JP2005342630A - 抽出処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低沸点汚染物質を含む土壌等の処理方法として、ロータリーキルンを利用した加熱方式によって低沸点物質を酸化させることなく気相中に移行させて効率よく除去し、大気中への放出排気をゼロ又は僅少とし、処理設備の小型化及びクローズ化を可能にし、設備コスト及び処理コストを著しく低減できる手段を提供する。
【解決手段】 低沸点物質を含む被処理物Ｄ₁ をロータリーキルン１内に連続的に送り込んで出口１ｂ側へ搬送し、ロータリーキルン１内を外部から連続供給される過熱水蒸気Ｓ１で満たして加熱することにより、被処理物Ｄ１中の低沸点物質を気相側へ抽出し、抽出後の被処理物Ｄ２を連続的に取り出し、ロータリーキルン１からの排気Ｓ２をロータリーキルン１へ供給する被処理物Ｄ１の温度以下に冷却して凝縮させることにより、抽出された低沸点物質を凝縮液Ｗ２中に取り込む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば水銀及びその化合物や低沸点有機物にて汚染された土壌を始めとして、低沸点物質を含む種々の被処理物より低沸点物質を抽出する処理方法に関する。

従来、汚染土壌等の浄化処理として、直接加熱型や間接加熱型のロータリーキルン等による熱処理が一般的に行われているが、大量の排気を生じるために高度な排ガス処理を必要とし、それだけ設備も大型で複雑になり、処理コスト及び設備コストが高くつくと共に、汚染発生地域から処理場へ汚染土壌等を搬送するための搬送コストも嵩むという問題があった。また、直接加熱は無論のこと、間接加熱の場合でも処理空間が酸化性雰囲気になり易く、汚染物質が酸化して回収困難になる上に回収のための処理工程が複雑になるという難点もあった。

本発明は、上述の情況に鑑み、前記の汚染土壌を始めとする低沸点物質を含む種々の被処理物の処理方法として、ロータリーキルンを利用した加熱方式によって被処理物中の低沸点物質を酸化させることなく気相中に移行させて効率よく除去すると共に、大気中への放出排気をゼロ又は僅少とし、もって処理設備の小型化及びクローズ化を可能にし、設備コスト及び処理コストを著しく低減し得る手段を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、図面の参照符号を付して示せば、低沸点物質を含む被処理物Ｄ₁ をロータリーキルン１内に連続的に送り込んで出口１ｂ側へ搬送すると共に、該ロータリーキルン１内を外部から連続供給される過熱水蒸気Ｓ１で満たして加熱することにより、被処理物Ｄ１中の低沸点物質を気相側へ抽出し、抽出後の被処理物Ｄ２を連続的に取り出す一方、ロータリーキルン１からの排気Ｓ２を当該ロータリーキルン１へ供給する被処理物Ｄ１の温度以下に冷却して凝縮させることにより、抽出された低沸点物質を凝縮液Ｗ２中に取り込むことを特徴とする抽出処理方法を要旨としている。

請求項２の発明は、上記請求項１の抽出処理方法において、前記排気の凝縮に伴って発生する負圧を前記ロータリーキルン１への過熱水蒸気Ｓ１の導入動力として利用する構成としている。

請求項３の発明は、上記請求項１又は２の抽出処理方法において、ロータリーキルン１が多孔構造の内筒１１と外筒１２との二重筒構造をなし、この内外筒１１，１２間に導入した過熱水蒸気Ｓ１を内筒１１の孔部（通気孔１４）を通してロータリーキルン１の処理空間１０内へ供給する構成としている。

請求項４の発明は、上記請求項３の抽出処理方法において、二重筒構造をなすロータリーキルン１の処理空間１０内に軸心に沿って配設された過熱水蒸気供給管路２０を備え、この過熱水蒸気供給管路２０と前記内外筒１１，１２間とに過熱水蒸気Ｓ１を導入することにより、処理空間１０内に過熱水蒸気Ｓ１を周囲部及び中心部の両方から供給すると共に、周囲部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン出口１ｂ側よりも入口１ａ側で多くなり、中心部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン入口１ａ側よりも出口１ｂ側で多くなるように設定する構成としている。

請求項５の発明は、上記請求項１〜４のいずれかの抽出処理方法における被処理物Ｄ１が水銀又は／及び低沸点有機物による汚染物であるものとしている。

請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの抽出処理方法において、ロータリーキルン１内の温度を１１０〜３５０℃に設定する構成としている。

請求項１の発明に係る抽出処理方法では、被処理物中の低沸点物質を気相中に移行させるための熱源として過熱水蒸気を用い、この過熱水蒸気でロータリーキルンの処理空間内を満たした状態で熱処理を行い、ロータリーキルンからの排気を当該ロータリーキルンへ供給する被処理物の温度以下に冷却して凝縮させることにより、排気の主成分である水蒸気中に含まれていた低沸点物質が全て液化ないし固化（非水溶性の昇華性物質の場合）して凝縮水と共に液状形態で回収できるから、従来の熱処理におけるような高度な排ガス処理が不要であり、もって処理設備全体の小型化が可能であり、従来に比較して処理コスト及び設備コストを大幅に低減できる上、残留する気相成分が殆どなくなるためにシステム全体のクローズド化も可能となり、しかも抽出物質は高温空気による酸化を受けないので後段の処理も容易になる。従って、被処理物が水銀及びその化合物や低沸点有機物にて汚染された土壌等である場合、その汚染成分を効率よく低コストで除去できると共に、該汚染成分の環境への再飛散を確実に防止でき、且つ抽出した汚染成分は酸化変質がないので再資源化も容易になり、また処理残渣は酸化による変質がなく汚染前に近い状態に戻るので再利用に支障を生じず、加えて被処理物中に含まれていた水分も気化して除去されてロータリーキルンから乾燥状態として取り出されるため、その搬送や保管等の取り扱いが容易になると共に、再利用に際して前処理としての乾燥を省略できる。

請求項２の発明によれば、前記排気の凝縮に伴って発生する負圧をロータリーキルンへの過熱水蒸気の導入動力として利用するから、過熱水蒸気を強制的に給排するためのファン等の機械的設備を省略ないし小型化できると共に、ロータリーキルン内の処理空間に負圧が働いて抽出効率が向上し、しかもロータリーキルン内と凝縮を行う冷却部の連通によって全体の処理空間の圧力が平衡状態になるため、過熱水蒸気の供給温度と冷却温度とで抽出速度を制御することが可能となり、また処理空間が非加圧状態になるので処理装置を簡素に且つ安全に設計できる。

請求項３の発明によれば、ロータリーキルンの処理空間内に過熱水蒸気を周囲部の全体から供給するため、被処理物の堆積層中を多量の過熱水蒸気が通過して昇温を速め、高い抽出効率が得られる。

請求項４の発明によれば、ロータリーキルンの処理空間内に過熱水蒸気を周囲部及び中心部の両方から供給するため、該処理空間全体を低沸点物質の抽出に最適な雰囲気により容易に設定できる上、周囲部からの供給量を入口側で多く、中心部からの供給量を逆に出口側で多くすることから、被処理物の温度が低い入口側では周囲部から供給されて被処理物中を通過する過熱水蒸気が多くなり、それだけ被処理物は早く昇温して低沸点物質の抽出効率が高まる一方、抽出が進んだ出口側では中心部からの多い過熱水蒸気供給によって雰囲気温度を一定に維持できるため、雰囲気温度の低下で抽出成分の一部が被処理物中に戻るのを防止できる。

請求項５の発明によれば、水銀や低沸点有機物による汚染物を処理対象として、効率よく汚染成分を抽出除去できる。

請求項６の発明によれば、ロータリーキルン内を特定の温度範囲に設定するため、被処理物中の低沸点物質の抽出効率を高めて、且つ他の成分の不要な熱分解や熱変質を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る抽出処理方法を適用する処理装置の概略構成図、図２は同処理装置の側面図、図３は同処理装置のロータリーキルン部分の縦断側面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線の断面矢視図である。

図１において、１は抽出処理を行うロータリーキルンであって、モーターＭ１を介して回転駆動する内筒１１と、この内筒１１の両端部を除く外周部に套嵌した非回転の外筒１２とで構成され、内筒１１の内部にはその軸線方向に沿う攪拌軸２が配設されている。このロータリーキルン１の入口１ａ側には、ホッパー３１に投入された被処理物Ｄ１を連続的に内筒１１内へ送り込むスクリューフィーダ３が付設され、同出口１ｂ側には、排気Ｓ２と抽出処理後の処理残渣Ｄ２を分離する排気分離槽４が設けられている。３２はホッパー３１の下流側に位置してスクリューフィーダ３に付設された薬剤注入口、５は水道水等の原水Ｗ１より高温の過熱水蒸気Ｓ１を生成させる過熱水蒸気発生装置、６はロータリーキルン１からの排気Ｓ２を冷却して凝縮させる冷却装置、７は活性炭充填槽である。

図３に示すように、ロータリーキルン１の外筒１２の両端部には、内筒１１に対して気密状態で摺接するシール材１３が嵌装され、これによって内外筒１１，１２間に外部に対して封鎖した環状空間１５が構成されており、この環状空間１５に過熱水蒸気発生装置５からの水蒸気導入管５ａが図２の如く入口１ａ側と中間部との２本に分岐して連通接続されている。また、内筒１１における外筒１２に包囲された周面領域には多数の通気孔１４…が設けられており、環状空間１５に導入された過熱水蒸気Ｓ１を通気孔１４…より内筒１１内の処理空間１０へ放出するようになっている。なお、外筒１２の外周面には断熱材層１６が設けられている。

しかして、内筒１１は、外部に露呈した両端部の外周面にそれぞれ環状レール１７が固設され、図２及び図４に示すように各環状レール１７で各一対のローラ１８，１８によって遊転自在に支承されており、ロータリーキルン１出口側の端部の外周面に設けた従動スプロケット１９とモーターＭ１の駆動スプロケットとの間に巻装されたチェーン８を介して回転駆動する。なお、ロータリーキルン１は、図１〜図３では水平姿勢として図示しているが、実際には出口１ｂ側が低くなる傾斜状態に設置され、内筒１１の回転に伴って処理空間１０内の被処理物Ｄ１が該傾斜に基づく重力作用によって出口１ｂ側へ搬送されるようになっている。

攪拌軸２は、図３に示すように中空のパイプ状をなし、長手方向の複数箇所（図では４箇所）に半径方向へ突出する筒状の攪拌羽根２１…を備えており、一端２ａ側がスクリューフィーダ３のフィーダ軸３ａと一体化し、図１及び図２に示すモーターＭ２を介して該スクリューフィーダ３と一体に回転駆動するようになされている。そして、この攪拌軸２の他端２ｂ側が排気分離槽４を貫通して外部へ突出し、この突出した他端２ｂは過熱水蒸気発生装置５からの水蒸気導入管５ｂに相対回転可能に連通接続され、また各攪拌羽根２１の周面には図３に示すように多数の通気孔２２…が形成されており、これによって攪拌軸２は導入した過熱水蒸気Ｓ１を攪拌羽根２１…の通気孔２２…からロータリーキルン１の処理空間１０へ放出する過熱水蒸気供給管路２０を構成している。

ここで、ロータリーキルン１の内筒１１の通気孔１４…と、攪拌軸２の各攪拌羽根２１の通気孔２２…は、いずれも電子ビーム穿孔加工によって形成されたものであり、器壁内外を直線状に透通している。しかして、両通気孔１４…，２２…の孔径は一般的に０．１〜３ｍｍ程度の範囲であるが、内筒１１の通気孔１４…の孔径は連続的もしくは段階的にロータリーキルン１の入口１ａ側ほど大きくなるように設定される一方、攪拌羽根２１の通気孔２２…の孔径は逆にロータリーキルン１の出口１ｂ側の攪拌羽根２１ほど大きくなるように設定されている。

排気分離槽４は、図３に示すように、攪拌軸２が貫通する中間の分離室４ａと、バグフィルター４１を装填した上部のガス収集室４ｂと、下部の処理残渣ダクト４ｃとから構成されている。そして、分離室４ａには、ロータリーキルン１の出口１ｂ側の端部つまり内筒１１の開口端部１１ａがシール材１３を介して突入配置すると共に、攪拌軸２に固設された円板状の邪魔板４２が該内筒１１の端部開口１１ａに対向するように配置しており、処理空間１０からの排気Ｓ２の流れを邪魔板４２で遮って一旦は下向きにし、次いで上向きに転じて背面より上昇するように誘導し、もって排気Ｓ２に付随する処理残渣Ｄ１の粉体粒子を少なくして上方のガス収集室４ｂへ向かわせる。なお、邪魔板４２の前面に付着する処理残渣Ｄ１の粉体粒子は、分離室４ａに付設されたスクレーパ４３が回転する邪魔板４２の該前面と接触することによって掻き落とされる。

処理残渣ダクト４ｃは下方側へ窄んだ形状であり、図１に示すように、その下部がダンパー４４を介してスクリューフィーダ４５の導入口４５ａに連通接続されている。このスクリューフィーダ４５は、上向き傾斜の筒状搬出路を構成すると共に、外周に冷却水等の冷媒Ｃを流通させる冷却用ジャケット４６が設けてある。

冷却装置６は、図１に示すように、ガス収集室４ｂのバグフィルター４１を通して塵埃を除去した排気を排気導入管６１より冷却室６ａ内へ導入し、該冷却室６ａ内の冷却配管６２を流通する冷却水等の冷媒Ｃとの熱交換によって凝縮させるものであり、その凝縮液Ｗ２が下端に設けたバルブＶ１付き排出管６３を通して下方のオーバーフロータンクＴ１に導出され、更に該オーバーフロータンクＴ１から溢流して側方の凝縮液回収タンクＴ２に貯留されるようになっている。なお、排出管６３の下端はオーバーフロータンクＴ１内の溢流レベルよりも下方に位置しており、これによってバルブＶ１の開放状態で冷却室６ａの出口側が水封される。また、冷却室６ａの頂部はバルブＶ２を介装した排気管９ａによって活性炭充填槽７に接続され、更に該活性炭充填槽７からファンＦ付きの排気管９ｂが導出している。

上記構成の処理装置を用いた本発明の抽出処理方法では、水銀等の低沸点金属やその化合物、低沸点有機物の如き低沸点汚染物質を含む土壌等の被処理物Ｄ１をホッパー３１に投入し、スクリューフィーダ３によって連続的にロータリーキルン１の内筒１１内へ送り込む一方、過熱水蒸気発生装置５で生成した過熱水蒸気Ｓ１を内外筒１１，１２間の環状空間１５と攪拌軸２の過熱水蒸気供給管路２０とに連続的に導入する。これにより、内筒１１内の処理空間１０は、内筒１１の通気孔１４…と攪拌羽根２１の通気孔２２…から放出される過熱水蒸気Ｓ１にて常時満たされた状態となる。なお、過熱水蒸気Ｓ１の温度は、一般に１５０〜３５０℃の範囲で被処理物Ｄ１の種類に応じて設定すればよく、被処理物Ｄ１が前記土壌である場合は３００℃前後に設定するのがよい。

内筒１１内へ送り込まれた被処理物Ｄ１は、過熱水蒸気Ｓ１で満たされた処理空間１０を内筒１１の回転による堆積・落下の反復と、回転する攪拌軸２の攪拌羽根２１による攪拌作用とで表面更新されながら、ロータリーキルン１の傾斜に沿って出口１ａ側へ搬送されてゆくが、この過程で過熱水蒸気Ｓ１の熱によって昇温するため、含まれていた低沸点汚染物質が含有水分と共に気化抽出されて気相側へ移行する。

しかして、この抽出処理においては、既述した通気孔１４…及び通気孔２２…の孔径変化により、周囲部から処理空間１０内への過熱水蒸気Ｓ１の放出がロータリーキルン１の入口１ａ側で多くなり、中心部から処理空間１０内への過熱水蒸気Ｓ１の放出が逆に出口１ｂ側で多くなるように設定している。従って、被処理物Ｄ１の温度が低い入口１ａ側では、通気孔１４…を出て被処理物Ｄ１中を通過する過熱水蒸気Ｓ１が多く、それだけ被処理物Ｄ１は早く昇温して低沸点物質の抽出効率が高まることになる。一方、抽出が進んだ出口１ｂ側では、抽出のために必要な周辺部からの過熱水蒸気Ｓ１の放出は少なくなるが、その代わりに中心部から多く供給される過熱水蒸気Ｓ１によって雰囲気温度が一定の高温に維持されるから、抽出成分の一部が雰囲気温度の低下で被処理物Ｄ１中に戻るのを確実に防止できる。

なお、汚染土壌等に含まれる水銀の如き低沸点金属は酸化が進んでいることが多いため、これを含む被処理物Ｄ１の処理では、スクリューフィーダ３の薬剤注入口３２より塩化第一スズやヒドラジン等の適当な還元剤を注入し、ロータリーキルン１の処理空間１０内での還元反応によって金属に転化させて気化抽出するようにすればよい。

かくしてロータリーキルン１の出口１ｂに至った抽出成分を含む排気Ｓ２と処理残渣Ｄ１とは排気分離槽４で分離され、処理残渣Ｄ１は落下して処理残渣ダクト４ｃに堆積する一方、排気Ｓ２は冷却装置６の冷却室６ａ内へ導入される。そして、処理残渣ダクト４ｃに堆積した処理残渣Ｄ２は、ある程度溜まった段階でダンパー４４を開放してモーターＭ３を駆動させることにより、スクリューフィーダ４５の導入口４５ａに流入して上部の導出口４５ｂへ搬送されるが、この搬送過程で冷却用ジャケット４６を流通する冷媒Ｃと熱交換して温度が低下した状態で取り出される。

冷却室６ａ内へ導入された排気Ｓ２は冷却配管６２を流通する冷媒Ｃとの熱交換によって冷却して凝縮させるが、本発明の処理方法では、この冷却温度をロータリーキルン１へ供給する被処理物Ｄ１の温度以下に設定することにより、排気の主成分である水蒸気中に含まれていた抽出成分を全て凝縮液化ないし凝固させて凝縮水中に持ち込ませる。

すなわち、上記の冷却温度がロータリーキルン１へ供給する被処理物Ｄ１の温度より高い場合、該ロータリーキルン１内において被処理物Ｄ１が元の温度から冷却温度に対応する温度まで昇温する過程で気化した抽出成分は、冷却室６ａ内で凝縮せずに気体として残ることになるが、冷却温度が元の被処理物Ｄ１の温度以下であれば、抽出成分は処理前の当該被処理物Ｄ１中で気化せずに含有されていた状態つまり液状や固体状に戻る。

このように、本処理方法では、被処理物Ｄ１より抽出した低沸点物質の全量を凝縮水と共に回収できるから、従来の熱処理におけるような高度な排ガス処理が不要であり、もって処理設備全体の小型化が可能であり、従来に比較して処理コスト及び設備コストを大幅に低減できる上、汚染土壌等の汚染物を処理対象とする場合に、システム全体のクローズド化によって汚染物質の環境への再飛散を確実に防止できる。更に、この処理方法によれば、抽出成分は高温空気による酸化を受けないから、後段の処理が容易になる上、酸化変質がないので水銀や低沸点有機物等の汚染物質の再資源化も容易になる。また、処理残渣Ｄ２は、酸化による変質がなく、汚染土壌等の汚染物も汚染前に近い状態に戻るので再利用に支障を生じず、加えて被処理物Ｄ１中に含まれていた水分も気化して排気Ｓ２に付随して除去され、乾燥状態として取り出されるため、その搬送や保管等の取り扱いが容易になると共に、再利用に際して前処理としての乾燥を省略できるという利点もある。

しかして、抽出処理中においては、冷却装置６における排気管９ａのバルブＶ２が閉止され、排出管６３はバルブＶ１が開放されるが、その出口が水封されているから、冷却室６ａは排気導入管６１を介して排気分離槽４のフィルター室４ｂにのみ連通した状態となる。これにより、冷却室６ａでは排気Ｓ２の凝縮に伴う体積減少によって負圧が発生するが、この負圧は排気Ｓ２を当該冷却室６ａへ引き込む吸引力として作用し、ひいては過熱水蒸気Ｓ１をロータリーキルン１の処理空間１０へ導入する動力として機能する。従って、この構成においては、過熱水蒸気Ｓ１及び排気Ｓ２を強制的に給排するためのファン等の機械的設備を省略できると共に、ロータリーキルン１内の処理空間１０に働く負圧によって被処理物Ｄ１中の抽出成分の気化が促進され、もって抽出効率がより向上し、しかもロータリーキルン１内部から冷却装置６の冷却室６ａまでが連通して全体の処理空間の圧力が平衡状態になるため、過熱水蒸気Ｓ１の供給温度と冷却温度とで抽出速度を容易に制御でき、これによって複雑な制御機構が不要になる上、全体の処理空間が非加圧状態で器壁に大きな耐圧強度を必要としないから、処理装置を簡素に且つ安全に設計できる。

冷却室６ａ内で生成した凝縮水Ｗ２は抽出成分の液化又は固化物を含んだ状態でオーバーフロータンクＴ１に流入し、抽出成分中の水銀Ｈｇ等の高比重物質が該タンクＴ１の底部に溜まるから、処理後に該タンクＴ１のドレンバルブＶ３を開いて水銀Ｈｇ等を抜き出して回収できる。一方、低比重の抽出成分を含む凝縮水Ｗ２はオーバーフロータンクＴ１から溢流して凝縮液回収タンクＴ２に貯留されるから、処理後あるいは所定液量に達した段階でドレンバルブＶ４を開いて抜き出せばよい。

なお、処理の過程では被処理物Ｄ１中に空気や有機物質の熱分解等によって生じたガス成分が排気Ｓ２に付随し、これら非凝縮ガス成分が冷却装置６の冷却室６ａ内に次第に蓄積することになるが、被処理物Ｄ１の単位量当たりの非凝縮ガス成分発生量は僅かであるため、その蓄積による冷却効率の低下を招くまでに大量の被処理物Ｄ１を連続処理することが可能である。しかして、このような非凝縮ガス成分については、被処理物Ｄ１の種類や性状（混在する空気量、有機物の種類と量等）に応じて経験的に一回の連続処理量を定めておき、その処理が終了した際、一時的に排気管９ａのバルブＶ２を開放して排気管９ｂのファンＦを駆動することより、冷却室６ａ内に蓄積した分を排出すればよい。このとき、非凝縮ガス成分中に何らかの要因で微量の有害物質が混在していても、活性炭充填槽７を通す過程で吸着除去されるから、空気主体の無害な浄化ガスＧとして大気中へ放出される。

上述した実施形態では過熱水蒸気Ｓ１をロータリーキルン１の処理空間１０へ周囲部と中心部とから放出する構成としたが、本発明の抽出処理方法は、外部から連続供給される過熱水蒸気Ｓ１で該処理空間１０を満たして低沸点物質を気化抽出させる種々の方式を包含する。例えば、前記攪拌軸２の過熱水蒸気供給管路２０を設けず、ロータリーキルン１の内外筒１１，１２間に導入した過熱水蒸気Ｓ１の周囲部からの放出のみで処理空間１０を満たすようにしてもよい。また逆に、ロータリーキルン１の内筒１１に通気孔１４…を設けず、この内筒１１と外筒１２との間に加熱空気を流通させることにより、周囲部から加熱を間接加熱で行う一方、過熱水蒸気Ｓ１を前記攪拌軸２の過熱水蒸気供給管路２０やロータリーキルン１の入口１ａ側から処理空間１０内へ送給することもできる。ただし、過熱水蒸気Ｓ１を処理空間１０の周囲部と中心部のいずれか一方のみから放出する方式の比較では、周囲部からの放出方式の方が高い抽出効率が得られる。しかして、該処理空間１０内に過熱水蒸気Ｓ１を周囲部及び中心部の両方から供給する方式とすることにより、処理空間１０全体を汚染物質の抽出に最適な雰囲気に設定することが容易になる。

また、上述した実施形態では処理空間１０へ中心部から過熱水蒸気Ｓ１を放出する過熱水蒸気供給管路２０が攪拌軸２を兼用しているが、該供給管路２０を攪拌機能のない単なるパイプ状として、その全体あるいは要所に設けた通気孔２２…より過熱水蒸気Ｓ１を放出する構成としてもよいし、攪拌軸２を兼用する場合の通気孔２２…を攪拌羽根２１の代わりに該攪拌軸２自体の周面に設けたり、該攪拌軸２と攪拌羽根２１の両方に設ける構成としてもよい。更に、処理空間１０への過熱水蒸気Ｓ１を周囲部と中心部とから放出する構成において、周囲部からの過熱水蒸気供給量をロータリーキルン１の出口１ｂ側よりも入口１ａ側で多くし、中心部からの過熱水蒸気供給量を同入口１ａ側よりも出口１ｂで多くするように設定する手段として、上述した実施形態では通気孔１４…及び通気孔２２…の孔径を変化させているが、この孔径変化の代わりに両通気孔１４…，２１…の密度を変えたり、この密度変化と孔径変化を組み合わせてもよい。

ロータリーキルン１については、前記実施形態では出口１ｂ側を低く傾斜配置するものとして説明したが、内筒１１の内周面に回転に伴って被処理物Ｄ１を出口側へ移送する機能を持つスパイラルフィンや一定間隔置きに配置する環状傾斜板等を設けることにより、水平姿勢での処理も可能となる。また、外筒１２を非回転とせずに内筒１１に一体化することも可能であり、この場合でも内外筒１１，１２間の環状空間１５への過熱水蒸気Ｓ１の供給を端部中心側の供給口からの適当な内部流路構成によって行える。更に、加熱水蒸気を処理空間の周囲部からのみ放出する構成では、ロータリーキルン１を傾斜型にして攪拌軸２を省略したり、攪拌軸２に代えて内筒１１側に前記スパイラルフィンや環状傾斜板あるいは他の攪拌機能を有する突起物等を設けてもよい。

なお、本発明の抽出処理方法は、汚染土壌等の汚染成分の抽出処理に限らず、工業用原材料や中間原料等の製造における各種の抽出処理にも広く適用可能である。また、この抽出処理方法を適用する処理装置は既述のように小型化が容易であるから、処理装置全体を移動車両に搭載し、汚染発生地域へ処理装置を持ち込んで現地処理を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る抽出処理方法を適用する処理装置の概略構成図である。 同処理装置の側面図である。 同処理装置のロータリーキルン部分の縦断側面図である。 図３におけるＡ−Ａ線の断面矢視図である。

符号の説明

１ ロータリーキルン
１ａ 入口
１ｂ 出口
１０ 処理空間
１１ 内筒
１２ 外筒
１４ 通気孔
１５ 環状空間（内外筒間）
２０ 過熱水蒸気供給管路
２１ 通気孔
６ 冷却装置
６ａ 冷却室
Ｃ 冷媒
Ｄ１ 被処理物
Ｄ２ 処理残渣
Ｓ１ 過熱水蒸気
Ｓ２ 排気
Ｗ２ 凝縮液

Claims (6)

1. 低沸点物質を含む被処理物をロータリーキルン内に連続的に送り込んで出口側へ搬送すると共に、該ロータリーキルン内を外部から連続供給される過熱水蒸気で満たして加熱することにより、被処理物中の低沸点物質を気相側へ抽出し、抽出後の被処理物を連続的に取り出す一方、ロータリーキルンからの排気を当該ロータリーキルンへ供給する被処理物の温度以下に冷却して凝縮させることにより、抽出された低沸点物質を凝縮液中に取り込むことを特徴とする抽出処理方法。
2. 前記排気の凝縮に伴って発生する負圧を前記ロータリーキルンへの過熱水蒸気の導入動力として利用する請求項１記載の抽出処理方法。
3. ロータリーキルンが多孔構造の内筒と外筒との二重筒構造をなし、この内外筒間に導入した過熱水蒸気を内筒の孔部を通してロータリーキルンの処理空間内へ供給する請求項１又は２に記載の抽出処理方法。
4. 二重筒構造をなすロータリーキルンの処理空間内に軸心に沿って配設された過熱水蒸気供給管路を備え、この過熱水蒸気供給管路と前記内外筒間とに過熱水蒸気を導入することにより、処理空間内に過熱水蒸気を周囲部及び中心部の両方から供給すると共に、周囲部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン出口側よりも入口側で多くなり、中心部からの過熱水蒸気供給量がロータリーキルン入口側よりも出口側で多くなるように設定する請求項３記載の抽出処理方法。
5. 被処理物が水銀又は／及び低沸点有機物による汚染物である請求項１〜４のいずれかに記載の抽出処理方法。
6. ロータリーキルン内の温度を１１０〜３５０℃に設定する請求項１〜５のいずれかに記載の抽出処理方法。

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