超臨界水熱分解・酸化プロセスによる液状有害廃棄物処理

采用超临界水热分解/氧化工艺处理液体危险废物

• 批准号: 12875094
• 负责人: 山本 和夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875094/
• 关键词: 超臨界水; 水熱分解; 超臨界水酸化; 液状有害廃棄物; 2-chlorophenol; アルカリ添加; 熱分解; 完全分解

本研究は、超臨界水酸化槽の前段にアルカリ熱分解槽を導入する新しいプロセスを開発し、その実用化の可能性を明らかにすることを目的として実験を行った。具体的には、超臨界水中での2-クロロフェノール(2CP)とフェノールの分解に対するNaOHの添加効果について調べた。実験の結果、NaOHの添加はフェノールに対してはあまり効果がないが、2CPに対しては分解率を増加させる効果が示された。また、NaOHの添加による2CPの分解について温度の影響を調べた結果、亜臨界水中ではNaOHを添加してもあまり効果がないことが明らかになった。2CPの分解後の中間生成物を調べた結果、滞留時間6.7秒の条件で液体中ではフェノール、クレゾール類、2-シクロペンテノン、アセトン、アセトアルデヒドなどが検出された。また、気体中ではメタン(CH_4)と水素(H_2)が主な生成物であった。一方、より短い滞留時間(0.25秒)ではフェノール、クレゾール類以外に二量体生成物である1-クロロジベンゾダイオキシン、ジクロロフェノキシフェノール、2,2'-オキシビスフェノール及び4,4'-オキシビスフェノールなども検出された。また、NaOHの添加による2CP分解に対しで総括反応速度式を求めた。さらに、超臨界水酸化法で塩化物イオンと酸素との共存により促進される反応器の腐食と有害物質の生成を抑制するため、超臨界水酸化反応の前処理として脱塩素のための熱分解槽を導入する組合せプロセスを検討した。実験の結果、従来のSCWOプロセスに比べ、本研究で提案した組合せプロセスのほうでより高い2CPの分解率が得られた。ただし、実際の液状廃棄物の処理においては様々な化学物質が混合しており、本研究により物質によって分解特性やアルカリ添加が大きく異なることも明らかになったため、実用化のためには実際の複合的分解特性について、さらに詳細に検討する必要がある。

This study aims to explore the possibility of introducing a new type of thermal decomposition tank into the front section of supercritical water acidification tank and to realize the purpose. Specifically, the 2-CP and NaOH addition effect in supercritical water are adjusted. The results show that the addition of NaOH can increase the decomposition rate of 2CP. The effect of NaOH addition on the decomposition temperature of 2CP was investigated. The intermediate products after decomposition of 2CP were adjusted. Under the condition of residence time of 6.7 seconds, the intermediate products in the liquid were classified into two categories: 1 - 4, 2- 4, 3 - 4, and 4 - 4. The main product of CH_4 and H_2 in the medium of CH_4 and H_2. One side, two short residence times (0.25 seconds), two volume products other than the one in the group 1-C, C, D, D The addition of NaOH to the solution of the 2CP decomposition equation includes the inverse velocity equation. Supercritical water acidification method is used to inhibit the formation of corrosive substances and harmful substances in the reactor. The results of this study show that the decomposition rate of SCWO is higher than that of SCWO in the past. In this study, the decomposition characteristics of substances in the treatment of liquid wastes are discussed in detail.

项目成果

G.H.Lee,T.Nunoura,K Yamamoto & Y.Matsumura: "Effect of NaOH addition on decomposition of 2-chlorophenol in supercritical water : reaction products and decomposition mecharism"Proc.of Joint ISHR & ICSTR. (in press). (2001)

G.H.Lee、T.Nunoura、K Yamamoto

G.H.Lee,T.Nunoura,Y.Matsumura and K.Yamamoto: "Effect of NaOH addition on decomposition of 2-chlorophenol in supercritical water"Proc.of 2000 Annual Conf. of. KSWES. Vol.2. 99-101 (2000)

G.H.Lee、T.Nunoura、Y.Matsumura 和 K.Yamamoto：“NaOH 添加对超临界水中 2-氯苯酚分解的影响”Proc. of 2000 Annual Conf.