[发明专利]含有重金属的组成物的无害处理装置及无害处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有重金属的组成物的无害处理装置及无害处理方法。

背景技术

一直以来，将含有重金属的组成物，例如城市垃圾等的灰烬做无害处理的装置是公知的。例如，城市垃圾等的灰烬与碱溶液混合，通过在保持预定的温度状态下照射电磁波而进行无害处理，可作为人工沸石有效利用，这也是公知的方法(例如，参照专利文献1——特开2001-048525号公报)。

这里，对于现有的灰烬的无害处理装置进行说明。图3是表示现有的灰烬的无害处理装置的构成的简化图。如图3所示，现有的灰烬的无害处理装置100，具备：对作为原料的灰烬添加碱溶液进行加热的加热机构101；将这些灰烬混合成泥浆状的混合机构102；将混合物搬运到照射容器内的搬运机构103；及电磁波照射机构104。

在图3所示的现有的灰烬无害处理装置100中，由于分为利用加热机构101的加热工序、利用混合机构102的混合工序和利用电磁波照射机构104的电磁波照射工序，所以因搬运机构103引起的搬运工序中的热损失而降低混合物的温度或者将组成物与碱溶液分离，或者将混合物凝固。另外，由于分为各工序，反应工序也变复杂，所以易降低反应效率。而且，因分为各工序，导致装置大型化、复杂化，另外，装置运转所需的能量也增大。

发明内容

因此，本发明的目的在于是提供一种含有重金属的组成物的无害处理装置及无害处理方法，其可提高反应效率，同时可实现装置的简约化和小型化，也可降低能源费。

为了解决上述问题，本发明的含有重金属的组成物的无害处理装置，其特征在于，具备：反应管；设置在反应管上，储存含有重金属的组成物的储存槽；以偏析重金属的溶液为高压流体向反应管内喷射而形成负压的负压形成机构；设置在反应管的比负压形成机构靠下游一侧，对高压流体与通过负压从储存槽被吸取到反应管内的含有重金属的组成物在反应管内混合的混合物加热的加热机构；以及设置在反应管的比加热机构靠下游一侧，对已加热混合物照射电磁波的电磁波照射机构。

将已向反应管内作为高压流体喷射的偏析重金属的溶液即酸或碱溶液与已通过负压形成机构吸取的含有重金属的组成物在反应管内混合、搅拌，同时在反应管内流动。并且，由加热机构加热，然后通过电磁波照射机构照射电磁波进行无害处理。这样，根据本发明，通过将加热机构和电磁波照射机构顺次设置在反应管的比负压形成机构靠下游一侧处，在同一管内可连续进行含有重金属的组成物与酸或碱溶液的混合、搅拌和混合物的加热、照射电磁波，因此，在无害处理工序的过程中难于发生热损失，且提高反应效率，并可高效率地进行含有重金属的组成物的无害处理。另外，由于在同一管内连续进行各工序，所以可实现装置的简约化和小型化。

这里，上述负压形成机构最好是具备比反应管口径小、以酸或碱溶液为高压流体向反应管内喷射的喷射喷嘴和设置在反应管上、向从喷射喷嘴喷射的高压流体注入氟化物的氟化物注入机构。

通过向反应管内从比反应管口径更小的喷射喷嘴喷射酸或碱溶液的高压流体，在喷射喷嘴的下游一侧产生负压区域。通过产生该负压区域，将含有重金属的组成物从储存槽吸入反应管内。这里，通过向已利用喷射喷嘴向反应管内喷射的酸或碱溶液的高压流体中由氟化物注入机构注入氟化物，而防止已从喷射喷嘴喷射的高压流体发生气穴现象，在没有能量损失的状态下，酸或碱溶液的高压流体与已被吸取的含有重金属的组成物猛力碰击。由此，含有重金属的组成物被细细地破碎，同时与酸或碱溶液混合向下游一侧推压流去。这样，伴随通过细细破碎而使含有重金属的组成物的总表面积增加，在反应管内，不仅与酸或碱溶液的反应效率提高，而且在下一加温工序、电磁波照射工序中也提高反应效率。另外，在本发明中，通过使为防止高压流体发生气穴现象而注入的气体为氟化物，可促进已与酸或碱溶液接触的含有重金属的组成物的分解反应，并可进一步提高反应效率。

另外，具备将附着在通过电磁波照射机构照射电磁波的混合物上的未反应物，通过偏析重金属的溶液进行偏析的偏析机构为好。

通过具备上述构成，可清洗附着在已照射电磁波并已进行无害处理后的反应物的表面上的未反应物，并可提取不含有重金属的纯度高的反应物。

而且，具备将由电磁波照射机构照射电磁波的混合物固液分离的固液分离机构为好。另外，具备回收用固液分离机构分离了的液体成分并供给喷射喷嘴的供给机构为好。