JP2006026608A - 揮発性有機化合物を含む廃水の移動式浄化処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃水をこれに含まれている揮発性有機化合物を分離するように処理する浄化処理装置を、組み立てた状態で、トラック又はトレーラトラック等の移動車両に搭載して移動することができる形態にして提供する。
【解決手段】 移動車両５１における荷台に搭載する台枠５０を備え、この台枠上面のうち一方の長手側面寄りの部位には、密閉容器１１〜１５の複数個を、前記一方の長手方向に沿って一列状に並べて搭載するとともに密閉容器内下部の廃水を次段の密閉容器内上部に噴出する廃水移送ポンプ１６，１８，２０，２２を搭載する一方、前記台枠上面のうち他方の長手側面寄りの部位には、前記各密閉容器内を減圧にする真空発生装置３４と、コントロールボックス５２ａ，５２ｂとを前後方向に並べて搭載し、更に、前記台枠には、処理目的の廃水を第１段密閉容器内上部に噴出する廃水供給ポンプ１０と、最終段密閉容器から処理済水を排出する処理済水排出ポンプ２４と、前記各密閉容器の気液混合器に気体を供給する気体供給手段３８とを搭載する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、地下水又は産業廃水等の廃水を、これに溶解しているトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物を除去するようにした浄化処理装置のうち、これをトラック又はトレーラトラック等の移動車両に搭載し、任意の場所に移動して設置できるように構成した移動式の浄化処理装置に関するものである。

前記したような揮発性有機化合物を含む廃水の浄化処理の一つに、例えば、特許文献１に記載されているように、前記揮発性有機化合物を含む廃水を、これに空気等の気体を溶解して、予め減圧の状態に保持されている密閉容器内に供給して、ここで脱気することを、複数回にわたって繰り返すようにした装置がある。

この浄化処理装置は、少なくとも、複数個の密閉容器と、この各密閉容器内を減圧に保持するための真空ポンプ等の真空発生装置とから成り、前記密閉容器ごとに、当該密閉容器内における廃水を抽出して次段の密閉容器に供給する廃水移送ポンプと、廃水に対して空気等に気体を溶解するための気液混合器とを備え、更に、前記各密閉容器と前記真空発生装置と、前記廃水移送ポンプ及び気液混合器との相互間を接続する各種の配管と、前記各密閉容器とその廃水移送ポンプ等を所定の浄化処理を行うように制御するためのコントロールボックスとを備えている。

そして、従来は、この浄化処理装置を、地下水に揮発性有機化合物を含んでいる状態になっている特定の地域、又はこの近傍に設置するという定置式の構成にしている。
特開２００３−１６４８６０号公報

しかし、前記した特定の地域において、その地下水から揮発性有機化合物を分離するという浄化処理を継続していると、やがて、前記地域における地下水はきれいな状態になる。

そこで、前記した定置式の浄化処理装置においては、特定の地域における地下水がきれいになると、これを分解して、地下水が揮発性有機化合物にて汚染されている別の地域に搬送して、ここで組み立てるようにしなければならず、この組み立て・分解に多大する手数と時間とを必要とするという問題があった。

本発明は、前記した浄化処理装置を、組み立てた状態で、トラック又はトレーラトラック等の移動車両に搭載して移動することができる形態にして提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「移動車両における荷台に搭載するように平面視において走行方向に長い長方形の囲い枠型に構成した台枠を備え、この台枠における上面のうち一方の長手側面寄りの部位には、各々気液混合器を備えて成る密閉容器の複数個を、前記一方の長手方向に沿って一列状に並べて搭載するとともに、この各密閉容器のうち前段における密閉容器内の下部の廃水を抽出して次段における密閉容器内の上部に前記気液混合器を経て噴出するように移送する廃水移送ポンプを搭載する一方、前記台枠における上面のうち他方の長手側面寄りの部位には、前記各密閉容器内を減圧の状態にする真空発生装置を搭載し、更に、前記台枠には、処理目的の廃水を前記各密閉容器のうち第１段密閉容器内上部に当該第１段密閉容器における気液混合器を経て噴出する廃水供給ポンプと、前記各密閉容器のうち最終段密閉容器から処理済水を排出する処理済水排出ポンプと、前記各密閉容器における気液混合器に対して空気又は炭酸ガス等の気体を供給する気体供給手段とを搭載し、加えて、前記真空発生装置及び前記各種のポンプを運転制御するためのコントロールボックスを、前記台枠における上面のうち他方の長手側面寄りの部位で、且つ、前記真空発生装置よりも走行方向の前側の部位に搭載する。」
ことを特徴としている。

また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記真空発生装置から大気に放出される排気ガスを分解処理するようにしたガス分解手段を、前記台枠のうち走行方向に対して前側で、且つ、前記左右両方向に対して略中央の部分に搭載する。」
ことを特徴としている。

更にまた、本発明の請求項３は、
「前記請求項１又は２の記載において、前記台枠が、前記移動車両における荷台に、着脱自在に載せることができる構成である。」
ことを特徴としている。

請求項１の記載において、廃水供給ポンプより送られて来る処理目的の廃水は、第１段密閉容器の気液混合器において気体供給手段から供給される空気等の気体が混合・溶解されたのち、予め減圧に維持された前記第１段密閉容器内に噴出することにより脱気が行われるから、廃水中の揮発性有機化合物が気化して廃水から分離する。

この第１段密閉容器の下部から廃水移送ポンプにて抽出された廃水は、次段の密閉容器の気液混合器において気体供給手段から供給される空気等の気体が混合・溶解されたのち、予め減圧に維持された前記次段密閉容器内に噴出することにより脱気が行われて廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離することを、各段の密閉容器において繰り返されたのち、最終段密閉容器の下部からは揮発性有機化合物を殆ど含まないか或いは揮発性有機化合物の少ないきれいな処理済水として処理済水排出ポンプより取り出される。

そして、トラック又はトレーラトラック等の移動車両における荷台に搭載した台枠に、前記複数個の密閉容器、この各密閉容器における前記気液混合器及び前記廃水移送ポンプ、前記真空発生装置、廃水供給ポンプ、処理済水排出ポンプ、これらに対するコントローラボックス及び気体供給手段を搭載したことにより、地下水が揮発性有機化合物にて汚染されている地域に、組み立てた状態のままで移動車両によって移送して、その地域において、即座に、地下水の浄化処理に使用することができるから、特定の地域に設置することに要する手数と時間を大幅に低減できる。

この場合において、前記台枠における上面のうち一方の長手側面寄りの部位に、前記複数個の密閉容器を、前記一方の長手方向に沿って一列状に並べて搭載する一方、前記台枠における上面のうち他方の長手側面寄りの部位に、コントローラボックスと真空発生装置とを前後に並べて搭載したことにより、移動車両における積載荷重の左右方向についての均等化を確実に図ることができるとともに、前記各密閉容器に対するメンテナンス、例えば、この各密閉容器に設けた充填層の清掃又は充填物の交換と、前記コントローラボックスの操作及び真空発生装置に対するメンテナンスが、左右両長手側面から独立して別々に行うことができるから、メンテナンス性及び操作性がよいのである。

また、請求項２に記載した構成によると、前記真空発生装置からの排出ガスに含まれている揮発性有機化合物を、ガス分解手段にて分解したのち大気中に放出する場合において、前記ガス分解手段の搭載によって、移動車両における積載荷重の左右方向及び前後についての均等を損なうことを解消できる。

更にまた、請求項３に記載した構成によると、浄化処理装置を、台枠に組み立て状態のまま、移動車両の荷台に載せて特定の地域に移送し、移動車両の荷台から荷卸して設置し、その地域における地下水の浄化処理を行う、この地域における地下水の浄化処理を完了すると、同じく台枠に組み立て状態のまま、移動車両に載せて次の地域に移送し、移動車両から荷卸し設置することができるというように、浄化処理装置を、これを載せて移動する移動車両から切り離した形態にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面について説明する。

図１は、本発明による浄化処理装置のフローシートを示す。

この浄化処理装置は、廃水供給ポンプ１０を備えた廃水供給管路１０ａを介して送られて来る廃水、つまり、トリクロロエチレン等の揮発性有機化合物を溶解した状態で含み温度が１５℃以下の廃水を、第１密閉容器１１、第２密閉容器１２、第３密閉容器１３、第４密閉容器１４及び第５密閉容器１５の五段階にわたって分離処理する場合であり、縦型の円筒形にした前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内の各々には、後述する脱気及び蒸発を促進するためのラシヒリング等の充填物による充填層１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが設けられているとともに、その外側には、縦向きパイプ型の気液混合器２６，２７，２８，２９，３０が取付けられている。

前記廃水供給管路１０から送られて来る廃水は、前記第１段密閉容器１１内の上部に、当該第１段密閉容器１１における気液混合器２６を経て、スプレーノズル１１ｂより下向きに噴出したのち、前記第１段密閉容器１１の底部から廃水移送ポンプ１６にて汲み出し、この第１段密閉容器１１の下部から排出される廃水は、移送管路１７を介して前記第２段密閉容器１２内の上部に、当該第２段密閉容器１２における気液混合器２７を経て、スプレーノズル１２ｂに送って下向きに噴出するように構成されている。

次いで、前記第２段密閉容器１２の底部から廃水移送ポンプ１８にて汲み出した廃水は、移送管路１９を介して前記第３段密閉容器１３内の上部に、当該第３段密閉容器１３における気液混合器２８を経て、スプレーノズル１３ｂに送って下向きに噴出するように構成されている。

次いで、前記第３段密閉容器１３の底部から廃水移送ポンプ２０にて汲み出した廃水は、移送管路２１を介して前記第４密閉容器１４内の上部に、当該第４段密閉容器１４における気液混合器２９を経て、スプレーノズル１４ｂに送って下向きに噴出するように構成されている。

次いで、前記第４段密閉容器１４の底部から廃水移送ポンプ２２にて汲み出した廃水は、移送管路２３を介して前記第５段密閉容器１５内の上部に、当該第５段密閉容器１５における気液混合器３０を経て、スプレーノズル１５ｂに送って下向きに噴出するように構成されている。

そして、前記第５段密閉容器１５の底部における処理済水は、処理済水排出ポンプ２４にて汲み出され、処理済水排出管路２５を介して排出するように構成されている。

前記廃水供給管路１０ａの途中のうち気液混合器２６より上流側の部位には、第１熱交換器３１が、前記第２密閉容器１２から第３密閉容器１３への移送管路１９の途中には、第２熱交換器３２が各々設けられている。

前記各段の密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内のうち充填物１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａより下側からのダクト３３を、前記第１熱交換器３１に接続することにより、前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内のうち充填物１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａより下側におけるベーパーを、前記第１熱交換器３１に導入して、このベーパーにて前記廃水供給管路１０ａにおける廃水を加熱するように構成されている一方、この第１熱交換器３１に真空ポンプ等の真空発生装置３４を接続することにより、前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内を大気圧より低い減圧の状態に保持するように構成されている。

前記真空発生装置３４にて圧縮した排気を、前記第２熱交換器３２に供給して、前記第２密閉容器１２から前記第３密閉容器１３に送られる廃水を加熱するように構成されている。

また、前記第１段密閉容器１１から第２段密閉容器１２への移送管路１７の途中に、前記真空発生装置３４における冷却用ジャケット３４ａを介挿することにより、前記真空発生装置３４において発生する熱にて、前記第１段密閉容器１１から第２段密閉容器１２に送られる廃水を加熱するように構成されている。

一方、前記第２熱交換器３２における不凝縮性ガスを、管路３５より排出ガスとして抽出し、この排出ガスを、ガス分解手段３６において約９００℃の以上の温度に加熱処理等をしたのち管路３７より大気中に放出する。

また、前記各気液混合器２６，２７，２８，２９，３０には、ガス供給手段３８における空気又は炭酸ガス等の気体を、各々流量調節弁及び流量計（図示せず）を備えた管路３９，４０，４１，４２，４３を介して供給する。

この構成において、前記廃水供給管路１０ａから送られて来る廃水は、これに気液混合器２６において空気等の気体が溶解され、次いで、第１段密閉容器１１内にスプレーノズル１１ｂから噴出することにより、この噴出するとき、及び充填層１１ａを流下するときにおいて、脱気が行われるから、廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離する。

この第１段密閉容器１１内での脱気を終わった廃水は、真空発生装置３４において発生する熱により、第２段密閉容器１２内の飽和蒸気温度よりも高い温度に加熱され、且つ、気液混合器２７において空気等の気体が溶解され、次いで、第２段密閉容器１２内にスプレーノズル１２ｂから噴出することにより、この噴出するとき、及び充填層１２ａを流下するときにおいて、フラッシュ蒸発と、脱気とが行われるから、廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離する。

この第２段密閉容器１２内での脱気を終わった廃水は、第２熱交換器３２において、真空発生装置３４で圧縮した排気を熱源として第３段密閉容器１３内の飽和蒸気温度よりも高い温度に加熱され、且つ、気液混合器２８において空気等の気体が溶解され、次いで、第３段密閉容器１３内にスプレーノズル１３ｂから噴出することにより、この噴出するとき、及び充填層１３ａを流下するときにおいて、フラッシュ蒸発と、脱気とが行われるから、廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離する。

この第３段密閉容器１３内での脱気及びフラッシュ蒸発を終わった廃水は、気液混合器２９において空気等の気体が溶解され、次いで、第４段密閉容器１４内にスプレーノズル１４ｂから噴出することにより、この噴出するとき、及び充填層１４ａを流下するときにおいて、脱気が行われるから、廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離する。

この第４段密閉容器１４内での脱気を終わった廃水は、気液混合器３０において空気等の気体が溶解され、次いで、第５段密閉容器１５内にスプレーノズル１５ｂから噴出することにより、この噴出するとき、及び充填層１５ａを流下するときにおいて、脱気が行われるから、廃水中の揮発性有機化合物は気化して廃水から分離する。

そして、前記第５段密閉容器１５内の底部には、揮発性有機化合物の分離を完了した処理済水が溜まり、この処理済水は、処理済水排出ポンプ２４にて汲み出され、処理済水排出管路２５を介して排出される。

一方、前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内において発生した気体の総てはダクト３３を介して第１熱交換器３１に至り、ここで、処理目的の廃水の加熱に利用され、真空発生装置３４にて圧縮され、次いで、第２熱交換器３２に至り、ここで、第３段密閉容器１３内におけるフラッシュ蒸発の熱源に利用されるとともに、この気体中の水蒸気が凝縮水と除かれる。

従って、前記第２熱交換器３２からは、前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５内において気化した揮発性有機化合物及び空気等を含む不凝縮性ガスが、排出ガスとして排出されることになる。

そこで、この排出ガスを、管路３５を介してガス分解手段３６に導いて約９００℃以上の温度に加熱することにすることにより、前記揮発性有機化合物が塩化水素及び塩酸等に分解されたのち、管路３７から大気中に放出される。

そして、前記した構成の浄化処理装置を、移動式に構成するに際しては、図２〜図５に示すように構成する。

図において符号５０は、溝型鋼材等により、トラック５１の荷台に着脱自在に載せるように平面視において走行方向を長くした長方形の囲い枠型に構成して成る台枠を示す。

前記台枠５０の上面のうちその一方の長手側面寄りの部位には、前記各密閉容器１１，１２，１３，１４，１５を、トラック５１における走行方向の後から前方向への順番に、第１段密閉容器１１，第２段密閉容器１２、第３段密閉容器１３、第４段密閉容器１４及び第５段密閉容器１５を、前記一方の長手側面に沿って一列状に並べて搭載するとともに、これら各密閉容器１１，１２，１３，１４の下部の部位に、当該各密閉容器１１，１２，１３，１４の各々に対する廃水移送ポンプ１６，１８，２０，２２を搭載する。

一方、前記台枠５０の上面のうちその他方の長手側面寄りの部位には、前記廃水供給ポンプ１０、前記各廃水移送ポンプ１６，１８，２０，２２、前記処理済水排出ポンプ２４及び前記真空発生装置３４等を運転制御するための二つのコントロールボックス５２ａ，５２ｂと、前記真空発生装置３４とが、両コントロールボックス５２ａ，５２ｂを走行方向の前側に真空発生装置３４を後側に位置するように並べて搭載する。

また、前記台枠５０の上面のうち走行方向に対して前側で、且つ、前記左右両方向に対して略中央の部分に、前記ガス分解手段３６と、前記第２熱交換器３２とを、ガス分解手段３６を上段に第２熱交換器３２を下段に位置して搭載する。

更にまた、前記台枠５０の上面のうち前記左右両方向に対して略中央の部分で、且つ、前記ガス分解手段３６の後側の部分には、前記第１熱交換器３１を搭載し、前記台枠５０の上面のうち前記以外の部分に、前記廃水供給ポンプ１０、前記処理済水排出ポンプ２４及び前記ガス供給手段３７を搭載する。

なお、前記台枠５０には、前記した図１における各種の管路１０ａ，１７，１９，２１，２３，２５，３５，３７，３９，４０，４１，４２，４３及びダクト３３等も組み付けられていることはいうまもでない。

この構成により、図１に示す浄化処理装置の全体は、トラック等の移動車両における荷台に着脱自在に載せることができるように構成した台枠５０に対して組み付けされていることにより、地下水が揮発性有機化合物にて汚染されている地域に、組み立てた状態のままで移動車両によって移送して、その地域において、即座に、地下水の浄化処理に使用することができる。この使用に際しては、前記浄化処理装置の全体を、移動車両における荷台から荷卸し、地面に設置して使用し、使用が終わると再び移動車両の荷台に載せて次ぎの地域に移送することができる。

本発明の実施の形態による浄化処理装置を示すフローシートである。 前記浄化処理装置を移動車両に搭載した状態の側面図である。 図２の平面図である。 図２のIV−IV視後面図である。 前記浄化処理装置を移動車両に搭載した状態の斜視図である。

符号の説明

１０ 廃水供給ポンプ
１０ａ 廃水供給管路
１１，１２，１３，１３，１５ 密閉容器
１６，１８，２０，２２ 廃水移送ポンプ
２５ 処理済水排出管路
２６，２７，２８，２９，３０ 気液混合器
３１，３２ 熱交換器
３４ 真空発生装置
３６ ガス分解手段
３８ ガス供給手段
５０ 台枠
５１ 移動車両
５２ａ，５２ｂ コントロールボックス

Claims (3)

1. 移動車両における荷台に搭載するように平面視において走行方向に長い長方形の囲い枠型に構成した台枠を備え、この台枠における上面のうち一方の長手側面寄りの部位には、各々気液混合器を備えて成る密閉容器の複数個を、前記一方の長手方向に沿って一列状に並べて搭載するとともに、この各密閉容器のうち前段における密閉容器内の下部の廃水を抽出して次段における密閉容器内の上部に前記気液混合器を経て噴出するように移送する廃水移送ポンプを搭載する一方、前記台枠における上面のうち他方の長手側面寄りの部位には、前記各密閉容器内を減圧の状態にする真空発生装置を搭載し、更に、前記台枠には、処理目的の廃水を前記各密閉容器のうち第１段密閉容器内上部に当該第１段密閉容器における気液混合器を経て噴出する廃水供給ポンプと、前記各密閉容器のうち最終段密閉容器から処理済水を排出する処理済水排出ポンプと、前記各密閉容器における気液混合器に対して空気又は炭酸ガス等の気体を供給する気体供給手段とを搭載し、加えて、前記真空発生装置及び前記各種のポンプを運転制御するためのコントロールボックスを、前記台枠における上面のうち他方の長手側面寄りの部位で、且つ、前記真空発生装置よりも走行方向の前側の部位に搭載することを特徴とする揮発性有機化合物を含む廃水の移動式浄化処理装置。
2. 前記請求項１の記載において、前記真空発生装置から大気に放出される排気ガスを分解処理するようにしたガス分解手段を、前記台枠のうち走行方向に対して前側で、且つ、前記左右両方向に対して略中央の部分に搭載することを特徴とする揮発性有機化合物を含む廃水の移動式浄化処理装置。
3. 前記請求項１又は２の記載において、前記台枠が、前記移動車両における荷台に、着脱自在に載せることができる構成であることを特徴とする揮発性有機化合物を含む廃水の移動式浄化処理装置。

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