(57)【要約】【課題】本発明は、固形物による弁または排出管の閉塞を防止し、処理液が、処理基準を満たすように有機ハロゲン化合物を処理することができる脱ハロゲン化処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】底面に排出口を備えたところの、有機ハロゲン化合物とナトリウムとを反応させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化する反応槽と、反応槽の底面と面一又は底面よりも突出する状態で前記排出口を閉鎖し、上下することにより前記排出口を開放する底栓弁を備える弁装置とを備えることを特徴とする脱ハロゲン化化処理装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に排出口を備えたところの、有機ハロゲン化合物とナトリウムとを反応させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化する反応槽と、反応槽の底面と面一又は底面よりも突出する状態で前記排出口を閉鎖し、上下することにより前記排出口を開放する底栓弁を備える弁装置とを備えることを特徴とする脱ハロゲン化処理装置。
【請求項２】
前記排出口は、この排出口から排出される液が斜めに排出されるように配置された排出管を結合し、前記底栓弁は、上下動することにより排出口を開閉可能にする前記請求項１に記載の脱ハロゲン化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、脱ハロゲン化処理装置に関し、さらに詳しくは、弁の上部への被処理液の貯留を防止することにより、再処理を必要とせず、したがって、処理効率を高め、かつ作業効率を高めることができ、さらに、固形分による排出管の閉塞を防止することにより、煩雑な作業を必要とせず、したがって、作業者の負担を軽減することができる脱ハロゲン化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ハロゲン化合物、例えば、ＰＣＢの処理は、１０００〜１５００℃で焼却する高温焼却処理により行われ、化学的処理は、実験室レベルにとどまり、実用化されていなかった。しかし、１９９７年から化学的処理、例えば、金属ナトリウム法、水酸化カリウムを用いる方法、パラジウムブラックを用いる方法等が実験室レベルで研究されている。
【０００３】
ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物を金属ナトリウム法で処理すると、食塩（ＮａＣｌ）、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、及び、ＰＣＢから塩素が除去されて重合したビフェニル重合物を含有する処理生成物が得られていた。前記食塩及び苛性ソーダは反応生成液中で析出し易くて往々にして処理生成物中に塊状になって存在し、しかも前記ビフェニル重合物が存在するので、処理生成物中の固形分は高い粘性を有している。したがって、このような処理生成物は、その取り扱いが非常に困難であった。
【０００４】
一方、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物は、「ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別処置法」により２０１６年７月までに全て処理されねばならないことになっている。したがって、ＰＣＢ等の処理において頻繁なトラブルや大規模なトラブルが発生すると、法律で定められた日限までにＰＣＢを処理仕切れなくなるので、確実なＰＣＢ処理法の確立が望まれている。
【０００５】
前記金属ナトリウム法には、例えば、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含む液体（以下、当明細書において、被処理液と称する。）を脱ハロゲン化処理する脱ハロゲン化処理装置が用いられている。
【０００６】
しかし、例えば、図３で示される従来の脱ハロゲン化処理装置にあっては、脱ハロゲン化処理液（以下、当明細書において、処理液と称する。）を反応槽２から排出する排出管４の途中に弁１５が設けられているため、弁の上部にある排出管に、反応生成物が貯留する。この反応生成物には、前述したように食塩、苛性ソーダ及び塩素を含有しないビフェニル重合物が含まれる他に、未反応のＰＣＢが含まれることがある。そのため、反応槽内の液を排出管から排出すると、排出管中の反応生成物も排出されることになる。その反応生成物中に未反応ＰＣＢが含有されていると、反応槽内から排出された排出物中のＰＣＢ濃度が、処理基準を上回ることがあった。この場合、再度、処理しなければならず、処理効率が悪いという問題があった。
【０００７】
さらに、前記反応生成物は粘度の大きな固形分を含有するという特殊な形態であるから、その反応生成物中の固形分が、弁又は排出管を閉塞してしまうという問題があった。この問題に対し、排出管の排出側から油又はガスを逆流させるか、又は、反応槽を開放して、堆積物の除去作業をすることにより対処していた。この場合、運転再開前に反応槽のマンホールの開放部などからの漏れの確認等の煩雑な作業を強いられるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、前記課題を解決すべく、反応生成物中の固形分による弁又は排出管の閉塞を防止し、処理基準を満たすように有機ハロゲン化合物を処理することができる脱ハロゲン化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段は、底面に排出口を備えたところの、有機ハロゲン化合物とナトリウムとを反応させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化する反応槽と、反応槽の底面と面一又は底面よりも突出する状態で前記排出口を閉鎖し、上下することにより前記排出口を開放する底栓弁を備える弁装置とを備えることを特徴とする脱ハロゲン化処理装置である。
【００１０】
好適な態様の脱ハロゲン化処理装置においては、前記排出口は、この排出口から排出される液が斜めに排出されるように配置された排出管を結合し、前記底栓弁は、上下動することにより排出口を開閉可能に形成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、有機ハロゲン化合物とナトリウムとを反応させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化する反応槽の底部に開設された排出口を底栓弁が閉鎖しているので、従来のように反応槽の底部に結合された排出管内であって弁の上部に被処理液が貯留することがなくなる。したがって、有機ハロゲン化合物とナトリウムとを反応させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化することにより生成する反応生成液は常に反応槽内に存在することになり、被処理液がデッドスペースに残留することを防止することができ、再処理を必要としなくなるので、処理効率を高め、かつ作業効率を高めることができる。また、固形状物による排出管の閉塞を防止することができるので、煩雑な作業を必要としなくなり、作業者の負担を軽減することができる。
【００１２】
また、この発明によると、底栓弁で排出口を閉塞した反応槽の底部に反応生成物中の固形分が堆積することがあっても、この底栓弁が排出口に対して上下に移動することにより、反応槽の底部に堆積した反応生成物中の固形分が破壊されるので、排出口の詰まりのない脱ハロゲン化処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明に係る脱ハロゲン化処理装置の一例を図１に示す。なお、この発明の脱ハロゲン化処理装置は、図１に示される装置に限られることはない。
【００１４】
図１に示されるように、脱ハロゲン化処理装置１は、反応槽２と、弁装置３と、排出管４と、被処理液貯留槽５と、アルカリ剤貯留槽６と、攪拌機７と、加熱装置８とを備える。
【００１５】
前記反応槽２は、被処理液とアルカリ剤とを混合することにより脱ハロゲン化反応を行って被処理液中に含まれるハロゲン含有化合物をハロゲンを含有しない化合物に変化させる処理を行う容器であり、しかも液溜まりの生じない単純な内部形状を有する容器であればよい。
【００１６】
具体的には、前記反応槽２として、例えば、上部が円筒形で、かつ下部が逆円錐台状、半球状、お椀型状などの形状等を挙げることができる。また、前述したように、この反応槽２の内部は凹部等のデッドスペース又は液溜まりの存在しない構造に形成されるのが、好ましい。このように、この発明においては、従来の脱ハロゲン化処理装置における反応槽の底部に排出口が開口したままになっていてその排出口が液だまりになることにより生じる不都合が解消される。
【００１７】
前記反応槽２の材質としては、この反応槽２内に収容される被処理液により不都合を生じさせない材質が選定される限り特に制限がなく、例えば有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含有する廃液等とアルカリ剤との反応における原料及び反応生成物がこの反応槽２の内容物であるならば、これら内容物に対する耐食性及び反応時の熱に対する耐熱性を備える材質であれば特に制限はなく、公知の素材を適宜に選択して使用することができる。
【００１８】
前記反応槽２の容積としては、特に制限はなく、処理量に応じて適宜に決定することができる。
【００１９】
図１に示されるように、前記反応槽２の底面には、反応槽２の内容物を排出するための排出口２Ａが開口し、その排出口２Ａに弁装置３が装備される。前記排出口２Ａの開設位置は、反応槽２における底部のもっとも低い位置となる部位が好ましい。なぜならば、反応槽２内の内容物を排出口２Ａから排出する際に、内容物を残すことなく自然に排出することができるからである。前記排出管４は、前記排出口２Ａに接続され、前記弁装置３を取り付ける都合上、斜めに曲成されてなる。さらに言うと、図２に示されるように、この排出管４は、反応槽２に装着する部位に弁座１１を備え、この弁座１１よりも下方に第１フランジ１３が形成され、その第１フランジ１３から斜めに排出路が形成され、その排出路の端部に第２フランジ１４が形成されてなる。
【００２０】
前記弁装置３は、排出管４の反応槽２における開口部を開閉する底栓弁１０と、この底栓弁１０を上下動させる弁棒１２とを備える。この底栓弁１０は、前記排出管４の開口部を閉鎖したときに、底栓弁１０の上面が反応槽２の底面と面一になるように、その形状が設計される。なお、この発明においては、底栓弁１０の形状として、底栓弁１０で開口部を閉鎖した時に、底栓弁１０の上面が反応槽２の底面より高い位置となるように設計されていても良い。前記弁棒１２は、図示しない駆動手段により上下動可能に形成されている。前記弁棒１２が上昇すると、前記底栓弁１０が上昇して、排出管４の開口部が開放される。
【００２１】
このように、前記底栓弁１０を排出管４の開口部を閉鎖したときに、前記底栓弁１０の上面が反応槽２の底面と同一又はそれよりも上方に位置するように前記底栓弁１０が開口部に装着されていると、図３に示されるような従来の装置構成の欠点である液だまり部分をなくすることができる。つまり、この底栓弁１０で排出管４の開口部を閉鎖すると、反応槽２の底面には液だまり部がないので、反応槽２でＰＣＢの分解処理をした場合に、反応槽２内の反応生成液の全てが排出口から排出されることになり、排出される反応生成液中に前回の反応生成液の一部が混入することがない。したがって、反応槽２から排出される一回ごとの反応生成液、つまり処理液中に残留するＰＣＢの濃度変動を抑えることができる。
【００２２】
前記底栓弁１０の材質としては、反応槽２内で行われる脱ハロゲン化反応に悪影響を与えず、また前記脱ハロゲン化反応に供される被処理液、脱ハロゲン化反応により生成する反応生成物及び溶媒等により悪影響を受けない材質である限り特に制限はなく、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等を挙げることができる。
【００２３】
この発明においては、前記底栓弁１０は、排出口２Ａを閉鎖する底栓弁１０が反応槽２の底面から排出管４内に下降することにより前記排出口２Ａを開放する内弁式弁と、排出口２Ａを閉鎖する底栓弁１０が反応槽２の底面から反応槽２内に上昇することにより前記排出口２Ａを開放する外弁式弁とのいずれの形式であってもよい。
【００２４】
前記底栓弁１０が、外弁式弁であると、底栓弁１０を上昇させることにより底栓弁１０の上部に堆積した固形分を破壊しながら、弁を開放することができるので、確実に処理液を排出することができ、弁又は排出管の内部を閉塞することを回避することができる。
【００２５】
脱ハロゲン化反応終了後に、前記弁棒１２を押し上げて、弁棒１２と連動する底栓弁１０を押し上げることにより、反応槽２内の内容物を反応槽２から取り出す。
【００２６】
図１において、前記被処理液貯留槽５は、脱アルカリ化処理に供される被処理液を貯留するタンクであり、パイプ等の移送路を通じて前記反応槽２内に前記被処理液を供給することができるように、形成される。またこの被処理液貯留槽５では、必要に応じて被処理液に溶媒を添加すること等により被処理液の濃度調製が行われることもある。なお、この被処理液は、溶液状態であることもあり、またスラリー状態であることもある。
【００２７】
前記被処理液貯留槽５の取り付け位置は、前記反応槽２内に、被処理液を確実に供給することができ、かつ、被処理液を反応槽２に投入するときに、被処理液が飛散しないように配置されるのが好ましい。
【００２８】
前記被処理液貯留槽５の材質としては、被処理液により悪影響を受けない限り特に制限はないが、ステンレス鋼であるのが好ましい。
【００２９】
前記被処理液としては、有機ハロゲン化合物等を含有する液を挙げることができる。なお、被処理液が液であると称してもこの発明においては被処理液は前記したようにスラリー状態等を含む広い概念である。
【００３０】
前記有機ハロゲン化合物としては、ジクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ＰＣＢ、塩素化ダイオキシン、臭素化ダイオキシン、フッ素含有樹脂例えばテフロン（登録商標）、塩素含有樹脂例えば塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。
【００３１】
前記アルカリ剤貯留槽６は、アルカリ剤を貯留し、アルカリ剤を前記反応槽２に供給することができるように形成される。
【００３２】
前記アルカリ剤貯留槽６の取り付け位置は、前記反応槽２内に、被処理液を確実に供給する限りにおいて、特に制限はないが、反応槽２の上部に配置されるのが好ましい。
【００３３】
前記アルカリ剤貯留槽６の材質としては、アルカリに対する耐腐食性を有する材質であれば、特に制限はなく、例えば、ステンレス鋼を上げることができる。
【００３４】
前記アルカリ剤は、ナトリウム又はカリウム等のアルカリ金属を含有する。このアルカリ剤は、前記アルカリ金属が溶媒に溶解された溶液の形態であっても、例えばペレット、粉末、顆粒状等の形状をした固形の形態であっても、また、アルカリ金属の微小粒子を油中に分散させた油中分散物の形態であっても良い。これら各種の形態の中でも油中分散物の形態のアルカリ剤を用いるのが、好ましい。
【００３５】
前記攪拌器７としては、公知の攪拌器を使用することができる。
【００３６】
前記加熱装置８としては、被処理液中の有機ハロゲン化合物が分解する温度に、前記被処理液を加熱することができる限り、公知の加熱装置を用いることができ、例えば、電気ヒーター、熱水、マイクロ波照射等を挙げることができる。
【００３７】
この発明に係る脱ハロゲン化処理装置を用いて、有機ハロゲン化合物を、以下のように処理することができる。
【００３８】
被処理液貯留槽５内の被処理液例えば有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物等を含む廃液は、被処理液の自重、ポンプ又はコンプレッサにより発生した圧縮ガスの圧力により反応槽２に供給される。
【００３９】
被処理液の供給後、攪拌器７及び加熱装置８を作動させる。
【００４０】
このとき、加熱温度は、７０〜１７０℃であるのが好ましく、なかでも、８０〜１６０℃であるのが好ましい。
【００４１】
前記加熱温度が、７０℃未満であると、有機ハロゲン化合物が完全に分解せず、逆に、有機ハロゲン化合物の異性体を生成させてしまうことがある。
【００４２】
一方、前記加熱温度が、１７０℃より高いと、アルカリ剤中に分散するアルカリ金属の粒子が凝集してしまい、アルカリ剤としての効果が発揮されないことがある。所定の温度に加熱後、アルカリ剤貯留槽６からアルカリ剤が、アルカリ剤の自重により、ポンプ等の機械的手段により、又はコンプレッサにより発生した圧縮ガス等の圧力により反応槽２に供給される。
【００４３】
このとき、アルカリ剤の投入量としては、被処理液中に存在するハロゲンのモル数とアルカリ剤中に存在するアルカリのモル数の比が、１：１．４〜１：５００となるように決定されるのが好ましい。
【００４４】
前記アルカリ剤の投入量が、前記ハロゲンのモル数よりもアルカリのモル数が少ないと、過剰分の有機ハロゲン化合物が分解されず、処理液の濃度が処理基準を満たさないことがある。また、アルカリ剤の投入量が多く、かつ、前記ハロゲンのモル数よりもアルカリのモル数が多すぎると、処理により発生する固形分が反応槽２の底部及び弁装置３の上部に多量に堆積してしまうことがあり、しかも、供給したアルカリ剤の一部は反応に費されずに残留するので、経済的に好ましくない。
【００４５】
以上のような条件で、少なくとも５分間、被処理液とアルカリ剤とを反応させる。
【００４６】
反応終了後、弁装置３を開放して、処理液を反応槽２から取り出す。
【００４７】
この発明に係る脱ハロゲン化処理装置により、安定して、処理基準を満たした処理液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、この発明における脱ハロゲン化処理装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、この発明における脱ハロゲン化処理装置が備える弁の一例を示す図である。
【図３】図３は、従来の脱ハロゲン化処理装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    脱ハロゲン化処理装置
２    反応槽
２Ａ    排出口
３    弁装置
４    排出管
５    被処理液貯留槽
６    アルカリ剤貯留槽
７    攪拌器
８    加熱装置
１０  底栓弁
１１  弁座
１２  弁棒
１３  第一フランジ
１４  第二フランジ
１５  従来の脱ハロゲン化処理装置における弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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