(57)【要約】【課題】  地下水又は産業廃水等の廃水にトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物を含んでいる場合に、この揮発性有機化合物を、ランニングコストの低い方法で、高い分離率で廃水から分離する。【解決手段】  揮発性有機化合物を含む廃水に空気を混合し、次いで、この廃水を、内部に充填層２を備え且つ内部を前記廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽１内のうち、前記充填層２の上側に噴出したのち、前記充填層２の下側から排出する一方、前記充填層２を上から下に向かって通過した空気及び蒸気を、凝縮器９に導いて蒸気を凝縮する。【選択図】                        図１
2005193148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物を含む廃水に空気を混合し、次いで、この廃水を、内部に充填層を備え且つ内部を前記廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽内のうち、前記充填層の上側に噴出したのち、前記充填層の下側から排出する一方、前記充填層を上から下に向かって通過した空気及び蒸気を、凝縮器に導いて蒸気を凝縮することを特徴とする廃水中の揮発性有機化合物を分離する方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、空気を混合した廃水を、前記充填層の上側に、スプレーノズルを介して噴出することを特徴とする廃水中の揮発性有機化合物を分離する方法。
【請求項３】
揮発性有機化合物を含む廃水に空気を混合する手段と、内部に充填層を備え且つ内部を前記廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽と、蒸気の凝縮器とから成り、前記密閉槽のうち前記充填層の上側に、前記廃水を噴出するスプレーノズルを、前記密閉槽のうち前記充填層の下側に、処理済廃水の出口を各々設ける一方、前記密閉槽のうち前記充填層の下側に、前記凝縮器を、前記充填層を上から下に向かって通過した空気及び蒸気を当該凝縮器に導くように接続したことを特徴とする廃水中の揮発性有機化合物を分離する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水又は産業廃水等の廃水に、トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物を含んでいる場合に、この揮発性有機化合物を、廃水から効率良く分離する方法と、その装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術としての特許文献１には、この分離方法の一つとして、曝気塔内に充填層を設けて、揮発性有機化合物を含む廃水を、前記曝気塔内のうち前記充填物の上側に供給して、充填層を通って流下する一方、前記曝気塔内のうち前記充填物の下側にブロワーで圧縮した空気を吹き込み、この空気を前記曝気塔内のうち充填物の上側から排出して、前記廃水と、空気とを前記充填層内において対向流として接触することにより、前記廃水中の揮発性有機化合物を前記空気中に揮発して分離することが記載されている。
【０００３】
そして、この先行技術の分離方法において、前記曝気塔からは、揮発性有機化合物を含む空気の排出ガスが排出される。
【０００４】
この排出ガスを、そのまま大気に放出することは、これに含まれる揮発性有機化合物にて大気を汚染することになるから、前記特許文献１は、前記曝気塔からの排出ガスを、活性炭吸着塔を通して、当該排出ガス中における揮発性有機化合物を、活性炭に吸着・除去するというように浄化処理したのち、大気中に放出するようにしている。
【特許文献１】特開平５−９２１８１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、前記先行技術の分離方法において、揮発性有機化合物の分離率を高めるには、曝気塔に対して吹き込む空気量を過剰に多くするようにしなければならず、従って、前記曝気塔からの排出ガスの量が著しく多くなることに加えて、この排出ガスにおける揮発性有機化合物の濃度が可成り低くなるから、前記排出ガスを、前記したように、活性炭吸着塔で浄化処理する場合には、前記活性炭吸着塔が、著しく大型化するばかりか、ランニングコストの大幅なアップを招来するという問題があった。
【０００６】
また、前記曝気塔からの排出ガスを、燃焼炉に導いて燃焼にて分解処理する場合においても、この排出ガスの量が著しく多いことにより、燃焼炉の大型化及びランニングコストの大幅なアップ等の問題を招来するのである。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解消して分離方法及び装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的課題を達成するため本発明の分離方法は、請求項１に記載したように、
「揮発性有機化合物を含む廃水に空気を混合し、次いで、この廃水を、内部に充填層を備え且つ内部を前記廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽内のうち、前記充填層の上側に噴出したのち、前記充填層の下側から排出する一方、前記充填層を上から下に向かって通過した空気及び蒸気を、凝縮器に導いて蒸気を凝縮する。」
ことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の分離装置は、請求項３に記載したように、
「揮発性有機化合物を含む廃水に空気を混合する手段と、内部に充填層を備え且つ内部を前記廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽と、蒸気の凝縮器とから成り、前記密閉槽のうち前記充填層の上側に、前記廃水を噴出するスプレーノズルを、前記密閉槽のうち前記充填層の下側に、処理済廃水の出口を各々設ける一方、前記密閉槽のうち前記充填層の下側に、前記凝縮器を、前記充填層を上から下に向かって通過した空気及び蒸気を当該凝縮器に導くように接続した。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
空気を混合した廃水を、当該廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に保持して成る密閉槽内に噴出すると、この廃水に混合した空気泡が破裂すると同時に、この廃水が沸騰蒸発する。
【００１１】
前記廃水における空気泡の破裂により、この廃水に含まれていた揮発性有機化合物が、破裂する空気泡に同伴しガス化して廃水から前記空気と一緒に分離される。
【００１２】
これに加えて、前記廃水が沸騰蒸発することにより、廃水に含まれていた揮発性有機化合物が、沸騰蒸発する蒸気に同伴しガス化して廃水から前記蒸気と一緒に分離される。そして、この沸騰蒸発は、廃水が前記充填層を上から下に流下する途中においても行われ、換言すると、沸騰蒸発による揮発性有機化合物の分離は、廃水が前記充填層を上から下に流下する途中においても行われる。
【００１３】
これにより、前記廃水からの揮発性有機化合物の分離効率を大幅に促進でき、揮発性有機化合物を分離したあとの処理済廃水は、前記充填層を上から下に向かって通過したあとで、密閉槽の外に排出される。
【００１４】
一方、前記廃水から分離した空気及び前記廃水から沸騰蒸発した蒸気は、前記廃水と一緒に、前記充填層を上から下に向かって通過したあとから凝縮器に導かれ、この凝縮器ににおいて、前記蒸気が凝縮されることにより、前記凝縮器からの排出ガスは、殆ど、前記廃水に対して混合する空気のみで済むことになり、その排出ガスの量は、著しく少なくなるから、この排出ガスを、前記先行技術と同様に、活性炭吸着塔にて浄化処理するにしても、小型の活性炭吸着塔で良いばかりか、ランニングコストを大幅に低減でき、また、前記排出ガスを、燃焼炉に導いて燃焼処理する場合においても、燃焼炉の大型化を回避できるとともに、大幅なランニングコストの低減を図ることができる。
【００１５】
特に、請求項２に記載したように、空気を混合した後の廃水を、スプレーノズルを介して噴出することにより、前記廃水に混合した空気泡は、このスプレーノズルにて微細化されて、廃水との接触面積が著しく増大するから、この廃水からの揮発性有機化合物の分離効率をより促進できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態を示す図であり。図２は、本発明に至る以前を示す図である。
【００１８】
前記図１において、符号１は、内部にラシヒリング等の充填層２を設けて成る密閉槽を示し、この密閉槽１内のうち前記充填層２よりも上側には、廃水を前記充填層２に向かって噴出するためのスプレーノズル３が設けられ、このスプレーノズル３には、トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等のような揮発性有機化合物を含む廃水が、移送ポンプ４から廃水供給管路５を介して供給され、且つ、このスプレーノズル３への廃水供給管路５の途中には、ブロワー６で圧縮された空気を前記廃水供給管路５内の廃水に対して混合するための空気供給管路７が接続されている。
【００１９】
一方、前記密閉槽１のうち前記充填層２より下側には、当該密閉槽１内からの処理済廃水の出口管路８が接続されている。
【００２０】
また、前記図１において、符号９は、冷却水又は大気空気等を冷却源とする蒸気凝縮器を示し、この蒸気凝縮器９には、前記密閉槽１内のうち前記充填層２よりも下側からの蒸気ダクト１０が接続され、更に、真空ポンプ１１等の真空発生源を接続することにより、前記密閉槽１内における圧力を、前記廃水供給管路５にて供給される廃水の温度における飽和蒸気圧よりも低い減圧に維持する。
【００２１】
前記廃水供給管路５にて供給される廃水は、これに空気供給管路７からの空気が混合されたのちスプレーノズル３に至り、ここで、空気泡が微細化されたのち、密閉槽１内における充填層２に向かって噴出する。
【００２２】
この廃水の密閉槽１内への噴出により、この廃水に混合した空気泡が破裂すると同時に、この廃水が沸騰蒸発する。
【００２３】
前記廃水における空気泡の破裂により、この廃水に含まれていた揮発性有機化合物が、破裂する空気泡に同伴しガス化して廃水から前記空気と一緒に分離される。
【００２４】
これに加えて、前記廃水が沸騰蒸発することにより、廃水に含まれていた揮発性有機化合物が、沸騰蒸発する蒸気に同伴しガス化して廃水から前記蒸気と一緒に分離される。そして、この沸騰蒸発は、廃水が前記充填層２を上から下に流下する途中においても行われ、換言すると、沸騰蒸発による揮発性有機化合物の分離は、廃水が前記充填層２を上から下に流下する途中においても行われる。
【００２５】
これにより、前記廃水からの揮発性有機化合物の分離効率を大幅に促進でき、揮発性有機化合物を分離したあとの処理済廃水は、前記充填層２を上から下に向かって通過したあとで出口管路８から排出される。
【００２６】
一方、前記廃水から分離した空気及び前記廃水から沸騰蒸発した蒸気は、前記廃水と一緒に、前記充填層を上から下に向かって通過したあとから蒸気ダクト１０を介して蒸気凝縮器９に導かれ、この蒸気凝縮器９において、前記蒸気が凝縮されることにより、前記蒸気凝縮器９から真空ポンプ１１により排出される排出ガスは、殆ど、前記廃水に対して混合する空気のみで済むことになる。
【００２７】
ところで、本発明に到達する以前の実験装置においては、図２に示すように、前記蒸気凝縮器９への蒸気ダクト１０′を、密閉槽１内のうち充填層２よりも上側の部分に接続するという構成にしていた。
【００２８】
これに対し、前記図１に示す実施形態の装置の場合には、前記蒸気凝縮器９への蒸気ダクト１０を、密閉槽１内のうち充填層２よりも下側の部分に接続したことにより、廃水からの揮発性有機化合物の分離率を、前記図２に示す実験装置の場合よりも約１．２倍程度に向上できるのであった。
【００２９】
なお、前記真空ポンプ１１からの排出ガスは、活性炭吸着塔又は燃焼炉等にて浄化処理したのち大気中に放出される一方、前記蒸気凝縮器９から管路１２より排出される凝縮水には、若干の揮発性有機化合物を含んでいるので、この揮発性有機化合物を超音波の照射等にて分解処理するか、前記管路１２から排出される凝縮水を、前記廃水供給管路５に戻すように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明に至る以前を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１                          密閉槽
２                          充填層
３                          スプレーノズル
４                          廃水ポンプ
５                          廃水供給管路
６                          ブロワー
７                          空気供給管路
８                          処理済廃水の出口管路
９                          蒸気凝縮器
１０                        蒸気ダクト
１１                        真空ポンプ
【図１】
2005193148.tif 000003
【図２】
2005193148.tif 000004