ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備
【課題】ランニングコスト及び最終処分コストが共に安価となるポリ塩化ビフェニルで汚染された重金属を含むポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備を提供する。
【解決手段】ＰＣＢ汚染物１１を高温で処理し含まれる重金属を揮発させながらＰＣＢをプラズマで分解するプラズマ分解装置１２と、プラズマ分解装置１２の排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置１８を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０において、ダスト除去装置１８は排気中のダストを捕集し含まれる塩化水素及び重金属とをアルカリ性薬剤と反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタ１５と、１次処理排気中に残留するダストを捕集し残留する塩化水素及び重金属とをアルカリ性薬剤と反応させて除去し、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを活性炭に吸着させて除去し２次処理排気を排出する第２のバグフィルタ１７とを有する。
【解決手段】ＰＣＢ汚染物１１を高温で処理し含まれる重金属を揮発させながらＰＣＢをプラズマで分解するプラズマ分解装置１２と、プラズマ分解装置１２の排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置１８を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０において、ダスト除去装置１８は排気中のダストを捕集し含まれる塩化水素及び重金属とをアルカリ性薬剤と反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタ１５と、１次処理排気中に残留するダストを捕集し残留する塩化水素及び重金属とをアルカリ性薬剤と反応させて除去し、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを活性炭に吸着させて除去し２次処理排気を排出する第２のバグフィルタ１７とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ塩化ビフェニルで汚染された重金属を含む汚染物を無害化処理するポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビフェニル（以下、単にＰＣＢともいう）を含む汚泥、ＰＣＢが付着したウエス、蛍光灯安定器又は感圧複写紙といったＰＣＢを含む工業製品等のＰＣＢ汚染物は、性状が多様でＰＣＢ含有率も一定しない。このため、ＰＣＢ汚染物を、例えば、ドラム缶等の密閉容器に封入しそのままプラズマ分解装置（プラズマ溶融炉）に投入して無害化処理（熱分解）するシステムの実証試験が行われている（例えば、特許文献１、２参照）。
ここで、プラズマ分解装置でＰＣＢの無害化処理を行う際に、ＰＣＢ汚染物中の塩化物からは塩化水素が発生し重金属は一部（例えば、鉛、カドミウム）が揮発して、ダスト（飛灰）と共に排気中に混入してプラズマ分解装置から排出される。更に、ＰＣＢの分解により発生した塩化水素、並びにＰＣＢ分解物、ＰＣＢ分解物から熱重合により生成したダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢの１又は２以上を含む有害有機物質も排気中に混入してプラズマ分解装置から排出される。このため、プラズマ分解装置から排出する排気をダスト除去装置に引き込みダストを除去する際に、消石灰等のアルカリ性薬剤及び活性炭をダスト除去装置内に吹き込んで、例えば消石灰と排気中の重金属及び塩化水素とをそれぞれ反応させて重金属の水酸化物及び塩化カルシウムとして重金属及び塩化水素の捕集を行ない、有害有機物質を活性炭に吸着させることにより有害有機物質を除去している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９０７９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダスト除去装置で捕集したダストにはアルカリ性薬剤と反応した重金属及び塩化水素、並びに有害有機物質が吸着した活性炭が含まれているため、捕集したダストを、例えば、埋め立て処分するためには、重金属に対しては溶出量が埋め立て基準値を満足するように薬剤による処理を行ない、活性炭に対しては有害有機物質を無害化する処理を行う必要が有り、ダストを最終処分するためのコストが上昇するという問題がある。一方で、プラズマ分解装置内に存在するスラグ浴の融解温度が上昇してスラグの流動性が低下するのを抑制するため、塩基度調整剤（例えば、炭酸ナトリウム、消石灰等アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む物質）をプラズマ分解装置内に投入しているため、プラズマ分解装置のランニングコストも上昇するという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ランニングコスト及び最終処分コストが共に安価となるポリ塩化ビフェニルで汚染された重金属を含むポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備は、重金属を含むポリ塩化ビフェニルで汚染された汚染物を高温で処理して該重金属を揮発させると共に該ポリ塩化ビフェニルをプラズマで分解するプラズマ分解装置と、前記プラズマ分解装置から排出される排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、
前記ダスト除去装置は、前記排気を引き入れ、アルカリ性薬剤の吸着層が予め形成された濾布を通過させ、前記ダストを捕集しながら該アルカリ性薬剤の吸着層中のアルカリ性薬剤と該排気中に含まれる塩化水素及び前記揮発した重金属とをそれぞれ反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタと、
前記１次処理排気を引き入れ、アルカリ性薬剤及び活性炭の吸着層が予め形成された濾布を通過させて該１次処理排気中に残留するダストを捕集しながら該１次処理排気中に残留する塩化水素及び揮発した重金属と該吸着層中のアルカリ性薬剤とをそれぞれ反応させて反応物を形成すると共に、該１次処理排気中に存在する前記ポリ塩化ビフェニルの分解物、該分解物の一部から合成されたダイオキシン類、及び未分解の前記ポリ塩化ビフェニルのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質を該吸着層中の活性炭に吸着させて該１次処理排気中から除去して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタとを有する。
【０００７】
本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記第２のバグフィルタから取り出された前記ダスト、並びに前記反応物、前記有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応のアルカリ性薬剤を含んだ吸着層を、前記プラズマ分解装置内に供給するリサイクル流路が設けられていることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記プラズマ分解装置の下流側には、該プラズマ分解装置から排出される排気を急冷する冷却器が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備においては、第１のバグフィルタから取り出されたダスト及びアルカリ性薬剤の吸着層には活性炭が含有されていないので、活性炭に起因する有機物の処理、活性炭に吸着された有害物質の処理が必要ないため、ダスト及びアルカリ性薬剤の吸着層に含まれる重金属の水酸化物及び塩化物に対する処理を行なうことで、埋め立てとして最終処分することが容易に可能になる。また、第２のバグフィルタでは、活性炭の含有量を調整することにより１次処理排気中に含まれるポリ塩化ビフェニルの分解物を十分捕集することができるので、２次処理排気を清浄化すると共に２次処理排気中でダイオキシン類の合成を防止することが可能になる。
【００１０】
特に、請求項２記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備においては、吸着層中の活性炭部分はプラズマ分解装置の熱源として、吸着層中のアルカリ性薬剤に由来するアルカリ金属分もしくはアルカリ土類金属分はプラズマ分解装置内のスラグ浴の塩基度調整剤としてそれぞれリサイクルすることができ、プラズマ分解装置のランニングコストを低減すると共に、有害有機物質を吸着した活性炭を安価に無害化処理することが可能になる。
【００１１】
更に、プラズマ分解装置から排出される排気を急冷する冷却器を設けると、排気中に含まれるポリ塩化ビフェニルの分解物からダイオキシン類が合成されるのを防止することが可能になる。また、排気温度が低下することにより第１及び第２のバグフィルタの濾布の損傷を防止することができ、ダスト除去装置の運転を長期に渡って安定して行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のブロック図、図２は同ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のプラズマ分解装置の断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０は、例えば、ペール缶又はドラム缶等の金属容器に封入された重金属（例えば、カドミウム、鉛）を含むＰＣＢで汚染された汚染物１１（以下、ＰＣＢ汚染物１１という）を高温で処理すると共にＰＣＢをプラズマで分解するプラズマ分解装置１２と、プラズマ分解装置１２の下流側に設けられプラズマ分解装置１２から排出されるダストを含む排気を急冷する冷却器１３と、排気を引き入れアルカリ性薬剤の吸着層の一例である消石灰層が形成された濾布１４を通過させながら排気中のダストを捕集して１次処理排気を排出する第１のバグフィルタ１５及び１次処理排気を引き入れアルカリ性薬剤の一例である消石灰及び活性炭の吸着層が形成された濾布１６を通過させながら１次処理排気中に残留するダストを捕集して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタ１７を備えたダスト除去装置１８と、第２のバグフィルタ１７から取り出された排出物をプラズマ分解装置１２内に供給するリサイクル流路１９を有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１４】
図２に示すように、プラズマ分解装置１２は、ＰＣＢ汚染物１１を収容して、例えば、１４００℃〜１６００℃の炉内温度においてＰＣＢ汚染物１１をプラズマにより溶融熱分解するプラズマ分解炉２０と、プラズマ分解炉２０内にＰＣＢ汚染物１１投入する汚染物投入室２１とを備えている。ここで、汚染物投入室２１は、下流側がプラズマ分解炉２０内に連通し、水平状態に保持された筒状の搬送部２２と、搬送部２２の中間部に設けられた開閉可能な第１の扉２３と、下流側に開閉可能に設けられ水冷機能を備えた第２の扉２５と、搬送部２２の上流側に設けられＰＣＢ汚染物１１が装入される図示しない装入口と、搬送部２２の上流端部に設けられ装入口から装入されたＰＣＢ汚染物１１を下流側に押し込むプッシャー２６とを有している。
【００１５】
このような構成とすることにより、金属容器に封入されたＰＣＢ汚染物１１を封入された状態で装入口から汚染物投入室２１の上流側に装入することができる。そして、第１の扉２３と第２の扉２５を開けてプッシャー２６でＰＣＢ汚染物１１を下流側に押し出すことにより、搬送部２２を転がらせてプラズマ分解炉２０内に投入することができる。
ここで、水冷機能を備えた第２の扉２５を設けることにより、ＰＣＢ汚染物１１を装入口から汚染物投入室２１の上流側に装入する際にプラズマ分解炉２０内の気密性を保持することができると共に、汚染物投入室２１の上流側に装入したＰＣＢ汚染物１１及びプッシャー２６等がプラズマ分解炉２０内の高熱に曝されるのが防止できる。これによって、ＰＣＢ汚染物１１を汚染物投入室２１に装入する際にプラズマ分解炉２０内のガスが搬送部２２を通過して装入口から排出されるのを防止し、ＰＣＢ汚染物１１を封入した金属容器が汚染物投入室２１内で損傷して汚染物投入室２１がＰＣＢ汚染物１１で汚染されたり、プッシャー２６が破損するのを防止できる。
【００１６】
プラズマ分解炉２０は、プラズマアークを発生させる炉で、例えば、２つのプラズマトーチ２７、２８が装着されている。ここで、プラズマトーチ２７、２８には、陽極と陰極とを具備した非移行型のプラズマトーチを用いている。これによって、ＰＣＢ汚染物１１に、例えば、コンクリートがら等の電気絶縁性のものが含まれていても効率的にプラズマアークを発生させることができる。また、プラズマトーチ２７、２８には、図示しないガス注入口が設けられ、陽極と陰極の間にガス（例えば、空気）を連続的に送ることができ、陽極と陰極の間のガスの温度を高温にすることができる。更に、プラズマトーチ２７、２８には、プラズマトーチ２７、２８を三次元（縦、横、及び高さの３方向）で自在に可動させる図示しない可動装置が設けられている。これによって、プラズマ分解炉２０内のＰＣＢ汚染物１１の処理状況に応じてプラズマトーチ２７、２８を移動させて、ＰＣＢ汚染物１１に対して選択的にプラズマを照射することができる。
【００１７】
また、プラズマ分解炉２０には図示しない傾動機構が設けられ、プラズマ分解炉２０を傾動させることにより、プラズマ分解炉２０の下部に形成したスラグ排出口３０から溶融状態のスラグ３１を取り出せるようになっている。そして、取り出されたスラグ３１は、プラズマ分解炉２０の下方に並べて配置されたスラグ回収容器３２内に順次注入され、スラグ３１が注入されたスラグ回収容器３２は外部に向けて順次排出されるようになっている。
また、プラズマ分解炉２０内で発生したダスト、揮発した重金属、ＰＣＢ汚染物１１の加熱分解で発生した塩化水素及びＰＣＢ分解物、並びに未分解のＰＣＢを含む排気は、プラズマ分解炉２０の上部の形成されたガス排出口３３から外部に排出される。なお、スラグ３１は、ＰＣＢ汚染物１１の中の土砂、金属、及びコンクリートがらのいずれか１又は２以上の不燃物がプラズマ分解炉２０内で溶融して生じたもので、金属類、シリカ、アルミナ、及び酸化カルシウムのいずれか２以上を含んだ混合物である。
【００１８】
冷却器１３は、プラズマ分解炉２０のガス排出口３３から取り出した排気に対して水を噴霧する複数の水噴霧ノズルと、空気を噴射する複数の空気噴射ノズルとを有しており、冷却器１３に流入した排気の温度を、例えば、２００℃以下に急冷して排出することができる。排気の温度を２００℃以下に急冷することによって、排気中のＰＣＢ分解物からダイオキシン類が生成するのを抑制できる。なお、冷却器１３から排出される排気中の水分量は、冷却器１３後段に設置する第１及び第２のバグフィルタ１５、１７で良好な運転ができるように湿度を調節している。
【００１９】
第１のバグフィルタ１５は、冷却器１３から排出された排気を受け入れる排気収容容器３４と、排気収容容器３４内に設けられ排気を外側から内側に向けて通過させながら排気中に含まれるダストを捕集する濾布１４とを有している。また、第１のバグフィルタ１５は、消石灰槽３５に貯留されている消石灰を排気収容容器３４内に吹き込む図示しない消石灰噴射手段を備えている。消石灰噴射手段で消石灰を排気収容容器３４内に吹き込みながら第１のバグフィルタ１５に設けられた集塵機能を作動させることにより、吹き込んだ消石灰を濾布１４の外側面に付着させることができ、濾布１４の外側面に消石灰層を形成することができる。
これによって、外側面に消石灰層を予め形成させた濾布１４を備えた第１のバグフィルタ１５内に排気を導入すると、排気は消石灰層が形成された濾布１４の外側面から内側面に向かって流れ、その際に、塩化水素の一部を消石灰と反応させて塩化カルシウムに、重金属の一部を消石灰と反応させて重金属の水酸化物にそれぞれ変化させて排気中から除去し、ダストの一部を濾布１４表面の消石灰層に捕捉することができる。そして、第１のバグフィルタ１５からは、ダストの残部、塩化水素の残部、重金属の残部、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを含む１次処理排気が通過して第２のバグフィルタ１７に導入される。
【００２０】
また、第２のバグフィルタ１７は、第１のバグフィルタ１５から導入された１次処理排気を受け入れる排気収容容器３６と、排気収容容器３６内に設けられ１次処理排気を外側から内側に向けて通過させながら１次処理排気中に含まれるダストの残部を捕集する濾布１６とを有している。また、第２のバグフィルタ１７は、消石灰槽３５に貯留されている消石灰及び活性炭槽３７に貯留されている活性炭を排気収容容器３６内に混合状態で吹き込む図示しない混合物噴射手段を備えている。混合物噴射手段で消石灰及び活性炭の混合物を排気収容容器３６内に吹き込みながら第２のバグフィルタ１７に設けられた集塵機能を作動させることにより、吹き込んだ消石灰及び活性炭を濾布１６の外側面に付着させることができ、濾布１６の外側面に吸着層を形成することができる。
これによって、外側面に吸着層を予め形成させた濾布１６を備えた第２のバグフィルタ１７内に１次処理排気を導入すると、１次処理排気は吸着層が形成された濾布１６の外側面から内側面に向かって流れ、その際に、塩化水素の残部を消石灰と反応させて塩化カルシウム（反応物）に、重金属の残部を消石灰と反応させて重金属の水酸化物（反応物）にそれぞれ変化させて１次処理排気中から除去し、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを活性炭に吸着させて１次処理排気中から除去し、更に、ダストの残部を濾布１６に捕捉することができる。そして、第２のバグフィルタ１７からは、清浄化された２次処理排気を排出することができる。
【００２１】
一方、第１のバグフィルタ１５から取り出される排出物は、ダスト、塩化カルシウム、重金属の水酸化物、及び未反応の消石灰を含み、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質はほとんど含有されていない。このため、第１のバグフィルタ１５から取り出される排出物を、重金属の不溶化処理等の処理によりポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０から系外に搬出できる。また、第２のバグフィルタ１７から取り出された排出物中には有害有機物質を吸着した活性炭が含まれているため、排出物（すなわち、ダストと、反応物、有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応の消石灰を含む吸着層）をリサイクル流路１９を介してプラズマ分解炉２０内に供給して、ＰＣＢ汚染物１１と共に処理を行う。
【００２２】
続いて、本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０を使用したＰＣＢ汚染物１１の処理方法について説明する。
図２に示すように、先ず、ペール缶に封入されたＰＣＢで汚染された重金属を含むＰＣＢ汚染物１１をプラズマ分解装置１２の汚染物投入室２１の装入口に装入する。装入されたＰＣＢ汚染物１１は、第１の扉２３と、第２の扉２５を開けてプッシャー２６で下流側に押し出す。下流側に押し出されたＰＣＢ汚染物１１は、搬送部２２を転がりながらプラズマ分解炉２０内に投入される。ＰＣＢ汚染物１１がプラズマ分解炉２０内に投入されると、すぐにプッシャー２６を元の位置に戻し、続いて第２の扉２５、第１の扉２３の順に各扉２５、２３を閉じる。
【００２３】
プラズマ分解炉２０内に投入されたＰＣＢ汚染物１１は、プラズマ分解炉２０に装着されたプラズマトーチ２７、２８から発生するプラズマアークによって加熱され、ＰＣＢ汚染物１１中の土砂、金属、コンクリートがら等の不燃物は溶融してスラグ３１となる。このため、プラズマ分解炉２０内の底部には溶融したスラグ３１によるスラグ浴が形成される。従って、ＰＣＢ汚染物１１の投入を継続して行ってプラズマ分解炉２０内の底部にスラグ浴が形成されるような状態では、プラズマ分解炉２０内に投入されたＰＣＢ汚染物１１はスラグ浴に一部が浸漬されるため、スラグ浴に浸漬された部分はスラグ浴からの伝熱により溶融し、スラグ浴に浸漬されていない部分はプラズマアークで発生する高温ガスにより加熱されて溶融するので、ＰＣＢ汚染物の溶融分解が効率的に行われる。
【００２４】
そして、スラグ浴を形成するスラグ３１量が多くなると、プラズマ分解炉２０を傾動させて、スラグ排出口３０からスラグ３１をスラグ回収容器３２内に排出する。なお、スラグ３１が注入されたスラグ回収容器３２は、スラグ回収容器３２内にスラグ３１が注入される都度、スラグ排出口３０の下方位置から外部に向けて徐々に送り出されるようになっている。このため、スラグ回収容器３２が外部に取り出された時点では、スラグ３１がスラグ回収容器３２内で固化した状態になっている。
【００２５】
一方、ＰＣＢ汚染物１１が加熱される際に、ＰＣＢ汚染物１１中の不燃物の一部は蒸発してダストを形成し、ＰＣＢ汚染物１１中の重金属の一部も揮発して、それぞれプラズマ分解炉２０内のガス中に混入する。更に、ＰＣＢの加熱分解で発生した塩化水素及びＰＣＢ分解物、並びに未分解のＰＣＢもそれぞれプラズマ分解炉２０内のガス中に混入する。そして、ダスト、重金属、塩化水素、ＰＣＢ分解物、及び未分解のＰＣＢが混入したプラズマ分解炉２０内のガスはガス排出口３３から排気として排出され、冷却器１３に供給される。
【００２６】
冷却器１３に供給された排気は、水と空気で、例えば、２００℃以下になるように急冷される。ここで、水は霧状に噴霧されるため、排気を急冷しながら水蒸気となって排気中に混入する。更に、空気が吹き込まれて、排気の温度を更に低下させると共に排気中の水分量を、例えば、４０体積％以下になるように調整する。急冷された排気は冷却器１３から排出されてダスト除去装置１８の第１のバグフィルタ１５に供給される。なお、プラズマ分解炉２０から排出された排気の温度が２００℃以下まで急冷されているので、排気中に含まれるＰＣＢ分解物からダイオキシン類が合成されるのが抑制できる。
【００２７】
第１のバグフィルタ１５に供給された排気は、消石灰層が形成された濾布１４の外側面から内側面に向かって流れる。その際に、排気中のダストは濾布１４に捕捉され、排気中に含まれる塩化水素の一部は消石灰と反応させて塩化カルシウムに変化して消石灰層内に固定される。また、排気中の重金属の一部も消石灰と反応して重金属の水酸化物に変化して消石灰層内に固定される。このため、第１のバグフィルタ１５からは、ダストの残部、塩化水素の残部、重金属の残部、ＰＣＢ分解物、及び未分解のＰＣＢを含む１次処理排気が排出される。なお、ＰＣＢ分解物から微量のダイオキシン類が合成されている場合は、合成されたダイオキシン類も１次処理排気に含まれた状態で排出される。そして、１次処理排気は第２のバグフィルタ１７に供給される。
【００２８】
ここで、所定の流量における第１のバグフィルタ１５の入口側の圧力と出口側の圧力との差圧を計測して、差圧の値が予め設定した値を超えた場合、濾布１４の内側に、例えば高圧（例えば、０．２〜０．７ＭＰａ）の空気を吹き込んで濾布１４に捕捉されたダストを消石灰層と共に濾布１４の外表面から浮き上がらせて排気収容容器３４内に払い落す。そして、消石灰槽３５に貯留されている消石灰を排気収容容器３４内に吹き込んで濾布１４の外側面に新たに消石灰層を形成する。なお、第１のバグフィルタ１５に供給する排気中の水分含有量は外表面を保温することにより露点以上にしているので、排気収容容器３４内に払い落されたダスト及び消石灰層は、排気収容容器３４の底部に振動を与えることで容易に外部に排出することができる。ここで、消石灰層には、ＰＣＢ量としては比較的少なく、その他には消石灰、塩化カルシウム、及び重金属の水酸化物が含まれるだけなので、重金属と塩化水素に関する処理を行うことで、取り出されたダスト及び消石灰層を、例えば、埋め立て用として最終処分することができる。
【００２９】
第２のバグフィルタ１７に供給された１次処理排気は、消石灰及び活性炭の吸着層が形成された濾布１６の外側面から内側面に向かって流れる。その際に、１次処理排気中のダストは濾布１６に捕捉され、１次処理排気中に含まれる塩化水素は消石灰と反応させて塩化カルシウムに変化して吸着層内に固定される。また、１次処理排気中の重金属も消石灰と反応して重金属の水酸化物に変化して吸着層内に固定される。更に、１次処理排気中のＰＣＢ分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢ分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢは活性炭に吸着されて吸着層内に固定される。このため、第２のバグフィルタ１７から排出される２次処理排気中には、ＰＣＢの分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢの分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢがほとんど含まれないので、そのまま大気中に放散することができる。
【００３０】
ここで、所定の流量において第２のバグフィルタ１７の入口側の圧力と出口側の圧力との差圧を計測して、差圧の値が予め設定した値を超えた場合、濾布１６の内側に、例えば高圧の空気を吹き込んで濾布１６に捕捉されたダストを吸着層と共に濾布１６の外表面から浮き上がらせて排気収容容器３６内に払い落す。そして、消石灰槽３５に貯留されている消石灰及び活性炭槽３７に貯留されている活性炭を排気収容容器３６内に吹き込んで濾布１６の外側面に吸着層を新たに形成する。なお、第２のバグフィルタ１７に供給する１次処理排気中の水分含有量も外表面を保温して露点以上となっているので、排気収容容器３６内に払い落されたダスト及び吸着層は、排気収容容器３６の底部に振動を与えることで容易に外部に排出することができる。
【００３１】
そして、外部に排出されたダスト及び吸着層は、リサイクル流路１９を介してプラズマ分解炉２０内に投入される。ここで、プラズマ分解炉２０内に投入された吸着層中のカルシウム分（未反応の消石灰、塩化カルシウム）は塩基性調整剤として作用し、プラズマ分解炉２０の底部に形成されているスラグ浴のスラグ３１の流動性を大きくする。このため、スラグ浴により分解反応が促進されると共にプラズマ分解炉２０を傾動させてスラグ排出口３０からスラグ３１をスラグ回収容器３２内に注入する作業が容易になる。一方、プラズマ分解炉２０内に投入された吸着層中の活性炭は、熱源として作用しプラズマ分解炉２０内の温度を高温に保持するのに利用される。更に、活性炭が燃焼することにより、活性炭に吸着していたＰＣＢ分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢ分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢを、安価に処理して無害化することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、プラズマ分解炉に、炉内の状況を観察できるカメラを設置してもよい。これによって、プラズマトーチを移動させてＰＣＢ汚染物に効率的にプラズマを照射することができる。また、ペール缶に封入した状態のＰＣＢ汚染物を処理する場合について説明したが、ペール缶より大きな容器を使用する場合でも適用することができる。更に、プラズマ分解装置をプラズマトーチを装着したプラズマ分解炉で構成したが、ＰＣＢ汚染物に含まれる重金属を揮発させながらプラズマを発生させてＰＣＢを分解する機能を備えた装置であればプラズマ分解装置として使用することができる。
第２のバグフィルタに形成する吸着層を消石灰と活性炭の混合物を濾布に付着させることにより形成したが、消石灰と活性炭を交互に濾布に付着させて吸着層を消石灰及び活性炭の各層から構成される多層構造とすることもできる。また、アルカリ性薬剤として消石灰を使用したが、消石灰の代りに生石灰、炭酸ナトリウムを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のブロック図である。
【図２】同ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のプラズマ分解装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備、１１：ＰＣＢ汚染物、１２：プラズマ分解装置、１３：冷却器、１４：濾布、１５：第１のバグフィルタ、１６：濾布、１７：第２のバグフィルタ、１８：ダスト除去装置、１９：リサイクル流路、２０：プラズマ分解炉、２１：汚染物投入室、２２：搬送部、２３：第１の扉、２５：第２の扉、２６：プッシャー、２７、２８：プラズマトーチ、３０：スラグ排出口、３１：スラグ、３２：スラグ回収容器、３３：ガス排出口、３４：排気収容容器、３５：消石灰槽、３６：排気収容容器、３７：活性炭槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ塩化ビフェニルで汚染された重金属を含む汚染物を無害化処理するポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビフェニル（以下、単にＰＣＢともいう）を含む汚泥、ＰＣＢが付着したウエス、蛍光灯安定器又は感圧複写紙といったＰＣＢを含む工業製品等のＰＣＢ汚染物は、性状が多様でＰＣＢ含有率も一定しない。このため、ＰＣＢ汚染物を、例えば、ドラム缶等の密閉容器に封入しそのままプラズマ分解装置（プラズマ溶融炉）に投入して無害化処理（熱分解）するシステムの実証試験が行われている（例えば、特許文献１、２参照）。
ここで、プラズマ分解装置でＰＣＢの無害化処理を行う際に、ＰＣＢ汚染物中の塩化物からは塩化水素が発生し重金属は一部（例えば、鉛、カドミウム）が揮発して、ダスト（飛灰）と共に排気中に混入してプラズマ分解装置から排出される。更に、ＰＣＢの分解により発生した塩化水素、並びにＰＣＢ分解物、ＰＣＢ分解物から熱重合により生成したダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢの１又は２以上を含む有害有機物質も排気中に混入してプラズマ分解装置から排出される。このため、プラズマ分解装置から排出する排気をダスト除去装置に引き込みダストを除去する際に、消石灰等のアルカリ性薬剤及び活性炭をダスト除去装置内に吹き込んで、例えば消石灰と排気中の重金属及び塩化水素とをそれぞれ反応させて重金属の水酸化物及び塩化カルシウムとして重金属及び塩化水素の捕集を行ない、有害有機物質を活性炭に吸着させることにより有害有機物質を除去している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９０７９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダスト除去装置で捕集したダストにはアルカリ性薬剤と反応した重金属及び塩化水素、並びに有害有機物質が吸着した活性炭が含まれているため、捕集したダストを、例えば、埋め立て処分するためには、重金属に対しては溶出量が埋め立て基準値を満足するように薬剤による処理を行ない、活性炭に対しては有害有機物質を無害化する処理を行う必要が有り、ダストを最終処分するためのコストが上昇するという問題がある。一方で、プラズマ分解装置内に存在するスラグ浴の融解温度が上昇してスラグの流動性が低下するのを抑制するため、塩基度調整剤（例えば、炭酸ナトリウム、消石灰等アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む物質）をプラズマ分解装置内に投入しているため、プラズマ分解装置のランニングコストも上昇するという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ランニングコスト及び最終処分コストが共に安価となるポリ塩化ビフェニルで汚染された重金属を含むポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備は、重金属を含むポリ塩化ビフェニルで汚染された汚染物を高温で処理して該重金属を揮発させると共に該ポリ塩化ビフェニルをプラズマで分解するプラズマ分解装置と、前記プラズマ分解装置から排出される排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、
前記ダスト除去装置は、前記排気を引き入れ、アルカリ性薬剤の吸着層が予め形成された濾布を通過させ、前記ダストを捕集しながら該アルカリ性薬剤の吸着層中のアルカリ性薬剤と該排気中に含まれる塩化水素及び前記揮発した重金属とをそれぞれ反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタと、
前記１次処理排気を引き入れ、アルカリ性薬剤及び活性炭の吸着層が予め形成された濾布を通過させて該１次処理排気中に残留するダストを捕集しながら該１次処理排気中に残留する塩化水素及び揮発した重金属と該吸着層中のアルカリ性薬剤とをそれぞれ反応させて反応物を形成すると共に、該１次処理排気中に存在する前記ポリ塩化ビフェニルの分解物、該分解物の一部から合成されたダイオキシン類、及び未分解の前記ポリ塩化ビフェニルのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質を該吸着層中の活性炭に吸着させて該１次処理排気中から除去して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタとを有する。
【０００７】
本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記第２のバグフィルタから取り出された前記ダスト、並びに前記反応物、前記有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応のアルカリ性薬剤を含んだ吸着層を、前記プラズマ分解装置内に供給するリサイクル流路が設けられていることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記プラズマ分解装置の下流側には、該プラズマ分解装置から排出される排気を急冷する冷却器が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備においては、第１のバグフィルタから取り出されたダスト及びアルカリ性薬剤の吸着層には活性炭が含有されていないので、活性炭に起因する有機物の処理、活性炭に吸着された有害物質の処理が必要ないため、ダスト及びアルカリ性薬剤の吸着層に含まれる重金属の水酸化物及び塩化物に対する処理を行なうことで、埋め立てとして最終処分することが容易に可能になる。また、第２のバグフィルタでは、活性炭の含有量を調整することにより１次処理排気中に含まれるポリ塩化ビフェニルの分解物を十分捕集することができるので、２次処理排気を清浄化すると共に２次処理排気中でダイオキシン類の合成を防止することが可能になる。
【００１０】
特に、請求項２記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備においては、吸着層中の活性炭部分はプラズマ分解装置の熱源として、吸着層中のアルカリ性薬剤に由来するアルカリ金属分もしくはアルカリ土類金属分はプラズマ分解装置内のスラグ浴の塩基度調整剤としてそれぞれリサイクルすることができ、プラズマ分解装置のランニングコストを低減すると共に、有害有機物質を吸着した活性炭を安価に無害化処理することが可能になる。
【００１１】
更に、プラズマ分解装置から排出される排気を急冷する冷却器を設けると、排気中に含まれるポリ塩化ビフェニルの分解物からダイオキシン類が合成されるのを防止することが可能になる。また、排気温度が低下することにより第１及び第２のバグフィルタの濾布の損傷を防止することができ、ダスト除去装置の運転を長期に渡って安定して行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のブロック図、図２は同ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のプラズマ分解装置の断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０は、例えば、ペール缶又はドラム缶等の金属容器に封入された重金属（例えば、カドミウム、鉛）を含むＰＣＢで汚染された汚染物１１（以下、ＰＣＢ汚染物１１という）を高温で処理すると共にＰＣＢをプラズマで分解するプラズマ分解装置１２と、プラズマ分解装置１２の下流側に設けられプラズマ分解装置１２から排出されるダストを含む排気を急冷する冷却器１３と、排気を引き入れアルカリ性薬剤の吸着層の一例である消石灰層が形成された濾布１４を通過させながら排気中のダストを捕集して１次処理排気を排出する第１のバグフィルタ１５及び１次処理排気を引き入れアルカリ性薬剤の一例である消石灰及び活性炭の吸着層が形成された濾布１６を通過させながら１次処理排気中に残留するダストを捕集して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタ１７を備えたダスト除去装置１８と、第２のバグフィルタ１７から取り出された排出物をプラズマ分解装置１２内に供給するリサイクル流路１９を有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１４】
図２に示すように、プラズマ分解装置１２は、ＰＣＢ汚染物１１を収容して、例えば、１４００℃〜１６００℃の炉内温度においてＰＣＢ汚染物１１をプラズマにより溶融熱分解するプラズマ分解炉２０と、プラズマ分解炉２０内にＰＣＢ汚染物１１投入する汚染物投入室２１とを備えている。ここで、汚染物投入室２１は、下流側がプラズマ分解炉２０内に連通し、水平状態に保持された筒状の搬送部２２と、搬送部２２の中間部に設けられた開閉可能な第１の扉２３と、下流側に開閉可能に設けられ水冷機能を備えた第２の扉２５と、搬送部２２の上流側に設けられＰＣＢ汚染物１１が装入される図示しない装入口と、搬送部２２の上流端部に設けられ装入口から装入されたＰＣＢ汚染物１１を下流側に押し込むプッシャー２６とを有している。
【００１５】
このような構成とすることにより、金属容器に封入されたＰＣＢ汚染物１１を封入された状態で装入口から汚染物投入室２１の上流側に装入することができる。そして、第１の扉２３と第２の扉２５を開けてプッシャー２６でＰＣＢ汚染物１１を下流側に押し出すことにより、搬送部２２を転がらせてプラズマ分解炉２０内に投入することができる。
ここで、水冷機能を備えた第２の扉２５を設けることにより、ＰＣＢ汚染物１１を装入口から汚染物投入室２１の上流側に装入する際にプラズマ分解炉２０内の気密性を保持することができると共に、汚染物投入室２１の上流側に装入したＰＣＢ汚染物１１及びプッシャー２６等がプラズマ分解炉２０内の高熱に曝されるのが防止できる。これによって、ＰＣＢ汚染物１１を汚染物投入室２１に装入する際にプラズマ分解炉２０内のガスが搬送部２２を通過して装入口から排出されるのを防止し、ＰＣＢ汚染物１１を封入した金属容器が汚染物投入室２１内で損傷して汚染物投入室２１がＰＣＢ汚染物１１で汚染されたり、プッシャー２６が破損するのを防止できる。
【００１６】
プラズマ分解炉２０は、プラズマアークを発生させる炉で、例えば、２つのプラズマトーチ２７、２８が装着されている。ここで、プラズマトーチ２７、２８には、陽極と陰極とを具備した非移行型のプラズマトーチを用いている。これによって、ＰＣＢ汚染物１１に、例えば、コンクリートがら等の電気絶縁性のものが含まれていても効率的にプラズマアークを発生させることができる。また、プラズマトーチ２７、２８には、図示しないガス注入口が設けられ、陽極と陰極の間にガス（例えば、空気）を連続的に送ることができ、陽極と陰極の間のガスの温度を高温にすることができる。更に、プラズマトーチ２７、２８には、プラズマトーチ２７、２８を三次元（縦、横、及び高さの３方向）で自在に可動させる図示しない可動装置が設けられている。これによって、プラズマ分解炉２０内のＰＣＢ汚染物１１の処理状況に応じてプラズマトーチ２７、２８を移動させて、ＰＣＢ汚染物１１に対して選択的にプラズマを照射することができる。
【００１７】
また、プラズマ分解炉２０には図示しない傾動機構が設けられ、プラズマ分解炉２０を傾動させることにより、プラズマ分解炉２０の下部に形成したスラグ排出口３０から溶融状態のスラグ３１を取り出せるようになっている。そして、取り出されたスラグ３１は、プラズマ分解炉２０の下方に並べて配置されたスラグ回収容器３２内に順次注入され、スラグ３１が注入されたスラグ回収容器３２は外部に向けて順次排出されるようになっている。
また、プラズマ分解炉２０内で発生したダスト、揮発した重金属、ＰＣＢ汚染物１１の加熱分解で発生した塩化水素及びＰＣＢ分解物、並びに未分解のＰＣＢを含む排気は、プラズマ分解炉２０の上部の形成されたガス排出口３３から外部に排出される。なお、スラグ３１は、ＰＣＢ汚染物１１の中の土砂、金属、及びコンクリートがらのいずれか１又は２以上の不燃物がプラズマ分解炉２０内で溶融して生じたもので、金属類、シリカ、アルミナ、及び酸化カルシウムのいずれか２以上を含んだ混合物である。
【００１８】
冷却器１３は、プラズマ分解炉２０のガス排出口３３から取り出した排気に対して水を噴霧する複数の水噴霧ノズルと、空気を噴射する複数の空気噴射ノズルとを有しており、冷却器１３に流入した排気の温度を、例えば、２００℃以下に急冷して排出することができる。排気の温度を２００℃以下に急冷することによって、排気中のＰＣＢ分解物からダイオキシン類が生成するのを抑制できる。なお、冷却器１３から排出される排気中の水分量は、冷却器１３後段に設置する第１及び第２のバグフィルタ１５、１７で良好な運転ができるように湿度を調節している。
【００１９】
第１のバグフィルタ１５は、冷却器１３から排出された排気を受け入れる排気収容容器３４と、排気収容容器３４内に設けられ排気を外側から内側に向けて通過させながら排気中に含まれるダストを捕集する濾布１４とを有している。また、第１のバグフィルタ１５は、消石灰槽３５に貯留されている消石灰を排気収容容器３４内に吹き込む図示しない消石灰噴射手段を備えている。消石灰噴射手段で消石灰を排気収容容器３４内に吹き込みながら第１のバグフィルタ１５に設けられた集塵機能を作動させることにより、吹き込んだ消石灰を濾布１４の外側面に付着させることができ、濾布１４の外側面に消石灰層を形成することができる。
これによって、外側面に消石灰層を予め形成させた濾布１４を備えた第１のバグフィルタ１５内に排気を導入すると、排気は消石灰層が形成された濾布１４の外側面から内側面に向かって流れ、その際に、塩化水素の一部を消石灰と反応させて塩化カルシウムに、重金属の一部を消石灰と反応させて重金属の水酸化物にそれぞれ変化させて排気中から除去し、ダストの一部を濾布１４表面の消石灰層に捕捉することができる。そして、第１のバグフィルタ１５からは、ダストの残部、塩化水素の残部、重金属の残部、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを含む１次処理排気が通過して第２のバグフィルタ１７に導入される。
【００２０】
また、第２のバグフィルタ１７は、第１のバグフィルタ１５から導入された１次処理排気を受け入れる排気収容容器３６と、排気収容容器３６内に設けられ１次処理排気を外側から内側に向けて通過させながら１次処理排気中に含まれるダストの残部を捕集する濾布１６とを有している。また、第２のバグフィルタ１７は、消石灰槽３５に貯留されている消石灰及び活性炭槽３７に貯留されている活性炭を排気収容容器３６内に混合状態で吹き込む図示しない混合物噴射手段を備えている。混合物噴射手段で消石灰及び活性炭の混合物を排気収容容器３６内に吹き込みながら第２のバグフィルタ１７に設けられた集塵機能を作動させることにより、吹き込んだ消石灰及び活性炭を濾布１６の外側面に付着させることができ、濾布１６の外側面に吸着層を形成することができる。
これによって、外側面に吸着層を予め形成させた濾布１６を備えた第２のバグフィルタ１７内に１次処理排気を導入すると、１次処理排気は吸着層が形成された濾布１６の外側面から内側面に向かって流れ、その際に、塩化水素の残部を消石灰と反応させて塩化カルシウム（反応物）に、重金属の残部を消石灰と反応させて重金属の水酸化物（反応物）にそれぞれ変化させて１次処理排気中から除去し、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢを活性炭に吸着させて１次処理排気中から除去し、更に、ダストの残部を濾布１６に捕捉することができる。そして、第２のバグフィルタ１７からは、清浄化された２次処理排気を排出することができる。
【００２１】
一方、第１のバグフィルタ１５から取り出される排出物は、ダスト、塩化カルシウム、重金属の水酸化物、及び未反応の消石灰を含み、ＰＣＢ分解物、ダイオキシン類、及び未分解のＰＣＢのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質はほとんど含有されていない。このため、第１のバグフィルタ１５から取り出される排出物を、重金属の不溶化処理等の処理によりポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０から系外に搬出できる。また、第２のバグフィルタ１７から取り出された排出物中には有害有機物質を吸着した活性炭が含まれているため、排出物（すなわち、ダストと、反応物、有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応の消石灰を含む吸着層）をリサイクル流路１９を介してプラズマ分解炉２０内に供給して、ＰＣＢ汚染物１１と共に処理を行う。
【００２２】
続いて、本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備１０を使用したＰＣＢ汚染物１１の処理方法について説明する。
図２に示すように、先ず、ペール缶に封入されたＰＣＢで汚染された重金属を含むＰＣＢ汚染物１１をプラズマ分解装置１２の汚染物投入室２１の装入口に装入する。装入されたＰＣＢ汚染物１１は、第１の扉２３と、第２の扉２５を開けてプッシャー２６で下流側に押し出す。下流側に押し出されたＰＣＢ汚染物１１は、搬送部２２を転がりながらプラズマ分解炉２０内に投入される。ＰＣＢ汚染物１１がプラズマ分解炉２０内に投入されると、すぐにプッシャー２６を元の位置に戻し、続いて第２の扉２５、第１の扉２３の順に各扉２５、２３を閉じる。
【００２３】
プラズマ分解炉２０内に投入されたＰＣＢ汚染物１１は、プラズマ分解炉２０に装着されたプラズマトーチ２７、２８から発生するプラズマアークによって加熱され、ＰＣＢ汚染物１１中の土砂、金属、コンクリートがら等の不燃物は溶融してスラグ３１となる。このため、プラズマ分解炉２０内の底部には溶融したスラグ３１によるスラグ浴が形成される。従って、ＰＣＢ汚染物１１の投入を継続して行ってプラズマ分解炉２０内の底部にスラグ浴が形成されるような状態では、プラズマ分解炉２０内に投入されたＰＣＢ汚染物１１はスラグ浴に一部が浸漬されるため、スラグ浴に浸漬された部分はスラグ浴からの伝熱により溶融し、スラグ浴に浸漬されていない部分はプラズマアークで発生する高温ガスにより加熱されて溶融するので、ＰＣＢ汚染物の溶融分解が効率的に行われる。
【００２４】
そして、スラグ浴を形成するスラグ３１量が多くなると、プラズマ分解炉２０を傾動させて、スラグ排出口３０からスラグ３１をスラグ回収容器３２内に排出する。なお、スラグ３１が注入されたスラグ回収容器３２は、スラグ回収容器３２内にスラグ３１が注入される都度、スラグ排出口３０の下方位置から外部に向けて徐々に送り出されるようになっている。このため、スラグ回収容器３２が外部に取り出された時点では、スラグ３１がスラグ回収容器３２内で固化した状態になっている。
【００２５】
一方、ＰＣＢ汚染物１１が加熱される際に、ＰＣＢ汚染物１１中の不燃物の一部は蒸発してダストを形成し、ＰＣＢ汚染物１１中の重金属の一部も揮発して、それぞれプラズマ分解炉２０内のガス中に混入する。更に、ＰＣＢの加熱分解で発生した塩化水素及びＰＣＢ分解物、並びに未分解のＰＣＢもそれぞれプラズマ分解炉２０内のガス中に混入する。そして、ダスト、重金属、塩化水素、ＰＣＢ分解物、及び未分解のＰＣＢが混入したプラズマ分解炉２０内のガスはガス排出口３３から排気として排出され、冷却器１３に供給される。
【００２６】
冷却器１３に供給された排気は、水と空気で、例えば、２００℃以下になるように急冷される。ここで、水は霧状に噴霧されるため、排気を急冷しながら水蒸気となって排気中に混入する。更に、空気が吹き込まれて、排気の温度を更に低下させると共に排気中の水分量を、例えば、４０体積％以下になるように調整する。急冷された排気は冷却器１３から排出されてダスト除去装置１８の第１のバグフィルタ１５に供給される。なお、プラズマ分解炉２０から排出された排気の温度が２００℃以下まで急冷されているので、排気中に含まれるＰＣＢ分解物からダイオキシン類が合成されるのが抑制できる。
【００２７】
第１のバグフィルタ１５に供給された排気は、消石灰層が形成された濾布１４の外側面から内側面に向かって流れる。その際に、排気中のダストは濾布１４に捕捉され、排気中に含まれる塩化水素の一部は消石灰と反応させて塩化カルシウムに変化して消石灰層内に固定される。また、排気中の重金属の一部も消石灰と反応して重金属の水酸化物に変化して消石灰層内に固定される。このため、第１のバグフィルタ１５からは、ダストの残部、塩化水素の残部、重金属の残部、ＰＣＢ分解物、及び未分解のＰＣＢを含む１次処理排気が排出される。なお、ＰＣＢ分解物から微量のダイオキシン類が合成されている場合は、合成されたダイオキシン類も１次処理排気に含まれた状態で排出される。そして、１次処理排気は第２のバグフィルタ１７に供給される。
【００２８】
ここで、所定の流量における第１のバグフィルタ１５の入口側の圧力と出口側の圧力との差圧を計測して、差圧の値が予め設定した値を超えた場合、濾布１４の内側に、例えば高圧（例えば、０．２〜０．７ＭＰａ）の空気を吹き込んで濾布１４に捕捉されたダストを消石灰層と共に濾布１４の外表面から浮き上がらせて排気収容容器３４内に払い落す。そして、消石灰槽３５に貯留されている消石灰を排気収容容器３４内に吹き込んで濾布１４の外側面に新たに消石灰層を形成する。なお、第１のバグフィルタ１５に供給する排気中の水分含有量は外表面を保温することにより露点以上にしているので、排気収容容器３４内に払い落されたダスト及び消石灰層は、排気収容容器３４の底部に振動を与えることで容易に外部に排出することができる。ここで、消石灰層には、ＰＣＢ量としては比較的少なく、その他には消石灰、塩化カルシウム、及び重金属の水酸化物が含まれるだけなので、重金属と塩化水素に関する処理を行うことで、取り出されたダスト及び消石灰層を、例えば、埋め立て用として最終処分することができる。
【００２９】
第２のバグフィルタ１７に供給された１次処理排気は、消石灰及び活性炭の吸着層が形成された濾布１６の外側面から内側面に向かって流れる。その際に、１次処理排気中のダストは濾布１６に捕捉され、１次処理排気中に含まれる塩化水素は消石灰と反応させて塩化カルシウムに変化して吸着層内に固定される。また、１次処理排気中の重金属も消石灰と反応して重金属の水酸化物に変化して吸着層内に固定される。更に、１次処理排気中のＰＣＢ分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢ分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢは活性炭に吸着されて吸着層内に固定される。このため、第２のバグフィルタ１７から排出される２次処理排気中には、ＰＣＢの分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢの分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢがほとんど含まれないので、そのまま大気中に放散することができる。
【００３０】
ここで、所定の流量において第２のバグフィルタ１７の入口側の圧力と出口側の圧力との差圧を計測して、差圧の値が予め設定した値を超えた場合、濾布１６の内側に、例えば高圧の空気を吹き込んで濾布１６に捕捉されたダストを吸着層と共に濾布１６の外表面から浮き上がらせて排気収容容器３６内に払い落す。そして、消石灰槽３５に貯留されている消石灰及び活性炭槽３７に貯留されている活性炭を排気収容容器３６内に吹き込んで濾布１６の外側面に吸着層を新たに形成する。なお、第２のバグフィルタ１７に供給する１次処理排気中の水分含有量も外表面を保温して露点以上となっているので、排気収容容器３６内に払い落されたダスト及び吸着層は、排気収容容器３６の底部に振動を与えることで容易に外部に排出することができる。
【００３１】
そして、外部に排出されたダスト及び吸着層は、リサイクル流路１９を介してプラズマ分解炉２０内に投入される。ここで、プラズマ分解炉２０内に投入された吸着層中のカルシウム分（未反応の消石灰、塩化カルシウム）は塩基性調整剤として作用し、プラズマ分解炉２０の底部に形成されているスラグ浴のスラグ３１の流動性を大きくする。このため、スラグ浴により分解反応が促進されると共にプラズマ分解炉２０を傾動させてスラグ排出口３０からスラグ３１をスラグ回収容器３２内に注入する作業が容易になる。一方、プラズマ分解炉２０内に投入された吸着層中の活性炭は、熱源として作用しプラズマ分解炉２０内の温度を高温に保持するのに利用される。更に、活性炭が燃焼することにより、活性炭に吸着していたＰＣＢ分解物、ダイオキシン類（ＰＣＢ分解物から合成された場合）、及び未分解のＰＣＢを、安価に処理して無害化することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、プラズマ分解炉に、炉内の状況を観察できるカメラを設置してもよい。これによって、プラズマトーチを移動させてＰＣＢ汚染物に効率的にプラズマを照射することができる。また、ペール缶に封入した状態のＰＣＢ汚染物を処理する場合について説明したが、ペール缶より大きな容器を使用する場合でも適用することができる。更に、プラズマ分解装置をプラズマトーチを装着したプラズマ分解炉で構成したが、ＰＣＢ汚染物に含まれる重金属を揮発させながらプラズマを発生させてＰＣＢを分解する機能を備えた装置であればプラズマ分解装置として使用することができる。
第２のバグフィルタに形成する吸着層を消石灰と活性炭の混合物を濾布に付着させることにより形成したが、消石灰と活性炭を交互に濾布に付着させて吸着層を消石灰及び活性炭の各層から構成される多層構造とすることもできる。また、アルカリ性薬剤として消石灰を使用したが、消石灰の代りに生石灰、炭酸ナトリウムを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のブロック図である。
【図２】同ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備のプラズマ分解装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：ポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備、１１：ＰＣＢ汚染物、１２：プラズマ分解装置、１３：冷却器、１４：濾布、１５：第１のバグフィルタ、１６：濾布、１７：第２のバグフィルタ、１８：ダスト除去装置、１９：リサイクル流路、２０：プラズマ分解炉、２１：汚染物投入室、２２：搬送部、２３：第１の扉、２５：第２の扉、２６：プッシャー、２７、２８：プラズマトーチ、３０：スラグ排出口、３１：スラグ、３２：スラグ回収容器、３３：ガス排出口、３４：排気収容容器、３５：消石灰槽、３６：排気収容容器、３７：活性炭槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属を含むポリ塩化ビフェニルで汚染された汚染物を高温で処理して該重金属を揮発させると共に該ポリ塩化ビフェニルをプラズマで分解するプラズマ分解装置と、前記プラズマ分解装置から排出される排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、
前記ダスト除去装置は、前記排気を引き入れ、アルカリ性薬剤の吸着層が予め形成された濾布を通過させ、前記ダストを捕集しながら該アルカリ性薬剤の吸着層中のアルカリ性薬剤と該排気中に含まれる塩化水素及び前記揮発した重金属とをそれぞれ反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタと、
前記１次処理排気を引き入れ、アルカリ性薬剤及び活性炭の吸着層が予め形成された濾布を通過させて該１次処理排気中に残留するダストを捕集しながら該１次処理排気中に残留する塩化水素及び揮発した重金属と該吸着層中のアルカリ性薬剤とをそれぞれ反応させて反応物を形成すると共に、該１次処理排気中に存在する前記ポリ塩化ビフェニルの分解物、該分解物の一部から合成されたダイオキシン類、及び未分解の前記ポリ塩化ビフェニルのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質を該吸着層中の活性炭に吸着させて該１次処理排気中から除去して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタとを有することを特徴とするポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備。
【請求項２】
請求項１記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記第２のバグフィルタから取り出された前記ダスト、並びに前記反応物、前記有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応のアルカリ性薬剤を含んだ吸着層を、前記プラズマ分解装置内に供給するリサイクル流路が設けられていることを特徴とするポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備。
【請求項１】
重金属を含むポリ塩化ビフェニルで汚染された汚染物を高温で処理して該重金属を揮発させると共に該ポリ塩化ビフェニルをプラズマで分解するプラズマ分解装置と、前記プラズマ分解装置から排出される排気中に含まれるダストを除去するダスト除去装置を備えたポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、
前記ダスト除去装置は、前記排気を引き入れ、アルカリ性薬剤の吸着層が予め形成された濾布を通過させ、前記ダストを捕集しながら該アルカリ性薬剤の吸着層中のアルカリ性薬剤と該排気中に含まれる塩化水素及び前記揮発した重金属とをそれぞれ反応させて除去し１次処理排気を排出する第１のバグフィルタと、
前記１次処理排気を引き入れ、アルカリ性薬剤及び活性炭の吸着層が予め形成された濾布を通過させて該１次処理排気中に残留するダストを捕集しながら該１次処理排気中に残留する塩化水素及び揮発した重金属と該吸着層中のアルカリ性薬剤とをそれぞれ反応させて反応物を形成すると共に、該１次処理排気中に存在する前記ポリ塩化ビフェニルの分解物、該分解物の一部から合成されたダイオキシン類、及び未分解の前記ポリ塩化ビフェニルのいずれか１又は２以上を含む有害有機物質を該吸着層中の活性炭に吸着させて該１次処理排気中から除去して２次処理排気を排出する第２のバグフィルタとを有することを特徴とするポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備。
【請求項２】
請求項１記載のポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備において、前記第２のバグフィルタから取り出された前記ダスト、並びに前記反応物、前記有害有機物質を吸着した活性炭、及び未反応のアルカリ性薬剤を含んだ吸着層を、前記プラズマ分解装置内に供給するリサイクル流路が設けられていることを特徴とするポリ塩化ビフェニル汚染物の処理設備。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２４４９５８（Ｐ２００７−２４４９５８Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６９６３０（Ｐ２００６−６９６３０）
【出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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