JPH0971683A - 含塩素プラスチック廃材の処理方法および処理装置 - Google Patents
含塩素プラスチック廃材の処理方法および処理装置Info
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- JPH0971683A JPH0971683A JP12725496A JP12725496A JPH0971683A JP H0971683 A JPH0971683 A JP H0971683A JP 12725496 A JP12725496 A JP 12725496A JP 12725496 A JP12725496 A JP 12725496A JP H0971683 A JPH0971683 A JP H0971683A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】含塩素プラスチックを選択的かつ急速に加熱で
き、しかも有毒ガスの発生を抑制できる含塩素プラスチ
ック廃材の処理方法および処理装置を提供する。 【構成】少なくとも含塩素プラスチックを含む廃材を、
マイクロ波により200℃以下で、しかも、少なくとも
一時的に空中に分散させた状態で、誘電加熱して脱塩素
する。この誘電加熱工程を経た含塩素プラスチックを廃
材から物理的に選別し、当該含塩素プラスチックを水洗
による浸出でさらに脱塩素する。脱塩素された廃材は燃
焼処理する。
き、しかも有毒ガスの発生を抑制できる含塩素プラスチ
ック廃材の処理方法および処理装置を提供する。 【構成】少なくとも含塩素プラスチックを含む廃材を、
マイクロ波により200℃以下で、しかも、少なくとも
一時的に空中に分散させた状態で、誘電加熱して脱塩素
する。この誘電加熱工程を経た含塩素プラスチックを廃
材から物理的に選別し、当該含塩素プラスチックを水洗
による浸出でさらに脱塩素する。脱塩素された廃材は燃
焼処理する。
Description
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、廃自動車、廃家電製品、
廃電子・電子機器等のシュレッダーダスト、ナゲット滓
など、ポリ塩化ビニル系樹脂を含有する廃棄物を焼却・
燃焼処理する方法およびその装置に関する。
廃電子・電子機器等のシュレッダーダスト、ナゲット滓
など、ポリ塩化ビニル系樹脂を含有する廃棄物を焼却・
燃焼処理する方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、都市ゴミや産業廃棄物が急増し、
その埋立処分や焼却処分が社会問題となっている。特
に、廃棄された自動車や家電製品などの破砕処理によっ
て生じるシュレッダーダストなどが急速に増加してお
り、その対策が現在緊急の課題になっている。このシュ
レッダーダストは、配線の被覆材であるポリ塩化ビニル
などのプラスチック廃棄物と金属屑が混在したものであ
り、従来その大部分は埋立処理されていた。一方、産業
廃棄物に含まれるプラスチック廃棄物については、資源
再利用の観点から、その燃料化(固形燃料化、油化、ガ
ス化)が図られており、その代表的な方法としてプラス
チック廃材やゴム廃材を乾留して油分とガス分を回収す
る方法が知られている(特開昭48−67号、同49−
90773号、同50−4168号、同50−8557
3号)。
その埋立処分や焼却処分が社会問題となっている。特
に、廃棄された自動車や家電製品などの破砕処理によっ
て生じるシュレッダーダストなどが急速に増加してお
り、その対策が現在緊急の課題になっている。このシュ
レッダーダストは、配線の被覆材であるポリ塩化ビニル
などのプラスチック廃棄物と金属屑が混在したものであ
り、従来その大部分は埋立処理されていた。一方、産業
廃棄物に含まれるプラスチック廃棄物については、資源
再利用の観点から、その燃料化(固形燃料化、油化、ガ
ス化)が図られており、その代表的な方法としてプラス
チック廃材やゴム廃材を乾留して油分とガス分を回収す
る方法が知られている(特開昭48−67号、同49−
90773号、同50−4168号、同50−8557
3号)。
【0003】ところが、塩化ビニルなどの塩素含有プラ
スチックは、その塩素分が加熱分解時に塩化水素として
揮発するため、装置の腐食を招くとともに、回収した燃
料に混入するという問題があった。また、空気の存在下
で焼却する方法ではダイオキシンなどの有害な塩素化合
物が発生するという問題があった。
スチックは、その塩素分が加熱分解時に塩化水素として
揮発するため、装置の腐食を招くとともに、回収した燃
料に混入するという問題があった。また、空気の存在下
で焼却する方法ではダイオキシンなどの有害な塩素化合
物が発生するという問題があった。
【0004】そこで、含塩素プラスチック廃棄物につい
ては、焼却処理に先立ち高温度の水蒸気を添加して低温
乾留することにより、塩素分を塩化水素として分離する
方法(特開昭48−60466号)や、塩化ビニル樹脂
に鉄または酸化鉄を添加して加熱処理することにより、
塩素を鉄と反応させて3価の塩化鉄FeCl3 とした後
に、この塩化鉄をガス化して分離する方法(特公昭50
−32264号)が提案されている。
ては、焼却処理に先立ち高温度の水蒸気を添加して低温
乾留することにより、塩素分を塩化水素として分離する
方法(特開昭48−60466号)や、塩化ビニル樹脂
に鉄または酸化鉄を添加して加熱処理することにより、
塩素を鉄と反応させて3価の塩化鉄FeCl3 とした後
に、この塩化鉄をガス化して分離する方法(特公昭50
−32264号)が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、塩化水素による腐食の問題は解決されない。
また、後者の方法は、塩素を昇華性の高い塩化鉄(III
)に転換することにより低い加熱温度で熱分解処理で
きるようにしたものであり、塩素分をガス化して分離す
る点においては従来の方法と変わりがない。したがっ
て、熱分解後に生成ガスと塩化鉄ガスを分離する工程が
必要となるため処理工程が繁雑であり、燃料化および再
資源化の効率も低い。
方法では、塩化水素による腐食の問題は解決されない。
また、後者の方法は、塩素を昇華性の高い塩化鉄(III
)に転換することにより低い加熱温度で熱分解処理で
きるようにしたものであり、塩素分をガス化して分離す
る点においては従来の方法と変わりがない。したがっ
て、熱分解後に生成ガスと塩化鉄ガスを分離する工程が
必要となるため処理工程が繁雑であり、燃料化および再
資源化の効率も低い。
【0006】さらに、上記いずれの方法も金属屑が多量
に含まれるシュレッダーダストについては、金属屑が回
収されずに焼却灰として多量に残り、この焼却灰は重金
属の溶出や粉塵の発生を防止するためセメント固化して
埋立処理するか、溶融して安定なスラグにする必要があ
り、再資源化のうえで問題が残る。
に含まれるシュレッダーダストについては、金属屑が回
収されずに焼却灰として多量に残り、この焼却灰は重金
属の溶出や粉塵の発生を防止するためセメント固化して
埋立処理するか、溶融して安定なスラグにする必要があ
り、再資源化のうえで問題が残る。
【0007】さらにまた、特開平7−157,776号
公報に示すように、塩化ビニル含有プラスチック廃棄物
の混合物を、エクストルーダに投入後、マイクロ波照射
すると共に、減圧状態にし、塩化水素を脱気する方法も
提案されている。この方法では、マイクロ波の照射技術
を用いているが、エクストルーダにより混合された廃棄
物にマイクロ波を照射しているため、脱塩素化率が不十
分であった。また、この公報に開示された技術では、マ
イクロ波により300°C程度にまで加熱するため、P
VC系樹脂以外の樹脂までも、PVC系樹脂に混じり合
い、PVC系樹脂と、それ以外の樹脂との物理的選別が
困難になる。
公報に示すように、塩化ビニル含有プラスチック廃棄物
の混合物を、エクストルーダに投入後、マイクロ波照射
すると共に、減圧状態にし、塩化水素を脱気する方法も
提案されている。この方法では、マイクロ波の照射技術
を用いているが、エクストルーダにより混合された廃棄
物にマイクロ波を照射しているため、脱塩素化率が不十
分であった。また、この公報に開示された技術では、マ
イクロ波により300°C程度にまで加熱するため、P
VC系樹脂以外の樹脂までも、PVC系樹脂に混じり合
い、PVC系樹脂と、それ以外の樹脂との物理的選別が
困難になる。
【0008】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、含塩素プラスチックを選択
的かつ急速に加熱でき、しかも脱塩素化率が高く、有毒
ガスの発生を抑制できる含塩素プラスチック廃材の処理
方法および処理装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、含塩素プラスチックを選択
的かつ急速に加熱でき、しかも脱塩素化率が高く、有毒
ガスの発生を抑制できる含塩素プラスチック廃材の処理
方法および処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方法は、少
なくとも含塩素プラスチックを含む廃材を、少なくとも
一時的に空中に分散させた状態で、しかも雰囲気温度が
200°C以下となるように、前記廃材にマイクロ波を
照射し、廃材を誘電加熱し、脱塩素することを特徴とす
る。雰囲気温度は、200°C以下であれば、特に限定
されないが、室温〜200°C、好ましくは室温〜15
0°C程度である。
に、本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方法は、少
なくとも含塩素プラスチックを含む廃材を、少なくとも
一時的に空中に分散させた状態で、しかも雰囲気温度が
200°C以下となるように、前記廃材にマイクロ波を
照射し、廃材を誘電加熱し、脱塩素することを特徴とす
る。雰囲気温度は、200°C以下であれば、特に限定
されないが、室温〜200°C、好ましくは室温〜15
0°C程度である。
【0010】含塩素プラスチックを含む廃材を、少なく
とも一時的に空中に分散させるには、流動炉、ロータリ
キルン炉などのように、炉内の廃材を、ガスなどの流体
あるいは回転部分などの機械的手段により、一時的に空
中に分散させることができる装置を用いる。
とも一時的に空中に分散させるには、流動炉、ロータリ
キルン炉などのように、炉内の廃材を、ガスなどの流体
あるいは回転部分などの機械的手段により、一時的に空
中に分散させることができる装置を用いる。
【0011】本発明では、前記廃材の一辺の大きさが、
5mm(球体の場合には、直径が5mm)以下となるよう
に、切断あるいは破砕処理を前処理として行うことが好
ましい。 前記廃材にマイクロ波が照射される雰囲気圧
力は、大気圧力付近で良い。また、前記誘電加熱工程を
経た含塩素プラスチックを前記廃材から物理的に選別
し、当該含塩素プラスチックを水洗による浸出でさらに
脱塩素する工程を有することがより好ましい。
5mm(球体の場合には、直径が5mm)以下となるよう
に、切断あるいは破砕処理を前処理として行うことが好
ましい。 前記廃材にマイクロ波が照射される雰囲気圧
力は、大気圧力付近で良い。また、前記誘電加熱工程を
経た含塩素プラスチックを前記廃材から物理的に選別
し、当該含塩素プラスチックを水洗による浸出でさらに
脱塩素する工程を有することがより好ましい。
【0012】また、前記脱塩素された廃材を燃焼処理す
る工程をさらに有することがより好ましい。本発明の第
1の観点に係る含塩素プラスチック廃材の処理装置は、
炉本体内に流動用ガスを供給し、前記炉本体内に投入さ
れた含塩素プラスチック廃材のうち、重量固形物と排ガ
スとを分離する流動炉形含塩素プラスチック廃材の処理
装置であって、前記炉本体内に入れられた含塩素プラス
チック廃材にマイクロ波を照射し、廃材を誘電加熱する
マイクロ波発振器を有する。
る工程をさらに有することがより好ましい。本発明の第
1の観点に係る含塩素プラスチック廃材の処理装置は、
炉本体内に流動用ガスを供給し、前記炉本体内に投入さ
れた含塩素プラスチック廃材のうち、重量固形物と排ガ
スとを分離する流動炉形含塩素プラスチック廃材の処理
装置であって、前記炉本体内に入れられた含塩素プラス
チック廃材にマイクロ波を照射し、廃材を誘電加熱する
マイクロ波発振器を有する。
【0013】本発明の第2の観点に係る含塩素プラスチ
ック廃材の処理装置は、回転可能に設けられた炉本体
と、位置固定に設けられた静止リングとを有し、前記炉
本体内に投入された廃材を加熱しながら重量固形物と排
ガスとに分離するロータリキルン炉形含塩素プラスチッ
ク廃材の処理装置であって、前記炉本体内に入れられた
含塩素プラスチック廃材を誘電加熱するマイクロ波発振
器が前記静止リングに設けられている。
ック廃材の処理装置は、回転可能に設けられた炉本体
と、位置固定に設けられた静止リングとを有し、前記炉
本体内に投入された廃材を加熱しながら重量固形物と排
ガスとに分離するロータリキルン炉形含塩素プラスチッ
ク廃材の処理装置であって、前記炉本体内に入れられた
含塩素プラスチック廃材を誘電加熱するマイクロ波発振
器が前記静止リングに設けられている。
【0014】本発明の第3の観点に係る含塩素プラスチ
ック廃材の処理装置は、回転可能に設けられた炉本体を
有し、前記炉本体内に投入された廃材を加熱しながら重
量固形物と排ガスとを分離するロータリキルン炉形含塩
素プラスチック廃材の処理装置であって、前記炉本体内
に入れられた含塩素プラスチック廃材を誘電加熱するマ
イクロ波を、発振器から導波管を通して炉本体の内部に
照射するように構成してある。
ック廃材の処理装置は、回転可能に設けられた炉本体を
有し、前記炉本体内に投入された廃材を加熱しながら重
量固形物と排ガスとを分離するロータリキルン炉形含塩
素プラスチック廃材の処理装置であって、前記炉本体内
に入れられた含塩素プラスチック廃材を誘電加熱するマ
イクロ波を、発振器から導波管を通して炉本体の内部に
照射するように構成してある。
【0015】本発明に係る処理装置において、前記処理
装置の内部の雰囲気温度を200°C以下の温度に制御
する手段をさらに有することが好ましい。温度制御する
ための手段としては、廃材の滞留時間を制御することに
より廃材の過熱を防止したり、風量や風温を制御する手
段を採用することができる。または、装置の外部に、温
度制御媒体を循環させ、温度制御する手段もある。本発
明では、200°C以下の雰囲気温度となるため、処理
装置の少なくとも内面をフッ素樹脂などの耐熱性樹脂で
構成することができる。また、装置の配管においても、
耐熱性樹脂でコーティングまたは配管自体を樹脂で構成
することができる。
装置の内部の雰囲気温度を200°C以下の温度に制御
する手段をさらに有することが好ましい。温度制御する
ための手段としては、廃材の滞留時間を制御することに
より廃材の過熱を防止したり、風量や風温を制御する手
段を採用することができる。または、装置の外部に、温
度制御媒体を循環させ、温度制御する手段もある。本発
明では、200°C以下の雰囲気温度となるため、処理
装置の少なくとも内面をフッ素樹脂などの耐熱性樹脂で
構成することができる。また、装置の配管においても、
耐熱性樹脂でコーティングまたは配管自体を樹脂で構成
することができる。
【0016】本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方
法は、含塩素プラスチックを含む廃材を、少なくとも一
時的に空中に分散させた状態で、しかも雰囲気温度が2
00°C以下となるように、前記廃材にマイクロ波を照
射する。廃材を空中に分散させることにより、異種また
は同種の廃材が熱で交じり合うことを防止できる。ま
た、マイクロ波は、所定の範囲内にエネルギーのピーク
がくるように照射されることになるが、廃材を空中に分
散させることで、均一にマイクロ波を照射し易くなる。
法は、含塩素プラスチックを含む廃材を、少なくとも一
時的に空中に分散させた状態で、しかも雰囲気温度が2
00°C以下となるように、前記廃材にマイクロ波を照
射する。廃材を空中に分散させることにより、異種また
は同種の廃材が熱で交じり合うことを防止できる。ま
た、マイクロ波は、所定の範囲内にエネルギーのピーク
がくるように照射されることになるが、廃材を空中に分
散させることで、均一にマイクロ波を照射し易くなる。
【0017】本発明において、廃材の大きさを、マイク
ロ波照射前に、所定の大きさ以下にすることで、脱塩素
化率が向上する。また、本発明において、雰囲気全体と
して200°C以下で脱塩素することで、誘電損失(誘
電率×誘電力率)の高いPVC系樹脂は、脱塩素に十分
な程度まで加熱されるが、塩素を含まないポリウレタ
ン、ポリスチレン、ポリエチレンなどのプラスチックは
加熱されない。したがって、全体としては200℃以下
の極低温で脱塩素処理できるので、脱塩素処理に際し加
熱により半溶融固化および粗粒化したPVC系樹脂と、
熱変化しない他のプラスチック類、ガラス、金属等の固
形物とを容易に物理的選別することができる。また、極
低温で脱塩素処理できるので、発生ガスによる処理設備
等の腐食も防止できる。したがって、処理装置として
は、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂が被覆してある装置を
用いることができる。
ロ波照射前に、所定の大きさ以下にすることで、脱塩素
化率が向上する。また、本発明において、雰囲気全体と
して200°C以下で脱塩素することで、誘電損失(誘
電率×誘電力率)の高いPVC系樹脂は、脱塩素に十分
な程度まで加熱されるが、塩素を含まないポリウレタ
ン、ポリスチレン、ポリエチレンなどのプラスチックは
加熱されない。したがって、全体としては200℃以下
の極低温で脱塩素処理できるので、脱塩素処理に際し加
熱により半溶融固化および粗粒化したPVC系樹脂と、
熱変化しない他のプラスチック類、ガラス、金属等の固
形物とを容易に物理的選別することができる。また、極
低温で脱塩素処理できるので、発生ガスによる処理設備
等の腐食も防止できる。したがって、処理装置として
は、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂が被覆してある装置を
用いることができる。
【0018】また、本発明の含塩素プラスチック廃材の
処理方法は、少なくとも含塩素プラスチックを含む廃材
をマイクロ波により誘電加熱して雰囲気全体としては2
00°C以下で脱塩素する工程を有しているので、誘電
損失の高いPVC系樹脂はマイクロ波を吸収して内部か
ら加熱されることとなり、加熱速度が速く、しかも脱塩
素分解が促進される。
処理方法は、少なくとも含塩素プラスチックを含む廃材
をマイクロ波により誘電加熱して雰囲気全体としては2
00°C以下で脱塩素する工程を有しているので、誘電
損失の高いPVC系樹脂はマイクロ波を吸収して内部か
ら加熱されることとなり、加熱速度が速く、しかも脱塩
素分解が促進される。
【0019】この誘電加熱は熱伝導によらないことか
ら、密閉された特定雰囲気下で処理することができ、そ
の結果、ダイオキシン類等有毒ガスの生成を抑制するこ
とができるので、ガスの処理および残渣の処理が容易に
なる。また、本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方
法は、誘電加熱工程を経た含塩素プラスチックを廃材か
ら物理的に選別し、当該含塩素プラスチックを水洗によ
る浸出でさらに脱塩素する工程をさらに有しているの
で、誘電加熱による脱塩素処理に加えて水洗浸出除去に
よって更なる脱塩素処理を行うことができる。既述した
ように、誘電加熱工程は全体としては200℃以下の極
低温で行うことができるので、脱塩素処理に際し半溶融
固化および粗粒化したPVC系樹脂と熱変化しない他の
プラスチック類、ガラス、金属等の固形物とを容易に物
理的選別することができる。
ら、密閉された特定雰囲気下で処理することができ、そ
の結果、ダイオキシン類等有毒ガスの生成を抑制するこ
とができるので、ガスの処理および残渣の処理が容易に
なる。また、本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方
法は、誘電加熱工程を経た含塩素プラスチックを廃材か
ら物理的に選別し、当該含塩素プラスチックを水洗によ
る浸出でさらに脱塩素する工程をさらに有しているの
で、誘電加熱による脱塩素処理に加えて水洗浸出除去に
よって更なる脱塩素処理を行うことができる。既述した
ように、誘電加熱工程は全体としては200℃以下の極
低温で行うことができるので、脱塩素処理に際し半溶融
固化および粗粒化したPVC系樹脂と熱変化しない他の
プラスチック類、ガラス、金属等の固形物とを容易に物
理的選別することができる。
【0020】この誘電加熱処理では、塩化水素ガスが生
じるものの、極低温のため廃材に混入する鉄や銅などの
金属との反応が促進されず、金属塩化物が生じることが
抑制される。また、誘電加熱される含塩素プラスチック
に添加剤として含まれる金属化合物は発生する塩化水素
と反応して半溶融固化した含塩素プラスチックに金属塩
化物として残留するが、この塩化物は水洗によって除去
することができる。
じるものの、極低温のため廃材に混入する鉄や銅などの
金属との反応が促進されず、金属塩化物が生じることが
抑制される。また、誘電加熱される含塩素プラスチック
に添加剤として含まれる金属化合物は発生する塩化水素
と反応して半溶融固化した含塩素プラスチックに金属塩
化物として残留するが、この塩化物は水洗によって除去
することができる。
【0021】このようにして脱塩素された廃材は燃焼処
理する工程にて処理されるが、かかる廃材は塩素を含ん
でいないので空気中で燃焼処理してもダイオキシン等有
毒ガスが発生するおそれがない。流動炉を用いたマイク
ロ波による誘電加熱は、炉内に入れられた物を均一に混
合することができ、軽量のフラフは過熱されることなく
急速に炉外へ排出される一方、PVC系樹脂は急速に脱
塩酸、粗粒化して下部より排出される。
理する工程にて処理されるが、かかる廃材は塩素を含ん
でいないので空気中で燃焼処理してもダイオキシン等有
毒ガスが発生するおそれがない。流動炉を用いたマイク
ロ波による誘電加熱は、炉内に入れられた物を均一に混
合することができ、軽量のフラフは過熱されることなく
急速に炉外へ排出される一方、PVC系樹脂は急速に脱
塩酸、粗粒化して下部より排出される。
【0022】ロータリキルン炉を用いたマイクロ波によ
る誘電加熱でも均一な混合が可能であり、排出物から脱
塩酸、粗粒化したPVC系樹脂を分離することは可能で
ある。流動炉およびロータリキルン炉の何れの場合も、
パワーを分割して数カ所よりマイクロ波を導入し、混合
中の試料へ均一にマイクロ波を照射することがより好ま
しい。
る誘電加熱でも均一な混合が可能であり、排出物から脱
塩酸、粗粒化したPVC系樹脂を分離することは可能で
ある。流動炉およびロータリキルン炉の何れの場合も、
パワーを分割して数カ所よりマイクロ波を導入し、混合
中の試料へ均一にマイクロ波を照射することがより好ま
しい。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る含塩素プラス
チック廃材の処理方法を用いた処理装置の実施形態を説
明する。流動炉形処理装置 図1に示す処理装置は、いわゆる流動炉に本発明の処理
方法を適用した実施形態であり、炉本体1には含塩素プ
ラスチック廃材を当該炉本体1内へ供給するためのホッ
パおよびスクリューフィーダ4が設けられている。ま
た、炉本体1のスクリューフィーダ取付位置の下部に
は、プラスチックまたはセラミック窓9が設けられてお
り、この窓9にマイクロ波発振器10が設けられてい
る。マイクロ波発振器10は、パワーユニット、サーキ
ュレータ、パワーモニタ、インピーダンス調整器、放電
検出器を含み、スクリューフィーダ4によって炉本体1
内へ供給された含塩素プラスチック廃材に対して所定の
マイクロ波を与える。スクリューフィーダ4に供給され
る前の廃材の大きさは、5mm角以下の大きさに予め切断
してある。
チック廃材の処理方法を用いた処理装置の実施形態を説
明する。流動炉形処理装置 図1に示す処理装置は、いわゆる流動炉に本発明の処理
方法を適用した実施形態であり、炉本体1には含塩素プ
ラスチック廃材を当該炉本体1内へ供給するためのホッ
パおよびスクリューフィーダ4が設けられている。ま
た、炉本体1のスクリューフィーダ取付位置の下部に
は、プラスチックまたはセラミック窓9が設けられてお
り、この窓9にマイクロ波発振器10が設けられてい
る。マイクロ波発振器10は、パワーユニット、サーキ
ュレータ、パワーモニタ、インピーダンス調整器、放電
検出器を含み、スクリューフィーダ4によって炉本体1
内へ供給された含塩素プラスチック廃材に対して所定の
マイクロ波を与える。スクリューフィーダ4に供給され
る前の廃材の大きさは、5mm角以下の大きさに予め切断
してある。
【0024】炉本体1の下部には、ディストリビュータ
2が設けられており、マイクロ波発振器10によって加
熱された重量固形物は当該ディストリビュータ2によっ
て捕集され、取出口5から取り出される。なお、マイク
ロ波の外部への漏洩を防止するために取出口5にはマイ
クロ波吸収体が設けられている。
2が設けられており、マイクロ波発振器10によって加
熱された重量固形物は当該ディストリビュータ2によっ
て捕集され、取出口5から取り出される。なお、マイク
ロ波の外部への漏洩を防止するために取出口5にはマイ
クロ波吸収体が設けられている。
【0025】炉本体1の下端には流動用ガスを炉本体1
へ供給するためのガス入口3が形成されており、一方、
炉本体1の上端には当該流動用ガスを炉本体1から排出
するためのガス出口が形成されている。このガス出口に
は、サイクロン6が取り付けられており、軽量の非反応
物はサイクロン下端に形成された出口7から排出される
一方で、流動用ガスはサイクロン上端に設けられた出口
8から排ガス処理系へ送られる。本実施形態では、ガス
入口3からの流動用ガスは、温度制御され、炉本体1内
の雰囲気温度が200°C以下になるようになってい
る。
へ供給するためのガス入口3が形成されており、一方、
炉本体1の上端には当該流動用ガスを炉本体1から排出
するためのガス出口が形成されている。このガス出口に
は、サイクロン6が取り付けられており、軽量の非反応
物はサイクロン下端に形成された出口7から排出される
一方で、流動用ガスはサイクロン上端に設けられた出口
8から排ガス処理系へ送られる。本実施形態では、ガス
入口3からの流動用ガスは、温度制御され、炉本体1内
の雰囲気温度が200°C以下になるようになってい
る。
【0026】このような流動炉形処理装置では、投入物
が均一に混合され、軽量のフラフは加熱されることなく
急速に炉外へ流出する一方で、PVC系樹脂は急速に脱
塩素および粗粒化して取出口5から排出される。ロータリキルン炉形処理装置 図2に示す処理装置は、いわゆるロータリキルン炉に本
発明の処理方法を用いたものであり、回転可能に設けら
れた炉本体20と、位置固定に設けられた静止リング2
8とを有している。静止リング28にはプラスチックま
たはセラミック窓29が設けられており、この窓29に
マイクロ波発振器30が設けられている。回転する炉本
体20の一端には、含塩素プラスチック廃材を当該炉本
体20内へ供給するためのフィード入口22が形成され
ており、炉本体20の他端には反応物を取り出すための
出口23が形成されている。また、炉本体20の他端に
は雰囲気ガスを当該炉本体20内へ供給するためのガス
導入口27が形成されており、一方、炉本体20の一端
には当該雰囲気ガスを炉本体20から排出するための出
口が形成されている。この出口には、サイクロン24が
設けられており、粉塵など軽量の非反応物はサイクロン
下端に形成された出口25から排出される一方で、雰囲
気ガスはサイクロン上端に設けられた出口26から排ガ
ス処理系へ送られる。
が均一に混合され、軽量のフラフは加熱されることなく
急速に炉外へ流出する一方で、PVC系樹脂は急速に脱
塩素および粗粒化して取出口5から排出される。ロータリキルン炉形処理装置 図2に示す処理装置は、いわゆるロータリキルン炉に本
発明の処理方法を用いたものであり、回転可能に設けら
れた炉本体20と、位置固定に設けられた静止リング2
8とを有している。静止リング28にはプラスチックま
たはセラミック窓29が設けられており、この窓29に
マイクロ波発振器30が設けられている。回転する炉本
体20の一端には、含塩素プラスチック廃材を当該炉本
体20内へ供給するためのフィード入口22が形成され
ており、炉本体20の他端には反応物を取り出すための
出口23が形成されている。また、炉本体20の他端に
は雰囲気ガスを当該炉本体20内へ供給するためのガス
導入口27が形成されており、一方、炉本体20の一端
には当該雰囲気ガスを炉本体20から排出するための出
口が形成されている。この出口には、サイクロン24が
設けられており、粉塵など軽量の非反応物はサイクロン
下端に形成された出口25から排出される一方で、雰囲
気ガスはサイクロン上端に設けられた出口26から排ガ
ス処理系へ送られる。
【0027】このようなロータリキルン炉形処理装置で
も、投入物の均一な混合が可能であり、排出物から脱塩
素および粗粒化したPVC系樹脂を分離することが可能
となる。なお、本発明の処理方法を適用したロータリー
キルン炉の変形例として、図3に示す装置を例示するこ
とができる。図3に示す処理装置はロータリーキルン炉
へのマイクロ波の導入に図2の実施例とは異なった方法
で行なうものである。この場合、導波管を炉内に設置し
てキルン炉の中程でマイクロ波を照射できるように配置
している。
も、投入物の均一な混合が可能であり、排出物から脱塩
素および粗粒化したPVC系樹脂を分離することが可能
となる。なお、本発明の処理方法を適用したロータリー
キルン炉の変形例として、図3に示す装置を例示するこ
とができる。図3に示す処理装置はロータリーキルン炉
へのマイクロ波の導入に図2の実施例とは異なった方法
で行なうものである。この場合、導波管を炉内に設置し
てキルン炉の中程でマイクロ波を照射できるように配置
している。
【0028】操業方法は図2の実施例の説明の場合と全
く同じである。上述した流動炉形処理装置およびロータ
リキルン炉形処理装置の何れにあっても、パワーを分割
して数箇所よりマイクロ波を導入し、混合中の試料へ均
一にマイクロ波を照射することもできる。
く同じである。上述した流動炉形処理装置およびロータ
リキルン炉形処理装置の何れにあっても、パワーを分割
して数箇所よりマイクロ波を導入し、混合中の試料へ均
一にマイクロ波を照射することもできる。
【0029】
【実施例】次に、本発明をさらに具体化した実施例に基
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。実施例1 含塩素プラスチックとしてのポリ塩化ビニル試薬の粉末
3.00グラムを容量15ccの磁製ルツボに秤量し、
電子レンジを用いて誘電加熱処理を施した。加熱を開始
してから1分前後より試料表面の変色が始まり、ついで
烈しい反応が観察され、刺激臭の強いフュームが放出し
た。所定時間処理後、冷却秤量した。加熱処理した試料
は、液体窒素で凍結脆化し、ステンレス乳鉢で35メッ
シュ程度に粉砕して下記浸出に供した。
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。実施例1 含塩素プラスチックとしてのポリ塩化ビニル試薬の粉末
3.00グラムを容量15ccの磁製ルツボに秤量し、
電子レンジを用いて誘電加熱処理を施した。加熱を開始
してから1分前後より試料表面の変色が始まり、ついで
烈しい反応が観察され、刺激臭の強いフュームが放出し
た。所定時間処理後、冷却秤量した。加熱処理した試料
は、液体窒素で凍結脆化し、ステンレス乳鉢で35メッ
シュ程度に粉砕して下記浸出に供した。
【0030】まず、200ccのビーカーに試料と共に
100ccの純水を加えて超音波浴で撹伴しつつ30分
間の浸出を行ったのち濾過し、濾液の塩素分析を行っ
た。一方、残渣は純水100ccに分散し、2回の濾過
操作を行って付着水分に含まれた塩分を除去したのち、
pH1.5に調節した硝酸液で30分間浸出し、濾液の
塩素分析を行った。浸出残渣は、乾燥および秤量後、塩
素分析を行った。この試験結果を表1に示す。
100ccの純水を加えて超音波浴で撹伴しつつ30分
間の浸出を行ったのち濾過し、濾液の塩素分析を行っ
た。一方、残渣は純水100ccに分散し、2回の濾過
操作を行って付着水分に含まれた塩分を除去したのち、
pH1.5に調節した硝酸液で30分間浸出し、濾液の
塩素分析を行った。浸出残渣は、乾燥および秤量後、塩
素分析を行った。この試験結果を表1に示す。
【0031】なお、この試験結果では、浸出液中には塩
素分が検出されなかったので浸出残渣の分析は加熱試料
の分析として浸出液のデーターは省略してある。表1か
らも明らかなように、2分ないし5分のマイクロ波加熱
処理で90〜96%の脱塩素率が得られた。
素分が検出されなかったので浸出残渣の分析は加熱試料
の分析として浸出液のデーターは省略してある。表1か
らも明らかなように、2分ないし5分のマイクロ波加熱
処理で90〜96%の脱塩素率が得られた。
【0032】
【表1】
【0033】実施例2 含塩素プラスチック廃材としての電線被覆塩化ビニル粒
子2.8グラムを実施例1と同様、容量15ccの磁製
ルツボに秤量し、電子レンジを用いて誘電加熱処理を施
した。電子レンジによる加熱処理では、加熱を開始して
から30秒前後より変色が始まり、ついで烈しい反応が
観察された。所定時間処理後、冷却秤量した。加熱処理
した試料は、液体窒素で凍結脆化し、ステンレス乳鉢で
35メッシュ程度に粉砕して、実施例1と同様、下記浸
出に供した。
子2.8グラムを実施例1と同様、容量15ccの磁製
ルツボに秤量し、電子レンジを用いて誘電加熱処理を施
した。電子レンジによる加熱処理では、加熱を開始して
から30秒前後より変色が始まり、ついで烈しい反応が
観察された。所定時間処理後、冷却秤量した。加熱処理
した試料は、液体窒素で凍結脆化し、ステンレス乳鉢で
35メッシュ程度に粉砕して、実施例1と同様、下記浸
出に供した。
【0034】まず、200ccのビーカーに試料と共に
100ccの純水を加えて超音波浴で撹伴しつつ30分
間の浸出を行ったのち濾過し、濾液の塩素分析を行っ
た。一方、残渣は純水100ccに分散し、2回の濾過
操作を行って付着水分に含まれた塩分を除去したのち、
pH1.5に調節した硝酸液で30分間浸出し、濾液の
塩素分析を行った。浸出残渣は、乾燥および秤量後、塩
素分析を行った。加熱処理ならびに浸出処理の結果を表
2に示す。
100ccの純水を加えて超音波浴で撹伴しつつ30分
間の浸出を行ったのち濾過し、濾液の塩素分析を行っ
た。一方、残渣は純水100ccに分散し、2回の濾過
操作を行って付着水分に含まれた塩分を除去したのち、
pH1.5に調節した硝酸液で30分間浸出し、濾液の
塩素分析を行った。浸出残渣は、乾燥および秤量後、塩
素分析を行った。加熱処理ならびに浸出処理の結果を表
2に示す。
【0035】表2からも明らかなように、90秒のマイ
クロ波加熱処理で脱塩素率70%が得られ、さらに水浸
出で脱塩素率は90%に達した。硝酸液浸出による塩素
除去は0.1〜0.2%程度であることから、水浸出の
みで充分脱塩素できることが示されている。
クロ波加熱処理で脱塩素率70%が得られ、さらに水浸
出で脱塩素率は90%に達した。硝酸液浸出による塩素
除去は0.1〜0.2%程度であることから、水浸出の
みで充分脱塩素できることが示されている。
【0036】
【表2】
【0037】実施例3 含塩素プラスチックとして、10mm角、6mm角、5mm
角、3mm角、2mm角、1mm角の大きさのポリ塩化ビニル
を準備した。これらポリ塩化ビニル樹脂について、電子
レンジを用いて誘電加熱処理を施した。雰囲気温度は、
すべて35〜39°Cであった。また、処理時間は、す
べて5分±20秒であった。
角、3mm角、2mm角、1mm角の大きさのポリ塩化ビニル
を準備した。これらポリ塩化ビニル樹脂について、電子
レンジを用いて誘電加熱処理を施した。雰囲気温度は、
すべて35〜39°Cであった。また、処理時間は、す
べて5分±20秒であった。
【0038】処理前後における脱塩素化率を測定したと
ころ、表3及び図4に示すように、5mm角以下にするこ
とで、脱塩素化率80%を確保できることが確認され
た。なお、脱塩素化率の測定は、マイクロ波照射後のサ
ンプルを燃焼吸収−イオンクロマト法(IC)により行
った。
ころ、表3及び図4に示すように、5mm角以下にするこ
とで、脱塩素化率80%を確保できることが確認され
た。なお、脱塩素化率の測定は、マイクロ波照射後のサ
ンプルを燃焼吸収−イオンクロマト法(IC)により行
った。
【0039】
【表3】
【0040】実施例4 ポリ塩化ビニル単独の粉末と、ポリ塩化ビニルとポリプ
ロピレンの粉末との混合粉と、ポリ塩化ビニルとポリプ
ロピレンとの加熱成形体(重量比で50対50の比率)
とを準備した。
ロピレンの粉末との混合粉と、ポリ塩化ビニルとポリプ
ロピレンとの加熱成形体(重量比で50対50の比率)
とを準備した。
【0041】これらについて、電子レンジを用いて誘電
加熱処理を施した。雰囲気温度は、すべて35〜39°
Cであった。また、処理時間は、それぞれ5分20秒、
8分10秒、10分5秒であった。これらについて、実
施例3と同様にして、脱塩素化率を測定したところ、表
4に示すように、それぞれ92%、36%、4%であっ
た。
加熱処理を施した。雰囲気温度は、すべて35〜39°
Cであった。また、処理時間は、それぞれ5分20秒、
8分10秒、10分5秒であった。これらについて、実
施例3と同様にして、脱塩素化率を測定したところ、表
4に示すように、それぞれ92%、36%、4%であっ
た。
【0042】この試験の結果、ポリ塩化ビニル樹脂(P
VC)と他の樹脂とを混合したものにマイクロ波を照射
するよりも、PVC単独体にマイクロ波を照射した方
が、脱塩素化率が向上することが確認された。また、実
施例3の結果と組み合わせて考察することにより、マイ
クロ波を照射する際には、PVC廃材が他の樹脂あるい
は同種樹脂と寄り集まらない状態で行うことが好ましい
ことが予想される。
VC)と他の樹脂とを混合したものにマイクロ波を照射
するよりも、PVC単独体にマイクロ波を照射した方
が、脱塩素化率が向上することが確認された。また、実
施例3の結果と組み合わせて考察することにより、マイ
クロ波を照射する際には、PVC廃材が他の樹脂あるい
は同種樹脂と寄り集まらない状態で行うことが好ましい
ことが予想される。
【0043】すなわち、本発明のように、含塩素プラス
チックを含む廃材を、少なくとも一時的に空中に分散さ
せた状態で、廃材にマイクロ波を照射することが好まし
いことが予想される。
チックを含む廃材を、少なくとも一時的に空中に分散さ
せた状態で、廃材にマイクロ波を照射することが好まし
いことが予想される。
【0044】
【表4】
【0045】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の含塩素プラ
スチック廃材の処理方法および処理装置によれば、マイ
クロ波誘電加熱によりPVC系樹脂の選択的・急速熱分
解、高脱塩素化率での脱塩素が可能となり、脱塩素後の
シュレッダーダスト、ナゲット滓等は有毒ガスを発生さ
せることなく通常の焼却炉で焼却処理できる。
スチック廃材の処理方法および処理装置によれば、マイ
クロ波誘電加熱によりPVC系樹脂の選択的・急速熱分
解、高脱塩素化率での脱塩素が可能となり、脱塩素後の
シュレッダーダスト、ナゲット滓等は有毒ガスを発生さ
せることなく通常の焼却炉で焼却処理できる。
【図1】本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方法を
流動炉に適用した処理装置を示す概念図である。
流動炉に適用した処理装置を示す概念図である。
【図2】本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方法を
ロータリキルン炉に適用した処理装置を示す概念図であ
る。
ロータリキルン炉に適用した処理装置を示す概念図であ
る。
【図3】本発明の含塩素プラスチック廃材の処理方法を
ロータリキルン炉に適用した別の実施例に係る処理装置
を示す概念図である。
ロータリキルン炉に適用した別の実施例に係る処理装置
を示す概念図である。
【図4】廃材のサイズと脱塩素化率との関係を示すグラ
フである。
フである。
1,20…炉本体 10,30…マイクロ波発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23G 7/12 ZAB B09B 3/00 ZAB H05B 6/80 303E
Claims (11)
- 【請求項1】 少なくとも含塩素プラスチックを含む廃
材を、少なくとも一時的に空中に分散させた状態で、し
かも雰囲気温度が200°C以下となるように、前記廃
材にマイクロ波を照射し、廃材を誘電加熱し、脱塩素す
る含塩素プラスチック廃材の処理方法。 - 【請求項2】 前記廃材の一辺の大きさが、5mm以下で
ある請求項1に記載の含塩素プラスチック廃材の処理方
法。 - 【請求項3】 前記廃材にマイクロ波が照射される雰囲
気圧力は、大気圧力付近である請求項1または2に記載
の含塩素プラスチック廃材の処理方法。 - 【請求項4】 前記誘電加熱工程を経た含塩素プラスチ
ックを、前記廃材から物理的に選別し、当該含塩素プラ
スチックを水洗による浸出で、さらに脱塩素することを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の含塩素プラ
スチック廃材の処理方法。 - 【請求項5】 前記脱塩素された廃材を燃焼処理する工
程をさらに有することを特徴とする請求項1〜4のいず
れかに記載の含塩素プラスチック廃材の処理方法。 - 【請求項6】 炉本体内に流動用ガスを供給し、前記炉
本体内に投入された含塩素プラスチック廃材のうち、重
量固形物と排ガス及び軽量固形物とを分離する流動炉形
含塩素プラスチック廃材の処理装置であって、前記炉本
体内に入れられた含塩素プラスチック廃材にマイクロ波
を照射し、廃材を誘電加熱するマイクロ波発振器を有す
る含塩素プラスチック廃材の処理装置。 - 【請求項7】 前記処理装置の内部の雰囲気温度を20
0°C以下の温度に制御する手段を有する請求項6に記
載の含塩素プラスチック廃材の処理装置。 - 【請求項8】 回転可能に設けられた炉本体と、位置固
定に設けられた静止リングとを有し、前記炉本体内に投
入された廃材を加熱しながら重量固形物と排ガスとに分
離するロータリキルン炉形含塩素プラスチック廃材の処
理装置であって、前記炉本体内に入れられた含塩素プラ
スチック廃材を誘電加熱するマイクロ波発振器が前記静
止リングに設けられている含塩素プラスチック廃材の処
理装置。 - 【請求項9】 回転可能に設けられた炉本体を有し、前
記炉本体内に投入された廃材を加熱しながら重量固形物
と排ガス及び軽量固形物とを分離するロータリキルン炉
形含塩素プラスチック廃材の処理装置であって、前記炉
本体内に入れられた含塩素プラスチック廃材を誘電加熱
するマイクロ波を、発振器から導波管を通して炉本体の
内部に照射するように構成してある含塩素プラスチック
廃材の処理装置。 - 【請求項10】 前記処理装置の内部の雰囲気温度を2
00°C以下の温度に制御する手段を有する請求項8ま
たは9に記載の含塩素プラスチック廃材の処理装置。 - 【請求項11】 前記処理装置の少なくとも内部が耐熱
性樹脂で構成してある請求項6〜10のいずれかに記載
の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12725496A JPH0971683A (ja) | 1995-06-27 | 1996-05-22 | 含塩素プラスチック廃材の処理方法および処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16115695 | 1995-06-27 | ||
| JP7-161156 | 1995-06-27 | ||
| JP12725496A JPH0971683A (ja) | 1995-06-27 | 1996-05-22 | 含塩素プラスチック廃材の処理方法および処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0971683A true JPH0971683A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=26463249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12725496A Withdrawn JPH0971683A (ja) | 1995-06-27 | 1996-05-22 | 含塩素プラスチック廃材の処理方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0971683A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000015635A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃棄物の脱塩素処理方法並びに脱塩素化燃料の製造方法及び装置 |
| JP2006143773A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Kobe Steel Ltd | 廃プラスチックの脱塩素処理方法 |
| JP2010285631A (ja) * | 2010-08-26 | 2010-12-24 | Nikkiso Co Ltd | ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置 |
| GB2621630A (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-21 | Halocycle Ltd | Improvements in Relation to Depolymerisation of Halogenated Plastics |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP12725496A patent/JPH0971683A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000015635A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃棄物の脱塩素処理方法並びに脱塩素化燃料の製造方法及び装置 |
| JP2006143773A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Kobe Steel Ltd | 廃プラスチックの脱塩素処理方法 |
| JP2010285631A (ja) * | 2010-08-26 | 2010-12-24 | Nikkiso Co Ltd | ハロゲン含有プラスチック回収物の処理装置 |
| GB2621630A (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-21 | Halocycle Ltd | Improvements in Relation to Depolymerisation of Halogenated Plastics |
| WO2024038276A1 (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-22 | Halocycle Limited | Microwave radiation mediated depolymerisation of halogenated plastics |
| GB2637254A (en) * | 2022-08-19 | 2025-07-16 | Halocycle Ltd | Microwave radiation mediated depolymerisation of halogenated plastics |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |