WO1999065585A1

WO1999065585A1 - Procede et equipement permettant de traiter des substances liquides non traitees

Info

Publication number: WO1999065585A1
Application number: PCT/JP1999/003127
Authority: WO
Inventors: Toshio Hanya
Original assignee: Toshio Hanya
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 1999-12-23
Also published as: EP1025891A1; CA2297126C; EP1025891B1; EP1025891B8; DE69939307D1; EP1025891A4; CA2297126A1

Description

明細書

液状被処理物の処理方法と処理設備技術分野

本発明は液状被処理物の処理方法と処理設備に関し、詳しくは、液状混合物中の P C B等の有害物質を効果的に分別除去することを可能にすると共に、分離除去した物質を再利用できるようにする液状被処理物の処理方法と処理設備に関する。

背景技術

近時、汚染物質、特に有害化学物質の汚染は環境を害する典型としてその確実な処理方法が求められている。例えば、 P C Bのような物質は、化学的に安定であるため分解処理が難しいが、毒性が強く少量でも生物に悪影響を与えるため、極微量にまでなるような処理が要求される。このような物質に対する処理技術として、これまで熱化学的分解法、物理化学的処理法、生物処理法などがあり、例えば廃 P C Bあるいは P C B含有廃棄物に対しては、 1 2 0 0 °C以上といった高温による焼却処理が主として用いられている。

しかしながらこの方法は、高温が必要であるため処理設備が大掛かりとなる上、高温燃焼廃ガスは塩素を含み、これを冷却する際に、ダイォキシン、ベンゾフラン等の二次有害物質が発生する可能性があり、これに対する特別な配慮が必要となる等、全体として処理設備コストが多大になるという問題がある。

発明の開示

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、設備コス卜が安く、それでいて確実に有害物質を分離除去し得る処理方法およびそれに用いる処理設備を提供することにある。

しかも、分離除去した有害物質を最利用可能にする方法および設備を提供することも、本発明の他の目的である。

上記目的は、請求項記載の発明により達成される。即ち、本発明に係る液状被処理物の処理方法の特徴構成は、凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却する工程と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離する工程とを有することにある。

このようにすると、分離除去したい被分離物をその他の液状成分から固体状に確実に分別することができると共に、後工程における両者の分離が容易となるので、二次有害物質が派生することもなく、加熱処理法のような大掛かりな設備が不要であり、従って設備コストを低く抑えることができて、有害物質を分離除去し得る方法として有効となる。更に、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離する工程を、真空濾過することにより両者を分離して行うと共に、この分離処理時に濾過用助剤を加えるようにしてもよい。

このようにすると、固体状の被分離物とその他の液状成分との分離が容易かつ促進できると共に、濾過用助剤の吸着作用により被分離物の量がたとえ少なくても一層確実に液状被処理物から被分離物を抽出でき、被分離物をその他の液状成分から分離除去できる。

更に又、前記濾過用助剤を予め真空濾過する装置に投入した後、この濾過用助剤に対して凝固した前記被分離物と他の液状物質との混合物を加えるようにすることが好ましい。

このようにすると、凝固した被分離物が確実に助剤に吸着されると共に、液状成分に混在している極微量の被分離物を捕捉できて都合がよい更に又、前記被分離物と結合した前記濾過用助剤から前記被分離物を溶解して分離する工程を更に行うことが好ましい。このようにすると、助剤を濾過用助剤として再度利用することができると共に、被分離物を後処理（希釈化すると共に、固形化処理する等）することにより、例えば固形燃料に利用する等して再利用できることになって都合がよい。

次に、本発明に係る液状被処理物の処理設備の特徴構成は、凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却可能な冷却手段と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離可能な分離手段と、分離した各物質を回収する装置とを有することにある。

このように構成されていると、被処理物から被分離物を取り出すのに、加熱処理法などに比べて大掛かりで複雑な設備を必要とせず、少ない製造コストで確実に被分離物を分離することができる。

更に、前記冷却手段が、前記液状被処理物を低温に冷却可能な一次冷却液槽と、この一次冷却液槽からの前記液状被処理物を低温に冷却保持可能な二次冷却貯槽とを備えるようにしてもよい。

このように構成すると、特に大量の被処理物を処理するような場合に、一度に冷却する場合に比べて電力消費コストを低く抑えることができて都合がよい。

更に又、凝固した前記被分離物と他の液状物質との分離手段が真空濾過装置であると共に、この真空濾過装置に濾過用助剤を加える濾過用助剤供給手段を備えることが好ましい。

このように構成すると、固体状の被分離物とその他の液状成分との分離が容易かつ促進できると共に、濾過用助剤の吸着作用により被分離物の量がたとえ少なくても一層確実に液状被処理物から被分離物を抽出でき、被分離物をその他の液状成分から分離除去できる。

前記真空濾過装置から前記被分離物を回収貯留する回収装置を備えると共に、回収された前記被分離物から更に前記濾過用助剤と前記被分離物を分離するため、前記回収装置を加熱する手段を備えることが好ましい。

このように構成すると、助剤を濾過用助剤として再度利用することができると共に、被分離物を後処理（希釈化すると共に、固形化処理する等）することにより、例えば固形燃料に利用する等して再利用できることになって都合がよい。

図面の簡単な説明

図 1は本発明を実施する処理設備の概略全体図、

図 2は本発明の後工程に使用可能な処理設備の概略全体図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の処理方法および処理設備を、図面を参照して詳細に説明する

。図 1は、本実施形態の処理設備の全体構成を示す。本実施形態では、液状被処理物 Aとして P C Bを含む廃油を例にとり P C Bの分離処理を説明する。

まず、被分離物たる P C Bを含む廃液である廃油 Aは、廃液貯槽 1に投入され、一旦貯留される。廃液貯槽 1 に貯留される廃油 Aは、常時、攪拌機 2によって攪拌され、次工程に均質な廃液が送られるようになつている。均質化された廃油 Aは一次冷却液槽 3に送られ、ここで別に設けたチラ一ュニット 4から延設されている冷媒管 5により、所定温度に冷却される。廃液貯槽 1に貯留していた廃油を一次冷却液槽 3に移し終えると、続いて廃液貯槽 1に新たな廃油を満たし、これを攪拌する。一次冷却液槽 3に投入された廃油 Aは、ここでも攪拌機 2により攪拌され均質な冷却状態にされる。廃油 Aは一次冷却液槽 3に投入されることにより、凝固点の低い油分は液状を維持するが、凝固点の高い P C B は凝固し始める。凝固し始めた P C Bは攪拌機により槽内を循環しつつ、時間経過と共に凝固が進行する。この場合、冷却温度は廃油 Aに含まれる被分離物たる P C Bの種類によって異なり、例えば、 P C Bのカネクロール 3 0 0 (鐘淵化学工業株式会社製造の商品名）を含む場合、一 2 0 °C以下にすることが好ましく、カネクロール 4 0 0 (鐘淵化学工業株式会社製造の商品名）を含む場合、一 1 0 °C以下にすることが好ましい。カネクロール 3 0 0 とカネクロール 4 0 0の両者が混合していると思われる場合、凝固点の低い方の温度以下にする。

次いで、十分に冷却され凝固が進行した被処理物 Aは二次冷却貯槽 6 に送られ、一次冷却液槽 3の場合と同様に、前記チラ一ユニット 4から延設されている冷媒管 5により、所定の冷却温度に保持される。一次冷却液槽 3から被処理物を二次冷却貯槽 6に移して、空になった一次冷却液槽 3に、廃液貯槽 1から廃油を移し、この廃油を冷却する。二次冷却貯槽 6の内容積を、一次冷却液槽 3の内容積より大きくしておき、一次冷却液槽 3により冷却されて生成した固液混合物を、二次冷却貯槽 6内である程度の量になるまで貯留しておいてから、次工程の分離装置に移すようにすると、分離装置での回収率が高くなつて好ましい。

凝固した P C Bとその他の油分に分離された廃油を、分離装置に移す前に一旦冷却液槽 7に移す。この冷却液槽 7にも、再度所定温度以下の冷却状態を維持するため、前記チラ一ュニット 4からの冷媒管 5が投入されている。前記二次冷却貯槽 6の被処理物の量が多いと、二次冷却貯槽 6に保持している間に表面と内部との被処理物に温度差が生じている可能性があるので、 P C Bの再溶解を確実に防止するため、前記投入された廃油 Aを、この冷却液槽 7で攪拌しながら冷却することが好ましいのである。

そして、冷却液槽 7の固液混合物を、エアシリンダーを備えた真空濾過装置たる真空濾過脱液槽 8に投入し、ここで濾過法により凝固した P C Bと油とを分離する。この場合、この分離を効率良くするため、又濾過を促進させるため、濾過用助剤槽 1 1から濾過用助剤を水道水と共にポンプ 1 0等を用いて真空濾過脱液槽 8に投入することが好ましい。つまり、予め真空濾過脱液槽 8の表面に濾過用助剤を投入しておき、ここに前記冷却貯槽 7から固液混合物を移入して濾過用助剤に接触させるのである。そうすることによって、凝固した P C Bは助剤に吸着され、これらが互いに凝集することにより、 P C Bが回収され易くなると共に、濾過材の目詰まり等を回避できて、他の液状成分は濾過され易くなる。前記濾過用助剤槽 1 1、ポンプ 1 0及びこれらを接続する配管などは、濾過用助剤供給手段を構成する。水道水は、不凍化処理された水などを用いると共に、できるだけ低温に冷却して使用すると、凝固した P C B の再溶解を少なくできるので都合がよい。又、 P C Bの凝固を維持するため、水道水に代えて P C Bの凝固点以下の冷媒を用いてもよい。濾過用助剤を、上記したように真空濾過脱液槽 8に投入する代わりに、その前工程に配置されている冷却液槽 Ίに投入してもよい。

濾過用助剤としては、粉末状の珪藻土や白土などを用いることができる。凝固していない油は濾過され、槽の下方で貯留されると共に、濾過されず濾過材上に残留する P C Bを適時除去してスラリ一回収槽 9に送り込む。このような P C Bの回収は、従来行われている手動あるいは自動手段により機械的に行える。一方、濾過された油は回収され、 P C B の存在量が廃水規準以下であれば再利用することができる。

助剤を用いた場合は、更に、助剤から P C Bを分離 · 除去するため、以下の後工程を採用することが好ましい。即ち、図 2に示すように、スラリー回収槽 9からスラリーを、スラリ一送給用のスクリューポンプ 1 2を用いて、被分離物を回収貯留する回収装置たるスラリー溶解槽 1 3 に送り込む。このスラリー溶解槽 1 3には、別に設けた温水供給槽 1 4 より温水を循環する（循環ポンプは図示略）配管が投入されていて、この配管内に温水を循環すると、スラリーが攪拌されながら P C Bの凝固点以上に昇温されることにより、 P C Bは助剤から容易に溶解 · 分離する。この場合、スラリ一溶解槽 1 3には、温水供給槽 1 4からの配管以外に投げ込みヒ一夕一等を槽中に投入することにより、昇温を早めるようにしてもよい。もとより、スラリ一溶解槽 1 3の内容物が所定温度に所定時間加熱されるよう、制御装置を用いて制御されることが好ましい加温された助剤と P C Bとの混合物を別の真空濾過脱液槽 8 ' に投入することにより、助剤と溶解した P C Bとを分離する。助剤は助剤回収槽 1 5に貯留された後、水道水（巿水）などを適時加えて助剤送給用のスクリユーポンプ 1 6により濾過用助剤槽 1 1に送給され、再度利用される。前記温水供給槽 1 4を別に設ける代わりに、スラリー溶解槽 1 3 自体にヒータ一等の加熱手段を設けて前記スラリ一を加温するようにしてもよい。他方、溶解した P C Bは P C B溶液回収貯槽 1 7に送られ、ここで規準以下にまで灯油、溶剤などにより希釈されると共に、これに固形剤を加えて固形にされ、固形燃料などとして再利用される。

前述した P C Bと油の分離工程において、更に P C Bの回収率を高めるためには、再度、濾過された油に対して前述したと同様な工程を繰り返すことにより達成される。その場合、濾過された油を前記廃液貯槽 1 に投入してもよいが、別に廃液処理ラインを併設することにより、一層効率よく回収率を高めることができる。つまり、前述したと同様に、前記真空濾過脱液槽 8から回収された油を、チラ一ユニットから延設されている冷媒管により所定温度に冷却された一次冷却液槽に投入し、次いで二次冷却貯槽に送り込み、更に別の真空濾過脱液槽を用いて P C Bを分離 · 除去すると共に、 P C Bを除去された油を回収するのである。このような工程を更に繰り返してもよい。要は、回収油の有害物質含有量を所定量（例えば、 P C Bの廃水規準は 3 p p b ) 以下にできればよい。又、廃油を廃液貯槽 1に投入した後、それ以降の工程を行う処理設備全体を低温室内に配設することが好ましい。そのようにすると、被処理物が各工程を移動する際に起こる可能性のある、温度上昇に伴う再溶解を確実に防止できるからである。

実験例

カネクロール 3 0 0 (鐘淵化学工業株式会社製造の商品名） 5〜 2 0 %含有する廃油約 5 0 1 (リットル）を、廃液貯槽 1 に投入した後十分攪袢する。次いで、これを一次冷却槽 3に投入して冷却を開始する。冷却しながら十分攪拌した後、廃油を二次冷却貯槽 6に送給し、ここで特に冷却能力の高い超低温フリ一ザ一を用いて一 2 0 °C以下に冷却した。廃油を廃液貯槽に投入してから— 2 0で以下に冷却し、 P C Bが凝固し分離されるまで約 3時間程度であった。この固液共存した廃油を、粉末珪藻土などからなる濾過用助剤を予め投入した冷却液槽 7に送給した後、真空濾過脱液槽 8に送給し、液状の油分は別の濾過貯槽（図示略）へと分離すると共に、凝固した P C B及び濾過用助剤（吸着された P C B を含む）をスラリー回収槽 9に送給した。尚、一次冷却槽 3 と二次冷却貯槽 6 と冷却液槽 7 と真空濾過脱液槽 8 とは、一 1 0 °C以下に冷却した冷凍室内に配設して上記処理を行った。分離した液状の油分中の P C B は、 0 . 0 5 m g / l (リットル）以下であった。

念のため、分離した上記油分について、再度上記工程（一次冷却槽以下の工程）を繰り返した。その結果、分離された油分の P C Bは検出されなかった。そして、真空濾過脱液槽 8から分離された固体状 P C Bと助剤とをスラリ一溶解槽 1 3に送給して昇温し、助剤と P C Bとを分離した。分離された助剤を分析した結果、 P C Bは検出されなかった。〔別実施の形態〕

( 1 ) 被処理物 Aである廃液を、前記廃液貯槽 1、一次冷却液槽 3、二次冷却貯槽 6、冷却液槽 7にわたつて、上手側から連続的に少しづつ送給する方式で液状被処理物を移動させるようにしてもよい。この場合、図 1に示すように、蓋部材から垂下される隔離壁 1 8を廃液貯槽 1の出口側近くに設けておき、上手側から廃液を連続的に流す。隔離壁 1 8は、その下部が廃液貯槽 1の底近くにまで達するが、一定の間隔が開けられているため、この隙間から均質化された廃液が次の一次冷却液槽 3に向けて送られるようになる。このようにすれば、槽内を空にした後、上手側から新たに廃液を追加する方式に比べて、時間損失が少なくなつて、時間効率が高まり都合がよい。

同様に、一次冷却液槽 3の出口側近傍にも隔離壁 1 8が設けられていて、連続的に次の二次冷却貯槽 6に向けて廃液が送給される。各槽内で設定条件に達した後に、次の槽に向けて廃液を移動させるように制御することが好ましい。このような隔離壁 1 8は、適宜目的に応じて各槽に設けてよい。

( 2 ) 廃液である廃油からの被分離物と、その他の成分である油の分離を一次冷却液槽のみで行ってもよいし、一次冷却液槽である程度の低温に冷却すると共に、二次冷却貯槽で最終的温度に冷却するようにしてもよい。後者のようにすると、廃液が大量の場合には、冷却に要する電力消費量を少なくできて好ましい。もっとも、大量の廃油を短時間に効率よく処理するため、更に多段階に分けて冷却してもよい。

( 3 ) 廃油を冷却するのに、別に設けたチラ一ユニット 4から配管を通して冷媒を送るようにしてもよいし、これに代えて前記一次冷却液槽、二次冷却貯槽自体の周囲または内側に設けた熱交換機を用いて、前記一次冷却液槽、二次冷却貯槽を直接冷却するようにしてもよい。 (4) 更に、一次冷却液槽 3 と二次冷却貯槽 6 と冷却液槽 7 とを、個別の冷却手段により冷却してもよい。このようにすると、個別に温度条件などの制御ができて好ましい。

( 5 ) 上記実施形態では、バッチ式で処理するようにしたが、連続的に処理を行うことも可能である。この場合は、連続的に供給される新たな廃液を、処理済の廃液に混入することになるから、冷却能力などの処理能力を全体に高くしておくことが好ましい。

( 6 ) 上記実施形態では、凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物として、 P C Bを含む廃油を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、特定化学物質などの有害物質やその他の有害、無害な被分離物を含む液状被処理物に対しても適用できる。

産業上の利用可能性

本発明は、 P C Bを含む廃油からの分離 ·除去およびそれらの再利用以外に、少なくとも凝固点の異なる異種成分からなる有害物質含有廃棄物から、有害物質を分離 ·除去すると共に除去された各物質を再利用するための技術として利用できる。

Claims

請求の範囲

1. 凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却する工程と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離する工程とを有する液状被処理物の処理方法。

2. 凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離する工程を、真空濾過することにより両者を分離して行うと共に、この分離処理前に前記液状被処理物を濾過用助剤に接触させる請求項 1記載の処理方法。

3. 前記液状被処理物を前記真空濾過する装置に送給する前の冷却水槽に前記濾過用助剤を投入し、この濾過用助剤に対して前記液状被処理物を接触させる請求項 2記載の処理方法。

4. 前記被分離物と結合した前記濾過用助剤から前記被分離物を溶解して分離する工程を更に行う請求項 3記載の処理方法。

5. 凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却可能な冷却手段と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離可能な分離手段と、分離した各物質を回収する装置とを有する液状被処理物の処理設備。

6. 前記冷却手段が、前記液状被処理物を低温に冷却可能な一次冷却液槽（ 3 ) と、この一次冷却液槽（ 3 ) からの前記液状被処理物を低温に冷却保持可能な二次冷却貯槽（ 6 ) とを備える請求項 5記載の処理設備

7. 凝固した前記被分離物と他の液状物質との分離手段が真空濾過装置 ( 8 ) であると共に、この真空濾過装置（ 8 ) または真空濾過装置（ 8

) の上手側冷却手段に濾過用助剤を加える濾過用助剤供給手段（ 1 1 ) を備える請求項 6記載の処理設備。

8. 前記真空濾過装置（8) から前記被分離物を回収貯留する回収装置 ( 1 3) を備えると共に、回収された前記被分離物から更に前記濾過用助剤と前記被分離物を分離するため、前記回収装置（ 1 3 ) を加熱する手段（ 14) を備える請求項 7記載の処理設備。

補正書の請求の範囲

[ 1 9 9 9年 1 1月 4日（0 4 . 1 1 . 9 9 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 4及び 8は取り下げられた；出願当初の請求の範囲 1一 3及び 5— 7は補正された；他の請求の範囲は変更なし。（2頁）]

1. (補正後）凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却する工程と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離する工程とを有する液状被処理物の処理方法であって、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離する工程を、濾過することにより両者を分離して行うと共に、この分離処理前に前記液状被処理物を濾過用助剤に接触させ、

前記液状被処理物を前記濾過する装置に送給する前の冷却水槽に前記濾過用助剤を投入し、この濾過用助剤に対して前記液状被処理物を接触させ、

更に、前記被分離物と結合した前記濾過用助剤から前記被分離物を溶解して分離する工程を行う液状被処理物の処理方法。

2. (補正後）前記液状被処理物が、有害物質含有廃棄物である請求項 1 記載の処理方法。

3. (補正後）前記濾過する工程を、真空濾過することにより行う請求項 1又は 2記載の処理方法。

4. (削除）

5. (補正後）凝固点の異なる被分離物を含む液状被処理物を、前記被分離物は凝固するがその他は凝固しない温度に冷却可能な冷却手段と、凝固した前記被分離物と他の液状物質とを分離することにより被分離物を分離可能な分離手段と、分離した各物質を回収する装置とを有する液状被処理物の処理設備であって、

前記冷却手段が、前記液状被処理物を低温に冷却可能な一次冷却液槽 ( 3 ) と、この一次冷却液槽（ 3 ) からの前記液状被処理物を低温に冷却保持可能な二次冷却貯槽（ 6 ) とを備え、

凝固した前記被分離物と他の液状物質との分離手段（ 8 ) 、またはこ

捕正された用紙（条約第 19条）の分離手段（8) の上手側冷却手段に濾過用助剤を加える濾過用助剤供給手段（ 1 1 ) を備え、

前記分離手段（8) から前記被分離物を回収貯留する回収装置（ 1 3 ) を備えると共に、回収された前記被分離物から更に前記濾過用助剤と前記被分離物を分離するため、前記回収装置（ 1 3 ) を加熱する手段（ 1 4) を備える液状被処理物の処理設備。

6. (補正後）前記液状被処理物が、有害物質含有廃棄物である請求項 5記載の処理設備。

7. (補正後）前記分離手段が、エアシリンダーを備えた真空濾過装置 (8) である請求項 5又は 6記載の処理設備。

8. (削除）

補正された用紙（条約第 I⁹条）条約 1 9条に基づく説明書

請求項 1は、国際調査報告に提示されたいずれの文献によっても先行されていない、つまり引用文献のカテゴリ一 Aに相当する請求項 4の内容を加味した。

請求項 2は、請求項 1に従属させた。

請求項 3に、請求項 1又は 2に従属させた。

請求項 5は、国際調査報告に提示されたいずれの文献によっても先行されていない、つまり引用文献のカテゴリー Aに相当する請求項 8の内容を加味した。

請求項 6は、請求項 5に従属させた。

請求項 7は、請求項 5又は 6に従属させた。