廃液処理装置
【課題】本発明は、加熱時に消費されるエネルギーを低減することが可能な廃液処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】廃液処理装置１００Ａは、水及び有機物を含む廃液２１ａを処理し、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管１１と、内管１１に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、内管１１に空気を供給する空気供給部３０を有し、内管１１の外面には、コイル状の管に酸化カルシウムが充填されている熱交換型反応器１５が接合されている。
【解決手段】廃液処理装置１００Ａは、水及び有機物を含む廃液２１ａを処理し、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管１１と、内管１１に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、内管１１に空気を供給する空気供給部３０を有し、内管１１の外面には、コイル状の管に酸化カルシウムが充填されている熱交換型反応器１５が接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃液を処理する方法としては、焼却処理、生物処理等の方法が知られている。しかしながら、焼却処理は、前処理の脱水や固形分凝集において、エネルギーや薬品が必要となり、不完全燃焼によりダイオキシン類が発生するという問題があった。また、生物処理は、処理時間が長く、処理後に発生する活性汚泥が新たな廃棄物となるという問題があった。
【０００３】
そこで、亜臨界水、過熱水蒸気、超臨界水等の熱水中で廃液を処理する方法が知られている。
【０００４】
特許文献１には、電力用トランスやコンデンサなどの電力機器に含まれるＰＣＢを無害化処理するＰＣＢ処理方法が開示されている。このＰＣＢ処理方法は、電力用トランス或いはコンデンサなどの電力機器の構成材を分割破砕する工程と、分割破砕した破砕片からＰＣＢに汚染された紙、木或いは樹脂などの有機廃棄物を他の構成材から分離して取り出す工程と、取り出した有機廃棄物を水熱分解処理または超臨界水酸化処理する工程を含む。
【０００５】
しかしながら、有機廃棄物を処理する際に加熱する必要があるため、多くのエネルギーが消費されるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、加熱時に消費されるエネルギーを低減することが可能な廃液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる反応器と、前記反応器に前記廃液を供給する手段と、前記反応器に酸化剤を供給する手段を有し、前記反応器は、気体と可逆的に反応することが可能な物質を含む熱交換型反応器と接触していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の廃液処理装置において、前記熱交換型反応器は、前記物質が充填されているコイル状又は円環状の中空構造体であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる内管及び外管からなる二重管構造を有する反応器と、前記内管に前記廃液を供給する手段と、前記内管に酸化剤を供給する手段を有し、前記内管と前記外管の間は、気体と可逆的に反応することが可能な物質が充填されている熱交換型反応器であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記気体は、水蒸気であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の廃液処理装置において、前記物質は、酸化カルシウムであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記酸化剤は、酸素又は過酸化水素であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記反応器は、酸化触媒を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の廃液処理装置において、前記酸化触媒は、二酸化マンガンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱時に消費されるエネルギーを低減することが可能な廃液処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の廃液処理装置の第一の実施形態を示す図である。
【図２】図１の熱交換型反応器を示す断面図である。
【図３】図１の廃液処理装置の変形例を示す図である。
【図４】図３の廃液処理装置の変形例を示す図である。
【図５】本発明の廃液処理装置の第二の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
【００１８】
図１に、本発明の廃液処理装置の第一の実施形態を示す。水及び有機物を含む廃液２１ａを処理する廃液処理装置１００Ａは、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管（反応器）１１及び外管１２からなる二重管構造を有する反応部１０Ａと、内管１１に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、外管１２に空気を供給する空気供給部３０と、内管１１から排出された生成物と熱交換する熱交換部４０と、内管１１から排出された生成物を気液分離する気液分離部５０を有する。内管１１の廃液２１ａが供給される側の端面には、外管１２に供給された空気を内管１１に導入する貫通孔１１ａが形成されている。また、内管１１の廃液２１ａが供給される側と反対側の端部の近傍に、酸化触媒として、二酸化マンガン１３が充填されている。
【００１９】
また、内管１１の外面には、コイル状のヒーター１４が設置されている。このとき、内管１１の内部の温度は、温度センサＴで検出され、所定の温度になるようにヒーター１４が制御される。
【００２０】
さらに、内管１１の外面には、コイル状の管１５ａに酸化カルシウム１５ｂが充填されている熱交換型反応器１５（図２参照）が接合されている。このとき、熱交換型反応器１５の一端は、開閉弁１６Ａを介して、水１７ａが充填されている蒸発凝縮器１７と接続されており、蒸発凝縮器１７には、水１７ａの温度を調節する熱交換コイル１７ｂが設置されている。なお、水１７ａを加熱する場合は、熱交換コイル１７ｂをヒーターとして用いることができる。一方、熱交換型反応器１５の他端は、開閉弁１６Ｂを介して、真空ポンプ１８と接続されている。また、蒸発凝縮器１７及び真空ポンプ１８は、開閉弁１６Ｃを介して、接続されている。
【００２１】
このとき、開閉弁１６Ａを開いた状態で、必要に応じて、熱交換コイル１７ｂを用いて、水１７ａを加熱して水蒸気を発生させると、酸化カルシウム１５ｂと反応して水酸化カルシウムが生成し、放熱される。このため、内管１１を加熱することができる。この場合、水蒸気の移動を促進するために、開閉弁１６Ａを開く前に、開閉弁１６Ｂ及び／又は１６Ｃを開いた状態で、真空ポンプ１８により、熱交換型反応器１５及び／又は蒸発凝縮器１７を脱気することが好ましい。
【００２２】
一方、有機物を酸化させることにより発生した熱により、水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが加熱されると、水蒸気が発生し、蓄熱される。このとき、開閉弁１６Ａを開くと、発生した水蒸気が蒸発凝縮器１７で凝縮する。一方、開閉弁１６Ｂを開くと、発生した水蒸気が真空ポンプ１８により外部に排出される。この場合、蒸発凝縮器１７は、蒸発器として機能し、蒸発凝縮器１７に適宜水１７ａを補充する必要がある。
【００２３】
なお、廃液２１ａを処理している間、開閉弁１６Ａを開いた状態で、熱交換器を用いて、蒸発凝縮器１７の水１７ａの温度を一定に制御すると、内管１１の温度変化を抑制することができる。
【００２４】
廃液供給部２０は、廃液２１ａが貯蔵されているタンク２１と、タンク２１から内管１１に廃液２１ａを連続供給するポンプ２２と、開閉弁２３を有する。このとき、タンク２１には、攪拌羽根２１ｂが設置されており、廃液２１ａを攪拌することができる。また、内管１１に供給される廃液２１ａの圧力は、圧力センサＰ１で検出され、所定の圧力になるようにポンプ２２が制御される。
【００２５】
空気供給部３０は、廃液が供給される圧力以上に空気を圧縮して外管１２に連続供給するコンプレッサー３１と、開閉弁３２を有する。このとき、外管１２に供給される空気の圧力は、圧力センサＰ２で検出され、所定の圧力になるようにコンプレッサー３１が制御される。
【００２６】
以上のようにして、内管１１では、廃液供給部２０から供給された廃液２１ａと、空気供給部３０から外管１２を経由して導入された空気が混合される。このとき、空気は、外管１２を経由して導入されるため、予熱される。次に、熱交換型反応器１５における放熱により、廃液２１ａに含まれる水が亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化されると共に、廃液２１ａに含まれる有機物が酸化されて低分子化される。このとき、必要に応じて、ヒーター１４を用いて、内管１１を加熱してもよい。さらに、低分子化された有機物は、二酸化マンガン１３の触媒作用により完全酸化される。
【００２７】
このとき、廃液２１ａの処理を開始した後は、有機物の酸化により発熱するため、ヒーター１４による加熱又は熱交換型反応器１５における放熱は、基本的に不要となる。
【００２８】
熱交換部４０は、二重管構造を有する向流型熱交換方式の熱交換器４１と、水４２ａが貯蔵されているタンク４２、タンク４２から熱交換器４１に水４２ａを供給するポンプ４３を有する。このとき、熱交換器４１に供給された水４２ａと、内管１１から排出された生成物の間で熱交換することにより、水蒸気が発生する。
【００２９】
気液分離部５０は、熱交換器４１から排出された生成物を大気圧まで減圧する背圧弁５１と、減圧された生成物を気液分離する気液分離器５２を有する。このとき、気液分離器５２は、減圧された生成物を、無機酸等を僅かに含む水と、二酸化炭素ガス、窒素ガス等を含む気体に分離し、無機酸等を僅かに含む水が回収される。無機酸等を僅かに含む水は、水質基準を確認した後、工業用水として再利用される。
【００３０】
なお、二酸化マンガン１３の代わりに、ＰｔＯ、ＰｄＯ、Ａｇ２Ｏ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｈＯ２、ＲｕＯ２、ＰｔＯ２、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ａｕ等を用いてもよい。
【００３１】
また、外管１２に空気を供給する空気供給部３０の代わりに、外管１２にオゾンを供給するオゾン供給部や外管１２に過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給部を用いてもよい。
【００３２】
さらに、酸化カルシウム１５ｂの代わりに、硫酸カルシウム、酸化マグネシウム等の水蒸気と可逆的に反応することが可能な物質を用いてもよい。
【００３３】
また、水１７ａの代わりに、アンモニア、メタノール等を用いてもよい。
【００３４】
水１７ａの代わりに、アンモニアを用いる場合、アンモニアと可逆的に反応することが可能な物質としては、特に限定されないが、塩化カルシウム、塩化ニッケル等が挙げられる。
【００３５】
水１７ａの代わりに、メタノールを用いる場合、メタノールと可逆的に反応することが可能な物質としては、特に限定されないが、臭化リチウム、塩化カルシウム等が挙げられる。
【００３６】
さらに、内管１１の内面に、熱交換型反応器１５が接合されていてもよい。
【００３７】
図３に、廃液処理装置１００Ａの変形例を示す。廃液処理装置１００Ａ'は、反応部１０Ａの代わりに、円環状の管１５ａ'に酸化カルシウム（不図示）が充填されている熱交換型反応器１５'が、内管１１の外面に接合されており、熱交換型反応器１５'の外面にコイル状のヒーター１４が設置されている反応部１０Ａ'を用いる以外は、廃液処理装置１００Ａと同一の構成である。
【００３８】
なお、ヒーター１４は、内管１１と熱交換型反応器１５'の間に設置されていてもよい。
【００３９】
図４に、廃液処理装置１００Ａ'の変形例を示す。廃液処理装置１００Ａ"は、反応部１０Ａ'の代わりに、外管１２を省略して、内管（反応器）１１からなる一重管構造を有する反応部１０Ａ"を用い、内管１１に空気を供給する以外は、廃液処理装置１００Ａ'と同一の構成である。
【００４０】
図５に、本発明の廃液処理装置の第二の実施形態を示す。なお、図５において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。水及び有機物を含む廃液２１ａを処理する廃液処理装置１００Ｂは、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管１１'及び外管１２からなる二重管構造を有する反応器１０Ｂと、内管１１'に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、外管１２に空気を供給する空気供給部３０と、内管１１'から排出された生成物と熱交換する熱交換部４０と、内管１１'から排出された生成物を気液分離する気液分離部５０を有する。内管１１'の廃液２１ａが供給される側の端面には、外管１２に導入された空気及び水蒸気を内管１１'に導入する貫通孔１１ａが形成されている。また、内管１１'の廃液２１ａが供給される側と反対側の端部の近傍に二酸化マンガン１３が充填されている。
【００４１】
また、内管１１'の外面には、コイル状のヒーター１４が設置されている。このとき、内管１１'の内部の温度は、温度センサＴで検出され、所定の温度になるようにヒーター１４が制御される。
【００４２】
さらに、内管１１'と外管１２の間には、酸化カルシウム（不図示）が充填されており、熱交換型反応器を構成している。このとき、酸化カルシウムは、メッシュ１２ａにより保持されている。また、外管１２は、開閉弁１６Ａを介して、水１７ａが充填されている蒸発器１７'と接続されており、蒸発器１７'には、水１７ａの温度を調節する熱交換コイル１７ｂが設置されている。なお、水１７ａを加熱する場合は、熱交換コイル１７ｂをヒーターとして用いることができる。
【００４３】
このとき、開閉弁１６Ａを開いた状態で、必要に応じて、熱交換コイル１７ｂを用いて、水１７ａを加熱して水蒸気を発生させると、酸化カルシウムと反応して水酸化カルシウムが生成することにより熱が発生し、放熱される。このため、内管１１を加熱することができる。
【００４４】
一方、有機物を酸化させることにより発生した熱により、水蒸気と酸化カルシウムが反応することにより生成した水酸化カルシウムが加熱されて、水蒸気が発生し、蓄熱される。このとき、発生した水蒸気は、内管１１に導入された後、生成物と共に、内管１１から排出され、気液分離部５０で気液分離される。この場合は、蒸発器１７'に水１７ａを適宜補充する必要がある。
【００４５】
以上のようにして、内管１１'では、廃液供給部２０から供給された廃液２１ａと、空気導入部３０から外管１２を経由して導入された空気が混合される。このとき、空気は、外管１２を経由して導入されるため、予熱される。次に、内管１１'と外管１２の間における放熱により、廃液２１ａに含まれる水が亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化されると共に、廃液２１ａに含まれる有機物が酸化されて低分子化される。このとき、必要に応じて、ヒーター１４を用いて、内管１１'を加熱してもよい。さらに、低分子化された有機物は、二酸化マンガン１３の触媒作用により完全酸化される。
【００４６】
このとき、廃液２１ａの処理を開始した後は、有機物の酸化により発熱するため、ヒーター１４による加熱又は内管１１'と外管１２の間における放熱は、基本的に不要となる。
【００４７】
なお、蒸発器１７'の代わりに、空気供給部３０と同様の水蒸気供給部を設置して外管１２に水蒸気を供給してもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例に基づいて、具体的に説明する。
【００４９】
［実施例１］
図１の廃液処理装置１００Ａを用いて、８質量％メタノール水溶液を処理した。
【００５０】
まず、開閉弁１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃを閉じた状態で、真空ポンプ１８を作動させた後、開閉弁１６Ｂを開き、熱交換型反応器１５内の圧力を１Ｐａ以下にして、開閉弁１６Ｂを閉じた。次に、開閉弁１６Ｃを開いて、脱気した後、開閉弁１６Ｃを閉じ、真空ポンプ１８を停止させた。さらに、開閉弁１６Ａを開いて、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給し、酸化カルシウム１５ｂと水蒸気を反応させ、内管１１内の温度を３３０℃にした。この際、蒸発凝縮器１７に水１７ａと熱交換する熱交換器を設置して、水１７ａの温度を１５℃に制御した。
【００５１】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、ポンプ２２を用いて、８質量％メタノール水溶液を１０ＭＰａで内管１１に供給すると共に、コンプレッサー３１を用いて、空気を１０．５ＭＰａで外管１２に供給した。このとき、８質量％メタノール水溶液の内管１１における滞留時間を１分間とした。また、内管１１に充填する二酸化マンガン１３を５ｇとした。
【００５２】
次に、内管１１から排出された生成物は、熱交換器４１において、ポンプを用いて供給された水４２ａにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却された生成物は、背圧弁５１により減圧された後、気液分離器５２により液体成分と気体成分に分離された。
【００５３】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、８質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５４】
［実施例２］
８質量％メタノール水溶液の代わりに、２質量％メタノール水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、処理した。
【００５５】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、２質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５６】
［実施例３］
８質量％メタノール水溶液の代わりに、５質量％メタノール水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、処理した。
【００５７】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、５質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５８】
［実施例４］
蒸発器１７'の代わりに、空気供給部３０と同様の水蒸気供給部を設置して外管１２に水蒸気を供給した以外は、図５の廃液処理装置１００Ｂと同一の構成の廃液処理装置を用いて、８質量％メタノール水溶液を処理した。
【００５９】
水蒸気供給部の開閉弁を開き、コンプレッサーを用いて、水蒸気を０．０５ＭＰａで外管１２に供給し、酸化カルシウムと水蒸気を反応させ、内管１１'内の温度を４５０℃にした後、開閉弁を閉じた。
【００６０】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、ポンプ２２を用いて、８質量％メタノール水溶液を１０ＭＰａで内管１１'に供給すると共に、コンプレッサー３１を用いて、空気を１０．５ＭＰａで外管１２に供給した。このとき、８質量％メタノール水溶液の内管１１'における滞留時間を１分間とした。また、内管１１'に充填する二酸化マンガン１３を５ｇとした。
【００６１】
次に、内管１１'から排出された生成物は、熱交換器４１において、ポンプを用いて供給された水４２ａにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却された生成物は、背圧弁５１により減圧された後、気液分離器５２により液体成分と気体成分に分離された。
【００６２】
同様の処理を２時間サイクルで５回実施した。
【００６３】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、５回の処理のいずれにおいても、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、コンプレッサーを用いて、外管１２に水蒸気を供給することにより、８質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、コンプレッサーを用いて、外管１２に供給された水蒸気と酸化カルシウムが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【符号の説明】
【００６４】
１００Ａ、１００Ａ'、１００Ａ"、１００Ｂ 廃液処理装置
１０Ａ、１０Ａ'、１０Ａ"、１０Ｂ 反応部
１１ 内管（反応器）
１１' 内管
１１ａ 貫通孔
１２ 外管
１２ａ メッシュ
１３ 二酸化マンガン
１４ ヒーター
１５、１５' 熱交換型反応器
１５ａ、１５ａ' 管
１５ｂ 酸化カルシウム
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 開閉弁
１７ 蒸発凝縮器
１７' 蒸発器
１７ａ 水
１７ｂ 熱交換コイル
１８ 真空ポンプ
２０ 廃液供給部
２１ タンク
２１ａ 廃液
２１ｂ 撹拌羽根
２２ ポンプ
２３ 開閉弁
３０ 空気供給部
３１ コンプレッサー
３２ 開閉弁
４０ 熱交換部
４１ 熱交換器
４２ タンク
４２ａ 水
４３ ポンプ
５０ 気液分離部
５１ 背圧弁
５２ 気液分離器
Ｔ 温度センサ
Ｐ１、Ｐ２ 圧力センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２００２−１４３８２５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃液を処理する方法としては、焼却処理、生物処理等の方法が知られている。しかしながら、焼却処理は、前処理の脱水や固形分凝集において、エネルギーや薬品が必要となり、不完全燃焼によりダイオキシン類が発生するという問題があった。また、生物処理は、処理時間が長く、処理後に発生する活性汚泥が新たな廃棄物となるという問題があった。
【０００３】
そこで、亜臨界水、過熱水蒸気、超臨界水等の熱水中で廃液を処理する方法が知られている。
【０００４】
特許文献１には、電力用トランスやコンデンサなどの電力機器に含まれるＰＣＢを無害化処理するＰＣＢ処理方法が開示されている。このＰＣＢ処理方法は、電力用トランス或いはコンデンサなどの電力機器の構成材を分割破砕する工程と、分割破砕した破砕片からＰＣＢに汚染された紙、木或いは樹脂などの有機廃棄物を他の構成材から分離して取り出す工程と、取り出した有機廃棄物を水熱分解処理または超臨界水酸化処理する工程を含む。
【０００５】
しかしながら、有機廃棄物を処理する際に加熱する必要があるため、多くのエネルギーが消費されるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、加熱時に消費されるエネルギーを低減することが可能な廃液処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる反応器と、前記反応器に前記廃液を供給する手段と、前記反応器に酸化剤を供給する手段を有し、前記反応器は、気体と可逆的に反応することが可能な物質を含む熱交換型反応器と接触していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の廃液処理装置において、前記熱交換型反応器は、前記物質が充填されているコイル状又は円環状の中空構造体であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる内管及び外管からなる二重管構造を有する反応器と、前記内管に前記廃液を供給する手段と、前記内管に酸化剤を供給する手段を有し、前記内管と前記外管の間は、気体と可逆的に反応することが可能な物質が充填されている熱交換型反応器であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記気体は、水蒸気であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の廃液処理装置において、前記物質は、酸化カルシウムであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記酸化剤は、酸素又は過酸化水素であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の廃液処理装置において、前記反応器は、酸化触媒を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の廃液処理装置において、前記酸化触媒は、二酸化マンガンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱時に消費されるエネルギーを低減することが可能な廃液処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の廃液処理装置の第一の実施形態を示す図である。
【図２】図１の熱交換型反応器を示す断面図である。
【図３】図１の廃液処理装置の変形例を示す図である。
【図４】図３の廃液処理装置の変形例を示す図である。
【図５】本発明の廃液処理装置の第二の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
【００１８】
図１に、本発明の廃液処理装置の第一の実施形態を示す。水及び有機物を含む廃液２１ａを処理する廃液処理装置１００Ａは、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管（反応器）１１及び外管１２からなる二重管構造を有する反応部１０Ａと、内管１１に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、外管１２に空気を供給する空気供給部３０と、内管１１から排出された生成物と熱交換する熱交換部４０と、内管１１から排出された生成物を気液分離する気液分離部５０を有する。内管１１の廃液２１ａが供給される側の端面には、外管１２に供給された空気を内管１１に導入する貫通孔１１ａが形成されている。また、内管１１の廃液２１ａが供給される側と反対側の端部の近傍に、酸化触媒として、二酸化マンガン１３が充填されている。
【００１９】
また、内管１１の外面には、コイル状のヒーター１４が設置されている。このとき、内管１１の内部の温度は、温度センサＴで検出され、所定の温度になるようにヒーター１４が制御される。
【００２０】
さらに、内管１１の外面には、コイル状の管１５ａに酸化カルシウム１５ｂが充填されている熱交換型反応器１５（図２参照）が接合されている。このとき、熱交換型反応器１５の一端は、開閉弁１６Ａを介して、水１７ａが充填されている蒸発凝縮器１７と接続されており、蒸発凝縮器１７には、水１７ａの温度を調節する熱交換コイル１７ｂが設置されている。なお、水１７ａを加熱する場合は、熱交換コイル１７ｂをヒーターとして用いることができる。一方、熱交換型反応器１５の他端は、開閉弁１６Ｂを介して、真空ポンプ１８と接続されている。また、蒸発凝縮器１７及び真空ポンプ１８は、開閉弁１６Ｃを介して、接続されている。
【００２１】
このとき、開閉弁１６Ａを開いた状態で、必要に応じて、熱交換コイル１７ｂを用いて、水１７ａを加熱して水蒸気を発生させると、酸化カルシウム１５ｂと反応して水酸化カルシウムが生成し、放熱される。このため、内管１１を加熱することができる。この場合、水蒸気の移動を促進するために、開閉弁１６Ａを開く前に、開閉弁１６Ｂ及び／又は１６Ｃを開いた状態で、真空ポンプ１８により、熱交換型反応器１５及び／又は蒸発凝縮器１７を脱気することが好ましい。
【００２２】
一方、有機物を酸化させることにより発生した熱により、水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが加熱されると、水蒸気が発生し、蓄熱される。このとき、開閉弁１６Ａを開くと、発生した水蒸気が蒸発凝縮器１７で凝縮する。一方、開閉弁１６Ｂを開くと、発生した水蒸気が真空ポンプ１８により外部に排出される。この場合、蒸発凝縮器１７は、蒸発器として機能し、蒸発凝縮器１７に適宜水１７ａを補充する必要がある。
【００２３】
なお、廃液２１ａを処理している間、開閉弁１６Ａを開いた状態で、熱交換器を用いて、蒸発凝縮器１７の水１７ａの温度を一定に制御すると、内管１１の温度変化を抑制することができる。
【００２４】
廃液供給部２０は、廃液２１ａが貯蔵されているタンク２１と、タンク２１から内管１１に廃液２１ａを連続供給するポンプ２２と、開閉弁２３を有する。このとき、タンク２１には、攪拌羽根２１ｂが設置されており、廃液２１ａを攪拌することができる。また、内管１１に供給される廃液２１ａの圧力は、圧力センサＰ１で検出され、所定の圧力になるようにポンプ２２が制御される。
【００２５】
空気供給部３０は、廃液が供給される圧力以上に空気を圧縮して外管１２に連続供給するコンプレッサー３１と、開閉弁３２を有する。このとき、外管１２に供給される空気の圧力は、圧力センサＰ２で検出され、所定の圧力になるようにコンプレッサー３１が制御される。
【００２６】
以上のようにして、内管１１では、廃液供給部２０から供給された廃液２１ａと、空気供給部３０から外管１２を経由して導入された空気が混合される。このとき、空気は、外管１２を経由して導入されるため、予熱される。次に、熱交換型反応器１５における放熱により、廃液２１ａに含まれる水が亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化されると共に、廃液２１ａに含まれる有機物が酸化されて低分子化される。このとき、必要に応じて、ヒーター１４を用いて、内管１１を加熱してもよい。さらに、低分子化された有機物は、二酸化マンガン１３の触媒作用により完全酸化される。
【００２７】
このとき、廃液２１ａの処理を開始した後は、有機物の酸化により発熱するため、ヒーター１４による加熱又は熱交換型反応器１５における放熱は、基本的に不要となる。
【００２８】
熱交換部４０は、二重管構造を有する向流型熱交換方式の熱交換器４１と、水４２ａが貯蔵されているタンク４２、タンク４２から熱交換器４１に水４２ａを供給するポンプ４３を有する。このとき、熱交換器４１に供給された水４２ａと、内管１１から排出された生成物の間で熱交換することにより、水蒸気が発生する。
【００２９】
気液分離部５０は、熱交換器４１から排出された生成物を大気圧まで減圧する背圧弁５１と、減圧された生成物を気液分離する気液分離器５２を有する。このとき、気液分離器５２は、減圧された生成物を、無機酸等を僅かに含む水と、二酸化炭素ガス、窒素ガス等を含む気体に分離し、無機酸等を僅かに含む水が回収される。無機酸等を僅かに含む水は、水質基準を確認した後、工業用水として再利用される。
【００３０】
なお、二酸化マンガン１３の代わりに、ＰｔＯ、ＰｄＯ、Ａｇ２Ｏ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｈＯ２、ＲｕＯ２、ＰｔＯ２、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ａｕ等を用いてもよい。
【００３１】
また、外管１２に空気を供給する空気供給部３０の代わりに、外管１２にオゾンを供給するオゾン供給部や外管１２に過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給部を用いてもよい。
【００３２】
さらに、酸化カルシウム１５ｂの代わりに、硫酸カルシウム、酸化マグネシウム等の水蒸気と可逆的に反応することが可能な物質を用いてもよい。
【００３３】
また、水１７ａの代わりに、アンモニア、メタノール等を用いてもよい。
【００３４】
水１７ａの代わりに、アンモニアを用いる場合、アンモニアと可逆的に反応することが可能な物質としては、特に限定されないが、塩化カルシウム、塩化ニッケル等が挙げられる。
【００３５】
水１７ａの代わりに、メタノールを用いる場合、メタノールと可逆的に反応することが可能な物質としては、特に限定されないが、臭化リチウム、塩化カルシウム等が挙げられる。
【００３６】
さらに、内管１１の内面に、熱交換型反応器１５が接合されていてもよい。
【００３７】
図３に、廃液処理装置１００Ａの変形例を示す。廃液処理装置１００Ａ'は、反応部１０Ａの代わりに、円環状の管１５ａ'に酸化カルシウム（不図示）が充填されている熱交換型反応器１５'が、内管１１の外面に接合されており、熱交換型反応器１５'の外面にコイル状のヒーター１４が設置されている反応部１０Ａ'を用いる以外は、廃液処理装置１００Ａと同一の構成である。
【００３８】
なお、ヒーター１４は、内管１１と熱交換型反応器１５'の間に設置されていてもよい。
【００３９】
図４に、廃液処理装置１００Ａ'の変形例を示す。廃液処理装置１００Ａ"は、反応部１０Ａ'の代わりに、外管１２を省略して、内管（反応器）１１からなる一重管構造を有する反応部１０Ａ"を用い、内管１１に空気を供給する以外は、廃液処理装置１００Ａ'と同一の構成である。
【００４０】
図５に、本発明の廃液処理装置の第二の実施形態を示す。なお、図５において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。水及び有機物を含む廃液２１ａを処理する廃液処理装置１００Ｂは、水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、有機物を酸化させる内管１１'及び外管１２からなる二重管構造を有する反応器１０Ｂと、内管１１'に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、外管１２に空気を供給する空気供給部３０と、内管１１'から排出された生成物と熱交換する熱交換部４０と、内管１１'から排出された生成物を気液分離する気液分離部５０を有する。内管１１'の廃液２１ａが供給される側の端面には、外管１２に導入された空気及び水蒸気を内管１１'に導入する貫通孔１１ａが形成されている。また、内管１１'の廃液２１ａが供給される側と反対側の端部の近傍に二酸化マンガン１３が充填されている。
【００４１】
また、内管１１'の外面には、コイル状のヒーター１４が設置されている。このとき、内管１１'の内部の温度は、温度センサＴで検出され、所定の温度になるようにヒーター１４が制御される。
【００４２】
さらに、内管１１'と外管１２の間には、酸化カルシウム（不図示）が充填されており、熱交換型反応器を構成している。このとき、酸化カルシウムは、メッシュ１２ａにより保持されている。また、外管１２は、開閉弁１６Ａを介して、水１７ａが充填されている蒸発器１７'と接続されており、蒸発器１７'には、水１７ａの温度を調節する熱交換コイル１７ｂが設置されている。なお、水１７ａを加熱する場合は、熱交換コイル１７ｂをヒーターとして用いることができる。
【００４３】
このとき、開閉弁１６Ａを開いた状態で、必要に応じて、熱交換コイル１７ｂを用いて、水１７ａを加熱して水蒸気を発生させると、酸化カルシウムと反応して水酸化カルシウムが生成することにより熱が発生し、放熱される。このため、内管１１を加熱することができる。
【００４４】
一方、有機物を酸化させることにより発生した熱により、水蒸気と酸化カルシウムが反応することにより生成した水酸化カルシウムが加熱されて、水蒸気が発生し、蓄熱される。このとき、発生した水蒸気は、内管１１に導入された後、生成物と共に、内管１１から排出され、気液分離部５０で気液分離される。この場合は、蒸発器１７'に水１７ａを適宜補充する必要がある。
【００４５】
以上のようにして、内管１１'では、廃液供給部２０から供給された廃液２１ａと、空気導入部３０から外管１２を経由して導入された空気が混合される。このとき、空気は、外管１２を経由して導入されるため、予熱される。次に、内管１１'と外管１２の間における放熱により、廃液２１ａに含まれる水が亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化されると共に、廃液２１ａに含まれる有機物が酸化されて低分子化される。このとき、必要に応じて、ヒーター１４を用いて、内管１１'を加熱してもよい。さらに、低分子化された有機物は、二酸化マンガン１３の触媒作用により完全酸化される。
【００４６】
このとき、廃液２１ａの処理を開始した後は、有機物の酸化により発熱するため、ヒーター１４による加熱又は内管１１'と外管１２の間における放熱は、基本的に不要となる。
【００４７】
なお、蒸発器１７'の代わりに、空気供給部３０と同様の水蒸気供給部を設置して外管１２に水蒸気を供給してもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例に基づいて、具体的に説明する。
【００４９】
［実施例１］
図１の廃液処理装置１００Ａを用いて、８質量％メタノール水溶液を処理した。
【００５０】
まず、開閉弁１６Ａ、１６Ｂ及び１６Ｃを閉じた状態で、真空ポンプ１８を作動させた後、開閉弁１６Ｂを開き、熱交換型反応器１５内の圧力を１Ｐａ以下にして、開閉弁１６Ｂを閉じた。次に、開閉弁１６Ｃを開いて、脱気した後、開閉弁１６Ｃを閉じ、真空ポンプ１８を停止させた。さらに、開閉弁１６Ａを開いて、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給し、酸化カルシウム１５ｂと水蒸気を反応させ、内管１１内の温度を３３０℃にした。この際、蒸発凝縮器１７に水１７ａと熱交換する熱交換器を設置して、水１７ａの温度を１５℃に制御した。
【００５１】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、ポンプ２２を用いて、８質量％メタノール水溶液を１０ＭＰａで内管１１に供給すると共に、コンプレッサー３１を用いて、空気を１０．５ＭＰａで外管１２に供給した。このとき、８質量％メタノール水溶液の内管１１における滞留時間を１分間とした。また、内管１１に充填する二酸化マンガン１３を５ｇとした。
【００５２】
次に、内管１１から排出された生成物は、熱交換器４１において、ポンプを用いて供給された水４２ａにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却された生成物は、背圧弁５１により減圧された後、気液分離器５２により液体成分と気体成分に分離された。
【００５３】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、８質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５４】
［実施例２］
８質量％メタノール水溶液の代わりに、２質量％メタノール水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、処理した。
【００５５】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、２質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５６】
［実施例３］
８質量％メタノール水溶液の代わりに、５質量％メタノール水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、処理した。
【００５７】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に水蒸気を供給することにより、５質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、蒸発凝縮器１７内の水１７ａの水位に変化が無いことが確認された。この結果から、蒸発凝縮器１７から熱交換型反応器１５に供給された水蒸気と酸化カルシウム１５ｂが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解し、蒸発凝縮器１７で水蒸気が凝縮したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【００５８】
［実施例４］
蒸発器１７'の代わりに、空気供給部３０と同様の水蒸気供給部を設置して外管１２に水蒸気を供給した以外は、図５の廃液処理装置１００Ｂと同一の構成の廃液処理装置を用いて、８質量％メタノール水溶液を処理した。
【００５９】
水蒸気供給部の開閉弁を開き、コンプレッサーを用いて、水蒸気を０．０５ＭＰａで外管１２に供給し、酸化カルシウムと水蒸気を反応させ、内管１１'内の温度を４５０℃にした後、開閉弁を閉じた。
【００６０】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、ポンプ２２を用いて、８質量％メタノール水溶液を１０ＭＰａで内管１１'に供給すると共に、コンプレッサー３１を用いて、空気を１０．５ＭＰａで外管１２に供給した。このとき、８質量％メタノール水溶液の内管１１'における滞留時間を１分間とした。また、内管１１'に充填する二酸化マンガン１３を５ｇとした。
【００６１】
次に、内管１１'から排出された生成物は、熱交換器４１において、ポンプを用いて供給された水４２ａにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却された生成物は、背圧弁５１により減圧された後、気液分離器５２により液体成分と気体成分に分離された。
【００６２】
同様の処理を２時間サイクルで５回実施した。
【００６３】
気液分離器５２により分離された液体成分と気体成分を分析したところ、５回の処理のいずれにおいても、ＴＯＣ基準で９９．９９９％の分解率が達成されていること、液体成分が水を含有すること、気体成分が二酸化炭素と水を含有することが確認された。この結果から、コンプレッサーを用いて、外管１２に水蒸気を供給することにより、８質量％メタノール水溶液の処理を開始できることが検証された。また、コンプレッサーを用いて、外管１２に供給された水蒸気と酸化カルシウムが反応することにより生成した水酸化カルシウムが、メタノールの酸化により発生した熱により、酸化カルシウムと水蒸気に分解したことが検証された。なお、熱交換器４１から発生した水蒸気の温度は１７０℃であった。
【符号の説明】
【００６４】
１００Ａ、１００Ａ'、１００Ａ"、１００Ｂ 廃液処理装置
１０Ａ、１０Ａ'、１０Ａ"、１０Ｂ 反応部
１１ 内管（反応器）
１１' 内管
１１ａ 貫通孔
１２ 外管
１２ａ メッシュ
１３ 二酸化マンガン
１４ ヒーター
１５、１５' 熱交換型反応器
１５ａ、１５ａ' 管
１５ｂ 酸化カルシウム
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 開閉弁
１７ 蒸発凝縮器
１７' 蒸発器
１７ａ 水
１７ｂ 熱交換コイル
１８ 真空ポンプ
２０ 廃液供給部
２１ タンク
２１ａ 廃液
２１ｂ 撹拌羽根
２２ ポンプ
２３ 開閉弁
３０ 空気供給部
３１ コンプレッサー
３２ 開閉弁
４０ 熱交換部
４１ 熱交換器
４２ タンク
４２ａ 水
４３ ポンプ
５０ 気液分離部
５１ 背圧弁
５２ 気液分離器
Ｔ 温度センサ
Ｐ１、Ｐ２ 圧力センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２００２−１４３８２５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、
前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる反応器と、前記反応器に前記廃液を供給する手段と、前記反応器に酸化剤を供給する手段を有し、
前記反応器は、気体と可逆的に反応することが可能な物質を含む熱交換型反応器と接触していることを特徴とする廃液処理装置。
【請求項２】
前記熱交換型反応器は、前記物質が充填されているコイル状又は円環状の中空構造体であることを特徴とする請求項１に記載の廃液処理装置。
【請求項３】
水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、
前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる内管及び外管からなる二重管構造を有する反応器と、前記内管に前記廃液を供給する手段と、前記内管に酸化剤を供給する手段を有し、
前記内管と前記外管の間は、気体と可逆的に反応することが可能な物質が充填されている熱交換型反応器であることを特徴とする廃液処理装置。
【請求項４】
前記気体は、水蒸気であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項５】
前記物質は、酸化カルシウムであることを特徴とする請求項４に記載の廃液処理装置。
【請求項６】
前記酸化剤は、酸素又は過酸化水素であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項７】
前記反応器は、酸化触媒を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項８】
前記酸化触媒は、二酸化マンガンであることを特徴とする請求項７に記載の廃液処理装置。
【請求項１】
水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、
前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる反応器と、前記反応器に前記廃液を供給する手段と、前記反応器に酸化剤を供給する手段を有し、
前記反応器は、気体と可逆的に反応することが可能な物質を含む熱交換型反応器と接触していることを特徴とする廃液処理装置。
【請求項２】
前記熱交換型反応器は、前記物質が充填されているコイル状又は円環状の中空構造体であることを特徴とする請求項１に記載の廃液処理装置。
【請求項３】
水及び有機物を含む廃液を処理する廃液処理装置であって、
前記水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させると共に、前記有機物を酸化させる内管及び外管からなる二重管構造を有する反応器と、前記内管に前記廃液を供給する手段と、前記内管に酸化剤を供給する手段を有し、
前記内管と前記外管の間は、気体と可逆的に反応することが可能な物質が充填されている熱交換型反応器であることを特徴とする廃液処理装置。
【請求項４】
前記気体は、水蒸気であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項５】
前記物質は、酸化カルシウムであることを特徴とする請求項４に記載の廃液処理装置。
【請求項６】
前記酸化剤は、酸素又は過酸化水素であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項７】
前記反応器は、酸化触媒を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の廃液処理装置。
【請求項８】
前記酸化触媒は、二酸化マンガンであることを特徴とする請求項７に記載の廃液処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３９６５４（Ｐ２０１２−１３９６５４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８０（Ｐ２０１１−２８０）
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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