JP5557159B2 - 有害廃棄物処理方法及び有害廃棄物処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、有害廃棄物の周囲への飛散などを回避して安全に無害化処理するための廃棄物処理方法および廃棄物処理装置に関する。

現在、廃棄物処理場の不足が顕著化しており、産業廃棄物あるいは一般廃棄物の多くは、発生したままの姿で、あるいは何らかの事前処理の上、焼却処理し減容化した後に、埋立などの最終処分が行われる場合が多い。上記した焼却処理の方法として種々の方法が挙げられるが、近年、焼却場における発生ガス中のダイオキシン類など有害物質の管理が問題となっており、廃棄物を発生したままで処理すると、焼却のための炉内の高温酸化雰囲気にもちこまれることで発生してしまう有害物としてのダイオキシン類を炉内の高温雰囲気で分解することで、ダイオキシン類が炉外に排出されてしまうことがないようにすることが可能な処理方法が求められている。このような高温処理が可能な廃棄物処理方法として、特許文献１〜３に開示された廃棄物処理方法（従来技術１という）が挙げられる。この従来技術１のうち特許文献２，３に開示されているプロセスは、かかる処理を高速で行うために、廃棄物を圧縮成形して圧縮ブロックを形成して減容化した後、この圧縮ブロックを乾燥し、ガス化溶融炉に装入して、熱分解・ガス化し不燃分を溶融して、燃料ガスおよびスラグ、金属を得る廃棄物処理プロセスである。この廃棄物処理方法は、種々の形態で発生する産業廃棄物、一般廃棄物を圧縮機で回分的に圧縮成型して処理するため、汎用性の高い方法であると考えられる。

一方、ＰＣＢ汚染物、アスベスト汚染物、ダイオキシン汚染物、感染性医療廃棄物などが焼却処理場までの輸送中に飛散させることが許されない有害廃棄物を処理する場合、合成樹脂製の密閉容器などに密閉して、密閉容器のまま輸送され焼却処理が行われている。このような密閉容器に収納された廃棄物（容器密閉廃棄物という）を上記した従来技術１の廃棄物処理方法を用いて他の廃棄物と同様に圧縮してから処理しようとすると、容器密閉廃棄物を圧縮する際に密閉容器が破壊され、内部の有害廃棄物が漏出し圧縮装置内部を汚染させてしまうという問題が生じる。そこで、容器密閉廃棄物を従来技術１の廃棄物処理方法を用いて処理することができる改良技術として、特許文献４に開示された廃棄物処理方法（従来技術２という）が開発されている。

従来技術２は、特許文献４に開示されているように、有害物質を含まない廃棄物を投入口から圧縮装置内に投入した後に、回分的に加圧、圧縮して圧縮ブロックとする工程と、得られた圧縮ブロックを上記圧縮装置が接続されているトンネル式加熱炉内に装入し乾燥した後、該圧縮ブロックを、ガス化溶融炉に装入して、熱分解・ガス化し、不燃分を溶融することとしている。かかる廃棄物処理方法において、特許文献４では、有害廃棄物を容器に密閉した容器密閉廃棄物を、上記廃棄物とは別個に、トンネル式加熱炉内に直接装入する装入装置が設けられていて、廃棄物の圧縮ブロックと共に上記容器密閉廃棄物をガス化溶融炉内に装入している。このような廃棄物処理方法により容器密閉廃棄物は圧縮されたり破壊されることがないため、圧縮装置内を汚染することなく、熱分解・ガス化及び溶融処理されるとしている。

特開平６−２６６２６号公報 特開平６−７９２５２号公報 特開平７−３２３２７０号公報 特開平１１−２１８３１３号公報

従来技術２による廃棄物処理方法では、有害廃棄物を容器に密閉した容器密閉廃棄物を破壊させることなく炉内へ供給して、廃棄物の圧縮ブロックと共に、熱分解・ガス化及び溶融処理することができる。しかしながら、容器密閉廃棄物を廃棄物とは別個にトンネル式加熱炉内に直接装入する装入装置を設けることが必要であり、その装入装置はトンネル式加熱炉からのガス漏洩を防止するために二重のシール弁を設け、不活性ガスでシールする必要があるなど装入装置が煩雑な構成になるという問題がある。

また、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）を使用していないとする電気機器等であっても、数ｍｇ／ｋｇから数十ｍｇ／ｋｇ程度の微量なＰＣＢに汚染された絶縁油を含むものが存在することが平成１４年７月に確認された。その電気機器等の量は、電気機器が約１２０万台、ＯＦケーブルが１，４００ｋｍに上るとの推計があり、このような微量ＰＣＢ汚染廃電気機器等（微量のＰＣＢによって汚染された絶縁油及びそれが使用された電気機器やＯＦケーブルに係るものが廃棄物となったものをいう）が大量に存在することが明らかになっており、これらの処理について、技術的に安全、確実で、かつ廃棄物の特性をふまえ、大量を効率的に処理する方策が求められている。従来技術２による廃棄物処理方法では、トンネル式加熱炉内壁と圧縮ブロックとの間の空間に容器密閉廃棄物を落下装入するようにしているため、この空間自体を大きく確保できなく、この空間よりも大きい容器密閉廃棄物が落下されるとこの空間に収まらないこと、そしてこの空間に収まった寸法の容器密閉廃棄物の場合であっても、その空間内にも圧縮ブロックと容器密閉廃棄物との間に隙間が残ってしまい空間を有効に使えず、容器密閉廃棄物を大量に処理することは困難であるという問題がある。

このような事情に鑑み、本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、有害廃棄物を周囲への飛散の虞れなく安全、かつ確実に処理することを確保しつつ、煩雑な装置が不要であり、大量に処理することが可能な有害廃棄物処理方法および有害廃棄物処理装置を提供することを課題とする。

本発明によれば、上述の課題は、有害廃棄物処理の方法に関しては、次の第一及び第二発明により、そしてこの方法に用いられる装置に関しては第三及び第四発明によりそれぞれ解決される。

ここで、本発明において、有害廃棄物とは、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）汚染物、アスベスト汚染物、ダイオキシン汚染物、感染性医療廃棄物等をいう。

＜第一発明＞
有害廃棄物を竪型ガス化溶融炉により無害化処理する有害廃棄物処理方法において、
有害廃棄物を容器に密閉して容器密閉廃棄物を形成する容器密閉工程と、
有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮装置の圧縮空間で圧縮成形してブロックを成形する圧縮工程と、
ブロックと容器密閉廃棄物とを一体として竪型ガス化溶融炉へ向け前方に送る送り工程と、
送られてきたブロックと容器密閉廃棄物とを竪型ガス化溶融炉で熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出するガス化溶融工程とを備え、
上記容器密閉工程は圧縮空間外で行われ、
送り工程は、圧縮空間で形成されたブロックに対する前方への押出しと圧縮空間外で形成された後に圧縮空間へ投入配置された容器密閉廃棄物に対する該容器密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力での前方への押出しとを交互に行うことにより、容器密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理方法。

第一発明において、上記容器密閉工程は、容器に有害廃棄物と共に固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料を装入し密閉することとしても良い。

さらに、第一発明では、上記固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料に含まれる固定炭素量を、有害廃棄物の灰分の１０重量％以上とするように固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料を装入することが好ましい。

なお、本発明において、固定炭素とは、揮発せず固体の状態のまま燃焼する炭素をいう。また、固体燃料としては石炭、コークス、木炭が挙げられる。

＜第二発明＞
有害廃棄物を竪型ガス化溶融炉により無害化処理する有害廃棄物処理方法において、
有害廃棄物を合成樹脂により密閉固化し樹脂密閉廃棄物を形成する樹脂密閉工程と、
有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮装置の圧縮空間で圧縮成形してブロックを成形する圧縮工程と、
ブロックと樹脂密閉廃棄物とを一体として竪型ガス化溶融炉へ向け前方に送る送り工程と、
送られてきたブロックと樹脂密閉廃棄物とを竪型ガス化溶融炉で熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出するガス化溶融工程とを備え、
上記樹脂密閉工程は圧縮空間外で行われ、
送り工程は、圧縮空間で形成されたブロックに対する前方への押出しと圧縮空間外で形成された後に圧縮空間へ投入配置された樹脂密閉廃棄物に対する該樹脂密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力での前方への押出しとを交互に行うことにより、樹脂密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理方法。

＜第三発明＞
有害廃棄物を無害化処理する有害廃棄物処理装置において、
有害廃棄物を容器に密閉して容器密閉廃棄物を形成する容器密閉装置と、
有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮成形してブロックを成形するための圧縮空間として筒状部が形成された圧縮装置と、
容器密閉廃棄物とブロックとを熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出する竪型ガス化溶融炉と、
上記圧縮装置の筒状部から竪型ガス化溶融炉へのブロックの前進移動を可能とする空間を有していて該空間内のブロックを加熱する加熱炉とを備え、
上記容器密閉装置が圧縮空間外に位置して設けられ、
上記圧縮装置は、容器密閉廃棄物、有害物質を含まない他の廃棄物の供給を受けるホッパ部がその下部で筒状部と連通可能に設けられ、筒状部内には、ホッパ部よりも竪型ガス化溶融炉へ向け前方位置で筒上部下流側開口を開閉自在に設けられた圧縮支持盤と、上記ホッパ部よりも後方から前方に駆動されて閉位置の圧縮支持盤との間で他の廃棄物を圧縮して押し固めてブロックを成形する圧縮手段とが設けられており、次の（イ）〜（ニ）の一連の動作を繰り返し容器密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理装置。
（イ）圧縮支持盤を閉じてから圧縮空間へ他の廃棄物を供給し、圧縮手段で上記他の廃棄物を圧縮支持盤に向け前方へ押し出して圧縮することでブロックを形成する。
（ロ）圧縮支持盤を開けて、圧縮手段で上記ブロックを圧縮支持盤の位置よりも前方へ押し出す。
（ハ）圧縮手段を後退させてから容器密閉廃棄物を圧縮空間へ投入し、圧縮支持盤が開状態のもとで、該容器密閉廃棄物を圧縮手段により該容器密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力で（ロ）で押し出したブロックの直後方位置まで押し出す。
（ニ）圧縮手段を後退させる。

＜第四発明＞
有害廃棄物を無害化処理する有害廃棄物処理装置において、
有害廃棄物を合成樹脂により密閉固化し樹脂密閉廃棄物を形成する樹脂密閉装置と、
有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮成形してブロックを成形するための圧縮空間として筒状部が形成された圧縮装置と、
樹脂密閉廃棄物とブロックとを熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出する竪型ガス化溶融炉と、
上記圧縮装置の筒状部から竪型ガス化溶融炉へのブロックの前進移動を可能とする空間を有していて該空間内のブロックを加熱する加熱炉とを備え、
上記樹脂密閉装置が圧縮空間外に位置して設けられ、
上記圧縮装置は、樹脂密閉廃棄物、有害物質を含まない他の廃棄物の供給を受けるホッパ部がその下部で筒状部と連通可能に設けられ、筒状部内には、ホッパ部よりも竪型ガス化溶融炉へ向け前方位置で筒上部下流側開口を開閉自在に設けられた圧縮支持盤と、上記ホッパ部よりも後方から前方に駆動されて閉位置の圧縮支持盤との間で他の廃棄物を圧縮して押し固めてブロックを成形する圧縮手段とが設けられてけられており、次の（イ）〜（ニ）の一連の動作を繰り返し樹脂密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理装置。
（イ）圧縮支持盤を閉じてから圧縮空間へ他の廃棄物を供給し、圧縮空間へ他の廃棄物を投入し、圧縮支持盤を閉じてから圧縮手段で上記他の廃棄物を圧縮支持盤に向け前方へ押し出して圧縮することでブロックを形成する。
（ロ）圧縮支持盤を開けて、圧縮手段で上記ブロックを圧縮支持盤の位置よりも前方へ押し出す。
（ハ）圧縮手段を後退させてから樹脂密閉廃棄物を圧縮空間へ投入し、圧縮支持盤が開状態のもとで、該樹脂密閉廃棄物を圧縮手段により該樹脂密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力で（ロ）で押し出したブロックの直後方位置まで押し出す。
（ニ）圧縮手段を後退させる。

本発明は、以上のように、有害廃棄物を容器に密閉するか、合成樹脂により密閉固化して、有害物質を含まない他の廃棄物のブロックと共に一体としてガス化溶融炉へ供給して、これを、ガス化溶融炉により熱分解するため、容器や樹脂固化物が破損することがないので、有害廃棄物を周囲への飛散の虞れなく安全かつ確実に処理することを確保しつつ、煩雑な装置が不要であると共に、筒状部内を無駄なく圧縮空間として有効に用いて大量に処理することが可能な、有害廃棄物処理方法および有害廃棄物処理装置を提供することができる。特に、容器に密閉された容器密閉廃棄物あるいは合成樹脂により密閉固化された樹脂密閉廃棄物を受け入れる筒状体の空間は、高さ方向では、筒状体の上内面と下内面の距離としての全高さを利用可能とし、そして前後方向では、二つのブロック間の間隔であるため自在に定まり、十分な大きさが確保できる。したがって、容器密閉廃棄物あるいは樹脂密閉廃棄物は、筒状体内部空間の大きさ以下なら、いかなる大きさであっても上記空間内に受け入れられるという効果をももたらす。

本発明の実施形態に係る有害廃棄物の処理装置の概要構成図である。 図１装置の要部について、有害廃棄物の処理方法における圧縮工程を、順を追って（Ａ）〜（Ｆ)に示す図である。

図１は、本実施形態に係る有害廃棄物の処理装置の構成を示す。該処理装置の具体的な構成を説明する前に、まず、該処理装置による有害廃棄物の処理の概略を説明する。

処理装置は、有害廃棄物を飛散させることなく無害化するための装置である。該処理装置では、まず、有害廃棄物を容器に密閉し容器密閉廃棄物を作成するか、又は合成樹脂により密閉固化し樹脂密閉廃棄物を作成して密閉処理を行った後、この容器密閉廃棄物又は樹脂密閉廃棄物を、圧縮装置にて、有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮して形成されたブロックと共に、竪型ガス化溶融炉の熱分解部に供給する。該熱分解部では、酸素含有ガスが導入され、容器密閉廃棄物あるいは樹脂密閉廃棄物はブロックと共に熱分解され不燃物が溶融されて、有害廃棄物は無害化される。

図１は、本実施形態に係るＰＣＢ汚染廃油の処理装置１の構成を示す図である。以下、図１にもとづいて処理装置１の構成について説明する。

図１に示されているように、処理装置１には、有害廃棄物を容器に密閉し容器密閉廃棄物を作成する容器密閉装置４０が設けられている。この容器密閉装置４０は竪型ガス化溶融炉が設置された敷地区画に設けられてもよいし、別の場所に設けられ、密閉後の容器密閉廃棄物を処理装置の場所まで移送するようにしてもよい。

処理装置１には、廃棄物投入装置１０、圧縮装置２０、トンネル式加熱炉３０、竪型ガス化溶融炉５０が設けられている。廃棄物投入装置１０は、後述の圧縮装置２０内へ上方から容器密閉廃棄物と、有害物質を含まない他の廃棄物を投入するものであり、該廃棄物投入装置１０は、容器密閉廃棄物と上記他の廃棄物を受け入れるホッパ１１と、該ホッパ１１の底部をなし開閉自在な蓋部１２とを有している。該廃棄物投入装置１０は、蓋部１２が開位置にあるときに圧縮装置２０と連通し、容器密閉廃棄物等を圧縮装置２０内に投入する。

上記他の廃棄物とは、容器密閉廃棄物又は樹脂密閉廃棄物とは別の、有害物質を含まない一般廃棄物、有害物を含まない産業廃棄物をいい、ばらけた状態であり、クレーンなどにより廃棄物投入装置に投入される。

上記廃棄物投入装置１０の下方には、有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮して圧縮ブロックを成形し、さらには、該圧縮ブロックそして上記容器密閉廃棄物を加熱炉３０へ向けて前方に押して送り出す圧縮装置２０が設けられている。該圧縮装置２０は、ホッパ１１の下方位置で水平方向に延びる筒状部２１と、該筒状部２１内を前後方向（図１にて左右方向）で往復動する圧縮手段としての圧縮ヘッド２２と、該ホッパ１１よりも下流位置（図１にて右方側）で上下方向に往復動して筒状部２１の下流側開口を開閉する板状の圧縮支持盤２３とを有している。圧縮支持盤２３は後述する加熱炉３０の上流側開口を開閉するゲートを兼ねている。上記筒状部２１は、その内壁断面が、後述する加熱炉３０の内壁断面と同形かつ同一寸法で形成されている。

上記圧縮装置２０は、圧縮支持盤２３が下降位置にて筒状部２１の下流側開口を塞いだ閉状態で、圧縮ヘッド２２が圧縮支持盤２３へ向けて近づくように前方（図にて右方）へ移動することにより、該圧縮ヘッド２２と圧縮支持盤２３とでホッパ１１から投入された他の廃棄物を圧縮して圧縮ブロックＰ１を成形する。該圧縮ブロックＰ１の成形は、回分的（バッチ的）に行われる。上記圧縮ヘッド２２は、圧縮支持盤２３が上昇位置にあって開状態となっているときには、圧縮ブロックＰ１あるいは容器密閉廃棄物を押して、上記圧縮支持盤２３の位置よりも前方にまで、送り出す機能をも有している。

上記圧縮装置２０の下流側には、該圧縮装置２０の筒状部２１に接続されトンネル式加熱炉３０（以下、「加熱炉３０」という）が水平方向に延びて設けられている。該加熱炉３０は外部から加熱されており、上記圧縮装置２０から供給された圧縮ブロックＰ１が該加熱炉３０内で乾燥されるようになっている。該加熱炉３０の下流側端部は、竪型ガス化溶融炉５０（以下、「ガス化溶融炉５０」という）の装入口５１と接続されており、容器密閉廃棄物Ｐ０そして乾燥後の上記圧縮ブロックＰ１を該装入口５１からガス化溶融炉５０内へ供給可能となっている。

ガス化溶融炉５０は、上下方向に延びる鉛直部分と、該鉛直部分の下部から水平方向に延びる水平部分とを有している。上記上下方向に延びる部分は、その略下半部が熱分解部５２として形成されており、略上半部がガス改質部５３として形成されている。また、上記水平部分は溶融部５４として形成されている。

上記熱分解部５２では、容器密閉廃棄物Ｐ０と圧縮ブロックＰ１が混在し堆積して廃棄物堆積層Ｑが形成され、該廃棄物堆積層Ｑの容器密閉廃棄物等が熱分解によりガス化される共に不燃分が溶融されて溶融物とされるようになっている。ガス化溶融炉５０の側壁の下部には、上記廃棄物堆積層Ｑ内に酸素含有ガスを供給する第一酸素含有ガス供給口５５が設けられている。上記溶融物は、主として溶融スラグと溶融金属である。

上記ガス改質部５３では、後述するように、上記熱分解部５２で廃棄物堆積層Ｑから発生したガスが改質されて改質ガスが生成される。ガス化溶融炉５０の側壁の上部側には、ガス改質部５３内に、ガス改質のための酸素含有ガスを供給する複数の第二酸素含有ガス供給口５６が設けられている。

上記溶融部５４では、上記熱分解部５２で生成された溶融物が加熱されて該溶融物に含まれる炭素等がガス化されて除去される。ガス化溶融炉５０の水平部分の上壁には、上記溶融部５４に燃料ガスを供給する燃料ガス供給口５７が設けられている。また、該溶融部５４には、上記溶融物を外部へ排出するための溶融物排出口５８が下方へ延びて設けられている。

ガス化溶融炉５０の頂部には、該頂部に形成された改質ガス排出口５９から延びガス改質部５３で生成された改質ガスを炉外へ排出するためのガスダクト６０が設けられている。ガスダクト６０の下流側には、上記処理装置１とは別装置として形成された、上記改質ガスを冷却洗浄するための冷却洗浄水循環装置（図示せず）、改質ガス中のＨＣＬガス等を除去するガス精製装置（図示せず）が設けられている。

以下、上述の形態の処理装置１による有害廃棄物の処理方法について、図２をも参照しつつ説明する。

まず、竪型ガス化溶融炉５０での処理に先立ち、有害廃棄物を容器密閉装置４０により容器に密閉し容器密閉廃棄物Ｐ０を形成する。容器としては、プラスチック製がガス化して燃料ガスとして回収されることが可能であるために好ましいが、最終的に不燃物は溶融するので金属製であっても良い。容器の形状としては、球状、円筒状、箱型とすることが可能である。この容器密閉装置４０は竪型ガス化溶融炉５０が設置された敷地区画に設けられてもよいし、別の場所に設けられ、容器密閉廃棄物Ｐ０は竪型ガス化溶融炉５０の場所まで移送されるようにしてもよい。

（１）圧縮装置２０の圧縮支持盤２３を下降せる閉位置にもたらし筒状部２１の前方を塞いだ閉状態とし、蓋部１２が開位置にあるホッパ１１からの筒状部２１へ、有害物質を含まないでばらけた状態の他の廃棄物を落下供給する。次に、圧縮ヘッド２２を前進させて、この他の廃棄物を圧縮支持盤２３との間で圧縮して圧縮ブロックＰ１を形成した後、上記圧縮支持盤２３を上方へもち上げて開状態とし、上記圧縮ヘッド２２で上記圧縮ブロックＰ１を該圧縮支持盤２３よりも前方の位置へ送り出し、この送り出し後、圧縮ヘッド２２を後退させ、再び圧縮支持盤２３を閉状態にもたらし、ホッパ１１から容器密閉廃棄物Ｐ０を筒状部１１へ落下供給する（図２（Ａ）参照）。

（２）次に、圧縮支持盤２３を開状態とした後に、圧縮ヘッド２２を前進させて上記容器密閉廃棄物Ｐ０を前方へ押し出し、その前方に位置する圧縮ブロックＰ１の後面に密着する位置にもたらす（図２（Ｂ）参照）。

（３）しかる後、圧縮ヘッド２２を後退させると共に、圧縮支持盤２３を閉位置とし、両者の間に、上記ホッパ１１から、ばらけた状態の他の廃棄物Ｐ１’を落下投入し（図２（Ｃ）参照）、上記圧縮ヘッド２２を前進させることで、上記他の廃棄物Ｐ１’を閉位置の圧縮支持盤２３との間で圧縮して圧縮ブロックＰ１を形成する（図２（Ｄ）参照）。この図２（Ｃ）そして図２（Ｄ）で示された、他の廃棄物を圧縮して圧縮ブロックＰ１を形成する要領は上記（１）で示した圧縮ブロックＰ１の形成の場合も同じである。

（４）次に、圧縮支持盤２３を開状態とし、圧縮ヘッド２２によって上記圧縮ブロックＰ１を該圧縮支持盤２３よりも前方へ送り出して、容器密閉廃棄物Ｐ０の後面に接面させ、さらに前進させることで、該容器密閉廃棄物Ｐ０をその前方に位置する圧縮ブロックＰ１との間で挟持するようにしてこれらを前方に送り出す。かくして、前方の圧縮ブロックＰ１と後方の圧縮ブロックＰ１との間で挟持された容器密閉廃棄物Ｐ０は、上記両圧縮ブロックＰ１と共に、同様にして前方へ送られる後続の圧縮ブロックそして容器密閉廃棄物により押し出されて（図２（Ｅ）参照）加熱炉３０内を前進し、竪型ガス化溶融炉５０まで到達して該竪型ガス化溶融炉５０の熱分解部５２の空間へ、次々と落下して行く。

（５）しかる後、圧縮ヘッド２２は後退し、圧縮支持盤２３が閉位置にもたらされ、蓋部１２が開かれたホッパ１１から次の工程サイクルとして、他の廃棄物の落下供給に備え（図２（Ｆ）参照）、上記（１）〜（４）の作動を繰り返す。

上記（１）及び（２）において、ホッパ１１から容器密閉廃棄物Ｐ０を筒状部１１へ落下供給した後、ばらけた状態の他の廃棄物Ｐ１’を落下投入し、容器密閉廃棄物Ｐ０とばらけた状態の他の廃棄物Ｐ１’とを前方へ押し出し、その前方に位置する圧縮ブロックＰ１の後面に密着する位置にもたらすようにしてもよい。このようにすると、加熱炉３０内に空隙ができず、有効に利用できる。

このような圧縮ヘッドの前進工程では、圧縮ヘッド２２の前進時における圧縮ブロックＰ１そして容器密閉廃棄物Ｐ０に対する送り出し圧力を容器密閉廃棄物Ｐ０が破壊されない程度の圧力とするように、容器の種類、形状に応じて予め押し込み圧力の上限を調べ、圧力調整すると共に、圧縮ブロック形成のための圧力を、圧縮ブロックがその形状を容易には崩されない程度に緻密となるようにするのに十分な圧力に設定することが好ましい。

本実施形態では、筒状部２１の内壁断面が加熱炉３０の内壁断面と同形かつ同一寸法で形成されているので、上記圧縮ブロックＰ１の断面形状は、加熱炉３０の入口の内壁断面と同形、同一寸法であり、圧縮ブロックＰ１は加熱炉３０の内壁と接触状態を保ったまま押し込まれるようになり、したがって、加熱炉３０の入口で該圧縮ブロックＰ１により加熱炉内雰囲気をシールできる。圧縮ブロックＰ１は、順次新しい圧縮ブロックが押し込まれる毎に、加熱炉３０内を滑りながらガス化溶融炉５０の装入口５１へ向けて移動する。

既述したように、加熱炉３０は外部から加熱されており、内部は昇温され、圧縮ブロックＰ１の移動、昇温過程において、圧縮ブロックＰ１中の水分が蒸発され乾燥される。そして、乾燥された圧縮ブロックＰ１は、容器密閉廃棄物Ｐ０を前後で挟持した状態で該容器密閉廃棄物Ｐ０と共に、ガス化溶融炉５０の装入口５１から該ガス化溶融炉５０の熱分解部５２内へ装入そして供給される。

圧縮工程における容器密閉廃棄物Ｐ０と有害物質を含まない他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１との供給比率は、圧縮ブロックＰ１の加熱炉３０内での移動や熱分解部に供給されてからの熱分解挙動などの点から、容器密閉廃棄物Ｐ０を他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１に対して２０重量％以下で供給することが好ましい。

上記のような圧縮ブロックＰ１を成形する圧縮工程によって、圧縮ブロックＰ１を緻密にして加熱炉内での移動や熱分解部への供給の際に崩れることなくブロック形状を維持することができ、圧縮ブロックＰ１と容器密閉廃棄物Ｐ０により廃棄物堆積層Ｑを形成した状態で、圧縮ブロックＰ１そして容器密閉廃棄物Ｐ０同士間に空隙ができてガス上昇のための流路を形成するようになり、この空隙を通して廃棄物堆積層Ｑ内のガス流れを良好にすることができる。さらに、圧縮ブロックＰ１として成形された他の廃棄物に含まれる固定炭素が酸素含有ガスにより燃焼して生じる熱エネルギー量を、容器密閉廃棄物Ｐ０を熱分解するのに十分な量とすることができる。また、上述の比率が２０重量％より大きく容器密閉廃棄物Ｐ０の供給量が多くなると、容器密閉廃棄物Ｐ０と、これに含まれる有害廃棄物とを熱分解するために必要な熱エネルギー量を他の廃棄物から得ることが困難になることがあるので好ましくない。

上記熱分解部５２内へ供給された圧縮ブロックＰ１と容器密閉廃棄物Ｐ０は、上述のように、廃棄物堆積層Ｑを形成する。該廃棄物堆積層Ｑでは、熱分解部５２の下部に設けられた第一酸素含有ガス供給口５５から該廃棄物堆積層Ｑ中へ酸素含有ガスが供給される。この結果、廃棄物中の固定炭素などの可燃物が燃焼して、その熱エネルギーで容器密閉廃棄物Ｐ０と他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１の揮発分が揮発して熱分解される。この熱分解により、容器密閉廃棄物Ｐ０中の有害廃棄物が熱分解され無害化される。また、廃棄物が熱分解されて一酸化炭素、水素、炭化水素、二酸化炭素等へのガス化が行われると共に、容器密閉廃棄物Ｐ０と他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１の不燃分（金属、灰分など）が溶融して溶融物が生成される。

また、熱分解部５２の下部に接続された溶融部５４では、燃料ガス供給口５７から供給される燃料ガスが燃焼して生成する高温燃焼ガスで上記溶融物が加熱され、該溶融物に含まれる微量の炭素などがガス化して除去され、該溶融物は溶融物排出口５８から溶融スラグ、そして溶融金属として排出される。

本実施形態において、有害廃棄物を容器に密閉する際に、固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料をともに装入し密閉してもよい。

また、固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料に含まれる固定炭素量を、有害廃棄物の灰分の１０重量％以上とするように固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料を装入することが好ましい。廃棄物又は固体燃料に含まれる固定炭素が有害廃棄物を熱分解する際の熱源となり、有害廃棄物の熱分解処理をより安定して行うことができるからである。その際、固定炭素量は、その下限を有害廃棄物の灰分の１０重量％未満とすると、熱源としての発熱量が少なく有害廃棄物の熱分解処理を安定化させる効果がない。また、固定炭素量の上限は特に定めないが、むやみに高くすると容器に装入する有害廃棄物の割合が低くなり、処理能力が低下するので、４０重量％程度までとすることが適当である。ここで、固体燃料としては石炭、コークス、木炭が挙げられる。

有害廃棄物を容器に密閉する際に、固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料をともに装入し密閉する場合には、廃棄物又は固体燃料に含まれる固定炭素が有害廃棄物を熱分解する際の熱源となるため、容器に有害廃棄物のみを装入する場合に比べて、圧縮工程における容器密閉廃棄物Ｐ０の有害物質を含まない他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１に対する供給比率を高くすることができ、容器密閉廃棄物Ｐ０を他の廃棄物の圧縮ブロックＰ１に対して５０重量％以下で供給することが好ましい。

本発明では、有害廃棄物を容器密閉する代わりに、合成樹脂で密閉処理してもよい。例えば、有害廃棄物をそのまま、あるいはプラスチック製袋に入れたまま合成樹脂で被覆固化し密閉する。合成樹脂の種類としてはフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が固定炭素が多いため好ましく、固定炭素が多いため熱分解や不燃物を溶融する際の熱原料として利用できる。

以上のように、本発明によれば、有害廃棄物を飛散させることなく、安全、確実に無害化することができ、また、有害物質を含まない他の廃棄物で形成された圧縮ブロックで容器密閉廃棄物あるいは樹脂密閉廃棄物を挟持しながらこれらをガス化溶融炉へ送って該ガス化溶融炉で熱分解するため、大量の有害廃棄物を効率的に無害化処理することができる。さらには、容器密閉廃棄物を挟持する前後の圧縮ブロック同士間の空間は、高さ方向では筒状部内の全高さ寸法を利用できそして前後方向では自在に定まるので、きわめて大きく確保でき、投入される容器密閉廃棄物の許容される寸法を大きくでき、それだけ処理能力が向上する。

１ 有害廃棄物処理装置
１１ ホッパ部
２０ 圧縮装置
２１ 筒状部
２２ 圧縮手段（圧縮ヘッド）
２３ 圧縮支持盤
４０ 容器密閉装置
５０ ガス化溶融炉
５２ 熱分解部
５４ 溶融炉
Ｐ０ 容器密閉廃棄物
Ｐ１ （圧縮）ブロック

Claims (6)

1. 有害廃棄物を竪型ガス化溶融炉により無害化処理する有害廃棄物処理方法において、
   有害廃棄物を容器に密閉して容器密閉廃棄物を形成する容器密閉工程と、
   有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮装置の圧縮空間で圧縮成形してブロックを成形する圧縮工程と、
   ブロックと容器密閉廃棄物とを一体として竪型ガス化溶融炉へ向け前方に送る送り工程と、
   送られてきたブロックと容器密閉廃棄物とを竪型ガス化溶融炉で熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出するガス化溶融工程とを備え、
   上記容器密閉工程は圧縮空間外で行われ、
   送り工程は、圧縮空間で形成されたブロックに対する前方への押出しと、圧縮空間外で形成された後に圧縮空間へ投入配置された容器密閉廃棄物に対する該容器密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力での前方への押出しとを交互に行うことにより、容器密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理方法。
2. 容器密閉工程は、容器に有害廃棄物とともに固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料を装入し密閉することとする請求項１に記載の有害廃棄物処理方法。
3. 固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料に含まれる固定炭素量を有害廃棄物の灰分の１０重量％以上とするように固定炭素を含む廃棄物又は固体燃料が装入されていることとする請求項２に記載の有害廃棄物処理方法。
4. 有害廃棄物を竪型ガス化溶融炉により無害化処理する有害廃棄物処理方法において、
   有害廃棄物を合成樹脂により密閉固化し樹脂密閉廃棄物を形成する樹脂密閉工程と、
   有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮装置の圧縮空間で圧縮成形してブロックを成形する圧縮工程と、
   ブロックと樹脂密閉廃棄物とを一体として竪型ガス化溶融炉へ向け前方に送る送り工程と、
   送られてきたブロックと樹脂密閉廃棄物とを竪型ガス化溶融炉で熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出するガス化溶融工程とを備え、
   上記樹脂密閉工程は圧縮空間外で行われ、
   送り工程は、圧縮空間で形成されたブロックに対する前方への押出しと、圧縮空間外で形成された後に圧縮空間へ投入配置された樹脂密閉廃棄物に対する該樹脂密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力での前方への押出しとを交互に行うことにより、樹脂密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理方法。
5. 有害廃棄物を無害化処理する有害廃棄物処理装置において、
   有害廃棄物を容器に密閉して容器密閉廃棄物を形成する容器密閉装置と、
   有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮成形してブロックを成形するための圧縮空間として筒状部が形成された圧縮装置と、
   容器密閉廃棄物とブロックとを熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出する竪型ガス化溶融炉と、
   上記圧縮装置の筒状部から竪型ガス化溶融炉へのブロックの前進移動を可能とする空間を有していて該空間内のブロックを加熱する加熱炉とを備え、
   上記容器密閉装置が圧縮空間外に位置して設けられ、
   上記圧縮装置は、容器密閉廃棄物、有害物質を含まない他の廃棄物の供給を受けるホッパ部がその下部で筒状部と連通可能に設けられ、筒状部内には、ホッパ部よりも竪型ガス化溶融炉へ向け前方位置で筒上部下流側開口を開閉自在に設けられた圧縮支持盤と、上記ホッパ部よりも後方から前方に駆動されて閉位置の圧縮支持盤との間で他の廃棄物を圧縮して押し固めてブロックを成形する圧縮手段とが設けられており、次の（イ）〜（ニ）の一連の動作を繰り返し、容器密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理装置。
   （イ）圧縮支持盤を閉じてから圧縮空間へ他の廃棄物を供給し、圧縮手段で上記他の廃棄物を圧縮支持盤に向け前方へ押し出して圧縮することでブロックを形成する。
   （ロ）圧縮支持盤を開けて、圧縮手段で上記ブロックを圧縮支持盤の位置よりも前方へ押し出す。
   （ハ）圧縮手段を後退させてから容器密閉廃棄物を圧縮空間へ投入し、圧縮支持盤が開状態のもとで、該容器密閉廃棄物を圧縮手段により該容器密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力で（ロ）で押し出したブロックの直後方位置まで押し出す。
   （ニ）圧縮手段を後退させる。
6. 有害廃棄物を無害化処理する有害廃棄物処理装置において、
   有害廃棄物を合成樹脂により密閉固化し樹脂密閉廃棄物を形成する樹脂密閉装置と、
   有害物質を含まない他の廃棄物を圧縮成形してブロックを成形するための圧縮空間として筒状部が形成された圧縮装置と、
   樹脂密閉廃棄物とブロックとを熱分解・ガス化し、熱分解残渣と不燃物を溶融し排出する竪型ガス化溶融炉と、
   上記圧縮装置の筒状部から竪型ガス化溶融炉へのブロックの前進移動を可能とする空間を有していて該空間内のブロックを加熱する加熱炉とを備え、
   上記樹脂密閉装置が圧縮空間外に位置して設けられ、
   上記圧縮装置は、樹脂密閉廃棄物、有害物質を含まない他の廃棄物の供給を受けるホッパ部がその下部で筒状部と連通可能に設けられ、筒状部内には、ホッパ部よりも竪型ガス化溶融炉へ向け前方位置で筒上部下流側開口を開閉自在に設けられた圧縮支持盤と、上記ホッパ部よりも後方から前方に駆動されて閉位置の圧縮支持盤との間で他の廃棄物を圧縮して押し固めてブロックを成形する圧縮手段とが設けられてけられており、次の（イ）〜（ニ）の一連の動作を繰り返し、樹脂密閉廃棄物を前後のブロックで挟持した状態で一体的に竪型ガス化溶融炉に向け前方へ送ることを特徴とする有害廃棄物処理装置。
   （イ）圧縮支持盤を閉じてから圧縮空間へ他の廃棄物を供給し、圧縮空間へ他の廃棄物を投入し、圧縮支持盤を閉じてから圧縮手段で上記他の廃棄物を圧縮支持盤に向け前方へ押し出して圧縮することでブロックを形成する。
   （ロ）圧縮支持盤を開けて、圧縮手段で上記ブロックを圧縮支持盤の位置よりも前方へ押し出す。
   （ハ）圧縮手段を後退させてから樹脂密閉廃棄物を圧縮空間へ投入し、圧縮支持盤が開状態のもとで、該樹脂密閉廃棄物を圧縮手段により該樹脂密閉廃棄物の破壊圧力よりも小さい圧力で（ロ）で押し出したブロックの直後方位置まで押し出す。
   （ニ）圧縮手段を後退させる。

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