の出力波形を示す図である。

【図４】第１の実施例の処理炉の変形例である連続式処
理炉を示す概要説明図である。

【図５】この発明の第２の実施例による６価クロム化合
物の還元処理装置に用いる電源装置の構成を示す図であ
る。

【図６】この電源装置の出力波形を説明するための図で
ある。

【図７】この発明の第３の実施例による廃棄乾電池処理
装置の縦断面図である。

【図８】該廃棄乾電池処理装置の要部斜視図である。

【図９】上記第３の実施例装置の電源装置及びアーク発
生部を示す図てある。

【図１０】この発明の第４の実施例による放射能含有物
，公害物処理装置の縦断面図である。

【図１１】図１０のＡ−Ａ矢視図である。

【図１２】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１３】上記第４実施例装置の電源装置及びアーク発
生部を示す図である。

【図１４】上記第４の実施例装置において電磁振動によ
りアークの照射方向を左右に振動させる方法を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，２，２Ａ，３，３Ａ　　黒鉛電極７　　三相
交流電源 １０　　非移行性プラズマアーク ２１　　乾電池保持部材 ５４　　容器（ドラム缶） １０１　　直流電源 １０２ａ〜１０２ｃ　　変換部 １０７　　ニュートラル端子 １０６ａ〜１０６ｃ，１０６ａ′〜１０６ｃ′　　出力
端子 １２１ａ〜１２１ｃ　　スイッチ回路 １２２ａ〜１２２ｃ，１２２ａ′〜１２２ｃ′　　リア
クタンス回路 １２３ａ〜１２３ｃ，１２３ａ′〜１２３ｃ′　　ダイ
オード １２４ａ〜１２４ｃ　　正側接点 １２５ａ〜１２５ｃ　　負側接点 １３１，１３２　　スイッチ制御回路 ３００　　アーク発生装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多相交流を出力する電源装置と、該多
   相交流出力を受けて非移行性プラズマアークを発生する
   アーク発生装置とを有し、該アークを６価クロム化合物
   に照射させる、あるいは該アーク中に６価クロム化合物
   を供給することによって６価クロム化合物を還元処理す
   る産業廃棄物処理装置であって、上記電源装置は、直流
   電源と、該直流電源の正及び負電圧に接続された正側及
   び負側接点を有し、正側及び負側接点の開閉あるいは正
   側，負側接点間での切換が可能なスイッチ回路と、リア
   クタンス成分を有し該スイッチ回路に接続されたリアク
   タンス回路とからなり、直流を交流に変換する複数の変
   換部と、上記スイッチ回路の開閉動作あるいは切換動作
   を制御する制御回路とを備え、上記変換部の出力端子に
   多相交流を出力するものであり、上記アーク発生装置は
   、その各々が上記各変換部の出力端子に接続された多数
   の電極を有し、該電極の各々に上記多相交流の各相電圧
   を印加して各電極間に複数のアーク放電を発生させると
   共に、非移行性プラズマアークを電極先端部より噴射さ
   せるものであることを特徴とする産業廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の産業廃棄物処理装置に
   おいて、上記変換部を第１〜第３の３つとし、上記制御
   回路はスイッチ回路の一回の切換によって得られる出力
   波形の一周期の１／３の位相差でもって各スイッチ回路
   を切換制御するものであることを特徴とする産業廃棄物
   処理装置。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の産業廃棄物処理装置に
   おいて、上記電源装置は、上記リアクタンス回路を、リ
   アクタンス制御信号に基づいてそのリアクタンス成分が
   変化するよう構成するとともに、上記制御回路を、タイ
   ミング制御信号に基づいて上記スイッチ回路での正側及
   び負側接点の開閉動作、及び正側，負側接点間での切換
   動作のタイミングが変化するよう構成し、上記リアクタ
   ンス制御信号及びタイミング制御信号の一方あるいはそ
   の両方により、出力波形の形状及び交流出力の周波数の
   一方、あるいはこれらの両方を経時的に変化させるよう
   にしたものであることを特徴とする産業廃棄物処理装置
   。
4. 【請求項４】　　多相交流を出力する電源装置と、該多
   相交流出力を受けて複数のアークを発生するアーク発生
   装置と、その内部空間が液体または気体によって満たさ
   れ、内部に廃棄乾電池を収納保持する乾電池保持部材を
   有する処理槽とを備え、上記複数のアークにより上記廃
   棄乾電池を燃焼処理する産業廃棄物処理装置であって、
   上記電源装置は、直流電源と、該直流電源の正及び負電
   圧に接続された正側及び負側接点を有し、正側及び負側
   接点の開閉あるいは正側，負側接点間での切換が可能な
   スイッチ回路と、リアクタンス成分を有し該スイッチ回
   路に接続されたリアクタンス回路とからなり、直流を交
   流に変換する複数の変換部と、上記スイッチ回路の開閉
   動作あるいは切換動作を制御する制御回路とを備え、上
   記変換部の出力端子に多相交流を出力するものであり、
   上記アーク発生装置は、上記乾電池保持部材上に保持さ
   れる乾電池に対向する位置に設けられ、上記各変換部の
   出力端子に接続された３本以上の電極を備え、上記３本
   以上の電極の各々に上記電源装置の各相電圧を印加して
   、上記電極間に複数のアークを発生させるものであるこ
   とを特徴とする産業廃棄物処理装置。
5. 【請求項５】　　多相交流を出力する電源装置と、該多
   相交流出力を受けて複数のアークを発生する１つ又は複
   数の多相多電極アーク発生装置と、放射能含有物又は公
   害物を収納した容器を収容する処理炉とを備え、上記複
   数のアークにより放射能含有物又は公害物をその容器と
   ともに燃焼処理する産業廃棄物処理装置であって、上記
   電源装置は、直流電源と、該直流電源の正及び負電圧に
   接続された正側及び負側接点を有し、正側及び負側接点
   の開閉あるいは正側，負側接点間での切換が可能なスイ
   ッチ回路と、リアクタンス成分を有し該スイッチ回路に
   接続されたリアクタンス回路とからなり、直流を交流に
   変換する複数の変換部と、上記スイッチ回路の開閉動作
   あるいは切換動作を制御する制御回路とを備え、上記変
   換部の出力端子に多相交流を出力するものであり、上記
   多相多電極アーク発生装置は、上記処理炉内に設けられ
   、上記各変換部の出力端子に接続された多数の電極を備
   え、該多数の電極の各々に上記電源装置の各相電圧を印
   加して上記各電極間に複数のアーク放電を発生するもの
   であることを特徴とする産業廃棄物処理装置。