JP2005061809A - 無害な排気ガス装置をつけた乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、接着剤等の希釈に用いられる有害な有機化合物を含んだ廃棄処理液の処理方法に関し、廃液を乾燥機内で濃縮、乾固する過程において、発生する有害な有機化合物の排気ガスをそのまま、高濃度で大気中に放出する事なく、小さな規模の装置を用い、３５０℃以下の低温により爆発の危険性もなく、しかも安価な維持経費で運転できる無害な排気ガス装置を提供する。
【解決手段】廃棄処理液を、有機化合物と固形物とに分離処理する方法において、乾燥機内の濃縮乾固槽に廃液を貯め、熱風加熱して濃縮、乾固する時に発生する有機化合物の排気ガスを、３５０℃以下の温度で触媒（白金−セラミックス＝Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体）との酸化反応により完全燃焼して炭酸ガスと水に分解し、無害なガスとして大気中に放出できる、排気ガス燃焼装置を乾燥機内に取りつけた。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、廃棄処理液、特に木材、皮革、ゴム及び繊維等の分野で接着剤として幅広く利用されているフェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂及び、エポキシ樹脂等において、接着作業を施した後、その容器に残存した接着剤を廃棄する場合、その容器中に例えば、トルエン、キシレン、アセトン及び酢酸エチルや、その他の有機化合物を混合して希釈して廃棄処理液とする。この廃液を熱風加熱して濃縮、乾固する時に発生する有機化合物の排気ガスを、触媒（Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３複合体）を組みこんだ装置内で酸化反応により完全燃焼させて炭酸ガス（ＣＯ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）とに分解して、無害なガスとして大気中に放出する濃縮乾固処理装置に関する。

従来、上記の有機化合物を混合した接着剤等の廃棄処理液を乾燥機内で濃縮、乾固する時、排気ガスとして発生する有機化合物を大気中に放出する場合、直接燃焼する方法、活性炭に吸着させる方法、オゾンで酸化する方法や、プラズマによる方法があるが、種々の問題点があり一般的に利用されていない。このため、発生する有害な排気ガスは殆どそのまま、大気中に放出されて、悪臭や、人体の呼吸器官への障害の原因となっているのが現状である。

発明が解決しようとする課題

しかしながら近年、設備関連機器から発生する有害なガスを、大気中に放出させると言う事は、自動車や製造工場より発生するＮＯｘ、ＣＯ、ＳＯ_２等の有害な排気ガスと合わせ、人体の呼吸器官への障害及び、地球環境の配慮も考えなければならない。従来の技術の項でも述べた様に、乾燥機より発生する有機化合物を無害な排気ガスに変えて放出する方法として、活性炭に吸着させる方法もあるが、爆発性の危険や活性炭を再生する時の二次公害及び、運転経費が高くなる問題がある。その他、直接に排気ガスを燃焼させる方法もあるが、７００℃以上の高温を必要とするため、燃料を大量に消費し、安全装置の設置も考え合わせると経済的にも不向きである。又、プラズマによるガス分解方法もあるが、運転経費が高くなり、その上、触媒や吸着剤で後処理が必要となり採用は困難である。そこで本発明は、上記の問題点を解決するため、他の処理方法と比較して運転経費が安価で済み、大きな規模の設備を必要とせず、その上、爆発の危険性のない無害な排気ガス装置を具備した乾燥機を提供する事を課題とする。

課題を解決するための手段

上記課題を解決するために、本発明は、トルエン、キシレン、アセトン及び、酢酸エチルや、その他の有機化合物を混合した接着剤等の廃液を濃縮、乾固して有機化合物と固形物とに分離処理する方法において、乾燥機内の濃縮乾固槽に廃液を貯め、この後、熱風加熱して濃縮、乾固する時、発生した有機化合物の排気ガスを、触媒（Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体）を組みこんだ装置内で３５０℃以下の温度で接触させ、酸化反応により完全燃焼してＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解し、無害な排気ガスとして大気中に放出する事を特徴とした、排気ガス装置を取りつけた乾燥機である。

本実施例に係る、無害排気ガス装置付き乾燥機の、概略側面図を図２に示す。図２において、濃縮乾固槽の上槽５ａはスライドパック６ａに、２槽５ｂはスライドパック６ｂに、３槽５ｃはスライドパック６ｃに、下槽５ｄはスライドパック６ｄに各々分離して設置されている。スライドパック６ａ〜６ｄは、乾燥機内に固定されている。濃縮乾固槽５ａ〜５ｄはスライド式の構造となっている。

上記の、濃縮乾固槽５ａ〜５ｄは表面をテフロン加工した鋼材（例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）で作られているが、廃棄処理液を直接濃縮乾固槽に貯めて濃縮乾燥した場合、乾固された廃棄物が槽内部の壁に密着し、取り剥がしが困難となる場合が多い。そこで、濃縮乾固した廃棄物が槽内部の壁に密着するのを防ぐために、槽内部の壁に剥離用ペーパーを被い、その中に処理液を貯める方法が採られている。この剥離用ペーパーの材質については、従来、紙にポリエチレンコーティングしたものを用いていたが、高温加熱時にペーパーが縮み、裂け目が生じて槽内部に漏れ出る問題があった。この問題を解消するため、１５０℃以上の高温においても耐える水性シリコンを、両面にコーティングした剥離紙を用いるのが適当である。

本実施例に係る、廃棄処理液の濃縮、乾固機構について説明する。図２において、廃棄処理液は乾燥機の外の施設に貯槽された廃液を、廃液移送ポンプを用いて廃液供給タンク７に送入する。供給タンク７に廃液が満たされると、制御盤中の検知器が作動し移送用ポンプが自動停止する。この自動停止は、パトライトランプの点灯をもって終了を確認する。

次に供給タンク７の下部に位置する電動ボールバルブ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが同時に開き、濃縮乾固槽５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに廃液が均等に供給される。各々の濃縮乾固槽に廃液が均等に満たされると、温風発生装置２ａ及び、排気ガス燃焼装置５を制御盤の自動スイッチで作動させる。以降の操作は廃液が濃縮乾固完了までタイマー制御で運転が続けられる。

次に温風発生装置２ａと送風ブロワー１４ａが同時に作動して温風送入口１２に送る。この熱風は吹出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに分枝されて、自動開閉可能なベタ弁１０ａ〜１０ｄを通じて各々、濃縮乾固槽５ａ〜５ｄの廃液に吹きこまれる。この時、吹出口１１ａ〜１１ｄの熱風温度はＭａｘ２５０℃に制御されている。熱風により各槽５ａ〜５ｄの濃縮、乾固が進行し、乾燥機内に発生した有機化合物の排気ガスは排気口１３に排出される。濃縮乾固槽５ａ〜５ｄの各槽内で濃縮、乾固が終了した槽は、吹出口１１ａ〜１１ｄに取つけられたベタ弁１０ａ〜１０ｄが順次、自動的に閉鎖される。

本実施例に係る、排気ガスの酸化反応による燃焼装置の詳細な機構を図１において説明する。排気口１３に充満した排気ガスは、吸気ブロワー１４ｂにより温風発生装置２ｂに送られる。この排気ガスの温度は通常１００〜１５０℃の範囲となっている。この排気ガスは、排気ガス燃焼装置中の触媒との酸化反応により完全燃焼し、ＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解するためには有効な燃焼温度が必要となる。表１に有機化合物を完全燃焼させるための有効な温度を一例に挙げる。

表１に示す、各種有機化合物の完全燃焼温度を基準に、温風発生装置２ｂの温度を上げる。排気口１３に充満した排気ガスの温度は、温風発生装置内２ｂで加熱昇温され、表１に示す各種有機化合物の完全燃焼温度を、ＴＩＣ−Ａ（温度調節器）１５で設定し、排気ガスの分解温度を管理する。

次に、排気ガスが完全燃焼温度を維持された状態で、次の排気ガス燃焼装置４に吹きこまれ、装置内の触媒（Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体）との酸化反応により完全燃焼して、ＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解し、有機化合物の排気ガスが、＜０．１ｐｐｍとなり大気中に放出される。
この時、燃焼装置４のガス排出囗内部において、ＴＩＣ−Ｂ（高温警報器）１６を設置し、触媒が規制値以上の高温に加熱されて劣化するのを防止する。次に、表２に各種有機化合物が触媒との酸化反応により、完全燃焼した場合の排気ガス低減効果を表す。

上記、表２に表すように、各種有機化合物が触媒との酸化反応により、完全燃焼し、有害な有機化合物の放出は殆どなく、その効果が顕著である事が判る。

図３において、排気ガス燃焼装置４に組みこまれる触媒については、有機化合物を３５０℃以下の温度で効率よく酸化反応させて、ＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解するにはＰｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体が使用される。他方のＰａ−Ａｌ_２Ｏ_３触媒は、主として６００℃以上の高温を必要とする化合物を分解させる場合に使用される。他の触媒として、Ｃｕ_２Ｃｒ_２Ｏ_５触媒等も存在するが、完全燃焼温度が高くなり、運転経費の増大及び、分解効率の低下の面から採用に困難がある。表３に例を挙げるが、明らかにＰｔ−Ａｌ_２Ｏ_３触媒は、他の触媒に比べて低い温度で完全燃焼できる事が判る。

触媒の構成については、ステンレス構造体の母体表面に高表面積のＡｌ_２Ｏ_３をコーティングし、その上に１００Ａ程度のＰｔ（白金）を分散担持させた構造となっている。その他の構成体として、ステンレス構造体の母体を使用せずに、Ａｌ_２Ｏ_３の単体表面にＰｔを分散担持させて使用する場合がある。これら、Ａｌ_２Ｏ_３の表面にＰｔを分散担持された構成体が、排気ガス燃焼装置内で、３５０℃以下の低い温度で有機化合物と酸化反応を起こし、無害なＣＯ_２ガスとＨ_２Ｏに分解する事ができる。

次に、有機化合物と触媒との酸化反応による分解について説明する。例えば、Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３を触媒として用いた場合、分散担持したＰｔ粒子の表面に酸素や、有機化合物が３５０℃以下の雰囲気中で吸着して活性化され、有害な有機化合物を燃焼させる事により、ＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解する事ができる。これらの反応式は次のように表される。

図３において、排気ガス燃焼装置内４で有機化合物がＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解されて、熱交換器３に送られ排気ダクト８を通して大気中に放出される。この時、分解したガスの温度は３００℃以上となっており、熱交換器内３で蓄熱する。この熱交換器内３に外気を吹きこみ、次の温風発生装置２ａに１００℃以上の熱風を送りこんで循環させ、熱を再利用させる。

発明の効果

以上のように、本発明によれば、接着剤等の有害な有機化合物を含む廃棄処理液を、乾燥機内で熱風加熱により廃液を濃縮、乾固する時、発生する有機化合物の排気ガスを、従来は、高濃度で殆どそのまま、放出されていたが、本発明は、有害な有機化合物の排気ガスを３５０℃以下の温度で触媒（Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体）との酸化反応により完全燃焼させて、無害なＣＯ_２とＨ_２Ｏに分解して、大気中に放出する事が可能となった。これによって、有害な有機化合物による悪臭や、人体の呼吸器官への障害の影響が大幅に軽減できる。しかもそれを、小さな規模の装置で行う事ができ、安価な運転経費で済み、又、爆発の危険性もなく効率よく処理する事が可能となった。

図１は本発明の一実施例に係る排気ガス燃焼装置の概略説明図 図２は本発明の一実施例に係る排気ガス装置をつけた乾燥機の概略側面図 図３は本発明の一実施例に係る排気ガス装置をつけた乾燥機の概略平面図

符号の説明

１ ・・乾燥機
２ａ・・温風発生装置
２ｂ・・温風発生装置
３ ・・熱交換器
４ ・・排気ガス燃焼装置
５ａ・・濃縮乾固槽（上層）
５ｂ・・濃縮乾固槽（二層）
５ｃ・・濃縮乾固層（三層）
５ｄ・・濃縮乾固槽（下層）
６ａ・・スライドパック１
６ｂ・・スライドパック２
６ｃ・・スライドパック３
６ｄ・・スライドパック４
７ ・・廃液供給タンク
８ ・・換気ダクト
９ａ・・電動ボールバルブ１
９ｂ・・電動ボールバルブ２
９ｃ・・電動ボールバルブ３
９ｄ・・電動ボールバルブ４
１０ａ・・バタ弁１
１０ｂ・・バタ弁２
１０ｃ・・バタ弁３
１０ｄ・・バタ弁４
１１ａ・・吹出口１
１１ｂ・・吹出口２
１１ｃ・・吹出口３
１１ｄ・・吹出口４
１２ ・・温風送風口
１３ ・・排気口
１４ａ・・送風ブロワー
１４ｂ・・吸気ブロワー
１５ ・・ＴＩＣ−Ａ（温度調節器）
１６ ・・ＴＩＣ−Ｂ（高温警報器）

Claims (1)

1. 乾燥機内の濃縮乾固槽に廃棄処理液を貯め、この濃縮乾固槽を熱風加熱して、廃液を濃縮、乾固する装置において、この濃縮、乾固する時に発生する有害な有機化合物の排気ガスを、触媒（白金−セラミックス＝Ｐｔ−Ａｌ_２Ｏ_３の複合体）を組みこんだ装置内で酸化反応により完全燃焼させて分解し、無害なガスとして大気中に放出する事を目的とする、排気ガス装置を取り付けた事を特徴とする乾燥機

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