JP4178908B2 - 廃液処理方法およびこれを用いた廃液処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属部品洗浄装置で使用されているトリクロロエチレン、ドライクリーニング装置で使用されているテトラクロロエチレンなどの塩素系有機溶剤を使用する過程において発生する排ガス中、もしくは廃液中に含まれる塩素系有機溶剤を、選択的に分離し、光触媒により分解し、無害化する廃液処理方法およびこれを用いた廃液処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塩素系有機溶剤は、優れた洗浄性、安定性、不燃性を有することから、優秀な洗浄剤として広く用いられてきた。
近年、大気汚染防止法において、塩素系有機物が有害大気汚染物質として、優先取得物質、自主管理物質に指定されて以来、ドライクリーニング装置などの洗浄装置から排出される廃液、排ガス中に含有される塩素系有機物の排出量を、水質汚濁防止法に定められている排出基準値（テトラクロロエチレン、０．１ｍｇ／リットル以下）以下に抑えるための方法として、活性炭での吸着処理方法や、加熱蒸発処理方法などの手法が用いられてきた。
【０００３】
図６は、従来の廃液処理装置の一例を模式的に示す説明図である。
図６において、符号１は、溶剤分離部を示し、矢印は塩素系有機溶剤の流通方向を示す。溶剤分離部１は、廃液供給管路２を介するかまたは直接に、気化処理部３に接続されている。さらに、気化処理部３には、曝気後の排水を排出する排水管路９が接続されている。
また、溶剤分離部１は、気化ガス供給管路４を介して、光酸化分解処理部５に接続されており、光酸化分解処理部５は、分解生成ガス供給管路６を介して、後処理部７に接続されている。さらに、後処理部７には、後処理後の水や二酸化炭素を含む無害な空気の排出管路１０が接続されている。
この廃液処理装置は、これらの溶剤分離部１、気化処理部３、光酸化分解処理部５、後処理部７を制御する制御部８などを備えたものである。
【０００４】
溶剤分離部１は、廃液中に微小な粒状態で分散している塩素系有機溶剤を選択的に吸着する。次いで、溶剤分離部１で吸着されない塩素系有機溶剤を含む廃液が、気化処理部３において、曝気方式によって気化処理され、ここで気化された塩素系有機ガスを含む気化ガスは、再び溶剤分離部１を通過する。この気化ガスは、溶剤分離部１を通過する時に、溶剤分離部１に吸着された塩素系有機溶剤を気化して、これら全ての気化ガスが、気化ガス供給管路４を通って光酸化分解処理部５に導入される。次いで、この気化ガスが、光酸化分解処理部５で光酸化分解され、光酸化分解反応によって生じた塩素系ガスなどを含む分解生成ガスが、分解生成ガス供給管路６を通って後処理部７に導入され、後処理部７において吸着、吸収、中和され、無害な塩類へと変換され、排水処理または排気処理がなされる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１３４６１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドライクリーニング装置から排出される廃液には、塩素系有機溶剤以外に、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質が含まれていることがある。これらの物質が、気化処理部３において塩素系有機溶剤と共に気化され、気化ガス供給管路４を通って光酸化分解処理部５に導入されると、光酸化分解処理部５における塩素系有機ガスの分解処理能力が低下し、塩素系有機ガスが分解されないまま大気中に放出されるという問題があった。また、光酸化分解処理部５における塩素系有機ガスの分解処理能力が低下するに伴なって、処理効率も低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、塩素系有機ガスの分解処理能力を維持し、処理効率に優れた廃液処理方法およびこれを用いた廃液処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、廃液を分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を分離部材に選択的に吸着させることにより吸着分離する溶剤分離過程と、溶剤分離処理後の廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第１の気化処理過程と、第１の気化処理において気化されなかった廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第２の気化処理過程と、第１の気化処理過程により気化された気化ガスを導入して、水道水中を通過させ、塩素系有機溶剤以外の物質を水中に捕集する捕集過程と、前記捕集過程により捕集されなかった塩素系有機ガスを光酸化分解する光酸化分解処理過程と、光酸化分解処理によって生成した分解生成ガスを、吸着、吸収、中和する後処理過程とを有する廃液処理方法によって解決できる。
前記第２の気化処理過程を、前記第１の気化処理過程の後段、かつ前記光酸化分解処理過程の前段に設けることが好ましい。
前記溶剤分離過程を、廃液を撥水性および親油性もしくは親油性の多孔質材からなる分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を吸着する過程とすることが好ましい。
前記第１の気化処理過程および前記第２の気化処理過程を、曝気方式とすることが好ましい。
前記第１の気化処理過程を、前記多孔質材からなる分離部材が吸着した塩素系有機溶剤を気化する過程を含むことが好ましい。
前記第１の気化処理過程における気化処理を、前記第２の気化処理過程において発生する塩素系有機ガスを含む空気によって行なうことが好ましい。
前記第２の気化処理過程において、常に新鮮な空気で気化処理を行なうことが好ましい。
【０００９】
また、前記課題は、廃液を分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を分離部材に選択的に吸着させることにより吸着分離する溶剤分離部と、溶剤分離処理後の廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第１の気化処理部と、第１の気化処理部において気化されなかった廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第２の気化処理部と、第１の気化処理により気化された気化ガスを導入して、水道水中を通過させ、塩素系有機溶剤以外の物質を水中に捕集する捕集部と、前記捕集部中で捕集されなかった塩素系有機ガスを光酸化分解する光酸化分解処理部と、光酸化分解処理によって生成した分解生成ガスを、吸着、吸収、中和する後処理部と、これら各部の動作を制御するシーケンサーを有する制御部とを備えた廃液処理装置によって解決できる。
前記後処理部には、該後処理部内の処理剤の濃度を一定に保つための処理剤供給部が接続されていることが好ましい。
前記第２の気化処理部および前記後処理部には、処理済液排出部が接続されていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の廃液処理装置の一例を模式的に示す説明図である。
図１において、符号１１は、溶剤分離部を示し、矢印は液体および気体の流通方向を示す。溶剤分離部１１は直接、第１の気化処理部１２に接続されている。溶剤分離部１１は、第１の気化処理部１２と別体としてもよいが、この例では第１の気化処理部１２内の前段の廃液経路中に一体に設けられている。
第１の気化処理部１２は、第１の廃液供給管路１３および第１の気化ガス供給管路１４を介して、第２の気化処理部１５に接続されている。溶剤分離部１１は、第２の気化ガス供給管路１６を介して、捕集部１７に接続されている。捕集部１７は、第２の廃液供給管路１８を介して、第２の気化処理部１５に接続されている。捕集部１７は、第３の気化ガス供給管路１９を介して、光酸化分解処理部２０に接続されている。捕集部１７には、第２の気化ガス供給管路１６および第２の圧縮空気供給管路３５を介して、第２の圧縮空気供給部３６が接続されている。捕集部１７には、この内部に水道水を供給するための水道水供給管路３７が接続されている。光酸化分解処理部２０は、分解生成ガス供給管路２１を介して、後処理部２２に接続されている。
【００１１】
また、第２の気化処理部１５は、第３の廃液供給管路２４を介して処理済液排出部２６に接続されている。後処理部２２は、二酸化炭素を含む無害な空気の排出管路２５を介して処理済液排出部２６に接続されている。処理済液排出部２６には、無害な空気を大気中に排出する排気管路２７および無害な排水を排出する排水管路２８が接続されている。後処理部２２には、処理剤供給管路２９を介して、処理剤供給部３０が接続されている。溶剤分離部１１は、廃液供給管路３１を介して、廃液供給部３２に接続されている。第２の気化処理部１５には、第１の圧縮空気供給管路３３を介して、第１の圧縮空気供給部３４が接続されている。
さらに、この例の廃液処理装置には、これら各部の動作を制御するシーケンサーを有する制御部（図示略）が設けられている。
【００１２】
以下、本発明の廃液処理方法を説明する。
まず、ドライクリーニング装置などの洗浄装置から排出され、廃液供給部３２内に集められた廃液が、廃液供給部３２内に設けられた廃液供給ポンプ（図示略）などによって、廃液供給管路３１を介して溶剤分離部１１に供給され、溶剤分離部１１において、廃液中に微小な粒状態で分散している塩素系有機溶剤が選択的に吸着される。
【００１３】
次いで、溶剤分離部１１で吸着されない塩素系有機溶剤を含む廃液が、第１の気化処理部１２において、曝気方式によって気化処理される。次いで、第１の気化処理部１２において気化されなかった塩素系有機溶剤を含む廃液が、第１の廃液供給管路１３を介して第２の気化処理部１５に供給され、第２の気化処理部１５において、曝気方式によって気化処理される。第１の気化処理部１２には、廃液供給管路３１から溶剤分離部１１を通って新たな廃液が供給される。
【００１４】
溶剤分離部１１の後段の第１の気化処理部１２および第２の気化処理部１５における廃液の気化処理は、第１の圧縮空気供給部３４から第１の圧縮空気供給管路３３を介して常に供給されている新鮮な空気によって行なわれる。
すなわち、まず、第１の圧縮空気供給部３４から、第１の圧縮空気供給管路３３を介して、第２の気化処理部１５に常に供給されている新鮮な空気によって、第２の気化処理部１５内の廃液に含まれる塩素系有機溶剤が気化される。次いで、第２の気化処理部１５で気化した塩素系有機ガスを含む空気が、第１の気化ガス供給管路１４を介して、第１の気化処理部１２に供給され、この塩素系有機ガスを含む空気によって、第１の気化処理部１２内の廃液に含まれる塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質が気化される。ここで気化された塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を含む気化ガスは、再び溶剤分離部１１を通過する。この気化ガスは、溶剤分離部１１を通過する時に、溶剤分離部１１に吸着された塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を気化して、これら全ての気化ガスが、第２の気化ガス供給管路１６を通って捕集部１７に導入される。
【００１５】
次いで、捕集部１７において、塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質の気化ガスを、捕集部１７内の水道水中を通過させて、水に溶解し易いイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を水道水に溶解する。これにより、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質が水道水で捕集され、これらの物質が、捕集部１７の後段の光酸化分解処理部２０内に供給されない。
また、捕集部１７には、水道水供給管路３７を介して水道水が供給される。捕集部１７内への水道水の供給（交換）は、所定量のイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を捕集した後、あるいは所定の時間経過後に行なう。
【００１６】
次いで、捕集部１７において、捕集されたイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質および気化処理によって気化されなかった塩素系有機溶剤を含む水溶液を、第２の廃液供給管路１８を介して、第２の気化処理部１５に供給する。
【００１７】
次いで、第２の気化処理部１５において、第２の気化処理部１５内の廃液に含まれる塩素系有機溶剤が新鮮な空気により気化され、塩素系有機ガスのみが、第１の気化ガス供給管路１４を介して第１の気化処理部１２に供給され、第１の気化処理部１２内の廃液、溶剤分離部１１に吸着されている溶剤を気化し、第２の気化ガス供給管路１６を介して捕集部１７に供給される。
次いで、第２の気化処理部１５内のイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を含む廃液を、第３の廃液供給管路２４を介して、処理済液排出部２６に導入する。
【００１８】
捕集部１７において塩素系有機溶剤以外の物質が捕集された気化ガスは、第３の気化ガス供給管路１９を介して光酸化分解処理部２０に供給された塩素系有機ガスが、光酸化分解処理部２０において光酸化分解される。
【００１９】
次いで、光酸化分解処理部２０における光酸化分解反応によって生じた塩素系ガスなどを含む分解生成ガスが、分解生成ガス供給管路２１を通って後処理部２２に導入され、後処理部２２において吸着、吸収、中和され、無害な塩類へと変換される。
また、後処理部２２には、光酸化分解処理部２０から供給される塩素系ガスなどを含む分解生成ガスを、吸収、吸着、中和するための所定量のアルカリ性イオン水などからなる処理剤が、処理剤供給管路２９を介して、処理剤供給部３０から供給される。
【００２０】
次いで、処理済液排出部２６において、第２の気化処理部１５から第３の廃液供給管路２４を介して導入されたイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を含む廃液は、後処理部２２から排出管路２５を介して導入された塩素系有機溶剤を含まない無害なガスで再度曝気され、無害なガスは排気管路２７から排気処理され、無害な排水が排水管路２８から排水処理される。
ここで、廃液とは、無害化するために本発明の廃液処理装置に投入される被処理溶液を示し、排水とは、該廃液処理装置によって無害化処理が施され、装置外に排出される処理済溶液を示す。
【００２１】
以下、図２〜図５を用いて、本発明の廃液処理装置の一例について説明する。図２は、本発明の廃液処理装置の一部を透視図とした概略正面図である。図３は、本発明の廃液処理装置の一部を透視図とし、該透視図の一部を断面図とした概略側面図である。図４は、本発明の廃液処理装置の一部を透視図とした概略平面図である。図５は、光酸化分解処理部の構造を簡略化して示した概略断面図である。
【００２２】
図２〜図４において、溶剤分離部１１には、多孔質材からなる分離部材４２が収められている。
図２に示すように、この溶剤分離部１１は、曝気槽４０内の上部に設けられた分離槽４１の内部に、顆粒状の多孔質材からなる分離部材４２を充填した構造となっている。
【００２３】
分離槽４１は、直径３〜１５ｃｍ程度、高さ３〜１０ｃｍ程度であり、その外径が曝気槽４０上部の内径にほぼ等しい円筒状でかつ、上部と底部は網状の容器であり、耐食性、耐薬品性、撥水性などに優れたフッ素系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン系樹脂などの高分子物質またはステンレスなどを素材としたもの、あるいはこれらの素材を槽内壁にコーティングしたステンレス製のものなどが用いられる。
【００２４】
分離槽４１内に充填される分離部材４２としては、廃液中の塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を選択的に吸着することができる活性炭、ゼオライトあるいは、撥水性および／または親油性の樹脂の焼結体などからなる多孔質材が挙げられる。なかでも、好ましくは、撥水性および／または親油性の樹脂の焼結体からなる多孔質材が用いられる。
分離部材４２は連続気孔を有しており、その孔径が１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとなっており、空孔率が５〜５０％、好ましくは１０〜３０％となっている。
また、分離部材４２の形状は、１〜１０００ｍｍ^３の容積に相当する球形、円柱形、樽形、棒状となっている。
分離部材４２は、その自重に相当する量の塩素系有機溶剤を吸着することが可能である。したがって、想定される塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質の一回分の処理量に応じて、適宜、多孔質材の使用量を決定すればよい。
本発明の廃液処理装置で処理される廃液は、曝気槽４０上部の中央より廃液が溶剤分離部１１に供給される。廃液が分離部材４２内を通過する時に、廃液に含まれる微小な粒状態の塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質が選択的に吸着される。
【００２５】
なお、溶剤分離部１１は、上記のように分離槽４１に顆粒状の分離部材４２を充填したものに限らず、膜状、板状、格子状などの分離部材４２のみからなるものであってもよい。
このような膜状、板状、格子状の分離部材４２の大きさは、曝気槽４０の大きさに応じて適宜決定されるが、その厚みは０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍとなっている。
【００２６】
分離部材４２に用いられる撥水性および／または親油性の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）などが挙げられる。また、フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられる。本発明で用いられる撥水性および／または親油性の樹脂としては、平均分子量１０万〜５００万のＵＨＰＥが好ましい。
【００２７】
第１の気化処理部１２として、曝気処理部が用いられている。この曝気処理部は、曝気槽４０の上部に、廃液を注入するための廃液入口部４３と、曝気後のガスを排出するための気化ガス出口部（図示略）と、曝気槽４０の下部に、曝気処理後の廃液を第２の気化処理部１５に排出するための第１の廃液供給管路１３と、第２の気化処理部１５から送入される圧縮空気、および第２の気化処理部１５で気化された塩素系有機ガスを送入するための第１の気化ガス供給管路１４とを設けたものである。
【００２８】
曝気槽４０は、直径３〜１５ｃｍ程度、高さ１０〜３０ｃｍ程度の略円柱状の圧力容器であり、耐食性、耐薬品性、撥水性などに優れたフッ素系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン系樹脂などの高分子物質を素材としたもの、あるいはこれらの素材を槽内壁にコーティングしたものなどが用いられる。
また、曝気槽４０の内部には、曝気効率を向上させるために、図示略の噴流式、プロペラ式などの攪拌装置が設けられている。
また、曝気槽４０内の液量は、曝気槽４０の外側面の中間部に設けられた液面センサ４４によって、検出できるようになっている。これにより、曝気槽４０内の液量は、一定に保たれるようになっている。
【００２９】
廃液入口部４３は、廃液供給管路（図示略）を介して、別途設けられた廃液供給部（図示略）に接続されている。
廃液供給部の廃液槽は、容積が２０リットル以下の耐食性、耐薬品性、撥水性などに優れたフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂などの高分子物質またはステンレスなどの素材を用いた容器、あるいはこれらの素材を槽内壁にコーティングしたステンレス製容器などからなっている。また、この廃液槽には、ドライクリーニング装置などの洗浄装置の水分離器から導入された排水管路が、直接、あるいは、ごみ除去用フィルターを介して接続されている。さらに、この廃液槽には、廃液の上下限を検出するための液面センサが設けられている。
また、この廃液槽内または槽外には、廃液供給ポンプが設けられており、後述する制御部からの信号を受けて、廃液槽から廃液供給管路および廃液入口部４３を介して、溶剤分離部１１に廃液を供給するようになっている。また、廃液供給ポンプの出口には、曝気処理中の空気圧により、曝気ガスが廃液槽内に逆流しないように逆止弁が設けられている。なお、逆止弁の替わりに電磁バルブを使用してもよい。また、廃液供給ポンプとして、家庭用の風呂水汲み上げ用ポンプなどを用いてもよい。
【００３０】
第１の廃液供給管路１３は、第１の気化ガス供給管路１４を兼ねており、これは、廃液チューブと圧縮空気導入チューブを兼ねる中間チューブとなっている。また、第１の気化ガス供給管路１４には、曝気効率を向上させるために、曝気槽４０内の底部に設けられた、散気管または散気板からなる散気部４５が接続されている。さらに、曝気槽４０の外面底部の、第１の廃液供給管路１３が接続されている部分には、曝気の流量を検出するエア流量検出センサ４６が設けられている。
また、第１の廃液供給管路１３および第１の気化ガス供給管路１４を兼ねる中間チューブには、電磁バルブ（図示略）が接続されており、曝気槽４０における廃液の排出と曝気槽５３からの圧縮空気の送入を切り換えられるようになっている。
【００３１】
上記の気化ガス出口部は、第２の気化ガス供給管路（図示略）を介して、捕集部１７に接続されており、曝気処理後の気化ガスを、捕集部１７に排出できるようになっている。また、第２の気化ガス供給管路は、耐食性に優れたフッ素系樹脂やポリエチレン系樹脂、ナイロン系樹脂などの高分子物質で形成されている。
【００３２】
また、第１の気化処理部１２は、曝気処理後の気化ガスが分離部材４２を通過する時に、分離部材４２に吸着した塩素系有機溶剤およびイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を気化して、これらの物質を含む空気を、捕集部１７に供給できるようになっている。
【００３３】
捕集部１７は、捕集槽４７内に気化ガス供給管４８、４９が設けられた構造となっている。
捕集槽４７は、直径３〜１５ｃｍ程度、高さ３〜１０ｃｍ程度であり、曝気槽４０と同様な材料で形成されている。
【００３４】
捕集槽４７内には、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの水に溶解し易い物質を溶解して、捕集するために水道水が充填されている。
また、捕集槽４７内への水道水の供給は、水道水供給管路（図示略）を介して行なわれる。捕集槽４７内の液量は、捕集槽４７の外側面の中間部に設けられた液面センサ５０によって、検出できるようになっている。これにより、捕集槽４７内の液量は、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質の一回の捕集に必要な量が一定に保たれるようになっている。
また、捕集槽４７内への水道水の供給（交換）は、所定量のイソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を捕集した後、あるいは所定の時間経過後に行なう。このとき、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質および微量の塩素系有機溶剤を含む廃液が、捕集液出口部５１から、第２の廃液供給管路１８を介して、第２の気化処理部１５に導入される。
【００３５】
また、気化ガス供給管４８、４９は、気化ガス入口５２に接続されている。気化ガス入口５２には、溶剤分離部１１から導出されている第２の気化ガス供給管路（図示略）が接続されている。
また、第２の気化ガス供給管路には、第２の圧縮空気供給管路３５を介して、第２の圧縮空気供給部３６が接続されている。第２の圧縮空気供給部３６としては、家庭用水槽などに使用される散気用ポンプを用いることができる。第２の圧縮空気供給部３６から気化ガス供給管４８、４９を介して、捕集槽４７内に送入された圧縮空気により、槽内の水を排出し易くしている。
【００３６】
第２の気化処理部１５として、第１の気化処理部１２と同様に曝気処理部が用いられている。この曝気処理部は、曝気槽５３内に圧縮空気供給管５４、５５が設けられた構造となっている。
曝気槽５３は、直径３〜１５ｃｍ程度、高さ３〜１０ｃｍ程度であり、曝気槽４０と同様な材料で形成されている。
【００３７】
また、曝気槽５３の上部には、圧縮空気供給口５６が設けられ、この圧縮空気供給口５６には、第１の圧縮空気供給管路３３を介して第１の圧縮空気供給部３４が接続されている。廃液入口（図示略）には、曝気槽４０から導出されている第１の廃液供給管路１３および第１の気化ガス供給管路１４を兼ねる中間チューブ、および捕集槽４７から導出されている第２の廃液供給管路１８が接続されている。第１の廃液供給管路１３から曝気槽５３内に廃液が供給され、第１の気化ガス供給管１４（第１の廃液供給管路１３と同一）から曝気槽５３で気化された気化ガスが排出される。
【００３８】
第１の圧縮空気供給部３４としては、家庭用水槽などに使用される散気用ポンプを用いることができる。第１の圧縮空気供給部３４から圧縮空気供給口５６を介して、曝気槽５３内に常に送入される新鮮な圧縮空気により、曝気槽５３内の廃液に含まれる塩素系有機溶剤を曝気して、気化し、気化した塩素系有機溶剤を、第１の気化ガス供給管路１４を介して第１の気化処理部１２に送入し、その後、溶剤分離部１１、捕集部１７を通じて、光酸化分解処理部２０に排出する。
【００３９】
第２の気化処理部１５から第１の気化処理部１２に導入された気化ガスおよび圧縮空気により、曝気槽４０内の塩素系有機溶剤、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質が曝気処理され、気化される。
また、第１の気化処理部１２によって曝気処理された気化ガスが、溶剤分離部１１を通過する時に、分離部材４２に吸着した塩素系有機溶剤、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を気化して、塩素系有機溶剤、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を含む空気を、捕集部１７に供給できるようになっている。
【００４０】
さらに、曝気槽５３の外面底部には、処理済液排出口５７および第３の廃液供給管路（図示略）が接続され、気化処理後の廃液を処理済液排出部２６に排出できるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、光酸化分解処理部２０は、第３の気化ガス供給管路１９から供給された気化ガスが流通し、その上部および下部がガス流通管路接続固定部６４に固定されたガス流通管路５８内に、ガス中の塩素系有機物を光酸化分解させる光触媒顆粒体５９が充填された光触媒反応部６０と、光触媒顆粒体５９に紫外線光を照射する紫外線光源６１を有する人工光照射部６２と、反射板６３とを備え、図４に示すように、人工光照射部６２が、光触媒反応部６０に対向するように配置されたものである。
【００４２】
上部側のガス流通管路接続固定部６４には、１本目の直線管路５８ａに連結された曝気ガス供給口６５が設けられ、４本目の直線管路５８ａに連結された分解生成ガス排出口６６が設けられている。
また、ガス流通管路５８は、鉛直方向上下に走行し、図５に示すように、４本の直管状の直線管路５８ａが、８〜３５ｍｍのピッチ間隔で同一鉛直面上に並列され、相隣接する直線管路５８ａ同士が、上部側および下部側のガス流通管路接続固定部６４内部で接続部材５８ｂを介して連結されている。このように、ガス流通管路５８は、４本の直線管路５８ａが直列に連結されて、長い一つの流路を形成している。なお、図５中の矢印は、ガス流通管路５８内を流通する塩素系有機物の流通経路を示している。
【００４３】
直線管路５８ａの素材としては、紫外線光などの人工光や自然光の透過可能なのものが用いられ、ホウケイ酸ガラス、合成樹脂などの透明材料が使用可能である。
この直線管路５８ａの内径は、５〜３０ｍｍ、好ましくは８〜１６ｍｍ程度とされる。内径が５ｍｍ未満であると、ガス流通管路５８内に充填される光触媒顆粒体５９の充填量が少なくなるため、光酸化分解処理効率が低下し、また、内径が小さいことによるガス流量の減少のために、処理量が低下する。また、内径が３０ｍｍを超えると、紫外線光源６１から照射された光が直線管路５８ａの中心付近まで届き難くなり、光触媒顆粒体５９の受光効率が低下するため、光酸化分解処理効率が低下する。
【００４４】
また、直線管路５８ａの長さは、２００ｍｍ〜８００ｍｍの範囲となるように構成され、紫外線光源６１の長さと等しくなるように設定されるのが好ましい。これにより、光触媒顆粒体５９に、紫外線光源６１からの紫外線光を、光触媒反応部６０の全長にわたって均一に照射することができ、光酸化分解処理効率を向上させることができる。
【００４５】
光触媒顆粒体５９としては、塩素系有機ガスや塩素系ガスなどを吸着する無機物粉体と、光触媒粒子とを、混合してなるものが用いられる。
光触媒粒子としては、光、例えば、近紫外線の照射により活性化され、これに接触する有機物の光酸化分解反応を促進することができるものが用いられ、具体的には、ＴｉＯ_２、ＣｄＳ、ＳｒＴｉＯ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３などが挙げられる。これらの中でも、性能に優れ、安価なコストのＴｉＯ_２が最も好適に用いられる。
【００４６】
無機物粉体の具体例としては、例えば、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、石灰、カオリンクレー、ワラストナイト、タルク、ネフェリンシナイト、ゼオライト、活性炭などが挙げられ、これらの中の１種または２種以上が混合して用いられる。
【００４７】
光触媒顆粒体５９における光触媒粒子の含有量は、１０〜９５重量％、好ましくは３０〜７０重量％程度、さらに好ましくは４０〜６０重量％程度とされる。含有量が１０重量％未満であると、光酸化分解処理能力が低下し、塩素系有機ガスが未分解のまま排出される可能性がある。含有量が９５重量％を超えると、光触媒顆粒体５９の塩素系有機ガス吸着保持力が低下し、高濃度の塩素系有機ガスが短時間で投入された場合に、塩素系有機ガスが捕捉されずに、未分解のまま排出されるおそれがある。
【００４８】
また、光触媒顆粒体５９は、粒状に圧縮成形したものが好適に用いられる。光触媒顆粒体５９の具体的な形状としては、球状、樽状、短棒状、楕円球状、タブレット状（略円柱状）などが挙げられる。また、光触媒顆粒体５９には、穴を形成してもよいし、表面突起を形成してもよい。
【００４９】
光触媒顆粒体５９の粒径は、１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ程度であり、その平均粒径は、４〜８ｍｍ程度、好ましくは５〜７ｍｍ程度である。粒径が１ｍｍ未満であると、目詰まりを生じ易くなり、光触媒反応部６０におけるガス流通量が減少するため、光酸化分解処理効率が低下する傾向にあり、２０ｍｍを超えると光触媒顆粒体５９の比表面積（単位重量当たりの表面積）が小さくなり、また、紫外線光源６１から照射された光がガス流通管路５８の中心まで届き難くなり、光触媒顆粒体５９の受光効率が低下するため、光酸化分解処理効率が低下する傾向にある。
【００５０】
直線管路５８ａを連結する接続部材５８ｂは、直線管路５８ａの端部同士を連結する本体部と、本体部に取り付け可能な蓋部と、環状シール材であるＯリングとから概略構成されている。
接続部材５８ｂの本体部は、直線管路５８ａの端部が挿入される開口部が設けられた直方体状の部材であり、この開口部に挿入された直線管路５８ａ、５８ａの一方から他方に、本体部内に設けられた流路（図示略）を介して通気できるように構成されている。
上記の流路の内壁面は、耐食性、耐薬品性などに優れたフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂などの高分子物質によってコーティングされているか、あるいは、本体部そのものが、耐食性、耐薬品性に優れたハステロイなどの金属もしくはフッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ＰＰＳなどの高分子物質によって形成されていることが望ましい。
【００５１】
接続部材５８ｂの本体部の開口部の周縁には、開口端に向かって徐々に拡径するＯリング設置用テーパ部が形成されており、このテーパ部と直線管路５８ａとの間に、Ｏリングが設置されるようになっている。
接続部材５８ｂの蓋部には、直線管路５８ａ、５８ａが挿通する挿通孔が設けられており、蓋部は、本体部の開口端に当接した状態で、本体部に止め付けられている。
Ｏリングは、テーパ部と直線管路５８ａの隙間において、本体部、蓋部および直線管路５８ａ外面のいずれにも当接した状態で設置されている。Ｏリングは、本体部と蓋部とによって圧縮され、弾性変形した状態となっていることが好ましく、ゴムなどの弾性材料からなるものが用いられる。
【００５２】
また、本体部は、直線管路５８ａが長手方向に移動可能となるように、上端側の開口部の開口径と挿通孔の開口径とが、直線管路５８ａの外径よりも大きくなるように構成されている。
また、直線管路５８ａの交換を、蓋部を外すことなく容易に行なうことができるように、直線管路５８ａを上端方向に移動させると、下端側が蓋部の上面から離れ、直線管路５８ａを傾斜できるように構成されており、直線管路５８ａの下端側が蓋部と本体部とに長さＡだけ挿入され、かつ、直線管路５８ａの上端部と本体部内流路の最奥部とが距離Ｂだけ離れているとすると、Ｂ＞Ａとなるように構成されている。
また、直線管路５８ａが挿入される長さＡが上端側と下端側とで均等となるように、下端側の本体部の直線管路５８ａの挿通孔には、直線管路５８ａが長さＡ以上挿入されないように、直線管路５８ａの外径よりも小さい段部が設けられている。
【００５３】
人工光照射部６２は、光触媒反応部６０の正面側および背面側に設けられており、光触媒反応部６０と対向するように配列された２本の直管状の紫外線光源６１と、紫外線光源を固定する矩形板状の矩形ホルダ６７とを備えたものである。紫外線光源６１は、光触媒反応部６０全体に均一に紫外線光を照射できるように鉛直方向に配置されている。
このような紫外線光源６１としては、汎用のエキシマランプやブラックライトなどが用いられる。
【００５４】
また、光触媒反応部６０と人工光照射部６２とを取り囲むように、反射板６３が設けられている。この反射板６３は、紫外線光源６１が点灯した時に、紫外線光源６１から反射板６３に照射された光を高い効率で反射し、光触媒顆粒体５９に照射することができるように、かつ、光が外部に漏れないように構成されており、図４に示すように水平面での断面形状が六角形となるように設置されていることが好ましい。
反射板６３としては、アルミニウム、ステンレス、銅などを素材とし、表面が滑らかで、かつ、放熱性に優れたものが用いられる。
捕集部１７から第３の気化ガス供給管路１９および曝気ガス供給口６５を介して光酸化分解処理部２０に導入された塩素系有機物が、光酸化分解処理部２０で分解処理されて生じた分解生成ガスは、分解生成ガス排出口６６および分解生成ガス供給管路２１を介して、後処理部２２に導入される。
【００５５】
後処理部２２は、後処理槽６８に、処理剤供給口６９と、分解生成ガス入口部７０と、処理ガス排出口７１とが設けられた構造となっている。
処理剤供給口６９は、処理剤供給管路（図示略）を介して、処理剤供給部（図示略）に接続されている。また、分解生成ガス入口部７０は、分解生成ガス供給管路２１に接続されている。さらに、分解生成ガス入口部７０には、後処理槽６８内に設けられた分解生成ガス供給管７２、７３が接続されている。また、後処理後のガスを排出するための処理ガス排出口７１には、排出管路２５が接続されている。
【００５６】
後処理槽６８は、容量が１０〜３０リットル程度の容器であり、耐食性に優れたポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂などを素材とする容器、またはこれらの素材を内壁面に被覆した容器などが用いられる。
後処理槽６８には、分解生成ガス入口部７０より供給される分解生成ガスを、吸収、吸着、中和するための処理剤が注入されている。
処理剤としては、例えば、亜硫酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸カルシウム、石灰、アンモニア、苛性ソーダ、アルカリイオン水、水などの中から選択される１種または２種以上を含むアルカリ性イオン水などが用いられる。
これらの処理剤の形態は、液相に限らず、粉体状の流動床であっても良く、また、それらの複合形であっても構わない。
【００５７】
また、分解生成ガス供給管路２１、排出管路２５、分解生成ガス入口部７０、処理ガス排出口７１、処理液排出口７９、分解生成ガス供給管７２、７３は、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂などの耐食性、耐薬品性などに優れた高分子物質によって形成されていることが望ましい。
【００５８】
後処理槽６８内の液量は、後処理槽６８の外側面の中間部に設けられた液面センサ７６によって、検出できるようになっている。これにより、後処理槽６８内の液量が、一定に保たれるようになっている。
また、後処理槽６８内の処理剤は、処理剤供給管路を介して、処理剤供給部から供給される。
また、所定量の分解生成ガスを、吸収、吸着、中和した後、あるいは所定の時間経過後に、処理剤を処理液排出口７９および排出管路を介して処理済液排出部２６に排出し、その後、所定量の処理剤を後処理槽６８内へ供給するようになっている。
【００５９】
また、廃液処理装置の本体には、処理済液排出部２６が設けられており、この処理済液排出部２６は、処理液曝気槽８８、排気管路８９、排水管路８１、後処理ガス供給管８２、８３からなっている。排水管路２８に設けられた電磁バルブを開くと処理済液が、自重により処理済液貯留槽（図示略）に排出されるようになっている。
また、処理済液貯留槽は、常に満タンの状態を保ち、オーバーフローした廃液が自然に排出されるようになっており、かつ処理済液の濃度確認を常時できるようになっている。
【００６０】
また、廃液処理装置を構成する各部を制御する制御部７７が、カバー７８に覆われて、紫外線光源６１による発熱の影響を受けないように、光触媒反応部６０に隣接して設けられている。
制御部７７は、漏電ブレーカー、シーケンサー、ポンプ用コンセント、紫外線光源点灯用インバーター回路から概略構成されている。制御部７７は、溶剤分離部１１、第１の気化処理部１２、第２の気化処理部１５、捕集部１７、光酸化分解処理部２０、後処理部２２、処理済液排出部２６、処理剤供給部３０などの廃液処理装置全体を制御する機能を有しており、シーケンサーにより、自動運転が可能となっている。
【００６１】
このような構造の廃液処理装置にあっては、廃液中に微小に分散した塩素系有機溶剤を溶剤分離部１１によって分離し、第１の気化処理部１２および第２の気化処理部１５によって廃液中の塩素系有機溶剤を気化し、この気化した塩素系有機溶剤のガスを光酸化分解処理部２０によって光酸化分解し、これによって生じた塩素系ガスを含む分解生成ガスを後処理部２２によって無害な塩類に変換することができるように構成されている。したがって、処理後の排液、排ガス中に含まれる塩素系有機物、および２次副産物である塩素系ガスの排出量を、水質汚濁防止法に定められている排出基準値内に抑制することができ、最終的に排水中に含まれる塩素系有機溶剤の濃度が０ｐｐｍに限りなく近付き、無害化された排水が排出されるから、環境汚染の抑制に貢献し得るものである。
【００６２】
また、ドライクリーニング装置などからの廃液中に含まれる塩素系有機物を、溶剤分離部１１で吸着し、第１の気化処理部１２および第２の気化処理部１５において気化してから、光酸化分解処理部２０において光酸化分解するように構成されているため、廃液をそのまま光酸化分解させる場合よりも、光酸化分解処理効率を向上させることができ、処理に要する時間やコストを削減できるものである。
【００６３】
また、捕集部１７において、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を完全に捕集し、廃液中から除去することができるから、これらの物質が光酸化分解処理部２０に導入されることがなくなり、光酸化分解処理部２０における塩素系有機ガスの光酸化分解処理能力が低下することがない。
さらに、この例の廃水処理装置では、第２の気化処理部１５における気化処理に用いられる空気、および第２の気化処理部１５で気化された塩素系有機ガスによって、第１の気化処理部１２における気化処理を行うから、気化処理効率に優れている上に、装置を簡略化することができる。
また、塩素系有機溶剤の気化処理を２段階で行なうから、廃液中に含まれる塩素系有機溶剤を完全に気化して塩素系有機ガスとし、光酸化分解処理部２０に導入することができる。したがって、廃液を完全に無害化して、排水処理または排気処理することができる。
【００６４】
また、曝気処理により気化した気化ガスにより、分離部材４２に吸着している塩素系有機溶剤を気化し、さらに、曝気槽４０内の圧力によって、気化ガスを第２の気化ガス供給管路１６へ排出することができ、エネルギーを有効に利用することができるものである。このような作用により、分離部材４２は塩素系有機溶剤で飽和することなく再生され、繰り返し溶剤分離を行うことができるものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の廃液処理方法によれば、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、界面活性剤などの物質を完全に捕集し、廃液中から除去することができるから、塩素系有機ガスの光酸化分解処理能力が低下することがない。また、塩素系有機溶剤の気化処理を２段階で行なうから、廃液中に含まれる塩素系有機溶剤を完全に気化して塩素系有機ガスとし、光酸化分解処理過程に導入することができる。したがって、廃液を完全に無害化して、排液、排ガス中に含まれる塩素系有機物、および２次副産物である塩素系ガスの排出量を、容易に排出基準値内に抑制することができる。さらに、第２の気化処理過程における気化処理に用いられる空気、および第２の気化処理過程で気化された塩素系有機ガスによって、第１の気化処理過程における気化処理を行うから、気化処理効率に優れている上に、装置を簡略化することができる。
【００６６】
また、本発明の廃液処理装置によれば、第２の気化処理部における気化処理に用いられる空気、および第２の気化処理部で気化された塩素系有機ガスによって、第１の気化処理部における気化処理を行うから、装置を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の廃液処理装置の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】 本発明の廃液処理装置の一例を示し、一部を透視図とした概略正面図である。
【図３】 本発明の廃液処理装置の一例を示し、一部を透視図とし、該透視図の一部を断面図とした概略側面図である。
【図４】 本発明の廃液処理装置の一例を示し、一部を透視図とした概略平面図である。
【図５】 光酸化分解処理部の構造を簡略化して示した概略断面図である。
【図６】 従来の廃液処理装置の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１１・・・溶剤分離部、１２・・・第１の気化処理部、１３・・・第１の廃液供給管路、１４・・・第１の気化ガス供給管路、１５・・・第２の気化処理部、１６・・・第２の気化ガス供給管路、１７・・・捕集部、１８・・・第２の廃液供給管路、１９・・・第３の気化ガス供給管路、２０・・・光酸化分解処理部、２１・・・分解生成ガス供給管路、２２・・・後処理部、２４・・・第３の廃液供給管路、２５・・・排出管路、２６・・・処理済液排出部、２７・・・排気管路、２８・・・排水管路、２９・・・処理剤供給管路、３０・・・処理剤供給部、３１・・・廃液供給管路、３２・・・廃液供給部、３３・・・第１の圧縮空気供給管路、３４・・・第１の圧縮空気供給部、３５・・・第２の圧縮空気供給管路、３６・・・第２の圧縮空気供給部、３７・・・水道水供給管路、４０・・・曝気槽、４１・・・分離槽、４２・・・分離部材、４３・・・廃液入口部、４４・・・液面センサ、４５・・・散気部、４６・・・エア流量検出センサ、４７・・・捕集槽、４８，４９・・・気化ガス供給管、５０・・・液面センサ、５１・・・捕集液出口部、５２・・・気化ガス入口、５３・・・曝気槽、５４，５５・・・圧縮空気供給管、５６・・・圧縮空気供給口、５７・・・処理液排出口、５８・・・ガス流通管路、５８ａ・・・直線管路、５８ｂ・・・接続部材、５９・・・光触媒顆粒体、６０・・・光触媒反応部、６１・・・紫外線光源、６２・・・人口光照射部、６３・・・反射板、６４・・・ガス流通管路接続部、６５・・・曝気ガス供給口、６６・・・分解生成ガス排出口、６７・・・矩形ホルダ、６８・・・後処理槽、６９・・・処理剤供給口、７０・・・分解生成ガス入口部、７１・・・処理ガス排出口、７２，７３・・・分解生成ガス供給管、７６・・・液面センサ、７７・・・制御部、７８・・・カバー、７９・・・処理液排出口、８１・・・排水管路、８２，８３・・・後処理ガス供給管路、８８・・・処理液曝気槽、８９・・・排気管路

Claims (10)

1. 廃液を分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を分離部材に選択的に吸着させることにより吸着分離する溶剤分離過程と、溶剤分離処理後の廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第１の気化処理過程と、第１の気化処理において気化されなかった廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第２の気化処理過程と、第１の気化処理過程により気化された気化ガスを導入して、水道水中を通過させ、塩素系有機溶剤以外の物質を水中に捕集する捕集過程と、前記捕集過程により捕集されなかった塩素系有機ガスを光酸化分解する光酸化分解処理過程と、光酸化分解処理によって生成した分解生成ガスを、吸着、吸収、中和する後処理過程とを有することを特徴とする廃液処理方法。
2. 前記第２の気化処理過程を、前記第１の気化処理過程の後段、かつ前記光酸化分解処理過程の前段に設けることを特徴とする請求項１記載の廃液処理方法。
3. 前記溶剤分離過程を、廃液を撥水性および親油性もしくは親油性の多孔質材からなる分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を吸着する過程とすることを特徴とする請求項１または２記載の廃液処理方法。
4. 前記第１の気化処理過程および前記第２の気化処理過程を、曝気方式とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の廃液処理方法。
5. 前記第１の気化処理過程を、前記多孔質材からなる分離部材が吸着した塩素系有機溶剤を気化する過程を含むことを特徴とする請求項３または４記載の廃液処理方法。
6. 前記第１の気化処理過程における気化処理を、前記第２の気化処理過程において発生する塩素系有機ガスを含む空気によって行なうことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の廃液処理方法。
7. 前記第２の気化処理過程において、常に新鮮な空気で気化処理を行なうことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の廃液処理方法。
8. 廃液を分離部材に接触し、廃液中の塩素系有機溶剤を分離部材に選択的に吸着させることにより吸着分離する溶剤分離部と、溶剤分離処理後の廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第１の気化処理部と、第１の気化処理部において気化されなかった廃液中に残存する塩素系有機溶剤を気化する第２の気化処理部と、第１の気化処理により気化された気化ガスを導入して、水道水中を通過させ、塩素系有機溶剤以外の物質を水中に捕集する捕集部と、前記捕集部中で捕集されなかった塩素系有機ガスを光酸化分解する光酸化分解処理部と、光酸化分解処理によって生成した分解生成ガスを、吸着、吸収、中和する後処理部と、これら各部の動作を制御するシーケンサーを有する制御部とを備えたことを特徴とする廃液処理装置。
9. 前記後処理部には、該後処理部内の処理剤の濃度を一定に保つための処理剤供給部が接続されていることを特徴とする請求項８記載の廃液処理装置。
10. 前記第２の気化処理部および前記後処理部には、処理済液排出部が接続されていることを特徴とする請求項８または９記載の廃液処理装置。

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