JP2005218890A - Radical processing system - Google Patents

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崇文 飯島
Takaaki Murata
隆昭 村田
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貴恵 久保
Yuji Okita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the decomposition efficiency of hardly decomposable organic matter dissolved in water by positively using radicals generated from electric discharge. <P>SOLUTION: In a radical processing system comprising a reaction vessel 3 for storing water 4 to be treated, a power supply part 1 for generating high voltage, and an electrode 2 connected to the power supply part 1 and generating the electric discharge to the water 4 to be treated, distance d (cm) between the water surface of the water 4 to be treated and the electrode 2, absolute temperature T (K), and pressure P (atm) of the reaction vessel 3 satisfy the relation that P×d<SP>2</SP>≤T<SP>5/4</SP>×10<SP>-6</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、処理水中に含まれる難分解性有機物を放電により処理するラジカル処理システムに関する。   The present invention relates to a radical treatment system for treating hardly decomposable organic substances contained in treated water by electric discharge.

近年、オゾン(O)の酸化反応を利用した水処理技術が使われるようになってきたがそれまでは塩素処理が主流であった。両方法とも化学的に強い酸化力を利用して水中に溶存する有機物質を分解するものである。 In recent years, water treatment technology using the oxidation reaction of ozone (O 3 ) has come to be used, but chlorination has been the mainstream until then. Both methods use chemically strong oxidizing power to decompose organic substances dissolved in water.

それらの酸化力は塩素が1.4電子ボルトであるのに対しオゾンは2.07電子ボルトと高い。また塩素は高分子で形成される有機物と反応するとクロロフェノール類やトリハロメタン、ハロ酢酸、ハロケトン、ハロアセトニトリルなど消毒副生成物が生成され、これらの一部は発がん性物である可能性が示唆されており、それ自身も人体に有害物質である。   Their oxidizing power is as high as 2.07 electron volts for ozone compared to 1.4 electron volts for chlorine. In addition, when chlorine reacts with organic substances formed from macromolecules, disinfection by-products such as chlorophenols, trihalomethanes, haloacetic acids, haloketones, and haloacetonitrile are produced, suggesting that some of these may be carcinogenic. Itself is also a harmful substance to the human body.

これに対し、オゾンは酸素原子のみで構成されており環境への負担は少なく、異臭味物質の分解に有効であることから上水を含めた水処理への適用が広まってきた。これが近年Oによる水処理法が普及してきた理由である。 On the other hand, ozone is composed only of oxygen atoms, has a small burden on the environment, and is effective for the decomposition of off-flavor substances, so that it has been widely applied to water treatment including clean water. This is the reason why the water treatment method using O 3 has become widespread in recent years.

しかしオゾンはダイオキシンや農薬、環境ホルモンなどの難分解性有機物質との反応速度が遅くこれらを分解処理することは難しいことや、有機物質との反応によりアルデヒドの生成などの懸念もある。   However, ozone has a slow reaction rate with difficult-to-decompose organic substances such as dioxins, agricultural chemicals, and environmental hormones, and it is difficult to decompose these substances, and there are concerns about the formation of aldehydes by reaction with organic substances.

化学反応を利用して難分解性有機物を分解処理するためには酸化力の高い化学種を用いる必要がある。酸化力は高いほどよくヒドロキシルラジカル(OHラジカル)や酸素原子ラジカル(Oラジカル)は酸化力がそれぞれ2.85電子ボルトと2.42電子ボルトでありオゾンより高く有機物質に対する反応速度定数はオゾンより高く、これらラジカルを使用した装置が従来より存在する(特許文献1参照)。
オゾンの基礎と応用 光琳 杉光英俊著 、平成8年2月10日発行(P18 オゾンやOHラジカルの酸化力についての説明、P21 OHラジカルは反応速度が速いことの説明、P26 O3+H2O2、O3+UVによるOHラジカルの発生法についての説明)
In order to decompose a hardly decomposable organic substance using a chemical reaction, it is necessary to use a chemical species having a high oxidizing power. The higher the oxidizing power, the better the hydroxyl radical (OH radical) and oxygen atom radical (O radical) have an oxidizing power of 2.85 eV and 2.42 eV, respectively, which is higher than ozone and the reaction rate constant for organic substances is higher than ozone. The apparatus using these radicals is high and exists conventionally (refer patent document 1).
Basics and Applications of Ozone Mitsutoshi Hidetoshi Sugimitsu, published on February 10, 1996 (P18 Explanation of the oxidizing power of ozone and OH radicals, P21 Explanation of OH radicals having a high reaction rate, P26 O3 + H2O2, OH by O3 + UV Explanation of radical generation method)

このためダイオキシンなどの難分解性物質をすばやく分解することが可能である。このOHラジカルは水分の多い気体中で放電を発生させることにより得られるが、他の粒子との反応性が非常に高いため、発生した後すぐに他の粒子と反応し消滅する。   For this reason, it is possible to quickly decompose a hardly decomposable substance such as dioxin. This OH radical is obtained by generating a discharge in a gas with a lot of moisture, but since it has a very high reactivity with other particles, it immediately reacts with other particles and disappears.

このOHラジカルが水中に溶存する難分解性有機物を分解するには発生後、すぐに水中へ溶け込む必要があるが、水中へ溶解したOHラジカルはさらに消滅確率が高くなる。このため、このため、従来の放電により水処理を行なうラジカル処理システムは効率が低くなるという問題点があった。   In order to decompose the hardly decomposable organic substance in which the OH radical is dissolved in water, it is necessary to dissolve in water immediately after generation, but the OH radical dissolved in water has a higher extinction probability. For this reason, the conventional radical treatment system which performs water treatment by electric discharge has a problem that efficiency is lowered.

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、放電から発生したラジカルを積極的に利用し、水中に溶存する難分解性有機物質の分解効率向上を図ることが可能な放電によるラジカル処理システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve such problems, and it is possible to improve the decomposition efficiency of a hardly decomposable organic substance dissolved in water by actively using radicals generated from discharge. It aims at providing the radical processing system by electric discharge.

本発明の第1の発明によれば、処理水を内部に蓄える反応容器と、高電圧を発生する電源部と、前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極とを具備するラジカル処理システムにおいて、前記処理水の水面と前記電極との距離d(cm)、絶対温度T(K)および前記反応容器内の圧力P(atm)として、P×dの値が(T5/4×10−6)以下となることを特徴とするラジカル処理システム、である。 According to the first aspect of the present invention, a reaction vessel that stores treated water therein, a power supply unit that generates high voltage, and an electrode that is connected to the power supply unit and generates discharge to the treated water. In the radical treatment system provided, as a distance d (cm) between the surface of the treated water and the electrode, an absolute temperature T (K), and a pressure P (atm) in the reaction vessel, a value of P × d 2 is ( T 5/4 × 10 −6 ) or less, which is a radical treatment system.

このような発明によれば、電極に高電圧を印加すると放電が発生し、この放電からはラジカルが発生する。発生したラジカルは処理水中に溶け込むことにより難分解性有機物を分解できるが、ラジカルは反応性が高く処理水と電極との距離が長いと他の物質と反応する確率が高まり難分解性有機物分解効率が低下する。   According to such an invention, discharge is generated when a high voltage is applied to the electrode, and radicals are generated from this discharge. The generated radicals can be dissolved in the treated water to decompose the hard-to-decompose organic matter, but the radicals are highly reactive and the longer the distance between the treated water and the electrode, the more likely it will react with other materials, and the hard-to-decompose organic matter decomposition efficiency Decreases.

しかし、雰囲気温度が高いと物質の拡散速度が向上し処理水中への溶解量が増大する。このとき処理水と電極との距離d(m)と雰囲気温度T(K)と圧力(P)の関係、P×d<(T5/4×10−6)であるので、放電により発生したラジカルは処理水中に溶解することができ、処理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。 However, when the atmospheric temperature is high, the diffusion rate of the substance is improved and the amount of dissolution in the treated water is increased. At this time, since the relationship between the distance d (m) between the treated water and the electrode, the ambient temperature T (K), and the pressure (P), P × d 2 <(T 5/4 × 10 −6 ), it is generated by discharge. The radicals thus dissolved can be dissolved in the treated water, and the decomposition efficiency of the hardly decomposable organic matter contained in the treated water can be improved.

また、本発明の第2の発明によれば、処理水を内部に蓄える反応容器と、高電圧を発生する電源部と、前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極と、前記電極部から発生したラジカルを前記処理水に導くためのガスを排出するガス流装置とを具備することを特徴とするラジカル処理システムである。   According to the second invention of the present invention, a reaction vessel for storing treated water therein, a power supply unit for generating a high voltage, and an electrode connected to the power supply unit for generating discharge with respect to the treated water. And a gas flow device for discharging a gas for guiding the radical generated from the electrode part to the treated water.

このような発明によれば、ガス流装置によって排出されたガスにより、ラジカルを処理水に効率的に導くことができる。   According to such an invention, radicals can be efficiently guided to the treated water by the gas discharged by the gas flow device.

以上詳記したように、本発明によれば、放電から発生したラジカルを積極的に利用し、水中に溶存する難分解性有機物質の分解効率向上を図ることができる。   As described above in detail, according to the present invention, radicals generated from discharge can be positively used to improve the decomposition efficiency of a hardly decomposable organic substance dissolved in water.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかるラジカル処理システムについて説明する。   Hereinafter, a radical processing system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a radical processing system according to an embodiment of the present invention.

同図において、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、家庭排水等を含有した排水としての処理水4を反応容器3に貯水する。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。この電極2は規模や反応容器3形状により複数配置してもよい。電極2には高圧電源1から高電圧が印加される。電極2に高電圧が印加されると電極2から放電5が発生する。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3 as waste water containing persistent organic matter and waste, leachate of final disposal site, dioxins, factory waste water, domestic waste water and the like. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. A plurality of the electrodes 2 may be arranged depending on the scale and the shape of the reaction vessel 3. A high voltage is applied to the electrode 2 from the high-voltage power supply 1. When a high voltage is applied to the electrode 2, a discharge 5 is generated from the electrode 2.

この電極2の一部は針状或いは棒状である。このような形状をすることにより、針状もしくは棒状の部分にて電界が集中するため、低い電圧で放電を発生させることができる。このため少ないエネルギーでラジカルを発生することができる。   A part of the electrode 2 has a needle shape or a rod shape. With such a shape, the electric field concentrates at the needle-like or bar-like portion, so that discharge can be generated at a low voltage. For this reason, radicals can be generated with less energy.

放電から発生するOHラジカルにより処理水中の難分解席有機物を分解するためには放電により発生したラジカルを水中に溶け込ませることが必要である。しかしラジカルは反応性に富んでいることから、短時間で他の粒子と反応してしまうため、放電からの発生直後に水中に溶け込ませることが必要である。   In order to decompose the hard-to-decompose organic matter in the treated water with OH radicals generated from the discharge, it is necessary to dissolve the radicals generated by the discharge into the water. However, since radicals are rich in reactivity, they react with other particles in a short time, so it is necessary to dissolve them in water immediately after generation from discharge.

放電からOHラジカルは次の反応により生じる。放電5が水蒸気と酸素を含有する雰囲気の中で発生した場合、放電5中では電子eと気体分子の衝突により基底状態の酸素原子O(3P)や励起状態のO原子O(1D)が発生する。すなわち、
e+O→O(1D)+O(3P) (1)
O(1D)は水分子と反応しヒドロキシラジカル(以下、「OHラジカル」という)が発生する。すなわち、
O(1D)+HO→2OH・ (2)
O(3P)原子からはO2分子と中性分子Mとの3体衝突によりオゾンOが発生する。すなわち、
O(3P) + O + M → O + M (3)
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 + HO → H + OH・ (4)
このように発生したOH・は、温度、圧力に依存した移動速度を持ち処理水中へと溶解する。しかし、OHラジカルは酸化力が非常に高く、短時間のうちに他の粒子と反応する。すなわち水処理にOHラジカルを用いるには、放電により発生してから他の粒子と反応する前に処理水中へ溶け込めばよい。
From the discharge, OH radicals are generated by the following reaction. When the discharge 5 is generated in an atmosphere containing water vapor and oxygen, the discharge 5 generates oxygen atoms O (3P) in the ground state and O atoms O (1D) in the excited state due to collision of electrons e with gas molecules. To do. That is,
e + O 2 → O (1D) + O (3P) (1)
O (1D) reacts with water molecules to generate hydroxy radicals (hereinafter referred to as “OH radicals”). That is,
O (1D) + H 2 O → 2OH. (2)
From O (3P) atoms, ozone O 3 is generated by the three-body collision between the O 2 molecule and the neutral molecule M. That is,
O (3P) + O 2 + M → O 3 + M (3)
In addition, H atoms and OH radicals are also generated by direct electron collision with water molecules. That is,
e + H 2 O → H + OH (4)
The generated OH · has a moving speed depending on temperature and pressure and dissolves in the treated water. However, OH radicals have a very high oxidizing power and react with other particles in a short time. That is, in order to use OH radicals for water treatment, it is only necessary to dissolve in treated water after reacting with other particles after being generated by discharge.

発生してから他の粒子と反応するまでの時間を寿命としたときの、OHラジカルの寿命の温度依存性を図3に示す。放電から発生したOHラジカルの濃度の最大値に温度依存性はないが、温度が高いほど高濃度の状態が長い、すなわち温度に比例してOHラジカルの寿命が長くなる。   FIG. 3 shows the temperature dependence of the lifetime of the OH radical, where the lifetime from the generation to the reaction with other particles is defined as the lifetime. The maximum value of the concentration of OH radicals generated from discharge does not depend on temperature, but the higher the temperature, the longer the state of high concentration, that is, the lifetime of OH radicals increases in proportion to the temperature.

これに対し、図2にOHラジカル濃度変化の圧力依存性を示す。発生量の最大値は圧力が高いほど大きい値を示すが、寿命は圧力が低いほど長い。放電を発生させる場合、圧力が低いほど低エネルギーで放電を点弧することができる。このためOHラジカルは低エネルギーで発生することから、OHラジカルは、温度を高くする、又は圧力を下げるほど長寿命で、かつ高発生効率が期待できる。   In contrast, FIG. 2 shows the pressure dependence of the OH radical concentration change. The maximum value of the generated amount is larger as the pressure is higher, but the lifetime is longer as the pressure is lower. When generating the discharge, the discharge can be ignited with lower energy as the pressure is lower. For this reason, since OH radicals are generated with low energy, OH radicals can be expected to have a long life and high generation efficiency as the temperature is raised or the pressure is lowered.

式(2)および(4)に示した様に、水蒸気雰囲気の中で放電を点弧するとOHラジカルが発生する。ボイラーなどで蒸気を発生させる場合、条件にもよるが、千数百度℃が限度である。   As shown in the equations (2) and (4), when discharge is ignited in a water vapor atmosphere, OH radicals are generated. When steam is generated by a boiler, etc., the limit is several thousand degrees Celsius, although it depends on the conditions.

また、さらに高温を発生したい場合は、アーク放電を発生させることにより数千℃まで温度を上げることが可能であり、アーク放電への注入電力の調整により温度操作が可能となる。しかし、処理水の沸騰も考えられるため、あまり高温にはできない。すなわち、工業的に水をラジカル処理する場合、処理条件により温度は常温から千数百℃程度と言える。   Further, when it is desired to generate a higher temperature, it is possible to raise the temperature to several thousand degrees Celsius by generating an arc discharge, and the temperature can be controlled by adjusting the power injected into the arc discharge. However, since the boiling of the treated water can be considered, the temperature cannot be increased too much. That is, when water is radically treated industrially, it can be said that the temperature is from room temperature to several hundreds of degrees Celsius depending on the treatment conditions.

この条件でのOHラジカルの寿命を図3に示す。図から処理雰囲気温度が二千度の場合、放電点弧から10ミリ秒経過しても大部分のOHラジカルが消滅せずに残っていることがわかる。   The lifetime of OH radicals under these conditions is shown in FIG. From the figure, it can be seen that when the processing atmosphere temperature is 2,000 ° C., most of the OH radicals remain without being extinguished even after 10 milliseconds have elapsed from the discharge ignition.

先にも述べたが、高湿度雰囲気で放電を点弧するとOHラジカルが発生する。もっとも湿度の高い100%の状態では、大気圧の場合、空間中に占める水分子の割合は全体の1%程度である。   As described above, OH radicals are generated when a discharge is ignited in a high humidity atmosphere. In the state of 100% with the highest humidity, in the case of atmospheric pressure, the proportion of water molecules in the space is about 1% of the whole.

大気圧で湿度100%となる気体で放電を発生させたときのOHラジカルの寿命の圧力依存性を図2に示す。図より0.01気圧程度まで圧力を低下させるとOHラジカルは放電発生から10ミリ秒程度経過しても大部分が消滅せず残っていることがわかる。   FIG. 2 shows the pressure dependence of the lifetime of OH radicals when a discharge is generated with a gas having a humidity of 100% at atmospheric pressure. From the figure, it can be seen that when the pressure is reduced to about 0.01 atm, most of the OH radicals remain without being extinguished even after about 10 milliseconds have elapsed since the occurrence of discharge.

大気圧で湿度100%の気体から水分子以外をすべて除去することにより圧力が0.01気圧程度ですべて水分子となる。ゆえに工業的に利用できる圧力範囲を考えると気圧は0.01気圧程度までにするのがよい。   By removing all but water molecules from a gas having a humidity of 100% at atmospheric pressure, all water molecules are obtained at a pressure of about 0.01 atm. Therefore, considering the pressure range that can be used industrially, the atmospheric pressure should be about 0.01 atm.

以上からわかるように温度を上げることにより、また圧力を低下させることによりOHラジカルの寿命が延びることがわかる。OHラジカルにより水処理を行うにはOHラジカルが存在している時間内に処理水中に溶解すればよい。   As can be seen from the above, the lifetime of the OH radical is extended by raising the temperature and lowering the pressure. In order to perform water treatment with OH radicals, it is only necessary to dissolve in the treated water within the time when OH radicals are present.

放電から発生したOHラジカルは拡散により処理水表面に到達する。拡散によるOHラジカルの移動距離δは、拡散定数D、移動時間t、温度Tおよび圧力Pを用いて、以下の式により表せる。   OH radicals generated from the discharge reach the treated water surface by diffusion. The movement distance δ of OH radicals by diffusion can be expressed by the following equation using the diffusion constant D, the movement time t, the temperature T, and the pressure P.

δ=(2Dt)1/2 (5)
D=5.4×10−4×T3/2/P (6)
すなわち、
t=P×d/(T3/2×1.08×10−3) (7)
図2および3からわかるようにOHラジカルは圧力が低いほど、また温度が高いほど消滅時間が長い。図2および3から得られた消滅時間を(7)式に考慮することにより次式が得られる。
δ = (2Dt) 1/2 (5)
D = 5.4 × 10 −4 × T 3/2 / P (6)
That is,
t = P × d 2 / (T 3/2 × 1.08 × 10 −3 ) (7)
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the OH radical has a longer extinction time as the pressure is lower and as the temperature is higher. Considering the extinction time obtained from FIGS. 2 and 3 in the equation (7), the following equation is obtained.

P×d<(T5/4×10−6) (8)
(8)式においては、
1. 温度Tが常温、圧力Pが50torr(0.065気圧)であり、電極間距離dが1.3cm以下や
2. 温度Tが1500度、圧力Pが大気圧、電極間距離dが1mm以下や
3. 好ましくは、温度Tが1500度、圧力Pが50torrであり、電極間距離dが3.78cm以下
に設計することにより処理水のOHラジカルによる処理が可能となる。
P × d 2 <(T 5/4 × 10 −6 ) (8)
In equation (8):
1. The temperature T is normal temperature, the pressure P is 50 torr (0.065 atm), the inter-electrode distance d is 1.3 cm or less, and 2. 2. the temperature T is 1500 degrees, the pressure P is atmospheric pressure, the inter-electrode distance d is 1 mm or less; Preferably, the temperature T is 1500 degrees, the pressure P is 50 torr, and the inter-electrode distance d is 3.78 cm or less, so that the treatment water can be treated with OH radicals.

式(8)により発見された電極と処理水面との距離dを持つラジカル処理装置において、放電から発生したOHラジカルは処理水中へと溶解し、難分解性有機物と反応し、水HOと二酸化炭素COと過酸化水素に分解する。すなわち、
OH・ + R → HO + CO + H (9)
ラジカル処理は従来のオゾン処理と違い、難分解性有機物を完全に無機化できる。
In the radical treatment apparatus having the distance d between the electrode and the treated water surface discovered by the formula (8), OH radicals generated from the discharge are dissolved in the treated water, react with the hardly decomposable organic matter, and water H 2 O and Decomposes into carbon dioxide CO 2 and hydrogen peroxide. That is,
OH · + R → H 2 O + CO 2 + H 2 O 2 (9)
Unlike conventional ozone treatment, radical treatment can completely mineralize persistent organic substances.

なお、高圧電源1は、交流電源、直流電源及びパルス電源のいずれであってもよい。電源に交流電源を用いた場合、水の層を通して効率よく放電に電力を注入することができるため、難分解性有機物分解効率向上を図ることができる。また、電源に直流電源を用いた場合、気相で効率よく放電を点弧できるため、難分解性有機物分解効率の向上を図ることができる。   The high voltage power supply 1 may be any of an AC power supply, a DC power supply, and a pulse power supply. When an AC power source is used as the power source, power can be efficiently injected into the discharge through the water layer, so that it is possible to improve the decomposition efficiency of the hardly decomposable organic matter. In addition, when a DC power source is used as the power source, discharge can be efficiently started in the gas phase, so that it is possible to improve the decomposition efficiency of hardly decomposable organic substances.

さらに、電源にパルス電源を用いた場合、放電に短時間で高エネルギーを注入できるためラジカル発生効率が向上し、また一回の放電時間が短いため、放電への注入エネルギーは放電空間のジュール加熱による温度上昇に使用されることなくほとんどがラジカル発生に使用されるため、難分解性有機物分解効率の向上を図ることができる。   Furthermore, when a pulsed power supply is used as the power supply, high energy can be injected into the discharge in a short time, thereby improving radical generation efficiency. Also, since the time for one discharge is short, the energy injected into the discharge is Joule heating in the discharge space. Since most of them are used for radical generation without being used for temperature rise due to, it is possible to improve the decomposition efficiency of hardly decomposable organic substances.

<第1の変形例>
図4は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第1の変形例を示す図である。この実施の形態においても、処理水4を反応容器3に貯水する。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<First Modification>
FIG. 4 is a diagram showing a first modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the treated water 4 is stored in the reaction vessel 3. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

ガス流装置6から発生したガスはガスガイド8を介して、ガス噴き付け装置17から放電に対して噴き付けられる。このガス噴き付け装置17は、電極5から発生したラジカルを処理水4に導くように配置され、例えば、ノズルにより構成される。なお、ガス流発生装置6から発生するガスは、酸素を含むガスであり、例えば、水蒸気である。   The gas generated from the gas flow device 6 is sprayed from the gas spray device 17 to the discharge via the gas guide 8. This gas spraying device 17 is arranged so as to guide radicals generated from the electrode 5 to the treated water 4, and is constituted by, for example, a nozzle. In addition, the gas generated from the gas flow generator 6 is a gas containing oxygen, for example, water vapor.

前述のとおり、OHラジカルの寿命は短く、拡散による移動距離はごくわずかである。この問題を解決するため、このガス流装置から噴出されるガスは、放電により発生したOラジカル、OHラジカルを強制的に処理水面へと移動させるためのもので、このときのガス流速度Vは、図2および3から得られるOHラジカルの消滅時間を考慮して、d/Vが1ミリ秒以下と定めることにより、拡散による移動に加え、ガス流によるラジカルの移動によりOラジカル、OHラジカルの寿命中に処理水へと送り出すことが可能となるため、難分解性有機物分解効率の向上を図ることができる。   As described above, the lifetime of OH radicals is short, and the distance traveled by diffusion is negligible. In order to solve this problem, the gas ejected from this gas flow device is for forcibly moving O radicals and OH radicals generated by discharge to the treated water surface, and the gas flow velocity V at this time is Considering the OH radical annihilation time obtained from FIGS. 2 and 3, by setting d / V to be 1 millisecond or less, in addition to the movement by diffusion, the movement of O radical and OH radical by the movement of radical by gas flow. Since it becomes possible to send out to treated water during the lifetime, it is possible to improve the decomposition efficiency of hardly decomposable organic substances.

図において電極2は、規模や反応容器3形状により複数配置してもよい。電極2には高圧電源1から高電圧が印加される。電極2に高電圧が印加されると電極2から放電5が発生する。   In the figure, a plurality of electrodes 2 may be arranged depending on the scale and the shape of the reaction vessel 3. A high voltage is applied to the electrode 2 from the high-voltage power supply 1. When a high voltage is applied to the electrode 2, a discharge 5 is generated from the electrode 2.

<第2の変形例>
図5は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第2の変形例を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Second Modification>
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second modification of the electrode of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

電極2は中空になっており、電極2とガス流装置6とはガスガイド8を介して接続されている。ガス流装置6から発生した酸素を含むガスは、ガスガイド8を介して、電極8内部に流入する。電極8内部をガスが流れることにより、放電5から発生するOラジカル、OHラジカルを強制的に処理水面へと移動することができる。また、電極8内部をガスが流れることから、ガスが水蒸気である場合、OHラジカルの発生量が飛躍的に向上し、難分解性有機物分解処理が行われる。   The electrode 2 is hollow, and the electrode 2 and the gas flow device 6 are connected via a gas guide 8. A gas containing oxygen generated from the gas flow device 6 flows into the electrode 8 through the gas guide 8. By flowing the gas inside the electrode 8, O radicals and OH radicals generated from the discharge 5 can be forcibly moved to the treated water surface. In addition, since the gas flows through the electrode 8, when the gas is water vapor, the amount of OH radicals generated is greatly improved, and the hardly decomposable organic matter decomposition treatment is performed.

したがって、本実施の形態によれば、電極2が中空になっており、その中を気体が流れることにより,放電エネルギーのほとんどを気体に注入することができ、OHラジカルが発生しやすい気体を電極内部に流すことによりOHラジカルの発生効率を高め,難分解性有機物分解効率の向上を図ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the electrode 2 is hollow, and the gas flows therein, so that most of the discharge energy can be injected into the gas, and the gas that is likely to generate OH radicals is used as the electrode. By flowing it inside, it is possible to increase the generation efficiency of OH radicals and improve the decomposition efficiency of refractory organic substances.

<第3の変形例>
図6は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第3の変形例を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Third Modification>
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third modification of the electrode of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

本変形例の特徴は、図6に示すように、電極2を二重管構造としたことにある。そして、電極2の内管2aと図示せぬガスガイドとを接続し、ガス流装置から発生したガスを電極2の内管2a内を通過させる。   The feature of this modification is that the electrode 2 has a double tube structure as shown in FIG. Then, the inner tube 2a of the electrode 2 and a gas guide (not shown) are connected, and the gas generated from the gas flow device is passed through the inner tube 2a of the electrode 2.

また、外管2bを電極外部からの断熱効果をもたせるために内管2aの周囲に設けるため、送気ガス温度を一定とすることができ、その結果、ラジカルの寿命が延び、水処理を有効に行なうことができる。   In addition, since the outer tube 2b is provided around the inner tube 2a in order to have a heat insulating effect from the outside of the electrode, the air supply gas temperature can be made constant, and as a result, the lifetime of radicals is extended and water treatment is effective. Can be done.

<第4の変形例>
図7は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第4の変形例を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Fourth Modification>
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the electrode of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

本変形例の特徴は、図7に示すように、電極2の形状を線状の電極とし、処理水4に対して対向配置したことにある。このような形状の電極とすることにより、電極2に沿って電界が集中し、低い電圧で放電が発生するため、ラジカル発生効率が高く、反応容器3の形状に合わせて電極2の長さや形状の変更も可能であることから、水処理に有効である。   As shown in FIG. 7, the feature of this modification is that the shape of the electrode 2 is a linear electrode and is disposed opposite to the treated water 4. By setting the electrode in such a shape, the electric field concentrates along the electrode 2 and discharge is generated at a low voltage. Therefore, radical generation efficiency is high, and the length and shape of the electrode 2 are matched to the shape of the reaction vessel 3. Since it is possible to change this, it is effective for water treatment.

また、処理水に対して対向配置された線状の電極2を備えることにより、広範囲にわたり放電を発生させることができるため有機物分解効率向上を図ることができる。   Further, by providing the linear electrode 2 disposed opposite to the treated water, discharge can be generated over a wide range, so that the organic matter decomposition efficiency can be improved.

<第5の変形例>
図8は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第5の変形例を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Fifth Modification>
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the electrode of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

本変形例の特徴は、電極2の形状を平板とし、処理水4に対して並行配置したことにある。このように、電極2の形状を平板6とすることにより、処理水面に対し広い面積で放電を発生させることができ、Oラジカル、OHラジカルの発生効率が向上し、高い水処理効率が得られる。   The feature of this modification is that the shape of the electrode 2 is a flat plate and is arranged in parallel with the treated water 4. Thus, by making the shape of the electrode 2 the flat plate 6, it is possible to generate a discharge in a wide area with respect to the treated water surface, improve the generation efficiency of O radicals and OH radicals, and obtain high water treatment efficiency. .

<第6の変形例>
本変形例の特徴は、電極2の周囲を誘電体で覆ったことにある。
<Sixth Modification>
The feature of this modification is that the periphery of the electrode 2 is covered with a dielectric.

図9は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第6の変形例を示す断面図である。同図においては、中空の電極2の表面を誘電体9によって覆った場合を示している。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a sixth modification of the electrode of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. In the figure, the case where the surface of the hollow electrode 2 is covered with a dielectric 9 is shown. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

このように、電極5を誘電体により覆うことにより、放電による電極材料の処理水中への溶解により処理水の二次汚染が防げるだけでなく、交流電圧を印加した場合、パルス状のマイクロ放電が無数発生するため、放電空間に安定して均一なマイクロ放電を得ることができ、Oラジカル、OHラジカル発生効率が向上する。このことから有機物分解効率の向上を図ることができる。   Thus, by covering the electrode 5 with the dielectric, not only can the secondary contamination of the treated water be prevented by the dissolution of the electrode material into the treated water by the discharge, but when an alternating voltage is applied, a pulsed microdischarge is generated. Since it occurs innumerably, a stable and uniform micro discharge can be obtained in the discharge space, and O radical and OH radical generation efficiency is improved. From this, the organic substance decomposition efficiency can be improved.

<第7の変形例>
図10は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第7の変形例を示す図である。なお、図1及び図4と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、反応容器3内の湿度を高めるための加湿装置10を設けたことにある。
<Seventh Modification>
FIG. 10 is a diagram showing a seventh modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The feature of this modification is that a humidifying device 10 for increasing the humidity in the reaction vessel 3 is provided.

同図において、処理水4は反応容器3に貯水される。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。また、反応容器3内の湿度を高めるための加湿装置10が備えられている。この加湿装置10は反応容器3内が結露しないように反応容器3内を加湿する。これにより、放電中の湿度が高まりOラジカル、OHラジカル発生効率が向上し、有機物分解効率の向上を図ることができる。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. Further, a humidifier 10 for increasing the humidity in the reaction vessel 3 is provided. This humidifier 10 humidifies the inside of the reaction vessel 3 so that the inside of the reaction vessel 3 is not condensed. As a result, the humidity during discharge is increased, the O radical and OH radical generation efficiency is improved, and the organic substance decomposition efficiency can be improved.

図10においては、加湿装置10は反応容器3と別個に設ける場合に示したが、加湿装置10の構造はこれに限られるものではない。図11は、加湿装置の一例を示す図である。同図に示すように、反応容器3内を仕切り11によって仕切り、ガスを処理水4内に排出するためのガスガイド8aが設けられている。また、処理水4内を通過することにより湿気を帯びたガスを電極2に通すためのガスガイド8bが設けられている。   In FIG. 10, the humidifier 10 is shown separately from the reaction vessel 3, but the structure of the humidifier 10 is not limited to this. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a humidifier. As shown in the figure, a gas guide 8 a for partitioning the inside of the reaction vessel 3 by a partition 11 and discharging the gas into the treated water 4 is provided. In addition, a gas guide 8 b is provided for passing the gas, which has been humidified by passing through the treated water 4, through the electrode 2.

このような構造の加湿装置によれば、反応容器3を共有するので、ラジカル処理システムを小型化することができる。   According to the humidifier having such a structure, since the reaction vessel 3 is shared, the radical processing system can be miniaturized.

<第8の変形例>
図12は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第8の変形例を示す図である。なお、図1、図4、図10と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、反応容器3内の温度を高めるための加熱装置10を設けたことにある。
<Eighth Modification>
FIG. 12 is a diagram showing an eighth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1, 4, and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The feature of this modification is that a heating device 10 for increasing the temperature in the reaction vessel 3 is provided.

同図において、処理水4は反応容器3に貯水される。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。また、反応容器3内の温度を高めるための加熱装置11が備えられている。これにより放電中の温度が高まりOラジカル、OHラジカルの拡散速度が向上する。このことから難分解性有機物分解効率が向上する。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. Moreover, the heating apparatus 11 for raising the temperature in the reaction container 3 is provided. This increases the temperature during discharge and improves the diffusion rate of O radicals and OH radicals. This improves the decomposition efficiency of the hardly decomposable organic matter.

<第9の変形例>
図13は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第9の変形例を示す図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Ninth Modification>
FIG. 13 is a diagram showing a ninth modification example of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

同図において、処理水4は反応容器3に貯される。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。また、反応容器3内にはアーク放電電極12が備えられアーク放電を発生させるためのアーク放電電源13も備えられている。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. The reaction vessel 3 is also provided with an arc discharge electrode 12 and an arc discharge power source 13 for generating arc discharge.

反応容器3内でアーク放電を発生させるとアーク放電による発熱効果により放電部の温度が上昇し、放電5から発生したOラジカル、OHラジカルの拡散速度を向上させることができる。また、酸素を含む雰囲気中でのアーク放電からは酸素原子が発生するため、これによりOラジカル、OHラジカル発生効率が向上し、難分解性有機物処理効率が向上する。   When arc discharge is generated in the reaction vessel 3, the temperature of the discharge part rises due to the heat generation effect of the arc discharge, and the diffusion rate of O radicals and OH radicals generated from the discharge 5 can be improved. In addition, since oxygen atoms are generated from arc discharge in an atmosphere containing oxygen, O radical and OH radical generation efficiencies are improved thereby, and the processing efficiency of hardly decomposable organic substances is improved.

<第10の変形例>
図14は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第10の変形例を示す図である。なお、図1及び図4と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。
<Tenth Modification>
FIG. 14 is a diagram showing a tenth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

同図において、処理水4は反応容器3に貯水される。気中には高電圧を印加される電極2が処理水4に対し間隔をあけて配置されている。また反応容器内の圧力を減圧するための減圧装置14が設けられており、これにより放電から発生するOラジカル、OHラジカルの拡散速度が増加する。このため、発生したラジカルの処理水中への溶解量が増大することから、難分解性有機物分解効率の向上を図ることができる。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3. In the air, the electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed with a space from the treated water 4. In addition, a pressure reducing device 14 for reducing the pressure in the reaction vessel is provided, thereby increasing the diffusion rate of O radicals and OH radicals generated from the discharge. For this reason, since the dissolved amount of the generated radicals in the treated water increases, it is possible to improve the decomposition efficiency of the hardly decomposable organic matter.

<第11の変形例>
図15は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第11の変形例を示す図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、電極2の一部が処理水4の中にあることである。
<Eleventh Modification>
FIG. 15 is a diagram showing an eleventh modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. A feature of this modification is that a part of the electrode 2 is in the treated water 4.

同図において、処理水4は反応容器3に貯水される。高電圧を印加される電極2は処理水4中に配置されており、その先端からはガスガイド8を介して供給されたガスが噴出される。   In the figure, treated water 4 is stored in a reaction vessel 3. The electrode 2 to which a high voltage is applied is disposed in the treated water 4, and the gas supplied through the gas guide 8 is ejected from the tip thereof.

電極2の一部は処理水4中に配置され、電極2からガスが噴出されることにより水中に気泡15が発生する。このとき発生する気泡の直径は、処理水4の水面と電極2との距離をd(m)、ガスの流速をV(m/s)とした場合に、d/Vが1ミリ秒以下となるように調節される。このとき送気されるガスは外部からのガス吹き付け装置により電極先端にガスを吹き付けてもよい。これにより、難分解性有機物処理が可能となる。   A part of the electrode 2 is disposed in the treated water 4, and bubbles 15 are generated in the water when gas is ejected from the electrode 2. The diameter of the bubbles generated at this time is such that d / V is 1 millisecond or less when the distance between the water surface of the treated water 4 and the electrode 2 is d (m) and the gas flow velocity is V (m / s). Adjusted to be. The gas fed at this time may be blown onto the electrode tip by an external gas blowing device. Thereby, a hardly decomposable organic substance process is attained.

<第12の変形例>
図16は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第12の変形例を示す図である。なお、図1及び図4と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、線状の電極9にガス流装置6からガスガイド8を介して供給されるガスを噴きつけるための吹き付け装置16を具備することである。
<Twelfth modification>
FIG. 16 is a diagram showing a twelfth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The feature of this modification is that a spraying device 16 for spraying the gas supplied from the gas flow device 6 through the gas guide 8 to the linear electrode 9 is provided.

これにより、広範囲に放電を発生させることができ、また電極形状の変更も容易であるため反応容器形状にあった電極形状を取ることが可能となる。これによっても放電から発生したOラジカル、OHラジカルは、ガス噴き付け装置16により吹き付けられたガスによって処理水中へと溶解するため難分解性有機物処理が可能となる。   As a result, discharge can be generated in a wide range and the electrode shape can be easily changed, so that the electrode shape suitable for the shape of the reaction vessel can be obtained. Also by this, the O radicals and OH radicals generated from the discharge are dissolved in the treated water by the gas blown by the gas spraying device 16, so that it is possible to treat the hardly decomposable organic matter.

<第13の変形例>
図17は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第13の変形例を示す図である。なお、図1及び図4と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、平板状の電極9にガス流装置6からガスガイド8を介して供給されるガスを噴きつけるための吹き付け装置17を具備することである。
<Thirteenth Modification>
FIG. 17 is a diagram showing a thirteenth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The feature of this modification is that a spraying device 17 for spraying the gas supplied from the gas flow device 6 through the gas guide 8 to the flat electrode 9 is provided.

これにより、広範囲に放電を発生させることができ、また電極形状の変更も容易であるため反応容器形状にあった電極形状を取ることが可能となる。これによっても放電から発生したOラジカル、OHラジカルはガス噴き付け装置16により吹き付けられたガスによって処理水中へと溶解するため難分解性有機物処理が可能となる。   As a result, discharge can be generated in a wide range and the electrode shape can be easily changed, so that the electrode shape suitable for the shape of the reaction vessel can be obtained. Also by this, the O radicals and OH radicals generated from the discharge are dissolved in the treated water by the gas blown by the gas spraying device 16, so that it is possible to treat hardly decomposable organic substances.

<第14の変形例>
図18は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第14の変形例を示す図である。なお、図1、図4及び図10と同一部分には同一符号を付し、ここでその詳しい説明を省略する。本変形例の特徴は、ガスガイド8にガスを供給するガス流装置6に加えて、反応容器3中の湿度を高めるための蒸気を送気する加湿装置10が設けられている。
<14th modification>
FIG. 18 is a diagram showing a fourteenth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. 1, 4, and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The feature of this modification is provided with a humidifier 10 for supplying steam for increasing the humidity in the reaction vessel 3 in addition to the gas flow device 6 for supplying gas to the gas guide 8.

反応容器3中の湿度を高めるため反応容器3内に蒸気が送気される。このとき蒸気とともに酸素ガスを含むガスをガス流装置6から送気することにより、放電からはOHラジカルだけでなくOラジカル発生効率も向上する。このことから難分解性有機物の分解効率が向上する。   Steam is sent into the reaction vessel 3 to increase the humidity in the reaction vessel 3. At this time, by sending a gas containing oxygen gas together with the steam from the gas flow device 6, not only the OH radical but also the O radical generation efficiency is improved from the discharge. This improves the decomposition efficiency of the hardly decomposable organic matter.

<第15の変形例>
図19は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第15の変形例を示す図である。本変形例の特徴は、ガス流装置6及び加湿装置10との組み合わせ方にある。なお、図10及び図15と同一部分には同一符号を付して説明する。
<15th modification>
FIG. 19 is a diagram showing a fifteenth modification of the radical processing system according to the embodiment of the present invention. The feature of this modification is in the combination with the gas flow device 6 and the humidifier 10. The same parts as those in FIGS. 10 and 15 are denoted by the same reference numerals for description.

同図に示すように、ガス流装置6にて発生した酸素を含むガスは、ガスガイド8を介して、加湿装置10の内部に蓄えられた液体18内に排出される。液体18を通過した加湿されたガスは、ガスガイド8を介して、電極2内を通過して、処理水4内に排出される。   As shown in the figure, the gas containing oxygen generated in the gas flow device 6 is discharged through the gas guide 8 into the liquid 18 stored in the humidifier 10. The humidified gas that has passed through the liquid 18 passes through the electrode 2 via the gas guide 8 and is discharged into the treated water 4.

これにより、第14の変形例と同様の効果を得ることができる。   Thereby, the same effect as that of the fourteenth modification can be obtained.

<第16の変形例>
上述の実施の形態及びその変形例においては、説明の便宜のため、1つの電極を有するラジカル処理システムについて示したが、放電を行なう電極は1つに限られるものではない。
<Sixteenth Modification>
In the above-described embodiment and its modifications, the radical processing system having one electrode is shown for convenience of explanation, but the number of electrodes for discharging is not limited to one.

図20は、本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの複数の放電を行なう電極部を備えた電極の構造を示す断面図である。なお、図4と同一部分には、同一符号を付して説明する。   FIG. 20 is a cross-sectional view showing the structure of an electrode including an electrode unit that performs a plurality of discharges in the radical processing system according to the embodiment of the present invention. It should be noted that the same parts as those in FIG.

同図に示すように、電極2の内部は中空になっており、この中空部分に、図5において示した構造の中空の電極2a〜2hが設けられている。なお、本変形例においては、図5において示した中空の電極が複数存在する場合について示したが、これは例示であり、他の変形例において示した電極が複数存在する場合についても本変形例に含まれる。   As shown in the figure, the inside of the electrode 2 is hollow, and hollow electrodes 2a to 2h having the structure shown in FIG. 5 are provided in the hollow portion. In addition, in this modification, although shown about the case where there exist multiple hollow electrodes shown in FIG. 5, this is an illustration, and this modification is also applicable to the case where there are multiple electrodes shown in other modifications. include.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムを示す図である。It is a figure which shows the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. OHラジカル濃度変化の圧力依存性を示す図である。It is a figure which shows the pressure dependence of OH radical density | concentration change. OHラジカルの寿命を示す図である。It is a figure which shows the lifetime of OH radical. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第1の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第2の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the electrode of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第3の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the electrode of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第4の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th modification of the electrode of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第5の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th modification of the electrode of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの電極の第6の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 6th modification of the electrode of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第7の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 7th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 加湿装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a humidifier. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第8の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 8th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第9の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 9th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第10の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 10th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第11の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 11th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第12の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 12th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第13の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 13th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第14の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 14th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの第15の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 15th modification of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るラジカル処理システムの複数の放電を行なう電極部を備えた電極の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the electrode provided with the electrode part which performs the some discharge of the radical processing system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…高圧電源、
2…電極、
3…反応容器、
4…処理水、
5…放電、
6…ガス流装置、
8、8a、8b…ガスガイド、
9…誘電体、
10…加湿装置、
11…加熱装置、
12…アーク放電電極、
13…アーク放電電源、
14…減圧装置、
15…気泡、
16…吹き付け装置、
17…ガス噴き付け装置、
18…液体。
1 ... High voltage power supply,
2 ... Electrodes,
3 ... reaction container,
4 ... treated water,
5 ... discharge,
6 ... Gas flow device,
8, 8a, 8b ... gas guide,
9: Dielectric,
10 ... Humidifier,
11 ... heating device,
12 ... arc discharge electrode,
13: Arc discharge power supply,
14 ... decompression device,
15 ... Bubbles,
16 ... spraying device,
17 ... Gas spraying device,
18 ... Liquid.

Claims (15)

処理水を内部に蓄える反応容器と、
高電圧を発生する電源部と、
前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極とを具備するラジカル処理システムにおいて、
前記処理水の水面と前記電極との距離d(cm)、絶対温度T(K)および前記反応容器内の圧力P(atm)として、P×dの値が(T5/4×10−6)以下となることを特徴とするラジカル処理システム。
A reaction vessel for storing treated water inside;
A power supply that generates high voltage;
In a radical treatment system comprising an electrode connected to the power supply unit and generating discharge with respect to the treated water,
As a distance d (cm) between the water surface of the treated water and the electrode, an absolute temperature T (K), and a pressure P (atm) in the reaction vessel, a value of P × d 2 is (T 5/4 × 10 − 6 ) A radical processing system characterized by:
処理水を内部に蓄える反応容器と、
高電圧を発生する電源部と、
前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極と、
前記電極部から発生したラジカルを前記処理水に導くためのガスを排出するガス流装置と
を具備することを特徴とするラジカル処理システム。
A reaction vessel for storing treated water inside;
A power supply that generates high voltage;
An electrode connected to the power supply unit and generating a discharge with respect to the treated water;
A radical treatment system comprising: a gas flow device that discharges a gas for guiding radicals generated from the electrode part to the treated water.
処理水を内部に蓄える反応容器と、
高電圧を発生する電源部と、
前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極と、
前記反応容器内の湿度を高めるための加湿装置と
を具備することを特徴とするラジカル処理システム。
A reaction vessel for storing treated water inside;
A power supply that generates high voltage;
An electrode connected to the power supply unit and generating a discharge with respect to the treated water;
A radical treatment system comprising a humidifier for increasing the humidity in the reaction vessel.
処理水を内部に蓄える反応容器と、
高電圧を発生する電源部と、
前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極と、
前記反応容器内の温度を高めるための加熱装置と
を具備することを特徴とするラジカル処理システム。
A reaction vessel for storing treated water inside;
A power supply that generates high voltage;
An electrode connected to the power supply unit and generating a discharge with respect to the treated water;
A radical treatment system comprising a heating device for increasing the temperature in the reaction vessel.
処理水を内部に蓄える反応容器と、
高電圧を発生する電源部と、
前記電源部に接続され、前記処理水に対して放電を発生する電極と、
前記反応容器内の圧力を減圧するための減圧装置と
を具備することを特徴とするラジカル処理システム。
A reaction vessel for storing treated water inside;
A power supply that generates high voltage;
An electrode connected to the power supply unit and generating a discharge with respect to the treated water;
A radical treatment system comprising: a decompression device for decompressing the pressure in the reaction vessel.
前記電極の形状は中空の針状若しくは棒状であり、前記ガス流装置によって排出されたガスを前記電極の内部を通過させることにより、前記電極部から発生したラジカルを前記処理水に導くことを特徴とする請求項2記載のガス流装置。   The electrode has a hollow needle shape or a rod shape, and the gas generated by the gas flow device is allowed to pass through the inside of the electrode to guide radicals generated from the electrode portion to the treated water. The gas flow device according to claim 2. 前記電極の形状は二重管構造であり、前記ガス流装置によって排出されたガスを前記電極の内側の管内を通過させることにより、前記電極部から発生したラジカルを前記処理水に導くことを特徴とする請求項2記載のガス流装置。   The shape of the electrode is a double tube structure, and the gas generated by the gas flow device is passed through the tube inside the electrode, thereby leading the radical generated from the electrode part to the treated water. The gas flow device according to claim 2. 前記電極の少なくとも一部は前記処理水内に設けられていることを特徴とする請求項6又は請求項7記載のガス流装置。   The gas flow device according to claim 6 or 7, wherein at least a part of the electrode is provided in the treated water. 前記ガス流装置は、
前記電極と前記処理水の水面との距離d(m)を、前記排出されたガスの流速V(m/s)で割った値d/V(秒)が10−3(秒)以下であることを特徴とする請求項2記載のラジカル処理システム。
The gas flow device comprises:
A value d / V (seconds) obtained by dividing the distance d (m) between the electrode and the water surface of the treated water by the flow velocity V (m / s) of the discharged gas is 10 −3 (seconds) or less. The radical processing system according to claim 2.
前記加熱装置は、前記反応容器内の温度を上げるためのアーク放電電極を含むことを特徴とする請求項4記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to claim 4, wherein the heating device includes an arc discharge electrode for raising a temperature in the reaction vessel. 前記電極の放電を発生する部分の形状は、針状もしくは棒状であることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein a shape of a portion of the electrode that generates discharge is a needle shape or a rod shape. 前記電極は、処理水に対して対向配置された線状の電極であることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrode is a linear electrode disposed to face the treated water. 前記電極は、処理水に対し平行配置された平板状の電極であることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrode is a flat electrode arranged in parallel to the treated water. 前記電極は、その一部が誘電体材料により覆われていることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein a part of the electrode is covered with a dielectric material. 前記電源部は、交流電源、直流電源及びパルス電源のいずれか1つであることを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれか1項に記載のラジカル処理システム。   The radical processing system according to any one of claims 1 to 5, wherein the power supply unit is any one of an AC power supply, a DC power supply, and a pulse power supply.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007038110A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Toshiba Corp Free radical treatment apparatus
JP2007307486A (en) * 2006-05-18 2007-11-29 Toshiba Corp Radical treatment system
JP2008006336A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Toshiba Corp Water cleaning system
JP2009022885A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Toto Ltd Discharging apparatus and discharging method
US9540262B2 (en) 2011-05-17 2017-01-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Plasma generating apparatus and plasma generating method
JP2017056414A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 国立大学法人 熊本大学 Plasma discharge liquid treatment apparatus and method thereof
WO2017111534A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 한국기초과학지원연구원 Liquid treatment device that generates plasma on water surface
JP2019188311A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilization water generation device
JP2021065823A (en) * 2019-10-21 2021-04-30 株式会社テクノ菱和 Electrode and plasma sterilization water generator

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007038110A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Toshiba Corp Free radical treatment apparatus
JP4709608B2 (en) * 2005-08-02 2011-06-22 株式会社東芝 Radical treatment equipment
JP2007307486A (en) * 2006-05-18 2007-11-29 Toshiba Corp Radical treatment system
JP2008006336A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Toshiba Corp Water cleaning system
JP2009022885A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Toto Ltd Discharging apparatus and discharging method
US9540262B2 (en) 2011-05-17 2017-01-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Plasma generating apparatus and plasma generating method
JP2017056414A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 国立大学法人 熊本大学 Plasma discharge liquid treatment apparatus and method thereof
WO2017111534A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 한국기초과학지원연구원 Liquid treatment device that generates plasma on water surface
JP2019188311A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilization water generation device
JP2022189838A (en) * 2018-04-24 2022-12-22 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilizing water generator
JP7285469B2 (en) 2018-04-24 2023-06-02 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilized water generator
JP7431421B2 (en) 2018-04-24 2024-02-15 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilized water generator
JP2021065823A (en) * 2019-10-21 2021-04-30 株式会社テクノ菱和 Electrode and plasma sterilization water generator
JP7389429B2 (en) 2019-10-21 2023-11-30 株式会社テクノ菱和 Plasma sterilized water generator

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