JP4057303B2

JP4057303B2 - Halogenated hydrocarbon decomposition treatment equipment

Info

Publication number: JP4057303B2
Application number: JP2002022666A
Authority: JP
Inventors: 孝文鶴井; 早実長野; 有二三島
Original assignee: ツルイ化学株式会社
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003220332A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハロゲン化炭化水素の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、ジクロルメタン等のハロゲン化炭化水素は、高性能の溶解性、特殊溶剤機能を有するものとして従来から用いられてきたが、その発ガン性が議論の対象とされてきたため、微量といえども完全に処理して無害化する必要が生じてきた。
これまで使用済み等のハロゲン化炭化水素やその含有排水は、廃液処理業者による引き取り、或いは高温分解法やその他の処理により無害化の上、廃棄されてきたが、廃棄物規制、環境改善等の観点から抜本的な無害化策が必要とされてきた。
また最近では、高温・触媒分解法、脱塩素化法等の無害化対策が開発されてはいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらハロゲン化炭化水素の処理を高温にて行う場合は、処理コストが高くつき、更に熱分解に伴ってダイオキシン等の反応中間生成物の副成のリスクもあり、実現化には大きな足かせとなっていた。
このため、この種のハロゲン化炭化水素を安全に且つ確実に分解して無害化する新たな手段の開発、実用化の要請が益々増大しており、望まれるところであった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来のハロゲン化炭化水素の高温分解処理装置等における問題を解消し、安全性、信頼性、省エネルギー性に優れた新たなハロゲン化炭化水素の分解処理装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、ハロゲン化炭化水素を含む被処理液に対して、触媒の存在下、超音波を加振すると共に紫外線を照射することで前記ハロゲン化炭化水素を効果的に分解することができることを知得し、またハロゲン化炭化水素を含む被処理液をアルカリ性に調整した上で、触媒の存在下、超音波を加振すると共に紫外線を照射することで前記ハロゲン化炭化水素を効果的に分解することができることを知得し、本発明を完成した。
即ち、本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理装置は、受け入れたハロゲン化炭化水素を含む被処理液と接触させるための１乃至複数段の触媒層を内部に備え、また前記被処理液に対して超音波を加振する超音波加振手段と紫外線を照射する紫外線照射手段とを備え、触媒の存在下及び超音波加振と紫外線照射の下で前記被処理液中のハロゲン化炭化水素の分解反応を行わせる第１分解槽と、受け入れたハロゲン化炭化水素を含む被処理液と接触させるための１乃至複数段の触媒層を内部に備え、また被処理液に対して超音波を加振する超音波加振手段と紫外線を照射する紫外線照射手段と被処理液にアルカリ液を加えるアルカリ注液手段とを備え、触媒とアルカリの存在下及び超音波加振と紫外線照射の下で前記第１分解槽を通過してきた被処理液中のハロゲン化炭化水素の分解反応を行わせる第２の分解槽とを少なくとも有するハロゲン化炭化水素の分解処理装置であって、
一方の分解槽においては触媒層に疎水性の触媒を多く使用し、他方の分解槽においては分解槽の触媒層には親水性の触媒を多く使用することで、第１分解槽と第２分解槽での触媒層の全体としての極性を異ならしめると共に、一方の分解槽においては超音波加振手段による超音波の周波数を低く、他方の分解槽では超音波加振手段による超音波の周波数を高く設定してあることを第１の特徴としている。
また本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理装置は、上記第１の特徴に加えて、第１分解槽においては触媒層に疎水性の触媒を多く使用すると共に周波数の低い超音波を用い、第２分解槽においては触媒槽に親水性の触媒を多く使用すると共に周波数の高い超音波を用いることを第２の特徴としている。
また本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理装置は、上記第１又は第２の特徴に加えて、第１分解槽においては高賦活活性炭を主たる触媒とし、超音波加振手段による超音波の周波数を２０〜６０ｋＨｚとし、第２分解槽においては高活性酸化チタンを主たる触媒とし、超音波加振手段による超音波の周波数を１００〜５００ｋＨｚとし、且つ第１、第２分解槽での紫外線照射手段による紫外線の波長を１５０〜３００ｎｍとしたことを第３の特徴としている。
また本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理装置は、上記第１〜第３の何れか特徴に加えて、被処理液を分解槽に送る前に予め加温するための加温手段を備えたことを第４の特徴としている。
また本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理は、上記第１〜第４の何れか特徴に加えて、分解槽を経た被処理液を中和させるための中和槽と、該中和槽を経た被処理液を活性炭等の吸着層に通すことで残余のハロゲン化炭化水素を吸着除去するための吸着塔とを備えたことを第５の特徴としている。
また本発明のハロゲン化炭化水素の分解処理装置は、上記第１〜第５の何れか特徴に加えて、ハロゲン化炭化水素はトリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、ジクロルメタンを含む塩素系ハロゲン化炭化水素であることを第６の特徴としている。
【０００６】
上記第１の特徴によれば、被処理液は先ず第１分解槽に送られ、被処理液中のハロゲン化炭化水素が分解反応される。そして第１分解槽を通過した被処理液は更に第２分解槽に送られ、そこで第２回目として分解反応される。第１分解槽では、アルカリ液を加えることなく、触媒層と超音波加振と紫外線照射を行うことにより、先ずハロゲン化炭化水素の内の比較的分解されやすいもの等の一部の種類が先ず分解される。また第２分解槽では、被処理液にアルカリ液が加えられた上で、触媒層と超音波加振と紫外線照射とにより分解反応が進められ、その結果、第１分解槽で分解されなかった種類のハロゲン化炭化水素やその分解中間生成物等が更に分解される。このように、第１分解槽と第２分解槽とで２回にわたってハロゲン化炭化水素の分解反応を起こさせることで、被処理液中の種々のハロゲン化炭化水素の分解をより確実に行うことができる。
そして、特に第１の特徴によれば、一方の分解槽の触媒層には疎水性の触媒を多く使用し、他方の分解槽の触媒層には親水性の触媒を多く使用することで、第１分解槽と第２分解槽での触媒槽の全体としての極性を異ならしめることで、疎水性の触媒を多く使用している方の分解槽では、ハロゲン化炭化水素の内、疎水性の触媒によって分解されやすいものが効果的に分解され、親水性の触媒を多く使用している方の分解槽では、親水性の触媒によって分解されやすいものが効果的に分解される。これによって、被処理液中の種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にてより確実に分解することができる。
加えて、一方の分解槽では超音波加振の周波数を低く、他方の分解槽では超音波加振の周波数を高く設定することで、低い周波数の超音波を用いている分解槽では、ハロゲン化炭化水素の内、低い周波数でも十分に分解反応するものや低い周波数でよく反応するものが効果的に分解され、また高い周波数の超音波を用いている分解槽では、低い周波数では反応が弱いものや高い周波数でよく反応するものが効果的に分解される。これによって、被処理液中の種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にてより確実に分解することができる。
【０００７】
また上記第２の特徴によれば、上記第１の特徴による作用効果に加えて、第１分解槽では、アルカリ液が加えられることなく、疎水性の触媒を多く使用した触媒層により、周波数の低い超音波の加振と紫外線照射の下に、被処理液中のハロゲン化炭化水素の分解反応が行われる。これによって、被処理液中のハロゲン化炭化水素の内、それらの条件にあった比較的分解されやすい種類のハロゲン化炭化水素が先ず分解される。そして第２分解槽では、アルカリ液が加えられ、親水性の触媒を多く使用した触媒層により、周波数の高い超音波の加振と紫外線照射の下に、被処理液中のハロゲン化炭化水素の内、それらの条件にあった比較的分解され難い種類のハロゲン化炭化水素や反応中間生成物が分解される。これによって被処理液中の種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にて、分解されやすいもの順に確実に分解してゆくことができる。
【０００８】
また上記第３の特徴によれば、上記第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、第１分解槽では、アルカリ液が加えられることなく、高賦活活性炭を主たる触媒とし、周波数が２０〜６０ｋＨｚの超音波の加振と、１５０〜３００ｎｍの波長の紫外線照射の下に、被処理液中のハロゲン化炭化水素の分解反応が行われる。これによって、被処理液中のハロゲン化炭化水素の内、それらの条件にあった比較的分解されやすい種類のハロゲン化炭化水素が先ず分解される。そして第２分解槽では、アルカリ液が加えられ、高活性酸化チタンを主たる触媒とし、周波数が１００〜５００ｋＨｚの超音波の加振と、１５０〜３００ｎｍの波長の紫外線照射の下に、第１分解槽では分解されなかったハロゲン化炭化水素や反応中間生成物の分解が効果的に行われる。これによって、被処理液中に含まれる種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にて順次確実に分解してゆくことができる。
【０００９】
また上記第４の特徴によれば、上記第１〜第３の何れかの特徴による作用効果に加えて、被処理液を分解槽に送る前に予め加温するための加温手段を備えたことで、被処理液を予め加温することができ、分解槽でのハロゲン化炭化水素の分解反応がより促進される。
【００１０】
また上記第５の特徴によれば、上記第１〜第４の何れかの特徴による作用効果に加えて、分解槽を経た被処理液を中和させるための中和槽と、該中和槽を経た被処理液を活性炭等の吸着層に通すことで残余のハロゲン化炭化水素を吸着除去するための吸着塔とを備えたことで、分解槽を経た被処理液中にハロゲン化炭化水素が完全には分解されずに残留することがあっても、それらの残留ハロゲン化炭化水素は活性炭等の吸着層にて吸着され、よって一層確実に被処理液から除去される。
【００１１】
また上記第６の特徴によれば、上記第１〜第５の何れかの特徴による作用効果に加えて、ハロゲン化炭化水素はトリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、ジクロルメタンを含む塩素系ハロゲン化炭化水素であるので、工業用等として多く使用されてきたそれら塩素系ハロゲン化炭化水素を、熱分解等によるダイオキシン等の有害物質の発生を引き起こすことなく、また大量のエネルギーを使用することなく、確実に分解させて無害化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の装置の実施形態を更に説明する。
図１は本発明装置の実施形態にかかるハロゲン化炭化水素の分解処理装置の概略構成図である。
【００１３】
図１を参照して、ハロゲン化炭化水素若しくはハロゲン化炭化水素を含有する原液Ａに溶媒となる液Ｂを適当に加え或いは加えることなく、ハロゲン化炭化水素を含む被処理液Ｃとし、この被処理液Ｃを供給ポンプ１等を用いて供給し、フィルタ２を介してダスト等の固形物を除去した後、熱交換器３１や加熱器３２による加熱手段３によって適当に加温し、第１分解槽４に送る。
前記第１分解槽４を経た被処理液Ｃは第２分解槽５に送られる。
前記加熱手段３によって加熱された被処理液Ｃの温度を検出する温度センサ３２１が、加熱器３２に付随して或いは加熱器３２から第１分解槽４までの（第１分解槽４を含む）流路に設けられる。
【００１４】
前記第１分解槽４には、その内部に被処理液Ｃと接触させるための１乃至複数段の触媒層４１を備えている。この１乃至複数段の触媒層４１には、単一若しくは複数種類の触媒Ｓを組み合わせて充填している。
また第１分解槽４には、該分解槽４内の被処理液Ｃに対して超音波を加振するための超音波加振手段４２を設備している。
また第１分解槽４には、該分解槽４内の被処理液Ｃに対して紫外線を照射する紫外線照射手段４３を設備している。
その他に第１分解槽４には、該分解槽４に生じる極く微量の気相揮散ハロゲンを分解して大気連通させるための酸化チタン薄膜層等の気相ハロゲン用薄膜触媒層４４を設けている。
更に、第１分解槽４内の最終流路位置或いは第１分解槽４から第２分解槽５への途中の位置に、前記第１分解槽４において分解処理された被処理液Ｃのハロゲンイオン濃度を検出するためのハロゲンイオン濃度センサ４５を設けるようにすることができる。
【００１５】
前記第２分解槽５には、同様に、その内部に被処理液Ｃと接触させるための１乃至複数段の触媒層５１を備え、この１乃至複数段の触媒層５１に単一若しくは複数種類の触媒Ｓを組み合わせて充填している。
また第２分解槽５には、該分解槽５内の被処理液Ｃに対して超音波を加振するための超音波加振手段５２、紫外線を照射するための紫外線照射手段５３を設備している。
また第２分解槽５には、該分解槽５に生じる極く微量の気相揮散ハロゲンを分解して大気連通させるための酸化チタン薄膜層等の気相ハロゲン用薄膜触媒層５４を設けている。
また第２分解槽５内の最終流路位置或いはその下流位置に、前記第２分解槽５において分解処理された被処理液Ｃのハロゲンイオン濃度を検出するためのハロゲンイオン濃度センサ５５を設けている。
また第２分解槽５に対して、アルカリ液を注液して被処理液Ｃに加えるアルカリ注液手段５６として、アルカリタンク５６ａと流量調節器５６ｂが設けられている。流量調節器５６ｂは後述のコントローラ１８によって制御される。
【００１６】
前記第２分解槽５を経た被処理液Ｃは、搬送ポンプ７等により前記熱交換器３１に送られ、熱交換媒体として作用した後、中和槽８に送られる。
一方、前記第２分解槽５での被処理液Ｃの分解が十分でないと後述するコントローラ１８で判断された場合には、三方弁６等の弁を介して、被処理液Ｃの流路を切り換えて、前記第１分解槽４よりも上流の適当な流路位置、例えば供給ポンプ１の上流にリターンさせ、再分解に供されるようにすることもできる。
前記中和槽８に対して酸タンク８１が設けられ、流量調節器８２を経て適量の酸が中和槽８に供給されることで、被処理液Ｃを中和する構成とされている。
また前記中和槽８において中和処理された被処理液ＣのｐＨを検出するため、ｐＨセンサ８３が中和槽８内の最終流路位置或いは中和槽８の下流位置に設けられる。
【００１７】
前記中和槽８で処理された被処理液Ｃは、吸着塔９に送られる。吸着塔９には活性炭等の吸着剤からなる吸着層９１が配備されており、前記被処理液Ｃに残留しているハロゲン化炭化水素がある場合には、これを吸着除去する。吸着塔９を経た被処理液Ｃは排水１０等される。
前記吸着塔９に対して水蒸気供給手段１１が設けられている。該水蒸気供給手段１１から一定のインターバルをもって水蒸気を吸着処理停止状態の吸着塔９に送り込むことで、吸着層９１に吸着されているハロゲン化炭化水素を遊離させ、吸着層９１の再生を行うようにしている。前記吸着塔９を通過した水蒸気はコンデンサ１２によって凝縮された後、弁１３等を介して上記液Ｂとして供給ポンプ１の入口側に還流されるように構成されている。
【００１８】
なお被処理液Ｃ中のハロゲン化炭化水素の濃度が低い場合には、その被処理液Ｃを前記フィルタ２通過後に切換弁１４を介して前置吸着塔１５に送り、活性炭素等の吸着剤からなる吸着層１５１によってハロゲン化炭化水素を除去して排出１６することで、処理すべき被処理液Ｃの量を減らすようにしている。吸着層１５１に捕らえられたハロゲン化炭化水素は、適当なインターバルで前記水蒸気供給手段１１から供給される水蒸気によって遊離され、弁１７を介して前記熱交換器３１の手前の流路に戻される。
【００１９】
装置全体の運転制御はコントローラ１８で行うように構成している。コントローラ１８は、センサ３２１、４５、５５、８３やその他の装置各部のセンサ類からの情報を入力し、予め記憶させているプログラムに基づいて所定の制御動作を装置各部に指令する。
【００２０】
上記において原液Ａは、既述したようにハロゲン化炭化水素の液そのもの或いはハロゲン化炭化水素を含有する液とする。ハロゲン化炭化水素としては、トリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、ジクロルメタンが対象となる。その他にＰＣＢ、四塩化炭素、１．２−ジクロルエタン、シス−１．２−ジクロルエチレン、１．１．１−トリクロルエタン、１．１．２−トリクロルエタン、１．１−ジクロルエチレン、１．３−ジクロルプロペン等の塩素系炭化水素、フロン等のフッ素系炭化水素、ヨウ素系炭化水素、臭素系炭化水素が対象となる。
【００２１】
また前記液Ｂは水とするが、吸着塔９の吸着層９１の再生に用いた水蒸気の凝縮された水も液Ｂとして用いる。
原液Ａに対して加える液Ｂの量は、得られる被処理液Ｃのハロゲン化炭化水素濃度が予め定めた濃度範囲になるように調整する。前記濃度範囲は実験等でハロゲン化炭化水素の種類毎に適当な範囲を定めることができる。勿論、ハロゲン化炭化水素液そのものを被処理液Ｃとすることも可能である。
【００２２】
前記加熱手段３による被処理液Ｃの加熱は、必ずしも必要ではないが、良好な分解を促進するために加温するのが望ましい。加温の程度は、例えば３０〜６０℃とすることができるが、１５〜７０℃の範囲としてもよい。ハロゲン化炭化水素の種類や、その他の触媒の種類、超音波加振の条件に応じて、予め実験等により好ましい温度範囲を採用する。
加熱器３２の温度センサ３２１の検出温度はコントローラ１８に送られ、コントローラ１８は予め記憶させておいた設定温度と比較し、被処理液Ｃの温度が設定温度になるように加熱器３２を制御する。
【００２３】
前記第１分解槽４内に備えられている触媒層４１に充填される触媒Ｓは、主たる触媒Ｓとしての高賦活活性炭と従たる触媒Ｓとしての高活性酸化チタンとを３対１の割合で用い、触媒層４１の第１段に高賦活活性炭を充填し、第２段に高活性酸化チタンを充填するようにすることができる。
また第１分解槽４における超音波加振手段４２による超音波加振の周波数は、これを２０〜６０ｋＨｚとすることができる。また超音波加振の出力は、時間との関係もあるが、１０〜５０Ｗとすることができる。
一方、第２分解槽５内に備えられている触媒層５１に充填される触媒Ｓは、主たる触媒Ｓとしての高活性酸化チタンと従たる触媒Ｓとしての活性アルミナとを３対１の割合で用い、触媒層５１の第１段に高活性酸化チタンを充填し、第２段に活性アルミナを充填するようにすることができる。
また第２分解槽５における超音波加振手段５２による超音波周波数は、これを１００〜５００ｋＨｚとすることができる。また超音波加振の出力は、時間との関係もあるが、２０〜１５０Ｗとすることができる。
更に第１分解槽４及び第２分解槽５での紫外線照射手段４３、５３による紫外線照射の波長を１５０〜３００ｎｍとすることができる。
勿論、前記第１分解槽４及び第２分解槽５の内部に配備される触媒Ｓは、被処理液Ｃとの接触が十分に行われるように被処理液Ｃに対して浸漬された状態にするのが好ましい。
【００２４】
前記第１分解槽４の触媒層４１に用いられる触媒Ｓは、上記高賦活活性炭を主たる触媒Ｓとするが、従たる触媒Ｓは上記高活性酸化チタン以外のものを用いることができる。同様に前記第２分解槽５の触媒層に５１に用いられる触媒Ｓは、上記高活性酸化チタンを主たる触媒Ｓとするが、従たる触媒Ｓは上記活性アルミナ以外のものを用いてもよい。
【００２５】
また上記第１分解槽４の触媒層４１に疎水性の触媒Ｓを多く用い、第２分解槽５１に親水性の触媒Ｓを用いるようにすることができる。このように第１、第２の分解槽４、５において、用いる触媒Ｓの全体としての極性を異なるものにすることで、第１分解槽４においては、ハロゲン化炭化水素の内、疎水性の触媒によって分解されやすいものが効果的に分解され、また第２分解槽５では、親水性の触媒によって分解されやすいものが効果的に分解される。
勿論、第１分解槽４に親水性の触媒Ｓを多く用い、第２分解槽５に疎水性の触媒Ｓを多く用いるようにしてもよい。
【００２６】
また第１分解槽４と第２分解槽５とでそれぞれ使用される触媒Ｓは、必ずしも上記で限定した触媒Ｓに限定されるものではない。即ち、前記第１分解槽４及び第２分解槽５に用いられる触媒Ｓは、高賦活活性炭等の活性炭、高活性酸化チタン等の酸化チタン、活性アルミナ等のアルミナ、酸化銅、酸化ニッケルのうちの何れか１種類以上を有効物質として用いることができる。また触媒Ｓを他の物質と組み合わせて用いることができる。触媒Ｓはペレット状やフレーク状で、層をなして使用する。
前記した種々の触媒Ｓを第１分解槽４や第２分解槽５において、どのように選択して用いるかは、被処理液Ｃに含まれるハロゲン化炭化水素の種類、その他の条件に応じて予め実験等により適当な触媒Ｓ及びその組み合わせを決定することになる。
勿論、第１分解槽４はアルカリ液を加えるようにしていないことからしても、被処理液中のハロゲン化炭化水素の内の比較的分解されやすいものを先ず分解させるという、第１段的な分解層の役割を果たすものであるから、その分解されやすいハロゲン化炭化水素に対して適合するような触媒Ｓの種類を採用することになる。また第２分解槽５では、アルカリ液をも加えて、比較的分解され難いハロゲン化炭化水素をも分解させる役割を果たすものとして、より分解され難いハロゲン化炭化水素にも効き目のある強力な触媒Ｓの種類を採用することになる。
【００２７】
第１分解槽４及び第２分解槽５において、触媒層４１、５１は複数に区分された複数段の槽からなるようにすることができる。この場合には、各段の槽にはそれぞれ異なる触媒Ｓ或いは同種の触媒Ｓが充填され、被処理液Ｃは各段の槽を順次、短絡することなく通過しながら移動していく間に十分に触媒Ｓと接触し、且つ十分な反応時間を得ることができる。
【００２８】
第１分解槽４と第２分解槽５における超音波加振手段４２、５２による超音波周波数は、上記２０〜６０ｋＨｚと１００〜５００ｋＨｚに限定されるものではない。超音波加振手段４２、５２による超音波周波数は、第１分解槽４において低い周波数の超音波を用い、第２分解槽５において高い周波数の超音波とすることができる。
第１分解槽４で超音波加振の周波数を低く、第２分解槽５で超音波加振の周波数を高く設定することで、第１分解槽４では、ハロゲン化炭化水素の内、低い周波数でも十分に分解反応するものや低い周波数でよく反応するものが効果的に分解され、第２分解槽５ではは、低い周波数では反応が弱いものや高い周波数でよく反応するものが効果的に分解される。これによって、被処理液中の種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にてより確実に分解することができる。
勿論、第１分解槽４で超音波加振の周波数を高く、第２分解槽５で超音波加振の周波数を低く設定するようにしてもよい。ただし、第１分解槽４は、被処理液Ｃ中のハロゲン化炭化水素の内の比較的分解されやすいものを先ず分解させるという第１段的な分解層の役割を果たすものであることを考慮するに、通常的には超音波加振についても周波数の低い超音波を用いる。一方、第２分解槽５では、分解が容易でないハロゲン化炭化水素をも分解させる目的から周波数の高い超音波を用いる。
【００２９】
上記第１分解槽４と第２分解槽５とでそれぞれ使用される超音波は、必ずしも上記で限定した超音波の周波数や触媒Ｓに限定されるものではない。第１分解槽４と第２分解槽５で用いる超音波の周波数は、１０〜５００ｋＨｚのものを、ハロゲン化炭化水素の種類や触媒Ｓの種類、その他の条件との関係において、予め実験等により好ましい分解が得られる周波数の範囲を定めることができる。
また超音波加振の出力については、勿論、時間との関係もあるが、第１分解槽４及び第２分解槽５において、上記した１０〜５０Ｗ、２０〜１５０Ｗに限定されるものではなく、ハロゲン化炭化水素の種類や触媒Ｓの種類、その他の条件との関係において、それぞれ予め実験によって適当な出力範囲を得ておくことになる。
第１分解槽４と第２分解槽５とにおける超音波加振手段４２、５２は、それぞれ被処理液Ｃに効率よく加振できるように、複数個を分散させて分解槽４、５の回りに配置させることができる。
【００３０】
前記第１分解槽４及び第２分解槽５で用いる紫外線照射の波長は１５０〜３００ｎｍとするが、より好ましくは２００〜２５０ｎｍとすることで、ハロゲン化炭化水素のより良好な分解反応を期待できる。
更に紫外線照射の出力は、照射時間との関係もあるが、第１分解槽４及び第２分解槽５において、ハロゲン化炭化水素の種類や触媒Ｓの種類、その他の条件との関係において、それぞれ実験によって予め適当な出力範囲を得ておくことになる。
【００３１】
前記アルカリ注液手段５６から第２分解槽５に注液され、被処理液Ｃに加えられるアルカリ液は、例えば水酸化ナトリウム水溶液とすることができるが、他のアルカリ水溶液とすることも可能である。
またアルカリを加える量は、例えば水酸化ナトリウムの場合はアルカリ濃度が０．１〜３０％とすることができるが、被処理液Ｃのハロゲン化炭化水素の濃度や温度条件、触媒の種類、超音波加振の条件に応じて、予め実験により適当なアルカリ濃度範囲を定めることになる。
【００３２】
被処理液Ｃの第１分解槽４、第２分解槽５での滞留時間は、それぞれの分解槽において、例えば５〜６０分、５〜１００分とするが、他の適当な時間とすることができる。他の条件との関係において、予め実験等により所定の分解割合となるのに必要な時間、最適時間を定めておくことができる。
【００３３】
上記したように第１分解槽４と第２分解槽５とは第１段と第２段の分解槽という役割を果たすものであるが、必ずしも一対で存在する必要はない。被処理液Ｃに含まれるハロゲン化炭化水素の種類等に応じて、第１分解槽４のようなアルカリ注液手段５６を設備しない分解槽を単独で設けるようにしてもよい。また第２分解槽５のようなアルカリ注液手段５６を設備した分解槽を単独で設けるようにしてもよい。
上記のように１つの分解槽を用いる場合において、触媒Ｓは、高賦活活性炭等の活性炭、高活性酸化チタン等の酸化チタン、活性アルミナ等のアルミナ、酸化銅、酸化ニッケルのうちの何れか１種類以上を有効物質として用いることができる。また触媒Ｓを他の物質と組み合わせて用いることができる。
前記した種々の触媒をどのように選択して用いるかは、被処理液Ｃに含まれるハロゲン化炭化水素の種類、その他の条件に応じて予め実験等により適当な触媒Ｓ及びその組み合わせを決定することになる。
また１つの分解槽を用いる場合において、超音波の周波数は１０〜５００ｋＨｚの範囲の中から、含まれるハロゲン化炭化水素の種類や触媒Ｓの種類、その他の条件との関係において、予め実験等により好ましい分解が得られる周波数のものを用いる。
また１つの分解槽を用いる場合において、紫外線照射の波長は１５０〜３００ｎｍの範囲の中から、含まれるハロゲン化炭化水素の種類や触媒Ｓの種類、その他の条件との関係において、予め実験等により好ましい分解が得られる波長のものを用いる。
またアルカリ液を加えるようにした１つの分解槽を用いる場合において、アルカリ液は、例えば水酸化ナトリウム水溶液とすることができるが、他のアルカリ水溶液とすることも可能である。またアルカリを加える量は、例えば水酸化ナトリウムの場合はアルカリ濃度が０．１〜３０％とすることができるが、被処理液Ｃのハロゲン化炭化水素の濃度や温度条件、触媒の種類、超音波加振の条件に応じて、予め実験により適当なアルカリ濃度範囲を定めることになる。
【００３４】
前記中和槽８は、被処理液Ｃと酸との十分な混合、十分な反応時間を考慮して、２室又はそれ以上の室に区分することができ、また最終段にｐＨセンサ８３を配置するようにすることができる。
ｐＨセンサ８３による検出値はコントローラ１８に送られ、コントローラ１８ではその検出値に応じて、酸タンク８１の流量調節器８２に制御動作指令を行う。
【００３５】
前記吸着塔９での吸着層９１と被処理液Ｃとの接触時間は、例えば３０分以上とし、また吸着塔９での液速度を１０ｍ／Ｈｒとして、最終的に排水１０される被処理液Ｃ中のハロゲン化炭化水素の濃度を１ｐｐｍ未満になるように調整することができる。
【００３６】
ところで超音波を加振することに関して、従来より音波や電磁波はあるレベルのエネルギーを有し、ある種の化学作用、物理作用を示すことが知られている。そして超音波は攪拌や混合作用、或いは振動効果を用いた付着物の剥離や洗浄等に多用されていることは言うまでもない。
これに対して本発明では、超音波がある特定の条件下で特殊な化学反応に機能する可能性があるという知見に基づいて、ハロゲン化炭化水素を含む液の分解反応に超音波の適用を試みたところ、反応を助長する機能を新たに見出し、本発明に至ったものである。
また紫外線の照射に関しても、ハロゲン化炭化水素を含む液の分解反応に紫外線照射の適用を試みたところ、反応を助長する機能を新たに見出し、本発明に至ったものである。
即ちＣ−Ｃｌ結合に関しては、触媒の存在下或いは触媒とアルカリの存在下において、超音波や紫外線を加振することで前記結合を切断し、ハロゲン化炭化水素の分解を促すことを見出し、同様に他のハロゲン化炭化水素の分解に対する超音波、及び紫外線照射の役割についても知見し、その結果、本発明を完成するに至ったのである。
【００３７】
【実施例】
図１に示すような装置を用い、金属洗浄に用いたトリクロルエチレン、及び水中に溶解したトリクロルエチレン、ジクロルメタンを溶解した被処理液Ｃを用いて、次に示す実験を行った。
被処理液Ｃ−トリクロルエチレン５０ｐｐｍ、ジクロルメタン１００ｐｐｍをむ水溶液
第１分解槽４
容積：０．１００ｍ^３
処理温度：２３〜６５℃
アルカリ濃度：〜０．１％ＮａＯＨ
滞留時間：５〜６０分
超音波加振周波数：２０〜６０ｋＨｚ
超音波加振出力：１０〜５０Ｗ
触媒：第１層−高賦活活性炭３
第２層−高活性酸化チタン１
紫外線照射波長：２００ｎｍ（代表波長）
紫外線照射出力：８０Ｗ
第２分解槽５
容積：０．１００ｍ^３
処理温度：２３〜６５℃
アルカリ濃度：ｐＨ＞１０
滞留時間：５〜１００分
超音波加振周波数：１００〜３５０ｋＨｚ
超音波加振出力：２０〜１５０Ｗ
触媒：第１層−高活性酸化チタン３
第２層−活性アルミナ１
紫外線照射波長：２００ｎｍ（代表波長）
紫外線照射出力：８０Ｗ
なおハロゲン化炭化水素の分解率の評価は、被処理液Ｃ中の塩素イオン濃度で行った。また吸着塔９の通過時間は１０ｍ／ｈｒで、約１０分とした。
【００３８】
上記実験の結果の一例を試験結果１、２として表１に示す。また同じ条件で触媒を用いない場合の結果も示す。
なお表１での滞留時間６０分は、第１分解槽４と第２分解槽５での合計時間である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
表１に示す実験結果から見られるように、触媒、超音波加振、紫外線照射、アルカリ液の添加によって、ハロゲン化炭化水素の分解を効率よく行うことが確認できた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用よりなり、また請求項１に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、アルカリ液が加えられない第１分解槽で先ず被処理液の中に含まれるハロゲン化炭化水素の内の比較的分解されやすいものを分解することができ、更にアルカリ液を加えるようにした第２分解槽で、第１分解槽で分解されなかった種類のハロゲン化炭化水素やその分解中間生成物等を分解することができる。よって被処理液中のハロゲン化炭化水素の分解、無害化を２段階にわたって、より確実に行うことができる。
特に一方の分解槽においては触媒層に疎水性の触媒を多く使用し、超音波の周波数を低く、他方の分解槽においては触媒層に親水性の触媒を多く使用し、超音波の周波数を高く設定してあるので、疎水性の触媒によって分解されやすいハロゲン化炭化水素と親水性の触媒によって分解されやすいハロゲン化炭化水素とを、２つの分解槽によって確実に分解し、無害化することができる。加えて、低い周波数でも十分に分解反応するものや低い周波数でよく反応するハロゲン化炭化水素と低い周波数では反応が弱いものや高い周波数でよく反応するハロゲン化炭化水素とを、２つの分解槽によって確実に分解することができる。
よって全体として、被処理液中の種々のハロゲン化炭化物をより効果的に分解、無害化することができる。
また請求項２に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、第１分解槽はアルカリ液が加えられることなく、疎水性の触媒を多く使用し、第２分解槽はアルカリ液が加えられ、親水性の触媒を多く使用した触媒層により、周波数の高い超音波の加振と、紫外線照射の下に、被処理液中の比較的分解され難い種類のハロゲン化炭化水素や反応中間生成物を分解することができる。
よって被処理液中の種々のハロゲン化炭化物の分解を第１、第２の分解槽にて、分解されやすいものから順次確実に分解無害化してゆくことができる。
また請求項３に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による効果に加えて、第１分解槽ではアルカリ液が加えられることなく、高賦活活性炭を主たる触媒とし、周波数が２０〜６０ｋＨｚの超音波の加振と、１５０〜３００ｎｍの波長の紫外線照射の下に、それらの条件にあった比較的分解されやすい種類のハロゲン化炭化水素の分解を効果的に進めることができ、また第２分解槽ではアルカリ液が加えられ、高活性酸化チタンを主たる触媒とし、周波数が１００〜５００ｋＨｚの超音波の加振と、１５０〜３００ｎｍの波長の紫外線照射の下に、第１分解槽では分解されなかったハロゲン化炭化水素や反応中間生成物の分解を効果的に進めることができる。
これによって、被処理液中に含まれる種々のハロゲン化炭化物を第１、第２の分解槽にて順次確実に且つ効果的に分解、無害化してゆくことができる。
また請求項４に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、加温手段で被処理液を予め加温することができ、分解槽でのハロゲン化炭化水素の分解、無害化をより促進させることができる。
また請求項５に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、上記請求項１〜４の何れかに記載の構成による効果に加えて、分解槽を経た被処理液中にハロゲン化炭化水素が完全には分解されずに残留することがあっても、それらの残留ハロゲン化炭化水素を活性炭等の吸着層にて吸着して、被処理液から除去することができる。
また請求項６に記載のハロゲン化炭化水素の分解処理装置によれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、工業用等として多く使用されてきたトリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、ジクロルメタンを含む塩素系ハロゲン化炭化水素を、熱分解等によるダイオキシン等の有害物質の発生を引き起こすことなく、また大量のエネルギーを使用することなく、確実に分解させて無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の実施形態にかかるハロゲン化炭化水素の分解処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１供給ポンプ
２フィルタ
３加熱手段
４第１分解槽
５第２分解槽
６三方弁
７搬送ポンプ
８中和槽
９吸着塔
１０排水
１１水蒸気供給手段
１２コンデンサ
１３弁
１４切換器
１５前置吸着塔
１６排出
１７弁
１８コントローラ
３１熱交換器
３２加熱器
４１、５１触媒層
４２、５２超音波加振手段
４３、５３紫外線照射手段
４４、５４気相ハロゲン用薄膜触媒層
４５、５５ハロゲンイオン濃度センサ
５５ハロゲンイオン濃度センサ
５６アルカリ注液手段
５６ａアルカリタンク
５６ｂ流量調節器
８１酸タンク
８２流量調節器
８３ｐＨセンサ
９１吸着層
３２１温度センサ
Ａ原液
Ｂ液
Ｃ被処理液
Ｓ触媒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an apparatus for halogenated hydrocarbons.
[0002]
[Prior art]
  Halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane have been conventionally used as having high-performance solubility and special solvent functions, but their carcinogenicity has been the subject of discussion. It has become necessary to completely treat even a trace amount and make it harmless.
  Already used halogenated hydrocarbons and wastewater containing them have been disposed of after being collected by waste liquid treatment companies or rendered harmless by the high-temperature decomposition method and other treatments. From the viewpoint, drastic detoxification measures have been required.
  Recently, detoxification measures such as high temperature / catalytic decomposition method and dechlorination method have been developed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when processing halogenated hydrocarbons at high temperatures, the processing costs are high, and there is also a risk of by-products of reaction intermediate products such as dioxins accompanying thermal decomposition, which is a major obstacle to realization. It was.
  Therefore, there has been an increasing demand for the development and practical application of new means for safely and reliably decomposing and detoxifying this type of halogenated hydrocarbon.
[0004]
  Accordingly, the present invention aims to solve the above-mentioned problems in the conventional high-temperature decomposition treatment apparatus for halogenated hydrocarbons and provide a new decomposition treatment apparatus for halogenated hydrocarbons that is excellent in safety, reliability, and energy saving. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted extensive research, and as a result, the liquid to be treated containing a halogenated hydrocarbon is irradiated with ultraviolet rays while being irradiated with ultrasonic waves in the presence of a catalyst. Knowing that halogenated hydrocarbons can be effectively decomposed, and adjusting the liquid to be treated containing halogenated hydrocarbons to be alkaline, then applying ultrasonic waves and ultraviolet rays in the presence of a catalyst. It was learned that the halogenated hydrocarbon can be effectively decomposed by irradiation, and the present invention has been completed.
  That is, the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus of the present invention is, ReceivedUltrasonic vibration means and ultraviolet light that are provided inside with one or a plurality of stages of catalyst layers for contacting with the liquid to be treated containing the introduced halogenated hydrocarbon, and for applying ultrasonic waves to the liquid to be treated A first decomposition tank for performing a decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated in the presence of a catalyst, under ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation, and a received halogen. 1 to a plurality of stages of catalyst layers for bringing into contact with a liquid to be treated containing hydrofluoric hydrocarbons, and an ultrasonic vibration means for exciting ultrasonic waves to the liquid to be treated and ultraviolet irradiation for irradiating ultraviolet rays And an alkali injection means for adding an alkaline liquid to the liquid to be treated, and the halogen in the liquid to be treated that has passed through the first decomposition tank in the presence of the catalyst and alkali, and under ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation. The first is to perform the decomposition reaction of the activated hydrocarbon. Having at least a decomposition tankAn apparatus for cracking halogenated hydrocarbons,
  oneIn one cracking tank, a large amount of hydrophobic catalyst is used in the catalyst layer, and in the other cracking tank, a large amount of hydrophilic catalyst is used in the catalyst layer of the cracking tank. While making the polarity of the entire catalyst layer in the tank different, the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is lowered in one decomposition tank, and the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is reduced in the other decomposition tank. That it ’s set high.FirstIt has the characteristics of
  The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus of the present invention isFirstIn addition to the above features, the first decomposition tank uses a large amount of a hydrophobic catalyst in the catalyst layer and uses ultrasonic waves with a low frequency, and the second decomposition tank uses a large amount of a hydrophilic catalyst in the catalyst tank. To use high frequency ultrasonic waves.SecondIt has the characteristics of
  The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus of the present invention is1st or 2ndIn addition to the above features, in the first cracking tank, the highly activated activated carbon is the main catalyst, the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is 20-60 kHz, and in the second cracking tank, the highly active titanium oxide is the main catalyst. The frequency of the ultrasonic wave by the ultrasonic vibration means is 100 to 500 kHz, and the wavelength of the ultraviolet light by the ultraviolet irradiation means in the first and second decomposition tanks is 150 to 300 nm.ThirdIt has the characteristics of
  The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus of the present invention is1st to 3rdIn addition to any of the above features, it is provided with a heating means for preheating the liquid to be treated before sending it to the decomposition tank.4thIt has the characteristics of
  In addition, the decomposition treatment of the halogenated hydrocarbon of the present invention is performed as described above.1st to 4thIn addition to any of the above characteristics, a neutralization tank for neutralizing the liquid to be processed that has passed through the decomposition tank, and the remaining halogenated carbonization by passing the liquid to be processed that has passed through the neutralization tank through an adsorption layer such as activated carbon. Equipped with an adsorption tower to adsorb and remove hydrogen5thIt has the characteristics of
  The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus of the present invention is1st to 5thIn addition to any of the above characteristics, the halogenated hydrocarbon is a chlorinated halogenated hydrocarbon including trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane.6thAs a feature of.
[0006]
  According to the first featureThe liquid to be treated is first sent to the first decomposition tank, and the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated is decomposed. And the to-be-processed liquid which passed the 1st decomposition tank is further sent to a 2nd decomposition tank, and a decomposition reaction is carried out there as the 2nd time there. In the first decomposition tank, first, some types of halogenated hydrocarbons that are relatively easily decomposed are firstly produced by performing the catalyst layer, ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation without adding an alkaline solution. Disassembled. In the second decomposition tank, an alkali solution was added to the liquid to be treated, and then the decomposition reaction proceeded by the catalyst layer, ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation. As a result, the decomposition was not performed in the first decomposition tank. Kinds of halogenated hydrocarbons and their decomposition intermediate products are further decomposed. In this way, by causing the halogenated hydrocarbon decomposition reaction twice in the first decomposition tank and the second decomposition tank, various halogenated hydrocarbons in the liquid to be treated are more reliably decomposed. Can.
  And especially according to the first feature,By using a lot of hydrophobic catalyst in the catalyst layer of one cracking tank and using a lot of hydrophilic catalyst in the catalyst layer of the other cracking tank, the catalyst in the first cracking tank and the second cracking tank By differentiating the polarity of the tank as a whole, in the cracking tank that uses a lot of hydrophobic catalyst, the halogenated hydrocarbons that are easily decomposed by the hydrophobic catalyst are effectively decomposed. In the decomposition tank that uses a lot of hydrophilic catalyst, those that are easily decomposed by the hydrophilic catalyst are effectively decomposed. As a result, the various halogenated carbides in the liquid to be treated can be decomposed more reliably in the first and second decomposition tanks.
  In addition, the ultrasonic vibration frequency is set low in one decomposition tank and the ultrasonic vibration frequency is set high in the other decomposition tank, so that halogenation is performed in a decomposition tank using low frequency ultrasonic waves. Among hydrocarbons, those that sufficiently decompose at low frequencies and those that react well at low frequencies are effectively decomposed, and in a decomposition tank that uses high frequency ultrasonic waves, the reaction is weak at low frequencies Those that react well at high frequencies are effectively decomposed. As a result, the various halogenated carbides in the liquid to be treated can be decomposed more reliably in the first and second decomposition tanks.
[0007]
  Also aboveSecondAccording to the features aboveFirstIn addition to the effects of the characteristics of the first decomposition tank, an alkaline solution is not added in the first decomposition tank, and a catalyst layer using a large amount of a hydrophobic catalyst can be used under vibration of ultrasonic waves with low frequency and ultraviolet irradiation. A decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated is performed. As a result, among the halogenated hydrocarbons in the liquid to be treated, a type of halogenated hydrocarbon that is relatively easily decomposed in accordance with those conditions is first decomposed. In the second decomposition tank, an alkaline solution is added, and the catalyst layer using a large amount of a hydrophilic catalyst allows the halogenated hydrocarbons in the solution to be treated under high frequency ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation. Among them, the types of halogenated hydrocarbons and reaction intermediate products that are relatively difficult to decompose that meet these conditions are decomposed. As a result, the various halogenated carbides in the liquid to be treated can be decomposed in the first and second decomposition tanks in the order in which they are easily decomposed.
[0008]
  Also aboveThirdAccording to the features above1st or 2ndIn addition to the operational effects of the above characteristics, in the first decomposition tank, an alkaline liquid is not added, and the highly activated activated carbon is the main catalyst, the vibration of the ultrasonic wave having a frequency of 20 to 60 kHz, and the wavelength of 150 to 300 nm. A decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated is performed under ultraviolet irradiation. As a result, among the halogenated hydrocarbons in the liquid to be treated, a type of halogenated hydrocarbon that is relatively easily decomposed in accordance with those conditions is first decomposed. In the second decomposition tank, an alkaline solution is added, and the highly active titanium oxide is the main catalyst. The first decomposition is performed under the excitation of ultrasonic waves having a frequency of 100 to 500 kHz and the irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 150 to 300 nm. The halogenated hydrocarbons and reaction intermediate products that have not been decomposed in the tank are effectively decomposed. Thereby, the decomposition of various halogenated carbides contained in the liquid to be treated can be sequentially and reliably decomposed in the first and second decomposition tanks.
[0009]
  Also above4thAccording to the features aboveAny one of the first to thirdIn addition to the operational effects of the above-mentioned features, by providing a heating means for preheating the liquid to be processed before sending it to the decomposition tank, the liquid to be processed can be preheated. The decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon is further promoted.
[0010]
  Also above5thAccording to the features aboveAny one of the first to fourthIn addition to the operational effects of the above characteristics, the neutralization tank for neutralizing the liquid to be processed through the decomposition tank, and the residual halogenation by passing the liquid to be processed through the neutralization tank through an adsorption layer such as activated carbon The adsorption tower for adsorbing and removing hydrocarbons allows the halogenated hydrocarbons to remain in the liquid to be treated after the decomposition tank without being completely decomposed. Hydrocarbons are adsorbed by an adsorbing layer such as activated carbon, and thus are more reliably removed from the liquid to be treated.
[0011]
  Also above6thAccording to the features aboveAny one of 1st to 5thIn addition to the effects of the characteristics of the above, the halogenated hydrocarbons are chlorinated halogenated hydrocarbons including trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane. Therefore, these chlorinated halogenated hydrocarbons that have been widely used for industrial use etc. Can be reliably decomposed and rendered harmless without causing generation of harmful substances such as dioxins due to thermal decomposition or the like and without using a large amount of energy.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the apparatus of the present invention will be further described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to an embodiment of the present invention apparatus.
[0013]
  Referring to FIG. 1, a liquid to be treated C containing a halogenated hydrocarbon is added to or without adding a liquid B as a solvent to a halogenated hydrocarbon or a stock solution A containing a halogenated hydrocarbon. The processing liquid C is supplied using the supply pump 1 and the like, and solids such as dust are removed through the filter 2. Then, the processing liquid C is appropriately heated by the heating means 3 using the heat exchanger 31 and the heater 32, and the first Send to decomposition tank 4.
  The liquid C to be processed that has passed through the first decomposition tank 4 is sent to the second decomposition tank 5.
  A temperature sensor 321 for detecting the temperature of the liquid C to be treated heated by the heating means 3 is attached to the heater 32 or from the heater 32 to the first decomposition tank 4 (including the first decomposition tank 4). Provided in the flow path.
[0014]
  The first decomposition tank 4 is provided with one to a plurality of stages of catalyst layers 41 for contacting the liquid C to be treated. The one to a plurality of stages of catalyst layers 41 are filled with a single or a plurality of types of catalysts S in combination.
  Further, the first decomposition tank 4 is equipped with ultrasonic vibration means 42 for vibrating ultrasonic waves to the liquid C to be treated in the decomposition tank 4.
  Further, the first decomposition tank 4 is provided with ultraviolet irradiation means 43 for irradiating the liquid C to be treated in the decomposition tank 4 with ultraviolet rays.
  In addition, the first decomposition tank 4 is provided with a gas phase halogen thin film catalyst layer 44 such as a titanium oxide thin film layer for decomposing a very small amount of vapor phase volatile halogen generated in the decomposition tank 4 and communicating with the atmosphere. Yes.
  Further, the halogen ions of the liquid C to be processed decomposed in the first decomposition tank 4 at the final flow path position in the first decomposition tank 4 or at a position on the way from the first decomposition tank 4 to the second decomposition tank 5. A halogen ion concentration sensor 45 for detecting the concentration can be provided.
[0015]
  Similarly, the second decomposition tank 5 is provided with one to a plurality of stages of catalyst layers 51 for contacting the liquid C to be treated, and the one or more stages of catalyst layers 51 are single or plural kinds. The catalyst S is combined and filled.
  Further, the second decomposition tank 5 is provided with an ultrasonic vibration means 52 for exciting ultrasonic waves to the liquid C to be treated in the decomposition tank 5 and an ultraviolet irradiation means 53 for irradiating ultraviolet rays. ing.
  The second decomposition tank 5 is provided with a thin film catalyst layer 54 for a vapor phase halogen such as a titanium oxide thin film layer for decomposing a very small amount of vapor phase volatile halogen generated in the decomposition tank 5 and communicating with the atmosphere. .
  Further, a halogen ion concentration sensor 55 for detecting the halogen ion concentration of the liquid C to be processed decomposed in the second decomposition tank 5 is provided at the final flow path position in the second decomposition tank 5 or at a downstream position thereof. Yes.
  Further, an alkali tank 56a and a flow rate controller 56b are provided as an alkali injection means 56 for injecting an alkaline liquid into the second decomposition tank 5 and adding it to the liquid C to be treated. The flow rate regulator 56b is controlled by the controller 18 described later.
[0016]
  The liquid C to be treated that has passed through the second decomposition tank 5 is sent to the heat exchanger 31 by the transport pump 7 and the like, and after acting as a heat exchange medium, is sent to the neutralization tank 8.
  On the other hand, if the controller 18 described later determines that the liquid C to be processed in the second decomposition tank 5 is not sufficiently decomposed, the flow path of the liquid C to be processed is passed through a valve such as the three-way valve 6. It is also possible to switch to return to an appropriate flow path position upstream of the first decomposition tank 4, for example, upstream of the supply pump 1, and to be used for re-decomposition.
  An acid tank 81 is provided for the neutralization tank 8, and an appropriate amount of acid is supplied to the neutralization tank 8 through a flow rate regulator 82, thereby neutralizing the liquid C to be treated.
  Further, in order to detect the pH of the liquid C to be treated neutralized in the neutralization tank 8, a pH sensor 83 is provided in the final flow path position in the neutralization tank 8 or in the downstream position of the neutralization tank 8.
[0017]
  The liquid C to be treated that has been treated in the neutralization tank 8 is sent to the adsorption tower 9. The adsorption tower 9 is provided with an adsorption layer 91 made of an adsorbent such as activated carbon. If there is any halogenated hydrocarbon remaining in the liquid C to be treated, this is adsorbed and removed. The liquid C to be treated that has passed through the adsorption tower 9 is drained 10 or the like.
  A water vapor supply means 11 is provided for the adsorption tower 9. By sending water vapor from the water vapor supply means 11 to the adsorption tower 9 in a state where the adsorption treatment is stopped, the halogenated hydrocarbon adsorbed on the adsorption layer 91 is liberated and the adsorption layer 91 is regenerated. ing. The water vapor that has passed through the adsorption tower 9 is condensed by a condenser 12 and then recirculated to the inlet side of the supply pump 1 as the liquid B through a valve 13 or the like.
[0018]
  When the concentration of the halogenated hydrocarbon in the liquid C to be processed is low, the liquid C to be processed is sent to the pre-adsorption tower 15 through the switching valve 14 after passing through the filter 2 and adsorbent such as activated carbon. The amount of the liquid C to be processed is reduced by removing the halogenated hydrocarbons and discharging 16 by the adsorption layer 151 made of. The halogenated hydrocarbon trapped in the adsorption layer 151 is released by water vapor supplied from the water vapor supply means 11 at an appropriate interval, and is returned to the flow path before the heat exchanger 31 via the valve 17.
[0019]
  The operation control of the entire apparatus is performed by the controller 18. The controller 18 inputs information from

sensors

321, 45, 55, 83 and other sensors of each part of the apparatus, and instructs each part of the apparatus to perform a predetermined control operation based on a program stored in advance.
[0020]
  In the above, the stock solution A is a halogenated hydrocarbon solution itself or a solution containing a halogenated hydrocarbon as described above. Examples of the halogenated hydrocarbon include trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane. In addition, PCB, carbon tetrachloride, 1.2-dichloroethane, cis-1.2-dichloroethylene, 1.1.1-trichloroethane, 1.1.2-trichloroethane, 1.1-dichloroethylene, 1. Chlorinated hydrocarbons such as 1.3-dichloropropene, fluorine-based hydrocarbons such as Freon, iodine-based hydrocarbons, bromine-based hydrocarbons are targeted.
[0021]
  The liquid B is water, but water condensed with water vapor used for the regeneration of the adsorption layer 91 of the adsorption tower 9 is also used as the liquid B.
  The amount of the liquid B added to the stock solution A is adjusted so that the halogenated hydrocarbon concentration of the liquid C to be processed is in a predetermined concentration range. The concentration range can be determined appropriately for each type of halogenated hydrocarbon by experiments or the like. Of course, the halogenated hydrocarbon liquid itself can be used as the liquid C to be treated.
[0022]
  Although the heating of the liquid C to be treated by the heating means 3 is not necessarily required, it is desirable to heat the liquid C in order to promote good decomposition. The degree of heating can be, for example, 30 to 60 ° C., but may be in the range of 15 to 70 ° C. Depending on the type of halogenated hydrocarbon, the type of other catalyst, and the conditions of ultrasonic vibration, a preferable temperature range is adopted in advance through experiments or the like.
  The temperature detected by the temperature sensor 321 of the heater 32 is sent to the controller 18, and the controller 18 compares the preset temperature stored in advance with the controller 18 to control the heater 32 so that the temperature of the liquid C to be processed becomes the preset temperature. To do.
[0023]
  The catalyst S filled in the catalyst layer 41 provided in the first decomposition tank 4 is composed of a highly activated activated carbon as the main catalyst S and a highly active titanium oxide as the following catalyst S in a ratio of 3: 1. It is possible to fill the first stage of the catalyst layer 41 with highly activated activated carbon and to fill the second stage with highly active titanium oxide.
  Moreover, the frequency of the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration means 42 in the first decomposition tank 4 can be set to 20 to 60 kHz. Further, the output of the ultrasonic vibration can be set to 10 to 50 W, although there is a relationship with time.
  On the other hand, the catalyst S filled in the catalyst layer 51 provided in the second decomposition tank 5 is composed of highly active titanium oxide as the main catalyst S and active alumina as the subordinate catalyst S in a ratio of 3: 1. It is possible to fill the first stage of the catalyst layer 51 with highly active titanium oxide and to fill the second stage with activated alumina.
  Moreover, the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means 52 in the second decomposition tank 5 can be set to 100 to 500 kHz. Further, the output of ultrasonic vibration has a relationship with time, but can be set to 20 to 150 W.
  Furthermore, the wavelength of the ultraviolet irradiation by the ultraviolet irradiation means 43 and 53 in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 can be set to 150 to 300 nm.
  Of course, the catalyst S disposed in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is immersed in the liquid C to be sufficiently contacted with the liquid C to be processed. It is preferable to do this.
[0024]
  The catalyst S used in the catalyst layer 41 of the first decomposition tank 4 is the above-described highly activated activated carbon as the main catalyst S, but the subordinate catalyst S can be other than the above highly active titanium oxide. Similarly, the catalyst S used in the catalyst layer 51 of the second cracking tank 5 is the above-described highly active titanium oxide as the main catalyst S. However, the subordinate catalyst S may be other than the above activated alumina.
[0025]
  Further, it is possible to use a large amount of hydrophobic catalyst S in the catalyst layer 41 of the first decomposition tank 4 and use a hydrophilic catalyst S in the second decomposition tank 51. As described above, the first and second cracking

tanks

4 and 5 have different polarities of the catalyst S to be used, so that the first cracking tank 4 has hydrophobicity among the halogenated hydrocarbons. Those that are easily decomposed by the catalyst are effectively decomposed, and those that are easily decomposed by the hydrophilic catalyst are effectively decomposed in the second decomposition tank 5.
  Of course, a large amount of the hydrophilic catalyst S may be used in the first decomposition tank 4, and a large amount of the hydrophobic catalyst S may be used in the second decomposition tank 5.
[0026]
  Further, the catalyst S used in each of the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is not necessarily limited to the catalyst S limited as described above. That is, the catalyst S used in the first cracking tank 4 and the second cracking tank 5 is activated carbon such as highly activated activated carbon, titanium oxide such as highly active titanium oxide, alumina such as activated alumina, copper oxide, and nickel oxide. Any one or more of these can be used as active substances. Further, the catalyst S can be used in combination with other substances. The catalyst S is in the form of pellets or flakes and is used in layers.
  How to select and use the various catalysts S described above in the first cracking tank 4 and the second cracking tank 5 depends on the type of halogenated hydrocarbon contained in the liquid C to be treated and other conditions. An appropriate catalyst S and a combination thereof are determined in advance through experiments or the like.
  Of course, even if the first decomposition tank 4 does not add an alkaline solution, the first step is to first decompose relatively easily decomposed halogenated hydrocarbons in the liquid to be treated. Therefore, the type of the catalyst S that is suitable for the halogenated hydrocarbon that is easily decomposed is adopted. Further, in the second cracking tank 5, an alkaline liquid is also added to play a role of decomposing halogenated hydrocarbons that are relatively difficult to be decomposed. The type of S will be adopted.
[0027]
  In the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5, the catalyst layers 41 and 51 can be composed of a plurality of tanks divided into a plurality of stages. In this case, each stage tank is filled with a different catalyst S or the same type of catalyst S, and the liquid C to be treated is sufficient while moving through each stage tank without being short-circuited. In contact with the catalyst S and sufficient reaction time can be obtained.
[0028]
  The ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means 42 and 52 in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is not limited to the above 20 to 60 kHz and 100 to 500 kHz. The ultrasonic frequency generated by the ultrasonic vibration means 42 and 52 can be low frequency ultrasonic waves in the first decomposition tank 4 and high frequency ultrasonic waves in the second decomposition tank 5.
  By setting the frequency of ultrasonic vibration low in the first decomposition tank 4 and setting the frequency of ultrasonic vibration high in the second decomposition tank 5, the first decomposition tank 4 has a low frequency among the halogenated hydrocarbons. However, those that sufficiently decompose and react well at low frequencies are effectively decomposed. In the second decomposition tank 5, those that react weakly at low frequencies and those that react well at high frequencies are effectively decomposed. Is done. As a result, the various halogenated carbides in the liquid to be treated can be decomposed more reliably in the first and second decomposition tanks.
  Of course, the ultrasonic vibration frequency may be set higher in the first decomposition tank 4 and the ultrasonic vibration frequency may be set lower in the second decomposition tank 5. However, it is considered that the first decomposition tank 4 serves as a first-stage decomposition layer that first decomposes the halogenated hydrocarbons in the liquid C to be treated that are relatively easily decomposed. In general, ultrasonic waves having a low frequency are also used for ultrasonic vibration. On the other hand, in the second decomposition tank 5, ultrasonic waves having a high frequency are used for the purpose of decomposing halogenated hydrocarbons that are not easily decomposed.
[0029]
  The ultrasonic waves used in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 are not necessarily limited to the ultrasonic frequency and the catalyst S limited as described above. The frequency of the ultrasonic waves used in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is 10 to 500 kHz, and has been experimentally determined beforehand in relation to the type of halogenated hydrocarbon, the type of catalyst S, and other conditions. The range of frequencies where favorable resolution can be obtained can be defined.
  Of course, the output of ultrasonic vibration is also related to time, but in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5, it is not limited to the above 10-50W, 20-150W, In relation to the type of halogenated hydrocarbon, the type of catalyst S, and other conditions, an appropriate output range is obtained in advance by experiments.
  A plurality of ultrasonic vibration means 42 and 52 in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 are dispersed around the

decomposition tanks

4 and 5 so as to be able to efficiently vibrate the liquid C to be treated. Can be arranged.
[0030]
  The wavelength of ultraviolet irradiation used in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is 150 to 300 nm, and more preferably 200 to 250 nm, so that a better decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon can be expected. .
  Further, the output of the ultraviolet irradiation has a relationship with the irradiation time. In the first cracking tank 4 and the second cracking tank 5, in relation to the type of halogenated hydrocarbon, the type of the catalyst S, and other conditions, An appropriate output range is obtained in advance by experiments.
[0031]
  The alkaline liquid injected from the alkaline liquid injection means 56 into the second decomposition tank 5 and added to the liquid C to be treated can be, for example, an aqueous sodium hydroxide solution, but can also be other alkaline aqueous solutions. is there.
  The amount of alkali added is, for example, in the case of sodium hydroxide, the alkali concentration can be 0.1 to 30%. However, the concentration and temperature conditions of the halogenated hydrocarbon in the liquid C to be treated, the type of catalyst, Depending on the conditions of sonic excitation, an appropriate alkali concentration range is determined in advance by experiments.
[0032]
  The residence time of the liquid C to be treated in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 is, for example, 5 to 60 minutes or 5 to 100 minutes in each decomposition tank, but other appropriate time. Can do. In relation to other conditions, it is possible to predetermine the time and the optimum time required to reach a predetermined decomposition ratio by experiments or the like.
[0033]
  As described above, the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5 serve as a first-stage and second-stage decomposition tank, but need not necessarily exist in a pair. Depending on the type of halogenated hydrocarbon contained in the liquid C to be treated, a decomposition tank that does not include the alkali injection means 56 such as the first decomposition tank 4 may be provided alone. Moreover, you may make it provide the decomposition tank equipped with the alkali injection means 56 like the 2nd decomposition tank 5 independently.
  In the case of using one decomposition tank as described above, the catalyst S is any one of activated carbon such as highly activated activated carbon, titanium oxide such as highly active titanium oxide, alumina such as activated alumina, copper oxide, and nickel oxide. More than one type can be used as an active substance. Further, the catalyst S can be used in combination with other substances.
  How to select and use the above-mentioned various catalysts is determined in advance by experiments or the like in accordance with the type of halogenated hydrocarbon contained in the liquid C to be treated and other conditions. It will be.
  Further, in the case of using one decomposition tank, the frequency of ultrasonic waves is within the range of 10 to 500 kHz, and in advance in relation to the type of halogenated hydrocarbon, the type of catalyst S, and other conditions, by experiments and the like. A frequency having a preferable resolution is used.
  Further, in the case of using one decomposition tank, the wavelength of ultraviolet irradiation is in the range of 150 to 300 nm, in relation to the type of halogenated hydrocarbon, the type of catalyst S, and other conditions, by experiments and the like in advance. The one having a wavelength that can provide preferable decomposition is used.
  In the case of using one decomposition tank to which an alkaline solution is added, the alkaline solution can be, for example, a sodium hydroxide aqueous solution, but can also be another alkaline aqueous solution. The amount of alkali added is, for example, in the case of sodium hydroxide, the alkali concentration can be 0.1 to 30%. However, the concentration and temperature conditions of the halogenated hydrocarbon in the liquid C to be treated, the type of catalyst, Depending on the conditions of sonic excitation, an appropriate alkali concentration range is determined in advance by experiments.
[0034]
  The neutralization tank 8 can be divided into two or more chambers in consideration of sufficient mixing of the liquid C to be treated and acid and sufficient reaction time, and a pH sensor 83 is provided in the final stage. Can be arranged.
  The detection value by the pH sensor 83 is sent to the controller 18, and the controller 18 issues a control operation command to the flow rate regulator 82 of the acid tank 81 in accordance with the detection value.
[0035]
  The contact time between the adsorption layer 91 and the liquid C to be treated in the adsorption tower 9 is, for example, 30 minutes or longer, and the liquid to be treated is finally drained 10 by setting the liquid speed in the adsorption tower 9 to 10 m / Hr. The concentration of the halogenated hydrocarbon in C can be adjusted to be less than 1 ppm.
[0036]
  By the way, it has been conventionally known that a sound wave and an electromagnetic wave have a certain level of energy and exhibit a certain kind of chemical action and physical action with respect to exciting ultrasonic waves. Needless to say, ultrasonic waves are frequently used for the separation and cleaning of deposits using stirring, mixing, or vibration effects.
  In contrast, in the present invention, the application of ultrasonic waves to the decomposition reaction of liquids containing halogenated hydrocarbons is based on the knowledge that ultrasonic waves may function in special chemical reactions under certain conditions. As a result, a new function for promoting the reaction has been found and the present invention has been achieved.
  As for the irradiation of ultraviolet rays, when an attempt was made to apply ultraviolet irradiation to the decomposition reaction of a liquid containing a halogenated hydrocarbon, a function for promoting the reaction was newly found and the present invention was achieved.
  That is, regarding the C—Cl bond, it is found that the bond is broken by oscillating ultrasonic waves or ultraviolet rays in the presence of a catalyst or in the presence of a catalyst and an alkali to promote the decomposition of the halogenated hydrocarbon. In addition, they have also learned the role of ultrasonic waves and ultraviolet irradiation for the decomposition of other halogenated hydrocarbons, and as a result, the present invention has been completed.
[0037]
【Example】
  Using the apparatus as shown in FIG. 1, the following experiment was conducted using trichlorethylene used for metal cleaning, and a liquid C to be treated in which trichloroethylene dissolved in water and dichloromethane were dissolved.
  Solution to be treated C-Trichloroethylene 50ppm, Dichloromethane 100ppm aqueous solution
  First decomposition tank 4
      Volume: 0.100m³
      Processing temperature: 23-65 ° C
      Alkaline concentration: ~ 0.1% NaOH
      Residence time: 5-60 minutes
      Ultrasonic excitation frequency: 20-60 kHz
      Ultrasonic excitation output: 10-50W
      Catalyst: 1st layer—highly activated activated carbon 3
                            Second layer-highly active titanium oxide 1
      UV irradiation wavelength: 200 nm (representative wavelength)
      Ultraviolet irradiation output: 80W
  Second decomposition tank 5
      Volume: 0.100m³
      Processing temperature: 23-65 ° C
      Alkaline concentration: pH> 10
      Residence time: 5 to 100 minutes
      Ultrasonic excitation frequency: 100 to 350 kHz
      Ultrasonic excitation output: 20-150W
      Catalyst: First layer—Highly active titanium oxide 3
                            Second layer-activated alumina 1
      UV irradiation wavelength: 200 nm (representative wavelength)
      Ultraviolet irradiation output: 80W
  The decomposition rate of the halogenated hydrocarbon was evaluated based on the chlorine ion concentration in the liquid C to be treated. The passage time of the adsorption tower 9 was 10 m / hr, which was about 10 minutes.
[0038]
  An example of the result of the experiment is shown in Table 1 as test results 1 and 2. Moreover, the result when not using a catalyst on the same conditions is also shown.
  The residence time of 60 minutes in Table 1 is the total time in the first decomposition tank 4 and the second decomposition tank 5.
[0039]
[Table 1]

[0040]
  As seen from the experimental results shown in Table 1, it was confirmed that the halogenated hydrocarbon was efficiently decomposed by adding a catalyst, ultrasonic vibration, ultraviolet irradiation, and addition of an alkaline solution.
[0041]
【The invention's effect】
  The present invention comprises the above-described configuration and operation, and according to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to claim 1.AIn the first decomposition tank to which the liquid solution is not added, the halogenated hydrocarbons contained in the liquid to be treated can be decomposed relatively easily, and the alkali solution is further added. In the decomposition tank, it is possible to decompose the halogenated hydrocarbons of the kind not decomposed in the first decomposition tank, decomposition intermediate products thereof, and the like. Therefore, decomposition and detoxification of the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated can be more reliably performed in two stages.
  In particularOne cracking tank uses a lot of hydrophobic catalyst in the catalyst layer and lowers the ultrasonic frequency, and the other cracking tank uses a lot of hydrophilic catalyst in the catalyst layer and sets the ultrasonic frequency high. Therefore, the halogenated hydrocarbon that is easily decomposed by the hydrophobic catalyst and the halogenated hydrocarbon that is easily decomposed by the hydrophilic catalyst can be reliably decomposed and rendered harmless by the two decomposition tanks. In addition, two cracking tanks can be used to decompose halogenated hydrocarbons that react well at low frequencies, those that react well at low frequencies, and those that react weakly at low frequencies and those that react well at high frequencies. It can be reliably decomposed.
  Therefore, as a whole, various halogenated carbides in the liquid to be treated can be more effectively decomposed and detoxified.
  AlsoClaim 2According to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus described in the above,Claim 1In addition to the effects of the structure described in 1., the first decomposition tank uses a large amount of a hydrophobic catalyst without adding an alkaline liquid, and the second decomposition tank uses a large amount of a hydrophilic catalyst with an alkali liquid added. By the applied catalyst layer, it is possible to decompose halogenated hydrocarbons and reaction intermediate products of a type that are relatively difficult to decompose in the liquid to be treated under the vibration of high-frequency ultrasonic waves and ultraviolet irradiation.
  Therefore, the decomposition of various halogenated carbides in the liquid to be treated can be reliably and sequentially made harmless in the first and second decomposition tanks in order from those that are easily decomposed.
  AlsoClaim 3According to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus described in the above,Claim 1 or 2In addition to the effect of the configuration described in (1), in the first decomposition tank, an alkali solution is not added, and the highly activated activated carbon is the main catalyst, the vibration of the ultrasonic wave having a frequency of 20 to 60 kHz, and the wavelength of 150 to 300 nm. Under ultraviolet irradiation, it is possible to effectively proceed with the decomposition of halogenated hydrocarbons that are relatively easy to decompose under those conditions, and in the second decomposition tank, an alkaline solution is added, and highly active titanium oxide. Is the main catalyst, the decomposition of halogenated hydrocarbons and reaction intermediate products that were not decomposed in the first decomposition tank under the excitation of ultrasonic waves with a frequency of 100 to 500 kHz and the irradiation of ultraviolet rays with a wavelength of 150 to 300 nm Can be effectively advanced.
  As a result, various halogenated carbides contained in the liquid to be treated can be sequentially and reliably decomposed and rendered harmless in the first and second decomposition tanks.
  AlsoClaim 4According to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus described in the above,Any one of claims 1-3In addition to the effects of the configuration described in (1), the liquid to be treated can be preheated by the heating means, and the decomposition and detoxification of the halogenated hydrocarbon in the decomposition tank can be further promoted.
  AlsoClaim 5According to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus described in the above,Any one of claims 1-4In addition to the effects of the configuration described in (4), even if halogenated hydrocarbons may remain in the liquid to be treated after being decomposed without being completely decomposed, the residual halogenated hydrocarbons may be converted into activated carbon or the like. It can be adsorbed by the adsorption layer and removed from the liquid to be treated.
  AlsoClaim 6According to the halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus described in the above,Any one of claims 1-5In addition to the effects of the composition described in, the chlorinated halogenated hydrocarbons containing trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane, which have been widely used for industrial use, cause generation of harmful substances such as dioxins by thermal decomposition. It can be reliably decomposed and rendered harmless without using a large amount of energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to an embodiment of the apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Supply pump
  2 filters
  3 Heating means
  4 First decomposition tank
  5 Second decomposition tank
  6 Three-way valve
  7 Transport pump
  8 Neutralization tank
  9 Adsorption tower
  10 Drainage
  11 Water vapor supply means
  12 capacitors
  13 Valve
  14 selector
  15 Pre-adsorption tower
  16 Emission
  17 Valve
  18 Controller
  31 heat exchanger
  32 Heater
  41, 51 Catalyst layer
  42, 52 Ultrasonic vibration means
  43, 53 UV irradiation means
  44, 54 Gas phase halogen thin film catalyst layer
  45, 55 Halogen ion concentration sensor
  55 Halogen ion concentration sensor
  56 Alkaline injection means
  56a Alkali tank
  56b Flow controller
  81 acid tank
  82 Flow controller
  83 pH sensor
  91 Adsorption layer
  321 Temperature sensor
  A Stock solution
  B liquid
  C Liquid to be treated
  S catalyst

Claims

One or a plurality of catalyst layers for contacting with the liquid to be treated containing the received halogenated hydrocarbon are provided inside, and an ultrasonic vibration means for exciting ultrasonic waves to the liquid to be treated and ultraviolet light. An ultraviolet irradiation means for irradiating, a first decomposition tank for performing a decomposition reaction of the halogenated hydrocarbon in the liquid to be treated in the presence of a catalyst, under ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation, and received halogenation One or more stages of catalyst layers for contacting with the liquid to be treated containing hydrocarbon, and an ultrasonic vibration means for exciting ultrasonic waves to the liquid to be treated and an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays And an alkali injection means for adding an alkaline liquid to the liquid to be treated, and halogenation in the liquid to be treated that has passed through the first decomposition tank in the presence of the catalyst and alkali, and under ultrasonic vibration and ultraviolet irradiation. Carry out hydrocarbon decomposition reaction A decomposition treatment apparatus halogenated hydrocarbon with at least a 2 decomposition vessel,
In one cracking tank, a large amount of hydrophobic catalyst is used in the catalyst layer, and in the other cracking tank, a large amount of hydrophilic catalyst is used in the catalyst layer of the cracking tank. While making the polarity of the entire catalyst layer in the tank different, the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is lowered in one decomposition tank, and the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is reduced in the other decomposition tank. A halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus characterized by being set high .

In the first decomposition tank, a large amount of hydrophobic catalyst is used in the catalyst layer and ultrasonic waves with a low frequency are used. In the second decomposition tank, a hydrophilic catalyst is used in the catalyst tank and ultrasonic waves with a high frequency are used. The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to claim 1, which is used .

In the first decomposition tank, the highly activated activated carbon is the main catalyst, the ultrasonic frequency by the ultrasonic vibration means is 20 to 60 kHz, and in the second decomposition tank, the highly active titanium oxide is the main catalyst, and the ultrasonic vibration means. 3. The halogenated carbonization according to claim 1, wherein the frequency of the ultrasonic wave is from 100 to 500 kHz, and the wavelength of ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation means in the first and second decomposition tanks is from 150 to 300 nm. Hydrogen decomposition equipment.

The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising heating means for preheating the liquid to be treated before sending it to the decomposition tank .

Neutralization tank for neutralizing the liquid to be processed through the decomposition tank, and adsorption for removing the remaining halogenated hydrocarbons by passing the liquid to be processed through the neutralization tank through an adsorption layer such as activated carbon. A halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a tower .

The halogenated hydrocarbon decomposition treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the halogenated hydrocarbon is a chlorinated halogenated hydrocarbon containing trichloroethylene, tetrachloroethylene, or dichloromethane .