有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置

【課題】筐体内に滞留し内壁等で凝縮する水蒸気を排除することにより、残留する水分の蒸発に費やしていた多くのエネルギを節減し、熱効率を大幅に向上させることができるマイクロ波処理装置を提供すること。
【解決手段】マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置４を備えた排気管５を設けるとともに、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有害物質を吸着するフィルタ６、１１を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置（以下、本明細書において、「マイクロ波処理装置」という。）に関し、特に、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射することによって有機ハロゲン化合物等の有害物質を分解するようにしたマイクロ波処理装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ焼却炉や電気炉から排出される集塵灰を、酸素欠乏状態で３５０℃以上、好ましくは、４００℃以上で３０分以上加熱し、更に再合成を防ぐために加熱後急速に２００℃以下に冷却する方法や、集塵灰にマイクロ波を照射することによってダイオキシン類を分解することが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ところで、近年では、このようなマイクロ波処理装置によって、土壌や底質の無害化処理が行われるようになっている。
しかし、土壌や底質は含有水分が多く、従来のマイクロ波処理装置では、この含有水分の蒸発に多くのエネルギが消費されており、不経済となっている。
【０００４】
具体的には、従来のマイクロ波処理装置では、発生する排ガスに関して特に吸引することなく、自然排気のみで処理を実施してきている。
このため、蒸発した水分も一部が排出されるだけで、多くがマイクロ波処理装置の筐体内に滞留することになり、運転停止後には内壁等で凝縮して再び水分となる。
含水率の高い土壌、河川や海底などの底質は、含水率が数十％の値となっており、マイクロ波による加熱処理を実施する場合、水分によるマイクロ波の吸収性が非常に高いことから、多くのエネルギが上記のように残留する水分の蒸発に費やされているのが現状である。
【特許文献１】特開２０００−３３４０６２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９６４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１６９２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来のマイクロ波処理装置が有する問題点に鑑み、筐体内に滞留し内壁等で凝縮する水蒸気を排除することにより、残留する水分の蒸発に費やしていた多くのエネルギを節減し、熱効率を大幅に向上させることができるマイクロ波処理装置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】
上記目的を達成するため、本発明のマイクロ波処理装置は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体と、該筐体内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構とを備えた有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置において、マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置を備えた排気管を設けるとともに、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有害物質を吸着するフィルタを設けたことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、吸引装置の上流側に、水蒸気から水を分離する凝縮装置を設けることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマイクロ波処理装置は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体と、該筐体内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構とを備えたマイクロ波処理装置において、マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置を備えた排気管を設けるとともに、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有害物質を吸着するフィルタを設けることから、マイクロ波照射にて気化した水蒸気を排気管で強制排気することにより、筐体内に滞留し内壁等で凝縮する水蒸気を排除することができ、これにより、残留する水分の蒸発に費やしていた多くのエネルギを節減し、処理装置の熱効率を大幅に向上させることができる。
また、排気する水蒸気は、気体の状態でフィルタを通過させることができるため、排ガス中の有機物質や有害物質などの効率的な吸着処理を行うことが可能となる。
【０００９】
また、一般的な吸引装置の場合には、吸引装置の上流側に、水蒸気から水を分離する凝縮装置を設けることにより、水蒸気から水分を回収して処理するとともに、吸引装置の水分による影響を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のマイクロ波処理装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図２に、本発明のマイクロ波処理装置の一実施例を示す。
【００１２】
このマイクロ波処理装置１は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体２と、該筐体２内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構３とを備えている。
そして、このマイクロ波処理装置１は、マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置４を備えた排気管５を設けるとともに、該排気管５に、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有機ハロゲン化合物等の有害物質を吸着するフィルタ６を設けている。
【００１３】
筐体２は、筐体２内に導入した土壌Ａ（本実施例において底質を含む）の上方においてマイクロ波の照射空間を構成する筐体２の上半部の周壁の形状を、５角形以上の多角形あるいは円筒形に形成するようにしている。
【００１４】
また、筐体２には、土壌Ａを筐体２内に搬入する搬入装置７と、処理された土壌Ａを排出する搬出装置８とが配設されている。
この場合、重機で浚渫された土壌の水分を調整して土壌Ａとする。この土壌Ａは、薬剤サイロ９に貯蔵された消石灰や重曹等のアルカリ物質と活性炭とからなる混合物を添加した状態（この混合物は、処理対象の土壌Ａの性状等により、必要量を添加するもので、添加しない場合もある。）で筐体２に搬入される。
一方、マイクロ波照射により処理された土壌Ａは、搬出装置８により排出され、冷却処理を施した後、処理済土壌サイロ１０に貯蔵される。
【００１５】
マイクロ波照射機構３は、筐体２の上部に設置されたマイクロ波発振機３１と、このマイクロ波発振機３１を冷却する冷却装置３２と、筐体２の底部に配設され、搬入した土壌を攪拌する攪拌羽根を有する攪拌装置３３とを備えている。
【００１６】
排気管５は、筐体２の上部に設置したセラミックフィルタ１１から筐体２の外部に延設され、終端付近に、筐体２内の水蒸気を吸引して強制排気する吸引装置４、具体的には、例えば、吸引ブロアを配設している。
また、排気管５の筐体２付近には、排ガス中の有機物質や有害物質などを吸着する活性炭素繊維を用いたフィルタ６が設置されており、排気管５の筐体２からこのフィルタ６を越えるまでの区間には、排気管５を保温することにより水蒸気を気体の状態で保持する保温機構５１が設けられている。
保温機構５１は、保温ジャケットなどからなり、必要により加熱装置を設けて、排気管５を１００℃以上に保温する。
【００１７】
また、吸引装置４の上流側には、水蒸気を冷却することにより、水蒸気から水を分離する凝縮装置１２が設けられている。
この凝縮装置１２により分離された水は、別途、水処理装置１３で浄化され放水される。
【００１８】
かくして、本実施例のマイクロ波処理装置１は、有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体２と、該筐体２内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構３とを備えたマイクロ波処理装置において、マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置４を備えた排気管５を設けるとともに、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有害物質を吸着するフィルタ６及びセラミックフィルタ１１を設けることから、マイクロ波照射にて気化した水蒸気を排気管５で強制排気することにより、筐体２内に滞留し内壁等で凝縮する水蒸気を排除することができ、これにより、残留する水分の蒸発に費やしていた多くのエネルギを節減し、処理装置の熱効率を大幅に向上させることができる。
また、排気する水蒸気は、気体の状態でセラミックフィルタ１１及びフィルタ６を順に通過させることができるため、排ガス中の有機物質や有害物質などの効率的な吸着処理を行うことが可能となる。
【００１９】
この場合、排気管５の少なくとも筐体２からフィルタ６までの区間に、排気管５を保温し水蒸気を気体の状態で保持する保温機構５１を設けることにより、水蒸気をすべて気体の状態でフィルタ６を通過させることができるため、フィルタ６への水分の付着を防止でき、より効率的な吸着処理を行うことが可能となる。
また、一般的な吸引装置４の場合には、吸引装置４の上流側に、水蒸気から水を分離する凝縮装置１２を設けることにより、水蒸気から水分を回収して処理するとともに、吸引装置４の水分による影響を防止することができる。
【００２０】
ところで、上記実施例においては、フィルタ６及びセラミックフィルタ１１の２種類のフィルタを使用し、セラミックフィルタ１１によって、まず排気中に含まれる粉塵を除去し、その後、フィルタ６によって、有機ハロゲン化合物等の有害物質を吸着するようにしたが、フィルタの構成はこれに限定されず、例えば、図３（ａ）に示す本発明のマイクロ波処理装置の第１変形実施例のように、筐体２の上部に設置したセラミックフィルタ１１に、マイクロ波によって活性化されて有機ハロゲン化合物等の有害物質を分解する触媒を配することにより、粉塵の除去と、有機ハロゲン化合物等の有害物質の吸着、分解とを、１つのセラミックフィルタ１１によって行うようにすることもできる。この場合、フィルタ６及び保温機構５１は不要となる。
【００２１】
また、上記実施例及び第１変形実施例においては、吸引装置４の上流側に、水蒸気から水を分離する凝縮装置１２を設けることにより、耐水機能を有しない一般的な吸引装置４を使用できるようにしたが、例えば、上記実施例と同様、フィルタ６及びセラミックフィルタ１１の２種類のフィルタを使用するが、凝縮装置１２を設けない場合には、図３（ｂ）に示す本発明のマイクロ波処理装置の第２変形実施例のように、吸引装置として、排気管５の管路出口側にノズル口を向けたジェットノズル式吸引装置４Ａ（耐水機能を有する吸引装置の一例）を使用するようにする。
【００２２】
以上、本発明のマイクロ波処理装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
また、本発明のマイクロ波処理装置は、コンパクトな構造のため、オンサイト処理が可能な可搬式設備として構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のマイクロ波処理装置は、筐体内に滞留し内壁等で凝縮する水蒸気を排除することにより、残留する水分の蒸発に費やしていた多くのエネルギを節減し、熱効率を大幅に向上させることから、今後拡大することが見込まれる土壌や底質中のダイオキシン類をはじめとする無害化処理需要において、広く好適に使用することができる。
また、これら土壌や底質に限ることなく、含水率の高いその他の処理対象物に対しても、同様に広く好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のマイクロ波処理装置の一実施例を示す概要図である。
【図２】同処理装置による土壌処理を示すフロー図である。
【図３】本発明のマイクロ波処理装置の変形実施例を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２５】
１マイクロ波処理装置
２筐体
３マイクロ波照射機構
３１マイクロ波発振機
３２冷却装置
３３攪拌装置
４吸引装置
４Ａ吸引装置（ジェットノズル式吸引装置）
５排気管
５１保温機構
６フィルタ
７搬入装置
８搬出装置
９薬剤サイロ
１０処理済土壌サイロ
１１セラミックフィルタ
１２凝縮装置
１３水処理装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体を導入する筐体と、該筐体内に導入した有害物質を含有する固体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射機構とを備えた有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置において、マイクロ波照射により固体から発生する水蒸気を強制排気する吸引装置を備えた排気管を設けるとともに、排気中に含まれる水蒸気を濾過し、有害物質を吸着するフィルタを設けたことを特徴とする有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置。
【請求項２】
吸引装置の上流側に、水蒸気から水を分離する凝縮装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の有機ハロゲン化合物等の有害物質を含有する固体の処理装置。

【図１】