JP2003010676A

JP2003010676A - 加熱処理装置とその処理施設及び施設の汚染浄化方法

Info

Publication number: JP2003010676A
Application number: JP2001205550A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】有害な六価クロムを、装置、施設内に還元剤
を導入して還元浄化して、装置や施設の浄化を行って、
無害化処理する。【解決手段】熱分解手段２０で熱分解して得た処理物
を搬送手段３４、３５を用いて炭化物燃焼炉３６に導入
され、ここで処理物を燃焼させて灰化する。燃焼炉３６
は、回転炉３７から構成され、その回転炉３７の内部に
耐火・耐熱層３８が設けられる。回転炉３７の炭化物投
入側には、投入ジャケット４２を備え、炭化物を燃焼す
る燃焼バーナー４３も設けられている。回転炉３７の灰
化物排出側には、耐火・耐熱層４４を装着した排出ジャ
ケット４５を備えている。灰化した処理物は、灰回収箱
にて回収される。還元剤の導入は、図示Ａ₁〜Ａ₃部にて
排気ブロア４９で装置全体を吸引した状態で噴霧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有害な六価クロ
ムで汚染されない加熱処理装置とその処理装置を含む処
理施設及び汚染された場合の施設の無害化処理をする施
設の汚染浄化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加熱処理装置やその処理施設を構成する
構造部材としては、耐熱特性が必要なことから、耐熱
鋼、例えばステンレス鋼を安易に使用する場合がある。
これらの鋼種は、耐熱特性を確保するために、クロムを
所定量含有して形成されている。しかし、これらの鋼種
による構造部材が、700〜800℃以上の温度に長時間曝さ
れたり、又は火炎に直接曝されたり、又は強酸化雰囲気
中に曝されると、如何に耐熱鋼といえども酸化が進行す
る恐れがある。その結果、有害な六価クロムが生成され
ることになる。

【０００３】また、加熱して処理する被処理物として
は、色々なものがあり、例えば土壌、各種産業廃棄物に
は、既に六価クロムを含有する場合もあれば、前記のよ
うに加熱による酸化のために高い濃度の六価クロムが形
成される場合もある。この場合には、汚染を予測するこ
とが困難な場合が多く、処理後の残渣、飛灰を検査した
結果、六価クロムを含有することが、後から事実を知る
こととなる。

【０００４】このような結果となった場合、加熱処理装
置やその処理施設の任意の箇所が六価クロムで汚染され
ている可能性が高く、その後、処理物を検査しても六価
クロムの濃度が許容規制値以下に低下しないことがあ
る。しかも、汚染場所を特定し難い現実がある。

【０００５】一方、六価クロムで汚染された場合の浄
化、除去手段として下記の技術が提案されている。

【０００６】（ａ）特開平２００１−９４１４号公報還元性熱処理炉にて、使用済み耐火物に含まれる六価ク
ロムを除去し、炉冷却時に炉内に、水素、一酸化炭素な
どの還元性ガス、もしくは石炭、コークス、黒鉛などの
炭素を含有する物質を炉内に投入して発生した一酸化炭
素ガスにより雰囲気を制御するものである。

【０００７】（ｂ）特開平１１−３１９７５９号公報六価クロム含有のスラッジ、土壌にFeS0₄水溶液を含浸
し、亜鉛化物とステアレートとアミノ化合物とからなる
混合物を添加し、次いでセメントと混練して成形造粒す
るものである。

【０００８】（ｃ）特開平１１−３１９７５８号公報六価クロム含有のスラッジ、土壌にFeS0₄水溶液を含浸
し、活性炭とセメントとを混練して成形造粒するもので
ある。

【０００９】（ｄ）特開平１０−２４４２４２号公報六価クロムを含有する物質を、1100℃以上で加熱処理
し、冷却過程において、還元状態にして常温まで冷却す
る。高温で酸化される恐れのある耐熱物質は、加熱から
冷却まで全て還元雰囲気にし、その方法としては、水素
ガス、一酸化炭素ガス、これらを窒素ガスやヘリウムガ
スなどの不活性ガスで希釈したガス、あるいは炭素を含
有する物質を高温炉内に投入して一酸化炭素ガスを発生
させる。炭素含有物質としては、石炭、コークス、黒
鉛、活性炭、天然有機ポリマー、合成有機ポリマーなど
を使用する。

【００１０】（ｅ）特開平１０−８５７１６号公報六価クロムで汚染された土壌を、ポリフェノールと接触
させ、リン酸又はリン酸塩と接触させて還元して三価の
クロムに変える。使用するポリフェノールとしては、例
えば、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、フロ
ログルシン、レゾルシル酸、没食子酸、レゾルシルハイ
ドロキノン、ガロカテキン、カテキンガラード、カテコ
ールタンニン、ピロガロールタンニン、五倍子タンニ
ン、没食子タンニンなどがある。

【００１１】これらの中で、タンニン類は特に還元作用
が強く、中性からアルカリ性の領域でも六価クロムを速
やかに三価クロムに還元する。また、天然物由来のタン
ニン類は、安全性の面でも問題がなく、特に好適に使用
することができる。

【００１２】使用するポリフェノールの量は、あらかじ
め土壌の分析により六価クロムの存在量を求め、土壌中
の六価クロム１ｇに対して、ポリフェノールを全有機体
炭素（ＴＯＣ）量として0.1ｇ以上使用することが好ま
しく、1ｇ以上使用することがより好ましい。ポリフェ
ノールの使用量が六価クロムの存在量1ｇに対して0.1ｇ
未満であると、三価クロムヘの還元が十分に進まない恐
れがある。

【００１３】使用するリン酸又はリン酸塩は、水溶性を
有するものであれば特に制限はなく、例えば、オルソリ
ン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウ
ム、リン酸水素二ナトリウム、りン酸水素二カリウム、
リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウムなどを使用する
ことができる。リン酸又はリン酸塩と接触させることに
より、ポリフェノールによって還元されて生成した三価
クロムが、リン酸イオンと反応して、水に対する溶解度
が極めて小さい物質となり、確実に汚染された土壌を無
害化することができる。三価クロムとリン酸イオンの反
応生成物は、例えば、リン酸第二クロムのような化合物
であると推定される。

【００１４】この公報に記載の発明方法において、使用
するリン酸又はリン酸塩の量は、土壌中の六価クロム1
ｇに対して、リン酸イオンＰＯ₄ ^3-の量として2ｇ以上使
用することが好ましい。リン酸又はリン酸塩の使用量が
六価クロムの存在量1ｇに対して2ｇ未満であると、三価
クロムの水不溶性物質への変化が十分に進まない恐れが
ある。

【００１５】このため、この方法において、リン酸又は
リン酸塩と接触させるとき、土壌のｐＨが中性又はアル
カリ性であることが好ましい。アルカリ性であるとリン
酸イオンの解離が容易となり、三価クロムとの反応が進
行しやすい。六価クロムで汚染された土壌をポリフェノ
ールと接触させる方法には特に制限はなく、例えば、六
価クロムで汚染された土壌にポリフェノールを粉末の状
態で散布することができ、あるいは、ポリフェノールを
水溶液として散布又は注入することができる。六価クロ
ムで汚染された土壌をリン酸又はリン酸塩と接触させる
方法には、特に制限はなく、例えば、六価クロムで汚染
された土壌にリン酸又はリン酸塩を直接散布することが
でき、あるいは、リン酸又はリン酸塩を水溶液として散
布又は注入することができる。

【００１６】（ｆ）特開平９−２２５６７６号公報クロム含有合金鋼の溶接施工後の溶接部／周辺部に対し
て、アスコルビン酸、アスコルビン酸の誘導体の単体／
２種以上を主剤とする水溶液を散布、塗布、浸漬するこ
とで三価クロムに変える。

【００１７】アスコルビン酸に代えて、アスコルビン酸
ナトリウム、アスコルビン酸カルシウム、アスコルビン
酸マグネシウム、リン酸−アスコルビン酸マグネシウ
ム、アスコルビン酸−２−リン酸エステルマグネシウ
ム、アスコルビン酸硫酸エステル−２−ナトリウムなど
の各誘導体を単体若しくは２種以上を用いても良い。

【００１８】（ｇ）特開平１１−１０４６１１号公報アスコルビン酸により、土壌、堆積物、産業廃棄物及び
他の汚染材料に含まれる六価クロムを化学還元して低減
する方法のものである。

【００１９】（ｈ）特開平９−１６９９８１号公報籾殻を、炭化して得た籾酢液からなる六価クロム還元処
理剤からなるものである。

【００２０】（ｉ）特開平８−２６７０３３号公報破砕したコンクリートにキレート剤、FeS0₄，NaHS0₃な
どの還元剤を散布して無害化するものである。

【００２１】（ｊ）特開平８−２２９５３２号公報水銀、カドミウム、六価クロム、鉛などを無害化する三
価のアルミニウムの塩、三価の鉄塩、アルミナカリウム
塩を水溶解して得た処理剤からなるものである。使用す
る三価の鉄塩としては、Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₃、FeCl₃、
FeBr₃、FeF₃、Fe₂O₃等の種々の化合物が適している。

【００２２】三価のアルミニウムの塩は、Al₂(SO₄)₃、A
l(NO₃)₃、AlCl₃、、AlBr₃、AlF₃、Al₂O₃、Al₂(OH)₃等で
ある。

【００２３】三価のアルミニウム塩と三価の鉄塩は、灰
分を凝集させる作用を主として果たす。アルミナカリウ
ム塩は、アルミノ硫酸塩およびカリウム硫酸塩の複塩で
あり、このうちアルミノ塩が解離してイオン化し凝集作
用を発揮し、カリウム塩は灰分粒子を疎水化させる作用
を果たし、正荷電は灰分粒子に対して凝集剤として作用
する。

【００２４】焼却灰無害化処理剤は、イオン価の異なる
物質を配合し、各成分にとって溶媒である水に溶解可能
な濃度で溶解配合する。溶解は、水に一度にまたは段階
的に添加して行う。溶解の容易さおよび製造された剤の
取扱の容易さから、溶液全体を基準として25重量％ま
で、特に好ましくは5〜10重量％の濃度で製造するのが
好ましい。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】還元剤により、六価ク
ロムを例えば三価クロムに還元して無害化をする試みは
幾多の技術分野で提案されている。

【００２６】＜その１：構造部材について＞発明者は、
被処理物を乾留熱分解して炭化物を得ること、またこの
炭化物を燃焼して灰化する技術を研究している。その過
程で判明したことは、乾留熱分解時に乾留ガスが発生す
るが、このガスが乾留ガス燃焼炉に導かれる導管内で乾
留ガスと含有する塵埃とが燃焼し、800℃以上に火炎と
共に曝されたことを経験した。

【００２７】また、炭化物を燃焼して灰化する場合に、
燃焼空気の過不足により異常燃焼し、やはり温度が800
℃以上となり、且つ周辺部材が、火炎に曝されたことも
経験した。この炭化物の燃焼は、強い酸化性雰囲気であ
り、いずれにしても燃焼中は強い酸化性雰囲気である。

【００２８】上記実験の過程で判明したことは、装置構
成部材にクロムを含有する耐熱鋼（具体的にはステンレ
ス鋼）を使用し、この部材が高温／火炎に曝された場合
には、ステンレス鋼材の酸化が進行し、六価クロムを生
成することが判明した。

【００２９】この推察は、被処理物が六価クロムを含む
要因が皆無であったことから、ステンレス鋼を高温／火
炎に曝して検証した結果明らかとなった。

【００３０】そこで、高温／火炎に曝される可能性があ
る部位には、クロム含有の鋼材を使用すべきでないこと
が判明した。

【００３１】＜その２：六価クロムが発生した場合の浄
化について＞意図しないで六価クロムを発生する場合が
ある。それは、被処理物の成分が多種多様で六価クロム
に変質する物質の存在を完全には排除できない。例え
ば、前記のようにクロムを含む金属（例えば、多用され
ているステンレス製の釘、ボルト、ナット類）がある場
合には、六価クロムを生成する可能性がある。

【００３２】従って、六価クロムが発生した場合には、
装置、施設を浄化する必要が生じるが、汚染箇所を特定
する事は困難である。また、処理装置や処理施設を早期
に分解掃除することも困難である。

【００３３】また、従来提案されている六価クロムの浄
化は、汚染物質を対象にしているが、処理装置、処理施
設を対象にした浄化対策には着目されたものではなく、
この種、浄化技術の確立が切望されている。

【００３４】次の（１）〜（３）は、処理装置や処理施
設が六価クロムに汚染される例である。

【００３５】（１）被処理物には色々なものが混在して
おり、重金属の六価クロムによって、処理装置内が汚染
される場合がある。一度汚染されると、六価クロムを含
まない被処理物を処理したとしても、以降の処理結果に
規制値以上の数値が生じることとなり、その排出が困難
となる。

【００３６】（２）また、被処理物自体が六価クロムを
含む場合がある。

【００３７】（３）処理装置の構成部材の材料に、耐熱
性に富むことからクロムを含む鋼材（例えばステンレス
鋼など）を使用する場合がある。この場合に注意が必要
であり、例えば、溶接により接合した箇所、又は高温
（700〜800℃以上）に長時間曝露された場合、又は火炎
に曝されている場合には、酸化が進行し、六価クロムが
生成する場合である。

【００３８】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、有害な六価クロムに汚染されたことが判明した際
に、還元剤を装置、施設内に導入して還元浄化して、装
置や施設の浄化を行って、これらを無害化処理すること
ができるようにした加熱処理装置とその処理施設及び施
設の汚染浄化方法を提供することを課題とする。

【００３９】

【課題を解決するための手段】この発明は、構成部材を
クロムを含まない材料で形成し、また処理装置及び処理
施設が各種被処理物（各種廃棄物、土壌、汚泥など）を
処理することによって有害な六価クロムで汚染された場
合の浄化を行うようにしたものである。これには、還元
性雰囲気を作り、六価クロムを還元して三価クロムに変
えて浄化する。

【００４０】以下上記の課題を達成するために、この発
明は、加熱処理装置において、熱又は／及び火炎に曝露
される箇所には、クロムを含有しない金属材料及び／又
は無機質材料で被覆形成するものである。

【００４１】加熱処理装置としては、熱分解炉、乾留ガ
ス燃焼炉、炭化物燃焼炉（灰取り出しのロストル含
む）、水蒸気・乾留ガス排出導管などである。

【００４２】材料としては、クロムを含有しない例え
ば、一般構造用鋼、この材料のみでは耐熱特性が不足す
る場合には、内表面に耐火・耐熱の無機質材料（キャス
タブル、セラミックボード／繊維／シートを設置する）
で被覆する。

【００４３】また、加熱処理施設において、熱又は／及
び火炎に曝露される箇所には、クロムを含有しない金属
材料及び／又は無機質材料で被覆形成するものである。

【００４４】上述したクロムを含有しない金属材料とし
ては、Fe-Ni又はFe-Ni-Coからなり、例えば、Fe-29Ni-1
6Co、Fe-32Ni-17Co、Fe-29Ni-17Coの合金から構成され
る。この他、ボイラ・熱交換器用合金鋼用のSTBA12，1
3、鍛造用超耐熱合金のIncoloy903，907，909とNX188及
び粉末用超耐熱合金のRSR103，104，143，185があり、
これらが使用できる。

【００４５】加熱処理施設としては、乾留ガス燃焼炉、
炭化物燃焼炉から排出される排気ガス管路、排気ガス管
路上における各種機器などである。なお、材料は上記と
同じものを使用する。

【００４６】加熱処理装置、処理施設内が有害物質で汚
染された場合には、内部に還元性ガス又は／及び還元剤
を供給して無害物質に置換して汚染を除去するものであ
る。

【００４７】還元性ガスは、ガス導通管路中に噴霧や散
布にて行い汚染を除去する。なお、噴霧、散布は、溶液
（水溶液、溶剤）または、粉末で行う。

【００４８】また、還元剤は、直接作業者が溶液を散
布、塗布して汚染を除去する。又は装置を分解して溶剤
散布、塗布、浸漬して汚染を除去する。

【００４９】上記汚染除去の場合には、加熱処理装置、
処理施設の排気ブロアを運転し、通風空気中に還元剤を
導入して汚染有害物質と接触反応させて還元し、還元後
の物質を通風空気とともに移動させ、通風空気から還元
後物質を分離回収して汚染を浄化するものである。

【００５０】還元ガスとしては、水素、一酸化炭素ガ
ス、更には、これらのガスを窒素ガスやヘリウムガスな
どの不活性ガスで希釈したガスを使用する。

【００５１】還元剤としては、アスコルビン酸、ポリフ
ェノール、更には、FeS0₄、NaHS0₃、三価のアルミニウ
ムの塩、三価の鉄塩、アルミナカリウム塩、これの水溶
解液を使用する。

【００５２】上記アスコルビン酸に代えて、アスコルビ
ン酸ナトリウム、アスコルビン酸カルシウム、アスコル
ビン酸マグネシウム、リン酸−アスコルビン酸マグネシ
ウム、アスコルビン酸−２−リン酸エステルマグネシウ
ム、アスコルビン酸硫酸エステル−２−ナトリウムなど
の各誘導体を単体若しくは２種以上を用いても良い。

【００５３】ポリフェノールとしては、例えば、カテコ
ール、レゾルシン、ハイドロキノン、フロログルシン、
レゾルシル酸、没食子酸、レゾルシルハイドロキノン、
ガロカテキン、カテキンガラード、カテコールタンニ
ン、ピロガロールタンニン、五倍子タンニン、没食子タ
ンニンなどがある。

【００５４】これらの中で、タンニン類は、特に還元作
用が強く、中性からアルカリ性の領域でも六価クロムを
速やかに三価クロムに還元する。

【００５５】また、天然物由来のタンニン類は、安全性
の面でも問題がなく、特に好適に使用することができ
る。

【００５６】アスコルビン酸の水溶液の場合には、事前
に六価クロム濃度を調査し、試薬の0.25％のジフェニル
バジットのアセトン溶液を滴下して、赤紫色の発色を確
認して六価クロムの存在を確認し、引き続き、アスコル
ビン酸の濃度を変えながら調査して噴霧し、アスコルビ
ン酸の濃度を選定する。

【００５７】また、三価の鉄塩としては、Fe₂(SO₄)₃、F
e(NO₃)、FeCl₃、FeBr₃、FeF₃、Fe₂O₃等の種々の化合物
が適している。

【００５８】三価のアルミニウムの塩は、Al₂(SO₄)₃、A
l(NO₃)、AlCl₃、AlBr₃、AlF₃、Al₂O₃、Al₂(OH)₃等であ
る。

【００５９】三価のアルミニウム塩と三価の鉄塩は、灰
分を凝集させる作用を主として果たす。アルミナカリウ
ム塩は、アルミノ硫酸塩およびカリウム硫酸塩の複塩で
あり、このうちアルミノ塩が解離してイオン化し凝集作
用を発揮し、カリウム塩は灰分粒子を疎水化させる作用
を果たし、正荷電は灰分粒子に対して凝集剤として作用
する。

【００６０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態を示
す熱分解処理装置および熱分解処理施設の概念図で、ス
クリュー式の撹拌と搬送手段を備えた分解容器を２段積
みとした場合の実施の形態である。

【００６１】図１において、１０は被処理物を投入する
投入手段で、ホッパ１１とモータＭで駆動されるスクリ
ューコンベアからなる搬送手段１２とから構成される。

【００６２】２０は被処理物を加熱して熱分解する熱分
解手段で、この熱分解手段２０は、上下に配設された２
つの分解容器２１と２２とからなり、上段の分解容器２
１の一端の供給口２１ａから被処理物を投入し、搬送手
段２１ｂによって撹拌しながら排出口２１ｃに移送し、
フレキシブル継手２３を介して下段の分解容器２２にそ
の供給口２２ａから搬入し、分解容器２２の搬送手段２
２ｂによって撹拌しながら排出口２２ｃに移送して、排
出口２２ｃから処理物を排出するように構成されてい
る。搬送手段２１ｂおよび２２ｂはスクリュー又はスパ
イラルコンベアからなり、それぞれモータＭ₁およびＭ₂
で回転駆動される。

【００６３】分解容器２１および２２は、それぞれ外部
加熱手段により加熱される。この外部加熱手段は、分解
容器２１，２２全体を覆う加熱ジャケットＨＪを、仕切
板２４，２６で仕切って分解容器２１と２２を別々に包
囲する熱風ガス室２１ｄおよび２２ｄを形成し、これら
両室を仕切板２４の一端側に設けた連通口２５で連通す
る。

【００６４】また、分解容器２２の下部に設けられた燃
焼炉３０は、分解容器２１および２２で加熱処理中に発
生した分解ガス（乾留ガス）を、乾留ガス導管２７によ
り導入して燃焼する。

【００６５】３１は、燃焼炉３０を加熱する燃焼バーナ
ーで、燃料を燃焼して燃焼炉３０の温度を所定温度以上
にし、分解ガスを燃焼して無害化する。分解ガスを燃焼
炉３０に導入するには、循環ブロア３２を用いて、ノズ
ル３３から分解ガスを燃焼炉３０内に誘引する。

【００６６】熱分解手段２０で熱分解して得た処理物
（炭化物）は、分解容器２２の排出口２１ｃに連結され
たパイプコンベアなどの搬送手段３４、３５を用いて炭
化物（灰化）燃焼炉３６導入され、ここで処理物を燃焼
させて灰化する。

【００６７】炭化物燃焼炉３６は、詳細を図２に示すよ
うに、回転炉３７から構成されている。回転炉３７は、
筒状の鋼材から構成され、その筒状の鋼材の内部にキャ
スタブル材による耐火・耐熱層３８が設けられている。
その回転炉３７は、軸方向の両端側が回転ローラ３９、
４０で支持され、中央部には、モータＭからなる駆動源
４１により回転される手段を備えている。

【００６８】回転炉３７は、進行方向に２〜３度傾斜し
て構成され、自然搬送が可能となるようにしている。回
転炉３７の内部には、軸方向に延び且つ半径方向に突出
した回転搬送手段５２を備えている。

【００６９】回転炉３７の上流側、すなわち、炭化物投
入側には、箱状の投入ジャケット４２を備えていて、炭
化物の搬送手段（スパイラル手段）３５と、炭化物を着
火燃焼する燃焼バーナー４３とが、装着されている。な
お、搬送手段３５の回転炉３７に入るシュート部分（図
１、図２の編線で示す部分）３５ａは、Fe-Ni-Co合金で
構成される。

【００７０】また、回転炉３７の下流側、すなわち、灰
化物排出側には、内部に耐火耐熱キャスタブル材からな
る耐火・耐熱層４４を装着した箱状の排出ジャケット４
５を備えている。この排出ジャケット４５の下部位側に
は、火格子（ロストル）４６を備え、回転炉３７で未燃
焼となった炭化物を燃焼させるゾーンを形成している。
灰化した処理物は、図示省略した灰回収箱にて回収され
る。

【００７１】排出ジャケット４５の上部位側には、配管
４７を設け、この配管４７を介して排気ガスを、バグフ
ィルタ４８から排気ブロア４９を介して排気する。

【００７２】なお、排気ガスは、燃焼ガス炉、サイクロ
ン、熱交換器などに通風するようにしても良い。５０は
シールである。

【００７３】還元剤の導入は、図示Ａ部（図１、図２）
にパイプ（図示省略）を設けてこのパイプから排気ブロ
ア４９で装置全体を吸引した状態で噴霧する。噴霧ポイ
ントは、回転炉３７の上流側の投入ジャケット４２のＡ
₃部、排出ジャケット４５のロストル４６上部側とロス
トル４６下部側のＡ₂部および排出ジャケット４５を出
た直後の配管４７のＡ₃部で、これらＡ部ポイントか
ら、例えば10容量％のアスコルビン酸水溶液９リットル
を、排気ブロア４９で排気しながら30分間噴霧する。こ
のときの、六価クロム溶出試験結果（mg/L）を表１に示
す。なお、表１中実験例の「１」、「２」は、還元剤を
噴霧しないときのものである。

【００７４】

【表１】

【００７５】次に上記実施の形態の一連の加熱処理につ
いて説明する。まず、被処理物を投入する前に、燃焼炉
３０内で燃焼バーナ３１により熱風ガスを発生させて、
所定温度の熱風ガスを得る。

【００７６】この熱風ガスは、矢印で示すように熱風ガ
ス導入口５１→下段の熱風ガス室２２ｄ→連通口２５→
上段の熱風ガス室２１ｄを通って分解容器２２および２
１を加熱した後、その一部は循環ブロア３２によって燃
焼炉３０内に導入される。また、他の一部は熱交換器等
で熱の一部を回収した後、バグフィルタで浄化して排出
される。

【００７７】今、上段の分解容器２１で乾燥・脱塩素処
理を行わせ、下段の分解容器２２で炭化による減容化処
理を行わせる場合は、熱風ガスによって下段の分解容器
２２内の温度を例えば、600℃に加熱するように調整す
る。

【００７８】そして、所定温度に到達後（起動後１時間
以内）、投入手段１０から被処理物を投入して、加熱分
解を開始する。加熱分解により発生した分解ガスは、乾
留ガス導管２７を介して燃焼炉３０にノズル３３から導
入され、循環ブロア３２による循環ガスと共に燃焼され
る。また、発生した分解ガスは、乾留ガス導管２７を介
して燃焼炉３０に導入して所定温度以上で燃焼して無害
化する。

【００７９】上段の分解容器２１での脱塩素処理は、被
処理物に、有機ハロゲン化合物と接触反応して無害な塩
化物を生成する処理剤（薬剤：例えば炭酸水素ナトリウ
ムなどの粉末）を混合して投入手段１０から投入された
混合物を加熱処理する。この加熱処理は、混合した被処
理物の混合割合から、有害成分が析出する温度、時間、
析出量および有害成分と反応して十分除去できる薬剤の
添加量等の処理条件を事前に調査しておき、これをカバ
ーできる温度（200℃〜350℃）と時間で処理する。

【００８０】上記上段の分解容器２１により、乾燥を行
い、且つ発生した有機ハロゲン化合物と添加した薬剤と
を接触反応させて、無害な塩化物（塩化ナトリウムな
ど）を生成し、被処理物、分解ガス中に有害な有機ハロ
ゲン化合物（ダイオキシン類など）が残存しないように
する。

【００８１】被処理物に混合又は添加する処理剤は、有
機ハロゲン化合物のＨＣｌ（塩化水素）と接触反応して
無害な塩化物（塩化ナトリウムなど）を生成するアルカ
リ物質を使用する。例えば、本願の出願人が先に出願し
た特開平９−１５５３２６号、特開平１０−４３７３１
号、特開平１０−２３５１８６号、特開平１０−２３５
１８７号に示すように、アルカリ土類金属、アルカリ土
類金属化合物、アルカリ金属、アルカリ金属化合物で、
具体的には、カルシウム、石灰、消石灰、炭酸カルシウ
ム、ドロマイト、珪酸塩（珪酸カルシウムなど）、炭酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウ
ム、天然ソーダ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸カリウムの中から１種類選択す
るか、数種類混合して使用する。使用量としては、被処
理物に対して５〜３０重量％を混合または添加する。特
に、アルカリ金属化合物が、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、カリウムの酸化物、水酸化物、炭
酸水素塩、炭酸塩、珪酸塩、燐酸塩、アルミン酸塩、硝
酸塩または硫酸塩である。

【００８２】具体的なアルカリ金属化合物の処理剤とし
ては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、セスキ炭
酸ナトリウム、天然ソーダ、炭酸カリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸ナトリウムカリウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムを使用し、炭酸水素ナトリウムとして
は、酸性炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸ソ
ーダを、炭酸ナトリウムとしては、炭酸ソーダ、ソー
ダ、ソーダ灰、洗濯ソーダ、結晶ソーダを、セスキ炭酸
ナトリウムとしては、二炭酸−水素ナトリウム、三二炭
酸水素ナトリウム、ナトリウムセスキカーボネートを、
天然ソーダとしては、トロナをそれぞれ使用する。

【００８３】例えば、上記の炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ₃）を使用した場合、第１の加熱処理炉である脱
塩素炉内においてＨＣｌ成分の分解ガスが発生するが、
直ちに炭酸水素ナトリウムと反応して（ＮａＨＣＯ₃）
＋（ＨＣｌ）→（ＮａＣｌ）＋（Ｈ₂Ｏ）＋（ＣＯ₂）と
なり、無害な塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を生成し、分
解ガスから有害なＨＣｌが無くなる。このことによっ
て、分解ガス中のＨＣｌ成分の無害化と被処理物の無害
化が同時に行われる。

【００８４】この有害成分を析出した後の被処理物は上
記のようにフレキシブル継手２３を介して下段の分解容
器２２に送り込まれ、ここで炭化処理され、炭化物（処
理物）は、排出口２２ｃから搬送手段３４、３５にて炭
化物燃焼炉３６の回転炉３７内に導入される。

【００８５】回転炉３７内に導入された炭化物は、燃焼
バーナー４３により燃焼されて灰化される。回転炉３７
は進行方向に２〜３度傾斜して構成されているので、自
然に灰化物は排出ジャケット４５に搬送される。搬送さ
れた灰化物は、排出ジャケット４５の下部位側に設けら
れた火格子（ロストル）４６により、回転炉３７で未燃
焼となった灰化物を燃焼させ、灰化物は、図示省略した
灰回収箱にて回収される。

【００８６】次に上記の実施の形態を使用した実験例を
示す。

【００８７】［実験例］六価クロムを含む飛灰（バグフィルタ）での予備実験検体：六価クロム濃度 16mg/L 19mg/Lの２種類、量30
g 浄化剤：アスコルビン酸水溶液（15mlの水に10容量％、
20％濃度の２種類）飛灰にアスコルビン酸水溶液をバグフィルタの手前のＡ
₁点で噴霧し、溶出試験（JlSK0102）を行った結果、重
金属を含む産業廃棄物の判定基準（1.5mg/L）以下の0.1
0，0.12，0.15mg/Lであった。

【００８８】上記の結果、アスコルビン酸が、六価クロ
ム浄化に有効であることを確認することができた。

【００８９】熱風ガスは、一部を循環して再利用する。
他は、熱交換器、バグフィルタを介して排出する。

【００９０】上記の処理装置、処理施設で運転して処理
するものの、焼却灰、バグフィルタの火灰を調査した結
果、六価クロムの溶出試験値が、例えば、重金属を含む
産業廃棄物の判定基準値の1.5mg/L超であった場合に対
策を施す。

【００９１】図中の噴霧ポイントＡ₁〜Ａ₃部（３カ所の
還元剤の噴霧ポイント）から定期的（炉の加熱運転作業
開始前）に、例えば10容量％のアスコルビン酸水溶液を
噴霧し、装置及び施設内部の浄化を行う。

【００９２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
装置及び施設における、高温／火炎に曝される可能性の
ある部分には、クロムを含む材料を使用しないで構成
し、また、耐火・耐熱性が要求される部分は、無機質材
で包囲して性能を確保し、装置及び施設自体の構成部材
から有害な六価クロムが生成されることを防止する。さ
らに、被処理物中の物質により装置及び施設が、六価ク
ロムで汚染された場合、内部に還元剤を供給して浄化
し、排出できることから、汚染箇所の特定が出来なくて
も浄化処理することができ、また施設を分解しなくても
浄化処理することができ、焼却灰、飛灰中の六価クロム
を著しく削減して、後工程による削減工数を低減でき、
処理物の再利用又は埋め立て処理とした場合の六価クロ
ムの含有量の削減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す熱分解処理装置及
び施設の概念図。

【図２】炭化物（灰化）燃焼炉の拡大図。

【図３】還元剤噴霧ポイントの例を示す断面図。

【符号の説明】

１０…投入手段１１…ホッパ１２…搬送手段２０…熱分解手段２１、２２…分解容器２４、２６…仕切板２７…乾留ガス導管３０…燃焼炉３１、４３…燃焼バーナー３２…循環ブロア３３…ノズル３４、３５…搬送手段３６…炭化物燃焼炉３７…回転炉３８、４４…耐火耐熱層４２…投入ジャケット４５…排出ジャケット

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）Ｆ２３Ｍ 5/00 Ｆ２３Ｍ 5/00 ＢＦターム(参考） 2E191 BA02 BB00 BD11 3K065 FA12 FB01 FB13 4G075 AA30 AA52 AA57 BA06 BD14 CA02 CA57 CA62 4K051 AA03 AB00 BE00 4K056 AA09 BA06 BB01 CA20 DB03 DB04 DB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱処理装置において、熱又は／及び火
炎に曝露される箇所には、クロムを含有しない金属材料
及び／又は無機質材料で被覆形成することを特徴とする
加熱処理装置。
【請求項２】加熱処理施設において、熱又は／及び火炎に曝露される箇所には、クロムを含有
しない金属材料及び／又は無機質材料で被覆形成するこ
とを特徴とする加熱処理施設。
【請求項３】加熱処理装置及び処理施設内が有害物質
で汚染された場合には、内部に還元性ガス又は／及び還
元剤を供給して有害物質を無害物質に置換した後に除去
することを特徴とする施設の汚染浄化方法。
【請求項４】還元ガスとしては、水素、一酸化炭素ガ
スからなることを特徴とする請求項３記載の施設の汚染
浄化方法。
【請求項５】還元剤としては、アスコルビン酸及びア
スコルビン酸化合物、ポリフェノールからなることを特
徴とする請求項３記載の施設の汚染浄化方法。
【請求項６】加熱処理装置及び処理施設の排気ブロア
を運転し、その排気ブロア運転中、通風空気中に還元剤
を導入して汚染有害物質と接触反応させて還元し、還元
後の物質を通風空気とともに移動させ、通風空気から還
元後物質を分離回収することを特徴とする施設の汚染浄
化方法。