JP2545946B2 - 廃液の処理方法および処理装置 - Google Patents
廃液の処理方法および処理装置Info
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Description
本発明は、有機物を含む廃液の処理方法に関し、それ
を実施するための装置をも包含する。
を実施するための装置をも包含する。
放射性物質や重金属などの有害物質で汚染された機器
類や土壌などを、EDTAや、ギ酸、シュウ酸、クエン酸、
あるいはその塩、すなわちキレート剤を主成分とする除
染剤で除染したときに発生する廃液は、これらの有機物
を含有している。 放射性廃液は、最終的には蒸発濃縮し、その残渣をセ
メント固化などの手段で固化処理するが、前記のような
キレート剤が存在すると、それが固化体の物性、とくに
強度に悪影響をおよぼす。 また、キレート剤がセメント固化体に含有されている
と、万一この固化体に水が接触した場合（実際には、ド
ラム缶中にセメント固化体が収納されているので、水に
接触する可能性はさらに小さい）、放射性の金属核種が
比較的浸出しやすいといわれている。従って、蒸発濃縮
に先立って、これらのキレート剤を分解して無機化する
ことが必要である。 一方、カドミウム、亜鉛等の重金属で汚染された土壌
にキレート剤を添加して、これらの重金属を除去し、土
壌改善を行なう方法がある。（特開昭48-90847号公報）
しかしながら、この際発生する廃液もキレート剤を含有
しているので、その処理が厄介である。 廃液中に含有されている有機物を分解する方法として
は、出願人が開示した、触媒としての銅イオンまたは銅
イオンおよび鉄イオンの存在下に過酸化水素を作用させ
て酸化分解する方法（特開昭61-104299号、アメリカ特
許第4,693,833号）がとくに有効であり、鉄触媒の存在
下に過酸化水素を作用させる方法（Hugh R.Eisenhauer
“Chemical Removalof ABS from Wastewater Effluent
s" JOURNAL WPCF Vol.37 No.11）も効果がある。 しかし、過酸化水素を使用する有機物の接触的酸化分
解に関し、工業的に実施することのできる具体的なトー
タルシステムは、いまだ確立されていない。
類や土壌などを、EDTAや、ギ酸、シュウ酸、クエン酸、
あるいはその塩、すなわちキレート剤を主成分とする除
染剤で除染したときに発生する廃液は、これらの有機物
を含有している。 放射性廃液は、最終的には蒸発濃縮し、その残渣をセ
メント固化などの手段で固化処理するが、前記のような
キレート剤が存在すると、それが固化体の物性、とくに
強度に悪影響をおよぼす。 また、キレート剤がセメント固化体に含有されている
と、万一この固化体に水が接触した場合（実際には、ド
ラム缶中にセメント固化体が収納されているので、水に
接触する可能性はさらに小さい）、放射性の金属核種が
比較的浸出しやすいといわれている。従って、蒸発濃縮
に先立って、これらのキレート剤を分解して無機化する
ことが必要である。 一方、カドミウム、亜鉛等の重金属で汚染された土壌
にキレート剤を添加して、これらの重金属を除去し、土
壌改善を行なう方法がある。（特開昭48-90847号公報）
しかしながら、この際発生する廃液もキレート剤を含有
しているので、その処理が厄介である。 廃液中に含有されている有機物を分解する方法として
は、出願人が開示した、触媒としての銅イオンまたは銅
イオンおよび鉄イオンの存在下に過酸化水素を作用させ
て酸化分解する方法（特開昭61-104299号、アメリカ特
許第4,693,833号）がとくに有効であり、鉄触媒の存在
下に過酸化水素を作用させる方法（Hugh R.Eisenhauer
“Chemical Removalof ABS from Wastewater Effluent
s" JOURNAL WPCF Vol.37 No.11）も効果がある。 しかし、過酸化水素を使用する有機物の接触的酸化分
解に関し、工業的に実施することのできる具体的なトー
タルシステムは、いまだ確立されていない。
本発明の目的は、上記の技術を利用して、廃液中に含
有されている有機物を効率よく酸化分解し、廃液の蒸発
濃縮により得た残渣中にそれが残存することによって固
化体に悪影響を及ぼすことがない、工業的規模で実施可
能な廃液の処理方法と、それを実施するための処理装置
を提供することにある。
有されている有機物を効率よく酸化分解し、廃液の蒸発
濃縮により得た残渣中にそれが残存することによって固
化体に悪影響を及ぼすことがない、工業的規模で実施可
能な廃液の処理方法と、それを実施するための処理装置
を提供することにある。
本発明の廃液の処理方法は、有機物を含有する廃液の
処理方法であって、反応容器に廃液を入れ、その液性を
酸性に維持しながら廃液を連続的に供給しつつ、触媒と
しての鉄イオンおよび（または）銅イオンの存在下に過
酸化水素を連続的に添加し、廃液をその沸点または沸点
直下の温度に加熱して廃液中の有機物を酸化分解すると
ともに廃液を蒸発させて濃縮し、蒸気を凝縮させて得た
留出液は、逆浸透膜法により処理してその中の有機物を
分離し、その濃縮液を反応容器に戻すか、または紫外線
照射下に過酸化水素を作用させてその中の有機物を酸化
分解し、廃液中の塩類濃度が溶解度限界に達する前に廃
液の加熱および過酸化水素の添加を停止して濃縮された
廃液を中和し、ついで濃縮された廃液を固化処理するこ
とからなる。 触媒として用いる鉄イオンおよび（または）銅イオン
の濃度は、それぞれ0.005〜0.02mol/lの範囲から選ぶと
よい。鉄イオンの供給源としては、硫酸鉄、硝酸鉄など
の各種の塩類が使用できる。銅イオンの供給源として
は、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅および酢酸銅などの、銅の
無機および有機の塩が使用できる。 廃液を酸性にするため加える酸は、硫酸、硝酸または
塩酸など無機酸であれば何でもよいが、不揮発性のもの
が好ましく、この観点と、安価で入手が容易なことか
ら、硫酸が最適である。 濃縮廃液の中和に用いるアルカリも無機質のものが好
ましく、やはり安価で入手の容易な苛性ソーダが適当で
ある。 反応容器から発生する蒸気は、いったん凝縮させて気
−液分離し、オフガスは必要により浄化処理して放出す
る。留出液は、環境基準をみたしていればそのままカナ
ルへ放出することができるが、必要ならば浄化してから
放出する。 このような処理方法の実施に使用する本発明の廃液の
処理装置は、図面に示すように、廃液中の有機物の酸化
分解と廃液の濃縮を行なうための、加熱器（11）を備え
た第一の反応容器（１）、この反応容器に酸、アルカ
リ、触媒および過酸化水素の各薬剤を供給する手段とし
ての、それぞれのタンク（3,4,5,6）およびポンプの
組、反応容器から発生する蒸気を凝縮させるコンデンサ
ー（82）、ならびにコンデンサーからの留出液を処理す
る逆浸透膜装置（84）または紫外線ランプと過酸化水素
供給手段をそなえた第二の反応容器である光酸化装置
（85）から本質的に構成され、これに濃縮液を固化処理
する手段（7A,7B）を加えたものである。（２）は、廃
液タンクであり、（81）はデミスターである。 濃縮液は固化処理手段は、図示したようなセメントと
混練して固化する装置（7A）、または乾燥器で水分を除
去して粉体化する装置（7B）など、廃液の成分を考慮し
て適宜のものをえらぶ。 コンデンサー（82）からのオフガスは、浮遊物を含ん
でいる場合はHEPAフィルターのような濾過装置で浄化し
て放出する。
処理方法であって、反応容器に廃液を入れ、その液性を
酸性に維持しながら廃液を連続的に供給しつつ、触媒と
しての鉄イオンおよび（または）銅イオンの存在下に過
酸化水素を連続的に添加し、廃液をその沸点または沸点
直下の温度に加熱して廃液中の有機物を酸化分解すると
ともに廃液を蒸発させて濃縮し、蒸気を凝縮させて得た
留出液は、逆浸透膜法により処理してその中の有機物を
分離し、その濃縮液を反応容器に戻すか、または紫外線
照射下に過酸化水素を作用させてその中の有機物を酸化
分解し、廃液中の塩類濃度が溶解度限界に達する前に廃
液の加熱および過酸化水素の添加を停止して濃縮された
廃液を中和し、ついで濃縮された廃液を固化処理するこ
とからなる。 触媒として用いる鉄イオンおよび（または）銅イオン
の濃度は、それぞれ0.005〜0.02mol/lの範囲から選ぶと
よい。鉄イオンの供給源としては、硫酸鉄、硝酸鉄など
の各種の塩類が使用できる。銅イオンの供給源として
は、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅および酢酸銅などの、銅の
無機および有機の塩が使用できる。 廃液を酸性にするため加える酸は、硫酸、硝酸または
塩酸など無機酸であれば何でもよいが、不揮発性のもの
が好ましく、この観点と、安価で入手が容易なことか
ら、硫酸が最適である。 濃縮廃液の中和に用いるアルカリも無機質のものが好
ましく、やはり安価で入手の容易な苛性ソーダが適当で
ある。 反応容器から発生する蒸気は、いったん凝縮させて気
−液分離し、オフガスは必要により浄化処理して放出す
る。留出液は、環境基準をみたしていればそのままカナ
ルへ放出することができるが、必要ならば浄化してから
放出する。 このような処理方法の実施に使用する本発明の廃液の
処理装置は、図面に示すように、廃液中の有機物の酸化
分解と廃液の濃縮を行なうための、加熱器（11）を備え
た第一の反応容器（１）、この反応容器に酸、アルカ
リ、触媒および過酸化水素の各薬剤を供給する手段とし
ての、それぞれのタンク（3,4,5,6）およびポンプの
組、反応容器から発生する蒸気を凝縮させるコンデンサ
ー（82）、ならびにコンデンサーからの留出液を処理す
る逆浸透膜装置（84）または紫外線ランプと過酸化水素
供給手段をそなえた第二の反応容器である光酸化装置
（85）から本質的に構成され、これに濃縮液を固化処理
する手段（7A,7B）を加えたものである。（２）は、廃
液タンクであり、（81）はデミスターである。 濃縮液は固化処理手段は、図示したようなセメントと
混練して固化する装置（7A）、または乾燥器で水分を除
去して粉体化する装置（7B）など、廃液の成分を考慮し
て適宜のものをえらぶ。 コンデンサー（82）からのオフガスは、浮遊物を含ん
でいる場合はHEPAフィルターのような濾過装置で浄化し
て放出する。
本発明の廃液の処理方法は、廃液中の有機物を酸化分
解して除去するとともに廃液の濃縮を行ない、濃縮液を
セメント固化や乾燥粉体化により固体にすることによ
り、最終処分可能な状態にする。 過酸化水素による酸化分解反応は、温度が高い方が速
やかに進むから、廃液の沸点すなわち還流温度か、それ
に近い温度を保つのが有利である。加圧は装置を複雑に
して好ましくない。沸点以下であれば、放射性物質など
の有害物が排ガス側に移行することが最小限にできる。
解して除去するとともに廃液の濃縮を行ない、濃縮液を
セメント固化や乾燥粉体化により固体にすることによ
り、最終処分可能な状態にする。 過酸化水素による酸化分解反応は、温度が高い方が速
やかに進むから、廃液の沸点すなわち還流温度か、それ
に近い温度を保つのが有利である。加圧は装置を複雑に
して好ましくない。沸点以下であれば、放射性物質など
の有害物が排ガス側に移行することが最小限にできる。
【実施例１】 容積が100lの反応容器を中心に、図面に示す構成の装
置を用意した。原子力発電所から発生した、EDTAを6.5
％含有する除染廃液を、以下のように処理した。 反応容器に廃液100lを入れ、濃硫酸5kgおよび触媒（F
eSO4・7H2O）400gを添加してpHを３にした。加熱して100
℃に昇温後、この温度を維持しながら、廃液を40l/hrの
割合で12.5時間、35％過酸化水素を30l/hrの割合で約15
時間、連続供給した。 この操作により、600lの廃液が100lに濃縮された。そ
の間のEDTAの分解率は95％であった。 分解残渣100lに苛性ソーダを加えてpHを８にし、ポル
トランドセメント250kgと混練してドラム缶に充填し
た。固化体中の有機物含有量は0.5％以下であって、他
の廃棄体と同様に取扱うことができた。廃棄体中の有機
物の含有量が１％以上のときは、他の廃棄体とは別に処
分する必要があり、それにくらべると安価に処理するこ
とができた。 なお、留出液はTOCとして200ppmの有機物を含んでい
たので、逆浸透膜（東レ製「PEC1000」型）で処理して1
0ppm以下にしてから放出した。逆浸透膜の濃縮液は廃液
タンクに戻した。
置を用意した。原子力発電所から発生した、EDTAを6.5
％含有する除染廃液を、以下のように処理した。 反応容器に廃液100lを入れ、濃硫酸5kgおよび触媒（F
eSO4・7H2O）400gを添加してpHを３にした。加熱して100
℃に昇温後、この温度を維持しながら、廃液を40l/hrの
割合で12.5時間、35％過酸化水素を30l/hrの割合で約15
時間、連続供給した。 この操作により、600lの廃液が100lに濃縮された。そ
の間のEDTAの分解率は95％であった。 分解残渣100lに苛性ソーダを加えてpHを８にし、ポル
トランドセメント250kgと混練してドラム缶に充填し
た。固化体中の有機物含有量は0.5％以下であって、他
の廃棄体と同様に取扱うことができた。廃棄体中の有機
物の含有量が１％以上のときは、他の廃棄体とは別に処
分する必要があり、それにくらべると安価に処理するこ
とができた。 なお、留出液はTOCとして200ppmの有機物を含んでい
たので、逆浸透膜（東レ製「PEC1000」型）で処理して1
0ppm以下にしてから放出した。逆浸透膜の濃縮液は廃液
タンクに戻した。
【実施例２】 実施例１において、逆浸透膜に代えて紫外線ランプ
（86）をそなえた光酸化装置（85）を用い、留出液に紫
外線照射下、35％過酸化水素を留出液１あたり1g添加
し、空気の吹き込みにより撹拌しながら酸化分解処理し
た。TOCが5ppm程度に低下し、放出することができた。
（86）をそなえた光酸化装置（85）を用い、留出液に紫
外線照射下、35％過酸化水素を留出液１あたり1g添加
し、空気の吹き込みにより撹拌しながら酸化分解処理し
た。TOCが5ppm程度に低下し、放出することができた。
【実施例３】 カドミウムで汚染された土壌100kg（風乾重量）に対
し、EDTA 0.1％を含有する除染液300kgを投入して洗浄
し、廃液を回収した。 反応容器にこの廃液300lのうちの100lを入れ、濃硫酸
0.2kgと、触媒として第一鉄塩（FeSO4・7H2O）0.4kgを添
加して、pHを２とした。加熱して沸騰温度まで昇温後、
この温度を維持しながら、廃液を40l/hrの割合で５時
間、35％過酸化水素を0.5l/hrの割合で６時間、それぞ
れ連続供給した。 その間のEDTAの分解率は99％で、留出液はTOCとして3
0ppmの有機物を含んでいた。 光酸化装置を用い、この留出液に紫外線照射下、35％
過酸化水素を留出液１あたり1g添加し、酸化分解処理
した。TOCは1ppm程度まで低下した。
し、EDTA 0.1％を含有する除染液300kgを投入して洗浄
し、廃液を回収した。 反応容器にこの廃液300lのうちの100lを入れ、濃硫酸
0.2kgと、触媒として第一鉄塩（FeSO4・7H2O）0.4kgを添
加して、pHを２とした。加熱して沸騰温度まで昇温後、
この温度を維持しながら、廃液を40l/hrの割合で５時
間、35％過酸化水素を0.5l/hrの割合で６時間、それぞ
れ連続供給した。 その間のEDTAの分解率は99％で、留出液はTOCとして3
0ppmの有機物を含んでいた。 光酸化装置を用い、この留出液に紫外線照射下、35％
過酸化水素を留出液１あたり1g添加し、酸化分解処理
した。TOCは1ppm程度まで低下した。
本発明の処理方法は、廃液を半連続的に処理し、かつ
有機物の分解処理と同時に廃液を濃縮するので、単位時
間当りの処理量を高くとることができて処理コストが低
い。 有機物を分解除去した残渣はほぼ完全に無機化してお
り、これをセメント固化したものまたは乾燥粉体化した
ものは、燃えたり、変質したりすることがなく、最終処
分が容易になる。 本発明の処理装置は、特殊な材質も機器も必要としな
い簡易な構成であってコンパクトにでき建設費も廉価で
ある。
有機物の分解処理と同時に廃液を濃縮するので、単位時
間当りの処理量を高くとることができて処理コストが低
い。 有機物を分解除去した残渣はほぼ完全に無機化してお
り、これをセメント固化したものまたは乾燥粉体化した
ものは、燃えたり、変質したりすることがなく、最終処
分が容易になる。 本発明の処理装置は、特殊な材質も機器も必要としな
い簡易な構成であってコンパクトにでき建設費も廉価で
ある。
図面は、本発明の廃液の処理装置を説明するためのフロ
ーチャートである。 １……第一の反応容器、11……加熱器 ２……廃液タンク ３……酸タンク ４……アルカリタンク ５……触媒タンク ６……過酸化水素タンク 7A,7B……固化処理手段 81……デミスター、82……コンデンサー 83……留出液タンク、84……逆浸透膜装置 85……第二の反応容器（光酸化装置） 86……水銀ランプ ９……オフガスフイルター
ーチャートである。 １……第一の反応容器、11……加熱器 ２……廃液タンク ３……酸タンク ４……アルカリタンク ５……触媒タンク ６……過酸化水素タンク 7A,7B……固化処理手段 81……デミスター、82……コンデンサー 83……留出液タンク、84……逆浸透膜装置 85……第二の反応容器（光酸化装置） 86……水銀ランプ ９……オフガスフイルター
Claims (3)
- 【請求項１】有機物を含有する廃液の処理方法であっ
て、反応容器に廃液を入れ、その液性を酸性に維持しな
がら廃液を連続的に供給しつつ、触媒としての鉄イオン
および（または）銅イオンの存在下に過酸化水素を連続
的に添加し、廃液をその沸点または沸点直下の温度に加
熱して廃液中の有機物を酸化分解するとともに廃液を蒸
発させて濃縮し、蒸気を凝縮させて得た留出液は、逆浸
透膜法により処理してその中の有機物を分離し、その濃
縮液を反応容器に戻すか、または紫外線照射下に過酸化
水素を作用させてその中の有機物を酸化分解し、廃液中
の塩類濃度が溶解度限界に達する前に廃液の加熱および
過酸化水素の添加を停止して濃縮された廃液を中和し、
ついで濃縮された廃液を固化処理することからなる廃液
の処理方法。 - 【請求項２】廃液中の有機物の酸化分解と廃液の濃縮を
行なうための、加熱器を備えた第一の反応容器、この反
応容器に酸、アルカリ、触媒および過酸化水素の各薬剤
を供給する手段、反応容器から発生する蒸気を凝縮させ
るコンデンサー、ならびにコンデンサーからの留出液を
処理する逆浸透膜装置または紫外線ランプと過酸化水素
供給手段をそなえた第二の反応容器から本質的に構成さ
れ、これに濃縮液を固化処理する手段を加えた廃液の処
理装置。 - 【請求項３】コンデンサーからのオフガスを浄化する手
段をそなえた請求項２の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214596A JP2545946B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 廃液の処理方法および処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214596A JP2545946B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 廃液の処理方法および処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263595A JPH0263595A (ja) | 1990-03-02 |
| JP2545946B2 true JP2545946B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16658338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214596A Expired - Lifetime JP2545946B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 廃液の処理方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545946B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101352364B1 (ko) | 2012-04-30 | 2014-01-22 | 그린엔텍 주식회사 | 역삼투 장치 농축수 처리를 위한 펄스 자외선 반응기 |
| KR102512138B1 (ko) * | 2021-12-20 | 2023-03-21 | 한국원자력환경공단 | 핵종 침출 저항성을 갖는 방사성 폐기물 고화체 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2746207B1 (fr) * | 1996-03-14 | 1998-05-29 | Procede et installation pour le traitement d'un effluent aqueux issu de la decontamination ou du nettoyage chimique d'une centrale nucleaire | |
| JP4131814B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2008-08-13 | 株式会社東芝 | 放射化部品の化学除染方法および装置 |
| CN102049258B (zh) * | 2010-11-04 | 2012-07-25 | 哈尔滨工业大学 | 复合型固体氧化物催化剂的制备方法 |
| CN102649052A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-08-29 | 常州大学 | 一种膨润土负载铜水处理材料的制备方法 |
| CN110400648B (zh) * | 2019-06-20 | 2022-08-23 | 中国辐射防护研究院 | 一种核级放射性废树脂的高效氧化处理方法 |
| RU2737954C1 (ru) * | 2019-11-27 | 2020-12-07 | Виктор Павлович Ремез | Способ переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих, в том числе, изотопы трития |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61104299A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | 日揮株式会社 | 放射性除染廃液の処理方法 |
| JPS61197093A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-09-01 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 排水の処理方法 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214596A patent/JP2545946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101352364B1 (ko) | 2012-04-30 | 2014-01-22 | 그린엔텍 주식회사 | 역삼투 장치 농축수 처리를 위한 펄스 자외선 반응기 |
| KR102512138B1 (ko) * | 2021-12-20 | 2023-03-21 | 한국원자력환경공단 | 핵종 침출 저항성을 갖는 방사성 폐기물 고화체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0263595A (ja) | 1990-03-02 |
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