JP3716143B2 - Hazardous substance processing method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋立地浸出水や産業排水等中の例えば有機ハロゲン系化合物などのような有害物質を処理する有害物質処理方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のダイオキシン含有排水処理の基本構成の概略を図5に示す。
図5に示すように、従来のダイオキシン含有排水処理システムは、凝集沈殿処理設備01の前に専用のダイオキシン分解装置を02を設置して、有害物質を含有する排水(以下「原水」という)03の処理をしている。
【0003】
上記凝集沈殿設備01は、凝集剤04及びアルカリ05の添加により原水03中の固形物やコロイド等の懸濁物を凝集剤04及びアルカリ05の添加し、急速攪拌手段06aを備えた凝集槽06において凝集させ、該凝集槽06で形成された凝集物をフロック状とする緩速攪拌手段07aを備えたフロック形成槽07でフロック状とし、後流に設けた凝集沈殿槽08において凝集沈降させ、凝集スラッジ09として除去し、処理水010とするものである。上記アルカリを添加するのは、上記凝集反応でpHが低下するのでこれを調整するためであり、例えば水酸化ナトリウム(NaOH)等を用いている。
また、要求される処理水質によっては、凝集沈殿処理の後にさらに砂濾過手段、活性炭吸着手段などが適宜付加される。
【0004】
ここで、上記専用のダイオキシン分解装置02としては、オゾン(O3 )の導入と共に紫外線ランプからの紫外線を照射して、ヒドロキシラジカル(・OH)を発生させて、ヒドロキシラジカルによりダイオキシンをほぼ完全に分解無害化するオゾン紫外線併用分解法が採用されている。
【0005】
また、オゾンと過酸化水素とを併用してなるオゾン過酸化水素併用分解法(これも・OH発生による)なども適用可能である。
【0006】
上記専用のダイオキシン分解装置02を、上記凝集沈殿設備01の前流側に設置しているのは、ダイオキシン類は水に対する溶解性が小さく、大半が原水03中の固形物やコロイドに付着・吸着した状態で存在しているので、凝集沈澱処理設備01の後に設置すると大半のダイオキシンが凝集スラッジ側に移行して専用分解装置を設置する意義がなくなることによるからである。
すなわち、凝集スラッジに移行しただけでは分解無害化にはならず、さらに排出凝集スラッジに対する分解無害化処理が別途必要になるからである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図5に示すような処理設備では、別個に専用のダイオキシン分解装置02を設置することから設備費用の増大や設置面積の増加となり、また、薬品や電力の消費量も増加して処理経費が増大するという基本的問題点がある。
したがって、いかに、他の処理装置にダイオキシン分解機能を組み込み、専用分解装置の設置を回避するか、処理経費をいかに低減するかが基本的解決課題となる。
【0008】
このようなことから、本発明は、埋ダイオキシン含有排水の処理をコンパクト且つ低コストで行うことができる有害物質処理方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の[請求項1]の発明は、有害物質であるダイオキシン類を含有する排水を導入し、該排水中の微細な懸濁物を凝集剤の添加により凝集し、フロック状とすると同時に、アルカリを添加しつつヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理することを特徴とする。
【0010】
[請求項2]の発明は、請求項1において、上記ヒドロキシラジカル発生が過酸化水素水とオゾンとの併用によりヒドロキシラジカルを発生する方法、又はオゾンに紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法、又はオゾンと過酸化水素とを併用し、紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法、又は過酸化水素に紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法のいずれかよりなることを特徴とする。
【0013】
[請求項3]の有害物質処理装置の発明は、有害物質であるダイオキシン類を含有する排水を導入し、該排水中の微細な懸濁物を凝集剤及びアルカリの添加により凝集する凝集槽と、上記凝集槽に一体して設けられ、ヒドロキシラジカル発生手段によりヒドロキシラジカルを発生して、該排水中の有害物質を分解処理し、且つ該凝集槽で形成された凝集物をフロック状とするフロック形成槽とから構成してなることを特徴とする。
【0014】
[請求項4]の発明は、請求項4又は5において、上記ヒドロキシラジカル発生手段が過酸化水素水とオゾンとの併用によりヒドロキシラジカルを発生する手段、又はオゾンに紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段、又はオゾンと過酸化水素とを併用し、紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段、又は過酸化水素に紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段のいずれかよりなることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0016】
本発明では、凝集沈殿処理を行うと同時にダイオキシン類等の難分解物も分解するようにしたものである。
これにより設備費、設置面積を低減するとともに処理経費の低減を図るようにした。
【0017】
[第1の実施の形態]
図1に本発明の第1の実施の形態の概略図である。
図1に示すように、第1の実施の形態の有害物質処理装置10は、有害物質を含有する排水(原水)11を導入し、該原水11中の微細な懸濁物を凝集剤12及びアルカリの添加により凝集すると共に、過酸化水素水(H2 O2 )及びオゾン含有ガス13を導入してなる凝集槽14と、上記凝集槽14に一体して設けられ、該凝集槽14で形成された凝集物をフロック状とする緩速攪拌手段15aを備えたフロック形成槽15とから構成してなるものである。
上記装置によれば、過酸化水素(H2 O2 )とオゾン(O3 )とからなるヒドロキシラジカル(・OH)の存在の下で、該原水11中の有害物質を分解処理することができ、且つ原水中の懸濁物を同時に沈降除去することができる。
【0018】
ここで、凝集剤の添加と共にアルカリ(例えばNaOH等)を添加するのは、凝集反応でpHが低下するのでこれを調整すると共に、pHを中性から弱アルカリ性とすることで、オゾンの自己分解による強力なヒドロキシラジカルの作用により、原水11中の有害物質を酸化分解させるためである。
【0019】
また、上記凝集槽14内の原水11の攪拌は、従来のような攪拌手段を設けることなく、発生するオゾンにより行うようにしており、オゾン導入流速を調整することで、適宜攪拌を調整している。
【0020】
また、フロック形成槽15では、フロックの形成・成長を行うために攪拌手段15aは緩速攪拌とし、凝集フロックを分離濃縮している。そして、後流側に設置された凝集沈殿槽16により、凝集スラッジ17として分離・排出し、浄化処理された処理水18を得ている。
【0021】
本発明では、凝集槽14に過酸化水素水を添加し、通常使用される凝集槽の機械攪拌の代わりにオゾン含有ガスを急速に吹込み、この吹込み作用により凝集槽内を攪拌作用を施すするようにしている。
このようにすることにより、凝集槽でヒドロキシラジカル(・OH)が発生してダイオキシン分解反応が進行する。
【0022】
ここで、本発明でヒドロキシラジカル発生手段とは、過酸化水素水(H2 O2 )とオゾンとの併用によるものであるが、それ以外には、例えば▲1▼オゾンに紫外線ランプにより紫外線を照射する方法、▲2▼オゾンと過酸化水素とを併用し、紫外線ランプにより紫外線を照射する方法、▲3▼過酸化水素に紫外線ランプにより紫外線を照射する方法等を挙げることができる。
前記▲1▼のオゾンに紫外線ランプ(例えば、低圧水銀ランプ:出力10〜200W)により紫外線を照射する方法は、波長185nm,254nmの紫外線をオゾン(オゾン濃度10g/m3 以上)に照射することでヒドロキシラジカルを発生するものである。
前記▲2▼のオゾンと過酸化水素とを併用する方法は、過酸化水素の注入量を例えば10〜5000mg/リットルとし、オゾンの注入量を例えば50〜5000mg/リットルとし、これに紫外線ランプにより紫外線を照射して、ヒドロキシラジカルを発生するものである。
前記▲3▼の過酸化水素に紫外線ランプにより紫外線を照射する方法は、過酸化水素の注入量を10〜5000mg/リットルとし、前記紫外線ランプにより紫外線を照射することによりヒドロキシラジカルを発生するものである。
【0023】
なお、本実施の形態では、図1に示すように、ヒドロキシラジカル発生手段としては、外部に設けたオゾン発生機19から散気管19aを介して凝集槽15内にオゾン(O3 )を含有した気泡を導入し、該導入されたオゾン(O3 )と過酸化水素水とを反応させることで、オゾン分解を促進させ、下記式(1) 、(2) に示すように、ヒドロキシラジカル(・OH)を発生させている。
このオゾンと過酸化水素との併用方法としては、例えば過酸化水素の注入量を例えば10〜5000mg/リットルとし、オゾンの注入量を例えば50〜5000mg/リットルとすればよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0024】
H2 O2 +H2 O←→ HO2 - +H3 O- …(1)
HO2 - +O3 →・OH+・O2 - +O2 …(2)
【0025】
ここで、水中におけるオゾン(O3 )と過酸化水素水との反応によれば、発生した強力なヒドロキシラジカル(・OH)の酸化分解作用により有害物質が分解処理できることになる。
【0026】
なお、原水中にFeイオンやCuイオン等が多量に存在しており、これらイオンの作用によりヒドロキシラジカルの分解反応を促進させることもできる。すなわち、前記イオンを供給すると、下記式(3) 、(4) に示すように、「・OH」が大幅に生成し、分解促進効果が向上するからである。
【0027】
O3 +H2 O+Fe2+→・OH+OH- +O2 +Fe3+ …(3)
O3 +H2 O+Cu+ →・OH+OH- +O2 +Cu2+ …(4)
【0028】
また、水中におけるオゾン(O3 )と紫外線(UV)照射との反応は、下記式(5)に示すものとなり、オゾンに紫外線を照射することで、オゾン分解を促進させて発生した強力なヒドロキシラジカル(・OH)を発生させ、発生したヒドロキシラジカル(・OH)の酸化分解作用により有害物質を分解処理するようにしている。
【0029】
O3 +UV→O2 +O,O+H2 O→2・OH …(5)
【0030】
ここで、本発明で分解処理する有害物質としては、ダイオキシン類やPCB類に代表される有害な塩素化芳香族化合物、高縮合度芳香族炭化水素等の埋立地浸出水や産業廃水等の廃水からの有害物質をいうが、本発明のヒドロキシラジカルで分解できる埋立地浸出水や産業廃水等やシュレッダーダスト処理物からの廃水や洗煙廃水等の原水11中の有害物質(又は環境ホルモン様物質)であればこれらに限定されるものではない。
【0031】
ここで、前記ダイオキシン類とは、ポリハロゲン化ジベンゾ−p−ダイオキシン類(PXDDs)及びポリハロゲン化ジベンゾフラン類(PXDFs)の総称であり(Xはハロゲンを示す)、ハロゲン系化合物とある種の有機ハロゲン化合物の燃焼時に微量発生するといわれる。ハロゲンの数によって一ハロゲン化物から八ハロゲン化物まであり、これらのうち、特に四塩化ジベンゾ−p−ダイオキシン(T4 CDD)は、最も強い毒性を有するものとして知られている。なお、有害なハロゲン化芳香族化合物としては、ダイオキシン類の他にその前駆体となる種々の有機ハロゲン化合物(例えば、フェノール,ベンゼン等の芳香族化合物(例えばハロゲン化ベンゼン類,ハロゲン化フェノール及びハロゲン化トルエン等)、ハロゲン化アルキル化合物等)が含まれており、除去する必要がある。すなわち、ダイオキシン類とは塩素化ダイオキシン類のみならず、臭素化ダイオキシン類等のハロゲン化ダイオキシン類を表す。
また、PXB類(ポリハロゲン化ビフェニル類)はビフェニルにハロゲン原子が数個付加した化合物の総称であり、ハロゲンの置換数、置換位置により異性体があるが、PCB(ポリ塩化ビフェニル)の場合では、2,6−ジクロロビフェニル、2,2'−ジクロロビフェニル、2,3,5−トリクロロビフェニル等が代表的なものであり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオキシン類が発生するおそれがあるものとして知られており、除去する必要がある。
なお、PXB類には当然コプラナーPXBも含まれ、処理水として放流するには原水中から除去する必要があり、本発明により分解できる。
【0032】
また、PCB類(ポリ塩化ビフェニル類)はビフェニルに塩素原子が数個付加した化合物の総称であり、塩素の置換数、置換位置により異性体があるが、2,6−ジクロロビフェニル、2,2'−ジクロロビフェニル、2,3,5−トリクロロビフェニル等が代表的なものであり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオキシン類が発生するおそれがあるものとして知られており、処理水として放流するには原水中から除去する必要があり、本発明により分解できる。
【0033】
このような有害物質処理装置を使用した有害物質処理方法を図1を用いて次に説明する。
【0034】
先ず、原水11を凝集槽14に導入し、該凝集槽14において凝集沈殿させると共にヒドロキシラジカルを発生させて酸化分解を行い、原水11中の有害物質を分解する。有害物質が処理された原水はその後、フロック形成槽15内で緩速攪拌15aによりフロックを形成し、凝集沈殿槽16において、該形成されたフロックを除去分離し、清浄化した処理水18として放流される。
【0035】
本発明によれば、従来のように別個に専用のダイオキシン分解装置を設置する必要がなくなり、設備費用の増大や設置面積の増加となり、また、投入するアルカリ等の薬品や電力の消費量も低減することができ、処理経費が大幅に減少することができる。
この結果、ダイオキシン含有排水等の処理をコンパクト且つ低コストで行うシステムを構築することができる。
【0036】
なお、本発明では、ダイオキシン類含有排水として、ダイオキシン含有排水全般に適用できる。ダイオキシン含有排水とは、例えばごみ・産業廃棄物・汚泥などの焼却システムから発生する排水、廃棄物最終埋立処分場浸出水等を挙げることができる。
【0037】
[第2の実施の形態]
図2に本発明の第2の実施の形態の概略図である。
図2に示すように、第2の実施の形態の有害物質処理装置20は、有害物質を含有する排水(原水)11を導入し、該原水11中の微細な懸濁物を凝集剤12の添加により凝集し、急速攪拌手段24aを備えた凝集槽24と、上記凝集槽24に一体して設けられ、該凝集槽24で形成された凝集物をフロック状とすると共に過酸化水素水(H2 O2 )及びオゾン含有ガス13を導入してなるフロック形成槽25とから構成してなるものである。
上記装置によれば、凝集槽24内において原水11中の懸濁物を凝集させた後、フロック形成槽25内においてフロック形成する際に、過酸化水素水(H2 O2 )及びオゾン含有ガス13の作用によるヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理することができ、且つ原水中の懸濁物をフロック状として除去することができる。
なお、フロック形成槽25内に導入するオゾンは第1の実施の形態と異なり、フロック形成のために穏やかな攪拌作用を施すようにオゾンを導入するようにしている。
【0038】
上記有害物質処理装置20を用いたシステムによれば、原水11を凝集槽24に導入し、該凝集槽24において凝集沈殿させた後、フロック形成槽25へ導き、該フロック形成槽25内においてフロックを形成すると共に、ヒドロキシラジカルを発生させて酸化分解を行い、原水11中の有害物質を分解する。有害物質が処理された原水はその後、凝集沈殿槽16において、該形成されたフロックを凝集スラッジ17として除去分離し、清浄化した処理水18として放流される。
【0039】
[第3の実施の形態]
図3に本発明の第3の実施の形態の概略図である。
図3に示すように、第3の実施の形態の有害物質処理装置30は、有害物質を含有する排水(原水)11を導入し、該原水11中の微細な懸濁物を凝集剤12の添加により凝集し、急速攪拌手段24aを備えた凝集槽24と、上記凝集槽24に一体して設けられ、該凝集槽24で形成された凝集物をフロック状とすると共に紫外線(UV)ランプ31を設けてオゾン含有ガス13を導入してなるフロック形成槽35とから構成してなるものである。
上記装置によれば、凝集槽24内において原水中の懸濁物を凝集させた後、フロック形成槽35内においてフロック形成する際に、オゾン含有ガス13のオゾンと紫外線(UV)ランプ31の紫外線との作用によるヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理することができ、且つ原水中の懸濁物をフロック状として除去することができる。
【0040】
上記有害物質処理装置30を用いたシステムによれば、原水11を凝集槽24に導入し、該凝集槽24において凝集させた後、フロック形成槽35へ導き、該フロック形成槽35内においてフロックを形成すると共に、ヒドロキシラジカルを発生させて酸化分解を行い、原水11中の有害物質を分解する。有害物質が処理された原水はその後、凝集沈殿槽16において、該形成されたフロックを凝集スラッジ17として除去分離し、清浄化した処理水18として放流される。
【0041】
[第4の実施の形態]
図4に本発明の第4の実施の形態の概略図である。
図4に示すように、第4の実施の形態の有害物質処理装置40は、有害物質を含有する排水(原水)11を導入し、該原水11中の微細な懸濁物を凝集剤12の添加により凝集し、紫外線照射ランプ31を設けてオゾン含有ガス13を導入してなる凝集槽44と、上記凝集槽44に一体して設けられ、該凝集槽44で形成された凝集物をフロック状とする攪拌手段15aを設けたフロック形成槽15とから構成してなるものである。
上記装置によれば、原水中の懸濁物を凝集させると共に、オゾン含有ガス13のオゾンと紫外線(UV)ランプ31の紫外線との作用によるヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理することができる。そして、一体に形成されたフロック形成槽15において、フロックの形成がなされる。
【0042】
上記有害物質処理装置40を用いたシステムによれば、原水11を凝集槽44に導入し、該凝集槽44において凝集させると共に、ヒドロキシラジカルを発生させて酸化分解を行い、原水11中の有害物質を分解する。その後フロック形成槽15へ導き、該フロック形成槽15内においてフロックを形成し、その後、凝集沈殿槽16において、該形成されたフロックを凝集スラッジ17として除去分離し、清浄化した処理水18として放流される。
【0043】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の[請求項1]の発明によれば、有害物質を含有する排水を導入し、該排水中の微細な懸濁物を凝集剤の添加により凝集すると同時に、アルカリを添加しつつヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理するので、凝集処理と共に、ヒドロキシラジカルの存在の下で、該原水11中の有害物質を分解処理することができる。これにより、処理システムの設備費、設置面積を低減するとともに処理経費の低減を図ることができる。
【0044】
[請求項2]の発明によれば、請求項1において、上記ヒドロキシラジカル発生が過酸化水素水とオゾンとの併用によりヒドロキシラジカルを発生する方法、又はオゾンに紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法、又はオゾンと過酸化水素とを併用し、紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法、又は過酸化水素に紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する方法のいずれかよりなるので、ヒロドキシラジカルを確実に発生させて有害物質の分解処理ができる。
【0045】
[請求項3]の発明によれば、被処理水中の有害物質であるダイオキシン類,ポリ塩化ビフェニル類,クロルベンゼン類,クロロフェノール,クロロトルエン及びビスフェノールA等環境ホルモン様物質から選ばれる少なくとも一種を確実に分解処理すると共に懸濁物の凝集沈殿が可能となる。
【0046】
[請求項4]の有害物質処理装置の発明によれば、有害物質を含有する排水を導入し、該排水中の微細な懸濁物を凝集剤及びアルカリの添加により凝集すると同時に、ヒドロキシラジカル発生手段によりヒドロキシラジカルを発生して、該排水中の有害物質を分解処理する凝集槽と、上記凝集槽に一体して設けられ、該凝集槽で形成された凝集物をフロック状とする緩速攪拌手段を備えたフロック形成槽とから構成してなるので、被処理水である原水中の懸濁物を凝集させると共に、ヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理することができ、有害物質が除去された凝集物を凝集沈殿除去することができる。
【0047】
[請求項5]の有害物質処理装置の発明によれば、有害物質を含有する排水を導入し、該排水中の微細な懸濁物を凝集剤及びアルカリの添加により凝集する凝集槽と、上記凝集槽に一体して設けられ、ヒドロキシラジカル発生手段によりヒドロキシラジカルを発生して、該排水中の有害物質を分解処理し、且つ該凝集槽で形成された凝集物をフロック状とするフロック形成槽とから構成してなるので、被処理水である原水中の懸濁物を凝集させ、その後ヒドロキシラジカルの存在の下で、該排水中の有害物質を分解処理すると共に凝集物フロック状として有害物質が分解除去された凝集沈殿除去することができる。
【0048】
[請求項6]の発明によれば、請求項4又は5において、上記ヒドロキシラジカル発生手段が過酸化水素水とオゾンとの併用によりヒドロキシラジカルを発生する手段、又はオゾンに紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段、又はオゾンと過酸化水素とを併用し、紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段、又は過酸化水素に紫外線を照射させヒドロキシラジカルを発生する手段のいずれかよりなるので、ヒロドキシラジカルを確実に発生させて有害物質の分解処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる処理システムの概略図である。
【図2】第2の実施の形態にかかる処理システムの概略図である。
【図3】第3の実施の形態にかかる処理システムの概略図である。
【図4】第4の実施の形態にかかる処理システムの概略図である。
【図5】従来技術にかかる処理システムの概略図である。
【符号の説明】
10 有害物質処理装置
11 有害物質を含有する排水(原水)
12 凝集剤
13 オゾン含有ガス
14 凝集槽
15a 緩速攪拌手段
15 フロック形成槽
16 凝集沈殿槽
17 凝集スラッジ
18 処理水
20 有害物質処理装置
24a 急速攪拌手段
24 凝集槽
25 フロック形成槽
30 有害物質処理装置
31 紫外線ランプ
35 フロック形成槽
40 有害物質処理装置
44 凝集槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hazardous substance treatment method and apparatus for treating harmful substances such as organic halogen compounds in landfill leachate and industrial wastewater.
[0002]
[Prior art]
An outline of the basic configuration of the conventional dioxin-containing wastewater treatment is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, in the conventional dioxin-containing wastewater treatment system, a dedicated dioxin decomposition apparatus 02 is installed in front of the coagulation
[0003]
The
Further, depending on the quality of treated water required, sand filtration means, activated carbon adsorption means and the like are appropriately added after the coagulation sedimentation treatment.
[0004]
Here, as the dedicated dioxin decomposing apparatus 02, ozone (O 3 ) is introduced and ultraviolet rays from an ultraviolet lamp are irradiated to generate hydroxy radicals (.OH), and the dioxins are almost completely generated by the hydroxy radicals. A decomposition method using ozone and ultraviolet rays, which makes it harmless, is used.
[0005]
In addition, an ozone hydrogen peroxide combined decomposition method using ozone and hydrogen peroxide in combination (also by OH generation) can be applied.
[0006]
The dedicated dioxin decomposition apparatus 02 is installed on the upstream side of the
That is, simply shifting to the flocculated sludge does not cause the decomposition and detoxification, and further requires a separate detoxification process for the discharged flocculated sludge.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the processing facility as shown in FIG. 5 described above, since the dedicated dioxin decomposition apparatus 02 is separately installed, the facility cost increases and the installation area increases, and the consumption of chemicals and electric power also increases, thereby increasing the processing cost. There is a basic problem that increases.
Therefore, how to incorporate the dioxin decomposition function into another processing apparatus, avoid the installation of a dedicated decomposition apparatus, and how to reduce the processing cost are the basic issues to be solved.
[0008]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a harmful substance processing method and apparatus capable of performing treatment of buried dioxin-containing wastewater in a compact and low cost manner.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention of [Claim 1] of the present invention that solves the above problems introduces wastewater containing dioxins that are harmful substances , aggregates fine suspensions in the wastewater by adding a flocculant , and flocs Jo and result simultaneously, in the presence of hydroxyl radicals, while adding an alkali, characterized by decomposing the harmful substances of the exhaust water.
[0010]
[Claim 2] The invention of [Claim 2] is that, in Claim 1, the generation of hydroxy radicals is a method of generating hydroxy radicals by the combined use of hydrogen peroxide and ozone, or a method of generating ozone by irradiating ozone with ultraviolet rays, or a combination of ozone and hydrogen peroxide, and wherein the more becomes that any method for generating a method, or a peroxide hydrogen hydroxy radical is irradiated with ultraviolet light to generate hydroxyl radicals is irradiated with ultraviolet light.
[0013]
The invention of the hazardous substance processing apparatus of [Claim 3 ] includes a flocculating tank for introducing a waste water containing dioxins which are harmful substances , and aggregating a fine suspension in the waste water by adding a flocculant and an alkali. A floc provided integrally with the coagulation tank, generating hydroxy radicals by hydroxy radical generating means, decomposing the harmful substances in the waste water, and making the aggregate formed in the coagulation tank into a floc form It is comprised from a formation tank, It is characterized by the above-mentioned.
[0014]
[Claim 4 ] The invention of [Claim 4 ] is that, in claim 4 or 5, the hydroxy radical generating means generates hydroxy radicals by using hydrogen peroxide and ozone together, or ozone is irradiated with ultraviolet rays to generate hydroxy radicals. Or a means for generating hydroxyl radicals by irradiating ultraviolet rays with ozone and hydrogen peroxide, or a means for generating hydrogen radicals by irradiating hydrogen peroxide with ultraviolet rays. .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this.
[0016]
In the present invention, the coagulation sedimentation treatment is performed, and at the same time, hardly decomposed products such as dioxins are decomposed.
As a result, the equipment cost and the installation area were reduced, and the processing cost was reduced.
[0017]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the hazardous
According to the above apparatus, harmful substances in the
[0018]
Here, alkali (for example, NaOH, etc.) is added together with the addition of the flocculant, because the pH is lowered by the agglomeration reaction, and this is adjusted and the self-decomposition of ozone by adjusting the pH from neutral to weakly alkaline. This is because toxic substances in the
[0019]
Further, the
[0020]
Further, in the
[0021]
In the present invention, hydrogen peroxide water is added to the coagulation tank 14, and ozone-containing gas is rapidly blown in place of mechanical stirring of the normally used coagulation tank, and the inside of the coagulation tank is stirred by this blowing action. Like to do.
By doing in this way, a hydroxyl radical (* OH) generate | occur | produces in a coagulation tank and a dioxin decomposition reaction advances.
[0022]
Here, the hydroxy radical generating means in the present invention is based on the combined use of hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) and ozone. Examples of the irradiation method include (2) a method of using ozone and hydrogen peroxide in combination and irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet lamp, and (3) a method of irradiating hydrogen peroxide with ultraviolet rays using an ultraviolet lamp.
In the method of irradiating the ozone of (1) with an ultraviolet lamp (for example, a low-pressure mercury lamp:
In the method (2) of using ozone and hydrogen peroxide in combination, the injection amount of hydrogen peroxide is, for example, 10 to 5000 mg / liter, and the injection amount of ozone is, for example, 50 to 5000 mg / liter. Irradiates ultraviolet rays to generate hydroxy radicals.
In the method (3) of irradiating the hydrogen peroxide with an ultraviolet lamp, the amount of hydrogen peroxide injected is 10 to 5000 mg / liter, and the radical is generated by irradiating with the ultraviolet lamp. is there.
[0023]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, as the hydroxyl radical generating means, ozone (O 3 ) is contained in the coagulating
As a combined method of ozone and hydrogen peroxide, for example, the injection amount of hydrogen peroxide may be, for example, 10 to 5000 mg / liter, and the injection amount of ozone may be, for example, 50 to 5000 mg / liter. It is not limited to.
[0024]
H 2 O 2 + H 2 O ← → HO 2 − + H 3 O − (1)
HO 2 − + O 3 → .OH + .O 2 − + O 2 (2)
[0025]
Here, according to the reaction between ozone (O 3 ) and hydrogen peroxide in water, harmful substances can be decomposed by the oxidative decomposition action of the generated strong hydroxyl radical (.OH).
[0026]
The raw water contains a large amount of Fe ions, Cu ions, etc., and the action of these ions can accelerate the decomposition reaction of the hydroxy radical. That is, when the ions are supplied, as shown in the following formulas (3) and (4), “.OH” is greatly generated and the decomposition promoting effect is improved.
[0027]
O 3 + H 2 O + Fe 2+ → OH + OH − + O 2 + Fe 3+ (3)
O 3 + H 2 O + Cu + → OH + OH − + O 2 + Cu 2+ (4)
[0028]
In addition, the reaction between ozone (O 3 ) and ultraviolet (UV) irradiation in water is expressed by the following formula (5). Strong ozone generated by promoting ozone decomposition by irradiating ozone with ultraviolet light. Radicals (.OH) are generated, and harmful substances are decomposed by the oxidative decomposition action of the generated hydroxy radicals (.OH).
[0029]
O 3 + UV → O 2 + O, O + H 2 O → 2.OH (5)
[0030]
Here, as hazardous substances to be decomposed in the present invention, waste water such as hazardous chlorinated aromatic compounds represented by dioxins and PCBs, landfill leachate such as highly condensed aromatic hydrocarbons, industrial wastewater, etc. Toxic substances (or environmental hormone-like substances in
[0031]
Here, the dioxins are a general term for polyhalogenated dibenzo-p-dioxins (PXDDs) and polyhalogenated dibenzofurans (PXDFs) (X represents halogen), and halogen compounds and certain organic compounds. It is said that a trace amount is generated during the combustion of halogen compounds. Depending on the number of halogens, there are monohalides to octahalides, and among these, tetrachlorodibenzo-p-dioxin (T 4 CDD) is known to have the strongest toxicity. Examples of harmful halogenated aromatic compounds include dioxins as well as various organic halogen compounds (for example, aromatic compounds such as phenol and benzene, such as halogenated benzenes, halogenated phenols and halogens). Toluene, etc.), alkyl halide compounds, etc.) are contained and need to be removed. That is, dioxins represent not only chlorinated dioxins but also halogenated dioxins such as brominated dioxins.
PXBs (polyhalogenated biphenyls) are a general term for compounds in which several halogen atoms are added to biphenyl, and there are isomers depending on the number of halogen substitutions and substitution positions, but in the case of PCB (polychlorinated biphenyls) 2,6-dichlorobiphenyl, 2,2'-dichlorobiphenyl, 2,3,5-trichlorobiphenyl, etc. are representative, and are highly toxic. Dioxins may be generated when incinerated. It is known as a thing and needs to be removed.
Note that PXBs naturally include coplanar PXB, which must be removed from the raw water to be discharged as treated water, and can be decomposed according to the present invention.
[0032]
PCBs (polychlorinated biphenyls) are a general term for compounds in which several chlorine atoms are added to biphenyl, and there are isomers depending on the number and position of substitution of chlorine, but 2,6-dichlorobiphenyl, 2,2 '-Dichlorobiphenyl, 2,3,5-trichlorobiphenyl, etc. are typical ones. They are highly toxic and are known to cause dioxins when incinerated. In this case, it must be removed from the raw water and can be decomposed by the present invention.
[0033]
A harmful substance treatment method using such a harmful substance treatment apparatus will be described below with reference to FIG.
[0034]
First, the
[0035]
According to the present invention, there is no need to install a dedicated dioxin decomposition apparatus separately as in the prior art, which increases the equipment cost and the installation area, and reduces the consumption of chemicals such as alkali and power consumption. Processing costs can be significantly reduced.
As a result, it is possible to construct a system that performs processing of dioxin-containing wastewater and the like in a compact and low-cost manner.
[0036]
In the present invention, the dioxin-containing wastewater can be applied to dioxin-containing wastewater in general. Examples of the dioxin-containing wastewater include wastewater generated from incineration systems such as garbage, industrial waste, and sludge, and waste landfill leachate.
[0037]
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the hazardous
According to the above apparatus, hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) and ozone-containing gas are used when flocs are formed in the floc forming tank 25 after the suspension in the
Unlike the first embodiment, ozone introduced into the floc forming tank 25 is introduced so as to give a gentle stirring action for floc formation.
[0038]
According to the system using the harmful
[0039]
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the hazardous
According to the above apparatus, the ozone in the ozone-containing gas 13 and the ultraviolet rays of the ultraviolet (UV)
[0040]
According to the system using the harmful
[0041]
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a schematic view of a fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the harmful
According to the above apparatus, the suspended matter in the raw water is agglomerated and harmful substances in the waste water are present in the presence of hydroxy radicals due to the action of ozone of the ozone-containing gas 13 and ultraviolet rays of the ultraviolet (UV)
[0042]
According to the system using the harmful
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention [Claim 1] of the present invention as described, the same time when introducing wastewater containing toxic substances, aggregated by the addition of the aggregating agent of the exhaust water fine suspension, Since the harmful substances in the wastewater are decomposed in the presence of hydroxy radicals while adding alkali, the harmful substances in the
[0044]
According to the invention of [Claim 2], in Claim 1, the generation of hydroxy radicals is a method of generating hydroxy radicals by the combined use of hydrogen peroxide and ozone, or ozone is irradiated with ultraviolet rays to generate hydroxy radicals. method, or a combination of ozone and hydrogen peroxide, a method for generating hydroxyl radicals by irradiation of ultraviolet rays, or because the more one method of generating peroxide hydrogen hydroxy radical is irradiated with ultraviolet rays, a hydroxyl Radicals can be generated reliably and harmful substances can be decomposed.
[0045]
According to the invention of [Claim 3], at least one selected from environmental hormone-like substances such as dioxins, polychlorinated biphenyls, chlorobenzenes, chlorophenol, chlorotoluene and bisphenol A, which are harmful substances in the water to be treated. It is possible to reliably decompose the suspension and to coagulate and precipitate the suspension.
[0046]
According to the invention of harmful material treatment system of [Claim 4], the same time when introducing wastewater containing toxic substances, aggregated by the addition of flocculants and alkali of the exhaust water fine suspension, hydroxyl radicals An aggregating tank that generates hydroxy radicals by the generating means and decomposes the harmful substances in the waste water, and a slow speed that is provided integrally with the aggregating tank and the aggregate formed in the aggregating tank is flocked Since it is composed of a floc-forming tank equipped with a stirring means, the suspension in the raw water, which is the water to be treated, is aggregated and the harmful substances in the waste water are decomposed in the presence of hydroxy radicals. In addition, the aggregate from which harmful substances have been removed can be removed by aggregation and precipitation.
[0047]
According to the invention of the hazardous substance processing apparatus of [Claim 5], the waste water containing the harmful substance is introduced, and the fine suspension in the waste water is agglomerated by adding a flocculant and an alkali; It provided integrally with the flocculation tank, to generate hydroxyl radicals by a hydroxy radical generating means, harmful substances of the exhaust water and decomposed, flocculation tank to flock to and aggregate formed by agglomerated tank In the presence of hydroxy radicals, the toxic substances in the waste water are decomposed and the flocculated flocs are present in the presence of hydroxy radicals. Can be removed by agglomeration and precipitation.
[0048]
[Claim 6] According to the invention of [Claim 6], in claim 4 or 5, the hydroxy radical generating means is a means for generating a hydroxy radical by using hydrogen peroxide and ozone together, or the ozone is irradiated with ultraviolet rays to generate a hydroxy radical. , Or a means for generating hydroxy radicals by irradiating ultraviolet rays by using ozone and hydrogen peroxide together, or a means for generating hydroxy radicals by irradiating hydrogen peroxide with ultraviolet rays. Deoxy radicals can be reliably generated to decompose harmful substances.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a processing system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of a processing system according to a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram of a processing system according to a third embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram of a processing system according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram of a processing system according to the prior art.
[Explanation of symbols]
10 Toxic
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Claims (4)
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