ダイオキシン類無害化処理装置
【課題】 ダイオキシン類により汚染された固体を、安全かつ効率的で低コストにより無害化処理を行うことが可能なダイオキシン類無害化処理装置を提供する。
【解決手段】 ダイオキシン類を含有する汚染廃棄物Ｗを真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記汚染廃棄物Ｗから分離する真空加熱手段１０と、前記真空加熱手段１０により前記汚染廃棄物Ｗから分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段２０と、を備えることを特徴とするダイオキシン類無害化処理装置１。
【解決手段】 ダイオキシン類を含有する汚染廃棄物Ｗを真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記汚染廃棄物Ｗから分離する真空加熱手段１０と、前記真空加熱手段１０により前記汚染廃棄物Ｗから分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段２０と、を備えることを特徴とするダイオキシン類無害化処理装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体が含有するダイオキシン類を除去して無害化する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平成１２年１月から、ダイオキシン類による環境汚染の防止等の対策を総合的に推進するために「ダイオキシン類対策特別処置法」が施行されるようになり、施策の基本とすべき基準として、耐容１日摂取量（４ピコグラム／体重ｋｇ／日）と大気汚染（年間平均値０．６ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）、水質汚染（１ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）、水質汚濁（１５０ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）及び土壌の汚染（１０００ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）に関わる環境基準が定められた。
【０００３】
このため、ダイオキシン類による汚染廃棄物（以下単に「汚染廃棄物」という場合がある）は、特別管理を受け入れる特定の最終処分場である、管理処分場で最終処分している。また、その代替案として、高温燃焼することでダイオキシン類を分解し汚染廃棄物の浄化を行う方法や、溶融固化、セメントやアスファルト類の添加による固化等の中間処理を施すことで、含有するダイオキシン類を固定化・安定化して最終処分する方法が採用されている。
【０００４】
しかし、管理処分場及び中間処理の可能な施設がともに少なく、輸送も許可を受けた収集運搬業者に限定されるため、前記汚染廃棄物の受入量がその排出量に追いつかないといった問題がある。また、一般産業廃棄物と比較して、厳しい管理と処理体系とが要求されるため、積替え・輸送中の飛散防止、追跡管理が必要となり、廃棄物処理コストが増大するという問題も有している。一方、セメントやアスファルト類による固化処理では、処分すべき廃棄物量が固化材の添加分だけ増大するので処分費が増加するとともに、近年受入量が逼迫している最終処分場への環境負荷が増大するという、問題点を有している。
【０００５】
そのため、特別な管理を必要とせずに、最終処分場への負荷を可能な限り低減するために、廃棄物に含まれるダイオキシン類の処理方法として種々の技術が開示されており、汚染廃棄物の処理にともなって発生するダイオキシン類による環境の汚染の防止またはその除去等をするために必要な処置を講じている。例えば、特許文献１に記載の発明には、ダイオキシン類を含むタールや灰を分散若しくは溶解させ、この被焼却体溶解若しくは分散液に高エネルギーの電子線照射を施すことにより、ダイオキシン類の塩素を解離させて、脱塩素化処理により無害化する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９２８１８号公報（［００１４］−［００２３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記の処理方法は、焼却炉から発生したタールや灰に含まれるダイオキシン類を分離するものであり、産業廃棄物等の固体の処理を直接的に行うものではない。そのため、ダイオキシン類を含有していると思われる施設の解体により発生した固体状の廃棄物に関しては、無害化処理を行うことができず、その処理対象は限定されていた。また、大量に発生した廃棄物を焼却処理場に輸送した後、一旦焼却処理した後でなければ、ダイオキシン類の無害化処理ができないため、厳しい管理下で汚染廃棄物の輸送と焼却処理を行った後、さらに、ダイオキシン類の無害化処理を行うため、その費用が増大するという問題も有していた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、ダイオキシン類により汚染された固体を、安全かつ効率的で低コストにより無害化処理を行うことが可能なダイオキシン類無害化処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ダイオキシン類を含有する固体を真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記固体から分離する真空加熱手段と、前記真空加熱手段により前記固体から分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段を備えるダイオキシン類無害化処理装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記真空加熱手段は、前記固体の流入口から排出口に向かって順に、当該固体を中真空まで減圧処理するパージ室と、前記パージ室において中真空まで減圧処理された前記固体を高真空で加熱処理する真空加熱炉と、前記真空加熱炉において高真空で加熱処理された前記固体を大気圧まで戻しながら冷却する冷却室との３室と、前記３室の各処理過程において前記固体から分離された前記ダイオキシン類を含有する気体を前記電子線処理手段へ送気する真空送気手段とを備え、前記電子線処理手段は、前記真空送気手段により送気された前記気体が内部に流入する照射チャンバと、前記照射チャンバと接続されており当該照射チャンバ内の前記気体に電子線の照射処理を行う電子線照射装置とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、真空加熱手段に加えて電子線処理手段により分解を行うため、真空加熱手段単独でダイオキシン類を分解する場合に比べ、加熱温度を低く設定することが可能となる。このため、分解へのエネルギー効率が向上するとともに、真空加熱手段の小型化が可能となり、当該ダイオキシン類無害化処理装置に要するスペースを小さくすることができる。また、この小型化により、ダイオキシン類無害化処理装置を車載することが可能となるため、当該ダイオキシン類無害化処理装置が移動自在となり、厳しい管理下で汚染廃棄物を輸送することなく、当該汚染廃棄物の発生個所において、無害化処理を行うことが可能となる。
ここで、真空状態とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。また、中真空及び高真空は、この真空状態の程度を区別した圧力の領域を示しており、中真空は圧力が１００Ｐａ以下０．１Ｐａより大、高真空は圧力が０．１Ｐａ以下１０μＰａより大の範囲とされている。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記照射チャンバが、当該照射チャンバ内において流入してきた前記気体を旋回させる気体旋回機構を有することを特徴としている。
【００１２】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、照射チャンバに流入する汚染ガスを当該照射チャンバ内において旋回させることで、汚染ガスの混合、均質化を図るとともに、照射効率の向上も可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記ダイオキシン類を含有する前記固体に予め予熱乾燥処理を施す予熱乾燥手段を備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記予熱乾燥手段が、前記ダイオキシン類を含有する前記固体の予熱乾燥処理により発生する気体を前記電子線処理手段に送気する送気手段を備えていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線処理手段が、前記真空加熱手段及び前記予熱乾燥手段から吸引したダイオキシン類を含有する気体を混合する混合チャンバを備えおり、前記混合チャンバにより混合された前記気体が照射チャンバへ送気されることを特徴としている。
【００１６】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、真空加熱の前処理として予熱乾燥処理を行うことで、熱効率の高い真空加熱処理を行うことが可能である。また、真空加熱処理手段及び予熱乾燥手段において発生したダイオキシン類を含有する気体（以下「汚染ガス」という場合がある）の全てを電子線処理手段により混合して均質化した後、無害化処理を行う構成であるため、外部に汚染ガスが流出することがなく、安全に処理することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線照射装置が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体が含有するダイオキシン類の濃度を検知する濃度センサと、前記濃度センサと連動して前記電子線照射装置の照射線量の制御を行う照射量制御機構を備えていることを特徴としている。
【００１８】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、照射チャンバに流入する汚染ガスの流量及びダイオキシン類の濃度に応じて、照射量制御機構により電子線照射装置の照射線量を制御することで、分解効率に応じた確実で効率的な無害化処理が可能となる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線処理手段が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体の温度を検知する温度センサと、前記気体の温度に応じて冷却ガスを送風する冷却ガス送風手段とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、温度センサが汚染ガスの温度を検知して、冷却ガス送風機を制御することにより、処理する汚染ガスの温度を、電子線照射装置の許容温度以下に調節することが可能となる。
【００２１】
さらに、ダイオキシン類無害化処理装置が、何らかの原因により電子線照射装置が停止した場合でも、真空送気手段、送気手段及び冷却ガス送風手段等の各送気手段等が自動的に停止されるように、送気手段制御機構を備えていれば、汚染ガスが未処理のまま外部に流出することを防止することができ、好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、焼却炉解体工事等で発生するダイオキシン類により汚染された固体廃棄物の無害化処理を、安全かつ効率的に行うことが可能となるため、処理後の廃棄物は特別な管理が不要な一般の産業廃棄物として処分することや、砕石や骨材として再利用することが可能となる。
このため、セメントやアスファルト等で安定処理する場合と比較すると廃棄物量が増加しないため、最終処分場への負荷を軽減することができ、また、特別な管理が不要なため、最終処分場や輸送手段の選択の自由度が高まり、最終的な処分に要する費用を大幅に削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２４】
［構成］
図１は、本実施の形態にかかるダイオキシン類無害化処理装置の構成と処理手順を示す概略図である。本実施の形態では、焼却施設の解体工事に伴い発生する、ダイオキシン類により汚染された固体廃棄物（以下「汚染廃棄物」という場合がある）Ｗを破砕装置２により所定の形状にまで破砕した後、ダイオキシン無害化処理装置１により無害化処理する場合について記載する。
【００２５】
ダイオキシン類無害化処理装置１は、図１に示すように、真空加熱手段１０と、電子線処理手段２０と、予熱乾燥手段３０とを主要部として構成されている。
【００２６】
真空加熱手段１０は、箱型に形成された内部が４室に分割された密閉容器からなる。そして、真空加熱手段１０は、予熱乾燥手段３０により予熱乾燥処理された汚染廃棄物Ｗを投入する投入口１１を有し、投入口１１と対向する位置には真空加熱処理によりダイオキシン類が分離された固体廃棄物（以下「処理廃棄物」という場合がある）Ｗ’を当該ダイオキシン類無害化処理装置１から排出する排出口１６を有している。なお、真空加熱手段１０の材質は限定されるものではない。
ここで、予熱乾燥手段３０は、真空加熱手段１０の投入口１１と電子線処理手段２０の混合チャンバ２１とに接続されており、汚染廃棄物Ｗに予熱乾燥処理を施すキルン３１と、キルン３１による予熱乾燥処理に伴い発生する汚染ガスを混合チャンバ２１に送気するブロワ３２とから構成されている。
【００２７】
そして、真空加熱手段１０の内部の４室は、投入口１１から順に、汚染廃棄物Ｗを中真空まで減圧処理するパージ室１２、中真空まで減圧処理された汚染廃棄物Ｗを真空状態で加熱処理して処理廃棄物Ｗ’とする真空加熱炉１３、真空状態で加熱処理された処理廃棄物Ｗ’を自然冷却する通過室１４、自然冷却された処理廃棄物Ｗ'を冷却する冷却室１５から構成されており、パージ室１２、真空加熱炉１３、通過室１４及び冷却室１５は、それぞれ汚染廃棄物Ｗから分離されたダイオキシン類を含有する気体（以下「汚染ガス」という場合がある）を電子線処理手段２０へと送気する真空送気手段１７に接続されている。なお、汚染廃棄物Ｗの各室間の輸送は、ベルトコンベヤ等の輸送装置を利用して行うものとし、投入口１１から投入された汚染廃棄物Ｗが機械的にパージ室１２から冷却室１５を通過して無害化処理がなされて排出口１６から排出されることになる。
ここで、冷却室１５における、汚染廃棄物Ｗの冷却方法は限定されるものではなく、例えば、冷却ガス送風手段によって冷却ガスをあてることにより、冷却する構成としてもよい。また、通過室１４を冷却室１５の手前に配置するものとしたが、冷却室１５を手前にして、所定の温度まで冷却した後、通過室１４にて自然冷却する構成としてもよい。
【００２８】
真空加熱手段１０の各室からは、真空送気手段１７を介して電子線処理手段２０の混合チャンバ２１に接続するパイプ部材が配管されている。
真空送気手段１７は、混合チャンバ２１側から順に配設された、真空ポンプ１７ａとフィルタ１７ｂと凝縮機１７ｃとから構成されている。そして、真空ポンプ１７ａにより、真空加熱手段１０内を低酸素状態にして、当該真空加熱手段１０内で発生する汚染ガスの全てを、電子線処理手段２０へ送気するように構成されている。
【００２９】
電子線処理手段２０は、各真空送気手段１７及び予熱乾燥手段３０のブロワ３２から送気された汚染ガスを流入させて、その内部で汚染ガスを混合させることにより、均質化する混合チャンバ２１と、混合チャンバ２１により均質化された汚染ガスに電子線を照射する照射チャンバ２２と、照射チャンバ２２に接続されており電子線を発生する電子線照射装置２３とを主要部として構成されている。
【００３０】
混合チャンバ２１には、ブロワ３２と、真空ポンプ１７ａとから延設されるパイプが接続されており、また、内部には温度センサ２４と濃度センサ２６が配設されている。また、混合チャンバ２１には、温度センサ２４が検知した混合チャンバ２１内の汚染ガスの温度に基づいて、冷却ガスの流量を調節して、照射チャンバ２２に流入する汚染ガスの温度を０℃〜２００℃の範囲内に調節する冷却ガス送風手段２５が接続されている。また、混合チャンバ２１はその内部に、流入してきた汚染ガスを混合するための図示しないスクリューを有している。
【００３１】
混合チャンバ２１と照射チャンバ２２とは、パイプ等を介して接続されており、混合チャンバ２１で温度調節された汚染ガスが照射チャンバ２２へ流出する構成となっている。
照射チャンバ２２は、混合チャンバ２１から流入してきた汚染ガスをサイクロン状に流下させるための図示しないスクリューが内部に配置されており、また、汚染ガスが外部に漏れ出すことがないようにシールした状態で電子線照射装置２３と接続されている。また、本実施の形態では、この混合チャンバ２１と照射チャンバ２２との間のパイプには逆止弁２９が配設されており、照射チャンバ２２から混合チャンバ２１への汚染ガスの逆流を防止する。
【００３２】
電子線照射装置２３は、当該電子線照射装置２３が停止した際にこれに連動して真空ポンプ１７ａ、冷却ガス送風手段２５及び後記するブロワ３２を停止させる装置インターロック（送風手段制御機構）２７が設けられている。また、濃度センサ２６の検知結果に基づき、照射チャンバ２２に流入する汚染ガス流入量に対するダイオキシン類の濃度に応じて電子線照射装置２３から照射する電子線の照射線量を０．０１ｋＧｙ〜１００ｋＧｙの範囲内で自動的に調節する図示しない照射量制御機構を備えている。
【００３３】
また、電子線処理手段２０の照射チャンバ２２において、照射処理によりダイオキシン類が分解された汚染ガス（以下「処理ガス」という場合がある）を排出する、図示しない排出口にはフィルタ２８が配設されている。
ここで、混合チャンバ２１と照射チャンバ２２との接続部は、汚染ガスが外部に漏れ出すことがないように密閉されている。
【００３４】
［無害化処理の流れ］
次に、本実施の形態にかかるダイオキシン類無害化処理装置１による、無害化処理の流れを説明する。
まず、破砕装置２により略同一形状となるように破砕された焼却施設の解体工事に伴うダイオキシン類を含有する汚染廃棄物Ｗを、予熱乾燥手段３０に投入し、キルン３１により汚染廃棄物Ｗに予め加熱温度１２０℃程度で予熱乾燥処理を施す。この際、汚染廃棄物Ｗの予熱乾燥処理に伴い、発生する水蒸気（汚染ガス）は、ブロワ３２を介して電子線処理手段２０の混合チャンバ２１に送気される。
【００３５】
予熱乾燥手段３０により、予熱乾燥処理が施された汚染廃棄物Ｗは、投入口１１より、真空加熱手段１０に投入される。真空加熱手段１０に投入された汚染廃棄物Ｗは、パージ室１２において汚染廃棄物Ｗを中真空（５Ｐａ程度）まで減圧処理し、真空加熱炉１３において真空状態で５０℃〜３８０℃程度まで加熱する。そして、汚染廃棄物Ｗは通過室１４と冷却室１５において、２段階で冷却処理を施し、排出口１６より真空加熱手段１０から排出される。この際、汚染廃棄物Ｗの各室間の輸送は、図示しないベルトコンベヤにより機械的に行う。
また、各室において発生する、汚染廃棄物Ｗから分離されたダイオキシン類を含有する汚染ガスは、フィルタ１７ｂと凝縮器１７ｃとを介して微小な固形物を除去しながら、真空ポンプ１７ａにより混合チャンバ２１に送気される。
【００３６】
真空加熱手段１０及び予熱乾燥手段３０から電子線処理手段２０に送気された汚染ガスは、混合チャンバ２１において、混合されて均質化される。そして、均質化された汚染ガスは、温度センサ２４の検知結果に基づいて、その温度が照射チャンバ２２において効率的な照射処理を行うことが可能な予め設定された範囲内（０℃〜２００℃）に収まるように、冷却ガス送風手段２５から送気される冷却ガスとともに照射チャンバ２２に送気される。
照射チャンバ２２内に流入した汚染ガスは、サイクロン状に旋回しながら、電子線照射装置２３から照射される電子線により、ダイオキシン類の分解処理が施される。そして、ダイオキシン類の分解処理が終了した処理ガスは、フィルタ２８を介してダイオキシン無害化処理装置１の外部へと送気される。ここで、照射チャンバ２２内の汚染ガスのサイクロン状の旋回を、冷却ガス送風手段２５から送気される冷却ガスの流入作用により行う構成としても良い。
【００３７】
照射チャンバ２２内の汚染ガスは、電子線照射装置２３から照射された電子線により無害化処理が施される。ここで、電子線照射装置２３から照射される電子線の照射線量は、照射量制御機構により調節されながら、照射チャンバ２２内に流入してきた汚染ガスの流入量に対するダイオキシン類の濃度に応じて、０．０１ｋＧｙ〜１００ｋＧｙの範囲内で照射される。
【００３８】
［作用効果］
本実施の形態では、真空加熱処理前に予熱乾燥処理を汚染廃棄物Ｗに施すため、真空加熱処理時の熱効率を向上させることが可能となる。この際、汚染廃棄物Ｗに含まれる水分が蒸発した水蒸気（汚染ガス）は、ブロワ３２により電子線処理手段２０に送気されるため、当該水蒸気がダイオキシン類を含有していても、外部に漏れ出すことなく、電子線処理手段２０により分解される構成となっている。また、水蒸気は、電子線の照射処理によるダイオキシン類の分解において、酸化力の強い活性種（ラジカル）の生成に寄与するため、汚染ガスに混合することで、ダイオキシン類の分解効率向上に有効利用することができる。
【００３９】
予熱乾燥処理が施された汚染廃棄物Ｗは先ずパージ室１２において中真空まで減圧処理されるため、真空加熱炉１３における減圧処理効率を向上させることが可能となる。また、真空加熱炉１３では、汚染廃棄物Ｗを高真空状態で加熱処理することにより、固体中に含まれるダイオキシン類を、容易に気相に移動、ガス化して分離することが可能となる。
【００４０】
そして、真空加熱処理を終えた高温の処理廃棄物Ｗ’を、通過室１４及び冷却室１５において、真空状態から大気圧にまで戻しながら冷却する際に、真空ポンプ１７ａにより、低酸素状態で冷却することで、処理廃棄物Ｗ’とダイオキシン類との再合成を抑止することが可能となる。
真空送気手段１７には、真空ポンプ１７ａの吸入側に設けられたフィルタ１７ｂと凝縮器１７ｃが微小な固形物を除去するため、真空ポンプ１７ａが固形物を巻き込むことによる破損の防止が可能となる。
【００４１】
ここで、真空加熱手段１０内における汚染廃棄物Ｗの輸送を、密閉された容器内において、ベルトコンベヤ等により機械的に行うため、ダイオキシン類によるばく露や高温に加熱された装置や汚染廃棄物Ｗによるやけど等の被害を回避し、安全にダイオキシン類の無害化処理作業を行うことが可能となる。
【００４２】
真空送気手段１７及び予熱乾燥手段３０から送気された汚染ガスは、混合チャンバ２１において混合されて均質化され、さらに、濃度センサ２６によりダイオキシン類の含有濃度を検知して電子線照射装置２３の照射線量を制御するため、照射チャンバ２２内における電子線照射処理を最小限のエネルギーにより効率的に行うことが可能となる。
【００４３】
また、照射チャンバ２２内の汚染ガスは、電子線照射処理によりダイオキシン類の脱塩素化が進行し、水、炭酸ガス、塩素等の無害な物質に分解される。ここで、照射チャンバ２２内において、汚染ガスをサイクロン状に旋回させながら電子線照射装置２３から電子線を照射するため、旋回させずに直流で汚染ガスに照射処理を施す場合に比べて、照射時間が長くなり、照射効率が向上する。
【００４４】
また、電子線照射装置２３には、装置インターロック２７が連動しているため、何らかの原因により電子線照射装置２３が停止した際に、真空ポンプ１７ａ、冷却ガス送風手段２５及びブロワ３２が停止するため、未処理の汚染ガスがダイオキシン類無害化処理装置１の外部に流出することを防止することが可能となる。また、当該装置インターロック２７を、真空加熱手段１０の図示しないベルトコンベヤ等の輸送装置と連動する構成とすれば、汚染廃棄物Ｗが未処理のままダイオキシン類無害化処理装置１の外部に搬送されることを防止することが可能となる。
【００４５】
また、真空加熱手段１０により、汚染廃棄物Ｗからダイオキシン類を分離した後、電子線処理手段２０によりダイオキシン類の分解を行う構成としたことで、真空加熱手段１０の加熱温度を、真空加熱手段１０単独でダイオキシン類の分解を行う場合に比べて２０℃〜３５０℃程度下げることができ、全体としてエネルギー効率の高い処理が可能となる。
【００４６】
以上、本発明について、好適な実施の形態の例を説明したが、本発明は前記実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、冷却室の前に通過室を設けて、２段階にて汚染廃棄物Ｗを冷却して冷却効率を向上する構成としたが、これに限定されるものではなく、通過室を設けることなく、冷却室のみで冷却する構成として、ダイオキシン無害化処理装置の小型化を図るものとしてもよい。
【００４７】
また、混合チャンバにより汚染ガスを均質化した後、照射チャンバにて電子線の照射処理を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、混合チャンバを配置することなく、照射チャンバにて汚染ガスの均質化及び電子線の照射処理を行う構成としてもよい。
【００４８】
また、温度センサにより汚染ガスの温度を検知して冷却ガスを混合することで、照射チャンバに流入する汚染ガスの温度を調節する構成としたが、例えば、真空加熱手段の加熱温度と、電子線処理装置の照射線量とを、予め調節しておくことで、照射チャンバに流入する汚染ガスの温度を調節することなく、効率的に無害化処理を行う構成としてもよい。
【００４９】
また、濃度センサにより汚染ガスのダイオキシン類の濃度を検知して電子線照射装置の照射線量の調節を行う構成としたが、汚染ガスの含有するダイオキシン類の分解を確実に行うことが可能な照射線量に電子線照射装置を調節することで、濃度センサを配設しない、簡易な構成としてもよい。
【００５０】
また、予熱乾燥手段を配置せずに、真空加熱炉のみで汚染廃棄物の加熱処理を行うことで、ダイオキシン類無害化処理装置の小型化を図る構成としてもよい。
【００５１】
したがって、図２のダイオキシン類無害化処理装置１のように、前記の実施の形態に示されたダイオキシン類無害化処理装置から通過室１４、混合チャンバ２１、冷却ガス送風手段２５、予熱乾燥手段３０等を省略し、汚染廃棄物の無害化処理に最小限必要となる基本的な構成としてもよい。
この構成により、ダイオキシン類無害化処理装置１の小型化が可能となり、トレーラなどへの車載が可能となるため、ダイオキシン類無害化処理装置１の移動が可能となる。
また、ダイオキシン類無害化処理装置１を小型化することで、設置に要するスペースが確保しやすくなり、解体工事現場内や現場近傍に設置することも可能となる。当該ダイオキシン類無害化処理装置１を解体工事現場内に設置することで、特別管理廃棄物である汚染廃棄物Ｗを現場外に持ち出すことなく、内部で無害化処理を行うことが可能となり、中間処理施設への輸送コストの削減、積替え、輸送中の飛散などの事故防止、輸送に伴う管理及び追跡コストの削減が可能となり、全体として大幅なコスト縮減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のダイオキシン類無害化処理装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明のダイオキシン類無害化処理装置の他の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ ダイオキシン無害化処理装置
１０ 真空加熱手段
１２ パージ室
１３ 真空加熱炉
１５ 冷却室
１７ 真空送気手段
２０ 電子線処理手段
２２ 照射チャンバ
２３ 電子線照射装置
２４ 温度センサ
２５ 冷却ガス送風手段
２６ 濃度センサ
２７ 装置インターロック（送風機制御機構）
２９ 逆止弁
３０ 予熱乾燥手段
Ｗ 汚染廃棄物（固体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体が含有するダイオキシン類を除去して無害化する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平成１２年１月から、ダイオキシン類による環境汚染の防止等の対策を総合的に推進するために「ダイオキシン類対策特別処置法」が施行されるようになり、施策の基本とすべき基準として、耐容１日摂取量（４ピコグラム／体重ｋｇ／日）と大気汚染（年間平均値０．６ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）、水質汚染（１ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）、水質汚濁（１５０ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）及び土壌の汚染（１０００ピコグラム−ＴＥＱ／ｍ3）に関わる環境基準が定められた。
【０００３】
このため、ダイオキシン類による汚染廃棄物（以下単に「汚染廃棄物」という場合がある）は、特別管理を受け入れる特定の最終処分場である、管理処分場で最終処分している。また、その代替案として、高温燃焼することでダイオキシン類を分解し汚染廃棄物の浄化を行う方法や、溶融固化、セメントやアスファルト類の添加による固化等の中間処理を施すことで、含有するダイオキシン類を固定化・安定化して最終処分する方法が採用されている。
【０００４】
しかし、管理処分場及び中間処理の可能な施設がともに少なく、輸送も許可を受けた収集運搬業者に限定されるため、前記汚染廃棄物の受入量がその排出量に追いつかないといった問題がある。また、一般産業廃棄物と比較して、厳しい管理と処理体系とが要求されるため、積替え・輸送中の飛散防止、追跡管理が必要となり、廃棄物処理コストが増大するという問題も有している。一方、セメントやアスファルト類による固化処理では、処分すべき廃棄物量が固化材の添加分だけ増大するので処分費が増加するとともに、近年受入量が逼迫している最終処分場への環境負荷が増大するという、問題点を有している。
【０００５】
そのため、特別な管理を必要とせずに、最終処分場への負荷を可能な限り低減するために、廃棄物に含まれるダイオキシン類の処理方法として種々の技術が開示されており、汚染廃棄物の処理にともなって発生するダイオキシン類による環境の汚染の防止またはその除去等をするために必要な処置を講じている。例えば、特許文献１に記載の発明には、ダイオキシン類を含むタールや灰を分散若しくは溶解させ、この被焼却体溶解若しくは分散液に高エネルギーの電子線照射を施すことにより、ダイオキシン類の塩素を解離させて、脱塩素化処理により無害化する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９２８１８号公報（［００１４］−［００２３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記の処理方法は、焼却炉から発生したタールや灰に含まれるダイオキシン類を分離するものであり、産業廃棄物等の固体の処理を直接的に行うものではない。そのため、ダイオキシン類を含有していると思われる施設の解体により発生した固体状の廃棄物に関しては、無害化処理を行うことができず、その処理対象は限定されていた。また、大量に発生した廃棄物を焼却処理場に輸送した後、一旦焼却処理した後でなければ、ダイオキシン類の無害化処理ができないため、厳しい管理下で汚染廃棄物の輸送と焼却処理を行った後、さらに、ダイオキシン類の無害化処理を行うため、その費用が増大するという問題も有していた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、ダイオキシン類により汚染された固体を、安全かつ効率的で低コストにより無害化処理を行うことが可能なダイオキシン類無害化処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ダイオキシン類を含有する固体を真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記固体から分離する真空加熱手段と、前記真空加熱手段により前記固体から分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段を備えるダイオキシン類無害化処理装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記真空加熱手段は、前記固体の流入口から排出口に向かって順に、当該固体を中真空まで減圧処理するパージ室と、前記パージ室において中真空まで減圧処理された前記固体を高真空で加熱処理する真空加熱炉と、前記真空加熱炉において高真空で加熱処理された前記固体を大気圧まで戻しながら冷却する冷却室との３室と、前記３室の各処理過程において前記固体から分離された前記ダイオキシン類を含有する気体を前記電子線処理手段へ送気する真空送気手段とを備え、前記電子線処理手段は、前記真空送気手段により送気された前記気体が内部に流入する照射チャンバと、前記照射チャンバと接続されており当該照射チャンバ内の前記気体に電子線の照射処理を行う電子線照射装置とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、真空加熱手段に加えて電子線処理手段により分解を行うため、真空加熱手段単独でダイオキシン類を分解する場合に比べ、加熱温度を低く設定することが可能となる。このため、分解へのエネルギー効率が向上するとともに、真空加熱手段の小型化が可能となり、当該ダイオキシン類無害化処理装置に要するスペースを小さくすることができる。また、この小型化により、ダイオキシン類無害化処理装置を車載することが可能となるため、当該ダイオキシン類無害化処理装置が移動自在となり、厳しい管理下で汚染廃棄物を輸送することなく、当該汚染廃棄物の発生個所において、無害化処理を行うことが可能となる。
ここで、真空状態とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。また、中真空及び高真空は、この真空状態の程度を区別した圧力の領域を示しており、中真空は圧力が１００Ｐａ以下０．１Ｐａより大、高真空は圧力が０．１Ｐａ以下１０μＰａより大の範囲とされている。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記照射チャンバが、当該照射チャンバ内において流入してきた前記気体を旋回させる気体旋回機構を有することを特徴としている。
【００１２】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、照射チャンバに流入する汚染ガスを当該照射チャンバ内において旋回させることで、汚染ガスの混合、均質化を図るとともに、照射効率の向上も可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記ダイオキシン類を含有する前記固体に予め予熱乾燥処理を施す予熱乾燥手段を備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記予熱乾燥手段が、前記ダイオキシン類を含有する前記固体の予熱乾燥処理により発生する気体を前記電子線処理手段に送気する送気手段を備えていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線処理手段が、前記真空加熱手段及び前記予熱乾燥手段から吸引したダイオキシン類を含有する気体を混合する混合チャンバを備えおり、前記混合チャンバにより混合された前記気体が照射チャンバへ送気されることを特徴としている。
【００１６】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、真空加熱の前処理として予熱乾燥処理を行うことで、熱効率の高い真空加熱処理を行うことが可能である。また、真空加熱処理手段及び予熱乾燥手段において発生したダイオキシン類を含有する気体（以下「汚染ガス」という場合がある）の全てを電子線処理手段により混合して均質化した後、無害化処理を行う構成であるため、外部に汚染ガスが流出することがなく、安全に処理することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線照射装置が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体が含有するダイオキシン類の濃度を検知する濃度センサと、前記濃度センサと連動して前記電子線照射装置の照射線量の制御を行う照射量制御機構を備えていることを特徴としている。
【００１８】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、照射チャンバに流入する汚染ガスの流量及びダイオキシン類の濃度に応じて、照射量制御機構により電子線照射装置の照射線量を制御することで、分解効率に応じた確実で効率的な無害化処理が可能となる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置であって、前記電子線処理手段が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体の温度を検知する温度センサと、前記気体の温度に応じて冷却ガスを送風する冷却ガス送風手段とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
かかるダイオキシン類無害化処理装置により、温度センサが汚染ガスの温度を検知して、冷却ガス送風機を制御することにより、処理する汚染ガスの温度を、電子線照射装置の許容温度以下に調節することが可能となる。
【００２１】
さらに、ダイオキシン類無害化処理装置が、何らかの原因により電子線照射装置が停止した場合でも、真空送気手段、送気手段及び冷却ガス送風手段等の各送気手段等が自動的に停止されるように、送気手段制御機構を備えていれば、汚染ガスが未処理のまま外部に流出することを防止することができ、好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、焼却炉解体工事等で発生するダイオキシン類により汚染された固体廃棄物の無害化処理を、安全かつ効率的に行うことが可能となるため、処理後の廃棄物は特別な管理が不要な一般の産業廃棄物として処分することや、砕石や骨材として再利用することが可能となる。
このため、セメントやアスファルト等で安定処理する場合と比較すると廃棄物量が増加しないため、最終処分場への負荷を軽減することができ、また、特別な管理が不要なため、最終処分場や輸送手段の選択の自由度が高まり、最終的な処分に要する費用を大幅に削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２４】
［構成］
図１は、本実施の形態にかかるダイオキシン類無害化処理装置の構成と処理手順を示す概略図である。本実施の形態では、焼却施設の解体工事に伴い発生する、ダイオキシン類により汚染された固体廃棄物（以下「汚染廃棄物」という場合がある）Ｗを破砕装置２により所定の形状にまで破砕した後、ダイオキシン無害化処理装置１により無害化処理する場合について記載する。
【００２５】
ダイオキシン類無害化処理装置１は、図１に示すように、真空加熱手段１０と、電子線処理手段２０と、予熱乾燥手段３０とを主要部として構成されている。
【００２６】
真空加熱手段１０は、箱型に形成された内部が４室に分割された密閉容器からなる。そして、真空加熱手段１０は、予熱乾燥手段３０により予熱乾燥処理された汚染廃棄物Ｗを投入する投入口１１を有し、投入口１１と対向する位置には真空加熱処理によりダイオキシン類が分離された固体廃棄物（以下「処理廃棄物」という場合がある）Ｗ’を当該ダイオキシン類無害化処理装置１から排出する排出口１６を有している。なお、真空加熱手段１０の材質は限定されるものではない。
ここで、予熱乾燥手段３０は、真空加熱手段１０の投入口１１と電子線処理手段２０の混合チャンバ２１とに接続されており、汚染廃棄物Ｗに予熱乾燥処理を施すキルン３１と、キルン３１による予熱乾燥処理に伴い発生する汚染ガスを混合チャンバ２１に送気するブロワ３２とから構成されている。
【００２７】
そして、真空加熱手段１０の内部の４室は、投入口１１から順に、汚染廃棄物Ｗを中真空まで減圧処理するパージ室１２、中真空まで減圧処理された汚染廃棄物Ｗを真空状態で加熱処理して処理廃棄物Ｗ’とする真空加熱炉１３、真空状態で加熱処理された処理廃棄物Ｗ’を自然冷却する通過室１４、自然冷却された処理廃棄物Ｗ'を冷却する冷却室１５から構成されており、パージ室１２、真空加熱炉１３、通過室１４及び冷却室１５は、それぞれ汚染廃棄物Ｗから分離されたダイオキシン類を含有する気体（以下「汚染ガス」という場合がある）を電子線処理手段２０へと送気する真空送気手段１７に接続されている。なお、汚染廃棄物Ｗの各室間の輸送は、ベルトコンベヤ等の輸送装置を利用して行うものとし、投入口１１から投入された汚染廃棄物Ｗが機械的にパージ室１２から冷却室１５を通過して無害化処理がなされて排出口１６から排出されることになる。
ここで、冷却室１５における、汚染廃棄物Ｗの冷却方法は限定されるものではなく、例えば、冷却ガス送風手段によって冷却ガスをあてることにより、冷却する構成としてもよい。また、通過室１４を冷却室１５の手前に配置するものとしたが、冷却室１５を手前にして、所定の温度まで冷却した後、通過室１４にて自然冷却する構成としてもよい。
【００２８】
真空加熱手段１０の各室からは、真空送気手段１７を介して電子線処理手段２０の混合チャンバ２１に接続するパイプ部材が配管されている。
真空送気手段１７は、混合チャンバ２１側から順に配設された、真空ポンプ１７ａとフィルタ１７ｂと凝縮機１７ｃとから構成されている。そして、真空ポンプ１７ａにより、真空加熱手段１０内を低酸素状態にして、当該真空加熱手段１０内で発生する汚染ガスの全てを、電子線処理手段２０へ送気するように構成されている。
【００２９】
電子線処理手段２０は、各真空送気手段１７及び予熱乾燥手段３０のブロワ３２から送気された汚染ガスを流入させて、その内部で汚染ガスを混合させることにより、均質化する混合チャンバ２１と、混合チャンバ２１により均質化された汚染ガスに電子線を照射する照射チャンバ２２と、照射チャンバ２２に接続されており電子線を発生する電子線照射装置２３とを主要部として構成されている。
【００３０】
混合チャンバ２１には、ブロワ３２と、真空ポンプ１７ａとから延設されるパイプが接続されており、また、内部には温度センサ２４と濃度センサ２６が配設されている。また、混合チャンバ２１には、温度センサ２４が検知した混合チャンバ２１内の汚染ガスの温度に基づいて、冷却ガスの流量を調節して、照射チャンバ２２に流入する汚染ガスの温度を０℃〜２００℃の範囲内に調節する冷却ガス送風手段２５が接続されている。また、混合チャンバ２１はその内部に、流入してきた汚染ガスを混合するための図示しないスクリューを有している。
【００３１】
混合チャンバ２１と照射チャンバ２２とは、パイプ等を介して接続されており、混合チャンバ２１で温度調節された汚染ガスが照射チャンバ２２へ流出する構成となっている。
照射チャンバ２２は、混合チャンバ２１から流入してきた汚染ガスをサイクロン状に流下させるための図示しないスクリューが内部に配置されており、また、汚染ガスが外部に漏れ出すことがないようにシールした状態で電子線照射装置２３と接続されている。また、本実施の形態では、この混合チャンバ２１と照射チャンバ２２との間のパイプには逆止弁２９が配設されており、照射チャンバ２２から混合チャンバ２１への汚染ガスの逆流を防止する。
【００３２】
電子線照射装置２３は、当該電子線照射装置２３が停止した際にこれに連動して真空ポンプ１７ａ、冷却ガス送風手段２５及び後記するブロワ３２を停止させる装置インターロック（送風手段制御機構）２７が設けられている。また、濃度センサ２６の検知結果に基づき、照射チャンバ２２に流入する汚染ガス流入量に対するダイオキシン類の濃度に応じて電子線照射装置２３から照射する電子線の照射線量を０．０１ｋＧｙ〜１００ｋＧｙの範囲内で自動的に調節する図示しない照射量制御機構を備えている。
【００３３】
また、電子線処理手段２０の照射チャンバ２２において、照射処理によりダイオキシン類が分解された汚染ガス（以下「処理ガス」という場合がある）を排出する、図示しない排出口にはフィルタ２８が配設されている。
ここで、混合チャンバ２１と照射チャンバ２２との接続部は、汚染ガスが外部に漏れ出すことがないように密閉されている。
【００３４】
［無害化処理の流れ］
次に、本実施の形態にかかるダイオキシン類無害化処理装置１による、無害化処理の流れを説明する。
まず、破砕装置２により略同一形状となるように破砕された焼却施設の解体工事に伴うダイオキシン類を含有する汚染廃棄物Ｗを、予熱乾燥手段３０に投入し、キルン３１により汚染廃棄物Ｗに予め加熱温度１２０℃程度で予熱乾燥処理を施す。この際、汚染廃棄物Ｗの予熱乾燥処理に伴い、発生する水蒸気（汚染ガス）は、ブロワ３２を介して電子線処理手段２０の混合チャンバ２１に送気される。
【００３５】
予熱乾燥手段３０により、予熱乾燥処理が施された汚染廃棄物Ｗは、投入口１１より、真空加熱手段１０に投入される。真空加熱手段１０に投入された汚染廃棄物Ｗは、パージ室１２において汚染廃棄物Ｗを中真空（５Ｐａ程度）まで減圧処理し、真空加熱炉１３において真空状態で５０℃〜３８０℃程度まで加熱する。そして、汚染廃棄物Ｗは通過室１４と冷却室１５において、２段階で冷却処理を施し、排出口１６より真空加熱手段１０から排出される。この際、汚染廃棄物Ｗの各室間の輸送は、図示しないベルトコンベヤにより機械的に行う。
また、各室において発生する、汚染廃棄物Ｗから分離されたダイオキシン類を含有する汚染ガスは、フィルタ１７ｂと凝縮器１７ｃとを介して微小な固形物を除去しながら、真空ポンプ１７ａにより混合チャンバ２１に送気される。
【００３６】
真空加熱手段１０及び予熱乾燥手段３０から電子線処理手段２０に送気された汚染ガスは、混合チャンバ２１において、混合されて均質化される。そして、均質化された汚染ガスは、温度センサ２４の検知結果に基づいて、その温度が照射チャンバ２２において効率的な照射処理を行うことが可能な予め設定された範囲内（０℃〜２００℃）に収まるように、冷却ガス送風手段２５から送気される冷却ガスとともに照射チャンバ２２に送気される。
照射チャンバ２２内に流入した汚染ガスは、サイクロン状に旋回しながら、電子線照射装置２３から照射される電子線により、ダイオキシン類の分解処理が施される。そして、ダイオキシン類の分解処理が終了した処理ガスは、フィルタ２８を介してダイオキシン無害化処理装置１の外部へと送気される。ここで、照射チャンバ２２内の汚染ガスのサイクロン状の旋回を、冷却ガス送風手段２５から送気される冷却ガスの流入作用により行う構成としても良い。
【００３７】
照射チャンバ２２内の汚染ガスは、電子線照射装置２３から照射された電子線により無害化処理が施される。ここで、電子線照射装置２３から照射される電子線の照射線量は、照射量制御機構により調節されながら、照射チャンバ２２内に流入してきた汚染ガスの流入量に対するダイオキシン類の濃度に応じて、０．０１ｋＧｙ〜１００ｋＧｙの範囲内で照射される。
【００３８】
［作用効果］
本実施の形態では、真空加熱処理前に予熱乾燥処理を汚染廃棄物Ｗに施すため、真空加熱処理時の熱効率を向上させることが可能となる。この際、汚染廃棄物Ｗに含まれる水分が蒸発した水蒸気（汚染ガス）は、ブロワ３２により電子線処理手段２０に送気されるため、当該水蒸気がダイオキシン類を含有していても、外部に漏れ出すことなく、電子線処理手段２０により分解される構成となっている。また、水蒸気は、電子線の照射処理によるダイオキシン類の分解において、酸化力の強い活性種（ラジカル）の生成に寄与するため、汚染ガスに混合することで、ダイオキシン類の分解効率向上に有効利用することができる。
【００３９】
予熱乾燥処理が施された汚染廃棄物Ｗは先ずパージ室１２において中真空まで減圧処理されるため、真空加熱炉１３における減圧処理効率を向上させることが可能となる。また、真空加熱炉１３では、汚染廃棄物Ｗを高真空状態で加熱処理することにより、固体中に含まれるダイオキシン類を、容易に気相に移動、ガス化して分離することが可能となる。
【００４０】
そして、真空加熱処理を終えた高温の処理廃棄物Ｗ’を、通過室１４及び冷却室１５において、真空状態から大気圧にまで戻しながら冷却する際に、真空ポンプ１７ａにより、低酸素状態で冷却することで、処理廃棄物Ｗ’とダイオキシン類との再合成を抑止することが可能となる。
真空送気手段１７には、真空ポンプ１７ａの吸入側に設けられたフィルタ１７ｂと凝縮器１７ｃが微小な固形物を除去するため、真空ポンプ１７ａが固形物を巻き込むことによる破損の防止が可能となる。
【００４１】
ここで、真空加熱手段１０内における汚染廃棄物Ｗの輸送を、密閉された容器内において、ベルトコンベヤ等により機械的に行うため、ダイオキシン類によるばく露や高温に加熱された装置や汚染廃棄物Ｗによるやけど等の被害を回避し、安全にダイオキシン類の無害化処理作業を行うことが可能となる。
【００４２】
真空送気手段１７及び予熱乾燥手段３０から送気された汚染ガスは、混合チャンバ２１において混合されて均質化され、さらに、濃度センサ２６によりダイオキシン類の含有濃度を検知して電子線照射装置２３の照射線量を制御するため、照射チャンバ２２内における電子線照射処理を最小限のエネルギーにより効率的に行うことが可能となる。
【００４３】
また、照射チャンバ２２内の汚染ガスは、電子線照射処理によりダイオキシン類の脱塩素化が進行し、水、炭酸ガス、塩素等の無害な物質に分解される。ここで、照射チャンバ２２内において、汚染ガスをサイクロン状に旋回させながら電子線照射装置２３から電子線を照射するため、旋回させずに直流で汚染ガスに照射処理を施す場合に比べて、照射時間が長くなり、照射効率が向上する。
【００４４】
また、電子線照射装置２３には、装置インターロック２７が連動しているため、何らかの原因により電子線照射装置２３が停止した際に、真空ポンプ１７ａ、冷却ガス送風手段２５及びブロワ３２が停止するため、未処理の汚染ガスがダイオキシン類無害化処理装置１の外部に流出することを防止することが可能となる。また、当該装置インターロック２７を、真空加熱手段１０の図示しないベルトコンベヤ等の輸送装置と連動する構成とすれば、汚染廃棄物Ｗが未処理のままダイオキシン類無害化処理装置１の外部に搬送されることを防止することが可能となる。
【００４５】
また、真空加熱手段１０により、汚染廃棄物Ｗからダイオキシン類を分離した後、電子線処理手段２０によりダイオキシン類の分解を行う構成としたことで、真空加熱手段１０の加熱温度を、真空加熱手段１０単独でダイオキシン類の分解を行う場合に比べて２０℃〜３５０℃程度下げることができ、全体としてエネルギー効率の高い処理が可能となる。
【００４６】
以上、本発明について、好適な実施の形態の例を説明したが、本発明は前記実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、冷却室の前に通過室を設けて、２段階にて汚染廃棄物Ｗを冷却して冷却効率を向上する構成としたが、これに限定されるものではなく、通過室を設けることなく、冷却室のみで冷却する構成として、ダイオキシン無害化処理装置の小型化を図るものとしてもよい。
【００４７】
また、混合チャンバにより汚染ガスを均質化した後、照射チャンバにて電子線の照射処理を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、混合チャンバを配置することなく、照射チャンバにて汚染ガスの均質化及び電子線の照射処理を行う構成としてもよい。
【００４８】
また、温度センサにより汚染ガスの温度を検知して冷却ガスを混合することで、照射チャンバに流入する汚染ガスの温度を調節する構成としたが、例えば、真空加熱手段の加熱温度と、電子線処理装置の照射線量とを、予め調節しておくことで、照射チャンバに流入する汚染ガスの温度を調節することなく、効率的に無害化処理を行う構成としてもよい。
【００４９】
また、濃度センサにより汚染ガスのダイオキシン類の濃度を検知して電子線照射装置の照射線量の調節を行う構成としたが、汚染ガスの含有するダイオキシン類の分解を確実に行うことが可能な照射線量に電子線照射装置を調節することで、濃度センサを配設しない、簡易な構成としてもよい。
【００５０】
また、予熱乾燥手段を配置せずに、真空加熱炉のみで汚染廃棄物の加熱処理を行うことで、ダイオキシン類無害化処理装置の小型化を図る構成としてもよい。
【００５１】
したがって、図２のダイオキシン類無害化処理装置１のように、前記の実施の形態に示されたダイオキシン類無害化処理装置から通過室１４、混合チャンバ２１、冷却ガス送風手段２５、予熱乾燥手段３０等を省略し、汚染廃棄物の無害化処理に最小限必要となる基本的な構成としてもよい。
この構成により、ダイオキシン類無害化処理装置１の小型化が可能となり、トレーラなどへの車載が可能となるため、ダイオキシン類無害化処理装置１の移動が可能となる。
また、ダイオキシン類無害化処理装置１を小型化することで、設置に要するスペースが確保しやすくなり、解体工事現場内や現場近傍に設置することも可能となる。当該ダイオキシン類無害化処理装置１を解体工事現場内に設置することで、特別管理廃棄物である汚染廃棄物Ｗを現場外に持ち出すことなく、内部で無害化処理を行うことが可能となり、中間処理施設への輸送コストの削減、積替え、輸送中の飛散などの事故防止、輸送に伴う管理及び追跡コストの削減が可能となり、全体として大幅なコスト縮減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のダイオキシン類無害化処理装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明のダイオキシン類無害化処理装置の他の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ ダイオキシン無害化処理装置
１０ 真空加熱手段
１２ パージ室
１３ 真空加熱炉
１５ 冷却室
１７ 真空送気手段
２０ 電子線処理手段
２２ 照射チャンバ
２３ 電子線照射装置
２４ 温度センサ
２５ 冷却ガス送風手段
２６ 濃度センサ
２７ 装置インターロック（送風機制御機構）
２９ 逆止弁
３０ 予熱乾燥手段
Ｗ 汚染廃棄物（固体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含有する固体を真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記固体から分離する真空加熱手段と、前記真空加熱手段により前記固体から分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段と、を備えることを特徴とするダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項２】
前記真空加熱手段は、前記固体の流入口から排出口に向かって順に、当該固体を中真空まで減圧処理するパージ室と、前記パージ室において中真空まで減圧処理された前記固体を高真空で加熱処理する真空加熱炉と、前記真空加熱炉において高真空で加熱処理された前記固体を大気圧まで戻しながら冷却する冷却室との３室と、
前記３室の各処理過程において前記固体から分離された前記ダイオキシン類を含有する気体を前記電子線処理手段へ送気する真空送気手段と、を備え、
前記電子線処理手段は、前記真空送気手段により送気された前記気体が内部に流入する照射チャンバと、
前記照射チャンバと接続されており当該照射チャンバ内の前記気体に電子線の照射処理を行う電子線照射装置と、
を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項３】
前記照射チャンバが、当該照射チャンバ内において流入してきた前記気体を旋回させる気体旋回機構を有することを特徴とする、請求項２に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項４】
前記ダイオキシン類を含有する前記固体に予め予熱乾燥処理を施す予熱乾燥手段を備えていることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項５】
前記予熱乾燥手段が、前記ダイオキシン類を含有する前記固体の予熱乾燥処理により発生する気体を前記電子線処理手段に送気する送気手段を備えていることを特徴とする、請求項４に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項６】
前記電子線処理手段が、前記真空加熱手段及び前記予熱乾燥手段から吸引したダイオキシン類を含有する気体を混合する混合チャンバを備えており、前記混合チャンバにより混合された前記気体が照射チャンバへ送気されることを特徴とする、請求項５に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項７】
前記電子線照射装置が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体が含有するダイオキシン類の濃度を検知する濃度センサと、前記濃度センサと連動して前記電子線照射装置の照射電流量の制御を行う照射量制御機構を備えていることを特徴とする、請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項８】
前記電子線処理手段が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体の温度を検知する温度センサと、前記気体の温度に応じて冷却ガスを送風する冷却ガス送風手段とを備えていることを特徴とする、請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項１】
ダイオキシン類を含有する固体を真空状態で加熱することにより前記ダイオキシン類を前記固体から分離する真空加熱手段と、前記真空加熱手段により前記固体から分離された前記ダイオキシン類を分解して無害化する電子線処理手段と、を備えることを特徴とするダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項２】
前記真空加熱手段は、前記固体の流入口から排出口に向かって順に、当該固体を中真空まで減圧処理するパージ室と、前記パージ室において中真空まで減圧処理された前記固体を高真空で加熱処理する真空加熱炉と、前記真空加熱炉において高真空で加熱処理された前記固体を大気圧まで戻しながら冷却する冷却室との３室と、
前記３室の各処理過程において前記固体から分離された前記ダイオキシン類を含有する気体を前記電子線処理手段へ送気する真空送気手段と、を備え、
前記電子線処理手段は、前記真空送気手段により送気された前記気体が内部に流入する照射チャンバと、
前記照射チャンバと接続されており当該照射チャンバ内の前記気体に電子線の照射処理を行う電子線照射装置と、
を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項３】
前記照射チャンバが、当該照射チャンバ内において流入してきた前記気体を旋回させる気体旋回機構を有することを特徴とする、請求項２に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項４】
前記ダイオキシン類を含有する前記固体に予め予熱乾燥処理を施す予熱乾燥手段を備えていることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項５】
前記予熱乾燥手段が、前記ダイオキシン類を含有する前記固体の予熱乾燥処理により発生する気体を前記電子線処理手段に送気する送気手段を備えていることを特徴とする、請求項４に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項６】
前記電子線処理手段が、前記真空加熱手段及び前記予熱乾燥手段から吸引したダイオキシン類を含有する気体を混合する混合チャンバを備えており、前記混合チャンバにより混合された前記気体が照射チャンバへ送気されることを特徴とする、請求項５に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項７】
前記電子線照射装置が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体が含有するダイオキシン類の濃度を検知する濃度センサと、前記濃度センサと連動して前記電子線照射装置の照射電流量の制御を行う照射量制御機構を備えていることを特徴とする、請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【請求項８】
前記電子線処理手段が、前記照射チャンバ内へ流入する前記気体の温度を検知する温度センサと、前記気体の温度に応じて冷却ガスを送風する冷却ガス送風手段とを備えていることを特徴とする、請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載のダイオキシン類無害化処理装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１６７５００（Ｐ２００６−１６７５００Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５９３８２（Ｐ２００４−３５９３８２）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（５０５３７４７８３）独立行政法人 日本原子力研究開発機構 (727)
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（５９１２０３１５２）株式会社豊栄商会 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（５０５３７４７８３）独立行政法人 日本原子力研究開発機構 (727)
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（５９１２０３１５２）株式会社豊栄商会 (15)
【Ｆターム（参考）】
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