JPH0550096A - 有機塩素化合物を含む水の処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機塩素化合物を含む水の処理装置を工業的
に安価に構成する。 【構成】 塔１の下側の部屋１ａに充填材３を設け、処
理すべき水を充填材３中に流下させ、充填材３の下方の
送風口６からの送風により水を気液接触処理して、有機
塩素化合物を気化する。上側の部屋１ｂに充填材８を設
け、その上方からオイルを流し、気化した有機塩素化合
物を含む気体を気液接触処理して、その有機塩素化合物
をオイルに吸収する。オイルをオイルポンプ１３により
循環させると共に適宜蒸発器１９に送り、ヒータ２２に
より加熱して、オイルに吸収されている有機塩素化合物
を蒸留し、オイルと分離する。その浄化されたオイルを
循環路に戻して再利用する。蒸発器１９内の気体を冷却
管２３により液化し、回収漕２５にて比重差を利用して
分離することにより、液体の有機塩素化合物を再利用し
得る。 【効果】 吸着剤の交換頻度を大幅に少なくし、回収し
た有機塩素化合物を再利用できると共に、比較的低ラン
ニングコストで水を処理し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下水などに含まれる
有機塩素化合物、特にトリクロロエチレン・1-1-1トリ
クロロエタン・テトラクロロエチレン等を除去するのに
適する有機塩素化合物を含む水の処理装置及びその方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドライクリーニング用脱脂剤、金
属工業・電子産業用洗浄液などに用いられる有機塩素化
合物が人体に悪影響を及ぼすことが問題になっている。
その有機塩素化合物としては、トリクロロエチレン・ 1
-1-1トリクロロエタン・テトラクロロエチレン等があ
り、これらは、水よりも重く自然分解し難いことから、
地下水への汚染などの環境汚染の問題がある。地下水中
の有機塩素化合物を除去する方法としては、活性炭吸着
法、空気曝気法、微生物分解法、触媒を用いた光照射法
がある。

【０００３】活性炭吸着法では、例えば粒状・繊維状・
ビーズ状の活性炭を用いて、有機塩素化合物を活性炭に
吸着させて除去することができる。しかしながら、造粒
精製及び再生処理、または取り替えなどに手間がかか
り、ランニングコストが高いという問題があった。

【０００４】空気曝気法としては、例えば昭和５９年２
月発行の日本水道協会誌第５３巻第２号（第５９３号）
の第１０５頁〜第１１７頁あるいは実開昭６１−１７１
５９４号公報に開示されているように、原水中の揮発性
有機塩素化合物をストリッピングする気液接触用充填材
からなる放散層を塔内に設け、その放散層の上部から原
水を流下させ、放散層の下部からストリッピングガスを
導入して、気液接触により、水中の有機塩素化合物を除
去するものがある。この空気曝気法では、塔内の空気中
に揮散された有機塩素化合物が大気中に放出されると、
再度、雨滴中に含まれて土中に戻るという問題がある。
そこで、その排ガスの処理のために、活性炭または活性
炭繊維等による吸着が考えられるが、再生処理・取り替
えなどの手間がかかり、ランニングコストが高いという
問題があった。

【０００５】また、微生物分解法では、例えば特開平２
−９２２７４号公報に開示されているように、特定の微
生物を脂肪族塩素化合物と接触させることにより、揮発
性脂肪族塩素化合物を分解除去することができる。しか
しながら、この微生物分解法は、研究中であり、実用化
するまでに相当の時間がかかるという問題がある。

【０００６】触媒を用いた光照射法では、例えば特開平
２−１０７３１４号公報に開示されているように、揮発
性有機塩素化合物を含む排ガスを二酸化チタンに接触さ
せて光照射することにより、揮発性有機塩素化合物の大
部分を除去することができる。しかしながら、分解後発
生した塩化水素、塩素等をアルカリ洗浄により取り除く
ため、別設備を必要とするなど、処理が煩雑化するとい
う問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、水中に含まれる有
機塩素化合物を除去するための処理装置及びその方法で
あって、工業的に安価にするべく改良された有機塩素化
合物を含む水の処理装置及びその方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、処理されるべき有機塩素化合物を含む水と
気体とを接触させることにより、前記水に含まれる有機
塩素化合物を気液接触処理するための手段と、前記気液
接触処理により気化した有機塩素化合物を含む気体とオ
イルとを接触させることにより、前記気化した有機塩素
化合物を前記オイルに吸収するための手段と、前記有機
塩素化合物を吸収したオイルを蒸留して前記有機塩素化
合物を分離するための手段とを有することを特徴とする
有機塩素化合物を含む水の処理装置、或いは、処理され
るべき有機塩素化合物を含む水を気液接触処理する過程
と、前記気液接触処理により気化した有機塩素化合物を
オイルに吸収する過程と、前記有機塩素化合物を吸収し
たオイルを蒸留する過程とを有することを特徴とする有
機塩素化合物を含む水の処理方法を提供することにより
達成される。

【０００９】

【作用】このようにすれば、有機塩素化合物を含む水を
気液接触処理することにより、有機塩素化合物を気化し
て取り出すことができ、またこの際、オイル蒸留におい
て有機塩素化合物を凝縮する際に吸収した熱源を利用
し、曝気塔内温度を高め、有機塩素化合物の除去率を向
上することができ、また気化した有機塩素化合物をオイ
ルにより吸収することにより、有機塩素化合物を気体中
から除去することができ、排気が浄化される。更に、有
機塩素化合物を吸収したオイルを蒸留して、有機塩素化
合物を気化させて取り除くことにより、オイルを再利用
することができると共に、再び気化した有機塩素化合物
を液化して回収することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１１】図１は、本発明が適用された水処理装置の
全体を示す模式的構成図である。図１に示されるよう
に、例えば円筒形状に形成された容器としての塔１は、
中間部に設けられた棚段２により上下の各部屋１ａ・１
ｂに分割されている。尚、棚段２は、その中央部に開口
部２ａを有して、半径方向内方側を外方側よりも上方に
押し上げるようにラッパ状に形成されている。

【００１２】下側の部屋１ａ内の中間部には、例えばラ
シヒリングであって良い気液接触用充填材３が高さ方向
に所定の厚さをもって設けられており、棚段２と充填材
３との間には散水ヘッド４が設けられている。塔１の外
にある例えば井戸には水中ポンプ５が設置されており、
水中ポンプ５から散水ヘッド４に、処理されるべき水が
圧送されてくる。そして、散水ヘッド４から放出された
水が、充填材３を流下して、塔１の底部にて郭成された
貯水部１ｃに溜められるようになっている。

【００１３】また、充填材３と貯水部１ｃとの間には送
風口６が設けられている。この送風口６は、塔１の外方
に配設された送風機７の吹き出し口と連結されており、
充填材３に向けて下方から空気を吹き付けるようになっ
ている。またこの送風機は塔出口側に設け空気を吸引し
ても良い。これらにより、充填材３の中を流下してくる
水に対して曝気処理を行って、両者間の濃度差を平衡状
態にするように、その水中に溶解してる有機塩素化合物
を揮散させることができる。尚、井戸水に含まれる有機
塩素化合物は、例えばトリクロロエチレン・ 1-1-1トリ
クロロエタン・テトラクロロエチレン等である。

【００１４】上側の部屋１ｂ内の中間部には、例えば上
記と同様にラシヒリングであって良い充填材８が同じく
高さ方向に所定の厚さをもって設けられており、その充
填材８の上方には、例えばディストリビュータからなる
散油ヘッド９が設けられている。ところで、前記したよ
うに形成された棚段２の上面と塔１の内壁面とにより、
上方に向けて凹設された貯油部１１が形成されており、
塔１の外には、貯油部１１と散油ヘッド９との間にてオ
イルを循環させるべく、循環用配管１２を介して接続さ
れたオイルポンプ１３が配設されている。尚、上記オイ
ルは、オイルポンプ１３により圧送されて散油ヘッド９
から放出されて充填材８の中を通って落下して貯油部１
１に溜められるが、充填材８を通る際に、下側の部屋１
ａから上昇してくる気体中の有機塩素化合物と気液接触
し、オイルに有機塩素化合物が吸収される。従って、オ
イルは、有機塩素化合物を好適に吸収し得るものであれ
ば良く、例えば機械油・鉱物油である潤滑油であって良
く、除去しようとする有機塩素化合物より、沸点が高く
安定したオイルであれば良い。

【００１５】棚段２の開口部２ａの上方には、充填材８
内を落下してくるオイルが開口部２ａを介して下側の部
屋１ａに落下しないように、キャップ１４が設けられて
いる。また、上側の部屋１ｂの散油ヘッド９の上方に
は、ミストエリミネータ１５が設けられており、散油ヘ
ッド９から放出されたオイルミストをミストエリミネー
タ１５により捕捉して、塔１の外へオイルミストが排出
されないようにしている。塔１の天部には排気口１６が
設けられており、塔１内にてその下方から上方に向かう
送風を排気口１６から排気している。尚、排気口１６の
塔１内側には、例えば活性炭であって良い補助吸着材１
７が設けられており、排気口１６からは、浄化された空
気が排気される。

【００１６】循環用配管１２のオイルポンプ１３の吐出
側の中間部には分岐管１８の一端が接続されており、そ
の他端が、蒸発器１９に接続されている。尚、循環用配
管１２と分岐管１８とには、互いの分岐点の各下流側に
それぞれ電磁弁２１ａ・２１ｂが設けられている。通常
は、循環用配管１２側の電磁弁２１ａを開き、分岐管１
８側の電磁弁２１ｂを閉じておくことにより、貯油部１
１と散油ヘッド９との間でオイルを循環させることがで
きる。そして、循環用配管１２側の電磁弁２１ａを閉
じ、分岐管１８側の電磁弁２１ｂを開くことにより、オ
イルが、有機塩素化合物を溶解する能力において低下が
みられたときオイルを適宜蒸発器１９の方へ送ることが
できる。

【００１７】蒸発器１９は、密閉された容器からなり、
その内部にて周壁の底面近傍から天壁に向けて立ち上が
りかつ天壁との間に隙間を残すようにされた仕切壁１９
ａを設けられており、二重壁構造に形成されている。上
記した分岐管１８から送られてきたオイルが、仕切壁１
９ａにより囲まれた内方の底部に貯留されるが、その底
部にはヒータ２２が設けられている。蒸発器１９内に於
いて、その底部に貯留されたオイルがヒータ２２により
加熱されて、オイルに溶解していた有機塩素化合物など
が沸点差により蒸発するが、仕切壁１９ａと周壁との間
には冷却管２３が設けられており、蒸気を冷却して液化
して仕切壁１９ａと周壁との間に溜めるようにされてい
る。

【００１８】有機塩素化合物を除去されて蒸発器１９の
底部に貯留されたオイルを、塔１内に於ける気液接触用
オイルとして再利用するために、蒸発器１９の底部と、
塔１内の貯油部１１との間が配管されており、その配管
途中にオイルポンプ２４が設けられている。また、蒸発
器１９の仕切壁１９ａによる貯留部に溜められた液体に
は、有機塩素化合物の他にオイル及び微量の水が含まれ
ているが、それらを回収して比重差により分離するため
の回収漕２５が、回収用配管を介して蒸発器１９とに連
通するように設けられている。

【００１９】回収漕２５では、その底の方から有機塩素
化合物Ｃ・水Ｗ・オイルＯがこの順に分離している。回
収漕２５内の上層に分離したオイルを、塔１内の貯油部
１１に適宜戻して再利用するべくすように、回収漕２５
と塔１との間がオイルポンプ２４を介して連通してい
る。尚、オイルポンプ２４により、蒸発器１９内のオイ
ルと回収漕２５内のオイルとをそれぞれ選択的に塔１内
に戻すために、蒸発器１９及び回収漕２５とオイルポン
プ２４との間にはそれぞれ電磁弁２１ｃ・２１ｄ、液位
検知計が設けられており、オイルポンプ２４の下流側に
も、電磁弁２１ｅが設けられている。また、回収漕２５
内の下層の有機塩素化合物は、ユーザに供給され、再利
用される。

【００２０】前記した蒸発器１９内の冷却管２３は、塔
１内の下側の充填材３または、塔下部１Ｃ内に配管され
た例えば伝熱プレート２６に配管接続されており、両者
間にて冷却水を循環させるべく、その配管の伝熱プレー
ト２６から冷却管２３に向けて冷却水を流す方の中間部
に、貯水タンク２７とポンプ２８とが配設されている。
従って、冷却管２３にて有機塩素化合物をスチームなど
の新たな媒体、設備なしに凝縮（冷却）することがで
き、逆にこの熱授受で暖められた冷却水が伝熱プレート
２６内を通ることにより、下側の充填材３の雰囲気温度
及び処理水温度が高まるため、気液接触処理を大きく促
進することができる。伝熱プレート２６は、処理水の蒸
発潜熱と対流熱伝達で冷却され、余剰熱は、塔内通過空
気のエンタルピーを増加させ上部へ移る。また、塔１の
貯水部１ｃには、貯水部１ｃに溜められた浄化された処
理水をユーザに供給するための配管及びポンプ２９が接
続されている。

【００２１】このようにして構成された処理装置に於け
る各種ポンプや電磁弁などは、図示されない制御装置に
より制御されて、適宜駆動されるようになっている。本
装置によれば、塔１の下側の部屋１ａに於いて、充填材
３中を流下する水に対して下方から空気を送り、従来の
空気曝気法と同様の処理速度、あるいは伝熱プレート２
６による促進効果により、それ以上の処理速度をもって
水の浄化処理を行うことができる。そして、開口部２ａ
を介して上側の部屋１ｂに送り込まれた空気中に含まれ
る有機塩素化合物を、上側の部屋１ｂに於いて、充填材
８中を流下するオイルに好適に溶解させて空気中から除
去することができる。従って、従来の曝気後の排気を全
量吸着剤により処理するものに比べメンテナンスの頻度
を大幅に少なくできる。

【００２２】尚、前記実施例の上側の部屋１ｂ内では、
充填材８を用いて気液接触処理を行ったが、これに限る
ことなく、例えばバブルキャップを設けた棚段を複数段
設け、各棚段毎にダウンカマーを経てオイルが下の棚段
に落下するようにして、各棚段のバブルキャップにて気
液接触処理を行うようにしても良い。

【００２３】

【発明の効果】このように、本発明によれば、有機塩素
化合物を含む水の処理を好適に行うことができ、従来の
有機塩素化合物に対する種々の方法に対して、活性炭な
どの吸着剤の再生や取り替え頻度を大幅に少なくでき、
有機塩素化合物を回収、再利用でき、ランニングコスト
を低コスト化し得ると共に効率良く水の処理を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された地下水の処理装置の全体を
示す模式図である。

【符号の説明】

１ 塔 １ａ 下側の部屋 １ｂ 上側の部屋 １ｃ 貯水部 ２ 棚段 ２ａ 開口部 ３ 充填材 ４ 散水ヘッド ５ 水中ポンプ ６ 送風口 ７ 送風機 ８ 充填材 ９ 散油ヘッド １１ 貯油部 １２ 循環用配管 １３ オイルポンプ １４ キャップ １５ ミストエリミネータ １６ 排気口 １７ 補助吸着材 １８ 分岐管 １９ 蒸発器 ２１ａ〜２１ｅ 電磁弁 ２２ ヒータ ２３ 冷却管 ２４ オイルポンプ ２５ 回収漕 ２６ 伝熱プレート ２７ 貯水タンク ２８ ポンプ ２９ ポンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理されるべき有機塩素化合物を含む水
   と気体とを接触させることにより、前記水に含まれる有
   機塩素化合物を気液接触処理するための手段と、前記気
   液接触処理により気化した有機塩素化合物を含む気体と
   オイルとを接触させることにより、前記気化した有機塩
   素化合物を前記オイルに吸収するための手段と、前記有
   機塩素化合物を吸収したオイルを蒸留して前記有機塩素
   化合物を分離するための手段とを有することを特徴とす
   る有機塩素化合物を含む水の処理装置。
2. 【請求項２】 処理されるべき有機塩素化合物を含む水
   を気液接触処理する過程と、前記気液接触処理により気
   化した有機塩素化合物をオイルに吸収する過程と、前記
   有機塩素化合物を吸収したオイルを蒸留する過程とを有
   することを特徴とする有機塩素化合物を含む水の処理方
   法。