JP2012517893A - 廃液を洗浄するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方では、機械的/化学的に適用されるステップであって、その化学的ステップが、処理しようとする廃液の種類次第で酸化もしくは還元または酸化/還元のいずれかであり、より具体的に説明される実施形態においては、過酸化ともよばれるラジカル酸化を伴うものとして知られ;そして
他方では、すくい取り(skimming-off)を伴う浮揚ステップである。
電解処理が酸化であること;
強い乱流が攪拌により第1区分室内に発生し、前記区分室の上部と底部の間で廃液を流量Q≧5Dfで流すこと;
再循環流量がQ≧25Dfで、有利にはQ≧40Dfまたは≧50Dfであること;
電解処理が、第1区分室の底部で捕捉される廃液の循環、そして電解回路をとおして前記区分室の上部への再導入によって実行されること;
電解処理が、ダイヤモンドおよびボロンを含む層で被覆される電極上の電解によって実行されること;
電解処理が、炭素および窒素原子を含む層で被覆される電極上の電解によって実行されること;
第2区分室の底部における廃液に、垂直発泡を生成するための外部キャビテーション手段を用いて流量q≦Dfの流れを生じさせることによって、第2区分室において弱い乱流が維持されること;
電解回路から離れる際に廃液が脱気され、そして得られたガスを垂直発泡のための外部キャビテーション手段に供給するために用いること;
方法が、少なくとも2回の処理サイクルを含むこと;
方法が、少なくとも1回の高度に酸化性の処理サイクルおよび少なくとも1回の高度に還元性の処理サイクルを含むこと。用語「高度に酸化性の」(または逆に「高度に還元性の」)は、基本的に、酸化剤すなわち廃液に存在する化学物質の電子を失わせる(または逆に増加させる)物質を意味すると理解される;
廃液が定められたCODとなるように、自由表面を有する区分室の表面で少しずつ固/液相分離を得るべく回数n≧2であるn処理サイクルをとおして廃液が連続して流されること;
各処理サイクルが、第1および第2のステップ間に、触媒を伴う酸化後および/または還元後運転が実行される中間のステップを追加的に含むこと;
たとえば第3区分室の底部において廃液を中程度の流量d(Df<d<3Df)で流させることにより、廃液が電解回路の取り出し口(tap-off)から流量Dfで、前記区分室の底部において前記区分室に注入される。換言すれば、流量Dfで電解回路の放出口で廃液を引き抜くことにより、酸化後および/または還元後運転が実行される;
凝固凝集した後に予備の発泡浮揚運転が実行され、そして、自由表面を有し上部にこすり取り手段と、酸化/分離のための垂直発泡を生成するためのキャビテーション手段とを備える室内で、弱い乱流を伴いながらその室の底部における廃液が再循環される;
ラジカル酸化剤は、酸化剤H2O2、O3、O°およびOH°から、単独でまたは組み合わせで選択される;そして
方法は、追加的に生物学的濾過を含む。
有利な実施形態においては、以下の配置の一つおよび/または他を、追加的に使用することができる:
装置が、酸化および/または還元を実行するための電解処理手段を含むこと。
非常に強い乱流を発生させる手段が、区分室の底部に捕捉され流量Q≧5Dfで上部に再導入される廃液の再循環のための第1の回路を含むこと;
流量Qは≧25Dfで、有利には、Qは≧40Dfまたは50Dfであること;
設備が、外部の凝固/凝集手段と底部の廃液再循環手段とを含む、自由表面および弱い乱流を有する予備浮揚室を備え、前記室が上部にこすり取り手段と前記室での酸化/分離のための垂直発泡を発生するためのキャビテーション手段とを備えること;
電解処理手段が、ダイヤモンドおよびボロンを含む層で被覆される電極を含むこと;
電解処理手段が、炭素および窒素原子を含む層で被覆される電極を含むこと;
電解処理手段が、第1の廃液再循環回路に位置すること;
第2区分室が、当該区分室で垂直発泡を生成するためのキャビテーション手段を含む第2の廃液再循環回路を底部に含むこと;
第2の再循環回路での流量は低く、Df/20(Dfの20分の1)およびDf/2(Dfの2分の1)の間にあること;
設備が、前記第1の一組の区分室と連続する、少なくとも1つの第2の一組の区分室を含むこと;
設備が、廃液を連続して流れさせるn組の区分室を含み、廃液が定められたCODとなるように、自由表面を有する区分室の表面上で固/液相分離を少しずつ得るためにn≧2であること;
区分室の各々の一組は、第1および第2区分室間に、触媒を伴って酸化後および/または還元後運転が実行され、廃液が中程度の乱流を伴って攪拌される、少なくとも1つの中間の第3区分室を含むこと;
設備が、前記第3区分室内で中程度の乱流を生成するために、前記第3区分室の底部に、流量dがDf≦d≦3Dfである第3の廃液循環回路を含むこと;
中間の第3区分室が、底部で、それ自体に電解処理手段が備わる第1の循環回路から供給を受けること;
キャビテーション発泡が空気によって実行され、泡の相当直径の平均サイズが0.2mmおよび1mmの間であること;
区分室が、3mおよび5mの間の使用可能高さを有すること。
回路30はまた廃液を流量Dfで取り出し、そして酸化後処理のために中間第3区分室6に送ることができる。
乾燥分の2から3%のタンパク質:
乾燥分の20から30%のワックス(30炭素原子を含んでいる脂肪酸)を含む、遠心分離によって回収されない油状残渣;および
糖質(主に澱粉):乾燥分の残余
表1は、3m3の反応装置で実行される試験において得られた結果を与え、これらの試験の単純化された結果が縦列1〜11において示される;
表2は、表1の試験(試験2)のうちのひとつに関して、処理の前後で特定の汚染分子について得られた結果を、より詳細にそして例示によって示す。
1. O2 + e− → O2 −°(超酸化物ラジカル)
2. O2 −° + H+ → HO2° (ペルヒドロキシルラジカル)
3. HO2° + e− → HO2 − (ヒドロゲノペロキサイド(hydrogenoperoxide))
4. HO2 − + H+ → H2O2 (過酸化水素)
4. H2O2 + e− → OH° + OH− (水酸基)
Claims (34)
- 溶存または非溶存の状態の有機および/または無機物質を含有して流量Dfで連続して供給される液体廃液を洗浄する方法であって、必要であれば前処理の廃液浮揚運転をした後に少なくとも1回の処理サイクルが実行されることを特徴とし、前記処理サイクルは、第1区分室内で非常に強い乱流を発生する循環によって廃液のラジカル酸化および/またはラジカル還元が実行される第1のステップと、その後、自由表面を有する第2区分室内での廃液の循環の前に廃液中に含まれる非溶存物質が凝固/凝集によって集め寄せられ、前記第2区分室内では発泡および弱い乱流を維持しながら、上部に得られるスラッジのこすり取りを伴う第2のステップと、を含む方法。
- 第1区分室内の上部および底部の間で流量Q≧5Dfの廃液の流れを生じさせる撹拌により、前記区分室内で強い乱流が発生することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 流量Q≧25Dfであることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 酸化および/または還元が電解処理によって起こるということを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 電解処理がラジカル酸化であるということを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 第1区分室の底部に捕捉される廃液を循環させること、および電解回路をとおして前記区分室の上部に再導入させることによって、電解処理が実行されることを特徴とする、請求項4または5に記載の方法。
- 電解処理が、ダイヤモンドおよびボロンを含む層で被覆される電極上の電解によって実行されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 電解処理が、炭素および窒素原子を含む層で被覆される電極上の電解によって実行されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 第2区分室の底部における廃液に、垂直発泡を生成するための外部キャビテーション手段を使用して流量q≦Dfの流れを生じさせることによって、前記区分室において弱い乱流が維持されるということを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 電解回路から離れる際に廃液が脱気され、そして得られたガスを垂直発泡のための外部キャビテーション手段に供給するために用いることを特徴とする、請求項4〜8のいずれか1項に従属する場合の請求項9に記載の方法。
- 少なくとも2回の処理サイクルを含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1回の高度に還元性の処理サイクルを含むということを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 廃液が定められた汚濁負荷、すなわち定められたCODおよび/または定められたTOCとなるように、自由表面を有する区分室の表面で少しずつ固/液相分離を得るべく回数n≧2となるように考案されるn処理サイクルをとおして廃液が連続して流されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 各処理サイクルが、触媒を伴って、電解によって発生する流れおよび泡を中間の第3区分室の上部まで上昇させる酸化後および/または還元後運転が実行される中間のステップを第1および第2のステップ間に追加的に含むことを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 廃液が、電解回路の取り出し口から流量Dfで、第3区分室の底部において前記区分室に注入されるということを特徴とする、請求項6または請求項6に従属する場合の請求項7〜11、13もしくは14のいずれか1項に記載の方法。
- 廃液を流量Dfで電解回路の出口で引き抜くことにより酸化後運転が実行されることを特徴とする、請求項14または15に記載の方法。
- 凝固凝集した後に予備の発泡浮揚運転が実行され、そして、自由表面を有し上部にこすり取り手段と、酸化/分離のための垂直発泡を生成するためのキャビテーション手段とを備える室内で、弱い乱流を伴いながらその室の底部における廃液が再循環されることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 溶存または非溶存の状態の有機および/または無機物質を含有して流量Dfで連続して供給される液体廃液を洗浄するための設備であって、区分室底部で往来が自由な、2つの連続した垂直区分室、すなわち、廃液のラジカル酸化および/またはラジカル還元の手段を備え、第1区分室での非常に強い乱流を生成するための手段を含む第1区分室、および、第2区分室での弱い乱流を維持するように設計された自由酸化/分離表面を有し、外部の凝固/凝集手段、発泡手段および上部のこすり取り手段を備える第2区分室、の少なくとも1つの第1の一組を含むことを特徴とする、設備。
- 非常に強い乱流を生成する手段が、区分室の底部に捕捉される廃液の再循環、および流量Q≧5Dfで上部への再導入のための第1の回路を含むことを特徴とする、請求項18に記載の設備。
- 流量Q≧25Dfであることを特徴とする、請求項19に記載の設備。
- 設備が、自由表面および弱い乱流を有し、底部に凝固/凝集手段および廃液再循環手段を含む予備浮揚室を含み、前記室が上部にこすり取り手段および前記室内での酸化/分離のための垂直発泡を生成するためのキャビテーション手段を備えることを特徴とする、請求項18〜20のいずれか1項に記載の設備。
- 設備が、酸化および/または還元を実行するための電解処理手段を含むことを特徴とする、請求項18〜21のいずれか1項に記載の設備。
- 電解処理手段が、ダイヤモンド被覆電極を含むことを特徴とする、請求項22に記載の設備。
- 電解処理手段が、炭素/窒素で被覆される電極を含むことを特徴とする、請求項22に記載の設備。
- 電解処理手段が、第1の廃液再循環回路に位置することを特徴とする、請求項22〜24のいずれか1項に記載の設備。
- 第2区分室が、当該区分室内で垂直発泡を生成するためのキャビテーション手段を含む、第2の廃液再循環回路を底部に含むことを特徴とする、請求項18〜25のいずれか1項に記載の設備。
- 第2の再循環回路の流量が低く、Df/20およびDf2の間にあるということを特徴とする、請求項26に記載の設備。
- 設備が第1の区分室の一組と連続の第2の区分室の一組を含むことを特徴とする、請求項18〜27のいずれか1項に記載の設備。
- 廃液を連続して流れさせるn組の区分室を含み、廃液が定められたCODとなるように、自由表面を有する区分室の表面上で固/液相分離を少しずつ得るために数値n≧2が選択されることを特徴とする、請求項28に記載の設備。
- 区分室の各々の一組が、第1および第2区分室間に、触媒を伴って酸化後運転が実行され、廃液が中程度の乱流を伴って攪拌される、少なくとも1つの中間の第3区分室を含むことを特徴とする、請求項18〜29のいずれか1項に記載の設備。
- 設備が、前記第3区分室内で中程度の乱流を生成するために、前記第3区分室の底部で、流量Df≦d≦3Dfを有する第3の廃液循環回路を含むことを特徴とする、請求項30に記載の設備。
- 中間の第3区分室の底部で、それ自体に電解処理手段が備わる第1の循環回路から供給をうけることを特徴とする、請求項18〜31のいずれか1項に記載の設備。
- 空気で発泡が実行され、泡の相当直径の平均サイズが0.2mmから1mmの間にあることを特徴とする、請求項18〜32のいずれか1項に記載の設備。
- 区分室が3mから5mの間の使用可能高さを有することを特徴とする、請求項18〜33のいずれか1項に記載の設備。
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