JP2004249273A

JP2004249273A - 有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JP2004249273A
Application number: JP2003089297A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Kubo; 一志久保; Akira Kiritani; 章桐谷
Original assignee: Hiroshima Gas Techno KK
Current assignee: Hiroshima Gas Techno KK
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】略均質の植物性廃棄物に含まれる有害成分のうち、処理に伴なって発生するガスに同伴されるものは、そのガスから容易に分離され、また、発生するガスに同伴されず、固形分に残留しても、その後の無害化又は抽出処理が容易となる、有害成分を含む植物性廃棄物処理方法を提供する。
【解決手段】有害成分を含む、略均質の植物性廃棄物Ｄが燃焼、乾留等、高温で処理されることによって減量され、しかも前記高温で処理されることによって前記有害成分の少なくとも１つが気化し、排ガスＧに同伴する場合、前記排ガスＧの減温によって固化した有害成分がその排ガスＧから濾過分離されることが含まれる。また、前記濾過分離に当たって微粉状の濾過助剤ＦＡが前記排ガスＧに添加されることも含まれる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有害成分を含む、細片状の略均質の植物性廃棄物、例えばＣＣＡ防腐木材から有害成分を分離除去し、可能な限り有用成分を回収する植物性廃棄物処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防腐木材は使用木材を腐朽菌類から保護し、腐敗を防止する目的で、薬剤を含浸或いは塗布したものであるが、その中には、銅、クロム、ひ素の水溶液が内部に加圧注入されたＣＣＡ防腐木材がある。しかしながら、そのＣＣＡ防腐木材が植物性廃棄物として廃棄され、焼却されると、それぞれ有害成分である、クロムが酸化クロムとして灰中に残留し、ひ素が亜ひ酸の形態で燃焼ガスに同伴して大気中に飛散するという問題点がある。
【０００３】
それに対して、超臨界状態の溶媒ガス（例えば二酸化炭素）を用いてＣＣＡ防腐木材等の廃木材が含有する有害成分（例えば銅、クロム、ひ素の化合物）を抽出することが提案されている（特許文献１，２参照。）。この提案は、記載通りであるとすれば、それぞれ木材粉、各有害成分、溶媒ガスが再利用可能に回収されるというメリットを有するが、それだけに複雑且つ高度の設備や操作、さらに処理圧力が７ＭＰａを超える等、厳しい処理条件が必要とされ、得られる回収物の価値に対する処理コストが著しく高くなるという問題点がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３５５６３号公報
【特許文献２】
特開２０００−７０６０４号公報
【０００５】
また、ＣＣＡ防腐木材チップの炭化（部分燃焼）よって全体の体積が小さく、保管や他への利用が容易な木炭チップが得られるとの提案があり（特許文献３，４参照。）、燃焼灰に比較してクロムやひ素が散逸し難くなり、例えばそれにある種の微生物が添加されたものは、クロムやひ素が防腐，防虫機能をより一層向上させ、かびや白ありの発生をより一層確実に抑制する効果があると記載されている。
【０００６】
この提案によれば大部分のクロムやひ素は木炭チップに残留し、排ガスへの同伴が少量であるため、容易に湿式処理可能であるとのことであるが、実際はひ素は炭化時の加熱によって気化し、全て排ガス側に移る筈であり、それの湿式処理は煩瑣であると共に、不要となった木炭チップの廃棄物としての処理が残るという問題点がある。
【０００７】
【特許文献３】
特開平１０−０８２１０２号公報
【特許文献４】
特開平１０−０８８１５７号公報
【０００８】
以上のように、未だＣＣＡ防腐木材の無害化、抽出のための処理技術や対応策は未だ十分には確立されておらず、単なる焼却処理に替えて、大半はリサイクル又は埋め立て処理がなされるだけに留まっているのが現状である。そのリサイクルも有害成分が残存している状態では、用途が限られており、しかも上述のように、処理が暫時延期されただけで、早晩廃棄物としての最終処理が必要であり、また、埋め立て処理用地が不足するのは必至であるという問題点がある。また、この問題はＣＣＡ防腐木材に限らず例えばフェノール・無機フッ化物系防腐剤含有木材の場合にも全く同様の問題を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする課題は、略均質の植物性廃棄物に含まれる有害成分のうち、処理に伴なって発生するガスに同伴されるものは、そのガスから容易に分離され、また、発生するガスに同伴されず、固形分に残留しても、その後の無害化又は抽出処理が容易となる、有害成分を含む植物性廃棄物処理方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明の有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法は、有害成分を含む、略均質の植物性廃棄物Ｄが高温で処理されることによって減量され、しかも前記高温で処理されることによって前記有害成分の少なくとも１つが気化し、排ガスＧに同伴する場合、前記排ガスＧの減温によって固化した有害成分がその排ガスＧから濾過分離されることが含まれる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、前記高温で処理されることが乾留であり、排ガスＧがその乾留によって生じた乾留ガスＤＧの燃焼によるものである。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明の構成に加えて、前記濾過分離に当たって微粉状の濾過助剤ＦＡが前記排ガスＦＧに添加されることを含む。
【００１３】
第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかの構成に加えて、記植物性廃棄物Ｄがひ素を含むものであることである。
【００１４】
第１の発明によれば、排ガスＧに移った有害成分は、煩瑣な湿式処理によらず、例えば簡素で安価な、例えばバグフィルタで濾過分離可能であって、大気中に有害成分が放出されることはない。また、例えば高温処理が焼却である場合、残った固形分は気化しなかった有害成分を含む灰となり、著しく減量されると共に、その灰からの有害成分の溶出防止等の無害化又は有害成分の抽出除去が容易になる。
【００１５】
第２の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果に加えて、得られた炭化物は、多孔質であって、有害成分の抽出除去も容易であり、それによって湿気・臭気・菌等の吸着剤や吸音・断熱材や電磁波遮蔽・遠赤外線放射材が再生される。
【００１６】
第３の発明によれば、上記第１又は第２の発明の作用効果に加えて、燃焼ガスＦＧへ微粉状の濾過助剤ＦＡが添加されれば、それに煙霧状の有害成分が沈着すると共に、バグフィルタ６０上に微細の濾過層が形成されるため、煙霧状の有害成分まで容易に濾過可能である。なお、濾過助剤ＦＡは捕集後も繰り返し戻して利用可能である。
【００１７】
第４の発明によれば、第１乃至第３の発明の何れかの作用効果に加えて、有害成分としてひ素、特にその酸化物は、乾留温度域で気化し、減温によって容易に固化するため、本発明の対象として最適なものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例について、図１及び図２により説明すると、１０は有害成分を含む植物性廃棄物である、例えばＣＣＡ防腐木材を約２センチ長さの細片状に破砕する破砕機、１５はその破砕機１０で得られた細片状の略均質の植物性廃棄物Ｄの定量供給機、２０は乾留炉であって、耐熱金属よりなる回転円筒２１と，その回転円筒２１を包囲する燃焼室２５と，を備えている。
【００１９】
乾留炉２０について詳細説明すると、先ず回転円筒２１は、紙面左側から右側に向かって、僅かに下向きに傾斜していて、両端に近い位置で回転可能に支持体によって支持されていると共に、図示されない歯車等よりなる動力伝達機構に駆動されて低速度で回転し、それによって、左端に供給された細片状の略均質の植物性廃棄物Ｄを転動させながら、左端に向かって移動させる作用を有する。
【００２０】
次に燃焼室２５は、回転円筒２１を囲み、空気Ａと共に供給された燃料Ｆ等を燃焼させると共に、発生した熱を回転円筒２５の壁を介して細片状の略均質の植物性廃棄物Ｄに間接的に伝えることが可能に、箱状又は円筒状に形成されている。
【００２１】
その他、２６は細片状の略均質の植物性廃棄物Ｄの供給室、２７は炭化物Ｃの排出室であって、それぞれ回転円筒体２１に外気が浸入しないよう、両端開口を外気と気密に遮断する機能を有する（図示省略）。その供給室２６には、細片状の略均質の植物性廃棄物Ｄを回転円筒２１の一端に送り込むための、例えばスクリューコンベア等の供給装置１６が水平に挿通されている。
【００２２】
なお、回転円筒２１の周囲には、図２に示すように、燃焼室２５に連通し、回転円筒２１内で発生した乾留ガスＤＧは通すが、残った固形物は通さない構造の多数の連通孔Ｈが設けられている。しかも、燃焼室２５の静圧は僅か負圧に保持されていて、回転円筒２１内で発生した乾留ガスＤＧは燃焼室２５に導かれ、燃料Ｆと共に燃焼し、燃焼排ガスＧとなって、後述するファン７０に誘引され、廃熱回収ボイラ５０、バグフィルタ６０を経て煙突７１から大気へ放出されるよう構成されている。
【００２３】
他方、排出室２７は炭化物Ｃが排出可能に、また、排出された炭化物Ｃはクーラ３０で冷却された後、炭化物貯槽４０に送られ、後述の処理がなされた後、袋詰め機で袋詰めされ、出荷されるようそれぞれ構成されている。
【００２４】
作用について説明する。ＣＣＡ防腐木材筏の細片よりなる植物性廃棄物Ｄが、乾留されることによって、可燃性の乾留ガスＤＧが発生し、有害成分のうち、酸化ひ素が気化する。それと共に、固形分は減量され、炭化物Ｃに転化される。他方、乾留ガスＤＧは連通孔Ｈを経て燃焼室２５に導かれ、空気Ａと接し、燃料Ｆと共に燃焼し、燃焼排ガスＧとなる。なお、燃料Ｆは定常状態では通常不要である。
【００２５】
その燃焼排ガスＧは廃熱回収ボイラ５０に送られ、水に熱を与えることによってスチームを発生し、自らは減温する。その減温によってガス状の酸化ひ素が固化し、一部は廃熱回収ボイラ５０の伝熱管の表面に析出するが、残りは煙霧となって燃焼排ガスＧに同伴する。その伝熱管の表面に析出した酸化ひ素は間欠的にスートブロワによってブローされ、剥離される。なお、その燃焼排ガスＧには、廃熱回収ボイラ５０の前又は後で濾過助剤ＦＡとして、例えば酸化ひ素と化学的親和性を有する微粉状のＣａＯが添加される。
【００２６】
次いで燃焼排ガスＧに同伴する煙霧状の酸化ひ素は以下に述べる状態のバグフィルタ６０によって濾過分離され、無害化された燃焼ガスＧはファン７０、煙突７１を経て大気中に放出される。その際、濾過助剤ＦＡは、バグフィルタ６０に捕捉され、バグ単体のみでは捕捉し難い煙霧状酸化ひ素を確実に捕捉する、目の細かい濾過層を形成する。なお、このバグフィルタ６０で捕捉された濾過助剤ＦＡは、振動等によって１次層を残して剥離され、繰り返し燃焼排ガスＧに添加、再利用される。
【００２７】
他方、得られた炭化物Ｃは、主として炭素よりなり、多孔質であって、含まれる有害成分は無害化も容易であるが、液との接触面積著しく増大しているため、例えばクロムは硫酸による溶出除去も容易であって、湿気・臭気・菌等の吸着剤や吸音・断熱材や電磁波遮蔽・遠赤外線放射材としても利用可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されるため、次の効果を奏する。すなわち、第１の発明によれば、排ガスＧに移った有害成分は、例えば簡素で安価な、例えばバグフィルタ６０で濾過分離可能であって、大気中に有害成分が放出されることはない。また、例えば高温処理が焼却である場合、著しく減量されると共に、その灰からの有害成分の溶出防止等の無害化又は有害成分の抽出除去が容易になる。
【００２９】
第２の発明によれば、第１の発明と同様の効果に加えて、得られた炭化物は、多孔質であって、有害成分が抽出除去も容易であり、それによって湿気・臭気・菌等の吸着剤や吸音・断熱材や電磁波遮蔽・遠赤外線放射材が再生される。
【００３０】
第３の発明によれば、上記第１又は第２の発明の効果に加えて、微粉状の濾過助剤ＦＡの排ガスＧへの添加によって、それに煙霧状の有害成分が沈着すると共に、微細の濾過層が形成されるため、煙霧状の有害成分まで容易に除去可能である。なお、濾過助剤ＦＡは捕集後繰り返し戻して利用可能である。
【００３１】
第４の発明によれば、第１乃至第３の発明の何れかの効果に加えて、有害成分としてひ素、特にその酸化物は、乾留温度域で気化し、減温によって容易に固化するため、本発明の対象として最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す機器構成図である。
【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０破砕機
１５定量供給機
１６供給装置
２１回転円筒
２５燃焼室炉
２６供給室
２７排出室
３０クーラ
４０炭化物貯槽
５０廃熱回収ボイラ
６０バグフィルタ
７０ファン
７１煙突
Ａ空気
Ｃ炭化物
Ｄ植物性廃棄物
ＤＧ乾留ガス
Ｆ燃料
ＦＡ濾過助剤
Ｇ燃焼排ガス
Ｈ連通孔

Claims

有害成分を含む、略均質の植物性廃棄物（Ｄ）が高温で処理されることによって減量され、しかも前記高温で処理されることによって前記有害成分の少なくとも１つが気化し、排ガス（Ｇ）に同伴する場合、
その排ガス（Ｇ）の減温によって固化した有害成分がその排ガス（Ｇ）から濾過分離されることが含まれる
ことを特徴とする、有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法。
前記高温で処理されることが乾留であり、前記排ガス（Ｇ）がその乾留によって生じた乾留ガス（ＤＧ）の燃焼によるものである
ことを特徴とする、請求項１に記載の有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法。
前記濾過分離に当たって微粉状の濾過助剤（ＦＡ）が前記排ガス（Ｇ）に添加される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法。
前記植物性廃棄物（Ｄ）がひ素を含むものである
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の有害成分を含む植物性廃棄物の処理方法。