JP2006239555A - Apparatus for purifying substance polluted by organic chlorinated compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置、より詳しくは、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物によって汚染された土壌や灰等の物質を人体に無害となるように浄化する装置に関するものである。 The present invention relates to a device for purifying substances contaminated with organochlorine compounds, and more particularly, a device for purifying substances such as soil and ash contaminated by organochlorine compounds such as dioxins so as to be harmless to the human body. It is about.
従来、環境問題の一つとして、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物で汚染された土壌や灰等の汚染物質を浄化することが行われている。その方法として、溶融法、熱分解法、超臨界抽出法や生物的方法などが提案されている。この内、比較的広範囲で低濃度の汚染物質を浄化する場合は、経済性および技術面から生物的方法が好ましいとされている。 Conventionally, as one of the environmental problems, purification of pollutants such as soil and ash contaminated with organic chlorinated compounds such as dioxins has been performed. As the method, a melting method, a thermal decomposition method, a supercritical extraction method, a biological method, and the like have been proposed. Among these, when purifying pollutants with a relatively wide range and a low concentration, biological methods are preferred from the economical and technical viewpoints.
この生物的方法は、例えば、特開平10―34128号公報(以下特許文献1という)や本件特許出願人が先に出願しかつ特開2003―164849号公報(以下特許文献2という)により公開されているように、嫌気性微生物と好気性微生物とを汚染物質に混合し、この汚染物質を嫌気的条件の基において嫌気性微生物を増殖と代謝活動を行わせることにより、2〜8塩素化ダイオキシン類を還元分解、すなわち還元的脱塩素化し、次いで好気的条件の基において好気性微生物を増殖と代謝活動を行わせることにより、1〜3塩素化ダイオキシン類を酸化分解するものである。そして、この汚染物質を嫌気的条件と好気的条件に置くことを交互に繰り返しながらダイオキシン類等を還元分解および酸化分解させることにより有機塩素系化合物によって汚染された土壌や灰等の汚染物質を浄化するようにしたものである。
ところで、前記したような従来の生物的方法により有機塩素系化合物で汚染された物質を浄化する方法に用いられる装置においては、その浄化に長時間を要することとなるため実用的に問題がある。すなわち、汚染された物質を嫌気的条件と好気的条件とに交互に繰り返して雰囲気を調整することとなっているため、この条件形成に時間がかかるばかりでなく、バッチ処理となるためより多大の時間を要することとなる。その結果、汚染物質の大量処理ができないという問題があった。 By the way, in the apparatus used for the method for purifying a substance contaminated with an organic chlorine compound by the conventional biological method as described above, since it takes a long time for the purification, there is a practical problem. In other words, since the atmosphere is adjusted by alternately repeating contaminated substances in an anaerobic condition and an aerobic condition, not only this condition formation takes time, but also a batch process is required. It will take time. As a result, there is a problem that a large amount of contaminants cannot be processed.
本発明は、前記したような従来の汚染物質の浄化装置の欠点を解決するためになされたものであって、
1)請求項1に記載の発明は、それぞれが攪拌機を内装する第一の分解槽と第二の分解槽とを直列に連結し、前記第一の分解槽内を好気的条件にし、前記第二の分解槽内を嫌気的条件にするとともに前記第一の分解槽内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質と好気性微生物と嫌気性微生物とを混合して導入して前記汚染物質に含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解させて一次処理物とし、該一次処理物を前記第二の分解槽に導入して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて第二処理物とするようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置を提供せんとするものである。
The present invention has been made in order to solve the disadvantages of the conventional pollutant purification device as described above,
1) In the invention described in claim 1, the first decomposition tank and the second decomposition tank, each of which includes a stirrer, are connected in series, the inside of the first decomposition tank is in an aerobic condition, The second decomposition tank is made anaerobic and mixed with the pollutant contaminated with organochlorine compound, aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms in the first decomposition tank. A part of the organochlorine compound contained in the product is oxidatively decomposed to obtain a primary treated product, the primary treated product is introduced into the second decomposition tank, and the remaining organochlorine compound is reduced and decomposed to produce a second treated product. It is intended to provide a purification device for substances contaminated with organochlorine compounds.
このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、好気的条件と嫌気的条件とをあらかじめ異なる分解槽内に形成し、この異なる条件を有する分解槽内に汚染物質を順次導入して処理(浄化)することとなるため、好気的条件や嫌気的条件の形成に要する時間の調整の必要なく、効率的に処理できる。更に、汚染物質を連続して処理することができるため、特に汚染物質を大量処理する場合に極めて有効である。 According to the purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorine compound configured in this manner, an aerobic condition and an anaerobic condition are formed in different decomposition tanks in advance, and the decomposition tank having the different conditions is formed in the decomposition tank. Since the contaminants are sequentially introduced and treated (purified), the treatment can be efficiently performed without the need for adjusting the time required to form the aerobic condition and the anaerobic condition. Furthermore, since the contaminants can be processed continuously, it is extremely effective particularly when a large amount of contaminants are processed.
2)また、請求項2に記載の発明は、第一の分解槽に空気供給装置と酸素濃度計とを併設し、前記酸素濃度計により第一の分解槽内の酸素濃度を検出し、その信号により前記空気供給装置から前記第一の分解槽内に所定量の空気を供給するように構成している。
2) Further, in the invention according to
このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽内で有機塩素系化合物が酸化分解されることにより、この第一の分解槽内の酸素濃度が低下してくるが、この状態を検知して、空気すなわち酸素を供給して好気的条件を保持することができるため連続処理が可能になるのである。 According to the purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorine-based compound thus configured, the organic chlorine-based compound is oxidatively decomposed in the first decomposition tank, so that the oxygen in the first decomposition tank is Although the concentration decreases, this state can be detected and air, that is, oxygen can be supplied to maintain the aerobic condition, so that continuous processing is possible.
3)さらに、請求項3に記載の発明は、第二の分解槽に水分供給装置と水分計とを併設し、前記水分計により第二分解槽内に導入される第一処理物の水分を検出し、その信号により前記水分供給装置から前記第二の分解槽内に水を供給するようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
3) Further, in the invention according to
そして、このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽内の酸化分解により含水率が低下した汚染物質にこの第二の分解槽内で必要とする水分を供給することにより嫌気的条件を保持することができる。 And according to the purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorine-based compound configured in this way, a pollutant whose water content has decreased due to oxidative decomposition in the first decomposition tank is added to the second decomposition tank. Anaerobic conditions can be maintained by supplying the necessary moisture.
4)さらにまた、請求項4に記載の発明は、第一の分解槽の排出口と第二の分解槽の投入口とをシール機構を有する連通管で連通させた有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
4) Furthermore, the invention described in
このように構成された、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽で酸化分解処理された第一処理物を容易に第二の分解槽内に導入することができると共に、この第二の分解槽内の嫌気的条件を保持することができる。 According to the purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorine-based compound configured as described above, the first treated product oxidized and decomposed in the first decomposition tank is easily introduced into the second decomposition tank. And anaerobic conditions in the second decomposition tank can be maintained.
5)請求項5に記載の発明は、第二処理物の一部を第一の分解槽内に供給するようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
5) The invention according to
このように構成した有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、この第二処理物内に含まれる好気的微生物と嫌気的微生物とを循環させて利用することができる。 According to the purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorine compound configured as described above, an aerobic microorganism and an anaerobic microorganism contained in the second treated product can be circulated and used.
以上の説明から明らかなように、本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、好気的条件と嫌気的条件とをあらかじめ独立した分解槽内に形成し、この異なる条件を有する分解槽内に汚染物質を順次、導入して処理(浄化)することとなるため、好気的条件や嫌気的条件の形成に要する時間は必要なく、しかも汚染物質を連続して処理することができるため特に大量処理することができ、実用上極めて有効なものである。 As is clear from the above explanation, according to the purification apparatus for a substance contaminated with an organochlorine compound according to the present invention, an aerobic condition and an anaerobic condition are formed in an independent decomposition tank in advance, and the different Since it is necessary to introduce and process (purify) pollutants sequentially in a decomposition tank that has conditions, there is no need for the time required to form aerobic and anaerobic conditions, and the pollutants are processed continuously. Therefore, it can be processed in large quantities and is extremely effective in practice.
以下本発明を図に示す実施形態に基づき説明する。
図1は、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置の概略側面図であって、1は、駆動装置2により回転される攪拌機3を内装する第一の分解槽であり、これの本体1aは横型の円筒状胴体であり、その下段に配置されている4は、駆動装置5より回転される攪拌機6を内装する第二の分解槽であって、この第一の分解槽1と第二の分解槽4とは連通管7を介して直列に配置されている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a purification apparatus for a substance contaminated with an organic chlorinated compound. Reference numeral 1 denotes a first decomposition tank in which a
そして、この第一の分解槽1内は好気的条件に、また、第二の分解槽4内は嫌気的条件として保持されるようになっている。さらに、第一の分解槽1の上流側より本体1a内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質pと、好気性微生物群Aと嫌気性微生物群Bとを混合した混合体(A,B,p)を、好ましくはミキシング機能を有する供給装置8を介してこの第一の分解槽1内に所定量供給し、このの汚染物質pに含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解して一次処理物p1とし、この一次処理物p1を連通管7を経由して第二の分解槽4に供給して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて二次処理物p2とに連続的に処理するように構成している。
The inside of the first decomposition tank 1 is kept under aerobic conditions, and the inside of the
ここで「嫌気性微生物と好気性微生物」を例示すると下記の通りである。 Examples of “anaerobic microorganisms and aerobic microorganisms” are as follows.
ダイオキシン類に対する分解能を有する嫌気性微生物あるいは好気性微生物としては、単一種に限らず、複数の種や菌株を含む微生物群も用いることができる。これらの微生物は、ダイオキシン類汚染物質などから既知のスクリーニング方法により採取することができるので、それを培養して種菌として使用できる。 The anaerobic microorganism or aerobic microorganism having a resolution for dioxins is not limited to a single species, and a group of microorganisms including a plurality of species and strains can also be used. These microorganisms can be collected by known screening methods from dioxins pollutants and the like, so that they can be cultured and used as seeds.
また、本発明に適合する範囲で、ダイオキシン類等に対する分解活性を持つことが知られている公知の微生物種、菌株、菌群等を使用することができる。 In addition, known microbial species, strains, fungal groups and the like that are known to have a decomposing activity for dioxins and the like can be used as long as they are compatible with the present invention.
ダイオキシン類に対する分解能を有する「嫌気性微生物」の代表的な例としては、メタノバクテリウム(Methanobacterium)属、メタノサルシナ(Methanosarcina)属、メタノロブス(Methanolobus)属などの嫌気性古細菌、アセトバクテリウム(Acetobacterium)属、デスルフォバクテリウム(Desulfobacterium)属、デスフォモニル(Desulfomonile)属、デハロスピリルム(Dehalosplillum)属、デハロバクター(Dehalobacter)属、デハロバクテリウム(Dehalobacterium)属、デハロコッコイデス(Dehalocuccoides)属、クロストリジウム(Clostridium)属等の嫌気性細菌のほか、シトロバクター(Citrobacter)属、エシェリキア(Escherichia)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、セラチア(Serratia)属、プロテウス(Proteus)属、シュワネラ(Shewanella)属、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属等の通性嫌気性細菌を挙げることができる。 Representative examples of `` anaerobic microorganisms '' having a resolution against dioxins include anaerobic archaea such as the genus Methanobacterium, Methanosarcina, and Methanolobus, and Acetobacterium. ), Desulfobacterium, Desulfomonile, Dehalosplillum, Dehalobacter, Dehalobacterium, Dehalocuccoides, Clostridium ( In addition to anaerobic bacteria such as Clostridium genus, Citrobacter genus, Escherichia genus, Enterobacter genus, Serratia genus, Proteus genus, Shewanella genus, Mention may be made of facultative anaerobic bacteria such as the genus Staphylococcus.
また、ダイオキシン類に対する分解能を有する「好気性微生物」の代表的な例としては、スフィンゴモナス(Sphingomonas)属、バークホリデリア(Burkholderia)属、ラルストニア(Ralstonia)属、シュードモナス(pseudomonas)属、ノカルジオイデス(Nocardioides)属、ロドコッカス(Rhodococcus)属、テラバクター(Terrabacter)属等を挙げることができる。 In addition, representative examples of `` aerobic microorganisms '' having a resolution against dioxins include the genus Sphingomonas, Burkholderia, Ralstonia, pseudomonas, nocardioides (Nocardioides) Examples include the genus Nocardioides, the genus Rhodococcus, and the genus Terrabacter.
より具体的には、第一の分解槽1内は、好気性微生物群Aが活発に繁殖し、かつ代謝するための好気的条件が、すなわち、本体1aに付設された加熱装置10(電気式加熱器)で所定の温度(例えば、10℃〜40℃)、含水率(例えば、30〜40%)やpH(例えば、5〜8)となるような条件が、図示しない制御装置によって与えられて1rpm〜10rpmの緩やかな攪拌状態で保持されている。 More specifically, in the first decomposition tank 1, an aerobic condition for the aerobic microorganism group A to actively propagate and metabolize, that is, the heating device 10 (electricity) attached to the main body 1a. The condition that the predetermined temperature (for example, 10 ° C. to 40 ° C.), moisture content (for example, 30 to 40%) and pH (for example, 5 to 8) is given by a control device (not shown) is given by the heater. And kept in a gentle stirring state of 1 rpm to 10 rpm.
(第一の分解槽1)
このような好気的条件が保持されている第一の分解槽1内に、好気性微生物群Aと嫌気性微生物群Bとが混在した土壌と汚染土壌を、スクリューコンベアなどの供給装置8によりその投入口11から第一の分解槽1内に投入される。すると、好気性微生物群Aが増殖し、かつ代謝が行われ汚染物質pに含まれる有機塩素系化合物、とくに、1〜3塩素化ダイオキシン類が酸化分解され第一処理物p1が生成される。
(First decomposition tank 1)
In the first decomposition tank 1 in which such aerobic conditions are maintained, the soil mixed with the aerobic microorganism group A and the anaerobic microorganism group B and the contaminated soil are fed by a
このとき、第一の分解槽1内に内装されたスクリューフィーダの如き攪拌機3によって緩やかに攪拌されるため、この酸化分解はより促進される。このようにして、生成された一次処理物a1は、排出口13からシール機構を構成する多重弁14を有する連通管7を経て第二の分解槽4の供給口内に導入される。 勿論、この第二の分解槽4内も図示しない装置により所定の温度、含水率やpH、または酸素濃度となるように、即ち、嫌気的条件となるように制御されている。そのため、この第二の分解槽4内に導入された一次処理物a1中に存在する嫌気性微生物Bが増殖しかつ代謝して有機塩素系化合物、とくには、2〜8塩素化ダイオキシン類を還元分解する。
At this time, since it is gently stirred by a
勿論、このときスクリューフィーダの如き攪拌機6により供給された一次処理物p1は、攪拌されるため、その還元分解作用は促進され、浄化された二次処理物p2として多重弁15を有する排出口16から本体内部の雰囲気を乱すことなく系外へ排出される。このようにして、汚染物質pは、連続的に浄化処理されるのである。
Of course, since the primary treatment product p1 supplied by the
前記第一の分解槽1には、制御弁20を有するとともに図示しない空気供給装置に連なる空気供給管21と枝管21aと酸素濃度計22とが設けられ、この酸素濃度計22の信号V1により制御弁20を制御して第一の分解槽1内に空気を導入するようにしている。 すなわち、第一の分解槽1内で汚染物質pに含まれる有機塩素系化合物を連続して酸化分解していると、この第一の分解槽1内の酸素濃度が低下してくるが、この酸素濃度を1.0%に保つ必要があり、0.5%以下に不足した場合に、酸素を供給して所定の酸素濃度を保持する。したがって、この酸素濃度の低下状態を酸素濃度計22で検出して制御弁20を制御して空気を導入するようにしている。
The first decomposition tank 1 is provided with an
(第二の分解槽4)
図2は、第二の分解槽4の他の実施例であって、この第二の分解槽4には、水分供給装置として制御弁32とノズル33とを有する水ライン34と、水分計35とを設けており、この水分計35の信号V2により制御弁32を制御して第二の分解槽4内に必要とする水Wを導入するようにしたものである。もちろん、この水Wは、所定の嫌気的条件を形成するためのものであると共に、界面活性剤としての働きをなすものである。
(Second decomposition tank 4)
FIG. 2 shows another embodiment of the
図3は、本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置のさらに他の実施例を示すものであって、図1と同一符号は、同一名称を示す。 FIG. 3 shows still another embodiment of the purification apparatus for substances contaminated with organochlorine compounds according to the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same names.
この図3において、第二の分解槽4の排出口16a内に枝管30を突出して接続し、気体式の移送装置31(エアーリフター)と連結管32で、第一の分解槽1の投入口11と連結して還流路を形成した装置である。
In FIG. 3, a
前記装置によって移送装置31に供給された空気と共に第二の分解槽4より排出された二次処理物p2を第一の分解槽1の投入口11経て第一の分解槽1内に循環させるようになっている。この二次処理物p2の汚染物質への循環操作により、この二次処理物p2に含まれている好気性微生物Aおよび嫌気性微生物Bを無駄にすることなく有効に利用することができるのである。
The secondary treatment product p2 discharged from the
1・・・・第一の分解槽
2、5・・駆動装置
3、6・・攪拌機
4・・・・第二の分解槽
8・・・・供給装置(スクリューコンベア)
11、16・・・投入口
13・・・排出口
14、15・・・多重弁
7、16・・連通管
20、32・・制御弁
21・・・・空気供給管
22・・・・酸素濃度計
33・・・・ノズル
34・・・・水管
35・・・・水分計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
11, 16...
Claims (5)
The apparatus for purifying a substance contaminated with an organochlorine compound according to any one of claims 1 to 4, wherein a part of the second treated product is fed back into the first decomposition tank.
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JP2005058344A JP2006239555A (en) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Apparatus for purifying substance polluted by organic chlorinated compound |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110404938A (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-05 | 中大万邦(厦门)有机质科技有限公司 | Mixing chamber formula aerobic fermentation device built in a kind of continuous horizontal |
-
2005
- 2005-03-03 JP JP2005058344A patent/JP2006239555A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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