JP3269901B2 - 有機塩素化合物の処理方法 - Google Patents

有機塩素化合物の処理方法

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  • Treating Waste Gases (AREA)
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  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、揮発性の有機塩素化合
物の処理に係わり、特に、ガス、廃液、地下水又は廃水
中に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン等の熱酸化分解に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、有機塩素化合物の分解法としては
燃焼法である有機塩素化合物を含む気体、液体を直接高
温で燃焼させ分解する方式が一般的である。同様の方法
は、TEOS,SiF,NF3 等を主とする半導体製造
排ガスについても適用され、例えば、特開平4−290
519号、特開平4−290523号、特開平4−29
0524号、特開平4−290525号、特開平4−2
90527号各公報等に開示されている。しかし、有機
塩素化合物を対象とする方法及び装置の場合、対象ガス
が異なることと、はるかに処理濃度が低くなることのた
め、反応性、安全性の問題が十分に解決されていなかっ
た。
【0003】また、吸着剤の再生方法の一部として揮発
性有機物を酸化分解する方法を先に出願(特願平4−3
12663号)しているが、これでは酸化分解ガスは循
環利用され、大気中への放出にあたっては何ら配慮され
ていなかった。従来の燃焼法では高温で燃焼させるため
危険であり、また、高温で燃焼することにより有害なN
Ox発生したり、分解により生じた副生成物による腐食
が起こる等の問題点がある。
【0004】また、水中に含まれる揮発性有機塩素化合
物に関してはストリッピングを行い、水中から排ガス中
に移行させた後、吸着剤によって排ガスを吸着処理する
方法なども用いられている。ストリッピングさせる方法
では、吸着処理後の吸着剤を産業廃棄物として処理して
いるが、燃焼法のように分解しているわけではないの
で、揮発性有機塩素化合物がそのまま吸着剤中に存在す
るという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、分解効率の良い加熱酸化分解をすると共に、
分解ガスを安全確実に処理できる気体中の有機塩素化合
物の処理方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、気体中に含有する有機塩素化合物を
熱酸化分解し処理する方法において、前記有機塩素化
合物は、有機塩素化合物を含有する液体、泥状物、土壌
の少なくとも1つをストリッピングして、排気される排
ガス中に含まれる揮発性有機塩素化合物を吸着剤に吸着
させた後、熱風又はスチームにより脱着し、凝縮させ、
濃縮した液体となったものを曝気して、気体中に移行し
た揮発性有機塩素化合物であり、該有機塩素化合物を1
〜10%の濃度で含む気体を、間接加熱により900℃
乃至950℃で2秒間以上熱酸化分解した後、該熱酸化
分解された気体をアルカリ溶液に接触させることとした
ものである。前記方法において、熱酸化分解は酸素含有
気体の存在下で行うとともに、該熱酸化分解気体のアル
カリ溶液との接触はスクラバーで行うのがよい
【0007】また、本発明においては、気体中に含有す
る有機塩素化合物を熱酸化分解し、処理する装置におい
て、有機塩素化合物を含む気体を熱酸化分解するヒータ
を備えた熱酸化分解装置と、該熱酸化分解された気体を
アルカリ溶液で洗浄する湿式処理装置、例えばスクラバ
ーを備えたこととしたものである。これら処理に係る条
件は被処理ガスの性状を考慮し、安全な運転が可能な範
囲において、限界まで好適な処理条件を追及して得られ
た。
【0008】上記した本発明は、通常空気等の含酸素気
体の存在下で高温で燃焼しないヒータ加熱式の熱酸化分
解装置を用い、かつ、主な生成物である塩化水素の腐食
対策として熱酸化分解装置出口にNaOHスクラバーを
設置することが好ましい。但し、アルカリ溶液に接触さ
せる方法は、溶液槽中にバブリングする方法でもよい。
また、熱分解装置の反応部温度は、実験に基づき(図3
〜図5参照)分解効率及び反応部材質(インコネルが一
般的である)の耐熱性、耐腐食性を考慮して900℃〜
950℃とすることとした。即ち、900℃以上で完全
分解が可能であるが、950℃を超える高温で腐食性に
耐え得る材質は稀であり、極めて高価であるからであ
る。滞留時間は、実験により(図3〜図5参照)分解効
率が最も良くなる条件である2秒間以上とすることとし
た。
【0009】また、被処理ガス濃度は、分解効率及び揮
発性有機塩素化合物の空気中における爆発下限(トリク
ロロエチレンで12.5%、テトラクロロエチレンで1
0.8%である。)ならびに実験における反応性を考慮
して1%〜10%とするのがよい。処理対象ガスとして
は、揮発性有機塩素化合物なら何でも構わないが、特に
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等に有効に
適用できる。
【0010】
【作用】本発明によれば、水中に含まれる揮発性有機塩
素化合物をストリッピングして、排気される排ガス及び
気体中に含まれる揮発性有機塩素化合物をゼオライトや
活性炭等の吸着剤に吸着させた後、熱風又はスチームに
より脱着し、凝縮させ、濃縮した液体となったものを曝
気して、また、廃液の場合はそのまま曝気して、気体中
に移行した揮発性有機塩素化合物を熱酸化分解し無害化
できる。さらに、分解後の排ガス(主な生成物は塩化水
素)はNaOHスクラバーでNaOHと接触し中和、無
害化する。
【0011】このように、1スルー方式の処理フローに
おいて、上記手段を用いることにより至極簡単な方式で
ガス中、水中を問わず含まれる有機塩素化合物の高い分
解効率が得られ、また安全性も確保できる。また、Na
OHスクラバー等のアルカリ溶液への接触により、排気
の冷却と中和を同時に行い、配管の腐食を防止できる。
さらにNaOHスクラバーとすれば、バブリング式より
圧力損失が少なくて済む。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例1 図1に本発明で、水中の揮発性有機塩素化合物を処理す
る装置の構成を示す。図1において、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン等の揮発性有機塩素化合物を
含有する水は、凝縮、曝気槽bに溜められ、コンプレッ
サーaから送り込まれる空気により曝気され、ガス中に
移行され、熱酸化分解装置cに送り込まれ分解される。
排ガスはNaOHスクラバーdを通過して、中和、無害
化され大気中に排気される。
【0013】次に、熱酸化分解装置、NaOHスクラバ
ーについて詳しく説明する。図2は、熱酸化分解装置及
びNaOHスクラバーの断面模式図である。図2におい
て、曝気されて送り込まれてきた揮発性有機塩素化合物
を含むガスは熱酸化分解装置cの上方1より、ヒータ2
により900℃〜950℃に加熱された反応部3に流入
し、流入ガス中に含まれる空気と酸化反応して分解され
る。ヒータとしてはセラミックヒータが好ましく用いら
れる。
【0014】分解して生じた排ガスは、NaOHスクラ
バーdを通りNaOHスクラバーd上方4より排気され
る。この時、排ガスは噴霧装置5より噴霧されるNaO
Hと接触して中和され、無害化される。噴霧したNaO
HはNaOHタンク6に集められ、薬注ポンプ7により
再び噴霧装置5に送られ排ガスの中和に循環利用され
る。このように、循環式のスクラバー方式としたのでア
ルカリ剤消費量は少なくてすむ。
【0015】実施例2 実際に本発明を用いて実施した試験の処理条件及び処理
結果を以下に示す。 熱酸化分解装置流入時のトリクロロエチレン濃度:50
00ppm、1%、5%、10%、 熱酸化分解装置反応部での被処理ガス滞留時間:1秒、
2秒、6秒、 熱酸化分解装置ヒータ温度:850℃、900℃、95
0℃、 表1にヒータ温度、850℃の結果を、表2に900
℃、表3に950℃の結果を、上記処理条件別に示す。
図3〜図5に、表1〜表3の結果をグラフとして示す。
【0016】図3〜図5は、TCE流入濃度と分解率の
関係を示すグラフであり、滞留時間1秒は□−□、2秒
は+−+、6秒は○−○でそれぞれ示されている。これ
らより、本発明の処理方法は流入トリクロロエチレン濃
度が1%以上の場合に適用するのがよく、滞留時間2秒
以上、ヒータ温度900℃以上であれば100%近い分
解率が得られることが分かる。つまり、本発明で限定し
た範囲外の条件では問題点の解決にはいたらないか、又
は(前記曝発下限等)安全に機能し得ないことになる。
【0017】
【表1】 入口:熱酸化分解装置流入口 出口1:熱酸化分解
装置流出口 出口2:NaOHスクラバー出口
【0018】
【表2】 入口:熱酸化分解装置流入口 出口1:熱酸化分解
装置流出口 出口2:NaOHスクラバー出口
【0019】
【表3】 入口:熱酸化分解装置流入口 出口1:熱酸化分解
装置流出口 出口2:NaOHスクラバー出口
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、いかなる濃度の揮発性
有機塩素化合物を含むガス及び水についても効率よく分
解無害化することが可能である。またNaOHスクラバ
ーを用いることで、空冷式の装置より酸発生量を抑える
ことが出来る。さらに従来の技術に比べ、単純かつコン
パクトであるので保守、管理が容易であり、安全性も優
れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により有機塩素化合物の処理を行うため
の工程図。
【図2】図1の熱酸化分解装置とNaOHスクラバーの
断面模式図。
【図3】反応部温度850℃でのTCE流入濃度と分解
率を示すグラフ。
【図4】反応部温度900℃でのTCE流入濃度と分解
率を示すグラフ。
【図5】反応部温度950℃でのTCE流入濃度と分解
率を示すグラフ。
【符号の説明】
a:コンプレッサー、b:凝縮、曝気槽、c:熱酸化分
解装置、d:NaOHスクラバー、1:ガス流入口、
2:ヒータ、3:反応部、4:ガス排出口、5:NaO
Hスクラバー、6:NaOHタンク、7:薬注ポンプ、
イ:滞留時間1秒、ロ:滞留時間2秒、ハ:滞留時間6
秒、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−178027(JP,A) 特開 昭63−190621(JP,A) 特開 昭51−10174(JP,A) 特開 平6−134241(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/70 B09C 1/06 C02F 1/20,11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気体中に含有する有機塩素化合物を
    酸化分解し処理する方法において、前記有機塩素化合
    物は、有機塩素化合物を含有する液体、泥状物、土壌の
    少なくとも1つをストリッピングして、排気される排ガ
    ス中に含まれる揮発性有機塩素化合物を吸着剤に吸着さ
    せた後、熱風又はスチームにより脱着し、凝縮させ、濃
    縮した液体となったものを曝気して、気体中に移行した
    揮発性有機塩素化合物であり、該有機塩素化合物を1〜
    10%の濃度で含む気体を、間接加熱により900℃乃
    至950℃で2秒間以上熱酸化分解した後、該熱酸化分
    解された気体をアルカリ溶液に接触させることを特徴と
    する有機塩素化合物の処理方法。
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