[发明专利]水处理装置以及水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及用超临界水或亚临界水分解废水、污水等含有有机物的水中所含有的有机物的水处理装置以及水处理方法。

背景技术

对于以半导体制造工厂为首，从各种制造工厂、办公室、集体住宅等排出的含有多种有机物、其他异物的废水，通常利用大型的污水处理设施与雨水一起净化而将其制造成饮用水等能够利用的自来水来进行再利用，但是例如在远离市区的局部地区、发展中国家的内陆部分等，有些地方尚未设置必要的用于净化的设备，有时不得不使用因废水的流入或其他理由而被污染的河流等污水。

另外，在市区、发达国家，在地震等灾害之后的一段时期内，也有可能陷入无法确保饮用水的状况。因此，期望确立一种造水技术，能够高效地利用工厂或者家庭的排水、雨水、其他污水等制造自来水且能够利用不复杂的设备实施。

然而，在现有的污水处理设施中，例如同时使用物理处理与生物处理，在大规模的蓄水槽中沉淀并去除污垢等较大的固体物质后（物理处理），进行活性污泥处理（生物处理），然后，通过例如缓慢过滤、利用凝集剂的快速过滤等来去除固体物质，接下来，进行用于去除颜色或者气味的通风、粉末活性炭处理等深度处理，根据需要实施臭氧氧化、活性炭吸附处理等，最后实施利用氯气的杀菌处理来制造自来水。

另外，最近，作为分解污水中的有机废弃物的技术，提出了使用超临界水或者亚临界水对有机物进行分解处理的有机废弃物的分解处理技术（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开平11-165142号公报

然而，在应用了现有的污水处理设施的造水技术中，由于生物处理后的被处理水中含有大量的有机物等固体物质，所以存在过滤装置的载荷过高，无法处理而废弃的水例如占全体的60％左右的问题。另外，在利用超临界水或者亚临界水分解有机物的有机废弃物的分解处理技术中，需要用于避免由于与超临界水或者亚临界水的接触所引起的配管等设备腐蚀的特别的措施，存在装置结构变复杂或者处理工序变繁琐的问题。

发明内容

本发明的课题在于提供一种水处理装置以及水处理方法，能够通过更加高效地分解废水、污水等含有机物的水中含有的有机物，从而减轻下游的过滤装置的载荷，而且能够避免以配管为首的设备的腐蚀。

为了解决上述课题，本发明的第一方式提供一种水处理装置，其具有：加压装置，其将含有有机物的被处理水加压至规定的压力；和加热装置，其通过将被上述加压装置加压后的上述被处理水加热至规定温度来生成超临界水或者亚临界水，利用该超临界水或者亚临界水分解上述被处理水中含有的上述有机物，上述加热装置具备：激光照射装置，其朝向被上述加压装置加压后的上述被处理水照射激光；和聚光透镜，其将从该激光照射装置照射的激光聚光在上述加压后的被处理水流动的流路的、与该流路内的流路壁分离的区域。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述加压装置通过将上述被处理水从大口径的流路导入流路截面积比该大口径的流路的截面积小的小口径的流路，来对上述被处理水加压。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述小口径的流路的流路壁的至少一部分是透明的，且上述激光照射装置经由上述透明的流路壁向上述小口径的流路内的区域照射上述激光。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述小口径的流路具有双层管构造，且在内管与外管之间的空间部形成有真空隔热层。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述小口径的流路具有双层管构造，且热回收用的气体在内管与外管之间的空间部流动。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述小口径的流路具有双层管构造，且在内管与外管之间的空间部填充有具有空隙的填充材料。

在本发明的第一方式的基础上，优选在上述小口径的流路的与上述激光照射的流路壁对置的流路壁的、上述流路内侧的流路壁面配置有热反射板。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述规定的压力是1.5MPa～100MPa，上述规定的温度是200℃～500℃。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述规定的压力是1.5MPa～100MPa，上述规定的温度是200℃～374℃，上述被处理水是液体的状态。

在本发明的第一方式的基础上，优选上述规定的压力是22MPa～100MPa，上述规定的温度是374℃～500℃。