JPH11300390A - 汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去方法 - Google Patents
汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水処理工程で発生した汚泥中のダイオキシン
類等の有機塩素化合物を分解除去する。 【解決手段】 スラリー状の原汚泥２１に超音波を照射
して、汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物を分
解するとともに、分解生成物等の汚濁成分を液状分に移
行させ、液状分２８、脱水濾液３２を分離する。これに
より、汚泥を無害化することができ、これらを埋め立て
る処分場における管理上のリスクも軽減できる。
類等の有機塩素化合物を分解除去する。 【解決手段】 スラリー状の原汚泥２１に超音波を照射
して、汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物を分
解するとともに、分解生成物等の汚濁成分を液状分に移
行させ、液状分２８、脱水濾液３２を分離する。これに
より、汚泥を無害化することができ、これらを埋め立て
る処分場における管理上のリスクも軽減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水処理工程で発生
した汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解
除去方法に関する。
した汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解
除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物最終処分場の埋立浸出水やパルプ
排水など、ダイオキシン類等の有機塩素化合物を含んだ
廃水は、有機塩素化合物を確実に除去できるフローで処
理している。たとえば埋立浸出水は、図２に示したよう
に、前処理設備１で夾雑物や砂等を除去し、カルシウム
除去設備２でカルシウムやマンガンなどの重金属類を凝
集沈殿させ、生物処理設備３でＢＯＤ物質やＴ−Ｎを分
解除去し、凝集沈殿処理設備４でＣＯＤ物質や浮遊物質
やＴ−Ｐなどを凝集沈殿させ、砂濾過塔５で微細な浮遊
物質を除去し、オゾン・紫外線反応塔６，活性炭吸着塔
７で残存するダイオキシン類等のＣＯＤ物質や色度成分
などを除去してから放流している。
排水など、ダイオキシン類等の有機塩素化合物を含んだ
廃水は、有機塩素化合物を確実に除去できるフローで処
理している。たとえば埋立浸出水は、図２に示したよう
に、前処理設備１で夾雑物や砂等を除去し、カルシウム
除去設備２でカルシウムやマンガンなどの重金属類を凝
集沈殿させ、生物処理設備３でＢＯＤ物質やＴ−Ｎを分
解除去し、凝集沈殿処理設備４でＣＯＤ物質や浮遊物質
やＴ−Ｐなどを凝集沈殿させ、砂濾過塔５で微細な浮遊
物質を除去し、オゾン・紫外線反応塔６，活性炭吸着塔
７で残存するダイオキシン類等のＣＯＤ物質や色度成分
などを除去してから放流している。
【０００３】このときカルシウム除去設備２や生物処理
設備３や凝集沈殿処理設備４で発生した汚泥８，９，１
０は、図３に示したように、汚泥濃縮槽１１で濃縮し、
汚泥貯溜槽１２内に一旦貯溜した後に、脱水助剤１３を
添加して汚泥脱水機１４で脱水し、脱水ケーキ１５とし
て処分場に埋め立て処分している。
設備３や凝集沈殿処理設備４で発生した汚泥８，９，１
０は、図３に示したように、汚泥濃縮槽１１で濃縮し、
汚泥貯溜槽１２内に一旦貯溜した後に、脱水助剤１３を
添加して汚泥脱水機１４で脱水し、脱水ケーキ１５とし
て処分場に埋め立て処分している。
【０００４】汚泥濃縮槽１１，汚泥貯留槽１２，汚泥脱
水機１４で分離された濃縮分離液１６，１７や脱水濾液
１８は、上述した前処理設備２に返送して、上記の一連
の浸出水処理を行っている。
水機１４で分離された濃縮分離液１６，１７や脱水濾液
１８は、上述した前処理設備２に返送して、上記の一連
の浸出水処理を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような処理フローではダイオキシン類等の有機塩素化
合物の多くが汚泥中に取り込まれるため、脱水ケーキ１
５を埋め立て処分すると、有機塩素化合物が処分場内に
蓄積し、浸出水中に長期にわたって溶出して、周囲環境
を汚染する恐れがある。
たような処理フローではダイオキシン類等の有機塩素化
合物の多くが汚泥中に取り込まれるため、脱水ケーキ１
５を埋め立て処分すると、有機塩素化合物が処分場内に
蓄積し、浸出水中に長期にわたって溶出して、周囲環境
を汚染する恐れがある。
【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、汚泥
中のダイオキシン類等の有機塩素化合物を分解除去する
ことを目的とするものである。
中のダイオキシン類等の有機塩素化合物を分解除去する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の汚泥中のダイオキシン類等
の有機塩素化合物の分解除去方法は、スラリー状の汚泥
に超音波を照射して、汚泥中の有機塩素化合物を分解す
るとともに、分解生成物等の汚濁成分を液状分に移行さ
せ、この液状分を固液分離手段によって分離するように
したものである。
に、本発明の請求項１記載の汚泥中のダイオキシン類等
の有機塩素化合物の分解除去方法は、スラリー状の汚泥
に超音波を照射して、汚泥中の有機塩素化合物を分解す
るとともに、分解生成物等の汚濁成分を液状分に移行さ
せ、この液状分を固液分離手段によって分離するように
したものである。
【０００８】請求項２記載の汚泥中のダイオキシン類等
の有機塩素化合物の分解除去方法は、上記した構成にお
いて、汚泥に酸素含有気体を吹き込む状態において超音
波を照射するようにしたものである。
の有機塩素化合物の分解除去方法は、上記した構成にお
いて、汚泥に酸素含有気体を吹き込む状態において超音
波を照射するようにしたものである。
【０００９】ここで、スラリー状の汚泥なる語句は、生
汚泥、濃縮汚泥、および脱水汚泥を水中に混合したもの
を包含するものである。上記した方法によれば、スラリ
ー状の汚泥において、超音波によってキャビテーション
バブルの発生・拡散・膨張・圧壊が生じ、その際に数千
度、数百気圧の反応場が形成される。さらにキャビティ
の周囲の水、溶存した酸素、窒素等より、水素ラジカ
ル、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、窒素ラジカル
等が発生するとともに、発生したラジカルによって過酸
化水素、亜硝酸、硝酸などの酸化性化合物が発生する。
汚泥、濃縮汚泥、および脱水汚泥を水中に混合したもの
を包含するものである。上記した方法によれば、スラリ
ー状の汚泥において、超音波によってキャビテーション
バブルの発生・拡散・膨張・圧壊が生じ、その際に数千
度、数百気圧の反応場が形成される。さらにキャビティ
の周囲の水、溶存した酸素、窒素等より、水素ラジカ
ル、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、窒素ラジカル
等が発生するとともに、発生したラジカルによって過酸
化水素、亜硝酸、硝酸などの酸化性化合物が発生する。
【００１０】一方、超音波の振動エネルギーによって、
汚泥の表面や内部に取り込まれたダイオキシン類等の有
機塩素化合物、並びにその他のＣＯＤ、ＢＯＤ、Ｔ−Ｎ
等の汚濁成分が液状分に移行し、その結果、有機塩素化
合物と、その他の汚濁成分の一部とが、キャビテーショ
ンや、各ラジカルおよび酸化性化合物との反応によって
分解される。
汚泥の表面や内部に取り込まれたダイオキシン類等の有
機塩素化合物、並びにその他のＣＯＤ、ＢＯＤ、Ｔ−Ｎ
等の汚濁成分が液状分に移行し、その結果、有機塩素化
合物と、その他の汚濁成分の一部とが、キャビテーショ
ンや、各ラジカルおよび酸化性化合物との反応によって
分解される。
【００１１】したがって、液状分を固液分離手段によっ
て分離することで、処理対象の汚泥から有機塩素化合物
のみならず、その他の汚濁成分も除去できる。超音波を
照射する際に酸素含有気体を吹き込むと、酸素リッチな
反応場が作られてキャビティおよび各ラジカル・酸化性
化合物の発生率が高まり、有機塩素化合物の分解が促進
される。
て分離することで、処理対象の汚泥から有機塩素化合物
のみならず、その他の汚濁成分も除去できる。超音波を
照射する際に酸素含有気体を吹き込むと、酸素リッチな
反応場が作られてキャビティおよび各ラジカル・酸化性
化合物の発生率が高まり、有機塩素化合物の分解が促進
される。
【００１２】照射する超音波の周波数は汚濁物質の種類
等の条件によって異なるが２０〜１００ｋＨｚ程度が効
果的であり、汚泥濃度は汚濁物質の含有量等の条件によ
って異なるが、０．５〜１０％程度（乾燥汚泥ベース）
とするのが超音波照射の観点から効率的である。また混
合液を３５℃程度に温度制御すれば、キャビテーション
強度や、各ラジカルおよび酸化性化合物の反応性が高ま
る。
等の条件によって異なるが２０〜１００ｋＨｚ程度が効
果的であり、汚泥濃度は汚濁物質の含有量等の条件によ
って異なるが、０．５〜１０％程度（乾燥汚泥ベース）
とするのが超音波照射の観点から効率的である。また混
合液を３５℃程度に温度制御すれば、キャビテーション
強度や、各ラジカルおよび酸化性化合物の反応性が高ま
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。先に図２および図３を用いて説
明した埋立浸出水処理で発生した汚泥８，９，１０の混
合物（以下、原汚泥という）と、その濃縮汚泥と脱水汚
泥とを処理対象汚泥とした。
参照しながら説明する。先に図２および図３を用いて説
明した埋立浸出水処理で発生した汚泥８，９，１０の混
合物（以下、原汚泥という）と、その濃縮汚泥と脱水汚
泥とを処理対象汚泥とした。
【００１４】図１に示したように、スラリー状の汚泥２
１を超音波処理装置２２の反応槽２３の内部に導入し、
この汚泥２１に給気手段２４を通じて酸素含有気体を吹
き込む状態において、反応槽２３の底部に設置した振動
子２５によって超音波２６を照射し、超音波照射後の汚
泥２１を静置して、汚泥分２７と液状分２８とに固液分
離した。
１を超音波処理装置２２の反応槽２３の内部に導入し、
この汚泥２１に給気手段２４を通じて酸素含有気体を吹
き込む状態において、反応槽２３の底部に設置した振動
子２５によって超音波２６を照射し、超音波照射後の汚
泥２１を静置して、汚泥分２７と液状分２８とに固液分
離した。
【００１５】汚泥分２７は、必要に応じて濃縮槽を経由
した後、脱水助剤２９を添加して遠心脱水機などの汚泥
脱水機３０で脱水し、脱水ケーキ３１として処分場へ搬
出し、液状分２８や脱水濾液３２は、浸出水処理工程の
前処理設備に返送するようにした。
した後、脱水助剤２９を添加して遠心脱水機などの汚泥
脱水機３０で脱水し、脱水ケーキ３１として処分場へ搬
出し、液状分２８や脱水濾液３２は、浸出水処理工程の
前処理設備に返送するようにした。
【００１６】以下、超音波照射の効果を具体的に説明す
る。 （実施例１）ＴＳ８％の原汚泥を反応槽（１０Ｌ容量）
の内部に導入して、４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を
照射し、その後に静置して、処理汚泥と分離液とを得
た。原汚泥と処理汚泥と分離液の性状は以下の表１に示
した通りであった。
る。 （実施例１）ＴＳ８％の原汚泥を反応槽（１０Ｌ容量）
の内部に導入して、４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を
照射し、その後に静置して、処理汚泥と分離液とを得
た。原汚泥と処理汚泥と分離液の性状は以下の表１に示
した通りであった。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１において、処理汚泥、分離液中には、
ダイオキシン類はほとんど含まれず、毒性も認められな
い。一方、表中には示さないが、分離液中にはＢＯＤ，
ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ等の汚濁成分が比較的多量に含まれてい
た。このことから、原汚泥中のダイオキシン類が超音波
によって高率で分解され、ＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎや、
その他の汚濁成分は分離液に移行したことがわかる。 （実施例２）ＴＳ１．１％の濃縮汚泥を反応槽の内部に
導入して、４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を照射し、
その後に静置して、処理汚泥と分離液とを得た。原濃縮
汚泥と処理汚泥と分離液の性状は以下の表２に示した通
りであった。
ダイオキシン類はほとんど含まれず、毒性も認められな
い。一方、表中には示さないが、分離液中にはＢＯＤ，
ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ等の汚濁成分が比較的多量に含まれてい
た。このことから、原汚泥中のダイオキシン類が超音波
によって高率で分解され、ＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎや、
その他の汚濁成分は分離液に移行したことがわかる。 （実施例２）ＴＳ１．１％の濃縮汚泥を反応槽の内部に
導入して、４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を照射し、
その後に静置して、処理汚泥と分離液とを得た。原濃縮
汚泥と処理汚泥と分離液の性状は以下の表２に示した通
りであった。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２において、処理汚泥、分離液中には、
ダイオキシン類は低減され、毒性も不検出であることか
ら、ダイオキシン類が超音波によって高率で分解された
ことが明らかである。 （実施例３）脱水ケーキを水道水でＴＳ７．４％に希釈
し、このスラリー状の汚泥を反応槽の内部に導入して、
４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を照射した。脱水ケー
キと、照射後汚泥の性状は以下の表３に示した通りであ
った。
ダイオキシン類は低減され、毒性も不検出であることか
ら、ダイオキシン類が超音波によって高率で分解された
ことが明らかである。 （実施例３）脱水ケーキを水道水でＴＳ７．４％に希釈
し、このスラリー状の汚泥を反応槽の内部に導入して、
４０ｋＨｚ（３００Ｗ）の超音波を照射した。脱水ケー
キと、照射後汚泥の性状は以下の表３に示した通りであ
った。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３において、照射後汚泥中には、ダイオ
キシン類は認められず、毒性も認められないことから、
ダイオキシン類は超音波によってほぼ完全に分解された
ことがわかる。
キシン類は認められず、毒性も認められないことから、
ダイオキシン類は超音波によってほぼ完全に分解された
ことがわかる。
【００２３】上記したように、いずれの処理段階の汚泥
であっても、超音波処理によってダイオキシン類（ＰＣ
ＤＤｓ＋ＰＣＤＦｓ）、場合によってはアルドリン、デ
ィルドリン、エンドリン等、残留性有機汚染物質として
知られる有機塩素化合物を分解して低減することがで
き、これら以外の有機・無機汚濁成分も液側に移行させ
て分解あるいは汚泥から分離できる。
であっても、超音波処理によってダイオキシン類（ＰＣ
ＤＤｓ＋ＰＣＤＦｓ）、場合によってはアルドリン、デ
ィルドリン、エンドリン等、残留性有機汚染物質として
知られる有機塩素化合物を分解して低減することがで
き、これら以外の有機・無機汚濁成分も液側に移行させ
て分解あるいは汚泥から分離できる。
【００２４】なお、超音波処理装置２２は要部のみ示し
たものであって、これに限定されることなく使用でき、
大量の汚泥を処理するためには、超音波処理装置２２の
流出部から流入部への循環管を設けて汚泥を循環するこ
とにより連続処理が可能である。
たものであって、これに限定されることなく使用でき、
大量の汚泥を処理するためには、超音波処理装置２２の
流出部から流入部への循環管を設けて汚泥を循環するこ
とにより連続処理が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スラリ
ー状の汚泥に超音波を照射することで、ダイオキシン類
等の有機塩素化合物を分解できるとともに、その他の汚
濁成分を液状分に移行させられるので、この液状分を分
離することで汚泥を無害化することができ、これらを埋
め立てる処分場における管理上のリスクも軽減できる。
ー状の汚泥に超音波を照射することで、ダイオキシン類
等の有機塩素化合物を分解できるとともに、その他の汚
濁成分を液状分に移行させられるので、この液状分を分
離することで汚泥を無害化することができ、これらを埋
め立てる処分場における管理上のリスクも軽減できる。
【００２６】また、汚泥に酸素含有気体を吹き込む状態
において超音波を照射することにより、有機塩素化合物
の分解を促進できる。
において超音波を照射することにより、有機塩素化合物
の分解を促進できる。
【図１】本発明の一実施形態における汚泥中のダイオキ
シン類等の有機塩素化合物の分解除去方法を示した説明
図である。
シン類等の有機塩素化合物の分解除去方法を示した説明
図である。
【図２】従来より行われている埋立浸出水処理を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図３】同埋立浸出水処理で発生した汚泥の処理を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
21 汚泥 22 超音波処理装置 24 給気手段 25 振動子 30 遠心脱水機 31 脱水ケーキ 32 脱水濾液
Claims (2)
- 【請求項１】 水処理工程で発生した汚泥中のダイオキ
シン類等の有機塩素化合物の分解除去方法であって、ス
ラリー状の汚泥に超音波を照射して、汚泥中の有機塩素
化合物を分解するとともに、分解生成物等の汚濁成分を
液状分に移行させ、この液状分を固液分離手段によって
分離することを特徴とする汚泥中のダイオキシン類等の
有機塩素化合物の分解除去方法。 - 【請求項２】 汚泥に酸素含有気体を吹き込む状態にお
いて超音波を照射することを特徴とする請求項１記載の
汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10837198A JP3537312B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去方法 |
| US09/294,638 US6077431A (en) | 1998-04-20 | 1999-04-19 | Process for decomposition and removal of dioxins contained in sludge |
| EP19990850067 EP0952116B1 (en) | 1998-04-20 | 1999-04-19 | Process for decomposition and removal of dioxins contained in sludge |
| DE1999604870 DE69904870T2 (de) | 1998-04-20 | 1999-04-19 | Verfahren zum Abbau und zur Entfernung von Dioxinen aus Schlämmen |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10837198A JP3537312B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11300390A true JPH11300390A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3537312B2 JP3537312B2 (ja) | 2004-06-14 |
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ID=14483087
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| JP10837198A Expired - Fee Related JP3537312B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 汚泥中のダイオキシン類等の有機塩素化合物の分解除去方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3537312B2 (ja) |
| DE (1) | DE69904870T2 (ja) |
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| CN102671524B (zh) * | 2012-05-10 | 2014-04-16 | 浙江大学 | 超声耦合多能场脱除焚烧烟气飞灰中二恶英类装置及方法 |
| DE102014116250A1 (de) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Weber Entec GmbH & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines Gemisches |
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| US4477357A (en) * | 1983-09-06 | 1984-10-16 | Hazardous Waste Management, Inc. | Detoxification of substances by utilization of ultrasonic energy |
| US5130032A (en) * | 1989-10-10 | 1992-07-14 | Sartori Helfred E | Method for treating a liquid medium |
| JPH0759315B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1995-06-28 | 日立造船株式会社 | 有害物質を含むフライアッシュの処理方法 |
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| DE19700164C2 (de) * | 1997-01-07 | 1999-01-07 | Krupp Vdm Gmbh | Verwendung eines Vollmetallkatalysators für den oxidativen Abbau von organischen Verbindungen |
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-
1998
- 1998-04-20 JP JP10837198A patent/JP3537312B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-19 EP EP19990850067 patent/EP0952116B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-19 DE DE1999604870 patent/DE69904870T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0952116B1 (en) | 2003-01-15 |
| EP0952116A1 (en) | 1999-10-27 |
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| DE69904870T2 (de) | 2003-10-16 |
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