JPH09511180A - 廃水流を処理するための方法及び装置 - Google Patents
廃水流を処理するための方法及び装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.有機物を含む廃水の第一の流れを処理する方法において、 (a)550〜1200°Fの温度に第一の流れを加熱すること、 (b)第一の流れが、細長い反応チャンバーの最前のポートに導入され、そし て該細長い反応チャンバーの後端に向って移動することを可能にされた後に、7 50〜1,200°Fの範囲の選ばれた変動の少ない値まで温度を上昇するため に十分な量の有機物を酸化するために十分ではあるが、有機物を完全に酸化する ために要求されるより少ないオキシダントの量と、加熱された第一の流れとを混 合すること、 (c)細長い反応チャンバーにおいて下流の第一のインジェクションサイドポ ートを通して、単位時間当り所定量の噴霧された液状の水及び単位時間当り所定 量のオキシダントを注入すること、ここで該第一のインジェクションサイドポー トは、最前のポート及び任意の先行するインジェクションサイドポートに注入さ れたオキシダントの90〜100%が有機物と既に反応されているような、最前 のポートからの距離に位置されており (ここで、注入されたオキシダントの量は、第一の流れ中の予め決められた量ま で、流れ中の有機物の含有量を減じるために有効であり、そして 水の量は注入されたオキシダントの量に関し、噴霧された液状の水により吸収 された熱が放出された何等かの酸化熱を実質的に相殺するようなものである)、 及び (d)最後のインジェクションサイドポートである第n番目のインジェクショ ンサイドポートまで、n‐1個の続くインジェクションサイドポートにおいて段 階(c)を繰り返すこと、ここで、有機物の量は第一の流れにおいて1%より少 ないまでに減じられ、そしてこの時点において、 単位時間当り所定量の噴霧された液状の水及び単位時間当り所定量のオキシダ ントが、該第n番目のポートを通して注入される (ここで、水の量は注入されたオキシダントの量に関し、噴霧された液状の水に より吸収された熱が放出された何等かの酸化熱を実質的に相殺するようなもので あり、そして 注入されたオキシダントの量は、有機物が実質的に完全に酸化された後に、未 反応のオキシダントの存在を可能にするようなものである) の各段階を含む方法。 2.廃水流が10%より多い有機物含有量を持つなら、第一の流れが段階(a) において加熱されるところの温度範囲が550〜705°Fである請求項1記載 の方法。 3.反応チャンバーの最前のポートから後端の方向に、液状の水が噴霧され、か つオキシダントが注入される請求項 2記載の方法。 4.反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に、液状の水が噴霧され、か つオキシダントが注入される請求項2記載の方法。 5.液状の水が反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に噴霧され、かつ オキシダントが反応チャンバーの最前のポートから後端の方向に注入される請求 項2記載の方法。 6.第二の廃水流及び第一の廃水流から成る群から選ばれた廃水流の全酸素要求 量を測定する段階、及び 選ばれた値の全酸素要求量を持つ第一の廃水流を生ずるように、既知の全酸素 要求量を持つ第三の廃水流と第二の廃水流とを混合する段階 を更に含む請求項2記載の方法。 7.第一の流れのための全酸素要求量を測定する段階、及び 該全酸素要求量により要求される量より高くあるように反応チャンバーの全て のポートを通って注入されるオキシダントの全量を制御する段階 を更に含む請求項2記載の方法。 8.反応チャンバーの後端の後に凝縮した水を該インジェクションサイドポート の少なくとも一つに再度向ける段階を更に含む請求項2記載の方法。 9.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中のオキシダント含有量を検出する段 階、そして、該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値の外にあるなら、 流出ガス中の該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値内にある値をとるよう に、第n番目のインジェクションサイドポートを通して注入されるオキシダント の量を変更する段階 を更に含む請求項2記載の方法。 10.反応チャンバーの後端を出る流出液中の全有機炭素含有量を検出する段階 、そして、該流出液が選ばれた値を超える全有機炭素含有量により仕様からはず れるなら、全有機炭素含有量が選ばれた値の下になるまで、 分離された収集タンクに該仕様からはずれた流出液を送るために切替弁を操作 すること、 上記の変動の小さな温度を上げること、 反応チャンバー中に第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧さ れた水を増加すること、及び それらの組合わせ から成る群から選ばれた段階 を更に含む請求項2記載の方法。 11.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中の一酸化炭素含有量を検出する段 階、そして、該流出ガスが選ばれた値を超える一酸化炭素含有量により仕様から はずれるなら、一酸化炭素含有量が、選ばれた値の下に下がるまで、 該一酸化炭素を二酸化炭素に更に酸化するためのフレアーに該仕様からはずれ た流出ガスを送るために切替弁を操作すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバーに第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ より成る群から選ばれた段階 を更に含む請求項2記載の方法。 12.第n番目のポートと反応チャンバーの後端の間に位置する追加のポートを 通して、亜硝酸塩化合物、硝酸塩化 合物、及びこれらの混合物から成る群から選ばれた化合物を含む溶液を添加する 段階を更に含む請求項2記載の方法。 13.反応チャンバーの最前のポートから後端の方向に液状の水が噴霧され、か つオキシダントが注入される請求項1記載の方法。 14.反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に液状の水が噴霧され、か つオキシダントが注入される請求項1記載の方法。 15.反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に液状の水が噴霧され、か つ反応チャンバーの最前のポートから後端の方向にオキシダントが注入される請 求項1記載の方法。 16.第二の廃水流の全酸素要求量を測定する段階、及び選ばれた値の全酸素要 求量を持つ第一の廃水流を生ずるように既知の全酸素要求量を持つ第三の廃水流 と第二の流れとを混合する段階 を更に含む請求項1記載の方法。 17.第一の流れのための全酸素要求量を測定する段階、 及び 該全酸素要求量により要求される量より多くあるように 反応チャンバーの全てのポートを通して注入されるオキシダントの全量を制御す る段階 を更に含む請求項1記載の方法。 18.反応チャンバーの後端の後に凝縮した水を該インジェクションサイドポー トの少なくとも一つに再度向ける段階を更に含む請求項1記載の方法。 19.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中のオキシダント含有量を検出する 段階、そして、該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値の外にあるなら、 流出ガス中の該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値内にある値をとるよう にn番目のインジェクションサイドポートを通して注入されるオキシダントの量 を変更する段階 を更に含む請求項1記載の方法。 20.反応チャンバーの後端を出る流出液中の全有機炭素含有量を検出する段階 、そして、該流出液が選ばれた値を超える全有機炭素含有量により仕様からはず れるなら、全有機炭素含有量が選ばれた値の下に戻るまで、 分離された収集タンクに該仕様からはずれた流出液を送るために切替弁を操作 すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバー中に第一の流れを供給する速度を低下さ せること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ から成る群から選ばれた段階 を更に含む請求項1記載の方法。 21.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中の一酸化炭素含有量を検出する段 階、そして、該流出ガスが選ばれた値を超える一酸化炭素含有量により仕様から はずれるなら、一酸化炭素含有量が、選ばれた値の下に下がるまで、 該一酸化炭素を二酸化炭素に更に酸化するためのフレアーに該仕様からはずれ た流出ガスを送るために切替弁を操作すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバーに第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ より成る群から選ばれた段階 を更に含む請求項1記載の方法。 22.n番目のポートと反応チャンバーの後端の間に位置された追加のポートを 通して、亜硝酸塩化合物、硝酸塩化合物、及びこれらの混合物から成る群から選 ばれた化合物の溶液を添加する段階を更に含む請求項1記載の方法。 23.有機物を含む第一の廃水流を処理するための反応器アセンブリーにおいて 、 細長い反応チャンバー(ここで、該反応チャンバーは最前のポート、後端、第 一の反応ゾーン、及び第二の反応ゾーンを持つ)、 550〜1200°Fの間の温度に第一の流れを加熱するための加熱手段、 オキシダントと加熱された第一の流れとを混合するための混合手段、 該オシキダントと混合された第一の流れを最前のポートを通して注入するため の最前の注入手段(ここで、オキシダントは、有機物を完全に酸化するために必 要な量より少ない量であるが、第一の流れが該細長い反応チャンバーの最前のポ ート中に注入されそして該細長い反応チャンバーの後端に向って移動することを 可能にされた後に、750〜1,200°Fの範囲において選ばれた変動の少な い値まで温度を上昇するために十分な量の有機物を酸化するために十分である) 、 最前のポート中に注入されたオキシダントの90〜100%が、第一のインジ ェクションサイドポートに達する時までに有機物と反応するような、最前のポー トからの距離に位置された、細長い反応チャンバーにおける下流の第一のインジ ェクションサイドポート、 注入されたオキシダントの量が、第一の流れにおいて予め決められた量まで流 れ中の有機物の含有量を減じるために有効であり、かつ 注入された水の量が、注入されたオキシダントの量に関し、噴霧された液状の 水により吸収された熱が放出された何等かの酸化熱を実質的に相殺するようなも のであるように、 該第一のインジェクションサイドポートを通して単位時間当り所定量の噴霧さ れた液状の水及び単位時間当り所定量のオキシダントを注入するための第一のサ イド注入手段、 n‐1個の続くインジェクションサイドポート(ここで、n‐1個のポートの 夫々は、全ての先のポート中に注入されたオキシダントの90〜100%が、該 インジェクションサイドポートに達する時までに有機物と反応されるような、最 前のポートからの距離にある)、 夫々のポート中に注入されたオキシダントの量が、第一の流れ中の予め決めら れた量まで流れ中の有機物の含有量を減じるために有効であり、かつ n‐1個のポートの夫々中に注入された水の量が、注入されたオキシダントの 量に関し、噴霧された液状の水によ り吸収された熱が放出された何等かの酸化熱を実質的に相殺するようなものであ るように、 n‐1個のサイドインジェクションポートの夫々を通して単位時間当り所定量 の噴霧された液状の水及び単位時間当り所定量のオキシダントを注入するための (n‐1)個のサイド注入手段、 有機物の量が第一の流れにおいて1%より少なくなるまで減少されるような第 (n‐1)番目のポートからの距離における、最後のインジェクションサイドポ ートである第n番目のインジェクションサイドポート、及び 有機物が実質的に完全に酸化された後に未反応のオキシダントの存在を可能に するような、単位時間当り所定量のオキシダントを該第n番目のポートを通して 注入するための第n番目のサイド注入手段 を含む反応器アセンブリー。 24.第一の流れが段階(a)において加熱される温度範囲が、廃水流が10% より多い有機物含有量を持つなら550〜705°Fであるところの請求項23 記載の反応器アセンブリー。 25.噴霧された液状の水及びオキシダントの両者が反応チャンバーの最前のポ ートから後端の方向に注入されるところの請求項23記載の反応器アセンブリー 。 26.液状の水及びオキシダントの両者が反応チャンバーの後端から最前のポー トの方向に注入されるところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 27.噴霧された液状の水が反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に注 入され、かつオキシダントが反応チャンバーの最前のポートから後端の方向に注 入されるところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 28.第二の廃水流及び第一の廃水流から成る群から選ばれた廃水流の全酸素要 求量を測定するための第一の検出手段、及び 選ばれた値の全酸素要求量を持つ第一の廃水流を生ずるように、既知の全酸素 要求量を持つ第三の廃水流と第二の廃水流とを混合するための第二の混合手段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 29.反応チャンバーの後端の後に凝縮した水を該インジェクションサイドポー トの少なくとも一つに再度向けるための循環手段を更に含むところの請求項23 記載の反応器アセンブリー。 30.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中のオキシダント含有量を測定する ための第二の検出手段、及び 第二の検出手段により測定された該オキシダント含有量 が選ばれた範囲の値の外にあるなら、流出ガス中の該オキシダント含有量が選ば れた範囲の値内にある値をとるように、第n番目のインジェクションサイドポー トを通して注入されるオキシダントの量を変更するための第一のコントロール手 段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 31.反応チャンバーの後端を出る流出液中の全有機炭素含有量を測定するため の第三の検出手段、及び 該流出液が選ばれた値を超える全有機炭素含有量により仕様からはずれるなら 、全有機炭素含有量が選ばれた値の下になるまで、 分離された収集タンクに該仕様からはずれた流出液を送るために切替弁を操作 すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバー中に第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ から成る群から選ばれた機能を達成するための第二のコントロール手段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 32.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中の一酸化炭素含有量を測定するた めの第四の検出手段、そして、該流出ガスが選ばれた値を超える該一酸化炭素含 有量により仕様からはずれるなら、一酸化炭素含有量が、選ばれた値の下に下が るまで、 該一酸化炭素を二酸化炭素に更に酸化するためのフレアーに該仕様からはずれ た流出ガスを送るために切替弁を操作すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバーに第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ より成る群から選ばれた機能を達成するための第三のコントロール手段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 33.第一の流れのための全酸素要求量を測定するための第五の検出手段、及び 該全酸素要求量により要求される量より多くあるように反応チャンバーの全て のポートを通して注入されるオキシダントの全量を制御するための第四のコント ロール手段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 34.n番目のインジェクションサイドポートと反応チャンバーの後端の間に位 置する追加のポート、及び 該追加のポートを通して、亜硝酸塩化合物、硝酸塩化合物、及びこれらの混合 物から成る群から選ばれた化合物の溶液を添加するための第一の添加手段 を更に含むところの請求項23記載の反応器アセンブリー。 35.有機物を含む第一の廃水流を処理するための反応器アセンブリーにおいて 、 細長い反応チャンバー(ここで、該反応チャンバーは最前のポート、後端、第 一の反応ゾーン、及び第二の反応ゾーンを持つ)、 550〜1200°Fの間の温度に第一の流れを加熱するための加熱手段、 オキシダントと加熱された第一の流れとを混合するための混合手段、 該オシキダントと混合された第一の流れを最前のポートを通して注入するため の最前の注入手段(ここで、オキシダントは、有機物を完全に酸化するために必 要な量より少ない量であるが、第一の流れが該細長い反応チャンバーの最前のポ ート中に注入されそして該細長い反応チャンバーの後端に向って移動することを 可能にされた後に、750〜1,200°Fの範囲において選ばれた変動の少な い値 まで温度を上昇するために十分な量の有機物を酸化するために十分である)、 細長い反応チャンバーにおいて下流の第一のインジェクションサイドポートが 、最前のポート中に注入されたオキシダントの90〜100%が、該第一のイン ジェクションサイドポートに達する時までに有機物と反応するような、最前のポ ートからの距離に選ばれることができ、 n‐1個の続くインジェクションサイドポート(ここで、n‐1個のポートの 夫々が、全ての先のポート中に注入されたオキシダントの90〜100%が、該 インジェクションサイドポートに達する時までに有機物と反応されるような、最 前のポートからの距離に選ばれることができ、 最後のインジェクションサイドポートである第n番目のインジェクションサイ ドポートが、有機物の量が、それが該第n番目のポートに達する時までに第一の 流れにおいて1%より少ないまでに減じられるような、最前のポートからの距離 に選ばれることができる ように十分に多数の利用できるサイドポート、 注入されたオキシダントの量が、第一の流れ中の予め決められた量まで、流れ 中の有機物の含有量を減じるために有効であり、かつ 注入された水の量が、注入されたオキシダントの量に関し、噴霧された液状の 水により吸収された熱が放出された何等かの酸化熱を実質的に相殺するようなも のであるように、 該第一のインジェクションサイドポートを通して単位時間当り所定量の噴霧さ れた液状の水及び単位時間当り所定量のオキシダントを注入するための第一のサ イド注入手段、 夫々のポート中に注入されたオキシダントの量が、第一の流れ中の予め決めら れた量まで、流れ中の有機物の含有量を減じるために有効であり、かつ (n−1)個のポートの夫々の中に注入された水の量が、注入されたオキシダ ントの量に関し、噴霧された液状の水により吸収された熱が放出された何等かの 酸化熱を実質的に相殺するようなものであるように n−1個のインジェクションサイドポートの夫々を通して単位時間当り所定量 の噴霧された液状の水及び単位時間当り所定量のオキシダントを注入するための 第二番目ないし第(n−1)番目のサイド注入手段、 有機物が実質的に完全に酸化された後に、未反応のオキシダントの存在を可能 にするような単位時間当りのオキシダントの量を該n番目のポートから注入する ための第n番目のサイド注入手段 を含む反応器アセンブリー。 36.第一の流れが段階(a)において加熱される温度範囲が、廃水流が10% より多い有機物含有量を持つなら550〜705°Fであるところの請求項35 記載の反応器アセンブリー。 37.噴霧された液状の水及びオキシダントの両者が反応チャンバーの最前のポ ートから後端の方向に注入されるところの請求項35記載の反応器アセンブリー 。 38.液状の水及びオキシダントの両者が反応チャンバーの後端から最前のポー トの方向に注入されるところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 39.噴霧された液状の水が反応チャンバーの後端から最前のポートの方向に注 入され、かつオキシダントが反応チャンバーの最前のポートから後端の方向に注 入されるところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 40.第二の廃水流及び第一の廃水流から成る群から選ばれた廃水流の全酸素要 求量を測定するための第一の検出手段、及び 選ばれた値の全酸素要求量を持つ第一の廃水流を生ずるように、既知の全酸素 要求量を持つ第三の廃水流と第二の廃水流とを混合するための第二の混合手段 を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 41.反応チャンバーの後端の後に凝縮した水を該インジェクションサイドポー トの少なくとも一つに再度向けるための循環手段を更に含むところの請求項35 記載の反応器アセンブリー。 42.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中のオキシダント含有量を測定する ための第二の検出手段、及び 第二の検出手段により測定された該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値の 外にあるなら、流出ガス中の該オキシダント含有量が選ばれた範囲の値内になる 値をとるように、第n番目のインジェクションサイドポートを通して注入される オキシダントの量を変更するための第一のコントロール手段 を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 43.反応チャンバーの後端を出る流出液中の全有機炭素含有量を測定するため の第三の検出手段、及び 該流出液が選ばれた値を超える全有機炭素含有量により仕様からはずれるなら 、全有機炭素含有量が選ばれた値の下になるまで、 分離された収集タンクに該仕様からはずれた流出液を送るために切替弁を操作 すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバー中に第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ から成る群から選ばれた機能を達成するための第二のコントロール手段 を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 44.反応チャンバーの後端を出る流出ガス中の一酸化炭素含有量を測定するた めの第四の検出手段、そして、該流出ガスが選ばれた値を超える該一酸化炭素含 有量により仕様からはずれるなら、一酸化炭素含有量が、選ばれた値の下に下が るまで、 該一酸化炭素を二酸化炭素に更に酸化するためのフレアーに該仕様からはずれ た流出ガスを送るために切替弁を操作すること、 上記の変動の少ない温度を上げること、 反応チャンバーに第一の流れを供給する速度を低下させること、 第一の流れ中の有機物含有量を低下させること、 該インジェクションサイドポートの少なくとも一つを通して反応チャンバーに 入るオキシダント及び夫々の噴霧された水を増加すること、及び それらの組合わせ より成る群から選ばれた機能を達成するための第三のコントロール手段 を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 45.第一の流れのための全酸素要求量を測定するための 第五の検出手段、及び 該全酸素要求量により要求される量より多くあるように反応チャンバーの全て のポートを通して注入されるオキシダントの全量を制御するための第四のコント ロール手段を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 46.n番目のインジェクションサイドポートと反応チャンバーの後端の間に位 置する追加のポート、及び 該追加のポートを通して、亜硝酸塩化合物、硝酸塩化合物、及びこれらの混合物 から成る群から選ばれた化合物の溶液を添加するための第一の添加手段 を更に含むところの請求項35記載の反応器アセンブリー。 47.オキシダントが、細長い反応チャンバーの最前のポートを含む該インジェ クションポートの少なくとも一つ中における過酸化水素を含むところの請求項1 記載の方法。 48.オキシダントが、細長い反応チャンバーの最前のポートを含む該インジェ クションポートの少なくとも一つ中における過酸化水素を含むところの請求項2 3記載の反応器アセンブリー。 49.オキシダントが、細長い反応チャンバーの最前のポートを含む該インジェ クションポートの少なくとも一つ中における過酸化水素を含むところの請求項3 5記載の反応 器アセンブリー。 50.有機物を含む流れを処理する方法において、 流れの温度を上昇させること、 反応チャンバー中に流れを導入すること、及び 流れの温度を上げるために十分な量の有機物を酸化するために十分なオキイダ ントの量を流れに混合すること を含む方法。 51.有機物を含む流れを処理するために適したシステムにおいて、 使用の間に水のための超臨界状態の少なくとも付近あたりの流れの条件に耐え るべく適合された反応ゾーンを含む反応チャンバー、 使用の間に流れを加熱するべく適合された加熱システム(ここで、該加熱シス テムは、使用の間に流れが加熱システムから反応チャンバーに供給されるように 接続される)、及び 使用の間に反応チャンバーで又はその前で流れ中にオキシダントを導入するた めに接続された導管 を含むシステム。
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