JP2816317B2 - 不凍液の処理方法および装置 - Google Patents

不凍液の処理方法および装置

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武治 小端
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は不凍液の処理方法お
よび装置に係り、特に水冷発動機のラジエータ等の寒冷
時における凍結防止に使用される不凍液の処理方法なら
びにこれを具現化するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車産業の発展に伴ない、営業
用、一般家庭用ともわが国における自動車の保有台数は
増加の傾向にあり、道路網の整備の進捗とも相俟って、
この状況はこれ迄のところ、概ね順調に推移して来た。
然して一方においては、自動車の使用に伴って発生する
各種消耗部品、たとえばタイヤ、バッテリー、不凍液な
どの量は、年々増加の方向にあり、これらの廃材処理技
術を提供することが新たな課題として浮上している。こ
れらの内、たとえば廃タイヤの処理技術については、既
に本発明者らが特許第1709953号を初めとする、
廃タイヤの燃焼により良質の活性炭を得る技術を、逐次
今日まで提案しており、所期の効果を修めつつある。
【0003】一方、不凍液について見ると、一般には産
業廃棄物業者に引取りを依頼するなどして対応している
ようであるが、抜本的な対策、つまり不凍液の有効成分
(一般に主としてエチレングリコール)を除去もしくは
改質する手段、を提供するものとは考えられない。仮
に、これを水で希釈して河川に放流することを考える
と、少なくとも1万倍以上に希釈する必要があり、この
ようなことは非現実的で、到底実施はあり難いところで
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特に上記不凍液の有効
成分であるエチレングリコールは、化学的に非常に安定
であって、簡単な手段で無害化改質することは困難と考
えられる。すなわち、自動車のラジエータの保全のため
に、寒冷期以外は不凍液を用いず、毎年ラジエータを水
洗して新たな不凍液を使用することに伴なう廃水中の不
凍液、ならびに中古車、廃車等から除去される不凍液入
りラジエータ水は多量に発生するものであるが、有効な
対策としてはいまだに見るべきものが提案されるに至っ
ていないのが現状である。
【0005】本発明は、上記課題に鑑み、比較的簡易な
手段で不凍液中の有効成分を効果的に除去することを可
能とした不凍液の処理方法およびこれを具現化するため
の装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は標記課題を解決
するためなされたものであって、その要旨とするところ
は、処理すべき不凍液に希釈水を添加して所定期間撹拌
混合を行なったのち、空孔容積の大きい活性炭を最上層
の粗粒から最下層の粉末まで各粒度毎に各粒度に見合う
開口寸法の細孔の分布された隔壁で区分して構成された
複数の濾過層を有する濾過容器を複数段階通過せしめて
処理を行なう不凍液の処理方法、ならびに、処理すべき
不凍液と希釈水とを撹拌混合するための撹拌機と、撹拌
混合液を濾過するための濾過容器を複数段有し、前記濾
過容器は空孔容積の大きい活性炭を粗粒、細粒、粉末の
上中下3層構造とし、各層下に各層の活性炭粒度に見合
う開口寸法の細孔の分布された隔壁を設けて区分構成さ
れたものである不凍液の処理装置にある。
【0007】なお、前記の処理方法において、撹拌期間
を10分〜30分間とすること、活性炭の空孔容積が
1.3〜5ml/gのものとすること、また活性炭の粗粒
の粒度範囲を粒径2〜3mm、細粒の粒度範囲を粒径1〜
2mm、粉末の粒度範囲を60メッシュ以下とすること、
はいずれも有効である。
【0008】本発明においては以上の如く構成されてお
り、就中、空孔容積の大きい活性炭を粒度順に成層せし
めた濾過容器を用いて廃液の処理を行なうので、不凍液
の有効成分であるエチレングリコールの除去効果が極め
て著しくなり、従来に見られない優れた結果が得られ
る。しかも処理装置としても、比較的簡易な構成で実現
が可能であり、さらに近年益々強調される傾向にあるリ
サイクル化の要求とも良く適合するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。まず、本発明におい
て、濾過材として使用される空孔容積の大きい活性炭
(以下G活性炭と称する)とは、図1に示す製造工程概
略図の如き装置で得られるものである。すなわち図1に
おいて、1は古タイヤであり、近年、大量に蓄積され、
その増加が世界的に社会問題ともなりつつある廃タイヤ
を、種類・サイズ等に関係なく使用する。これら古タイ
ヤ1は、タイヤ燃焼炉2内にタイヤ投入コンベアー5を
経て装入され、燃焼ブロワー14により、必要に応じて
酸素量、CO2量、あるいは水蒸気量を制御しながら燃
焼される。この場合、タイヤ1の寸法によっては適宜裁
断して装入することは有効である。
【0010】このようにして燃焼されるタイヤ1は、前
記酸素、CO2などの適正なバランスにより燃焼の過程
で活性炭となり、活性炭ホッパー3に集積される。これ
ら活性炭はコンベアー9により活性炭選別機4に送られ
るよう構成されており、分級手段10はこれら活性炭を
粒度別に分級するための手段であって、たとえば振動篩
などが適当である。このような分級手段10により、た
とえば粒度として3mm粒、2mm粒、1mm粒、および粉末
のように分級することが可能であり、これによって、各
種粒度の異なるG活性炭が得られる。
【0011】なおタイヤ燃焼炉2は、給水手段12から
供給される冷却水が、冷却水タンク11を経て前記燃焼
炉2を冷却することによって温水化し、得られる温水は
各種用途に利用される。一方、タイヤ燃焼炉2の炉頂か
ら排出される排気ガス6は800℃程度の温度を有する
ので、これを図示しない再燃焼炉バーナ7に導いてさら
に燃料を追加して燃焼せしめて廃熱ボイラを運転し、熱
湯の供給をさらに行なうことを可能とするものである。
なお図1において、13は古タイヤ1をタイヤ燃焼炉2
内で押し出すための油圧ユニットである。
【0012】このようにして得られるG活性炭は、市販
の活性炭と比較して空孔容積が大きく、すなわち孔径の
大きいものであって、各種物質に対する吸着性能が著し
く優れている。その代表的な各特性を表1に示すが、G
活性炭の市販活性炭に対する優位性は明らかであり、本
発明においてはこのような理由により濾過材としてG活
性炭を採用したものである。
【0013】
【表1】
【0014】以上のG活性炭を濾過材として使用する本
発明の不凍液処理手段について、図2の模式図に基いて
以下に説明する。まず本発明の処理方法を具現化するた
めの装置の構成について述べる。図2において20は撹
拌機であって、処理すべき不凍液20bと水20aとを
撹拌するためのものである。この撹拌機20は、たとえ
ば通常の洗濯機の如き装置を使用することが可能であ
り、リサイクル的な考え方からすれば、中古あるいは廃
棄物(回転は充分するもの)として処分された洗濯機で
も充分利用しうるものである。
【0015】次に、21a,21bは、夫々濾過容器で
あって、図2の態様例の濾過容器21a,21bは、夫
々、メッシュ状もしくは多孔質の隔壁22a,22bお
よび23を多段に設け、その間に前記G活性炭24,2
5および26を、たとえば活性炭24が比較的粗粒、活
性炭25が細粒、活性炭26が粉末、というように上中
下各層順次粒度を変えて成層せしめている。また、27
は処理済液容器であって、濾過容器21a,21bを通
過して処理され、不凍液の除去された液が流入する容器
である。
【0016】図2の構成において、撹拌機20から、濾
過容器21a,21bへの処理液の移動には、通常のポ
ンプなど(図示せず)を用いてもよく、また、単純に自
重により処理液を流下させる方式としてもよい。また、
濾過容器は図2においては21a,21bの2段の構成
の態様を示したが、不凍液の濃度、量等に応じて2段以
上の構成を適宜選択しうることは言うまでもない。
【0017】次に、隔壁22a,22bおよび23につ
いては、前記のように細孔の分布されたメッシュ状もし
くは多孔質の材料を、G活性炭24〜26の濾過層の層
数に応じて複数個所に区分するよう設けるものであり、
前記層数も図2では3層構造の態様例を示したが、この
層数についても処理条件に応じて最適層数と粒度との組
合せを選択すれば良い。なお隔壁22a,22b,23
の材料としては金網もしくはプラスチック板に細孔を分
布せしめたものが好適である。
【0018】この場合、隔壁の網目もしくは細孔の開口
寸法と、使用されるG活性炭の粒度との関係の一例を上
げると、たとえば図2において活性炭24(上層)とし
て粒径2〜3mmの粗粒、また活性炭25(中層)として
粒径1〜2mmの細粒を用い、さらに活性炭26(下層)
と60メッシュ以下の粉末を使用する場合、隔壁22
a,22bの開口寸法は0.5mm目が適当であるが、粉
末の活性炭26を保持する隔壁23の開口寸法は100
〜200メッシュであることが有効となる。
【0019】次に、図2の処理装置による処理方法につ
いて説明する。前述の通り、本発明においては、撹拌機
20に水20aならびに不凍液20bを導入して撹拌を
行なうことが必要であるが、この場合、希釈液としては
不凍液20bに対し水20aが20%〜50%の割合い
とするのが適当である。また、撹拌時間としては10分
〜30分間が望ましく、10分未満では充分な撹拌混合
効果が期待できず、一方30分を超えて撹拌を続けて
も、それ以上の混合効果の向上は行なわれない。
【0020】次に、撹拌機20で撹拌混合された処理液
を濾過容器21a,21bの順に通過させて濾過し、こ
の際、各濾過容器21a,21bに夫々上中下3層状に
構成されたG活性炭24,25,26の層を通過するに
伴って不凍液の有効成分が前記G活性炭に吸着除去さ
れ、処理済液は順次隔壁22a,22b,23の網目も
しくは細孔を通過して下層側に流下し、濾過される。処
理済液は、そのまま流下して容器27に蓄積し処分され
る。なお、濾過容器は複数段階使用することが有効であ
り、1段のみでは、除去効果が充分でない場合がある。
【0021】この場合、濾過容器の一実施態様として、
図2の如く、21a,21bの2段階構成で、各活性炭
層が夫々3層構造の場合、夫々の濾過容器の容量を20
リットルとして、各層のG活性炭を、活性炭層24で粒
径2〜3mmの粗粒のもの10kg、活性炭層25で粒径1
〜2mmの細粒のもの10kg、活性炭層26で粒径60メ
ッシュの粉末10kg、の計30kgで構成することが望ま
しく、また隔壁22a,22b,23としてはプラスチ
ック板に細孔を分布せしめたものを、22a,22bに
ついては0.5mm目、23については100〜200メ
ッシュ目、の開口寸法を夫々有するものを用いることが
有効である。なお、G活性炭の処理液量に対する使用量
の目安は、10リットルの前記希釈液に対して最低20
kg〜40kg(合計)とするのが適当である。
【0022】最後に具体的な実験結果により、本発明の
効果をさらに明らかにする。不凍液としては、市販の自
動車用不凍液(エチレングリコール約92%、残部主と
して防蝕剤)の廃液を本発明処理方法の対象として採用
した。処理装置としては図2の態様のものを用いた。す
なわち、中古の洗濯機を撹拌機20として用い、供試の
不凍液廃液を20%の水で希釈し30分間撹拌混合し、
自重により濾過容器21a,次いで濾過容器21bに流
下させた。
【0023】なお、これら濾過容器21a,21bはい
ずれも同じ構成を有し、その諸元としては、容量20リ
ットル、活性炭層24は粒径2mm、重量10kg、活性炭
層25は粒径1mm、重量10kg、活性炭層26は粒径6
0メッシュ、重量10kgで、各隔壁の構成は、隔壁22
aおよび22bが開口寸法0.5mm目の細孔を分布せし
めたプラスチック板、隔壁23は100メッシュの金
網、を夫々用いた。このようにして濾過された処理液
を、処理前の廃液と比較するため、化学的酸素要求量
(COD)ならびにエチレングリコールの含有量につい
て夫々対比が行なわれた。結果は表2に示す通りであ
る。
【0024】
【表2】
【0025】表2の結果から自明の如く、CODについ
ては処理前の0.025%に減少しており、また、エチ
レングリコールについても処理前の2.57%に迄減少
していることが示され、その処理効果が絶大であること
はこれを以って立証されるものである。なお、その脱色
性能についても、処理前の廃液は暗紫色を呈していたの
に対し、本発明処理後の処理済液は、殆んど透明に近
く、この面からも本発明方法の処理効果が絶大であるこ
とを確認することができた。
【0026】
【発明の効果】このように、本発明の手段によれば、極
めて簡単な手段を用い、たとえば単に自重による流れの
中間に濾過手段を複数段階設けることで、不凍液の廃液
が極めて効果的に処理できる上、その設備ならびに使用
する活性炭としても、廃棄物等からのリサイクル材を活
用することが可能となるものであり、正に公害防止と資
源保護の一石二鳥の効果を有する発明と言っても過言で
はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられるG活性炭の製造工程を示す
概略説明図である。
【図2】本発明による不凍液処理手段を説明する模式図
である。
【符号の説明】
1 古タイヤ 2 タイヤ燃焼炉 3 活性炭ホッパー 4 活性炭選別機 5 タイヤ投入コンベアー 6 排気ガス 7 再燃焼炉バーナ 8 温水を利用 9 活性炭コンベアー 10 分級手段 11 冷却水タンク 12 給水 13 油圧ユニット 14 燃焼ブロワー 20 撹拌機 20a 水 20b 不凍液 21a,21b 濾過容器 22a,22b,23 隔壁 24,25,26 G活性炭 27 処理済液容器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−108697(JP,A) 特開 平4−334593(JP,A) 特開 昭48−98647(JP,A) 特開 昭59−69197(JP,A) 特開 平7−214050(JP,A) 特開 平7−214051(JP,A) 特開 平7−108268(JP,A) 特開 平5−123504(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C02F 1/28 B01D 15/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理すべき不凍液に希釈水を添加して所
    定期間撹拌混合を行なったのち、空孔容積の大きい活性
    炭を最上層の粗粒から最下層の粉末まで各粒度毎に各粒
    度に見合う開口寸法の細孔の分布された隔壁で区分して
    構成された複数の濾過層を有する濾過容器を複数段階通
    過せしめて処理を行なうことを特徴とする不凍液の処理
    方法。
  2. 【請求項2】 撹拌期間が10分〜30分間であること
    を特徴とする請求項1記載の不凍液の処理方法。
  3. 【請求項3】 活性炭の空孔容積が1.3〜5ml/gで
    あることを特徴とする請求項1記載の不凍液の処理方
    法。
  4. 【請求項4】 濾過層が粗粒、細粒および粉末の各活性
    炭上中下3層から構成されるものであることを特徴とす
    る請求項1記載の不凍液の処理方法。
  5. 【請求項5】 粗粒の粒度範囲が粒径2〜3mm、細粒の
    粒度範囲が粒径1〜2mm、粉末の粒度範囲が60メッシ
    ュ以下であることを特徴とする請求項4記載の不凍液の
    処理方法。
  6. 【請求項6】 処理すべき不凍液と希釈水とを撹拌混合
    するための撹拌機と、撹拌混合液を濾過するための濾過
    容器を複数段有し、前記濾過容器は空孔容積の大きい活
    性炭を粗粒、細粒、粉末の上中下3層構造とし、各層下
    に各層の活性炭粒度に見合う開口寸法の細孔の分布され
    た隔壁を設けて区分構成されたものであることを特徴と
    する不凍液の処理装置。
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