JP2005329366A

JP2005329366A - 水処理装置および水処理方法

Info

Publication number: JP2005329366A
Application number: JP2004152127A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takamori; 毅高森; Susumu Inoue; 進井上; Tadahiro Honda; 忠博本田
Original assignee: Ebara Industrial Cleaning Co Ltd
Current assignee: Ebara Industrial Cleaning Co Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】光触媒を用いた小型の水処理装置を提供する。また、エネルギー効率の高い水処理装置および水処理方法を提供する。
【解決手段】光触媒を固定した光触媒反応板と、前記光触媒反応板に光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする、水処理装置を用いる。また、光触媒を固定した光触媒反応板に、有機物を含む水を接触させた後、ＬＥＤから放出される光を前記光触媒反応板に照射して前記有機物を分解することを特徴とする、水処理方法を用いる。本発明によれば、光源としてＬＥＤを用いているため、装置全体を小型化することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水処理装置および水処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、ＬＥＤを光源として用いる光触媒を利用した、水処理装置および水処理方法に関する。

光触媒を用いて、廃液中や排気中に含まれる有機物を、光を照射することにより分解する方法が知られている（特許文献１参照）。

ここで、光触媒は、光が照射された表面のみで反応が進行するため、高圧または低圧水銀灯など光の照射量の大きい光源を使用する必要があった。

しかし、これらの光源は、通常大きなものであり、装置全体が大型となるという問題があった。

さらに、光触媒に効率的に光を照射するために複数の光源を用いようとすると、装置がさらに大きくなるという問題があった。

また、光源としては、上述のように高圧水銀灯などの紫外線ランプが用いられるが、これらのランプは消費電力が大きく、また、寿命が短いため、ランニングコストが高くなるという問題があった。
特開平６−３２８０６８号公報

本発明の課題は、光触媒を用いた小型の水処理装置および水処理方法を提供することにある。また、本発明の課題は、エネルギー効率の高い水処理装置および水処理方法を提供することにある。

本発明は、光触媒を固定した光触媒反応板と、前記光触媒反応板に光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする、水処理装置である。

本発明により、小型の水処理装置を提供できることとなる。

また、本発明は、複数のＬＥＤを備えることを特徴とする、上記の水処理装置である。

また、本発明は、複数のＬＥＤが基板に固定されており、前記基板と前記光触媒反応板とが対向するように配置されていることを特徴とする、上記の水処理装置である。

また、本発明は、複数の前記光触媒反応板を備えることを特徴とする、上記の水処理装置である。

また、本発明は、基板の両面に複数のＬＥＤが固定されていることを特徴とする、上記の水処理装置である。

また、本発明は、ＬＥＤが、紫外線および／または可視光線を放出することを特徴とする、上記の水処理装置である。

また、本発明は、光触媒が、可視光応答型光触媒であることを特徴とする、上記の水処理装置である。

これらの発明により、さらに小型の水処理装置を提供できることとなる。

また、本発明は、光触媒を固定した光触媒反応板に、有機物を含む水を接触させた後、ＬＥＤから放出される光を前記光触媒反応板に照射して前記有機物を分解することを特徴とする、水処理方法である。

本発明により、効率的に水処理を行うことができることとなる。

また、本発明は、複数のＬＥＤを用いることを特徴とする、上記の水処理方法である。

また、本発明は、複数のＬＥＤが固定された基板を用い、前記基板と前記光触媒反応板を対向するように配置することを特徴とする、上記の水処理方法である。

また、本発明は、複数の前記光触媒反応板を用いることを特徴とする、上記の水処理方法である。

また、本発明は、両面に複数のＬＥＤが固定された基板を用いることを特徴とする、上記の水処理方法である。

また、本発明は、紫外線および／または可視光線を放出するＬＥＤを用いることを特徴とする、上記の水処理方法である。

また、本発明は、光触媒が、可視光応答型光触媒であることを特徴とする、上記の水処理方法である。

これらの本発明により、効率的に水処理を行うことができることとなる。

本発明により、光触媒を用いた小型の水処理装置および水処理方法を提供することができる。また、本発明により、エネルギー効率の高い水処理装置および水処理方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の水処理装置および水処理方法をさらに詳しく説明する。

図１は、本発明の水処理装置を示す図である。
図１において、本発明の水処理装置１０は、処理層８と、処理層８の一方の上方に設置された廃水導入口１２と、処理層８の他方の上方に設置された処理水取出口１４を備えている。また、処理層８には、光触媒を固定した光触媒反応板２が複数枚平行して配置されており、光触媒反応板２に対向して、複数のＬＥＤ４を両面に固定した基板６が複数枚配置されている。基板６は、導線１８により制御装置１６に接続されている。
本発明の水処理装置１０は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。

基板６に固定されたＬＥＤ４は、制御装置１６により光量が制御されて光を放出し、放出された光は、光触媒反応板２の表面に照射される。処理を行う有機物を含んだ廃水２２は、廃水導入口１２を通じて処理層８に導入され、導入された廃水２２は、光触媒反応板２と接触する。光触媒反応板２と接触した廃水２２に含まれる有機物は、光触媒反応板２に固定された光触媒とこれに照射された光による触媒作用により、分解されることとなる。有機物が分解された処理水２４は、処理水取出口１４から取り出され、一連の水処理工程が終了する。

なお、制御装置１６により、各々のＬＥＤの光量を調節することができ、例えば、点灯させるＬＥＤの数を制御することにより、必要となる光量を調整することも可能となる。

本発明に用いられる光触媒としては、光を照射することにより廃水に含まれる有機物を分解できるものであれば特に制限はないが、たとえば、ＴｉＯ₂、ＷＯ₃、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｄＳ等を挙げることができる。また、本発明に用いられる光触媒としては、可視光反応型光触媒を挙げることができる。

本発明において、光触媒を固定する方法としては、特に制限はないが、基材となる板に粉末状の光触媒を樹脂を用いて固定する方法等を挙げることができる。

本発明に用いるＬＥＤとしては、光触媒に触媒作用を付与する光を放出できるものであれば特に制限はないが、紫外線および／または可視光線を放出できるものが好ましい。このようなＬＥＤの具体例としては、たとえば、ＮＤＨＵ１１０ＡＰＡＥＺ（日亜化学工業社製）、ＮＳ３６５ＭＤ（ナイトライド、セミコンダクター（株）社製）等を挙げることができる。

本発明に用いるＬＥＤは、図２に示すように、基板に複数個固定することが好ましい。図２において、（ａ）は、基板６の側面図、（ｂ）は、正面図を示す。ここで、用いられるＬＥＤ４の数は、光触媒の性質、廃水の濁度、有機物の含有量等により適宜決定される。

本発明に用いる光の照射量は、光触媒の性質、廃水の濁度、有機物の含有量等により適宜決定される。

本発明の水処理装置１０は、複数の光触媒反応板２を備えているため、廃水に含まれる有機物と光触媒との接触面積が大きくなり、さらに光触媒反応板２に効率的に光を照射することができるので、廃水２２が処理層８に滞留する時間を短くすることができ、効率的な水処理が可能となる。

さらに、光源としてＬＥＤを用いているため、消費電力を低く抑えることができ、エネルギー効率を高めることができる。さらに、光源としてＬＥＤを用いているため、装置全体を小型化することが可能となる。

図１は、本発明の水処理装置の一例を示す図である。図２は、複数のＬＥＤを固定した基板を示す図である。

符号の説明

２光触媒反応板
４ＬＥＤ
６基板
８反応層
１０水処理装置
１２排水導入口
１４処理水取出口
１６制御装置
１８導線
２２廃水
２４処理水

Claims

光触媒を固定した光触媒反応板と、前記光触媒反応板に光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする、水処理装置。
複数のＬＥＤを備えることを特徴とする、請求項１に記載の水処理装置。
複数のＬＥＤが基板に固定されており、前記基板と前記光触媒反応板とが対向するように配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の水処理装置。
複数の前記光触媒反応板を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の水処理装置。
基板の両面に複数のＬＥＤが固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の水処理装置。
ＬＥＤが、紫外線および／または可視光線を放出することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の水処理装置。
光触媒が、可視光応答型光触媒であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の水処理装置。
光触媒を固定した光触媒反応板に、有機物を含む水を接触させた後、ＬＥＤから放出される光を前記光触媒反応板に照射して前記有機物を分解することを特徴とする、水処理方法。
複数のＬＥＤを用いることを特徴とする、請求項８に記載の水処理方法。
複数のＬＥＤが固定された基板を用い、前記基板と前記光触媒反応板を対向するように配置することを特徴とする、請求項８または９に記載の水処理方法。
複数の前記光触媒反応板を用いることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかに記載の水処理方法。
両面に複数のＬＥＤが固定された基板を用いることを特徴とする、請求項１０に記載の水処理方法。
紫外線および／または可視光線を放出するＬＥＤを用いることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれかに記載の水処理方法。
光触媒が、可視光応答型光触媒であることを特徴とする、請求項８〜１３のいずれかに記載の水処理方法。