JP2013144290A - 廃液処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外筒21の排出側壁の貫通口に挿入された内筒22の長手方向における全域のうち、外筒21の外側に位置している領域に、筒外周面から突出する突出部22aを筒外周面の全域に渡って延在させる姿勢で設け、内筒22の突出部22aを、出口継手18によって外筒21軸線方向に沿って前記排出側壁に向けて押さえ付けることで、内筒22を前記排出側壁に片持ち支持させた。
【選択図】図4
Description
即ち、第1構成は、筒状の外筒体の内側に筒状の内筒体を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体と酸化剤とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、前記内筒体の前記下流側端部の外周面から突出する突出部を前記外周面の全域に渡って延在させる姿勢で設け、前記突出部における流体搬送方向の上流端を、押さえ付け手段によって筒長手方向に沿って前記外筒体における流体搬送方向の下流端に押さえ付けることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とするものである。
また、第2構成は、筒状の外筒体の内側に筒状の内筒体を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体と酸化剤とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、前記外筒体として、前記内筒体の材料よりも線膨張係数の大きい材料からなるものを用いるとともに、前記外筒体の流体搬送方向における下流側端部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするものである。
まず、第1実施形態に係る廃水処理装置の基本的な構成について説明する。図2は、第1実施形態に係る廃水処理装置と処理の流れとを示すフローシートである。第1実施形態に係る廃水処理装置は、原水タンク1、攪拌機2、原水供給ポンプ3、原水圧力計4、原水入口弁5、酸化剤圧送ポンプ6、酸化剤圧力計7、酸化剤入口弁8、熱交換器9、熱媒体タンク10、熱交換ポンプ11、出口圧力計12、出口弁13、気液分離器14、反応槽20、図示しない制御部などを備えている。
図4は、反応槽(20)を示す分解断面図である。同図において、外筒体たる外筒21の長手方向における処理対象流体受入側においては、受入側壁が外筒21の横断面方向(図紙面に直交する面方向)に延在する姿勢で設けられている。この受入側壁には、流入管26を筒外側から内側に向けて貫通させるための管挿入貫通口21cが厚み方向に貫通するように設けられている。流入管26は、外筒21の外側からこの内筒挿入貫通口21に挿入され、外筒21の内側においてその先端部を内筒22の長手方向における処理対象流体受入側の端に設けられた受入開口を通じて内筒22の内部に進入させている(図3参照)。そして、廃液からなる処理対象流体を内筒22内に流入させる。
図7は、第2実施形態に係る廃水処理装置と処理の流れとを示すフローシートである。第2実施形態に係る廃水処理装置においては、反応槽20を鉛直方向に延在させる姿勢で配設している。反応槽20の入口側を鉛直方向上方に向けつつ、出口側を鉛直方向下方に向ける姿勢である。反応槽20内では、廃液及び空気の混合流体を鉛直方向上方から下方に向けて搬送する。
[態様A]
態様Aは、筒状の外筒体(例えば外筒21)の内側に筒状の内筒体(例えば内筒22)を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体(例えば廃液W)と酸化剤(例えば空気A)とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、前記内筒体の前記下流側端部の外周面から全周に渡って突出する突出部(例えば22a)を設け、前記突出部における流体搬送方向の上流端を、押さえ付け手段によって筒長手方向に沿って前記外筒体における流体搬送方向の下流端に向けて押さえ付けることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とするものである。
筒状の外筒体の内側に筒状の内筒体を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体と酸化剤とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、前記外筒体として、前記内筒体の材料(例えばチタン)よりも線膨張係数の大きい材料(例えばステンレス)からなるものを用いるとともに、前記外筒体の流体搬送方向における下流側端部を冷却する冷却手段(例えば熱交換器9)を設けたことを特徴とするものである。
態様Cは、態様Bにおいて、前記内筒体の流体搬送方向における下流側端部の外周面と、前記外筒体の内周面との隙間に、前記隙間を埋めるためのパッキン(例えばパッキン40)を介在させ、前記外周面と前記内周面とを前記パッキンを介して嵌合させることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とするものである。かかる構成では、パッキンの材料として、内筒体の材料の線膨張係数と、外筒体の材料の線膨張係数との中間の線膨張係数であるものを採用することで、より確実に内筒体を外筒体に嵌合させることができる。
態様Dは、態様Aにおいて、前記外筒体に対して筒長手方向に沿って並んだ状態で、前記内筒体の前記下流側端部から排出された処理済みの処理対象流体を自らの内部に受け入れて搬送する搬送管(例えば搬送管16)を設けるとともに、前記内筒体の前記下流側端部と前記搬送管の流体搬送方向の上流側端部との間に介在して前記内筒体と前記搬送管とを連結させる継手(例えば出口継手18)によって前記突出部を前記外筒体における流体搬送方向の下流端に押さえ付けることで、前記継手を前記押さえ付け手段として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、継手を緩めることにより、排出管部と搬送管とを分離するとともに、内筒体を外筒体から取り外すことができる。
態様Eは、態様Dにおいて、前記内筒体の中に処理対象流体を流入させるための流入管を、前記外筒体の流体搬送方向の上流側端部に対して筒長手方向に沿って挿入し、且つ、前記流入管の先端を前記内筒体の中に挿入したことを特徴とするものである。かかる構成では、内筒体の自由端となる流体搬送方向の上流側端部に対して、それに挿入した流入管の外周面を部分的に密着させることで、前記上流側端部を流入管で支持することができる。これにより、内筒体の片持ち支持部を中心にした内筒体の振れの発生を回避することができる。
態様Fは、態様Eにおいて、前記流入管の先端部の外周面から突出する管突出部(例えば突出部26a)を設け、前記管突出部の流体搬送方向の上流端を第2押さえ付け手段によって前記外筒体における流体搬送方向の上流端に押さえ付けることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、流入管を長期間に渡って外筒体の受入側壁で片持ち支持することができる。
態様Gは、態様Fにおいて、前記外筒体に対して筒長手方向に沿って並んだ状態で、前記流入管に対して処理対象流体を給送する給送管(例えば給送管15)を設けるとともに、前記給送管の流体搬送方向の下流側端部と前記流入管の流体搬送方向の上流側端部との間に介在して前記給送管と前記流入管とを連結させる継手(例えば入口継手)によって前記管突出部を前記外筒体における流体搬送方向の上流端に押さえ付けることで、前記継手を前記第2押さえ付け手段として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、継手を緩めることにより、給送管を反応槽から分離するとともに、流入管を外筒体から取り外すことができる。
態様Hは、態様D又はGにおいて、内筒体として、Ti、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、Pd又はそれらの2種類以上を組み合わせた合金からなるものを用い、前記外筒体として、ステンレス又はニッケル合金からなるものを用い、且つ、前記内筒体と前記搬送管とを連結させる継手や、前記給送管と前記流入管とを連結させる継手として、それぞれ液に触れる内壁に耐食層を形成したものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、処理液に直接触れる内筒体に高耐食性を発揮させつつ、処理液に触れない外筒体に高耐圧性を発揮させることができる。更には、廃液や処理液に継手の基材を直接接触させることによる継手の腐食を回避することができる。
態様Iは、態様A〜Hの何れかにおいて、有機物の酸化分解を促進する触媒を前記内筒体の中に配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、内筒体の中で処理対象流体を触媒に接触させながら、処理対象流体中の有機物を良好に酸化分解することができる。
態様Jは、態様A〜Iの何れかにおいて、前記内筒体内の処理対象流体を加熱手段によって100〜700℃に加熱することを特徴とするものである。かかる構成では、内筒体内で処理対象流体を高温に加熱して処理対象流体中の有機物の酸化分解を促すことができる。
態様Kは、態様A〜Jの何れかにおいて、前記内筒体内の処理対象流体を0.5〜30MPaの範囲に加圧することを特徴とするものである。かかる構成では、内筒体内で処理対象流体を高圧に加圧して処理対象流体中の有機物の酸化分解を促すことができる。
態様Lは、態様A〜Kの何れかにおいて、前記間隙内に前記酸化剤として酸素、空気、オゾン、過酸化水素水又はそれらの2種類以上の混合物を圧送する酸化剤圧送手段を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、酸化剤を処理対象流体に混合して処理対象流体中の酸化分解を生起せしめることができる。
態様Mは、態様Iにおいて、前記触媒として、Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、Ni、Co、Ce、Ti、又はMnの何れかの元素を含むものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、触媒によって有機物の酸化分解を促すことができる。
6:酸化剤圧送ポンプ(酸化剤圧送手段)
9:熱交換器(熱交換手段)
11:熱交換ポンプ(熱交換流体搬送手段)
16:搬送管
20:反応槽
21:外筒(外筒体)
21a:入口管部
21b:排出管部
21c:管挿入貫通口
21d:内筒挿入貫通口
21e:酸化剤受入開口
22:内筒(内筒体)
22a:突出部
26:流入管
26a:突出部
Claims (13)
- 筒状の外筒体の内側に筒状の内筒体を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体と酸化剤とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、
前記内筒体の前記下流側端部の外周面から全周に渡って突出する突出部を設け、
前記突出部における流体搬送方向の上流端を、押さえ付け手段によって筒長手方向に沿って前記外筒体における流体搬送方向の下流端に向けて押さえ付けることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とする廃液処理装置。 - 筒状の外筒体の内側に筒状の内筒体を配設した2重筒状構造を具備し、流体が導入される前記内筒体を前記外筒体によって前記内筒体の流体搬送方向の下流側端部で片持ち支持した状態で、前記内筒体の中に処理対象流体と酸化剤とを導入しながら混合、加熱及び加圧し、前記内筒体の中で処理対象流体と酸化剤とを筒長手方向に沿って前記下流側端部に向けて搬送する過程で処理対象流体中の有機物を酸化分解する反応槽を備える廃液処理装置において、
前記外筒体として、前記内筒体の材料よりも線膨張係数の大きい材料からなるものを用いるとともに、前記外筒体の流体搬送方向における下流側端部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項2の廃液処理装置において、
前記内筒体の流体搬送方向における下流側端部の外周面と、前記外筒体の内周面との隙間に、前記隙間を埋めるためのパッキンを介在させ、前記外周面と前記内周面とを前記パッキンを介して嵌合させることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項1の廃液処理装置において、
前記外筒体に対して筒長手方向に沿って並んだ状態で、前記内筒体の前記下流側端部から排出された処理済みの処理対象流体を自らの内部に受け入れて搬送する搬送管を設けるとともに、
前記内筒体の前記下流側端部と前記搬送管の流体搬送方向の上流側端部との間に介在して前記内筒体と前記搬送管とを連結させる継手によって前記突出部を前記外筒体における流体搬送方向の下流端に押さえ付けることで、前記継手を前記押さえ付け手段として機能させたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項4の廃液処理装置において、
前記内筒体の中に処理対象流体を流入させるための流入管を、前記外筒体の流体搬送方向の上流側端部に対して筒長手方向に沿って挿入し、且つ、前記流入管の先端を前記内筒体の中に挿入したことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項5の廃液処理装置において、
前記流入管の先端部の外周面から突出する管突出部を設け、
前記管突出部の流体搬送方向の上流端を第2押さえ付け手段によって前記外筒体における流体搬送方向の上流端に押さえ付けることで、前記内筒体を前記外筒体に片持ち支持させたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項6の廃液処理装置において、
前記外筒体に対して筒長手方向に沿って並んだ状態で、前記流入管に対して処理対象流体を給送する給送管を設けるとともに、
前記給送管の流体搬送方向の下流側端部と前記流入管の流体搬送方向の上流側端部との間に介在して前記給送管と前記流入管とを連結させる継手によって前記管突出部を前記外筒体における流体搬送方向の上流端に押さえ付けることで、前記継手を前記第2押さえ付け手段として機能させたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項4又は7の廃液処理装置において、
前記内筒体として、Ti、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、Pd又はそれらの2種類以上を組み合わせた合金からなるものを用い、
前記外筒体として、ステンレス又はニッケル合金からなるものを用い、
且つ、前記内筒体と前記搬送管とを連結させる継手や、前記給送管と前記流入管とを連結させる継手として、それぞれ液に触れる内壁に耐食層を形成したものを用いたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項1乃至8の何れかの廃液処理装置において、
有機物の酸化分解を促進する触媒を前記内筒体の中に配設したことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項1乃至9の何れかの廃液処理装置において、
前記内筒体内の処理対象流体を加熱手段によって100〜700℃に加熱することを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項1乃至10の何れかの廃液処理装置において、
前記内筒体内の処理対象流体を0.5〜30MPaの範囲に加圧することを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項1乃至11の何れかの廃液処理装置において、
前記内筒体と前記外筒体との間に前記酸化剤として酸素、空気、オゾン、過酸化水素水又はそれらの2種類以上の混合物を圧送する酸化剤圧送手段を設けたことを特徴とする廃液処理装置。 - 請求項9の廃液処理装置において、
前記触媒として、Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、Ni、Co、Ce、Ti、又はMnの何れかの元素を含むものを用いたことを特徴とする廃液処理装置。
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