JP2000061458A - 汚水等の浄化・活性化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】殺菌効果に優れた活性化された水が得られる汚
水等の浄化・活性化装置を提供すること。 【解決手段】原水と空気を混合するスタティックミキサ
ー１と、該スタティックミキサー１から気液混合水を導
入し、紫外線処理を行う処理糟２とを有する汚水等の浄
化・活性化装置において、該処理槽２内に、その表面に
酸化チタン光触媒が固着されてなる格子状網体２０５が
浸漬されており、該網体２０５の上方であって酸化チタ
ン光触媒に照射可能な位置に紫外線ランプ２０６を配設
してなることを特徴とし、格子状網体２０５の格子の大
きさが０．５〜１０ｍｍ□の範囲であること、処理槽２
が平行な仕切り板２０１によって多分割されて複数の処
理室２Ａ、２Ｂ、２Ｃが形成され、各処理室は直列的な
液流を形成可能なように連結され、最も上流側に位置す
る処理室２Ａには気液混合水を導入する導入口２０３が
連結され、最も下流側に位置する処理室２Ｃには処理液
を排出する排出口２０４が連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、殺菌効果に優れた
活性化された水が得られる汚水等の浄化・活性化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、養殖池では、コストの低減のため
に高密度養殖が行われているが、高密度にすると、池水
は魚介類自らが排出する老廃物や過剰な餌等によって汚
染され、病原菌が発生しやすい環境にある。

【０００３】このため、殺菌剤を使用している例がある
が、魚介類に悪影響を及ぼす問題がある。

【０００４】殺菌剤を使用しないで殺菌する方法として
紫外線殺菌技術が知られているが、養殖池の外部から紫
外線ランプを照射するだけでは養殖池の面積が大きくな
ると効果が不十分である。

【０００５】なお、養殖池に空気を吹き込むことは行わ
れているが、魚介類に新鮮な酸素を供給しているにすぎ
なかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、殺
菌効果に優れた活性化された水が得られる汚水等の浄化
・活性化装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係る汚水等の浄化・活性化装置は、原水と空気を混
合するスタティックミキサーと、該スタティックミキサ
ーから気液混合水を導入し、紫外線処理を行う処理糟と
を有する汚水等の浄化・活性化装置において、該処理槽
内に、その表面に酸化チタン光触媒が固着されてなる格
子状網体が浸漬されており、該網体の上方であって前記
酸化チタン光触媒に照射可能な位置に紫外線ランプを配
設してなることを特徴とする。

【０００８】本発明の好ましい態様としては、格子状網
体の格子の大きさが０．５〜１０mm□の範囲であること
で有り、他の好ましい態様としては処理槽が平行な仕切
り板によって多分割されて複数の処理室が形成され、各
処理室は直列的な液流を形成可能なように連結され、最
も上流側に位置する処理室には気液混合水を導入する導
入口が連結され、最も下流側に位置する処理室には処理
液を排出する排出口が連結されていることである。

【０００９】また本発明の他の好ましい態様としては、
格子状網体の面が処理槽内の液流に対向するように配置
され、かつ水平液流に対して直行する面を基準にして±
１０〜４５度の範囲で傾斜して配置されることである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の装置の一例を示す概略断面
図、図２は処理槽の概略縦断面図である。

【００１２】同図において、１は原水と空気を混合する
スタティックミキサーである。スタティックミキサー１
としては、実用新案登録第２１４２８１２号、実用新案
登録第３００３５８１号に記載のスタティックミキシン
グモジュールを用いることができる。これらのスタティ
ックミキシングモジュールは金属板を折り曲げ加工され
て形成された羽根状のモジュール要素を組み合わせて交
差流路が形成されており、原水と空気の混合水は羽根の
間隙を規則的に連続的に多方向に分割分散して進行し、
また各羽根面に衝突して、短時間に簡単に微細な気泡を
含む液体、酸素飽和状態の液体になる。原水に水を用い
れば酸素飽和水が得られ、海水を用いれば酸素飽和海水
が得られる。

【００１３】２は処理槽であり、該処理槽２は平行な仕
切り板２０１によって3つに分割されて処理室２A、２
B、２Cが形成されている。仕切り板２０１の先端と処理
槽２の壁面には間隙２０２が形成され、各処理室２A、
２B、２Cは直列的な液流を形成可能なようにその間隙２
０２で連結されている。図示の例では３分割している
が、分割数は格別限定されない。

【００１４】最も上流側に位置する処理室２Aには気液
混合水を導入する導入口２０３が連結され、該導入口２
０３には前述のスタティックミキサー１が連結されてい
る。また最も下流側に位置する処理室２Cには処理液を
排出する排出口２０４が連結されている。この排出口２
０４から排出される処理水は各種用途に直接使用しても
よいが、再度前記スタティックミキサー１に返送して循
環処理してもよい。

【００１５】処理槽２内には、格子状網体２０５が吊り
下げ固定されている。格子状網体２０５における格子の
大きさは、あまり小さすぎると目つまりを生じやすく、
逆に大きすぎると光酸化触媒との接触効果が落ちるの
で、０．５〜１０mm□の範囲が好ましい。格子状網体２
０５は処理槽内に液が張られた状態で浸漬している。

【００１６】網体２０５の表面には酸化チタン光触媒が
固定されている。本発明の装置に用いる酸化チタン光触
媒は特に限定されず、また光酸化触媒を固定する方法や
光酸化触媒の製造方法も特に限定されない。光酸化触媒
の製造方法の一例をあげると、耐熱性強化繊維製メッシ
ュ織布（たとえばガラス繊維製メッシュ織布など）にポ
リテトラフルオロエチレン等の懸濁液を塗布した後、乾
燥、焼成を繰り返し、高機能性メッシュ体である格子状
網体を得、その表面に酸化チタンルチル型粉末をバイン
ダーや接着剤等で異物を介在させずに固定する方法であ
り、さらにポリテトラフルオロエチレンの溶融時に酸化
チタンの粉末をふりかけて固定する方法も好ましい。

【００１７】また本発明において、格子状網体２０５の
面は処理槽２内の液流に対向するように配置され、かつ
水平液流に対して直行する面（図２の符号Ｘで示される
面）を基準にして±１０〜４５度の範囲で傾斜して配置
されることが好ましい。図２の例では、基準面Ｘに対し
て上流側に角度a、下流側に角度bだけ傾斜している状態
が示されている。従って、本発明では、このaとbの各々
が１０〜４５度の範囲で傾斜していることが好ましい。

【００１８】網体２０５の上方には、３８０nm 以下の
紫外線を照射できる紫外線ランプ２０６が設けられてい
る。紫外線ランプ２０６は前記酸化チタン光触媒に照射
可能な位置に配設されるもので、処理槽２の液面よりわ
ずかに上方であればよい。紫外線ランプ２０６の取り付
け方は特に限定されないが、図示しない透明な保護管
（たとえばガラス管）内に装着することは好ましいこと
である。

【００１９】図示の例では３本の紫外線ランプを用いて
いるが、その数は処理槽の面積等に応じて変化させるこ
とができる。

【００２０】本発明で用いることができる紫外線ランプ
としては、市販の蛍光ランプを用いることができ、アー
ク放電の陽光柱を利用する熱陰極蛍光ランプ、グロー放
電の負グローまたは陽光柱での紫外線を蛍光体で変換し
て可視光を出す冷陰極蛍光ランプなどいずれでもよい
が、中でも小型化が可能な冷陰極蛍光ランプが好まし
い。

【００２１】次に、本発明の作用を説明する。

【００２２】本発明では、たとえば処理対象となる汚水
等をスタティックミキサー１に導入する。同時に必要量
の空気も導入する。原水と空気の混合水はスタティック
ミキサー１の羽根の間隙を多方向に進行し各羽根面に衝
突して微細な気泡を含む液体になる。

【００２３】この微細な気泡を含む液は処理槽２に圧送
され、処理室２Aに入り、光酸化触媒が固定された格子
状網体２０５に接触する。光酸化触媒には紫外線が照射
されている。昼間は太陽光線と共に、夜間は紫外線ラン
プにより紫外線照射され、２４時間連続した処理が可能
となる。

【００２４】酸化チタンに紫外線が照射されると、酸化
チタン内の電子と正孔が励起される。励起状態の酸化チ
タン表面には気泡とともに汚水等が接触する。本発明で
は前処理でスタティックミキサーにより極めて微細な気
泡が形成されるが、この気泡の周りには水膜が形成され
ている。この水膜は０．５〜１０mm□の範囲の大きさの
目開きの格子を通過しようとする際に、気泡を内部に包
含しているが故に図３のように酸化チタン（光酸化触
媒）に接触する。気泡がなかったら、水のみが格子の間
を通過するため、酸化チタンに接触しない部分が生じる
おそれがある。また気泡は、格子間隙を通過する推進力
にもなる。格子の径が小さくなればなるほどこの推進力
は必要となる。従って、本発明ではこの気泡の推進力を
利用できるので、格子の目開きを小さくでき、接触効率
を上昇させることができる。

【００２５】気泡と励起された酸化チタンの接触によ
り、活性酸素が発生し、酸化（たとえば有機物の分解、
BODやCODの除去等を含む）あるいは殺菌力を発揮する。
この活性化効果はすぐに水膜を通して周りの液にも及ぼ
す。従って、汚水は酸化、殺菌される。

【００２６】本発明において、格子状網体２０５の面を
基準面Xに対して傾斜させると、水平方向から見た格子
の大きさは相対的に小さくなる。従って、格子の目開き
が大きいものを用いる場合は傾斜角を大きくして接触効
果を挙げることができ、また逆に目開きが小さいものを
用いる場合は傾斜角を小さくして抵抗をなくし接触効果
を上げることができる。

【００２７】以上本発明の実施の形態を説明したが、こ
れらに限定されず、たとえばスタティックミキサー１か
らの混合液の導入口２０３を処理室２A以外にも、処理
室２B、２Cの各々に設けることもできる。

【００２８】また紫外線ランプの配置方向は、各処理室
２A、２B、２Cの流れ方向と平行にしてもよい。

【００２９】さらに格子状網体２０５の配置の方法は図
２のような傾斜設置以外に、各々の格子状網体２０５を
斜めに平行に設けることも可能である。

【００３０】さらにまたスタティックミキサー１の上流
側に餌、飼料、肥料などの自動供給装置を設けると、本
発明の活性水にこれらを含有させることが可能となる。

【００３１】さらに処理槽内には浮遊物等に沈殿防止等
のために曝気手段を備えていてもよい。

【００３２】本発明の適用範囲は、養殖池の池水に限ら
ず、植物野菜工場に供給する水、花卉類の育成水などに
も適用でき、肥料等に混入することは好ましいことであ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、微細な気泡を含む混合
水を製造でき、しかも酸素飽和状態の混合水を製造でき
るスタティックミキサーを使用し、このスタティックミ
キサーで処理された混合水を処理槽内の格子状の光酸化
触媒付着網体を通過接触せるものであるため、その網体
との接触効果は非常に良好で、殺菌効果にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一例を示す概略断面図

【図２】上記装置に用いる処理槽の概略縦断面図

【図３】本発明の作用を説明する図

【符号の説明】

１：スタティックミキサー ２：処理槽 ２A、２B、２C: 処理室 ２０１：仕切り板 ２０２：間隙 ２０３：導入口 ２０４：排出口 ２０５：格子状網体 ２０６：紫外線ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原水と空気を混合するスタティックミキサ
   ーと、該スタティックミキサーから気液混合水を導入
   し、紫外線処理を行う処理糟とを有する汚水等の浄化・
   活性化装置において、該処理槽内に、その表面に酸化チ
   タン光触媒が固着されてなる格子状網体が浸漬されてお
   り、該網体の上方であって前記酸化チタン光触媒に照射
   可能な位置に紫外線ランプを配設してなることを特徴と
   する汚水等の浄化・活性化装置。
2. 【請求項２】格子状網体の格子の大きさが０．５〜１０
   mm□の範囲であることを特徴とする請求項１記載の汚水
   等の浄化・活性化装置。
3. 【請求項３】処理槽が平行な仕切り板によって多分割さ
   れて複数の処理室が形成され、各処理室は直列的な液流
   を形成可能なように連結され、最も上流側に位置する処
   理室には気液混合水を導入する導入口が連結され、最も
   下流側に位置する処理室には処理液を排出する排出口が
   連結されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
   汚水等の浄化・活性化装置。
4. 【請求項４】格子状網体の面が処理槽内の液流に対向す
   るように配置され、かつ水平液流に対して直行する面を
   基準にして±１０〜４５度の範囲で傾斜して配置される
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の汚水等の浄
   化・活性化装置。