特開 2023-160583 有機物分解方法および有機物分解装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023160583

(43)【公開日】2023-11-02

(54)【発明の名称】有機物分解方法および有機物分解装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/72 20230101AFI20231026BHJP

   B01J 23/755 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

C02F1/72 Z ZAB

B01J23/755 M

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071031

(22)【出願日】2022-04-22

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-10-20

(71)【出願人】

【識別番号】505247867

【氏名又は名称】Ｊトップ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136319

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 宏修

(74)【代理人】

【識別番号】100143498

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 健

(72)【発明者】

【氏名】仲喜 治一

(72)【発明者】

【氏名】増田 真哉

(72)【発明者】

【氏名】松尾 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】山本 俊

【テーマコード（参考）】

4D050

4G169

【Ｆターム（参考）】

4D050AA12

4D050AB13

4D050AB14

4D050AB15

4D050AB17

4D050AB19

4D050BB08

4D050BB09

4D050BC01

4D050BC02

4D050BC06

4D050BC07

4D050BD02

4G169AA02

4G169AA03

4G169BC31B

4G169BC68B

4G169CA05

4G169CA07

4G169CA10

4G169CA11

4G169DA06

4G169EA02Y

4G169EA06

4G169EA18

(57)【要約】

【課題】本発明の課題は、有機物を含む被処理液に過酸化水を加えてその被処理液を触媒に接触させて有機物を分解する場合に比べて有機物の分解にかかるコストをできるだけ抑えることができる有機物分解処理方法および有機物分解装置を提供することである。
【解決手段】本発明に係る有機物分解方法は、有機物含む被処理液に過酸化水素および硝酸を加えてその被処理液を触媒に接触させる。また、本発明に係る有機物分解方法において、前記過酸化水素および前記硝酸を加えた後の被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内であると好適である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸を加えてその被処理液を触媒に接触させる、
有機物分解方法。

【請求項2】

前記過酸化水素および前記硝酸を加えた後の被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内である、
請求項１に記載の有機物分解方法。

【請求項3】

有機物を含む被処理液を触媒に供給する第１供給部と、
前記被処理液が前記触媒に至るまでに前記被処理液に対して過酸化水素および硝酸を供給する第２供給部と
を備える、有機物分解装置。

【請求項4】

前記触媒が固定される反応器をさらに備え、
前記第１供給部は、出口が前記反応器の入口に接続され、
前記第２供給部は、出口が前記第１供給部に接続される
請求項３に記載の有機物分解装置。

【請求項5】

前記第１供給部、前記第２供給部および前記反応器の少なくともいずれかを加熱する加熱部をさらに備える、
請求項４に記載の有機物分解装置。

【請求項6】

前記加熱部は、前記過酸化水素および前記硝酸を加えた後の被処理液が前記触媒に接触している状態において前記過酸化水素および前記硝酸を加えた後の被処理液の温度が０℃以上２００℃以下の範囲内になるように、前記第１供給部、前記第２供給部および前記反応器の少なくともいずれかを加熱する、
請求項５に記載の有機物分解装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機物分解方法および有機物分解装置に関する。

【背景技術】

【0002】

過去に「酸化銅からなる触媒及び過酸化水素の存在下に、有機ハロゲン化合物を１００℃から２００℃に加熱して、フェントン法を利用した水熱酸化反応を行わせることを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法」が提案されている（例えば、再表２０１４／０８０７３９号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】再表２０１４／０８０７３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述のような分解処理方法を用いて被処理液中の有機物（例えば、ＰＲＴＲ制度の対象となる１，４－ジオキサンなどの有機物）を十分に分解する場合、被処理液に対して多量の過酸化水素を加えた上でその被処理液を触媒に接触させる必要があった。このため、上述のような分解処理方法では、有機物の分解にかかるコストが高くなる問題が生じていた。

【0005】

本発明の課題は、有機物を含む被処理液に過酸化水素を加えてその被処理液を触媒に接触させて有機物を分解する場合に比べて有機物の分解にかかるコストをできるだけ抑えることができる有機物分解処理方法および有機物分解装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１局面に係る有機物分解方法は、有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸を加えてその被処理液を触媒に接触させる。有機物は、例えば、ＰＲＴＲ制度の対象となる１，４－ジオキサンなどである。触媒は、例えば、フェントン触媒（例えば、硫酸第一鉄などの鉄化合物、酸化銅などの銅化合物、銅および銅以外の金属元素（例えば、ニッケルなど）の混合物など）などである。

【0007】

本願発明者らの鋭意検討の結果、有機物を含む被処理液に過酸化水素だけではなく硝酸も加えることで、硝酸を加えない場合に必要となる過酸化水素よりも少量の過酸化水素で、硝酸を加えない場合と同等またはそれ以上の有機物分解能力を示すことが明らかとなった。硝酸を加える場合における過酸化水素量および硝酸量の価格は、硝酸を加えない場合における過酸化水素量の価格よりも低い。このため、この有機物分解方法では、有機物を含む被処理液に過酸化水素を加えてその被処理液を触媒に接触させて有機物を分解する場合に比べて有機物の分解にかかるコストをできるだけ抑えることができる。

【0008】

本発明の第２局面に係る有機物分解方法は、第１局面に係る有機物分解方法であって、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内である。

【0009】

本願発明者らの鋭意検討の結果、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液の温度を０℃以上２００℃以下の範囲内にすることによって、触媒を失活させることなく有機物の分解をより促進させることができることが明らかになった。

【0010】

本発明の第３局面に係る有機物分解装置は、第１供給部と第２供給部とを備える。第１供給部は、有機物を含む被処理液を触媒に供給する。第２供給部は、被処理液が触媒に至るまでに被処理液に対して過酸化水素および硝酸を供給する。

【0011】

本願発明者らの鋭意検討の結果、有機物を含む被処理液に過酸化水素だけではなく硝酸も加えることで、硝酸を加えない場合に必要となる過酸化水素よりも少量の過酸化水素で、硝酸を加えない場合と同等またはそれ以上の有機物分解能力を示すことが明らかとなった。硝酸を加える場合における過酸化水素量および硝酸量の価格は、硝酸を加えない場合における過酸化水素量の価格よりも低い。このため、この有機物分解装置では、有機物を含む被処理液に過酸化水素を加えてその被処理液を触媒に接触させて有機物を分解する場合に比べて有機物の分解にかかるコストをできるだけ抑えることができる。

【0012】

本発明の第４局面に係る有機物分解装置は、第３局面に係る有機物分解装置であって、反応器をさらに備える。反応器では、触媒が固定される。また、第１供給部は、出口が反応器の入口に接続される。第２供給部は、出口が第１供給部に接続される。

【0013】

上記構成によれば、反応器では触媒が固定される。このため、この有機物分解装置では、被処理液に含まれる有機物の分解処理を連続的に行うことができる。

【0014】

本発明の第５局面に係る有機物分解装置は、第４局面に係る有機物分解装置であって、加熱部をさらに備える。加熱部は、第１供給部、第２供給部および反応器の少なくともいずれかを加熱する。

【0015】

上記構成によれば、有機物の分解を促進させることができる。

【0016】

本発明の第６局面に係る有機物分解装置は、第５局面に係る有機物分解装置であって、加熱部は、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液が触媒に接触している状態においてその被処理液の温度が０℃以上２００℃以下の範囲内になるように第１供給部、第２供給部および反応器の少なくともいずれかを加熱する。

【0017】

上記構成によれば、触媒を失活させることなく有機物の分解をより促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態に係る有機物分解装置の正面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る有機物分解装置の左側面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る有機物分解装置の右側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る有機物分解装置の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜本発明の実施の形態に係る有機物分解方法の説明＞
本発明の実施の形態に係る有機物分解方法は、有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸を加え、その被処理液を触媒に接触させる。例えば、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液が入った容器に触媒を投入したり、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液を触媒が入った容器に流入させたりすることで、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液を触媒に接触させることができる。過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液が触媒に接触することで、有機物が分解される。有機物は、例えば、ＰＲＴＲ制度の対象となる１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、１，２－ジクロロエタン、１，１－ジクロロエチレン、ジクロロメタン、クロロホルム、１，１，１－トリクロロエタン、１，１，２－トリクロロエタン、四塩化炭素、１，２－ジクロロプロパン、１，３－ジクロロプロペン、ブロモジクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ダイオキシン類、１，２－エポキシブタン、クロロジフルオロメタン、１－クロロ－１，１－ジフルオロエタン、ペルフルオロ、フェノール、Ｎ,Ｎ-ジメチルホルムアミド、ホルムアルデヒド、トルエンなどである。触媒は、例えば、フェントン触媒（例えば、硫酸第一鉄などの鉄化合物、酸化銅などの銅化合物、銅および銅以外の金属元素（例えば、ニッケルなど）の混合物など）などである。なお、本発明の実施の形態に係る有機物分解方法では、過酸化水素および硝酸を加えた後の被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内であることが好ましく、５０℃以上２００℃以下の範囲内であることがより好ましく、１００℃以上２００℃以下の範囲内であることがより好ましく、１５０℃以上２００℃以下の範囲内であることがさらに好ましく、１８０℃以上２００℃以下の範囲内であることが特に好ましい。

【0020】

本発明の実施の形態に係る有機物分解方法を使用して被処理液に含まれる有機物を分解する場合、図１～図４に示される有機物分解装置１が用いられることが好ましい。以下、有機物分解装置１について説明する。

【0021】

＜本発明の一実施例の形態に係る有機物分解装置の構成＞
有機物分解装置１は、図１～図４に示されるように、主に、被処理液流通部１００、添加液流通部２００、反応器３００、処理液流通部４００、被処理液用加圧ポンプＰＯ１、添加液用加圧ポンプＰＯ２、安全弁ＳＶ、第１空気抜弁ＡＶ１、第２空気抜弁ＡＶ２、残圧抜弁ＰＶ、背圧弁ＢＶ、ヒータ（図示せず）および制御装置（図示せず）から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0022】

１．被処理液流通部
被処理液流通部１００は、被処理液を反応器３００に導くためのものであって、金属（例えば、ステンレスなど）などから形成されており、図１～図４に示されるように、主に、第１流通部１１０および第２流通部１２０から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0023】

（１）第１流通部
第１流通部１１０は、被処理液を第２流通部１２０に導くためのものであって、図１～図４に示されるように、主に、給液配管ＬＰ１、左側配管ＬＰ２、前側配管ＦＰ１～ＦＰ５、右側配管ＲＰ１、後側配管ＢＰ１，ＢＰ２および連結配管ＣＰ１～ＣＰ５から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0024】

給液配管ＬＰ１は、図１および図２に示されるように、有機物分解装置１のうち左側に配置されている。給液配管ＬＰ１の入口は、被処理液の供給口として使用され、有害物質を含む被処理液が貯留された被処理液タンク（図示せず）に連結されている。給液配管ＬＰ１の出口は、図１および図２に示されるように左側配管ＬＰ２の入口にフランジ接続されている。

【0025】

左側配管ＬＰ２は、図１および図２に示されるように、有機物分解装置１のうち左側に配置されている。図１および図２に示されるように、左側配管ＬＰ２の入口は、給液配管ＬＰ１の出口とフランジ接続され、左側配管ＬＰ２の出口は、前側配管ＦＰ１の入口にフランジ接続されている。なお、図１および図２に示されるように、左側配管ＬＰ２には安全弁ＳＶが取り付けられている。

【0026】

前側配管ＦＰ１～ＦＰ５は、図１～図４に示されるように、後側配管ＢＰ１～ＢＰ５の前側に配置されている。前側配管ＦＰ１の入口は、図１および図２に示されるように左側配管ＬＰ２の出口にフランジ接続され、前側配管ＦＰ１の出口は、図１および図３に示されるように連結配管ＣＰ１の入口にフランジ接続されている。前側配管ＦＰ２の入口は、図１および図３に示されるように連結配管ＣＰ１の出口にフランジ接続され、前側配管ＦＰ２の出口は、図１および図２に示されるように連結配管ＣＰ２の入口にフランジ接続されている。前側配管ＦＰ３の入口は、図１および図２に示されるように連結配管ＣＰ２の出口にフランジ接続され、前側配管ＦＰ３の出口は、図１および図３に示されるように連結配管ＣＰ３の入口にフランジ接続されている。前側配管ＦＰ４の入口は、図１および図３に示されるように連結配管ＣＰ３の出口にフランジ接続され、前側配管ＦＰ４の出口は、図２に示されるように連結配管ＣＰ４の入口にフランジ接続されている。前側配管ＦＰ５の入口は、図２に示されるように連結配管ＣＰ４の出口にフランジ接続され、前側配管ＦＰ５の出口は、図１および図３に示されるように右側配管ＲＰ１の入口にフランジ接続されている。

【0027】

なお、前側配管ＦＰ１は、図１に示されるように、処理液流通部４００の前側配管４０７の左端面および右端面に形成された開口に挿通され、処理液流通部４００の前側配管４０７の内側に配置される。前側配管ＦＰ２は、図１に示されるように、処理液流通部４００の前側配管４０６の左端面および右端面に形成された開口に挿通され、処理液流通部４００の前側配管４０６の内側に配置される。前側配管ＦＰ３は、図１に示されるように、処理液流通部４００の前側配管４０５の左端面および右端面に形成された開口に挿通され、処理液流通部４００の前側配管４０５の内側に配置される。前側配管ＦＰ４は、図１に示されるように、処理液流通部４００の前側配管４０４の左端面および右端面に形成された開口に挿通され、処理液流通部４００の前側配管４０４の内側に配置される。前側配管ＦＰ５は、図１に示されるように、処理液流通部４００の前側配管４０３の左端面および右端面に形成された開口に挿通され、処理液流通部４００の前側配管４０３の内側に配置される。

【0028】

右側配管ＲＰ１は、図１、図３および図４に示されるように、有機物分解装置１のうち右側に配置されている。右側配管ＲＰ１の入口は、図１および図３に示されるように前側配管ＦＰ５の出口にフランジ接続され、右側配管ＲＰ１の出口は、図３および図４に示されるように後側配管ＢＰ１の入口にフランジ接続されている。なお、図３および図４に示されるように、右側配管ＲＰ１には第１空気抜弁ＡＶ１が取り付けられている。

【0029】

後側配管ＢＰ１，ＢＰ２は、図１～図４に示されるように、前側配管ＦＰ１～ＦＰ５の後側に配置されている。後側配管ＢＰ１の入口は、図３および図４に示されるように右側配管ＲＰ１の出口にフランジ接続され、後側配管ＢＰ１の出口は、図２および図４に示されるように連結配管ＣＰ５の入口にフランジ接続されている。後側配管ＢＰ２の入口は、図２および図４に示されるように連結配管ＣＰ５の出口にフランジ接続され、後側配管ＢＰ２の出口は、図３および図４に示されるように連結配管ＣＰ６の入口にフランジ接続されている。

【0030】

連結配管ＣＰ１は、図１および図３に示されるように、前側配管ＦＰ１と前側配管ＦＰ２とを連結している。連結配管ＣＰ２は、図１および図２に示されるように、前側配管ＦＰ２と前側配管ＦＰ３とを連結している。連結配管ＣＰ３は、図１および図３に示されるように、前側配管ＦＰ３と前側配管ＦＰ４とを連結している。連結配管ＣＰ４は、図２に示されるように、前側配管ＦＰ４と前側配管ＦＰ５とを連結している。連結配管ＣＰ５は、図２および図４に示されるように、後側配管ＢＰ１と後側配管ＢＰ２とを連結している。

【0031】

（２）第２流通部
第２流通部１２０は、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液を反応器３００に導くためのものであって、図２～図４に示されるように、主に、連結配管ＣＰ６～ＣＰ９および後側配管ＢＰ３～ＢＰ５から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0032】

連結配管ＣＰ６は、図３および図４に示されるように、後側配管ＢＰ２と後側配管ＢＰ３とを連結している。なお、図３および図４に示されるように、連結配管ＣＰ６の内部には、添加液流通部２００の注入部２０５の出口側の端部が挿通されている。連結配管ＣＰ７は、図２および図４に示されるように、後側配管ＢＰ３と後側配管ＢＰ４とを連結している。連結配管ＣＰ８は、図３および図４に示されるように、後側配管ＢＰ４と後側配管ＢＰ５とを連結している。なお、図３および図４に示されるように、連結配管ＣＰ８の内部には、添加液流通部２００の注入部２０６の出口側の端部が挿通されている。連結配管ＣＰ９は、図２および図４に示されるように、後側配管ＢＰ５と反応器３００の第１反応配管３０１とを連結している。

【0033】

後側配管ＢＰ３の入口は、図３および図４に示されるように連結配管ＣＰ６の出口にフランジ接続され、後側配管ＢＰ３の出口は、図２および図４に示されるように連結配管ＣＰ７の入口にフランジ接続されている。後側配管ＢＰ４の入口は、図２および図４に示されるように連結配管ＣＰ７の出口にフランジ接続され、後側配管ＢＰ４の出口は、図３および図４に示されるように連結配管ＣＰ８の入口にフランジ接続されている。後側配管ＢＰ５の入口は、図３および図４に示されるように連結配管ＣＰ８の出口にフランジ接続され、後側配管ＢＰ５の出口は、図２および図４に示されるように連結配管ＣＰ９の入口にフランジ接続されている。

【0034】

２．添加液流通部
添加液流通部２００は、被処理液が触媒に至るまでに過酸化水素および硝酸を被処理液に供給するためのものであって、過酸化水素および硝酸を被処理液流通部１００の第２流通部１２０に導く。また、添加液流通部２００は、金属（例えば、ステンレスなど）などから形成されており、図１～図４に示されるように、主に、第１配管２０１、第２配管２０２、第３配管２０３、第４配管２０４、注入部２０５～２０７から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0035】

第１配管２０１の入口は、被処理液に混合される過酸化水素および硝酸の供給口として使用され、過酸化水素および硝酸が貯留された添加液タンク（図示せず）に連結されている。第１配管２０１の出口は、図１に示されるように第２配管２０２の入口にフランジ接続されている。

【0036】

第２配管２０２の入口は、図１に示されるように第１配管２０１の入口にフランジ接続され、第２配管２０２の出口は、図１および図２に示されるように第３配管２０３の入口にフランジ接続されている。なお、図１に示されるように、第２配管２０２には残圧抜弁ＰＶが取り付けられている。

【0037】

第３配管２０３の入口は、図１および図２に示されるように第２配管２０２の出口にフランジ接続され、第３配管２０３の出口は、図１および図３に示されるように第４配管２０４の入口にフランジ接続される。

【0038】

第４配管２０４の入口は、図１および図３に示されるように、第３配管２０３の出口にフランジ接続される。なお、第４配管２０４の出口は、図１および図３に示されるように、上端部、上端部より下側に位置する中間部、および、中間部より下側に位置する下部の３箇所に形成されている。第４配管２０４の上端部の出口は、図３および図４に示されるように、注入部２０５の入口に接続されている。第４配管２０４の中間部の出口は、図３および図４に示されるように、注入部２０６の入口に接続されている。第４配管２０４の下部の出口は、図３および図４に示されるように、注入部２０７の入口に接続されている。

【0039】

注入部２０５の入口は、図３および図４に示されるように第４配管２０４の上端部の出口に接続され、注入部２０５の出口側の端部は、上述したように被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６の内部に挿通されている。注入部２０６の入口は、図３および図４に示されるように第４配管２０４の中間部の出口に接続され、注入部２０６の出口側の端部は、上述したように被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ８の内部に挿通されている。なお、注入部２０５を流れる過酸化水素および硝酸は、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６に流入した被処理液に加えられ、注入部２０６を流れる過酸化水素および硝酸は、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ８に流入した被処理液に加えられる。注入部２０７の入口は、図３および図４に示されるように第４配管２０４の下部の出口に接続され、注入部２０７の出口側の端部は、上述したように反応器３００の連結配管３０３の内部に挿通されている。なお、注入部２０７を流れる過酸化水素および硝酸は、反応器３００の第１反応配管３０１から流出した被処理液に加えられる。

【0040】

３．反応器
反応器３００は、金属（例えば、チタン（チタン合金または純チタン）など）などから形成されており、図４に示されるように、主に、第１反応配管３０１、第２反応配管３０２および連結配管３０３から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0041】

第１反応配管３０１の内部には触媒が固定されている。触媒は、例えば、フェントン触媒（例えば、硫酸第一鉄などの鉄化合物、酸化銅などの銅化合物、銅および銅以外の金属元素（例えば、ニッケルなど）の混合物など）などであり、粒状、ペレット状またはハニカム構造などの形状を呈している。また、第１反応配管３０１の入口は、図４に示されるように被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ９の出口にフランジ接続され、第１反応配管３０１の出口は、図４に示されるように連結配管３０３の入口にフランジ接続される。

【0042】

第２反応配管３０２の内部には触媒が固定されている。触媒は、例えば、フェントン触媒（例えば、硫酸第一鉄などの鉄化合物、酸化銅などの銅化合物、銅および銅以外の金属元素（例えば、ニッケルなど）の混合物など）などであり、粒状、ペレット状またはハニカム構造などの形状を呈している。また、第２反応配管３０２の入口は、図４に示されるように連結配管３０３の出口にフランジ接続され、第２反応配管３０２の出口は、図２および図４に示されるように処理液流通部４００の左側配管４０１の入口にフランジ接続される。

【0043】

連結配管３０３は、図３および図４に示されるように、第１反応配管３０１と第２反応配管３０２とを連結している。なお、上述したように、連結配管３０３の内部には、添加液流通部２００の注入部２０７の出口側の端部が挿通されている。

【0044】

４．処理液流通部
処理液流通部４００は、有害物質が分解された後の被処理液（以下、「処理液」という。）を外部に導くためのものであって、金属（例えば、ステンレスなど）などから形成されており、図１、図２および図４に示されるように、主に、左側配管４０１、前側配管４０２～４０７および排液配管４０８から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。

【0045】

左側配管４０１は、図１、図２および図４に示されるように、有機物分解装置１のうち左側に配置されている。左側配管４０１の入口は、図１、図２および図４に示されるように反応器３００の第２反応配管３０２の出口とフランジ接続され、左側配管４０１の出口は、図１および図２に示されるように、前側配管４０２の入口にフランジ接続されている。

【0046】

前側配管４０２～４０７は、図１～図４に示されるように、被処理液流通部１００の後側配管ＢＰ１～ＢＰ５の前側に配置されている。前側配管４０３～４０７は、左端面および右端面を有する略円筒形状を呈している（図１参照）。これらの左端面および右端面には開口が形成されている。被処理液流通部１００の第１流通部１１０の前側配管ＦＰ１は、前側配管４０７のこの開口に挿通されて前側配管４０７の内側に配置される。被処理液流通部１００の第１流通部１１０の前側配管ＦＰ２は、前側配管４０６のこの開口に挿通されて前側配管４０６の内側に配置される。被処理液流通部１００の第１流通部１１０の前側配管ＦＰ３は、前側配管４０５のこの開口に挿通されて前側配管４０５の内側に配置される。被処理液流通部１００の第１流通部１１０の前側配管ＦＰ４は、前側配管４０４のこの開口に挿通されて前側配管４０４の内側に配置される。被処理液流通部１００の第１流通部１１０の前側配管ＦＰ５は、前側配管４０３のこの開口に挿通されて前側配管４０３の内側に配置される。また、図１に示されるように、前側配管４０３，４０５，４０７では、入口形成部が右端部から下方に突出しており、出口形成部が左端部から上方に突出しており、前側配管４０４，４０６では、入口形成部が左端部から下方に突出しており、出口形成部が右端部から上方に突出している。

【0047】

そして、前側配管４０２の入口は、図１および図２に示されるように左側配管４０１の出口にフランジ接続され、前側配管４０２の出口は、図１に示されるように前側配管４０３の入口にフランジ接続される。前側配管４０３の入口は、図１に示されるように前側配管４０２の出口にフランジ接続され、前側配管４０３の出口は、図１および図３に示されるように前側配管４０４の入口にフランジ接続される。前側配管４０４の入口は、図１および図３に示されるように前側配管４０３の出口にフランジ接続され、前側配管４０４の出口は、図１および図２に示されるように前側配管４０５の入口にフランジ接続される。前側配管４０５の入口は、図１および図２に示されるように前側配管４０４の出口にフランジ接続され、前側配管４０５の出口は、図１および図３に示されるように前側配管４０６の入口にフランジ接続される。前側配管４０６の入口は、図１および図３に示されるように前側配管４０５の出口にフランジ接続され、前側配管４０６の出口は、図１に示されるように前側配管４０７の入口にフランジ接続される。図１に示されるように、前側配管４０７の入口は、前側配管４０６の出口にフランジ接続され、前側配管４０７の出口は、排液配管４０８の入口にフランジ接続される。

【0048】

排液配管４０８の入口は、図１に示されるように前側配管４０７の出口にフランジ接続され、排液配管４０８の出口は、処理液の排出口として使用される。なお、図１～図４に示されるように、排液配管４０８には第２空気抜弁ＡＶ２および背圧弁ＢＶが取り付けられている。

【0049】

５．被処理液用加圧ポンプ
被処理液用加圧ポンプＰＯ１は、被処理液流通部１００の第１流通部１１０の給液配管ＬＰ１を介して被処理液タンクの被処理液を被処理液流通部１００に流通させる役目などを担っている。なお、被処理液用加圧ポンプＰＯ１は、制御装置に接続されている。

【0050】

６．添加液用加圧ポンプ
添加液用加圧ポンプＰＯ２は、添加液流通部２００の第１配管２０１を介して添加液タンクの過酸化水素および硝酸を添加液流通部２００に流通させる役目などを担っている。なお、添加液用加圧ポンプＰＯ２は、制御装置に接続されている。

【0051】

７．安全弁
安全弁ＳＶは、被処理液流通部１００、添加液流通部２００、反応器３００および処理液流通部４００の内部（系内）の圧力を開放する役目などを担っており、図２に示されるように、被処理液流通部１００の第１流通部１１０の左側配管ＬＰ２に取り付けられている。

【0052】

８．第１空気抜弁
第１空気抜弁ＡＶ１は、系内に溜まる空気を外部に排出する役目などを担っており、図３および図４に示されるように、被処理液流通部１００の第１流通部１１０の右側配管ＲＰ１に取り付けられている。

【0053】

９．第２空気抜弁
第２空気抜弁ＡＶ２は、系内に溜まる空気を外部に排出する役目、系内の圧力を開放する役目などを担っており、図１、図２および図４に示されるように、処理液流通部４００の排液配管４０８に取り付けられている。

【0054】

１０．残圧抜弁
残圧抜弁ＰＶは、系内の圧力を開放する役目などを担っており、図１に示されるように、添加液流通部２００の第２配管２０２に取り付けられている。

【0055】

１１．背圧弁
背圧弁ＢＶは、処理液流通部４００の排液配管４０８の出口から処理液が規定量より過大に吐出されることを防ぐ役目、系内の圧力を一定に保つ役目などを担っており、図２および図４に示されるように、処理液流通部４００の排液配管４０８に取り付けられている。

【0056】

１２．ヒータ
ヒータ（図示せず）は、例えばリボンヒータなどであって、被処理液流通部１００の後側配管ＢＰ１～５の外面および添加液流通部２００の第３配管２０３の外面に取り付けられている。なお、ヒータは、制御装置に接続されている。

【0057】

１３．制御装置
制御装置（図示せず）は、上述の通り、被処理液用加圧ポンプＰＯ１、添加液用加圧ポンプＰＯ２およびヒータなどに接続され、これらの電源のオンオフおよび出力などを制御する。

【0058】

＜本発明の実施の形態に係る有機物分解装置を用いた有機物分解方法の説明＞
以下、有機物分解装置１を用いた有機物分解方法について説明する。

【0059】

まず、被処理液用加圧ポンプＰＯ１が、有害物質を含む被処理液を被処理液流通部１００の第１流通部１１０の給液配管ＬＰ１内に流入させる。なお、このとき、系内の圧力は、背圧弁ＢＶによって、１ＭＰａ以上２．２ＭＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましく、１．５ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下の範囲内に設定されることがより好ましい。そして、被処理液は、被処理液流通部１００の第１流通部１１０の給液配管ＬＰ１→左側配管ＬＰ２→前側配管ＦＰ１→連結配管ＣＰ１→前側配管ＦＰ２→連結配管ＣＰ２→前側配管ＦＰ３→連結配管ＣＰ３→前側配管ＦＰ４→連結配管ＣＰ４→前側配管ＦＰ５→右側配管ＲＰ１→後側配管ＢＰ１→連結配管ＣＰ５→後側配管ＢＰ２→被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６の順でこれらの内部を流れる。被処理液は、被処理液流通部１００の後側配管ＢＰ１，ＢＰ２を流れている時に加熱部によって加熱される。

【0060】

なお、被処理液が、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６内に流入すると、添加液流通部２００の注入部２０５から流出した過酸化水素および硝酸が、被処理液に加えられる。そして、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液は、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の後側配管ＢＰ３→連結配管ＣＰ７→後側配管ＢＰ４→連結配管ＣＰ８→後側配管ＢＰ５→連結配管ＣＰ９の順でこれらの内部を流れる。過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液は、被処理液流通部１００の後側配管ＢＰ３，ＢＰ４，ＢＰ５を流れている時に加熱部によって加熱される。なお、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ８内に流入した時、添加液流通部２００の注入部２０６から流出した過酸化水素および硝酸が、被処理液にさらに加えられる。過酸化水素および硝酸は、添加液用加圧ポンプＰＯ２によって添加液流通部２００の第１配管２０１内に流入され、添加液流通部２００の第１配管２０１→第２配管２０２→第３配管２０３→第４配管２０４→注入部２０５，２０６，２０７の順でこれらの内部を流れる。また、過酸化水素および硝酸は、添加液流通部２００の第３配管２０３を流れている時に加熱部によって加熱される。すなわち、加熱された過酸化水素および硝酸が、被処理液に加えられる。

【0061】

そして、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液は、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ９内から反応器３００の第１反応配管３０１→連結配管３０３→第２反応配管３０２の順でこれらの内部を流れる。その被処理液が、反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触することで、その被処理液に含まれる有害物質が分解される。なお、反応器３００の第１反応配管３０１内および第２反応配管３０２内の触媒にその被処理液が接触している状態において、その被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内であることが好ましく、５０℃以上２００℃以下の範囲内であることがより好ましく、１００℃以上２００℃以下の範囲内であることがより好ましく、１５０℃以上２００℃以下の範囲内であることがさらに好ましく、１８０℃以上２００℃以下の範囲内であることが特に好ましい。

【0062】

なお、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が、反応器３００の連結配管ＣＰ９を流れている時、添加液流通部２００の注入部２０７から流出した過酸化水素および硝酸も、被処理液にさらに加えられる。

【0063】

そして、処理液は、反応器３００の第２反応配管３０２内から処理液流通部４００の左側配管４０１→前側配管４０２→前側配管４０３→前側配管４０４→前側配管４０５→前側配管４０６→前側配管４０７→排液配管４０８の順でこれらの内部を流れる。なお、より詳細には、前側配管４０３の内部は、前側配管４０３の内側且つ被処理液流通部１００の前側配管ＦＰ５の外側であり、前側配管４０４の内部は、前側配管４０４の内側且つ被処理液流通部１００の前側配管ＦＰ４の外側であり、前側配管４０５の内部は、前側配管４０５の内側且つ被処理液流通部１００の前側配管ＦＰ３の外側であり、前側配管４０６の内部は、前側配管４０６の内側且つ被処理液流通部１００の前側配管ＦＰ２の外側であり、前側配管４０７の内部は、前側配管４０７の内側且つ被処理液流通部１００の前側配管ＦＰ１の外側である。最終的に、処理液は、処理液流通部４００の排液配管４０８の出口から排出される。

【0064】

＜本発明の実施の形態に係る有機物分解方法の特徴＞
（１）
本発明の実施の形態に係る有機物分解方法では、有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸が加えられ、その被処理液が、反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触させられる。このため、この有機物分解方法では、有機物を含む被処理液に過酸化水素を加えてその被処理液を反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触させて有機物を分解する場合に比べて有機物の分解にかかるコストをできるだけ抑えることができる。

【0065】

（２）
本発明の実施の形態に係る有機物分解方法では、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が、反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触している状態において、その被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内である。このため、この有機物分解方法では、触媒を失活させることなく有機物の分解をより促進させることができる。

【0066】

＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では、加熱部は、被処理液流通部１００の後側配管ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４，ＢＰ５の外面および添加液流通部２００の第３配管２０３の外面に取り付けられていた。しかし、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が、反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触する時に、その被処理液の温度が１００℃以上２００℃以下の範囲内になるのであれば、加熱部は、これらの配管の少なくとも１つの外面に取り付けられてもよいし、被処理液流通部１００のうち後側配管ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４，ＢＰ５以外の少なくとも１つの外面に取り付けられてもよいし、添加液流通部２００うちの第３配管２０３以外の少なくとも１つの外面に取り付けられてもよいし、反応器３００の外面に取り付けられてもよい。

【0067】

（Ｂ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では言及しなかったが、被処理液流通部１００、添加液流通部２００、反応器３００および処理液流通部４００を構成する配管の数は限定されない。

【0068】

（Ｃ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では、系内の圧力は、背圧弁ＢＶによって、１ＭＰａ以上２．２ＭＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましいとされていた。しかし、背圧弁ＢＶによって系内に圧力はかけられなくてもよい。

【0069】

（Ｄ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が、反応器３００の第１反応配管３０１および第２反応配管３０２内の触媒に接触している状態において、その被処理液の温度は、０℃以上２００℃以下の範囲内であることが好ましいとされていた。しかし、触媒が失活しなかったり有機物が十分に分解されたりするのであれば、その被処理液の温度は、同状態において２００℃超（例えば、２００℃超４００℃以下の範囲内、２００℃超３００℃以下の範囲内など）であってもよい。

【0070】

（Ｅ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では言及しなかったが、反応器３００の連結配管３０３の内部にも触媒が固定されてもよい。

【0071】

（Ｆ）
先の実施の形態では、有機物分解装置１を用いることで、本発明に係る有機物分解方法による有機物の分解が実現されていた。しかし、有機物分解装置１を用いずに、本発明に係る有機物分解方法による有機物の分解が実現されてもよい。例えば、有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸が加えられ、その被処理液および触媒が容器内にまとめて投入されてもよい。そして、容器の外面に取り付けた加熱部によって、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が加熱されてもよい。もしくは、有機物を含む被処理液、過酸化水素および硝酸の少なくとも１つが、有機物を含む被処理液に過酸化水素および硝酸が加えられる前にあらかじめ加熱されていてもよい。

【0072】

（Ｇ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では、過酸化水素および硝酸が、添加液流通部２００を流れて被処理液に加えられていた。しかし、添加液流通部２００が設けられずに、過酸化水素だけが流れる過酸化水素流通部および硝酸だけが流れる硝酸流通部が設けられてもよい。そして、過酸化水素流通部の出口から流出する過酸化水素が、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６，ＣＰ８の内部および反応器３００の連結配管ＣＰ９の内部において被処理液に加えられ、硝酸流通部の出口から流出する硝酸が、被処理液流通部１００の第２流通部１２０の連結配管ＣＰ６，ＣＰ８の内部および反応器３００の連結配管ＣＰ９の内部において被処理液に加えられてもよい。

【0073】

（Ｈ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では、第１空気抜弁ＡＶ１が、被処理液流通部１００の第１流通部１１０の右側配管ＲＰ１に取り付けられ、第２空気抜弁ＡＶ２が、処理液流通部４００の排液配管４０８に取り付けられていた。しかし、空気抜弁が取り付けられる配管はこれらの配管に限定されない。すなわち、被処理液流通部１００、添加液流通部２００および処理液流通部４００を構成する配管の少なくとも１つに空気抜弁が取り付けられてもよい。

【0074】

（Ｉ）
先の実施の形態に係る有機物分解装置１では言及しなかったが、被処理液流通部１００、添加液流通部２００および処理液流通部４００を構成する配管の少なくとも１つがチタンから形成されてもよい。例えば、被処理液流通部１００、添加液流通部２００および処理液流通部４００の配管の全部がチタンから形成されてもよいし、被処理液流通部１００のうち連結配管ＣＰ８、後側配管ＢＰ５および連結配管ＣＰ９がチタンから形成されてもよいし、添加液流通部２００のうち第１配管２０１、第２配管２０２、第３配管２０３および第４配管２０４がチタンから形成されてもよい。

【0075】

なお、上記変形例は、単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。

【0076】

＜実施例および比較例＞
以下、本発明をより詳細に説明するために実施例および比較例を示すが、本発明がこの実施例に限定されることはない。

【実施例0077】

有機物分解装置１を用いて、被処理液に含まれる有機物の分解を実施した。触媒としては銅ニッケル触媒を用い、背圧弁ＢＶによって系内の圧力を２ＭＰａに設定した上で加熱部への通電を行った。そして、表１に示されるように、全有機炭素濃度 （ＴＯＣ）が１００７．４ｍｇ／Ｌ、１，４－ジオキサン濃度が１６００ｍｇ／Ｌである被処理液を被処理液流通部１００の給液配管ＬＰ１内に流入させ、硝酸２５ｍＭ、過酸化水素１００ｍＭとなるように硝酸および過酸化水素を添加液流通部２００の第１配管２０１内に流入させた。そして、反応器３００の第１反応配管３０１内および第２反応配管３０２内において、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液の温度が１８０℃以上２００℃以下の範囲内で変化していることを確認した。また、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が反応器３００の第１反応配管３０１内および第２反応配管３０２内に流入している状態において、反応器３００内で気泡がほとんど発生していないことを確認した。そして、処理液流通部４００の排液配管４０８の出口から排出された処理液を分析したところ、表１に示されるように、全有機炭素濃度 が４０２．５ｍｇ／Ｌ、１，４－ジオキサン濃度が７０ｍｇ／Ｌであった。この結果、ＴＯＣ除去率は６０％、１，４－ジオキサン分解率は９５．６％であることが分かる（表１参照）。

【実施例0078】

有機物分解装置１を用いて、被処理液に含まれる有機物の分解を実施した。触媒としては銅ニッケル触媒を用い、背圧弁ＢＶによって系内の圧力を２ＭＰａに設定した上で加熱部への通電を行った。そして、表１に示されるように、全有機炭素濃度 （ＴＯＣ）が１００７ｍｇ／Ｌ、１，４－ジオキサン濃度が１６００ｍｇ／Ｌである被処理液を被処理液流通部１００の給液配管ＬＰ１内に流入させ、硝酸２５ｍＭ、過酸化水素１５０ｍＭとなるように硝酸および過酸化水素を添加液流通部２００の第１配管２０１内に流入させた。そして、反応器３００の第１反応配管３０１内および第２反応配管３０２内において、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液の温度が１８０℃以上２００℃以下の範囲内で変化していることを確認した。また、過酸化水素および硝酸が加えられた後の被処理液が反応器３００の第１反応配管３０１内および第２反応配管３０２内に流入している状態において、反応器３００内で気泡がほとんど発生していないことを確認した。そして、処理液流通部４００の排液配管４０８の出口から排出された処理液を分析したところ、表１に示されるように、全有機炭素濃度 が１５４．９ｍｇ／Ｌ、１，４－ジオキサン濃度が６ｍｇ／Ｌであった。この結果、ＴＯＣ除去率は８４．６％、１，４－ジオキサン分解率は９９．６％であることが分かる（表１参照）。