(57)【要約】【課題】焼却炉などの洗煙排水、産業排水、生活排水、ヘドロなどの水不溶物を含む各種排水を、排水処理のための濾過装置などの設備を必要とせず、場所を選ばず、極めて簡便に減容処理することができ、大量かつ迅速な排水処理を可能にする新規な排水処理剤およびこれを用いる排水の処理方法の提供。【解決手段】水との接触により、内包する水分が蒸発可能な構造の含水ゲルを形成する湿気硬化型水膨張性有機薬剤、たとえばポリエーテル系ウレタンプレポリマーを含む湿気硬化型水膨張性ポリウレタン組成物からなる排水処理剤。（ｉ）排水に、上記排水処理剤を添加し、排水全量を固化して含水ゲルを形成するゲル化工程、および（ｉｉ）上記で得られた含水ゲルの内包水分を分離除去して乾燥し、減容された乾燥固体を得る減容化工程、を含む排水の処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水との接触により、内包する水分が蒸発可能な構造の含水ゲルを形成する湿気硬化型水膨張性有機薬剤からなる排水処理剤。
【請求項２】
前記含水ゲルが自己形状保持性の架橋高分子で構成される請求項１に記載の排水処理剤。
【請求項３】
前記湿気硬化型水膨張性有機薬剤がポリウレタン組成物である請求項１または２に記載の排水処理剤。
【請求項４】
前記ポリウレタン組成物が、エチレンオキサイド単位および／またはプロピレンオキサイド単位を含むポリエーテル系ウレタンプレポリマーを含む請求項３に記載の排水処理剤。
【請求項５】
非揮発性または難揮発性の有害物質を含む排水の処理剤である請求項１ないし４のいずれかに記載の排水処理剤。
【請求項６】
排水の固化減容剤である請求項１ないし５のいずれかに記載の排水処理剤。
【請求項７】
（ｉ）排水に、請求項１〜６に記載の排水処理剤を添加し、排水全量を固化して含水ゲルを形成するゲル化工程、および
（ｉｉ）上記で得られた含水ゲルの内包水分を分離除去して乾燥し、前記排水全量よりも減容された乾燥固体とする減容化工程、を含む排水の処理方法。
【請求項８】
前記排水中に含まれる非揮発性または難揮発性の有害物質は、実質的にすべて前記工程（ｉｉ）で得られる乾燥固体中に捕捉され残存する請求項７に記載の排水の処理方法。
【請求項９】
前記工程（ｉｉ）において、前記含水ゲルの内包水分を加熱蒸発により分離除去する請求項７または８に記載の排水の処理方法。
【請求項１０】
前記工程（ｉ）で得られた含水ゲルを２以上に細分化して工程（ｉｉ）に供する請求項７ないし９のいずれかに記載の排水の処理方法。
【請求項１１】
（ｉｉｉ）　前記乾燥固体を焼却する工程を、さらに含む請求項７ないし１０のいずれかに記載の排水の処理方法。
【請求項１２】
前記排水が、ダイオキシン類を含む焼却炉洗浄水である請求項７ないし１１のいずれかに記載の排水の処理方法。
【請求項１３】
解体のために外部環境から遮断された閉鎖系であって、かつ系外に負圧集塵機を備えた焼却炉施設において、該施設内で発生する焼却炉洗浄水を含む排水に前記工程（ｉ）を施して排水を固化し、得られた含水ゲルに対する前記減容化工程（ｉｉ）の乾燥の少なくとも一部を、前記閉鎖系内で実施する請求項１２に記載の排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却炉などの洗煙排水、産業排水、生活排水、ヘドロなどの水不溶物を含む各種排水を、排水処理のための濾過装置などの設備を必要とせず、場所を選ばず、極めて簡便に減容処理することができ、大量かつ迅速な排水処理を可能にする新規な排水処理剤およびこれを用いる排水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業排水、生活排水、洗煙排水などの排水は、従来、排水に応じた各種浄化処理が施される。排水は、排水源により種々雑多な水不溶物を含むが、なかでもたとえばゴミ焼却炉の洗煙排水は、焼却過程の化学反応において生じるダイオキシン類を高濃度に含むことが知られている。このため一定期間毎に行われるゴミ焼却炉の清掃、あるいはゴミ焼却炉の解体の際に行われる清掃では、ダイオキシン類を含む焼却灰の洗浄水（洗煙排水）が発生する。特に焼却炉の建替えのため旧焼却炉を解体する際の炉内洗浄では、数万トンのダイオキシン類を含む洗煙排水が発生してしまう。この排水は、通常の１０００倍以上のダイオキシン類が含まれており、廃棄にはダイオキシン類の除去処理が必要である。
【０００３】
排水中のダイオキシン類の除去処理方法としては、塩化アルミニウム等の無機凝集剤、キレート剤、高分子凝集剤、水溶性有機凝集剤（特許文献１参照）、フミン質（特許文献２参照）などを使用して生成させた沈降物または浮遊物に吸着除去する方法などが提案されている。これらの方法では、処理水中のダイオキシン類量を低減することができるが、大量の排水を処理するためには大規模な濾過設備を必要とし、また濾過工程を含む処理は煩雑である。また高分子凝集剤を含むスクラバ排水中のダイオキシン類をオゾン処理−紫外線照射により分解する方法（特許文献３）も提案されているが、オゾン分解設備を必要とする。
【０００４】
上記のような濾過あるいはオゾン処理装置による従来の方法では、ドラム缶数では数百本に相当する量の数万トン単位の多量の洗煙排水を処理することは容易ではなく、また本質的に排水処理のための濾過あるいはオゾン−紫外線処理などの設備コストがかかる。このためコスト面で処理できずにドラム缶に封入されたまま放置されている場合も多い。
このように排水処理が大きな障害となって、ダイオキシン類を発生しない焼却能力の高い焼却炉の建設が捗ないのが実情である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４９９４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１０２６０５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２９５９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このためダイオキシン類などの物質を含む排水であっても排水処理ためだけの設備を必要とせず、場所を選ばず、かつ簡便で、低コストに排水を処理することができ、大量で迅速な処理を可能にする排水処理方法の早急な出現が切望されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のような排水特に洗煙排水処理の現況に鑑みて、上記課題を解決すべく検討するうちに、湿気硬化型水膨張性有機薬剤を用いて排水全量を一旦固化して含水ゲルとした後、該含水ゲルの内包水分を蒸発乾固すれば、排水中の懸濁物質と水とを極めて簡便に分離することができ、同時に排水の減容も達成しうることを見出した。
【０００８】
湿気硬化型水膨張性有機薬剤は、速硬性で含水ゲルを生成するため、排水は数分ないし数十分程度で固体として取り扱えるようになる。またダイオキシン類などの不溶物質は、含水ゲルのネットワーク構造中に取り込まれるため、水を容易に浄化することができる。また含水ゲルの内包水分は蒸発乾固させれば、ダイオキシン類などの不揮発性化合物は、ネットワーク構造中に取込まれたまま乾燥固化される。この内包水分は、自然放置でも一ヶ月程度で蒸発する。乾燥固体は、高性能焼却炉で焼却すればよく、排水中のダイオキシン類を完全に処理することができる。またこの際、排水中の不溶成分を水と分離するために濾過工程を必要としない。
【０００９】
このため極めて簡便にかつ迅速に大量の排水を低コストで処理することができる新規で有用な排水処理剤および排水処理方法であることを確信し、本発明を完成するに至った。
なお湿気硬化型水膨張性有機薬剤そのものは、一般的に知られた化合物または組成物であるが、これを排水処理剤として使用すること、さらには排水全量を一旦固化（含水ゲル化）してしまうこと、さらには該含水ゲルの乾燥により、排水の含有物を実質的にすべて包含したまま体積縮小し、これにより排水全量を減容化する排水の処理方法は知られていない。
【００１０】
すなわち本発明は、水との接触により、内包する水分が蒸発可能な構造の含水ゲルを形成する湿気硬化型水膨張性有機薬剤からなる排水処理剤である。
本発明の排水処理剤は、排水を取り込んで一旦含水ゲル化した後、ゲルに内包する水分、揮発性の小さい分子が蒸発することにより、排水中に含まれる物質をゲル内に捕捉したまま、ゲル体積を縮小化することができ、これにより、最終的には排水全量を体積の小さい固体とすることができ、すなわち排水の固化減容剤として極めて有用である。
【００１１】
本発明では、上記含水ゲルは自己形状保持性の架橋高分子で構成されることが望ましい。
具体的に上記湿気硬化型水膨張性有機薬剤の好ましい態様例は、ポリウレタン組成物であり、水分との接触により架橋反応し、上記架橋高分子の含水ゲルを形成する湿気硬化性ポリウレタン組成物である。特には、親水性ウレタンプレポリマーを含むポリウレタン組成物が好ましい。親水性ウレタンプレポリマーとしては、ポリエーテルポリオール成分から導かれるポリエーテル系ウレタンプレポリマーが好ましく、ポリエーテル部分を構成するアルキレンオキサイドとして、エチレンオキサイド単位および／またはプロピレンオキサイド単位を含むものが特に好ましい。
上記ポリウレタン組成物は、有機溶媒および／またはウレタンプレポリマーを形成していないポリイソシアナートをさらに含んでいてもよい。
【００１２】
排水は、通常、懸濁排水（スラリー）であり、本発明の排水処理剤は、非揮発性または難揮発性の有害物質を含む排水の処理に有用である。
【００１３】
本発明に係る排水の処理方法は、
（ｉ）排水に、上記のような排水処理剤を添加し、排水全量を固化して含水ゲルを形成するゲル化工程、および
（ｉｉ）上記で得られた含水ゲルの内包水分を分離除去して乾燥し、前記排水全量よりも減容された乾燥固体とする減容化工程、を含む。
上記において、排水中に含まれる非揮発性または難揮発性の有害物質は、実質的にすべて上記工程（ｉｉ）で得られる乾燥固体中に捕捉され残存する。
【００１４】
上記工程（ｉｉ）において、前記含水ゲルの内包水分は、加熱蒸発により分離除去することができる。
上記工程（ｉ）で得られた含水ゲルを２以上に細分化して工程（ｉｉ）に供することができる。
本発明に係る排水の処理方法は、通常、（ｉｉｉ）　前記乾燥固体を焼却する工程をさらに含む。
【００１５】
本発明に係る排水処理剤および排水の処理方法は、その処理の容易性、非飛散性など、経済性などの優れた特性によって、有害物質のうちでも特に処理の困難なダイオキシン類を含む焼却炉洗浄水の処理に有用である。特に、焼却炉解体の際の排水の処理方法として有用である。たとえば、上記工程（ｉ）および（ｉｉ）を、焼却炉解体プロセスの一部として実施する態様が挙げられる。
具体的には、解体のために外部環境から遮断された閉鎖系であって、かつ系外に負圧集塵機を備えた焼却炉施設において、該施設内で発生する焼却炉洗浄水を含む排水に上記工程（ｉ）を施して排水を固化し、得られた含水ゲルに対する上記減容化工程（ｉｉ）の乾燥の少なくとも一部を、上記閉鎖系内で実施する。
上記負圧集塵機は、フィルターを介して前記閉鎖系に接続されている態様は好ましい。これにより、含水ゲルの乾燥により蒸発した水分中に、たとえもし極微量のダイオキシン類等が含まれていたとしてもフィルターにトラップされ、焼却炉施設系外空気の汚染を避けることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る排水処理剤および排水の処理方法について具体的に説明する。
本発明の排水処理剤は、水との接触により、内包する水分が蒸発可能な構造の含水ゲルを形成する湿気硬化型水膨張性有機薬剤からなる。
湿気硬化型水膨張性有機薬剤は、通常一液形態であり、水との接触により水を取りこみながら架橋高分子化して固化し、元の容積以上に膨張した含水ゲルを形成する。形成された含水ゲルは、内包する水分が蒸発可能なネットワーク構造のマトリックスである。
本発明では、このような含水ゲルを形成しうる湿気硬化型水膨張性化合物または組成物であれば特に限定されることなく使用することができる。有機薬剤は、Ｓｉ、Ｓなどを含むものであってもよい。このような有機薬剤としては、具体的にウレタン系、シリコーン系、変性シリコーン系、サルファイド系などの湿気硬化型架橋性化合物を挙げることができる。これらは他の用途たとえば水膨潤性の湿気硬化型接着剤あるいは水膨張性ゴム止水材などとして市販されているものを使用してもよい。
【００１７】
これらのうちでも、ウレタン系が好ましく、具体的には湿気硬化型水膨張性ポリウレタン、なかでもウレタンプレポリマーを含む組成物が好ましい。
ウレタンプレポリマーは、水との接触により、ゲル化しうるものであれば、ウレタンプレポリマーの分子末端はイソシアナート（ＮＣＯ）基であっても、水酸基であってもよく、一般的に硬化型ポリウレタン組成物の主剤として使用されるウレタンプレポリマーを広く使用することができるが、環境温度での反応時間などを考慮すれば、通常、ＮＣＯ末端ウレタンプレポリマーが使用される。ＮＣＯ末端ウレタンプレポリマーは、通常ポリオールと過剰のポリイソシアナート（すなわちＯＨ基に対して過剰のＮＣＯ基）との反応により得られる。
【００１８】
上記ポリオール化合物としては、分子中に２以上のＯＨ基を有するものが挙げられ、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサントリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトールなどの多価アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなどが挙げられる。
【００１９】
ポリエーテルポリオールとしては、上記多価アルコールに、アルキレンオキサイドを付加重合させたポリエーテルポリオールが挙げられる。このようなポリエーテルポリオールとして、たとえばポリエチレングリコール（ポリオキシエチレングリコール：ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ポリオキシプロピレングリコール：ＰＰＧ）、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合ポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）、ポリオキシプロピレントリオール、ソルビトール系ポリオール、ビスフェノール骨格を有するジオールとアルキレンオキサイドとから得られるポリエーテルポリオールなどが挙げられる。
【００２０】
ポリエステルポリオールとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、１，５−ナフタル酸、２，６−ナフタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸などのポリカルボン酸と、前記ポリオールとの反応生成物が挙げられる。またε−カプロラクタムの開環重合物も挙げられる。
さらにアクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオールなどの炭素−炭素結合を主鎖骨格に有するポリマーポリオールなども用いることができる。
ウレタンプレポリマーはポリオール成分として、上記例示したような化合物を２種以上含むこともできる。
【００２１】
またポリイソシアナート成分としては、分子内に２以上のＮＣＯ基を有するものであれば特に限定されないが、トリレンジイソシアナート（ＴＤＩ）、４，４−ジフェニルメタンジイソシアナート（ピュアＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアナート（ポリメリックＭＤＩ）、フェニレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、１，５−ナフタレンジジイソシアナート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアナート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアナートなどの芳香環含有ポリイソシアナートおよびそれらの水添物たとえばジシクロヘキシルメタンジイソシナート（ＨＭＤＩ）など、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）などの脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）などの脂環式ポリイソシアネートなどが挙げられる。これらのうちでも汎用のＴＤＩなどが安価で、ウレタンプレポリマーの親水性の点でも好適である。
【００２２】
本発明の排水処理剤は、内包する水分が蒸発可能な構造の含水ゲルを形成する必要があるが、このうちでも水との接触により速やかに含水ゲルを形成するものが好ましい。さらに自己形状保持性の含水ゲルを形成するものが好ましい。
このような含水ゲルの扱い易さ、含水ゲル形成後の湿気の透過しやすさの点などから、上記のうちでもポリオール成分としてポリエーテルポリオール成分を含むポリエーテル系ウレタンプレポリマーが好ましく、特にエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコールへの付加重合単位として、エチレンオキサイド（ＥＯ）単位および／またはプロピレンオキサイド（ＰＯ）単位を含むポリエーテルポリオール成分を含むものが好ましい。このＥＯ単位および／またはＰＯ単位は、それぞれ単独重合単位として、あるいはＥＯ／ＰＯ共重合単位として、ポリエーテルポリオールを形成していてもよい。またこれら単独重合ポリエーテルポリオール成分（たとえば上記例示したＰＥＧ、ＰＰＧなど）および共重合ポリエーテルポリオール成分の任意の組合わせであってもよい。
【００２３】
本発明でのウレタンプレポリマーの好適な態様例として、上記ポリオール成分が、エチレンオキサイド（ＥＯ）単位および／またはプロピレンオキサイド（ＰＯ）単位を含むポリエーテルポリオールであり、ポリイソシアナート成分がＴＤＩであるウレタンプレポリマーを挙げることができる。またこのウレタンプレポリマーの態様において、上記ポリオール成分のＥＯ単位：ＰＯ単位＝８０：１５（モル比）程度の混合組成であるものを挙げることができる。またこのようなウレタンプレポリマーを含むポリウレタン組成物中の各成分は、たとえばＴＤＩ：ＥＯ：ＰＯ＝５：８０：１５（モル比）の態様例が挙げられる。
【００２４】
なおポリウレタン組成物中のこれら各単位は必ずしもウレタンプレポリマーを形成していなくてもよく、組成物の一部はたとえばＴＤＩ単量体で含まれていてもよい。たとえばポリウレタン組成物がいわゆるセミウレタンプレポリマーであって、ウレタンプレポリマー製造時に過剰のポリイソシアナートを使用し、反応後未反応のポリイソシアナートを除去せずにそのまま残存させたものであってもよい。ポリウレタン組成物は、さらにメチルエチルケトンなどを適宜、たとえば１４〜１５％程度含有していてもよい。より具体的には、ポリオール成分として上記のようなＥＯおよびＰＯ両単位を含み、ポリイソシアナート成分としてＴＤＩを含むポリエーテル系ウレタンプレポリマー（７４％）と、単量体ＴＤＩ（１１％）と、メチルエチルケトン（１５％）とからなるポリウレタン組成物を例示することができる。このようなポリエーテル系ポリウレタン組成物として、たとえばハイセルＯＨ−１Ａ（商品名）などの市販品を使用することもできる。
【００２５】
なお上記ウレタンプレポリマーの製造方法は特に限定されず、公知の合成方法に準じて製造することができ、ＮＣＯウレタンプレポリマーであれば、ポリオールとポリイソシアナートとをＮＣＯ過剰となる量で用いて、６０〜１００℃程度で数時間加熱することにより得ることが出来る。ポリエーテルポリオールの分子量は、粘性、作業性などを考慮して適宜に選択すればよく、特に限定されるものではないが、通常、数平均分子量１０００〜１５０００程度である。
【００２６】
本発明では、排水処理剤の形態は特に限定されないが、水と均質に素早く混合するために液状であることが望ましい。このため作業環境上の溶媒問題を生じない程度であれば、必要に応じて排水処理剤を硬化反応に不活性な溶媒（水、アミン、カルボン酸などの反応活性な遊離水素を含まない溶媒）に溶解または分散して使用することもできる。この溶媒は揮発容易なものが好ましく、たとえばメチルエチルケトンなどのケトン類を用いることができる。
【００２７】
上記のような湿気硬化型水膨張性有機薬剤は、水との接触により水を取込み、自己体積以上、具体的には数倍以上、さらには数十倍以上に膨潤することができる。
本発明では、このような湿気硬化型水膨張性有機薬剤を排水処理剤として用いて排水を処理する。具体的に本発明に係る排水の処理方法では、まず
（ｉ）排水に、上記排水処理剤を添加し、排水全量を固化して含水ゲルを形成するゲル化工程を行う。
排水処理剤の使用量は、用いる排水処理剤の種類、濃度などによっても異なるが、排水全量を固化しうる量で使用される。たとえば上記ウレタンプレポリマーの場合には、溶媒を１５％程度含む液で、通常排水に対し５〜１０％程度好ましくは６〜８％程度、具体的には、排水ドラム缶一本あたり１０〜２０リットル程度好ましくは１２〜１６リットル添加する。
【００２８】
また排水のゲル化時間は、排水処理剤の種類および使用量などによっても異なるが、上記ウレタンプレポリマーの場合には、常温で数分ないし数十分程度で排水全量を取りこみ、エラスティック（ソフトで、弾力性があって、押圧後に形状復元性のある）な３次元マトリックス（含水ゲル）を形成する。
たとえば焼却炉洗浄水などの排水中に含まれるダイオキシン類は、その殆どが焼却灰の表面に吸着した状態で存在していると推測される。またポリウレタン系のマトリックスは、粘着性であり、吸着力があるため、固化する際、３次元マトリックス内に取りこむことができる。
【００２９】
（ｉｉ）次に、上記で得られた含水ゲルの内包水分を分離除去して乾燥し、固化した排水全量よりも減容された乾燥固体とする減容化工程を行う。
上記含水ゲルの内包水分は、圧搾によって除去することは現実的に困難といえる。すなわち一旦形成されたネットワーク構造のマトリックス（含水ゲル）中、気相の水（蒸気）は透過するが、液状の水は透過しにくい。反面、排水を一旦含水ゲルを形成すれば、外部から雨などの水分を吸収しないため、含水ゲルは野外でも乾燥することができる。
含水ゲルは天日、風乾などにより自然乾燥することができる。また加熱乾燥してもよく、機械的送風、真空吸引などにより常温強制乾燥してもよい。
【００３０】
含水ゲルを乾燥する場合には、含水ゲルの表面積によっても乾燥固化時間が異なるため、カッティングして２以上に細分化すれば乾燥を早めることができる。本発明において、エラスティックな自己形状保持性のマトリックスである含水ゲルは、カッティングが容易であり、裁断機、破砕機などで細分化することができる。また上記したように、カッティング時に水はほとんど滲出することはなく、たとえ滲出水があっても廃棄物中の懸濁物質は含水ゲルマトリックス中に取込まれており、滲出水はほぼ浄水である。
【００３１】
含水ゲルは、通常、蒸発により内包水分を除去し、全体減容される。このため排水中にダイオキシン類などの有害物質を含んでいても、蒸発分離される水分は水よりも低沸点の場合を除き有害物質を全く含まない浄水である。換言すれば、上記排水中に含まれる非揮発性または難揮発性の有害物質は、実質的にすべて前記工程（ｉｉ）で得られる乾燥固体中に捕捉され残存する。したがって含水ゲルの乾燥により、処理排水は固化・減容されることになる。
【００３２】
たとえば排水が、有害物質としてダイオキシン類を含む焼却炉洗浄水である場合について説明すれば、上記減容化工程（ｉｉ）が、加熱による強制乾燥によるものであっても、排水中の有害物質たとえばダイオキシン類は、含水ゲルのマトリックス内に実質的に留まることが、後述の実施例により確認されている。この実施例では、ダイオキシン類を、７９３００００ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌという通常の想定濃度（２００〜９０００ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ程度）よりも著しく高濃度で含む模擬排水スラリーを処理し、含水ゲルを１１０℃で加熱乾燥するという極限的な条件で行ったが、ほぼ９９．９％が乾燥固体内に残存するという実験結果が得られている。
【００３３】
なお含水ゲルからのダイオキシン類の放出量は、乾燥温度が低温であるほど少ないことが予想される。たとえば、ダイオキシン類ＰＣＤＤｓ（ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン）の中、最も蒸気圧が高い２，３，７，８−ＰＣＤＤｓは、７０℃における蒸気圧が、２０℃における蒸気圧の約２７５倍であることから、低温乾燥時には、乾燥固体内への残存率が上記１１０℃で行った場合よりもさらに高くなることが予想できる。
【００３４】
また焼却炉の解体時、焼却炉施設は、厚生労働省の指導要領「廃棄物焼却炉施設解体作業マニュアル」を遵守して養生シートなどで全面的に覆われ、外部から閉鎖された系で解体作業が行われる。このような解体のために外部環境から遮断された閉鎖系は、系外に負圧集塵機を備えており、さらに負圧集塵機は、通常、ヘパ（ＨＥＰＡ）フィルターおよびチャコールフィルターなどを介して閉鎖系に接続されている。したがって、含水ゲルに対する減容化工程（ｉｉ）の乾燥の少なくとも一部を、上記閉鎖系の焼却炉施設内で実施し、系外に排出される空気を負圧集塵機に、好ましくはフィルターを介して導くことにより、焼却炉解体に係る排水処理をより安全に実施することができる。
減容化工程（ｉｉ）のすべてを上記施設内で行って、含水ゲルの最終乾燥まで行ってもよく、また上記施設内で行う乾燥を予備乾燥とし、次いで系外に別途に設備した、好ましくは上記フィルターを介して負圧集塵機に接続した負圧環境下のビニルハウスなどで最終の乾燥を行ってもよい。また排水のゲル化工程（ｉ）を上記閉鎖系内で行ってもよい。
【００３５】
このような施設に、通常付設されている施設内からの排水の貯留槽では、沈降するスラッジは上層水よりも有害物質を多量に含む。上層水は施設内洗浄水として循環使用することも可能であるため、スラッジを上層水と別々に排水処理することもできる。スラッジ分の含水ゲル乾燥をビニルハウス等の閉鎖系で安全に行って、効率よく処理することもできる。
【００３６】
乾燥固化物は、元の排水に比して極めて小さく減容されており、たとえば洗煙排水の場合であれば、ドラム缶１本（２００リットル）程度の排水を２０〜４０リットル程度にまで容易に減容することができる。さらに乾燥すれば、最終的にはより減容することも可能であるが、通常は作業日程などから上記程度に減容した後、焼却炉などで処分する。
最終的な乾燥固化物は、処理された排水に応じて処理すればよく、たとえば洗煙排水の場合には、ダイオキシン類を含むものであっても高性能焼却炉で処理すればよい。
【００３７】
本発明では、排水全量を含水ゲル化（固化）しているため運搬が極めて容易であり、ゲル化した排水を別の場所に運搬して乾燥処理したり、あるいはその場でそのまま乾燥固化した後運搬したり、その場に応じて適宜乾燥固化を選択することができる。しかもその際、有害物質を含む排水であっても、厳重な注意を払わなくても乾燥固化するまで放置することも可能であり、有害物質を含む排水そのままの処理あるいは濾過等の特別な処理装置を使用する方法に比して格別に簡便な方法で、確実に処理を行うことができる。
従来の凝集・濾過などにより水中の有害物質量を低減する方法に対し、本発明により蒸発により分離される水は純水である。本発明では、排水中のダイオキシン類などの有害物質を固形分として、これを全く含まない水と分離することができる。
【００３８】
上記には、主として焼却炉洗浄水について具体的に説明したが、本発明では、種々の排水を処理することができるという利点を有する。本発明で処理しうる排水を、以下に列挙して具体的に説明する。
１．焼却炉の洗浄排水および洗煙排水
旧式焼却炉の保守、または解体するため水洗浄する際に、設備各所に付着しているダストが排水中に含まれる。このダストには高濃度のダイオキシン類が含まれており、この排水処理に有用である。
また稼動中の焼却炉のダイオキシン類を含む洗煙排水の処理に有用である。
【００３９】
２．最終処分場における浸出水処理
ダイオキシン類は水への溶解度が小さいため、ダイオキシン類削減のためには浮遊物質（ＳＳ）の除去が有効である。ＳＳ濃度削減のため凝集沈殿、砂濾過処理、生物濾過などの処理方法がとられているが現状ではこれらの処理法の性能範囲内でしかＳＳ濃度を低減することが出来ない。本法では排水自体をゲル化し、ＳＳ分を内包、固化するため前述の処理装置が不要となるばかりかＳＳ分を外部に出さない処理が出来るため浸出水処理に有用である。
【００４０】
３．河川、湖沼、海域の低質（ヘドロ）
ダイオキシン類は水中よりも低質中に広範囲に堆積している。量的には膨大な量であるがヘドロを局所的に除去する場合、ヘドロを吸い上げ本方法により固化、減容すれば処分場への輸送も可能となる。
【００４１】
４．排水処理設備の汚泥処理
活性汚泥法等による排水処理設備から排出される汚泥を本方により固化、減容でき、処理が容易となる。
５．排水中の浮遊物質（ＳＳ）　の濃度が高い以下の各種産業排水処理に有用である。
【００４２】
６．各種製造業排水
＜食料品製造業＞
肉製品製造業、水産食品製造業、寒天製造業、パン、菓子製造業、農産保存食料品製造業、ビール製造業、蒸留酒、混成酒製造業、酵母合成剤製造業、デンプン製造業、ブドウ糖、水あめ製造業、麺類製造業、粗製あん製造業、冷凍食品製造業、乳製品製造業、調味料製造業、精殻、製粉業、砂糖製造業、清涼飲料製造業、弁当製造業など。
【００４３】
＜タバコ製造業＞
＜繊維工業＞
静糸業、紡績、ねん糸製造業、メリヤス製造業、染色整理業、繊維製衛生材料製造業など。
＜木材・木製品製造業＞
パルプ紙、紙加工品製造業
【００４４】
＜化学工業＞
動植物油脂製造業、医薬品製造業、接着剤製造業、有機工業製品製造業、油脂加工製品，　塗料製造業、殺虫剤、殺菌剤製造業、化学肥料製造業、無機工業製品製造業など。
【００４５】
＜石油製品、石炭製品製造業＞
廃油再生業、石油精製業など。
＜卸売市場＞
＜車両整備業＞
＜クリーニング業＞
ホームランランドリー、リネンサプライ、貸おむつ業など。
さらに飲食店、病院、畜産農業、皮革、同製品製造業、出版・印刷関連産業、窯業、土石製品製造業、ガラス製造業、コンクリート製品製造業、金属製品製造業などの排水に適用できる。
【００４６】
特に懸濁排水の処理に有用であり、とりわけたとえばダイオキシン類（ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）、ポリ塩化ジベンゾ−パラ−ジオキシン（ＰＣＤＤｓ）、コプラナーポリ塩化ビフェニルの化合物群）を含む洗煙排水の処理に有用である。
【００４７】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
塩化物イオン濃度２７００ｍｇ／リットルの洗煙排水に、ＴＤＩと、ＥＯおよびＰＯ単位を含むポリエーテル系ウレタンプレポリマーを含み、ＴＤＩ（一部は単量体）：ＥＯ：ＰＯ＝１５：８０：５（モル比）のポリウレタン組成物（ＭＥＫ含量１４ｍａｓｓ％）を６％程度添加し、排水全量を含水ゲル化した。
この含水ゲルをロータリーエバポレータにかけ、蒸留で得られた水分の塩化物イオン量をＪＩＳ　Ｋ０１０２　３５．３に準じて分析したところ、検出限界（１ｍｇ／リットル）以下であった。
【００４８】
（実施例２）
焼却炉洗浄に生じたスラッジ（実試料）を用いた模擬排水の処理を行った。
排水処理剤として、実施例１とほぼ同様のポリエーテル系ウレタンプレポリマー含量７４％、ＴＤＩ含量１１％、ＭＥＫ含量１５％のポリウレタン組成物を使用した。
（ｉ）模擬排水のゲル化
蓋付きステンレス容器（３６Ｌ容量）中に、上記スラッジ（ダイオキシン類濃度１３００００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ）１．８ｋｇ（ダイオキシン類の絶対量２３４００００００ｐｇ−ＴＥＱ）を加え、そこに純水２５．７ｋｇを加えて合計２７．５ｋｇとした模擬排水試料を調製した。この模擬排水のダイオキシン類濃度は、７９３００００ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌであった。
そこに、上記排水処理剤１．５ｋｇを添加してかき混ぜ棒で撹拌し、かき混ぜ棒および排水処理剤の容器内を洗い流した水１ｋｇを、ステンレス容器内に加えた、内容物全量を３０ｋｇ（体積２９．５Ｌ）とした。この内容物は、約５分程度でゲル状化した（図２（ａ）参照）。
【００４９】
（ｉｉ）含水ゲルの８０％減容化
実験で使用した乾燥・回収システムを模式的に図１に示す。
温度調節機能付き電気乾燥機１内に載置されたステンレス容器２の蓋上部から強化ガラス製冷却装置３に至る導通管４は、リボンヒータ５で被覆した。冷却装置３の上方には、活性炭カラム７を介して、蒸気が完全に冷却されていることを確認するためのガス積算流量計８を接続した。冷却装置３で冷却された水を容器６に回収した。
ステンレス容器２を置いた電気乾燥機１内を加熱したところ、ステンレス容器２内の含水ゲルが膨張したため、正確を期すため、これをカッターで切断して２分割し（図２（ｂ）参照）、最初のゲル分割物の乾燥後、残余のゲル分割物を追加して、２段階で乾燥した。１１０℃で、４８時間×２の加熱により、ステンレス容器内から放出される蒸気のすべてを冷却して回収し、全量で２４Ｌの回収水を得た。これにより乾燥前の含水ゲルに対し２０％体積まで減容した乾燥固体（図２（ｃ）参照）を得た。図２（ｃ）に示されるように、乾燥後のステンレス容器の内壁には所々薄い膜のようなゲルが付着しているものの、粉状ではなく、周囲に飛散するような状態ではなかった。乾燥固体はステンレス容器から容易に取り出すことができ、取り扱いやすいものであった。
【００５０】
＜回収水のダイオキシン類の分析＞
ダイオキシン類は、特別管理一般廃棄物及び特別管理産業廃棄物に係る基準の検定方法に準拠して、ＪＩＳ　Ｋ０３１２：１９９９工業用水・工場排水中のダイオキシン類の及びコプラナーＰＣＢの測定方法により分析した。使用測定機器は、ＧＣ−ＭＳ分析装置である。
【００５１】
回収水（２４Ｌ）中のダイオキシン類を分析したところ、１００００ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌであり、絶対量で２４００００ｐｇ−ＴＥＱ（２４Ｌ中）であった。
これを、処理前の模擬排水中に含まれるダイオキシン類絶対量（２３４００００００ｐｇ−ＴＥＱ）に対する比として下記のように算出した（％）をダイオキシン類蒸発率として求めたところ、０．１０３％であった。すなわち１１０℃の加熱乾燥によっても、排水中のダイオキシン類は、９９．８９７％が乾燥固体内に残存していることがわかった。
ダイオキシン類蒸発率％＝
（２４００００ｐｇ−ＴＥＱ／２３４００００００ｐｇ−ＴＥＱ）×１００
【００５２】
また測定した排水（スラッジ）中および回収水中のダイオキシン類ＰＣＤＤｓ＋ＰＣＤＦｓの同族体分布とコプラナーＰＣＢの異性体分布を表１に示す。
排水（スラッジ）中の同族体分布が典型的な燃焼系の同族体パターンを示すのに対し、回収水中の同族体分布は、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓともに塩素数の少ないものほど全体に占める割合が高く、これらより、１１０℃の加熱乾燥では、塩素数が少ない（蒸気圧が高い）ほど、蒸発しているといえる。一方ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓに比べ蒸発しやすいコプラナーＰＣＢの異性体分布は、排水および回収水が類似していた。
【００５３】
【表１】
2004050171.tif 000002
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、濾過などの大規模な処理設備を必要とせず、排水を簡便に処理することができ、低コストでかつ確実な浄水化と排水の減容化を達成することでき、場合によっては排水を完全にゼロ容積化することができる。
特に現状でその処理に苦慮しているダイオキシン類を含有する洗煙排水の処理に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で使用した実験システムを模式的に示す図である。
【図２】（ａ）は排水のゲル化物（乾燥前）、（ｂ）はゲルの分割、（ｃ）は乾燥後のゲルを示す図面代用写真である。
【符号の説明】
１…電気乾燥機
２…蓋付きステンレス容器
３…冷却装置
４…導通管
５…リボンヒータ
６…回収容器
７…活性炭カラム
８…ガス積算流量計
【図１】
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【図２】
2004050171.tif 000004