(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された処理液中のハロゲン化有機化合物を高温高圧環境下で分解する反応器を備えた水熱酸化分解装置において、
前記反応器が、前段反応器と後段反応器とを備えてなり、
前記前段反応器内の前記処理液を前記後段反応器の内部に供給する配管を設け、
前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該処理液を当該反応器の複数箇所から供給できるように当該反応器に複数連結されている
ことを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該反応器の内部の内壁面に沿って当該処理液を供給できるように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、供給した当該処理液を当該反応器の内部の中心で衝突させるように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、前記反応器の軸心線を中心にして線対称に位置するように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記後段反応器で処理された前記処理液が内部において流通する螺旋状の配管からなる二次反応器を設けたことを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記ハロゲン化有機化合物が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等の塩素化有機化合物であることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスやコンデンサ等の電気機器類の絶縁油に使用されているＰＣＢ含有油等のようなハロゲン化有機化合物を分解処理する水熱酸化分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビフェニル（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｂｉｐｈｅｎｙｌ：ＰＣＢ−ビフェニルの塩素化異性体の総称）は、強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。ＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体や環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販の製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、ＰＣＢは、異性体間の物理的性質や化学的性質、生体内安定性や環境動体等が多様であるため、化学分析や環境汚染の様式が複雑化しているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高いばかりか、半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持ち、また、水や生物など環境中に広く残留することが判明している。このため、ＰＣＢは、体内で極めて安定しやすく、体内に蓄積されて慢性中毒（皮膚障害、肝臓障害等）を引き起してしまうだけでなく、発癌性、生殖・発生毒性が認められている。
【０００４】
このようなＰＣＢは、従来からトランスやコンデンサなどの絶縁油として広く使用されてきた経緯がある。このため、ＰＣＢを使用したトランスやコンデンサなどの絶縁油を高温高圧環境下で水熱酸化分解させる水熱酸化分解装置により、当該ＰＣＢを二酸化炭素や水や塩化ナトリウム等にまで分解して無害化処理するようにしている（例えば特開平１１−２５３７９６号公報、特開２０００−１２６５８８号公報他参照）。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述したような水熱酸化分解装置において、ＰＣＢは、分解中間物（クロロフェノール、クロロベンゼン、ベンゼン等）を経てから二酸化炭素や水や塩化ナトリウム等に分解されている。しかしながら、分解中間物は、ＰＣＢよりも分子量が小さいため、ＰＣＢよりも先に反応器内から送出されやすく、反応器内での滞留時間がＰＣＢに比べて短くなりやすいことから、最終段階にまで完全に分解されずに排出されてしまう虞がある。このため、反応器の高さを高くして前記各液を混合した処理液の滞留時間を十分に確保するようにしているものの、非常に大きくなってしまっていた。
【０００６】
このようなことから、本発明は、反応器の大きさを抑制しながらも、ＰＣＢやダイオキシン類等のようなハロゲン化有機化合物を完全に分解して無害化処理することができる水熱酸化分解装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による水熱酸化分解装置は、供給された処理液中のハロゲン化有機化合物を高温高圧環境下で分解する反応器を備えた水熱酸化分解装置において、前記反応器が、前段反応器と後段反応器とを備えてなり、前記前段反応器内の前記処理液を前記後段反応器の内部に供給する配管を設け、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該処理液を当該反応器の複数箇所から供給できるように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目の発明において、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該反応器の内部の内壁面に沿って当該処理液を供給できるように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目の発明において、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、供給した当該処理液を当該反応器の内部の中心で衝突させるように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、前記反応器の軸心線を中心にして線対称に位置するように当該反応器に複数連結されていることを特徴とする。
【００１２】
第五番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記後段反応器で処理された前記処理液が内部において流通する螺旋状の配管からなる二次反応器を設けたことを特徴とする。
【００１３】
第六番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記ハロゲン化有機化合物が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等の塩素化有機化合物であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による水熱酸化分解装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
［第一番目の実施の形態］
本発明による水熱酸化分解装置の第一番目の実施の形態を図１〜４を用いて説明する。図１は、分解装置の概略構成図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢線視図、図３は、図１の  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線断面矢線視図、図４は、ＰＣＢ無害化処理設備の全体概略構成図である。
【００１６】
図１に示すように、油（又は有機溶剤）、ＰＣＢ、ＮａＯＨ、水の各液１２３ａ〜１２３ｄをそれぞれ貯蔵する各タンク１３５ａ〜１３５ｄは、これら各液１２３ａ〜１２３ｄを加圧して送給する各加圧ポンプ１２４ａ〜１２４ｄにそれぞれ連結している。油１２３ａを送給する加圧ポンプ１２４ａは、配管１３６ａを介して混合器１３７に連結している。ＰＣＢ１２３ｂを送給する加圧ポンプ１２４ｂは、配管１３６ｂを介して前記配管１３６ａの途中に連結している。つまり、ＰＣＢ１２３ｂは、配管１３６ａで油１２３ａと一緒になって混合器１３７へ送給されるようになっているのである。
【００１７】
水１２３ｄを送給する加圧ポンプ１２４ｄは、配管１３６ｄを介して前記混合器１３７に連結している。配管１３６ｄの途中には、予備加熱（約３００℃程度）する予熱器１２５が設けられている。ＮａＯＨ液１２３ｃを送給する加圧ポンプ１２４ｃは、前記配管１３６ｄの前記加圧ポンプ１２４ｄと前記予熱器１２５との間に連結している。つまり、ＮａＯＨ液１２３ｃは、配管１３６ｄで水１２３ｄと一緒になって予熱器１２５で予熱されてから混合器１３７へ送給されるようになっているのである。
【００１８】
前記混合器１３７には、分岐する配管１４０ａと配管１４０ｂとが配管１４０を介して接続している。図１，２に示すように、配管１４０ａは、混合器１３７で混合された処理液１２３を円筒型をなす前段反応器１２１の内壁面に沿って送給できるように当該反応器１２１の側面の下方寄りに連結されている。また、配管１４０ｂは、前記前段反応器１２１の軸心線を中心に前記配管１４０ａに対して線対称に位置して前段反応器１２１の内壁面に沿って供給できるように当該反応器１２１の側面の下方寄りに連結されている。
【００１９】
つまり、混合器１３７で混合された処理液１２３は、その約半分が、配管１４０ａから前段反応器１２１の内部に内壁面に沿って供給され、残りの略半分が、前記配管１４０ａからの供給方向に対して当該反応器１２１の軸心線を中心とした線対称となる方向で配管１４０ｂから前段反応器１２１の内部に内壁面に沿って供給されるようになっているのである。このため、前段反応器１２１の内部に供給された処理液１２３は、当該反応器１２１内を効率よく旋回しながら下方から上方へ向けて流通するようになる。
【００２０】
前段反応器１２１の上部には、分岐する配管１４１ａと配管１４１ｂとが配管配管１４１を介して接続している。図１，３に示すように、配管１４１ａは、前段反応器１２１からの処理液１２３を円筒型をなす後段反応器１２２の内壁面に沿って送給できるように当該反応器１２２の側面の下方寄りに連結されている。また、配管１４１ｂは、前記後段反応器１２２の軸心線を中心に前記配管１４１ａに対して線対称に位置して後段反応器１２２の内壁面に沿って供給できるように当該反応器１２２の側面の下方寄りに連結されている。
【００２１】
つまり、前段反応器１２１からの処理液１２３は、その約半分が、配管１４１ａから後段反応器１２２の内部に内壁面に沿って供給され、残りの略半分が、前記配管１４１ａからの供給方向に対して当該反応器１２２の軸心線を中心とした線対称となる方向で配管１４１ｂから後段反応器１２２の内部に内壁面に沿って供給されるようになっているのである。このため、後段反応器１２２の内部に供給された処理液１２３は、当該反応器１２２内を効率よく旋回しながら下方から上方へ向けて流通するようになる。
【００２２】
また、図１に示すように、酸化剤である酸素１２３ｅを貯蔵するタンク１３５ｅは、当該酸素１２３ｅを高圧で送給する高圧酸素供給設備１３８へ連結している。高圧酸素供給設備１３８には、分岐する配管１３９ａと配管１３９ｂとが配管１３９を介して接続している。配管１３９ａは、前段反応器１２１の下部に連結されている。配管１３９ｂは、後段反応器１２２の下部に連結されている。
【００２３】
前記後段反応器１２２の上部は、配管１４２を介して冷却器１２７に連結している。冷却器１２７は、減圧弁１２８を介して気液分離器１２９に連結している。気液分離器１２９の気体送出口は、活性炭槽１３０を介して煙突１３２に連結している。気液分離器１２９の液体送出口は、放出タンク１３４に連結している。
【００２４】
このような水熱酸化分解装置１２０を使用したＰＣＢの分解処理方法を次に説明する。
【００２５】
各加圧ポンプ１２４ａ〜１２４ｄを作動して、各タンク１３５ａ〜１３５ｄ内の各液１２３ａ〜１２３ｄを配管１３６ａ〜１３６ｄ及び混合器１３７に送給し、混合された処理液１２３は、配管１４０を介して、その略半分が配管１４０ａから前段反応器１２１の下方内部に当該前段反応器１２１の内壁面に沿うようにして供給され、残りの略半分が配管１４０ｂから前段反応器１２１の下方内部に当該前段反応器１２１の内壁面に沿うようにして供給されることにより、当該前段反応器１２１の内部を螺旋状に旋回しながら上方へ流れるように当該前段反応器１２１の内部へ供給されると共に、高圧酸素供給設備１３８により酸素１２３ｅを配管１３９を介して配管１３９ａから前段反応器１２１の内部に送給された酸素１２３ｅが、前記処理液１２３の旋回流により当該処理液１２３とまんべんなく混合されながら当該処理液１２３と共に前段反応器１２１内を螺旋状に旋回しながら上昇し、亜臨界状態（約３７０〜４００℃、約２７ＭＰａ）での反応により、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、無害化処理（ＮａＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解）される。
【００２６】
ここで、油１２３ａを入れるのは、特に高濃度のＰＣＢの分解反応促進のためと、分解装置１２０の起動時において反応温度を最適温度まで昇温させるためである。
【００２７】
このようにして前段反応器１２１内を上昇した前記処理液１２３は、当該反応器１２１の上部から当該反応器１２１よりも径サイズの小さい配管１４１内に流入することにより、流動および各種物質濃度分布が均一化された後、その略半分が配管１４１ａから後段反応器１２２の下方内部に当該後段反応器１２２の内壁面に沿うようにして供給され、残りの略半分が配管１４１ｂから後段反応器１２２の下方内部に当該後段反応器１２２の内壁面に沿うようにして供給されることにより、当該後段反応器１２２の内部を螺旋状に旋回しながら上方へ流れるように当該後段反応器１２２の内部へ供給されると共に、高圧酸素供給設備１３８により酸素１２３ｅを配管１３９を介して配管１３９ｂから後段反応器１２２の内部に送給された酸素１２３ｅが、前記処理液１２３の旋回流により当該処理液１２３とまんべんなく混合されながら当該処理液１２３と共に後段反応器１２１内を螺旋状に旋回しながら上昇し、亜臨界状態（約３７０〜４００℃、約２７ＭＰａ）での反応により、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、無害化処理（ＮａＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解）される。
【００２８】
このようにして後段反応器１２２内を上昇した前記処理液１２３は、配管１４２を介して冷却器１２７で冷却（約１００℃程度）され、減圧弁１２８で常圧にまで減圧された後、気液分離器１２９で排ガス１３１（ＣＯ２、水蒸気等）と廃水１３３（水、ＮａＣｌ等）とに分離され、後処理された後に排出される。
【００２９】
つまり、本実施の形態による水熱酸化分解装置１２０においては、前記処理液１２３を前段反応器１２１内に螺旋状に旋回させながら供給すると共に、前段反応器１２１から配管１４１に一旦流入させて当該処理液１２３の流動および各種物質濃度分布を均一化させた後に、当該処理液１２３を後段反応器１２２内に螺旋状に旋回させながら供給するようにしたのである。このようにした理由は以下の通りである。
【００３０】
反応器内において、ＰＣＢは、上述したようにしてＮａＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解処理されるが、ＰＣＢよりも分子量の小さい分解中間物（クロロフェノール、クロロベンゼン、ベンゼン等）は、ＰＣＢよりも先に反応器内から送出されやすく、反応器内での滞留時間がＰＣＢに比べて短くなりやすいため、最終段階にまで完全に分解されずに排出されてしまう虞がある。このため、反応器の高さを高くして前記処理液の滞留時間を十分に確保する必要があるものの、非常に大きくなってしまう。
【００３１】
そこで、前記反応器１２１，１２２内で前記処理液１２３を螺旋状に旋回させながら流通させることにより、当該反応器１２１，１２２内での当該処理液１２３の滞留時間を長くしながら混合効率を高めると共に、前段反応器１２１と後段反応器１２２とに別けて当該反応器１２１，１２２間を配管１４１で連結し、前記処理液１２３を前段反応器１２１から一旦絞り込んで後段反応器１２２に送給することにより、前記処理液１２３の流動および各種物質濃度分布を均一化させて、ＰＣＢよりも分子量の小さい分解中間物（クロロフェノール、クロロベンゼン、ベンゼン等）の先行流出を抑制するようにしたのである。これにより、前記反応器１２１，１２２のサイズが小さくても前記処理液の滞留時間を十分に確保することができる。
【００３２】
よって、前記反応器１２１，１２２は、その合計高さが従来の単塔の反応器の高さよりも小さくても、ＰＣＢを完全無害化処理することができる。
【００３３】
したがって、本実施の形態によれば、前記反応器１２１，１２２の大きさを抑制しながらも、ＰＣＢを完全に分解して無害化処理することができる。
【００３４】
このような水熱酸化分解装置１２０を例えばＰＣＢ無害化処理設備に適用した場合について次に説明する。
【００３５】
図４に示すように、ＰＣＢ無害化処理システムは、有害物質であるＰＣＢが付着又は含有又は保存されている被処理物を無害化する有害物質処理システムであって、被処理物１００１である有害物質（  例えばＰＣＢ）１００２  を保存する容器１００３から有害物質１００２を分離する分離手段１００４と、被処理物１００１を構成する構成材１００１ａ，ｂ，…を解体する解体手段１００５のいずれか一方又は両方を有する前処理手段１００６と、前処理手段１００６において処理された被処理物を構成する構成材であるコア１００１ａをコイル１００１ｂと鉄心１００１ｃとに分離するコア分離手段１００７と、分離されたコイル１００１ｂを銅線１００１ｄと紙・木１００１ｅとに分離するコイル分離手段１００８と、上記コア分離手段１００８で分離された鉄心１００１ｃと解体手段１００５で分離された金属製の容器  （容器本体及び蓋等）１００３  とコイル分離手段１００８で分離された銅線１００１ｄとを洗浄液１０１０で洗浄する洗浄手段１０１１と、洗浄後の洗浄廃液１０１２及び前処理手段で分離した有害物質１００２のいずれか一方又は両方を分解処理する水熱酸化分解装置である有害物質分解処理手段１０１３とを、具備してなるものである。
【００３６】
ここで、上記有害物質としては、ＰＣＢの他、例えば、ダイオキシン類、塩化ビニルシート、有害廃棄塗料、廃棄燃料、有害薬品、廃棄樹脂、未処理爆薬等を挙げることができるが、環境汚染に起因する塩素化有機化合物等のようなハロゲン化有機化合物であればこれらに限定されるものではない。
【００３７】
また、上記被処理物としては、例えば、絶縁油としてＰＣＢを用いているトランスやコンデンサ、有害物質である塗料等を保存している保存容器を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
また、蛍光灯用の安定器においても従来はＰＣＢが用いられていたので無害化処理する必要があり、この場合には、容量が小さいので前処理することなく、分離手段１００９に直接投入することで無害化処理することができる。
【００３９】
また、上記有害物質が液体等の場合には、有害物質分解処理手段１０１３に直接投入することで無害化処理がなされ、その保管した容器は構成材の無害化処理により、処理することができる。なお、有害物質処理手段１０１３の構成は、図１に示した水熱酸化分解装置１２０の構成と同様であるので、その説明は省略する。
【００４０】
［第二番目の実施の形態］
本発明による水熱酸化分解装置の第二番目の実施の形態を図５〜７を用いて説明する。図５は、分解装置の概略構成図、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面矢線視図、図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面矢線視図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施の形態の説明と重複する説明を省略する。
【００４１】
図５に示すように、前記混合器１３７には、分岐する配管２４０ａと配管２４０ｂとが配管２４０を介して接続している。図５，６に示すように、配管２４０ａは、混合器１３７で混合された処理液１２３を前段反応器１２１の軸心（中心）と交差する方向へ送給できるように当該反応器１２１の側面の下方寄りに連結されている。また、配管２４０ｂは、前記前段反応器１２１の軸心線を中心に前記配管１４０ａに対して線対称に位置して前段反応器１２１の軸心（中心）と交差する方向へ供給できるように当該反応器１２１の側面の下方寄りに連結されている。
【００４２】
つまり、混合器１３７で混合された処理液１２３は、その約半分が、配管２４０ａから前段反応器１２１の内部の中心へ向かって供給され、残りの略半分が、前記配管２４０ａからの供給方向に対して当該反応器１２１の軸心線を中心とした線対称となる方向で配管２４０ｂから前段反応器１２１の内部の中心へ向かって供給されるようになっているのである。このため、前段反応器１２１の内部に供給された処理液１２３は、当該反応器１２１内の中心（軸心）位置で衝突して乱流を生じながら下方から上方へ向けて流通するようになる。
【００４３】
前段反応器１２１の上部には、分岐する配管２４１ａと配管２４１ｂとが配管配管２４１を介して接続している。図１，３に示すように、配管２４１ａは、前段反応器１２１からの処理液１２３を後段反応器１２２の軸心（中心）と交差する方向へ送給できるように当該反応器１２２の側面の下方寄りに連結されている。また、配管２４１ｂは、前記後段反応器１２２の軸心線を中心に前記配管２４１ａに対して線対称に位置して後段反応器１２２の軸心（中心）と交差する方向へ供給できるように当該反応器１２２の側面の下方寄りに連結されている。
【００４４】
つまり、前段反応器１２１からの処理液１２３は、その約半分が、配管２４１ａから後段反応器１２１の内部の中心へ向かって供給され、残りの略半分が、前記配管２４１ａからの供給分に対して当該反応器１２２の軸心線を中心とした線対称となる方向で配管２４１ｂから後段反応器１２２の内部の中心へ向かって供給されるようになっているのである。このため、後段反応器１２２の内部に供給された処理液１２３は、当該反応器１２２内の中心（軸心）位置で衝突して乱流を生じながら下方から上方へ向けて流通するようになる。
【００４５】
また、後段反応器１２２と冷却器１２７との間の配管１４２部分には、螺旋状に形成された配管からなる二次反応器１２６が設けられている。
【００４６】
このような水熱酸化分解装置２２０において、混合器１３７で混合された処理液１２３は、配管２４０を介して、その略半分が配管２４０ａから前段反応器１２１の下方内部に当該前段反応器１２１の中心へ向かって供給され、残りの略半分が配管２４０ｂから前段反応器１２１の下方内部に当該前段反応器１２１の中心へ向かって供給されることにより、当該前段反応器１２１の内部の中心（軸心）部分で衝突して乱流を生じながら上方へ流れ、高圧酸素供給設備１３８により酸素１２３ｅを配管１３９を介して配管１３９ａから前段反応器１２１の内部に送給された酸素１２３ｅとまんべんなく混合されるようになるので、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、亜臨界状態（約３７０〜４００℃、約２７ＭＰａ）での反応により、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、無害化処理（ＮａＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解）される。
【００４７】
また、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、前段反応器１２１の上部から配管２４１内に流入した前記処理液１２３は、流速が一旦低減されてさらに混合された後、その略半分が配管２４１ａから後段反応器１２２の下方内部に当該後段反応器１２２の中心へ向かって供給され、残りの略半分が配管２４１ｂから後段反応器１２２の下方内部に当該後段反応器１２２の中心へ向かって供給されることにより、当該後段反応器１２２の内部の中心（軸心）部分で衝突して乱流を生じながら上方へ流れ、高圧酸素供給設備１３８により酸素１２３ｅを配管１３９を介して配管１３９ｂから後段反応器１２２の内部に送給された酸素１２３ｅとまんべんなく混合されるようになるので、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、亜臨界状態（約３７０〜４００℃、約２７ＭＰａ）での反応により、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、無害化処理（ＮａＣｌ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等に分解）される。
【００４８】
後段反応器１２２内を上昇した前記処理液１２３は、配管１４２を介して二次反応器１２６内を流通した後、冷却器１２７で冷却（約１００℃程度）され、減圧弁１２８で常圧にまで減圧された後、気液分離器１２９で排ガス１３１（ＣＯ２、水蒸気等）と廃水１３３（水、ＮａＣｌ等）とに分離され、後処理された後に排出される。
【００４９】
つまり、本実施の形態による水熱酸化分解装置２２０においては、前記処理液１２３を前段反応器１２１内の中心部分で衝突させて混合を促進させると共に、前段反応器１２１から配管２４１に一旦流入させて当該処理液１２３の流動および各種物質濃度分布を均一化させた後に、当該処理液１２３を後段反応器１２２内の中心部分で衝突させて混合を促進させ、さらに二次反応器１２６で処理液１２３の流速を再度遅くしながら処理するようにしたのである。
【００５０】
よって、前記処理液１２３を前記反応器１２１，１２２内の中心部分で衝突させて混合促進させることにより、当該反応器１２１，１２２内での当該処理液１２３の混合効率を高めると共に、前段反応器１２１と後段反応器１２２とに別けて当該反応器１２１，１２２間を配管２４１で連結し、前記処理液１２３を前段反応器１２１から一旦絞り込んで後段反応器１２２に送給することにより、前記処理液１２３の流動および各種物質濃度分布を均一化して、ＰＣＢよりも分子量の小さい分解中間物（クロロフェノール、クロロベンゼン、ベンゼン等）の先行流出を抑制し、さらに、配管を螺旋状に巻いた二次反応器１２６内を流通させることにより、前記処理液１２３の流速を遅くしてＰＣＢよりも分子量の小さい分解中間物（クロロフェノール、クロロベンゼン、ベンゼン等）の滞留時間を十分に確保するようにしたのである。
【００５１】
したがって、本実施の形態によれば、前述した第一番目の実施の形態と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、前述した第一番目の実施の形態の場合よりも前記反応器１２１，１２２の大きさをさらに小さくすることができる。
【００５２】
［他の実施の形態］
なお、前述した第一，二番目の実施の形態では、前段反応器１２１および後段反応器１２２の両者共に処理液１２３を二方向から供給するようにしたが、処理液１２３中のＰＣＢ濃度等の各種条件によっては、前段反応器１２１および後段反応器１２２のいずれか一方のみ二方向から処理液１２３を供給するようにしてもよい。
【００５３】
また、前述した第一，二番目の実施の形態では、前記反応器１２１，１２２内に処理液１２３を二方向から供給するようにしたが、当該処理液１２３を三方向以上から供給するようにしてもよい。
【００５４】
また、前述した第一，二番目の実施の形態では、前段反応器１２１および後段反応器１２２の両者共に酸素１２３ｅを供給するようにしたが、処理液１２３中のＰＣＢ濃度等の各種条件によっては前段反応器１２１のみに酸素１２３ｅを供給するようにしてもよい。
【００５５】
また、前記反応器１２１，１２２内への前記処理液１２３の供給方向は、水平方向はもちろんのこと、前記反応器１２１，１２２の内の上方や下方へ向かう方向（水平方向と交差する方向）へ処理液１２３を供給することも可能である。
【００５６】
また、前述した第一番目の実施の形態において、後段反応器１２２の後流側に二次反応器１２６を設けることも可能である一方、前述した第二番目の実施の形態において、後段反応器１２２の後流側の二次反応器１２６を省略することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
第一番目の発明による水熱酸化分解装置は、供給された処理液中のハロゲン化有機化合物を高温高圧環境下で分解する反応器を備えた水熱酸化分解装置において、前記反応器が、前段反応器と後段反応器とを備えてなり、前記前段反応器内の前記処理液を前記後段反応器の内部に供給する配管を設け、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該処理液を当該反応器の複数箇所から供給できるように当該反応器に複数連結されていることから、処理液を前段反応器から一旦絞り込んで後段反応器に送給することができるので、処理液の流動および各種物質濃度分布を均一化して、分解中間物の先行流出を抑制することができる。このため、前段反応器および後段反応器は、そのサイズが小さくても処理液の滞留時間を十分に確保することができ、その合計高さが従来の単塔の反応器の高さよりも小さくても、ハロゲン化有機化合物を完全無害化処理することができる。よって、反応器の大きさを抑制しながらも、ハロゲン化有機化合物を完全に分解して無害化処理することができる。加えて、前記処理液を反応器内で混合することができ、分解中間物の先行流出をさらに抑制することができる。
【００５９】
第二番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目の発明において、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、当該反応器の内部の内壁面に沿って当該処理液を供給できるように当該反応器に複数連結されていることから、処理液を前記反応器内に螺旋状に旋回させながら供給することができるので、当該反応器内での処理液の滞留時間を平均化しながら混合効率を高めることができ、分解中間物の先行流出を効率よく抑制することができる。
【００６０】
第三番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目の発明において、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、供給した当該処理液を当該反応器の内部の中心で衝突させるように当該反応器に複数連結されていることから、処理液を前記反応器内の中心部分で衝突させて混合を促進させることができるので、当該反応器内での処理液の混合効率を高めることができ、分解中間物の先行流出を効率よく抑制することができる。
【００６１】
第四番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記処理液を前記前段反応器内に供給する配管および当該前段反応器内の当該処理液を前記後段反応器内に供給する配管のうち少なくとも一方の配管が、前記反応器の軸心線を中心にして線対称に位置するように当該反応器に複数連結されているので、第一番目から第三番目の発明で得られる効果を最も効率よく得ることができる。
【００６２】
第五番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記後段反応器で処理された前記処理液が内部において流通する螺旋状の配管からなる二次反応器を設けたので、分解中間物の分解処理をさらに確実に行うことができる。
【００６３】
第六番目の発明による水熱酸化分解装置は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記ハロゲン化有機化合物が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等の塩素化有機化合物であるので、第一番目から第五番目の発明で得られる効果を最も確実に発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による水熱酸化分解装置の第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢線視図である。
【図３】図１の  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線断面矢線視図である。
【図４】ＰＣＢ無害化処理設備の全体概略構成図である。
【図５】本発明による水熱酸化分解装置の第二番目の実施の形態の概略構成図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面矢線視図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面矢線視図である。
【符号の説明】
１２０，２２０  水熱酸化分解装置
１２１  前段反応器
１２２  後段反応器
１２３  処理液
１２３ａ  油（又は有機溶剤）
１２３ｂ  ＰＣＢ
１２３ｃ  水酸化ナトリウム液
１２３ｄ  水
１２３ｅ  酸素
１２４ａ〜１２４ｄ  加圧ポンプ
１２５  予熱器
１２６  二次反応器
１２７  冷却器
１２８  減圧弁
１２９  気液分離器
１３０  活性炭槽
１３１  排ガス
１３２  煙突
１３３  排水
１３４  放出タンク
１３５ａ〜１３５ｅ  タンク
１３６ａ〜１３６ｅ  配管
１３７  混合器
１３８  高圧酸素供給設備
１３９，１３９ａ，１３９ｂ  配管
１４０，１４０ａ，１４０ｂ，２４０，２４０ａ，２４０ｂ  配管
１４１，１４１ａ，１４１ｂ，２４１，２４１ａ，２４１ｂ  配管
１４２  配管
【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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【図６】
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【図７】
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