JP2001335660A - Recycling method of organic waste materials including vinyl chloride resin - Google Patents

Recycling method of organic waste materials including vinyl chloride resin

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JP2001335660A
JP2001335660A JP2000159983A JP2000159983A JP2001335660A JP 2001335660 A JP2001335660 A JP 2001335660A JP 2000159983 A JP2000159983 A JP 2000159983A JP 2000159983 A JP2000159983 A JP 2000159983A JP 2001335660 A JP2001335660 A JP 2001335660A
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gas
scrubber
vinyl chloride
organic waste
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Katsutoshi Suzuki
勝利 鈴木
Yoshihiro Omiya
吉博 大宮
Takahiko Terada
隆彦 寺田
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Ube Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recycling method of waste materials including much vinyl chloride resin (chloride compound) as the resource without separation by gasification via partial oxidation, where the washing water containing a large quantity of sodium chloride is converted into fresh water by a reverse osmosis membrane. SOLUTION: This recycling process comprises the steps of feeding organic waste materials without separation directly to a gasification device, gasifying by partial oxidation to obtain a synthetic gas containing hydrogen chloride, sending the gas to a scrubber to contact the gas with washing water containing NaOH to neutralize and remove the hydrogen chloride in the gas, adding NaOH to the water discharged from the scrubber to recycle as the circulating water, blowing down a part of washing water to keep the concentration of sodium chloride at the level of 0.1 to 1% while most part of washing water is recycled after adding a base such as NaOH, sending the blown down water to a reverse osmosis membrane device to separate into fresh water containing little NaCl and concentrated salt water, recycling the obtained fresh water to the scrubber as the circulating water, and electrolyzing the concentrated salt water by the diaphragm process electrolysis device.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニールなど
有機塩素化合物を含む廃棄物を処理し資源化するリサイ
クル技術に関するもので、特に塩化ビニールなどの有機
性廃棄物を部分酸化により塩化水素を含む合成ガスを製
造し、副生する塩化水素を効率的に処理する塩化ビニー
ル樹脂を含む有機性廃棄物のリサイクル法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recycling technology for treating and recycling waste containing an organic chlorine compound such as vinyl chloride, and more particularly, to recycling organic waste such as vinyl chloride containing hydrogen chloride by partial oxidation. The present invention relates to a method for recycling organic waste containing vinyl chloride resin for producing synthesis gas and efficiently treating hydrogen chloride as a by-product.

【0002】[0002]

【従来の技術】塩化ビニールなどの有機塩素化合物が廃
棄物に含まれる場合、廃棄物を処理し資源化するリサイ
クル技術は、処理の過程で塩化水素が発生し、装置の腐
食やダイオキシンの問題があり各種の対策が取られてい
る。例えば、廃プラスチックの油化技術では、前処理で
塩化ビニールを分離するか、または熱分解により脱塩化
水素処理した後、塩素を含まない状態で油化処理が行わ
れている。また、製鉄高炉への廃プラスチック使用技術
においても、同様な脱塩化水素処理後に製鉄高炉に投入
されている。
2. Description of the Related Art When organic chlorine compounds such as vinyl chloride are contained in waste, the recycling technology that treats the waste and turns it into resources generates hydrogen chloride in the process of processing, which causes problems such as corrosion of equipment and dioxin. There are various countermeasures. For example, in the technology of oiling waste plastic, vinyl chloride is separated by pretreatment or dehydrochlorination by thermal decomposition, and then oiling is performed without chlorine. In addition, in the technology of using waste plastics in steelmaking blast furnaces, the same plastics are introduced into steelmaking blast furnaces after dehydrochlorination.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述したように油化技
術および製鉄高炉への塩化ビニール含有廃プラスチック
使用技術では前処理として塩化ビニールを分離するか、
または熱分解により脱塩化水素処理した後に処理リサイ
クルが行われる。このような前処理に要するコストは再
資源化コストのかなりの部分を占め、未分別状態での再
資源化技術が望まれる。本発明はガス化により未分別状
態での再資源化を行うものである。この場合、塩化ビニ
ールなど有機塩素化合物を含む廃棄物を未分別状態のま
ま部分酸化しガス化すると塩化水素を生成するが、ガス
中の塩化水素は腐食性が高いためアルカリを含んだ水で
生成ガスを中和除去することとなるが、中和により生成
する塩酸のアルカリ塩(塩化ナトリウム)は腐食性が大
きく、溶解度にも限界があり、極力洗浄水中に蓄積させ
ぬように系外に排出する必要がある。
As described above, in the oiling technology and the technology of using vinyl chloride-containing waste plastic in the steelmaking blast furnace, the vinyl chloride is separated as a pretreatment,
Alternatively, after the dehydrochlorination treatment by thermal decomposition, the treatment is recycled. The cost required for such preprocessing accounts for a considerable portion of the cost of recycling, and a technique for recycling resources in an unsorted state is desired. The present invention is to recycle in an unsorted state by gasification. In this case, hydrogen chloride is generated when waste containing organic chlorine compounds such as vinyl chloride is partially oxidized and gasified in an unsorted state, but hydrogen chloride in the gas is highly corrosive and is generated with water containing alkali. The gas is neutralized and removed, but the alkali salt of hydrochloric acid (sodium chloride) generated by the neutralization is highly corrosive, has a limited solubility, and is discharged out of the system to minimize accumulation in cleaning water. There is a need to.

【0004】従って、多量の塩化ビニール樹脂(塩素化
合物)を含む廃棄物を部分酸化法によりガス化し資源化
リサイクルする場合は、多量の塩化ナトリウムを含む洗
浄水の処理が必要となる。この時、水を排水として公共
水域に流すにはCOD除去を中心とした廃水処理が必要
であるとともに、それに見合う多量の補給水が必要とな
るため好ましい方法ではない。一方、蒸発により塩(N
aCl)を晶析、分離し水をリサイクルする方法は大部
分の水を蒸発させるため、多量の熱エネルギーが必要で
ある。
[0004] Therefore, in the case where waste containing a large amount of vinyl chloride resin (chlorine compound) is gasified by a partial oxidation method and recycled as resources, it is necessary to treat washing water containing a large amount of sodium chloride. At this time, it is not a preferable method to flow the water as wastewater into the public water area because wastewater treatment centering on COD removal is required and a large amount of make-up water corresponding to the wastewater treatment is required. On the other hand, salt (N
A method of crystallizing and separating aCl) and recycling water requires a large amount of heat energy to evaporate most of the water.

【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は多量の塩化ビニール樹脂(塩素
化合物)を含む廃棄物を未分別状態のまま部分酸化法に
よりガス化し資源化する方法において、多量の塩化ナト
リウムを含む洗浄水を逆浸透膜によって淡水化処理する
とともに、その結果得られた濃縮塩水をガラス繊維隔膜
を隔膜式電解槽で電解処理し、濃縮塩水中の塩素イオン
を塩素ガスとして系外に排出し、電解液をアルカリ水溶
液として洗浄水中にリサイクルするようにした塩化ビニ
ール樹脂を含む有機性廃棄物のリサイクル法を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to convert a waste containing a large amount of vinyl chloride resin (chlorine compound) into a gas by a partial oxidation method in an unfractionated state to recycle resources. In the method, the washing water containing a large amount of sodium chloride is desalinated by a reverse osmosis membrane, and the resulting concentrated salt water is subjected to electrolytic treatment of a glass fiber membrane in a diaphragm type electrolysis tank, and chlorine ions in the concentrated salt water are treated. The present invention aims to provide a method for recycling organic waste containing vinyl chloride resin, in which chlorine is discharged out of the system as chlorine gas, and an electrolytic solution is recycled as alkaline aqueous solution into washing water.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第1の発明では、塩化ビニールその他
の含塩素系樹脂を多量に含む有機性廃棄物を未分別状態
のまま直接ガス化装置に供給して部分酸化法によりガス
化し、水素、一酸化炭素、炭酸ガス、水を主成分とする
合成ガスに有機塩素化合物の分解により生成した塩化水
素を含んだ合成ガスを得るとともに、該ガス化装置を出
たガスをスクラバーに送りNaOH等の塩基の入った洗
浄水と気液接触させてガス中の塩化水素を中和除去し、
塩化水素ガスを含まない合成ガスを得ると同時に該スク
ラバーを出た水に塩基を添加し気液接触用の循環水とし
て使用するとともに、一部の前記循環水については塩化
ナトリウム濃度を0.1から1%に保持するためにブロ
ーダウンさせるようにし、ブローダウンした循環水を逆
浸透膜設備に送り、NaClの少ない淡水と濃縮塩水に
分離した後、当該淡水は循環水としてスクラバーにリサ
イクルするとともに、濃縮塩水は隔膜法電気分解装置に
て電解処理するようにした。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, an organic waste containing a large amount of vinyl chloride or other chlorine-containing resin is directly separated in an unsorted state. The gas is supplied to a gasifier and gasified by the partial oxidation method to obtain a synthesis gas containing hydrogen chloride generated by the decomposition of an organic chlorine compound into a synthesis gas mainly composed of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, and water. Sending the gas out of the gasifier to a scrubber and bringing it into gas-liquid contact with washing water containing a base such as NaOH to neutralize and remove hydrogen chloride in the gas;
Simultaneously with obtaining a synthesis gas containing no hydrogen chloride gas, a base was added to the water leaving the scrubber and used as circulating water for gas-liquid contact. Blowdown is performed to maintain the water content from 1% to 1%, and the blown-down circulating water is sent to the reverse osmosis membrane equipment to separate the NaCl-reduced fresh water and the concentrated salt water. The concentrated brine was subjected to electrolytic treatment in a diaphragm electrolysis apparatus.

【0007】また、第1の発明に係る第2の発明では、
前記濃縮塩水を硼珪酸ガラス繊維製の隔膜を用いて隔膜
法によって電解処理し、該電解処理によって得られたア
ルカリ水溶液を循環水に混合させて循環使用するように
した。
[0007] In the second invention according to the first invention,
The concentrated brine was electrolytically treated by a diaphragm method using a borosilicate glass fiber diaphragm, and the alkaline aqueous solution obtained by the electrolytic treatment was mixed with circulating water for circulating use.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る塩化ビニー
ル樹脂を含む有機性廃棄物のリサイクル法を図1と図2
を用いて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The recycling method of organic waste containing vinyl chloride resin according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0009】図1は本発明による塩化ビニール樹脂を含
む有機性廃棄物のリサイクル法のブロック図、図2は隔
膜による電解装置を用いて濾液処理するようにしたシス
テムプロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a method for recycling an organic waste containing a vinyl chloride resin according to the present invention, and FIG. 2 is a system block diagram in which a filtrate is treated using an electrolytic device using a diaphragm.

【0010】以下、図1について詳細に説明する。ま
ず、処理対象原料は塩化ビニールなど有機塩素化合物1
0を多量に含む有機性廃棄物であり、発熱量が3000
Kcal/Kg程度かまたはそれ以上のものである。な
お、発熱量が低い場合は石炭などと併用することにより
原料とすることができる。各所から収集された未分別状
態にある有機固形分を含む廃棄物10の前処理を行なっ
た後、ガス化工程に供給するようにしている。特に本発
明では、塩化ビニールその他の含塩素系樹脂を多量に含
む廃棄物10が前処理工程に供給される。
Hereinafter, FIG. 1 will be described in detail. First, the raw material to be treated is organic chlorine compound 1 such as vinyl chloride.
Organic waste containing a large amount of 0 and having a calorific value of 3000
It is about Kcal / Kg or more. When the calorific value is low, it can be used as a raw material by using it together with coal or the like. After pretreatment of the waste 10 containing organic solids in an unsorted state collected from various places, the waste 10 is supplied to a gasification step. In particular, in the present invention, the waste 10 containing a large amount of vinyl chloride or other chlorine-containing resin is supplied to the pretreatment step.

【0011】前処理工程では、基本的に未分別状態にあ
る塩化ビニールその他の含塩素系樹脂を多量に含む廃棄
物10を処理する場合、再資源可能な鉄、アルミニウ
ム、ガラス等の有用物を含んでいる場合には、最初にこ
れを回収するとともに、ガス化設備の連続運転のために
固形廃棄物を搬送可能な程度まで破砕する必要がある。
このための前処理手段が設けられており、この前処理手
段は有用物の分離装置と破砕装置から構成される。
In the pretreatment step, when treating waste 10 containing a large amount of unpurified vinyl chloride or other chlorine-containing resin, useful materials such as recyclable iron, aluminum, and glass can be used. If so, it must be recovered first and crushed to an extent that solid waste can be transported for continuous operation of the gasification facility.
Pretreatment means for this purpose is provided, and this pretreatment means comprises a separation device and a crushing device for useful substances.

【0012】したがって、この前処理手段では、未分別
状態にある有機固形物を含む固形廃棄物10を風篩の原
理により不燃物と可燃物とに分離するか、あるいは液体
サイクロンを用い、破砕物中に含まれる不燃物の比重差
を利用して再資源可能な鉄、アルミニウム、ガラス等の
有用物を回収するようにしている。なお、液体サイクロ
ンを用いた分離装置の場合は、有機性廃棄物10が水で
濡れた状態を呈しているため、後述するスクラバー30
から出るガスの一部を乾燥用に戻すとともに、濡れた状
態の有機性廃棄物10をガスの顕熱を利用して乾燥する
ようにしてもよい。
Therefore, in this pretreatment means, the solid waste 10 containing the organic solids in an unsorted state is separated into incombustibles and combustibles by the principle of a wind sieve, or crushed materials are produced by using a liquid cyclone. Utilizing the difference in specific gravity of incombustible substances contained therein, useful materials such as iron, aluminum and glass which can be recycled are collected. In the case of a separation device using a hydrocyclone, since the organic waste 10 is in a wet state with water, a scrubber 30 described later is used.
A part of the gas discharged from the organic waste 10 may be returned for drying, and the wet organic waste 10 may be dried using the sensible heat of the gas.

【0013】このような前処理手段で粉砕処理された有
機性廃棄物10を未分別状態のまま図示を省略したロッ
クホッパーを介してガス化設備20に供給されるように
なっている。ここでいうガス化設備20としては、固定
床、流動床、噴流床、溶融床ガス化設備のいずれかを用
いても有機性廃棄物10のガス化は可能であり、塩化ビ
ニール樹脂などの有機塩素化合物を含む廃棄物10を、
0.5〜8MPa(例えば、4MPa)の圧力と120
0〜1500℃(例えば1400℃)の高温度の条件下
で、部分酸化反応によりH2、CO、CO2、H2Oな
どより成る合成ガスを得ることができる。この時、塩化
ビニール樹脂などの有機塩素化合物より塩化水素ガスが
発生する。
The organic waste 10 pulverized by the pretreatment means is supplied to a gasification facility 20 through a lock hopper (not shown) in an unsorted state. The organic waste 10 can be gasified by using any one of a fixed bed, a fluidized bed, a spouted bed, and a molten bed gasification facility as the gasification facility 20 here. Waste 10 containing chlorine compounds,
0.5 to 8 MPa (for example, 4 MPa) pressure and 120
Under a high temperature condition of 0 to 1500 ° C. (for example, 1400 ° C.), a synthesis gas composed of H 2, CO, CO 2, H 2 O, or the like can be obtained by a partial oxidation reaction. At this time, hydrogen chloride gas is generated from an organic chlorine compound such as a vinyl chloride resin.

【0014】生成ガスの発熱量は有機性廃棄物10の発
熱量より例えば1400℃まで加熱し、ガス化に要した
熱量を引いたものとなる。この場合、冷ガス効率(冷ガ
ス効率とは、生成ガスの発熱量/原料廃棄物の発熱量を
意味する)が高く再資源化の意義があるようにするため
には、少なくとも有機性廃棄物10の発熱量はガス化に
要する熱量の3倍程度かまたはそれ以上が好ましい。な
お、有機性廃棄物10の燃焼生成物は概略、水、CO2
および土などから構成されるが、これらの有機性廃棄物
10の燃焼生成物を0℃から1400℃まで加熱するに
要する熱量は概略下記のとおり。 水(液体 → ガス) 1294Kcal/Kg CO2(ガス → ガス) 396Kcal/Kg 土(固体 → 液体) 350Kcal/Kg
The calorific value of the generated gas is obtained by heating the organic waste 10 to, for example, 1400 ° C. and subtracting the calorific value required for gasification. In this case, in order for the cold gas efficiency (the cold gas efficiency means the calorific value of the generated gas / the calorific value of the raw material waste) to be high and meaningful of recycling, at least the organic waste is required. The calorific value of 10 is preferably about three times or more the calorific value required for gasification. The combustion products of the organic waste 10 are roughly water, CO2
And soil and the like. The amount of heat required to heat the combustion products of these organic wastes 10 from 0 ° C. to 1400 ° C. is as follows. Water (liquid → gas) 1294 Kcal / Kg CO2 (gas → gas) 396 Kcal / Kg Soil (solid → liquid) 350 Kcal / Kg

【0015】なお、有機性廃棄物10の場合、水が多量
に含まれるために全体として発熱量の小さいものが多
く、これを仮に1400℃まで加熱するに要する熱量は
多くの場合、1000Kcal/Kg程度と想定される
ため、前述した3000Kcal/Kgが目安となる。
含水有機性廃棄物10をガス化処理する場合、事前に有
機性廃棄物10の含水率を低下するため、乾燥して発熱
量を増加することも有効である。
In the case of the organic waste 10, since the amount of water contained is large, the amount of generated heat is small as a whole, and the amount of heat required for heating this to 1400 ° C. is often 1000 Kcal / Kg. Since it is assumed to be a degree, the above-mentioned 3000 Kcal / Kg is a standard.
When gasifying the water-containing organic waste 10, the water content of the organic waste 10 is reduced in advance, so that it is also effective to dry and increase the calorific value.

【0016】ガス化設備20で発生した合成ガスにはカ
ーボンおよび塩化ビニールなどの有機化合物より生成し
た塩化水素ガスが含有されている。このため、スクラバ
ー底部から導入された合成ガスとスクラバー上部から導
入された水とを向流接触させガス中に含まれるカーボン
および塩化水素を除去するようになっている。この場
合、前記水側には苛性ソーダを加えておき、ガス中の塩
化水素を中和し、塩化ナトリウムとして固定するのであ
る。
The synthesis gas generated in the gasification facility 20 contains carbon and hydrogen chloride gas generated from organic compounds such as vinyl chloride. For this reason, the synthesis gas introduced from the bottom of the scrubber and the water introduced from the top of the scrubber are brought into countercurrent contact to remove carbon and hydrogen chloride contained in the gas. In this case, caustic soda is added to the water side to neutralize hydrogen chloride in the gas and fix it as sodium chloride.

【0017】スクラバー30を出た塩化ナトリウムを含
有する水は洗浄水ライン60を通って洗浄水の処理工程
に送られるが、この場合、スクラバー30を出た水は常
圧まで多段により減圧し、スチームを回収した後シック
ナー40に入り、このとき同伴するスラグ、カーボンな
どを沈降分離するのである。この後シックナー40の上
澄液に中和用のNaOHを添加したものを循環水とし、
循環水ライン70を介してスクラバー30に循環され
る。塩化水素ガスを苛性ソーダで中和して得られた塩化
ナトリウム水溶液は高濃度、高温の条件下では腐食性が
大きいという特性を有する。
The water containing sodium chloride that has exited the scrubber 30 is sent to the washing water treatment step through the washing water line 60. In this case, the water that has exited the scrubber 30 is depressurized to atmospheric pressure in multiple stages, After the steam is collected, it enters the thickener 40, in which slag, carbon, etc. entrained at this time are settled and separated. Thereafter, the supernatant obtained by adding NaOH for neutralization to the supernatant of the thickener 40 was used as circulating water,
The water is circulated to the scrubber 30 through the circulating water line 70. An aqueous solution of sodium chloride obtained by neutralizing hydrogen chloride gas with caustic soda has the property of being highly corrosive under conditions of high concentration and high temperature.

【0018】このため、シックナー40からスクラバー
30に送給する洗浄水中の塩化ナトリウム濃度を、例え
ば0.5%に保つため循環水の一部を抜き出すが、有機
廃棄物中に塩化ビニール樹脂が多量に含まれる場合は抜
き出す水量が非常に多くなる。例えば、塩化ビニール樹
脂(純度100%)を10トン/日処理する場合、塩化
ナトリウムの生成量は、9.36トン/日となり、洗浄
水中の塩化ナトリウム濃度を0.5%とするには、18
72トン/日の水を抜き出す必要がある。
For this reason, a part of the circulating water is extracted in order to keep the concentration of sodium chloride in the washing water sent from the thickener 40 to the scrubber 30 at, for example, 0.5%. However, a large amount of vinyl chloride resin is contained in the organic waste. , The amount of water to be extracted becomes very large. For example, when treating vinyl chloride resin (purity 100%) at 10 tons / day, the amount of generated sodium chloride is 9.36 tons / day, and to make the concentration of sodium chloride in the washing water 0.5%, 18
It is necessary to drain 72 tons / day of water.

【0019】ブローダウンされた循環水85は、排水量
を削減するために逆浸透膜法を用いた逆浸透膜設備50
で淡水化を行って大部分の排水を循環利用可能なように
リサイクルするのである。逆浸透膜設備50は前処理工
程と淡水化工程とに分けられる。前処理工程では、通常
逆浸透膜の耐熱性が45℃程度であるため、予めブロー
ダウンした循環水を冷却塔で35〜40℃まで冷却する
のである。なお、洗浄水中にはスラグ、カーボンなどの
微粒子が少量含まれているので精密濾過により除去す
る。
The blow-down circulating water 85 is supplied to a reverse osmosis membrane facility 50 using a reverse osmosis membrane method to reduce the amount of wastewater.
Then, most of the wastewater is recycled so that it can be recycled. Reverse osmosis membrane equipment 50 is divided into a pretreatment step and a desalination step. In the pretreatment step, since the heat resistance of the reverse osmosis membrane is usually about 45 ° C., the circulating water blown down in advance is cooled to 35 to 40 ° C. by the cooling tower. Since small amounts of fine particles such as slag and carbon are contained in the washing water, they are removed by microfiltration.

【0020】前処理した水(塩分0.5%、5000m
g/lit含有)を4MPa程度まで加圧し逆浸透膜を
浸透させるのである。逆浸透膜としては、含塩水の淡水
化用に市販されているものを使用する。この処理により
塩分(NaCl)300mg/lit程度の淡水が得ら
れ、この淡水を循環ライン70に戻されるのである。循
環水を逆浸透膜設備50で処理した場合に得られる濃縮
塩水は5%(50,000mg/lit)程度の濃度
(10倍濃縮)で次工程の電解装置90に送給される。
Pretreated water (salt 0.5%, 5000 m
g / lit) to about 4 MPa to permeate the reverse osmosis membrane. As the reverse osmosis membrane, a commercially available one for desalination of saline water is used. By this treatment, fresh water having a salt content (NaCl) of about 300 mg / lit is obtained, and this fresh water is returned to the circulation line 70. The concentrated brine obtained when the circulating water is treated by the reverse osmosis membrane equipment 50 is supplied to the electrolysis device 90 in the next step at a concentration of about 5% (50,000 mg / lit) (10-fold concentration).

【0021】図1に示すごとく、濃縮塩水100の全部
が電解装置90に送給され電解反応に供される。ここ
で、濃縮塩水100は電解装置90で、陽極より塩素ガ
スを分離し、苛性ソーダを含む水溶液に電解し、中和用
のアルカリ水110として洗浄水55中にリサイクルさ
れるのである。
As shown in FIG. 1, the whole of the concentrated salt water 100 is fed to the electrolyzer 90 to be subjected to an electrolysis reaction. Here, the concentrated salt water 100 separates chlorine gas from the anode in the electrolysis device 90, electrolyzes into an aqueous solution containing caustic soda, and is recycled into the washing water 55 as alkaline water 110 for neutralization.

【0022】次に、図2を用いて隔膜法による電解装置
90について説明する。逆浸透膜装置50による前処理
を行なうことにより生じた濃縮塩水100は次工程の電
解装置90で、陽極92により塩素ガスを分離し、苛性
ソーダ(NaOH)を含むアルカリ水溶液110に電解
し、中和用のアルカリ液としてシックナー40からスク
ラバー30に循環する循環水85に混合されてリサイク
ルされるようになっている。
Next, the electrolytic apparatus 90 using the diaphragm method will be described with reference to FIG. The concentrated brine 100 generated by performing the pretreatment by the reverse osmosis membrane device 50 is separated into chlorine gas by the anode 92 in the electrolysis device 90 in the next step, and is electrolyzed into the alkaline aqueous solution 110 containing caustic soda (NaOH) to be neutralized. And mixed with circulating water 85 circulating from the thickener 40 to the scrubber 30 as an alkaline solution for use.

【0023】隔膜には硼珪酸ガラス繊維より成る濾布ま
たは濾紙を用いる。隔膜法を用いた電解装置90では、
隔膜93により電解槽を陽極室91と陰極室94とに分
けられる。当該電解装置90を構成する陽極室91に導
入された濃縮塩水100は陽極92により塩素ガスを生
成する。残液(濃縮塩水100より大部分の塩素イオン
が除かれた液)は隔膜93を透過して陰極室94に移動
するが、このとき陰極室94にて陰極95により水素ガ
スを生成した後のアルカリ水溶液110は陰極室94の
出口から排出され、アルカリライン105から循環水ラ
イン70を通って、スクラバー30へ送給される。
A filter cloth or filter paper made of borosilicate glass fiber is used for the diaphragm. In the electrolytic device 90 using the diaphragm method,
The diaphragm 93 divides the electrolytic cell into an anode chamber 91 and a cathode chamber 94. The concentrated brine 100 introduced into the anode chamber 91 constituting the electrolysis device 90 generates chlorine gas by the anode 92. The remaining liquid (a liquid from which most of the chloride ions have been removed from the concentrated brine 100) passes through the diaphragm 93 and moves to the cathode chamber 94. At this time, the hydrogen gas is generated by the cathode 95 in the cathode chamber 94 by the cathode 95. The alkaline aqueous solution 110 is discharged from the outlet of the cathode chamber 94, and is supplied from the alkaline line 105 to the scrubber 30 through the circulating water line 70.

【0024】なお、イオン交換膜法による電解も技術的
には可能であるが、イオン(カチオン)交換膜の目詰ま
りを防ぐため、排水中から2価の金属イオンをほぼ完全
に取り除く必要があり、その操作に多額の費用がかか
り、現実的でない。また、隔膜には従来からアスベスト
が使用されているが、アスベストは環境問題を引き起こ
す物質であり、好ましくない。フッ素樹脂の隔膜も電解
隔膜として使用されているが、実施例に示すように、濃
縮塩水100のような濃度の高い食塩水の電解の場合に
は、硼珪酸ガラス繊維より成る隔膜を用いた方が、電流
効率、電位差とも性能が優れている。
Although electrolysis by the ion exchange membrane method is technically possible, divalent metal ions must be almost completely removed from the wastewater in order to prevent clogging of the ion (cation) exchange membrane. , Its operation is expensive and impractical. Further, asbestos has been conventionally used for the diaphragm, but asbestos is a substance causing environmental problems and is not preferred. Although a fluororesin diaphragm is also used as an electrolytic diaphragm, as shown in the examples, in the case of electrolysis of a saline solution having a high concentration such as concentrated saline solution 100, a diaphragm made of borosilicate glass fiber is used. However, both current efficiency and potential difference are excellent in performance.

【0025】[実施例]図3に濃縮塩水100を電解す
るための小型の電解装置90を示す。電解槽は塩化ビニ
ール製であり、陰極室94と陽極室91は共に容積が4
50ml程度である。陽極92には金網状の酸化イリジ
ウム被覆チタン電極0.3dm2が用いられており、陰
極95には金網状のニッケル電極0.3dm2が用いら
れている。ここで陰極95または陽極92と隔膜93と
の距離は3mmとなっている。
[Embodiment] FIG. 3 shows a small electrolyzer 90 for electrolyzing concentrated brine 100. The electrolytic cell is made of vinyl chloride, and both the cathode chamber 94 and the anode chamber 91 have a capacity of four.
It is about 50 ml. A metal mesh iridium oxide-coated titanium electrode 0.3 dm 2 is used for the anode 92, and a metal mesh nickel electrode 0.3 dm 2 is used for the cathode 95. Here, the distance between the cathode 95 or the anode 92 and the diaphragm 93 is 3 mm.

【0026】実施例に示す電解装置90では、下記に示
すような2種類の材質の隔膜93を用いてテストを行っ
た。すなわち、その一つはガラス繊維製隔膜であり、他
の一つはフッ素樹脂製隔膜のものである。この2つの隔
膜93の性能の比較を表1に示す。 表1 隔膜の性能比較
In the electrolysis apparatus 90 shown in the embodiment, a test was conducted using two types of diaphragms 93 made of the following materials. That is, one of them is a glass fiber diaphragm, and the other is a fluororesin diaphragm. Table 1 shows a comparison of the performance of the two diaphragms 93. Table 1 Performance comparison of diaphragms

【0027】今回のテストでは、ガラス繊維製隔膜とし
ては極微細な硼珪酸ガラス繊維で作られたシート状のフ
イルタのものを使用した。また、フッ素樹脂製隔膜とし
ては、4弗化エチレン樹脂(PTFE)を原料とするシ
ート状のフイルタのものを使用した。
In this test, a sheet filter made of ultrafine borosilicate glass fiber was used as the glass fiber diaphragm. As the fluororesin diaphragm, a sheet-shaped filter made of tetrafluoroethylene resin (PTFE) as a raw material was used.

【0028】以上説明した電解装置90を用いて次のよ
うな電解テストを行った。まず、2%食塩水を200m
l/hrで陽極室92に供給し、隔膜93を通して陰極
室94に移動させ、陰極室94より連続的に抜き出す。
つぎに陽極92と陰極95の両極間に3Aの電流を流し
電気分解を行う。この場合、陰極室94と陽極室92で
はそれぞれ攪拌子を電解槽内に入れた状態で攪拌を行っ
た。
The following electrolysis test was performed using the electrolysis apparatus 90 described above. First, 200m 2% saline
It is supplied to the anode chamber 92 at 1 / hr, moved to the cathode chamber 94 through the diaphragm 93, and continuously extracted from the cathode chamber 94.
Next, a current of 3 A flows between the anode 92 and the cathode 95 to perform electrolysis. In this case, in the cathode chamber 94 and the anode chamber 92, stirring was performed with the stirrer placed in the electrolytic cell.

【0029】隔膜93にテフロン(登録商標)製と硼珪
酸ガラス繊維製とを用いて電解を約7時間実施した結
果、表2に示すような知見を得た。 表2 隔膜の違いによる電解の比較 すなわち、表2からフッ素樹脂製の隔膜を用いるより、
硼珪酸ガラス繊維製の隔膜を用いた方が、効率的に高濃
度食塩水を電気分解できることが分かる。なお、以上述
べたように、アルカリとしてはNa(ナトリウム)を用
いた例を示したが、K(カリウム)やアンモニアについ
ても同様の効果が得られる。
Electrolysis was carried out for about 7 hours using Teflon (registered trademark) and borosilicate glass fiber as the diaphragm 93. As a result, the results shown in Table 2 were obtained. Table 2 Comparison of electrolysis by difference of diaphragm That is, rather than using a fluororesin diaphragm from Table 2,
It can be seen that the use of a borosilicate glass fiber diaphragm can more efficiently electrolyze a high-concentration saline solution. As described above, the example using Na (sodium) as the alkali is shown, but the same effect can be obtained with K (potassium) and ammonia.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明ではつぎのような利点がある。すなわち、 塩化ビニールなどの有機塩素化合物を含む廃棄物を
焼却する際には、ダイオキシンの発生するおそれがある
が、本処理法ではダイオキシンの発生のおそれがない。 塩化ビニールなどの有機塩素化合物を含む廃棄物を
未分別状態のままガス化処理し、合成ガスにリサイクル
できる。 従来のように、大量の中和排水が生じることがな
く、排水を少なくすることができ、排水処理のコストが
大幅に削減される。 苛性ソーダなどの塩基を原料として外部より受入れ
る必要がない。 市販の苛性ソーダは輸送のため30%程度の電解生
成物を48%程度に濃縮するが、本発明では電解により
製造したアルカリ水溶液をそのまま使用するので濃縮輸
送に要するエネルギー不要で、結果的に温室効果ガス排
出も削減できる。 副生物として水素ガスが得られるとともに塩素ガス
もリサイクルできる。
As apparent from the above description, the present invention has the following advantages. That is, when incinerating waste containing an organic chlorine compound such as vinyl chloride, dioxin may be generated, but this treatment method does not cause dioxin. Waste containing organic chlorine compounds such as vinyl chloride can be gasified without separating and recycled into synthesis gas. Unlike the conventional case, a large amount of neutralized wastewater does not occur, the amount of wastewater can be reduced, and the cost of wastewater treatment is greatly reduced. There is no need to externally accept a base such as caustic soda as a raw material. Commercially available caustic soda concentrates about 30% of the electrolytic product to about 48% for transportation. However, in the present invention, since the alkaline aqueous solution produced by electrolysis is used as it is, the energy required for the concentrated transportation is unnecessary, resulting in a greenhouse effect. Gas emissions can also be reduced. Hydrogen gas is obtained as a by-product and chlorine gas can be recycled.

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

【図1】本発明による塩化ビニール樹脂を含む有機性廃
棄物のリサイクル法のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a method for recycling organic waste containing a vinyl chloride resin according to the present invention.

【図2】隔膜による電解装置を用いて濾液処理するよう
にしたシステムブロック図である。
FIG. 2 is a system block diagram in which a filtrate treatment is performed using an electrolytic device using a diaphragm.

【図3】濃縮塩水を電解するための電解装置図である。FIG. 3 is an electrolysis apparatus diagram for electrolyzing concentrated brine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 塩化ビニール含有有機性廃棄物 20 ガス化設備 30 スクラバー 40 シックナー 50 逆浸透膜設備 55 洗浄水 60 洗浄水ライン 70 循環水ライン 80 淡水 81 電解装置 85 循環水 87 ブローダウン水 90 電解装置(電気分解装置) 91 陽極室 92 陽極 93 隔膜 94 陰極室 95 陰極 100 濃縮塩水 105 アルカリライン 110 アルカリ水溶液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Organic waste containing vinyl chloride 20 Gasification equipment 30 Scrubber 40 Thickener 50 Reverse osmosis membrane equipment 55 Washing water 60 Washing water line 70 Circulating water line 80 Fresh water 81 Electrolyzer 85 Circulating water 87 Blowdown water 90 Electrolyzer (Electrolysis) Apparatus) 91 Anode chamber 92 Anode 93 Separator 94 Cathode chamber 95 Cathode 100 Concentrated salt water 105 Alkaline line 110 Alkaline aqueous solution

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/46 B01D 53/34 134B 1/469 C02F 1/46 103 // C08L 27:06 Fターム(参考) 4D002 AA19 AC04 BA02 DA02 DA12 EA07 EA14 EA20 FA04 HA02 HA08 4D006 GA03 GA07 GA17 GA47 HA95 JA02Z KA01 KA12 KA72 KB01 KB14 KB19 MB02 MB07 MC04 MC04X PA01 PA02 PB07 PB08 PB27 PB28 PB70 PC80 4D061 DA05 DA08 DB10 DB18 DC13 EA03 EA04 EB12 EB17 EB19 EB30 EB35 FA01 FA09 FA11 FA13 FA20 GC05 4F301 AA17 CA25 CA26 CA41 CA52 CA72 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C02F 1/46 B01D 53/34 134B 1/469 C02F 1/46 103 // C08L 27:06 F term (reference ) 4D002 AA19 AC04 BA02 DA02 DA12 EA07 EA14 EA20 FA04 HA02 HA08 4D006 GA03 GA07 GA17 GA47 HA95 JA02Z KA01 KA12 KA72 KB01 KB14 KB19 MB02 MB07 MC04 MC04X PA01 PA02 PB07 PB08 PB27 PB28 PB70 EB80 EB13 EB35 FA01 FA09 FA11 FA13 FA20 GC05 4F301 AA17 CA25 CA26 CA41 CA52 CA72

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塩化ビニールその他の含塩素系樹脂を多
量に含む有機性廃棄物を未分別状態のまま直接ガス化装
置に供給して部分酸化法によりガス化し、水素、一酸化
炭素、炭酸ガス、水を主成分とする合成ガスに有機塩素
化合物の分解により生成した塩化水素を含んだ合成ガス
を得るとともに、該ガス化装置を出たガスをスクラバー
に送りNaOH等の塩基の入った洗浄水と気液接触させ
てガス中の塩化水素を中和除去し、塩化水素ガスを含ま
ない合成ガスを得ると同時に該スクラバーを出た水に塩
基を添加し気液接触用の循環水として使用するととも
に、一部の前記循環水については塩化ナトリウム濃度を
0.1から1%に保持するためにブローダウンさせるよ
うにし、ブローダウンした循環水を逆浸透膜設備に送
り、NaClの少ない淡水と濃縮塩水に分離した後、当
該淡水は循環水としてスクラバーにリサイクルするとと
もに、濃縮塩水は隔膜法電気分解装置にて電解処理する
ようにした塩化ビニール樹脂を含む有機性廃棄物のリサ
イクル法。
1. An organic waste containing a large amount of vinyl chloride or other chlorine-containing resin is directly supplied to a gasifier in an unsorted state and gasified by a partial oxidation method, and hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide gas is discharged. A synthesis gas containing hydrogen chloride generated by the decomposition of an organochlorine compound in a synthesis gas containing water as a main component, and a gas discharged from the gasifier being sent to a scrubber for washing water containing a base such as NaOH. And gas-liquid contact to neutralize and remove hydrogen chloride in the gas to obtain a synthesis gas containing no hydrogen chloride gas, and at the same time add a base to the water leaving the scrubber and use it as circulating water for gas-liquid contact At the same time, some of the circulating water is blown down in order to maintain the sodium chloride concentration at 0.1 to 1%, and the blown down circulating water is sent to a reverse osmosis membrane facility, and the NaCl-containing light water is reduced. After separating water and concentrated brine, the fresh water is recycled as a circulating water to a scrubber, and the concentrated brine is subjected to electrolytic treatment in a diaphragm electrolysis apparatus.
【請求項2】 前記濃縮塩水を硼珪酸ガラス繊維製の隔
膜を用いて隔膜法によって電解処理し、該電解処理によ
って得られたアルカリ水溶液を循環水に混合させて循環
使用するようにした請求項1記載の塩化ビニール樹脂を
含む有機性廃棄物のリサイクル法。
2. The concentrated brine is electrolytically treated by a diaphragm method using a borosilicate glass fiber diaphragm, and an alkaline aqueous solution obtained by the electrolytic treatment is mixed with circulating water for circulating use. The recycling method of organic waste containing vinyl chloride resin according to 1.
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