(57)【要約】【課題】  複雑な制御を必要とせずに、効率よく有機廃棄物を処理できる酸化処理方法および酸化処理装置を提供することである。【解決手段】  スラリー状の有機廃棄物を圧送する供給ポンプＰと、この供給ポンプＰで搬送される有機廃棄物の搬送経路中に設け、有機廃棄物を酸化反応させる反応セクション２，３，４と、上記反応セクションに設けた加熱手段ＴＣ１と、上記有機廃棄物の搬送方向を基準として、上記加熱手段ＴＣ１より上流に設け、酸素または空気を供給する酸素供給手段５と、この酸素供給手段５と上記加熱手段ＴＣ１との間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための混合手段９とを備え、上記反応セクション内を飽和水蒸気圧未満で、２００℃以上に維持する構成にした。【選択図】  図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー状の有機廃棄物に、酸素または空気を混合し、この酸素または空気を混合したスラリー状の有機廃棄物を、飽和水蒸気圧未満のもとで、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で酸化反応させることを特徴とする有機廃棄物の酸化処理方法。
【請求項２】
スラリー状の有機廃棄物を圧送する供給ポンプと、この供給ポンプで搬送されるスラリー状の有機廃棄物の搬送経路中に設け、有機廃棄物を酸化反応させる反応セクションと、上記反応セクション内に設けた加熱手段と、上記スラリーの有機廃棄物の搬送方向を基準として、上記加熱手段より上流に設け、酸素または空気を供給する酸素供給手段と、この酸素供給手段と上記加熱手段との間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための気液混合手段とを備え、上記反応セクション内を飽和水蒸気圧未満で、２００℃以上に維持する構成にしたことを特徴とする有機廃棄物の酸化処理装置。
【請求項３】
上記加熱手段を制御するコントローラと、上記反応セクション内の温度を検出して、その温度検出値を上記コントローラへ入力する温度センサーとを備え、上記コントローラは、入力された温度検出値に基づき、反応セクション内の温度を２００℃以上に保つために、上記加熱手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の有機廃棄物の酸化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、生活生ごみや、鶏糞、焼酎の製造過程で発生する廃液等の有機廃棄物を分解するための酸化処理方法および酸化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに知られている有機廃棄物の酸化処理装置では、複数の反応タンクを直列に接続するとともに、それら反応タンクのさらに上流側に、ポンプを主要素とする圧送機構を設けている。そして、スラリー状の有機廃棄物を、上記圧送機構を介して反応タンクに搬送するが、反応タンクに搬入されるスラリー状の有機廃棄物は、あらかじめ加熱しておく。ただし、反応が進めば、その酸化熱によって酸化処理ができるので、上記加熱は初期段階だけで足りる。また、スラリー状の有機廃棄物を滞留させる反応タンクには、高圧の酸素を供給する酸素供給手段を設け、この酸素供給手段から高圧酸素を上記反応タンクに供給するようにしている。【０００３】
上記のようにして反応タンクに搬入された有機廃棄物のスラリーは、各反応タンクに滞留するが、その滞留過程で酸化反応が促進される。そして、上流側の反応タンクで酸化反応された有機廃棄物は、下流側の反応タンクに順次搬送されるものである。なお、最下流の反応タンク内には触媒を設け、触媒によって酸化反応がさらに促進されるようにしている。このようにして複数の反応タンクを経由しながら、最終的に有機廃棄物は完全燃焼するが、この完全燃焼した有機廃棄物は、水と炭酸ガスとに分離して排出される。【０００４】
上記のようにした装置において、反応タンク内を超臨界の状態に保てば、その酸化反応を短時間で行なえることは、周知のことである。しかし、超臨界の状態では、ほとんどの物質が短時間に酸化されてしまうので、超臨界に耐えうる反応タンクを実現することはほとんど不可能である。そのために、超臨界の下で酸化処理するという理論は一般的に認められているが、上記のような理由から、それを実現できないでいる。【０００５】
そこで、実際には、反応タンク内を飽和水蒸気圧以上に保って、２００℃以上の水を生成し、この水の中で酸化処理するようにしている。なお、ここでは、このような飽和水蒸気圧以上であって、２００℃以上の水を亜臨界水と定義する。そして、亜臨界水の下では、それに耐えうる反応タンクを得ることができる。また、上記のようにして生成された亜臨界水は、飽和水蒸気圧以上に保たれているので、反応タンク内では、常に、液体の状態に保つことができる。反応タンク内が液体の状態に保たれていれば、酸化反応がより促進されることになるが、その理由は次の通りである。【０００６】
まず、有機廃棄物を速やかに酸化処理するためには、必要十分な酸素量と、高温とが必要である。そして、有機廃棄物が乾いた状態での酸化反応、すなわち、空気中での燃焼では、酸素を確保することは可能であるが、燃焼温度が、１０００℃近くまで上昇してしまう。そのため、乾式酸化方式の燃焼装置には、非常に高い耐熱性が要求される。その上、この乾式酸化では、完全燃焼させることは難しく、乾式酸化での有機廃棄物の分解率は、９５％程度が限度であった。【０００７】
これに対し、亜臨界水中での湿式酸化反応を利用した場合には、２００℃以上の低い温度で酸化反応が起こり、しかも、有機廃棄物の供給量などの条件を整えれば、９９％以上の分解率を得られることが知られている。そこで、有機廃棄物の高分解率が求められた場合には、亜臨界水中での湿式酸化が一般的であった。【０００８】
また、上記のような水中での酸化反応を行なうためには、図６の斜線で示したエリアＥ１内の条件を満たす必要がある。なお、図６のグラフは、横軸を圧力、縦軸を温度としたグラフで、曲線Ａが飽和水蒸気圧を示している。そして、酸化反応を行なうためのエリアＥ１内の条件とは、温度が２００℃以上であって、圧力が飽和水蒸気圧以上のことである。
このような反応条件を満たすためには、反応タンクに供給されるスラリーを２００℃以上に初期加熱するとともに、酸素の供給圧とスラリーの押し込み圧とによって、飽和水蒸気圧以上の圧力を保つことが必要になる。
【特許文献１】特開平１０−２６３５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような反応装置において、初期加熱後、酸化反応が始まれば、酸化熱が発生する。このように一度酸化熱が発生すれば、その後は、特に加熱しなくても反応に必要な温度を得ることができる。場合によっては、反応の繰り返しによって、反応タンク内の温度がどんどん上昇することもある。
反応タンク内の温度が上昇して、その温度に対応する基準となる飽和水蒸気圧が上昇したときには、亜臨界水を維持するために、反応タンク内の圧力を上昇させなければならない。言い換えると、温度と圧力との対応関係を、図６のエリアＥ１内に収まるような制御が必要になる。例えば、図中のポイントＰ１の状態で反応を開始して、酸化熱によって温度が上昇し、ポイントがＰ２に移動した場合には、タンク内が飽和水蒸気圧未満になってしまう。ポイントＰ２の温度で、飽和水蒸気圧以上を維持するためには、圧力を上げてポイントＰ３の状態にしなければならない。このように圧力を制御するためには、当該装置の出口側に圧力制御バルブを設けて、温度に応じてバルブの開度を制御したり、スラリーの供給量を調整したりしなければならない。
このように従来の方法では、温度と圧力との相対関係を維持するために、複合的な制御が必要になる。そのために、制御が複雑になるとともに、その制御系も複雑化するという問題があった。【００１０】
また、装置の耐圧性あるいは耐熱性を考慮したときには、それら圧力あるいは温度の制御がさらに複雑になる。例えば、温度がどんどん上昇していったときには、装置内の圧力を上記エリアＥ１内に収めるために、圧力も上昇させなければならない。しかし、温度上昇に合わせて圧力をどんどん上げていくと、今度は、装置の耐圧力を超えてしまうことがある。そこで、装置内の温度を下げて飽和水蒸気圧を下げなければならない。しかも、温度も、装置の耐熱性の観点からすると限界があり、耐熱温度を超えないように、装置内温度も制御しなければならない。このように、圧力と温度とが上記エリアＥ１内にあっても、圧力あるいは温度を、耐圧性あるいは耐熱性の観点から、さらに制御しなければならないので、制御体系が複雑化し、その分、コンピュータソフトや、センサーなどが高価になるという問題があった。【００１１】
この発明の目的は、圧力と温度との相対関係を維持するための複合的な制御を必要とせず、しかも、高分解率で有機廃棄物を処理できる酸化処理方法および酸化処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、スラリー状の有機廃棄物に、酸素または空気を混合し、この酸素または空気を混合したスラリー状の有機廃棄物を、飽和水蒸気圧未満のもとで、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で酸化反応させることを特徴とする。
なお、上記酸化反応が行なわれるには、２００℃以上が必要であるが、理論的には、温度が高ければ高いほど反応速度が速くなるので、温度の上限はない。また、プロセスでの圧力は、初期段階でのスラリーの押し込み圧と酸素供給圧とで決まる。それ以後は、特に圧力制御を必要としない。なぜなら、有機廃棄物の温度が上昇すれば、それにともなって圧力も多少上昇するが、その圧力は、飽和水蒸気圧以上の高い圧力になることはまずないからである。【００１３】
第２の発明の、有機廃棄物の酸化処理装置は、スラリー状の有機廃棄物を圧送する供給ポンプと、この供給ポンプで搬送されるスラリー状の有機廃棄物の搬送経路中に設け、有機廃棄物を酸化反応させる反応セクションと、上記反応セクション内に設けた加熱手段と、上記スラリーの有機廃棄物の搬送方向を基準として、上記加熱手段より上流に設け、酸素または空気を供給する酸素供給手段と、この酸素供給手段と上記加熱手段との間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための気液混合手段とを備え、上記反応セクション内を飽和水蒸気圧未満で、２００℃以上に維持する構成にしたことを特徴とする。【００１４】
なお、この第２の発明においても、上記第１の発明と同様に、上記酸化反応が行なわれるには、２００℃以上が必要であるが、理論的には、温度が高ければ高いほど反応速度が速くなるので、温度の上限はない。また、装置内の圧力は、初期段階でのスラリーの押し込み圧と酸素供給圧とで決まる。それ以後は、特に圧力制御を必要としない。なぜなら、装置内の温度が上昇すれば、それにともなって圧力も多少上昇するが、その圧力は、飽和水蒸気圧以上の高い圧力になることはまずないからである。【００１５】
第３の発明の、有機物の酸化処理装置は、上記第２の発明を前提とし、上記加熱手段を制御するコントローラと、上記反応セクション内の温度を検出して、その温度検出値を上記コントローラへ入力する温度センサーとを備え、上記コントローラは、入力された温度検出値に基づき、反応セクション内の温度を２００℃以上に保つために、上記加熱手段を制御する点に特徴を有する。
反応セクション内の温度を２００℃以上に保つため、コントローラは温度センサーの検出値に基づいて、加熱手段を制御する。例えば、反応セクション内の温度が設定値以下になったときには、加熱手段を用いて加熱する。
【発明の効果】
【００１６】
第１〜第３の発明によれば、有機廃棄物の酸化反応環境を、飽和水蒸気圧以上に維持する必要がないため、温度と圧力との複合的な制御が不要になる。しかも、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で酸化反応させるので、高分解率の酸化処理ができる。
また、飽和水蒸気圧以下の低い圧力で処理できるので、その分、処理装置の運転のために供給するエネルギーを少なくできる。【００１７】
上記のように設定圧力を低くできるので、装置の耐圧性能を低くすることができる。従って、設備コストを低く抑えることができる。特に、高圧ガス保安法の基準値（現行では５ＭＰａ）以下の圧力で処理すれば、高圧ガス保安法で定めた保安員を必要とせず、その分のコストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
従来は、亜臨界水を用いれば、乾式での燃焼よりも低い温度で酸化処理ができるとともに、そのときの分解率が高いものになると考えられていたが、その理由は、必ずしも明らかにされていなかった。【００１９】
本出願人は、湿式酸化が、乾式酸化よりも低い温度で酸化処理ができ、しかも、その分解率が高くなるのは、水が酸化反応の触媒として機能しているためと考えた。このように考えれば、水の分子が反応の雰囲気中に存在すればよく、水の形態が液体でなくても、水蒸気であればよいということになる。このような本出願人の仮説の下で、水蒸気中での実験を行ったところ、酸化処理された有機廃棄物の分解率が、従来の亜臨界水を用いた場合よりも、高いという結果が得られた。【００２０】
従来の湿式酸化は、液体中で行われなければならないと考えられていたが、水蒸気の雰囲気中でも十分に酸化反応が行われるという、従来には全くなかった新たな理論の下で構成したのが、以下に説明する実施形態である。【００２１】
図１〜図６を用いてこの発明の実施形態を説明する。
図１に示す装置は、処理対象物であるスラリー状の有機廃棄物をストックするタンク１の下流側に、供給ポンプＰを設けているが、この供給ポンプＰは、上記タンク１からスラリーを吸い込んで、それを吐出するものである。また、この供給ポンプＰの下流側には、第１〜３反応タンク２〜４を直列に接続しているが、上記供給ポンプＰと第１反応タンク２との間には、その上流側から第１酸素供給手段５および気液混合手段９を設けている。従って、供給ポンプＰから吐出された上記スラリー状の有機廃棄物には、第１反応タンク２に到達する過程で、第１酸素供給手段５から酸素が供給される。そして、有機廃棄物が気液混合手段９を通過することによって、上記スラリー中の有機物がより細かく粉砕されるとともに、酸素の気泡も細かくなる。したがって、細かい酸素の気泡と細かくなった有機物粒子とが均一に混合されることになる。【００２２】
いずれにしても、気液混合手段９で、細かい酸素の気泡と細かくなった有機物粒子とが均一に混合されることによって、有機物の粒子表面に酸素を十分に行き渡らせることができる。有機物の表面に酸素が十分に行き渡れば、より速やかに、かつ均一な酸化反応が行われることになる。【００２３】
このようにした気液混合手段９は、酸素と空気とスラリー状の有機廃棄物とを均一に混合する手段なので、第１酸素供給手段５の下流側に設けなければならない。しかし、気液混合手段９で混合した均一分散状態のスラリー状の有機廃棄物が、第１反応タンク２まで保たれていなければならないので、第１酸素供給手段５の下流側であっても、第１反応タンク２からあまり離れない場所に設けた方がよい。【００２４】
また、上記第１〜３反応タンク２〜４のうち、最上流に位置する第１反応タンク２には、温度制御機構を設けているが、この温度制御機構は、加熱用の熱風を第１反応タンク２の周囲に供給する加熱手段ＴＣ１と、冷却用の冷風を第１反応タンク２の周囲に供給する冷却手段ＴＣ２とからなる。そして、この加熱手段ＴＣ１と冷却手段ＴＣ２とのいずれかを、いつ動作させるかは、後で詳しく説明するコントローラＣが実行するものである。【００２５】
上記のようにした加熱手段ＴＣ１は、第１反応タンク２に搬入されたスラリーを加熱して、酸化処理のトリガーになるようにしている。この加熱手段ＴＣ１で加熱されたスラリー状の有機廃棄物は、第１反応タンク２内で酸化反応して酸化熱を出すが、一度、酸化熱が発生してしまえば、以後は、有機廃棄物を加熱手段ＴＣ１で直接加熱しなくても、上記酸化熱で酸化反応が促進されることになる。ただし、第１反応タンク２内の温度が下限設定値である２００℃を下回ったときには、コントローラＣは、加熱手段ＴＣ１を動作させて、第１反応タンク２を加熱し、その温度を下限設定値である２００℃以上に保つ。【００２６】
一方、上記温度制御機構の冷却手段ＴＣ２は、第１反応タンク２が、当該装置の耐熱強度を超える温度になったときに、第１反応タンク２を冷却する冷風を供給するものである。
なお、上記加熱手段ＴＣ１は、上記のように熱風を供給するようにしたが、第１反応タンク２の周囲に電熱線を巻き付け、この電熱線の熱で第１反応タンク２を加熱するようにしてもよい。また、上記冷却手段ＴＣ２も、冷風を供給するのではなく、第１反応タンク２に冷却水を直接噴霧するようにしてもよい。【００２７】
そして、第１反応タンク２で酸化処理された有機廃棄物は、第１反応タンク２の上方から流出して、第２反応タンク３にその底部側から流入する。ただし、この第２反応タンク３には、第１反応タンク２のように温度制御機構を設けていない。なぜなら、第２反応タンク３には、酸化熱を保有した有機廃棄物が供給されてくるので、加熱手段ＴＣ１がなくても、スラリーが保有している酸化熱だけで、十分に酸化反応が促進されるからである。また、第２反応タンク３に冷却手段ＴＣ２も設けていないが、それは、上記のように第１反応タンク２が冷却手段ＴＣ２で冷却されれば、それにともなって有機廃棄物も冷却されるので、その冷却された有機廃棄物が流入する第２反応タンク３がそれほどオーバーヒートしないであろうことを前提にしたためである。もし、第２反応タンク３が耐熱温度以上に上昇することを想定するなら、この第２反応タンク３にも冷却手段を設けてもよい。【００２８】
上記のようにした第２反応タンク３で酸化処理された有機廃棄物は、第２反応タンク３の上方から流出して、第３反応タンク４にその底部側から流入する。なお、この第２反応タンク３から第３反応タンク４への流通過程には、その上流側から第２酸素供給手段６および気液混合手段１０を設けている。従って、第２酸素供給手段６から酸素が供給された有機廃棄物は、第３反応タンク４に流入する直前に、気液混合手段１０によって均一分散される。【００２９】
上記のように第３反応タンク４と第２酸素供給手段６との間に、気液混合手段１０を設けたのは、上記第２反応タンク３から排出された有機廃棄物に、未反応の有機物粒子が残っているとき、その有機物粒子をより微粒子化するためである。このように有機物粒子を微粒子化すれば、有機物粒子の表面積が大きくなり、その分、有機物に酸素が接触する面積が大きくなる。したがって、第３反応タンク４における酸化反応がより速やかに行われ、完全燃焼が実現する。【００３０】
なお、上記酸素の供給量は、次のようにして決められる。例えば、酸化処理をするための有機廃棄物の固形分濃度が決まれば、それを完全燃焼させるために必要な酸素の総量が必然的に決まる。この必要な酸素総量を、上記第１，２酸素供給手段５，６で分割して供給するようにしている。従って、第２酸素供給手段５では、必要酸素総量から、第１酸素供給手段５で供給した酸素量を差し引いた酸素を供給することになる。また、上記第２酸素供給手段６は、必ずしも、第３反応タンク４の上流側に設ける必要はなく、第２反応タンク３の上流側に設けてもよい。そして、上記必要酸素総量を、どのように配分するかは、効率の良い酸化処理を基準に決めればよい。従って、酸化処理の効率という観点から、各反応タンクの上流側である３カ所に酸素供給手段を設けてもよいことになる。【００３１】
上記のような第２反応タンク３、第２酸素供給手段６および気液混合手段９を経由したスラリー状の有機廃棄物は、第３反応タンク４に流入するが、この第３反応タンク４には、触媒を充填した触媒層４ａを設けている。従って、この第３反応タンク４内では、触媒層４ａの触媒によって、酸化反応がさらに促進される。このことからも明らかなように、上記第１反応タンク２および第２反応タンク３では単純湿式酸化反応が行われ、第３反応タンク４内では湿式触媒酸化反応が行われることになる。【００３２】
また、上記第３反応タンク４の下流側には、上流側から順にバルブ機構７と気液分離槽８とを設けている。
そして、上記バルブ機構７は、例えば、図２に示すように、開閉バルブ１５〜１８を設けた通路１１〜１４と、オリフィス２０を設けた通路１９とからなるブリッジ回路で構成される。このブリッジ回路では対向するバルブ１５，１７の組と、バルブ１６，１８の組とのいずれか一方の組のバルブを開状態とし、他方の組のバルブを閉状態とすることによって、第３反応タンク４から排出された処理流体を、通路１９を通して気液分離槽８へ導くようにしている。【００３３】
例えば、バルブ１５，１７を開状態として、バルブ１６，１８を閉状態とした場合、処理流体は矢印２１および矢印２２の方向に流れ、上記バルブの開閉状態を反対にすれば、流体は矢印２３および矢印２４の方向に流れる。このように流れの方向を変えられるようにしたのは、目詰まりした原因を取り除けるようにするためである。例えば、オリフィス２０が目詰まりしてしまったとき、その目詰まりしたときの流れ方向とは反対方向の流れを作れば、目詰まりを解消できる。【００３４】
なお、このブリッジ回路では、上記通路１９のオリフィス２０の開度を可変とし、このオリフィス２０の開度を調整して、処理中の装置内圧力を制御できるようにしている。なお、この圧力を制御する目的は、装置内の圧力が当該装置の耐圧強度以上にならないようにすることと、装置内の圧力がある程度以上になるようにするためである。【００３５】
上記のように装置内の圧力をある程度以上に上げるのは、装置内の酸素の体積を圧縮するためである。もし、酸素の体積を圧縮しないと、酸素の体積が極端に大きくなり、それに対応した装置体積が必要になる。そこで、上記のように酸素を圧縮してその体積を小さくし、装置自体も小型化できるようにしている。また、酸素と液体とを混合するときには、それら両者の体積が近い方が均一な分散状態を作りやすくなる。そこで、装置内の圧力を設定圧以上に保って、体積の大きな酸素を圧縮し、酸素の体積をスラリー状の有機廃棄物の体積に近づけるようにしている。【００３６】
また、上記バルブ機構７は、上記可変オリフィス２０を、開口径を異にした４個の固定オリフィス２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄで構成している。すなわち、図３に示すように、４個の固定オリフィス２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを並列に設け、これらのオリフィスのそれぞれに対して、開閉バルブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを直列に設けている。【００３７】
上記のようにしたバルブ機構７は、開閉バルブ２５ａ〜２５ｄを開状態にすることによって、その開いた開閉バルブに対応した固定オリフィスが流通可能になる。従って、いずれの開閉バルブを開くかによって、開口径を異にした固定オリフィスを選択できることになり、その選択の状況によって、オリフィス２０を実質的に可変にできる。なお、開閉バルブ２５ａ〜２５ｄは、それらを一つだけ開いてもよいし、複数の開閉バルブを組み合わせて開くようにしてもよい。また、各固定オリフィスの開度は、処理流体の流量によって決めればよく、４個のオリフィスの開度を全て異なるようにすることは、必須の条件ではではない。【００３８】
上記のようにオリフィス２０を可変オリフィスにしたのは、装置内の初期設定圧を設定するためである。例えば、有機廃棄物の固形分濃度に応じて必要酸素量が変化するが、その酸素量に応じて、当該酸素を圧縮するために必要な圧力が変化するので、これに応じて初期設定圧を決めるためである。【００３９】
そして、最終的には、第１〜３反応タンク２〜４を経由して、有機廃棄物のスラリーが酸化処理されるが、この酸化処理によって生成された水と二酸化炭素ガスは、上記気液分離槽８で分離されて排出される。したがって、上記第１〜第３反応タンク２〜４が、この発明の反応セクションを構成することになる。【００４０】
一方、上記供給ポンプＰのスラリー供給量の制御、第１，２酸素供給手段５，６による酸素供給量の制御、バルブ機構７の開閉バルブの選択による圧力制御、あるいは温度制御機構による温度制御は、コントローラＣで制御されるようにしている。すなわち、コントローラＣには、温度センサーＴＳと圧力センサーＰＳとを接続し、当該装置内の温度信号と圧力信号とが入力されるようにしている。また、コントローラＣは、上記温度センサーＴＳの温度信号に基づいて、加熱手段ＴＣ１から熱風を出力させたり、あるいは冷却手段ＴＣ２から冷風を出力させたりする。【００４１】
なお、上記実施形態における第１，２酸素供給手段５，６は、スラリー状の有機廃棄物の搬送経路に、上記高圧酸素あるいは空気のいずれを供給するものであればよい。要するに、上記搬送経路に酸化反応に必要な酸素が供給されればよい。このように搬送経路に酸素あるいは空気を供給する酸素供給手段は、この発明の必須の構成要素である。なぜなら、上記搬送経路で有機廃棄物の完全燃焼に必要な酸素が供給されないと、有機物が炭化してしまうからである。【００４２】
また、上記第３反応タンク４と圧力制御機構７との間には、図示していない冷却手段を設けて処理後の気液混合流体を冷却している。そして、気液分離槽８で、有機廃棄物のスラリーの酸化反応によって生成した水と二酸化炭素ガスとを分離して排出するようにしている。【００４３】
次に、上記のような酸化処理装置を用いた処理方法を説明する。
最初に、有機廃棄物の種類に応じて、スラリーの有機廃棄物の時間当たりの供給量を決めるとともに、その有機廃棄物の固形分濃度に応じて必要酸素量を決める。また、このように有機廃棄物の供給量と酸素供給量とが決まった段階で、それを前提にしながら、飽和水蒸気圧未満になるように、装置内の必要圧力を決める。【００４４】
上記のように有機廃棄物の時間当たりの供給流量に基づいて、コントローラＣを介して供給ポンプＰの吐出量を設定し、必要酸素量に基づいて、コントローラＣを介して、第１，２酸素供給手段５，６による酸素の押し込み量と押し込み圧力とを設定し、さらに、コントローラＣを介して、バルブ機構７の開度を設定する。【００４５】
そして、処理対象である有機廃棄物を、供給タンク１からポンプＰによって第１反応タンク２に圧送するが、その圧送過程で、第１酸素供給手段５から高圧酸素を供給するとともに、第１酸素供給手段５の下流に設けた気液混合手段９によって酸素と上記スラリー状の有機廃棄物とを混合する。このように酸素と十分に混合された有機廃棄物は、第１反応タンク２に供給されるが、このとき第１反応タンク２を加熱手段ＴＣ１で加熱する。したがって、第１反応タンク２に供給された有機廃棄物は、酸化反応して酸化熱を発生する。【００４６】
そして、このときの第１反応タンク２の内部温度を２００℃以上、例えば２７０℃に加熱するようにしているが、理論的には、温度が高ければ高いほど、酸化反応はより促進される。したがって、反応タンク内の温度は、２００℃以上何度でもよいが、実際には、装置の耐熱強度を考慮して、その耐熱温度以下に維持する必要がある。このような条件の中で、２００℃を下限としたのはあくまでも実験に基づいて定めたもので、その実験によれば、２００℃以上の温度であれば、速やかに酸化反応が行わることが判明したものである。【００４７】
上記のように第１反応タンク２内の温度を２７０℃に設定しているが、その酸化反応の状況に応じては、第１反応タンク２内の温度がさらに上昇し、上記耐熱温度を超える場合もある。このようなことを考慮して、この装置では、温度センサーＴｓが検出した温度信号に基づいて、コントローラＣに装置内温度を監視させ、もし、上記耐熱温度以上になったときには、コントローラＣが冷却手段ＴＣ２を動作させて、第１反応タンク２を冷やすようにしている。【００４８】
上記のようにして第１反応タンク２で酸化反応が始まれば、酸化熱が発生するので、スラリー状の有機廃棄物はその酸化熱による高温を維持したまま、固気液混相流体となって、第２反応タンク３、第３反応タンク４へ搬送されていく。このとき、コントローラＣは、圧力センサーＰｓからの圧力信号に基づいて装置内圧力を監視し、その圧力が当該装置の耐圧強度を超えるときには、コントローラＣが、バルブ機構７を開いて、装置内の圧力を下げる。【００４９】
また、装置内の温度が上昇すると、装置内の圧力も上昇傾向になるが、温度上昇にともなって上昇する圧力は、飽和水蒸気圧以上になることはほとんどない。したがって、コントローラＣは、飽和水蒸気圧を基準にした圧力制御はしていない。言い換えると、この実施形態では、従来のように温度と圧力との相対関係を維持するための複合的な制御はしていない。【００５０】
一方、温度が２００℃未満になってしまうと、有機物の酸化反応が確実に行なわれないで、未反応物が残ってしまうことがある。したがって、装置内の温度が２００℃未満になったときには、その温度を２００℃以上しなければならない。そこで、図１に示す装置では、第１反応タンク２の出口付近に温度センサーＴｓを取り付けて内部温度を検出し、その検出した温度信号をコントローラＣへ入力するようにしている。コントローラＣでは、入力された温度信号に基づいて、上記加熱手段ＴＣ１を制御する。ただし、第１反応タンク２内には、酸化熱が発生するので、温度が下がることはほとんどない。したがって、この加熱手段ＴＣ１で第１反応タンク２を加熱するのは、ほとんど初期段階だけになる。【００５１】
なお、この実施形態の処理方法は、上記のように圧力は飽和水蒸気圧未満、温度は２００℃以上の加熱水蒸気の雰囲気で、有機廃棄物の酸化処理を行なうものであるが、図６のグラフにおける淡濃度のエリアＥ２が、上記の条件を満たす範囲である。【００５２】
上記の処理条件で酸化処理実験を行ったが、その結果を実験１として図４に示した。また、比較実験として、従来の処理方法に基づいて処理実験を行い、その結果を実験２として図５に示した。なお、このこの実験２は、図６の横線で示したエリアＥ１内の条件で行ったものである。
また、これらの実験に用いた処理対象物は、生活生ごみに水を加えたスラリーである。
実験結果として、図４、図５には、処理前後のＢＯＤ（biochemical oxygen demand）、ＣＯＤ（chemical
oxygen demand）Ｍｎ、ＣＯＤＣｒ、ＳＳ（固形分）と、分解率（％）とが示されている。【００５３】
（実験１）
実験１は、図４に示すように、上記スラリー状の有機廃棄物をポンプＰで、３５０（ｍｌ／ｍｉｎ）圧送するとともに、第１反応タンク２の加熱手段ＴＣ１を２５０（℃）に設定し、酸素供給量が２０．３（Ｎｌ／ｍｉｎ）に対応する空気を第１酸素供給手段５から供給した。このときの酸化反応に基づく温度すなわち従属処理温度は、２７６〜３１８（℃）であった。ただし、この従属処理温度は、第１反応タンク２の出口付近の温度センサーＴｓで測定したものである。上記のように従属処理温度が上記加熱手段ＴＣ１の設定温度よりも高くなっているが、これは酸化処理における酸化熱の作用によるものである。
また、圧力センサーＰｓで検出した処理圧力は、４．０〜４．５（ＭＰａ）であり、当該装置の耐圧性の範囲内にあった。【００５４】
上記のような酸化処理を行った結果、ＣＯＤＭｎの値が、処理前には４４０００（ｍｇ／ｌ）であったのが、処理後には１３３（ｍｇ／ｌ）となった。また、ＣＯＤＭｎを基にした分解率は９９．７００（％）を達成し、ＳＳ（固形分）の値が、処理前の４００００（ｍｇ／ｌ）から、処理後には３（ｍｇ／ｌ）となり、分解率９９．９９３（％）と、きわめて高い分解率を達成できた。【００５５】
（実験２）
実験２は、図５に示すように、処理圧力を７．７〜８．２（ＭＰａ）とし、このときの従属処理温度は２０３〜２９６（℃）であった。これは、図６のエリアＥ１内で処理を行っていることを示している。また、酸素供給量は、２０．３（Ｎｌ／ｍｉｎ）、スラリー供給量は３５０（ｍｌ／ｍｉｎ）であり、実験１と同じである。
その結果、ＣＯＤＭｎの分解率は９９．３３３（％）、ＳＳ（固形分）の分解率は９９．９８０（％）とであった。【００５６】
この結果から、飽和水蒸気圧以下の過熱水蒸気の雰囲気内で処理した方が、従来の飽和水蒸気圧以上の亜臨界水中で処理した場合よりも、高い分解率で処理できることが分かった。
例えば、ＣＯＤＭｎの分解率は、この実施形態の方法を用いた実験１の場合、９９．７００（％）であり、従来方法の実験２の場合、９９．３３３（％）であった。どちらも９９（％）以上の高い分解率のように見えるが、未分解率を考えると、実験１では３００ｐｐｍであるのに対し、実験２では６６７ｐｐｍである。つまり、実験１は、未分解物の量が、実験２よりも倍以上少ない。このように未分解率で実験１と実験２とを比較すれば、実験１の方が、酸化処理効率が極めて高いことが分かる。【００５７】
このように、分解率に大きな差が出た理由は、次のように考えられる。
従来方法では、酸素が、気体中と水中との両方に存在するが、水中で酸化反応を行っていたため、水中の溶存酸素のみが酸化反応に寄与していた。ところが、水中の溶存酸素量には限界があるため、水中の有機物粒子の表面に酸素がいきわたりにくかった。
また、実際にも、酸化反応によって水中の酸素が消費されなければ、気体中の酸素はそれ以上水中に溶け込まない。言い換えると、水中の酸素が消費された分量だけ、気体中の酸素が水中にとけ込むことになる。しかし、水中の酸素が、上記のように消費されたとしても、気体中の酸素が、瞬時に水中にとけ込むわけではない。つまり、気体中の酸素が水中にとけ込むのに時間を必要とする。【００５８】
上記のように酸素が水中にとけ込むのに時間がかかると、水中への酸素の供給タイミングが遅れてしまう。酸素の供給タイミングが遅れると、その遅れ分だけ、水中の有機物粒子が酸素と接触する時間も遅れてしまう。このようなことから、酸化処理がスムーズにおこなわれない。【００５９】
これに対し、この実施形態の方法では、飽和水蒸気圧未満で反応を行なうようにしたので、水は液体状態を維持せず、過熱水蒸気の状態を保つ。したがって、過熱水蒸気の雰囲気中で反応が行われるので、ほとんどの酸素と有機物とは、水蒸気を含んだ気体中に存在するため、気体中の酸素が、有機物の表面に接触して酸化反応に寄与する。このように、有機物の周囲における酸素量が多いので、有機物表面と酸素との接触確率は高くなる。
上記のことから明らかなように、この実施形態の方が、従来の方法と比べて、有機物粒子の周囲に存在する酸素量が多く、その分、反応に寄与する酸素量も多くなる。そのため、この実施形態の方が、有機物粒子表面への酸素の接触確率が高くなり、それだけ、酸化反応が速やかに進んで、分解率も高くなると考えられる。【００６０】
以上のように、この実施形態の処理方法および処理装置では、反応セクション内の圧力を飽和水蒸気圧以上に保つ必要がなく、従来のように圧力と温度との相対関係を複合的に制御する必要がないので、その制御系を単純化でき、しかも、従来よりも高い分解率を達成できる。【００６１】
また、飽和水蒸気以上を維持しなければならない従来よりも低い圧力で装置を使用できるので、例えば、内部圧力を５（ＭＰａ）以下に設定することもできる。このように内部圧力を５（ＭＰａ）以下に設定すれば、高圧ガス保安法の適用外となるため保安員も不要になる。また、装置の圧力を低くできれば、それだけ安全性が高まるとともに、装置の耐圧強度も下げることができる。さらに、耐圧強度を下げることによって、装置の製造コストも下げることができる。【００６２】
一方、従来の処理方法では、図６の斜線で示すエリアＥ１内の条件を維持する必要があるが、このエリアＥ１であって、圧力が５（ＭＰａ）以下の領域Ｅ１’は非常に狭い範囲になる。そのため、高圧ガス保安法の適用外となるエリアＥ１’で温度および圧力を制御しようとすると、狭いエリア内で制御する分、さらに細かく、複雑な制御が必要になる。しかし、上記のように狭いエリア内で、温度と圧力とを複合的に制御することが、ほとんどできないのが実状である。そのために、従来の処理方法では、上記５（ＭＰａ）の範囲を超えたところで制御しなければならず、結局は、高圧ガス保安法の適用を受けざるを得なかった。したがって、この装置の運転に際しては、高圧ガス保安法で定めた保安員を配置しなければならず、その分、コストが上昇するという問題があった。【００６３】
これに対して、上記した実施形態においては、図６の斜線で示すエリアＥ２内であって、圧力が５（ＭＰａ）以下のエリアＥ２’は、上記エリアＥ１’に比べて十分に広いので、その広いエリアＥ１’における温度および圧力の制御は、従来の装置に比べて簡単になる。したがって、上記高圧ガス保安法で定めた「高圧」の基準以下で当該装置を運転することが容易になり、結果的に、上記した保安員の配置も不要になる。【００６４】
また、従来の方法では、装置内の圧力を、常時、飽和水蒸気圧以上に保たなければならないが、飽和水蒸気圧そのものが、かなり高い圧力になる。したがって、その高い圧力を保つためには、スラリー状の有機廃棄物の供給圧を高くしたり、酸素の供給圧力を高くしたりしなければならない。このように圧力を高くしなければならないので、その分、大きなエネルギーを必要とする。【００６５】
さらに、酸化熱によって温度が上昇したとき、その温度が上昇すればするほど、その温度に対応した飽和水蒸気圧も上昇する。しかし、飽和水蒸気圧以上の高い圧力を維持するためには、大きなエネルギーを必要とする。
そこで、従来は、エネルギー消費を極力抑えるために、有機廃棄物の供給量を減らして酸化反応の酸化熱の発生を抑制し、温度に対応した飽和水蒸気圧の上昇を抑えることが行われていた。しかし、上記有機廃棄物の供給量を減らすということは、有機廃棄物の処理量を減らすことであり、効率的な処理に反することになる。【００６６】
これに対して、この実施形態では、上記したように高温下での酸化処理であっても、その圧力を、高い飽和水蒸気圧以上に保つ必要がないので、温度が上昇しても装置内の圧力を上げる必要がない。したがって、エネルギー消費量も、従来と比べて少なくできる。また、装置内の温度が上昇しても、それにともなって圧力を飽和水蒸気圧以上にしなくてもよいので、わざわざ装置内の温度を下げる必要がない。このように温度を下げる必要がないので有機廃棄物の処理量を減らしたりする必要もなく、従来のように処理効率を犠牲にしなくてもよい。【００６７】
なお、この実施形態の処理方法および装置において、装置内の圧力が飽和水蒸気圧未満を保っている限り、その圧力の下限は特に定めていない。しかし、反応セクション内の圧力を低くするということは、酸素供給手段５，６からの空気の押し込み圧を低くしなければならないということであり、必要な酸素量の体積が大きくなってしまう。そのため、圧力を低く設定すれば、安全性は増すが、装置が大型化してしまう。結局、使用時の圧力は、必要な処理量や、装置の設置スペースなどに応じて決められることになる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態の酸化処理装置の構成図である。
【図２】図１の処理装置におけるバルブ機構の構成図である。
【図３】図２のバルブ機構のオリフィスの構成図である。
【図４】この発明の処理方法を用いた処理実験１の実験結果を示した表である。
【図５】従来の処理方法を用いた処理実験２の実験結果を示した表である。
【図６】酸化処理の際の温度および圧力条件を示したグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
Ｐ          供給ポンプ
２〜４      第１〜第３反応タンク
ＴＣ１      加熱手段
５          第１酸素供給手段
６          第２酸素供給手段
９          気液混合手段
Ｔｓ        温度センサー
【図１】
2007032163.tif 000002
【図２】
2007032163.tif 000003
【図３】
2007032163.tif 000004
【図４】
2007032163.tif 000005
【図５】
2007032163.tif 000006
【図６】
2007032163.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月13日(2007.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー状の有機廃棄物に、酸素または空気を混合し、この酸素または空気を混合したスラリー状の有機廃棄物を、飽和水蒸気圧未満のもとで、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で単純酸化反応させてから、さらに、酸素または空気を混合し、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で触媒酸化反応させることを特徴とする有機廃棄物の酸化処理方法。
【請求項２】
スラリー状の有機廃棄物を圧送する供給ポンプと、この供給ポンプで搬送されるスラリー状の有機廃棄物の搬送経路中に設け、有機廃棄物を酸化反応させる反応セクションとを備え、上記反応セクションには、スラリー状有機廃棄物を単純酸化反応させるための単純酸化反応タンクと、上記スラリー状有機廃棄物の搬送方向を基準として上記単純酸化反応タンクより下流側に設けるとともに内部に触媒を備えた触媒反応タンクと、上記単純酸化反応タンク内のスラリー状の有機廃棄物を加熱する加熱手段と、上記加熱手段より上流に設け、酸素または空気を供給する第１酸素供給手段と、この第１酸素供給手段と上記加熱手段との間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための第１気液混合手段と、上記単純酸化反応タンクより下流で上記触媒反応タンクより上流に設け、酸素または空気を供給する第２酸素供給手段と、この第２酸素供給手段と上記触媒酸化反応タンクとの間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための第２気液混合手段とを備え、上記反応セクション内を飽和水蒸気圧未満で、２００℃以上に維持する構成にしたことを特徴とする有機廃棄物の酸化処理装置。
【請求項３】
上記加熱手段を制御するコントローラと、上記反応セクション内の温度を検出して、その温度検出値を上記コントローラへ入力する温度センサーとを備え、上記コントローラは、入力された温度検出値に基づき、反応セクション内の温度を２００℃以上に保つために、上記加熱手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の有機廃棄物の酸化処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
課題を解決するための手段
［００１２］
第１の発明は、スラリー状の有機廃棄物に、酸素または空気を混合し、この酸素または空気を混合したスラリー状の有機廃棄物を、飽和水蒸気圧未満のもとで、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で単純酸化反応させてから、さらに、酸素または空気を混合し、２００℃以上の水蒸気の雰囲気中で触媒酸化反応させることを特徴とする。
なお、上記酸化反応が行なわれるには、２００℃以上が必要であるが、理論的には、温度が高ければ高いほど反応速度が速くなるので、温度の上限はない。また、プロセスでの圧力は、初期段階でのスラリーの押し込み圧と酸素供給圧とで決まる。それ以後は、特に圧力制御を必要としない。なぜなら、有機廃棄物の温度が上昇すれば、それにともなって圧力も多少上昇するが、その圧力は、飽和水蒸気圧以上の高い圧力になることはまずないからである。
［００１３］
第２の発明の、有機廃棄物の酸化処理装置は、スラリー状の有機廃棄物を圧送する供給ポンプと、この供給ポンプで搬送されるスラリー状の有機廃棄物の搬送経路中に設け、有機廃棄物を酸化反応させる反応セクションとを備え、上記反応セクションには、スラリー状有機廃棄物を単純酸化反応させるための単純酸化反応タンクと、上記スラリー状有機廃棄物の搬送方向を基準として上記単純酸化反応タンクより下流側に設けるとともに内部に触媒を備えた触媒反応タンクと、上記単純酸化反応タンク内のスラリー状の有機廃棄物を加熱する加熱手段と、上記加熱手段より上流に設け、酸素または空気を供給する第１酸素供給手段と、この第１酸素供給手段と上記加熱手段との間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための第１気液混合手段と、上記単純酸化反応タンクより下流で上記触媒反応タンクより上流に設け、酸素または空気を供給する第２酸素供給手段と、この第２酸素供給手段と上記触媒酸化反応タンクとの間に設け、スラリー状の有機廃棄物に酸素または空気を混合するための第２気液混合手段とを備え、上記反応セクション内を飽和水蒸気圧未満で、２００℃以上に維持する構成にしたことを特徴とする。
［００１４］
なお、この第２の発明においても、上記第１の発明と同様に、上記酸化反応が行なわれるには、２００℃以上が必要であるが、理論的には、温度が高ければ高いほど反応速度が速くなるので、温度の上限はない。また、装置内の圧力は、初期段階でのスラリーの押し込み圧と酸素供給圧とで決まる。それ以後は、特に圧力制御を必要としない。なぜなら、装置内の温度が上昇すれば、それにともなって圧力も多少上昇するが、その圧力は、飽和水蒸気圧以上の高い圧力になることはまずないからである。
［００１５］
第３の発明の、有機物の酸化処理装置は、上記第２の発明を前提とし、上記加熱手段を制御するコントローラと、上記反応セクション内の温度を検出して、その温度検出値を上記コントローラへ入力する温度センサーとを備え、上記コントローラは、入力された温度検出値に基づき、反応セクション内の温度を２００℃以上に保つために、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（％）であった。
［００５６］
この結果から、飽和水蒸気圧以下の過熱水蒸気の雰囲気内で処理した方が、従来の飽和水蒸気圧以上の亜臨界水中で処理した場合よりも、高い分解率で処理できることが分かった。
例えば、ＣＯＤＭｎの分解率は、この実施形態の方法を用いた実験１の場合、９９．７００（％）であり、従来方法の実験２の場合、９９．３３３（％）であった。どちらも９９（％）以上の高い分解率のように見えるが、未分解率を考えると、実験１では３００ｐｐｍであるのに対し、実験２では６６７ｐｐｍである。つまり、実験１は、未分解物の量が、実験２の半分より少ない。このように未分解率で実験１と実験２とを比較すれば、実験１の方が、酸化処理効率が極めて高いことが分かる。
［００５７］
このように、分解率に大きな差が出た理由は、次のように考えられる。
従来方法では、酸素が、気体中と水中との両方に存在するが、水中で酸化反応を行っていたため、水中の溶存酸素のみが酸化反応に寄与していた。ところが、水中の溶存酸素量には限界があるため、水中の有機物粒子の表面に酸素がいきわたりにくかった。
また、実際にも、酸化反応によって水中の酸素が消費されなければ、気体中の酸素はそれ以上水中に溶け込まない。言い換えると、水中の酸素が消費された分量だけ、気体中の酸素が水中にとけ込むことになる。しかし、水中の酸素が、上記のように消費されたとしても、気体中の酸素が、瞬時に水中にとけ込むわけではない。つまり、気体中の酸素が水中にとけ込むのに時間を必要とする。
［００５８］
上記のように酸素が水中にとけ込むのに時間がかかると、水中への酸素の供給タイミングが遅れてしまう。酸素の供給タイミングが遅れると、その遅れ分だけ、水中の有機物粒子が酸素と接触する時間も遅れてしまう。このようなことから、酸化処理がスムーズにおこなわれない。
［００５９］
これに対し、この実施形態の方法では、飽和水蒸気圧未満で反応を行なうようにしたので、水は液体状態を維持せず、過熱水蒸気の状態を保つ。したがって、過熱水蒸気の雰囲気中で反応が行われるので、ほとんどの酸素と有機物とは、水蒸気を含んだ気体中に存在するため、気体中の酸素が、有機物の表面に接触して酸化反応
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
に寄与する。このように、有機物の周囲における酸素量が多いので、有機物表面と酸素との接触確率は高くなる。
上記のことから明らかなように、この実施形態の方が、従来の方法と比べて、有機物粒子の周囲に存在する酸素量が多く、その分、反応に寄与する酸素量も多くなる。そのため、この実施形態の方が、有機物粒子表面への酸素の接触確率が高くなり、それだけ、酸化反応が速やかに進んで、分解率も高くなると考えられる。
［００６０］
以上のように、との実施形態の処理方法および処理装置では、反応セクション内の圧力を飽和水蒸気圧以上に保つ必要がなく、従来のように圧力と温度との相対関係を複合的に制御する必要がないので、その制御系を単純化でき、しかも、従来よりも高い分解率を達成できる。
［００６１］
また、飽和水蒸気以上を維持しなければならない従来よりも低い圧力で装置を使用できるので、例えば、内部圧力を５（ＭＰａ）以下に設定することもできる。このように内部圧力を５（ＭＰａ）以下に設定すれば、高圧ガス保安法の適用外となるため保安員も不要になる。また、装置の圧力を低くできれば、それだけ安全性が高まるとともに、装置の耐圧強度も下げることができる。さらに、耐圧強度を下げることによって、装置の製造コストも下げることができる。
［００６２］
一方、従来の処理方法では、図６の斜線で示すエリアＥ１内の条件を維持する必要があるが、このエリアＥ１であって、圧力が５（ＭＰａ）以下の領域Ｅ１’は非常に狭い範囲になる。そのため、高圧ガス保安法の適用外となるエリアＥ１’で温度および圧力を制御しようとすると、狭いエリア内で制御する分、さらに細かく、複雑な制御が必要になる。しかし、上記のように狭いエリア内で、温度と圧力とを複合的に制御することが、ほとんどできないのが実状である。そのために、従来の処理方法では、上記５（ＭＰａ）の範囲を超えたところで制御しなければならず、結局は、高圧ガス保安法の適用を受けざるを得なかった。したがって、この装置の運転に際しては、高圧ガス保安法で定めた保安員を配置しなければならず、その分、コストが上昇するという問題があった。
［００６３］
これに対して、上記した実施形態においては、図６の斜線で示すエリアＥ２内であって、圧力が５（ＭＰａ）以下のエリアＥ２’は、上記エリアＥ１’に比べて十分に広いので、その広いエリアＥ２’における温度および圧力の制御は、従来の装置に比べて簡単に
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007032163.tif 000008
【図２】
2007032163.tif 000009
【図３】
2007032163.tif 000010
【図４】
2007032163.tif 000011
【図５】
2007032163.tif 000012
【図６】
2007032163.tif 000013
【国際調査報告】
2007032163.tif 000014
2007032163.tif 000015