JPS5879583A - 排水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有害化合物を含有する排水の処理方法に関し、
特に、揮発性の有害物質を含有する排水の焼却処理方法
に関する。

一般に、有機あるいは無機化合物を含有する排水の処理
方法としては、活性汚泥法、吸着法、限外ろ適法等を挙
げることができる。しかしながら、原排水の有するＣ０
Ｄ（化学的酸素要求量）゛が数千〜数十万ｐｐｍと高い
場合には、こｎらの方法を行うために、排水を希釈して
濃度を下げる必要がちシ、設備費および運転費の点にお
いて不利である。こ、のような場合の排水の処理方法と
しては、焼却処理方法が有効であると考えら扛ている。

排水を焼却処理する場合には、省エネルギーおよび運転
費節減の見地から、焼却に必要な補助燃料の消費量を極
力低く抑えることが重要な゛要件であｇｏこのため、焼
却に先だって排水を可能な限シ濃縮し、焼却炉に持ち込
む水分を減少することが行わｎている。濃縮操作は常圧
法あるいは減圧法により行わｎるが、いす扛の場合にお
いても、°排水中に有機あるいは無機の揮発性有害物質
を含有している場合には、蒸発蒸気中にその一部が水分
の蒸発とともに混入する。

したがって、と扛をこのまま蒸気として大気に放出すｔ
ば、あるいは凝縮させて放流す扛ば、二次公害をひき超
すことになるので、この場合には何らかの処理が別途必
要である。

この点につきさらに詳細に述べると、濃縮操作を行う場
合、原排水中に含ま扛る成分にもよるが、濃縮操作にょ
シ生じた蒸発蒸気は凝縮液として取り出し、濃縮液のみ
を焼却するのが普通である。したがって、揮発性の有害
物質を含有しない排水の場合で、凝縮液に有害物質を含
まず排水放流規準に合致する場合には、そのまま河川等
に放流することができる。一方、僅少の揮発性有害物質
を有する凝縮液の場合には、数倍の希釈を行った後、活
性汚泥装置等にょ多処理すｎばよい。ところが、活性汚
泥処理法あるいは他の適当な処理方法がある場合には各
々の方法により処理を行えばよいが、活性汚泥法等の処
理が不可能な場合もあり、また多量の揮発性の有害物質
を含有する凝縮液を処理する場合であって、活性汚泥装
置に供給するために数十倍の希釈が必要であるような時
には、活性汚泥法によることは実際上不可能である。

他の凝縮液の処理方法としては、燃焼用空気によシスト
リッピング操作を行って有害物質を焼却する方法がある
が、ＣＯＤに関しては完全な処理を期待することはでき
ない。

上記のように、濃縮操作に際し凝縮液の処理に問題があ
るような場合には、濃縮操作そのものが不能と判断さ扛
、結局全く未処理の状態で原排水をそのまま焼却炉に供
給し、多量の補助燃料を用いて焼却処理せざるを得ない
。

そこで、本発明の目的は上記従来技術の欠点を克服する
ことにあシ、本発明は、揮発性の有害物質を含有する排
水を蒸発操作により濃縮して焼却するに際し、揮発性の
有害物質が混入した蒸発蒸気を凝縮させることなく、濃
縮液の焼却によシ生じる高温排ガスと直接混合させて、
排ガス中の残存酸素により蒸気中の揮発性有害物質を酸
化分解することを特徴とするものである０ この排水の蒸発操作に用い゛る熱源は、外部から供給さ
ｎる蒸気でもよく、燃焼炉からの排ガスとの熱交換によ
シ回収さｎる熱源であってもよい。

蒸発操作により濃縮した排水すなわち濃縮液は、通常ス
チームあるいは圧縮空気により霧化排ガスは炉内温度と
ほぼ同温に保たｎ１過剰空気の酸素分を有している。こ
の残存酸素濃度は、一般的に、１，５〜５％程度である
ことが多い。

本発明者は、パイロットプラントでの実験結果および実
証プラントの結果から、焼却後の排ガス中の酸素濃度が
２％以上、混合後の排ガス温度が６５０℃以上、混合蒸
気の滞留時間が０３〜０．５秒の条件で、蒸気中の揮発
性有害物質を酸化分解することができることを確認した
。なお、こｎらの測定は、酸素濃度としては、燃焼炉２
内における燃焼後排ガスと供給路２Ｃからの蒸気の混合
前の位置Ｘ点（第１図）、混合後の温度としては、燃焼
後排ガスと供給路２Ｃからの蒸気の混合後の位置Ｙ点（
第１図）、滞留時間としては、混合後の滞留時間として
Ｂ点付近でそ扛ぞｎ行った。

次に、本発明を添付の図面に基いて説明する。

第１図は、本発明方法を実施するために用いら扛る排水
処理装置の一例を示す。この排水処理装置は、基本的に
は、排水を加熱して蒸発。

濃縮させる加熱器１と、濃縮後の排水を焼却する燃焼炉
２と、燃焼炉２の上部に設けらｎた補助燃料燃焼室３と
、排水の焼却により生じる排ガスの冷却および溶融無機
物（スメルト）の溶解を行う溶解槽４とから構成される
。

このような構成の排水処理装置において、揮発性の有害
物質を含有する排水Ａは、加熱器１に設けたノズル１ａ
を通じて加熱器１に供給される。加熱器１の熱源には外
部から供給さｎる蒸気が用いら扛る。このため、加熱蒸
気Ｂが加熱蒸気供給口１ｂを通って加熱器１に導かｎる
。

加熱蒸気Ｂにより加熱さｎた排水は一部蒸発して蒸気と
なシ、濃縮さ扛る。濃縮後の排水は、加熱器１の濃縮液
排出口ＩＣより排出されて、供給ポンプ５によシ燃焼炉
２に設けた噴霧ノズル２ａに供給さｎ１噴霧媒体供給路
２ｂを通りて供給さ扛る噴霧媒体Ｃとともに燃焼炉２内
に噴霧さｎる。上記したように、燃焼炉２にはその上部
に補助燃料燃焼室３が設置さ扛ておシ、燃焼炉２内に噴
霧さ扛た濃縮液は、炉内温度７５０〜１１５０℃、空気
過剰率ｍ＝１．１５〜１．５の条件の下で、瞬時に分解
さｎ１焼却さ扛る。炉内をこの条件に保つ念めに、補助
燃料燃焼室３に設けた供給口３ａから補助燃料りが、供
給路３ｂを介して補助燃料噴霧媒体Ｃが、さらに供給口
３Ｃから燃焼用空気Ｅがそｎぞｎ補助燃料燃焼室３内に
供給さｎる。なお、排液の種類によっては噴霧媒体を省
略することもできる。

一方、加熱器１内における濃縮操作によシ発生した揮発
性の有害物質を含む蒸気は、加熱器１の蒸気出口１ｄか
ら燃焼炉２に接続する供給路２ｃを通って燃焼炉２の下
部に供給さｎる０このように炉２内に供給さ扛た有害物
質を含む蒸気は、燃焼炉下部で、濃縮液焼却後の酸素を
含有する高温排ガスと混合さｎ１酸化分解さｎ無害化さ
扛る０蒸気中の有害物質を酸化分解して無害化するため
には、濃縮液焼却後の排ガス中の酸素濃度が２チ以上、
混合後の排ガス温度が６５０℃以上、混合蒸気の滞留時
間が０．３〜０．５秒の条件であ扛ばよい。

混合後、排ガスは、燃焼炉２から溶解槽４に連通する開
口４ａを通って溶解槽４に導か扛る。

溶解槽４は、排ガスを冷却し排水中に含まｎる溶融無機
物（スメルト）を安全に水に溶解するための装置であっ
て、溶解槽４には補給水Ｆが供給口４ｂから供給さ扛る
。補給水Ｆとしては、水のほか、すでにある種の塩を溶
解しているもの、あるいは有害物質を含まないある種の
排水を使用することができる。溶解槽４における溶解後
の排水は排出口４Ｃから系外に排出さｎる。

一方、溶解槽４において冷却さｔた排ガスは他の排出口
４ｄを通って同様に系外に排出さ扛る０上記した装置に
おいては加熱器１における熱源を外部から取っているが
、第２図に示す装置のように、外部から蒸発熱源を加え
ず、燃焼炉２からの、正確には溶解槽４を付設する場合
、溶解槽４からの排ガスを加熱器１に導いて熱交換させ
て熱を回収し、こ扛を加熱器１の加熱源とすることもで
きる０第２図において、類似の装置および部分は類似の
符号で示さｔているＯなお、第２図に示す装置では、燃
焼炉２の排ガスが水で冷却さｎた後使用さ扛るので、加
熱器１の液温は７０〜７５℃程度にならざるを得ない。

このため、加熱器１内で発生した蒸気は大気圧よシ低く
、発生蒸気はコンプレッサ６によシ大気圧程度まで加圧
さ扛てほぼ大気圧の燃焼炉２に供給さする。さらに、加
熱器の熱源として、燃焼排ガスを直接用いることもでき
るが、燃焼ガスは多量のダストを含むことから、一般に
、スクラバーあるいはベンチュリー等による水洗滌の後
、熱源として適用さｎるｏしたがって、この場合にも、
発生蒸気は負圧となり、コンプレッサーを設けることが
必要である。

次に、本発明の効果を実施例により説明する０第１図に
示す排水処理装置を用いて、ＮａＯＨ＊ＮａｚＳ＋およ
びＮａｚＣＯ：＋を含有する有機排水でＣＯＤ値が５０
　、００（Ｌ−６０、ＯＯＯｐｐｍのものの処理を行っ
た。なお、この排水は３，４００Ｊ／ｈｒの流速で供給
した。使用した各機器の規模、補助燃料、燃焼用空気等
の処理材および装置の運転条件の詳細は次の通りである
。

機器の規模 加熱器　　　　　：５０ｄ ５００φＸ４１５０ＯＬ 燃焼炉　　　　　：　３，０００φＸ６，５００Ｈ補助
燃料燃焼室　＝９００φＸＩ、５００Ｈ溶解槽　　　　
　：２，５００φＸ２，５００Ｈ処理材 加熱蒸気　　　　：　２　、５００ｋｇ／　ｈｒ噴霧媒
体（中圧スチーム）　：　８５０ｋｇ／ｈｒ補助燃料（
ＣＨ４と市の混合ガス）　：　３８ＯＮｍ”／ｈｒ燃焼
用空気　　　：　３８０　Ｎｍ／　ｈｒ補給水　　　　
　：　５　、０００ｋｌｉ！／ｈｒ運転条件 加熱器ｆの濃縮後の排水量（炉供給液量）：　１　、２
００ｋＰ／ｈｒ 炉内温度　　　　：　１０５０℃ 空気過剰率　　　：１．３ 排ガス中の酸素濃度：４．５ｖｏ１％ 混合後排ガス温度＝７８５℃ この実験例において、原排水を濃縮した際に発生した蒸
気の臭気度は非常に高かった（凝縮させた時の蒸発ドレ
ンのＣＯＤ値は３，０００〜５　、０００　ｐｐｍであ
った）が、本装置による運転後の最終排ガスには全く臭
気がなく、排ガス規制値を十分満足させるものであった
。

上記したように、本発明によｎば、濃縮後排水の焼却処
理終了後の排ガスに有害物質を含有する蒸発蒸気を混合
して有害物質を酸化分解させるものであるので、原排水
中の揮発性の有害物質を的確に無害化することができる
のみならず、この蒸気の処理に補助燃料は全く必要とさ
ｎないので、補助燃料の消費を低減し、エネルギーを節
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための排水処理装
置の一例を示す概要図、第２図は本発明方法を実施する
ための排水処理装置の他の例を示す概要図である。 １・・加熱器　　　　　２・・燃焼炉 ３・・補助燃料燃焼室　　４・・溶解槽５・・供給ポン
プ　　　６・・コンプレッサＡ・・原排水　　　　　Ｂ
・・加熱蒸気Ｃ・・噴霧媒体　　　　Ｄ・・補助燃料Ｅ
・・燃焼用空気 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）揮発性の有害物質を含有する排水を蒸発操作によ
   り濃縮して焼却するに際し、揮発性の有害物質が混入し
   た蒸発蒸気を凝縮させることなく、濃縮液の焼却によシ
   生じる高温排ガスと混合させて、排ガス中の残存酸素に
   より蒸気中の揮発性有害物質を酸化分解することを特徴
   とする排水処理方法。