KR20010050019A - 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 폴리 클로리네이티드바이페닐을 분해 또는 산화시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 효율적으로 무해한 성분으로 전환할 수 있는 간단한 방법을 제공코자 하는 것이다. 본 발명에 따른 방법은 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유한 액체 및 산소 함유 기체를 촉매가 충진된 반응기에 도입하고 이 도입된 액체가 액상조건인 상태에서 습식산화 반응을 수행하는 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 토양 및/또는 재를 액체와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법에 의해서, 다이옥신, PCBs 및 그들의 성분을 토양으로부터 효율적으로 추출할 수 있는 간단한 방법이 제공된다. 또한, 본 발명은 세척 용액을 장치에 도입하고 액상조건하에서 세척조작을 수행함에 의해서, 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는데 사용되는 장치를 세척하는 방법을 제공한다.

Description

액체에 함유된 다이옥신 및/또는 폴리 클로리네이티드 바이페닐을 분해 또는 산화시키는 방법{Method for decomposing or oxidizing dioxins and/or poly chlorinated biphenyls contained in liquid}
본 발명은 다이옥신 및/또는 PCBs를 무해한 성분으로 분해 또는 산화시키는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 동일평면상의(co-planar) PCBs(poly chlorinated biphenyls)를 효율적으로 분해 또는 산화시키는 방법에 관한 것이다.
동일평면상의 PCBs를 포함하는 다이옥신은 화학적으로 안정하고 해를 거듭할수록 자연적으로 축적된다.
토양 및 소각된 기체내에 함유된 다이옥신을 분해하기 위한 많은 방법들이 제안되어 왔지만, 액체에 함유된 다이옥신을 분해함에 있어서 많은 어려움이 잔존하고 있었는데 이는 다이옥신이 액체내에 피코 그램 퍼 리터(pg/liter)의 농도로 존재하기 때문이다.
본 발명의 목적은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 효율적으로 무해한 성분으로 전환할 수 있는 간단한 방법을 제공코자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다이옥신, PCBs 및/또는 그들을 함유하는 성분들을 토양으로부터 효율적으로 추출하는 간단한 방법을 제공코자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 액체네 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는데 사용되는 장치를 세척하는 방법을 제공코자 하는 것이다.
본 발명의 첫번째 목적은 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 액체 및 산소를 함유하는 기체를 촉매가 충진된 반응기에 도입하는 단계 및 액상조건하에서 상기 도입된 액체를 습식산화반응(wet-oxidation reaction)시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 두번째 목적은 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 토양 및/또는 재(ash)를 액체와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 세번째 목적은 세척용액을 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는데 사용되는 장치로 도입하는 단계 및 액상조건하에서 세척조작을 수행하는 단계를 포함하는 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 기타의 목적들, 특징 및 장점들은 이하의 '발명의 구성'란을 통해 명확하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 방법에서 사용되는 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 방법에서 사용되는 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 방법에서 사용되는 분리장치의 개략도이다.
다양한 연구의 결과, 본 발명자들은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 /PCBs(이하, "다이옥신"이라 함)를 효율적으로 분해 또는 산화(이하, "분해"라 함)하는 방법을 발견하였다. 액체에 함유된 다이옥신을 분해하는 방법은 그 액체를 습식산화공정(wet-oxidation process)으로 처리하는 것이다.
폴리 클로리네이티드 다이벤조-p-다이옥신, 폴리 클로리네이티드 다이벤조 퓨란, 동일평면상의 PCBs(poly chlorinated biphenyls) 및 기타의 할로겐화 다이옥신과 같은 다이옥신류를 함유하는 어떠한 액체라도 본 발명에 따라 처리될 수 있다.
다이옥신을 함유하는 액체라 함은 예를 들어, 쓰레기 소각로에서 나온 폐수, 쓰레기 매립지에서 나온 누출수 또는 화학 플랜트 및 금속처리 플랜트 등의 다양한 산업용 플랜트로부터 배출되는 폐수 등을 말한다. 특히 쓰레기 소각로에서 배출된 다이옥신을 함유하는 폐수가 가장 바람직하게 사용된다.
다이옥신을 함유하는 액체 외에, 다이옥신을 함유하는 토양에도 본 발명이 적용될 수 있다.
그러한 토양의 예로서는, 비록 그것으로 한정되는 것은 아니지만, 소각로로부터 나온 누출수를 함유하는 토양, 소각로를 사용하는 장소로부터 나온 누출수, 매립지로부터 나온 누출수를 함유하는 토양, 소각로의 비산회(flyash) 및/또는 연소된 재(burned ash)를 함유하는 토양 및 소각로로부터 나온 재 및/또는 비산회 등을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 토양내에 함유된 다이옥신을 분해하기 전에 토양으로부터 다이옥신을 추출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 따르면, 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 토양 및/또는 재를 액체와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법에 의해서, 토양으로부터 다이옥신, PCBs 및/또는 그들을 함유하는 성분을 효율적으로 추출할 수 있는 간단한 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 토양 분리 공정의 실시예의 개략도를 나타내고 있는 도 1에, 토양으로부터 다이옥신을 추출하는 바람직한 방법에 대하여 도시되어 있다. 도 1의 장치는 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 장치의 예를 든 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 반드시 이러한 장치를 사용하여야만 하는 것은 아니다.
다이옥신을 함유하는 토양은 도관(1)을 통해서 부유 분리 장치(2)에 공급된다. 본 발명에서 사용되는 부유 분리 장치(2)는 유입 토양이 유체와 접촉하도록 되어 있는 장치이다. 토양과 유체의 접촉에 의해서, 다이옥신을 배제한 토양은 아래로 가라앉게 되고 다이옥신은 유체내에 부유하게 된다.
다이옥신은 일반적으로 재 및 비산회 등과 같은 연소 잔류물에 함유되어 있기 때문에, 토양으로부터 연소 잔류물을 분리하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 다이옥신 및 다이옥신 함유 성분은 분리장치(2)에서 토양으로부터 분리되는데, 토양은 분리장치(2)의 바닥부에 가라앉게 되고 다이옥신 및 다이옥신 함유 성분은 유체내에 떠 있거나 부유하게 된다. 분리장치(2)에서의 토양-다이옥신 분리 메카니즘은 토양의 비중이 유체 및 재 성분의 비중보다 크다는 사실에 기초하는 것이다.
유체내의 다이옥신의 상태는 특히 제한되지는 않으나, 유체내에 부유되어 있는 미세입자의 상태로서 또는 유체내에 부유되어 있는 미세입자 물질에 부착된 상태로 존재한다. 다이옥신의 가장 바람직한 상태는 유체내에 용해되어 있는 것이다.
분리장치(2)에서, 분리 성능을 촉진하기 위해서 바람직하기로는 버블이 사용되는데, 버블은 부유된 물질을 유체의 표면으로 올려주는 장점을 발휘한다. 유체내에서 버블을 생성하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 압축된 공기(0.1 내지 0.5MPa(Gauge))를 유체내로 용해시키고 다음으로 그 공기가 용해된 유체를 대기압하에서 방출시키는 것이다. 공기 대신에, 질소, 산소 및 오존과 같이 물에 분해되기 어려운 기체가 사용될 수 있다. 또한 압축기(미도시)에 의한 압축 공기가 버블의 제공원으로서 사용될 수 있다. 더욱이, 분리장치(2)의 바닥부에서의 에어레이션(aeration)도 버블의 제공원으로서 사용될 수 있다. 또한, 과산화수소를 유체에 첨가함으로써 버블을 생성시킬 수도 있다. 버블의 생성방법은 특히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 에어레이션, 촉매 및 화학적 시약에 의해 과산화수소의 분해를 가속화함으로써 생성될 수 있다. 이들 방법은 독자적으로 또는 그들중 둘 이상을 결합하여 사용할 수 있다.
분리장치(2)에서 물이 유체로서 바람직하게 사용된다. 다이옥신이 소수성을 지니고 있기 때문에, 토양과의 접촉전에, 다이옥신의 물에의 용해도를 증대시킬 수 있는 용매를 첨가하는 것이 바람직하다. 그러한 용매로서는 특히 한정되지는 않으나 메탄올과 같은 알코올이 예시될 수 있다.
분리장치(2)내에서의 유체의 온도가 특히 한정되지는 않으나, 유체의 온도가 증가함에 따라서 분리장치(2)의 분리성능이 증대된다. 유체의 바람직한 온도는 5℃ 이상, 보다 바람직하기로는 20℃ 이상, 그리고 가장 바람직하기로는 50℃ 이상이다. 유체 온도의 상한은 특히 한정되지는 않으나, 95℃ 이하가 바람직하다. 유체의 온도가 95℃를 초과하면, 유체가 기화되어 이러한 유체상을 담기 위하여 커다란 장치가 필요하게 된다.
유체의 온도를 조절하는 방법은, 그에 한정되는 것은 아니지만, 유체를 분리장치(2)내로 도입하기 전에 유체를 열교환기(미도시) 및/또는 가열기(미도시)에 의해 가열하거나 그리고/또는 분리장치(2)에 장치된 가열기(미도시)에 의해 유체를 가열하는 것이다.
유체를 공급하는 방법은, 특히 한정되지는 않으나, 유체가 도관(21)을 통해 분리장치(2)로 공급되거나 또는 산소 함유 기체와 함께 분리장치(2)로 공급되는 것이다. 유체는 분리장치(2)의 어느 부분을 통해서도 공급될 수 있는데, 분리장치(2)의 아래부분 또는 윗부분으로부터 분리장치(2)로 공급될 수 있는 것이다.
토양은 연속적으로 또는 불연속적으로 분리장치(2)에 공급된다.
토양으로부터의 다이옥신 및 다이옥신 함유 성분의 분리를 촉진하기 위해서, 토양이 고반된 상태에서 장치(2)로 공급된다. 토양의 교반방법은 제한되지 않는다.
본 발명에 따르면, 첫번째로 유체를 분리장치(2)로 도입하고, 다음으로 토양을 분리장치(2)로 도입함으로써 접촉효율을 증대시킨다.
분리장치(2)에서 처리된 토양은 도관(3)으로부터 추출되고 얻어진 다이옥신 함유 유체는 도관(4)로부터 추출되는데, 이는 탱크(5)에 연결되거나 또는 습식산화를 위해서 도관(6)에 연결된다.
본 발명에 따르면, 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 액체 및 산소 함유 기체를 촉매가 충진된 반응기로 도입하고 액상조건하에서 도입된 액체의 습식산화반응을 수행함으로써, 액체내에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 무해한 성분으로 효율적으로 전환시킬 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에서 사용되는 습식산화 공정의 일실시예를 개략적으로 나타내고 있는 도 2를 통해 보다 상세히 예시되어 있다. 도 2는 본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 장치의 일례를 나타내는 것일뿐, 본 발명이 반드시 그러한 장치를 사용하여야 하는 것은 아니다.
다이옥신을 함유하는 액체는 도관(6)을 통해 습식산화 반응기(13)으로 공급된다. 유입 액체는 펌프(7)에 의해 압축된다. 펌프(7)은 도관(6)의 어느 위치에나 장착될 수 있다.
이 때의 공간속도는 특히 한정되지는 않으나, 반응기(13)의 처리용량 및 액체의 온도에 따라 적절하게 결정된다. 반응기(13)에서의 공간속도(LHSV)는 바람직하기로는 0.1 hr-1 내지 20 hr-1 그리고 보다 바람직하기로는 0.5 hr-1 내지 10 hr-1 그리고 가장 바람직하기로는 1 hr-1 내지 5 hr-1 이다. 공간속도가 0.1 hr-1 보다 작으면 커다란 장치가 필요하게 된다. 이에 반해서, 공간속도가 20 hr-1 보다 크면 반응기(13)내에서 다이옥신의 분해가 효율적으로 수행되지 못한다.
본 발명에 따르면, 캐티온(cation)을 반응기(13)내에서 처리될 액체에 첨가하는 것이 바람직하다. 캐티온의 종류는 반응기(13)내에서 생성되는 할로겐 이온과 염을 형성할 수 있는 카운터-이온(counter-ion)이면 가능하다. 참가되는 바람직한 캐티온은 나트륨 및 칼슘과 같은 알칼리 금속 이온이다.
액체에 첨가되는 캐티온의 양은 특히 한정되지는 않으나, 바람직하기로는 염을 형성하는 할로겐의 당량 이상이면 된다.
액체가 반응기(13)내에서 산성 조건인 경우, 반응기(13)의 내벽표면의 내구성이 떨어질 수 있다. 캐티온을 액체에 첨가함에 의해서, 반응기(13)의 내구성 저하를 피할 수 있음에 더하여, 다이옥신 분해의 반응속도가 가속화되고 처리용량이 더욱 증대된다.
본 발명에 따르면, 알칼리 금속 이온의 종류는 특히 한정되지는 않으나, 용해성이 있고 또한 할로겐 이온과 염을 형성할 수 있는 것이면 된다. 알칼리 금속 이온의 예를 들면, 그에 한정되는 것은 아니지만, 소듐 히드록사이드, 포타슘 히드록사이드, 소듐 카보네이트, 소듐 아세테이트이다. 소듐 아세테이트와 같은 유기산을 함유하는 염을 액체에 첨가하는 경우, 아세트산 이온은 물과 이산화탄소로 분해된다.
캐티온을 첨가하는 방법은 특히 한정되지는 않으나, 탱크(5)에 공급하거나 및/또는 도관(미도시)을 통해 액체에 공급하는 것이다.
반응기(13)내에서, 액체는 산소-함유 기체의 존재하에서 처리된다. 액체내의 산소농도를 증가시킴으로써, 액체내에 함유된 다이옥신은 습식산화에 의해 고효율로 산화되거나 분해된다.
본 발명에서 사용되는 산소-함유 기체는 산소 분자를 함유하는 것이라면 어떠한 기체라도 된다. 그러한 기체의 예를 든다면, 그에 한정되지는 않으나, 다른 플랜트들로부터 나온 산소를 함유하는 배출가스, 순수 산소, 산소 농후 기체, 오존, 과산화수소 및 공기 들이다. 그들중에서, 공기는 저렴하여 권장할 만하다. 산소 및 오존은 불활성 기체로 희석하여 사용되고 그 불활성 기체의 양은 액체내의 질소의 농도 및/또는 액체의 COD(chemical oxygen demand)에 따라서 결정된다.
산소-함유 기체의 공급량은 특히 한정되지는 않으나, 액체내의 다이옥신의 분해효율을 증대시키는데 효과적인 양이다.
산소-함유 기체내의 산소량은 액체내의 COD 성분을 분해하는데 필요한 양의 0.5 내지 100배, 그리고 보다 바람직하기로는 1 내지 50배이다. 산소의 양이 0.5배보다 적으면, 액체내의 다이옥신이 효과적으로 분해되지 않고, 습식산화된 액체내에 미분해상태로 남아있게 된다. 이에 반해서, 산소의 양이 100배보다 많으면, 커다란 장치가 필요하게 된다.
산소 함유 기체내에 함유된 산소의 공급량은 산소 함유 기체내에 함유된 산소의 양을 측정하고 또한 산소-함유 기체의 공급량을 조절함으로써 조절된다.
공기와 같은 산소 함유 기체는 도관(8)을 통해서 도입되어 도관(6a)내에서 유입 액체와 섞이거나 또는 유입 기체와 섞이지 않고 반응기(13)로 도입된다. 유입 액체를 열교환기(11) 및/또는 가열기(12)와 같은 가열수단으로 공급하기 전에, 산소 함유 기체를 유입 액체로 도입하는 것이 바람직하다. 산소 함유 기체는 유입 액체로 공급되기 전에 압축기(9)에 의해 압축된다.
산소 함유 기체가 유입 액체로 공급되도록 하는 도관(8)은 펌프(7) 및 반응기(13)의 유입구 사이의 어느 위치에서 도관(6)에 연결되는 것이 바람직한데, 특히 도 2에서 보듯이 펌프(7) 및 열교환기(11)의 사이에 있는 것이 더욱 바람직하다.
산소 함유 기체가 첨가된 액체는 도관(6a)를 통해 열교환기(11)와 같은 가열장치로 흘러가서 습식산화반응을 개시하는 온도까지 열교환기(11)내에서 예열된다.
액체는 반응기로 도입되기 전에 열교환기(11) 및/또는 가열기(12)에 의해 가열되거나 및/또는 반응기에 장착된 가열기(미도시)에 의해 가열된다.
가열기(12)는 선택적으로 장착되어 액체의 온도를 유지 및/또는 상승시킨다.
열교환기(11)에서, 액체는 반응기(13)으로부터 도관(14)를 통해 배출된 액체 또는 다른 플랜트로부터의 액체에 의해서 가열된다.
본 발명에 따르면, 액체는 반응기(13)으로 도입되기 이전에 예열됨으로써 반응 개시 시간을 최소화한다.
가열기(12)가 또한 선택적으로 사용되어 반응기(13)으로 도입되기 전의 액체의 온도를 상승시킨다.
결과물 액체는 반응기(13)로 공급된다. 액체가 반응기(13)으로 공급되는 위치는 반응기(13)의 어느 위치라도 상관없는데, 예를 들어, 반응기(13)의 바닥부에서 액체가 반응기(13)으로 공급되거나 또는 반응기(13)의 윗부분으로 공급되거나 한다. 액체를 반응기(13)의 바닥면으로부터 도입하는 것이 바람직하다.
액체를 산소 함유 기체와 섞지 않고 반응기(13)내로 도입하는 경우, 액체는 반응기(13)의 바닥부로부터 도입되고 산소 함유 기체는 반응기(13)의 윗면으로부터 도입됨으로써 반응기(13)내에서의 향류 조건에서 습식산화가 수행된다.
다른 조건들에 따라서, 반응기(13)내의 액체의 온도는 바람직하기로는 370℃ 이하, 보다 바람직하기로는 300℃ 이하, 그리고 가장 바람직하기로는 250℃ 이하이다. 액체의 온도가 370℃를 초과하면 액체는 액상으로 유지되지 못한다.
반면에, 반응기(13)내의 액체의 온도는 20℃ 이상, 바람직하기로는 50℃ 이상이다. 액체의 온도가 20℃보다 낮으면 다이옥신의 분해효율이 저하된다.
반응기(13)내의 압력은 특히 한정되지는 않으나 액체가 그 액상을 유지하도록 하는 것이어야 한다.
일반적으로, 반응기(13)내의 액체의 온도가 20℃ 이상이고 100℃ 미만이면, 습식산화 효율을 증대시키기 위하여 액체에 적절한 압력을 적용시키는 것이 바람직한데 대기압력하에서 수행될 수 있는 것이다. 100℃ 이상인 경우, 액체는 대기압력하에서 기상으로 전환되며, 따라서 액상을 유지시키기 위해서는 액체에 충분한 압력을 적용시켜야 한다.
비록 반응기내의 온도가 올라감에 따라 반응기의 처리속도가 증대되기는 하지만, 반응기(13)내의 액체의 온도가 조절되어 액체의 증기화를 방지하기에 충분한 압력에서 반응이 수행된다.
본 발명의 방법에서, 반응기(13)의 갯수, 종류 및 형태는 특히 한정되지는 않으며, 습식산화에 통상적으로 사용되어오던 하나 이상의 반응기가 채용될 수 있다. 예를 들어, 단일 튜브형 또는 다중 튜브형이 그것이다. 복수개의 반응기가 사용될 경우, 그들은 임의의 위치로 배치되는데, 예를 들어 필요에 따라 길이방향으로 또는 평행하게 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 촉매가 반응기(13)에 충진된다.
바람직하기로는, 고형 촉매가 반응기(13)내에 충진된다. 고형 촉매가 사용될 경우, 액체내의 다이옥신은 촉매가 없는 경우보다 높은 효율로 분해된다. 고형 촉매의 종류는 액상조건하에서 충분한 내구성과 활성을 나타내는한 특별히 제한되지 않는데, 적어도 하나의 금속 성분 및/또는 티타늄, 실리콘, 알루미늄, 지르코늄, 망간, 철, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 성분을 함유하는 고형 촉매가 추천할 만하다. 또한 활성탄소를 함유한 고형 촉매 또한 추천할 만한데, 그러한 활성탄소로는 활성탄 또는 활성탄소섬유를 들 수 있다. 가장 바람직한 촉매로는 'A' 성분(들) 및 'B' 성분(들)을 함유하는 촉매이다.
상기 'A' 성분은 활성탄소 및/또는 철, 티타늄, 실리콘, 알루미늄 및 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속의 산화물이다.
'A' 성분의 예를 들면, 그에 한정되지는 않으나, 산화 티타늄, 산화 철, 산화 지르코늄과 같은 금속 산화물; 산화 티타늄-산화 지르코늄, 산화 티타늄-산화 철과 같은 복합 산화물; 활성 탄소; 활성 탄소와 금속 산화물의 조성물 등을 들 수 있다. 고형 촉매에 함유되는 'A' 성분의 최소량은 특히 한정되지는 않으나, 고형 촉매의 총 질량 기준으로 30%(질량%)의 'A' 성분을 함유할 때 고형 촉매의 내구성이 증대된다. 고형 촉매에 함유되는 'A' 성분의 최대량은 특히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 고형 촉매의 총 질량 기준으로 99.95%(질량%) 이하이다.
상기 'B' 성분은 망간, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물 및/또는 그 금속이다.
'B' 성분의 예를 들면, 그에 한정되지는 않으나, 상기 언급된 성분의 금속, 산화물 또는 복합 산화물이다. 고형 촉매에 함유되는 'B' 성분의 최소량은 특히 한정되지는 않으나, 고형 촉매의 총 질량 기준으로 0.05%(질량%)의 'B' 성분을 함유할 때 고형 촉매의 분해능이 증진된다. 고형 촉매에 함유되는 'B' 성분의 최대량은 특히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 고형 촉매의 총 질량 기준으로 70%(질량%) 이하이다.
특히 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐(이하, 'B-1 성분'이라 함)을 'B' 성분으로서 사용할 경우, 금속 및/또는 B-1의 산화물의 바람직한 최대량은 고형 촉매의 총 질량 기준으로 10%(질량%) 이하이다. 10% 이상의 금속 및/또는 B-1 성분이 사용될 수 있으나 촉매의 능력이 포화되고 또한 이들 고가의 금속을 사용함에 따라 운전비용이 증가하게 된다.
망간, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐 및 구리(이하, 'B-2 성분'이라 함)를 'B' 성분으로서 사용할 경우, 금속 및/또는 B-2 성분의 바람직한 최대량은 고형 촉매 총 질량 기준으로 70% 이하이다.
B-1 및 B-2 성분의 어떠한 결합도 고형 촉매의 총 질량 기준으로 0.05 내지 70%의 범위내에서 선택된다는 점이 중요하다.
'B' 성분으로서, B-1 성분으로부터 선택된 어느 하나가 촉매내에 바람직하게 함유된다. B-1 성분을 함유하는 촉매는 높은 촉매활성을 보이므로 다이옥신의 분해비율을 높게 한다. B-1 성분중에서, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분으로 된 화합물 또는 그 금속이 높은 촉매 활성을 보인다. B-2 성분중에서, 망간, 코발트, 니켈 및 구리 금속 또는 그 산화물은 높은 촉매 활성을 보인다.
고형 촉매의 형태는 특히 한정되지 않으며 어떠한 형태도 취할 수 있다. 예를 들어, 고형 촉매는 펠릿 형태, 구형, 분말형, 링형 또는 허니콤과 같은 집적형일 수 있다.
액체내에 함유된 부유된 다이옥신 성분을 처리하는 경우에, 액체내에 함유되어 있는 고형 물질과 퇴적물에 의해 촉매층의 막힘현상을 회피하기 위하여 허니콤 형태의 고형 촉매가 바람직하게 사용된다.
촉매가 액상 조건하에서 활성을 보이는 한, 종래의 폐수 습식산화에 사용되어 오던 것과 동종류의 촉매가 본 발명에서 사용될 수 있다. 그러한 촉매의 구체적인 예를 들면, 특히 한정되지는 않으나, 티타늄, 실리콘, 알루미늄, 지르코늄, 망간, 철, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분이다.
반응기(13)내에, 금속 또는 세라믹으로 된 필러(filler)가 충진되어 액체와 산소 함유 기체의 교반을 증대시킨다. 필러는 티탄, 티탄-팔라듐 및 지르코늄과 같은 산화물 함유 금속 또는 티탄, 철, 알루미늄, 실리카, 지르코늄과 같은 세라믹으로 된 것이다. 필러의 형태는 특히 한정되지 않으며 어떠한 형태도 사용가능하다.
본 발명에서, "다이옥신의 분해 또는 산화"라 함은 다이옥신의 산화 및 탈염소화와 같은 분해를 의미한다. 반응기(13)내에서, 다이옥신이 분해되어 무해한 성분으로 된다.
다이옥신이 반응기(13)내에서 분해된 후, 결과물인 습식산화된 액체(이하, "유출 액체"라 함)가 도관(14)을 통해 방출된다. 열교환기로 도입됨으로써 유출 액체의 온도가 내려가게 된다. 열교환기(11)내에서, 유출 액체의 열은 반응기(!3)으로 도입되는 유입 액체의 열과 교환된다.
또한, 열교환기(11)로부터 나온 유출 액체는 냉각기(15)로 도입되어 온도가 내려가게 된다.
열교환기(11) 및 냉각기(15)는 단독으로 또는 결합되어 사용될 수 있다. 열교환기(11)와 냉각기(15)를 사용할 경우, 첫번째로 유출 액체는 열교환기(11)로 도입되어 유출 액체의 열을 반응기(13)로 도입되는 유입 액체와 교환하고 다음으로 냉각기(15)로 도입된다.
그 다음, 유출 액체는 기-액 분리기(16)로 공급되어 그 곳에서 유출 액체내에 함유된 기체가 분리된다. 기-액 분리기(16)내에서, 기체가 분리된 액체의 표면 수위는 액체수위조절기 LC에 의해 검지되고, 표면수위 조절밸브(18)에 의해 일정한 수준으로 조절된다. 상기 "일정"이라 함은 액체의 수위가 조절되어 일정한 값을 유지하거나 또는 액체의 수위가 임의의 액체 수위 범위내로 조절된다는 것을 의미한다.
대안으로서, 유출 액체는 기-액 분리기(16)로 도입되기 전에, 열교환기(11) 및/또는 냉각기(15)에 의해 적당한 온도로 냉각 또는 비냉각된 후, 압력 조절 밸브(미도시)를 통해 기-액 분리기로 도입된다.
유출 액체로부터 기체가 방출되며 유출 액체는 도관(17)을 통해 방출된다. 방출된 유출 액체는 통상의 알려진 공정에 의해 추가로 처리될 수 있다.
기-액 분리기(16) 내부의 압력은 압력 조절기 PC에 의해 조절되고, 압력 조절 밸브(22)에 의해 일정하게 조절된다. 기-액 분리기(16)내의 유출 액체로부터 분리된 기체는 도관(19)을 통해 방출되어 대기로 보내지거나 또는 추가로 처리된다.
본 발명의 다른 목적은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해하는데 사용되는 장치를 세척하는 방법을 제공하고자 하는 것이며, 보다 상세하게는 열교환기, 가열기, 습식산화 반응기, 냉각기, 기-액 분리기와 같은 습식산화 공정에 사용되는 장치로부터 생성된 고형 물질, 즉 축적된 스케일(scale build-up)과 같은 것을 제거하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 방법은 바람직하기로는 장치로부터 그리고 바람직하기로는 열교환기, 가열기, 반응기 및 보다 바람직하기로는 고형 촉매의 표면으로부터 나온 침전물 및/또는 스케일과 같은 고형 물질을 제거하는데 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는데 사용되는 장치를 세척하는 방법은 세척용액을 장치로 도입하고 액상조건하에서 세척조작을 수행하는 것이다.
장치로부터 고형 물질이 제거됨에 의해, 열효율, 촉매 활성 및 촉매 수명의 저하를 회피할 수 있게 된다.
또한 장치로부터 정기적으로 고형 물질을 제거함에 의해, 상기 언급한 다이옥신의 분해를 위한 본 발명의 방법을 안정적으로 수행할 수 있고 또한 높은 처리효율을 얻을 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 제거되어야 하는 고형 물질이 액체에 함유된 재질로부터 생성될 수 있다.
고형 물질, 예를 들어 장치내에 형성된 침전물 또는 스케일은 반드시 그에 한정되는 것은 아니지만, 스케일 형성 물질 예를 들어 중금속, 알루미늄, 포스페이트, 시릴콘, 칼슘 및/또는 마그네슘 등이다.
여기서의 중금속은 철, 크롬, 구리, 니켈, 코발트, 망간, 카드뮴, 아연, 틴, 안티몬, 납, 탈륨, 머큐리, 비소 및 비스무스로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것이다.
스케일 형성 물질의 형태 역시 특히 한정되는 것은 아니나, 상기 언급한 철 또는 유기 금속 화합물의 형태인 것이다.
본 발명에 따르면, 스케일 또는 침전물과 같은 고형 물질은 굴절형 산화물, 불용성 산화물, 굴절형 염 및/또는 스케일 형성물질의 불용성 염 등이다.
스케일 형성 물질은 일반적으로 액체내에 함유되어 있다.
본 발명에 따른 장치로서는 액체내에 함유된 다이옥신을 분해하는데 사용되는 어떠한 장치라도 사용가능하다. 또한, 열교환기, 가열기, 냉각기와 같은 장치가 본 발명에서 적용되는데, 보통의 온도, 높은 온도, 높은 압력 및 대기압에서 적용된다.
필러가 충진되는 반응기의 세척조작이 수행되는데, 특히 산화 티타늄, 티타늄-지르코니아, 티타늄-철 산화물과 같은 산화물로 된 필러가 반응기에 충진되는 경우, 세척조작의 효과가 보다 우수하다.
또한, 흡착제가 충진되는 반응기의 세척 조작이 수행될 수 있다. 흡착제는 세라믹으로 만들어 질 수 있는데, 보다 상세하게는, 티타늄, 산화철, 산화 알루미늄, 이산화 실리콘 또는 산화 지르코늄 등을 포함한다. 이들 중에서, 산화 티타늄, 티타늄-지르코니아, 티타늄-철 옥사이드가 바람직한데 이들은 세척조작효과를 증대시킨다. 흡착제는 특히 한정되지 않고 어떠한 형태라고 취할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 반응기의 재질은 특히 한정되지는 않으나 예를 들자면, 티타늄, 티타늄-팔라듐, 지르코늄, SUS, Hastelloy(등록상표임), 비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 테프론(등록상표임) 또는 테프론 등으로 코팅된 금속 플레이트 등이 사용가능하다. 비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 된 재질은 고온하에서 그 강도(즉, 내구성)가 저하되기 쉬우므로, 이들 재질은 저온 조건하에서 세척되어야 한다는 점을 주의하여야 한다.
산 세척용액을 사용할 경우, SUS는 세척에 있어서 우수한 성능을 보여주고 있으나 내마멸성에 있어서 다소 문제가 있다.
반응기의 SUS로 된 내부재질을 저온에서, 저농도의 산, 고농도의 철 또는 구리 및 짧은 시간동안에 세척하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 고형 물질을 제거하는 능력을 지니고 있는 세척용액은 알칼리 또는 산을 함유하는 액체(이하, "알칼리 세척용액" 또는 "산 세척용액"이라 함)일 수 있다.
알칼리중에서, 수산화나트륨 및 수산화칼륨이 본 발명에서 바람직하게 사용된다. 알칼리 세척용액내의 알칼리의 농도는 특히 한정되지는 않으나, 1g/liter 이상, 보다 바람직하기로는 10g/liter 이상인 것이 세척 조작의 결과를 우수하게 나타낸다. 알칼리의 농도가 1g/liter일 경우, 세척조작효과는 급격히 저하된다. 알칼리기의 농도가 알칼리 세척용액의 10g/liter보다 낮은 경우에, 공급되는 알칼리 세척용액의 양이 증가하게 된다. 다량의 알칼리 세척용액이 공급되는 경우에는, 이미 사용된 알칼리 세척용액을 처리하기 위하여 복잡한 후처리 공정이 요구될 수 있고 또는 짧은 시간내에 세척조작을 종결하기 위하여 고온조건이 요구된다.
알칼리의 농도는 바람직하기로는 알칼리 세척용액중에서 400g/liter 미만이고, 보다 바람직하기로는 300g/liter 미만이다. 알칼리 세척용액중의 알칼리의 농도가 400g/liter 이상인 경우에는, 세척용액의 점도가 증가되어 알칼리 세척용액을 도관을 통해 공급하기 어렵게 된다 즉 도관내에서 막힘현상이 일어날 수 있다는 의미이다. 또한, 알칼리 세척용액중 알칼리의 농도가 400g/liter 이상이고 승온하에서 세척조작을 수행하는 경우에, 세척대상이 되는 장치의 내마멸성은 저하된다.
알칼리 세척용액중의 알칼리의 농도는 세척공정중에 수정될 수 있고 또한 상기 언급한 농도범위내로 조절될 수 있다.
알칼리중에서, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 바람직하게 사용되는데, 본 발명에서는 수산화나트륨이 더욱 바람직하다.
본 발명자들은 동일한 조건하에서 수산화나트륨 및 수산화칼륨의 세척 성능을 알아보았는데 동일한 세척 성능을 나타내었다. 이 결과를 감안한다면, 수산화나트륨이 비용효율면에서 장점을 갖는다.
탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 리튬, 수산화 세슘 또는 수산화 루비듐가 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨 대신에 알칼리로서 사용됨으로써 장치의 내마멸성의 열화를 최소화시킨다. 그 중에서, 탄산 나트륨 및 탄산 칼륨이 비용효율면에서 장점을 지니기 때문에 바람직하다.
알칼리 세척용액은 알루미늄, 포스페이트 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 주성분으로 함유하는 침전물 또는 스케일과 같은 고형 물질을 제거하기 위하여 바람직하게 사용된다.
알칼리 세척용액은 철을 주성분으로 포함하는 고형 물질을 제거하는데 적절하지 않을 수 있다. 알칼리 세척용액은 삼산화제이철을 형성하는데, 이는 고형 물질내에 철을 보유하고 있는 보다 안정화된 형태이다. 이런 경우, 알칼리 세척용액에 의해 장치로부터 고형 물질을 제거하는 것은 어렵다.
장치의 세척조작동안의 알칼리 세척용액의 온도는 특히 한정되지는 않으나 일반적으로 50 내지 300℃의 범위내에 있다. 보다 바람직하기로는 130 내지 270℃이다.
온도가 50℃보다 낮으면, 충분한 세척결과가 얻어지지 않는다. 온도가 300℃보다 높으면, 세척조작에 요구되는 시간이 단축되는 한편, 세척조작이 알칼리 세척용액의 액상조건하에서 수행되는 한, 보다 바람직한 세척결과가 얻어진다. 알칼리 세척용액의 온도가 높은 경우에, 높은 압력이 세척조작을 위해 적용될 필요가 있다.
알칼리 세척용액의 온도가 높고 알칼리 세척용액이 수산화나트륨 또는 수산화 칼륨으로 이루어진 경우, 장치의 내마멸성은 저하된다.
본 발명에 따르면, 산 세척용액에 사용되는 산은 어떠한 것이라도 되는데, 바람직하기로는 염화수소 및 황산이 본 발명에서 사용된다. 산 세척용액내의 산의 농도는 특히 한정되지는 않으나 3g/liter 이상이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 10g/liter 이상인 것이 보다 우수한 세척조작결과를 보인다. 산농도가 산 세척용액내에서 3g/liter 미만일 경우, 세척조작효과는 급격히 떨어진다.산농도가 산 세척용액내에서 10g/liter 미만일 경우에는, 산 세척용액의 공급량이 증대된다. 다량의 산 세척용액이 공급되는 경우에, 이미 사용된 산 세척용액을 처리하기 위하여 복잡한 후처리 공정이 요구될 수 있고 액상조건을 유지하고 또한 짧은 시간내에 세척조작을 종결하기 위하여 100℃보다 높은 고온과 고압이 요구될 수 있다.
산의 농도는 바람직하기로는 산 세척용액내에서 700g/liter 미만이고, 보다 바람직하기로는 300g/liter이다. 산 세척용액내의 산의 농도가 700g/liter 이상이면, 산 세척용액의 점도가 증가되어 산 세척용액을 도관을 통해 공급하기 어렵게 된다 즉 도관내에서 막힘현상이 일어날 수 있다는 의미이다. 또한, 산 세척용액중 산의 농도가 700g/liter 이상이고 승온하에서 세척조작을 수행하는 경우에, 장치의 내마멸성은 저하된다.
산 세척용액중의 산의 농도는 세척공정중에 수정될 수 있고 또한 상기 언급한 농도범위내로 조절될 수 있다.
본 발명에서는 염화수소가 가장 바람직하게 사용된다.
염화수소 및 황산이 함께 결합되어 사용될 수 있는데, 산 세척용액내의 염화수소와 황산의 비율은 특히 한정되지는 않으나, 산의 농도가 상기 언급된 농도범위내에 있지 않는한 어떠한 비율이라도 취할 수 있다.
본 발명자들은 동일한 조건하에서 각각 별도로 염화수소 함유 세척용액과 황산 함유 세척용액의 세척조작효과를 검사하였는데, 염화수소 함유 세척용액이 다양한 고형 물질에 대하여 높은 세척효과를 보였다.
산 세척용액은 알루미늄, 포스페이트, 실리콘, 칼슘 및 망간으로 이루어진 군으로부터 이루어진 적어도 어느 하나를 주성분으로 포함하는 침전물 또는 스케일과 같은 고형 물질을 제거하는데 바람직하게 사용될 수 있다.
장치의 세척조작동안의 산 세척용액의 온도는 특히 한정되지는 않으나, 일반적으로 10 내지 200℃의 범위내에 있다. 보다 바람직하기로는 50 내지 100℃이다.
온도가 100℃ 이하인 경우에는, 세척조작이 대기압하에서 수행될 수 있다. 온도가 50℃ 이상인 경우에는, 세척조작에 소요되는 시간이 단축되고 보다 바람직한 세척효과가 얻어질 수 있다. 산 세척용액의 온도가 200℃를 초과하고 산 세척용액이 염산 또는 황산을 함유하는 경우, 세척대상이 되는 장치에 사용되는 재질의 내마멸성이 저하된다.
이러한 장치의 내마멸성의 저하를 최소화하기 위하여, 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물을 산 세척용액에 첨가하는 것이 바람직하다. 중금속 이온 및/또는 금속 화합물의 첨가에 더하여, 세척조작을 160℃ 아래의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.
산 세척용액에 첨가되는 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물은 철, 구리, 크롬, 망간, 니켈, 코발트 및/ 또는 세륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 이온 및/또는 화합물일 수 있다. 그 중에서, 철 또는 구리의 이온 및/또는 화합물이 바람직하다. 또한 중금속 이온 및 중금속 화합물중에서, 중금속 이온이 중금속 화합물보다 더 바람직하다. 중금속 이온중에서, 높은 산화물 타입 이온이 더욱 바람직하다. 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물의 구체예로서는 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물이 이온상태로 산 세척용액에 용해되는 것라면 특별히 제한되지 않는다. 그러한 이온으로는 삼원자 철 또는 이원자 구리가 있다.
중금속 이온 및/또는 중금속 화합물의 농도는 산 세척용액내에서 50mg/liter 이상, 보다 바람직하기로는 100mg/liter 이상이고, 바람직하기로는 100g/liter 이하, 보다 바람직하기로는 10g/liter 이하이다. 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물의 농도가 산 세척용액내에서 50g/liter 미만이면 충분한 내마멸성이 얻어지지 않으며 또한 농도가 산 세척용액내에서 100g/liter를 초과하면 이미 소비된 산 세척용액내에 함유된 고형 물질의 양이 증가하게 된다.
산 세척용액내에서의 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물의 농도는 산 세척용액의 온도 및 산 세척용액내의 산의 농도 등과 같이 다양한 세척조작조건에 따라 조절될 수 있다. 세척조작이 승온하에서 수행되거나 또는 산 세척용액내의 산의 농도가 높은 경우에는, 산 세척용액내의 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물의 농도를 증가시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 온도가 90℃이고 산 세척용액내의 염화수소의 농도가 100g/liter이면, 철 이온 및/또는 구리 이온이 산 세척용액에 300 mg/liter 내지 1g/liter 범위의 양으로 첨가됨으로써 산 세척용액에 의한 세척조작결과를 개선할 수 있다.
중금속 이온 및/또는 중금속 화합물은 세척조작이 개시되기 전, 어느 위치 및 어떤 타이밍에서도 산 세척용액에 공급될 수 있다.
산 세척용액에 첨가되는 중금속 이온 및/또는 중금속 화합물은 철, 구리, 크롬, 망간, 니켈, 코발트 및 세륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 이온 및/또는 화합물일 수 있다.
산 세척용액에 공급되는 철 이온은 염화제이철, 황산제이철, 질산제이철 및 아세트산제이철과 같은 철의 염이다. 산 세척용액에 공급되는 구리 이온은 염화제이구리, 황산제이구리, 질산제이구리, 아세트산제이철과 같은 구리의 염이다. 그 중에서, 염화물 또는 황산염이 산 세척용액에 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 세척조작동안 장치의 압력은 알칼리 또는 산 세척용액이 그 액상을 유지하는 한도내라면 특히 한정되지 않는다. 압력은 알칼리 또는 산 세척용액의 조작온도에 따라 결정된다.
본 발명에 따르면, 알칼리 세척용액 및 산 세척용액과 함께 산화제가 사용되는 것이 바람직하다. 산화제는 산소분자를 함유하는 것이라면 어떠한 기체라도 가능하다. 그러한 기체의 예로서는, 그에 한정되는 것은 아니지만, 다른 플랜트들로부터 나온 산소를 함유하는 배출가스, 순수 산소, 산소 농후 기체, 오존 및 공기 들이다. 그 중에서, 공기는 저렴하여 권장할 만하다.
산화제의 공급량은 특히 한정되지는 않으나, 장치의 내벽 표면상에 산화막을 형성하기에 효과적인 양으로 공급된다. 첨가되는 산화제의 양이 산화막을 형성하기에 불충분하게 되면 내벽 표면의 내마멸성이 저하된다.
산화제내의 산소의 양은 총 기체의 량을 기준으로 5 내지 100%, 보다 바람직하기로는 10 내지 30%의 범위내에 드는 것이 바람직하다.
산화제의 공급량은 예를 들어, 산화제 기체 유량 조절 밸브(미도시)를 부착함으로써 조절될 수 있다.
산화제의 첨가방법은 특히 한정되지는 않으며, 산소 함유 기체를 액체에 첨가는데 사용되는 도관(8)을 통해서 산화제를 세척용액에 첨가하는 것이 바람직하며, 또한 세척용액을 장치에 도입하기 전에 산화제를 세척용액에 첨가하는 것이 바람직하다.
세척조작의 경과시간은 특히 한정되지는 않으며, 충분한 세척조작을 위해서 1 시간 이상, 보다 바람직하기로는 2 시간 이상이 좋다. 세척조작시간의 상한은 특히 한정되지 않으나, 세척조작시간이 길면 길수록 다이옥신을 분해하는데 필요한 시간인 분해조작시간이 단축된다. 세척조작시간은 바람직하기로는 48시간 이하, 보다 바람직하기로는 24 시간 이하이다.
세척조작은 연속적으로 세척용액을 장치로 공급하는 것을 의미하는 연속식 세척시스템일 수도 있고 또는 특정량의 세척용액을 장치에 공급하고 세척조작시간동안 장치에 둔 다음에 세척용액을 추출하는 것을 의미하는 배치식 세척 시스템일 수도 있다.
세척용액을 공급하는 방법은 특히 제한되지 않으며, 액체를 공급하는데 사용되는 도관(6)을 통해 또한 세척용액을 공급하기 위하여 장착되는 다른 도관으로부터 세척용액을 장치로 공급하는 것이 바람직하다.
세척용액의 공급량은 특히 한정되지는 않으며, 세척조작의 조건에 따라서 결정될 수 있다. 일반적으로 세척용액의 공급량은 세척되는 장치의 부피와 같은 양이고, 보다 바람직하기로는 장치 부피의 3배가 적당하다. 또한, 세척용액의 공급량은 장치 부피의 20배 이하, 보다 바람직하기로는 15배 이하이다.
공간속도(LHSV)는 0.01 hr-1 이상, 보다 바람직하기로는 0.1 hr-1 이상이 적당하다. 또한 공간속도는 100 hr-1 이하, 보다 바람직하기로는 10 hr-1 이하가 적당하다. 연속식 세척시스템의 조작조건의 일례를 들면, 공간속도가 1 hr-1 로 설정될 경우, 장치를 세척하는데 필요한 세척조작시간은 1 내지 20시간이 된다. 배치식 세척시스템의 조작조건의 일례를 들면, 세척조작을 1 내지 20회 반복하는 것이 좋고, 각각의 세척조작에 있어서 장치에 머무르는 세척용액의 체류시간은 1시간이 바람직하다.
장치내의 세척용액은 처리하여 분해시키고자 하는 다이옥신을 함유하는 액체와 같은 방향으로 흐르거나 또는 반대방향으로 흐른다. 보다 우수한 세척효과를 얻기 위해서는 세척용액의 흐름방향이 반대방향인 것이 좋다. 예를 들어, 세척용액이 반응기(13)의 배출구로부터(즉, 도관(14)로부터) 반응기(13)의 유입구로(즉, 도관(6a)로) 흐르는 경우이다.
배치식 세척 시스템에서, 세척용액의 흐름방향은 액체와 같은 방향이거나 또는 반대방향이다. 우수한 세척조작의 결과를 얻기 위해서, 세척용액을 습식산화 공정에서 처리되는 액체와 같은 방향으로 흐르도록 한다.
세척조작에서 사용된 이미 소비된 세척용액은 적당히 처리된 후에 배출된다. 소비된 세척용액의 pH는 세척용액으로부터 고형 물질을 분리하기 전에 조절되고, 또한 그 다음 얻어진 분리된 용액 및 고형 물질은 생물학적 처리 또는 화학적 처리 또는 물리적 처리와 같이 통상적으로 알려진 방법에 의해 추가적으로 처리된다.
소비된 산 세척용액의 pH를 조절하기 위하여 사용되는 시약은 특히 한정되지 않으며, 알칼리, 수산화나트륨 또는 탄산나트륨이다.
소비된 알칼리 세척용액의 pH를 조절하기 위하여 사용되는 시약은 특히 한정되지 않으며, 산, 염산 또는 황산이다.
소비된 세척용액으로부터 고형 물질을 분리하는 방법은 특히 한정되지 않으며, 일반적으로 침전기(precipitator), 원심분리기, 스트레이너(strainer)와 같은 기-액 분리기가 사용된다.
분리를 촉진시키기 위해서, 통상적으로 알려져 있는 응고제, 응고 보조제 또는 필터가 사용될 수 있다.
본 출원은 일본국 특허출원 평11-224830호, 2000-11701호 및 2000-38939호에 기초한 것으로서, 이들 출원의 내용들도 본 출원에 참조적으로 편입된다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는 것임은 물론이다.
〈실시예〉
실시예 1
액체에 포함된 다이옥신의 분해를 본 발명의 도면 제2도의 방법에 의하여 수행하였다.
습식산화에 사용된 반응기(13)는 실린더 모양이다(직경 25mm 및 길이 2500mm). 티탄 및 철의 복합 산화물 및 백금을 포함하는 1 리터의 고형 촉매(펠릿)로 반응기(13)를 충진하였고, 백금(Pt)의 함량은 고형 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이었다. 실시예 1에서 사용될 액체는 쓰레기 소각로에서 유래되었다. 액체는 1.0ng/리터의 TEQ(독성 당량, toxic equivalent) 및 120ng/리터의 다이옥신 농도를 갖는다.
상기 액체는 도관(6)을 통하여 공급되고, 펌프(7)에 의하여 가압되어 1리터/hr 의 유속으로 흐르며, 열교환기(11) 및 가열기(12)에 의하여 165℃로 가열되었다. 이후, 액체는 그 바닥면에서 반응기(13)로 공급되었다. 반면에, 압축기 (9)에 의하여 가압된 공기는 도관(8)을 통하여 액체로 유입되었다. 공기의 유속은 산소 함유 기체 유속 조절 밸브(미도시)에 의하여 조절하여 공기의 유속이 30N 리터/hr 을 유지하도록 주의하였다.
반응기(13)에서, 액체 및 공기는 위쪽 방향으로 흐르도록 하였다.
반응기(13)에서, 액체 온도는 전기 가열기(미도시)에 의하여 약 165℃로 유지하고, 다이옥신 분해를 수행하였다. 습식산화 후, 습식산화된 액체(유출 액체)를 추출하고, 도관(14)를 통하여 열교환기(11) 및 이후 냉각기(15)로 공급하여 유출 액체의 온도를 냉각시켰다. 유출 액체에 포함된 기체의 분리를 수행하는 기-액 분리기(16)로 유출 액체를 공급하였다. 기-액 분리기(16)에서, 액체 수위를 액체 수위 조절기(LC)로 검사하고, 액체를 액체 수위 조절 밸브(18)로부터 배출시켜 액체 수위를 소정의 액체 수위 범위 내로 유지하였다.
압력조절기(PC)로 압력을 검사하고, 압력 조절 밸브(22)에 의하여 0.9 MPa(게이지)로 유지하였다. 기체가 분리된 액체를 도관(17)을 통하여 배출하였다.
상기 습식산화 공정으로부터 수득한 액체는 0.009ng/리터의 TEQ 및 0.8ng/리터의 다이옥신 농도를 갖는다.
실시예 2 내지 17
액체에 포함된 다이옥신의 분해를 실시예 1에서 사용된 촉매 대신 하기 촉매를 사용하는 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건 하에서 수행하였다.
실시예 2 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 망간을 포함하는 고형 촉매(펠릿). MnO2의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량% 이다.
실시예 3 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 코발트를 포함하는 고형 촉매(펠릿). CoO 의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량% 이다.
실시예 4 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 니켈을 포함하는 고형 촉매(펠릿). NiO 의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량% 이다.
실시예 5 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 세륨을 포함하는 고형 촉매(펠릿). CeO2의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량% 이다.
실시예 6 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 텅스텐을 포함하는 고형 촉매(펠릿). WO3의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량% 이다.
실시예 7 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 구리를 포함하는 고형 촉매(펠릿). CuO의 함량은 촉매의 총량에 대하여 5중량%이다.
실시예 8 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 은을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Ag의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량%이다.
실시예 9 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 금을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Au의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 10 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 팔라듐을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Pd의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량%이다.
실시예 11 : 티탄 및 철의 혼합 산화물, 및 주성분으로서 로듐을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Rh의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 12 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 루테늄을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Ru의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 13 : 티탄 및 철의 복합 산화물 및 주성분으로서 이리듐을 포함하는 고형 촉매(펠릿). Ir의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 14 : 티탄의 산화물 및 백금을 포함하는 고형 촉매(펠릿). 백금(Pt)의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 15 : 티탄 및 지르코늄의 산화물 및 백금을 포함하는 고형 촉매(펠릿). 백금(Pt)의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 16 : 티탄 및 규소의 산화물 및 백금을 포함하는 고형 촉매(펠릿). 백금(Pt)의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 17 : 알루미늄 및 규소의 산화물 및 백금을 포함하는 고형 촉매(펠릿). 백금(Pt)의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이다.
실시예 18
액체에 함유된 다이옥신의 분해를 실시예 1과 동일한 조건 하에서 수행하였다. 단, 실시예 1에서 사용된 촉매 대신 활성탄 및 백금을 사용하고, 백금(Pt)의 함량은 촉매의 총량에 대하여 0.3중량%이며, 반응기(13)에서의 액체의 온도는 95℃로 유지하고, 압력은 압력 조절기(PC)로 검사하고, 압력 조절 밸브 (22) 를 열어 대기압으로 유지하였다.
비교예 1
반응기(13)에 촉매를 충진하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에서, 액체에 함유된 다이옥신의 분해를 수행하였다.
실시예 1 내지 18 및 비교예 1의 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
촉매 액체에서의 다이옥신 농도[ng/리터] 액체에서의 TEQ (독성 당량)[ng/리터]
실시예 1 Pt - Ti/Fe 0.8 0.009
실시예 2 Mn - Ti/Fe 1.9 0.03
실시예 3 Co - Ti/Fe 2.4 0.04
실시예 4 Ni - Ti/Fe 2.3 0.04
실시예 5 Ce - Ti/Fe 2.7 0.05
실시예 6 W - Ti/Fe 3.1 0.06
실시예 7 Cu - Ti/Fe 2.2 0.03
실시예 8 Ag - Ti/Fe 2.0 0.03
실시예 9 Au - Ti/Fe 1.8 0.03
실시예 10 Pd - Ti/Fe 1.1 0.02
실시예 11 Rh - Ti/Fe 1.3 0.02
실시예 12 Ru - Ti/Fe 1.3 0.02
실시예 13 Ir - Ti/Fe 1.2 0.02
실시예 14 Pt - Ti 0.8 0.01
실시예 15 Pt - Ti/Zr 0.9 0.01
실시예 16 Pt - Ti/Si 0.9 0.01
실시예 17 Pt - Al/Si 1.2 0.02
실시예 18 Pt - 활성탄소 1.0 0.02
비교 실시예 1 없음 110 0.9
실시예 19
토양에 함유된 다이옥신의 분해를 본 발명의 도면 제1도의 방법에 의하여 수행하였다.
본 실시예에서 사용될 토양은 쓰레기 소각로가 사용된 장소에서 수득한 토양이고, 쓰레기 소각로의 소각된 재가 토양에 가해져 있다. 토양에서의 다이옥신의 농도는 810ng/g(5.2ng-TEQ/g)이었다. 토양을 도관(1)을 통하여 교반하면서 0.03kg/hr 의 속도로 부유 분리장치(2)에 공급하였다. 포화량의 가압(0.3MPa(게이지)) 공기를 물에 용해시키고, 물을 라인(1a)을 통하여 3리터/hr 의 속도로 분리 장치(2)에 공급하였다. 다이옥신 및 다이옥신 함유 성분이 분리되는 토양을 도관(3)으로 추출하였다. 도관(3)으로부터 추출된 토양에서의 다이옥신의 농도는 72ng/g(460pg-TEQ/g)이었다. 다이옥신을 함유하는 액체를 도관(4)으로부터 추출하고, 액체를 탱크(5)로 보내었다. 액체에서의 다이옥신의 농도는 7400ng/리터 (69ng-TEQ/리터)이었다. 탱크(5)에서의 액체를 도관(6)을 통하여 펌프(7)로 공급하였다. 액체를 펌프(7)에 의하여 3리터/hr 로 공급하였다. 공기를 압축기(9)로 가압하고(100N 리터/hr), 도관(8)을 통하여 액체에 가하였다. 공기를 액체에 가한 후, 수득한 액체를 열교환기(11) 및 가열기(12)로 가열하고, 그 바닥면에서 반응기 (13)로 공급하였다.
습식산화에 사용된 습식산화 반응기(13)는 직경 25mm 및 길이 2500mm의 실린더 모양이다. 티탄 및 주성분으로서 백금을 포함하는 1 리터의 고형 촉매(펠릿)로 반응기(13)를 충진하였고, 백금(Pt)의 함량은 고형 촉매의 총량에 대하여 0.3중량% 이었다.
공기의 유속은 산소 함유 기체 유속 조절 밸브(미도시)(10)에 의하여 조절하여 공기의 유속이 100N 리터/hr 을 유지하도록 주의하였다.
반응기 (13) 에서, 액체 및 공기는 위쪽 방향으로 흐르도록 하였다.
반응기 (13) 에서, 액체 온도는 전기 가열기(미도시)에 의하여 약 165℃로 유지하고, 다이옥신 분해를 수행하였다. 습식산화 후, 습식산화된 액체(유출 액체)를 추출하고, 도관(14)을 통하여 열교환기(11) 및 이후 냉각기(15)로 공급하여 유출 액체의 온도를 냉각시켰다. 유출 액체에 포함된 기체의 분리를 수행하는 기-액 분리기(16)로 유출 액체를 공급하였다. 기-액 분리기(16)에서, 액체 수위를 액체 수위 조절기(LC)로 검사하고, 액체를 액체 수위 조절 밸브(18)로부터 배출시켜 액체 수위를 소정의 액체 수위 범위 내로 유지하였다. 압력 조절기(PC)로 압력을 검사하고, 압력 조절 밸브(22)에 의하여 0.9 MPa(게이지)로 유지하였다. 기체가 분리된 액체를 도관(17)을 통하여 배출하였다.
상기 습식산화 공정으로부터 수득한 액체는 0.7ng/리터의 TEQ 및 91pg/리터의 다이옥신 농도를 갖는다.
실시예 20
습식산화 공정을 가동하여 도 2의 장치를 사용함으로서 액체에 함유된 다이옥신을 약 100 시간 동안 연속적으로 분해시켰다. 습식산화 장치의 세척은 6시간 동안 연속적으로 수행하였다. 이하 습식산화 반응기(13)를 세척하기 위해 가동한 공정 및 세척조작의 결과를 기재한다.
반응기(13)를 주성분으로서 이산화티탄 및 산화철을 함유한 촉매 1 리터로 채웠으며 백금의 함량은 0.3중량%이었다. 다이옥신 함유 액체로서 실시예 3에서 사용된 액체를 폐기물 소각로의 소모 연관을 세척하기 위한 액체로 사용하였다. 이 액체는 다이옥신 및 칼슘 160 mg/ℓ를 함유하였다. 액체는 0.7 ng/ℓ의 TEQ 및 110 ng/ℓ의 다이옥신 농도를 가졌다.
상기의 액체를 도관(6)을 통해 공급하고 펌프(7)에 의해 압력을 제공하여 1리터/시간의 유속으로 흐르게 하고, 열교환기 (11) 및 가열기(12)에 의해 165 ℃로 가열시켰다. 이어서 액체를 그의 저면으로부터 반응기(13)에 공급하였다. 한편, 압축기(9)에 의해 가압화된 공기를 도관(8)을 통해 액체로 도입시켰다. 공기의 유속은 산소 함유 가스 유속 조절 밸브(10)에 의해 조절되어서 공기의 유속이 30N 리터/시간으로 관찰되었다.
반응기(13)에서, 액체 및 공기는 상방향으로 유동하게 하였다.
반응기(13)에서, 액체의 온도는 전기 가열기(미도시)에 의해 약 165 ℃로 유지시켰고, 다이옥신의 분해를 수행하였다. 습식산화 후에, 습식산화된 액체(유출 액체)를 추출하여 도관(14)를 통하여 열교환기(11)에 이어서 냉각기(15)로 공급하여 액체의 온도를 냉각시켰다. 유출 액체는 기-액 분리기(16)로 공급하였으며 여기에서 유출 액체 중에 함유된 가스의 분리를 수행하였다. 기-액 분리기(16)에서, 액체 농도는 액체 농도 조절기(LC)에 의해 탐지하였고 액체는 액체 농도를 예정된 액체 농도 범위로 유지시키기 위해 액체 농도 조절 밸브 (18)로부터 방출시켰다. 압력은 압력 조절기(PC)에 의해 탐지하고 압력 조절 밸브(22)에 의해 0.9 MPa(게이쥐)로 유지시켰다. 기체가 분리된 액체는 도관(17)을 통해 방출시켰다.
습식산화 공정을 중지한 후, 습식산화에 사용된 장치의 세척을 행하였다. 고형 물질이 습식산화 반응기(13)에서 방출된 촉매의 표면에 부착되었음을 관찰하였다. 전자 프로브 마이크로아날라이저의 분석에 의한 결과, 고형 물질은 칼슘을 주성분으로 하여 구성되었다.
수산화나트륨 100 g/ℓ를 함유한 알칼리 세척용액을 도관(6)을 통하여 공급하고, 펌프(7)에 의해 압력을 제공하여 0.5 리터/시간의 유속으로 흐르게 하고, 열교환기(11) 및 가열기(12)에 의해 165 ℃로 가열시켰다. 이어서 알칼리 세척용액을 그의 저면으로부터 반응기(13)에 공급하였다. 한편, 압축기(9)에 의해 가압화된 공기를 도관(8)을 통해 알칼리 세척용액으로 도입시켰다. 공기의 유속은 산소-함유 가스 유속 조절 밸브(10)에 의해 조절되어서 공기의 유속이 0.05 Nm3 리터/시간으로 관찰되었다.
반응기(13)에서, 알칼리 세척용액의 온도는 전기 가열기(미도시)에 의해 약 165 ℃로 유지시켰고, 고형 물질의 처리를 수행하였다. 세척 공정 후에, 소모된 알칼리 함유 용액을 추출하여 도관(14)를 통하여 열교환기(11)에 이어서 냉각기(15)로 공급하여 소모된 알칼리 세척용액의 온도를 냉각시켰다. 이어서, 알칼리 함유 용액을 기-액 분리기(16)로 공급하였으며 여기에서 알칼리 세척용액 중에 함유된 기체의 분리를 수행하였다. 기-액 분리기(16)에서, 알칼리 세척용액의 농도는 액체 농도 조절기(LC)에 의해 검사하였고 알칼리 세척용액은 용액 농도를 예정된 액체 농도 범위로 유지시킨 상태에서 액체 농도 조절 밸브(18)로부터 방출시켰다. 반응기(13)내의 압력은 압력 조절기(PC)에 의해 탐지하고 압력 조절 밸브(22)에 의해 0.9 MPa(게이쥐)로 유지시켰다. 기체가 분리된 알칼리 세척용액은 도관(17)을 통해 방출시켰다.
세척의 결과, 촉매의 표면에 부착된 거의 모든 고형 물질이 제거되었다.
세척 조작의 결과, 실시예 3에서 사용된 다이옥신의 분해는 상기한 바와 동일한 공정을 사용하여 수행하였으며, 상기 세척 작업은 분해 작업후에 매회 수행하였다(총 2회).
세척의 결과, 어떠한 고형 물질도 촉매의 표면상에 부착되어 있지 않았고, 다이옥신을 분해하는 작업은 습식산화 반응기 (13)를 막힘현상(clogging)없이 수행되었다.
실시예 21
다이옥신의 분해 및 사용된 장치의 세척은 폐기물 소각로의 배기 연관(flue)을 세척하기 위하여 사용된 폐액을 다이옥신 함유 액체로서 사용하고, 티타니아-지르코늄 복합 산화물을 함유하는 촉매 1 리터를 주성분으로서 사용하였으며, 백금 함량은 촉매 총량에 대해 0.3중량퍼센트인 것을 제외하고는 실시예 20과 동일한 조건에서 수행하였다.
상기 액은 다이옥신을 함유하였고, 1리터당 110 mg의 알루미늄이 사용되었다. 상기 액은 TEQ가 1리터당 0.9 ng 이었고, 다이옥신 농도가 1리터당 110 ng이었다.
다이옥신을 분해한후, 많은 양의 고형 물질을 촉매의 표면에 부착시켰다. 전자 프로브 마이크로 어날라이저 분석에 의하면, 고형 물질은 주성분이 알루미늄으로서 구성되어 있었다. 세척 작업 후, 촉매의 표면에 부착된 고형 물질을 제거하였다.
실시예 22
다이옥신의 분해 및 사용된 장치의 세척을 알칼리 세척용액에 공기를 공급하지 않고, 알칼리 세척용액중의 수산화 나트륨의 농도는 세척조작동안 1리터당 20 g으로 유지하며, 세척 작업 시간이 40시간인 것을 제외하고는 실시예 20과 동일한 조건하에서 수행하였다. 세척 조작후, 촉매의 표면에 부착된 거의 모든 고형 물질을 제거하였다.
실시예 23
다이옥신의 분해 및 사용된 장치의 세척을 1 리터당 100 g의 염산 및 1 리터당 600 mg의 철 이온을 함유하는 산 세척용액을 알칼리 세척용액 대신에 사용하고, 산 세척용액의 온도는 작업동안 90℃로 유지하였으며, 세척 조작을 상용 압력에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 20과 동일한 조건하에서 수행하였다.
세척 조작후, 촉매의 표면상에 부착된 거의 모든 고형 물질을 제거하였다.
다이옥신을 분해한후, 많은 양의 고형 물질이 촉매의 표면에 부착되었다. 전자 프로브 마이크로어날라이저의 분석에 의하면 고형 물질은 주성분이 칼슘으로서 구성되어 있었다.
세척 조작후, 촉매의 표면에 부착된 고형 물질이 제거되었다.
실시예 24
다이옥신의 분해 및 사용된 장치의 세척을 1 리터당 200 g의 황산 및 1 리터당 0.8 g의 구리 이온을 포함하는 산 세척용액을 사용한 것 이외에는 실시예 20과 동일한 조건하에서 수행하였다.
세척 조작후, 촉매의 표면상에 부착된 거의 모든 고형 물질을 제거하였다.
다이옥신을 분해한후, 많은 양의 고형 물질이 촉매의 표면에 부착되었다. 전자 프로브 어날라이저의 분석에 의하면, 고형 물질은 주성분이 칼슘으로서 구성되어 있었다.
세척 조작후, 촉매의 표면에 부착된 고체 물질은 제거되었다.
실시예 25
다이옥신의 분해 및 사용된 장치의 세척을, 어떤 산화제도 산 세척용액에 공급되지 않았다는 것을 제외하고는 실시예 23과 동일한 조건하에서 수행되었다.
세척 조작후, 촉매의 표면상에 부착된 거의 모든 고형 물질이 제거되었다.
다이옥신을 분해한후, 많은 양의 고형 물질이 촉매의 표면에 부착되었다. 전자 프로브 마이크로어날라이저의 분석에 따르면, 고형 물질은 주성분이 칼슘으로서 구성되어 있었다.
세척 조작후, 촉매의 표면에 부착된 고형 물질은 거의 제거되었다.
비교예 2
다이옥신의 분해를 어떤 세척 조작도 수행되지 않은 것을 제외하고는 실시예 20과 동일한 조건하에서 수행하였다.
다이옥신을 분해하고 300시간후, 습식산화 반응기(13)가 습식산화 반응기(13)내의 막힘현상(clogging) 때문에 멈추었다. 막힘현상은 촉매의 표면 및 반응기(13)의 내부 벽에 부착된 고형 물질에 의해 야기되었다. 전자 프로브 마이크로어날라이저의 분석에 따르면, 고형 물질은 주성분이 칼슘으로 구성되어 있었다.
본 발명의 방법에 따르면 간단하게 다이옥신, PCBs 및 그들의 성분을 토양으로부터 효율적으로 추출할 수 있다. 또한, 본 발명은 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는데 사용되는 장치를 세척하는 방법을 제공한다.

Claims (13)

  1. 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유하는 액체와 산소 함유 기체를 촉매가 존재하는 반응기에 도입하는 단계; 및
    반응기에 압력을 가하여 상기 액체상에 유지시키는 단계를 포함하는, 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해 또는 산화시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 다이옥신 및/또는 PCBs를 액체 온도 20 내지 370℃ 범위에서 반응기내에서 분해 또는 산화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 액체가 다이옥신 및/또는 PCBs를 함유한 토양 및/또는 재를 유체와 접촉시킴으로써 얻어진 것임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 토양 및/또는 재를 상기 유체에 도입하고 토양 및/또는 재로부터 다이옥신을 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 티타늄, 실리콘, 알루미늄, 지르코늄, 망간, 철, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분; 및/또는 활성 탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 티타늄, 실리콘, 알루미늄, 지르코늄, 망간, 철, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분의 금속 및/또는 화합물; 및/또는 활성 탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 'A' 성분 및 'B' 성분을 포함하고:
    상기 'A' 성분은 티타늄, 실리콘, 알루미늄 및 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 성분의 산화물 및/또는 활성 탄소이고;
    상기 'B' 성분은 망간, 철, 코발트, 니켈, 세륨, 텅스텐, 구리, 은, 금, 플라티늄, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이리듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 성분의 금속 및/또는 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 알칼리 세척용액을 장치에 도입하는 단계;
    상기 알칼리 세척용액을 50 내지 300℃의 온도 범위에서 가열하는 단계; 및
    상기 알칼리 세척용액이 액상조건인 상태에서 상기 세척을 수행하는 단계를 포함하는, 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해하는데 사용되는 장치를 세척하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 알칼리 세척용액은 수산화 나트륨 및/또는 수산화 칼륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 장치는 습식산화 반응기, 열교환기, 가열기, 도관 및 고형 촉매로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 산 세척용액을 장치에 도입하는 단계;
    상기 산 세척용액을 10 내지 200℃의 온도범위에서 가열하는 단계; 및
    상기 산 세척용액이 액상조건인 상태에서 상기 세척을 수행하는 단계를 포함하는, 액체에 함유된 다이옥신 및/또는 PCBs를 분해하는데 사용되는 장치를 세척하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 산 세척용액은 염산 또는 황산을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 장치는 습식산화 반응기, 열교환기, 가열기, 도관 및 고형 촉매로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
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