説明

汚染物質を吸着した粒体の浄化方法及びその装置

【課題】この発明の目的は、粒体に吸着された汚染物質を効率良く除去することができ、粒体の有効利用の促進を図ることができ、粒体を処分する際の管理項目を低減することにある。
【解決手段】この発明は、汚染物質を吸着した粒体の浄化方法及びその装置であって、汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を洗浄液から分離することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は汚染物質を吸着した粒体の浄化方法及びその装置に係り、特に、粒体に吸着された汚染物質を効率良く除去することができ、粒体の有効利用の促進を図ることができ、粒体を処分する際の管理項目を低減することができる汚染物質を吸着した粒体の浄化方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
産業活動においては、人の健康に影響を及ぼす汚染物質を吸着した粒体が発生する場合がある。例えば、石炭火力発電所においては、石炭を燃焼させることにより、多量の石炭灰が発生する。この石炭火力発電所から排出される石炭灰は、微量ではあるが、六価クロムやホウ素等の人の健康に影響を及ぼす物質が含まれていることから、適正な処分を行う必要がある。
【0003】
従来の汚染物質を吸着した石炭灰等の粒体の処理方法には、廃棄処分される石炭灰をセメント、骨材を使用せずに固化させるための方法であって、潜在水硬性を有する石炭灰とカルシウムを多量に含有する混練水とを混練し、型枠に充填して養生させることにより、石炭灰を固化するものがある。
【特許文献1】特開平11−263645号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記特許文献1に開示される汚染物質を吸着した石炭灰等の粒体の処理方法においては、カルシウムを多量に含有する混練水と石炭灰とを混練して固化している。
【0005】
ところが、固化された石炭灰は、汚染物質が除去されていず、含有していることから、有効利用の妨げとなり、処分する際の管理項目が多くなる問題がある。
【0006】
このため、石炭灰の有効利用の促進を図ることができ、石炭灰を処分する際の管理項目を低減することができるように、粒体に吸着された汚染物質を効率良く除去することができる適正な処分方法の実現が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を洗浄液から分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
この発明は、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体と洗浄液を撹拌して、洗浄液に浸漬した粒体から汚染物質を洗浄液に溶出させ、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を洗浄液から分離することにより、粒体に吸着された汚染物質を化学物質を用いることなく効率良く除去して粒体を洗浄することができ、このため、粒体の有効利用の促進を図ることができ、粒体を処分する際の管理項目を低減することができる。また、超音波を使用しない方法に比して、洗浄液の使用量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
この発明は、汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、超音波を照射しながら粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、超音波を照射しながら粒体を洗浄液から分離することにより、粒体に吸着された汚染物質を化学物質を用いることなく効率良く除去して粒体を洗浄することができるものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【0010】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図1〜図4は、この発明の実施例を示すものである。図2・図3において、2は浄化装置である。浄化装置2は、汚染物質を吸着した粒体、例えば、石炭灰を浄化するものであり、洗浄液を貯留する洗浄槽4と、粒体を収納取出可能な収納槽6と、粒体を撹拌する撹拌具8とを備えている。
【0011】
前記洗浄槽4は、円板形状の底壁10とこの底壁10の周縁に立設した周壁12とにより、上方に開口14を有する無蓋有底短円筒形状に形成される。洗浄槽4は、周壁12上方に洗浄液の給水管16を接続して設け、底壁10に洗浄液の排水管18を接続して設けている。給水管16には、温度制御機能を備えた洗浄液供給装置20を接続して設けている。排水管18には、開閉弁22を設け、洗浄液処理装置24に接続して設けている。
【0012】
また、洗浄槽4の底壁10には、洗浄液に超音波を照射する超音波発振子26を取り付けて設けている。超音波発振子26は、超音波発信器28に接続して設け、超音波を発振する。超音波発振子26は、図4に示す如く、底壁10の中心と外周とに配設される。
【0013】
前記収納槽6は、収納部30とこの収納部30に着脱可能な蓋部32とから構成される。収納部30は、円板形状の底壁34とこの底壁34の周縁に立設した周壁36とにより、上方に開口38を有する無蓋有底短円筒形状に形成される。蓋部32は、開口38を閉鎖する円板形状に形成され、中心に貫通孔40を設けている。蓋部32は、進退機構42により収納部30の開口38を開閉可能であるとともに、収納部30の周壁36に接しつつ底壁34に対して押進引退可能に設けられている。
【0014】
収納槽6は、収納部30と蓋部32とにより汚染物質を吸着した粒体を収納取出可能であるとともに、挿抜機構44により収納部30と蓋部32とを洗浄槽4内に挿入抜出可能に設けられている。収納部30と蓋部32とには、粒体の通過を阻止する一方で洗浄液の通過を許容する透孔46・48を夫々形成して設けている。
【0015】
前記撹拌具8は、蓋部32の貫通孔40を貫通して収納部30の中心に配設される撹拌軸50を設け、この撹拌軸50に径方向に突出される複数枚の撹拌翼52を設けている。撹拌軸50は、蓋部32の貫通孔40を貫通して突出された先端に撹拌モータ54を接続して設けている。撹拌具8は、撹拌モータ54により収納槽6内において回転され、洗浄槽4内の洗浄液に浸漬された粒体を撹拌する。
【0016】
前記洗浄液供給装置20と開閉弁22と洗浄液処理装置24と超音波発信器28と進退機構42と挿抜機構44と撹拌モータ54とは、浄化装置2の制御手段56に接続して設けている。制御手段56は、洗浄液供給装置20と開閉弁22と洗浄液処理装置24と超音波発信器28と進退機構42と挿抜機構44と撹拌モータ54とを動作制御し、粒体を洗浄する。
【0017】
即ち、浄化装置2は、洗浄液供給装置20により洗浄槽4内に洗浄液を供給し、進退機構42により収納槽6の蓋部32を開けて収納部30内に汚染物質を吸着した粒体を収納してから蓋部32を閉め、この汚染物質を吸着した粒体を収納した収納槽6を挿抜機構44により洗浄槽4内に上方から挿入して汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、超音波発振子26により洗浄液に超音波を照射しつつ撹拌具8により粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、超音波発振子26により洗浄液に超音波を照射しつつ進退機構42により蓋部32を押進して粒体から洗浄水を脱水しながら挿抜機構44により収納槽6を洗浄槽4から上方に抜出して粒体を洗浄液から分離し、粒体に吸着された汚染物質を除去して粒体を洗浄する。また、浄化装置2は、洗浄槽4から排出される洗浄液を洗浄液処理装置24により処理して無害化する。
【0018】
次に、この実施例の作用を説明する。
【0019】
浄化装置2は、図1に示す如く、粒体の浄化がスタートすると(102)、洗浄液供給装置20により設定温度(例えば、摂氏30度、望ましくは摂氏50度)に設定された洗浄液(蒸留水)を給水管16から洗浄槽4内に供給し(104)、進退機構42により収納槽6の蓋部32を開けて収納部30内に汚染物質を吸着した粒体である石炭灰を収納して蓋部32を閉め(106)、汚染物質を吸着した粒体を収納した収納槽6を挿抜機構44により洗浄槽4内に挿入する(108)。
【0020】
これにより、浄化槽4内の洗浄液は、収納槽6内に透孔46から流入し、汚染物質を吸着した粒体を浸漬する。
【0021】
次いで、超音波発振子26により洗浄液に超音波(例えば、発振周波数38kHz)を照射しつつ撹拌具8により粒体と洗浄液を撹拌して(110)、粒体から汚染物質を洗浄液に溶出させ、超音波の照射及び粒体の撹拌を開始してから設定時間が経過したか否かを判断する(112)。
【0022】
超音波の照射及び粒体の撹拌の開始から設定時間が経過せず、判断(112)がNOの場合は、この判断(112)を繰り返す。超音波の照射及び粒体の撹拌の開始から設定時間が経過して、判断(112)がYESの場合は、撹拌具8による粒体の撹拌を停止し(114)、超音波発振子26により洗浄液に超音波を照射しつつ(116)、進退機構42により蓋部32を押進して粒体から洗浄水を脱水しながら(118)、収納槽6を挿抜機構44により洗浄槽4から抜出して透孔46から収納槽6内に洗浄液が流出させて粒体を洗浄液から分離し(120)、収納槽6から汚染物質が分離された粒体である石炭灰を取出し(122)、エンドにする(124)。
【0023】
なお、洗浄槽4内の洗浄液は、必要に応じて排水管18により排出し、洗浄液処理装置24により無害化処理する。
【0024】
このように、この浄化装置2により洗浄方法は、汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を洗浄液から分離することにより、粒体に吸着された汚染物質を化学物質を用いることなく効率良く除去して粒体を洗浄することができる。
【0025】
このため、この浄化装置2により洗浄方法は、粒体の有効利用の促進を図ることができ、粒体を処分する際の管理項目を低減することができ、超音波を使用しない方法に比して洗浄液の使用量わ低減することができる。また、この浄化装置2による洗浄方法は、細孔などを有する形状の複雑な粒体を洗浄することができ、洗浄の均一化が容易であり、自動化・省力化が容易であり、短時間の洗浄が可能であり、比較的粒径の大きい汚れからサブミクロンの小さい汚れまで、広範な粒径の汚染物質の除去が可能である。
【0026】
なお、この実施例においては、収納槽6を洗浄槽4から抜出して粒体を洗浄液から分離したが、開閉弁22を開けて排出管18から洗浄槽4の洗浄液を排出することにより、粒体を洗浄液から分離することもできる。排出された洗浄液は、洗浄液処理装置24で汚染物質を分離することにより、再度の洗浄に利用することができる。
【0027】
また、この実施例においては、洗浄槽4の底壁10の中心と外周とに配設された超音波発振子26の発振周波数を38kHzとしたが、外周に配設された超音波発振子26の発振周波数を中心に配設された超音波発振子26の発振周波数38kHzよりも大とすることができるとともに、外周に配設された超音波発振子26の発振周波数を中心に配設された超音波発振子26の発振周波数38kHzよりも小とすることができ、粒体に吸着された汚染物質をさらに効率良く除去して粒体を洗浄することができる。
【0028】
さらに、この実施例においては、収納槽6を構成する収納部30と蓋部32とに透孔46・48を夫々形成して設けているが、収納部30と蓋部32とを粒体の通過を阻止する一方で洗浄液の通過を許容する透孔を設けた多孔板により形成することもできる。
【0029】
図5は、変形例を示すものである。この浄化装置2は、洗浄槽4に対して収納槽6の無蓋有底短円筒形状に形成される収納部30を横置きにして水平な回転軸58により回転可能に設け、収納槽6の蓋部32の貫通孔40に回転軸58を貫通させて収納部30に対して接離可能に支持して設け、回転軸58を回転モータ60に接続して設け、この回転モータ60を制御手段56に接続して設けたものである。
【0030】
この浄化装置2は、洗浄液供給装置20により洗浄槽4内に洗浄液を供給し、進退機構42により収納槽6の蓋部32を開けて収納部30内に汚染物質を吸着した粒体を収納してから蓋部32を閉め、この汚染物質を吸着した粒体を収納した収納槽6を挿抜機構44により洗浄槽4内に上方から挿入して汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、超音波発振子26により洗浄液に超音波を照射しつつ回転軸58により収納槽6を回転させて収納槽6内の粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、超音波発振子26により洗浄液に超音波を照射しつつ進退機構42により蓋部32を押進して粒体から洗浄水を脱水しながら挿抜機構44により収納槽6を洗浄槽4から上方に抜出して粒体を洗浄液から分離し、粒体に吸着された汚染物質を除去して粒体を洗浄する。また、浄化装置2は、洗浄槽4から排出される洗浄液を洗浄液処理装置24により処理して無害化する。
【0031】
これにより、この浄化装置2は、粒体に吸着された汚染物質を化学物質を用いることなく効率良く除去して粒体を洗浄することができるため、粒体の有効利用の促進を図ることができ、粒体を処分する際の管理項目を低減することができる。
【0032】
また、この浄化装置2は、洗浄槽4に対して収納槽6を水平な回転軸58によって回転可能に設けていることにより、収納槽6を回転させることによって粒体を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させることができるため、撹拌具8を不要にすることができる。また、この浄化装置2は、水平な回転軸58により回転する収納槽6の下方部分だけが洗浄液に浸漬されるように、収納槽6が挿入される洗浄槽4の形状を有蓋無底四角箱筒形状に形成することができるため、洗浄槽4を小型化して設置面積を小さくすることができ、洗浄液の使用量を低減することができる。
【0033】
なお、この浄化装置2は、収納槽6を水平な回転軸58によって回転可能に設けていることにより、回転される収納槽6内に遠心力により広がって粒体を収納槽6の周壁36に押し付ける押付け機構(図示せず)を設けることにより、遠心力を利用して粒体を洗浄液から分離することができる。
【産業上の利用可能性】
【0034】
この発明は、染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、超音波を照射しながら粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、超音波を照射しながら粒体を洗浄液から分離することにより、粒体に吸着された汚染物質を効率良く除去して粒体を洗浄することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】実施例を示す浄化装置の分解斜視図である。
【図2】浄化装置の断面図である。
【図3】浄化装置の洗浄槽の底面図である。
【図4】浄化装置による浄化のフローチャートである。
【図5】変形例を示す浄化装置の断面図である。
【符号の説明】
【0036】
2 浄化装置
4 洗浄槽
6 収納槽
8 撹拌具
16 注入管
18 排出管
20 洗浄液供給装置
22 開閉弁
24 洗浄液処理装置
26 超音波発振子
28 超音波発信器
30 収納部
32 蓋部
44 挿抜機構
46 透孔
48 透孔
50 撹拌軸
52 撹拌翼
54 撹拌モータ
56 制御手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
汚染物質を吸着した粒体を洗浄液に浸漬し、次いで、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体と洗浄液を撹拌して汚染物質を洗浄液に溶出させ、しかる後に、洗浄液に超音波を照射しつつ粒体を洗浄液から分離することを特徴とする汚染物質を吸着した粒体の浄化方法。
【請求項2】
洗浄液を貯留する洗浄槽を設け、この洗浄槽の底壁に前記洗浄液に超音波を照射する超音波発振子を取り付けて設け、前記洗浄槽内に挿入抜出可能であるとともに汚染物質を吸着した粒体を収納取出可能な収納槽を設け、この収納槽には前記粒体の通過を阻止する一方で前記洗浄液の通過を許容する透孔を設け、前記収納槽内において回転されて前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された前記粒体を撹拌する撹拌具を設けたことを特徴とする汚染物質を吸着した粒体の浄化装置。

【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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【公開番号】特開2006−43494(P2006−43494A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−223920(P2004−223920)
【出願日】平成16年7月30日(2004.7.30)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 2004年7月8日 社団法人地盤工学会主催の「第39回 地盤工学研究発表会」において文書をもって発表
【出願人】(391047190)岡三リビック株式会社 (20)
【出願人】(504293333)
【出願人】(504293241)
【Fターム(参考)】