JP3377777B2 - Ash and soil detoxification method and detoxification equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は灰・土壌の無害化
処理方法及び無害化処理装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for detoxifying ash and soil.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、産業廃棄物、都市塵から排出する
有害物質が生活環境、自然環境延いては地球環境に及ぼ
す影響は深刻化の度合いを益々深めている。特に処理の
一環として焼却が行われるが、これら高温下での酸化・
分解反応に伴い、ダイオキシン類やＰＣＢ、コプラナＰ
ＣＢ等のポリハロゲン化化合物が生成する。そして、こ
れらポリハロゲン化化合物は焼却時の排煙中に含まれ焼
却炉周辺の土壌に沈着する。残存する焼却灰及び補集し
た飛散灰にはやはりこれらポリハロゲン化化合物が残存
し、そのまま廃棄すれば同様に環境を汚染する。環境に
拡散したこれらポリハロゲン化化合物は生体内に侵入し
たとき、高濃度では催奇性を示し低濃度であっても環境
ホルモンとして顕著な影響を及ぼす。焼却自体の技術も
これら毒性物を発生させない方法・装置が開発されてい
るが、未だ完全若しくは実用的とはいえないし、過去に
汚染された灰・土壌は無害化処理されなければならな
い。また、産業廃棄物系では高誘電率絶縁油として、か
つて製品中に使用したポリハロゲン化化合物の沈着した
廃棄物、またはその化合物自体の処理問題も完全な解決
に至っていない。これらによる汚染物も無害化処理の対
象である。2. Description of the Related Art In recent years, the effects of harmful substances emitted from industrial waste and municipal dust on living environment, natural environment and even global environment have become more and more serious. In particular, incineration is performed as a part of the treatment, but oxidation and
Dioxins, PCBs, and coplanar P accompanying the decomposition reaction
A polyhalogenated compound such as CB is produced. Then, these polyhalogenated compounds are contained in the flue gas at the time of incineration and are deposited on the soil around the incinerator. These polyhalogenated compounds remain in the remaining incinerated ash and the collected fly ash, and if they are discarded as they are, they also pollute the environment. When these polyhalogenated compounds diffused into the environment enter the living body, they are teratogenic at high concentrations and exert a significant effect as environmental hormones even at low concentrations. The technology of incineration itself has also developed methods and devices that do not generate these toxic substances, but it is not yet complete or practical, and ash and soil that have been contaminated in the past must be detoxified. Further, in the industrial waste system, as a high dielectric constant insulating oil, the disposal problem of the deposited waste of the polyhalogenated compound used in the product or the compound itself has not been completely solved. Contaminants due to these are also subject to detoxification treatment.

【０００３】さて、基本的にはこれらポリハロゲン化化
合物も極めて高温では分解するので、極高温に曝すこと
により無害化は可能であるが、何しろ灰・土壌というバ
ルキーな形体のものを極高温に至らせるには、莫大な熱
エネルギーが必要であり、しかも装置自体も大型にな
り、経済的に実用にならない。Basically, since these polyhalogenated compounds also decompose at extremely high temperatures, they can be rendered harmless by exposing them to extremely high temperatures. However, ash and soil in bulky forms can be converted to extremely high temperatures. In order to reach the target, enormous heat energy is required, and the device itself becomes large, which is not economically practical.

【０００４】そこで、広範な種類の金属元素またはその
酸化物か、ある種の塩類を触媒として、分解温度を下げ
る提案があるが、灰・土壌自体すでにこれらの金属酸化
物若しくは塩類を含んでいるものであるから、果たして
改めて添加したこれら金属若しくは化合物の効果は疑わ
しい。もしあったとしても、灰・土壌に含まれない極め
て限定された化合物になるに違いなく、そうだとすれば
更に余分な物質を添加するという、従来未知な環境への
影響の危険性などが伴う。Therefore, there is a proposal to lower the decomposition temperature by using a wide variety of metal elements or oxides thereof or certain salts as catalysts, but the ash / soil itself already contains these metal oxides or salts. Therefore, the effect of these newly added metals or compounds is doubtful. Even if there is, it must be a very limited compound that is not contained in ash or soil, and if so, it involves the risk of environmental impact that is unknown until now, such as adding extra substances. .

【０００５】かかる従来技術の難点を克服せんと、先に
本発明者等は極めて新規且つ実用性のある有害物質が含
まれている灰・土壌の無害化処理方法及び装置の提案を
「特願平１２−０４０８５４」として行った。即ち、有
害物質が含まれている灰・土壌に短いパルスの高電圧を
印加して放電させ、そこに発生するプラズマで化学的活
性種を生成させ、これにより灰・土壌中の有害物質を分
解・無害化するというものであった。In order to overcome the drawbacks of the prior art, the inventors of the present invention first proposed a method and apparatus for detoxifying ash and soil containing extremely novel and practical harmful substances. Flat 12-040854 ". That is, a short pulse high voltage is applied to ash / soil containing harmful substances to cause discharge, and chemically active species are generated in the plasma generated there, thereby decomposing harmful substances in ash / soil.・ It was meant to be rendered harmless.

【０００６】当該出願は本発明の基本をなすものである
が、細部の点で解決すべき問題を残しており、例えば着
目有害物質の分解率が３２％と低かった。This application forms the basis of the present invention, but it still has problems to be solved in details, for example, the decomposition rate of the harmful substance of interest was as low as 32%.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点に鑑みなされたものであって、有害物質が含まれて
いる灰・土壌に短いパルスの高電圧を印加して放電さ
せ、そこに発生するプラズマで主としてラジカルからな
る化学的活性種を生成させ、これにより灰・土壌中の有
害物質を高い分解率で分解・無害化する方法及び装置の
提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, in which high voltage of short pulse is applied to ash / soil containing harmful substances to discharge the ash / soil. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for decomposing and detoxifying harmful substances in ash and soil at a high decomposition rate by generating chemically active species mainly consisting of radicals in plasma generated in the above.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は電極を介してパ
ルス幅が極めて短い高電圧のパルス電圧が印加される反
応空間に、有害物質が含まれている灰・土壌を滞留さ
せ、前記パルス電圧印加により発生するプラズマにより
前記有害物質を分解させてなる灰又は／及び土壌(以下
灰・土壌という)の有害物質除去若しくは低減（以下無
害化という）方法であって、前記パルス電圧印加前若し
くは印加中に圧縮作用、大気圧力以下への減圧作用、撹
拌作用、及び加振作用のうち、選択される１又は複数の
作用を前記灰・土壌粒子バルクに付与することを特徴と
するAccording to the present invention, the ash / soil containing a harmful substance is retained in a reaction space to which a high-voltage pulse voltage having an extremely short pulse width is applied via an electrode, and the pulse is applied. A method for removing or reducing harmful substances in ash or / and soil (hereinafter referred to as ash / soil) by decomposing the harmful substances by plasma generated by voltage application (hereinafter referred to as detoxification), or before applying the pulse voltage or It is characterized by imparting to the ash / soil particle bulk one or more actions selected from a compressing action, a depressurizing action below atmospheric pressure, a stirring action, and a vibrating action during application.

【０００９】灰・土壌は細かな固体粒子が凝集するか、
または互いに部分的に融着した小塊の集合体であるの
で、灰・土壌の基本を構成する固体細粒子周辺は多量の
気体空間を従えており、嵩密度が低く、物質的に不連続
であり等方的でない。そして本発明の着眼するポリハロ
ゲン化化合物を代表とする有害物質は、個々の細粒子表
面上に吸着されている。Whether fine solid particles aggregate in ash or soil,
Or, since they are aggregates of small particles that are partially fused to each other, the solid fine particles that form the basis of ash and soil are accompanied by a large amount of gas space, have a low bulk density, and are physically discontinuous. It is not isotropic. The harmful substance represented by the polyhalogenated compound of the present invention is adsorbed on the surface of each fine particle.

【００１０】一方、本発明が利用する有害物質の分解反
応の性格から推して、その反応速度は有害物質の粒子表
面上の濃度のみでなく、プラズマによって生成した化学
的活性種すなわちラジカルの濃度しかも粒子表面上にお
ける濃度にも依存するはずである。このことは先ず第一
義的に灰・土壌粒子表面上にプラズマを均一且つ高密度
に発生させることが反応速度を速めるには必須の条件で
ある。即ちこの条件は本発明の前記パルス電圧印加前若
しくは印加中に圧縮作用、大気圧力以下への減圧作用、
撹拌作用、及び加振作用のうち、選択される１又は複数
の作用を前記灰・土壌粒子バルクに付与することで実現
する。On the other hand, in view of the nature of the decomposition reaction of harmful substances used in the present invention, the reaction rate is not only the concentration of harmful substances on the particle surface, but also the concentration of chemically active species generated by plasma, that is, radicals. It should also depend on the concentration on the particle surface. This means that, first of all, it is essential condition to generate plasma uniformly and at high density on the surface of ash / soil particles in order to accelerate the reaction rate. That is, this condition is a compression action before or during the application of the pulse voltage of the present invention, a decompression action below atmospheric pressure,
It is realized by imparting one or a plurality of actions selected from a stirring action and a vibration action to the ash / soil particle bulk.

【００１１】本発明の当該方法を実施するには少なくと
も有害物質が含まれている灰・土壌が滞留可能な反応容
器と該反応容器に備えられたパルス幅が極めて短い高電
圧のパルス電圧を印加すべき正電極と負電極、当該灰・
土壌粒子表面上にプラズマを均一且つ高密度に発生させ
る手段を有している装置であることが必要である。即
ち、本発明では前記パルス電圧印加前若しくは印加中に
圧縮作用、大気圧力以下への減圧作用、撹拌作用、及び
加振作用のうち、選択される１又は複数の作用を前記灰
・土壌粒子バルクに付与する手段でこれを実現できる。In order to carry out the method of the present invention, a reaction container capable of accumulating at least ash and soil containing harmful substances and a high-voltage pulse voltage with a very short pulse width provided in the reaction container are applied. Positive electrode and negative electrode, the ash
It is necessary that the apparatus has a means for generating plasma uniformly and at high density on the surface of soil particles. That is, in the present invention, one or a plurality of actions selected from the compressing action, the depressurizing action below atmospheric pressure, the stirring action, and the vibrating action before or during the application of the pulse voltage are applied to the ash / soil particle bulk. This can be realized by means of giving to.

【００１２】さらに本発明は前記パルス電圧のパルス幅
Ｔ（ｓｅｃ）は、前記正電極と負電極との間の距離をｄ
（ｃｍ）、気体中のストリーマー放電進展速度をｖ（ｃ
ｍ／ｓｅｃ）、円周率をπとすると、次式で表される幅
以上とし、 Ｔ＝（ｄ／ｖ）×π／２ λを正電極と負電極との間の気体温度が３００Ｋ、気体
圧力が１気圧のときの気体分子間の平均距離（平均自由
工程に比例する定数）を１としたときの相対値とすれ
ば、前記パルス幅の電圧値は前記正電極と負電極との間
の電界強度を５λ（ｋＶ／ｃｍ）以上にするような値と
したことも特徴とする。Further, according to the present invention, the pulse width T (sec) of the pulse voltage is the distance between the positive electrode and the negative electrode d.
(Cm), the streamer discharge progress rate in gas is v (c
m / sec) and the pi is π, the width is equal to or larger than the width expressed by the following equation, and T = (d / v) × π / 2 λ is set to a gas temperature between the positive electrode and the negative electrode of 300 K, When the average distance between gas molecules (constant proportional to the mean free path) when the gas pressure is 1 atm is taken as a relative value, the voltage value of the pulse width is the voltage value of the positive electrode and the negative electrode. It is also characterized in that the electric field strength between them is set to a value of 5λ (kV / cm) or more.

【００１３】本発明では放電によるプラズマで化学的に
活性なラジカルを発生させる必要があるから、プラズマ
は粒子表面付近の気体分子を励起させてラジカルとする
に十分なエネルギーとそのラジカルが有害物質と反応を
完結させるに十分な活性化エネルギーを与えなければな
らない。本発明ではかかる条件を満たす電極間に加える
べき電圧、パルス幅の検討の結果の経験値として前記限
定的数値を得たものである。さらに、前記したようにプ
ラズマは大きいほどよいことから、プラズマ発生させる
ための高電圧パルス印加の繰り返し数を増加させる。即
ちパルス周波数を大きくするのが好ましいが、これも上
限があり、それは１ｋｐｐｓ程度である。これはガスが
絶縁回復するのに必要な時間１ｍｓに起因する。In the present invention, since it is necessary to generate chemically active radicals in the plasma due to discharge, the plasma has sufficient energy to excite gas molecules near the particle surface to form radicals and the radicals are harmful substances. Sufficient activation energy must be provided to complete the reaction. In the present invention, the above-mentioned limited numerical value is obtained as an empirical value as a result of the examination of the voltage and pulse width to be applied between the electrodes satisfying such conditions. Further, as described above, the larger the plasma, the better. Therefore, the number of repetitions of high voltage pulse application for plasma generation is increased. That is, it is preferable to increase the pulse frequency, but this also has an upper limit, which is about 1 kpps. This is due to the time 1 ms required for the gas to recover the insulation.

【００１４】従って、本発明の装置にはこのようなパル
ス電圧を発生させることの可能な、高電圧パルス発生装
置を付帯させることが必要である。Therefore, it is necessary to equip the device of the present invention with a high voltage pulse generator capable of generating such a pulse voltage.

【００１５】さて本発明はプラズマエネルギーを利用す
るものであるから、当然高い熱エネルギーは本質的に必
要とせず、本発明の方法を行う温度条件は低温でよい。
即ち、本発明は前記反応空間に滞留する有害物質が含ま
れている灰・土壌の温度を略２００℃以下好ましくは１
５０℃以下で、前記パルス電圧を印加することも特徴と
する。一般にこの理由として，ゴミ焼却炉等の集塵装置
から排出される灰の温度は１５０℃以下であり，処理装
置を適応する場所，気温等の因子で処理する灰温度が大
きく変化するためである。Since the present invention utilizes plasma energy, naturally high thermal energy is not essential, and the temperature condition for carrying out the method of the present invention may be low temperature.
That is, in the present invention, the temperature of the ash / soil containing the harmful substance staying in the reaction space is about 200 ° C. or less, preferably 1 or less.
It is also characterized in that the pulse voltage is applied at 50 ° C. or lower. Generally, this is because the temperature of ash discharged from a dust collector such as a dust incinerator is 150 ° C. or lower, and the ash temperature to be treated varies greatly depending on factors such as the place to which the treatment device is applied and the temperature. .

【００１６】さらに本発明は前記反応容器内の有害物質
が含まれている灰・土壌粒子バルクを圧縮した状態でプ
ラズマを発生させることも特徴とする。前記したよう
に、灰・土壌は本質的にはバルキーなものであるので、
そのままの状態で電極間に投入してプラズマを発生させ
ても先に述べたように、反応系の化学種どうしの全体と
しての濃度効果も希薄であることも然ることながら、活
性種であるラジカル濃度は粒子表面で高濃度であるべき
なので、プラズマは粒子表面上に沿面的に連続して発生
させなければならない。従って、粒子はなるべく密度高
く圧縮した状態が好ましいのである。別にラジカル密度
に関しては、ラジカル密度が高いほどダイオキシン類と
の分解速度が増加して分解率が高くなり、これは前述し
たプラズマ密度とほぼ比例関係にあると考えられる。Further, the present invention is characterized in that plasma is generated in a state where the ash / soil particle bulk containing harmful substances in the reaction vessel is compressed. As mentioned above, since ash and soil are essentially bulky,
Even if the plasma is generated by pouring it between the electrodes as it is, as described above, the concentration effect of the chemical species in the reaction system as a whole is weak, but the radical concentration of the active species is Should be highly concentrated on the surface of the particle, so the plasma must be continuously generated along the surface of the particle. Therefore, it is preferable that the particles are compressed as densely as possible. Regarding the radical density, the higher the radical density, the higher the decomposition rate with dioxins and the higher the decomposition rate, which is considered to be approximately proportional to the plasma density described above.

【００１７】而して本発明の装置は前記反応容器内の有
害物質が含まれている灰・土壌粒子バルクを圧縮した状
態でプラズマを発生させるための、圧縮手段を備えてい
ることを特徴とする。Thus, the apparatus of the present invention is equipped with a compression means for generating plasma in a state in which the ash / soil particle bulk containing harmful substances in the reaction vessel is compressed. To do.

【００１８】さらに本発明は反応容器内の有害物質が含
まれている灰・土壌粒子バルク存在空間の体積を減少さ
せて圧縮することも特徴とする。これは圧縮方法の一態
様であるが、例えば反応容器内の有害物質が含まれてい
る灰・土壌粒子バルク存在空間の体積の減少を反応容器
の上面、下面若しくは側面から体積規定面を該灰・土壌
粒子バルク存在空間方向へ移動して、言い換えれば押圧
して行うこともできる。Further, the present invention is characterized in that the volume of the ash / soil particle bulk existing space containing the harmful substance in the reaction vessel is reduced and compressed. This is one mode of the compression method, but for example, the volume of the ash / soil particle bulk containing space containing the harmful substance in the reaction vessel is reduced from the upper surface, the lower surface or the side surface of the reaction vessel by using the ash. -It is also possible to move by moving in the space direction of the soil particle bulk space, in other words, pressing.

【００１９】従って、本発明の装置は反応容器内の有害
物質が含まれている灰・土壌粒子バルク存在空間の体積
を減少させることにより圧縮可能な体積減少手段を備え
ていることも特徴とする。これは、反応容器の上面、下
面若しくは側面から体積規定面を該灰・土壌粒子バルク
存在空間方向へ移動して行う押圧手段をそなえていても
よい。Therefore, the apparatus of the present invention is also characterized in that it is provided with a volume reducing means capable of being compressed by reducing the volume of the ash / soil particle bulk existing space containing the harmful substance in the reaction vessel. . This may be provided with a pressing means for moving the volume defining surface from the upper surface, the lower surface or the side surface of the reaction vessel in the space direction of the ash / soil particle bulk.

【００２０】さらに本発明は反応容器内の有害物質が含
まれている灰・土壌粒子バルク存在空間を大気圧力以下
への減圧にして空気を除去することで圧縮することも特
徴とする。前記したように、粒子若しくは凝集塊は気体
を従えてバルキーになっているが、通常気体は空気であ
る。大気圧力以下への減圧にして空気を除去し粒子間若
しくは粒子塊間を密着させることでも圧縮することがで
きる。粒子バルクに振動を与えつつ大気圧力以下への減
圧をすればさらに効率的な圧縮が可能である。Furthermore, the present invention is also characterized in that the ash / soil particle bulk existing space containing harmful substances in the reaction vessel is decompressed to atmospheric pressure or less to remove air and thereby compress. As mentioned above, the particles or agglomerates are bulky along with the gas, but the gas is usually air. It can also be compressed by reducing the pressure to atmospheric pressure or less to remove air and bring the particles or particle agglomerates into close contact with each other. Even more efficient compression is possible if the particle bulk is vibrated while the pressure is reduced below atmospheric pressure.

【００２１】これは本発明の装置に配置接続された真空
ポンプ等の反応容器内の灰・土壌粒子バルク存在空間を
大気圧力以下への減圧にして空気を除去することで圧縮
する事のできる反応容器内の大気圧力以下への減圧手段
を備えていることで可能である。さらに加振器を付帯さ
せて振動を与えることも可能である。大気圧力以下にす
る場合、吸引したガスにダイオキシン類が含まれている
場合があるが、吸引ガスはバッグフィルターを備えた排
ガス煙道径路経由で大気に放出するか、ガスをさらにプ
ラズマ分解装置を通して無害化する（特願平１１−２８
５０８０、特願２０００−１１９２７０）などの手段で
大気の汚染を防止する。This is a reaction that can be compressed by removing the air by reducing the ash / soil particle bulk existing space in the reaction container such as a vacuum pump arranged and connected to the apparatus of the present invention to atmospheric pressure or less. This is possible by providing a pressure reducing means for reducing the pressure to the atmospheric pressure in the container or less. It is also possible to attach a vibrator to give vibration. When the pressure is lower than atmospheric pressure, the sucked gas may contain dioxins, but the sucked gas should be released to the atmosphere via the exhaust gas flue path equipped with a bag filter, or the gas should be further passed through a plasma decomposition device. Detoxify (Japanese Patent Application No. 11-28
5080, Japanese Patent Application No. 2000-119270) to prevent air pollution.

【００２２】さらに本発明は有害物質が含まれている灰
・土壌を前記反応容器内に投入するとき、音波若しくは
衝撃波を作用させることで当該灰・土壌の粒子バルクを
圧縮することも特徴とする。即ち、粒子に音波による振
動のエネルギーを与え、粒子間隔を密に充填するのであ
る。さらに衝撃波であれば、エネルギーの度合いは高く
衝撃波の通過が齎す真空状態がよりいっそうの効果を生
む。Further, the present invention is characterized in that, when ash / soil containing a harmful substance is put into the reaction vessel, a particle bulk of the ash / soil is compressed by applying a sound wave or a shock wave. . That is, the vibration energy due to the sound wave is applied to the particles, and the intervals between the particles are closely packed. In the case of a shock wave, the energy level is high and the vacuum state caused by the passage of the shock wave produces a further effect.

【００２３】このような効果を与えることのできる本発
明の装置は音波発生器若しくは衝撃波発生器をそなえて
いることを特徴とする。なお、衝撃波を用いる場合、本
発明の中心電極は衝撃に耐え得る機械的強度を備え持つ
必要がある。従って線状より棒状の如くその径が大きい
ものが有効である。但し、あまり大きいとプラズマが生
成し難くなるので、有効な放電を生成する最大の条件を
選んで行うことが好ましい。The device of the present invention capable of providing such an effect is characterized by including a sound wave generator or a shock wave generator. When using a shock wave, the center electrode of the present invention needs to have mechanical strength capable of withstanding a shock. Therefore, it is effective that the diameter thereof is larger than that of the linear shape such as the rod shape. However, if it is too large, it becomes difficult to generate plasma, so it is preferable to select the maximum condition for generating effective discharge.

【００２４】さらに本発明は前記反応容器内の有害物質
が含まれている灰・土壌粒子相互の相対位置の変化及び
灰・土壌粒子の均一化をさせつつプラズマを発生させる
ことも特徴とする。例えば、反応容器内電極間の灰・土
壌が滞留する空間に攪拌手段を設け、これを駆動して灰
・土壌を攪拌することにより灰・土壌粒子相互の相対位
置の変化及び灰・土壌粒子の均一化をさせてもよい。こ
れは、灰・土壌へのプラズマ照射率は高いほどよい。即
ち、パルスあたりのプラズマはストリーマー放電と呼ば
れる枝状の放電を形成するため、照射度が低い。そこ
で、照射率を向上させるためには灰・土壌を攪拌しなが
らプラスマを生成させることが重要である。また、粒子
若しくは粒子塊の形態は様々で、それぞれの形態間の対
立状態で放電のし易さ、し難さがあるのを均質化する効
果があるとともに、反応種、生成種の物質移動速度を助
け反応速度を速める効果を生じるのである。Further, the present invention is characterized in that plasma is generated while the relative positions of the ash and soil particles containing the harmful substance in the reaction vessel are changed and the ash and soil particles are made uniform. For example, a stirring means is provided in the space between the electrodes in the reaction vessel where the ash / soil stays, and by driving this to stir the ash / soil, the relative position of the ash / soil particles changes and the ash / soil particles You may make it uniform. The higher the plasma irradiation rate of ash and soil, the better. That is, since the plasma per pulse forms a branch discharge called streamer discharge, the irradiation degree is low. Therefore, in order to improve the irradiation rate, it is important to generate plasma while stirring the ash and soil. In addition, the morphology of particles or particle lumps varies, and it has the effect of homogenizing the ease and difficulty of electric discharge in the confrontation state between each morphology, and the mass transfer rate of reactive species and produced species. It has the effect of speeding up the reaction speed.

【００２５】装置としては、灰・土壌を攪拌することに
より灰・土壌粒子相互の相対位置の変化及び灰・土壌粒
子を均一化をさせることのできる攪拌手段を反応容器内
に備えることで可能となる。電極間の空間に配置、駆動
することになるので非導電体であるべきであり、何らか
の駆動手段に接続していなければならない。As the apparatus, it is possible to equip the reaction vessel with a stirring means capable of stirring the ash / soil to change the relative positions of the ash / soil particles and homogenizing the ash / soil particles. Become. It should be a non-conductor as it will be placed and driven in the space between the electrodes and must be connected to some driving means.

【００２６】さらに、この方法は反応容器中の有害物質
が含まれている灰・土壌バルクに機械的振動を与えて行
ってもよく、該灰・土壌バルクに音波を作用させても可
能である。更には、反応容器中の有害物質が含まれてい
る灰・土壌バルクをガス流中で流動させ、いわゆる流動
床中で放電してもよい。Further, this method may be carried out by applying mechanical vibration to the ash / soil bulk containing harmful substances in the reaction vessel, or by applying a sound wave to the ash / soil bulk. . Furthermore, the ash / soil bulk containing harmful substances in the reaction vessel may be fluidized in a gas flow and discharged in a so-called fluidized bed.

【００２７】装置としては灰・土壌バルクに機械的振動
を与えて灰・土壌の粒子バルクの圧縮及び／又は灰・土
壌粒子相互の相対位置の変化及び灰・土壌粒子の均一化
を行うことのできる振動手段、音波発生器を備えている
ことで可能となる。As an apparatus, mechanical vibration is applied to the ash / soil bulk to compress the ash / soil particle bulk and / or to change the relative position of the ash / soil particles relative to each other and to homogenize the ash / soil particles. This is possible because the vibrating means and the sound wave generator are provided.

【００２８】流動床中の放電では相対立する電極を持つ
反応容器中で有害物質が含まれている灰・土壌バルクが
ガス流中で流動することのできる流動手段を備えている
ことが必要で、具体的には少なくとも適切な流動塔、ベ
ッド、ガス吹きこみ口等を備えればよい。For discharge in a fluidized bed, it is necessary to provide a flow means capable of flowing ash / soil bulk containing harmful substances in a gas flow in a reaction vessel having electrodes facing each other. Specifically, at least an appropriate fluidized column, bed, gas inlet, etc. may be provided.

【００２９】さらに本発明の別の新規かつ有効な方法
は、実質的に酸素を排除した状態で前記全ての方法を行
うことを特徴とする。酸素源は大気中では空気であっ
て、空気を排除するのと同義としてよい。酸素が好まし
くない影響を及ぼすその機構は必ずしも詳らかではない
が、例えばダイオキシンがラジカルにより折角その前駆
体（分解途上の中間体）まで変化したところを、該前駆
体を再びダイオキシンへ再結合する反応径路を酸素が助
長するため、ダイオキシンの平衡濃度が低下しないとい
うことが考えられる。繰り返して強調すると、灰・土壌
中にはダイオキシン前駆物質（クロロベンゼン、クロロフ
ェノールなどのベンゼン化合物）が存在するため、分解
雰囲気に酸素が存在すると生成反応が誘発され分解率の
低下若しくは逆にダイオキシンが生成される現象が生じ
る。そのため極力酸素を排除した雰囲気で分解してダイ
オキシンの再生成を防止するのが重要である。本発明者
等はこれを実験的に確かめ本発明に到達したものであ
る。大気圧力以下への減圧状態にして空気を排除し圧縮
する方法を前述したが、これは同時に本発明の酸素を除
去する効果があるのでいっそう好ましい。Yet another novel and effective method of the present invention is characterized in that all the above-mentioned methods are carried out in the state of substantially eliminating oxygen. The oxygen source is air in the atmosphere, and may be synonymous with excluding air. Although the mechanism by which oxygen has an unfavorable effect is not necessarily clear, for example, when dioxin is radically changed to its precursor (intermediate intermediate), a reaction path for recombining the precursor with dioxin It is conceivable that the equilibrium concentration of dioxin does not decrease because oxygen promotes oxygen. To reiterate, since dioxin precursors (benzene compounds such as chlorobenzene and chlorophenol) are present in ash and soil, the presence of oxygen in the decomposition atmosphere induces a production reaction, which lowers the decomposition rate or, conversely, dioxins. The phenomenon that is generated occurs. Therefore, it is important to decompose in an atmosphere in which oxygen is excluded as much as possible to prevent re-generation of dioxin. The present inventors have confirmed this experimentally and arrived at the present invention. The method of removing air and compressing the material under the reduced pressure below atmospheric pressure has been described above, but this is more preferable because it has the effect of removing oxygen according to the present invention.

【００３０】本発明の具体的な有効性を実機に適用した
場合の経済性で説明すると、大規模ゴミ焼却炉（１５０
トン／日の規模）では１０トン／日の捕集灰が排出され
る。したがって、毎秒０．１１６ｋｇの灰を処理する必
要がある。これまでの試験において０．２ｋｇの灰を処
理するのに必要なエネルギーは約１〜１０ｋJであるの
で必要電源容量は約１．７〜１７ｋWの電源でよく、従
来技術である溶融してから処理する方法に比べると１〜
２桁ほど小さいエネルギーで処理可能であった。装置シ
ステムは３００秒のバッチ処理となるため、０．１１６
ｋｇ×３００秒＝３５ｋｇ処理可能な装置でよく、灰の
比重は０．３程度であるため、約１００リットル反応容
器が２連式（相互バッチ運転）となり、装置もコンパク
トになる。Explaining the concrete effectiveness of the present invention in terms of economic efficiency when applied to an actual machine, a large-scale waste incinerator (150
(Tons / day scale), 10 tons / day of collected ash is discharged. Therefore, it is necessary to process 0.116 kg of ash per second. In the tests so far, the energy required to process 0.2 kg of ash is about 1 to 10 kJ, so the required power supply capacity is about 1.7 to 17 kW. 1 compared to the method
It could be processed with energy as small as two digits. Since the equipment system is batch processing for 300 seconds, 0.116
A device capable of processing kg × 300 seconds = 35 kg is sufficient, and since the specific gravity of ash is about 0.3, the reaction vessel of about 100 liters becomes a double type (mutual batch operation), and the device becomes compact.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施の形態としての例を詳しく説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example as an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００３２】以下に説明する本発明の実施例では、図１
に示す構造の装置を基本として、これに本発明の各構成
を付帯若しくは配置した装置にて灰・土壌の無害化処理
を行う。即ち、図１において、円筒電極３が反応容器１
を兼ね、その中心部に線電極４が配置され、反応空間２
中に灰・土壌を滞留させパルス電圧発生装置５により高
圧パルスを両電極間に印加し、プラズマを発生させて、
該灰・土壌の無害化処理を行う。なお、本反応容器は単
体で説明しているが、複数本を並列的に集合して、一体
となし、これを用いても同様であることは言うまでもな
いし、反応容器、電極の形態や、反応空間の形態が変化
しても本発明の内容には変りはない。また、説明はバッ
チ反応形式でおこなったが、適宜な滞留時間を与えれば
投入、抜きだしを定常的に行う連続形式でも変わりな
い。In the embodiment of the present invention described below, FIG.
Based on the device having the structure shown in FIG. 1, ash and soil are detoxified by a device having the components of the present invention attached or arranged thereto. That is, in FIG. 1, the cylindrical electrode 3 is the reaction container 1
The linear electrode 4 is arranged in the center of the reaction space 2
Ashes and soil are retained inside, high voltage pulse is applied between both electrodes by the pulse voltage generator 5, and plasma is generated,
Detoxify the ash and soil. Although the present reaction vessel is described as a single body, it is needless to say that a plurality of pieces are gathered in parallel to form an integrated body, and the same applies to the reaction vessel, the form of the electrode, and the reaction. Even if the shape of the space changes, the content of the present invention does not change. Further, the explanation was given in the batch reaction system, but the continuous system in which the charging and withdrawing are performed steadily does not change even if an appropriate residence time is given.

【００３３】（実施例１）図２において、１は反応容
器、２は反応空間、３は容器を兼ねた円筒電極、４は線
電極、２１は体積規定面であって具体的には上部から押
圧する事のできる円筒電極内側面に沿って上下可動自在
の円板、２２は押圧力であって、該押圧力によって円板
を下降させ、反応空間２に滞留させた灰・土壌粒子バル
クを圧縮した状態でパルス電圧印加をしプラズマを発生
させた。(Example 1) In FIG. 2, 1 is a reaction vessel, 2 is a reaction space, 3 is a cylindrical electrode also serving as a vessel, 4 is a linear electrode, and 21 is a volume defining surface, specifically from the top. A disc that can be moved up and down along the inner surface of the cylindrical electrode that can be pressed, and 22 is a pressing force, and the pressing force causes the disk to descend, and the ash / soil particle bulk retained in the reaction space 2 A pulse voltage was applied in a compressed state to generate plasma.

【００３４】（実施例２）図３において、１は反応容
器、２は反応空間、３は容器を兼ねた円筒電極、４は線
電極、３１は音波発生器若しくは衝撃波発生器、３２は
灰・土壌バルクに振動を与えることのできる加振器、３
３は真空ポンプなど真空装置に接続した接続配管、３４
は空気抜き配管である。これにより、灰・土壌バルクを
反応容器に投入しつつ、音波若しくは衝撃波を作用させ
粒子を圧密した。また、別の実施バッチでは加振器によ
って、振動を与えつつ灰・土壌バルクを反応容器に投入
して粒子を圧密した。この際バルクに包含する空気が容
易に抜けるよう空気抜き配管３４を設けた。また、本実
施例では、真空装置に接続した接続配管３３を備え投入
した灰・土壌が滞留する反応空間を大気圧力以下への減
圧にすることで灰・土壌バルクを圧縮可能にしてある。(Example 2) In FIG. 3, 1 is a reaction vessel, 2 is a reaction space, 3 is a cylindrical electrode also serving as a vessel, 4 is a linear electrode, 31 is a sound wave generator or shock wave generator, and 32 is ash. Shaker that can give vibration to soil bulk, 3
3 is a connection pipe connected to a vacuum device such as a vacuum pump, 34
Is an air vent pipe. As a result, while the ash / soil bulk was charged into the reaction vessel, sound waves or shock waves were applied to consolidate the particles. In another batch, the ash / soil bulk was put into a reaction vessel while being vibrated by a shaker to consolidate the particles. At this time, the air vent pipe 34 is provided so that the air contained in the bulk can easily escape. Further, in this embodiment, the ash / soil bulk can be compressed by reducing the pressure of the reaction space in which the ash / soil stays, which is provided with the connection pipe 33 connected to the vacuum device, to atmospheric pressure or less.

【００３５】（実施例３）図４は更に偏芯心回転器４１
を備え攪拌効果により、粒子相互の相対位置の変化及び
灰・土壌粒子の均一化をさせつつプラズマを発生させる
ことができる。この方法の特徴は，灰・土壌粒子の流動
化と圧縮化が同時に実現でき，好都合な方法である。(Embodiment 3) FIG. 4 further shows an eccentric rotator 41.
With the stirring effect, plasma can be generated while changing the relative positions of the particles and making the ash and soil particles uniform. The feature of this method is that it is possible to realize fluidization and compression of ash and soil particles at the same time, which is a convenient method.

【００３６】（実施例４）図５は非伝導体の回転ロッド
５１を複数本反応空間内に挿入して、これが線電極４を
中心に矢印５２方向に公転するように構成してある。こ
の機構の攪拌効果により、粒子相互の相対位置の変化及
び灰・土壌粒子の均一化をさせつつプラズマを発生させ
ることができる。(Embodiment 4) In FIG. 5, a plurality of non-conductive rotating rods 51 are inserted into the reaction space so that they revolve around the linear electrode 4 in the direction of arrow 52. By the stirring effect of this mechanism, plasma can be generated while changing the relative positions of the particles and making the ash and soil particles uniform.

【００３７】図８に圧縮、大気圧力以下への減圧、攪拌
の効果を攪拌回数を変化させて、ポリクロルダイオキシ
ンの分解率を追跡した結果を示す。「ブランク」は特に
圧縮も大気圧力以下への減圧せず、攪拌のみを与えたサ
ンプルの分解率、「灰圧縮」は密度を１．５倍になるま
で圧縮して攪拌を与えたサンプルの分解率、「圧縮＋大
気圧力以下への減圧」はさらに真空ポンプで０．２気圧
まで大気圧力以下への減圧にして、攪拌を与えたサンプ
ルの分解率である。FIG. 8 shows the results of tracing the decomposition rate of polychlordioxin by changing the number of times of stirring, the effects of compression, decompression below atmospheric pressure, and stirring. "Blank" is the decomposition rate of the sample that was given only stirring without compression or depressurization to atmospheric pressure, "Ash compression" is the decomposition of the sample that was compressed to 1.5 times its density and then stirred. The rate, “compression + decompression to atmospheric pressure or less”, is the decomposition rate of the sample that was agitated by further reducing the pressure to atmospheric pressure or less to 0.2 atm with a vacuum pump.

【００３８】図９は上記の処理をしているときのプラズ
マ発生状況を写真にして示したもので、灰・土壌粒子バ
ルク表面にプラズマが密に発生している(Ｃ)「圧縮＋大
気圧力以下への減圧」ほど分解率が高いことが分かる。FIG. 9 is a photograph showing the state of plasma generation during the above treatment. Plasma is densely generated on the ash / soil particle bulk surface (C) "compression + atmospheric pressure". It can be seen that the decomposition rate is higher as the pressure is reduced to below.

【００３９】（実施例５）本実施例は酸素の影響を示し
た物である。処理条件として、分解時間３００秒とし、
印加するパルス電圧を４０ｋＶ（２０ｋＶ／ｃｍ）、パ
ルス幅を１００ｎｓとし、３０秒ごとに１０回の攪拌を
行った。反応前のサンプル（ブランク）、空気存在下で
処理したサンプル（酸素２１％）、空気を窒素で置換し
て実質的に酸素のない状態（酸素０％）で処理したサン
プルにつき汚染化合物毎にその残存量（未分解量）を測
定した。図６はポリクロルダイオキシンについてその塩
素数４、５、６の化合物の残総量の状況である。図７は
ポリクロルジベンゾフランについてその塩素数４、５、
６の化合物の残総量の状況である。両図から、酸素排除
の効果が有効であることが明瞭である。(Embodiment 5) This embodiment shows the effect of oxygen. As the processing condition, the decomposition time is 300 seconds,
The applied pulse voltage was 40 kV (20 kV / cm), the pulse width was 100 ns, and stirring was performed 10 times every 30 seconds. For each contaminated compound, a sample before reaction (blank), a sample treated in the presence of air (oxygen 21%), and a sample treated in a substantially oxygen-free state (oxygen 0%) by substituting nitrogen with air were used. The residual amount (undegraded amount) was measured. FIG. 6 shows the residual total amount of compounds having chlorine numbers of 4, 5, and 6 with respect to polychlordioxin. FIG. 7 shows that the chlorine number of polychlorodibenzofuran is 4, 5,
This is the situation of the remaining total amount of the compound of No. 6. From both figures, it is clear that the effect of oxygen exclusion is effective.

【００４０】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有害物質が含まれている灰・土壌に短いパルスの高電圧
を印加して放電させ、そこに発生するプラズマで主とし
てラジカルからなる化学的活性種を生成させ、これによ
り灰・土壌中の有害物質を高い分解率で分解・無害化す
る方法及び装置の提供が可能となった。As described above, according to the present invention,
A short pulse of high voltage is applied to ash / soil containing harmful substances to discharge them, and the plasma generated there produces chemically active species mainly consisting of radicals. It has become possible to provide a method and an apparatus for decomposing and detoxifying a slag with a high decomposition rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の各実施例に係わる電極を有する反応
容器の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a reaction container having an electrode according to each embodiment of the present invention.

【図２】 本発明の実施例９に係わる電極及び体積規定
面を有する反応容器の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a reaction container having an electrode and a volume defining surface according to Example 9 of the present invention.

【図３】 本発明の実施例９に係わる電極及び音波発生
器等を有する反応容器の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a reaction container having an electrode, a sound wave generator and the like according to a ninth embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の実施例９に係わる電極及び音波発生
器等に加え偏心回転器を有する反応容器の概念図であ
る。FIG. 4 is a conceptual diagram of a reaction container having an eccentric rotator in addition to an electrode, a sound wave generator, etc. according to Example 9 of the present invention.

【図５】 本発明の実施例９に係わる電極及び複数本の
回転ロッドを有する反応容器の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of a reaction container having an electrode and a plurality of rotating rods according to a ninth embodiment of the present invention.

【図６】 本発明の実施例９に係わる酸素濃度のダイオ
キシン残存濃度に及ぼす影響を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the effect of oxygen concentration on residual dioxin concentration according to Example 9 of the present invention.

【図７】 本発明の実施例９に係わる酸素濃度のジベン
ゾフラン残存濃度に及ぼす影響を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the effect of oxygen concentration on dibenzofuran residual concentration according to Example 9 of the present invention.

【図８】 本発明の実施例９に係わる圧縮・大気圧力以
下への減圧・攪拌の効果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the effects of compression / decompression below atmospheric pressure and stirring according to Example 9 of the present invention.

【図９】 本発明の効果を示すために、灰・土壌表面に
おけるプラズマの発生状態を比較的に現した写真であ
る。FIG. 9 is a photograph relatively showing the generation state of plasma on the ash / soil surface in order to show the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 反応容器 ２ 反応空間 ３ 円筒電極 ４ 線電極 ５ パルス電圧発生装置 ２１ 体積規定面 ２２ 押圧力 ３１ 音波若しくは衝撃波発生器 ３２ 加振器 ３３ 真空装置接続配管 ３４ 空気抜き配管 ４１ 偏心回転器 ５１ 回転ロッド 1 reaction vessel 2 reaction space 3 Cylindrical electrode 4-wire electrode 5 pulse voltage generator 21 Volume regulation surface 22 Pressing force 31 Sound wave or shock wave generator 32 shaker 33 Vacuum device connection piping 34 Air vent pipe 41 Eccentric rotator 51 rotating rod

フロントページの続き (72)発明者 小林 勝彦 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式 会社横浜製作所内 (72)発明者 志田 恵 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱 重工業株式会社横浜研究所内 (56)参考文献 特開 平10−28836（ＪＰ，Ａ) 特開2001−110595（ＪＰ，Ａ) 特開2001−225050（ＪＰ，Ａ) 特開2000−126542（ＪＰ，Ａ) 特開2001−238981（ＪＰ，Ａ) 特開2000−167528（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00 B09C 1/00 - 1/10 A62D 3/00 B01J 19/00 - 19/32 Front page continued (72) Inventor Katsuhiko Kobayashi 12 Nishiki-cho, Naka-ku, Yokohama City Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Yokohama Works (72) Inventor, Megumi Shida 1-8-1 Sachiura, Kanazawa-ku, Yokohama City Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Yokohama Research Institute ( 56) References JP-A-10-28836 (JP, A) JP-A-2001-110595 (JP, A) JP-A-2001-225050 (JP, A) JP-A-2000-126542 (JP, A) JP-A-2001-238981 (JP, A) JP 2000-167528 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) B09B 3/00-5/00 B09C 1/00-1/10 A62D 3 / 00 B01J 19/00-19/32

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電極を介してパルス幅が極めて短い高電
圧のパルス電圧が印加される反応空間に、有害物質が含
まれている灰・土壌を滞留させ、前記パルス電圧印加に
より発生するプラズマにより前記有害物質を分解させて
なる灰又は／及び土壌(以下灰・土壌という)の有害物質
除去若しくは低減（以下無害化という）方法であって、
前記パルス電圧印加前若しくは印加中に圧縮作用、大気
圧力以下への減圧作用、撹拌作用、及び加振作用のう
ち、選択される１又は複数の作用を前記灰・土壌粒子バ
ルクに付与することを特徴とする灰・土壌の無害化処理
方法。1. An ash or soil containing a harmful substance is retained in a reaction space to which a high-voltage pulse voltage having an extremely short pulse width is applied via electrodes, and plasma generated by applying the pulse voltage is applied. A method for removing or reducing harmful substances in ash or / and soil (hereinafter referred to as ash / soil) by decomposing the harmful substances (hereinafter referred to as detoxification),
Before or during the application of the pulse voltage, one or more effects selected from compression, decompression to atmospheric pressure, stirring, and vibration are applied to the ash / soil particle bulk. A characteristic method for detoxifying ash and soil. 【請求項２】 前記反応空間に滞留する有害物質が含ま
れている灰・土壌の温度を２００℃以下で、前記パルス
電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の灰・土
壌の無害化処理方法。Wherein said temperature of ash and soil that contains harmful substances remaining in the reaction space 2 00 ° C. in below, ashes and soil according to claim 1, wherein applying the pulsed voltage Detoxification treatment method. 【請求項３】 前記反応空間中における灰・土壌粒子バ
ルク存在空間の体積を減少させて圧縮することを特徴と
する請求項１記載の灰・土壌の無害化処理方法。3. The method for detoxifying ash / soil according to claim 1, wherein the volume of the ash / soil particle bulk existing space in the reaction space is reduced and then compressed. 【請求項４】 前記反応空間の体積規定面を該灰・土壌
粒子バルク存在空間方向へ移動して圧縮を行うことを特
徴とする請求項３記載の灰・土壌の無害化処理方法。4. The method for detoxifying ash / soil according to claim 3, wherein the volume-defining surface of the reaction space is moved toward the space in which the ash / soil particle bulk exists to perform compression. 【請求項５】 前記反応空間中灰・土壌粒子バルク存在
空間を大気圧力以下への減圧にして空気を除去すること
で圧縮することを特徴とする請求項１記載の灰・土壌の
無害化処理方法。5. The detoxification treatment of ash / soil according to claim 1, wherein the ash / soil particle bulk existing space in the reaction space is decompressed to atmospheric pressure or less to remove air and thereby be compressed. Method. 【請求項６】 反応容器を加振しつつ大気圧力以下への
減圧して圧縮することを特徴とする請求項１記載の灰・
土壌の無害化処理方法。6. The ash according to claim 1, wherein the reaction container is decompressed to atmospheric pressure or lower while being vibrated and compressed.
Method for detoxifying soil. 【請求項７】 前記圧縮作用、大気圧力以下への減圧作
用、撹拌作用、及び加振作用のいずれか１の作用ととも
に音波若しく衝撃波を付与する作用が含まれることを特
徴とする請求項１記載の灰・土壌の無害化処理方法。7. The function of imparting a sound wave or a shock wave is included in addition to the effect of any one of the compressing effect, the depressurizing effect below atmospheric pressure, the stirring effect, and the vibrating effect. The method for detoxifying ash and soil according to claim 1, which is characterized in that. 【請求項８】 前記圧縮作用、大気圧力以下への減圧作
用、撹拌作用、及び加振作用のいずれか１の作用ととも
に灰・土壌粒子相互の相対位置の変化及び灰・土壌粒子
の均一化させる作用が含まれることを特徴とする請求項
１記載の灰・土壌の無害化処理方法。8. A change in the relative position of ash and soil particles and a change in ash, together with any one of the compressing action, the depressurizing action below atmospheric pressure, the stirring action, and the exciting action. The method for detoxifying ash / soil according to claim 1, which has a function of homogenizing soil particles. 【請求項９】 前記灰・土壌粒子相互の相対位置の変化
及び灰・土壌粒子の均一化させる作用が前記反応空間内
に設けた攪拌手段若しくは機械的振動、ガス流中での流
動、若しくは音波であり、プラズマ発生中にこれらを連
続若しくは断続して作用させることを特徴とする請求項
３若しくは９記載の灰・土壌の無害化処理方法。9. The stirring means or mechanical vibration provided in the reaction space, the flow in a gas flow, or the sound wave has the effect of changing the relative positions of the ash and soil particles and homogenizing the ash and soil particles. The method for detoxifying ash / soil according to claim 3 or 9, wherein these are continuously or intermittently acted during plasma generation. 【請求項１０】 電極を介してパルス幅が極めて短い高
電圧のパルス電圧が印加される反応空間に、有害物質が
含まれている灰・土壌を滞留させ、前記パルス電圧印加
により発生するプラズマにより前記有害物質を分解させ
てなる灰又は／及び土壌(以下灰・土壌という)の有害物
質除去若しくは低減（以下無害化という）方法であっ
て、少なくとも空気中の酸素濃度より低い酸素不足下の
状態、若しくは不活性ガスとの置換若しくは大気圧力以
下への減圧により酸素を排除した状態でプラズマを発生
させることを特徴とする灰・土壌の無害化処理方法。10. An ash or soil containing a harmful substance is retained in a reaction space to which a high-voltage pulse voltage having an extremely short pulse width is applied via electrodes, and plasma generated by applying the pulse voltage is applied. the harmful substance to decompose the ash formed by and / or hazardous substance removing or reducing the soil (hereinafter referred to as ash and soil) (hereinafter detoxification hereinafter) a method, at least the low have oxygen-deficient under Ri by an oxygen concentration in the air state, or detoxification method ash and soil, characterized in that a plasma is generated while eliminating by Risan containing substituted or vacuum to atmospheric pressure or less with an inert gas. 【請求項１１】 前記パルス電圧のパルス幅T（ｓｅ
ｃ）は、前記正電極と負電極との間の距離をｄ（ｃ
ｍ）、気体中のストリーマー放電進展速度をｖ（ｃｍ／
ｓｅｃ）、円周率をπとすると、次式で表される幅以上
とし、 Ｔ＝（ｄ／ｖ）×π／２ λを正電極と負電極との間の気体温度が３００Ｋ、気体
圧力が１気圧のときの気体分子間の平均距離（平均自由
工程に比例する定数）を１としたときの相対値とすれ
ば、前記パルス幅の電圧値は前記正電極と負電極との間
の電界強度を５λ（ｋＶ／ｃｍ）以上にするような値と
したことを特徴とする請求項１若しくは１０記載の灰・
土壌の無害化処理方法。11. The pulse width T (se of the pulse voltage
c) is the distance between the positive electrode and the negative electrode d (c
m), the streamer discharge progress rate in gas is v (cm /
sec), and the circular constant is π, the width is equal to or larger than the width expressed by the following equation, and T = (d / v) × π / 2 λ is a gas temperature between the positive electrode and the negative electrode of 300 K and a gas pressure is When the average distance between gas molecules (constant proportional to the mean free path) when 1 is 1 atm is taken as a relative value, the voltage value of the pulse width is between the positive electrode and the negative electrode. The ash according to claim 1 or 10, wherein the electric field strength is set to a value of 5λ (kV / cm) or more.
Method for detoxifying soil. 【請求項１２】 前記パルス電圧印加前若しくは印加中
に圧縮作用、大気圧力以下への減圧作用、撹拌作用、及
び加振作用のうち、選択される１又は複数の作用を前記
灰・土壌粒子バルクに付与することを特徴とする請求項
１０記載の灰・土壌の無害化処理方法。12. The ash / soil particle bulk is subjected to one or more actions selected from a compressing action, a depressurizing action below atmospheric pressure, a stirring action, and an oscillating action before or during the application of the pulse voltage. The method for detoxifying ash / soil according to claim 10, characterized in that 【請求項１３】 有害物質が含まれている灰・土壌が滞
留可能な反応空間と、該反応空間にパルス幅が極めて短
い高電圧のパルス電圧を印加すべき電極と、前記パルス
電圧印加前若しくは印加中に圧縮作用、大気圧力以下へ
の減圧作用、撹拌作用、及び加振作用のうち、選択され
る１又は複数の作用を前記灰・土壌粒子バルクに付与す
る手段とを有し、前記電圧印加により、電極を介して反
応空間に発生したプラズマ放電ににより前記有害物質を
分解させることを特徴とする灰・土壌の無害化処理装
置。13. A reaction space capable of accumulating ash / soil containing a harmful substance, an electrode to which a high-voltage pulse voltage having an extremely short pulse width is to be applied to the reaction space, or before the application of the pulse voltage or A means for imparting one or a plurality of actions selected from among a compressing action, a depressurizing action below atmospheric pressure, a stirring action, and a vibrating action to the ash / soil particle bulk during application of the voltage; An apparatus for detoxifying ash and soil, wherein the harmful substance is decomposed by a plasma discharge generated in a reaction space through an electrode when applied. 【請求項１４】 前記パルス電圧が、 その電圧パルス幅T（ｓｅｃ）が次式で表される幅以上
で、 T＝（ｄ／ｖ）×π／２ 前記反応空間に対峙して配置した正電極と負電極との間
の電界強度を５λ（ｋＶ／ｃｍ）以上にするような値と
なるパルス電圧であることを特徴とする請求項１３記載
の灰・土壌の無害化処理装置。但し、前記正電極と負電
極との間の距離をｄ（ｃｍ）、気体中のストリーマー放
電進展速度をｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）、円周率をπ、λを正
電極と負電極との間の気体温度が３００Ｋ、気体圧力が
１気圧のときの気体分子間の平均距離（平均自由工程に
比例する定数）を１としたときの相対値とする。14. The pulse voltage has a voltage pulse width T (sec) which is equal to or larger than a width represented by the following equation, and T = (d / v) × π / 2 is positively arranged facing the reaction space. according to claim 13, characterized in that a pulse voltage as a value such that the electric field strength 5λ (kV / cm) or more between the electrode and the negative electrode
Detoxification unit of ash and soil of. However, the distance between the positive electrode and the negative electrode is d (cm), the streamer discharge progress rate in gas is v (cm / sec), the circular constant is π, and λ is between the positive electrode and the negative electrode. Is a relative value when the average distance between gas molecules (a constant proportional to the mean free path) when the gas temperature is 300 K and the gas pressure is 1 atm is 1. 【請求項１５】 前記電極の一方が円筒状で他方が該円
筒内部空間に配置された線状若しくは棒状であって、少
なくとも1対の該電極が前記反応容器内に備えられてい
ることを特徴とする請求項１３若しくは１４記載の灰・
土壌の無害化処理装置。15. One of said electrodes is cylindrical and the other is linear or rod-shaped arranged in said cylindrical inner space, and at least one pair of said electrodes is provided in said reaction vessel. Ashes according to claim 13 or 14,
Soil detoxification equipment. 【請求項１６】 前記圧縮手段が、反応空間の空間規定
面を該灰・土壌粒子バルク存在空間方向へ移動して行う
押圧手段をそなえていることを特徴とする請求項１３乃
至１５いずれか１項記載の灰・土壌の無害化処理装置。16. The compression means comprises a pressing means for moving the space defining surface of the reaction space in the space direction in which the ash / soil particles are present, and the pressing means is provided. A device for detoxifying ash and soil according to the item. 【請求項１７】 前記反応空間内における灰・土壌粒子
バルク存在空間を空気を除去する方向に圧縮させる大気
圧力以下への減圧手段を備えていることを特徴とする請
求項１３乃至１６いずれか１項記載の灰・土壌の無害化
処理装置。17. The depressurizing means for reducing the atmospheric pressure of the ash / soil particle bulk existing space in the reaction space in the direction of removing air to below the atmospheric pressure is provided. A device for detoxifying ash and soil according to the item. 【請求項１８】 前記反応空間内における灰・土壌粒子
バルクを加振可能な加振機を備えていることを特徴とす
る請求項１３乃至１４いずれか１項記載の灰・土壌の無
害化処理装置。18. The ash / soil detoxification process according to claim 13, further comprising a shaker capable of exciting the ash / soil particle bulk in the reaction space. apparatus. 【請求項１９】 前記反応空間内における灰・土壌粒子
バルク存在空間に音波若しく衝撃波を作用させることが
可能な音波発生器若しくは衝撃波発生器をそなえている
ことを特徴とする請求項１３乃至１４いずれか１項記載
の灰・土壌の無害化処理装置。19. to claim 13, characterized in that it includes a sound wave that can exert a wave Wakashi rather shock wave ash and soil particles Bulk present spatial generator or a shock wave generator in the reaction space 14. An apparatus for detoxifying ash and soil according to any one of 14 items. 【請求項２０】 前記反応空間内における灰・土壌粒子
相互の相対位置の変化及び灰・土壌粒子の均一化をさせ
ることのできる攪拌手段、振動手段、ガス流動手段のう
ち、選択された１又は複数の手段を備えていることを特
徴とする請求項１３乃至１４いずれか１項記載の灰・土
壌の無害化処理装置。20. A selected one of a stirring means, a vibration means and a gas flow means capable of changing the relative positions of the ash and soil particles in the reaction space and homogenizing the ash and soil particles. The detoxification device for ash / soil according to any one of claims 13 to 14, comprising a plurality of means.