JP2003320373A - ラジカル処理装置 - Google Patents
ラジカル処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラジカルを有効活用し、排水中に含まれる難
分解性有機物の分解効率の向上を図る。 【解決手段】 本発明のラジカル処理装置は、難分解性
有機物を含有し得る排水を噴出する噴出ノズル（３）
と、この噴出ノズルから噴出された霧状の排水を高電界
にさらすための少なくとも一対の放電電極（４，６）
と、この放電電極に放電のための高電圧を印加する高圧
電源（８）とを備える。
分解性有機物の分解効率の向上を図る。 【解決手段】 本発明のラジカル処理装置は、難分解性
有機物を含有し得る排水を噴出する噴出ノズル（３）
と、この噴出ノズルから噴出された霧状の排水を高電界
にさらすための少なくとも一対の放電電極（４，６）
と、この放電電極に放電のための高電圧を印加する高圧
電源（８）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、難分解性有機物を
含有した排水を、放電により発生するラジカルによって
分解処理するラジカル処理装置に関するものである。
含有した排水を、放電により発生するラジカルによって
分解処理するラジカル処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から上下水道の殺菌や脱臭、脱色、
さらには工業排水の処理過程での脱臭や脱色、パルプ漂
白、医療機器の殺菌等を行うために、オゾンが広く用い
られている。発生されたオゾンガスは散気管を通してバ
ブリングされ、排水に溶存させることにより所期の処理
に用いられていた。
さらには工業排水の処理過程での脱臭や脱色、パルプ漂
白、医療機器の殺菌等を行うために、オゾンが広く用い
られている。発生されたオゾンガスは散気管を通してバ
ブリングされ、排水に溶存させることにより所期の処理
に用いられていた。
【０００３】このような排水処理現場において、近年、
水源の汚濁に伴う富栄養化の問題、および排水への難分
解性物質の混入の問題が懸念される状況になってきてい
る。さらには、２−メチルイソボルネオール、ジオスミ
ン等に関わる臭気成分、トリハロメタンやトリクロロエ
チレン等の揮発性有機塩素化合物、抱水クロラール等の
非揮発性物質による水道水汚染に象徴される微量レベル
の有機物に対処しなければならないケースが増えてお
り、オゾンを用いた高度な処理が求められるようになっ
ている。
水源の汚濁に伴う富栄養化の問題、および排水への難分
解性物質の混入の問題が懸念される状況になってきてい
る。さらには、２−メチルイソボルネオール、ジオスミ
ン等に関わる臭気成分、トリハロメタンやトリクロロエ
チレン等の揮発性有機塩素化合物、抱水クロラール等の
非揮発性物質による水道水汚染に象徴される微量レベル
の有機物に対処しなければならないケースが増えてお
り、オゾンを用いた高度な処理が求められるようになっ
ている。
【０００４】しかしながら、オゾンの酸化力は２．０７
電子ボルト（ｅＶ）であり、ごく一部の難分解性物質、
例えばダイオキシンや農薬などを分解することはできな
かった。
電子ボルト（ｅＶ）であり、ごく一部の難分解性物質、
例えばダイオキシンや農薬などを分解することはできな
かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これに比べ、ＯＨラジ
カルやＯ原子ラジカルはそれぞれ２．８０電子ボルト、
２．４２電子ボルトの酸化力を有するため、これらの難
分解性物質を炭酸ガス（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）にまで
分解することが可能になる。ＯＨラジカルや原子ラジカ
ルは放電により気中で発生させることができるが、反応
速度が速く、処理対象である難分解性物質と反応する前
に消滅しやすい。さらに、排水処理を行うには、気中の
ラジカルが排水という液相に溶存する必要があり、さら
に消滅する確率が増えてしまう。
カルやＯ原子ラジカルはそれぞれ２．８０電子ボルト、
２．４２電子ボルトの酸化力を有するため、これらの難
分解性物質を炭酸ガス（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）にまで
分解することが可能になる。ＯＨラジカルや原子ラジカ
ルは放電により気中で発生させることができるが、反応
速度が速く、処理対象である難分解性物質と反応する前
に消滅しやすい。さらに、排水処理を行うには、気中の
ラジカルが排水という液相に溶存する必要があり、さら
に消滅する確率が増えてしまう。
【０００６】そのため、排水の放電処理は非常に難し
く、分解処理するには効率が低いという問題点があっ
た。
く、分解処理するには効率が低いという問題点があっ
た。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、ＯＨラジカルやＯラジカルを有効
活用し、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率の
向上を図ることが可能なラジカル処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
めになされたもので、ＯＨラジカルやＯラジカルを有効
活用し、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率の
向上を図ることが可能なラジカル処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係るラジカル処理装置は、難分解性有機物
を含有し得る排水を噴出する噴出ノズルと、この噴出ノ
ズルから噴出された霧状の排水を高電界にさらすための
少なくとも一対の放電電極と、この放電電極に放電のた
めの高電圧を印加する高圧電源とを備える。
に請求項１に係るラジカル処理装置は、難分解性有機物
を含有し得る排水を噴出する噴出ノズルと、この噴出ノ
ズルから噴出された霧状の排水を高電界にさらすための
少なくとも一対の放電電極と、この放電電極に放電のた
めの高電圧を印加する高圧電源とを備える。
【０００９】請求項１に係る発明によれば、放電電極間
の高電界によって、噴出された霧状の排水中に含まれる
気体に放電を発生し、その放電によってラジカルを発生
するので、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率
の向上を図ることができる。
の高電界によって、噴出された霧状の排水中に含まれる
気体に放電を発生し、その放電によってラジカルを発生
するので、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率
の向上を図ることができる。
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極間に酸素
を含有する気体が満たされることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極間に酸素
を含有する気体が満たされることを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明によれば、電極間に満
たされた気体に酸素を含有することにより、効率的にＯ
ＨラジカルやＯラジカルを発生し、排水中に含まれる難
分解性有機物の分解効率の向上を図ることができる。
たされた気体に酸素を含有することにより、効率的にＯ
ＨラジカルやＯラジカルを発生し、排水中に含まれる難
分解性有機物の分解効率の向上を図ることができる。
【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の少なく
とも一方の放電面が誘電体で覆われ、高圧電源の出力が
交流であることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の少なく
とも一方の放電面が誘電体で覆われ、高圧電源の出力が
交流であることを特徴とする。
【００１３】請求項３に係る発明によれば、電極の少な
くとも一方が誘電体で覆われ、高圧電源の出力を交流と
することにより、安定で均一な放電が得られ、高いラジ
カル発生効率、すなわち排水中に含まれる難分解性有機
物の高い分解効率を達成することができる。
くとも一方が誘電体で覆われ、高圧電源の出力を交流と
することにより、安定で均一な放電が得られ、高いラジ
カル発生効率、すなわち排水中に含まれる難分解性有機
物の高い分解効率を達成することができる。
【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の一方は
網目状の開口部を持ち、他方の放電電極は平板状に構成
され、噴出ノズルから噴出された排水が網目状の開口部
を通って平板状の放電電極に突き当たることにより水滴
となって復水されることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の一方は
網目状の開口部を持ち、他方の放電電極は平板状に構成
され、噴出ノズルから噴出された排水が網目状の開口部
を通って平板状の放電電極に突き当たることにより水滴
となって復水されることを特徴とする。
【００１５】請求項４に係る発明によれば、放電により
効率的にＯＨラジカルやＯラジカルを発生し、排水中に
含まれる難分解性有機物の分解効率の向上を図ることが
できる。
効率的にＯＨラジカルやＯラジカルを発生し、排水中に
含まれる難分解性有機物の分解効率の向上を図ることが
できる。
【００１６】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の一方が
ピン放電電極であることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の一方が
ピン放電電極であることを特徴とする。
【００１７】請求項５に係る発明によれば、ピン放電電
極からコロナ放電を発生させ、それにより排水中に含ま
れる難分解性有機物の分解効率の向上を図ることができ
る。
極からコロナ放電を発生させ、それにより排水中に含ま
れる難分解性有機物の分解効率の向上を図ることができ
る。
【００１８】請求項６に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極が共に平
板電極であって垂直に配置され、噴出ノズルから噴出さ
れた排水は対をなす放電電極間に上方から垂下するよう
に供給されることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極が共に平
板電極であって垂直に配置され、噴出ノズルから噴出さ
れた排水は対をなす放電電極間に上方から垂下するよう
に供給されることを特徴とする。
【００１９】請求項６に係る発明によれば、噴出ノズル
から噴出した排水が電極間を通過する際、放電により効
率的にＯＨラジカルやＯラジカルを発生する。それによ
り、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率の向上
を図ることができる。
から噴出した排水が電極間を通過する際、放電により効
率的にＯＨラジカルやＯラジカルを発生する。それによ
り、排水中に含まれる難分解性有機物の分解効率の向上
を図ることができる。
【００２０】請求項７に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極が共に丸
棒状に構成され所定の間隔をおいて互いに平行に配置さ
れ、対をなす放電電極の一方は誘電体で覆われ、噴出ノ
ズルから噴出された排水は対をなす両放電電極の間にほ
ぼ直交する方向から供給されることを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極が共に丸
棒状に構成され所定の間隔をおいて互いに平行に配置さ
れ、対をなす放電電極の一方は誘電体で覆われ、噴出ノ
ズルから噴出された排水は対をなす両放電電極の間にほ
ぼ直交する方向から供給されることを特徴とする。
【００２１】請求項７に係る発明によれば、両電極の互
いに最も近接する部位で放電を発生することにより、排
水中に含まれる難分解性有機物の分解を効率よく行うこ
とができる。
いに最も近接する部位で放電を発生することにより、排
水中に含まれる難分解性有機物の分解を効率よく行うこ
とができる。
【００２２】請求項８に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の間に強
誘電体からなるペレットを満たしたことを特徴とする。
ラジカル処理装置において、対をなす放電電極の間に強
誘電体からなるペレットを満たしたことを特徴とする。
【００２３】請求項８に係る発明によれば、対をなす放
電電極の間に強誘電体からなるペレットを満たし、ペレ
ット間の空間に高い電界を発生することにより、排水中
に含まれる難分解性有機物の分解効率の向上を図ること
ができる。
電電極の間に強誘電体からなるペレットを満たし、ペレ
ット間の空間に高い電界を発生することにより、排水中
に含まれる難分解性有機物の分解効率の向上を図ること
ができる。
【００２４】請求項９に係る発明は、請求項１に記載の
ラジカル処理装置において、噴出ノズルから噴出され復
水された排水を溜める貯水タンクと、この貯水タンクに
溜められた排水を噴出ノズルに再び供給するポンプとを
含む循環配管系を備えたことを特徴とする。
ラジカル処理装置において、噴出ノズルから噴出され復
水された排水を溜める貯水タンクと、この貯水タンクに
溜められた排水を噴出ノズルに再び供給するポンプとを
含む循環配管系を備えたことを特徴とする。
【００２５】請求項９に係る発明によれば、難分解性有
機物を含む排水を循環させることにより、１００％に限
りなく近い分解能を達成することができる。
機物を含む排水を循環させることにより、１００％に限
りなく近い分解能を達成することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明によるラジカル処理
装置の第１の実施の形態を示すものである。図におい
て、難分解性有機物や、廃棄物、最終処分場の浸出水、
ダイオキシン類、工場の排水等を含有した排水としての
原水を貯水タンク１からポンプ２によって汲み上げ、噴
出ノズル３から気中に霧状にして噴出する。気中には高
圧電極として金網放電電極４が配置され、それに対向し
て、誘電体としてのガラス板５を前面に貼着した平板放
電電極６がアース電極として配置されている。金網放電
電極４および平板放電電極６はそれぞれ垂直に、互いに
平行に配置されている。両放電電極４，６は設備の規模
や仕様に従って１対に限らずに２対以上設ける構造にし
てもよい。噴出ノズル３から噴射された排水は金網放電
電極４を通してガラス板５に衝突して水滴７となり、貯
水タンク１に戻る。金網放電電極４と平板放電電極６と
の間には高圧電源８から交流高電圧が印加される。金網
放電電極４と平板放電電極６との間に交流高電圧が印加
されると、金網放電電極４と平板放電電極６との間の空
間に放電９が発生する。ここで平板放電電極６の前面に
は誘電体としてガラス板５を貼着しているため、放電９
は誘電体バリア放電となり、両放電電極４，６間に形成
される放電部には高電界が発生する。
装置の第１の実施の形態を示すものである。図におい
て、難分解性有機物や、廃棄物、最終処分場の浸出水、
ダイオキシン類、工場の排水等を含有した排水としての
原水を貯水タンク１からポンプ２によって汲み上げ、噴
出ノズル３から気中に霧状にして噴出する。気中には高
圧電極として金網放電電極４が配置され、それに対向し
て、誘電体としてのガラス板５を前面に貼着した平板放
電電極６がアース電極として配置されている。金網放電
電極４および平板放電電極６はそれぞれ垂直に、互いに
平行に配置されている。両放電電極４，６は設備の規模
や仕様に従って１対に限らずに２対以上設ける構造にし
てもよい。噴出ノズル３から噴射された排水は金網放電
電極４を通してガラス板５に衝突して水滴７となり、貯
水タンク１に戻る。金網放電電極４と平板放電電極６と
の間には高圧電源８から交流高電圧が印加される。金網
放電電極４と平板放電電極６との間に交流高電圧が印加
されると、金網放電電極４と平板放電電極６との間の空
間に放電９が発生する。ここで平板放電電極６の前面に
は誘電体としてガラス板５を貼着しているため、放電９
は誘電体バリア放電となり、両放電電極４，６間に形成
される放電部には高電界が発生する。
【００２７】より微視的に見ると、図２に示すように、
金網放電電極４とガラス板５との間に形成される放電部
には噴出ノズル３からの排水の噴出によって生じた微小
水滴１０が存在する。この微小水滴１０の近傍の高電界
によって放電９が発生している。放電９中では電子ｅと
酸素を含有する気体分子との衝突によって基底状態のＯ
原子Ｏ（３Ｐ）および励起状態のＯ原子Ｏ（１Ｄ）が発
生する。すなわち、 ｅ＋Ｏ２→ｅ＋Ｏ（１Ｄ）＋Ｏ（３Ｐ） （１） Ｏ（１Ｄ）からはヒドロキシルラジカル（以下、「ＯＨ
ラジカル」という）が発生する。すなわち、 Ｏ（１Ｄ）＋Ｈ２Ｏ→ＯＨ＋ＯＨ （２） また水分子に直接電子衝突することによってもＨ原子お
よびＯＨラジカルが発生する。すなわち、 ｅ＋Ｈ２Ｏ→ｅ＋Ｈ＋ＯＨ （３） Ｏ（３Ｐ）原子からはＯ２分子と中性分子Ｍとの３体衝
突によってオゾンＯ３が発生する。すなわち、 Ｏ（３Ｐ）＋Ｏ２＋Ｍ→Ｏ３＋Ｍ （４） またＯＨラジカルからは過酸化水素Ｈ２０２も発生す
る。すなわち、 ＯＨ＋ＯＨ＋Ｍ→Ｈ２０２＋Ｍ （５） このようにして生成されたＯ原子、ＯＨラジカル、オゾ
ン（Ｏ３）、および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）が噴霧によ
って霧状になった排水と接触することによって処理され
る。水中での反応過程はラジカル直接処理と間接処理と
に分けられる。ラジカル直接処理は気中のＯＨラジカル
が熱運動することによって噴霧された微小水滴１０に衝
突し、水中に溶存して難分解性物質ＲからＣＯ２および
Ｈ２Ｏへの分解が進行する。
金網放電電極４とガラス板５との間に形成される放電部
には噴出ノズル３からの排水の噴出によって生じた微小
水滴１０が存在する。この微小水滴１０の近傍の高電界
によって放電９が発生している。放電９中では電子ｅと
酸素を含有する気体分子との衝突によって基底状態のＯ
原子Ｏ（３Ｐ）および励起状態のＯ原子Ｏ（１Ｄ）が発
生する。すなわち、 ｅ＋Ｏ２→ｅ＋Ｏ（１Ｄ）＋Ｏ（３Ｐ） （１） Ｏ（１Ｄ）からはヒドロキシルラジカル（以下、「ＯＨ
ラジカル」という）が発生する。すなわち、 Ｏ（１Ｄ）＋Ｈ２Ｏ→ＯＨ＋ＯＨ （２） また水分子に直接電子衝突することによってもＨ原子お
よびＯＨラジカルが発生する。すなわち、 ｅ＋Ｈ２Ｏ→ｅ＋Ｈ＋ＯＨ （３） Ｏ（３Ｐ）原子からはＯ２分子と中性分子Ｍとの３体衝
突によってオゾンＯ３が発生する。すなわち、 Ｏ（３Ｐ）＋Ｏ２＋Ｍ→Ｏ３＋Ｍ （４） またＯＨラジカルからは過酸化水素Ｈ２０２も発生す
る。すなわち、 ＯＨ＋ＯＨ＋Ｍ→Ｈ２０２＋Ｍ （５） このようにして生成されたＯ原子、ＯＨラジカル、オゾ
ン（Ｏ３）、および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）が噴霧によ
って霧状になった排水と接触することによって処理され
る。水中での反応過程はラジカル直接処理と間接処理と
に分けられる。ラジカル直接処理は気中のＯＨラジカル
が熱運動することによって噴霧された微小水滴１０に衝
突し、水中に溶存して難分解性物質ＲからＣＯ２および
Ｈ２Ｏへの分解が進行する。
【００２８】
Ｒ＋〇Ｈ→ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ （６）
排水が微小水滴１０となって散布されているため、気中
のＯＨラジカルは容易に排水である微小水滴１０に接触
し、反応することができる。
のＯＨラジカルは容易に排水である微小水滴１０に接触
し、反応することができる。
【００２９】また、間接処理として気中の最終生成物で
あるＨ２Ｏ２とＯ３が水中に溶存することにより下記の
反応が生じ、ＯＨラジカルが発生する。すなわち、 Ｈ２Ｏ２ ⇔ ＨＯ２ −＋Ｈ＋ （７） ＨＯ２ −＋Ｏ３→Ｏ３ −＋ＨＯ２ （８） ＨＯ２ ⇔ Ｈ＋＋Ｏ２ − （９） Ｏ２ −＋Ｏ３→Ｏ３ −＋Ｏ２ （１０） Ｏ３ −＋Ｈ＋→ＨＯ３ （１１） ＨＯ３→ＯＨ＋Ｏ２ （１２） 水中でＨ２Ｏ２からＨＯ２ −が発生し（７式）、このＨ
Ｏ２ −とＯ３からＨＯ ２が発生する（８式）。ＨＯ２か
らＯ２ −が発生し（９式）、Ｏ２ −とＯ３からＯ３ −が
発生する（１０式））。Ｏ３ −とＨ＋からＨＯ３が発生
し（１１式）、これからＯＨが発生する（１２式）。こ
のようにしてＨ２Ｏ２とＯ３から水中でＯＨラジカルが
発生し、（６）式により、難分解性物質の処理が可能に
なる。
あるＨ２Ｏ２とＯ３が水中に溶存することにより下記の
反応が生じ、ＯＨラジカルが発生する。すなわち、 Ｈ２Ｏ２ ⇔ ＨＯ２ −＋Ｈ＋ （７） ＨＯ２ −＋Ｏ３→Ｏ３ −＋ＨＯ２ （８） ＨＯ２ ⇔ Ｈ＋＋Ｏ２ − （９） Ｏ２ −＋Ｏ３→Ｏ３ −＋Ｏ２ （１０） Ｏ３ −＋Ｈ＋→ＨＯ３ （１１） ＨＯ３→ＯＨ＋Ｏ２ （１２） 水中でＨ２Ｏ２からＨＯ２ −が発生し（７式）、このＨ
Ｏ２ −とＯ３からＨＯ ２が発生する（８式）。ＨＯ２か
らＯ２ −が発生し（９式）、Ｏ２ −とＯ３からＯ３ −が
発生する（１０式））。Ｏ３ −とＨ＋からＨＯ３が発生
し（１１式）、これからＯＨが発生する（１２式）。こ
のようにしてＨ２Ｏ２とＯ３から水中でＯＨラジカルが
発生し、（６）式により、難分解性物質の処理が可能に
なる。
【００３０】かくして直接処理および間接処理の２段階
処理によって難分解性物質はＣＯ２とＨ２Ｏに処理され
る。
処理によって難分解性物質はＣＯ２とＨ２Ｏに処理され
る。
【００３１】なお、両電極４，６間には、（１）式から
分かるように初めの反応に酸素Ｏ２が関与するので、酸
素Ｏ２を単独に、またはそれを含有する気体を満たすよ
うに対処するのがよい。
分かるように初めの反応に酸素Ｏ２が関与するので、酸
素Ｏ２を単独に、またはそれを含有する気体を満たすよ
うに対処するのがよい。
【００３２】図３は本発明によるラジカル処理装置の第
２の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、高圧電極として、第１の実施の形態における金
網放電電極４の代わりに、ピン放電電極１１が配置され
ている。噴出ノズル３から噴出された排水はピン放電電
極１１の近傍を通ってガラス板５に衝突し、水滴７とな
って貯水タンク１に戻る。ピン放電電極１１と平板放電
電極６との間に高圧電源８から交流高電圧を印加する
と、ピン放電電極１１近傍の局所高電界によって空間に
放電９が発生する。この放電９は局所高電界によって発
生するコロナ放電である。
２の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、高圧電極として、第１の実施の形態における金
網放電電極４の代わりに、ピン放電電極１１が配置され
ている。噴出ノズル３から噴出された排水はピン放電電
極１１の近傍を通ってガラス板５に衝突し、水滴７とな
って貯水タンク１に戻る。ピン放電電極１１と平板放電
電極６との間に高圧電源８から交流高電圧を印加する
と、ピン放電電極１１近傍の局所高電界によって空間に
放電９が発生する。この放電９は局所高電界によって発
生するコロナ放電である。
【００３３】この実施の形態においても、放電９中での
電子ｅと気体分子との衝突によって前述の反応が生じて
ＯＨラジカルが発生し、難分解性物質の処理が可能とな
る。
電子ｅと気体分子との衝突によって前述の反応が生じて
ＯＨラジカルが発生し、難分解性物質の処理が可能とな
る。
【００３４】図４は本発明によるラジカル処理装置の第
３の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、高圧電極として、ガラス板５に対向する平板放
電電極１２が配置されている。ガラス板５およびこれに
対向する平板放電電極１２は互いに平行に、かつ垂直に
配置されており、両者の中間上方に噴出ノズル３が下向
きに配置され、そこからガラス板５および平板放電電極
１２の間に排水が噴出される。平板放電電極１２と平板
放電電極６との間に高圧電源８から交流高電圧を印加す
ると、平板放電電極１２とガラス板５との間に高電界が
生じ、それによりバリア放電９が発生する。
３の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、高圧電極として、ガラス板５に対向する平板放
電電極１２が配置されている。ガラス板５およびこれに
対向する平板放電電極１２は互いに平行に、かつ垂直に
配置されており、両者の中間上方に噴出ノズル３が下向
きに配置され、そこからガラス板５および平板放電電極
１２の間に排水が噴出される。平板放電電極１２と平板
放電電極６との間に高圧電源８から交流高電圧を印加す
ると、平板放電電極１２とガラス板５との間に高電界が
生じ、それによりバリア放電９が発生する。
【００３５】この実施の形態においても、放電９中での
電子ｅと気体分子との衝突により前述の反応を通してＯ
Ｈラジカルが発生し、難分解性物質の処理が可能とな
る。
電子ｅと気体分子との衝突により前述の反応を通してＯ
Ｈラジカルが発生し、難分解性物質の処理が可能とな
る。
【００３６】図５は本発明によるラジカル処理装置の第
４の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、アース電極として、中実または中空の金属丸棒
からなる棒状放電電極１３が配置され、高圧電極とし
て、表面上に誘電体１４を被覆した丸棒状の棒状放電電
極１５が配置されている。両放電電極１３，１５は両軸
心を互いに平行に、かつほぼ水平に、若干の隙間を隔て
て上下に配置され、横向きの噴出ノズル３からほぼ水平
に排水が噴出され、噴出された排水は両電極間の隙間を
通る。
４の実施の形態を示すものである。この実施の形態にお
いては、アース電極として、中実または中空の金属丸棒
からなる棒状放電電極１３が配置され、高圧電極とし
て、表面上に誘電体１４を被覆した丸棒状の棒状放電電
極１５が配置されている。両放電電極１３，１５は両軸
心を互いに平行に、かつほぼ水平に、若干の隙間を隔て
て上下に配置され、横向きの噴出ノズル３からほぼ水平
に排水が噴出され、噴出された排水は両電極間の隙間を
通る。
【００３７】高圧電源８から両電極１３，１５間に交流
高電圧を印加すると、高電界によってその空間にバリア
放電９が発生する。噴出ノズル３から噴霧された排水は
両電極１３，１５間に形成されるバリア放電９中を通る
過程で電子ｅと気体分子との衝突によって前述の反応が
生じ、それによりＯＨラジカルが発生して難分解性物質
の処理が可能となる。
高電圧を印加すると、高電界によってその空間にバリア
放電９が発生する。噴出ノズル３から噴霧された排水は
両電極１３，１５間に形成されるバリア放電９中を通る
過程で電子ｅと気体分子との衝突によって前述の反応が
生じ、それによりＯＨラジカルが発生して難分解性物質
の処理が可能となる。
【００３８】なお、図５においては両棒状放電電極１
３，１５を上下に配置し、排水を噴出ノズル３から両放
電電極に対し直交方向から水平に噴出させているが、場
合によっては、両棒状放電電極１３，１５を横並びに配
置し、排水を上方から下向きに噴出させる方式とするこ
ともできる。
３，１５を上下に配置し、排水を噴出ノズル３から両放
電電極に対し直交方向から水平に噴出させているが、場
合によっては、両棒状放電電極１３，１５を横並びに配
置し、排水を上方から下向きに噴出させる方式とするこ
ともできる。
【００３９】図６は本発明によるラジカル発生装置の第
５の実施の形態を示すものである。この実施の形態は第
１の実施の形態の変形例を示すもので、水平に配置され
た低圧用の金網電極４と、それに対向し間隔をおいて水
平に配置された高圧用の金網電極１６とを備え、両金網
電極４，１６間に強誘電体ペレット１７を満たしてい
る。金網電極４の上方に配置された噴出ノズル３から金
網電極４に向けて噴出された排水は下方に向けて流通
し、水滴７となって貯水タンク１に滴下する。高圧電源
８から金網電極４，１６間に高電圧が印加されると強誘
電体ペレット１７の沿面に放電９が発生する。
５の実施の形態を示すものである。この実施の形態は第
１の実施の形態の変形例を示すもので、水平に配置され
た低圧用の金網電極４と、それに対向し間隔をおいて水
平に配置された高圧用の金網電極１６とを備え、両金網
電極４，１６間に強誘電体ペレット１７を満たしてい
る。金網電極４の上方に配置された噴出ノズル３から金
網電極４に向けて噴出された排水は下方に向けて流通
し、水滴７となって貯水タンク１に滴下する。高圧電源
８から金網電極４，１６間に高電圧が印加されると強誘
電体ペレット１７の沿面に放電９が発生する。
【００４０】排水は誘電率が８８と高く、電界を歪ませ
やすく放電経路を集中させやすい。しかし、強誘電体ペ
レット１７としてチタン酸バリウムなどを用いることに
より誘電率を１０，０００近くに増大させることがで
き、これを放電部に用いることにより、排水のある環境
下でも均一に放電させ、高い処理効率を得ることができ
る。
やすく放電経路を集中させやすい。しかし、強誘電体ペ
レット１７としてチタン酸バリウムなどを用いることに
より誘電率を１０，０００近くに増大させることがで
き、これを放電部に用いることにより、排水のある環境
下でも均一に放電させ、高い処理効率を得ることができ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
難分解性有機物を含有した排水を噴出ノズルから噴出さ
せ、放電電極間の高電界によって、噴出された排水中に
含まれる気体に放電を発生し、その放電によってラジカ
ルを発生するので、排水中に含まれる難分解性有機物の
分解効率の向上を図ることができる。
難分解性有機物を含有した排水を噴出ノズルから噴出さ
せ、放電電極間の高電界によって、噴出された排水中に
含まれる気体に放電を発生し、その放電によってラジカ
ルを発生するので、排水中に含まれる難分解性有機物の
分解効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明によるラジカル処理装置の第１の実施の
形態を示す配置図である。
形態を示す配置図である。
【図２】第１の実施の形態における反応部分の原理を説
明するための拡大図である。
明するための拡大図である。
【図３】本発明によるラジカル処理装置の第２の実施の
形態を示す配置図である。
形態を示す配置図である。
【図４】本発明によるラジカル処理装置の第３の実施の
形態を示す配置図である。
形態を示す配置図である。
【図５】本発明によるラジカル処理装置の第４の実施の
形態を示す要部の配置構成図である。
形態を示す要部の配置構成図である。
【図６】本発明によるラジカル処理装置の第５の実施の
形態を示す配置図である。
形態を示す配置図である。
１ 貯水タンク
２ ポンプ
３ 噴出ノズル
４ 金網放電電極
５ ガラス板
６ 平板放電電極
７ 水滴
８ 高圧電源
９ 放電
１０ 微小水滴
１１ ピン放電電極
１２ 平板放電電極
１３ 棒状放電電極
１４ 誘電体
１５ 棒状放電電極
１６ 金網放電電極
１７ 強誘電体ペレット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 久 保 貴 恵
東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社
東芝本社事務所内
(72)発明者 沖 田 裕 二
東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東
芝アイティー・コントロールシステム株式
会社内
Ｆターム(参考） 4D061 DA08 DB19 DC08 EA13 EB02
EB09 EB34 EB35 ED06 ED20
Claims (9)
- 【請求項１】難分解性有機物を含有し得る排水を噴出す
る噴出ノズルと、この噴出ノズルから噴出された霧状の
排水を高電界にさらすための少なくとも一対の放電電極
と、この放電電極に放電のための高電圧を印加する高圧
電源とを備えたラジカル処理装置。 - 【請求項２】対をなす放電電極間に酸素を含有する気体
が満たされることを特徴とする請求項１に記載のラジカ
ル処理装置。 - 【請求項３】対をなす放電電極の少なくとも一方の放電
面が誘電体で覆われ、前記高圧電源の出力が交流である
ことを特徴とする請求項１に記載のラジカル処理装置。 - 【請求項４】対をなす放電電極の一方は網目状の開口部
を持ち、他方の放電電極は平板状に構成され、前記噴出
ノズルから噴出された排水が前記網目状の開口部を通っ
て前記平板状の放電電極に突き当たることにより水滴と
なって復水されることを特徴とする請求項１に記載のラ
ジカル処理装置。 - 【請求項５】対をなす放電電極の一方がピン放電電極で
あることを特徴とする請求項１に記載のラジカル処理装
置。 - 【請求項６】対をなす放電電極が共に平板電極であって
垂直に配置され、前記噴出ノズルから噴出された排水は
対をなす放電電極間に上方から垂下するように供給され
ることを特徴とする請求項１に記載のラジカル処理装
置。 - 【請求項７】対をなす放電電極が共に丸棒状に構成され
所定の間隔をおいて互いに平行に配置され、対をなす放
電電極の一方は誘電体で覆われ、前記噴出ノズルから噴
出された排水は対をなす両放電電極の間にほぼ直交する
方向から供給されることを特徴とする請求項１に記載の
ラジカル処理装置。 - 【請求項８】対をなす放電電極の間に強誘電体からなる
ペレットを満たしたことを特徴とする請求項１に記載の
ラジカル処理装置。 - 【請求項９】前記噴出ノズルから噴出され復水された排
水を溜める貯水タンクと、この貯水タンクに溜められた
排水を前記噴出ノズルに再び供給するポンプとを含む循
環配管系を備えたことを特徴とする請求項１に記載のラ
ジカル処理装置。
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| JP2002126950A JP4073240B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | ラジカル処理装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003320373A true JP2003320373A (ja) | 2003-11-11 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007038110A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Toshiba Corp | ラジカル処理装置 |
| JP2007196121A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Univ Nagoya | 水処理方法および水処理装置 |
| JP2008000713A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Daikin Ind Ltd | 放電装置、空気浄化装置、及び液処理装置 |
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| JP2013519503A (ja) * | 2010-02-10 | 2013-05-30 | ゾレッジ‐ガレトン，アルフレド | 液体にプラズマ粒子を当てるための方法及び装置、並びに水を殺菌するための使用 |
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| JP2015171672A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
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| WO2019175998A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
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| CN114956402A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-08-30 | 济南后松机械设备有限公司 | 一种采用薄片状喷雾耦合dbd放电的污水净化方法 |
| KR102475982B1 (ko) * | 2021-12-24 | 2022-12-09 | 주식회사 플라즈마홀딩스 | 플라즈마 활성수 제조장치 |
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-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002126950A patent/JP4073240B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2363380A4 (en) * | 2008-11-12 | 2014-07-09 | Sekisui Chemical Co Ltd | DEVICE FOR TREATING WATER |
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| CN106414345B (zh) * | 2014-01-23 | 2019-09-03 | 三菱电机株式会社 | 水处理装置以及水处理方法 |
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| JP2015171672A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
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