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技術 廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラント

出願人 新家龍河合照秀
発明者 新家龍
出願日 2012年2月28日 (8年11ヶ月経過) 出願番号 2012-040841
公開日 2013年9月9日 (7年5ヶ月経過) 公開番号 2013-176408
状態 特許登録済
技術分野 消化剤;有害な化学剤の無害化 微生物、その培養処理 固体廃棄物の処理 回転撹拌具形混合機
主要キーワード 非混合状態 スコップ状 高アルカリ水 加温ヒーター 攪拌軸方向 廃容器 動物性有機物 加水装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

設備コスト運転コストを削減し、安全性の高い処理方法でありながら、多量の米糠を使用することなく、高い処理能力により、取り扱い性及び衛生上に優れたバイオ処理を可能とする廃油有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントを提供する。

解決手段

有害物質を含有した廃油は、攪拌層4で高アルカリ水溶液を用いて脱塩素化された後、乳化剤を添加して水性化し、次いでシュードモナス、ネステレンコニアハロビアコリネバクテリウムアクアチウム、ブレビバチルス・アグリの各細菌を含む完熟有機肥料菌床構成材とするバイオ処理槽6内で微生物分解して無害化する。

概要

背景

PCBやダイオキシンをはじめとする有害物質含有廃油の処理として、従前から焼却処理による方法が提案される。しかし焼却処理方法高温で処理する必要上、その為の設備等のコストが高く、また、不完全燃焼により酸化して猛毒のポリ塩化ジベンゾフラン(PCDF)の発生、爆発等の二次災害の生じるおそれがあった。

このような設備等のコストを削減し、また、不完全燃焼や二次災害のおそれのない有害物質含有廃油の微生物処理法として、従来、有害物質含有廃油の油性を分解し米ぬかと混合し、水分調整をすることで水性化して、微生物による分解を可能にしたバイオ処理方法が開示される(特許文献1参照)。これは有害物質含有廃油の油性を分解し、水性化してバイオ処理する為、安定性が有り、二次災害の危険がないものとされる。

概要

設備コスト運転コストを削減し、安全性の高い処理方法でありながら、多量の米糠を使用することなく、高い処理能力により、取り扱い性及び衛生上に優れたバイオ処理を可能とする廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントを提供する。有害物質を含有した廃油は、攪拌層4で高アルカリ水溶液を用いて脱塩素化された後、乳化剤を添加して水性化し、次いでシュードモナス、ネステレンコニアハロビアコリネバクテリウムアクアチウム、ブレビバチルス・アグリの各細菌を含む完熟有機肥料菌床構成材とするバイオ処理槽6内で微生物分解して無害化する。

目的

本発明では、設備コスト、運転コストを削減し、安全性の高い処理方法でありながら、多量の米糠を使用することなく、高い処理能力により、取り扱い性及び衛生上に優れたバイオ処理を可能とする廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

有害物質を含有した廃油脱塩素剤によって脱塩処理する脱塩工程と、脱塩工程後の廃油を反応促進剤の添加によって水性化する水性化工程と、水性化工程後の廃油を、少なくともシュードモナス(Pseudomonas) 、ネステレンコニアハロビア(Nesterenkonia halobia) 、コリネバクテリウムアクアチウム(Corynebacterium aquatium)、ブレビバチルス・アグリ(Brevibacillus agri)の各細菌を含む完熟有機肥料菌床構成材とするバイオ処理槽内で微生物分解する微生物分解工程とを順に行うことで廃油に含まれる有害物質を分解処理する廃油の有害物質分解処理方法であって、前記微生物分解工程においては、菌床温度を40〜70℃の分解温度範囲内に保つように加温制御する加温制御ステップと、廃油と菌床を混合したものを、微生物処理空間内で撹拌する撹拌ステップとを同時に継続して行うことを特徴とする廃油の有害物質分解処理方法。

請求項2

前記微生物分解工程において、加温制御ステップは、微生物処理空間を構成する処理槽の一部を加温する槽体加温手段と、微生物処理空間自体を加温する空間加温手段との2つの加温手段によって加温する請求項1記載の廃油の有害物質分解処理方法。

請求項3

前記水性化工程において、HLB値が2.0以上異なる2種類の乳化剤と、1種類の界面活性剤とを、非混合状態でそれぞれ脱塩廃油内に注入することで水分散状態とする請求項1又は2に記載の廃油の有害物質分解処理方法。

請求項4

前記水性化工程を行う前の有害物質を含有した廃油が、使用後のコンデンサまたはトランスから抜油して得られたものであって、前記廃油の有害物質分解処理方法の各工程に加えて、廃油を抜油した直後の廃容器解体する解体工程と、解体後の廃容器を超音波洗浄する超音波洗浄工程と、超音波洗浄工程後の洗浄廃液に反応促進剤を添加して水性化処理を行う第二の水性化工程と、その後に微生物分解処理を行う第二の微生物分解処理工程とを行い、抜油した廃油の分解処理と、廃容器に付着していた廃油の有害物質分解処理とを共に行う請求項1ないし3のいずれか記載の廃油の有害物質分解処理方法。

請求項5

有害物質を含有した廃油を貯留する廃油貯留槽(1)と、廃油を脱塩分解する脱塩素剤を貯留する処理液槽(2)と、廃油を乳化処理する第一乳化剤を貯留する第一反促進剤槽(31)と、廃油を第一乳化剤と異なるHLB値にて乳化処理する第二乳化剤を貯留する第二反応促進剤槽(32)と、廃油を油性分解する界面活性剤を貯留する第三反応促進剤槽(33)と、これら各槽にそれぞれ送液管を介して連通され、各槽の各液を撹拌混合する撹拌槽(4)と、撹拌槽(4)から送液管を介して連通され、微生物処理を行うバイオ処理槽(6)とを具備してなる廃油の有害物質分解処理プラントであって、バイオ処理槽(6)は、筒状の処理空間を構成する槽からなり、槽体加温手段として、筒側面のうち槽下部における一部位相範囲の槽体を加温する加温ヒーター(H)を有し、処理空間加温手段として、筒側面のうち槽上部に槽内に吸気口(65)、排気口(66)を有すると共に、吸気口(65)と外部連通して一部位相範囲の槽体内空間を加温する加温ヒーター(H)及び送風ファン(F)を有し、撹拌手段として、槽内に配置された攪拌棒(63)に固定された複数のインペラー(64)を配列設置したことを特徴とする廃油の有害物質分解処理プラント。

技術分野

0001

本発明は、有害物質であるPCB(ポリ塩化ビフェニル)を脱塩素化反応によって分解処理する廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントに関する。

背景技術

0002

PCBやダイオキシンをはじめとする有害物質含有廃油の処理として、従前から焼却処理による方法が提案される。しかし焼却処理方法高温で処理する必要上、その為の設備等のコストが高く、また、不完全燃焼により酸化して猛毒のポリ塩化ジベンゾフラン(PCDF)の発生、爆発等の二次災害の生じるおそれがあった。

0003

このような設備等のコストを削減し、また、不完全燃焼や二次災害のおそれのない有害物質含有廃油の微生物処理法として、従来、有害物質含有廃油の油性を分解し米ぬかと混合し、水分調整をすることで水性化して、微生物による分解を可能にしたバイオ処理方法が開示される(特許文献1参照)。これは有害物質含有廃油の油性を分解し、水性化してバイオ処理する為、安定性が有り、二次災害の危険がないものとされる。

先行技術

0004

特開2008−271992号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記従来のように、菌床として米糠を使用するバイオ処理方法は、分解能が低いために多量の米糠を菌床として構成する必要があった。多量の米糠による菌床は体積や重量がかさむため取り扱いが困難であり、また長時間保管することで菌床内に他の細菌や虫が発生するおそれがあった。

0006

そこで本発明では、設備コスト運転コストを削減し、安全性の高い処理方法でありながら、多量の米糠を使用することなく、高い処理能力により、取り扱い性及び衛生上に優れたバイオ処理を可能とする廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決すべく本発明では下記手段を講じるものとしている。

0008

(1)すなわち本発明の廃油の有害物質分解処理方法は、有害物質を含有した廃油を脱塩素剤によって脱塩処理する脱塩工程と、脱塩工程後の廃油を反応促進剤の添加によって水性化する水性化工程と、水性化工程後の廃油を、少なくともシュードモナス(Pseudomonas) 、ネステレンコニアハロビア(Nesterenkonia halobia) 、コリネバクテリウムアクアチウム(Corynebacterium aquatium)、ブレビバチルス・アグリ(Brevibacillus agri)の各細菌を含む完熟有機肥料を菌床の構成材とするバイオ処理槽内で微生物分解する微生物分解工程とを順に行うことで廃油に含まれる有害物質を分解処理する廃油の有害物質分解処理方法であって、前記微生物分解工程においては、菌床温度を40〜70℃の分解温度範囲内に保つように加温制御する加温制御ステップと、廃油と菌床を混合したものを、微生物処理空間内で撹拌する撹拌ステップとを同時に継続して行うことを特徴とする。

0009

上記微生物分解工程においては、菌床の構成材として、米ぬかを使用せずに上記完熟有機肥料を用いているため、繰り返し水分調整を行う必要がない。このため水分調整槽や水分調整用の加水装置が不要となり、処理装置全体をコンパクトに構成することが出来る。また加温制御及び撹拌しながら上記完熟有機肥料による微生物処理を行うため、微生物処理が効率化され、短時間で多量の微生物処理が可能となる。

0010

(2)上記廃油の有害物質分解処理方法の前記微生物分解工程において、加温制御ステップは、微生物処理空間を構成する処理槽の一部を加温する槽体加温手段と、微生物処理空間自体を加温する空間加温手段との2つの加温手段によって加温することが好ましい。槽体の加熱を通じて菌床の加熱を行う槽体加温手段と共に、微生物処理空間自体を温風加熱する空間加温手段とを併用することで、菌床の部位間の温度差が小さい均等な加温が行われ、菌床温度を分解温度範囲内に確実に保つことが出来る。

0011

(3)上記いずれかの廃油の有害物質分解処理方法の水性化工程においては、HLB値が2.0以上異なる2種類の乳化剤と、1種類の界面活性剤とを、非混合状態でそれぞれ脱塩廃油内に注入することで水分散状態とすることが好ましい。

0012

(4)上記いずれか記載の廃油の有害物質分解処理方法においては、前記水性化工程を行う前の有害物質を含有した廃油が、使用後のコンデンサまたはトランスから抜油して得られたものであって、前記廃油の有害物質分解処理方法の各工程に加えて、廃油を抜油した直後の廃容器解体する解体工程と、解体後の廃容器を超音波洗浄する超音波洗浄工程と、超音波洗浄工程後の洗浄廃液に反応促進剤を添加して水性化処理を行う第二の水性化工程と、その後に微生物分解処理を行う第二の微生物分解処理工程とを行い、抜油した廃油の分解処理と、廃容器に付着していた廃油の有害物質分解処理とを共に行うことが好ましい。

0013

(5)また、本発明の廃油の有害物質分解処理プラントは、有害物質を含有した廃油を貯留する廃油貯留槽1と、廃油を脱塩分解する脱塩素剤を貯留する処理液槽2と、廃油を乳化処理する第一乳化剤を貯留する第一反促進剤槽31と、廃油を第一乳化剤と異なるHLB値にて乳化処理する第二乳化剤を貯留する第二反応促進剤槽32と、廃油を油性分解する界面活性剤を貯留する第三反応促進剤槽33と、これら各槽にそれぞれ送液管を介して連通され、各槽の各液を撹拌混合する撹拌槽4と、撹拌槽4から送液管を介して連通され、微生物処理を行うバイオ処理槽6とを具備してなり、前記いずれか記載の廃油の有害物質分解処理方法を行うプラントであって、以下の特徴を有している。

0014

前記バイオ処理槽6は、筒状の処理空間を構成する槽からなり、
槽体加温手段として、筒側面のうち槽下部における一部位相範囲の槽体を加温する加温ヒーターHを有している。

0015

処理空間加温手段として、筒側面のうち槽上部に槽内に吸気口65、排気口66を有すると共に、吸気口65と外部連通して一部位相範囲の槽体内空間を加温する加温ヒーターH及び送風ファンFを有している。

0016

撹拌手段として、槽内に配置された攪拌棒63に固定された複数のインペラー64を配列設置してなる。

発明の効果

0017

上記解決手段を講じることで、設備コスト、運転コストを削減し、安全性の高い処理方法でありながら、多量の米糠を使用することなく、高い処理能力により、取り扱い性及び衛生上に優れたバイオ処理を可能とする廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントを提供することができた。

図面の簡単な説明

0018

本発明の廃油の有害物質分解処理方法を行う分解処理プラントの概念説明図。
本発明の廃油の有害物質分解処理プラントの配置説明図。
本発明の廃油の有害物質分解処理方法及び分解処理プラントにおけるバイオ処理槽の断面構造説明図。
本発明の廃油の有害物質分解処理方法における廃容器の解体工程及び洗浄工程を示すフロー図。

実施例

0019

以下本発明の廃油の有害物質分解処理方法及びその分解処理プラントについて実施例、実験例と共に詳述する。

0020

本発明の廃油の有害物質分解処理方法は、以下の工程を順に行うことで、廃油に含まれるPCB,ダイオキシンといった難分解性の有害物質を分解処理する。
・有害物質を含有した廃油を脱塩素剤によって脱塩処理する脱塩工程
・脱塩工程後の廃油を反応促進剤の添加によって水性化する水性化工程
・水性化工程後の廃油を、少なくともシュードモナス(Pseudomonas) 、ネステレンコニア・ハロビア(Nesterenkonia halobia) 、コリネバクテリウム・アクアチウム(Corynebacterium aquatium)、ブレビバチルス・アグリ(Brevibacillus agri)の各細菌を含む完熟有機肥料を菌床の構成材とするバイオ処理槽内で微生物分解する微生物分解工程

0021

(脱塩工程)
脱塩工程は、有機塩素化合物塩素分子水素置換することで脱塩素化を行う化学分解工程であり、密閉式の処理液槽2内の強アルカリ水溶液を、廃油貯留槽1から撹拌槽4内に送り込んだ廃油中に添加することで、油体中塩素化合物塩素成分無機塩素化する。脱塩素剤の処理液は具体的には水酸化ナトリウム主剤とする強アルカリ水溶液を用いており、常温反応温度は40℃程度となる。分解後は無機塩素とともにNaCl、NaOHが反応生成される。

0022

(水性化工程)
水性化工程においては、脱塩素化して撹拌槽4内に貯留された廃油内に第一反応促進剤31である第一乳化剤、第二反応促進剤である第二乳化剤を別々に注入することで乳化処理を行う第一、第二乳化ステップと、界面活性剤を第一、第二乳化剤と別々に注入することで油性分解を行う油性分解ステップとを同一槽内で同時に又は順に行う。具体的には、HLB値の異なる第一、第二の2種類の乳化剤と少なくとも1種類の界面活性剤とを、互いに混合しないようにして、それぞれ廃油に対して重量比1%ずつ同時かつ別々に、又は順に注入して攪拌することで、脱塩素化後の廃油を水分散状態とする。

0023

前記油性分解ステップでは、HLB値が2.0以上異なる2種類の乳化剤を第一、第二反応促進剤として互いに混合しない状態のまま、それぞれ廃油に対して重量比1%ずつ同時かつ別々に、又は電磁弁切り替えによって順に注入して油性分解を行う。

0024

具体的には、HLB値が2.0以上異なる2種類の乳化剤として、HLB12.0、粘度29.0MPa・s(50℃)のポリオキシエチレンオレイルエーテルを第一反応促進剤とし、HLB18.5、粘度568.0MPa・s(25℃)のポリオキシエチレンアルキルエーテルを第二反応促進剤とする。また1種類の界面活性剤として、ソルビタントリオレートを主成分とするpH8.8、粘度0.940g/ml(30℃)のソルビタン脂肪酸エステルを第三反応促進剤とする。

0025

これら第一乃至第三の反応促進剤31〜33を、各反応促進剤同士が互いに混合することのないように、攪拌槽4内に1重量%ずつ、計3重量%分注入する。実施例では各反応促進剤槽に連通した電磁弁の切り替えによって、第一反応促進剤31、第二反応促進剤32、第三反応促進剤33の順に注入し攪拌する。この攪拌は、15〜20℃以上の環境下で行うのが、乳化が促進され、攪拌効率を上げることが出来るので好ましい。

0026

(微生物分解工程)
微生物分解工程においては、菌床温度を40〜70℃、好ましくは50〜60℃の分解温度範囲内に保つように加温制御する加温制御ステップと、廃油と菌床を混合したものを、円筒状に仕切られた微生物処理空間内で当該円筒軸周りに撹拌する撹拌ステップとを同時に継続して行う。

0027

微生物分解工程における加温制御ステップは、微生物処理空間を構成する処理槽の一部を加温する槽体加温手段と、微生物処理空間自体を加温する空間加温手段との2つの加温手段によって加温すると共に、槽内に備えた攪拌手段によって槽内を攪拌して槽内の菌床、水性化した廃油からなる処理液、槽内空気を互いに混練する。

0028

(廃容器に付着していた廃油の有害物質分解処理)
また実施例の廃油の有害物質分解処理方法は、前記水性化工程を行う前の有害物質を含有した廃油が、使用後のコンデンサまたはトランスから抜油して得られたものであって、抜油した廃油の分解処理と、廃容器に付着していた廃油の有害物質分解処理とを共に行うものとしている。

0029

具体的には前記廃油の有害物質分解処理方法の各工程に加えて、廃油を抜油した直後の廃容器を解体する解体工程と、解体後の廃容器を超音波洗浄する超音波洗浄工程と、超音波洗浄工程後の洗浄廃液に反応促進剤を添加して水性化処理を行う第二の水性化工程と、その後に微生物分解処理を行う第二の微生物分解処理工程とを行う。

0030

解体工程はオイルパン上でおこない、超音波洗浄工程は第一、第二洗浄槽71、72で行う。

0031

(有害物質分解処理プラント)
上記分解処理方法を実行するため、本発明の有害物質分解処理プラントは、有害物質を含有した廃油を貯留する廃油貯留槽1と、廃油を脱塩分解する脱塩素剤を貯留する処理液槽2と、廃油を乳化処理する第一乳化剤を貯留する第一反応促進剤槽31と、廃油を第一乳化剤と異なるHLB値にて乳化処理する第二乳化剤を貯留する第二反応促進剤槽32と、廃油を油性分解する界面活性剤を貯留する第三反応促進剤槽33と、これら各槽にそれぞれ送液管を介して連通され、各槽の各液を撹拌混合する撹拌槽4と、撹拌槽4から送液管を介して連通され、微生物処理を行うバイオ処理槽6とを具備してなる。

0032

(バイオ処理槽)
バイオ処理槽6は、図3に示すように、横方向軸の円筒状の処理空間を構成する円筒槽からなる。

0033

槽体加温手段としては、横置き筒側面のうち槽下部における一部位相範囲の槽体を加温する加温ヒーターHを有する。

0034

処理空間加温手段としては、横置き筒側面のうち槽上部に槽内に吸気口65、排気口66を有すると共に、吸気口65と外部連通して一部位相範囲の槽体内空間を加温する加温ヒーターH及び送風ファンFを有する。

0035

撹拌手段として、槽内に配置された横方向の攪拌棒63に固定され複数のインペラー64を配列設置してなる。インペラー64としては、先端が攪拌軸方向側に湾曲した複数のナタ刃や、スコップ状の刃などとすることが出来る。

0036

上記廃油の有害物質分解処理プラントは、図2に示す配置構成によって、水性化工程後の廃油を、少なくともシュードモナス(Pseudomonas) 、ネステレンコニア・ハロビア(Nesterenkonia halobia) 、コリネバクテリウム・アクアチウム(Corynebacterium aquatium)、ブレビバチルス・アグリ(Brevibacillus agri)の各細菌を含む完熟有機肥料を菌床の構成材とするバイオ処理槽内で微生物分解する微生物分解工程とを順に行うことで廃油に含まれる廃油の有害物質分解処理を行う。

0037

本発明のバイオ処理槽は、前記各細菌を含む完熟有機肥料を菌床とし、菌床の温度を40〜70℃、好ましくは50〜60℃の範囲内に保つ温度管理手段を具備することを特徴とする。図3に示すように、バイオ処理槽は、横方向軸の円筒状の処理空間を構成する円筒槽からなる。

0038

完熟有機肥料としては、動物性有機物発酵分解させた完熟有機肥料を用いるのが好ましい。

0039

上記本発明の処理方法は、菌床の構成材として、米ぬかを使用せずに完熟有機肥料を用いているため、繰り返し水分調整を行う必要がない。このため水分調整槽や水分調整用の加水装置が不要となり、処理装置全体をコンパクトに構成することが出来る。また加温制御及び撹拌しながら完熟有機肥料による微生物処理を行うため、微生物処理が効率化され、短時間で多量の微生物処理が可能となる。

0040

また槽体の加熱を通じて菌床の加熱を行う槽体加温手段と共に、微生物処理空間自体を温風加熱する空間加温手段とを併用することで、菌床の部位間の温度差が小さい均等な加温が行われ、菌床温度を分解温度範囲内に確実に保つことが出来る。

0041

1廃油貯留槽
2処理液槽
3反応促進剤槽
31 第一反応促進剤槽
32 第二反応促進剤槽
33 第三反応促進剤槽
4攪拌槽
6バイオ処理槽
63攪拌棒
64インペラー
65吸気口
66排気口
F送風ファン
H 加熱ヒーター

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