(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物中の有害物質を除去する有害物質除去システムであって、
上記被処理物中の有害物質を吸着処理する吸着剤を充填してなる処理槽と、
該吸着剤に吸着された有害物質を脱離させる脱離溶媒を供給する脱離溶媒供給手段と、
上記脱離した有害物質を含む脱離液を回収する脱離液回収タンクと、
上記処理槽内の上記吸着剤への吸着の有無の確認により当該吸着剤の保持能力を判定可能なトレーサ物質を当該処理槽の入口側の被処理物供給ライン内に供給するトレーサ物質供給手段と、
上記処理槽の出口側の被処理物排出ライン内のトレーサ物質を検出するトレーサ検出手段と
を備えてなることを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項２】
請求項１において、
処理槽の入口側の被処理物供給ラインに、被処理物中の固形物又は油分等を除去するプレフィルタを介装してなる
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項３】
請求項１において、
上記処理槽が複数の吸着剤を充填したカラムを積層してなる
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項４】
請求項１において、
上記処理槽の入口側の被処理物供給ラインに設けられ、処理槽内に空気を送給する空気送給手段を備えてなる
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項５】
請求項４において、
上記空気送給手段から上記処理槽内を通気した空気を上記脱離液回収タンク内の脱離液内にバブリングさせて上記脱離溶媒供給手段の溶媒タンクに回収することにより、当該脱離液回収タンク内の脱離液中の有害物質を濃縮する
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項６】
請求項５において、
上記濃縮有害物質を分解処理する処理設備を備えた
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項７】
請求項６において、
上記処理設備が、水熱分解処理装置，超臨界水酸化装置，紫外照射装置，オゾン分解装置又は焼却装置である
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項８】
請求項７において、
上記水熱分解処理装置が、加熱・加圧された反応塔内において炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）の存在下、有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応および酸化分解反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、二酸化炭素（ＣＯ2）等に分解させる装置である
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項９】
請求項８において、
上記水熱酸化分解装置が、サイクロンセパレータを併設した筒形状の一次反応塔と、油又は有機溶媒，有機ハロゲン化物，水（Ｈ2Ｏ）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の各処理液を加圧する加圧ポンプと、当該水を予熱する予熱器と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔と、二次反応塔からの処理液を冷却する冷却器と、処理液を気液分離する気液分離手段と、減圧弁とを備えてなる
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１０】
請求項１において、
上記有害物質を含む被処理物が、用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水、又は工場排水，下水処理排水等の排水である
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１１】
請求項１において、
上記有害物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の環境ホルモン類、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）有機酸、油分、フェノール類又はフタル酸エステルである
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１２】
請求項１において、
上記トレーサ物質が、有害物質がＰＣＢ類の場合にはビフェニルであり、又はダイオキシン類の場合はジベンゾフランであり、又はフェノール類の場合はメチルフェノールであり、又はフタル酸エステルの場合はフタル酸ジメチルである
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１３】
請求項１において、
上記脱離溶媒が、ジクロロメタン，ヘキサン，アセトン，メタノール，トルエン，クロロホルム，アセトニトリル，ポリ塩化トリフロロエチレンのいずれかである
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１４】
請求項１において、
上記吸着剤が、活性炭，シリカゲル，アルミナ等の多孔性材料である
ことを特徴とする有害物質除去システム。
【請求項１５】
請求項１の有害物質除去システムを用い、上記被処理物中の有害物質を処理槽内の吸着剤で処理し、その後処理槽の入口側で投入したトレーサ物質を出口側で検出した場合に、該吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生する
ことを特徴とする有害物質除去方法。
【請求項１６】
請求項１の有害物質除去システムを少なくとも２系統用い、一方の除去システムにおいて、被処理物中の有害物質を吸着剤で吸着処理している間に、他方の除去システムにおいて、吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生する
ことを特徴とする有害物質除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種排水中に含まれる環境ホルモン等の有害物質を迅速・且つ的確に処理する有害物質除去システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、多くの地域で見られる野生生物の生殖障害には、環境中に放出された化学物質が関与しているのではないかという疑念が抱かれ、環境ホルモンに対する関心が高まっている。
環境ホルモンは、生物の体内に入ると内分泌系を撹乱し、生殖障害など健康や生態系に悪影響を与える内分泌撹乱化学物質であり、人類についても、特に胎児や乳幼児に対する悪影響が懸念されている。
このために、米国では環境保護庁が中心となって１５,０００種の化学物質を対象とする調査が計画されており、わが国の環境庁も１９９７年に外因性内分泌撹乱化学物質問題に関する研究班中間報告書において６７種の化学物質（群）を挙げている。
【０００３】
また、上記環境ホルモンの中でＰＣＢ（Polychlorinated biphenyl, ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体・環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００４】
上記ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、この異性体間の物理・化学的性質や生体内安定性および環境動体が多様であるため、ＰＣＢの化学分析や環境汚染の様式を複雑にしているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。
この結果、ＰＣＢは体内で極めて安定であるので、体内に蓄積され慢性中毒（皮膚障害、肝臓障害等）を引き起し、また発癌性、生殖・発生毒性が認められている。
【０００５】
環境ホルモン該当有機化合物は、樹脂素材、可塑剤、界面活性剤、染料及びその原料、農薬などの広い領域で工業的に生産、使用されているもの、薬品製造工程やゴミ焼却などの過程で非意図的に発生するもの、自然界で生産されるものなどがあり、用水、排水、河川、湖沼、海水、土壌、地下水、底泥などの中に広く分布していることが指摘され、大きな社会問題となっている。
【０００６】
これらの物質は、女性ホルモン、男性ホルモン、甲状腺ホルモン様に作用し、水環境においては、ｐｐｂ〜ｐｐｔレベルの極微量で作用を及ぼすことが報告されている。従来、水中に存在する有害有機化合物の除去技術として、生物分解や、オゾン、過酸化水素などによる酸化分解などが検討され、提案されている。特定有害物質の分解除去を目的とした生物処理としては、特定の真菌や細菌による分解処理や、活性汚泥などの混合微生物を特定物質で馴養したものによる分解処理などが行われている。
これらの方法は、処理対象の物質が特定されている場合には優れた方法であるが、水中に多種類の化合物、特に環境ホルモン該当有機化合物が存在する場合には、それらのすべてを効率よく除去することは困難である。
【０００７】
また、ｐｐｍレベルの分解対象化合物を含む水溶液中で馴養、単離した混合微生物や単離株は、ppbレベルの極低濃度で含まれる分解対象化合物の処理に対して必ずしも適応性が強いとはいえない。
【０００８】
酸化剤による処理法としては、オゾンや過酸化水素などの強力な酸化剤を用いる方法が検討されている。これらの酸化力の強い酸化剤は、多種類の化合物を分解することができるという特徴を有している。
【０００９】
しかし、ｐｐｂレベルの極低濃度の化合物に対しては、対象化合物量あたりに必要とする酸化剤の量が多くなり、経済的に好ましくない。
【００１０】
近年、有害物質は用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水、又は工場排水，下水処理排水等の各種排水中で一部検出される場合があり、その処理に際して、迅速且つ的確な処理が望まれている。
【００１１】
本発明は上述した問題に鑑み、用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水、又は工場排水，下水処理排水等の各種排水中に含まれる環境ホルモン等の有害物質を迅速・且つ的確に処理する有害物質除去システムを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、被処理物中の有害物質を除去する有害物質除去システムであって、上記被処理物中の有害物質を吸着処理する吸着剤を充填してなる処理槽と、該吸着剤に吸着された有害物質を脱離させる脱離溶媒を供給する脱離溶媒供給手段と、上記脱離した有害物質を含む脱離液を回収する脱離液回収タンクと、上記処理槽内の上記吸着剤への吸着の有無の確認により当該吸着剤の保持能力を判定可能なトレーサ物質を当該処理槽の入口側の被処理物供給ライン内に供給するトレーサ物質供給手段と、上記処理槽の出口側の被処理物排出ライン内のトレーサ物質を検出するトレーサ検出手段とを備えてなることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、処理槽の入口側の被処理物供給ラインに、被処理物中の固形物又は油分等を除去するプレフィルタを介装してなることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明において、上記処理槽が複数の吸着剤を充填したカラムを積層してなることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明において、上記処理槽の入口側の被処理物供給ラインに設けられ、処理槽内に空気を送給する空気送給手段を備えてなることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記空気送給手段から上記処理槽内を通気した空気を上記脱離液回収タンク内の脱離液内にバブリングさせて上記脱離溶媒供給手段の溶媒タンクに回収することにより、当該脱離液回収タンク内の脱離液中の有害物質を濃縮することを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００１９】
第６の発明は、第５の発明において、上記濃縮有害物質を分解処理する処理設備を備えたことを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２０】
第７の発明は、第６の発明において、上記処理設備が、水熱分解処理装置，超臨界水酸化装置，紫外照射装置，オゾン分解装置又は焼却装置であることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２１】
第８の発明は、第７の発明において、上記水熱分解処理装置が、加熱・加圧された反応塔内において炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）の存在下、有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応および酸化分解反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、二酸化炭素（ＣＯ2）等に分解させる装置であることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２２】
第９の発明は、第８の発明において、上記水熱酸化分解装置が、サイクロンセパレータを併設した筒形状の一次反応塔と、油又は有機溶媒，有機ハロゲン化物，水（Ｈ2Ｏ）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の各処理液を加圧する加圧ポンプと、当該水を予熱する予熱器と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔と、二次反応塔からの処理液を冷却する冷却器と、処理液を気液分離する気液分離手段と、減圧弁とを備えてなることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２３】
第１０の発明は、第１の発明において、上記有害物質を含む被処理物が、用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水、又は工場排水，下水処理排水等の排水であることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２４】
第１１の発明は、第１の発明において、上記有害物質が、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の環境ホルモン類、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）有機酸、油分、フェノール類又はフタル酸エステルであることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２５】
第１２の発明は、第１の発明において、上記トレーサ物質が、有害物質がＰＣＢ類の場合にはビフェニルであり、又はダイオキシン類の場合はジベンゾフランであり、又はフェノール類の場合はメチルフェノールであり、又はフタル酸エステルの場合はフタル酸ジメチルであることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２６】
第１３の発明は、第１の発明において、上記脱離溶媒が、ジクロロメタン，ヘキサン，アセトン，メタノール，トルエン，クロロホルム，アセトニトリル，ポリ塩化トリフロロエチレンのいずれかであることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２７】
第１４の発明は、第１の発明において、上記吸着剤が、活性炭，シリカゲル，アルミナ等の多孔性材料であることを特徴とする有害物質除去システムにある。
【００２８】
第１５の発明は、第１の発明の有害物質除去システムを用い、上記被処理物中の有害物質を処理槽内の吸着剤で処理し、その後処理槽の入口側で投入したトレーサ物質を出口側で検出した場合に、該吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生することを特徴とする有害物質除去方法にある。
【００２９】
第１６の発明は、第１の発明の有害物質除去システムを少なくとも２系統用い、一方の除去システムにおいて、被処理物中の有害物質を吸着剤で吸着処理している間に、他方の除去システムにおいて、吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生することを特徴とする有害物質除去方法にある。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明による有害物質除去システムの実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる有害物質除去システムの概略図を示す。図１に示すように、本実施の形態にかかる有害物質除去システムは、被処理物中の有害物質を除去する有害物質除去システムであって、上記被処理物である例えば排水１１中の有害物質１２を吸着処理する吸着剤１３を充填してなる処理槽１４と、該吸着剤１３に吸着された有害物質１２を脱離させる脱離溶媒１５を貯蔵する溶媒タンク１６と、吸着剤１３に吸着された有害物質１２を脱離する脱離溶媒１５を処理槽１４内に供給する供給ポンプ１７とからなる脱離溶媒供給手段１８、上記脱離した有害物質１２を含む脱離液１９を回収する脱離液回収タンク２０とを備えてなるものである。また、上記処理槽１４の入口ライン１４ａには固形物等を予め除去するプレフィルタ２１が介装されている。また、上記プレフィルタ２１と処理槽１４との間の入口ライン１４ａには、空気供給手段２２から処理槽１４内に空気２３を送給するようにしている。なお、図１中、符号２５は処理排水２４を貯溜する放出タンク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄはバルブを各々図示する。
【００３２】
また、本実施の形態においては、処理槽１４の出口側と入口側との差圧を測定する圧力計２７を備えており、常時その差圧を計測している。
【００３３】
ここで、本発明で処理する被処理物としては、例えば工場排水，下水処理排水等の各種排水の他、例えば用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、有害物質を含む液状の処理対象物質であればいずれのものでもよい。また、環境ホルモン類似物質又はその中間体等を製造する化学プラントにおける排水処理にも適用することができる。
【００３４】
また、被処理物に含まれる有害物質とは、例えばダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の環境ホルモン類、揮発性有機化合物（VOCs）有機酸、油分、フェノール類又はフタル酸エステル等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その他の有害物質であっても人体等に有害となるもの全てを含むものである。
【００３５】
上記環境ホルモン類等の平成１３年度時点における具体例としては、例えばダイオキシン類（ＤＸＮ）、ポリ塩化ビフェニール類（ＰＣＢ）、ポリ臭化ビフェニール類（ＰＢＢ）、ヘキサクロロベンゼン（ＨＣＢ）、ペンタクロロフェノール（ＰＣＰ）、２,４,５−トリクロロフェノキシ酢酸、２,４−ジクロロフェノキシ酢酸、アミトロール、アトラジン、アラクロール、シマジン、ヘキサクロロシクロヘキサン、エチルパラチオン、カルバリル、クロルデン、オキシクロルデン、ｔｒａｎｓ−ノナクロル、１,２−ジブロモ−３−クロロプロパン、ＤＤＴ、ＤＤＥ、 ＤＤＤ、ケルセン、アルドリン、エンドリン、ティルドリン、エンドスルファン（ベンゾエピン）、ヘプタクロル、ヘプタクロルエポキサイド、マラチオン、メソミル、メトキシクロル、マイレックス、ニトロフェン、トキサフェン、トリブチルスズ、トリフェニルスズ、トリフルラリン、アルキルフェノール（Ｃ５）、ノニルフェノール、４−オクチルフェノール、ビスフェノールＡ、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジエチル、ベンゾ（ａ）ピレン、２,４−ジクロロフェノール、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、ベンゾフェノン、４−ニトロトルエン、オクタクロロスチレン、アルディカーブ、ベノミル、キーポン（クロルデコン）、マンゼブ（マンコゼブ）、マンネブ、メチラム、メトリブジン、ジペルメトリン、エスフェンバレレート、フェンバレレート、ペルメトリン、ビンクロゾリン、ジネブ、ジラム、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジプロピル、スチレンの２及び３量体、ｎ−ブチルベンゼンの物質又は物質群である。
【００３６】
上記有害物質を吸着する処理槽１４内に充填される吸着剤としは、例えば活性炭，Ｃ18シリカゲル，Ｃ8 シリカゲル，シリカゲル，アルミナ等の多孔性材料等を例示することができる。
【００３７】
本発明で使用する多孔性材料に特に制限はなく、例えば、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、ゼオライト、ケイソウ土、チタニア、多孔質ガラスなどを挙げることができる。
【００３８】
これらの中で、シリカ系多孔質材料を用いるのが好適である。
ここで、アルキル化処理したシリカとしては、例えば、メチル化シリカ、ブチル化シリカ、オクチル化シリカ、オクタデシル化シリカなどを挙げることができる。特に疎水性の観点からオクタデシル化シリカを用いるのが特に好ましい。
アルキル化シリカの形状に特に制限はなく、ゲル型、多孔性型のいずれも使用することができ、また、球状、破砕状のいずれをも使用することができる。
シリカのアルキル化処理は、シリカゲルの表面をアルキル基で化学修飾することにより行うことができる。
アルキル化シリカは、吸着、分配液体クロマトグラフィー用分離材として用いられ、例えば、「ワイエムシィ社」より、全多孔性化学結合型シリカゲルとして、メチル化シリカ、ブチル化シリカ、オクチル化シリカ、オクタデシル化シリカなどが提供されている。
【００３９】
本発明において使用する多孔性材料表面をアルキル化処理した材料の粒径に特に制限はないが、粒径が１０mm以下であることが好ましく、アルキル化処理した材料の粒径0.５〜１０mmのものが好ましい。
【００４０】
多孔性材料表面をアルキル化処理した材料は、炭素素材の場合と同様に、粒径に応じて、固定床式、流動床式又は懸濁槽式反応装置として環境ホルモン含有水と接触させる装置とすることができ、環境ホルモン含有水をアルキル化シリカに接触させることにより、環境ホルモン該当有機化合物を吸着除去することができる。
【００４１】
また、処理槽１４内で吸着した有害物質を脱離する脱離溶媒としては、例えばジクロロメタン，ヘキサン，アセトン，メタノール，トルエン，クロロホルム，アセトニトリル，ポリ塩化トリフロロエチレン等を例示することができるが、有害物質を脱離する作用を有する溶媒であれば上記溶媒に限定されることはない。
【００４２】
また、塩基物質等の無機物質を除去するために、酸処理又はアルカリ処理のいずれか一方又は両方を脱離と共に、併用するようにしてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態ではプレフィルタ２１を入口ライン１４ａに介装しているが、被処理物の種類によって適宜その処理対象に適したフィルタ（メンブレンフィルター, セラミックフィルター,  ステンレスフィルター，焼結フィルター, 高分子材料フィルター等）を用いるようにしてもよい。例えば有機物が多い場合や無機物が多い場合には、それらに適したフィルタ構成とすればよい。
【００４４】
以下、本実施の形態にかかる上記有害物質除去システムシステムを用いた処理の一例を示す。
【００４５】
先ず、処理槽１４の入口ライン１４ａと出口ライン１４ｂとに介装されているバルブ２６ａ，２６ｂを開放し、被処理物である排水１１を処理槽１４内に供給して排水１１中に含まれる有害物質を吸着剤１３で吸着処理する。
その後、処理槽の入口側と出口側との差圧を測定する差圧計２７が変動した場合や所定設定値となった場合に、排水１１の供給を停止すると共に、バルブ２６ａ，２６ｂを閉じる。
【００４６】
図２はその監視システムのフロー図である。
▲１▼先ず、排水処理中は常に処理槽１４の差圧を差圧計２７で監視する（Ｓ−１）。
▲２▼差圧が所定値か否かの判定をする（Ｓ−２）。
▲３▼差圧が所定値以下であれば、処理を続行する（Ｓ−３）。
▲４▼差圧が所定値以上であれば、処理を停止し、処理槽内の吸着剤１３の洗浄処理を開始する（Ｓ−４）。
【００４７】
次に、処理槽１４内の吸着剤１３の再生処理の一例を処理フローを示す図３と共に以下に示す。
▲１▼先ず、処理槽１４内への排水１１の停止を確認してバルブ２６ｃを開放し、ポンプ１７により脱離溶媒１５を処理槽１４の出口側から供給する（Ｓ−１１）。
▲２▼供給された脱離溶媒１５により上記吸着剤１３に吸着された有害物質１２が脱離され吸着剤１３が再生される（Ｓ−１２）。
▲３▼上記脱離された有害物質１２を含む脱離液１９は、溶媒回収タンク２０内に回収される（Ｓ−１３）。
▲４▼その後、空気供給手段２２から空気を処理槽１４の入口側から供給して、処理槽１４内を乾燥させる（Ｓ−１４）。
▲５▼乾燥に使用した空気は吸着剤に残存した有害物質を含むものもあるので、汚染空気３４となり、そのまま外部への排出をせずに、溶媒回収タンク２０内へ導入し、バブリングにより汚染された脱離液１９を濃縮する（Ｓ−１５）。なお、バブリングにより発生した脱離液中の脱離溶媒は溶媒タンク１６内に回収され、再度脱離溶媒として再利用している。
▲６▼濃縮された濃縮物３２を濃縮タンク３３へ移す（Ｓ−１６）。
▲７▼濃縮タンク３３内の有害物質は各種分解処理設備により無害化する（Ｓ−１７）。
【００４８】
上記処理設備としては、特に限定されるものではないが、例えば水熱分解処理装置，超臨界水酸化装置，紫外照射装置，オゾン分解装置又は焼却装置等を挙げることができる。
【００４９】
ここで、上記水熱分解処理装置としては、処理する有害物質がＰＣＢ、ダイオキシン類等の有機ハロゲン化物の場合には、加熱・加圧された反応塔内において炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）の存在下、有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応および酸化分解反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、二酸化炭素（ＣＯ2）等に分解させる装置を用いることが好ましい。
【００５０】
この水熱酸化分解装置の概要の一例を図７に示す。
【００５１】
図７に示すように、水熱酸化分解装置１２０は、サイクロンセパレータ１２１を併設した筒形状の一次反応塔１２２と、油（又は有機溶剤）、有害物質濃縮液、水（Ｈ2Ｏ）および水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の各処理液１２３ａ〜１２３ｄを加圧する加圧ポンプ１２４と、当該水を予熱する熱交換器１２５と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔１２６と、冷却器１２７および減圧弁１２８とを備えてなるものである。また、減圧弁１２７の下流には、気液分離器１２９、活性炭槽１３０が配置されており、排ガス（ＣＯ2 ）１３１は煙突１３２から外部へ排出され、排水（Ｈ2 Ｏ，ＮａＣｌ）１３３は放出タンク１３４に溜められて別途必要に応じて排水処理される。
【００５２】
なお、処理液１２３となる油（又は有機溶剤）１２３ａ、有害物質濃縮液１２３ｂ、ＮａＯＨ液１２３ｃ及び水１２３ｄは処理液タンク１３５ａ〜１３５ｄから配管１３６ａ〜１３６ｄ及びエジェクタ１３７を介してそれぞれ導入される。また、酸素（Ｏ2 ）等の酸化剤は高圧酸素供給設備１３８により供給され、供給配管１３９は、一次反応塔１２２に対して直結されている。なお、油（又は有機溶剤）を入れるのは、特に高濃度ＰＣＢの分解反応促進のためと、分解装置１２０の起動時において反応温度を最適温度まで昇温させるためである。また、処理液として上記有害物質濃縮液、Ｈ2ＯおよびＮａＯＨを混合させて一次反応塔１２２に投入するようにしてもよい。
【００５３】
上記装置において、加圧ポンプ１２４による加圧により一次反応塔１２２内は、２６ＭＰａまで昇圧される。また、熱交換器１２５は、Ｈ2Ｏを３００℃程度に予熱する。また、一次反応塔１２２内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。サイクロンセパレータ１２１は、一次反応塔１２２内で析出したＮａ2ＣＯ3の結晶粒子の大きなものを分離し、Ｎａ2ＣＯ3の微粒子を二次反応塔１２６に送る。このサイクロンセパレータ１２１の作用により、二次反応塔１２６の閉塞が防止される。この段階までに、有害物質は、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、ＮａＣｌ、ＣＯ2およびＨ2Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１２７では、二次反応塔１２６からの流体を１００℃程度に冷却すると共に後段の減圧弁１２８により大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１２９によりＣＯ2および水蒸気と処理液とが分離され、ＣＯ2および水蒸気は、活性炭槽１３０を通過して環境中に排出される。
【００５４】
このような処理装置１２０を用いて排水中から濃縮した有害物質濃縮物を処理することで、酸化剤等の作用によりＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等へと完全無害化がなされている。
【００５５】
本実施の形態においては、上記気液分離装置１２９で分離された排水１３３の処理においても上記有害物質除去システム１４０を用いてその処理を行い、排水の無害化を図っている。
【００５６】
［第２の実施の形態］
上述した第１の実施の形態では処理槽１４内に充填される吸着剤１３は、単一の充填槽としてもよいが、図４に示すように、例えば複数の吸着剤１３を充填したカラム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを積層するようにしてもよい。なお、積層するカラムの数は特に限定されるものではない。
これにより、複数回の使用した結果、処理槽１４の入口側におけるカラム３１Ｃ内の劣化した吸着剤１３を廃棄・処理した後、順次カラム３１Ｂ，３１Ａを繰下げ、新規吸着剤１３を充填したカラムを最上段に挿入することで、長期間に亙っての吸着剤の使用効率を上げるようにしてもよい。
【００５７】
なお、吸着剤１３は粉砕して上述した図７に示す水熱酸化分解処理装置１２０に供給して分解処理することで、完全無害化を図ることができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
上述した第１の実施の形態では処理槽１４を一塔式としているが、本実施の形態では２塔式として連続して排水等を処理するようにしている。図５は本実施の形態にかかる有害物質除去システムの概略図を示す。図５に示すように、本実施の形態にかかる有害物質除去システムは、被処理物中の有害物質を除去する有害物質除去システムであって、上記被処理物である例えば排水１１中の有害物質１２を吸着処理する吸着剤１３を充填してなる第１処理槽１４−１及び第２処理槽１４−２と、該吸着剤１３に吸着された有害物質１２を脱離させる脱離溶媒１５を貯蔵する溶媒タンク１６と、吸着剤１３に吸着された有害物質１２を脱離する脱離溶媒１５を処理槽１４内に供給する供給ポンプ１７とからなる脱離溶媒供給手段１８、上記脱離した有害物質１２を含む脱離液１９を回収する脱離液回収タンク２０とを備えてなるものである。また、上記処理槽１４の入口ライン１４ａには固形物等を予め除去するプレフィルタ２１が介装されている。また、上記プレフィルタ２１と処理槽１４との間の入口ライン１４ａには、空気供給手段２２から処理槽１４内に空気２３を送給するようにしている。なお、図５中、符号２５は処理排水２４を貯溜する放出タンク、２６ａ〜２６ｆはバルブを各々図示する。
【００５９】
また、本実施の形態においては、処理槽１４の入口側ライン１４ａ側には、トレーサ供給手段４１からトレーサ物質４２を排水１１中に供給している。
【００６０】
ここで、上記トレーサ物質としては、有害物質がＰＣＢ類の場合にはビフェニルであり、又はダイオキシン類の場合はジベンゾフランであり、又はフェノール類の場合はメチルフェノールであり、又はフタル酸エステルの場合はフタル酸ジメチルとすることが好ましい。
【００６１】
なお、排水処理の方法の基本は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００６２】
以下、本実施の形態にかかる上記有害物質除去システムシステムを用いた処理の一例を示す。
【００６３】
先ず、第１処理槽１４−１の入口ライン１４ａと出口ライン１４ｂとに介装されているバルブ２６ａ，２６ｂを開放し、バルブ２６ｃ，２６ｅ，２６ｆを閉塞しておく。被処理物である排水１１を処理槽１４内に流水させ、排水１１中に含まれる有害物質を吸着剤１３で吸着処理する。このとき、トレーサ供給手段よりトレーサを供給する。
その後、処理槽出口側に設けたトレーサ検出装置４３により、所定濃度のトレーサを検出した場合に、排水１１の供給を停止すると共に、バルブ２６ａ，２６ｂを閉じる。
【００６４】
一方、第１処理槽１４−１で処理している間に、第２処理槽１４−２においては、それ以前に処理して有害物質が吸着された吸着剤１３の再生処理をおこなうようにしている。
【００６５】
図６はその監視システムのフロー図である。
▲１▼先ず、排水中にトレーサを注入する（Ｓ−２１）
▲２▼トレーサ検出装置でトレーサの有無を確認する（Ｓ−２２）。
▲３▼トレーサが確認されなければ、処理を続行する（Ｓ−２３）。
▲４▼トレーサが確認されても、所定値以下であれば、処理を続行する（Ｓ−２４）。
▲５▼トレーサが確認され、所定値以上であれば、処理を停止し、処理槽内の洗浄処理を開始する（Ｓ−２５）。
【００６６】
再生処理の手順は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態によれば、処理槽１４を２系統としているので、これらを交互に用いて一方では有害物質の吸着処理をし、他方では吸着剤の再生処理並行して行なうことができるので、処理効率が向上する。
【００６８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、被処理物中の有害物質を除去する有害物質除去システムであって、上記被処理物中の有害物質を吸着処理する吸着剤を充填してなる処理槽と、該吸着剤に吸着された有害物質を脱離させる脱離溶媒を供給する脱離溶媒供給手段と、上記脱離した有害物質を含む脱離液を回収する脱離液回収タンクと、上記処理槽内の上記吸着剤への吸着の有無の確認により当該吸着剤の保持能力を判定可能なトレーサ物質を当該処理槽の入口側の被処理物供給ライン内に供給するトレーサ物質供給手段と、上記処理槽の出口側の被処理物排出ライン内のトレーサ物質を検出するトレーサ検出手段とを備えてなるので、排水中の有害物質を効率的に除去することができると共に、トレーサの有無を確認することで、吸着剤の保持能力を判定でき、吸着剤を交換等することで再度処理を行うことができる。
【００７１】
第２の発明によれば、第１の発明において、処理槽の入口側の被処理物供給ラインに、被処理物中の固形物又は油分等を除去するプレフィルタを介装してなるので、処理槽の吸着剤の劣化を防止することができる。
【００７２】
第３の発明によれば、第１の発明において、上記処理槽が複数の吸着剤を充填したカラムを積層してなるので、個々に劣化した吸着剤を充填したカラムのみを交換することでよく、吸着剤の交換頻度又は交換量を少なくすることができる。
【００７３】
第４の発明によれば、第１の発明において、上記処理槽の入口側の被処理物供給ラインに設けられ、処理槽内に空気を送給する空気送給手段を備えてなるので、脱離溶媒の回収を行なうことができる。
【００７４】
第５の発明によれば、第４の発明において、上記空気送給手段から上記処理槽内を通気した空気を上記脱離液回収タンク内の脱離液内にバブリングさせて上記脱離溶媒供給手段の溶媒タンクに回収することにより、当該脱離液回収タンク内の脱離液中の有害物質を濃縮するので、有害物質含有空気を外部に排出させず、脱離溶媒の濃縮に利用し、また濃縮した脱離溶媒は再利用に供すことができる。
【００７５】
第６の発明によれば、第５の発明において、上記濃縮有害物質を分解処理する処理設備を備えたので、濃縮物のみを分解処理することとなり、分解処理量の減容化を図ることができる。
【００７６】
第７の発明によれば、第６の発明において、上記処理設備が、水熱分解処理装置，超臨界水酸化装置，紫外照射装置，オゾン分解装置又は焼却装置であるので、有害物質を効率よく分解処理することができる。
【００７７】
第８の発明によれば、第７の発明において、上記水熱分解処理装置が、加熱・加圧された反応塔内において炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）の存在下、有機ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応および酸化分解反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、二酸化炭素（ＣＯ2）等に分解させる装置であるので、酸化分解反応により有害物質を効率よく分解処理することができる。
【００７８】
第９の発明によれば、第８の発明において、上記水熱酸化分解装置が、サイクロンセパレータを併設した筒形状の一次反応塔と、油又は有機溶媒，有機ハロゲン化物，水（Ｈ2Ｏ）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の各処理液を加圧する加圧ポンプと、当該水を予熱する予熱器と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔と、二次反応塔からの処理液を冷却する冷却器と、処理液を気液分離する気液分離手段と、減圧弁とを備えてなるので、有害物質として例えばＰＣＢやダイオキシン類等の有機ハロゲン化物等を酸化分解反応により有害物質を効率よく分解処理することができる。
【００７９】
第１０の発明によれば、用水、河川水、湖沼水、海水、土壌水、地下水、底泥水、産業廃棄物・一般廃棄物の埋立地浸出水、又は工場排水，下水処理排水等の各種排水中の有害物質を効率的に処理することができる。
【００８０】
第１１の発明によれば、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の環境ホルモン類、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）有機酸、油分、フェノール類又はフタル酸エステル等の有害物質を効率的に処理することができる。
【００８１】
第１２の発明によれば、第１の発明において、上記トレーサ物質が、有害物質がＰＣＢ類の場合にはビフェニルであり、又はダイオキシン類の場合はジベンゾフランであり、又はフェノール類の場合はメチルフェノールであり、又はフタル酸エステルの場合はフタル酸ジメチルであるので、判定が確実となる。
【００８２】
第１３の発明によれば、第１の発明において、上記脱離溶媒が、ジクロロメタン，ヘキサン，アセトン，メタノール，トルエン，クロロホルム，アセトニトリル，ポリ塩化トリフロロエチレンのいずれかであるので、脱離効率が向上する。
【００８３】
第１４の発明によれば、第１の発明において、上記吸着剤が、活性炭，シリカゲル，アルミナ等の多孔性材料であるので、被処理物中の有害物質を効率的に捕集することができる。
【００８４】
第１５の発明によれば、第１の発明の有害物質除去システムを用い、上記被処理物中の有害物質を処理槽内の吸着剤で処理し、その後処理槽の入口側で投入したトレーサ物質を出口側で検出した場合に、該吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生するので、被処理物中の有害物質を効率的に除去することができる。
【００８５】
第１６の発明によれば、第１の発明の有害物質除去システムを少なくとも２系統用い、一方の除去システムにおいて、被処理物中の有害物質を吸着剤で吸着処理している間に、他方の除去システムにおいて、吸着剤に吸着された有害物質を脱離溶媒で脱離して再生するので、処理を交互に行い連続して被処理物の処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる有害物質除去システムの概略図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる有害物質除去処理の監視のフロー図である。
【図３】洗浄処理のフロー図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる処理槽の概略図である。
【図５】第３の実施の形態にかかる処理槽の概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる有害物質除去処理の監視のフロー図である。る。
【図７】水熱酸化分解装置の概要図である。
【符号の説明】
１１  排水
１２  有害物質
１３  吸着剤
１４  処理槽
１５  脱離溶媒
１６  溶媒タンク
１７  供給ポンプ
１８  脱離溶媒供給手段
１９  脱離液
２０  脱離液回収タンク
２１  プレフィルタ
２２  空気供給手段
２３  空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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