JP2002282875A

JP2002282875A - 廃液処理装置及び該廃液処理装置を用いた灰の無害化処理方法

Info

Publication number: JP2002282875A
Application number: JP2001090624A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tougeda; 博史垰田; Tadashi Sakata; 正坂田
Original assignee: GMEC KK; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: GMEC KK; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】廃液中の有機塩素化合物を効率良く分解で
き、処理設備を小型化できる廃液処理装置を提供するこ
とを課題とする。【解決手段】廃液を処理するための処理室３と、前記
に前記廃液を導入する廃液導入口３ｄと、前記処理室３
から処理済の廃液を排出する廃液排出口３ｂと、前記処
理室３内の上部から下方に向けて設けられた紫外線を発
生する紫外線照射部５と、前記紫外線照射部５の下方に
設けられた空気導入口３ｄと、前記空気導入口３ｄから
前記処理室３内に空気を供給する空気供給手段７と、を
具備し、前記処理室３内に前記廃液と共に投入された光
触媒を、前記空気導入口３ｃから供給された空気により
攪拌しつつ前記紫外線照射部５による紫外線照射により
前記廃液中の有害物質を分解可能にしたことを特徴とす
る廃液処理装置１を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃液を無害化処理
する装置に関し、特に、一般廃棄物である焼却灰・飛灰
等を処理する際に生じる廃液に含まれるダイオキシン等
の有機塩素化合物を好適に分解して、廃液を無害化処理
できる装置及び、該装置を用いた灰の無害化処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物及び生活廃棄物のうち、分別
された可燃物は、回収後、焼却炉で焼却されて焼却灰の
形態として投棄及び埋め立て処分などが行われている。
一方、このような廃棄物を燃焼させると、各種低沸点成
分が揮発し、いわゆる飛灰となるが、この飛灰は、燃焼
排ガスとして外部環境に拡散させないために消石灰など
を担持させたバグフィルタなどにより捕集している。

【０００３】これら焼却灰及び飛灰は、鉛、カドミウ
ム、などの金属類を多く含有し、更にポリ塩化ビフェニ
ル（ＰＣＢ）やダイオキシン等の有機塩素化合物を多く
含有するので、一般廃棄物としてそのままでは埋め立て
ることができないばかりか、環境衛生上厳重な管理が必
要とされる。このため、ｐＨを１１〜１４に調整して金
属類を水に不溶とし、また、有機キレートや結晶化反応
を利用した無機系薬剤等により滲出しないように処理し
た後、コンクリートに混合し、コンクリート成形体とし
て処分場に投棄する等の処分が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この方法で
は、灰に含まれた金属類や特にダイオキシンやポリ塩化
ビフェニル（ＰＣＢ）等の有機塩素化合物を十分に分解
・除去しない状態で廃棄するため、廃棄後にコンクリー
ト成形体からこれらの有機塩素化合物が溶出してしまう
という問題点があった。このため、灰を湿式粉砕した
後、脱水処理して固液分離し、分離した液分中の有機塩
素化合物を光触媒処理にて分解して無害化処理し、一方
固形分については、再度これらの処理を繰り返すことに
より有機塩素化合物を分解し、灰を無害化するといった
方法も採られている。

【０００５】しかしながら、従来の光触媒を用いた廃液
処理装置では、無害化処理に相当の時間を要し、多量の
廃液を処理する場合には多数の処理槽を設ける必要があ
った。また、液分の透明度を相当高くした状態で処理し
なければ、更に処理時間が増大し、処理効率が低下して
しまうものであった。このように、従来の装置では、処
理効率が悪く、処理設備が大型化してしまうという問題
があった。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題を解消し、
廃液中の有機塩素化合物を効率良く分解でき、例えば、
焼却灰・飛灰等の無害化処理に伴い生じる廃液に含まれ
る有機塩素化合物を短時間で効率良く分解でき、処理設
備を小型化できる廃液処理装置、及びこの装置を用いた
灰の無害化処理方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の廃液処理装置
は、前記課題を解決するため、第１の技術手段として、
廃液を処理するための処理室と、前記処理室に前記廃液
を導入する廃液導入口と、前記処理室から処理済の廃液
を排出する廃液排出口と、前記処理室内の上部から下方
に向けて設けられた紫外線を発生する紫外線照射部と、
前記紫外線照射部の下方に設けられた空気導入口と、前
記空気導入口から前記処理室内に空気を供給する空気供
給手段と、を具備し、前記処理室内に前記廃液と共に投
入された光触媒を、前記空気導入口から供給された空気
により攪拌しつつ前記紫外線照射部による紫外線照射に
より前記廃液中の有害物質を分解可能にした。

【０００８】この廃液処理装置は、前記したように前記
廃液導入口から前記処理室内に廃液を導入すると共に、
この廃液中に光触媒を添加した後、前記紫外線照射部に
より前記処理室内の廃液に紫外線を照射して光触媒処理
により廃液中の有害物質、例えば、ダイオキシンや塩素
化合物等の有機塩素化合物を分解し廃液を無害化して廃
液排出口から排出するものである。この場合、この廃液
処理装置は、紫外線照射部が処理室内の上部から下方に
向けて設けられているため、処理室内にほぼ均一に紫外
線を照射でき、また、この紫外線照射部の温度上昇によ
り処理室内の廃液の温度を上昇させることができ、光触
媒処理を促進して短時間に効率良く廃液中の有害物質を
分解処理できる。

【０００９】特に、ダイオキシン等の有機塩素化合物
は、廃液に含まれる濃度が低いが、紫外線照射部の下方
に設けられた空気導入口から空気を導入することによ
り、紫外線照射部に沿って流動する廃液の流速を増大さ
せて、有機塩素化合物と光触媒との衝突頻度を増大させ
て処理効率を高められ、また、廃液が攪拌されて光触媒
を廃液中に均一に分散させられると共に長期間の使用に
より廃液中の異物が紫外線照射部に付着して処理効率が
低下するのを防止できる。さらに、紫外線照射部の過熱
による処理室内の急激な温度上昇を抑えることができ、
処理室内の温度を光触媒処理に適した温度に保つことが
できる。従って、このように構成される装置を用いるこ
とにより、廃液中の有害物質を光触媒反応で効率良く分
解でき、短時間で廃液を無害化処理できる。このため、
多量の廃液を処理する場合にも、複数の処理室を設ける
必要がなく、小さな処理設備で効率良く処理できる。

【００１０】前記第１の技術手段を備えた本発明の廃液
処理装置においては、第２の技術手段として、前記光触
媒は、担体に二酸化チタン膜をコーティングして成るも
のであることが望ましい。この構成によれば、担体にコ
ーティングされた二酸化チタンが、ダイオキシン等の有
機塩素化合物を高い効率で分解するため、廃液の処理効
率を高めることができる。また、二酸化チタンを担体表
面にコーティングして用いることにより、廃液処理後に
生じたドレンとの分離を容易にでき、粉末で用いる場合
に比べて取り扱い易くなる。

【００１１】前記第２の技術手段を備えた本発明の廃液
処理装置においては、第３の技術手段として、前記担体
は、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト、
粘土焼結体、多孔質ガラス、フォームセラミックス、泡
金属、フォームプラスチックスの内から選ばれた一種で
あることが望ましい。これら多孔質の担体に二酸化チタ
ン膜をコーティングすることにより、光触媒の比表面積
を大きく採ることができ、光触媒反応を効率良く行え、
処理効率を向上させることができる。

【００１２】前記第１乃至第３の技術手段を採用した本
発明の廃液処理装置においては、光触媒によるダイオキ
シン等の有機塩素化合物の分解処理を効率良く行うため
に、第４の技術手段として、前記紫外線照射部から照射
される紫外線の波長が２７０ｎｍ〜２８０ｎｍであるこ
とが望ましい。光触媒は、この波長範囲の紫外線を照射
されることにより特に効率良くダイオキシン等の有機塩
素化合物を分解できるからである。これら第１乃至第４
の技術手段を備える廃液処理装置によれば、飛灰や焼却
灰を処理する際に生じる廃液に含まれる有機塩素化合物
を好適に分解し、廃液を効率良く無害化処理できる。

【００１３】従って、本発明は、前記第１乃至第４の技
術手段を応用し、第５の技術手段として、焼却灰及び飛
灰に含まれる有害物質を除去して、灰を無害化する灰の
無害化処理方法であって、処理対象の灰を湿式処理した
後、固液分離し、分離された液分に含まれる有害物質を
第１乃至第４の技術手段である廃液処理装置により分解
して、無害化することを特徴とする灰の無害化処理方法
を提供する。

【００１４】また、第５の技術手段である灰の無害化処
理方法にあっては、前記固液分離で分離された固形分を
超音波洗浄により洗浄した後、さらに固液分離し、分離
された液分中の有害物質を第１乃至第４の技術手段であ
る廃液処理装置で分解して、無害化処理することによ
り、固形分に付着した有害物質を十分に除去でき、また
廃液に含まれる有害物質を十分に除去でき、無害化され
た固形分をリサイクル処理できる。従って、本発明は、
第６の技術手段として、焼却灰及び飛灰に含まれる有害
物質を除去して、灰を無害化処理する灰の無害化処理方
法であって、処理対象の灰を湿式処理した後、固液分離
し、分離された液分に含まれる有害物質を前記第１乃至
第４の技術手段である廃液処理装置により分解して無害
化し、前記固液分離で分離された固形分を超音波洗浄に
より洗浄した後、さらに固液分離し、分離された液分中
の有害物質を前記第１乃至第４の技術手段である廃液処
理装置により分解して、無害化処理することを特徴とす
る灰の無害化処理方法を提供する。

【００１５】このようにして有機塩素化合物等の有害物
質を分解された廃液を純水化して、灰の無害化処理に再
利用することにより、人体に悪影響を及ぼすおそれのあ
る物質が外部に排出するのを防止できる。従って、本発
明は、第７の技術手段として、焼却灰及び飛灰に含まれ
る有害物質を除去して、灰を無害化する灰の無害化処理
方法であって、処理対象の灰を湿式処理した後、固液分
離し、分離された液分に含まれる有害物質を第１乃至第
４の技術手段である廃液処理装置により分解する第１の
分解処理工程と、前記固液分離で分離された前記固形分
を超音波洗浄により洗浄した後、さらに固液分離して、
分離された液分中の有害物質を第１乃至第４の技術手段
である廃液処理装置により分解する第２の分解処理工程
と、前記第１及び第２の分解処理工程にて有害物質を分
解された液分に含まれる重金属や塩分を沈殿及び吸着処
理により除去する工程と、を備えることを特徴とする灰
の無害化処理方法を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の廃液処理装置について、
添付の図面を参照しつつ、以下に説明する。図１は、本
発明の一実施例に係る廃液処理装置の全体の概略図、図
２は、処理槽と紫外線照射部とを示す断面図、図３は、
本発明の廃液処理装置を用いた飛灰の無害化処理方法の
手順を示す図、図４は、本発明の廃液処理装置を用いた
焼却灰の無害化処理方法の手順を示す図である。

【００１７】本発明の廃液処理装置１は、図１及び図２
に示すように、廃液を処理するための処理槽３と、前記
処理槽３内の廃液に紫外線を照射するための紫外線照射
部５と、処理槽３内に空気を導入して処理槽３内の廃液
を攪拌するための空気供給部７と、を備える。

【００１８】処理槽３は、円筒状本体３１の両端部を円
板状の上板３２及び下板３３で液密状態に閉塞して構成
され、その内部に廃液を収容するようになっている。下
板３３の周縁部には処理槽３内に廃液を導入するための
廃液導入口３ａが設けられている。また、上板３２の周
縁部には処理槽３内の廃液を排出するための廃液排出口
３ｂと処理槽３内に光触媒を投入するための触媒投入口
３ｅが設けられている。また、円筒状本体３１の側壁の
高さ方向下部及び中央部には空気供給部７から供給され
る空気を処理槽３内に導入するための空気導入ノズル３
ｃが円筒状本体３１の周壁に沿って所定間隔で設けら
れ、更に下板３３の中央部には、処理槽３内に空気を導
入すると共に処理槽３内に沈殿した使用済みの光触媒や
ドレンを排出するための空気導入口３ｄが設けられてい
る。なお、処理槽３の円筒状本体３１の内径は、後述す
る紫外線照射部５の紫外線照射ランプ５３から照射され
る紫外線による光触媒処理を有効に行えるよう適宜設定
できる。

【００１９】紫外線照射部５は、図２に示すように、電
源部５１の駆動により紫外線照射ランプ５３を点灯して
処理槽３内に紫外線を照射するようになっている。紫外
線照射ランプ５３は、上板３２の中央部に接続されたラ
ンプ挿入管５２を介して上板３２を貫通し、処理槽３内
に進入して、その先端が下板３３近傍に至ると共に空気
導入口３ｄに対向した状態となるよう構成され、処理槽
３の内周壁に紫外線を均一に照射するようになってい
る。紫外線照射ランプ５３としては、例えば、高圧水銀
灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、ブラックライト等を
用いることができるが、波長２７０ｎｍ〜２８０ｎｍの
紫外線を照射できる超高圧水銀ランプやキセノンランプ
を用いることが好ましい。この波長範囲の紫外線を照射
されることにより、光触媒によるダイオキシン等の有機
塩素化合物の分解処理を効率良く行うことができるから
である。

【００２０】光触媒としては、従来公知のもの、例えば
二酸化チタンや、三酸化タングステン、酸化亜鉛等を用
いることができるが、有機塩素化合物の分解効率の面か
ら担体に二酸化チタン膜をコーティングして成るものを
用いることが好ましい。このように、担体に二酸化チタ
ン膜をコーティングすることにより、光触媒の比表面積
を大きく採ることができ、光触媒処理効率を高めること
ができると共に、取扱性も良好なものとすることができ
る。ここで、担体としては、活性炭、活性アルミナ、シ
リカゲル、ゼオライト、粘土焼結体、多孔質ガラス、フ
ォームセラミックス、泡金属、フォームプラスチックス
の内から選ばれた一種を用いることができる。これら多
孔質の担体に二酸化チタンをコーティングすることによ
り、比表面積を大きく採ることができ、処理効率を高め
ることができる。前記担体はゾル−ゲル法等の公知の方
法により得ることができ、また、前記担体への二酸化チ
タン膜のコーティングは、レーザー等を用いた真空蒸着
法等の手法を用いて行うことができる。

【００２１】このようにして構成される光触媒の平均粒
径は、廃液の撹拌停止後、廃液中において光触媒が沈降
し易く、かつ、有機塩素化合物の分解処理を効率良く行
えるものを適宜選択できる。処理槽３内の廃液に対する
光触媒の充填割合は、処理効率を十分に保ちつつ廃液中
での光触媒処理に必要な光透過を確保できるよう適宜設
定できる。ここで光触媒は多孔質の担体に二酸化チタン
をコーティングしたものであるため、複数の細孔を有す
るが、その細孔径を１００ｎｍ〜１５０ｎｍとすること
により、処理効率を更に高めることができる。

【００２２】空気供給部７は、図１に示すように、図示
しない空気供給源と処理槽３に設けられた空気導入ノズ
ル３ｃ、空気導入口３ｄとを接続する給気パイプ７１の
途中に設けられたバルブ７２の開閉に応じて、図示しな
い空気供給源から供給される空気を処理槽３の空気導入
ノズル３ｃ、空気導入口３ｄから処理槽３内に導入し又
は処理槽３内への空気の導入を停止するようになってい
る。

【００２３】このように構成された廃液処理装置１によ
る廃液無害化処理は、まず、処理槽３の廃液導入口３ａ
に連通するバルブ２を開いて、廃液導入口３аから処理
槽３内に廃液を導入すると供に触媒投入口３ｅから処理
槽３内に光触媒を投入する。そして、電源５１を入れて
紫外線照射ランプ５３を点灯し、処理槽３内に紫外線を
照射する。これにより廃液中の光触媒表面に紫外線が照
射され、光触媒反応により廃液に含まれるダイオキシン
等の有機塩素化合物が分解される。この場合、紫外線照
射ランプ５３が処理槽３の上板３２を貫通して処理槽３
内に進入するよう構成されているため、紫外線照射ラン
プ５３の発熱により廃液が加熱されて、廃液の液温が上
昇し、これにより有機塩素化合物の分解処理効率を高め
ることができる。

【００２４】また、廃液の処理中は、閉状態のバルブ７
２を開いて、図示しない空気供給源から供給される空気
を、給気パイプ７１を通して、処理槽３に設けられた空
気導入ノズル３ｃ、空気導入口３ｄから処理槽３内に供
給する。この処理槽３内への空気の供給に伴い、処理槽
３内の廃液は攪拌される。

【００２５】ここで、光触媒は、紫外線が照射された部
位のみで反応が進むため、廃液中に光触媒が均一に分散
することが望ましいが、この攪拌作用により、廃液が処
理槽３内を流動し、廃液中に光触媒が均一に分散され
る。また、廃液の透明度が多少低い場合でも、この攪拌
により、紫外線照射ランプ５３からの紫外線を照射され
る廃液が流動的に変化するため、廃液に紫外線がまんべ
んなく照射され、廃液の透明度が多少低い場合でも処理
効率を落すことなく処理できる。さらに、紫外線照射ラ
ンプ５３周囲に廃液が滞留することが防止されるため、
長期間の使用により廃液中の異物が紫外線照射ランプ５
３に付着して処理効率が低下することを防止できる。ま
た、ダイオキシン等の有機塩素化合物は、廃液に含まれ
る濃度が低いが、下板３３に設けられた空気導入口３ｄ
から供給された空気は、処理槽３内の廃液を、図２に太
矢印で示すように、紫外線照射ランプ５３の周囲を紫外
線照射ランプ５３の先端側から基端側に向けて、廃液の
流速を増大させつつ流動させ、これにより有機塩素化合
物と光触媒との衝突頻度を高め、分解処理効率を高める
ことができる。

【００２６】このようにして、一定時間光触媒処理を行
った後、紫外線照射ランプ５３による紫外線の照射を停
止すると共に、給気バルブ７２を閉じて空気供給部７か
ら処理槽３への空気の供給を停止し、廃液中の光触媒や
ドレンを沈降させる。光触媒の沈降後、図示しない排水
ポンプを作動させて、沈降した光触媒やドレンより上方
にある上澄液を廃液排出口３ｂから処理槽３外へ排出す
ると共に、空気導入口３ｄに連通するドレン排出バルブ
８を開き、処理槽３内に沈殿したドレンや使用済みの光
触媒を外部に排出する。このようにして、廃液処理装置
１による廃水の無害化処理が行われる。

【００２７】以上説明したように、この廃液処理装置１
は、紫外線照射ランプ５３が処理槽３の上板３２の中央
部を貫通して処理槽３内に入り込み、その先端が処理槽
３の下板３３近傍に至るよう構成されているため、処理
槽３内にまんべんなく紫外線を照射でき、また、この紫
外線照射ランプ５３の温度上昇により処理槽３内の廃液
を加温でき、光触媒による無害化処理を促進させること
ができる。

【００２８】また、前記空気供給部７から供給される空
気により前記処理槽３内の廃液を攪拌するようになって
いるため、廃液中に光触媒を均一に分散させられ、また
廃液を紫外線照射ランプ５３に沿って流速を高めつつ流
動されられるため、処理槽３内の廃液の処理効率を高め
られ、また、長期間の使用により廃液中の異物が紫外線
照射ランプ５３に付着して処理効率が低下することを防
止でき、さらに、紫外線照射ランプ５３の急激な温度上
昇を抑えることができ、処理槽３内の温度を無害化処理
に適した温度に保つことができる。

【００２９】従って、この廃液処理装置１によれば、例
えば、飛灰や焼却灰の処理に伴い生じる廃液に含まれる
ダイオキシン等の有機塩素化合物の分解処理に好適に用
いることができる。以下、飛灰及び焼却灰に含まれる有
機塩素化合物を除去する際に、この廃液処理装置１を用
いる場合について説明する。

【００３０】通常、焼却灰と飛灰とではその嵩密度や含
まれる化学成分の含有量等が異なるため、別々に処理さ
れる。まず、飛灰の処理について図３を参照しながら説
明する。飛灰は、通常、ブロック化された状態又は粉末
状のまま保管されるが、まず、ブロック化された飛灰に
ついては、純水を加水した後、ミル等の粉砕機を用いて
湿式粉砕し(第１粉砕工程)（ａ−１）、粉砕した飛灰を
振動篩にかけ（ａ−２）、篩を通過したものについて
は、サイクロンや遠心分離機等で脱水し（第１脱水工
程）（ａ−３）、固液分離する。なお、湿式粉砕とは、
水等の液体を粉砕対象物に混合して、この液体に有機塩
素化合物を溶出させるために行うものである。

【００３１】一方、篩上に残った飛灰については、第１
粉砕工程（ａ−１）に戻して湿式粉砕し、再度振動篩に
かける（ａ−２）という操作を繰り返す。第１脱水工程
（ａ−３）で固液分離した固形分については、再度純水
を加水して湿式粉砕する(第２粉砕工程)（ａ−４）。こ
のように湿式粉砕することにより、固形分の比表面積を
大きく採ることができ、後述する各処理における処理効
率を高めることができる。

【００３２】一方、粉末状のまま貯留槽等に保存された
状態（ａ−１）´の飛灰については、そのまま湿式粉砕
する（ａ−４）。

【００３３】第２粉砕工程（ａ−４）で粉砕した固形分
については、磁選機を用いて固形分中の鉄や釘等の異物
を除去し（ａ−５）、ＰＨ調整槽に投入して、クエン酸
等の酸を添加して重金属を沈殿させて抽出した後（ａ−
６）、サイクロンや遠心分離機等により脱水して（第２
脱水工程）（ａ−７）固液分離する。

【００３４】第２脱水工程（ａ−７）で固液分離した固
形分については、苛性ソーダ等のアルカリを添加し、又
は水洗いする等して中和・洗浄（ａ−８）した後、超音
波洗浄する（ａ−９）。このように中和・洗浄された灰
分を超音波洗浄することにより、有機塩素化合物を水分
中に好適に溶出させることができ、洗浄効率が高めら
れ、固形分に付着した有機塩素化合物を十分に除去でき
る。このようにして有機塩素化合物を除去した固形分に
ついては、脱水処理して（第３脱水工程）（ａ−１
０）、固液分離し、固形分を完全に無害化する。これに
より、固形分は、骨材、路盤材、セメント等に用いてリ
サイクル処理（ａ−１１）を行うことができる。

【００３５】第１及び第２脱水工程（ａ−３），（ａ−
７）で固液分離した液分については、本発明に係る廃液
処理装置１により、前記した操作で液分中の有機塩素化
合物を分解して無害化した後（ａ−１２），（ａ−１
２）´、苛性ソーダ等のアルカリを添加することにより
ｐＨ調整して中和し、更に重金属を沈殿させて回収する
（ａ−１３）。次いで、セラミック吸着等により塩分回
収した後（ａ−１４）、再度、本発明の廃液処理装置１
により有機塩素化合物を分解して液分を無害化して（ａ
−１５）純水化する。このようにして生成された純水
は、各粉砕工程（ａ−１），（ａ−４）に用いる。この
ように本発明の廃液無害化処理装置１を用いることによ
り、飛灰の無害化処理に伴い生じる廃液を完全に無害化
して純水とし、この純水を循環使用できるため、有害物
質を排出することなく飛灰を安全に無害化処理できる。

【００３６】次に、焼却灰の無害化処理に本発明の廃液
処理装置１を用いる場合について説明する。まず、焼却
灰に純水を加水して湿式粉砕、洗浄し（第１粉砕工程）
（ｂ−１）、磁選機で異物を除去した後、振動篩にかけ
（ｂ−２）、篩を通過した灰を脱水して（第１脱水工
程）（ｂ−３）固液分離する。篩上に残った灰について
は、第１粉砕工程（ｂ−１）に戻して湿式粉砕し、磁選
機・振動篩にかける（ｂ−２）という操作を繰り返す。

【００３７】第１脱水工程（ｂ−３）で固液分離した固
形分については、再度純水を加水して湿式粉砕する（ｂ
−４）。次いで、磁選機で灰分中の異物を除去し（ｂ−
５）、ｐＨ調整槽に投入して、クエン酸等の酸を添加し
てｐＨ調整した後（ｂ−６）、脱水して（第２脱水工
程）（ｂ−７）固液分離する。

【００３８】第２脱水工程（ｂ−７）で固液分離した固
形分は、苛性ソーダ等のアルカリを添加し又は水洗いす
る等して中和・洗浄（ｂ−８）した後、超音波洗浄し
（ｂ−９）、固形分に付着した有機塩素化合物を十分に
除去する。有機塩素化合物を除去した固形分について
は、脱水処理して（第３脱水工程）（ｂ−１０）固液分
離し、固形分は完全無害化されて、骨材、路盤材、セメ
ントに用いる等のリサイクル処理（ｂ−１１）がなされ
る。

【００３９】第１及び第２脱水工程（ｂ−３），（ｂ−
７）で固液分離した液分については、本発明に係る廃液
処理装置１により、前記した操作で液分中の有機塩素化
合物を分解し、無害化した後（ｂ−１２），（ｂ−１
２）´、苛性ソーダ等のアルカリを添加してｐＨ調整し
て中和し、更に重金属を回収する（ｂ−１３）。次い
で、セラミック吸着等により塩分回収した後（ｂ−１
４）、再度、本発明の廃液処理装置１により有機塩素化
合物を分解して液分を無害化し（ｂ−１５）、純水化す
る。このようにして生成された純水は、各粉砕工程（ｂ
−１），（ｂ−４）に用いる。このように、本発明の無
害化処理装置１を用いることにより、焼却灰の無害化処
理に伴い生じる廃液を完全に無害化でき、有害物質の外
部への排出を防止できる。

【００４０】以上、説明したように、本発明の廃液処理
装置によれば、飛灰及び焼却灰を無害化処理する際に生
じる廃液を効率良く分解できるため、本発明の廃液処理
装置を用いた飛灰及び焼却灰の無害化処理方法によれ
ば、ダイオキシン等の有機塩素化合物の分解処理を効率
良く行え、処理設備も小型化できる。

【００４１】なお、本発明の廃液処理装置は、前記実施
例の廃液処理装置に限定されず、本発明の要旨を逸脱し
ないかぎり、適宜変更して差し支えない。例えば、図５
に示すように、空気導入ノズル３ｃから処理槽３内に導
入される空気が、円筒状本体３１の周方向に沿って噴射
されるように、空気導ノズル３ｃを処理槽３の円筒状本
体３１の接線方向に傾けて取り付ける構成としてもよ
い。この構成によれば、処理槽３内の廃液は、空気導入
口３ｄから導入された空気により処理槽３の上下方向に
流動すると共に、円筒状本体３１の接線方向に傾けて取
り付けられた空気導入ノズル３ｃから導入された空気に
より、図５に太矢印で示すように、円筒状本体３１の周
方向に沿っても流動するため、廃液に含まれる有機塩素
化合物の分解効率をより高めることができる。

【００４２】また、例えば、図６に示すように、廃液導
入口３ａ及び廃液排出口３ｂを処理槽３の円筒状本体３
１の側面に設け、廃液導入口３ａから導入された廃液が
処理槽３を上下方向に往復しつつ、処理槽３内を円筒状
本体３１の外縁側から中心部にかけて流動するように、
バフル板３４を設ける構成としてもよい。この場合、バ
フル板３４は、紫外線照射ランプ５３から照射される紫
外線を透過する透明なアクリル板やガラス板を用いて構
成できるが、紫外線を照射されることによる劣化等が少
ないガラス板を用いることが望ましい。

【００４３】この構成によれば、廃液導入口３ａから処
理槽３内に導入された廃液がバフル板３４によりその流
れを規制されながら湾曲しつつ時間をかけて廃液排出口
３ｂまで流れるので、廃液が廃液排出口３ｂから排出さ
れるまでに十分に無害化処理がなされる。このため、複
数の処理槽を用いることなく多量の廃液を一つの処理槽
で連続的に処理できる。

【００４４】また、前記実施例では、紫外線照射ランプ
５３を一つのみ有する構成であったが、複数有する構成
としてもよい。この場合は、各紫外線照射ランプ５３の
先端の下方に空気導入口３ｄを設けることにより、処理
槽３内の廃液が紫外線照射ランプ５３に沿って流動し、
処理効率を高めることができる。

【００４５】さらに、処理槽３内面を鏡面状にすること
により、紫外線照射ランプ５３から照射された紫外線が
処理槽３内で反射されて処理槽３内の廃液中の光触媒に
照射され続けるため、光触媒処理の効率を高めることが
できる。ここで、処理槽３内の鏡面処理は、例えばステ
ンレス製の円筒状本体３１、下板３２、上板３３におけ
る処理槽３を構成する部分の表面をバフ研磨し、又はク
ロムメッキ若しくはクロムを蒸着することにより行え
る。このようにして鏡面処理を行い、処理槽３内面をバ
フ番号で３５０番以上、好ましくは４００番以上の鏡面
とすることにより、処理槽３内での紫外線の反射を良好
なものにでき、処理効率を高めることができ、更に処理
槽３内面に異物が付着するのを防止できる。

【００４６】前記実施例では、処理対象の廃液を一旦貯
留槽３内に貯留して貯留槽３内の廃液を廃液処理装置１
で処理した後、廃液排出口３ｂから排出した。しかしな
がら、廃液処理装置１は、処理槽３内の廃液を高い処理
効率で処理できるため、廃液導入口３ａから処理槽３内
に廃液を導入しつつ廃液排出口３ｂから処理槽３内の廃
液を連続的に排出するようにして、廃液を連続的に処理
することもできる。このようにすることにより、一の処
理槽で多量の廃液を処理することができる。

【００４７】また、本発明の廃液処理装置は、灰を廃棄
する際に生じる廃液に含まれるダイオキシンやポリ塩化
ビフェニル（ＰＣＢ）等の有害物質を無害化処理する場
合に好適に用いられるものであるが、光触媒により発生
するＯＨラジカルで分解可能な有害物質が含まれている
廃液であれば、その種類は限定されず、例えば、タバコ
の煙、悪臭、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の分解処理
や、空気中の細菌の殺菌、窒素酸化物、硫黄化合物の無
害化処理、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の難分解性
化学物質、海水等に流出した原油の分解処理にも好適に
用いることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上、本発明の第１の手段である請求項
１に記載の発明に係る廃液処理装置によれば、紫外線照
射部が処理室内の上部から下方に向けて設けられている
ため、処理室内にほぼ均一に紫外線を照射でき、また、
この紫外線照射部の温度上昇に伴う処理室内の廃液の温
度上昇により、光触媒処理を促進して短時間に効率良く
廃液中の有害物質を分解処理できる。また、前記空気導
入口から空気を導入することにより、有機塩素化合物と
光触媒との衝突頻度を増大させて処理効率を高められ、
また、光触媒を廃液中に均一に分散させられ、さらに、
長期間の使用により廃液中の異物が紫外線照射部に付着
して処理効率が低下するのを防止でき、紫外線照射部の
過熱による処理室内の急激な温度上昇を抑えることがで
き、処理室内の温度を光触媒処理に適した温度に保つこ
とができる。従って、廃液中の有害物質を光触媒反応で
効率良く分解でき、短時間で廃液を無害化処理できる。
このため、多量の廃液を処理する場合にも、複数の処理
室を設ける必要がなく、小さな処理設備で効率良く処理
できる。

【００４９】また、本発明の第２の手段である請求項２
に記載の廃液処理装置によれば、担体に光触媒処理効率
の高い二酸化チタン膜をコーティングして成る光触媒を
用いることにより、光触媒の比表面積を大きく採れ、ま
た、取扱性を良好なものにできる。

【００５０】本発明の第３の手段である請求項３に記載
の廃液処理装置によれば、前記担体として、前記多孔質
の担体を用いることにより、光触媒の比表面積を大きく
採ることができ、処理効率を向上させることができる。

【００５１】本発明の第４の手段である請求項４に記載
の廃液処理装置によれば、前記紫外線照射部から照射さ
れる紫外線の波長を２７０ｎｍ〜２８０ｎｍに設定する
ことにより、効率良くダイオキシン等の有機塩素化合物
を分解できる。

【００５２】本発明の第５の手段である請求項５に記載
の無害化処理方法によれば、前記第１乃至第４の手段で
ある廃液処理装置を用いて、処理対象の灰を湿式処理・
固液分離した際に生じる廃液に含まれる有害物質を無害
化することにより、灰処理に伴い有害物質が外部に排出
されるのを防止できる。

【００５３】本発明の第６の手段である請求項６に記載
の灰の無害化処理方法によれば、第５の手段である灰処
理における固液分離で分離された固形分を超音波洗浄に
より洗浄した後、さらに固液分離し、分離された液分中
の有害物質を第１乃至第４の技術手段である廃液処理装
置で分解して、無害化処理することにより、固形分に付
着した有害物質を十分に除去でき、また廃液に含まれる
有害物質を十分に除去でき、無害化された固形分をリサ
イクル処理できる。

【００５４】さらに、本発明の第７の手段である請求項
７に記載の灰の無害化処理方法によれば、第５及び第６
の手段である灰の無害化処理方法で生じた廃液に含まれ
る有害物質を、第１乃至第４の手段である廃液処理装置
により分解し、純水化して、灰の無害化処理に再利用す
ることにより、人体に悪影響を及ぼすおそれのある物質
が外部に排出するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の廃液処理装置の全体の概略
図である。

【図２】処理槽と紫外線照射ランプとを示す断面図であ
る。

【図３】本発明の廃液処理装置を用いた飛灰の無害化処
理方法の手順を示す図である。

【図４】本発明の廃液処理装置を用いた焼却灰の無害化
処理方法の手順を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例の廃液処理装置の処理槽の
上方からの断面図である。

【図６】本発明の他の実施例の廃液処理装置の処理槽の
概略図であり、（ａ）が断面図、（ｂ）が（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１廃液処理装置３処理槽３１円筒状本体３２上板３３下板３４バフル板３ａ廃液導入口３ｂ廃液排出口３ｃ空気導入ノズル３ｄ空気導入口５紫外線照射部５３紫外線照射ランプ７空気供給部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/32 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｇ４Ｇ０６９ 1/52 5/00 Ｎ (72)発明者坂田正埼玉県越谷市大澤１丁目16番11号ジーメック株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA37 AB06 AB07 AC05 BA02 CA09 CA13 CA34 CA40 CC03 4D015 BA19 BB01 FA12 4D024 AA04 AB16 BA07 DB01 4D037 AA13 AB14 AB16 BA18 CA08 CA11 4D050 AA13 AB19 BB01 BC05 BC06 BD02 CA07 4G069 AA03 BA01B BA02B BA04B BA07B BA08B BA10B BA14B BA17 BA22B BA48A CA05 DA08 EA02X EA02Y EA08 ZA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃液を処理するための処理室と、前記処
理室に前記廃液を導入する廃液導入口と、前記処理室か
ら処理済の廃液を排出する廃液排出口と、前記処理室内
の上部から下方に向けて設けられた紫外線を発生する紫
外線照射部と、前記紫外線照射部の下方に設けられた空
気導入口と、前記空気導入口から前記処理室内に空気を
供給する空気供給手段と、を具備し、前記処理室内に前記廃液と共に投入された光触媒を、前
記空気導入口から供給された空気により攪拌しつつ、前
記紫外線照射部による紫外線照射により前記廃液中の有
害物質を分解可能にしたことを特徴とする廃液処理装
置。
【請求項２】前記光触媒は、担体に二酸化チタン膜を
コーティングして成るものであることを特徴とする請求
項１に記載の廃液処理装置。
【請求項３】前記担体は、活性炭、活性アルミナ、シ
リカゲル、ゼオライト、粘土焼結体、多孔質ガラス、フ
ォームセラミックス、泡金属、フォームプラスチックス
の内から選ばれた一種であることを特徴とする請求項２
に記載の廃液処理装置。
【請求項４】前記紫外線照射部から照射される紫外線
の波長は、２７０ｎｍ〜２８０ｎｍであることを特徴と
する請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の廃液処
理装置。
【請求項５】焼却灰及び飛灰に含まれる有害物質を除
去して、灰を無害化処理する灰の無害化処理方法であっ
て、処理対象の灰を湿式処理した後、固液分離し、分離され
た液分に含まれる有害物質を請求項１乃至請求項４のい
ずれか1項に記載の廃液処理装置により分解して、無害
化することを特徴とする灰の無害化処理方法。
【請求項６】焼却灰及び飛灰に含まれる有害物質を除
去して、灰を無害化処理する灰の無害化処理方法であっ
て、処理対象の灰を湿式処理した後、固液分離し、分離され
た液分に含まれる有害物質を請求項１乃至請求項４のい
ずれか1項に記載の廃液処理装置により分解して無害化
し、前記固液分離で分離された固形分を超音波洗浄により洗
浄した後、さらに固液分離し、分離された液分中の有害
物質を請求項１乃至請求項４のいずか１項に記載の廃液
処理装置により分解して、無害化処理することを特徴と
する灰の無害化処理方法。
【請求項７】焼却灰及び飛灰に含まれる有害物質を除
去して、灰を無害化する灰の無害化処理方法であって、処理対象の灰を湿式処理した後、固液分離し、分離され
た液分に含まれる有害物質を請求項１乃至請求項４のい
ずれか１項に記載の廃液処理装置により分解する第１の
分解処理工程と、前記固液分離で分離された前記固形分を超音波洗浄によ
り洗浄した後、さらに固液分離して、分離された液分中
の有害物質を請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記
載の廃液処理装置により分解する第２の分解処理工程
と、前記第１及び第２の分解処理工程にて有害物質を分解さ
れた液分に含まれる重金属や塩分を沈殿及び吸着処理に
より除去する工程と、を備えることを特徴とする灰の無
害化処理方法。