JP2003136078A - 汚染水の浄化方法及び汚染水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業廃棄物の焼却灰やサイクロン灰が混合し
た排水、工場排水その他種々の汚染源から排出される汚
染水に含まれているダイオキシン等の有機化合物を簡単
な構成と処理方法で安全基準値以下に分解処理し、汚染
水を浄化する。 【解決手段】 汚染水浄化装置１は、汚染水が供給され
る分解槽２と、分解槽２内にエアを放出して汚染水を流
動させる汚染水流動装置３と、分解槽２にオゾンを気泡
状に放出するオゾン放出装置９と、分解槽２内に紫外線
ランプにより紫外線を照射する紫外線照射装置１３とか
ら構成してある。分解槽２には汚染水撹拌装置により汚
染濃度を均一化した汚染水が供給される。オゾン放出装
置９には純酸素を供給する純酸素生成器が設けてあり、
紫外線照射装置１３は分解槽２に対して挿脱可能に構成
してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物等の焼
却灰や焼却時に発生するサイクロン灰、工場排水、除草
剤や殺虫剤等の農薬、クリーニング工場からの排水、産
業廃棄物の管理型汚染水その他種々の汚染源から排出さ
れる汚染水に含まれている高濃度のダイオキシン、その
他の有機化合物を簡単な構成と処理方法で安全基準値以
下に分解処理することができる汚染水の浄化法方法及び
汚染水浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物等の焼却灰、工場排
水、除草剤や殺虫剤等の農薬、クリーニング工場からの
排水等、種々の汚染源から排出される汚染水には高濃度
のダイオキシン、その他種々の有機化合物である環境有
害物質が含まれており、この環境有害物質が生物の生態
を破壊する環境ホルモンとしてその除去が緊急の課題と
なっている。そこで、例えば産業廃棄物等を焼却した場
合の焼却灰やサイクロン灰に含まれるダイオキシンを安
全基準値以下にするために焼却炉の燃焼温度を１，００
０度近くまで高めるといった手段が採られている。ま
た、オゾンで殺菌や分解する方法が行われている。ま
た、有機化合物をオゾンで分解する際に紫外線を照射し
て分解効果を高める技術も知られている。

【０００３】しかし、種々の汚染源から日々排出される
汚染水は大量であり、この大量の汚染水に含まれている
有機化合物を格別高度な技術を用いることなく、効率よ
く確実に分解できる手段は提案されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の未解決の問題点に鑑みなされたもので、有機化合
物により汚染されている汚染水を比較的簡単な技術で効
率よく、確実かつ安全に浄化することができる汚染水の
浄化方法及び汚染水浄化装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された請求項１に記載の発明を構成する手段
は、分解槽内に汚染水を供給し、該分解槽内でオゾンを
放出しながら汚染水を流動させ、紫外線を照射すること
により汚染水中の有機化合物を分解するようにしたもの
からなる。

【０００６】そして、前記分解槽に、撹拌して汚染濃度
を均一化した状態の汚染水を供給するようにするとよ
い。こうすることにより、有機化合物の分解を効率的に
行うことができる。

【０００７】また、前記オゾンは気泡状に放出するとよ
い。これにより汚染水中へのオゾンの溶解を促進するこ
とができる。

【０００８】更に、前記オゾンを発生するオゾン発生器
に、純酸素を供給するようにするとよい。これにより高
濃度のオゾンを発生することができるし、オゾン発生器
の耐久性を高めることができる。

【０００９】更にまた、前記分解槽から排出される処理
水中に残留する固形分は、脱水固化するとよい。これに
より、廃棄物の処理を効率よく行うことができる。

【００１０】次に、請求項６に記載の発明を構成する手
段は、汚染水が供給される分解槽と、該分解槽内で汚染
水を流動させる汚染水流動手段と、前記分解槽内にオゾ
ンを放出するオゾン放出手段と、前記分解槽内に紫外線
ランプにより紫外線を照射する紫外線照射手段とから構
成するとよい。

【００１１】そして、前記分解槽には、汚染水を撹拌し
て汚染濃度を均一化する汚染水撹拌装置を接続した構成
にするとよい。

【００１２】また、前記汚染水撹拌装置は、汚染水が供
給される撹拌槽と、該撹拌槽内で汚染水を撹拌する汚染
水撹拌手段と、該汚染水撹拌手段の作動を制御するタイ
マーと、汚染濃度を均一化した汚染水を該タイマーから
の信号により開弁して前記分解槽に送出する制御弁とか
ら構成するとよい。

【００１３】更に、前記オゾン放出手段はオゾン発生器
と、該オゾン発生器に接続され、オゾンを気泡と一体に
放出するための気泡発生器とから構成するとよい。

【００１４】更にまた、前記オゾン放出手段を構成する
オゾン発生器に、純酸素を供給する純酸素生成器を接続
した構成にするとよい。

【００１５】また、前記紫外線照射手段を構成する紫外
線ランプは、前記分解槽内に挿脱可能に構成するとよ
い。この構成により、紫外線ランプの洗浄を容易に、完
全に行うことができる。

【００１６】そして、前記分解槽から排出される処理水
に残留する固形分は加圧脱水装置により脱水固化するよ
うにするとよい。これにより、最終廃棄物の処理を容易
に行なうことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図において、１、１、１は汚染水浄
化装置を示す。２は該各汚染水浄化装置１を構成し、汚
染水中のダイオキシンを分解して除去するための金属製
の複数の分解槽を示し、該各分解槽２は底部２Ａと、円
筒状の胴部２Ｂとから上方が開口した縦長の容器状に構
成してあり、底部２Ａの中央には排出穴２Ｃが形成して
ある。

【００１８】３は分解槽２内で汚染水を流動させる汚染
水流動装置を示す。該汚染水流動装置３は分解槽２の内
周面に沿って立設され、高さ方向に複数のノズル孔４
Ａ、４Ａ、・・・が隔設してある縦噴射管４と、該噴射
管４の下端に連結されて分解槽２の底部２Ａ側に配設さ
れ、周方向に複数のノズル孔５Ａ（６Ａ）、５Ａ（６
Ａ）、・・・が隔設してある外側環状噴射管５及び内側
環状噴射管６と、後述する基台４５に設置され、該各噴
射管４、５、６に圧縮空気を供給するエアコンプレッサ
ー７と、該エアコンプレッサー７に純酸素を供給する純
酸素生成器８とから構成してあり、これら機器はタイマ
ーと水位センサによってその作動を制御するようにして
ある。また、純酸素生成器８は９０〜９３％の高純度の
酸素を供給するためのもので、分解槽２内の汚染水の酸
素混入量を高めることにより、有機化合物の分解を促進
することができる。

【００１９】上述した汚染水流動装置３は分解槽２内で
一定方向に酸素濃度の高いエアを噴出し、汚染水を毎分
約６５回の速度で回転させるようになっている。また、
縦噴射管４の各ノズル孔４Ａは分解槽２の略接線方向で
斜め上方に向けて形成することにより、噴出エアにより
汚染水を左右いずれか一方の斜め上方向に流動させて旋
回させ、また外側環状噴射管５及び内側環状噴射管６の
各ノズル孔５Ａ（６Ａ）から上方に向けてエアを噴出す
ることにより、分解槽２内に固形物が沈殿しないように
してある。

【００２０】９は各分解槽２内にオゾンを放出するため
のオゾン放出装置で、該オゾン放出装置９は基台４５に
設置した複数基のオゾン発生器１０、１０、・・・と、
該各オゾン発生器１０に接続され、先端側の二重の環状
管部１１Ａ、１１Ｂが分解槽２内の底部２Ａ上に配設さ
れたたオゾン供給管１１と、前記環状管部１１Ａ、１１
Ｂに周方向に離間して接続したエアストーン１２、１
２、・・・と（図５参照）から構成してある。ここで、
エアストーン１２とはセラミックスによって成型したも
ので無数の微細連通多孔体からなり、オゾンを気泡状態
で放出するためのものである。

【００２１】前記各オゾン発生器１０にも前述した純酸
素生成器８が接続してあり、該純酸素生成器８から純酸
素を供給することにより生成するオゾン濃度を高めるこ
とができるし、オゾン発生器１０の電極板の汚れを防止
することができる。上述したオゾン放出装置９によれ
ば、オゾン発生器１０からオゾンをエアストーン１２に
供給して分解槽２内に気泡状に放出することにより、オ
ゾンを汚染水に溶解し易くしてある。

【００２２】１３は分解槽２に配設した紫外線照射装置
を示す。該紫外線照射装置１３は分解槽２の胴部２Ｂ上
端に嵌合係止して着脱可能な架台１４と、該架台１４の
上面に十字方向に設けた４個の吊上げ用フック１５、１
５、・・と、架台１４に適宜の間隔で配列した複数個、
本実施の形態では１３個のソケット１６、１６、・・・
と、上端側が該各ソケット１６に取着され、分解槽２の
底部２Ａに向けて吊設した例えば４１，４ワットの長尺
の紫外線ランプ１７、１７、・・・と、流動する汚染水
の水圧により各紫外線ランプ１７が揺動するのを防止す
るための振れ止め体１８とから構成してある。ここで、
該振れ止め体１８は、例えば各紫外線ランプ１７に嵌合
したゴムリング１８Ａと、隣接するゴムリング１８Ａ間
に略網状に張設したワイヤ等の連結索１８Ｂ、１８Ｂ、
・・・とから構成してあり、複数本の紫外線ランプ１
７、１７、・・・の下端側を一体的に拘持することによ
り水圧に抗するようにしてある。

【００２３】かくして、本実施の形態では分解槽２を縦
長に構成して紫外線照射装置１３の紫外線ランプ１７に
は長尺のものを用いる構成したから、ダイオキシンの分
解効率を高めることができる。また、紫外線照射装置１
３自体を分解槽２に対して吊り上げ可能に構成し、分解
槽２内から紫外線ランプ１７を挿脱可能に構成してある
から、汚染水によって汚れ易い各紫外線ランプ１７の表
面の汚れを容易に清掃することができる。

【００２４】上述の構成からなる汚染水浄化装置１、
１、・・・は、大気汚染を防止する目的から気密性を備
えた後述する処理棟３１内に設置してあり、各汚染水浄
化装置１には後述する汚染水撹拌装置４１によって汚染
濃度が均一に撹拌された汚染水が汚染水供給管２０を介
して供給されるようになっている。汚染水供給管２０に
は分解槽２の位置に対応して枝管２０Ａ、２０Ａ、・・
・が可撓継手を介して上方に屈曲可能に接続してある。
各枝管２０Ａには給水弁２１が設けてあり、該給水弁２
１は分解槽２内の汚染水の水位を検知する水位センサ２
２からの信号により開閉弁することにより、分解槽２か
ら汚染水がオーバーフローするのを防止している。

【００２５】他方、２３は３基の汚染水浄化装置１、
１、１を１組として各分解槽２の下部に分岐管２３Ａ、
２３Ａを直列接続した排水管で、該各分岐管２３Ａには
各分解槽２に対応して排水弁２４が設けてあり、該排水
弁２４はタイマー或は手動操作により開閉弁動作するよ
うに設置し、処理水を貯水槽２５に排出するようになっ
ている。

【００２６】３１は複数の汚染水浄化装置１、１、・・
・を格納するための処理棟を示し、該処理棟３１はスラ
ブ３１Ａと、該スラブ３１Ａ上に立設した４面の壁部３
１Ｂ、３１Ｂ、・・と、天井部３１Ｃとから構成してあ
り、高さ方向略中間には図示しないが作業用の足場が設
置してある。３２、３２、３２は前記処理棟３１内のオ
ゾンが高濃度になるのを防止するために天井部３１Ｃに
設けた排気装置を示し、該各排気装置３２はオゾンを吸
着除去する活性炭フィルタ３２Ａと排気ファン３２Ｂと
から構成してあり、オゾン濃度を０，１ＰＰＭ以下に除
去して大気中に放出する。また、処理棟３１内上部には
手元スイッチ３３Ａで操作できる移動式クレーン３３が
縦横に走行可能に設けてあり、紫外線照射装置１３の紫
外線ランプ１７、１７、・・・を架台１４ごと吊上げて
清掃、交換を効率的にできるようにしてある。

【００２７】次に、４１は汚染水浄化装置１に供給する
汚染水の汚染濃度を均一化するための汚染水撹拌装置を
示す。４２は該汚染水撹拌装置４１を構成する撹拌槽
で、該撹拌槽４２は円板状の底部４２Ａと、円筒状の胴
部４２Ｂとによって上方が開放した構成になっており、
底部４２Ａに形成した流出穴４２Ｃには異物を除去する
ためのフィルタ４３が設けてある。４４は前記撹拌槽４
２内の汚染水を撹拌するための撹拌手段で、該撹拌手段
４４は撹拌翼４４Ａと、該撹拌翼４４Ａを回転駆動する
電動モータ４４Ｂとから構成してある。そして、上述の
構成からなる汚染水撹拌装置４１は基台４５上に設置し
てあり、流出穴４２Ｃにはフィルタ４３を介して汚染水
供給管２０が接続してある。

【００２８】他方上述の汚染水撹拌装置４１には、汚染
水供給装置５１から排水槽、貯水槽等Ａの汚染水が供給
される。該汚染水供給装置５１はフィルタ５２Ａを備え
た水中ポンプ５２と、撹拌槽４２内に吸い上げた汚染水
を供給する供給管５３と、撹拌槽４２内に設けられ、撹
拌槽４２の水位に応じて水中ポンプ５２の作動を制御す
る水位センサ５４とから構成してある。

【００２９】更に、６１は汚染水浄化装置１、１、・・
・から貯水槽２５に排出された処理水中に混入している
固形分、例えば汚泥、微細粒子等を固化して回収するた
めの固形分固化装置を示し、該固形分固化装置６１は固
形分をケーキ状に固化する加圧脱水機６２と、該加圧脱
水機６２に接続され、圧搾水を河川等に放出する放出管
６３と、貯水槽２５内に設置され、配管６４を介して加
圧脱水機６２に処理水を圧送するサンドポンプ６５と、
貯水槽２５内に設置され、処理水の貯水量に応じてサン
ドポンプ６５を始動する水位センサ６６とから構成して
ある。なお、加圧脱水機６２には汚泥水を脱水処理する
公知のものを用いることができるのでその詳細は省略す
る。

【００３０】上述した固形分固化装置６１において、分
解槽２で有機化合物を分解した後の処理水は加圧脱水機
６２から圧搾水として放出管６３を介して排出される
が、この加圧脱水処理の段階で排出される圧搾水は河川
に放水可能な基準値以下に浄化されている。また、最終
廃棄物は加圧脱水機６２によりケーキ状に固化してある
から、その後の廃棄処理を容易に行うことができる。

【００３１】本実施の形態は上述の構成からなるが、次
にその作動について説明する。汚染水供給装置５１から
浄化すべき汚染水が撹拌槽４２に所定量供給されると、
撹拌手段４４が始動して例えば約５分間汚染水を撹拌し
て汚染濃度を均一にする。撹拌手段４４の作動が停止す
ると給水弁２１が開弁して撹拌された汚染水はフルタ４
３で濾過された後、汚染水浄化装置１の各分解槽２に供
給される。

【００３２】分解槽２内に所定量の汚染水が供給される
と、汚染水流動装置３が始動して汚染水を流動させ、こ
の際に純酸素が供給される。またオゾン放出装置９から
分解槽２内に高濃度のオゾンが気泡状に放出されて汚染
水にオゾンが溶解される。更に、紫外線照射装置１３の
紫外線ランプ１７、１７、・・・が点灯して汚染水に紫
外線光を照射する。この処理に要する時間は浄化する汚
染水量によって区々であるが、例えば約４０時間行なう
ことにより汚染水中のダイオキシンは安全基準値以下に
まで分解することができる。

【００３３】タイマーにより浄化処理が終了すると、排
水弁２４が開弁して処理水は貯水槽２５に排出されて貯
留される。貯水槽２５の水位が所定量に達すると、水位
センサ６６からの信号によりサンドポンプ６５が始動し
て処理水を加圧脱水機６２に送り、脱水処理される。

【００３４】なお、本実施の形態では処理棟３１内に６
組の汚染水浄化装置１、１、・・・を設置したが、設置
する汚染水浄化装置１の数は本実施の形態に限定される
ものではない。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。 （１）分解槽内で汚染水を流動させながらオゾンを放出
することによりオゾンを略均一に溶解し、更に紫外線を
照射することにより、汚染水中の有機化合物を効率的に
分解することができる。 （２）分解槽内では有機化合物の分解時に汚染水を流動
させることにより、汚染水中に混入している固定物の沈
降による分解作用の低下を防止することができるから、
効率よく分解することができる。 （３）分解槽には、撹拌して汚染濃度を均一化した状態
の汚染水を供給するようにしたから、有機化合物の分解
を効率的に行うことができる。 （４）オゾンは汚染水中に気泡状に放出するようにした
から、汚染水へのオゾンの溶解を促進することができ
る。 （５）オゾンを発生するオゾン発生器には純酸素を供給
して高濃度のオゾンを分解槽に放出するようにしたか
ら、有機化合物の分解をより確実に行うことができる。 （６）オゾン発生器には純酸素を供給することにより電
極板の汚れを防止できるから、オゾン発生器の耐久性を
向上できる。また、純酸素は水分が除去されているか
ら、オゾン発生器は安定した濃度のオゾンを発生するこ
とができる。 （７）紫外線照射手段の紫外線ランプは分解槽に挿脱可
能に構成したから、紫外線ランプの清掃を容易に、また
完全に行うことができる。 （８）分解槽から排出される処理水に残留する固形分は
脱水固化するようにしたから、最終廃棄物の処理を効率
よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る汚染水浄化装置の全
体構成を示す断面図である。

【図２】分解槽の拡大断面図である。

【図３】基台と撹拌装置の説明図である。

【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ矢示方向断面図である。

【図５】図２中のＶ−Ｖ矢示方向断面図である。

【図６】図２中のＶＩ−ＶＩ矢示方向断面図である。

【図７】図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ矢示方向断面図であ
る。

【図８】図１中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢示方向断面図で
ある。

【図９】固形分固化装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 汚染水浄化装置 ２ 分解槽 ３ 汚染水流動装置 ８ 純酸素生成器 ９ オゾン放出装置 １０ オゾン発生器 １３ 紫外線照射装置 １７ 紫外線ランプ ２１ 給水弁 ４１ 汚染水撹拌装置 ４２ 撹拌槽 ４４ 汚染水撹拌手段 ４６ 給水弁 ６１ 固形分固化装置 ６２ 加圧脱水機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AB14 BA18 BB01 BB02 CA02 CA12 4D050 AA12 AA13 AB11 AB19 BB01 BB02 BC09 BD03 BD04 BD06 BD08 CA15 4G078 AA02 AB20 BA05 CA01 CA05 CA13 CA17 DA19 EA10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分解槽内に汚染水を供給し、該分解槽内
   でオゾンを放出しながら汚染水を流動させ、紫外線を照
   射することにより汚染水中の有機化合物を分解するよう
   にしてなる汚染水の浄化方法。
2. 【請求項２】 前記分解槽に、撹拌して汚染濃度を均一
   化した状態の汚染水を供給するようにしたことを特徴と
   する請求項１記載の汚染水の浄化方法。
3. 【請求項３】 前記オゾンは気泡状に放出するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載の汚染水の浄化方法。
4. 【請求項４】 前記オゾンを発生するオゾン発生器に、
   純酸素を供給するようにしたことを特徴とする請求項１
   又は３記載の汚染水の浄化方法。
5. 【請求項５】 前記分解槽から排出される処理水に残留
   する固形分は脱水固化するようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の汚染水の浄化方法。
6. 【請求項６】 汚染水が供給される分解槽と、該分解槽
   内で汚染水を流動っせる汚染水流動手段と、前記分解槽
   内にオゾンを放出するオゾン放出手段と、前記分解槽内
   に紫外線ランプにより紫外線を照射する紫外線照射手段
   とから構成してなる汚染水浄化装置。
7. 【請求項７】 前記分解槽に、汚染水を撹拌して汚染濃
   度を均一化する汚染水撹拌装置を接続してあることを特
   徴とする請求項６記載の汚染水浄化装置。
8. 【請求項８】 前記汚染水撹拌装置は、汚染水が供給さ
   れる撹拌槽と、該撹拌槽内で汚染水を撹拌する汚染水撹
   拌手段と、該汚染水撹拌手段の作動を制御するタイマー
   と、汚染濃度を均一化した汚染水を該タイマーからの信
   号により開閉弁して前記分解槽に送出する制御弁とから
   構成してあることを特徴とする請求項７記載の汚染水浄
   化装置。
9. 【請求項９】 前記オゾン放出手段はオゾン発生器と、
   該オゾン発生器に接続され、オゾンを気泡と一体に放出
   するための気泡発生器とから構成してあることを特徴と
   する請求項６記載の汚染水浄化装置。
10. 【請求項１０】 前記オゾン放出手段を構成するオゾン
    発生器に、純酸素を供給する純酸素生成器を接続してあ
    ることを特徴とする請求項６又は９記載の汚染水浄化装
    置。
11. 【請求項１１】 前記紫外線照射手段を構成する紫外線
    ランプは、前記分解槽内に挿脱可能に構成してあること
    を特徴とする請求項６記載の汚染水浄化装置。
12. 【請求項１２】 前記分解槽から排出される処理水に残
    留する固形分は加圧脱水装置により脱水固化するように
    したことを特徴とする請求項６記載の汚染水浄化装置。