JPH06226046A

JPH06226046A - 揮発性有機ハロゲン化合物の処理方法

Info

Publication number: JPH06226046A
Application number: JP5039383A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyabe; 寛志宮部; Makoto Iwasaki; 誠岩崎; Toshiji Nakahara; 敏次中原; Haruyoshi Tsurumaru; 陽佳鶴丸
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【構成】揮発性有機ハロゲン化合物含有ガスと吸着剤と
を接触させるとともに、飽和した吸着剤を水蒸気で再生
し、次いで凝縮して得た再生排液をそのまま又はその曝
気ガスを金属触媒存在下に還元剤と接触させる揮発性有
機ハロゲン化合物の処理方法。【効果】用水や排水、排ガス中に含まれている揮発性有
機ハロゲン化合物を、少ないエネルギー投与で、副反応
物を生成させることなく、かつ大気汚染をもたらさず
に、効率よく分解除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は揮発性有機ハロゲン化合
物の新規な処理方法に関するものである。さらに詳しく
いえば、本発明はトリクロロエチレンのような揮発性有
機ハロゲン化合物含有ガスを効率よく分解処理し、系外
に排出しないようにした揮発性有機ハロゲン化合物の処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】揮発性有機ハロゲン化合物は環境汚染を
もたらすことから、排水などに含まれている該化合物を
除去することが必要であり、これまでトリクロロエチレ
ンのような揮発性有機ハロゲン化合物を含む用水や排水
の処理方法が種々検討されてきた。用水や排水に存在す
る揮発性有機ハロゲン化合物の除去方法としては、例え
ば（１）活性炭吸着法、（２）触媒熱分解法、（３）紫
外線酸化法、（４）曝気による放散法などの処理方法な
どが知られている。しかしながら、前記（１）の方法に
おいては、用水や排水には通常該揮発性有機ハロゲン化
合物以外に、他の有機化合物が共存するため、該揮発性
有機ハロゲン化合物自体に対する吸着容量が少ないとい
う欠点があるし、（２）及び（３）の方法は、微量の揮
発性有機ハロゲン化合物を分解するには投入エネルギー
が過大である上に、副反応物が生じやすく、これが残存
するため、処理水は飲用には適さない懸念がある。ま
た、（４）の方法においては、大気が汚染されるという
問題が生じる。この問題をなくすために、放散ガスを活
性炭吸着により処理することも試みられているが、活性
炭の再生排ガスやスチーム再生で出てくる排液の有効な
処理方法が見い出されていないのが実状である。また、
排液や排ガスを触媒熱分解することも考えられるが、投
入エネルギーが過大であり、かつ高温下で塩化水素など
の酸が生じるため、耐食材料の使用は避けられず、高価
な設備を必要とするなどの問題が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、揮発性有機ハロゲン化合物含有ガスを、
少ないエネルギー投与で、副反応物を生成させることな
く、かつ大気汚染をもたらさずに、効率よく、経済的有
利に分解除去する方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、まず、揮発性有
機ハロゲン化合物含有水を放散塔などを用いて放散させ
て、揮発性有機ハロゲン化合物含有ガスを得たのち、こ
のガスを活性炭などの吸着剤と接触させ、該ガス中の有
機ハロゲン化合物を吸着させ、次いで飽和した吸着剤に
水蒸気を流して該吸着剤を再生するとともに、再生排液
をそのまま又はその曝気ガスを金属触媒存在下に還元剤
と接触させることにより、その目的を達成しうることを
見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、揮発性有機ハロゲン化合物含
有ガスと吸着剤とを接触させるとともに、飽和した吸着
剤を水蒸気で再生し、次いで再生排液をそのまま又はそ
の曝気ガスを金属触媒存在下に還元剤と接触させること
を特徴とする揮発性有機ハロゲン化合物の処理方法提供
するものである。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明方法を実施するための装置の１例の概略図であっ
て、まず、原水槽１中の揮発性有機ハロゲン化合物含有
水を、ポンプ２により、放散塔３の上部に供給するとと
もに、ブロアー４より空気が放散塔３の下部に吹き込ま
れる。放散塔３には、通常ラシッヒリングなどの充填材
が充填されており、この放散塔において、該揮発性有機
ハロゲン化合物含有水と空気とが向流接触し、ヘンリー
の法則に従い揮発性有機ハロゲン化合物は空気側へ移行
し、除去され、一方処理水は処理水槽５に貯められる。
かくして得られた揮発性有機ハロゲン化合物を含有する
ガスは、吸着剤を充填した吸着塔６に送られる。吸着剤
としては、通常ゼオライトや活性炭が用いられ、該揮発
性有機ハロゲン化合物は疎水性相互作用により、吸着剤
に吸収除去され、一方、揮発性有機ハロゲン化合物が除
去された空気は大気中へ放出される。該吸着塔６の様式
については特に制限はなく、固定床、流動床、ハニカム
回転式のいずれであってもよい。吸着塔６における吸着
剤が飽和吸着に達したら、該吸着剤に水蒸気発生器７か
ら水蒸気を吸着塔６に送り、再生する。再生排ガスはコ
ンデンサー８にて凝縮し、再生排液となしたのち、分解
処理工程へ送るが、再生排液中の揮発性有機ハロゲン化
合物の含有量が多いと全量分解することは資源の無駄と
なるので可及的に回収する。そのために、コンデンサー
８からの再生排液を２相分離器９に送り、５〜１２０分
間程度静置する。これによって、２相分離器９内で上層
に水相、下層に有機相というように分離するので、有機
相は分離して回収する。一方、残った水相は処理液受槽
１０に送り、ポンプ１１を介して水素ガスなどの還元剤
を添加後、触媒塔１２に送り分解する。得られた処理水
はそのまま放流する。

【０００６】なお、処理水中の揮発性有機ハロゲン化合
物の含有量が所定以上含まれている場合には、再度処理
液受槽１０に処理水を返送し、上記の処理をくり返す。
図２は本発明方法の他の態様を示す概略図である。すな
わち、２相分離後の水相を処理液受槽１０に受け入れた
のち、ガスレシーバタンク１３から送られる窒素ガスな
どの不活性ガスで処理液受槽１０を曝気し、揮発性有機
ハロゲン化合物を再度気相にする。次にこの揮発性有機
ハロゲン化合物含有ガスに水素ガスなどの還元剤を所定
量添加後、前記と同様の触媒塔１２へ送り、ここで触媒
存在下、還元性ガスによって揮発性有機ハロゲン化合物
を分解する。触媒塔から排出された排ガスはそのまま放
出してもよいが、これに窒素ガスなどの不活性ガスを添
加し、圧縮機１４により、ガスレシーバタンク１３に送
って、曝気用ガスとして再利用してもよい。本発明方法
が適用できる揮発性有機ハロゲン化合物は通常沸点が１
５０℃以下、好ましくは８０℃以下の揮発性のものであ
って、このようなものとしては、例えばトリクロロエチ
レン、テトラクロロエチレン、トランス−１,２−ジク
ロロエチレン、シス−１,２−ジクロロエチレン、四塩
化炭素、クロロエタン、メチレンクロリド、クロロホル
ム、塩化ビニル、１,１−ジクロロエタン、１,２−ジク
ロロエタン、１,２−ジクロロプロパン、ジクロロブロ
モエチレン、１,１,１−トリクロロエタン、ブロモジク
ロロメタン、クロロジブロモメタン、ブロモホルムなど
が挙げられる。また、本発明方法において用いられる触
媒は、金属を担体に担持させたものであって、該金属と
しては、例えばパラジウム、白金、ルテニウム、ロジウ
ム、銅、鉄、イリジウム、ニッケルなどが挙げられる
が、これらの中でパラジウム、白金、ルテニウム、ロジ
ウムなどの貴金属が好ましく、特にパラジウムと白金が
好適である。この金属としては金属単体、酸化物、水酸
化物などが用いられる。

【０００７】また、担体としては、例えば、アルミナ、
チタニア、活性炭、ジルコニア、ゼオライト、ガラス、
シリカ、シリカアルミナ、イオン交換樹脂、ブラスチッ
クペレットなどが挙げられるが、これらの中でアルミ
ナ、ジルコニア及びイオン交換樹脂が好適である。イオ
ン交換樹脂としてはスチレン−ジビニルベンゼン共重合
体を母体にした弱塩基性アニオン交換樹脂が好ましい。
前記金属の担持量は担体に対して通常０,１〜１０重量
％程度である。金属担持触媒の形状については特に制限
はなく、粉末状、粒状、ペレット状などいずれの形状の
ものも用いることができるが、粒状、ペレット状のもの
はカラムなどに充填し、連続的に被処理流体を流通させ
るとよい。粉末状のものでもカラムに充填して流動床状
態で運転することができる。本発明方法において用いら
れる還元剤としては、水素ガスの他、ヒドラジン、ヒド
ロキシルアミン、水素化ナトリウムなど前記触媒と接触
して水素を発生するものが用いられる。該水素ガスの供
給形態としては電気分解、ボンベ、水素吸蔵合金などが
ある。本発明方法においては、揮発性有機ハロゲン化合
物を金属触媒と還元剤とを用いて還元分解するが、１例
として揮発性有機ハロゲン化合物がトリクロロエチレン
の場合には、次に示す反応式に従って分解が起こるもの
と考えられる。ＣＨＣｌ＝ＣＣｌ₂＋４Ｈ₂→Ｃ₂Ｈ₆＋３ＨＣｌすなわち、トリクロロエチレンは脱塩素化されて、エタ
ンと塩化水素が生成する。塩化水素は安定であって、再
汚染源となることはない。なお、エタンの他に微少量の
メタンの生成も認められる。本発明方法においては、還
元剤の添加量は、通常揮発性有機ハロゲン化合物のハロ
ゲンと置換するに必要な量若しくはそれ以上の範囲で選
ばれる。

【０００８】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。実施例１図１に示す装置を用いて実施した。トリクロロエチレン
０.１ppmを含む地下水を、径１.７ｍ、高さ７.５ｍの放
散塔３（ネットリングＴＳ−１充填高さ３ｍ）に導き、
上方から９ｍ³／Hrの流量で散水し、下方から３００Ｎ
ｍ³／Hrの流量で空気を送風して向流接触させた。放散
塔出口の水のトリクロロエチレンの濃度は２ppbであ
り、排出空気のトリクロロエチレンの濃度は０.５容量p
pmであった。この排出空気を活性炭素繊維を使用したロ
ータ型吸着塔（繊維量約２.６kg）６に導き、トリクロ
ロエチレンを吸着させた。この吸着処理後の空気のトリ
クロロエチレン濃度は１０時間後まで０.０５容量ppm以
下であった。１０時間後に活性炭素繊維吸着塔の運転を
停止し、ここに４kg／cm²の水蒸気２５kg／hrを供給し
て活性炭素繊維を再生した。再生に要した時間は約１時
間であった。この再生排ガスをコンデンサーで室温に冷
却して得られた再生排液中にはトリクロロエチレンは３
５０ppmであったので再利用することなく、この液に水
素分圧３〜４kg／cm²で水素ガスを溶解し、次いでＰｔ
−γ−Ａｌ₂Ｏ₃触媒２リットルを充填した触媒塔に、Ｓ
Ｖ５０Hr^-1で導いて循環送液することにより分解処理し
た。５時間後には再生排液中にトリクロロエチレンは検
出されなかった。実施例２図２に示す装置を用いて実施した。実施例１において得
られた再生排液を処理液受槽１０に送り、窒素ガス３Ｎ
ｍ³／hrで曝気して揮発性有機ハロゲン化合物含有ガス
を得、これに水素ガス２ｇ／hrを添加し、実施例１と同
じ触媒１リットルを充填した触媒塔に循環させた以外
は、実施例１と同様の処理を行った。その結果、３０分
後には循環ガス中にトリクロロエチレンは検出されなか
った。

【０００９】

【発明の効果】本発明の揮発性有機ハロゲン化合物の処
理方法は、（１）もともとガス状のものはもちろん、用
水や排水中の揮発性有機ハロゲン化合物も放散させてガ
ス状にしてから、系外へ排出することなく、除去、分解
処理できる、（２）吸着剤再生排液中の揮発性有機ハロ
ゲン化合物を必要なら回収、再利用することができる、
（３）排ガス中の揮発性有機ハロゲン化合物が存在しな
いか、あるいはほとんど存在しないので、大気汚染がな
い、などの特徴を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明方法を実施するための１例の概略
図である。

【図２】図２は本発明を実施するための他の例の概略図
である。

【符号の説明】

１原水槽２ポンプ３放散塔４ブロアー５処理水槽６吸着塔７水蒸気発生器８コンデンサー９２相分離器１０処理液受槽１１ポンプ１２触媒塔１３ガスレシーバタンク１４圧縮機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/20 ＺＡＢＡ 1/58 ＺＡＢＡ 1/70 ＺＡＢＺ 9045−4Ｄ (72)発明者鶴丸陽佳東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】揮発性有機ハロゲン化合物含有ガスと吸着
剤とを接触させるとともに、飽和した吸着剤を水蒸気で
再生し、次いで再生排液をそのまま又はその曝気ガスを
金属触媒存在下に還元剤と接触させることを特徴とする
揮発性有機ハロゲン化合物の処理方法。