JP2006000253A

JP2006000253A - Detoxification processor system for harmful organic compounds

Info

Publication number: JP2006000253A
Application number: JP2004177810A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Inoue; 直行井上
Original assignee: PBM KK
Current assignee: PBM KK
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detoxification processor system for harmful organic compounds such as dioxins capable of coping with the shapes and qualities of various substances to be detoxified. <P>SOLUTION: The detoxification processor system for the harmful organic compounds can detoxify the harmful organic compounds in the various shapes and qualities by providing three kinds of detoxification processing means without using a single detoxification processing means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は廃棄物焼却炉から排出される排ガス、飛灰、焼却灰や産業廃棄油、農薬残渣等の被処理物中に含まれるダイオキシン類等の有害有機化合物類の無害化処理装置システムに関する。 The present invention relates to a detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds such as dioxins contained in an object to be treated such as exhaust gas discharged from a waste incinerator, fly ash, incineration ash, industrial waste oil, and agricultural chemical residues.

除去処理の対象となるダイオキシン類等の有害物質は、廃棄物焼却炉から排出される排ガス、飛灰、焼却灰や産業廃棄油、農薬残渣、土壌、廃水等に含まれている。これらの発生源のうち、廃棄物焼却炉からの排ガス、飛灰、焼却灰や産業廃棄油、農薬残渣中に存在するダイオキシン類による汚染が特に著しい。そのため、例えば、廃棄物焼却炉の焼却過程で生成するダイオキシン類による汚染が特に著しい。そのため、例えば、廃棄物焼却炉の焼却過程で生成するダイオキシン類を分解無害化するための方法がすでにいくつか提案されている。その代表的な例として、（１）焼却炉での焼却時の燃焼ガスを高温雰囲気に保ってダイオキシン類の発生を抑制する完全燃焼法、（２）低酸素雰囲気下で加熱する事によってダイオキシン類を脱塩素化・水素化する低酸素熱分解法、（３）太陽光あるいは紫外線領域の波長の光を照射する事によってダイオキシン類を脱塩素化する光分解法、（４）酢酸エチル等の溶媒を用いることによってダイオキシン類分解微生物の代謝活性を促進させる微生物分解法、（５）オゾン等の酸化剤を用いることによって、ダイオキシン類を分解する酸化分解法、（６）無機粉末中のダイオキシン類を超臨界水または酸化剤を加えた超臨界水中に分散させることによってダイオキシン類を分解する超臨界水分解法等がある。
特開２０００−７９３７７特開２００２−５９１９６ Hazardous substances such as dioxins to be removed are contained in exhaust gas, fly ash, incineration ash, industrial waste oil, agricultural chemical residue, soil, waste water, etc. discharged from a waste incinerator. Of these sources, pollution by dioxins present in exhaust gas from waste incinerators, fly ash, incineration ash, industrial waste oil, and agricultural chemical residues is particularly significant. Therefore, for example, contamination by dioxins generated in the incineration process of a waste incinerator is particularly remarkable. For this reason, for example, several methods have already been proposed for decomposing and detoxifying dioxins produced in the incineration process of a waste incinerator. Typical examples are (1) a complete combustion method that suppresses the generation of dioxins by keeping the combustion gas in the incinerator in a high temperature atmosphere, and (2) dioxins by heating in a low oxygen atmosphere. (3) Photolytic method for dechlorinating dioxins by irradiating with sunlight or light in the ultraviolet range, (4) Solvents such as ethyl acetate (5) Oxidative decomposition method for decomposing dioxins by using an oxidizing agent such as ozone, (6) Dioxins in inorganic powder There is a supercritical water decomposition method in which dioxins are decomposed by dispersing them in supercritical water or supercritical water to which an oxidizing agent is added.
JP 2000-79377 A JP 2002-59196 A

（１）の完全燃焼法では燃焼温度を８００度以上にしなければならず、しかも燃焼室内のガスを均一にし、できるだけガスの滞留時間を長く保たなければならないので、ダイオキシン類を常に完璧に分解する事は困難であるという問題点がある。（２）の低酸素熱分解法では、低酸素雰囲気下で反応を行わなかった場合、逆にダイオキシン類が生成されてしまうという問題点がある。（３）の光分解法では、最も毒性の高い２，３，７，８−四塩化ジベンソ−ｐ−ダイオキシンに対して光照射による分解を行った場合、トリクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシンやジクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシン等の反応生成物が検出されるなど、毒性を完全に除去できないという問題点がある。（４）の微生物分解法では、分解時間が数日〜数十日と長いことに加え、分解行程が主に開放系で行われるために環境への負荷があること、微生物の代謝活性を高めるために温度、ｐＨ等を調整しなければならないこと、塩素置換体の数が増すにつれてダイオキシン類の分解効率が悪くなることなどの問題点がある。（５）の酸化分解法では、数時間での分解が可能であるが、酸化剤による分解装置の腐食が問題点となる。（６）の超臨界水分解法では、ある程度の高温、高圧を必要とするため装置が特殊になり一般家庭では使用できないこと、焼却灰等の無機粉末中のダイオキシン類のみが対象となることなどの問題点がある。総体的問題点として高コスト、高エネルギーが必要となり、実用化にあたっては現実的ではない。 In the complete combustion method (1), the combustion temperature must be 800 ° C or higher, and the gas in the combustion chamber must be made uniform and the gas residence time must be kept as long as possible. There is a problem that it is difficult to do. In the low oxygen pyrolysis method of (2), there is a problem that dioxins are generated when the reaction is not performed in a low oxygen atmosphere. In the photolysis method of (3), when the most toxic 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin is decomposed by light irradiation, trichlorodibenzo-p-dioxin or dichlorodibenzo- There is a problem that toxicity cannot be completely removed, for example, reaction products such as p-dioxin are detected. In the microbial decomposition method (4), in addition to the long decomposition time of several days to several tens of days, the decomposition process is mainly performed in an open system, so that there is a burden on the environment, and the metabolic activity of microorganisms is increased. Therefore, there are problems such that the temperature, pH, etc. must be adjusted, and the decomposition efficiency of dioxins deteriorates as the number of chlorine substitution products increases. The oxidative decomposition method (5) can be decomposed in several hours, but corrosion of the decomposition apparatus by an oxidizing agent becomes a problem. The supercritical water decomposition method of (6) requires a certain amount of high temperature and high pressure, so that the equipment is special and cannot be used in ordinary households, and only dioxins in inorganic powders such as incinerated ash are targeted. There is a problem. As a general problem, high cost and high energy are required, which is not practical for practical use.

本発明は、様々な無害化処理対象物質の形状・質に対応可能なダイオキシン類等の有害有機化合物類の無害化処理装置システムを得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds such as dioxins that can correspond to the shape and quality of various detoxification treatment target substances.

本発明に係るダイオキシン類等の有害有機化合物を含む焼却灰、排ガス、飛灰、産業廃棄油、農薬残渣、土壌、廃水などを処理する無害化処理装置システムでは、有害有機化合物を分解する分解装置内で、光触媒の分解機能を利用する。 In the detoxification processing system that processes incineration ash, exhaust gas, fly ash, industrial waste oil, agricultural chemical residue, soil, waste water, and the like containing harmful organic compounds such as dioxins according to the present invention, a decomposing apparatus that decomposes harmful organic compounds Inside, the decomposition function of the photocatalyst is used.

上記の無害化処理装置システムでは、有害有機化合物を分解する分解装置内で、超音波を発生した際に起こる、キャビテーションの効果を利用する。 The above detoxification processing system utilizes the cavitation effect that occurs when ultrasonic waves are generated in a decomposing apparatus that decomposes harmful organic compounds.

上記の無害化処理装置システムでは、有害有機化合物を分解する分解装置内で、電極を用いた電気的化学分解を利用する。 In the above detoxification processing apparatus system, electrochemical decomposition using electrodes is used in a decomposition apparatus for decomposing harmful organic compounds.

上記の無害化処理装置システムは、解体装置と、洗浄装置と、乾燥装置と、粉砕装置と、抽出装置と、濃縮装置と、分解装置との７つの装置から構成される。上記の解体装置は、有害有機化合物による汚染物質を保管している容器が密閉されている場合に、容器内に保管されている有害有機化合物による汚染物質を取り出すことを目的とした装置である。次に、上記の洗浄装置は、有害有機化合物による汚染物質を取り出した後の空の容器を洗浄し、容器内の残留汚染物質を除去することを目的とした装置である。次に、上記の乾燥装置は、有害有機化合物による汚染物質が水分を含んでいる場合に、上記汚染物質を乾燥することを目的とした装置である。次に、上記の粉砕装置は、有害有機化合物による汚染物質が固形であり、かつ粒の大きさが一定でない場合に粒度を一定にすることを目的とした装置である。次に、上記の抽出装置は、有害有機化合物による汚染物質が固形である場合に、固形内から有害有機化合物を抽出し、溶媒に溶け込ませることを目的とした装置である。次に、上記の濃縮装置は、上記の抽出装置を用いて溶媒に溶かし込んだ有害有機化合物を、上記の分解装置内にて実施される有害有機化合物の分解処理に適した溶媒に濃縮することを目的とした装置である。次に、上記の分解装置は、溶媒に溶け込んだ有害有機化合物を分解することを目的とした装置である。又、この上記の分解装置の内部処理工程は、電極を用いた電気化学的分解（以降、電気化学的分解）と、超音波の発生時に起こるキャビテーションの効果を用いた分解（以降、キャビテーション分解）と、光触媒の触媒反応による分解（以降、光触媒分解）との３つによって、有害有機化合物の分解を実施する装置である。 The above detoxification processing system is composed of seven devices: a dismantling device, a cleaning device, a drying device, a pulverizing device, an extracting device, a concentrating device, and a decomposing device. The dismantling apparatus described above is an apparatus intended to take out contaminants caused by harmful organic compounds stored in the container when the container storing the contaminants caused by harmful organic compounds is sealed. Next, the above-described cleaning apparatus is an apparatus that is intended to clean an empty container after removing contaminants due to harmful organic compounds and remove residual contaminants in the container. Next, the drying apparatus is an apparatus intended to dry the pollutant when the pollutant due to the harmful organic compound contains moisture. Next, the above-mentioned pulverizing apparatus is an apparatus intended to make the particle size constant when the contaminant due to the harmful organic compound is solid and the size of the particle is not constant. Next, the above-described extraction apparatus is an apparatus intended to extract a harmful organic compound from the solid and dissolve it in a solvent when the contaminant due to the harmful organic compound is solid. Next, the concentration device concentrates the harmful organic compound dissolved in the solvent using the extraction device to a solvent suitable for the decomposition process of the harmful organic compound performed in the decomposition device. It is a device aimed at. Next, the above-described decomposition apparatus is an apparatus intended to decompose harmful organic compounds dissolved in a solvent. In addition, the internal treatment process of the above decomposition apparatus includes electrochemical decomposition using electrodes (hereinafter referred to as electrochemical decomposition) and decomposition using the effect of cavitation that occurs when ultrasonic waves are generated (hereinafter referred to as cavitation decomposition). And an apparatus for decomposing a harmful organic compound by decomposing the photocatalyst by a catalytic reaction (hereinafter, photocatalytic decomposition).

上記の無害化処理装置システムに備えられた、解体装置と、洗浄装置と、乾燥装置と、粉砕装置と、抽出装置と、濃縮装置と、分解装置との７つの装置はそれぞれの装置ごとに組み立て式となっており、必要に応じて、組み立て・解体が出来るようになっているため、あらゆる乗り物に乗せて運搬することが出来る。又、どこにでも設置することが可能である。 The seven devices, the dismantling device, the cleaning device, the drying device, the pulverizing device, the extracting device, the concentrating device, and the decomposing device, provided in the detoxification processing device system are assembled for each device. Since it is a formula and can be assembled and disassembled as necessary, it can be carried on any vehicle. It can be installed anywhere.

上記の無害化処理装置システムに備えられた、解体装置と、洗浄装置と、乾燥装置と、粉砕装置と、抽出装置と、濃縮装置と、分解装置との７つの装置は全ての装置それぞれが、当該装置以外の全ての装置に対しての接続機能を備えているために、有害有機化合物に汚染されている処理対象物の質・形状によって変わる、有害有機化合物の分解に最適な処理工程の順序に応じて配置や並び方を自由に変更し、装置同士を接続させることが可能となる。 All of the seven devices, the dismantling device, the cleaning device, the drying device, the pulverizing device, the extracting device, the concentrating device, and the decomposing device, included in the detoxification processing device system, Because it has a connection function to all devices other than the relevant device, the order of processing steps optimal for the decomposition of harmful organic compounds, which varies depending on the quality and shape of the processing object contaminated with harmful organic compounds It is possible to freely change the arrangement and arrangement according to the situation and connect the devices.

上記の無害化処理装置システムを用いることで、法規制上移動することすら出来ない有害有機化合物汚染物質に関しても、上記の無害化処理装置システムを運搬かつ設置することで、無害化処理が出来ずに放置されている有害有機化合物汚染物質の無害化を実施することが可能となる。 By using the above-mentioned detoxification treatment system, even with respect to hazardous organic compound pollutants that cannot be moved due to legal regulations, the detoxification treatment system cannot be detoxified by carrying and installing the above detoxification treatment system. It is possible to detoxify harmful organic compound pollutants that have been left untreated.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されている機器の形状や規模や配置位置等は特に定めたものではなく、特に記載のない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the shape, scale, arrangement position, etc. of the device described in this example are not particularly defined, and unless otherwise specified, the scope of the present invention is not intended to be limited to them, It is just an illustrative example.

本発明に係るダイオキシン類等の有害有機化合物を含む焼却灰、排ガス、飛灰、産業廃棄油、農薬残渣、土壌、廃水などを処理する無害化処理装置システムは図１のように、解体装置１０と、洗浄装置２０と、乾燥装置３０と、粉砕装置４０と、抽出装置５０と、濃縮装置６０と、分解装置７０とを備える。 As shown in FIG. 1, a detoxification treatment apparatus system for treating incineration ash, exhaust gas, fly ash, industrial waste oil, agricultural chemical residue, soil, waste water and the like containing harmful organic compounds such as dioxins according to the present invention is shown in FIG. And a cleaning device 20, a drying device 30, a crushing device 40, an extraction device 50, a concentration device 60, and a decomposition device 70.

上記解体装置１０は、有害有機化合物による汚染物質を保管している容器が密閉されており、容易に開封できない場合に、容器を解体開封することを目的とした装置である。上記解体装置１０では、有害有機化合物による汚染物質を保管している容器を固定した上で、有害有機化合物による汚染物質を保管している容器をチェーンソーなどの切断用器具を用いて切断開封を実施する。容器切断後、容器から取り出された有害有機化合物による汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、上記乾燥装置３０、上記粉砕装置４０、上記抽出装置５０、上記濃縮装置６０、あるいは上記分解装置７０のいずれかへと送られる。容器切断後、有害有機化合物による汚染物質が取り出されて空になった容器は、上記洗浄装置２０に送られる。但し、切断開封の工程は、機械的に自動で実施すること、人間の手によって実施すること、どちらの方法を採用しても構わない。 The dismantling apparatus 10 is an apparatus for dismantling and opening a container when a container that stores contaminants due to harmful organic compounds is sealed and cannot be easily opened. In the dismantling apparatus 10, a container that stores contaminants due to harmful organic compounds is fixed, and a container that stores contaminants due to harmful organic compounds is cut and opened using a cutting tool such as a chainsaw. To do. After the container is cut, the pollutant due to the harmful organic compound taken out from the container follows the detoxification process procedure of the detoxification process system, and the drying apparatus 30, the pulverization apparatus 40, the extraction apparatus 50, the concentration apparatus 60, or It is sent to one of the disassembling apparatuses 70. After the container is cut, the container which is emptied by the pollutant due to the harmful organic compound is sent to the cleaning device 20. However, the cutting and unsealing process may be carried out either mechanically automatically or by a human hand.

上記洗浄装置２０は、有害有機化合物による汚染物質を取り出した後の空の容器を液体によって洗浄し、容器内の残留汚染物質を除去することを目的とした装置である。上記洗浄装置２０内で洗浄処理を実施された容器内の残留汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、次の無害化工程に該当する、上記乾燥装置３０、上記粉砕装置４０、上記抽出装置５０、上記濃縮装置６０、あるいは上記分解装置７０のいずれかへと送られる。ただし、上記洗浄装置２０で容器洗浄を行う際に使用される液体には、次の無害化工程に該当する装置で使用される溶媒を採用する。又、容器洗浄の工程は、機械的に自動で実施すること、人間の手によって実施すること、どちらの方法を採用しても構わない。 The cleaning apparatus 20 is an apparatus intended to clean an empty container after removing contaminants due to harmful organic compounds with a liquid and remove residual contaminants in the container. Residual contaminants in the container that has been cleaned in the cleaning device 20 correspond to the following detoxification process according to the detoxification processing procedure of the detoxification processing device system, and the drying device 30 and the pulverization device 40. , And sent to either the extraction device 50, the concentration device 60, or the decomposition device 70. However, the solvent used in the apparatus corresponding to the next detoxification process is adopted as the liquid used when the container is cleaned by the cleaning apparatus 20. In addition, the container cleaning process may be performed automatically mechanically or by a human hand.

上記乾燥装置３０は、有害有機化合物による汚染物質が水分を含んでいる場合に、上記汚染物質を乾燥することを目的とした装置である。上記乾燥装置３０内で乾燥処理を実施された有害有機化合物による汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、次の無害化工程に該当する、上記粉砕装置４０、上記抽出装置５０、上記濃縮装置６０、あるいは上記分解装置７０のいずれかへと送られる。 The drying apparatus 30 is an apparatus intended to dry the pollutant when the pollutant due to the harmful organic compound contains moisture. Contaminants due to harmful organic compounds that have been dried in the drying apparatus 30 correspond to the following detoxification process according to the detoxification processing procedure of the detoxification processing apparatus system. , And sent to either the concentration device 60 or the decomposition device 70.

上記粉砕装置４０は、有害有機化合物による汚染物質が固形であり、かつ粒の大きさが一定でない場合に粒度を一定にすることを目的とした装置である。上記粉砕装置４０の内部構造の一例として図２を用いて説明を行う。上記粉砕装置４０は、注入口４１と、排出口４２と、粉砕用羽根４３から構成されている。注入口４１から粉砕対象となる、固形の有害有機化合物による汚染物質を投入する。粉砕用羽根４３を用いて、固形の有害有機化合物による汚染物質の粉砕処理を行い、粒度の一定化を実施する。上記粉砕装置４０内で粉砕処理を実施された有害有機化合物による汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、次の無害化工程に該当する、上記抽出装置５０、上記濃縮装置６０、あるいは上記分解装置７０のいずれかへと送られる。 The pulverizer 40 is an apparatus intended to make the particle size constant when the pollutant due to the harmful organic compound is solid and the particle size is not constant. An example of the internal structure of the grinding device 40 will be described with reference to FIG. The crushing device 40 includes an inlet 41, a discharge port 42, and a crushing blade 43. The pollutant by the solid harmful organic compound to be pulverized is injected from the inlet 41. Using the pulverizing blade 43, the contaminants are pulverized by a solid harmful organic compound to make the particle size constant. Contaminants due to harmful organic compounds that have been pulverized in the pulverization apparatus 40 correspond to the following detoxification process according to the detoxification process procedure of the detoxification process apparatus system, and the extraction apparatus 50 and the concentration apparatus 60 correspond to the following detoxification process. Or to one of the disassembly devices 70.

但し、上記乾燥装置３０における乾燥工程と、上記粉砕装置４０における粉砕工程は、特に互いに独立した装置である必要はない。有害有機化合物に汚染されている処理対象物の質・形状に応じて、乾燥工程のみ、粉砕工程のみ、あるいは乾燥工程、粉砕工程の両方を選択実施できる構造であれば、一体型の装置にしても構わない。 However, the drying step in the drying device 30 and the pulverization step in the pulverization device 40 do not have to be separate devices. Depending on the quality and shape of the object to be treated contaminated with harmful organic compounds, if it has a structure that can select only the drying process, only the pulverization process, or both the drying process and the pulverization process, use an integrated device. It doesn't matter.

上記抽出装置５０は、有害有機化合物による汚染物質が固形である場合に、固形内から有害有機化合物を抽出し、溶媒に溶け込ませることを目的とした装置である。上記抽出装置５０の内部構造は、注入口５１と、排出口５２と、溶媒注入口５３と、溶媒排出口５４と、攪拌羽根５５から構成されている。固形である有害有機化合物による汚染物質を注入口５１から抽出装置５０内に投入する。溶媒は、溶媒注入口５３から注入する。抽出装置５０内で、固形である有害有機化合物による汚染物質と、溶媒を攪拌羽根５５を用いる攪拌処理によって、有害有機化合物の抽出処理を行う。上記抽出装置５０内で抽出処理を実施された有害有機化合物による汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、次の無害化工程に該当する、上記濃縮装置６０、あるいは上記分解装置７０のいずれかへと送られる。 The extraction apparatus 50 is an apparatus intended to extract a harmful organic compound from the solid and dissolve it in a solvent when the pollutant due to the harmful organic compound is solid. The internal structure of the extraction device 50 includes an inlet 51, an outlet 52, a solvent inlet 53, a solvent outlet 54, and a stirring blade 55. A contaminant due to a harmful organic compound that is a solid is introduced into the extraction device 50 from the inlet 51. The solvent is injected from the solvent injection port 53. In the extraction apparatus 50, the extraction process of the harmful organic compound is performed by the stirring process using the stirring blade 55 with the pollutant due to the harmful organic compound that is solid and the solvent. Contaminants due to harmful organic compounds subjected to extraction processing in the extraction device 50 correspond to the next detoxification process according to the detoxification treatment procedure of the detoxification treatment device system, or the concentration device 60 or the decomposition device. 70 to one of them.

ただし、上記抽出装置５０での抽出処理時に、加熱あるいは加圧、もしくは加熱加圧の両方を実施することで、より効率良く有害有機化合物の抽出を実施することが可能になる。攪拌を行うための構造は、攪拌羽根式、ドラム式、超音波発生装置式、その他攪拌機能を有するいかなる装置を用いても良い。又、上記抽出装置５０での抽出処理において使用する、有害有機化合物の抽出に適した溶媒（以降、抽出用溶媒）には、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アルコール類、ジアルキルエーテル、エステル、ケトン等を挙げることができるが、ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、アセトン、ジクロロメタン、メタノール、シクロヘキサン、キシレン、トルエン、ベンゼン、ジイソプロピルエーテル、酢酸エチル、エチルメチルケトンなどの有機溶媒、水、有機溶媒と水の混合溶媒のいずれを用いても良い。又、溶媒の水には、重金属類の抽出を容易にするため、酸性水又はアルカリ水から成ることが望ましい。アルカリ水としては、一般的なアルカリ剤を使用することができ、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等を用いることができる。使用する酸性水のＰＨは、１〜３が好ましい。使用するアルカリ水のｐＨは、９〜１１が好ましい。 However, it is possible to more efficiently extract harmful organic compounds by performing heating, pressurization, or both heating and pressurization during the extraction process in the extraction device 50. As a structure for performing the stirring, a stirring blade type, a drum type, an ultrasonic generator type, or any other device having a stirring function may be used. In addition, solvents suitable for extraction of harmful organic compounds (hereinafter referred to as extraction solvents) used in the extraction process in the extraction apparatus 50 include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alcohols, dialkyl ethers, esters. , Ketones, etc., but organic solvents such as n-heptane, n-hexane, acetone, dichloromethane, methanol, cyclohexane, xylene, toluene, benzene, diisopropyl ether, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, water, organic solvents Any of a mixed solvent of water and water may be used. The solvent water is preferably composed of acidic water or alkaline water in order to facilitate extraction of heavy metals. As the alkaline water, a general alkaline agent can be used. For example, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, or the like can be used. As for PH of the acidic water to be used, 1-3 are preferable. The pH of the alkaline water used is preferably 9-11.

上記濃縮装置６０は、上記の抽出装置５０での抽出処理によって、有害有機化合物を溶かし込んだ抽出後溶媒から、上記の分解装置７０内にて実施される有害有機化合物の分解に適した溶媒（以降、濃縮用溶媒）に濃縮することを目的とした装置である。上記濃縮装置６０内で濃縮処理を実施された有害有機化合物による汚染物質は、無害化処理装置システムの無害化処理手順に従い、次の無害化工程に該当する、上記分解装置７０へと送られる。 The concentrating device 60 is a solvent suitable for the decomposition of the harmful organic compound carried out in the decomposing device 70 from the solvent after extraction in which the harmful organic compound is dissolved by the extraction process in the extracting device 50. Hereinafter, the apparatus is intended to concentrate in a solvent for concentration. Contaminants due to harmful organic compounds subjected to the concentration process in the concentration apparatus 60 are sent to the decomposition apparatus 70 corresponding to the next detoxification process in accordance with the detoxification process procedure of the detoxification process system.

ただし、抽出後溶媒から上記濃縮装置６０内での濃縮処理において使用する濃縮用溶媒には、電気的化学分解が行うのに適した、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、スルホラン、ジクロロメタン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、エチレンカーボネート、プロピオニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの有機溶媒を一種又は複数種混合したものを用いれば良い。 However, the solvent for concentration used in the concentration treatment in the concentration device 60 from the solvent after extraction is acetonitrile, propylene carbonate, nitromethane, sulfolane, dichloromethane, 1,2-, which is suitable for electrochemical decomposition. A mixture of one or more organic solvents such as dimethoxyethane, tetrahydrofuran, ethylene carbonate, propionitrile, N, N-dimethylformamide (DMF) may be used.

上記抽出装置５０における抽出工程で使用される溶媒は、上記濃縮装置６０における濃縮工程終了後に、不純物のない溶媒となるため、再利用することが可能である。 Since the solvent used in the extraction step in the extraction device 50 becomes a solvent free of impurities after the concentration step in the concentration device 60 is completed, it can be reused.

上記分解装置７０は、溶媒に溶け込んだ有害有機化合物を分解することを目的とした装置である。又、この上記の分解装置７０の内部処理工程は、電極を用いる電気化学的分解（以降、電気化学的分解）と、超音波の発生時に起こるキャビテーションの効果を用いた分解（以降、キャビテーション分解）と、光触媒の触媒反応による分解（以降、光触媒分解）との３つによって、有害有機化合物の分解を実施する装置である。上記分解装置７０の内部構造は、注入口７８と、分解槽７７と、排出用の管（光触媒加工）７３と、循環用の循環管（光触媒加工）７４と、モーター（循環用）７５と、光源７６から構成されている。分解槽７７での有害有機化合物の分解は、濃縮用溶媒に濃縮させた被処理液の電気的化学分解と、キャビテーション分解とを行う。 The decomposition apparatus 70 is an apparatus intended to decompose a harmful organic compound dissolved in a solvent. The internal processing steps of the decomposition apparatus 70 include electrochemical decomposition using electrodes (hereinafter referred to as electrochemical decomposition) and decomposition using the effect of cavitation occurring when ultrasonic waves are generated (hereinafter referred to as cavitation decomposition). And an apparatus for decomposing a harmful organic compound by decomposing the photocatalyst by a catalytic reaction (hereinafter, photocatalytic decomposition). The internal structure of the decomposition apparatus 70 includes an injection port 78, a decomposition tank 77, a discharge pipe (photocatalytic processing) 73, a circulation pipe (photocatalytic processing) 74, a motor (for circulation) 75, The light source 76 is comprised. Decomposition of the harmful organic compound in the decomposition tank 77 is performed by electrochemical decomposition and cavitation decomposition of the liquid to be treated concentrated in the concentration solvent.

上記電気的化学分解は、濃縮後溶媒に支持電解質を混合させた上で、電極を用いた電気的化学分解を行うことである。上記電気的化学分解を実施する際の支持電解質には、過塩素酸リチウムや過塩素酸ナトリウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム等の過塩素酸塩を用いることが出来る。上記電気的化学分解を実施する際の電極には、炭素電極、白金電極、フェライト、金電極、チタン電極、酸化チタン電極、銀電極、銅電極、ダイヤモンド電極、グラッシーカーボン電極およびこれらの修飾電極など種々の材質を用いることができる。また、上記電気的化学分解を実施する際の電極には、板状、棒状、メッシュ状、多孔質状、繊維状、容器状、筒状など種々の形状のものを用いることができる。 The electrochemical decomposition is to perform electrochemical decomposition using an electrode after mixing a supporting electrolyte in a solvent after concentration. A perchlorate such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, or tetraethylammonium perchlorate can be used as the supporting electrolyte when the electrochemical decomposition is performed. Examples of the electrode used for the electrochemical decomposition include carbon electrode, platinum electrode, ferrite, gold electrode, titanium electrode, titanium oxide electrode, silver electrode, copper electrode, diamond electrode, glassy carbon electrode, and modified electrodes thereof. Various materials can be used. In addition, electrodes having various shapes such as a plate shape, a rod shape, a mesh shape, a porous shape, a fiber shape, a container shape, and a cylindrical shape can be used as the electrode for performing the electrochemical decomposition.

上記電気的化学分解終了後、分解槽７７内に設けられた振動することで周波数約０〜２０００ＫＨｚの超音波を発生させる装置である、超音波振動板７２を用いて、キャビテーションを起こす。これにより生成される超微細気泡は一瞬にして破裂するのだが、破裂する際に瞬間的に５０００度を超える熱と１０００気圧を超える強い圧力が発生し、この熱と圧力によって有害有機化合物の分解が起こる。又、水自身もＨ（水素）ラジカルとＯＨラジカルに分かれるのだが、このＯＨラジカルが有害有機化合物を分解する。但し、超音波振動板７２は必ずしも必要ではない。上記電気的化学分解で使った電極を振動させることで、超音波を発生させることができる場合は、超音波振動板７２は取り外しても構わない。 After completion of the electrochemical decomposition, cavitation is caused by using an ultrasonic vibration plate 72 that is an apparatus that generates an ultrasonic wave having a frequency of about 0 to 2000 KHz by vibration provided in the decomposition tank 77. The ultrafine bubbles generated in this way burst instantly, but when bursting, instantaneously heat exceeding 5000 degrees and strong pressure exceeding 1000 atmospheres are generated, and this heat and pressure decomposes harmful organic compounds. Happens. Water itself is also divided into H (hydrogen) radicals and OH radicals, but these OH radicals decompose harmful organic compounds. However, the ultrasonic diaphragm 72 is not always necessary. When an ultrasonic wave can be generated by vibrating the electrode used in the electrochemical decomposition, the ultrasonic vibration plate 72 may be removed.

上記の電気化学的分解と、キャビテーション分解とを経た被処理液を分解槽から排出する際に、光触媒もしくは光触媒を含侵させた超微細な粒子をコーティングした上記管（光触媒加工）７３を通過させることで有害有機化合物を完全に無害化する。特に、分解効率を高めるために、循環管（光触媒加工）７４を利用して分解槽７７を何度も循環させながら分解することも出来る。上記管（光触媒加工）７３、上記循環管（光触媒加工）７４で使用する超微細な粒子には、マイクロカプセル、カーボンナノチューブ、ポーラス状シリカなどの多孔質構造を持つ超微細名粒子で光触媒を含侵させることが出来るものであれば、いかなるものをも利用することができる。また、この処理で被処理液が通過する管（光触媒加工）７３、循環管（光触媒加工）７４は光を通す素材でなければならない。管（光触媒加工）７３、循環管管（光触媒加工）７４の形状・大きさについては特に限定するものではない。ただし、被処理液が通過する管は細い方が好ましい。被処理液が通過する管が細ければ、光触媒もしくは光触媒を含侵させた多孔質構造を持つ超微細な粒子をコーティングされた管（光触媒加工）７３、循環管（光触媒加工）７４の内壁に接触する被処理液の総面積が大きくなるために、より効率的に有害有機化合物の分解を可能とする。又、この管（光触媒加工）７３、循環管（光触媒加工）７４を螺旋構造とし、光照射用の光源７６をこの管（光触媒加工）７３、循環管（光触媒加工）７４が成す螺旋構造の中心に設置すると、無駄のない光照射と、光源７６の交換とが容易となる。特に光源７４の設置箇所に指定はないのだが、管状物７３を外側から照射する構造にしても、光源７４の交換は容易となる。又、この管状物７３の内壁をひだ状、もしくは微細な突起が一面に張り巡らせてある構造にすることで、光触媒の有害有機化合物の分解作用に必須となる、被処理液と光触媒の接触面積を大きくすることで、有害有機化合物の分解効率を更に高めることが可能となり、有害有機化合物の完全な無害化を実施する。 When the liquid to be treated that has undergone the above electrochemical decomposition and cavitation decomposition is discharged from the decomposition tank, it passes through the tube (photocatalyst processing) 73 coated with the photocatalyst or ultrafine particles impregnated with the photocatalyst. This completely detoxifies harmful organic compounds. In particular, in order to increase the decomposition efficiency, the decomposition vessel 77 can be decomposed while being circulated many times using a circulation pipe (photocatalyst processing) 74. The ultrafine particles used in the tube (photocatalyst processing) 73 and the circulation tube (photocatalyst processing) 74 include photocatalysts with ultrafine name particles having a porous structure such as microcapsules, carbon nanotubes, and porous silica. Anything that can be attacked can be used. In addition, the pipe (photocatalyst processing) 73 and the circulation pipe (photocatalyst processing) 74 through which the liquid to be processed passes through in this processing must be materials that allow light to pass through. The shape and size of the tube (photocatalyst processing) 73 and the circulation tube (photocatalyst processing) 74 are not particularly limited. However, it is preferable that the pipe through which the liquid to be treated passes is thin. If the pipe through which the liquid to be treated passes is thin, the inner wall of the pipe (photocatalytic processing) 73 coated with ultrafine particles having a porous structure impregnated with the photocatalyst or the photocatalyst, and the circulation pipe (photocatalytic processing) 74 Since the total area of the liquid to be treated that comes into contact is increased, it is possible to decompose harmful organic compounds more efficiently. Further, the tube (photocatalyst processing) 73 and the circulation tube (photocatalyst processing) 74 have a spiral structure, and the light source 76 for light irradiation is the center of the spiral structure formed by the tube (photocatalyst processing) 73 and the circulation tube (photocatalyst processing) 74. If it installs in, it will become easy to perform light irradiation without waste and replacement | exchange of the light source 76. FIG. Although there is no particular designation for the location of the light source 74, the light source 74 can be easily replaced even if the tubular object 73 is irradiated from the outside. In addition, by making the inner wall of the tubular body 73 into a pleated shape or a structure in which fine protrusions are stretched over the entire surface, the contact area between the liquid to be treated and the photocatalyst that is essential for the decomposition action of the harmful organic compound of the photocatalyst. By increasing the value, it becomes possible to further increase the decomposition efficiency of harmful organic compounds, and to completely detoxify harmful organic compounds.

有害有機化合物に汚染された焼却灰を無害化するための実施例をあげる。焼却灰を無害化する場合、洗浄装置２０と、乾燥装置３０と、粉砕装置４０と、抽出装置５０と、濃縮装置６０と、分解装置７０の、以上６つの装置を使用する。 Examples for detoxifying incinerated ash contaminated with harmful organic compounds will be given. When the incinerated ash is rendered harmless, the above six devices of the cleaning device 20, the drying device 30, the pulverizing device 40, the extracting device 50, the concentrating device 60, and the decomposing device 70 are used.

まず有害有機化合物により汚染された焼却灰を、保管容器から乾燥装置３０に投入する。続いて、洗浄装置２０で焼却灰の保管容器を水で洗い流す。この時、洗浄後の廃液は、乾燥装置３０に流し込ませる。次に、焼却灰に含まれた水分を取り除くべく、保管容器と、洗浄装置２０での洗浄処理とを経た乾燥装置３０内に存在する焼却灰を乾燥して、焼却灰中に含まれた水分を除去する。そして、乾燥済みの焼却灰を粉砕装置４０に移す。上記粉砕装置４０内で、焼却灰の粉砕処理を行い、焼却灰の粒度を一定にする。続いて、粉砕装置４０内で粒度を一定にされた焼却灰を抽出装置５０に移す。そして、抽出用溶媒を抽出装置５０内に投入し、焼却灰中の有害有機化合物を抽出溶媒に溶かし込む。更に、抽出装置５０内での抽出処理を経た後の有害有機化合物が溶け込んだ溶媒（以降、抽出後溶媒）を濃縮装置６０に移し、濃縮用溶媒に濃縮する。最後に、上記濃縮装置６０での濃縮処理を経た後の有害有機化合物が溶け込んだ有害有機化合物が溶け込んだ溶媒（以降、濃縮後溶媒）を分解装置７０に注入し、有害有機化合物の分解を行う。 First, the incinerated ash contaminated with the harmful organic compound is put into the drying apparatus 30 from the storage container. Subsequently, the incineration ash storage container is washed away with water by the cleaning device 20. At this time, the waste liquid after washing is poured into the drying device 30. Next, in order to remove the moisture contained in the incineration ash, the incineration ash present in the drying container 30 that has undergone the storage container and the washing process in the washing device 20 is dried, and the moisture contained in the incineration ash. Remove. Then, the dried incineration ash is transferred to the pulverizer 40. The incineration ash is pulverized in the pulverizer 40 to keep the incineration ash particle size constant. Subsequently, the incinerated ash having a constant particle size in the pulverizer 40 is transferred to the extractor 50. And the solvent for extraction is thrown in in the extraction apparatus 50, and the harmful organic compound in incineration ash is dissolved in the extraction solvent. Furthermore, the solvent in which the harmful organic compound dissolved after the extraction process in the extraction device 50 (hereinafter, the solvent after extraction) is transferred to the concentration device 60 and concentrated to the concentration solvent. Finally, a solvent in which a harmful organic compound dissolved in the concentration device 60 after the concentration treatment is dissolved (hereinafter, a solvent after concentration) is injected into the decomposition device 70 to decompose the harmful organic compound. .

次に、トランスに密封されたＰＣＢオイルを無害化するための実施例をあげる。トランスに密封されたＰＣＢオイルを無害化する場合、解体装置１０と、洗浄装置２０と、濃縮装置６０と、分解装置７０の、以上４つの装置を使用する。 Next, an example for detoxifying PCB oil sealed in a transformer will be given. When detoxifying the PCB oil sealed in the transformer, the above four devices of the dismantling device 10, the cleaning device 20, the concentrating device 60, and the decomposing device 70 are used.

第一に、ＰＣＢオイルをトランスから排出するために、解体装置１０に投入し、トランスを切断開封する。次に、開封されたトランスからＰＣＢオイルを排出し、濃縮装置６０に注入する。ＰＣＢオイルを排出したトランスは、洗浄装置２０に投入し、濃縮装置６０で使用する溶媒を用いて、トランスに付着したＰＣＢオイルを完全に洗い流す。又、ＰＣＢオイルに汚染されたトランス内の構造物についても同様に、濃縮装置６０で使用する溶媒を用いて付着したＰＣＢオイルを完全に洗い流す。上記洗浄装置２０でトランスと、トランス内構造物を洗い流した後の廃液は、ホッパーや管状物を用いて、濃縮装置６０に流し込む。続いて、濃縮装置６０にて、有害有機化合物を溶け込ませた有機溶媒を濃縮用溶媒に濃縮させる。次に、濃縮装置６０にて、濃縮用溶媒に濃縮した後の被処理液を、分解装置７０に注入し、有害有機化合物の分解を行う。 First, in order to discharge PCB oil from the transformer, it is put into the dismantling apparatus 10 and the transformer is cut and opened. Next, the PCB oil is discharged from the opened transformer and injected into the concentrator 60. The transformer from which the PCB oil has been discharged is put into the cleaning device 20, and the PCB oil adhering to the transformer is completely washed away using the solvent used in the concentration device 60. Similarly, the PCB oil adhering to the structure in the transformer contaminated by the PCB oil is completely washed away using the solvent used in the concentrator 60. The waste liquid after washing the transformer and the internal structure of the transformer with the washing device 20 is poured into the concentrating device 60 using a hopper or a tubular material. Subsequently, the concentration device 60 concentrates the organic solvent in which the harmful organic compound is dissolved into the concentration solvent. Next, the liquid to be treated after being concentrated in the concentration solvent is injected into the decomposition apparatus 70 by the concentration apparatus 60, and the harmful organic compound is decomposed.

有害有機化合物無害化処理システムの備える装置一覧List of equipment provided in hazardous organic compound detoxification treatment system 粉砕装置の図例Example of crusher 抽出装置の図例Example of extractor 分解装置の図例Example of disassembly equipment 焼却灰の無害化処理装置システムの簡易フロー図Simplified flow diagram of incineration ash detoxification processing equipment system トランス内ＰＣＢオイルの無害化処理装置システムの簡易フロー図Simplified flow diagram of the system for detoxifying PCB oil in transformers

Explanation of symbols

１０解体装置
２０洗浄装置
３０乾燥装置
４０粉砕装置
４１注入口
４２排出口
４３粉砕用羽根
５０抽出装置
５１注入口
５２排出口
５３溶媒注入口
５４溶媒排出口
５５攪拌羽根
６０濃縮装置
７０分解装置
７１電極
７２超音波振動板
７３管（光触媒加工）
７４循環管（光触媒加工）
７５モーター（循環用）
７６光源
７７分解槽
７８注入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Dismantling apparatus 20 Cleaning apparatus 30 Drying apparatus 40 Crushing apparatus 41 Inlet 42 Outlet 43 Crushing blade 50 Extraction apparatus 51 Inlet 52 Outlet 53 Solvent inlet 54 Solvent outlet 55 Stirring blade 60 Concentrator 70 Decomposition apparatus 71 Electrode 72 Ultrasonic vibration plate 73 Tube (photocatalytic processing)
74 Circulation pipe (photocatalytic processing)
75 Motor (for circulation)
76 Light source 77 Decomposition tank 78 Inlet

Claims

A detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds characterized by using a photocatalytic catalytic reaction in a decomposition apparatus for decomposing harmful organic compounds.

The detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds according to claim 1, wherein the decomposition apparatus uses the effect of cavitation that occurs when ultrasonic waves are generated.

The detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds according to any one of claims 1 to 2, wherein the decomposition apparatus performs electrochemical chemical decomposition using an electrode.

4. The apparatus according to claim 1, comprising seven devices: a dismantling device, a cleaning device, a drying device, a pulverizing device, an extracting device, a concentrating device, and a decomposing device. Detoxification processing system for harmful organic compounds.

The detoxification treatment apparatus system for harmful organic compounds according to claim 4, wherein all of the seven apparatuses are assembly-type.

6. The harmful organic compound detoxifying device system according to claim 5, wherein all of the seven devices have a function of connecting to all devices other than the device.