(57)【要約】      （修正有）【課題】廃液中の有機物の濃度を調整しなくても、有機物の分解率の低下、ＮＯｘの発生及び反応器の損傷を抑制可能な廃液処理方法を提供する。【解決手段】廃液処理装置１００は水を亜臨界水、過熱水蒸気又は超臨界水に変化させ有機物を酸化させる反応器１０、廃液２１ａを貯蔵する容器２１、廃液供給部２０、過酸化水素水供給部３０、ヒーター５０、気液分離部７０、廃液中の有機物濃度を検出する全有機炭素測定装置Ｃ１、反応器内部温度検出センサＴ、液体成分の濃度を検出するイオンメーターＣ２、気体成分濃度を検出するガス濃度検出器Ｃ３を有し、全有機炭素測定装置により検出された有機物の濃度に基づいて、廃液供給速度及び過酸化水素水供給速度を設定する工程と、反応器内部温度、イオンメーターにより検出された成分の濃度及びガス濃度検出器により検出された気体成分濃度に基づいて廃液供給速度及び過酸化水素水供給速度を再設定する工程を有する。【選択図】図１
2012055831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液処理装置を用いて、水及び有機物を含む廃液を処理する方法であって、
前記廃液処理装置は、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、前記廃液を貯蔵する容器と、前記容器から前記反応器に前記廃液を供給する廃液供給手段と、前記反応器に酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、前記反応器を加熱する加熱手段と、前記反応器から排出された前記有機物が酸化した廃液を液体成分と気体成分に気液分離する気液分離手段と、前記容器に貯蔵されている前記廃液中の前記有機物の濃度を検出する第一の検出手段と、前記反応器の内部の温度を検出する第二の検出手段と、前記液体成分中に含まれる成分の濃度を検出する第三の検出手段と、前記気体成分中に含まれる成分の濃度を検出する第四の検出手段を有し、
前記第一の検出手段により検出された前記有機物の濃度に基づいて、前記廃液供給手段により前記廃液が供給される供給速度及び前記酸化剤供給手段により前記酸化剤が供給される供給速度を設定する工程と、
前記第二の検出手段により検出された前記供給速度における前記反応器の内部の温度、前記第三の検出手段により検出された前記供給速度における前記液体成分中に含まれる成分の濃度及び前記第四の検出手段により検出された前記供給速度における前記気体成分中に含まれる成分の濃度に基づいて、前記廃液供給手段により前記廃液が供給される速度及び前記酸化剤供給手段により前記酸化剤が供給される速度を再設定する工程を有することを特徴とする廃液処理方法。
【請求項２】
前記第三の検出手段は、前記液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度を検出し、
前記第四の検出手段は、前記気体成分中の酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アンモニア及び硫化水素の濃度を検出することを特徴とする請求項１に記載の廃液処理方法。
【請求項３】
前記廃液処理装置は、複数の前記廃液を貯蔵する容器を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液処理方法に関する。
【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、液状有機廃棄物と水とが供給されて所定の濃度の液状有機廃棄物に調整する濃度調整タンクと、所定の濃度の液状有機廃棄物を所期の亜臨界条件の圧力に加圧するとともに酸化分解処理炉に連続的に供給する高圧ポンプと、所定の濃度の液状有機廃棄物を亜臨界状態で湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを備える湿式酸化分解処理装置が開示されています。このとき、所定の濃度は、酸化分解の反応熱による酸化分解処理炉内の温度が所期の亜臨界条件の温度となる濃度に設定されています。
【０００５】
しかしながら、所定の濃度の液状有機廃棄物に調整しないと、液状有機廃棄物の分解率が低下したり、ＮＯｘが発生したり、酸化分解処理炉が損傷したりす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、廃液中の有機物の濃度を調整しなくても、有機物の分解率の低下、ＮＯｘの発生及び反応器の損傷を抑制することが可能な廃液処理方法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、廃液処理装置を用いて、水及び有機物を含む廃液を処理する方法であって、前記廃液処理装置は、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、前記廃液を貯蔵する容器と、前記容器から前記反応器に前記廃液を供給する廃液供給手段と、前記反応器に酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、前記反応器を加熱する加熱手段と、前記反応器から排出された前記有機物が酸化した廃液を液体成分と気体成分に気液分離する気液分離手段と、前記容器に貯蔵されている前記廃液中の前記有機物の濃度を検出する第一の検出手段と、前記反応器の内部の温度を検出する第二の検出手段と、前記液体成分中に含まれる成分の濃度を検出する第三の検出手段と、前記気体成分中に含まれる成分の濃度を検出する第四の検出手段を有し、前記第一の検出手段により検出された前記有機物の濃度に基づいて、前記廃液供給手段により前記廃液が供給される供給速度及び前記酸化剤供給手段により前記酸化剤が供給される供給速度を設定する工程と、前記第二の検出手段により検出された前記供給速度における前記反応器の内部の温度、前記第三の検出手段により検出された前記供給速度における前記液体成分中に含まれる成分の濃度及び前記第四の検出手段により検出された前記供給速度における前記気体成分中に含まれる成分の濃度に基づいて、前記廃液供給手段により前記廃液が供給される速度及び前記酸化剤供給手段により前記酸化剤が供給される速度を再設定する工程を有す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に記載の廃液処理方法において、前記第三の検出手段は、前記液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度を検出し、前記第四の検出手段は、前記気体成分中の酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アンモニア及び硫化水素の濃度を検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の廃液処理方法において、前記廃液処理装置は、複数の前記廃液を貯蔵する容器を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、廃液中の有機物の濃度を調整しなくても、有機物の分解率の低下、ＮＯｘの発生及び反応器の損傷を抑制することが可能な廃液処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明で用いられる廃液処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１に、本発明の廃液処理装置の一例を示す。水及び有機物を含む廃液２１ａを処理する廃液処理装置１００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反応器１０と、反応器１０に廃液２１ａを供給する廃液供給部２０と、反応器１０に過酸化水素水３１ａを供給する過酸化水素水供給部３０と、反応器１０に供給される廃液２１ａ及び過酸化水素水３１ａを予熱する予熱器４０と、反応器１０を加熱するヒーター５０と、反応器１０から排出された有機物が酸化した廃液と熱交換する熱交換器６０と、反応器１０から排出された有機物が酸化した廃液を気液分離する気液分離部７０を有する。
【００１４】
反応器１０は、有機物が酸化した廃液が排出される側の端部の近傍に、酸化触媒として、ＭｎＯ２（不図示）が充填されている。
【００１５】
なお、ＭｎＯ２の代わりに、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、ＰｄＯ、ＰｔＯ、ＰｔＯ２、Ａｇ２Ｏ、ＲｕＯ２、ＣｕＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｄＯ、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｈＯ２等を用いてもよい。
【００１６】
反応器１０の内部の温度は、第二の検出手段としての、温度センサＴにより検出され、所定の温度になるようにヒーター５０が制御される。
【００１７】
ヒーター５０としては、特に限定されないが、ラバーヒーター、バンドヒーター等が挙げられる。
【００１８】
廃液供給部２０は、廃液２１ａが貯蔵されているタンク２１と、廃液２１ａを圧縮してタンク２１から反応器１０に連続供給するスラリーポンプ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、反応器１０に供給される廃液２１ａの圧力は、圧力センサＰ１により検出され、所定の圧力になるようにスラリーポンプ２２が制御される。
【００１９】
反応器１０に供給される廃液２１ａの圧力は、通常、１〜５０ＭＰａであり、５〜３５ＭＰａが好ましい。
【００２０】
過酸化水素水供給部３０は、過酸化水素水３１ａが貯蔵されているタンク３１と、過酸化水素水３１ａを廃液が供給される圧力以上に圧縮してタンク３１から反応器１０に連続供給するシリンジポンプ３２と、開閉弁３３を有する。このとき、反応器１０に供給される過酸化水素水３１ａの圧力は、圧力センサＰ２により検出され、所定の圧力になるようにシリンジポンプ３２が制御される。
【００２１】
なお、タンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の有機物の濃度は、第一の検出手段としての、全有機炭素測定装置Ｃ１により検出される。
【００２２】
このとき、全有機炭素測定装置Ｃ１により検出されたタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の全有機炭素の濃度に基づいて、反応器１０に供給される廃液２１ａの圧力及び反応器１０に供給される過酸化水素水３１ａの圧力が設定される。
【００２３】
このとき、予熱器４０において、過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素を分解させて、酸素を発生させてもよい。
【００２４】
以上のようにして、反応器１０では、廃液供給部２０から供給された廃液２１ａと、過酸化水素水供給部３０から導入された過酸化水素水３１ａが混合される。このとき、廃液２１ａ及び過酸化水素水３１ａは、予熱器４０により予熱される。次に、ヒーター５０により加熱されて、廃液２１ａ及び過酸化水素水３１ａ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。さらに、低分子化された有機物は、ＭｎＯ２の触媒作用により完全酸化される。
【００２５】
熱交換器６０には、水（不図示）が貯蔵されているため、反応器１０から排出された有機物が酸化した廃液が水と熱交換することにより、水蒸気が発生する。
【００２６】
気液分離部７０は、熱交換器６０から排出された有機物が酸化した廃液を大気圧まで減圧する背圧弁７１と、減圧された有機物が酸化した廃液を気液分離する気液分離器７２を有する。このとき、気液分離器７２は、減圧された有機物が酸化した廃液を、液体成分としての、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成分に分離し、液体成分が回収される。液体成分は、水質基準を確認した後、工業用水として再利用される。
【００２７】
なお、液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、第三の検出手段としての、イオンメーターＣ２により検出される。また、気体成分中の酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アンモニア及び硫化水素の濃度は、第四の検出手段としての、ガス濃度検出器Ｃ３により検出される。
【００２８】
このとき、温度センサＴにより検出された反応器１０の内部の温度、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度及びガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、ＮＯｘ及びアンモニアの濃度に基づいて、反応器１０に供給される廃液２１ａの圧力及び反応器１０に供給される過酸化水素水３１ａの圧力が再設定される。このため、反応器１０に供給される廃液２１ａに含まれる有機物に対する反応器１０に供給される過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素の比を最適化することができる。その結果、過酸化水素が不足することによる有機物の分解率の低下及び過酸化水素が過剰に存在することによるＮＯｘの発生を抑制することができる。また、反応器１０に供給される廃液２１ａに含まれる有機物及び過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素の総量を最適化することができる。その結果、反応器１０の内部の温度が低下することによる有機物の分解率の低下及び反応器１０の内部の温度が上昇することによる反応器１０の損傷を抑制することができる。
【００２９】
反応器１０に供給される廃液２１ａに含まれる有機物を酸化させるのに必要な過酸化水素に対する反応器１０に供給される過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素の比は、通常、１〜５であり、１〜１．５が好ましい。
【００３０】
反応器１０の内部の温度は、通常、１００〜７００℃であり、２００〜６００℃が好ましい。
【００３１】
第三の検出手段としては、液体成分中に含まれるＨ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｉ、Ａｔを含む成分の濃度を検出することが可能であれば、イオンメーターＣ２に限定されない。
【００３２】
第四の検出手段としては、気体成分中に含まれるＨ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｉ、Ａｔを含む成分の濃度を検出することが可能であれば、ガス濃度検出器Ｃ３に限定されない。
【００３３】
なお、反応器１０に過酸化水素水３１ａを供給する過酸化水素水供給部３０の代わりに、反応器１０に空気を供給する空気供給部、反応器１０にオゾンを供給するオゾン供給部等を用いてもよい。
【００３４】
また、廃液供給部２０は、複数のタンク２１を有していてもよい。これにより、一方のタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａを処理している間に、他方のタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の有機物の濃度を検出することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づいて、具体的に説明する。
【００３６】
［実施例１］
廃液処理装置１００を用いて、濃度が不明なメタノール水溶液を処理した。このとき、反応器１０は、ＳＵＳ３１６製であり、メタノールが酸化した廃液が排出される側の端部の近傍にＭｎＯ２５ｇを充填した。
【００３７】
まず、開閉弁２３及び３２を閉じた状態で、ヒーター５０を用いて、内部の温度が４００℃になるまで反応器１０を加熱した。このとき、予熱器４０の内部の温度は、４００℃であり、過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素は分解して酸素が発生する。
【００３８】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、全有機炭素測定装置Ｃ１により検出されたタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の全有機炭素の濃度は３７４８４ｍｇ／Ｌであったため、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を１．２７、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を０．４ｍＬ／ｍｉｎに設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００３９】
次に、反応器１０から排出されたメタノールが酸化した廃液は、熱交換器６０に貯蔵されている水と熱交換することにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却されたメタノールが酸化した廃液は、背圧弁７１により減圧された後、気液分離器７２により液体成分と気体成分に分離された。
【００４０】
その結果、反応器１０の内部の温度は４１２℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．３２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９６％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中のＮＯｘの濃度は５ｐｐｍ以上であった。
【００４１】
次に、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、反応器１０の内部の温度が４３０℃、反応器１０に供給された酸素がメタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍となるように、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を１．１５、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を１ｍＬ／ｍｉｎに再設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００４２】
その結果、反応器１０の内部の温度は４３０℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９９．９％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも３０ｐｐｍ未満であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素、ＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ未満であった。
【００４３】
［実施例２］
廃液処理装置１００を用いて、実施例１のメタノール水溶液を処理した。このとき、反応器１０は、ＳＵＳ３１６製であり、メタノールが酸化した廃液が排出される側の端部の近傍にＭｎＯ２５ｇを充填した。
【００４４】
まず、開閉弁２３及び３２を閉じた状態で、ヒーター５０を用いて、内部の温度が３５０℃になるまで反応器１０を加熱した。このとき、予熱器４０の内部の温度は、３５０℃であり、過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素は分解して酸素が発生する。
【００４５】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、全有機炭素測定装置Ｃ１により検出されたタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の全有機炭素の濃度は３７４８４ｍｇ／Ｌであったため、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を１．２７、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を０．４ｍＬ／ｍｉｎに設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００４６】
次に、反応器１０から排出されたメタノールが酸化した廃液は、熱交換器６０に貯蔵されている水と熱交換することにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却されたメタノールが酸化した廃液は、背圧弁７１により減圧された後、気液分離器７２により液体成分と気体成分に分離された。
【００４７】
その結果、反応器１０の内部の温度は３６１℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．３５倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で８０％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中のＮＯｘの濃度は５ｐｐｍ以上であった。
【００４８】
次に、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、反応器１０の内部の温度が４３０℃、反応器１０に供給された酸素がメタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍となるように、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を１．１５、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を２．７ｍＬ／ｍｉｎに再設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００４９】
その結果、反応器１０の内部の温度は４３１℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９９．９％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも３０ｐｐｍ未満であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素、ＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ未満であった。
【００５０】
［実施例３］
廃液処理装置１００を用いて、濃度が不明なメタノール水溶液を処理した。このとき、反応器１０は、ＳＵＳ３１６製であり、メタノールが酸化した廃液が排出される側の端部の近傍にＭｎＯ２５ｇを充填した。
【００５１】
まず、開閉弁２３及び３２を閉じた状態で、ヒーター５０を用いて、内部の温度が４００℃になるまで反応器１０を加熱した。このとき、予熱器４０の内部の温度は、４００℃であり、過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素は分解して酸素が発生する。
【００５２】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、全有機炭素測定装置Ｃ１により検出されたタンク２１に貯蔵されている廃液２１ａ中の全有機炭素の濃度は１８７４２ｍｇ／Ｌであったため、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を０．６３５、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を０．４ｍＬ／ｍｉｎに設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００５３】
次に、反応器１０から排出されたメタノールが酸化した廃液は、熱交換器６０に貯蔵されている水と熱交換することにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却されたメタノールが酸化した廃液は、背圧弁７１により減圧された後、気液分離器７２により液体成分と気体成分に分離された。
【００５４】
その結果、反応器１０の内部の温度は４０７℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、全てメタノールの酸化に消費されており、メタノールの分解率は全有機炭素基準で８１％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のアンモニアの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ以上であった。
【００５５】
次に、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、反応器１０の内部の温度が４３０℃、反応器１０に供給された酸素がメタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍となるように、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を０．９２、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を１．１ｍＬ／ｍｉｎに再設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００５６】
その結果、反応器１０の内部の温度は４３０℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．１５倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９９．９％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも３０ｐｐｍ未満であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素、ＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ未満であった。
【００５７】
［比較例１］
廃液処理装置１００を用いて、実施例１のメタノール水溶液を処理した。このとき、反応器１０は、ＳＵＳ３１６製であり、メタノールが酸化した廃液が排出される側の端部の近傍にＭｎＯ２５ｇを充填した。
【００５８】
まず、開閉弁２３及び３２を閉じた状態で、ヒーター５０を用いて、内部の温度が４００℃になるまで反応器１０を加熱した。このとき、予熱器４０の内部の温度は、４００℃であり、過酸化水素水３１ａに含まれる過酸化水素は分解して酸素が発生する。
【００５９】
次に、開閉弁２３及び３２を開き、スラリーポンプ２２を用いて、メタノール水溶液を１０ＭＰａで反応器１０に供給すると共に、シリンジポンプ３２を用いて、３０質量％の過酸化水素水３１ａを１０ＭＰａで反応器１０に供給した。このとき、反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を０．５、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を１ｍＬ／ｍｉｎに設定した。また、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの反応器１０における滞留時間を１分間とした。
【００６０】
次に、反応器１０から排出されたメタノールが酸化した廃液は、熱交換器６０に貯蔵されている水と熱交換することにより瞬時に２５℃に冷却された。さらに、冷却されたメタノールが酸化した廃液は、背圧弁７１により減圧された後、気液分離器７２により液体成分と気体成分に分離された。
【００６１】
その結果、反応器１０の内部の温度は４１３℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、全てメタノールの酸化に消費されており、メタノールの分解率は全有機炭素基準で４７％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のアンモニアの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ以上であった。
【００６２】
［比較例２］
反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を２に設定した以外は、比較例１と同様にして、メタノール水溶液を処理した。
【００６３】
その結果、反応器１０の内部の温度は４１４℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９９％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中のＮＯｘの濃度は５ｐｐｍ以上であった。
【００６４】
［比較例３］
反応器１０に供給されるメタノール水溶液に対する過酸化水素水３１ａの流量比を１．１５、メタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を０．１ｍＬ／ｍｉｎに設定した以外は、比較例１と同様にして、メタノール水溶液を処理した。
【００６５】
その結果、反応器１０の内部の温度は４０３℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で８５％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のアンモニアの濃度は３０ｐｐｍ以上であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ以上であった。
【００６６】
［比較例４］
反応器１０に供給されるメタノール水溶液及び過酸化水素水３１ａの総流量を３．５ｍＬ／ｍｉｎに設定した以外は、比較例３と同様にして、メタノール水溶液を処理した。
【００６７】
その結果、反応器１０の内部の温度は５０５℃であった。また、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の二酸化炭素及び一酸化炭素の濃度から、反応器１０に供給された酸素は、メタノールの酸化に消費された酸素の１．２倍であり、メタノールの分解率は全有機炭素基準で９９．９％であった。さらに、イオンメーターＣ２により検出された液体成分中のＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも３０ｐｐｍ未満であり、ガス濃度検出器Ｃ３により検出された気体成分中の一酸化炭素、ＮＯｘ及びアンモニアの濃度は、いずれも５ｐｐｍ未満であった。
【００６８】
なお、反応器１０は、ＳＵＳ３１６製であるため、内部の温度が４５０℃を超えると、損傷する危険性がある。
【符号の説明】
【００６９】
１００    廃液処理装置
１０    反応器
２０    廃液供給部
２１    タンク
２１ａ    廃液
２１ｂ    撹拌羽根
２２    スラリーポンプ
２３    開閉弁
３０    過酸化水素水供給部
３１    タンク
３１ａ    過酸化水素水
３２    シリンジポンプ
３３    開閉弁
４０    予熱器
５０    ヒーター
６０    熱交換器
７０    気液分離部
７１    背圧弁
７２    気液分離器
Ｔ    温度センサ
Ｐ１、Ｐ２    圧力センサ
Ｃ１    全有機炭素測定装置
Ｃ２    イオンメーター
Ｃ３    ガス濃度検出器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００６−２３９５３９号公報
【図１】
2012055831.tif 000003