JPH11319750A

JPH11319750A - 有機廃棄物処理方法および有機廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH11319750A
Application number: JP10126415A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Akai; 芳恵赤井; Kazuya Yamada; 和矢山田; Yoshikazu Matsubayashi; 義和松林; Yasushi Yamaguchi; 恭志山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高温高圧媒体液を用いた有機廃棄物処理にお
いては、有機廃棄物中の無機物が反応容器内に析出し、
これが容器口を閉塞してしまうなどのトラブルの原因と
なる。本発明はこの問題の解決手段を提供する。【解決手段】媒体液の臨界点以上での処理において、
水素イオン濃度を１０^-4モル／ｋｇ以上にすることによ
り、無機物を析出することなく、有機物を分解する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無機物を含む有機廃
棄物の処理方法および処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題に対応し、ポリ容器
やポリ塩化ビニルなどの有機廃棄物の処理が大きな問題
となっている。現在有機廃棄物は焼却処理されている
が、ダイオキシンなどの有毒物質を発生するなど、問題
が多い。そこで、従来の方法に比べて安全かつ短時間に
有機廃棄物を分解することのできる方法として、水の臨
界点（温度３７４℃、圧力２２．１ＭＰａ）を超える高
温高圧下の水（超臨界水）を用いる方法が注目されてい
る。

【０００３】超臨界水を用いて有機物を処理する方法と
しては有機物を酸化剤の存在下で分解し無害化する方法
が知られている（「臨界超過水中における有機物酸化
法」、特願昭５６−６８４１４、登録番号１５５１８６
２）。超臨界水は、液体と気体の中間の性質をもち有機
物や酸素と任意に混合するため、短時間で有機物を酸化
分解する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機廃
棄物に含まれる無機物の溶解度が著しく小さいため、無
機物が反応容器表面に析出して、これが反応容器を閉塞
してしまうなどの問題がある。特に溶解度が著しく小さ
い酸化物を生成すると、こうしたトラブルの原因とな
る。

【０００５】そこで本発明は、無機物を析出させること
なく、有機廃棄物を超臨界水などの高温高圧水で分解す
る方法および装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、有機
物を含む廃棄物を媒体液の臨界点を超える高温高圧下で
一定時間保持して分解する有機廃棄物処理方法におい
て、前記媒体液の水素イオン濃度を媒体液１ｋｇに対し
て１０^-4モル以上にしてなることを特徴とする有機廃棄
物処理方法である。

【０００７】本発明によれば媒体液の水素イオン濃度を
媒体液１ｋｇに対し１０^-4モル以上にしているため、臨
界点を超える高温高圧下であっても無機物を析出させる
ことなく、有機物を超臨界流体中で分解することができ
る。

【０００８】請求項２の発明は、有機廃棄物を媒体液の
臨界点を超える高温高圧下で一定時間保持して分解する
反応器と、前記反応器に有機廃棄物を投入する有機廃棄
物供給ラインと、前記反応器内に媒体液を供給する媒体
液供給ラインと、前記反応器で分解により生成した気体
または液体を受け入れる受け入れラインとを有する装置
において、前記反応器内の水素イオン濃度を媒体液１ｋ
ｇに対し１０^-4モル以上にされてなることを特徴とする
有機廃棄物処理装置である。

【０００９】請求項３の発明は、水素イオン濃度を調整
するための前記無機酸を供給する酸供給ラインを有する
ことを特徴とする特許請求項２記載の有機廃棄物処理装
置である。

【００１０】請求項４の発明は、酸化剤を供給する酸化
剤供給ラインを有し、廃棄物の種類および前記酸化剤の
添加量に応じて水素イオン濃度を調整する手段を有する
ことを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置で
ある。

【００１１】請求項５の発明は、前記の有機廃棄物供給
ライン、媒体液供給ライン、酸供給ライン、および酸化
剤供給ラインには、それぞれ有機廃棄物、媒体液、酸、
および酸化剤を加圧ならびに加熱して前記反応器に供給
するための加圧器ならびに予熱器を具備し、さらに前記
反応器内で分解により生成した気体または液体を受け入
れる受け入れラインには、分解により生成した気体また
は液体を減圧するための減圧器ならびに冷却するための
冷却器を具備したことを特徴とする請求項２記載の有機
廃棄物処理装置である。

【００１２】請求項６の発明は、前記反応器内の温度お
よび圧力を計測して有機廃棄物の分解状態を表示する手
段を具備してなることを特徴とする請求項２記載の有機
廃棄物処理装置である。

【００１３】請求項７の発明は、前記反応器内での水素
イオン濃度を計測するための水素イオン濃度計を有する
ことを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置で
ある。請求項８の発明は、前記反応器に有機廃棄物を
供給する有機廃棄物供給ラインの少なくとも一部をグロ
ーブボックスまたはフード内に設置することを特徴とす
る請求項２記載の有機廃棄物処理装置である。

【００１４】請求項９の発明は、前記グローブボックス
またはフードは防爆性を有することを特徴とする請求項
８記載の有機廃棄物処理装置である。

【００１５】請求項１０の発明は、前記反応器内の反応
に媒体液の臨界点を超える高温高圧下の反応のほかに、
２００℃以上臨界点以下の温度での反応を一部含めるこ
とを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理方法であ
る。

【００１６】請求項１１の発明は、前記有機廃棄物が酸
化物、硝酸塩、硫酸塩、塩化物および燐酸塩の無機物を
含むこと特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法であ
る。請求項１２の発明は、前記媒体液に水、二酸化炭
素、炭化水素、またはこれらの混合物を用いることを特
徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理方法である。請
求項１３の発明は、前記反応器に供給する媒体液に中性
塩を添加する中性塩添加ラインを有することを特徴とす
る請求項２記載の有機廃棄物処理装置である。請求項
１４の発明は、前記反応器に供給する酸として、硫酸お
よび塩酸の少なくとも一方を用いることを特徴とする請
求項３記載の有機廃棄物処理装置である。請求項１５
の発明は、前記反応器に供給する酸化剤として、酸素、
空気、過酸化水素ならびにオゾンのうち少なくとも１種
を用いることを特徴とする請求項４記載の有機廃棄物処
理装置である。

【００１７】請求項１６の発明は、前記反応器に紫外線
または放射線を照射する機構を有することを特徴とする
請求項２記載の有機廃棄物処理装置である。

【００１８】請求項１７の発明は、分解により生成した
気体または液体を受け入れる前記受け入れラインには気
液分離器、気体処理ライン、および液体処理ラインを有
することを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装
置である。

【００１９】請求項１８の発明は、前記気体処理ライン
には気体中の固形分や有害成分を除去するフィルタおよ
び水中の有害成分を回収するスクラバーを有することを
特徴とする請求項１７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。

【００２０】請求項１９の発明は、前記スクラバーに使
用される溶液として、水、水酸化ナトリウムを含むアル
カリ溶液、および還元剤を含む水のうち少なくとも１種
を用いることを特徴とする請求項１８記載の有機廃棄物
処理装置である。

【００２１】請求項２０の発明は、前記液体処理ライン
は、液体を分析採取するサンプリング機構を具備してな
ることを特徴とする請求項１７記載の有機廃棄物処理装
置である。

【００２２】請求項２１の発明は、前記液体処理ライン
は液体を攪拌するための攪拌器を有することを特徴とす
る請求項１７記載の有機廃棄物処理装置である。

【００２３】請求項２２の発明は、前記液体処理ライン
は液体に含まれる酸を中和処理する機構を有することを
特徴とする請求項１７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。

【００２４】請求項２３の発明は、前記液体処理ライン
は液体に溶解している無機イオンおよび金属イオンを凝
集沈澱処理する機構を有することを特徴とする請求項１
７記載の有機廃棄物処理装置である。

【００２５】請求項２４の発明は、前記液体処理ライン
は液体を冷却するための冷却器を有することを特徴とす
る請求項１７記載の有機廃棄物処理装置である。

【００２６】請求項２５の発明は、前記液体処理ライン
には液体中の固形成分を分離する分離器を有することを
特徴とする請求項１７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。

【００２７】請求項２６の発明は、前記液体処理ライン
にはイオン交換塔を設置し、反応後の溶液中に含まれる
イオン成分を除去することを特徴とする特許請求項１７
記載の有機廃棄物処理装置である。

【００２８】請求項２７の発明は、前記液体処理ライン
には、気液分離後の溶液を抽出剤と接触させ、水中の無
機イオンを分離回収する分離回収器を有することを特徴
とする特許請求項１７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。

【００２９】本発明に用いる抽出剤としては、例えばリ
ン酸トリブチルを用いることができる。

【００３０】請求項２８の発明は、前記抽出剤として中
性有機リン化合物または酸性有機リン化合物の少なくと
もいずれか一方を用いることを特徴とする特許請求項２
７記載の有機廃棄物処理装置である。

【００３１】本発明に用いる中性抽出剤としては、例え
ば上記リン酸トリブチルを用いることができ、また酸性
抽出剤として、例えばジヘキシルリン酸を用いることが
できる。

【００３２】請求項２９の発明は、前記抽出剤と接触さ
せる場合に、希釈剤として二酸化炭素を用いることを特
徴とする特許請求項２７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。請求項３０の発明は、前記液体処理ラインには、液
体やスラッジを固化剤で固化する固化器を有することを
特徴とする請求項１７記載の有機廃棄物処理装置であ
る。

【００３３】本発明に用いる固化剤として、例えばセメ
ントを用いることができる。

【００３４】請求項３１の発明は、前記固化器は固化剤
と固相の混練物を処分容器内で固化することを特徴とす
る請求項３０記載の有機廃棄物処理装置である。

【００３５】本発明に用いる処分容器として、例えばド
ラム缶を用いることができる。

【００３６】次に本発明の作用を述べる。

【００３７】本発明においては、有機廃棄物を媒体液の
臨界点を超える高温高圧下で一定時間保持して分解する
反応器と、前記反応器に有機廃棄物を投入する有機廃棄
物供給ラインと、前記反応器内に媒体液を供給する媒体
液供給ラインと、前記反応器で分解により生成した気体
または液体を受け入れる受け入れラインとを有する装置
において、水素イオンを媒体液１ｋｇに対し１０^-4モル
以上にしているため、無機物を析出させることなく有機
物を超臨界流体中で分解することが可能となる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例に基づき具体的に説明する。なお、以下の各実施例の
番号は各請求項の番号に対応させている。

【００３９】（実施例１−２）図１に本発明のプロセス
図を示す。図２は従来例のプロセス図である。従来例は
反応器１に有機廃棄物供給ライン２から硝酸塩を含む有
機廃棄物３を、媒体液供給ライン４から媒体液として水
５を添加し、水の臨界点を超える高温高圧下で反応させ
た後、分解により生成した気体または液体を受け入れる
受け入れライン６から有機物の加水分解生成物からなる
分解ガス７、分解液８および無機物（酸化物など）９を
受け入れる方法である。

【００４０】これに対し、本発明では媒体液供給ライン
２に水１ｋｇに対し水素イオンが、１０^-4モル以上とな
るよう酸１０を添加し、これを反応器１に供給すること
により分解により生成した気体または液体を受け入れる
受け入れライン６から有機物の加水分解生成物からなる
分解ガス７、分解液８および無機物（イオン）１１を受
け入れる方法である。

【００４１】Smith らは硝酸廃液中の金属元素が高温高
圧下で（1)式に示すように加水分解し、その後（2)式に
示すように熱分解し最終的に酸化物になると報告してい
る。

【００４２】Ｍ（ＮＯ₃）_n＋ｎＨ₂Ｏ → Ｍ（ＯＨ）_n＋ｎＨＮＯ₃ …（1) Ｍ（ＯＨ）_n → ＭＯ_m …（2) この加水分解を防ぐには酸を添加して(1) 式の平衡を左
に動かす必要がある。水中の水素イオン濃度は水のイオ
ン積と密接な関係がある。図３に温度および圧力を変化
させた場合の水のイオン積の変化を示す。例えば２５Ｍ
Ｐａでは、水のイオン積は３００℃付近で最も大きく１
０^-11（ｍｏｌ／ｋｇ）²となる。そのため酸などが共
存しない場合の超臨界水中の水素イオン濃度は３．３×
１０^-8ｍｏｌ／ｋｇとなる。また、３７４℃以上の超臨
界水の条件では水のイオン積は１０^-11（ｍｏｌ／ｋ
ｇ）²より小さくなり特に６００℃では１０^-24（ｍｏ
ｌ／ｋｇ）²となる。そのため６００℃での水素イオン
濃度は、１０^-12ｍｏｌ／ｋｇと３００℃に比べて極端
に小さくなる。従来、超臨界水を用いて有機物を分解す
る場合、高温でかつ比較的低圧な条件、例えば６００
℃、２５ＭＰａなどを用いることが多かった。そのた
め、従来法では無機物を含む有機物に水のみ添加して高
温で反応させると、反応器中の水素イオン濃度が極端に
小さくなり、(1)式の平衡を右に動かして無機物が酸化
物として析出した。

【００４３】超臨界水中のイオン濃度を増加させるため
にはイオン積を増加させる必要がある。例えば図３に示
すように、イオン積は圧力の上昇に伴って増加する傾向
がある。しかし、実用上使用できる圧力は５０ＭＰａ以
下であると考えられる。例えば３５０℃、５０ＭＰａで
の条件ではイオン積は１０^-12（ｍｏｌ／ｋｇ）²とな
り、常温常圧のイオン積１０^-14（ｍｏｌ／ｋｇ）²に
比べて１００倍大きい値となるが、水素イオン濃度は１
０^-6ｍｏｌ／ｋｇ程度である。温度と圧力を選んでも超
臨界水中の水素イオン濃度を極端に増加させることがで
きないため、超臨界水中に酸を添加することによって、
無機物が析出しない条件を検討することにした。

【００４４】硝酸セリウム（セリウムとして１ｍｇ）に
水を添加し、４００℃、２５ＭＰａで３０分反応させた
結果を表１に示す。従来例では水のみ添加しているのに
対し、本発明では水１ｋｇに対し、５×１０^-5モルの硫
酸、即ち水素イオン濃度にして１０^-4ｍｏｌ／ｋｇを添
加した。また、比較のために硫酸を水１ｋｇに対し、５
×１０^-6モル、即ち水素イオン濃度にして１０^-5ｍｏｌ
／ｋｇを添加した結果を併せて記す。従来例でセリウム
は１００％が酸かセリウムとして沈殿したのに対し、本
発明では沈殿率は０％となり、セリウムの全量が液中に
残存した。また、５×１０^-6モル添加した場合は７０％
のセリウムが沈殿したことから、水素イオン濃度として
１０^-4ｍｏｌ／ｋｇとなるように酸を添加するとセリウ
ムが沈殿しないことがわかった。

【００４５】以上のように、本発明では装置内の無機酸
の量を、水素イオン換算で媒体液１ｋｇに対し、１０^-4
モル以上にすることにより無機物の析出を防ぐことが可
能となる。

【００４６】

【表１】本発明では、従来法で問題となっている無機物の析出を
防ぐため、反応容器の閉塞といったトラブルを回避で
き、装置のランニングコスト、メンテナンスコストを低
減できる。また、無機物が放射性物質である場合は、作
業員の被ばく低減についての効果も期待できる。

【００４７】（実施例３）実施例１，２の装置に酸供給
ラインを設置し水素イオン濃度を調整すると多種多様な
有機廃棄物を分解できる。

【００４８】例えばポリエチレンやポリ塩化ビニルとい
ったポリ容器を水の存在下で温度３７４℃以上、圧力２
２．１ＭＰａ以上の高温高圧下で反応させると、ポリエ
チレンは加水分解してアルコールや有機酸などを生成す
るが、ボリ塩化ビニルはアルコールや有機酸の他に塩酸
を生成する。ポリ塩化ビニル中の塩素量は５６ｗｔ％）
となるため、水１ｋｇに対し０．０１２ｇのポリ塩化ビ
ニルを添加すれば反応容器中の水素イオン濃度は１０^-4
モル／ｋｇとなる。そのため、ポリ塩化ビニルを水１ｋ
ｇに対し０．ｌｇ以上添加する場合には酸の添加は不要
である。しかし、ポリエチレンは酸を生成しないため、
水１ｋｇ当たり水素イオン濃度が１０^-4モルとなるよう
に酸を添加する必要がある。

【００４９】以上のことより、廃棄物の種類により酸の
添加量を変化させることにより、添加する酸の量を大幅
に減少することが可能となる。

【００５０】（実施例４）実施例１，２の装置に、酸化
剤供給ラインを設置し酸素を添加すると無機物を析出さ
せることなく有機物を酸化分解することができる。

【００５１】無機物は酸素が存在すると酸化されて酸化
物となる。図４に硝酸セリウム（セリウムとしてｌｍ
ｇ）に水、硫酸および酸化剤を添加し、４００℃、３０
ＭＰａで３０分反応させた結果を示す。硫酸は水１ｋｇ
に対し、５×１０^-3モル添加した。セリウムは酸化剤添
加量の増加に伴って沈殿し、特に酸化剤を化学量論量
（セリウムが二酸化セリウムになると仮定）の６００倍
（過酸化水素をを０．３ｇ）添加すると９７％のセリウ
ムが沈殿した。そのため、酸化剤が存在する場合では酸
化剤添加量の増加に伴って、酸の添加量を増加させる必
要がある。

【００５２】表２に硝酸セリウム（セリウムとしてｌｍ
ｇ）に酸化剤を化学量論量の４倍添加し、４００℃、３
０ＭＰａで３０分反応させた結果を示す。水に対して硫
酸を５×１０^-2グラム式量添加するとセリウムの沈殿率
は０％になったことから、酸化剤の存在下では水１ｋｇ
に対して硫酸を５×１０^-2グラム式量（水素イオン濃度
にして、１０^-1モル／ｋｇ）添加する必要がある。

【００５３】

【表２】以上により、酸化剤が存在する場合は、媒体液１ｋｇに
水素イオン濃度にして10^-1モルの酸を添加すると無機物
を析出させることなく有機物を分解できる。

【００５４】（実施例５）実施例１，２において、反応
容器に有機廃棄物供給ライン、媒体液供給ライン、酸供
給ライン、酸化剤供給ラインから有機物、媒体液、酸お
よび酸化剤を供給する場合は、加熱器、予熱器および加
圧器を用いると、有機物、媒体液、酸および酸化剤を反
応容器に連続的に供給しかつ反応温度および反応圧力を
低下させることなく連続処理が可能となる。

【００５５】また、分解により生成した気体または液体
を受け入れる受け入れラインに減圧器、冷却器を設置す
ると分解後の気体や液体を連続的に反応容器から抜き出
すことが可能となる。

【００５６】反応容器に連続的に有機物などを注入し、
分解後の気体や液体を連続的に抜き出すためバッチ処理
に比べて処理速度が速くランニングコストを大幅に低減
することが可能となる。

【００５７】（実施例６）実施例１，２において、有機
廃棄物の分解反応は超臨界状態の媒体液の中で行うが、
反応器内が超臨界状態であるかどうかは反応器内の温度
および圧力を監視することにより把握することができ
る。

【００５８】図５に水の状態図を示す。水の状態は温度
と圧力によって決まるため、反応器内が超臨界状態であ
るかどうかは反応器内の温度および圧力を監視すること
により把握することができる。

【００５９】（実施例７）実施例３において反応器内の
水素イオン濃度をｐＨ計を用いてリアルタイムで測定す
ると、多種多様な有機物廃棄物が混合した有機物を分解
できる。

【００６０】例えばポリエチレンやボリ塩化ビニルとい
つたポリ容器を水の存在下で温度３７４℃以上、圧力２
２．１ＭＰａ以上の高温高圧下で反応させると、ポリエ
チレンは加水分解してアルコールや有機酸などを生成す
るが、ポリ塩化ビニルはアルコールや有機酸の他に塩酸
を生成する。そのため、酸を生成しないポリエチレンと
酸を生成するポリ塩化ビニルが混合した廃棄物を分解す
る場合、混合比を調べ有機物より生成する酸の量を把握
する必要がある。しかし、反応器内の水素イオン濃度を
ｐＨ計により測定し添加する酸の量を制御することによ
り、多種多様の有機物が混合した廃棄物を処理できる。

【００６１】（実施例８）前記反応器および反応器に有
機廃棄物を添加する有機廃棄物供給ラインの少なくとも
一部をグローブボックスまたはフード内に設置すると、
汚染の拡大を防止することができる。

【００６２】放射性物質や有害物質で汚染されている有
機廃棄物を処理する場合は、放射性物質や有害物質が外
部に漏れ出さないような処置を講じる必要がある。実施
例１，２において本装置は大部分を閉鎖した系の中で処
理するが、有機廃棄物供給ラインの一部は有機廃棄物を
受け入れるため開放系となる。そのため、放射性物質や
有害物質で汚染されている有機廃棄物を処理する場合
は、開放系となる有機廃棄物供給ラインをフードまたは
グローブボックス内に設置する必要がある。

【００６３】処理装置の一部をフードまたはグローブボ
ックス内に設置するため、装置全体をフードまたはグロ
ーブボックス内に設置する場合に比べて、設備規模をコ
ンパクトにすることができる。

【００６４】（実施例９）実施例８において、前記グロ
ーブボックスまたはフードを防爆仕様にすることで、廃
棄物が消防法上の危険物であっても処理が可能となる。

【００６５】有機廃棄物の分解により、消防法上の危険
物に分類される揮発性の有機物が生成する可能性があ
る。あるいは、有機廃棄物に消防法上の危険物に分類さ
れる揮発性の有機物が付着している可能性がある。この
ような場合であっても、前記グローブボックスまたはフ
ードを防爆仕様にすることで、廃棄物が消防法上の危険
物であっても処理が可能となる。

【００６６】（実施例１０）実施例１，２において有機
廃棄物を媒体液の臨界点を超える高温高圧下で反応させ
る場合、その反応の一部を臨界点以下の温度圧力条件で
行うと有機廃棄物を効果的に分解できる。

【００６７】例えば、媒体として水を用いる場合、亜臨
界水の条件（温度３７４℃以下、圧力２２．１ＭＰａ以
下）では水のイオン積は常温常圧に比べて大きくなる。
イオン積が大きいと加水分解反応が顕著に起きるため、
有機廃棄物を効果的に加水分解できる。圧力２５ＭＰａ
を例にとると、特に２００〜３７４℃で水のイオン積は
１０^-2（ｍｏｌ／ｋｇ）²以上と常温常圧に比べて１０
０倍となる（図３参照）。水のイオン積は圧力の増加に
伴って増加する傾向があるため、２５ＭＰａ以上の圧力
においても水のイオン積は常温常圧の値に比べて１００
倍以上となる。

【００６８】以上のことより、有機廃棄物を媒体液の臨
界点を超える高温高圧下で反応させる場合、その反応の
一部を臨界点以下の温度圧カ条件で行うと有機廃棄物を
効果的に分解できる。

【００６９】（実施例１１）実施例１，２において有機
物廃棄物に含まれる無機塩は硝酸塩の他に硫酸塩、塩化
物、リン酸塩や酸化物が含まれていても無機物を析出さ
せることなく有機物を分解できる。

【００７０】表３にセリウムの塩および酸化物（セリウ
ムとして１ｍｇ）に酸化剤を化学量論量の４倍添加し、
水に対して硫酸を５×１０^-2グラム式量添加し、４００
℃、３０ＭＰａで３０分反応させた結果を示す。硝酸
塩、硫酸塩、塩化物およびリン酸塩は水中に存在するセ
リウムの量が１００％となり、セリウムの沈殿率は０％
となった。また、もともど固体で存在した酸化物の５０
％が液中に溶解した。そのため、酸化物でも少量であれ
ば液中に回収できることがわかった。

【００７１】

【表３】例えば、プルトニウムの酸化物を含む有機物を処理する
場合は、液中にプルトニウムをイオンとして回収できる
ため、プルトニウムで汚染された有機廃棄物（例えばＨ
ＥＰＡフィルタ−など）を非α廃棄物とすることができ
処分コストを低減することができる。

【００７２】（実施例１２）実施例１，２において、超
臨界状態となる媒体液には、水、二酸化炭素、炭化水
素、またはこれらの混合物がいずれも適用できる。

【００７３】一般に超臨界状態の媒体液中では、常温常
圧においては気体や液体の物質も、任意の割合に均一に
混合することができる。また、超臨界状態の媒体液中で
は、液体溶媒を用いた場合と比較して、高い物質移動速
度が期待できる。よって、本発明において、超臨界状態
の媒体液は上述のような特性を持つ水、二酸化炭素、炭
化水素を、処理対象に合わせて使うことができる。

【００７４】また、これらの溶媒を混合することによ
り、媒休の臨界点を変えることができる。図６に、水と
炭化水素類との臨界曲線の例を示す。図６の曲線は、水
と炭化水素類の混合物の臨界点を示し、２成分を特定の
割合で混合することにより、臨界点が変化する。水の臨
界点は、３７４℃、２２ＭＰａであるが、図６におい
て、例えば水−べンゼン系では、２成分を特定の割合で
混合することにより、臨界点を３００℃以下にまで下げ
るこどができる。よって、本発明において、水、二酸化
炭素、炭化水素の混合物を媒体液として用いることによ
り、超臨界状態を維持しつつ、より低温、低圧のマイル
ドな条件で処理することが可能となる。

【００７５】（実施例１３）実施例１，２において媒体
液である水に中性塩（塩化ナトリウム、塩化カリウム、
塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、
硫酸カリウム）を添加すると、難溶性の塩の溶解度が増
加して、沈殿を抑制することができる。

【００７６】一般的に難溶性の塩Ｍ_nＬ_mの溶解度槓Ｋ
ｓは活量を用いて（3)式のように表わされる。

【００７７】Ｍ^m+＋Ｌ^n-→Ｍ_nＬ_m，ＫＳ＝ａ₁ ^m・ａ₂ ⁿ …（3) ａ_l：Ｍ^m+の活量ａ₂：Ｌ^n-の活量活量ａは活量係数γと濃度Ｃを用いて（4)式のように表
される。

【００７８】ａ＝γ・Ｃ …（4) 温度と圧力が一定の場合、活量ａが一定となり、Ｋｓは
一定の値を持つ。希薄溶液ではγ＝１となり活量ａと濃
度Ｃは一致する。しかし、イオン強度が増加するとγ＜
１となりその結果濃度Ｃが増加し、溶液中に溶解するＭ
^m+とＬ^n-が増加して溶解度が増加する傾向がある。その
ため、中性塩（塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム）を添加すると難溶性の塩の溶解度が増加して沈
殿率が減少する。

【００７９】（実施例１４）実施例１，２において酸供
給ラインに供給する酸として硫酸、塩酸を添加すると無
機物を析出させることなく有機物を処理できる。硝酸セ
リウム（セリウムとしてｌｍｇ）に酸化剤を化学量論量
の４倍添加し、水１ｋｇに対しに対して硫酸、塩酸、硝
酸を５×１０^-2グラム式量添加し、４００℃、３０ＭＰ
ａで３０分反応させた結果を表４に示す。硫酸、塩酸で
はセリウムの沈殿は見られなかったが、硝酸を添加する
と１００℃のセリウムが沈殿した。硝酸は高温では熱分
解するため水素イオン濃度が水１ｋｇに対し１０^-4グラ
ムイオン以下となり沈殿したものと考えられる。以上の
ことより、酸としては硫酸、塩酸であれば、無機物を析
出させることなく有機物を分解できる。

【００８０】

【表４】（実施例１５）実施例３において酸化剤供給ラインから
供給する酸化剤としては酸素の代わりに過酸化水素を添
加すると、効率よく有機物を分解できる。

【００８１】有機物は一般的にラジカルと反応して分解
する。特に有機物に対して活性なラジカルはヒドロキシ
ラジカル（・ＯＨ：以下ＯＨラジカル）である。ＯＨラ
ジカルは２５℃の酸性溶液中では（5)式のような酸化還
元電位をもちオゾンよりも強力な酸化剤である。

【００８２】ＯＨ・＋Ｈ⁺＋ｅ^-→Ｈ₂Ｏ２．８５Ｖ．vs. ＮＨＥ …（5) そのため、有機物を効果的に分解するにはＯＨラジカル
の生成が大きな鍵となる。

【００８３】超臨界水中で水と酸素は反応し、（6)式に
示すようなＯＨラジカルとヒドロペルオキシラジカル
（・ＯＯＨ）を生成する。

【００８４】Ｈ₂Ｏ十Ｏ₂→ＨＯ₂・十ＯＨ・ …（6) Baulchらは５００℃における（6)式の反応速度定数を１
０^-10.5mol/s と大変遅いと報告している。（酸素０．
００６３１mol 水６．３１mol ）さらに、ヒドロペルオ
キシラジカルは（7)式のように反応して過酸化水素と酸
素を生成しさらに（8)式のように分解してＯＨラジカル
を生成する。

【００８５】ＨＯ₂・＋ＨＯ₂・→Ｈ₂Ｏ₂ 十Ｏ₂ …（7) Ｈ₂Ｏ₂→２ＯＨ・ …（8) 一般的にラジカル同士の反応は速く、過酸化水素の分解
反応は１００℃以上の温度で容易におこるため、（7)、
（8)式の反応速度は速いと考えられる。

【００８６】以上のことより超臨界水中で酸素を用いて
有機物を分解する場合、（6)式の反応が律速になるた
め、直接過酸化水素を添加してＯＨラジカルを生成させ
ると効果的に有機物の分解反応を起こすことができる。

【００８７】（実施例１６）実施例４および１５におい
て、紫外線および放射線を照射するとさらに効率良く有
機廃棄物を分解することができる。

【００８８】水に放射線を照射すると（9)式に示すよう
にＯＨラジカルを生成する。

【００８９】Ｈ₂Ｏ→Ｈ十ＯＨ・ …（9) ＯＨラジカルは（5)式に示すように強力な酸化剤となる
ため、酸化剤が存在しなくても有機物を分解することが
できる。

【００９０】また、酸化剤の存在下で紫外線および放射
線を照射すればこの反応をさらに加速させることができ
る。例えば、酸素は放射線を照射するとラジカルを生成
し最終的に過酸化水素を生成する。過酸化水素は放射線
の存在下で（10) 式のように反応してＯＨラジカルを生
成し、有機物を分解することができる。

【００９１】Ｈ₂Ｏ₂＋ｈν→２ＯＨ・ …（10) オゾンは（11) 式に示すように紫外線と反応して過酸化
水素を生成する。さらに過酸化水索は紫外線と（10) 式
のように反応してＯＨラジカルを生成する。

【００９２】Ｏ₃＋Ｈ₂Ｏ＋ｈν→Ｈ₂Ｏ₂十Ｏ₂ …（11) さらに（12) 式に示すように（9)式で生成した水素原子
は酸素と反応してヒドロペルオキシラジカルを生成しさ
らに（13) 式のようにオゾンと反応してＯＨラジカルを
生成する。

【００９３】Ｈ十Ｏ₂→ＨＯ₂・ …（12) Ｏ₃＋ＨＯ₂・→ＯＨ・＋２Ｏ₂ …（13) 例えば、放射性物質を含んだ有機廃棄物を処理する場
合、放射線を外部から照射することなしに容易に放射線
場を作ることができ、有機物を分解できる。

【００９４】以上のことより紫外線および放射線を照射
することによりＯＨラジカルを効率的に生成することが
でき有機物の分解がより効率的に行える。

【００９５】（実施例１７）実施例１，２において分解
により生成した気体または液体を受け入れる受け入れラ
インに気液分離器、気体処理ライン、液体処理ラインを
設置すると、分解により生成した気体または液体を安全
に処理することができる。

【００９６】実施例４に示すように有機物に酸素を添加
して分解すると炭素は二酸化炭素に、水素は水となる。
超臨界水の条件では、媒体液である水と分解により生成
した二酸化炭素は任意に混合し分離が難しい。しかし、
実施例４に示すように分解により生成した気体または液
体を減圧器で減圧し、冷却器で温度を下げ常温常圧にす
ると、水と二酸化炭素の大部分を分離することができ
る。

【００９７】二酸化炭素は（14) 式に示すように水に溶
けて炭酸となり、さらに水中で炭酸は（15) 、（16) 式
に示すようなイオンに解離する。

【００９８】ＣＯ₂ ⁺Ｈ₂Ｏ→Ｈ₂ＣＯ₃ …(14) Ｈ₂ＣＯ₃→Ｈ⁺＋ＨＣＯ₃ ^- …(15) ＨＣＯ₃ ^-→ Ｈ⁺＋ＣＯ₃ ^2- …(16) (14)、(15)、(16)の平衡を左に動かし二酸化炭素と水を
分離するには、液中の水素イオン濃度を増加させる必要
がある。(15)（式の酸解離定数は２０℃で１０^-3.6（mo
l/l ）と報告されている。水素イオン濃度を変化させた
場合の［ＨＣＯ₃ ^-］／［Ｈ²ＣＯ₃］比を表５に示
す。Ｈ₂ＣＯ₃は気相中の二酸化炭素と平衡にあるた
め、液中に溶解するＨＣＯ3 ^-割合がＨ₂ＣＯ₃に比べ
て多いと、水と二酸化炭素の分離が困難になる。従来法
では液中の水素イオン濃度が１０^-7／ｋｇ程度であった
ため液中のＨ₂ＣＯ₃の割合が少なく二酸化炭素を分離
するためには、多量の空気と接触させる必要があった。
そのため、気液分離器としては比較的大きな物が必要で
あった。しかし、本発明では水素イオン濃度を１０^-4グ
ラムイオン／ｋｇ以上にしているため従来例に比べてコ
ンパクトな気液分離器を用いることが可能になり設備コ
ストを低減することができる。また、空気を添加する必
要がないため気体処理ラインの処理量を減少させること
ができ設備コストやランニングコストの低減がはかれ
る。

【００９９】

【表５】（実施例１８）実施例１７に示す気体処理ラインには気
体中の固形分や有害成分を除去するフィルタや水中に有
害成分を回収するスクラバーを有すると飛沫同伴により
気相中に移行する固体や揮発性の有害な元素を除去する
ことができる。

【０１００】例えば、再処理工場から発生する放射性物
質で汚染されている有機廃棄物を処理すると、テクネチ
ウムやルテニウムといった揮発性の元素が気相中に移行
する。ルテニウムは四酸化ルテニウムとして気相中に
移行するが、有機物が存在すると還元されて二酸化ルテ
ニウムとなる。二酸化ルテニウムは常温では固体である
ため、回体成分を除去するフィルターで除去できる。

【０１０１】また、テクネチウムは七酸化二テクネチウ
ムや過テクネチウム酸となって気相中に移行するが、
（17) 、(18)式に示すように水と接触すると水中にイオ
ンの形態で溶解する。

【０１０２】Ｔｃ₂Ｏ₇（ｇ）＋Ｈ₂Ｏ→２ＨＴｃＯ₄（ｇ） …(17) ＨＴｃＯ₄（ｇ）→ＴｃＯ₄ ^-＋Ｈ⁺ …(18) そのため、スクラバーを設置すると液中にテクネチウム
を回収することが可能である。

【０１０３】以上のことより、気体処理ラインには気体
中の回形分や有害成分を除去するフィルタやスクラバー
を有すると飛沫同伴により気相中に移行する固体や揮発
性の有害な元素を除去することができ、放射性物質で汚
染されている元素を安全に処理できる。

【０１０４】（実施例１９）実施例１８に示すスクラバ
−には水の他に水酸化ナトリウムを含むアルカリ溶液や
還元剤を含む水を用いると、テクネチウムなどの元素を
より効率的に回収することが可能である。

【０１０５】テクネチウムは水と接触すると、（17) 、
（18) 式に示すように陰イオンの形態で溶解する。この
陰イオンは、ナトリウムイオンと反応して塩を作るた
め、テクネチウムを塩の形で溶液中に回収できる。

【０１０６】ＨＴｃＯ₄＋ＮａＯＨ→ＮａＴｃＯ₄＋Ｈ₂Ｏ …（19) また、テクネチウムは還元剤が存在すると還元されて過
テクネチウム酸（VII価）から二酸化テクネチウム（IV
価）になる。常温常圧の水への二酸化テクネチウムの溶
解度は小さいため、テクネテウムは水中に国体の形で回
収される。

【０１０７】以上のことよりスクラバーには水の他に水
酸化ナトリウムを含むアルカリ溶液や還元剤を含む水を
用いると、テクネチウムなどの元素をより効率的に回収
することが可能である。

【０１０８】（実施例２０）実施例１７において、液体
処理ラインに液体を採取分析するサンプリング機構を備
える。サンブリング機構がない場合、液体処理ライン内
の液体を固化処理して生成される固化体の内容物が不明
であるため管理上なんらかの手段で内容物を測定する必
要があるが、固化体の内容物の測定は、代表サンプルの
採取が困難であるため、精度が悪く、廃棄物管理上、問
題である。一方、液体処理ラインに液体を採取分折する
サンプリング機構を備えれば、液体の組成がわかるた
め、固化器において、貯蔵、処分に最適な固化手段が選
定できる上、固化処理後の固化体の内容物が明らかとな
るので、貯蔵、処分時の管理が容易になる。

【０１０９】（実施例２１）実施例１７において、液体
処理ラインに液体を攪拌するための攪拌機を備える。こ
れにより、液相が均一化するため、ごく一部をサンプリ
ングすることにより液相の組成がわかる。また、懸濁固
形物が含まれる場合にも、攪拌により均一化が可能であ
る。均一化することにより、固化器において固化処理し
やすくなる上、固化処理後の固化体の内容物が明らかと
なるので、貯蔵、処分時の管理が容易になる。

【０１１０】（実施例２２）実施例１７において、液体
処理ラインで液体中に含まれる酸、アルカリを中和処理
する。これにより液体中に含まれる放射性物質などの有
害物質が安定化し、固化器において固化処理しやすくな
る。例えば、テクネチウムが含まれる放射性固体廃棄物
を処理する場合、テクネチウムは七酸化二テクネチウム
となって、気相中に移行する。

【０１１１】しかし、反応終了後、液体処理ラインで水
酸化ナトリウムのようなアルカリを加えると、（19) 式
に示すようにテクネチウムを液相中に安定化することが
できる。

【０１１２】また、反応終了後、液体処理ラインに受け
入れる廃液にアンモニア類が含めれている場合、アルカ
リ性の条件下ではアンモニア類は気相中に移行する。こ
の場合には、液体処理ラインで硫酸のような酸を加え
て、廃液を中性にすることにより、アンモニア類を液相
中に安定化することができる。

【０１１３】（実施例２３）実施例１７において、液体
処理ラインで液相に溶解している金属などの無機イオン
を凝集沈殿処理する。放射性廃棄物に含まれるセシウ
ム、ストロンチウムは、ゼオライト、フェロシアン化コ
バルト、チタン酸などの吸着剤を用いれば、除去でき
る。また、超ウラン元素は鉄の水酸化物やランタンのリ
ン酸塩などと共沈して除去することができる。これによ
り液相に含まれる放射性物質などの有害物質が沈殿物と
して安定化し、固化器において固化処理しやすくなる。

【０１１４】（実施例２４）実施例１７において、液体
処理ラインに液相を冷却する冷却器を備える。放射性廃
棄物を処理する場合、液体処理ライン内の放射性物質か
らの発熱があるため、冷却なしでは、液が沸騰し、放射
性物質の汚染が拡大する恐れがあるが、冷却器を備える
ことにより、液相中に安定に保持することが可能となる
（実施例２５）実施例１７において、液体処理ラインに
液体中の固形成分を分離する分離器を備える。実施例２
３で生成した放射性物質を含む凝集沈殿物を分離器によ
り分離すると、凝集沈殿物のみ固化器により固化するこ
とができ、固化体の個数を大幅に減じることができる。

【０１１５】（実施例２６）実施例１７に示す液体処理
ラインにイオン交換塔を設置すると、反応後の溶液中に
含まれる有害なイオン成分を除去できる。

【０１１６】例えば再処理工場から発生する放射性物質
で汚染されている有機廃棄物を処理すると、テクネチウ
ムやルテニウムといった揮発性の元素が気相中に移行す
る。しかし、テクネチウムやルテニウムの一部は液相中
に残存する。

【０１１７】例えば、テクネチウムは過テクネチウム酸
として存在し、ルテニウムは塩化物イオンや硝酸イオン
と錯体を形成して溶液中に存在する。過テクネチウム酸
は陰イオンであるため、陰イオン交換樹脂脂により除去
できる。ルテニウムは陽イオンとして存在するため、陽
イオン交換樹脂により除去できる。

【０１１８】以上のことより反応後の溶液中に含まれる
有害なイオン成分を除去できるためめ、処理した溶液を
系外に放出でき、処分コストを低減できる。

【０１１９】（実施例２７）実施例１７に示す液体処理
ラインには、反応後の溶液をリン酸トリブチル（以下Ｔ
ＢＰ）などの抽出剤と接触させると、水中の有害な無機
イオンをＴＢＰに回収することができる。

【０１２０】例えば、再処理工場から発生する放射性有
機廃棄物中にはウラン、プルトニウムなどの核燃料物質
が含まれている。これらの元素を含んだ有機廃棄物をそ
のまま固化すると廃棄物がα廃棄物となり固化体の処分
コストが増加する。そのため廃棄物中からこれらの元素
を除去する必要がある。

【０１２１】図７に３０vol ％のＴＢＰ−硝酸系のアク
チノイド元素の分配係数を示す。硝酸濃度３グラム式量
／リットルではウラン、プルトニウム、ネプツニウムの
分配係数は１０以上、トリウムの分配係数は３以上とな
った。そのため、液体処理ラインに受け入れられる溶液
の酸濃度３グラム式量／リットルに調整しＴＢＰと接触
させると、ＴＢＰ中にプルトニウムなどのアクチノイド
元素を回収できる。さらに、プルトニウムなどのアクチ
ノイド元素を含んだＴＢＰに希酸を接触させると希酸中
にプルトニウムなどのアクチノイド元素を回収できる。

【０１２２】（実施例２８）実施例２７に示すＴＢＰな
ど中性有機リン化合物を抽出剤として用いる場合のほか
に、ジヘキシルリン酸（ＨＤＥＨＰ）などの酸性有機リ
ン化合物を抽出剤として用いると、液体処理ラインに受
け入れられる溶液に添加する酸の量を減じることができ
る。

【０１２３】図８にＨＤＥＨＰを用いたアクチノイド元
素の分配係数を示す。硝酸濃度が１０^-1グラム式量／リ
ットル以下でもプルトニウム、ウラン、アメリシウムの
分配係数が１００以上となり、ＨＤＥＨＰ中に回収でき
る。また、ＨＤＥＨＰにヒドラジンなどの還元剤を含ん
だ１グラム式量／リットル程度の酸を接触させると、プ
ルトニウムやウランのVI価が還元されて III価となり酸
中に回収される。

【０１２４】酸濃度を１０^-1グラム式量／リットル程度
とすることによりアクチノイド元素が回収できるため、
分離回収器に添加する酸の量を減じることができランニ
ングコストを低減することができる。

【０１２５】（実施例２９）実施例２７および２８に示
すような抽出剤の希釈剤として超臨界二酸化炭素を用い
ると、使用済みの有機溶媒の量を減じることができ二次
廃棄物処理コストを大幅に低減できる。

【０１２６】常温常圧でのＴＢＰの比重は水と同じｌｇ
／ｃｃ程度でるため、ＴＢＰに希釈剤としてノルマルド
デカンを添加すると有機相と水相を容易に分離すること
ができる。ＴＢＰを用いてプルトニウムなどの放射性物
買を回収すると、ＴＢＰやノルマルドデカンは使用後、
放射性有機廃棄物となり、これら有機廃棄物を処理する
必要が生じる。一般的にＴＢＰが３０vol ％、ノルマル
ドデカンが７０vol ％の割合で混合するため、ノルマル
ドデカンの処理量はＴＢＰの２倍以上となる。そのた
め、ノルマルドデカンを処理する必要がなければ、処理
コストは３分の１にまで減少する。

【０１２７】二酸化炭素は３１℃、７．４ＭＰａ以上の
粂件で超臨界状態となり有機物と任意に混合する。その
ため、ＴＢＰを超臨界状態の二酸化炭素と接触すると、
分解液中からプルトニウムなどのアクニチノイド元素を
ＴＢＰ中に回収できる。使用後のＴＢＰは、常温常圧に
すると、二酸化炭素は気体となりＴＢＰと分離できるた
め二酸化炭素の処理は不要となる。以上のことより超臨
界状態の二酸化炭素を用いると、処理コストを大幅に削
減することができる。

【０１２８】（実施例３０）実施例１７において、液体
処理ラインには液体やスラッジをセメントミルクまたは
他の固化剤により固化する固化器を有する。本発明の有
機廃棄物処理装置においては、液体処理ラインから固化
器に供給される廃液は液相と固相が、均一、均質となっ
ているので、この廃液にセメントミルクまたは他の固化
剤を混入するだけで、均一、均質な固化体を形成するこ
とが可能となる。これにより分解により生成した固相ま
たは液相に固化剤を混入するだけのシンプルなプロセス
で貯蔵、処分のための安定な固化体とすることができ
る。

【０１２９】（実施例３１）本発明において、固化器は
分解により生成した固相または液相の調整により生成し
た固相と固化剤との混練物をドラム缶などの処分容器内
で固化する。これにより、貯蔵、処分の際の安全性が確
保でき、また菅理がしやすくなる。

【０１３０】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【０１３１】(1) 無機物を析出することなく、有機物を
分解できるため、反応容器の閉塞といったトラブルを回
避でき、ランニングコストを低減できる。

【０１３２】(2) 無機物が放射性物質である場合には、
無機物の析出によるトラブルを回避できるため作業員の
被ばくを低減できる。

【０１３３】(3) 過酸化水素などの酸化剤を添加するこ
とでＯＨラジカルを短時間に生成させることができるた
め、短時間に大量の有機物を分解処埋できる。

【０１３４】(4) 無機物を沈殿させることだけでなく、
酸化物もイオン状にして回収できるため、有機廃棄物か
ら酸化物を分離することができる。

【０１３５】(5) 有機廃棄物を、均質・均一な廃棄体に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセス図を示す。

【図２】従来例のプロセス図を示す。

【図３】水のイオン積の温度および圧力依存性を示す。

【図４】酸化剤添加量を変化させた場合のセリウムの沈
殿率を示す。

【図５】水の状態図を示す。

【図６】水と炭化水素類との臨界曲線を示す。

【図７】３０％ＴＢＰ−硝酸系のアクチノイド元素の分
配比を示す。

【図８】ＨＤＥＨＰ−硝酸系のアクチノイド元素の分配
比を示す。

【符号の説明】

１…反応器、２…有機廃棄物供給ライン、３…
硝酸塩を含む有機廃棄物、４…媒体液供給ライン、
５…水、６…受け入れライン、７…分解ガス、
８…分解液、９…無機物（酸化物など）、
１０…酸、１１…無機物（イオン）不活性ガス、
１２…臨界点、１３…気液平衡線、１４…固
液平衡線、１５…固気平衡線、１６…水−ベン
ゼン系の臨界曲線、１７…重水−ベンゼン系の臨界
曲線、１８…水−トルエン系の臨界曲線、１９
…水−ｏ−キシレン系の臨界曲線、２０…水-1,3,5トリ
メチルベンゼン系の臨界曲線、２１…水−シクロヘ
キサン系の臨界曲線、２２…水−エタン系の臨界曲
線、２３…水−ｎ−ブタン系の臨界曲線、２４
…水−ナフタレン系の臨界曲線、２５…水−ビフェ
ニル系の臨界曲線、２６…水の臨界点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口恭志神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機物を含む廃棄物を媒体液の臨界点を
超える高温高圧下で一定時間保持して分解する有機廃棄
物処理方法において、前記媒体液の水素イオン濃度が媒
体液１ｋｇに対して１０^-4モル以上にしてなることを特
徴とする有機廃棄物処理方法。
【請求項２】有機廃棄物を媒体液の臨界点を超える高
温高圧下で一定時間保持して分解する反応器と、前記反
応器に有機廃棄物を投入する有機廃棄物供給ラインと、
前記反応器内に媒体液を供給する媒体液供給ラインと、
前記反応器で分解により生成した気体または液体を受け
入れる受け入れラインとを有する装置において、前記反
応器内の水素イオン濃度が媒体液１ｋｇに対し１０^-4モ
ル以上にされてなることを特徴とする有機廃棄物処理装
置。
【請求項３】水素イオン濃度を調整するための前記無
機酸を供給する酸供給ラインを有することを特徴とする
特許請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項４】酸化剤を供給する酸化剤供給ラインを有
し、廃棄物の種類および前記酸化剤の添加量に応じて水
素イオン濃度を調整する手段を有することを特徴とする
請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】前記の有機廃棄物供給ライン、媒体液供
給ライン、酸供給ライン、および酸化剤供給ラインに
は、それぞれ有機廃棄物、媒体液、酸、および酸化剤を
加圧ならびに加熱して前記反応器に供給するための加圧
器ならびに予熱器を具備し、さらに前記反応器内で分解
により生成した気体または液体を受け入れる受け入れラ
インには、分解により生成した気体または液体を減圧す
るための減圧器ならびに冷却するための冷却器を具備し
たことを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装
置。
【請求項６】前記反応器内の温度および圧力を計測し
て有機廃棄物の分解状態を表示する手段を具備してなる
ことを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】前記反応器内での水素イオン濃度を計測
するための水素イオン濃度計を有することを特徴とする
請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項８】前記反応器に有機廃棄物を供給する有機
廃棄物供給ラインの少なくとも一部をグローブボックス
またはフード内に設置することを特徴とする請求項２記
載の有機廃棄物処理装置。
【請求項９】前記グローブボックスまたはフードは防
爆性を有することを特徴とする請求項８記載の有機廃棄
物処理装置。
【請求項１０】前記反応器内の反応に媒体液の臨界点
を超える高温高圧下の反応のほかに、２００℃以上臨界
点以下の温度での反応を一部含めることを特徴とする請
求項１記載の有機廃棄物処理方法。
【請求項１１】前記有機廃棄物が酸化物、硝酸塩、硫
酸塩、塩化物および燐酸塩の無機物を含むこと特徴とす
る請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項１２】前記媒体液に水、二酸化炭素、炭化水
素、またはこれらの混合物を用いることを特徴とする請
求項１記載の有機廃棄物処理方法。
【請求項１３】前記反応器に供給する媒体液に中性塩
を添加する中性塩添加ラインを有することを特徴とする
請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１４】前記反応器に供給する酸として、硫酸
および塩酸の少なくとも一方を用いることを特徴とする
請求項３記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１５】前記反応器に供給する酸化剤として、
酸素、空気、過酸化水素ならびにオゾンのうち少なくと
も１種を用いることを特徴とする請求項４記載の有機廃
棄物処理装置。
【請求項１６】前記反応器に紫外線または放射線を照
射する機構を有することを特徴とする請求項２記載の有
機廃棄物処理装置。
【請求項１７】分解により生成した気体または液体を
受け入れる前記受け入れラインには気液分離器、気体処
理ライン、および液体処理ラインを有することを特徴と
する請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１８】前記気体処理ラインには気体中の固形
分や有害成分を除去するフィルタおよび水中の有害成分
を回収するスクラバーを有することを特徴とする請求項
１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１９】前記スクラバーに使用される溶液とし
て、水、水酸化ナトリウムを含むアルカリ溶液、および
還元剤を含む水のうち少なくとも１種を用いることを特
徴とする請求項１８記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項２０】前記液体処理ラインは、液体を分析採
取するサンプリング機構を具備してなることを特徴とす
る請求項１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項２１】前記液体処理ラインは液体を攪拌する
ための攪拌器を有することを特徴とする請求項１７記載
の有機廃棄物処理装置。
【請求項２２】前記液体処理ラインは液体に含まれる
酸を中和処理する機構を有することを特徴とする請求項
１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項２３】前記液体処理ラインは液体に溶解して
いる無機イオンおよび金属イオンを凝集沈澱処理する機
構を有することを特徴とする請求項１７記載の有機廃棄
物処理装置。
【請求項２４】前記液体処理ラインは液体を冷却する
ための冷却器を有することを特徴とする請求項１７記載
の有機廃棄物処理装置。
【請求項２５】前記液体処理ラインには液体中の固形
成分を分離する分離器を有することを特徴とする請求項
１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項２６】前記液体処理ラインにはイオン交換塔
を設置し、反応後の溶液中に含まれるイオン成分を除去
することを特徴とする特許請求項１７記載の有機廃棄物
処理装置。
【請求項２７】前記液体処理ラインには、気液分離後
の溶液を抽出剤と接触させ、水中の無機イオンを分離回
収する分離回収器を有することを特徴とする特許請求項
１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項２８】前記抽出剤として中性有機リン化合物
または酸性有機リン化合物の少なくともいずれか一方を
用いることを特徴とする特許請求項２７記載の有機廃棄
物処理装置。
【請求項２９】前記抽出剤と接触させる場合に、希釈
剤として二酸化炭素を用いることを特徴とする特許請求
項２７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３０】前記液体処理ラインには、液体やスラ
ッジを固化剤で固化する固化器を有することを特徴とす
る請求項１７記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３１】前記固化器は固化剤と固相の混練物を
処分容器内で固化することを特徴とする請求項３０記載
の有機廃棄物処理装置。