(57)【要約】  【課題】  農薬に汚染された土壌等の汚染物質を加熱処理する際に生じる排ガスを処理するに際し、配管中のスケール付着防止を一の課題とする。  【解決手段】  農薬に汚染された汚染物質の加熱処理によって生じる排ガスの処理方法において、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄工程を備えたことを特徴とする。【選択図】          図１
2006198549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農薬汚染物質の加熱処理によって生じる排ガスの処理方法であって、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄工程を備えたことを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
前記高温油洗浄工程を経た排ガスを冷却し、洗浄油を凝縮させる凝縮工程を備えたことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項３】
前記高温油洗浄工程を経た排ガスと、５０℃以下の低温の洗浄油とを気液接触させる低温油洗浄工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理方法。
【請求項４】
前記高温油洗浄工程が曝気方式であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の排ガス処理方法。
【請求項５】
前記低温油洗浄工程がスクラバー方式であることを特徴とする請求項３又は４に記載の排ガス処理方法。
【請求項６】
前記高温油洗浄工程における洗浄油の温度が、１５０〜１６０℃であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の排ガス処理方法。
【請求項７】
農薬汚染物質を加熱処理する際に生じる排ガスの処理設備であって、
１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄手段を備えたことを特徴とする排ガス処理設備。
【請求項８】
農薬汚染物質を加熱処理する加熱処理工程と、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理工程によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄工程とを備えたことを特徴とする農薬汚染物質の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理方法および排ガス処理設備、並びに農薬汚染物質の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農薬には、ＤＤＴ、ＢＨＣ、ドリン剤のような有機塩素系を始めとして、有機リン酸エステル系、有機硫黄剤、天然殺虫剤など、用途に応じて多種多様なものが使用されている。これらの農薬のうち、有機塩素系農薬等は、残留性が高く人体に対しても慢性毒性を生じやすいことが明らかとなり、現在ではその使用が禁止されている。
これらの農薬は、使用が禁止された以降、残存しているものは地中に埋設され、又は農家等で保管されたまま放置され、あるいは農薬の製造メーカーが回収して保管しているのが現状であり、これらの農薬は使用残農薬とも称されている。この使用残農薬については、近年採択されたストックホルム条約により、今後計画的に処理することが求められている。
【０００３】
前記有機塩素系農薬は、ダイオキシンやポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等と同じく、広義には有機ハロゲン化合物に含まれるものであるため、上記のような使用残農薬や、農薬によって汚染された土壌等（本発明において、これらを総称して「農薬汚染物質」という）についても、有機ハロゲン化合物で汚染された汚染物質と同様の処理方法を適用することが考えられる。
有機ハロゲン化合物で汚染された汚染物質については、従来、例えば特許文献１に記載のように、還元雰囲気中で汚染物質を加熱することによって有機ハロゲン化合物を分解処理する方法が知られている。
また、該汚染物質を加熱処理した際に排出される排ガスについては、従来、例えば特許文献２に記載のように、洗浄油と気液接触させて排ガス中の有機ハロゲン化合物等を分離処理し、次いで活性炭によって吸着処理する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９５９９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らが、農薬汚染物質を上記のような有機ハロゲン化合物に係る従来の方法で処理しようと試みたところ、該農薬汚染物質の加熱処理工程から排出される排ガスの配管等に多量のスケールが付着してしまい、運転に支障を来たすことを見出した。しかも、このようなスケールの付着は、排ガスと洗浄油との気液接触工程の付近において最も顕著であることを見出した。
【０００６】
そこで本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、農薬汚染物質を加熱処理した際に生じる排ガスを処理するにあたり、配管等にスケールが付着するのを防止することを一の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決すべく発明者らが鋭意研究したところ、上記のような汚染物質を加熱処理すると農薬又はその分解物（以下、これらを総称して農薬等ともいう）が比較的高濃度で含まれた排ガスが発生すること、及び洗浄油により排ガスの大幅な温度低下が起こってしまい、その結果として、気液接触工程への導入部付近において多量のスケール付着を招来させていることを見出した。
即ち、本発明は、農薬汚染物質の加熱処理によって生じる排ガスの処理方法において、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄工程を備えたことを特徴とする。また、本発明は、農薬に汚染された汚染物質を加熱処理する際に生じる排ガスの処理設備において、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
１００℃以上の高温の洗浄油と農薬汚染物質の加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させることにより、排ガスの温度低下が防止されるため、農薬等の析出によるスケールの発生を抑制することができる。
【０００９】
本発明においては、好ましくは前記高温油洗浄工程を経た排ガスを冷却し、洗浄油を凝縮させる凝縮工程を備える。
高温油洗浄工程を経た排ガスを冷却して洗浄油を凝縮させることにより、該洗浄油を排ガスから分離回収して再利用できるのみならず、排ガス中に残留している極めて微量の農薬等も冷却されて洗浄油中に溶解又は析出し、洗浄油とともに排ガス中から分離回収することができる。
【００１０】
本発明においては、好ましくは前記高温油洗浄工程を経た排ガスと、５０℃以下の低温の洗浄油とを気液接触させる低温油洗浄工程を備える。高温油洗浄工程を経た排ガスと、５０℃以下の低温の洗浄油とを気液接触させる低温油洗浄工程を備えたことにより、排ガス中に含まれる洗浄油を凝縮させて分離し、しかも排ガス中に残留している極めて微量の農薬等も除去することができる。また、前段に高温油洗浄工程を備えており、排ガス中の農薬等は十分に除去されているため、該低温油洗浄工程においてはスケールの付着が問題となることもない。
【００１１】
本発明においては、好ましくは前記高温油洗浄工程を曝気方式とする。洗浄油中に排ガスを曝気させる曝気方式を採用することにより、該高温油洗浄工程において排ガスの温度低下をより確実に防止でき、スケールの付着をより確実に防止できる。
【００１２】
本発明においては、好ましくは前記低温油洗浄工程をスクラバー方式とする。排ガス中に洗浄油を散布するスクラバー方式を採用することにより、排ガスとの接触面積を大きくでき、気液間での熱交換効率を高くすることができる。その結果、排ガスの温度を効率よく低下させることができる。
【００１３】
本発明においては、好ましくは前記高温油洗浄工程における洗浄油の温度を、１５０〜１６０℃とする。斯かる温度の洗浄油を用いれば、排ガス流量が低下して配管出口付近で排ガス温度が低下した場合であっても、該洗浄油と接触する配管が１５０〜１６０℃に保たれることとなり、スケールの付着をより確実に防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、農薬汚染物質を加熱処理する加熱処理工程と、１００℃以上の高温の洗浄油と前記加熱処理工程によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させる高温油洗浄工程を備えたことを特徴とする農薬汚染物質の処理方法を提供する。
【００１５】
本発明に係る農薬汚染物質の処理方法によれば、１００℃以上の高温の洗浄油と農薬汚染物質の加熱処理によって生じる１２０℃以上の高温状態の排ガスとを気液接触させることにより、排ガスの温度低下が防止され、農薬等の析出によるスケールの発生を抑制でき、農薬汚染物質を好適に処理することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明に係る排ガス処理方法および排ガス処理設備、並びに農薬汚染物質の処理方法によれば、農薬汚染物質の加熱処理によって生じる排ガスを無害化処理するに際し、排ガスの配管等にスケールが付着するのを防止することができ、農薬汚染物質の処理に支障を来たす虞も無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る農薬汚染物質の処理方法および排ガス処理方法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、本実施形態の処理方法は、農薬汚染物質Ａを加熱して処理する加熱処理工程２と、前記加熱処理工程２より排出された排ガスＢ中のダストを除去する集塵工程３と、該集塵工程３を経て依然１２０℃以上の高温状態にある排ガスＢと１００℃以上の高温の洗浄油とを気液接触させる高温油洗浄工程４と、該高温油洗浄工程４から排出された排ガスと５０℃以下の低温の洗浄油とを気液接触させる低温油洗浄工程５と、前記高温油洗浄工程４から排出される洗浄油Ｂを無害化する無害化工程６とを備える。
【００１８】
加熱処理工程２は、農薬汚染物質Ａを好ましくは還元雰囲気下（具体的には酸素濃度が３体積％以下、好ましくは１体積％以下）において、所望の温度（例えば、３５０〜６００℃、好ましくは４５０〜６００℃）に加熱し、汚染物質Ａに含まれる農薬を熱分解するものである。該加熱処理工程において用いられる加熱処理装置としては、例えば、汚染物質Ａを内部で加熱する加熱炉と、該加熱炉の周壁に配されたジャケットとを備え、該ジャケットに供給される熱媒体によって汚染物質Ａを上記の所望の温度に加熱しうる構成のものが挙げられる。また、好ましくは、該加熱炉内を還元雰囲気とするべく、例えば窒素ガス等の不活性ガスが供給されるように構成される。
また、加熱処理工程２においては、汚染物質Ａが農薬以外の有機物を多く含む場合に該有機物の酸化処理を行なうべく、前段に酸化雰囲気（空気）を導入して加熱する酸化処理部を備え、該加熱処理工程の前段において酸化処理し、後段において還元処理するようにしてもよい。
斯かる加熱処理工程２からは、３５０〜６００℃という高温の排ガスＢが排出される。
【００１９】
集塵工程３は、前記加熱処理工程２から排出された排ガスＢ中のダストを集塵し、除去する工程である。該集塵工程において用いられる集塵装置としては、例えば、排ガスＢ中のダストを遠心力により集塵し除去する高温式サイクロンと、該高温式サイクロンを経た排ガス中のダストを濾過により除去する高温式バグフィルターとを併用したものが挙げられる。集塵されたダストは、前記加熱処理工程２へと戻され、再度加熱処理される。
【００２０】
高温油洗浄工程４は、前記加熱処理工程２から排出され集塵工程３を経て、依然として１２０℃以上の高温状態（好ましくは、１５０〜１６０℃）にある排ガスＢと１００℃以上の高温の洗浄油とを気液接触させることにより、該排ガス中の農薬等を除去する工程である。該高温油洗浄工程４において排ガスＢと洗浄油Ｃとを接触させる方式については特に限定されず、例えば、高温の洗浄油Ｃ中に高温の排ガスを曝気させて排ガスと洗浄油とを気液接触させるように曝気方式や、排ガス中に洗浄油を噴霧して洗浄油と排ガスとを気液接触させるスクラバー方式などを採用できる。その他にも、ロートクロン方式、エジェクター方式、回転噴霧塔方式、ベンチュリー方式などを例示できる。
これらのうち、特に好ましくは、図１に示したような曝気方式を採用することができる。曝気方式であれば、高温の洗浄油によって排ガスＢや配管等の温度が維持されやすく、排ガスの温度低下によるスケールの付着をより確実に防止できる。
【００２１】
斯かる高温油洗浄工程４において用いる洗浄油Ｃとしては、排ガスＢ中の農薬等を溶解しうるものであれば特に限定されず、鎖式の炭化水素、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素などの各種の炭化水素油を使用することができる。後段の処理において、汚染油をＮａ分散体を利用して無害化する際には、有機ハロゲン化合物を溶解させつつ、Ｎａ分散体と反応しにくいものが好ましく、炭素数９〜１３のノルマルパラフィン（直鎖式の炭化水素）を好適に使用することができる。また、本発明においては、芳香族系炭化水素、又は脂環式炭化水素からなる溶剤も、好適に使用することができる。これは、処理対象となる農薬等、特に、ＢＨＣ、ＨＣＢ、ドリン剤、ＤＤＴなどが芳香族系又は脂環式状の構造であることから、洗浄油としても芳香族系や脂環式の炭化水素を用いることにより、農薬等を速やかに溶解しうるためである。芳香族系炭化水素および脂環式炭化水素の具体例としては、キシレン、ジメチルベンゼン等を挙げることができ、市販品としては、商品名「ＥＭクリーン」（ジャパンエナジー社製）等を挙げることができる。
特に、除去対象である農薬等との沸点差が大きい方が、蒸留によって洗浄油と農薬等とを容易に分離することができる点で好ましく、また、洗浄油の沸点が水よりも低いと、蒸留による水と油の分離が困難となることから、沸点１００℃以上の炭化水素系溶剤が好ましく、沸点１７０℃以上の炭化水素系溶剤がより好ましい。
【００２２】
該高温油洗浄工程４における洗浄油Ｃの温度は１００℃以上であればよく、好ましくは１５０〜１６０℃とする。
該高温油洗浄工程において洗浄油Ｃに水か混入すると、該洗浄油Ｃをアルカリ金属分散体によって処理する際に混入した水とアルカリ金属とが反応してアルカリ金属が浪費してしまうため、洗浄油Ｃをアルカリ金属で処理する前に、蒸留等によって油水分離する必要がある。しかし、本発明の処理対象である農薬等は同様の工程において従来処理対象とされていたＰＣＢ等に比べて沸点が低く、また、高温油洗浄工程の洗浄油には農薬等が高濃度で含まれていることから、蒸留によって回収される水に対しても高度の無害化処理が必要となる。
しかし、洗浄油Ｃの温度が１００℃以上であれば、農薬等の析出によるスケールの付着を防止しうるのみならず、排ガスＢ中に含まれる水蒸気が凝縮して洗浄油Ｃに混入することがない。従って、該洗浄油Ｃをアルカリ金属分散体によって処理する際には、水との反応でアルカリ金属が浪費するのを防止でき、油水分離工程なども不要となる。
さらに、洗浄油Ｃの温度が１５０〜１６０℃であれば、加熱処理工程から排出される排ガス流量が低下し、配管出口付近（即ち、高温油洗浄工程への導入部）で排ガス温度が低下した場合であっても、該洗浄油と接触する配管が１５０〜１６０℃に保たれることとなり、スケールの付着をより確実に防止することができる。
また、温度の上限を１６０℃とすることにより、洗浄油の蒸気圧が高くなりすぎず、洗浄油自体の揮発を防止でき、安全性の点からも好ましい。
【００２３】
また、排ガスＢは、前記加熱処理工程２から排出された際には概ね３５０〜６００℃となっているが、この高温油洗浄工程４に至るまでは１２０℃以上の高温状態に保つ必要があり、好ましくは１５０℃以上に保つものとする。
排ガスＢを高温状態に保つための具体的手段としては、排ガスＢの配管等をライニング材等によって被覆する方法が挙げられる。
【００２４】
本実施形態において、低温油洗浄工程５は、高温油洗浄工程４から排出された排ガスＢと低温の洗浄油Ｄとを気液接触させることにより排ガスＢ中に含まれる極めて微量の農薬等を除去する工程である。該低温油洗浄工程５において排ガスＢと低温の洗浄油Ｄとを接触させる方式については特に限定されず、前記高温油洗浄工程４と同様に、例えば、曝気方式、スクラバー方式、ロートクロン方式、エジェクター方式、回転噴霧塔方式、ベンチュリー方式などを採用できる。これらのうち、特に好ましくは、図１に示したようなスクラバー方式が採用される。スクラバー方式であれば、排ガスと洗浄油との接触面積が大きくなり、熱交換の効率が高くなる。その結果、排ガスの温度を効率よく低下させることができるという効果がある。
【００２５】
低温油洗浄工程５において用いる低温の洗浄油としては、前記高温油洗浄工程４において使用しうる上記洗浄油と同様の洗浄油を使用することができるが、洗浄油を共用できるという観点から、前記高温油洗浄工程４において使用する洗浄油と同種の洗浄油を使用することが好ましい。
また、該低温油洗浄工程５における洗浄油の温度は５０℃以下とするが、好ましくは１０〜３０℃とする。低温油洗浄工程５における洗浄油の温度が５０℃を超えると、油の蒸気圧が高くなり、油の揮散量が多くなり後段の活性炭処理工程（図示せず）等に油が混入し、後段の負荷が高くなるため、好ましくない。油や排ガス中に混入した水分等の揮散を防止する観点から、低温油洗浄工程５における洗浄油の温度は低い方が好ましいが、水分が混じっているため、凍結防止の観点から０℃以上、好ましくは１０℃以上とする。
【００２６】
本実施形態において、高温油洗浄工程４から排出された洗浄油Ｃは無害化工程６へと送られる。無害化工程６は、洗浄油中に含まれる農薬等を分解又は除去することにより、洗浄油を無害化する工程である。該無害化工程６としては、例えば、金属ナトリウム等のアルカリ金属を用いて農薬等を脱ハロゲン化処理する方式を採用できる。斯かる方式の無害化工程６としては、例えば、農薬等を含む汚染油とアルカリ金属分散体とを反応させる反応工程と、該反応工程において反応せずに残ったアルカリ金属を水和する水和工程と、アルカリ性の処理液を中和する中和工程と、水と洗浄油とを分離する分離工程と、さらに、前記反応工程から発生する排ガスを処理するための活性炭処理工程とを備えたものとすることができる。
【００２７】
該無害化工程６によって無害化された洗浄油Ｃは、再び所定の温度に加熱された後、高温油洗浄工程４へと返送され、再利用される。
【００２８】
また、前記低温油洗浄工程５にて使用される洗浄油Ｄについても、農薬等の濃度が高くなった場合等には、必要に応じて油水分離した後、同様の無害化工程により無害化することができる。なお、高温油洗浄工程における洗浄油の油水分離について、分離後の水中への農薬等の混入が問題となることは前述した通りであるが、低温油洗浄工程においては、油中の農薬等の濃度は高温油洗浄工程における洗浄油中の農薬等の濃度に比べて十分に低いため、減圧蒸留等により油水分離を行っても水中に混入する農薬等の量は極めて少なく、水処理に大きな負担がかかることもない。
【００２９】
本実施形態の農薬汚染物質の処理方法および排ガスの処理方法によれば、加熱処理工程２から排出される排ガスＢは、高温油洗浄工程４に至るまで高温状態に保持され、高温油洗浄工程４において高温の洗浄油Ｃと気液接触されるため、排ガスＢ中に含まれる農薬等は配管中に析出することなく、洗浄油Ｃ中に溶解又は分散され、排ガスＢが浄化されることとなる。特に、本実施形態のように曝気方式の高温油洗浄工程４を採用した場合には、配管の先端部分が全て高温の洗浄油Ｃと接触した状態となるため、配管の先端部分が温度低下することなくスケールの付着を確実に防止できるという効果がある。
このように、本実施形態の処理方法によれば、配管等にスケールが付着して汚染物質の処理運転が阻害されることがない。
【００３０】
本実施形態においては、排ガスＢは、さらに低温油洗浄工程５において低温の洗浄油Ｄと気液接触されるため、排ガスＢが冷却されるともに、排ガスＢ中に含まれる極めて微量の農薬等、及び洗浄油の蒸気や飛沫などを低温の洗浄油Ｄによって除去することができる。
【００３１】
尚、前記実施形態においては、高温油洗浄工程４から排出された排ガスＢを低温油洗浄工程５によって処理する場合について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。即ち、例えば図２に示したように、前記低温油洗浄工程５に代えて、高温油洗浄工程４から排出された排ガスＢを冷却して該排ガスＢ中に含まれる洗浄油を凝縮させる凝縮工程７を備えても良い。
該凝縮工程７としては、例えば、水等の冷媒によって排ガスＢを間接的に冷却し、洗浄油Ｃの沸点以下、好ましくは１０〜３０℃にまで冷却するものを好適に採用できる。
【００３２】
斯かる凝縮工程７を備えた場合には、高温油洗浄工程４において蒸発した洗浄油Ｃを回収して洗浄油として再利用することができ、しかも排ガスＢ中に微量の農薬等が残留している場合には、これを析出させて洗浄油とともに分離回収することができる。
また、該凝縮工程７で回収される凝縮液中に水分が多く含まれている場合には、適宜、油水分離工程を設け、洗浄油と水とを油水分離し、分離された水を別途無害化処理してもよい。
【００３３】
さらに、本実施形態においては図示していないが、油洗浄工程により洗浄された排ガスは、大気放出前に活性炭で処理するのが好ましい。また、本発明の排ガス処理工程より排出される水については、膜処理、生物処理、活性炭処理等の水処理を行ない、系外に汚染物質が排出されない構成とする。
また、本実施形態においては、高温油洗浄工程は１段としているが、本発明はこれに限定されず、排ガス中の農薬等の濃度に合わせて適宜、２段、３段というように多段にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明に係る農薬汚染物質の処理方法および排ガス処理方法の一実施形態を示す概略フロー図である。
【図２】図２は、本発明に係る農薬汚染物質の処理方法および排ガス処理方法の他の実施形態を示す概略フロー図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ        汚染物質
Ｂ        排ガス
Ｃ        高温の洗浄油
Ｄ        低温の洗浄油
２        加熱処理工程
３        集塵工程
４        高温油洗浄工程
５        低温油洗浄工程
６        無害化工程
７        凝縮工程
【図１】
2006198549.tif 000003
【図２】
2006198549.tif 000004