(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て汚染固形物を良好に洗浄できる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をアルコール４および生石灰５と混合して攪拌し、汚染土壌中の水分を生石灰５で吸収するとともに、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、固液分離して処理土壌と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液６とに分離する。【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および生石灰と混合して攪拌し、汚染固形物中の水分を生石灰で吸収するとともに、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】
乾燥工程で水分を低減させた汚染固形物を攪拌／抽出工程へ供給し、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することを特徴とする汚染固形物の処理方法。
【請求項３】
洗浄排液を分解処理工程へ供給し、洗浄排液中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲンないし分解により無害化して洗浄排液を洗浄溶媒として再生し、再生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又は２に記載の汚染固形物の処理方法。
【請求項４】
乾燥／溶媒回収工程で、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又は２に記載の汚染固形物の処理方法。
【請求項５】
前工程の分別工程で、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後工程の攪拌／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。
【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】
また、特許文献３には、各種の高含水産業廃棄物の含水比を低減するために、予め透水性袋の中に岩綿、生石灰、焼石膏等の単純型吸水材或は反応型吸水材を充填し、吸水材を含有する透水性袋を高含水産業廃棄物の中に入れて浸漬し、間接的に水分のみを吸水材で吸水させる方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３１２４７５号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２００２−１５３８６２公報
【０００７】
【特許文献３】特開２００２−１８５００公報
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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て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。
【００１１】
【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および生石灰と混合して攪拌し、汚染固形物中の水分を生石灰で吸収するとともに、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するものである。
【００１２】
上記した構成により、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するのに際して、汚染固形物中の水分を生石灰が吸収することで、洗浄溶媒の濃度の低下を抑制して洗浄溶媒に所定の抽出効率を発揮させることができる。
【００１３】
汚染固形物に含まれた水分が少ない場合には汚染固形物に洗浄溶媒と生石灰を同時に混合して攪拌し、汚染固形物に含まれた水分が多い場合には、生石灰と水分との反応によるアルコール４の蒸発を防止するために、汚染固形物に生石灰を混合して攪拌した後に、温度が下がってから洗浄溶媒を混合して攪拌する。
【００１４】
請求項２に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、乾燥工程で水分を低減させた汚染固形物を攪拌／抽出工程へ供給し、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するものである。
【００１５】
上記した構成により、洗浄溶媒による抽出操作に先立って汚染固形物を乾燥させることで、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するのに際して洗浄溶媒の濃度の低下を抑制し、洗浄溶媒に所定の抽出効率を発揮させることができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、洗浄排液を分解処理工程へ供給し、洗浄排液中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲンないし分解により無害化して洗浄排液を洗浄溶媒として再生し、再生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。
【００１７】
上記した構成により、洗浄排液は水分をわずかに含む程度であり、有機ハロゲン化合物の無害化によって再利用が可能となる。
請求項４に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、乾燥／溶媒回収工程で、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。
【００１８】
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残留水分、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溶媒を攪拌／抽出工程で循環利用する。
【００１９】
請求項５に係る本発明の汚染固形物の処理方法は、前工程の分別工程で、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後工程の攪拌／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。
【００２０】
上記した構成により、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。
【００２１】
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。
【００２２】
【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。
【００２３】
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。
【００２４】
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土壌毎に予備試験等によって決定する。
【００２５】
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清浄な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。
【００２６】
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と生石灰５と混合して攪拌する。この際に、汚染土壌１に含まれた水分が少ない場合には汚染土壌１にアルコール４と生石灰５を同時に混合して攪拌し、汚染土壌１に含まれた水分が多い場合には、生石灰５と水分との反応によるアルコール４の蒸発を防止するために、汚染土壌１に生石灰５を混合して攪拌した後に、温度が下がってからアルコール４を混合して攪拌する。この操作で、汚染土壌中の水分を生石灰５で吸収し、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する。生石灰５は水分を吸収して消石灰となる。
【００２７】
このように、汚染土壌１の有機ハロゲン化合物をアルコール中に抽出するのに際して、汚染土壌中の水分を生石灰５が吸収することで、アルコール４の濃度の低下を抑制してアルコール４に所定の抽出効率を発揮させて洗浄効果を安定化できる。
【００２８】
その後に固液分離して消石灰を含む処理土壌１と抽出した有機ハロゲン化合物を含む洗浄排液６とに分離する。この洗浄排液６は汚染土壌１の有機ハロゲン化合物およびわずかの水分と洗浄溶媒のアルコール４とを含む。
【００２９】
洗浄排液６は分解処理工程７へ供給し、分解処理工程７で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し、洗浄排液６を洗浄溶媒のアルコール４として再生し、再生したアルコール４を攪拌／抽出工程３へ返送して循環利用する。
【００３０】
攪拌／抽出工程３から排出する消石灰を含む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残留水分、洗浄溶媒を保持している。このため、乾燥／溶媒回収工程８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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。生石灰５は初回次の抽出操作の前に添加して混合する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
３回次の抽出操作を終えた処理土壌は、乾燥／溶媒回収工程８を施して処理固形物回収系３４ａを通して回収し、抽出槽３１ａ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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の側を開放として分解処理工程７へ送り、無害化したアルコール４を循環利用する。
【００３９】
分解処理工程７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。
【００４０】
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。
【００４１】
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アルコール４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アルコール４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。
【００４２】
また、複数の抽出槽３１ａ〜３１ｃの間でアルコール４を循環させ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７に送って無害化することで、汚染土壌１の汚染濃度にばらつきがあっても分解処理工程７に供給する洗浄排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７における負荷の均一化が図れる。
【００４３】
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７を行わなくて良いため、分解処理工程７を行う施設のコンパクト化が図れる。
【００４４】
上述した実施の形態では水分吸収に生石灰５を使用したが、汚染土壌１の水分の低減は、図３もしくは図４に示すように、分別工程２と攪拌／抽出工程３の間に乾燥工程１１を施すことでも実現できる。この場合は、分別工程２を経た微細粒子固形物の汚染土壌１を乾燥工程１１で乾燥させ、水分を低減させた汚染土壌１を攪拌／抽出工程３へ供給する。
【００４５】
このように、アルコール４による抽出操作に先立って汚染土壌１を乾燥させることで、汚染土壌１の有機ハロゲン化合物をアルコール４で抽出する際にアルコール４の濃度の低下を抑制し、アルコール４に所定の抽出効率を発揮させることができる。他の作用効果は先の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００４６】
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。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、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するのに際して、汚染固形物中の水分を生石灰が吸収することで、洗浄溶媒の濃度の低下を抑制して洗浄溶媒に所定の抽出効率を発揮させることができる。洗浄溶媒による抽出操作に先立って汚染固形物を乾燥させることで、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するのに際して洗浄溶媒の濃度の低下を抑制し、洗浄溶媒に所定の抽出効率を発揮させることができる。乾燥により処理固形物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。
【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。
【図３】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。
【図４】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    生石灰
６    洗浄排液
７    分解処理工程
８    乾燥／溶媒回収工程
１１    乾燥工程
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】
2004174334.tif 000003
【図２】
2004174334.tif 000004
【図３】
2004174334.tif 000005
【図４】
2004174334.tif 000006