(57)【要約】【課題】  汚染水や汚濁水に僅かな混合で短時に固化させ適法に且安全に廃棄処理がなしえる固化方法と固化剤の提供。【解決手段】  炭素数が１５乃至２０の脂肪酸にアルカリ金属を付加させた脂肪酸アルカリ塩並びにアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤及び水溶性合成樹脂素材からなる固着剤を、汚染水や汚濁水と強力に撹拌混合のうえ静置状態で固化させる。【選択図】図１
2012006004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染水や汚濁水からなる汚染水等に、その炭素類が１５乃至２０の脂肪酸にアルカリ金属が付加されてなる脂肪酸アルカリ塩を２乃至８重量％割合で、且強力に撹拌し分散混合させたうえ、固化槽内で５０℃以下に静置させチクソトロピーの発現とゲル化及び固化させることを特徴とする汚染水等の固化方法。
【請求項２】
汚染水等に脂肪酸アルカリ塩に加えて、アニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が０．５乃至２．０重量％割合で強力に撹拌し分散混合される、請求項１記載の汚染水等の固化方法。
【請求項３】
汚染水等に脂肪酸アルカリ塩並びに界面活性剤に加えて、且水溶性合成樹脂素材が１．０乃至５．０重量％割合で強固に撹拌し分散混合させる、請求項１及び請求項２記載の汚染水等の固化方法。
【請求項４】
炭素数が１５乃至２０の固形状で且その平均粒径が１０μｍ以下の脂肪酸にアルカリ金属を付加させた脂肪酸アルカリ塩からなる汚染水等の固化剤。
【請求項５】
脂肪酸アルカリ塩にアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が、汚染水等に対し０．５乃至２．０重量％割合で混合される、請求項４記載の汚染水等の固化剤。
【請求項６】
脂肪酸アルカリ塩にアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が混合され、且水溶性合成樹脂素材が汚染水等に対して１．０乃至５．０重量％割合で混合される請求項４乃至請求項５記載の汚染水等の固化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はダイオキシン類や重金属類若しくはアスベスト類等危険物の洗浄除去に際して発生する汚染水や、機械装置並びに土木施設や建物施設等の洗浄除去で発生する汚濁水を、簡便且安価に固化せしめて環境汚染することなく安全に廃棄することの可能な、新規な汚染水等の固化方法及び固化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】  焼却炉内に付着するダイオキシン類を初め、鉱業用キルン等の内部に付着する重金属類の洗浄除去やアスベスト塗着構築物の解体除去に際しての飛散防止のための散水、或いは土木施設や建物施設等の洗浄には水若しくは適宜の薬剤を混合させてなる高圧洗浄水により洗浄除去することが簡便で作業能率も良くコスト的にも安価なことから実施されているものの、これら高圧洗浄水による洗浄除去に伴って膨大量の汚染水も発生する。【０００３】  ところでかかる洗浄除去作業により発生する膨大量の汚染水は、当然に危険物質や汚濁物質が含有されてなるため、水質汚濁防止法や下水道法を初めとして環境基準に適合した水処理を施したうえ廃棄させることが義務づけられている。
これがため大規模に及ぶ洗浄除去作業に際しては、高価で且多量の水処理能力を保持する水処理装置を配備のうえ、浄化処理を施し下水や河川等への廃棄をなしている。【０００４】  然るに実態上からは洗浄除去に係る洗浄除去規模においては、発生する汚染水量も１００ｍ３以下の作業現場が多く、且これら洗浄除去作業には経営規模も小さな業者が関与するもので、当然に高価で多量の処理能力を保持する水処理装置も保有せぬことから、発生した汚染水も違法に河川や下水に廃棄している状況にある。
そして今日の如く環境浄化への意識の高まりと、且監督官庁への情報提供や告発の許容とも相俟って、これら違法業者の業務遂行も不可能化しつつあり、とりわけ洗浄除去規模の小さな洗浄除去に伴って発生する汚染水の有効な廃棄手段が強く要請されていた。【０００５】  発明者等はかかる状況に鑑み、長期に亘って研究を重ねた結果、少なくとも炭素数が１５以上の脂肪酸に、アルカリ金属を付加させ且その平均粒径１０μｍ以下に形成させた膨脂酸アルカリ塩を、汚染水や汚濁水に対して僅かに２乃至８％重量割合で、均等に且強力に撹拌混合させることにより、チクソトロピー作用の発揮とともにゲル化並びに固化が短時間で生成され、更には時間経過とともに減容化も促進され、以後の廃棄処理業者の廃棄処理も極めて有利になしえることを究明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明はダイオキシン類や重金属類若しくはアスベスト類等危険物が混合されてなる汚染水や設備や施設建物等の洗浄により排出される汚濁水に、僅かな混合量で撹拌分散させるのみで短時に固化させることの可能な汚染水等の固化方法及び固化剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述の如き課題を解決するために本発明が採用した技術的手段は、微量の混合分散によっても汚染水や汚濁水と積極的に反応してゲル化や固化を生成させる手段として、その炭素数が１５のノニル乃至は炭素数が２０のエチレンからなる固形状で、且その平均粒径が１０μｍ以下の表面積率の大きな脂肪酸に、汚染水や汚濁水と積極的に反応させてチクソトロピー作用の発現とゲル化並びに固化を促進させるためのアルカリ金属が付加された脂肪酸アルカリ塩が汚染水等に対して２．０乃至８．０重量％割合と、及び汚染水中の汚染物や汚濁水中の汚濁物が高濃度に及ぶ場合には、該脂肪酸アルカリ塩の分散浸透性を促進させるため、該汚染水等に対してノニオン系若しくはアニオン系界面活性剤が０．５乃至２．０重量％割合で混合される構成の汚染水等の固化剤に存し、更にはゲル化並びに固形化を強固に形成させるうえからは、汚染水等に対して１．０乃至５．０重量％割合で水溶性合成樹脂素材が混合される構成の汚染水等の固化剤に存する。【０００８】  加えて本発明の汚染水等の固化方法においては、排出される汚染水若しくは汚濁水を撹拌槽内において、脂肪酸アルカリ塩を汚染水等に対して２乃至８重量％割合で混合し強力撹拌により相互を均等に分散混合させる撹拌手段と、この撹拌手段により汚染水若しくは汚濁水に脂肪酸アルカリ塩が分散混合される混合溶液を、５０℃以下の低温度に保持され且開口面の広い固化槽内に貯留させて、ゲル化並びに固化させる固化手段とからなる汚染水等の固化方法に存し、更には汚染水や汚濁水の汚染汚濁状況により分散浸透性を高めるうえから、アニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が０．５乃至２．０重量％割合で混合され、而も強固な固化を図るうえからは、汚染水等に対して水溶性合成樹脂素材が１．０乃至５．０重量％割合で混合される、汚染水等の固化方法に存する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明は上述の如き構成からなるもので、使用素材としてその炭素数が１５のノニル乃至は炭素数が２０のエチレンからなる固形状で且その平均粒径が１０μｍ以下の表面積率が極めて大きな脂肪酸で、而もこの脂肪酸にアルカリ金属が付加された脂肪酸アルカリ塩が用いられるため、水との分散混合により積極的に溶解するとともにチクソトロピー的作用を発現しつつゲル化と固化が促進されて短時間に汚染水や汚濁水の固化が図られ、且汚染や汚濁度合が高い汚染水等ではアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が汚染水等に対して０．５乃至２．０重量％割合で混合されることにより、汚染水や汚濁水との分散浸透が促進されて均質な分散がなされる。加えて汚染水等に対して１．０乃至５．０重量％
2012006004.tif 000003
極めて強固に形成されることとなり、引続いてなされる廃棄処理作業も極めて能率的になされる。
そして本発明では、汚染水や汚濁水等の汚染水等に対して僅かに２．０乃至８．０重量％割合の分散混合で全体を固化しえるものであるからコスト的に極めて安価なうえゲル化及び固化が短時になしえるため、引続く廃棄処理作業も能率的になしえ、而も固化とともに水分蒸散により減容化も著しく促進される。【００１０】  更に本発明汚染水等の固化方法においては、汚染洗浄除去作業により排出される汚染水等に対して脂肪酸アルカリ塩が２．０乃至８．０重量％及びアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤が０．５乃至２．０重量％割合で、或いは強固な固化には水溶性合成樹脂素材が１．０乃至５．０重量％割合で強力に撹拌され混合されるため、汚染水中に汚染物や汚濁物が多量に混在しても汚染水と脂肪酸アルカリ塩や界面活性剤或いは水溶性合成樹脂素材相互が物理的に均等に分散混合されるとともに、界面活性剤による化学的分散混合も促進され、更にはその炭素数が１５のノニル乃至は炭素数が２０のエチレンからなる固形状で且その平均粒径が１０μｍ以下の接触表面積率の大きな脂肪酸アルカリ塩が使用されてなるから、汚染水等と積極的に溶解混合されるとともに、チクソトロピー作用の発現とともに全体が短時にゲル化し且固化されるとともに、水溶性合成樹脂素材の混合に際しては極めて強固な固化もなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  固着剤が、その炭素数１６のデシルからなる固形状で且その平均粒径が１０μｍ以下の脂肪酸にナトリウム金属が付加された脂肪酸ナトリウム塩からなり、この固着剤を汚染水に対して３重量％割合で撹拌槽内において強力に撹拌させて分散混合し、而して開口部の広い貯留槽内において、５０℃以下の低温度で静置し固化させる。
【実施例１】
【００１２】  以下に本発明実施例を図とともに詳細に説明すれば図１は本発明固化方法の工程説明図であり、図２は撹拌槽の説明図、図３は撹拌移流具の説明図であって、本発明における汚染水等１は焼却炉内の洗浄作業における危険なダイオキシン類を含む洗浄廃水を初め、鉱業用機器類内の洗浄作業における重金属類を含む洗浄廃水、アスベスト被覆材の解体除去時の飛散防止用散水や洗浄廃水、更には一般機械装置類の洗浄廃水、土木施設や建物施設等の洗浄で発生する洗浄水等が主体となる。【００１３】  かくしてなる汚染水等１は、それぞれの洗浄廃水の洗浄対象により廃水量はもとより、廃水成分も著しく異にするものであるから、本発明の固化方法１０に先立って一旦受水槽１１内に受水させる。
而して受水槽１１内に受水された汚染水等１は、その汚染水等１の成分や性状を勘案のうえ、該汚染水等１の処理量と且脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性合成樹脂素材４の混合量を決定のうえ撹拌槽１２内において均質分散されるものである。【００１４】  ところで本発明における固化とは、危険物が混在し若しくは汚濁物が混在する廃水中の危険物や汚濁物の飛散や脱落拡散せぬ程度までに固化せしめて、安全性とともに取扱性をも高めて引続きなされる廃棄物処理業者への廃棄処理作業を簡便化させるものであるから、前記技術面の解決とともにコスト的に極めて安価な手段が不可欠とされる。
これがためには、膨大量の汚染水等１に対して僅かな混合量でも全体に亘って有効に分散し且ゲル化並びに固化するものが望まれる。【００１５】  そこで発明者等はかかる要件を満足する素材として、その炭素数が１５のノニル、１６のデシル、１７のアンデシル、１８のドデシル、１９のメチレン及び２０のエチレンからなる固形状で、且その平均粒径が１０μｍ以下の接触表面積率の大きな脂肪酸に、汚染水等１と積極的に反応溶解させてチクソトロピー作用の発現と且ゲル化並びの固化を促進させるために、アルカリ金属が付加された脂肪酸アルカリ塩２が採用される。
かかる場合のアルカリ金属の具体的なものとしては、周期表第１Ａ族に属するリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビシウム、セシウム、フランシウム等が挙げられるが、一般的にはナトリウムが好都合であり、且この他にアンモニウム塩も使用可能である。
そしてかかる脂肪酸アルカリ塩２は、汚染水等１に対しては、２乃至８重量％割合で混合されるものであって、この脂肪酸アルカリ塩２の混合割合は２重量％以下では形成される固化体６が脆弱となり取扱い上問題を抱えることとなり、反面混合割合が８重量％割合を超えても固化体６の硬さの向上が期待できない事による。【００１６】  当然に脂肪酸アルカリ塩２は、汚染水等１に対して積極的に溶解するものであるが、汚染水等１には該汚染水等１の内部に混在する危険物や汚濁物の混在量も変動し、全体に亘って均等な分散が阻害されるため、積極的な化学的分散性を高めて溶解させてなることが望まれる。
これがためには該汚染水等１に対してアニオン系若しくはノニオン系界面活性剤３が０．５乃至２．０重量％割合で混合される。アニオン界面活性剤の具体的なものとしては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩を初め、アルケニルコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、アルキルリン酸ナトリウム塩等が挙げられ、更にノニオン系界面活性剤の具体的なものとしては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、及びソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。【００１７】  ところで脂肪酸アルカリ塩２によるチクソトロピー作用の発現と、且ゲル化並び固化により形成される固化体６は僅かな混合割合で且比較的短時間に形成されるものであるが、引き続く廃棄処理の目的や手段によっては、更なる固化体６の固化強度を高めることも要請される。これがためには汚染水等１に混合される脂肪酸アルカリ塩２や界面活性剤３に加えて水溶性合成樹脂素材４を、汚染水等１に対して１．０乃至５．０重量％割合で混合させることが好適である。
ここで水溶性合成樹脂素材４の具体的なものとしては、ポリビニルアルコールやエチレン酢ビ共重合樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸等が挙げられる。【００１８】  かくしてなる脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性合成樹脂素材４は、汚染水等１に対する所要の混合割合を以って撹拌槽１２内で強力な撹拌を施すことにより、第一義的には汚染水等１と脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性高分子素材４相互を可能な限り物理的に分散混合を図るもので、強力な撹拌には特段の制約は無く例えば図２に示す如く、撹拌槽１２に所要の容量割合を以って汚染水等１、脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性合成樹脂素材４を注入のうえ、全体を大型撹拌翼１２Ａで撹拌させつつ、適宜の区画毎に小型撹拌翼１２Ｂで高速に撹拌させて混合溶液５となしたうえ、排出口１２Ｃより固化槽１３内に移流させる方法が提案される。【００１９】  更には図３に示す如く撹拌槽１２への注入に際して、該撹拌槽１２の前部に撹拌移流具１２ａが配設されてなるもので、該撹拌移流具１２ａの前部供給口１２ｂに、所要の混合割合を以って汚染水等１、脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性合成樹脂素材４を供給するとともに、これら供給された汚染水等１、脂肪酸アルカリ塩２、界面活性剤３及び水溶性合成樹脂素材４等は、供給口１２ｂ下方の移送管１２ｃ内を高速回転する回転シャフト１２ｄに連結されてなる複数の回転翼１２ｅにより強力に撹拌させて混合溶液５となしたうえ撹拌槽１２内に移流させる方法も挙げられる。【００２０】  かかる如くして強力に撹拌されて混合形成された混合溶液５は、図４に示す如くその温度が５０℃以下に保持され且開口面１３Ａが広く形成された固化槽１３内に移流し貯留させ、而も静置させてチクソトロピー発現とゲル化並びに固化させて固化体６を形成させる。
かかる場合に移流され貯留される混合溶液５は、脂肪酸アルカリ塩２とりわけその炭素数が１５乃至２０の固形状の脂肪酸アルカリ塩２を主成分とするため、そのゲル化や固化に際してはチクソロトピー作用も発現する性状を有するものであるから、ゲル化や固化温度が６０℃を超えると離水作用が起りゲル化や固化が阻害され、更には外部衝撃が付加されるとゲル化や固化がゾル化され崩壊する危険もあることから、静置させた状態でのゲル化並びに固化が望まれる。【００２１】  そして当然のことながら貯留された混合溶液５はその水分の蒸散とともにゲル化並びに固化も促進されるものであるから、固化槽１３としては水分蒸散に優れる開口面１３Ａが広く形成されたものが望まれる。
更にこの固化槽１３は混合溶液５をゲル化並びに固化させて固化体６となすものであるが、かかる固化体６は粘着性も創出するため、固化体６の形成とともに固化槽１３から容易に剥離し取り出しが容易であることが肝要である。
これがため比較的小容量で過大な荷重付加が無い場合には、非極性で且表面活性と強靭性に優れるポリエチレンやポリプロピレン合成樹脂素材でも使用可能であるが、大容量に亘る混合溶液５のゲル化並びに固化には広大容量の固化槽１３が要請されるとともに、過大な荷重付加に対処するうえからは金属やコンクリート或いはセラミックス素材等の使用が不可欠となる。而しながらこれら素材で形成した固化槽１３ではゲル化並びに固化する固化体６の創出する粘着性により剥離取り出しが著しく至難となる。従ってこれの対処としてテトラフロロエチレンやシリコーン樹脂素材からなる剥離層１３Ｂを固化槽１３の内面に形成させることが望まれる。【００２２】  以下に土木施設における洗浄汚濁水を用いた固化試験結果を述べれば、試験に用いた汚濁水はｐＨ値が７．４でＳＳ値が１，２００ｍｇ／ｌの物を用いた。更に固化のための固化剤としては炭素数１６の固形状で且その平均粒径が１０μｍの脂肪酸にナトリウム金属を付加させてなる脂肪酸ナトリウム塩と、且化学的分散浸透性を高めるためにノニオン系界面活性剤を用いた。
試験方法は２０℃湿度４０％に保持された区画内で、汚濁水に対し脂肪酸ナトリウム塩７．０重量％とノニオン界面活性剤を０．５重量％混合させたものを試料１とし、汚濁水に対して脂肪酸ナトリウム塩３．５重量％とノニオン界面活性剤を０．５重量％混合させたものを試料２とし、対照として汚濁水のみを用いた。【００２３】  試料１及び試料２並びに対照を高速ミキサーで強力に撹拌させたうえポリプロピレン扁平状パットからなる固化槽内に貯留させて経過時間とともに粘度変化を測定して固化度合の判定をしたもので、結果は表１の通りである。【００２４】
【表１】
2012006004.tif 000004
粘度において略３０，０００乃至５０，０００ｐｏｉｓｅ程度で剥離や取扱いが可能となる。【００２５】  本発明は本来的目的は汚染水等１を簡便且安価に固化させることにより、適法で且安全に廃棄処理をなしうるものであるが、本発明の汚染水等の固化剤は水を溶媒として極めて安価且低粘度で浸透性にも優れるとともに、チクソトロピー作用の発現とともに短時間にゲル化や固化がなしえるため、建築物の漏水防止剤やアスベスト或いはダイオキシン除去作業に際しての飛散防止剤としての活用にも極めて有利である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】  汚染水や汚濁水の性状に合せて脂肪酸アルカリ塩や界面活性剤或いは水溶性合成樹脂素材を混合のうえ強力に撹拌して貯留させることで容易に固化がなしえる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】  固化方法の工程説明図である。
【図２】  撹拌槽の説明図である。
【図３】  撹拌移流具の説明図である。
【図４】  固化槽の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】  １    汚染水等
２    脂肪酸アルカリ塩
３    界面活性剤
４    水溶性合成樹脂素材
５    混合溶液
６    固化体
１０    固化方法
１１    受水槽
１２    撹拌槽
１２Ａ  大型撹拌翼
１２Ｂ  小型撹拌翼
１２Ｃ  排出口
１２ａ  撹拌移流具
１２ｂ  供給口
１２ｃ  移送管
１２ｄ  回転シャフト
１２ｅ  回転翼
１３    固化槽
１３Ａ  開口面
１３Ｂ  剥離層
【図１】
2012006004.tif 000005
【図２】
2012006004.tif 000006
【図３】
2012006004.tif 000007
【図４】
2012006004.tif 000008