JPH0257977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業界で広く発生する有機物を含有
した排ガス、特に疎水性有機物及び微生物によつ
て分解される親水性有機物質を含有する排ガスの
効果的な処理方法に関する。 〔従来の技術〕 半導体工場から排出される排ガスの中には、フ
エノール、メチルエチルケトン、イソプロピルア
ルコール等の親水性有機物及びトリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン等の疎水性有機物を同
時含んだものが存在することは知られている。又
広く他の産業界においてもこの様な親水性有機物
及び疎水性有機物を同時に含有する排ガスが存在
し、その処理方法の確立が望まれている。従来、
この様な排ガスの処理方法としては、排ガスを吸
収液と気液接触させる湿式吸収方法及び白金等の
触媒中で焼却する触媒燃焼方法及び重油等の燃料
と同時に焼却する直接燃焼方法及び活性炭等の吸
着能を有する固体（以後「吸着剤」と云う）を用
いた乾式吸着方法等さまざまな方法が行なわれて
きた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの処理方法はいずれも以下の問
題をかかえている。すなわち、ランニングコスト
の点で最も有利な湿式吸収方法では疎水性有機物
の吸収効率が極端に低く、また吸収液の頻繁な交
換と使用済の吸収液の処理が不可欠である。触媒
燃焼方法及び直接燃焼方法では、排ガスにトリク
ロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの塩素
含有有機物が含まれている場合には燃焼により塩
化水素ガス等が発生し、装置の腐食が著しい事に
加え排ガス中に新たに発生した塩化水素ガス等の
二次処理が必要である。又これらの燃焼による処
理方法の場合、燃料消費によるランニングコスト
の高騰とともに、天然界の酸素の消費と熱の放出
が甚しく、全地球規模でみた場合の新たな公害と
言つても過言ではない。加えて触媒燃焼方法の場
合では前記塩化水素ガスによる触媒の劣化が急速
に進むために、上記の燃料以外のランニングコス
トの高騰も問題である。乾式吸着方法では排ガス
にフエノールが含まれる場合には吸着剤表面に吸
着したフエノールが重合してこれが吸着剤表面を
覆い、吸着能を悪化させるのみならず、脱着を充
分に行なうことが困難となり、ひいては吸着剤の
劣化を早めることになる。またこの方法では、脱
着再生の際に使用した水蒸気を冷却することによ
つて親水性有機物を高濃度に含む水溶液と疎水性
有機物からなる有機溶媒の混合した再生凝縮液が
発生する。この廃液は静置することによつて水溶
液層と有機溶媒層との２ないし３層に分離する。
この場合有機溶媒層に含まれる有機物はフエノー
ル等の一部の親水性有機物とジクロロベンゼンな
どの疎水性有機物との混合物であり、利用価値が
低いものとなる。又水溶液層は高濃度の親水性有
機物を含むために、二次処理が必要となる。この
ように従来方法では、排ガスの処理効率及び経済
面での欠点が多い。 本発明の目的は前記従来技術の欠点を解消し、
清浄な処理ガスを経済的に得ることのできる排ガ
スの処理方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、疎水性有機物質及び親水性有機物質
を含む排ガスを、前記親水性有機物の全部もしく
は一部を分解し得る微生物を含む循環洗浄水と気
液接触させることにより、前記排ガスに含まれる
親水性有機物質を前記洗浄水中に移行せしめた
後、前記洗浄水中において微生物により前記親水
性有機物質を分解し、更に前記気液接触後も排ガ
ス中に残存する疎水性有機物の除去を目的として
活性炭のような吸着剤と接触させることにより前
記排ガスに含まれる疎水性有機物質を前記排ガス
中から除去することを特徴とする排ガスの処理方
法である。望ましくは吸着剤には繊維状活性炭等
のような再生可能なものを使用し、吸着剤の脱着
再生に水蒸気を使用する。 〔作用〕 本発明方法を用いた場合、吸着剤への親水性有
機物の吸着が極めて少なく脱着に用いた水蒸気を
冷却して得られる再生凝縮液は、親水性有機物濃
度が極めて低く、疎水性有機物と水のみであるた
め、静置後にできる層構造の界面の境界は明確で
あり、疎水性有機物は比較的高い純度で回収でき
る。また再生凝縮水の水溶液層部分は微生物を含
む前記洗浄水へ流入させる事で、流入後含まれて
いる親水性有機物質を微生物によつて分解する事
が容易である。又副次的効果として凝縮水を利用
する事によつて冬期でも循環洗浄水の水温を微生
物の生育し易い25度〜35度に保つ事が容易とな
る。 本発明方法を用いることによつて、これまで一
括除去が困難であつた排ガスに含まれる疎水性有
機物と親水性有機物との除去が可能となるにとど
まらず、疎水性有機物を吸着剤で除去するにあた
つて親水性有機物の吸着が極めて少ないために脱
着工程からの疎水性有機溶媒の回収が極めて有効
に行なえ、且つ微生物によつて分解される親水性
有機物は分解処理できる利点がある。 〔構成の詳細な説明〕 以下図面を用いて本発明の構成を更に詳細に説
明する。第１図は本発明に係る排ガスの処理方法
の一例を示す構成図である。 第１図において、疎水性有機物及び親水性有機
物を含む排ガス１は、気液接触部２へ入り、ここ
で循環洗浄水槽３より送られてきた前記親水性有
機物の全部もしくは一部を分解できる微生物を含
む循環洗浄水４と接触する。前記気液接触部２に
は例えば充填剤、多孔板などを備えた気液接触塔
を用い、前記循環洗浄水４は気液接触塔上部で例
えばノズルを備えた放出口からシヤワー状に放出
され、前記排ガス１と気液接触を行なう。前記気
液接触部２において排ガス１に含まれていた親水
性有機物は、前記循環洗浄水４へ吸収される。ま
た前記気液接触部２には、望ましくは前記気液接
触後の排ガスに混入したダスト、ヒユームなどの
飛沫を除去するための例えば波状板などを用いた
気液分離装置を設ける。 前記気液接触部２で前記排ガス１と気液接触し
た後の吸収済循環洗浄水５は循環洗浄水槽３へ流
入する。前記循環洗浄水槽３では前記循環洗浄水
４に含まれている微生物が前記親水性有機物の全
部もしくは一部を分解し、最終的には水・二酸化
炭素などへと変換する。 本発明における微生物とは原生動物、酵母を含
む真菌類、細菌類などの混合体からなる排水処理
における活性汚泥の様な生物群を指す。 前記気液接触部２を通過した親水性有機物質を
除去した後の疎水性有機物含有排ガス６は、次に
内部に活性炭等の吸着剤を備えた吸着部７に入
る。前記排ガス６は前記吸着部７において吸着剤
と接触し、前記排ガス６に含まれる疎水性有機物
は吸着剤へ吸着する。このとき例えば排ガスにフ
エノールが含まれていると、吸着剤、特に活性炭
にフエノールが吸着後に重合をし、そのフエノー
ルの重合体が活性炭表面を覆つてしまい脱着が困
難となり、活性炭の不活性化も速くなるという問
題がでてくる。また、親水性有機物がイソプロピ
ルアルコールなどのようなフエノールなどによる
重合を起こさせない物質の場合でも活性炭へ吸着
し、活性炭の吸着能を著しく低下させる。本発明
においては、排ガスにフエノールなどの親水性有
機物が含まれている場合でも、排ガスを吸着剤と
接触させる以前にフエノールなどを吸収し分解す
る循環洗浄水と気液接触させフエノールなどを除
去するために、この重合反応による前記問題点を
回避することができると同時に、吸着剤と接触す
る排ガス中の有機物濃度は前記気液接触によつて
低下しているため、吸着剤が飽和に達するまでの
時間が長くなり、そのため脱着頻度が小さくなり
脱着に用いる蒸気等の使用量を低減することがで
きる利点もある。 吸着剤としては一般に活性炭、ゼオライト、シ
リカゲルなどが用いられるが、体積当りの表面積
の大きさや再生の容易さから、本発明では望まし
くは活性炭を用いる。また活性炭にも形状によつ
て粉状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭に別け
られるが、気体との接触効率、取り扱い易さ、再
生の容易さから繊維状活性炭を用いることがより
望ましい。 前記吸着部７の内部は、例えば吸着剤として粒
状活性炭を用いる場合では粒状活性炭を充填し、
例えば吸着剤として繊維状活性炭を用いる場合で
は布もしくは和紙状の構造をした繊維状活性炭を
前記排ガス６が通過するように備えるなどして、
前記排ガス６が吸着剤全体と接触する構造をと
る。前記吸着部７を通過したガスは、清浄ガス８
となり大気に放出される。 また前記吸着部７に備えた吸着剤の吸着能力が
限界に近づくと、吸着した有機物質を脱着し吸着
剤の再生を行なう必要がある。そのために連続的
に排ガスの処理を行なう場合、前記吸着部７は２
室以上に別かれている必要があり、１室で脱着を
行なつている時には他の室で吸着を行ない、これ
を交互に切り換え連続的に処理を行なう。 脱着は吸着剤に吸着した有機物を吸着剤から取
り除き、吸着剤を再生する目的で行なう。吸着剤
として活性炭を用いる場合には普通脱着には水蒸
気を使用する。水蒸気を活性炭に通過させた後に
活性炭を乾燥する。 本発明方法においても脱着の際には前記吸着部
７の全部もしくは一部の室へ水蒸気９を吹き込む
ことによつて行なう。前記水蒸気９は前記脱着
後、前記吸着剤に吸着していた疎水性有機物等と
水蒸気との混合ガス１０となり、前記吸着部７を
出る。その後前記混合ガス１０は冷却部１１に入
り、ここで冷却されて凝縮し混合の液体である凝
縮液１２となり凝縮液槽１３へ流入する。 前記凝縮液槽１３へ流入した前記凝縮液１２は
槽内で比重の差により１層以上の疎水性有機溶媒
層と水溶液層とに分離する。この疎水性有機容媒
層は本発明方法によれば親水性有機物の混入が少
ないため純度が高く付価価値が高い。前記水溶液
層は分離後に凝縮水溶液１４として前記循環洗浄
水槽３へ流入し、溶解している親水性有機物の全
部もしくは一部を前記洗浄水４に含まれる微生物
によつて分解する。 〔実施例〕 次に本発明の一実施例を詳細に説明する。 第１図に示した本発明の構成フローに従い、半
導体工場から排出されるフエノール、イソプロピ
ルアルコール、メチルエチルケトン、トリクロロ
エチレン、テトラクロロエチレンを含む排ガスの
処理を行なつた。気液接触部２には、３段の多孔
板（有効直径100φ、開孔率35％）と、その上部
に気液分離のための波形板（板間隔15mm）を備え
た直径100φの円柱状の塔を用いた。吸着部７は
２室を設け、１室で脱着を行なつている時にはも
う１室で吸着を行なうようにダンパーで自動切り
換えし、各室にはフエルト状に加工した繊維状活
性炭を円筒多重巻状（圧さ10mm、長さ1000mm、直
径200mm）に重ねた吸着剤を備え、前記気液接触
後の排ガスが円筒の内部から外部へと通過し吸着
を行なつた。各室の吸着と脱着とは10分間隔で行
ない、脱着の際には摂氏約120度、２気圧の水蒸
気を円筒形の吸着剤の外部から内部へ通過するよ
うに１m³／minで６分間流した。吸着部７を通過
した水蒸気は水冷式冷却塔を通し、発生した有機
溶媒と水溶液の混合媒体とを凝縮液槽１３へ流入
した。この混合した液体は凝縮液槽１３内で２層
に分離し、水溶液層部分を循環洗浄水槽３へ混入
した。前記半導体工場からの排ガスの通風処理量
は約１m³／min、気液接触部２で用いる循環洗浄
水量は0.5m³／min、循環洗浄水４の総容量は200
で実験を行なつた。循環洗浄水４には約２ケ月
間フエノールで馴養した活性汚泥（MLSS 2500
mg／、PH7.2）を用いた。ガスに含まれる有機
物の分析は、フエノールについては４−アミノア
ンチピリン法、フエノール以外はガスクロマトグ
ラフ法で行なつた。 以上の条件で実験を連続的に行ない、実験開始
後60日目における原排ガス及び気液接触部通過後
の排ガス及び吸着部通過後の排ガスに含まれる各
有機物質の濃度を第１表に示す。

〔発明の効果〕

以上のように本発明方法によれば、これまで一
括除去が困難であつた排ガスに含まれる疎水性有
機物と親水性有機物との除去が可能となるのみな
らず、微生物によつて分解される親水性有機物は
同時に分解処理され、かつ純度の高い疎水性有機
物が回収できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排ガスの処理方法の構成
図である。 １……排ガス、２……気液接触部、３……循環
洗浄水槽、４……循環洗浄水、７……吸着部、８
……清浄ガス、９……水蒸気、１３……凝縮液
槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成分として少なくとも親水性有機物と疎水性
   有機物とを含有する排ガスの処理方法において、
   前記親水性有機物の全部もしくは一部を分解し得
   る微生物を含有する洗浄水と前記排ガスとを気液
   接触させ、前記親水性有機物を前記洗浄水へと移
   行した後に前記微生物により分解する工程と、前
   記気液接触後の前記疎水性有機物排ガスを、吸着
   性を有する固体に接触せしめることによつて前記
   気液接触後排ガスに残存する成分を吸着除去する
   工程と、前記吸着性を有する固体に吸着した排ガ
   ス成分を水蒸気にて脱着し、前記脱着に用いた水
   蒸気を冷却して得られる凝縮液のうち水溶液層部
   分を前記洗浄水へ混合する工程とからなることを
   特徴とする有機物排ガスの処理方法。