(57)【要約】【課題】有機ハロゲン化合物の抽出に利用する洗浄溶媒の劣化を抑え、しかも一つの洗浄装置で汚染程度の異なる汚染固形物を良好に洗浄できる有機ハロゲン化合物によって汚染された汚染固形物の洗浄方法を提供する。【解決手段】攪拌／抽出工程３で、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌１を洗浄溶媒と混合して攪拌し、汚染土壌中の有機ハロゲン化合物をアルコール４で抽出し、固液分離して処理固形物と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液５とに分離し、蒸留工程６で、前記有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液５を蒸留してアルコール４と有機ハロゲン化合物を含む蒸留残留液とに分離し、分離したアルコール４を攪拌／抽出工程３へ返送して循環利用し、分解処理工程８で、蒸留残留液中の有機ハロゲン化合物を分解して無害化する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌／抽出工程で、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染固形物を洗浄溶媒と混合して攪拌し、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物を洗浄溶媒中に抽出し、固液分離して処理固形物と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液とに分離し、蒸留工程で、前記有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液を蒸留して洗浄溶媒と有機ハロゲン化合物を含む蒸留残留液とに分離し、分離した洗浄溶媒を攪拌／抽出工程へ返送して循環利用し、分解処理工程で、蒸留残留液中の有機ハロゲン化合物を分解して無害化することを特徴とする汚染固形物の処理方法。
【請求項２】
乾燥／蒸留工程で、攪拌／抽出工程から排出する処理固形物を乾燥させて処理固形物に付着した洗浄排液を分離するとともに、蒸留によって洗浄排液から洗浄溶媒を分離し、分離した洗浄溶媒を攪拌／抽出工程へ返送して循環利用することを特徴とする請求項１に記載の汚染固形物の処理方法。
【請求項３】
分別工程で、汚染固形物を任意に設定する基準粒径で分級して有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と清浄な粗粒子固形物とに分別し、微細粒子固形物を汚染固形物として攪拌／抽出工程に導入し、粗粒子固形物を処理固形物とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染固形物の処理方法。
【請求項４】
攪拌／抽出工程において、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物を洗浄溶媒中に抽出し、有機ハロゲン化合物を含む分離溶媒と処理固形物とに固液分離する抽出操作を複数の抽出槽で行い、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物の汚染濃度に応じて抽出操作の必要回数を設定し、抽出操作が１回次の抽出槽へは抽出操作が２回次の抽出槽から排出する分離溶媒を供給し、以後漸次に抽出操作の回次数の多い抽出槽から抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽へ分離溶媒を供給し、抽出操作が最終回次の抽出槽へ新しい洗浄溶媒を供給し、抽出操作が１回次の抽出槽から排出する分離溶媒を洗浄排液として蒸留工程へ導入することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の汚染固形物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物によって汚染された汚染固形物の洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシン類、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物による汚染土壌や汚泥等の固形物の汚染が問題となっている。有機ハロゲン化合物は難水溶性であることから、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染固形物の洗浄には、エタノールやメタノールといったアルコール類が使用されている。例えば、特許文献１には、焼却施設で発生したダイオキシン類を含む焼却灰をメタノールで洗浄し、抽出したダイオキシン類含有メタノール溶液に特定波長の紫外線を照射してダイオキシン類を分解する方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ダイオキシン類を含む排水を、二塩化エタンと接触させてダイオキシン類を抽出し、ダイオキシン類を含む抽出液を高沸点成分を分離する蒸留塔に供給し、塔頂から二塩化エタンを回収し、塔底から排出されるダイオキシン類を含む廃液を回収する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１２４７５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００２−１５３８６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の方法では、焼却灰中からメタノールを用いてダイオキシン類を抽出する毎に紫外線照射を行っているため、メタノールの劣化が早く進んでしまい、紫外線照射後のメタノールを抽出操作に再利用すると、結果として抽出効率の低下につながるという問題がある。
【０００７】
また、汚染土壌は水分を含むために、抽出操作に使用したメタノールは水分を含み濃度が低下しており、抽出操作に再利用すると抽出効果が低くなる問題がある。
【０００８】
さらに、最終処分場、産業排水処理施設、焼却施設などの汚染現場では、同じ汚染現場内であっても汚染程度が様々であるため、一つの洗浄装置で全ての汚染濃度に対応するのが困難となる。例えば、汚染濃度の高い汚染固形物に対応した洗浄装置とすると、汚染濃度の低い汚染固形物に対しては過剰な装置となってランニングコストの増大につながる。また、汚染程度に合わせた洗浄装置をそれぞれに作成するには、莫大な装置費用が必要になる。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決し、有機ハロゲン化合物の抽出に利用する洗浄溶媒の劣化を抑え、しかも一つの洗浄装置で汚染程度の異なる汚染固形物を良好に洗浄できる有機ハロゲン化合物によって汚染された汚染固形物の洗浄方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、攪拌／抽出工程で、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染固形物を洗浄溶媒と混合して攪拌し、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物を洗浄溶媒中に抽出し、固液分離して処理固形物と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液とに分離し、蒸留工程で、前記有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液を蒸留して洗浄溶媒と有機ハロゲン化合物を含む蒸留残留液とに分離し、分離した洗浄溶媒を攪拌／抽出工程へ返送して循環利用し、分解処理工程で、蒸留残留液中の有機ハロゲン化合物を分解して無害化するものである。
【００１１】
上記した構成により、洗浄排液は汚染固形物中の有機ハロゲン化合物および水分と洗浄溶媒とを含む。この洗浄排液を蒸留することで有機ハロゲン化合物および水分を蒸留残留液側に残した状態で若干の水分を含む洗浄溶媒が分離される。この操作により洗浄溶媒は濃度が所定濃度に復帰し、濃度の戻った洗浄溶媒を攪拌／抽出工程で循環利用することにより、洗浄溶媒の抽出効率の劣化を防止し、洗浄効果を安定化できる。
【００１２】
請求項２に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、乾燥／蒸留工程で、攪拌／抽出工程から排出する処理固形物を乾燥させて処理固形物に付着した洗浄排液を分離するとともに、蒸留によって洗浄排液から洗浄溶媒を分離し、分離した洗浄溶媒を攪拌／抽出工程へ返送して循環利用するものである。
【００１３】
上記した構成により、攪拌／抽出工程から排出する処理固形物は乾燥した状態にはなく、表面および処理固形物の粒子間に水分、洗浄溶媒を保持している。このため、処理固形物を真空乾燥等により数％程度の含水率にまで乾燥させる。乾燥により処理固形物から分離した洗浄排液は蒸留することで洗浄溶媒を分離し、濃度の戻った洗浄溶媒を攪拌／抽出工程で循環利用する。
【００１４】
請求項３に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、分別工程で、汚染固形物を任意に設定する基準粒径で分級して有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と清浄な粗粒子固形物とに分別し、微細粒子固形物を汚染固形物として攪拌／抽出工程に導入し、粗粒子固形物を処理固形物とするものである。
【００１５】
上記した構成により、有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と清浄（有機ハロゲン化合物がわずかで許容範囲内）な粗粒子固形物とに分別することで、攪拌／抽出工程における負荷を低減し、洗浄溶媒の使用量を低減する。
【００１６】
有機ハロゲン化合物は比表面積が大きい微細粒子固形物に大部分が付着していることの知見がある。粒子径が微細であるほどに有機ハロゲン化合物が付着し易く、粒子径が粗大であるほどに有機ハロゲン化合物が付着し難いが、その境となる粒子径は汚染固形物の性状によって変動する。このため、分別工程における分級の基準粒径は処理対象の汚染固形物毎に予備試験等によって決定する。
【００１７】
請求項４に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、攪拌／抽出工程において、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物を洗浄溶媒中に抽出し、有機ハロゲン化合物を含む分離溶媒と処理固形物とに固液分離する抽出操作を複数の抽出槽で行い、汚染固形物中の有機ハロゲン化合物の汚染濃度に応じて抽出操作の必要回数を設定し、抽出操作が１回次の抽出槽へは抽出操作が２回次の抽出槽から排出する分離溶媒を供給し、以後漸次に抽出操作の回次数の多い抽出槽から抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽へ分離溶媒を供給し、抽出操作が最終回次の抽出槽へ新しい洗浄溶媒を供給し、抽出操作が１回次の抽出槽から排出する分離溶媒を洗浄排液として蒸留工程へ導入するものである。
【００１８】
上記した構成により、有機ハロゲン化合物の抽出に利用する洗浄溶媒の劣化を抑え、しかも一つの洗浄装置で汚染程度の異なる汚染固形物を良好に洗浄できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここでは、有機ハロゲン化合物によって汚染された汚染固形物の洗浄溶媒による洗浄処理フローの一例として、ダイオキシン類に汚染された汚染土壌のアルコールによる洗浄処理を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１において、汚染土壌１は分別工程２に導いて任意に設定する基準粒径で分級し、有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と清浄（有機ハロゲン化合物がわずかで許容範囲内）な粗粒子固形物とに分別する。
【００２１】
有機ハロゲン化合物は比表面積が大きい微細粒子固形物に大部分が付着していることの知見がある。粒子径が微細であるほどに有機ハロゲン化合物が付着し易く、粒子径が粗大であるほどに有機ハロゲン化合物が付着し難いが、その境となる粒子径は汚染土壌１の性状によって変動する。このため、分別工程２における分級の基準粒径は処理対象の汚染土壌毎に予備試験等によって決定する。
【００２２】
微細粒子固形物の汚染土壌は攪拌／抽出工程３に導入し、粗粒子固形物は処理土壌として系外へ排出する。分別工程２で汚染土壌１を有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と有機ハロゲン化合物が付着していない粗粒子固形物とに分別することで、攪拌／抽出工程３における負荷が低減され、洗浄溶媒の使用量を低減できる。
【００２３】
攪拌／抽出工程３では、有機ハロゲン化合物に汚染された微細粒子の汚染土壌１を洗浄溶媒のアルコール４と混合して攪拌し、汚染土壌１に含まれた有機ハロゲン化合物をアルコール中に抽出し、その後に固液分離して処理土壌１と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液５とに分離する。この洗浄排液５は汚染土壌１の有機ハロゲン化合物および水分と洗浄溶媒のアルコール４とを含む。
【００２４】
蒸留工程６では、有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液５を蒸留してアルコール４と有機ハロゲン化合物を含む蒸留残留液７とに分離する。この蒸留により有機ハロゲン化合物および水分を蒸留残留液７の側に残した状態で若干の水を含むアルコール４が分離され、アルコール４は濃度が所定濃度に復帰する。この濃度の戻ったアルコール４を攪拌／抽出工程３へ返送して循環利用することにより、アルコール４の抽出効率の劣化を防止し、洗浄効果を安定化できる。蒸留残留液７は分解処理工程８で有機ハロゲン化合物を分解して無害化し、処理水９を系外へ排出する。
【００２５】
攪拌／抽出工程３から排出する処理土壌は乾燥した状態にはなく、表面および処理土壌の粒子間に水分、洗浄溶媒を保持している。このため、乾燥／蒸留工程１０では、攪拌／抽出工程３から排出する処理土壌を乾燥させて処理土壌に付着した洗浄排液を分離するとともに、蒸留によって洗浄排液からアルコール４を分離し、分離したアルコール４を攪拌／抽出工程３へ返送して循環利用する。
【００２６】
処理土壌の乾燥は真空乾燥等により行って数％程度の含水率にまで乾燥させる。処理土壌から分離した洗浄排液は蒸留することでアルコール４を分離し、濃度の戻ったアルコール４を攪拌／抽出工程３で循環利用する。
【００２７】
図２は本発明の他の実施の形態を示すものである。この実施の形態では、攪拌／抽出工程３において、汚染土壌１の有機ハロゲン化合物をアルコール４中に抽出し、有機ハロゲン化合物を含む分離溶媒と処理土壌とに固液分離する抽出操作を複数の抽出槽で行う。このため、汚染土壌１の洗浄に先立ち、汚染土壌中の有機ハロゲン化合物であるダイオキシン類濃度を、例えば、Ａｈ−イムノアッセイ等のダイオキシン類簡易測定キットを用いて測定し、得られたダイオキシン類濃度に適した抽出操作の必要回数と攪拌／抽出工程３で稼動する抽出槽の数を設定する。ここでは、一つの抽出槽での抽出回数を３回とし、抽出槽の数を３個とする。
【００２８】
図２において、分別工程２を経た微細粒子の汚染土壌１を抽出槽３１ａ〜３１ｃに固形物供給系３２ａ〜３２ｃを通して受け入れ、洗浄溶媒としてのアルコール４を洗浄溶媒供給系３３ａ〜３３ｃ、分離溶媒供給系３９ａ〜３９ｃを通して受け入れ、汚染土壌１とアルコール４とを混合して汚染土壌中のダイオキシン類を抽出する抽出操作を、それぞれ３回づつ行う。
【００２９】
アルコール４は、毎回次の抽出操作に洗浄溶媒供給系３３ａ〜３３ｃから導入するアルコール４を用いるのではなく、抽出操作が最終回次以外の抽出槽では、抽出操作の回次数の多い抽出槽から抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽へ供給した分離溶媒を用い、抽出操作が最終回次の抽出槽では、新しい洗浄溶媒を用いて抽出操作を行う。
【００３０】
例えば、抽出槽３１ａは２回次の抽出操作を終えており、抽出槽３１ｂは１回次の抽出操作を終えており、抽出槽３１ｃは抽出操作をまだ行っていないとすると、抽出槽３１ａは次の抽出操作が最終回次の抽出操作となるため、新しいアルコール４を導入して３回次の抽出操作を行う。
【００３１】
３回次の抽出操作を終えた処理土壌は、乾燥／蒸留工程１０を施して処理固形物回収系３４ａを通して回収し、抽出槽１ａには固形物供給系３２ａより新たな汚染土壌１を供給する。３回次の抽出操作を終えた分離溶媒は、バルブ３５ａと引抜ポンプ３６ａとを有する分離溶媒排出系３７ａに引き抜き、三方バルブ３８ａを切り替えて分離溶媒供給系３９ａの側を開放として抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽３１ｂに供給する。
【００３２】
抽出槽３１ｂでは、抽出槽３１ａから排出した分離溶媒を用いて２回次の抽出操作を行う。この抽出操作により排出した分離溶媒は、バルブ３５ｂと引抜ポンプ３６ｂとを有する分離溶媒排出系３７ｂに引き抜き、三方バルブ３８ｂを切り替えて分離溶媒供給系３９ｂの側を開放として抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽３１ｃに供給する。
【００３３】
抽出槽３１ｃでは、抽出槽３１ｂから排出した分離溶媒を用いて１回次の抽出操作を行う。この抽出操作により排出した分離溶媒は、ダイオキシン類濃度が高いため他の抽出槽に送って抽出操作に再利用することはせずに、バルブ３５ｃと引抜ポンプ３６ｃとを有する分離溶媒排出系３７ｃに引き抜き、三方バルブ３８ｃを切り替えて分離溶媒回収系４０ｃの側を開放として蒸留工程６へ送り、蒸留工程６で再生したアルコール４を循環利用する。蒸留残留液７は分解処理工程８で有機ハロゲン化合物を分解して無害化する。
【００３４】
分解処理工程８では、凝集沈殿を行って沈殿した凝集沈殿汚泥を回収するとともに、分離液に紫外線照射等を施してダイオキシン類を脱ハロゲンもしくは分解により無害化処理する。上述した抽出操作を各抽出槽で行い、損失したアルコール４は随時補充する。上述において説明しなかった図中の符号、３４ｃは処理固形物回収系、３９ｃは分離溶媒供給系、４０ａ，４０ｂは分離溶媒回収系である。
【００３５】
このように汚染土壌１の汚染程度に応じて抽出回数や抽出槽の稼働率を適宜設定し、抽出操作の回次数の多い抽出槽から抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽へと供給した分離溶媒を用いるとともに、抽出操作が最終回次の抽出槽へは新しい洗浄溶媒を供給して抽出操作を行うことで、効率的な多段抽出が可能となり、ランニングコストの低下が図れる。
【００３６】
また、複数の抽出槽３１ａ〜３１ｃの間でアルコール４を循環して複数回の抽出操作を行った後にアルコール４を分解処理工程８に送って無害化することで、汚染土壌の汚染濃度にばらつきがあっても分解処理工程８に供給する分離液中のダイオキシン類濃度をほぼ均一にすることができ、分解処理工程８における負荷の均一化が図れる。
【００３７】
また、複数回の抽出操作を行うことでアルコール４を最大限に利用できる。例えば、上記工程において、エタノールを使用する場合には、汚染土壌１から１回の抽出操作で９０％以上のダイオキシン類を抽出でき、抽出操作を繰り返すことにより、９９．９％のダイオキシン類を抽出できる。さらに、各抽出槽で抽出操作を行う毎に分解処理工程８を行わなくて良いため、分解処理工程８を行う施設のコンパクト化が図れる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、ダイオキシン類の汚染土壌１をアルコール４で洗浄する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイオキシン類以外の有機ハロゲン化合物に汚染された汚染固形物についても適用でき、洗浄溶媒もアルコール類に限定されるものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、洗浄排液を蒸留して有機ハロゲン化合物および水分を蒸留残留液側に残した状態で若干の水分を含む洗浄溶媒が分離することで、洗浄溶媒の濃度を所定濃度に復帰させ、濃度の戻った洗浄溶媒を攪拌／抽出工程で循環利用することにより、洗浄溶媒の抽出効率の劣化を防止し、洗浄効果を安定化できる。乾燥により処理固形物から分離した洗浄排液を蒸留することで洗浄溶媒を分離し、濃度の戻った洗浄溶媒を攪拌／抽出工程で循環利用できる。有機ハロゲン化合物が付着した微細粒子固形物と清浄な粗粒子固形物とに分別することで、攪拌／抽出工程における負荷を低減し、洗浄溶媒の使用量を低減できる。汚染固形物中の有機ハロゲン化合物の汚染濃度に応じて抽出操作の必要回数を設定し、抽出操作の回次数の多い抽出槽から抽出操作の回次数が１つ少ない抽出槽へ分離溶媒を供給して抽出操作し、抽出操作が１回次の抽出槽から排出する分離溶媒を洗浄排液として蒸留工程へ導入することで、一つの洗浄装置で汚染程度の異なる汚染固形物を良好に洗浄でき、無害化処理を行う際に分離液中の有機ハロゲン化合物濃度がほぼ均一となって負荷の均一化がはかれ、有機ハロゲン化合物の抽出効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における汚染固形物の洗浄方法を説明する模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態における汚染固形物の洗浄方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１    汚染土壌
２    分別工程
３    攪拌／抽出工程
４    アルコール
５    洗浄排液
６    蒸留工程
７    蒸留残留液
８    分解処理工程
９    処理水
１０    乾燥／蒸留工程
３１ａ〜３１ｃ    抽出槽
３２ａ〜３２ｃ    固形物供給系
３３ａ〜３３ｃ    洗浄溶媒供給系
３４ａ〜３４ｃ    処理固形物回収系
３５ａ〜３５ｃ    バルブ
３６ａ〜３６ｃ    引抜ポンプ
３７ａ〜３７ｃ    分離溶媒排出系
３８ａ〜３８ｃ    三方バルブ
３９ａ〜３９ｃ    分離溶媒供給系
４０ａ〜４０ｃ  分離溶媒回収系
【図１】
2004174333.tif 000003
【図２】
2004174333.tif 000004