JP5138711B2 - 廃油中のリン酸エステル除去装置及びpcbを含有する廃油の処理システム - Google Patents
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ところで、その使用の後は、廃油としてドラム缶などで保管されている。
また、水熱酸化分解装置で廃油中のPCBを分解する際には、予めリン酸エステルを除去するので、リン酸エステルのアパタイト化が生じることがないので、絶縁油や潤滑油の水熱分解反応が効率的に行うことができる。
図1に示すように、廃油中のリン酸エステル除去装置10は、リン酸エステル12を含む廃油13を保管する保管タンク11と、該保管タンク11からラインL1により送給されたリン酸エステル12を含む廃油13を所定量供給する供給タンク14と、前記供給タンク14からラインL2により送給された廃油13に水供給タンク15からの水16を混合する撹拌手段17を備えた混合タンク18と、前記水16が混合された廃油13をラインL3により送給され、乳化液19とする乳化手段(例えばラインミキサなど)20と、前記乳化手段20を所定温度に加温する加温部21と、前記乳化液19中のリン(P)又はリン酸(H3PO4)を分析する分析部22と、前記乳化液19を混合タンク18に戻す循環ラインL4と、前記分析部22の結果に基づき乳化液19を静置させ、油層23と水層24とに分離する静置タンク25と、前記油層23中の固形分を除去するフィルタ26と、前記フィルタ26通過後のリン酸エステル12が除去処理された処理廃油27を貯蔵する貯蔵タンク28と、前記水層24のリン酸を除去する廃水処理部29とを具備するものである。
なお、図1中、符号V1、V2は切り替え弁、P1〜P3は送給ポンプ、ラインL5〜L8は送給ラインを各々図示する。
なお、リン酸エステル12の含有量が少ない場合には、添加量を下げるようにしている。
ここで、乳化を促進させるために、水16を供給する代わりに水蒸気を供給するようにしてもよい。
このラインミキサは、加水分解を効率的に処理するために微細な乳化液19とすることができる。
なお、ラインミキサ以外の乳化手段20としては、流体に高いシェアーを与えることが出来る攪拌手段であればいずれでも良いが、例えば、回転ミル、羽回転型、超音波振動式などを例示することができる。
なお、下記[化1]では、リン酸エステルとして、TCP(トリクレジルホスフェート)を例にしている。反応式に示すように、加水分解によりTCP(トリクレジルホスフェート)が分解され、Pをリン酸(H3PO4)として無機化させている。
加水分解が進行しない間は、循環ラインL4を用いて、混合タンク18へ戻し、再度乳化手段20による乳化を繰り返すようにしている。
ここで、所定の濃度としては、例えば潤滑油に10%以下のリン酸エステルが含まれている場合には、乳化液19の水中におけるリン酸(H3PO4)の割合が、20%程度以上となった場合に、加水分解が進行し、油層23から水層24へ移行が完了したと判断する。
これに対し、油中におけるリン(P)の割合の場合には、10〜100ppm程度となった場合に、加水分解が進行し、油層23から水層24へ移行が完了すると判断する。
この判断は、両方おこなってもよいし、いずれか一方であってもよい。
この静置タンク25で所定時間静置させて、油層23と水層24とに分離させる。
ここで、フィルタ26としては、油層23中に微量に残存するリン酸エステルを効率的に除去させるために、金属フィルタ(例えば鉄系メッシュフィルタなど)を用いて、金属(鉄)にリンを付着除去するようにしている。
リン酸を固定処理する廃水処理部には、例えばCa、Mg、Na、Alのいずれかを少なくとも含む固形吸着剤を充填した無機充填槽を有してなり、リン酸を金属塩で固定化(例えばアパタイト(Ca5(PO4)3(F,Cl,OH))を生成)するようにしている。その後pH調整槽においてpHを調整して後、外部へ排出する。
図2に示すように、廃油中のリン酸エステル除去装置を備えた廃油の処理システム100は、実施例1に係る廃油中のリン酸エステル除去装置10と、PCBを水熱酸化分解処理する水熱酸化分解装置120とを具備するものである。
ここで、水熱酸化分解装置120の概略構成は、リン酸エステルが除去された処理廃油27、油(反応促進用)31、水酸化ナトリウム(NaOH)32、純水33及び酸素(O2 )34を投入する筒形状の一次反応塔101と、分解処理反応を完結させる二次反応塔107と、冷却器108および反応器の減圧弁109を備えている。また、減圧弁109の下流には、排水(H2O,NaCl)114と排気ガス(CO2)112とに分離する気液分離器110が配置されている。なお、上記二次反応器107は必要に応じて省略することもできる。
12 リン酸エステル
13 廃油
16 水
18 混合タンク
19 乳化液
20 乳化手段(例えばラインミキサなど)
21 加温部
22 分析部
23 油層
24 水層
25 静置タンク
26 フィルタ
27 処理廃油
29 廃水処理部
30 判定部
Claims (7)
- リン酸エステルを含む廃油を所定量供給する供給タンクと、
前記供給タンクから供給された廃油に水タンクからの水を混合する混合タンクと、
前記水が混合された廃油を乳化手段に送給する送給ラインと、
前記水が混合された廃油を乳化液として、加水分解によりリン酸エステルを加水分解する乳化手段と、
前記乳化手段を加温する加温部と、
前記乳化液中のリン(P)又はリン酸(H3PO4)を分析する分析部と、
前記乳化液を混合タンクに戻す循環ラインと、
前記分析部の結果に基づき乳化液を静置させ、油層と水層とに分離する静置タンクと、
前記油層中の固形分を除去するフィルタと、
前記水層のリン酸を除去する廃水処理部とを具備することを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項1において、
前記水の添加量が10重量%以下であることを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項1又は2において、
前記加温部の加温温度は80〜100℃であることを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、
静置タンクを乳化手段の後段に設け、
前記循環ラインの送液を静置タンク側へ切り替える切替弁と、
乳化液の送液を、静置タンク側へ切り替える操作を行う判定部とを設けてなり、
前記分析部で乳化状態を分析し、水中のリン酸濃度又は油中のリン酸エステルの濃度が、所定濃度となった場合に、加水分解が終了したと判断し、静置タンクへ送液を切替弁で切替る操作を、前記判定部で行うことを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一つにおいて、
前記廃水処理部が、Ca、Mg、Na、Alのいずれかを少なくとも含む固形吸着剤を充填した無機充填槽を有してなり、リン酸を金属塩で固定化することを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つにおいて、
前記廃油がポリ塩化ビフェニル(PCB)を含有することを特徴とする廃油中のリン酸エステル除去装置。 - 請求項6の廃油中のリン酸エステル除去装置と、
リン酸エステルが除去された廃油中のポリ塩化ビフェニル(PCB)を分解処理する水熱酸化分解装置とを具備することを特徴とするポリ塩化ビフェニル(PCB)を含有する廃油の処理システム。
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