(57)【要約】      （修正有）【課題】  塩素を含む排気ガスの無害化処理を容易に行うことができ、環境事故を起こすことのない排ガスの無害化方法を提供する。【解決手段】  石英系ガラス微粒子を堆積させて多孔質体を製造し、塩素を含む雰囲気下で加熱処理して脱水・透明ガラス化する合成石英用ガラス母材の製造工程において、製造工程で発生する塩素を含む排ガスを無害化する方法であって、塩素の無害化に使用するＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め混合して塩素除害設備に投入することを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英系ガラス微粒子を堆積させて多孔質体を製造し、塩素を含む雰囲気下で加熱処理して脱水・透明ガラス化する合成石英用ガラス母材の製造工程において、製造工程で発生する塩素を含む排ガスを無害化する方法であって、塩素の無害化に使用するＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め混合して塩素除害設備に投入することを特徴とする排ガスの無害化方法。
【請求項２】
ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を撹拌機を用いて積極的に混合した後に、塩素除害設備に投入する請求項１に記載の排ガスの無害化方法。
【請求項３】
Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の量が、塩素の無害化に必要な理論量の１〜２.５倍である請求項１又は２に記載の排ガスの無害化方法。
【請求項４】
請求項１乃至４のいずれかに記載の排ガスの無害化方法を用いて排ガスを無害化する設備であって、製造工程で発生した塩素を含む排ガス中の塩素ガスを無害化する塩素除害設備と、ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め所定の比率で混合する混合設備と、その混合液を塩素除害設備に投入する設備とを備えていることを特徴とする排ガスの無害化設備。
【請求項５】
ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め混合する混合設備において、撹拌機を用いて混合する機構を設けてなる請求項４に記載の排ガスの無害化設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成石英用ガラス母材の製造工程において発生する、塩素を含む排ガスの無害化方法及びこれに用いる設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス原料の火炎加水分解反応で生成する石英系ガラス微粒子を堆積させて、多孔質体を製造する場合、ガラス原料と火炎加水分解反応で発生する原料由来の酸性ガス及び分解した塩素ガスが排ガスとして発生する。また、この多孔質体を塩素を含む雰囲気下で、透明ガラス化温度で加熱処理する際、未反応の塩素を含む排ガスが発生する。
【０００３】
これら排ガスは、毒性が強いためそのままでは大気中に放出することはできず、各装置から排出される排ガスを排気ダクトを合流させて無害化設備へ送り、無害化した後、大気中に放出される。
【０００４】
排ガス中の酸性ガスは、水に対する溶解度が高いため、水で容易に回収でき、ＮａＯＨ水溶液で中和することによって無害化される。他方、排ガス中の塩素は、以下の反応式によって無害化される。
Ｎａ2Ｓ2Ｏ3＋４ＣＩ2＋１０ＮａＯＨ⇒８ＮａＣＩ＋２Ｎａ2ＳＯ4＋５Ｈ2Ｏ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記反応式に従って、処理液中のＮａＯＨ及びＮａ2Ｓ2Ｏ3は、排ガスの無害化処理にともなって費消されるため、無害化設備への排ガスの送流量に応じて薬剤を補給する必要がある。
上記反応でＮａ2Ｓ2Ｏ3が不足すると、次亜塩素酸ナトリウムＮａＯＣｌが発生し、これが酸と接触すると再び塩素ガスを発生する。このため、通常、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液は化学当量（理論量）よりも過剰に投入される。
【０００６】
従来、塩素の無害化に必要なＮａＯＨ水溶液及びＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の投入量は、下記の理由により、別々に管理されている。
酸アルカリ反応において、ＮａＯＨ水溶液の投入量はｐＨ計等の指示で制御できるが、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の投入量はオンラインとなりうる指針に乏しく、処理槽内の気体の塩素濃度を測定し、排水中の残留Ｎａ2Ｓ2Ｏ3量を分析し、これに基づいて投入量を調整している。このとき、過剰にＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を投入し過ぎると、排水中のＣＯＤ値が増加したり、ｐＨ値の経時的な低下を招きやすい。このような問題で、環境事故まで発生するような事態に至る可能性も有り、薬剤の投入量の調整は重要且つ困難な問題である。
【０００７】
本発明は、塩素を含む排気ガスの無害化処理を容易に行うことができ、環境事故を起こすことのない排ガスの無害化方法及びこれに用いる設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の排ガスの無害化方法は、石英系ガラス微粒子を堆積させて多孔質体を製造し、塩素を含む雰囲気下で加熱処理して脱水・透明ガラス化する合成石英用ガラス母材の製造工程において、製造工程で発生する塩素を含む排ガスを無害化する方法であって、塩素の無害化に使用するＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め混合して塩素除害設備に投入することを特徴としている。
【０００９】
なお、ＮａＯＨとＮａ2Ｓ2Ｏ3の水溶液を撹拌機を用いて積極的に混合した後に、塩素除害設備に投入するのが好ましい。Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の量は、塩素の無害化に必要な化学当量の１〜２.５倍とする。
【００１０】
本発明の排ガスの無害化設備は、製造工程で発生した塩素を含む排ガス中の塩素ガスを無害化する塩素除害設備と、ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め所定の比率で混合する混合設備と、その混合液を塩素除害設備に投入する設備とを備えている。なお、ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め混合する混合設備には、撹拌機を用いて混合する機構を設けるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薬剤の調整が容易であり、処理された排ガスは環境にやさしく、かつＣＯＤ値の低い排水を排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意検討の結果、本発明を達成したものであり、すなわち、製造の稼動状態が変動した場合においても、無害化処理に必要なＮａＯＨ及びＮａ2Ｓ2Ｏ3のモル比率がほぼ不変であることに注目して、上記問題を解決したものである。具体的には、所定量の薬剤ＮａＯＨ,Ｎａ2Ｓ2Ｏ3を秤量してそれぞれの水溶液を調整し、両水溶液を予め混合して、より好ましくは、両水溶液を撹拌機を用いて積極的に混合した後に、塩素除害設備に投入するものである。
【００１３】
本発明は、ＮａＯＨとＮａ2Ｓ2Ｏ3の水溶液を所定の比率で予め混合を行うことにより、稼動状態の変動に関係なく、排ガスの無害化処理を行うことができ、無害化処理液の調整が極めて容易である。また、塩素の無害化には２つの薬剤が必要不可欠であることから、積極的に撹拌して、均一な薬液として投入することが非常に重要である。
【００１４】
無害化処理液の調整に際して、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の量は、塩素の無害化に必要な理論量の１〜２.５倍、好ましくは１〜１.５倍とすることにより、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3の供給不足による塩素ガスの発生を防止することができる。
【００１５】
本発明の排ガスの無害化設備は、製造工程で発生した塩素を含む排ガス中の塩素ガスを無害化する塩素除害設備と、ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め所定の比率で混合する混合設備と、その混合液を塩素除害設備に投入する設備とを少なくとも備えており、排ガス中の塩素ガスの無害化処理を容易に行うことができ、かつ使用する薬剤の調整・管理が容易である。
【００１６】
このようにして、本発明は、塩素除害設備に投入するＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の比率を予め調整し、混合するだけで処理液を調整することができ、特性の安定した排水を排出することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されず様々な態様が可能である。
【実施例】
【００１７】
(実施例１)
図１に示す無害化設備を使用して、排ガスの無害化処理を行った。
先ず、混合設備においてＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を予め所定の比率で混合し処理液とする。次に、塩素を含む排ガスを塩素除害設備に導き、その排ガスに処理液と水との混合液を吹き付けて、排ガス中の塩素ガスの無害化処理を行った。無害化された処理済み液の一部は、ポンプで汲み上げられ、排水ピットに流される。
【００１８】
本発明による排ガスの無害化方法と従来の方法との、塩素除害設備塔内の残留Ｎａ2Ｓ2Ｏ3量の１週間分の推移を比較したところ、図２のグラフに示すように、従来は残留量のバラツキにより、その都度、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3投入量の調整をしなければならなかったのが、本発明の実施により、残留量のバラツキがなくなり、投入量の調整が不要になった。
【００１９】
(実施例２)
ＮａＯＨ水溶液とＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液とを、所定の比率で撹拌機で積極的に混合して調整した処理液を塩素除害設備に投入した以外は、実施例１と同様の条件で排ガスの無害化処理を行った。
その結果、図３のグラフに示すように、攪拌有りでは攪拌無しに比べ、さらにＮａ2Ｓ2Ｏ3残留量のバラツキは小さくなり、残留量を0.05％以下に抑えることが可能となった。
【００２０】
(実施例３)
Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液の投入量を塩素の無害化に必要な理論量の１〜１.５倍とした以外は、実施例２と同様の条件で排ガスの無害化処理を行ったところ、図４のグラフに示すように、排水ＣＯＤ値を５０以下に抑制することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明を採用することで、無害化された環境にやさしい処理済みガスを大気中に放出することができ、かつＣＯＤ値の低い排水を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例で使用した一例としての排ガスの無害化設備を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例１で行った、塩素除害設備塔内の残留Ｎａ2Ｓ2Ｏ3量の１週間分の推移を、本発明の設備と従来の設備とで比較して示すグラフである。
【図３】実施例２で行った、処理液の攪拌の有無による残留Ｎａ2Ｓ2Ｏ3量の相違について、１週間分の推移を比較して示すグラフである。
【図４】実施例３で行った、排水ＣＯＤ値の１週間分の推移を比較して示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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