JP2001300521A - Harmful material treating method and harmful material treating device used for the method - Google Patents

Harmful material treating method and harmful material treating device used for the method

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JP2001300521A
JP2001300521A JP2000116581A JP2000116581A JP2001300521A JP 2001300521 A JP2001300521 A JP 2001300521A JP 2000116581 A JP2000116581 A JP 2000116581A JP 2000116581 A JP2000116581 A JP 2000116581A JP 2001300521 A JP2001300521 A JP 2001300521A
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harmful substance
adsorbent
harmful
liquid
group
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JP2000116581A
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Japanese (ja)
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Tadaaki Mizoguchi
忠昭 溝口
Kazunori Sato
一教 佐藤
Kazunori Fujita
一紀 藤田
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decompose and clean a harmful material contained in soil and underground water in a solution at an ordinary temperature while preventing the use of a chemical agent and the generation of secondary pollution. SOLUTION: In the harmful material treating method including the first stage in which a harmful material 4 in liquid is adsorbed by an adsorbent 5 incorporated in an absorption tower 6, the second stage in which the harmful material 4 is desorbed from the adsorbent 5 and the third stage in which the harmful material-containing liquid 17 obtained at the second stage is cleaned, and in the third stage, the absorption tower effluent 17 is stored at a water storage tank 9, and the liquid 10 is subjected to cavitation jet 15 by a nozzle 13, and the treated liquid 16 cleaned by the cavitation is sent to the second stage, and in second stage, the harmful material 4 is desorbed from the adsorbent 5 by using the treated liquid 16 to regenerate the adsorbent 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属る技術分野】本発明は、流体中に微量に存在
する有害有機化合物(有害物質)の浄化処理に係り、特
に、汚染した土壌中、地下水中または排水中の有害有機
化合物を効率的に無害化することのできる有害物質処理
方法及び該方法に用いられる有害物質処理装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for purifying harmful organic compounds (hazardous substances) present in a very small amount in a fluid, and more particularly, to a method for efficiently removing harmful organic compounds in contaminated soil, groundwater or wastewater. The present invention relates to a method for treating harmful substances that can be made harmless and a toxic substance treatment apparatus used in the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在の生活環境を取り巻く土壌や水環境
系は、有機塩素化合物などにより汚染されているてお
り、その代表的なものはごみや産業廃棄物の焼却設備よ
り排出されるダイオキシン(DXN)である。半導体の電
子部品やジェットエンジンなどを扱う工場では、脱脂洗
浄用に使用されてきたトリクロロエチレンやドライクリ
ーニングに多用されてきたテトラクロロエタン(パーク
レン)による土壌や地下水の汚染問題を抱える地区も多
い。
2. Description of the Related Art The soil and water environment surrounding the current living environment are contaminated with organic chlorine compounds and the like. A representative example thereof is dioxin discharged from incineration equipment for garbage and industrial waste ( DXN). In factories handling semiconductor electronic components and jet engines, many districts have soil and groundwater pollution problems due to trichlorethylene, which has been used for degreasing and cleaning, and tetrachloroethane (perchrene), which has been frequently used for dry cleaning.

【0003】トリクロロエチレンに代表される有機塩素
化合物は、発癌性物質のため排水基準が設けられてられ
ているが、昭和年代は、おびただしい量のこれら化合物
が地下浸透などによって環境中に投棄され、地下浸透な
どによって土壌や地下水の汚染をもたらしたと言える。
土壌中や地下水中に含有されるトリクロロエチレンなど
は吸引又は曝気によって大気中に拡散させるか、一旦、
気相中へ移行させた後に活性炭などの吸着剤に吸着させ
る方法が一般的な処理方法である。
[0003] Organochlorine compounds represented by trichlorethylene are set up as effluent standards because of their carcinogenic properties. It can be said that soil and groundwater contamination was caused by infiltration and the like.
Trichlorethylene contained in soil or groundwater can be diffused into the atmosphere by suction or aeration,
A general treatment method is a method in which the substance is transferred into the gas phase and then adsorbed on an adsorbent such as activated carbon.

【0004】前者は、土壌中や地下水中に存在していた
有害物質を単に大気中へ拡散させるだけであり、本質的
な解決にはならない。活性炭などによる有害物質の吸着
処理はガス及び液体を対象に行われ、活性炭に吸着した
有害物質は、通常、活性炭を加熱することによって脱離
処理される。この廃ガスを大気中に放出したのでは活性
炭に吸着させる意味がなく、また塩素含有化合物を焼却
した場合はダイオキシン類の発生が危惧されるなどの問
題がある。
[0004] The former merely diffuses harmful substances present in soil or groundwater into the atmosphere, and is not an essential solution. The harmful substance adsorption treatment with activated carbon or the like is performed on gas and liquid, and the harmful substance adsorbed on activated carbon is usually desorbed by heating the activated carbon. If this waste gas is released into the atmosphere, there is no point in adsorbing it on activated carbon, and if a chlorine-containing compound is incinerated, there is a fear that dioxins may be generated.

【0005】このほか、内分泌攪乱物質(いわゆる「環
境ホルモン」)による水域の汚染も新しい環境問題とし
てその取組みが急がれている。大都市域の河川では、ノ
ニルフェノールなどが高濃度で検出される問題が露呈し
ており、DXNよりも問題はかえって深刻な可能性もあ
る。廃棄物の最終埋立処分場の浸出水についても環境ホ
ルモンの存在に注目が集まっているが、このように環境
中に低濃度で拡散した有害物質を無害化処理できる決定
的な有効技術は現時点では存在しない。
[0005] In addition, pollution of water bodies by endocrine disrupting substances (so-called "environmental hormones") has been urgently tackled as a new environmental problem. In rivers in large urban areas, problems such as detection of nonylphenol at high concentrations have been revealed, and the problem may be more serious than DXN. The presence of endocrine disruptors has also attracted attention in leachate at the final landfill site for waste, but the decisive effective technology that can detoxify harmful substances that have been diffused at low concentrations in the environment is currently unknown. not exist.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】土壌中に含有されるト
リクロロエチレンなどの有害物質は、一旦、気相中へ脱
離(ストリッピング)した後に最終的な無害化処理を施
すのが一般的である。この場合、トリクロロエチレン類
は極めて希薄なガスとして発生するため、トリクロロエ
チレン類含有ガスの無害化処理の第1段階として代表的
方法は、活性炭などの吸着剤による捕集である。しか
し、トリクロロエチレン類を捕集した活性炭よりトリク
ロロエチレン類を脱離させた後に燃焼する処理方法は、
塩化水素ガスだけでなく、ダイオキシン類などを発生さ
せる危険性があり、環境上好ましい方法とは言えない。
Generally, harmful substances such as trichlorethylene contained in soil are subjected to a final detoxification treatment after they are once desorbed (stripped) into the gas phase. . In this case, since trichlorethylene is generated as a very dilute gas, a representative method as a first step of the detoxification treatment of the gas containing trichlorethylene is collection with an adsorbent such as activated carbon. However, a treatment method in which trichlorethylene is desorbed from activated carbon that has collected trichlorethylene and then burned,
There is a danger of generating not only hydrogen chloride gas but also dioxins and the like, which is not an environmentally preferable method.

【0007】これに対し、水溶液中で無害化する方法
(湿式法)では前記のような問題点を回避できるが、活
性炭よりトリクロロエチレン類を溶出させ、かつ特殊な
酸化剤を用いる必要がある。WJ(ウォータージェット)
を用いるソノケミ的分解手段は操作が簡単であるが、こ
の処理方法でもトリクロロエチレン類を吸着した活性炭
を直接、WJ/ソノケミ法によって無害化することはでき
ない。すなわち、WJ/ソノケミ法によって無害化処理す
る場合は固体粒子の存在がノズルの閉塞や摩耗の原因と
なるため、所定粒径以上の固体を分離した溶液でないと
WJ処理することができない。また、活性単層に持ち込ま
れる量に見合ったトリクロロエチレン類が液中へ移行し
なければ連続的に処理することができない。
On the other hand, the method of detoxifying in an aqueous solution (wet method) can avoid the above-mentioned problems, but requires eluting trichloroethylenes from activated carbon and using a special oxidizing agent. WJ (water jet)
The sonochemical decomposition means using is simple in operation, but even with this treatment method, activated carbon adsorbing trichloroethylenes cannot be directly rendered harmless by the WJ / sonochem method. That is, in the case of detoxification treatment by the WJ / Sonochemi method, since the presence of solid particles causes clogging and abrasion of the nozzle, the solution must be a solution in which solids having a predetermined particle size or more are separated.
WJ processing is not possible. In addition, continuous treatment cannot be performed unless trichlorethylenes corresponding to the amount brought into the active monolayer migrate into the liquid.

【0008】本発明の課題は、土壌中や地下水中に含有
されるトリクロロエチレンなどの有害物質を活性炭捕集
−ソノケミ法によって、基本的に何らの化学薬品を用い
ることなく、また二次公害を発生することなく、かつ常
温における水溶液中で分解し浄化することのできる有害
物質処理方法及び該処理方法に用いられる有害物質処理
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to collect harmful substances such as trichlorethylene contained in soil or groundwater by the activated carbon collection-sonochem method without using any chemicals and generating secondary pollution. It is an object of the present invention to provide a method for treating harmful substances that can be decomposed and purified in an aqueous solution at normal temperature without performing the treatment, and a harmful substance treatment apparatus used in the treatment method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、本発明に係る有害物質処理方法は、流体中の有害物
質を吸着剤に吸着する第1の工程と、吸着剤より有害物
質を脱離する第2の工程と、第2の工程で得られた有害物
質含有液を浄化する第3の工程とを含む有害物質処理方
法であって、第3の工程は、有害物質含有液をキャビテ
ーションにより浄化してその処理液を第2の工程へ送出
させ、第2の工程は、処理液を用いて吸着剤より有害物
質を脱離させる構成とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a method for treating harmful substances according to the present invention comprises a first step of adsorbing harmful substances in a fluid to an adsorbent; A harmful substance treatment method including a second step of desorbing and a third step of purifying the harmful substance-containing liquid obtained in the second step, wherein the third step comprises removing the harmful substance-containing liquid. Purification is performed by cavitation, and the treatment liquid is sent to the second step. The second step is configured to desorb harmful substances from the adsorbent using the treatment liquid.

【0010】そして第3の工程のキャビテーションは、
ウォータージェットまたは超音波法により発生され、処
理液は、60℃を超えない温度に加熱される構成でもよ
い。
The cavitation in the third step is as follows:
The processing liquid may be generated by a water jet or ultrasonic method, and the treatment liquid may be heated to a temperature not exceeding 60 ° C.

【0011】また第2の工程は、有害物質を吸着した吸
着剤に清浄でかつ常温以下の冷水を供給させ、かつその
処理液で吸着剤より有害物質を脱離させる工程を含む構
成でもよい。
Further, the second step may include a step of supplying clean and cold water at a room temperature or lower to the adsorbent having adsorbed the harmful substance, and desorbing the harmful substance from the adsorbent with the treatment liquid.

【0012】さらに有害物質は、芳香族化合物であっ
て、ベンゼン核に対して水酸基(-OH)、カルボキシル
基(-COOH)、アルキル基(-R)、エステル基(-COO
R)、アルデヒド基(-COH)、ケトン基(-COR)、エー
テル基(-OR)、ハロゲン(-F、-Cl、-Br、-I)、アミ
ノ基(-NH2)、ニトロ基(-NO2)またはスルホン酸基
(-SO3H)よりなる置換基を1つ以上有する化合物であ
り、ジクロロメタン、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタ
ン、1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチ
レン、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレンまたは1,3-ジクロロプロペ
ンよりなるハロゲン化炭素、PCB、またはダイオキシン
類よりなるハロゲン化合物およびチウラムよりなるC-S
結合含有化合物を含むものである構成でもよい。
Further, harmful substances are aromatic compounds, which are hydroxyl groups (-OH), carboxyl groups (-COOH), alkyl groups (-R), ester groups (-COO) with respect to the benzene nucleus.
R), aldehyde group (-COH), ketone group (-COR), an ether group (-OR), halogen (-F, -Cl, -Br, -I ), amino group (-NH 2), a nitro group ( -NO 2 ) or a compound having at least one substituent consisting of a sulfonic acid group (-SO 3 H); dichloromethane, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethylene, cis-1,2 -Halogenated compounds consisting of dichloroethylene, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene or 1,3-dichloropropene, PCBs or halogen compounds consisting of dioxins and CS consisting of thiuram
A configuration including a bond-containing compound may be employed.

【0013】そして有害物質処理装置にあっては、前記
いずれか1つの有害物質処理方法に用いられ、有害物質
の吸着剤を内蔵し有害物質含有液を流出するとともに有
害物質含有液を浄化した処理液により吸着剤より有害物
質を脱離する吸着塔と、ノズルを挿着しノズルにより有
害物質含有液をキャビテーションさせて浄化しかつその
処理液を吸着塔へ送出する反応器とよりなる構成とし、
複数塔の吸着塔を備えた構成でもよい。
The harmful substance treatment apparatus is used in any one of the harmful substance treatment methods described above, and incorporates an adsorbent for harmful substances, discharges the harmful substance-containing liquid, and purifies the harmful substance-containing liquid. An adsorption tower that desorbs harmful substances from the adsorbent with the liquid, and a reactor that inserts a nozzle, purifies by cavitating the harmful substance-containing liquid with the nozzle, and sends out the treated liquid to the adsorption tower,
A configuration including a plurality of adsorption towers may be employed.

【0014】以上のように、処理対象である有害物質を
含有する気体又は液体よりなる流体を、活性炭などの吸
着剤の充填層に導き、含有される有害物質を捕集する。
この捕集処理は気体の場合には乾式、また液体に対して
は湿式条件で実施することができ、吸収能が低下した場
合は、活性炭中の有害物質を液中に溶出させ、有害物質
含有液はWJ/ソノケミ法によって浄化処理される。WJ/
ソノケミ法による有害物質の無害化処理は、有害物質含
有液をノズルより高速噴流として液中に吹き出すことに
よって達成される。
As described above, a fluid composed of a gas or liquid containing a harmful substance to be treated is guided to a packed bed of an adsorbent such as activated carbon, and the contained harmful substance is collected.
This trapping process can be carried out under dry conditions for gases and under wet conditions for liquids.If the absorption capacity decreases, the harmful substances in the activated carbon are eluted into the liquid, and the harmful substances are contained. The liquid is purified by the WJ / Sonochem method. WJ /
Detoxification of harmful substances by the sonochem method is achieved by blowing a harmful substance-containing liquid into a liquid as a high-speed jet from a nozzle.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1を参
照しながら説明する。図1に示すように、流体中の有害
物質(トリクロロエチレン類含有ガス)4を吸着塔6に内
蔵された吸着剤5によって吸着する第1の工程と、吸着剤
5より有害物質4を脱離する第2の工程と、第2の工程で得
られた有害物質含有液(吸着塔流出液)17を浄化する第
3の工程とを含む有害物質処理方法であって、第3の工程
は、有害物質含有液17を一旦貯水槽9に貯液しその液体1
0をノズル13より高速噴流(キャビテーションジェッ
ト)15させてキャビテーションにより浄化するとともに
その処理液16を第2の工程へ送出させ、第2の工程は、浄
化処理液16を用いて吸着剤5より有害物質4を脱離させて
吸着剤5を再生する構成である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a first step in which harmful substances (trichloroethylene-containing gas) 4 in a fluid are adsorbed by an adsorbent 5 built in an adsorption tower 6,
A second step of desorbing the harmful substance 4 from the step 5, and a second step of purifying the harmful substance-containing liquid (adsorption tower effluent) 17 obtained in the second step.
The third step is a method of treating a harmful substance comprising the steps of:
0 is jetted from the nozzle 13 at a high-speed jet (cavitation jet) 15 to purify by cavitation and send the processing liquid 16 to the second step. In the second step, the cleaning liquid 16 is harmful to the adsorbent 5 using the cleaning liquid 16 In this configuration, the adsorbent 5 is regenerated by desorbing the substance 4.

【0016】そして第3の工程のキャビテーションは、
ウォータージェット(WJ)または超音波法により発生さ
れ、処理液16は、60℃を超えない温度に加熱される構成
でもよく、また第2の工程は、有害物質14を吸着した吸
着剤5に清浄でかつ常温以下の冷水19を供給させ、かつ
その処理液16で吸着剤5より有害物質4を脱離させる構成
でもよい。
The cavitation in the third step is as follows:
The processing liquid 16 generated by a water jet (WJ) or ultrasonic method may be heated to a temperature not exceeding 60 ° C. The second step is to clean the adsorbent 5 which has absorbed the harmful substance 14 Alternatively, a configuration may be employed in which cold water 19 at room temperature or lower is supplied, and the harmful substance 4 is desorbed from the adsorbent 5 by the treatment liquid 16.

【0017】すなわち、図1は、トリクロロエチレン類
で汚染された土壌の浄化システムのうちWJによって発生
させたキャビテーションを用いてトリクロロエチレン類
を無害化処理する際の全体的な系統を示すものである。
有害な有機化合物で汚染された浄化対象地点1に設けた
土壌ガス吸引井戸2より真空ポンプ3を用いてトリクロロ
エチレン類含有ガス(有害物質)4を吸引し、活性炭に
代表される吸着剤5を充填した吸着塔6に導き、ここで吸
着剤5にトリクロロエチレン類を吸着分離し、浄化ガス
を浄化ガス排出管路7より大気中へ放出する。なお、汚
染地下水や一般の廃液の場合はこれを直接、吸着塔6に
導く、または必要に応じて加熱しながら汚染液中に空気
を吹き込んでトリクロロエチレン類を揮散させ、これを
吸着塔6に導く処理方法を採用することができる。
That is, FIG. 1 shows an overall system for detoxifying trichlorethylene using cavitation generated by WJ in a purification system for soil contaminated with trichlorethylene.
Vacuum pump 3 sucks trichloroethylene-containing gas (hazardous substance) 4 from soil gas suction well 2 provided at purification target point 1 contaminated with harmful organic compounds and fills with adsorbent 5 represented by activated carbon The adsorbent 5 guides the adsorbent 5 to adsorb and separate trichloroethylenes, and discharges the purified gas from the purified gas discharge line 7 into the atmosphere. In the case of contaminated groundwater or general waste liquid, lead it directly to the adsorption tower 6, or if necessary, blow air into the contaminated liquid while heating to volatilize the trichloroethylenes, and then lead it to the adsorption tower 6. Processing methods can be employed.

【0018】吸着塔の形式や運転条件などによって本発
明が制限を受けるものではないが、後段の無害化処理を
考えると図1に示すようなシステム(有害物質処理装
置)によって間欠的に運転する方式が最も効率的であ
る。すなわち、吸着剤5として粒状活性炭を用い、この
粒状活性炭が所定量のトリクロロエチレン類を吸着した
時点で真空ポンプ3の運転を停止し、代って高圧ポンプ8
の運転を開始する。貯水槽9に貯えられた液体(有害物
質含有溶液)10は、高圧ポンプ8へ供給して所定の圧力
(例えば400kgf/cm2)まで昇圧させた後、高圧ホース1
1を通して管型WJ反応器12の上流端に取り付けたノズル1
3から、管型WJ反応器12の内部に吹き込まれる。
Although the present invention is not limited by the type of the adsorption tower or the operating conditions, the operation is intermittently performed by a system (hazardous substance processing apparatus) as shown in FIG. The scheme is the most efficient. That is, granular activated carbon is used as the adsorbent 5, and when the granular activated carbon adsorbs a predetermined amount of trichlorethylenes, the operation of the vacuum pump 3 is stopped, and
Start driving. The liquid (hazardous substance-containing solution) 10 stored in the water storage tank 9 is supplied to a high-pressure pump 8 to increase the pressure to a predetermined pressure (for example, 400 kgf / cm 2 ).
Nozzle 1 attached to the upstream end of tubular WJ reactor 12 through 1
From 3, it is blown into the inside of the tubular WJ reactor 12.

【0019】管型WJ反応器12の入口部には、高圧水を吹
き出すためのノズル13が、ノズルマウント14を介して挿
着され、このノズルマウント14には、高圧ホース11が接
続されている。有害物質を含む液体10が高速噴流として
ノズル13より吹き出されると、管型WJ反応器12の内部は
処理済の液体で充満しているため、この高速噴流は激し
いキャビテーションを伴う水中水噴流(キャビテーショ
ンジェット)15となる。有害物質は、この激しいキャビ
テーションの作用により分解され、含有される有害物質
の濃度が低下する。
At the inlet of the tubular WJ reactor 12, a nozzle 13 for blowing out high-pressure water is inserted via a nozzle mount 14, and a high-pressure hose 11 is connected to the nozzle mount 14. . When the liquid 10 containing harmful substances is blown out from the nozzle 13 as a high-speed jet, the inside of the tubular WJ reactor 12 is filled with the processed liquid, and this high-speed jet is a submerged water jet with intense cavitation ( (Cavitation jet) 15 The harmful substances are decomposed by the action of the severe cavitation, and the concentration of the contained harmful substances decreases.

【0020】管型WJ反応器12より流出する浄化処理液
(処理液)16は吸着塔6の上部に噴霧され、吸着塔6を流
下する間にトリクロロエチレン類を吸着した活性炭など
の吸着剤5と接触し、活性炭よりトリクロロエチレンを
溶出させる。吸着塔6からの吸着塔流出液(有害物質含
有液)17は管型WJ反応器12から排出された時点よりも高
濃度のトリクロロエチレン類を含有した状態で貯永槽9
に戻る。貯水槽9に戻った液体10は、必要に応じて再び
管型WJ反応器12でトリクロロエチレン類の分解を受け、
また吸着塔6内で吸着剤5よりトリクロロエチレンなどの
脱離に供される。この操作を繰り返すことによつて活性
炭のトリクロロエチレン吸着量が低下し再生されて吸着
能力が増大し、一方、貯水槽9内の液体10はトリクロロ
エチレン類濃度が低下する。排出規準を満足する時点で
必要に応じて中和処理を行った後に浄化液排出管路18よ
り排水することができる。
The purification treatment liquid (treatment liquid) 16 flowing out of the tubular WJ reactor 12 is sprayed onto the upper part of the adsorption tower 6, and flows down with the adsorbent 5 such as activated carbon adsorbing trichloroethylenes while flowing down the adsorption tower 6. Contact and elute trichlorethylene from activated carbon. The adsorption tower effluent (hazardous substance-containing liquid) 17 from the adsorption tower 6 contains a higher concentration of trichloroethylene than that discharged from the tubular WJ reactor 12 and is stored in the storage tank 9.
Return to The liquid 10 returned to the water storage tank 9 undergoes decomposition of trichlorethylenes again in the tubular WJ reactor 12 as necessary,
In addition, in the adsorption tower 6, the adsorbent 5 is used to remove trichlorethylene and the like. By repeating this operation, the amount of trichlorethylene adsorbed on the activated carbon is reduced and the activated carbon is regenerated and the adsorption capacity is increased, while the concentration of trichlorethylene in the liquid 10 in the water storage tank 9 is reduced. When the discharge criterion is satisfied, a neutralization treatment can be performed if necessary, and then the wastewater can be drained from the purified liquid discharge line 18.

【0021】なお、活性炭からのトリクロロエチレン類
の脱離は温度が高い程、進行しやすく、20℃程度の水と
接触しただけではほとんど脱離しない。この点、本発明
によれば、トリクロロエチレン類の最終処理をWJによっ
て行うことによって極めて効率的に実施することができ
る。すなわち、ノズル13を通過させると液体10の温度は
上昇し、系内に保持される全液量や液体の循環回数など
によっても異なるが、60℃を超えない50℃程度まで温度
上昇させることは比較的容易である。このように温度が
上昇するとWJ/キャビテーションによるトリクロロエチ
レン類の分解は最も速やかに進行し、また活性炭からの
トリクロロエチレン類の脱離も速やかに進行するように
なる。勿論、貯水槽9内の液体10、あるいは管型WJ反応
器12から排出されかつ吸着塔6に循環噴霧される浄化処
理液16を所定の温度まで加熱することもできる。
The desorption of trichloroethylene from activated carbon is more likely to proceed as the temperature is higher, and hardly desorbs only by contact with water at about 20 ° C. In this regard, according to the present invention, the final treatment of trichloroethylenes can be performed extremely efficiently by performing the final treatment with WJ. That is, when the liquid 10 passes through the nozzle 13, the temperature of the liquid 10 rises, and varies depending on the total amount of liquid held in the system and the number of circulations of the liquid, but it is not possible to raise the temperature to about 50 ° C which does not exceed 60 ° C. Relatively easy. When the temperature rises in this manner, the decomposition of trichlorethylenes by WJ / cavitation proceeds most quickly, and the desorption of trichloroethylenes from activated carbon also proceeds rapidly. Of course, the liquid 10 in the water storage tank 9 or the purification treatment liquid 16 discharged from the tubular WJ reactor 12 and circulated and sprayed to the adsorption tower 6 can be heated to a predetermined temperature.

【0022】活性炭からの有害物質の脱離が完了した時
点では管型WJ反応器12から排出される浄化処理液16を貯
水槽9に戻しつつ運転し、排出規準を満足する時点で浄
化液排出管路18より排水することになる。また、活性炭
からの有害物質の脱離及び貯水槽9内の液体10の無害化
処理が完了した時点で吸着塔6内の吸着剤5を清浄でかつ
常温以下の冷水19を用いて洗浄し、吸着剤5の冷却と次
段の脱離用溶液の調整を行うのが操作的に優れた方法で
ある。なお、WJ/キャビテーション分解装置の構造(例
えばノズル)や運転条件(圧力、温度など)によって本
発明の有害物質処理方法は制限を受けるものではない。
When the removal of the harmful substances from the activated carbon is completed, the operation is performed while returning the purification treatment liquid 16 discharged from the tubular WJ reactor 12 to the water storage tank 9, and when the discharge standard is satisfied, the purification liquid is discharged. Water will be drained from the pipe 18. Further, at the time when the detoxification of the harmful substances from the activated carbon and the detoxification of the liquid 10 in the water storage tank 9 are completed, the adsorbent 5 in the adsorption tower 6 is washed using cold and cold water 19 at normal temperature or lower, Cooling the adsorbent 5 and adjusting the solution for desorption in the next stage are excellent operational methods. The harmful substance treatment method of the present invention is not limited by the structure of the WJ / cavitation decomposition apparatus (eg, nozzle) and operating conditions (pressure, temperature, etc.).

【0023】つまり、本発明の基本技術は気体又は液体
中の低濃度有害有機化合物を一旦、活性炭などの吸着剤
に吸着させた後、発生させたキャビテーションを用いて
無害化処理するものである。活性炭は各種有害有機化合
物に対して優れた吸着剤として働くため、分離・濃縮剤
として適しているが、その再生をいかに行うかが重要な
課題である。本発明の方法ではWJや超音波法によってキ
ャビテーションを発生させると液体温度が上昇する現象
を利用し、キャビテーション処理後の液体によって吸着
剤より有害物質を脱離させ、これを再びキャビテーショ
ンによって処理するものである。
That is, the basic technique of the present invention is to once adsorb a low-concentration harmful organic compound in a gas or a liquid to an adsorbent such as activated carbon, and then perform detoxification treatment using the generated cavitation. Activated carbon is an excellent adsorbent for various harmful organic compounds and is therefore suitable as a separating / concentrating agent, but how to regenerate it is an important issue. The method of the present invention utilizes the phenomenon that liquid temperature rises when cavitation is generated by WJ or ultrasonic method, desorbs harmful substances from adsorbent by liquid after cavitation treatment, and treats it again by cavitation It is.

【0024】本発明によれば、WJ/キャビテーションに
よる有害物質の分解は次のような原理によって行われ
る。すなわち、高圧水をノズル部から水中へ高速噴流と
して吹き込むと激しいキャビテーションが発生するが、
このキャビテーション気泡の圧壊時に極めて高い温度と
圧力とが生じ、大きな衝撃圧力が作用する。この際、化
学物質は熱分解や酸化反応を受ける。酸化反応はキャビ
テーション気泡内に存在する酸素や水の熱分解によって
生じた-OHラジカルによって引き起こされると考えられ
る。そしてトリクロロエチレンなどの多くの有害有機化
合物は特別な化学薬品を用いることなく無害な化合物に
分解される。
According to the present invention, the decomposition of harmful substances by WJ / cavitation is performed according to the following principle. In other words, when high-pressure water is blown into the water from the nozzle as a high-speed jet, intense cavitation occurs,
When the cavitation bubbles collapse, an extremely high temperature and pressure are generated, and a large impact pressure acts. At this time, the chemical substance undergoes thermal decomposition and oxidation reaction. The oxidation reaction is thought to be caused by -OH radicals generated by thermal decomposition of oxygen and water present in the cavitation bubbles. And many harmful organic compounds such as trichlorethylene are decomposed into harmless compounds without using special chemicals.

【0025】図1に示す有害物質処理装置は、吸着塔を1
塔として間欠的に運転する場合であるが、本発明の他の
実施の形態として、図2に示すように、吸着塔6A,6Bを2
塔設置し、一方の吸着塔を有害物質の吸着用に、他方の
吸着塔を有害物質の脱離用に供するようなシステム構成
とすることができる。この場合、第1吸着塔6Aを用いて
有害物質を吸着している間は第2吸着塔6B内の吸着剤5B
の脱離処理を行い、第2吸着塔6Bからの流出液17Bを対象
にWJ/キャビテーションによる無害化処理を行う。
The harmful substance treatment apparatus shown in FIG.
In the case of intermittent operation as a tower, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG.
It is possible to adopt a system configuration in which a tower is installed and one of the adsorption towers is used for adsorbing harmful substances and the other adsorption tower is used for desorbing harmful substances. In this case, while the harmful substances are being adsorbed using the first adsorption tower 6A, the adsorbent 5B in the second adsorption tower 6B is used.
Is performed, and the effluent 17B from the second adsorption tower 6B is subjected to a detoxification process by WJ / cavitation.

【0026】本発明の基本原理は、有害物質の活性炭な
どによる吸着とキャビテーションによる無害化処理にあ
る。キャビテーションの具体的発生手段としてはWJの代
わりに超音波法を用いることもできる。
The basic principle of the present invention lies in the detoxification treatment by adsorption of harmful substances with activated carbon and cavitation. As a specific means for generating cavitation, an ultrasonic method can be used instead of WJ.

【0027】また本発明は、活性炭などに吸着し、キヤ
ビテーションを用いて分解する有害物質処理方法として
広く使用することができ、対象化合物によって制限を受
けるものではないが、具体的な処理対象化合物として
は、次のような例を挙げることができる。芳香族化合物
であって、ベンゼン核に対して水酸基(-OH)、カルボ
キシル基(-COOH)、アルキル基(-R)、エステル基(-
COOR)、アルデヒド基(-COH)、ケトン基(−COR)、
エーテル基(-OR)、ハロゲン(-F、-Cl、-Br、-I)、
アミノ基(-NH2)、ニトロ基(-NO2)、スルホン酸基
(-SO3H)などの置換基を1つ以上有する化合物であり、
ジクロロメタン、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、
1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレ
ン、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
テトラクロロエチレン、1,3-ジクロロプロペンなどの
ハロゲン化炭素、PCB、ダイオキシン類などのハロゲン
化合物、チウラムなどのC-S結合含有化合物などであ
る。
The present invention can be widely used as a method for treating harmful substances which are adsorbed on activated carbon or the like and are decomposed by cavitation. Examples of the compound include the following examples. An aromatic compound, which has a hydroxyl group (-OH), a carboxyl group (-COOH), an alkyl group (-R), an ester group (-
COOR), aldehyde group (-COH), ketone group (-COR),
Ether group (-OR), halogen (-F, -Cl, -Br, -I),
A compound having at least one substituent such as an amino group (—NH 2 ), a nitro group (—NO 2 ), a sulfonic acid group (—SO 3 H),
Dichloromethane, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane,
1,1-dichloroethylene, cis-1,2-dichloroethylene, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene,
Examples include halogenated carbons such as tetrachloroethylene and 1,3-dichloropropene, halogenated compounds such as PCB and dioxins, and CS bond-containing compounds such as thiuram.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、流体中に低濃度で存在
する有害物質を吸着剤に吸着し、有害物質含有液をキャ
ビテーションにより浄化しながら循環して吸着剤を再生
するため、簡易なシステムで2次公害の発生を防止して
有害物質を浄化処理することができる。
According to the present invention, a harmful substance present at a low concentration in a fluid is adsorbed by the adsorbent, and the harmful substance-containing liquid is circulated while purifying by cavitation to regenerate the adsorbent. The system can purify harmful substances by preventing the occurrence of secondary pollution.

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

【図1】本発明の一実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施の形態を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 浄化対象地点 2 土壌ガス吸引井戸 3 真空ポンプ 4,4A,4B トリクロロエチレン類含有ガス 5,5A,5B 吸着剤 6 吸着塔 6A 第1吸着塔 6B 第2吸着塔 7,7A,7B 浄化ガス排出管路 8 高圧ポンプ 9 貯水槽 10 液体 11 高圧ホース 12 管型WJ反応器 13 ノズル 14 ノズルマウント 15 キャビテーションジェット 16 浄化処理液 17,17A,17B 吸着塔流出液 18 浄化液排出管路 19 冷水 1 Purification target point 2 Soil gas suction well 3 Vacuum pump 4,4A, 4B Trichlorethylene-containing gas 5,5A, 5B Adsorbent 6 Adsorption tower 6A First adsorption tower 6B Second adsorption tower 7,7A, 7B Purified gas discharge pipe Channel 8 High-pressure pump 9 Reservoir 10 Liquid 11 High-pressure hose 12 Tube-type WJ reactor 13 Nozzle 14 Nozzle mount 15 Cavitation jet 16 Purification treatment liquid 17, 17A, 17B Adsorption tower effluent 18 Purification liquid discharge pipe 19 Cold water

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 一紀 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 Fターム(参考) 4D012 CA20 CB12 CB16 CD08 CG01 CH10 CJ05 CK10 4D024 AA04 AA10 AB04 AB11 AB13 BA02 BC01 CA01 DA08 DB06 DB10 4D037 AA11 AB11 AB12 AB13 AB14 AB16 BA26 BB07 CA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazunori Fujita 3-36 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima F-term in Babcock Hitachi, Ltd. Kure Research Laboratories 4D012 CA20 CB12 CB16 CD08 CG01 CH10 CJ05 CK10 4D024 AA04 AA10 AB04 AB11 AB13 BA02 BC01 CA01 DA08 DB06 DB10 4D037 AA11 AB11 AB12 AB13 AB14 AB16 BA26 BB07 CA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体中の有害物質を吸着剤に吸着する第
1の工程と、前記吸着剤より前記有害物質を脱離する第2
の工程と、該第2の工程で得られた有害物質含有液を浄
化する第3の工程とを含む有害物質処理方法において、
前記第3の工程は、前記有害物質含有液をキャビテーシ
ョンにより浄化してその処理液を前記第2の工程へ送出
させ、該第2の工程は、前記処理液を用いて前記吸着剤
より前記有害物質を脱離させることを特徴とする有害物
質処理方法。
1. A method for adsorbing harmful substances in a fluid to an adsorbent.
Step 1 and a second step of desorbing the harmful substance from the adsorbent
The step of, and a harmful substance treatment method including a third step of purifying the harmful substance-containing liquid obtained in the second step,
In the third step, the harmful substance-containing liquid is purified by cavitation and the treatment liquid is sent to the second step, and in the second step, the harmful substance is removed from the adsorbent using the treatment liquid. A method for treating harmful substances, comprising desorbing substances.
【請求項2】 請求項1記載の有害物質処理方法におい
て、前記第3の工程のキャビテーションは、ウォーター
ジェットまたは超音波法により発生されることを特徴と
する有害物質処理方法。
2. The method for treating harmful substances according to claim 1, wherein the cavitation in the third step is generated by a water jet or an ultrasonic method.
【請求項3】 請求項1記載の有害物質処理方法におい
て、前記第3の工程の処理液は、60℃を超えない温度に
加熱されることを特徴とする有害物質処理方法。
3. The harmful substance processing method according to claim 1, wherein the processing liquid in the third step is heated to a temperature not exceeding 60 ° C.
【請求項4】 請求項1、2又は3記載の有害物質処理
方法において、前記第2の工程は、有害物質を吸着した
吸着剤に清浄でかつ常温以下の冷水を供給させ、かつそ
の処理液で前記吸着剤より前記有害物質を脱離させるこ
とを特徴とする有害物質処理方法。
4. The method for treating harmful substances according to claim 1, 2 or 3, wherein the second step comprises supplying clean and cold water to the adsorbent to which the harmful substances have been adsorbed, And removing the harmful substance from the adsorbent.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の有害
物質処理方法において、有害物質は、芳香族化合物であ
って、ベンゼン核に対して水酸基(-OH)、カルボキシ
ル基(-COOH)、アルキル基(-R)、エステル基(-COO
R)、アルデヒド基(-COH)、ケトン基(-COR)、エー
テル基(-OR)、ハロゲン(-F、-Cl、-Br、-I)、アミ
ノ基(-NH2)、ニトロ基(-NO2)またはスルホン酸基
(-SO3H)よりなる置換基を1つ以上有する化合物であ
り、ジクロロメタン、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタ
ン、1,1-ジクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチ
レン、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレンまたは1,3-ジクロロプロペ
ンよりなるハロゲン化炭素、PCB、またはダイオキシン
類よりなるハロゲン化合物およびチウラムよりなるC-S
結合含有化合物を含むものであることを特徴とする有害
物質処理方法。
5. The method for treating harmful substances according to claim 1, wherein the harmful substance is an aromatic compound, and a hydroxyl group (—OH) and a carboxyl group (—COOH) with respect to a benzene nucleus. ), Alkyl group (-R), ester group (-COO
R), aldehyde group (-COH), ketone group (-COR), an ether group (-OR), halogen (-F, -Cl, -Br, -I ), amino group (-NH 2), a nitro group ( -NO 2 ) or a compound having at least one substituent consisting of a sulfonic acid group (-SO 3 H); dichloromethane, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethylene, cis-1,2 -Halogenated compounds consisting of dichloroethylene, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene or 1,3-dichloropropene, PCBs or halogen compounds consisting of dioxins and CS consisting of thiuram
A method for treating harmful substances, comprising a bond-containing compound.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の有害
物質処理方法に用いられ、前記有害物質の吸着剤を内蔵
し有害物質含有液を流出するとともに該有害物質含有液
を浄化した処理液により前記吸着剤より前記有害物質を
脱離する吸着塔と、ノズルを挿着し該ノズルにより前記
有害物質含有液をキャビテーションさせて浄化しかつそ
の処理液を前記吸着塔へ送出する反応器とよりなること
を特徴とする有害物質処理装置。
6. A method for treating a harmful substance according to claim 1, wherein the harmful substance-containing liquid is contained therein, and the harmful substance-containing liquid is purified while the harmful substance-containing liquid flows out. An adsorption tower for desorbing the harmful substance from the adsorbent with the treatment liquid, and a reactor for inserting a nozzle, cavitating and cleaning the harmful substance-containing liquid by the nozzle, and sending the treatment liquid to the adsorption tower. A harmful substance processing apparatus characterized by comprising:
【請求項7】 請求項6記載の有害物質処理装置におい
て、複数塔の吸着塔を備えたことを特徴とする有害物質
処理装置。
7. The harmful substance processing apparatus according to claim 6, further comprising a plurality of adsorption towers.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003236551A (en) * 2002-02-20 2003-08-26 Kurita Water Ind Ltd Method and device for decomposing organic halide
JP2008055419A (en) * 2006-08-01 2008-03-13 Tamaru Takeshi Apparatus, system and method for treating miscellaneous wastewater using cavitation effect

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