JP2006075677A - Treatment method and treatment device for contaminant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PCB等の有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物質の処理方法および処理装置に関し、特に、油等の有機物が比較的多く含まれた状態の汚染物質に対して好適な、汚染物質の処理方法および処理装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for treating pollutants contaminated with an organic halogen compound such as PCB, and more particularly to a pollutant suitable for a pollutant containing a relatively large amount of organic matter such as oil. The present invention relates to a processing method and a processing apparatus.
従来、ダイオキシンやポリ塩化ビフェニル(PCB)類などの有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物質の処理方法としては、該汚染物質を還元雰囲気下で加熱するとともに、そこから排出させた不活性ガス等の排ガスを油洗浄式ガス洗浄装置にて処理する方法が知られている(特許文献1)。
斯かる従来技術によれば、汚染物質中に含まれる有機ハロゲン化合物は、還元雰囲気下における加熱によって分解又は蒸発され、ガス排出口から排出される排ガスとともに油洗浄式ガス洗浄装置へと送られ、そこで排ガスから分離された後、無害化処理されることとなる。 According to such conventional technology, the organic halogen compound contained in the pollutant is decomposed or evaporated by heating in a reducing atmosphere, and sent to the oil cleaning type gas cleaning device together with the exhaust gas discharged from the gas discharge port, Therefore, after being separated from the exhaust gas, it is detoxified.
しかしながら、上記のような従来技術においては、汚染物質中に含まれる油等の有機物の含有量が多い場合、具体的には、汚染物質中に0.5重量%を超える有機物が含まれている場合には、還元雰囲気下での加熱により汚染物質中の有機物が熱分解されてCH4やCOといった可燃性ガスが発生することとなる。COは頭痛やめまい等の人体への影響が大きく、しかも排ガス冷却過程でのダイオキシン類生成の要因ともなるものであり、一方、CH4は地球温暖化への影響がCO2の約20倍もあるものである為、これらの可燃性ガスが大気中へ放出されるのは好ましくない。よって、従来の処理方法は、有機物の含有量が多い汚染物質の処理には適さないものであった。 However, in the prior art as described above, when the content of organic matter such as oil contained in the pollutant is high, specifically, the pollutant contains more than 0.5% by weight of organic matter. In some cases, organic substances in the pollutant are thermally decomposed by heating in a reducing atmosphere, and flammable gases such as CH 4 and CO are generated. CO has a major impact on the human body, such as headaches and dizziness, and is also a factor in the formation of dioxins in the exhaust gas cooling process, while CH 4 has an impact on global warming about 20 times that of CO 2. It is not preferable that these flammable gases are released into the atmosphere because they are. Therefore, the conventional treatment method is not suitable for treatment of pollutants with a high organic content.
そこで本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物質から有機ハロゲン化合物を除去するに際し、該汚染物質中に油等の有機物が多く含まれている場合であっても、CH4やCOといった可燃性ガスが大気中へ放出されるのを可及的に防止しつつ、上述のような汚染物質を処理し得る処理方法および処理装置を提供することを一の課題とする。 Therefore, the present invention provides a combustible material such as CH 4 or CO when removing organic halogen compounds from pollutants contaminated with organic halogen compounds, even if the pollutants contain a large amount of organic substances such as oil. Another object is to provide a processing method and a processing apparatus capable of processing the above-mentioned contaminants while preventing as much as possible the release of sex gases into the atmosphere.
上記課題を解決すべく、本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物質を還元雰囲気中で加熱する還元加熱工程と、該還元加熱工程から排出された排ガスを油洗浄する油洗浄式ガス洗浄工程と、該油洗浄式ガス洗浄工程にて処理された排ガスを加熱する排ガス加熱工程とを備えたことを特徴とする汚染物質の処理方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a reduction heating process in which a pollutant contaminated with an organic halogen compound is heated in a reducing atmosphere, and an oil cleaning type gas cleaning in which exhaust gas discharged from the reduction heating process is oil cleaned. There is provided a method for treating a pollutant, comprising a step and an exhaust gas heating step of heating the exhaust gas treated in the oil cleaning type gas cleaning step.
また、本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物質を還元雰囲気中で加熱するための還元加熱炉と、該還元加熱炉から排出された排ガスを油にて洗浄するための油洗浄式ガス洗浄手段と、該油洗浄式ガス洗浄手段にて処理された排ガスを加熱するための排ガス加熱手段とを備えたことを特徴とする汚染物質の処理装置を提供する。 The present invention also provides a reduction heating furnace for heating pollutants contaminated with organic halogen compounds in a reducing atmosphere, and an oil cleaning gas for cleaning exhaust gas discharged from the reduction heating furnace with oil. Provided is a pollutant processing apparatus comprising a cleaning unit and an exhaust gas heating unit for heating the exhaust gas processed by the oil cleaning type gas cleaning unit.
本発明に係る汚染物質の処理方法および処理装置によれば、汚染物質中に含まれている有機物は、還元加熱工程にて可燃ガスに分解され、油洗浄式ガス洗浄にて吸収されて有機ハロゲン化合物とともに処理され、さらに該油洗浄式ガス洗浄にて吸収されなかった可燃ガスは、排ガス加熱工程にて燃焼されることによって、完全に分解処理されることとなる。
よって、本発明によれば、汚染物質中に有機物が比較的多く含まれている場合であっても、CH4やCOといった可燃性ガスの大気中への放出を抑制しつつ、該汚染物質を無害化処理することが可能となる。
According to the method and apparatus for treating pollutants according to the present invention, organic substances contained in pollutants are decomposed into combustible gases in a reduction heating process, absorbed in oil-washing gas washing, and organic halogens. The combustible gas treated with the compound and further not absorbed by the oil cleaning type gas cleaning is completely decomposed by being burned in the exhaust gas heating step.
Therefore, according to the present invention, even if the pollutant contains a relatively large amount of organic matter, the pollutant is controlled while suppressing the release of flammable gases such as CH 4 and CO into the atmosphere. It becomes possible to perform the detoxification process.
以下、本発明について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明に係る汚染物質の処理装置の一実施形態を示した概略フロー図である。図1に示すように、本実施形態の汚染物質の処理装置1は、被処理物である汚染物質Aの流れ方向上流側から順に、該汚染物質Aを還元雰囲気中で加熱する還元加熱炉2と、該還元加熱炉2から排出された汚染物質を冷却する冷却器3とを備えている。
また、前記還元加熱炉2を間接加熱するための加熱装置4と、還元加熱炉2内に還元雰囲気としての高濃度窒素を供給するための窒素発生装置5とが備えられている。そして、還元加熱炉2内は、高濃度窒素が供給されることにより、酸素濃度が3%以下、好ましくは酸素濃度が1%以下であるような還元雰囲気となるよう構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic flow diagram showing an embodiment of a pollutant processing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
Further, a heating device 4 for indirectly heating the
また、本実施形態に係る処理装置1には、前記還元加熱炉2から排出された排ガスB中に含まれるダストを除去するための集塵装置11と、該排ガスB中に含まれる有機ハロゲン化合物を除去するための油洗浄式ガス洗浄装置12とが備えられている。
Further, the
さらに、本実施形態の処理装置1は、前記油洗浄式ガス洗浄装置12から排出される排ガスBを加熱するための燃焼室21と、該燃焼室21から排出された排ガスBを冷却するためガス冷却室22と、冷却された排ガスBを吸着処理するための活性炭吸着塔23とを備えており、これらの装置を経た排ガスBは、誘引ブロワ24を介して煙突25から排出されるように構成されている。
Further, the
前記還元加熱炉2は、汚染物質Aを、還元雰囲気下において加熱しうる構成のものであれば特に限定されない。該還元加熱炉2としては、例えば、円筒状の加熱装置本体と、該加熱装置本体内部に配された回転軸および該回転軸に設けられたパドル翼と、該加熱装置本体の外側を覆うように形成されたジャケットとを備え、加熱装置本体には窒素等の不活性ガスが供給され、ジャケットには高温のガスが供給されるように構成されたものを使用することができる。また、加熱装置本体が回転する構成としてもよい。
汚染物質Aを該還元加熱炉によって還元雰囲気下で加熱することにより、該汚染物質A中に含まれるPCB類等の有機ハロゲン化合物を、分解あるいは蒸発させることによって汚染物質Aから除去することができる。
還元加熱炉2で浄化された汚染物質A(以下、汚染物質が浄化された後は、被処理物Aともいう)を冷却するための冷却器3としては、例えば、キルン型の冷却器が好適に使用される。
The
By heating the pollutant A in a reducing atmosphere by the reduction heating furnace, organic halogen compounds such as PCBs contained in the pollutant A can be removed from the pollutant A by decomposition or evaporation. .
For example, a kiln type cooler is suitable as the cooler 3 for cooling the pollutant A purified in the reduction heating furnace 2 (hereinafter also referred to as an object A after the pollutant is purified). Used for.
また、本実施形態における油洗浄式ガス洗浄装置12は、排ガスBと炭化水素油とを気液接触させて排ガスB中の有機ハロゲン化合物を炭化水素油中に分散又は溶解させることにより、前記還元加熱処理手段2から排出された排ガスBを洗浄するものである。該油洗浄式ガス洗浄装置12としては、図1に示したようなオイルスクラバーを例示することができる。また、他の油洗浄式ガス洗浄装置としては、油中曝気式洗浄方式や、濡れ壁式洗浄方式のもの等を採用してもよい。
洗浄油としては、排ガス中の有機ハロゲン化合物を溶解しうるものであればよく、例えば、トランス油、灯油、ノルマルパラフィン油などの炭化水素油を好適に使用することができる。
Further, the oil cleaning type
The cleaning oil is not particularly limited as long as it can dissolve the organic halogen compound in the exhaust gas. For example, hydrocarbon oils such as trans oil, kerosene, and normal paraffin oil can be suitably used.
該油洗浄式ガス洗浄装置12には、その下部から回収された油と水とを分離する油水分離装置13と、分離された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する有機ハロゲン化合物分解装置14と、分離された水に含まれる有機ハロゲン化合物を吸着する吸着装置(例えば、活性炭吸着塔)15とが付随して備えられており、有機ハロゲン化合物分解装置14によって再生された油は前記油洗浄式ガス洗浄装置12へと返送され、再利用されるように構成されている。前記有機ハロゲン化合物分解装置14としては、例えば、炭化水素油中に金属ナトリウム粒子が分散されてなるナトリウム分散体を用いたものが好適に使用される。
The oil cleaning
燃焼室21は、前記排ガス中に含まれる可燃成分を完全燃焼させるものである。本実施形態のように、前記還元加熱炉2に窒素を供給するための窒素発生装置5が備えられている場合には、該窒素発生装置5にて副生される高濃度酸素を、該燃焼室21内に導入しうる構成とすることが好ましい。高濃度酸素を燃焼室21内に導入することにより、可燃ガスをより一層確実に完全燃焼させることができる。
窒素発生装置5としては、例えば、空気を高圧下で吸着材に接触させることにより、空気中の酸素を該吸着材に吸着させ、吸着材に吸着されにくい窒素を高濃度で得るという、いわゆるPSA方式の窒素発生装置を好適に使用することができる。
The
As the nitrogen generator 5, for example, by bringing air into contact with an adsorbent under high pressure, oxygen in the air is adsorbed on the adsorbent, and nitrogen that is difficult to be adsorbed on the adsorbent is obtained at a high concentration, so-called PSA. A nitrogen generator of the type can be preferably used.
次に、上記のような構成の汚染物質の処理装置を用いた場合の、汚染物質の処理方法について説明する。 Next, a pollutant processing method when the pollutant processing apparatus having the above-described configuration is used will be described.
汚染物質Aとしては、有機ハロゲン化合物に汚染され、しかも油等の有機物が比較的多く含まれているような土壌、埋立てごみ等の汚染物質が処理対象となる。
有機物としては、ベンゼン、重油、灯油、コールタール等の油や、VOC、プラスティック、ビニールなどが挙げられる。
一方、有機ハロゲン化合物としては、例えば、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル(PCB)類、ベンザヘキサクロライド、アルドリンなどの有機塩素化合物等が挙げられる。
As the pollutant A, pollutants such as soil and landfill that are contaminated with an organic halogen compound and contain a relatively large amount of organic substances such as oil are treated.
Examples of organic substances include oils such as benzene, heavy oil, kerosene, coal tar, VOC, plastic, vinyl, and the like.
On the other hand, examples of the organic halogen compound include organic chlorine compounds such as dioxins, polychlorinated biphenyls (PCBs), benzhexachloride, and aldrin.
汚染物質Aに粗大物が含まれている場合には、好ましくは該粗大物を予め除去または破砕した後、該汚染物質Aを還元加熱炉2に供給する。粗大物を予め除去又は破砕しておくことにより、還元加熱炉および後段の燃焼室で該粗大物は完全燃焼されやすくなり、炭化物として残存することを防止することができる。但し、例えば、還元加熱炉および後段の燃焼室の容量が十分に大きい場合など、該粗大物を完全燃焼が可能である場合には、そのまま投入してもよい。
還元加熱炉2に供給された汚染物質Aは、還元雰囲気下で加熱される。還元雰囲気下における加熱により、有機ハロゲン化合物は分解又は蒸発によって除去され、油分等の有機物はCOやCH4等の可燃成分に熱分解され、排ガスとともに排出される。
When the contaminant A contains a coarse substance, the coarse substance is preferably removed or crushed in advance, and then the contaminant A is supplied to the
The contaminant A supplied to the
前記還元加熱炉2における汚染物質の加熱温度、即ち還元加熱炉2の炉内温度は、200〜700℃とすることが好ましく、400〜600℃とすることがより好ましい。炉内温度が200℃よりも低温であれば、汚染物質A中に含まれる有機ハロゲン化合物が分解除去されずに残存するおそれがあり、700℃よりも高温であっても還元加熱炉での分解、揮発効果が変わらずエネルギーの浪費となるおそれがある。
また、該還元加熱炉2における汚染物質Aの滞留時間は、通常20〜180分とし、好ましくは30〜120分とする。
The heating temperature of the contaminants in the
The residence time of the contaminant A in the
そして、該還元加熱炉2によって有機ハロゲン化合物が分解又は揮発され、しかも油分等の有機物が分解又は揮発されることによって浄化された後の被処理物Aは、高温状態で還元加熱炉2から排出され、冷却器3によって100℃、好ましくは50℃以下にまで急冷される。
該冷却器における汚染物質の冷却は、酸素濃度が3%以下の雰囲気下で行うことが好ましく、さらには、酸素濃度1%以下の雰囲気下で行うことがより好ましく、不活性ガス雰囲気下で行うことが最も好ましい。このように、酸素濃度の低い雰囲気下で100℃以下まで急冷することにより、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物の再合成を有効に防止することができる。
And the to-be-processed object A after the organic halogen compound was decomposed | disassembled or volatilized by this
The cooling of the contaminants in the cooler is preferably performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% or less, more preferably in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% or less, and in an inert gas atmosphere. Most preferred. Thus, by rapidly cooling to 100 ° C. or lower in an atmosphere having a low oxygen concentration, resynthesis of organic halogen compounds such as dioxin can be effectively prevented.
一方、還元加熱炉2より排出された排ガスBは、集塵装置11にてダストを除去した後、油洗浄式ガス洗浄装置12にて処理する。該油洗浄式ガス洗浄装置12では、有機ハロゲン化合物や、油に溶解しやすい可燃成分が除去され、除去された有機ハロゲン化合物等はナトリウム分散体によって完全に分解される。
On the other hand, the exhaust gas B discharged from the
また、油洗浄式ガス洗浄装置12で除去されなかった可燃ガスや極微量の有機ハロゲン化合物は、排ガスBとともに燃焼室21に送り、該燃焼室21にて加熱されることによって完全燃焼させる。
燃焼室21における排ガスBの加熱温度、即ち、燃焼室21の室内温度は、好ましくは800〜1100℃とし、より好ましくは850℃以上とする。排ガスBの加熱温度が800℃未満であればダイオキシン類等が生じるおそれがあり、1100℃を超えると燃焼室21の耐火物を高温に耐えられるような高価なものとする必要があり、しかも排ガス冷却過程において冷却負担が大きくなる。その結果、後段の機器容量が大きくなり、設備のイニシャルコスト増大を招くこととなる。
また、該燃焼室21における排ガスの滞留時間は1秒以上が好ましく、2秒以上とすることがより好ましい。排ガスの滞留時間が1秒未満である場合には、可燃性ガスが完全に燃焼されずに排出されるとともに、ダイオキシン類が生じるおそれがある。
Further, the combustible gas and the trace amount of the organic halogen compound that have not been removed by the oil cleaning type
The heating temperature of the exhaust gas B in the
Further, the residence time of the exhaust gas in the
そして、燃焼室21から排出された排ガスBは、ガス冷却室22にて180℃以下に冷却した後、活性炭吸着塔23によって極めて微量のダストを除去した後、清浄な排ガスBとして煙突25から排出する。
The exhaust gas B discharged from the
このように、本実施形態に係る汚染物質の処理装置1を用いた処理方法によれば、汚染物質中に含まれる油等の有機物を還元加熱炉2によって可燃ガスに分解し、その後、油洗浄式ガス洗浄装置12における吸収と、その後の燃焼室21における完全燃焼とによって、確実に処理することが可能となる。
Thus, according to the processing method using the
また、本発明に係る処理方法によれば、還元加熱炉からの排ガスを直接排ガス加熱手段(燃焼室)に供給するのではなく、油洗浄式ガス洗浄装置で処理した後に排ガス加熱手段(燃焼室)に供給する方式を採用しているため、排ガス中の有機ハロゲン化合物(ダイオキシンやPCB等)は油洗浄式ガス処理装置にて除去されることとなり、燃焼室へはこのような有機ハロゲン化合物をほとんど含有しない排ガスが送られることとなる。これにより、還元加熱炉からの排ガスを直接燃焼室にて処理する場合に比べ、燃焼室を小型化することができる。 Further, according to the treatment method of the present invention, the exhaust gas from the reduction heating furnace is not directly supplied to the exhaust gas heating means (combustion chamber), but after being treated by the oil cleaning type gas cleaning device, the exhaust gas heating means (combustion chamber) ), The organic halogen compounds (dioxin, PCB, etc.) in the exhaust gas are removed by the oil-cleaning gas treatment device, and such organic halogen compounds are put into the combustion chamber. Exhaust gas that hardly contains is sent. Thereby, a combustion chamber can be reduced in size compared with the case where the exhaust gas from a reduction heating furnace is processed directly in a combustion chamber.
さらに、還元加熱炉からの排ガスに含まれる塩素成分も油洗浄式ガス洗浄装置で吸収されるため、後段の燃焼室に送られる排ガスは、ほとんど塩素成分を含まないものとなっている。これにより、燃焼室後段におけるダイオキシンの発生を抑えることができると同時に、脱塩のために通常必要とされる消石灰添加工程などを省略すること、若しくは消石灰の使用量を減らすことが可能となる。 Furthermore, since the chlorine component contained in the exhaust gas from the reduction heating furnace is also absorbed by the oil cleaning type gas cleaning device, the exhaust gas sent to the subsequent combustion chamber contains almost no chlorine component. Thereby, generation | occurrence | production of the dioxin in a combustion chamber back | latter stage can be suppressed, At the same time, it becomes possible to abbreviate | omit the slaked lime addition process normally required for desalination, or to reduce the usage-amount of slaked lime.
尚、本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment as described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
例えば、図1に示すように、有機ハロゲン化合物をナトリウム分解する際に排出される排水を、前記ガス冷却室において排ガスを冷却するための冷却水として使用することができる。これにより、排ガス冷却用としての水の使用量を減らし、しかも該汚染物質の処理装置1から排出される排水量をゼロにすることができるという効果がある。
For example, as shown in FIG. 1, waste water discharged when sodium decomposition of an organic halogen compound can be used as cooling water for cooling exhaust gas in the gas cooling chamber. As a result, the amount of water used for exhaust gas cooling can be reduced, and the amount of waste water discharged from the
また、還元加熱炉2の加熱用媒体としては、空気をバーナー等の加熱装置4で加熱した加熱ガスを使用することができる。該加熱ガスは、例えば、還元加熱炉2の間接加熱ガスとして使用した後、一部を循環させて還元加熱炉2の加熱用として再利用し、一部を前記燃焼室21に供給して可燃ガスの燃焼用空気として用いることができる。斯かる構成により、間接加熱ガスの排熱を有効利用して、加熱装置4および燃焼室21にて必要となる燃料を節約することができるとともに、排ガスB中の窒素酸化物の濃度を低減させることが可能である。
Moreover, as a heating medium of the
また、図2に示すように、燃焼室21とガス冷却室22との間に空気予熱器26を設け、前記加熱ガスに使用する空気を燃焼室21から排出される高温の排ガスBで間接加熱により予熱しておくことも可能である。このような構成によっても、同じく燃料を節約することができる。
In addition, as shown in FIG. 2, an
さらに、図3に示すように、燃焼室21から排出された高温の排ガスを、ガス冷却器27によって所定の温度に調節した後、前記還元加熱炉2の間接加熱用として直接使用することも可能である。このような構成によっても、同じく燃料を節約することができる。
Further, as shown in FIG. 3, after the high-temperature exhaust gas discharged from the
また、前記実施形態では、窒素発生装置から排出される酸素を燃焼室に供給する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、該酸素の一部又は全部を還元加熱炉の加熱用として前記加熱装置へ供給してもよい。 In the above embodiment, oxygen discharged from the nitrogen generator is supplied to the combustion chamber. However, the present invention is not limited to this. For example, part or all of the oxygen is reduced and heated. You may supply to the said heating apparatus for the object for heating of a furnace.
また、前記実施形態では、還元加熱炉の間接加熱ガスや燃焼室からの排ガスの一部を還元加熱炉の加熱用として用いる構成としたが、これ以外にも、還元加熱炉を電気ヒーター等で加熱する構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which uses a part of indirect heating gas of a reduction heating furnace, or the waste gas from a combustion chamber for the heating of a reduction heating furnace, other than this, a reduction heating furnace is used with an electric heater etc. It is good also as a structure heated.
1 汚染物質の処理装置
2 還元加熱炉
3 冷却器
4 加熱装置
12 油洗浄式ガス洗浄装置
21 燃焼室
22 ガス冷却室
26 空気予熱器
27 ガス冷却器
A 汚染物質
B 排ガス
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該油洗浄式ガス洗浄工程にて処理された排ガスを加熱する排ガス加熱工程とを備えたこと特徴とする汚染物質の処理方法。 A reduction heating step of heating a pollutant contaminated with an organic halogen compound in a reducing atmosphere; an oil cleaning type gas cleaning step of cleaning exhaust gas discharged from the reduction heating step with oil;
An exhaust gas heating process for heating the exhaust gas processed in the oil cleaning gas cleaning process.
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