JP2006205098A - Apparatus for oxidative decomposition of hardly decomposable organic compound - Google Patents

Apparatus for oxidative decomposition of hardly decomposable organic compound Download PDF

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JP2006205098A
JP2006205098A JP2005022495A JP2005022495A JP2006205098A JP 2006205098 A JP2006205098 A JP 2006205098A JP 2005022495 A JP2005022495 A JP 2005022495A JP 2005022495 A JP2005022495 A JP 2005022495A JP 2006205098 A JP2006205098 A JP 2006205098A
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organic compound
waste water
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hardly decomposable
oxidative decomposition
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Tetsuo Toyoda
哲郎 豊田
Toshiaki Murata
逞詮 村田
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IME SOGO KENKYUSHO KK
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IME SOGO KENKYUSHO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for oxidative decomposition of a hardly decomposable organic compound, which is firstly excellent in terms of treating facilities, capability, time consumption, and cost, and is secondly capable of quickly, surely, and oxidatively decomposing a hardly decomposable organic compound. <P>SOLUTION: The apparatus 13 for oxidative decomposition includes a supply tank 14 and a purifying apparatus 15. Waste water 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 is supplied to and stored in the supply tank 14 wherein the waste water 2 is stratified according to the difference of specific gravity due to that of the concentration of the contained organic compound 1. The waste water 2 belonging to a stratum which contains a concentration of the organic compound 1 so high that the waste water cannot be discharged directly is supplied from the supply tank 14 to the purifying apparatus 15 provided with a photocatalyst 21 and an ultraviolet radiation means 22. Since ozone or hydrogen peroxide is dissolved to the waste water 2 in advance, the organic compound 1 in the waste water 2 is oxidatively decomposed by an OH radical generated by irradiation with the ultraviolet rays. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、難分解性有機化合物の酸化分解装置に関する。すなわち、排水中に含有された難分解性の有機化合物の酸化分解装置に、関するものである。   The present invention relates to an oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound. That is, the present invention relates to an oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound contained in waste water.

《従来技術1について》
図4は、この種従来例のシステム全体の構成説明図である。同図にも示したように、化学的処理工程設備から排出され、例えば溶剤として使用された難分解性の有機化合物1を含有した排水2は、通常そのまま生物処理等されていた。
例えば、モノクロロベンゼンCB,メチルイソブチルケトンMIBK,ベンジルアルコールBA,イソプロピルアルコールIPA,ジメチルホルムアミドDMF等の難分解性の有機化合物1を含有した大量の排水2は、従来一般的に、タンクローリ3等にて一般貯蔵所へと運搬され、もって生物処理等により浄化,廃棄されていた。
図4の例では、化学的処理工程設備から排出され、難分解性の有機化合物1を含有した排ガス4は、フィルタ5,送風機6を経由して、吸着槽7へと供給される。そして吸着槽7では、このような排ガス4を吸着した後、供給されるスチーム8やコンデンサ9にて排水2化され、もって排水2が、分離槽10を介し大型のタンク11に一旦貯留される。
そして、この難分解性の有機化合物1を含有した排水2は、タンク11からポンプ12を介しタンクローリ3に積込まれて、一般的に遠隔地に設けられている広い一般貯蔵所へと運搬され、もって、例えば活性汚泥法等にて生物処理されていた。
<< Regarding Prior Art 1 >>
FIG. 4 is an explanatory diagram of the entire system of this type of conventional example. As shown in the figure, the wastewater 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 discharged from the chemical treatment process equipment and used as a solvent, for example, was usually biologically treated as it is.
For example, a large amount of wastewater 2 containing an organic compound 1 that is hardly decomposable such as monochlorobenzene CB, methyl isobutyl ketone MIBK, benzyl alcohol BA, isopropyl alcohol IPA, dimethylformamide DMF, etc. It was transported to a general storage, where it was purified and discarded by biological treatment.
In the example of FIG. 4, the exhaust gas 4 discharged from the chemical treatment process equipment and containing the hardly decomposable organic compound 1 is supplied to the adsorption tank 7 via the filter 5 and the blower 6. In the adsorption tank 7, after such exhaust gas 4 is adsorbed, it is converted into drainage 2 by the supplied steam 8 and condenser 9, and the drainage 2 is temporarily stored in the large tank 11 via the separation tank 10. .
The waste water 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 is loaded into the tank truck 3 from the tank 11 via the pump 12, and is transported to a wide general storage area that is generally provided at a remote location. Therefore, for example, biological treatment was performed by the activated sludge method.

《従来技術2について》
なお、このような図4の一般例によらず、難分解性の有機化合物1を含有した排水2を、化学的処理工程設備の現場で、つまり一般貯蔵所へと運搬することなく排出現場で、分解,廃棄せんとすることも試みられていた。
代表的にはオゾンOを使用して、排水2に含有された難分解性の有機化合物1を酸化,分解させ、もって炭酸ガスCOや水HO等に分解,浄化させ、その場で一般廃水せんとする試みも、研究,テストされていた。
<< Regarding Prior Art 2 >>
It should be noted that the waste water 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 is not used in the general example of FIG. 4 at the site of chemical treatment process equipment, that is, at the discharge site without being transported to a general storage. Attempts have also been made to disassemble and dispose.
Typically, ozone O 3 is used to oxidize and decompose the hard-to-decompose organic compound 1 contained in the waste water 2 to decompose and purify it into carbon dioxide CO 2 or water H 2 O, etc. Attempts to make a general wastewater drain were also researched and tested.

ところで、このような従来技術については、次の問題が指摘されていた。
《第1の問題点について》
第1に、前記従来技術1については、処理設備,処理能力,処理時間,処理コスト等に、問題が指摘されていた。
すなわち、一般貯蔵所へと運搬して生物処理する図4の従来技術1については、まず、分離槽10,一旦貯留用の大型タンク11,運搬用のタンクローリ3,生物処理用の一般貯蔵所、等々の大型処理設備を要する、という問題が指摘されていた。更に、これらの処理設備については、浄化処理能力に自ずから限界があり、全体処理に長期日数を要し時間がかかり、処理コストもかさむ、等々の問題が指摘されていた。
By the way, the following problems have been pointed out with respect to such conventional techniques.
<About the first problem>
First, with respect to the prior art 1, problems have been pointed out in the processing equipment, processing capacity, processing time, processing cost, and the like.
That is, with respect to the prior art 1 of FIG. 4 which is transported to a general storage and biologically processed, first, a separation tank 10, a large tank 11 for temporary storage, a tank lorry for transportation 3, a general storage for biological processing, It has been pointed out that a large processing facility is required. Furthermore, these treatment facilities have inherently limited purification treatment capacities, and it has been pointed out that the whole treatment takes a long time, takes time, and increases the treatment cost.

《第2の問題点について》
第2に、前記従来技術2については、難分解性の有機化合物1の酸化,分解が非常に遅く、分解反応が先へ進まず、不完全,不確実のままで止まり易い、という問題が指摘されていた。
すなわち、オゾンOによるメチルイソブチルケトンMIBK,イソプロピルアルコールIPA,ジメチルホルムアミドDMF等のオレフィン系化合物やパラフィン系化合物等、鎖状炭化水素の分解は、オゾニドozonide段階までに止まっていた。つまり、オゾニドを形成して結合を切り、アルデヒド類段階までは進むが、その先の分解反応へは、極めて時間を要し進みにくかった。
又、オゾンOによるモノクロロベンゼンCB,ベンジルアルコールBA等の芳香環を持った環状炭化水素,その他の環状炭化水素の分解は、グリオキサールglyoxal(CHO−CHO)段階までに止まっていた。つまり、進んでもせいぜいグリオキサールを含むアルデヒド類レベルまでであり、その先の分解反応へは、極めて時間を要し進みにくかった。
このように、排出現場で浄化して一般廃水せんとする試みは、難分解性の有機化合物1の酸化,分解が、工業的許容時間内では実現困難であり、実用化に至っていなかった。
About the second problem
Secondly, with regard to the prior art 2, the problem is that oxidation and decomposition of the hardly decomposable organic compound 1 are very slow, the decomposition reaction does not proceed, and it is easy to stop incomplete and uncertain. It had been.
That is, the decomposition of chain hydrocarbons such as olefinic compounds and paraffinic compounds such as methyl isobutyl ketone MIBK, isopropyl alcohol IPA, and dimethylformamide DMF by ozone O 3 has stopped until the ozonide ozonide stage. In other words, the ozonide was formed to break the bond and proceed to the aldehyde stage, but the subsequent decomposition reaction was extremely time consuming and difficult to proceed.
In addition, decomposition of cyclic hydrocarbons having aromatic rings such as monochlorobenzene CB and benzyl alcohol BA and other cyclic hydrocarbons by ozone O 3 has been stopped by the glyoxal (CHO-CHO) stage. In other words, even if it progressed, it was at most to the level of aldehydes containing glyoxal, and the subsequent decomposition reaction was extremely time consuming and difficult to proceed.
As described above, the attempt to purify the wastewater by purifying it at the discharge site is difficult to realize the oxidation and decomposition of the hardly decomposable organic compound 1 within an industrially acceptable time, and has not been put into practical use.

《本発明について》
本発明の難分解性有機化合物の酸化分解装置は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべく、発明者の鋭意研究努力の結果なされたものである。
そして、排水をまず供給槽にて、難分解性の有機化合物の濃度変化に基づき層別してから、層別に対応した浄化装置にて、難分解性の有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする。この浄化装置は、光触媒と紫外線照射手段を備えると共に、適宜、予めオゾンや過酸化水素が導入される。
もって本発明は、第1に、処理設備,能力,時間,コスト等に優れると共に、第2に、難分解性の有機化合物を、迅速かつ確実に酸化,分解することができる、難分解性有機化合物の酸化分解装置を提案すること、を目的とする。
<< About the present invention >>
The oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound of the present invention has been made as a result of diligent research efforts by the inventor in order to solve the above-described problems of the prior art.
The waste water is first stratified based on the concentration change of the hardly decomposable organic compound in the supply tank, and then the hardly decomposable organic compound is oxidized and decomposed by the purification device corresponding to each layer. To do. This purification device includes a photocatalyst and ultraviolet irradiation means, and ozone or hydrogen peroxide is appropriately introduced in advance.
Thus, the present invention is firstly excellent in processing equipment, capacity, time, cost, etc., and secondly, a hardly decomposable organic compound that can quickly and reliably oxidize and decompose a hardly decomposable organic compound. The object is to propose an oxidative decomposition apparatus for compounds.

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項1については次のとおり。
請求項1の酸化分解装置は、排水中に含有された難分解性の有機化合物の酸化分解装置であって、供給槽と浄化装置とを有している。
そして該供給槽は、該排水が供給されると共に貯留され、含有された該有機化合物の上下濃度変化に基づき、該排水が比重により上下に層別される。該浄化装置は、該供給槽から、廃棄不能な程度の濃度に該有機化合物を含有した層の該排水が供給されると共に、光触媒と紫外線照射手段とを備えており、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする。
請求項2については次のとおり。請求項2の酸化分解装置は、請求項1において、該供給槽に供給される該排水は、該有機化合物を含有した排ガスが、水に混入されたものよりなる。又、該有機化合物は、パラフィン系化合物,オレフィン系化合物,その他の鎖状炭化水素や、芳香環を持った環状炭化水素,その他の環状炭化水素よりなること、を特徴とする。
<About each claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows. First, claim 1 is as follows.
The oxidative decomposition apparatus according to claim 1 is an oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound contained in the waste water, and has a supply tank and a purification apparatus.
Then, the wastewater is supplied and stored in the supply tank, and the wastewater is stratified vertically by specific gravity based on the change in the vertical concentration of the contained organic compound. The purification apparatus is supplied with the waste water of the layer containing the organic compound at a concentration that cannot be discarded from the supply tank, and is provided with a photocatalyst and an ultraviolet irradiation means, and oxidizes the organic compound, It is characterized by decomposing.
Claim 2 is as follows. The oxidative decomposition apparatus according to claim 2 is the oxidative decomposition apparatus according to claim 1, wherein the waste water supplied to the supply tank is formed by mixing exhaust gas containing the organic compound with water. The organic compound is characterized by being composed of paraffinic compounds, olefinic compounds, other chain hydrocarbons, cyclic hydrocarbons having an aromatic ring, and other cyclic hydrocarbons.

請求項3については次のとおり。請求項3の酸化分解装置は、請求項2において、該浄化装置は、該供給槽にて該有機化合物の濃度に基づき層別された該排水の層に対応して、個別に設けられている。
そして、有機化合物層の該排水用や、エマルジョン層の該排水用の該浄化装置は、予めオゾンや過酸化水素が該排水に溶解されると共に、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射する。もって該浄化装置は、該光触媒および該オゾンや過酸化水素にて生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする。
請求項4については次のとおり。請求項4の酸化分解装置は、請求項3において、該排水は、該浄化装置の前に付設されたフィルタを介して、該浄化装置に供給される。又、該オゾンや過酸化水素は、該浄化装置の前に付設された圧入手段,噴霧手段,ベンチュリー手段,その他の導入手段を利用して、該排水に溶解されること、を特徴とする。
請求項5については次のとおり。請求項5の酸化分解装置は、請求項3において、水溶液層の該排水用の該浄化装置は、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものと、該紫外線照射手段が310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものとが、併用されている。もって該浄化装置は、該光触媒にて生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする。
Claim 3 is as follows. The oxidative decomposition apparatus according to a third aspect of the present invention is the oxidative decomposition apparatus according to the second aspect, wherein the purification apparatus is individually provided corresponding to the layer of the wastewater stratified based on the concentration of the organic compound in the supply tank. .
The purification device for drainage of the organic compound layer and drainage of the emulsion layer is such that ozone and hydrogen peroxide are previously dissolved in the wastewater, and the ultraviolet irradiation means has a medium wavelength ultraviolet ray of 240 nm to 280 nm. Irradiate. Thus, the purification device is characterized in that the organic compound is oxidized and decomposed by the photocatalyst and OH radicals generated by the ozone and hydrogen peroxide.
Claim 4 is as follows. According to a fourth aspect of the present invention, in the oxidative decomposition apparatus according to the third aspect, the waste water is supplied to the purification device via a filter attached in front of the purification device. Further, the ozone and hydrogen peroxide are dissolved in the waste water by using a press-fitting means, a spraying means, a venturi means, and other introducing means attached in front of the purification device.
Claim 5 is as follows. The oxidative decomposition apparatus according to claim 5 is the purifying apparatus for draining an aqueous solution layer according to claim 3, wherein the ultraviolet irradiation means irradiates medium wavelength ultraviolet rays of 240 nm to 280 nm, and the ultraviolet irradiation means is 310 nm. Those irradiating with ultraviolet rays of up to 390 nm are used in combination. Thus, the purification device is characterized in that the organic compound is oxidized and decomposed by OH radicals generated by the photocatalyst.

請求項6については次のとおり。請求項6の酸化分解装置は、請求項5において、各該浄化装置から排出された該排水は、該有機化合物の濃度が高いものが該供給槽へと戻されると共に、濃度が低い残部が第2浄化装置へと供給される。
該第2浄化装置は、光触媒と紫外線照射手段とを備えている。そして、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものや、該紫外線照射手段が310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものが使用されており、更に適宜必要に応じ、予めオゾンや過酸化水素が該排水に溶解される。もって生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解する。
もって該第2浄化装置は、該有機化合物の濃度が廃棄可能な程度に達するまで、該排水が循環供給されること、を特徴とする。
Claim 6 is as follows. The oxidative decomposition apparatus according to claim 6 is the oxidative decomposition apparatus according to claim 5, wherein the waste water discharged from each of the purification apparatuses is returned to the supply tank with a high concentration of the organic compound, and the remaining low concentration is the first. 2 Supplied to the purification device.
The second purification device includes a photocatalyst and ultraviolet irradiation means. The ultraviolet irradiating means irradiates medium wavelength ultraviolet light of 240 nm to 280 nm, or the ultraviolet irradiating means irradiates long wavelength ultraviolet light of 310 nm to 390 nm. And hydrogen peroxide are dissolved in the waste water. The organic compound is oxidized and decomposed by the generated OH radicals.
Accordingly, the second purification device is characterized in that the waste water is circulated and supplied until the concentration of the organic compound reaches a level at which it can be discarded.

《作用について》
本発明の酸化分解装置は、このようになっているので、次のようになる。
(1)難分解性の有機化合物を含有した排ガスが混入された排水が、酸化分解装置に供給される。難分解性の有機化合物としては、例えば、パラフィン系化合物,オレフィン系化合物等の鎖状炭化水素や、芳香環を持った環状炭化水素、等が代表的である。
(2)そして排水は、まず、酸化分解装置の供給槽に貯留され、もって有機化合物の上下濃度変化に基づき、例えばa.浄水層,b.水溶液層,c.エマルジョン層,d.有機化合物層に、上下に層別される。
(3)それから排水は、例えばb.水溶液層,c.エマルジョン層,d.有機化合物層等、廃棄不能な程度に有機化合物を含有しているものが、供給槽から、フィルターを介し浄化装置に供給される。
(4)浄化装置は、光触媒と紫外線照射手段を備えており、層別された排水に対応して、個別に設けられている。例えば、c.エマルジョン層用やd.有機化合物層用の浄化装置は、予めオゾンや過酸化水素が溶解され、中波長紫外線を照射する。b.水溶液層用の浄化装置は、中波長紫外線を照射するものと、長波長紫外線を照射するものとが、併用されている。
(5)そして各浄化装置では、光触媒更にはオゾンや過酸化水素に紫外線が照射され、もって、生成されたOHラジカルの強力な酸化力,分解力により、特に、光触媒とオゾンや過酸化水素との併用の場合は、相乗作用により一段と強力な酸化力,分解力により、難分解性の有機化合物が、その炭素連鎖,有機結合を切断され、迅速かつ確実に酸化されて、炭酸ガスや水等に分解され、排水が浄化される。
(6)なお、このような酸化,分解をより確実化するため、各浄化装置から排出された排水は、有機化合物の濃度の高いものが供給槽へと戻され、濃度の低い残部が第2浄化装置に供給される。第2浄化装置は、上述した浄化装置に準じた構成,作用を備えており、有機化合物を酸化,分解する。そして排水は、循環供給されると共に、浄化されて一般廃水される。
<About action>
Since the oxidative decomposition apparatus of the present invention is configured as described above, it is as follows.
(1) Wastewater mixed with exhaust gas containing a hardly decomposable organic compound is supplied to the oxidative decomposition apparatus. Typical examples of the hardly decomposable organic compounds include chain hydrocarbons such as paraffinic compounds and olefinic compounds, and cyclic hydrocarbons having an aromatic ring.
(2) The waste water is first stored in the supply tank of the oxidative decomposition apparatus, and based on the change in the upper and lower concentrations of the organic compound, for example, a. A purified water layer, b. Aqueous layer, c. An emulsion layer, d. The organic compound layer is divided into upper and lower layers.
(3) Then, for example, b. Aqueous layer, c. An emulsion layer, d. An organic compound layer or the like containing an organic compound that cannot be discarded is supplied from the supply tank to the purification device through a filter.
(4) The purification device includes a photocatalyst and ultraviolet irradiation means, and is provided individually corresponding to the stratified waste water. For example, c. For emulsion layer or d. The purification device for the organic compound layer is preliminarily dissolved with ozone and hydrogen peroxide and irradiated with medium wavelength ultraviolet rays. b. As the purification device for the aqueous solution layer, a device for irradiating medium wavelength ultraviolet light and a device for irradiating long wavelength ultraviolet light are used in combination.
(5) In each purification device, ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst, and also ozone and hydrogen peroxide, and the strong oxidizing power and decomposition power of the generated OH radicals cause the photocatalyst and ozone or hydrogen peroxide, in particular. In the case of the combined use, a more powerful oxidizing power and decomposing power by synergistic action, a hard-to-decompose organic compound is cleaved by its carbon chain and organic bond, and is quickly and reliably oxidized, and carbon dioxide gas, water, etc. The waste water is purified.
(6) In order to make such oxidation and decomposition more reliable, the wastewater discharged from each purification device is returned to the supply tank with a high concentration of organic compound, and the remaining low concentration is the second. Supplied to the purification device. The second purification device has a configuration and action similar to those of the purification device described above, and oxidizes and decomposes organic compounds. The wastewater is circulated and supplied, and purified to be discharged as general wastewater.

(7)さてそこで、この酸化分解装置は、第1に、難分解性の有機化合物を含有した排ガスそして排水が排出される化学的処理工程設備に対し、直接接続されており、その場で順次大量の排水を浄化する。そして、処理設備や処理内容が比較的簡単容易であり、順次浄化可能なので、全体の処理時間が短く、処理限界も存しない。
第2に、この酸化分解装置では、排水を難分解性の有機化合物の濃度に基づき層別すると共に、浄化装置が対応して個別に設けられている。
例えば、c.エマルジョン層やd.有機化合物層用等の高濃度用の浄化装置では、オゾンや過酸化水素が溶解され中波長紫外線が照射されるので、エネルギーが強く、光触媒とオゾンや過酸化水素との相乗作用も加わり、強力に酸化,分解が実施される。これに対し、例えばb.水溶液層用等の低濃度用の浄化装置では、長波長紫外線を照射するものも併用されており、比較的弱いエネルギーにより、無駄なく効率的にコスト面に優れつつ、酸化,分解が実施される。
このようにして、有機化合物が迅速かつ確実に酸化,分解される。
(7) Now, first, this oxidative decomposition apparatus is directly connected to a chemical treatment process facility in which exhaust gas and waste water containing a hardly decomposable organic compound are discharged. Purify a large amount of wastewater. And since the processing equipment and processing contents are relatively simple and easy and can be sequentially purified, the entire processing time is short and there is no processing limit.
Secondly, in this oxidative decomposition apparatus, the waste water is stratified based on the concentration of the hardly decomposable organic compound, and the purification apparatus is provided individually correspondingly.
For example, c. An emulsion layer or d. In high-concentration purifiers for organic compound layers, etc., ozone and hydrogen peroxide are dissolved and irradiated with medium-wavelength ultraviolet rays, so the energy is strong, and the synergistic action of the photocatalyst with ozone and hydrogen peroxide is also added. Oxidation and decomposition are performed. In contrast, for example, b. In low-concentration purification devices such as aqueous solution layers, those that irradiate with long-wavelength ultraviolet rays are also used in combination, and oxidation and decomposition are carried out efficiently and efficiently without waste due to relatively weak energy. .
In this way, the organic compound is oxidized and decomposed quickly and reliably.

《本発明の特徴》
本発明に係る難分解性有機化合物の酸化分解装置は、このように、排水をまず供給槽にて、難分解性の有機化合物の濃度変化に基づき層別してから、層別に対応した浄化装置にて、難分解性の有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする。この浄化装置は、光触媒と紫外線照射手段を備えると共に、適宜、予めオゾンや過酸化水素が導入される。
そこで本発明は、次の効果を発揮する。
<Features of the present invention>
In this way, the oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to the present invention, in this way, the wastewater is first stratified based on the concentration change of the hardly decomposable organic compound in the supply tank, and then the purification apparatus corresponding to each layer. It is characterized by oxidizing and decomposing persistent organic compounds. This purification device includes a photocatalyst and ultraviolet irradiation means, and ozone or hydrogen peroxide is appropriately introduced in advance.
Therefore, the present invention exhibits the following effects.

《第1の効果》
第1に、処理設備,処理能力,処理時間,処理コスト等に優れている。すなわち、本発明の酸化分解装置は、化学的処理工程設備に直接接続され、もって排水を排出現場で浄化処理して、一般廃水する。
そこで、前述した一般的なこの種従来技術のように、分離槽,一旦貯留用の大型タンク,運搬用のタンクローリ,生物処理用の一般貯蔵所、等々の処理設備を要しない。又、これらの処理設備を利用した場合のように、浄化処理能力(貯留能力,運搬能力,生物処理能力)に限界が存することもなく、順次浄化処理が可能であり、全体の処理時間も大幅に短縮される。
そこで、この種従来技術に比べると、構成が簡単であり処理設備コストが低減されると共に、現場で順次浄化処理するので処理コストもかからない等、コスト面に優れている。
<< First effect >>
First, it is excellent in processing equipment, processing capacity, processing time, processing cost, and the like. That is, the oxidative decomposition apparatus of the present invention is directly connected to the chemical treatment process facility, and purifies wastewater at the discharge site to produce general wastewater.
Therefore, unlike the above-described general prior art, there is no need for processing facilities such as a separation tank, a large tank for temporary storage, a tank lorry for transportation, a general storage for biological treatment, and the like. In addition, there is no limit to the purification capacity (storage capacity, transport capacity, biological capacity) as in the case of using these treatment facilities, and the purification process can be performed sequentially and the overall processing time is greatly increased. Shortened to
Therefore, compared to this type of conventional technology, the configuration is simple, the processing equipment cost is reduced, and since the purification process is sequentially performed at the site, the processing cost is not high, and thus the cost is excellent.

《第2の効果》
第2に、難分解性の有機化合物を、迅速かつ確実に酸化,分解して、排水を浄化することができる。
すなわち、本発明の酸化分解装置は、まず、排水を供給槽にて層別することにより、効果的・効率的に浄化装置を用いることができる。そして浄化装置では、光触媒更にはオゾンや過酸化水素に紫外線を照射して生成されたOHラジカルにより、難分解性の有機化合物が、前述したこの種従来例に比し極めて短時間で確実に酸化,分解され、排水が浄化処理,一般廃水される。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<< Second effect >>
Second, wastewater can be purified by oxidizing and decomposing a hardly decomposable organic compound quickly and reliably.
That is, the oxidative decomposition apparatus of the present invention can use the purification apparatus effectively and efficiently by first stratifying the wastewater in the supply tank. In the purification device, the OH radicals generated by irradiating ultraviolet rays to ozone and hydrogen peroxide are used to reliably oxidize persistent organic compounds in an extremely short time as compared with the above-described conventional example. , It is decomposed, and the wastewater is treated for purification and general wastewater.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.

《図面について》
以下、本発明の難分解性有機化合物の酸化分解装置を、図面に示した発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。
そして図1は、システム全体の構成説明図である。図2は、その1例の前段部分の構成説明図であり、図3は、その1例の後段部分の構成説明図である。
《About drawing》
Hereinafter, the oxidative decomposition apparatus of a hardly decomposable organic compound of the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the entire system. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the former part of the example, and FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the latter part of the example.

《排水2等について》
本発明の酸化分解装置13は、供給槽14と浄化装置15とを備えており、排水2中に含有された難分解性の有機化合物1を、酸化,分解する。
まず、図1を参照しつつ、処理対象である排水2等について、説明する。工業設備の化学的処理工程から排出される排水2は、難分解性の有機化合物1を含有していることが多い。
図示例では、接着工程,塗装工程,その他の化学的処理工程設備から排出される排ガス4中には、例えば溶剤として使用された難分解性の有機化合物1が、含有されている。そして、排出された排ガス4は、冷却水が循環されるクーラー付のフィルタ5や、送風機6を経由して、吸着槽7へと供給される。吸着槽7では、供給された排ガス4を吸着した後、スチーム8を吹き付けて脱着させ、もって排水2とする。必要に応じ更に、冷却水が循環するコンデンサ9を経由させることにより、確実に排水2化する。
そして、この難分解性の有機化合物1を含有した排水2が、酸化分解装置13の供給槽14へと、供給される。
<< About drainage 2 etc. >>
The oxidative decomposition apparatus 13 of the present invention includes a supply tank 14 and a purification apparatus 15, and oxidizes and decomposes the hardly decomposable organic compound 1 contained in the waste water 2.
First, with reference to FIG. 1, the drainage 2 and the like to be treated will be described. The waste water 2 discharged from the chemical treatment process of industrial facilities often contains a hardly decomposable organic compound 1.
In the illustrated example, in the exhaust gas 4 discharged from the bonding process, the painting process, and other chemical processing process facilities, for example, the hardly decomposable organic compound 1 used as a solvent is contained. The discharged exhaust gas 4 is supplied to an adsorption tank 7 via a cooler-equipped filter 5 through which cooling water is circulated and a blower 6. In the adsorption tank 7, after the supplied exhaust gas 4 is adsorbed, steam 8 is sprayed and desorbed to form the drainage 2. Further, if necessary, the waste water 2 is surely converted by passing through the condenser 9 through which the cooling water circulates.
Then, the waste water 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 is supplied to the supply tank 14 of the oxidative decomposition apparatus 13.

このように、酸化分解装置13に供給される排水2は、難分解性の有機化合物1を含有した排ガス4が、水に混入されたものよりなる。有機化合物1は、パラフィン系化合物,C=C結合を持ったオレフィン系化合物,その他の鎖状炭化水素や、芳香環つまりフェニル基C−を持った環状炭化水素,その他の環状炭化水素よりなる。
例えば排水2は、モノクロロベンゼンCB,メチルイソブチルケトンMIBK,ベンジルアルコールBA,イソプロピルアルコールIPA,ジメチルホルムアミドDMF等の難分解性の有機化合物1を、それぞれ1%前後〜0.03%程度ずつ含有してなる。
図示例において、排ガス4の量は0℃1気圧で例えば360Nm/minであり、含有された有機化合物1は例えば757ppmであり、排水2の量は例えば660L/hである。
因に、難分解性の有機化合物1としては、ダイオキシンやビスフェノールAのような環境ホルモンも、代表的である。
排水2等は、このようになっている。
Thus, the waste water 2 supplied to the oxidative decomposition apparatus 13 consists of the exhaust gas 4 containing the hardly decomposable organic compound 1 mixed in water. The organic compound 1 is a paraffinic compound, an olefinic compound having a C═C bond, other chain hydrocarbons, a cyclic hydrocarbon having an aromatic ring, that is, a phenyl group C 6 H 5 —, and other cyclic hydrocarbons. It becomes more.
For example, the waste water 2 contains about 1% to about 0.03% of a hardly decomposable organic compound 1 such as monochlorobenzene CB, methyl isobutyl ketone MIBK, benzyl alcohol BA, isopropyl alcohol IPA, and dimethylformamide DMF, respectively. Become.
In the illustrated example, the amount of exhaust gas 4 is, for example, 360 Nm 3 / min at 0 ° C. and 1 atmosphere, the contained organic compound 1 is, for example, 757 ppm, and the amount of waste water 2 is, for example, 660 L / h.
Incidentally, as the hardly decomposable organic compound 1, environmental hormones such as dioxin and bisphenol A are also representative.
The drainage 2 etc. are like this.

《供給槽14等について》
次に、図1,図2を参照して、本発明の酸化分解装置13の供給槽14等について、説明する。
排水2は、中和槽16やポンプ12を経由して、供給槽14に供給される。中和槽16は、例えば水酸化ナトリウムNaOHにより、含有されていた有害物質を、水HO等に分解する。
供給槽14は、排水2が供給されると共に貯留され、もって、含有されていた難分解性の有機化合物1の上下濃度変化に基づき、排水2が、比重により上下に層別される。すなわち、供給された排水2は、一定時間例えば24時間程度、供給槽14内に貯留されることにより、上位ほど有機化合物1の含有濃度が低く、下位ほど含有濃度が高く経時変化し、もって、比重により上下に領域化,層別,相別される。
<< About supply tank 14 etc. >>
Next, the supply tank 14 and the like of the oxidative decomposition apparatus 13 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The drainage 2 is supplied to the supply tank 14 via the neutralization tank 16 and the pump 12. The neutralization tank 16 decomposes the contained harmful substances into water H 2 O or the like with, for example, sodium hydroxide NaOH.
The supply tank 14 is supplied and stored with the drainage 2, so that the drainage 2 is stratified vertically by specific gravity based on the change in the upper and lower concentration of the persistent organic compound 1 contained therein. That is, the supplied wastewater 2 is stored in the supply tank 14 for a certain period of time, for example, about 24 hours, so that the concentration of the organic compound 1 is lower in the upper part and the content concentration is higher in the lower part and changes with time. Depending on the specific gravity, it is divided into upper and lower areas, stratified, and separated.

例えば、上から下へと順に、a.有機化合物1の含有濃度が極めて低下して(例えば40ppmつまり約40mg/L以下)、廃棄可能なレベルに達した状態の浄水層17と、b.有機化合物1が均一に水に溶解した状態の水溶液層18と、c.有機化合物1が水中に分散,混濁状態となって混じり合っているエマルジョン層19と、d.有機化合物1の含有濃度が極めて高い有機化合物層20とに、層別される。
勿論、これらの各層間の境界域は、それぞれの中間状態となっている。又、貯留時間,その他の条件によっては、図示例によらず、上下2層(2相)や3層(3相)に層別されたり、上下5層(5相)以上に層別されるケースもあるが、いずれにしても、供給槽14内の排水2は、このように2層以上に層別される。
又、各層間の境界域上(つまり各層の下位部分)に、排出ドレーンが付設されている。なお、前記aの浄水層17からの排水2は、そのまま一般廃水として廃棄してもよいが、後述する第2浄化装置のTOD計測器の直前に、供給するようにしてもよい。
供給槽14等は、このようになっている。
For example, a. A purified water layer 17 in a state where the concentration of the organic compound 1 is extremely reduced (for example, 40 ppm, that is, about 40 mg / L or less) and reaches a disposable level; b. An aqueous solution layer 18 in which the organic compound 1 is uniformly dissolved in water; c. An emulsion layer 19 in which the organic compound 1 is dispersed and mixed in water and mixed, and d. The organic compound layer 20 is layered into an organic compound layer 20 having a very high concentration of the organic compound 1.
Of course, the boundary area between these layers is in an intermediate state. Depending on the storage time and other conditions, the upper and lower layers (2 phases) and 3 layers (3 phases) are divided into layers, and the upper and lower layers (5 phases) and more are divided, regardless of the illustrated example. In any case, in any case, the waste water 2 in the supply tank 14 is thus divided into two or more layers.
In addition, a discharge drain is attached on the boundary area between the layers (that is, the lower part of each layer). The waste water 2 from the water purification layer 17 of a may be discarded as general waste water as it is, but may be supplied immediately before the TOD measuring instrument of the second purification device described later.
The supply tank 14 and the like are as described above.

《浄化装置15について》
次に、図1,図2を参照して、本発明の酸化分解装置13の浄化装置15について、説明する。
浄化装置15は、供給槽14において有機化合物1の濃度に基づき層別された排水2の各層に対応して、個別に設けられている。
そして各浄化装置15は、供給槽14から、廃棄不能な程度の濃度に有機化合物1を含有した層の排水2が供給されると共に、光触媒21と紫外線照射手段22とを備えており、含有された有機化合物1を酸化,分解する。
<About the purification device 15>
Next, the purification apparatus 15 of the oxidative decomposition apparatus 13 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The purification device 15 is provided individually corresponding to each layer of the waste water 2 stratified based on the concentration of the organic compound 1 in the supply tank 14.
Each purifier 15 is supplied with a layer of wastewater 2 containing the organic compound 1 at a concentration that cannot be discarded from the supply tank 14, and includes a photocatalyst 21 and an ultraviolet irradiation means 22. The organic compound 1 is oxidized and decomposed.

このような浄化装置15について、更に詳述する。供給槽14からの排水2は、配管23にて各層分毎に順次、浄化装置15の前段階に介装,付設されたポンプ12やフィルタ24を介し、それぞれの浄化装置15に供給される。フィルタ24は、排水2中に含有された生成物質や微細ゴミ等を、浄化装置15の酸化,分解作用に支障が生じないように、予め除去する。
又、オゾンOや過酸化水素Hが、浄化装置15の前段階に付設された圧入手段,噴霧手段,ベンチュリー手段,その他の導入手段を利用して、予め排水2に溶解されることも多い。
すなわち、オゾン供給部25や過酸化水素供給部26の双方又は一方が、浄化装置15への配管23の途中に介装されることもあり、それぞれミキシングポンプで圧入したり、ノズルで噴霧したり、ベンチュリーで加速したりすることにより、オゾンOや過酸化水素Hが、排水2中に均一に溶解,導入される。オゾン供給部25としては、酸素Oを電気放電によりオゾンOに転化させるオゾナイザーや、185nm近傍にピーク値を有する紫外線短波長を発するオゾンランプが、代表的である。
Such a purification device 15 will be further described in detail. The drainage 2 from the supply tank 14 is supplied to the respective purifiers 15 via the pipes 12 and the filters 24 that are interposed and attached to the previous stage of the purifier 15 sequentially in the pipes 23 for each layer. The filter 24 removes in advance the produced substances, fine dust, and the like contained in the waste water 2 so as not to hinder the oxidizing and decomposing actions of the purification device 15.
Further, ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are dissolved in the waste water 2 in advance by using a press-fitting means, a spraying means, a venturi means, and other introducing means attached to the previous stage of the purification device 15. There are many things.
That is, both or one of the ozone supply unit 25 and the hydrogen peroxide supply unit 26 may be interposed in the middle of the pipe 23 to the purification device 15, and each may be press-fitted with a mixing pump or sprayed with a nozzle. By accelerating with a venturi, ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are uniformly dissolved and introduced into the waste water 2. The ozone supply unit 25 is typically an ozonizer that converts oxygen O 2 into ozone O 3 by electric discharge, or an ozone lamp that emits an ultraviolet short wavelength having a peak value near 185 nm.

図2の例では、前記dの有機化合物層20からの排水2、および前記Cのエマルジョン層19からの排水2が供給される浄化装置15は、ぞれぞれ、予めオゾンOと過酸化水素Hが、排水2中に溶解されると共に、紫外線照射手段22が、240nm〜280nm(例えば254nm)の中波長紫外線を照射する。例えば前後2連に配設された浄化装置15では、共に中波長紫外線が照射される。
もって、これらの浄化装置15は、光触媒21およびオゾンOや過酸化水素Hと中波長紫外線にて生成されたOHラジカルにより、難分解性の有機化合物1を酸化,分解する。
これに対し、前記bの水溶液層18からの排水2が供給される浄化装置18は、紫外線照射手段22が、240nm〜280nm(例えば254nm)の中波長紫外線を照射するものと、紫外線照射手段22が、310nm〜390nm(例えば360nm)の長波長紫外線を照射するものとが、併用されている。例えば前後2連に配設された浄化装置15は、前段が中波長紫外線の照射用、後段が長波長紫外線の照射用となっている。
もって、これらの浄化装置15は、光触媒21にて生成されたOHラジカルにより、難分解性の有機化合物1を酸化,分解する。
In the example of FIG. 2, the purifiers 15 to which the waste water 2 from the organic compound layer 20 of d and the waste water 2 from the emulsion layer 19 of C are respectively supplied are ozone O 3 and peroxidation in advance. Hydrogen H 2 O 2 is dissolved in the waste water 2 and the ultraviolet irradiation means 22 irradiates medium wavelength ultraviolet light of 240 nm to 280 nm (for example, 254 nm). For example, in the purification device 15 arranged in two front and rear, both medium wavelength ultraviolet rays are irradiated.
Therefore, these purification apparatuses 15 oxidize and decompose the hardly decomposable organic compound 1 by the photocatalyst 21, the ozone O 3 and the hydrogen peroxide H 2 O 2 and the OH radicals generated by the medium wavelength ultraviolet rays.
On the other hand, the purifier 18 to which the waste water 2 from the aqueous solution layer 18 of b is supplied has an ultraviolet irradiation unit 22 that irradiates medium wavelength ultraviolet rays of 240 nm to 280 nm (for example, 254 nm), and an ultraviolet irradiation unit 22. However, those that irradiate ultraviolet rays having a long wavelength of 310 nm to 390 nm (for example, 360 nm) are used in combination. For example, in the purification device 15 arranged in two series, the front stage is for irradiation with medium wavelength ultraviolet light, and the rear stage is for irradiation with long wavelength ultraviolet light.
Accordingly, these purification devices 15 oxidize and decompose the hardly decomposable organic compound 1 by the OH radicals generated by the photocatalyst 21.

なお第1に、図2の例では、前記dの有機化合物層20からの排水2と、エマルジョン層19からの排水2について、それぞれ個別に浄化装置15が設けられていたが、これによらず、共通の浄化装置15を使用するようにしてもよい。更に、前記bの水溶液層18からの排水2についても、この浄化装置15を使用することも可能ではある。
第2に、図1の例では、2連の浄化装置15の前段では、中波長紫外線が照射され、後段では長波長紫外線が照射されるが、共に中波長紫外線が照射されるようにしてもよい。
第3に、各浄化装置15は、図示例では2連式よりなっているが、水溶液層18に対応したものを除き、1連式(1台)でもよく、更に3連式以上としてもよい。
第4に、光触媒21は、通常、チタニアつまり酸化チタンTiOの粒子を、例えば金属微子や吸着材と共に、排水2が供給される浄化装置15の円筒槽の内周壁面に、塗布や焼結により付着形成される。
第5に、紫外線照射手段22は、240nm〜280nmの中波長紫外線や、310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するが、それぞれ、その数値を上廻ると、エネルギー不足によりOHラジカルの生成が困難化し、逆に、その数値を下廻ると、エネルギーが強過ぎて他物質にて吸収,減衰せしめられ、結果的にOHラジカルの生成が困難化する。
第6に、紫外線照射手段22は、浄化装置15の円筒槽の中心に同軸にて細柱状に垂下されている。そして、強いエネルギーの中波長紫外線の照射用としては、水銀灯等の専用ランプが使用される。弱いエネルギーで済む長波長紫外線の照射用としては、専用ランプも使用可能であるが、使用コスト面も含めたコストに優れたブラックライトが主に使用され、LEDの使用も可能となりつつある。
浄化装置15は、このようになっている。
First, in the example of FIG. 2, the purifying device 15 is separately provided for the drainage 2 from the organic compound layer 20 and the drainage 2 from the emulsion layer 19. A common purification device 15 may be used. Furthermore, it is also possible to use this purification device 15 for the drainage 2 from the aqueous solution layer 18 of b.
Secondly, in the example of FIG. 1, medium wavelength ultraviolet rays are irradiated in the former stage of the two purification apparatuses 15 and long wavelength ultraviolet rays are irradiated in the latter stage, but both may be irradiated with the medium wavelength ultraviolet rays. Good.
Thirdly, although each purification device 15 has a duplex system in the illustrated example, except for the one corresponding to the aqueous solution layer 18, it may be a single system (one), or a triple system or more. .
Fourthly, the photocatalyst 21 usually applies titania, that is, titanium oxide TiO 2 particles on the inner peripheral wall surface of the cylindrical tank of the purifier 15 to which the drainage 2 is supplied together with, for example, metal fines and an adsorbent. It forms by adhesion.
Fifth, the ultraviolet irradiation means 22 irradiates medium wavelength ultraviolet light of 240 nm to 280 nm or long wavelength ultraviolet light of 310 nm to 390 nm. If the numerical value is exceeded, generation of OH radicals becomes difficult due to insufficient energy. On the contrary, if the value is lower than that value, the energy is too strong to be absorbed and attenuated by other substances, and as a result, the generation of OH radicals becomes difficult.
Sixth, the ultraviolet irradiation means 22 is suspended in the shape of a thin column coaxially with the center of the cylindrical tank of the purification device 15. A special lamp such as a mercury lamp is used for irradiation of strong energy medium wavelength ultraviolet rays. A dedicated lamp can be used for irradiation of long-wavelength ultraviolet rays that require less energy, but a black light that is superior in cost, including the cost of use, is mainly used, and LEDs can be used.
The purification device 15 is as described above.

《OHラジカルの生成について》
次に、浄化装置15におけるOHラジカルの生成について、詳述する。まず、光触媒21によるOHラジカルの生成については、次のとおり。
すなわち、光触媒21に例えば中波長や長波長の紫外線の光エネルギー(光量子)hνを照射すると、→酸化チタンTiO表面の外殻電子域にある価電子帯の電子eが、励起され飛び出して伝導体に移り、電流になる。→その結果、価電子帯に、電子eが抜け出て欠損した正孔holeが生じる。→次の化1の式を参照。
<About generation of OH radicals>
Next, generation of OH radicals in the purification device 15 will be described in detail. First, the generation of OH radicals by the photocatalyst 21 is as follows.
That is, when the photocatalyst 21 is irradiated with, for example, light energy (photon) hν of ultraviolet light having a medium wavelength or a long wavelength, an electron e in the valence band in the outer electron region of the titanium oxide TiO 2 surface is excited and jumped out. It moves to the conductor and becomes an electric current. → As a result, a hole hole + in which the electron e escapes and is lost is generated in the valence band. → See the following formula 1.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

そして正孔holeは、電子欠損を埋めるべく、→接触する他物質、例えば接触する水HOから、電子eを引き抜こうとする性質、つまり強い酸化力を持つ。
一方、水HOは、光エネルギーの照射により電離して、→次の化2の式により、水酸イオンOHを生成する。
Hole hole + has a property of pulling out electrons e from other substances that come into contact, for example, water H 2 O that comes in contact with the electron vacancies, that is, has a strong oxidizing power.
On the other hand, water H 2 O is ionized by irradiation with light energy to generate a hydroxide ion OH − according to the following formula 2.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

そこで、前述により強い酸化力の正孔holeは、水HOの水酸イオンOHから電子eを引き抜く。→もって、電子eを奪われる水酸イオンOHは、次の化3の式により、→ヒドロキシラジカル(・OH)つまりOHラジカルを生成する。 Therefore, the hole hole + having a stronger oxidizing power extracts electrons e from the hydroxide ions OH of water H 2 O. → Hydroxyl ion OH deprived of electron e generates a hydroxy radical (.OH), that is, an OH radical, according to the following formula 3.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

次に、オゾンO等によるOHラジカルの生成については、次のとおり(なお、過酸化水素HによるOHラジカルの生成も、これに準じる)。
すなわち、オゾンOに例えば中波長紫外線の光エネルギー(光量子)hνを照射すると、→励起一重項酸素原子O(D)つまり極めて反応性に富んだ酸素原子が、生成される。→次の化4の式を参照。
Next, the generation of OH radicals by ozone O 3 or the like is as follows (note that the generation of OH radicals by hydrogen peroxide H 2 O 2 is similar to this).
That is, for example, when ozone O 3 is irradiated with light energy (photon) hν of medium-wavelength ultraviolet light, → excited singlet oxygen atom O ( 1 D), that is, an oxygen atom extremely rich in reactivity, is generated. → See the following formula 4.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

そして、この一重項酸素原子O(D)は、接する水HOと反応して、→次の化5の式により、→ヒドロキシラジカル(・OH)つまりOHラジカルを生成する。 The singlet oxygen atom O ( 1 D) reacts with water H 2 O in contact therewith, and generates a hydroxy radical (.OH), that is, an OH radical, according to the following formula 5.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

《OHラジカルによる酸化,分解について》
そして、このように光触媒21や,オゾンOや,過酸化水素Hにて生成されたOHラジカルは、活性酸素種として、他に類を見ない極めて強力な酸化力,活性力,分解力を有しており、→近くの有機化合物1から強力に電子を奪って安定化しようとする。
すなわち、OHラジカルに接する排水2中の難分解性の有機化合物1は、このようなOHラジカルにて電子を奪われ、→その炭素連鎖(例えば単結合,2重結合,3重結合,芳香環結合等),有機結合,分子結合そのものを、切断,分解,分断され、→もって迅速かつ強力に酸化される。
例えば、オゾンOでは相対的に酸化,分解が容易なオレフィン系化合物の鎖状炭化水素についても、→オゾニド段階を介してのアルデヒド類までに止まっていたが、又、酸化,分解が困難視されていた芳香環を持った環状炭化水素等についても、オゾンOではグリオキサール段階に止まっていたが、→OHラジカルによれば、更に先へとスムーズに、迅速かつ強力に酸化,分解が進展する。
すなわち、電子を奪う酸化活性力に極めて優れたOHラジカルにより、→例えば芳香環は、直ちに開環,鎖状化され、アルデヒド化そしてカルボン酸化されて、→最終的に、炭酸ガスCOと水HOとその他の低分子化合物に、即分解される。
OHラジカルは、このように優れた酸化力,分解力を備えている。
<Oxidation and decomposition by OH radicals>
And thus, an optical catalyst 21, or ozone O 3, OH radicals generated by hydrogen peroxide H 2 O 2 as reactive oxygen species, very strong oxidizing power unmatched, active force, It has a decomposing power, and tries to stabilize it by strongly taking electrons from the nearby organic compound 1.
That is, the hardly decomposable organic compound 1 in the waste water 2 in contact with the OH radical is deprived of electrons by such OH radical, and then → its carbon chain (for example, single bond, double bond, triple bond, aromatic ring) Bonds, etc.), organic bonds, and molecular bonds themselves are broken, decomposed, and broken, and then quickly and strongly oxidized.
For example, in the case of ozone O 3 , chain hydrocarbons of olefinic compounds that are relatively easy to oxidize and decompose have been limited to aldehydes via the ozonide stage, but are also difficult to oxidize and decompose. For the cyclic hydrocarbons with aromatic rings, etc., which were in the Oxine O 3 state , they were stopped at the glyoxal stage, but → OH radicals led to further smooth, rapid and powerful oxidation and decomposition. To do.
That is, by an OH radical having an extremely high oxidative activity for depriving electrons, for example, an aromatic ring is immediately opened, chained, aldehyded and carboxylated, and finally carbon dioxide CO 2 and water It is immediately decomposed into H 2 O and other low molecular weight compounds.
The OH radical has such excellent oxidizing power and decomposing power.

《第2浄化装置27等について》
次に、図3等を参照して、本発明の酸化分解装置13の第2浄化装置27等について、説明する。
図2の各浄化装置15から順次排出された排水2は、それぞれ、難分解性の有機化合物1の濃度が高いものが、供給槽14へと戻されると共に、濃度が低い残部が、第2浄化装置27へと供給される。
そして第2浄化装置27は、光触媒21と紫外線照射手段22とを備えており、紫外線照射手段22が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものや、紫外線照射手段22が310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものが使用されており、更に適宜必要に応じ、予めオゾンOや過酸化水素Hが排水2に溶解され、もって、これらにより生成されたOHラジカルにより、有機化合物1を酸化,分解する。
そして、第2浄化装置27では、有機化合物1の濃度が廃棄可能な程度に達するまで、排水2が循環供給される。
<< About the 2nd purification device 27 grade >>
Next, with reference to FIG. 3 etc., the 2nd purification | cleaning apparatus 27 grade | etc., Of the oxidative decomposition apparatus 13 of this invention is demonstrated.
As for the waste water 2 sequentially discharged from each purification device 15 of FIG. 2, the high concentration of the hardly decomposable organic compound 1 is returned to the supply tank 14, and the remaining low concentration is the second purification. Supplied to the device 27.
And the 2nd purification apparatus 27 is provided with the photocatalyst 21 and the ultraviolet irradiation means 22, and the ultraviolet irradiation means 22 irradiates the medium wavelength ultraviolet light of 240 nm-280 nm, or the long wavelength whose ultraviolet irradiation means 22 is 310 nm-390 nm. Those which irradiate ultraviolet rays are used. Further, if necessary, ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are dissolved in the waste water 2 in advance, so that the organic compound 1 is generated by OH radicals generated thereby. Is oxidized and decomposed.
And in the 2nd purification apparatus 27, the waste_water | drain 2 is circulated and supplied until the density | concentration of the organic compound 1 reaches the grade which can be discarded.

このような第2浄化装置27について、更に詳述する。各浄化装置15から順次排出され、有機化合物1がかなり酸化,分解された排水2は、それぞれ配管23により、判別手段28に供給される(図1を参照)。
判別手段28は、供給された排水2について、難分解性の有機化合物1の残留濃度を、計測,判別する(図1の例では、計測にTOD計測器30が使用されている)。
そして、残留濃度が高い排水2は、供給槽14へと戻され、残留濃度が低い排水2は、図3の例では第2浄化装置27の前段階に付設されたタンク29へと供給される。(なお図1の例では、残留濃度が例えば40ppm以下と低くなった排水2は、一般排水として廃棄される。)
タンク29は、供給された排水2を一旦貯留する。そして、下部に付設された排出ドレーンから、配管23にて第2浄化装置27へと供給する。(なお、タンク29内上位に、前記浄水層17に準じた層が形成される場合は、図示例によらず、TOD計測器30の直前に供給するか、又は一般廃水として廃棄してもよい。)
Such a 2nd purification apparatus 27 is explained in full detail. The waste water 2 discharged sequentially from each purification device 15 and the organic compound 1 is considerably oxidized and decomposed is supplied to the discrimination means 28 through the pipes 23 (see FIG. 1).
The discriminating means 28 measures and discriminates the residual concentration of the hardly decomposable organic compound 1 from the supplied waste water 2 (in the example of FIG. 1, the TOD measuring instrument 30 is used for the measurement).
Then, the waste water 2 with a high residual concentration is returned to the supply tank 14, and the waste water 2 with a low residual concentration is supplied to a tank 29 attached to the previous stage of the second purification device 27 in the example of FIG. 3. . (In addition, in the example of FIG. 1, the waste water 2 with a residual concentration as low as 40 ppm or less is discarded as general waste water.)
The tank 29 temporarily stores the supplied drainage 2. And it supplies to the 2nd purification apparatus 27 with the piping 23 from the discharge drain attached to the lower part. (In addition, when the layer according to the said water purification layer 17 is formed in the upper part in the tank 29, you may supply immediately before the TOD measuring instrument 30, or you may discard as general waste water irrespective of the example of illustration. .)

第2浄化装置27の構成については、各種考えられる。図示例では、前段階の配管23に、オゾン供給部25,ポンプ12,フィルタ24,過酸化水素供給部26等が、直列的に介装,付設されている。
そして図示例では、第2浄化装置27としては、光触媒21と中波長紫外線を照射する紫外線照射手段22とを備えたものと、光触媒21と長波長紫外線を照射する紫外線照射手段22とを備えたものとが、2連に設けられている(これらの構成,機能については、浄化装置15において前述した所に準じる)。
しかし、第2浄化装置27等の構成については、その他各種考えられる。つまり、供給される排水2中の有機化合物1の残留濃度の程度等により、各種可能である。
例えば、過酸化水素供給部26を設けない例、オゾン供給部25を設けない例、第2浄化装置27の紫外線照射手段22が、中波長紫外線又は長波長紫外線のいずれかのみを照射する例、紫外線照射手段22が中波長紫外線を照射する第2浄化装置27を、2連以上設ける例、紫外線照射手段22が長波長紫外線を照射する第2浄化装置27を、2連以上設ける例、等々も考えられる。
Various configurations of the second purification device 27 are conceivable. In the illustrated example, an ozone supply unit 25, a pump 12, a filter 24, a hydrogen peroxide supply unit 26, and the like are interposed in series and attached to the pipe 23 in the previous stage.
In the illustrated example, the second purification device 27 includes a photocatalyst 21 and an ultraviolet irradiation unit 22 that irradiates medium wavelength ultraviolet rays, and a photocatalyst 21 and an ultraviolet irradiation unit 22 that irradiates long wavelength ultraviolet rays. The two are provided in series (these configurations and functions are the same as those described above in the purification device 15).
However, various other configurations of the second purification device 27 and the like are conceivable. In other words, various types are possible depending on the degree of residual concentration of the organic compound 1 in the wastewater 2 to be supplied.
For example, an example in which the hydrogen peroxide supply unit 26 is not provided, an example in which the ozone supply unit 25 is not provided, an example in which the ultraviolet irradiation unit 22 of the second purification device 27 irradiates only one of medium wavelength ultraviolet rays and long wavelength ultraviolet rays, An example in which the ultraviolet irradiating means 22 irradiates two or more second purifying devices 27 that irradiate medium wavelength ultraviolet light, an example in which the ultraviolet irradiating means 22 irradiates two or more second purifying devices 27 that irradiates long wavelength ultraviolet rays, and so on. Conceivable.

そして、第2浄化装置27から排出された排水2は、配管23に付設された全酸素消費量計測器つまりTOD(Total Oxygen Demand)計測器30等の計測部にて、有機化合物1の残留濃度が計測される。
そして判別手段31は、TOD計測器30の計測結果の例えば電気抵抗値に基づき、まだ残留濃度が高い排水2はタンク29へと戻し、残留濃度が低くなった排水2は一般廃水として廃棄される。判別手段31の判別基準値としては、有機化合物1の含有濃度40ppmが代表的である。
タンク29へと戻された排水2は、この判別基準をクリアするまで、第2浄化装置27等を循環される。
第2浄化装置27等は、このようになっている。
Then, the waste water 2 discharged from the second purification device 27 is stored in the residual concentration of the organic compound 1 in a measuring unit such as a total oxygen consumption measuring instrument 30 attached to the pipe 23, that is, a TOD (Total Oxygen Demand) measuring instrument 30. Is measured.
Based on, for example, the electrical resistance value of the measurement result of the TOD measuring instrument 30, the discrimination means 31 returns the waste water 2 that still has a high residual concentration to the tank 29, and the waste water 2 that has a low residual concentration is discarded as general waste water. . As a discrimination reference value of the discriminating means 31, a content concentration of the organic compound 1 is typically 40 ppm.
The drainage water 2 returned to the tank 29 is circulated through the second purification device 27 and the like until this discrimination criterion is cleared.
The second purification device 27 and the like are as described above.

《作用等》
本発明の酸化分解装置13は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)化学的処理工程設備から排出されると共に、難分解性の有機化合物1を含有した排水2、例えば難分解性の有機化合物1を含有した排ガス4が水に混入された排水2は、酸化分解装置13に供給される。酸化分解装置13は、供給槽14と浄化装置15等を、備えている(図1を参照)。
この有機化合物1としては、パラフィン系化合物,オレフィン系化合物,その他の鎖状炭化水素や、芳香環を持った環状炭化水素,その他の環状炭化水素が、代表的である。
《Action etc.》
The oxidative decomposition apparatus 13 of the present invention is configured as described above. Therefore, it becomes as follows.
(1) Wastewater 2 discharged from a chemical treatment process facility and containing refractory organic compound 1, for example, wastewater 2 in which exhaust gas 4 containing refractory organic compound 1 is mixed with water, It is supplied to the oxidative decomposition apparatus 13. The oxidative decomposition apparatus 13 includes a supply tank 14 and a purification apparatus 15 (see FIG. 1).
Typical examples of the organic compound 1 include paraffinic compounds, olefinic compounds, other chain hydrocarbons, cyclic hydrocarbons having an aromatic ring, and other cyclic hydrocarbons.

(2)そして排水2は、まず、酸化分解装置13の供給槽14に供給されて、貯留される。そして、貯留された排水2は、含有された難分解性の有機化合物1の上下濃度変化に基づき、比重により上下に層別される(図1,図2を参照)。
すなわち、供給槽14内の排水2は、上から順に、例えばa.有機化合物1の濃度が低下し(例えば40ppm以下)廃棄可能な浄水層17と、b.有機化合物1が溶解した水溶液層18と、c.有機化合物1が混濁したエマルジョン層19と、d.有機化合物1の濃度が高い有機化合物層20とに、層別される。
(2) The drainage 2 is first supplied to the supply tank 14 of the oxidative decomposition apparatus 13 and stored. And the stored waste water 2 is divided into upper and lower layers by specific gravity based on the upper and lower concentration change of the contained hardly decomposable organic compound 1 (see FIGS. 1 and 2).
That is, the drainage 2 in the supply tank 14 is, for example, a. A water purification layer 17 in which the concentration of the organic compound 1 decreases (for example, 40 ppm or less) and can be discarded; b. An aqueous solution layer 18 in which the organic compound 1 is dissolved; c. An emulsion layer 19 in which the organic compound 1 is turbid, d. The organic compound layer 20 having a high concentration of the organic compound 1 is divided into layers.

(3)それから排水2は、まだ廃棄不能な程度の濃度に難分解性の有機化合物1を含有している層のものが、酸化分解装置13の供給槽14から浄化装置15に供給される(図1,図2を参照)。
例えば、供給槽14内の上記a.浄水層17からの排水2が、→まず最初に、一般廃水として廃棄される。→それから次に、供給槽14内の例えば上記b,c,d水溶液層18,エマルジョン層19,有機化合物層20の排水2が、上層側から順次排出される。→そして、それぞれフィルタ24を経由すると共に、→更に必要に応じ、オゾン供給部25からのオゾンOや過酸化水素供給部26からの過酸化水素Hが、導入,溶解された後、→それぞれの浄化装置15に供給される。
(3) Then, the waste water 2 is supplied from the supply tank 14 of the oxidative decomposition apparatus 13 to the purification apparatus 15 in a layer containing the hardly decomposable organic compound 1 at a concentration that cannot be discarded yet ( (See FIGS. 1 and 2).
For example, the a. The waste water 2 from the water purification layer 17 is first discarded as general waste water. → Then, the waste water 2 of the above-mentioned b, c, d aqueous solution layer 18, emulsion layer 19, and organic compound layer 20 in the supply tank 14 is sequentially discharged from the upper layer side. → And then through the filter 24, respectively → After the ozone O 3 from the ozone supply unit 25 and the hydrogen peroxide H 2 O 2 from the hydrogen peroxide supply unit 26 are introduced and dissolved as necessary. , → supplied to the respective purification devices 15.

(4)浄化装置15は、光触媒21と紫外線照射手段22を、備えており(図1,図2を参照)、供給槽14において難分解性の有機化合物1の濃度に基づき層別された排水の層に対応して、個別に設けられている(図2を参照)。
すなわち、上記c.エマルジョン層19からの排水2用の浄化装置15や、d.有機化合物層20からの排水2用の浄化装置15は、上述により予めオゾンOや過酸化水素Hが、排水2に溶解されると共に、紫外線照射手段22が、240nm〜280nmの中波長紫外線を照射する。
これに対し、上記b.水溶液層18からの排水2用の浄化装置15は、紫外線照射手段22が、240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものと、紫外線照射手段22が、310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものとが、併用されている。
(4) The purification device 15 includes a photocatalyst 21 and an ultraviolet irradiation means 22 (see FIGS. 1 and 2), and wastewater stratified in the supply tank 14 based on the concentration of the hardly decomposable organic compound 1 These are provided individually corresponding to the layers (see FIG. 2).
That is, the above c. A purification device 15 for drainage 2 from the emulsion layer 19, d. In the purifying device 15 for the waste water 2 from the organic compound layer 20, the ozone O 3 and the hydrogen peroxide H 2 O 2 are previously dissolved in the waste water 2 as described above, and the ultraviolet irradiation means 22 is in the range of 240 nm to 280 nm. Irradiate with UV light.
In contrast, b. The purifier 15 for the waste water 2 from the aqueous solution layer 18 is one in which the ultraviolet irradiation means 22 irradiates medium wavelength ultraviolet light of 240 nm to 280 nm, and the ultraviolet irradiation means 22 irradiates long wavelength ultraviolet light of 310 nm to 390 nm. And are used together.

(5)そして各浄化装置15では、→光触媒21更にはオゾンOや過酸化水素Hに対して、紫外線照射手段22から紫外線を照射することにより、OHラジカルが生成され、→OHラジカルにより、排水2中に含有されていた難分解性の有機化合物1が、酸化,分解され、→もって、排水2が浄化処理される(図1,図2を参照)。
すなわち、生成された活性酸素種であるOHラジカルの強力な酸化力,分解力により、→特に、光触媒21とオゾンOや過酸化水素Hとが併用される場合は、両者が相乗されて一段と強力に作用する酸化力,分解力により、→OHラジカルに接触する難分解性の有機化合物1が、その炭素連鎖,有機結合を切断されて、速い反応速度で強力に酸化され、→もって迅速かつ確実に、炭酸ガスCOや水HOその他の扱い易い単純な低分子化合物に、分解される。
(5) Then, in each purification device 15, OH radicals are generated by irradiating the photocatalyst 21, further ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means 22, and then → OH The radically decomposed organic compound 1 contained in the waste water 2 is oxidized and decomposed by radicals, and the waste water 2 is purified (see FIGS. 1 and 2).
That is, due to the strong oxidizing power and decomposing power of OH radicals, which are the active oxygen species generated, → especially when the photocatalyst 21 and ozone O 3 or hydrogen peroxide H 2 O 2 are used in combination, the two are synergistic. Due to the oxidizing power and decomposing power that act even more strongly, the hard-to-decompose organic compound 1 that contacts the OH radical is strongly oxidized at a fast reaction rate by breaking its carbon chain and organic bond, → Thus, it is quickly and reliably decomposed into carbon dioxide gas CO 2 , water H 2 O and other simple low-molecular compounds that are easy to handle.

(6)なお、このような難分解性の有機化合物1の酸化,分解を、より確実に実施するため、酸化分解装置13は、図3に示した例では、更に第2浄化装置27を備えている。→すなわち、各浄化装置15から排出された排水2は、依然として有機化合物1の濃度の高いものが、供給槽14へと戻されると共に、濃度の低い残部が、第2浄化装置27に供給される。
→そして第2浄化装置27は、光触媒21と紫外線照射手段22を備えており、紫外線照射手段22が、240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものや、紫外線照射手段22が、310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものが使用されており、更に適宜必要に応じ、予めオゾンOや過酸化水素Hが排水2に溶解される。
→もって第2浄化装置27は、前述した所に準じ、生成されたOHラジカルにより、難分解性の有機化合物1を酸化,分解する。→排水2は、含有された有機化合物1の濃度が廃棄可能な程度に達するまで、第2浄化装置27について循環供給される。→そして、有機化合物1の濃度が低下し(例えば40ppm以下)、廃棄可能な程度に達した排水2が、一般廃水として廃棄される。
(6) It should be noted that the oxidative decomposition apparatus 13 is further provided with a second purification apparatus 27 in the example shown in FIG. 3 in order to more reliably carry out such oxidation and decomposition of the hardly decomposable organic compound 1. ing. → That is, the waste water 2 discharged from each purification device 15 is still returned to the supply tank 14 with a high concentration of the organic compound 1 and the remaining low concentration is supplied to the second purification device 27. .
→ And the 2nd purification apparatus 27 is provided with the photocatalyst 21 and the ultraviolet irradiation means 22, the ultraviolet irradiation means 22 irradiates the medium wavelength ultraviolet rays of 240 nm-280 nm, and the ultraviolet irradiation means 22 is 310 nm-390 nm. What irradiates with long wavelength ultraviolet rays is used, and ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are dissolved in the waste water 2 in advance as needed.
→ Accordingly, the second purification device 27 oxidizes and decomposes the hardly decomposable organic compound 1 by the generated OH radicals in accordance with the above-described place. → The drainage 2 is circulated and supplied to the second purification device 27 until the concentration of the contained organic compound 1 reaches a level at which it can be discarded. → Then, the concentration of the organic compound 1 is reduced (for example, 40 ppm or less), and the waste water 2 that has reached a level that can be discarded is discarded as general waste water.

(7)さてそこで、この難分解性の有機化合物1の酸化分解装置13によると、次の第1,第2のようになる。
第1に、この酸化分解装置13は、化学的処理工程設備に直接接続されている。すなわち、難分解性の有機化合物1を含有した排ガス4や排水2が排出される化学的処理工程設備に対し、その排出現場において直接接続されており、その場で順次、大量の排水2を浄化処理して、一般廃水する。
そして、この酸化分解装置13は、供給槽14,浄化装置15,第2浄化装置27等よりなり、処理設備の構成が比較的簡単であると共に、処理内容も比較的容易であり、しかも、直接的に順次浄化処理可能であり、全体処理が短時間で済み、処理限界が存することもない。つまり、一旦貯留用の大型のタンク11、運搬用のタンクローリ3、生物処理用の一般貯蔵所等を用いた場合(図4を参照)に比べ、処理設備や処理内容が簡単容易化し、全体処理に長時間を要することはなく、処理限界も存しない。
(7) Now, according to the oxidative decomposition apparatus 13 for the hardly decomposable organic compound 1, the following first and second cases are obtained.
First, the oxidative decomposition apparatus 13 is directly connected to a chemical treatment process facility. In other words, it is directly connected to the chemical treatment process equipment from which exhaust gas 4 and waste water 2 containing the hardly decomposable organic compound 1 are exhausted, and a large amount of waste water 2 is purified sequentially on the spot. Treat and dispose of general wastewater.
The oxidative decomposition apparatus 13 includes a supply tank 14, a purification apparatus 15, a second purification apparatus 27, and the like. The configuration of the processing equipment is relatively simple, the processing content is relatively easy, and directly. Therefore, the purification process can be performed sequentially, the entire process can be completed in a short time, and there is no processing limit. In other words, compared to the case where a large tank 11 for storage, a tank lorry 3 for transportation, a general storage for biological treatment, etc. are used (see FIG. 4), the processing facilities and processing contents are simplified and the entire processing is simplified. It does not take a long time and there is no processing limit.

第2に、この酸化分解装置13では、まず、排水2を供給槽14にて層別し、もって、難分解性の有機化合物1の濃度に基づき層別された排水2の層に対応して、浄化装置15が個別に設けられている。
そして、含有された有機化合物1の濃度が高い層の排水2用の浄化装置15、例えば、上記c.エマルジョン層19からの排水2用の浄化装置15や、上記d.有機化合物層20からの排水2用の浄化装置15は、予めオゾンOや過酸化水素Hが溶解されると共に、紫外線照射手段22が中波長紫外線を照射する。
もって、強いエネルギーの紫外線により、しかも光触媒21とオゾンOや過酸化水素Hの併用による相乗作用により、一段と強力な酸化,分解が実施される。光触媒21とオゾンOや過酸化水素Hとを組み合わせたことにより、効率良く多量のOHラジカルが、一度に生成される。そして、浄化装置15内の外周部の排水2中の有機化合物1は、主に光触媒21から生成されるOHラジカルにより、又、中央部の排水2中の有機化合物1は、(光触媒21からは遠いものの)主にオゾンOや過酸化水素Hから生成されるOHラジカルにより、それぞれ、くまなく酸化,分解される。
これに対し、含有された有機化合物1の濃度が低い層の排水2用の浄化装置15、例えば上記b.水溶液層18からの排水2用の浄化装置15は、予めオゾンOや過酸化水素Hが溶解されないと共に、紫外線照射手段22として長波長紫外線を照射するブラックライト等が併用されている。もって、比較的弱くて済むエネルギーの紫外線により、無駄なく,効率的に,コスト面に優れつつ、適切な酸化,分解が実施される。
このような組み合わせにより、この酸化分解装置13では、排水2に含有された難分解性の有機化合物1が、迅速かつ確実に酸化,分解される。
Secondly, in the oxidative decomposition apparatus 13, the waste water 2 is first stratified in the supply tank 14, and thus corresponds to the layer of the waste water 2 stratified based on the concentration of the hardly decomposable organic compound 1. The purification device 15 is provided individually.
And the purification apparatus 15 for the waste_water | drain 2 of the layer with the high density | concentration of the organic compound 1 contained, for example, said c. The purifying device 15 for the drainage 2 from the emulsion layer 19, and the d. In the purification device 15 for the waste water 2 from the organic compound layer 20, ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are dissolved in advance, and the ultraviolet irradiation means 22 irradiates medium wavelength ultraviolet rays.
Therefore, more powerful oxidation and decomposition are carried out by the synergistic action by the combined use of the photocatalyst 21 and ozone O 3 or hydrogen peroxide H 2 O 2 due to the strong energy ultraviolet rays. By combining the photocatalyst 21 with ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 , a large amount of OH radicals are efficiently generated at a time. And the organic compound 1 in the waste water 2 of the outer peripheral part in the purification apparatus 15 is mainly by the OH radical produced | generated from the photocatalyst 21, and the organic compound 1 in the waste water 2 of the center part (from the photocatalyst 21). It is oxidized and decomposed all over by OH radicals generated mainly from ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 ( though far).
On the other hand, the purification device 15 for the drainage 2 of the layer in which the concentration of the contained organic compound 1 is low, for example, b. In the purification device 15 for the drainage 2 from the aqueous solution layer 18, ozone O 3 and hydrogen peroxide H 2 O 2 are not dissolved in advance, and a black light that irradiates long-wavelength ultraviolet rays is used in combination as the ultraviolet irradiation means 22. . Therefore, appropriate oxidation and decomposition are performed efficiently and cost-effectively by using ultraviolet rays having relatively weak energy.
By such a combination, in this oxidative decomposition apparatus 13, the hardly decomposable organic compound 1 contained in the waste water 2 is rapidly and reliably oxidized and decomposed.

《計測データについて》
表1は、図1に示した例の酸化分解装置13を用いて、排水2を浄化テストした計測データである。
すなわち、pH4.12で23.1℃、CODMn13,200mg/Lの排水2を供給し、もって、供給槽14で貯留することなく浄化装置15で浄化した結果を、経時的に計測,分析した。CODは化学的酸素要求量を示し、過マンガン酸カリウムを使用して計測した。pH値,COD値は、JISに準拠して計測した。
その結果、時間的経過と供にCOD値が低下し、もって、排水2中に含有された難分解性の有機化合物1の酸化,分解の進展が、確認された。
<About measurement data>
Table 1 shows measurement data obtained by purifying the waste water 2 using the oxidative decomposition apparatus 13 of the example shown in FIG.
That is, the wastewater 2 having a pH of 4.12 at 23.1 ° C. and CODMn of 13,200 mg / L was supplied, and the result of purification by the purification device 15 without being stored in the supply tank 14 was measured and analyzed over time. COD indicates chemical oxygen demand and was measured using potassium permanganate. The pH value and COD value were measured according to JIS.
As a result, the COD value decreased with the passage of time, and therefore, progress of oxidation and decomposition of the hardly decomposable organic compound 1 contained in the waste water 2 was confirmed.

Figure 2006205098
Figure 2006205098

本発明に係る難分解性有機化合物の酸化分解装置について、発明を実施するための最良の形態の説明に供し、システム全体の構成説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of the entire system for explaining a best mode for carrying out the invention of an oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to the present invention. 同発明を実施するための最良の形態の説明に供し、その1例の前段部分の構成説明図である。It is for explanation of the best mode for carrying out the invention, and is a configuration explanatory view of a front part of one example thereof. 同発明を実施するための最良の形態の説明に供し、その1例の後段部分の構成説明図である。It is for explanation of the best mode for carrying out the invention, and is a configuration explanatory view of the latter part of one example. この種従来例の説明に供し、システム全体の構成説明図である。It is a structure explanatory drawing of the whole system for description of this kind of conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 有機化合物
2 排水
3 タンクローリ
4 排ガス
5 フィルタ
6 送風機
7 吸着槽
8 スチーム
9 コンデンサ
10 分離槽
11 タンク
12 ポンプ
13 酸化分解装置
14 供給槽
15 浄化装置
16 中和槽
17 浄水層
18 水溶液層
19 エマルジョン層
20 有機化合物層
21 光触媒
22 紫外線照射手段
23 配管
24 フィルタ
25 オゾン供給部
26 過酸化水素供給部
27 第2浄化装置
28 判別手段
29 タンク
30 TOD計測器
31 判別手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic compound 2 Waste water 3 Tank truck 4 Exhaust gas 5 Filter 6 Blower 7 Adsorption tank 8 Steam 9 Capacitor 10 Separation tank 11 Tank 12 Pump 13 Oxidation decomposition apparatus 14 Supply tank 15 Purification apparatus 16 Neutralization tank 17 Water purification layer 18 Aqueous solution layer 19 Emulsion layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Organic compound layer 21 Photocatalyst 22 Ultraviolet irradiation means 23 Piping 24 Filter 25 Ozone supply part 26 Hydrogen peroxide supply part 27 2nd purification apparatus 28 Discriminating means 29 Tank 30 TOD measuring instrument 31 Discriminating means

Claims (6)

排水中に含有された難分解性の有機化合物の酸化分解装置であって、供給槽と浄化装置とを有しており、
該供給槽は、該排水が供給されると共に貯留され、含有された該有機化合物の上下濃度変化に基づき、該排水が比重により上下に層別され、
該浄化装置は、該供給槽から、廃棄不能な程度の濃度に該有機化合物を含有した層の該排水が供給されると共に、光触媒と紫外線照射手段とを備えており、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする難分解性有機化合物の酸化分解装置。
An oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound contained in waste water, comprising a supply tank and a purification apparatus,
The supply tank is supplied and stored with the drainage, and the drainage is stratified vertically by specific gravity based on the vertical concentration change of the organic compound contained,
The purification apparatus is supplied with the waste water of the layer containing the organic compound at a concentration that cannot be discarded from the supply tank, and is provided with a photocatalyst and an ultraviolet irradiation means, and oxidizes the organic compound, An oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound, characterized by decomposing.
該供給槽に供給される該排水は、該有機化合物を含有した排ガスが水に混入されたものよりなり、又、該有機化合物は、パラフィン系化合物,オレフィン系化合物,その他の鎖状炭化水素や、芳香環を持った環状炭化水素,その他の環状炭化水素よりなること、を特徴とする請求項1に記載した難分解性有機化合物の酸化分解装置。   The waste water supplied to the supply tank is made of exhaust gas containing the organic compound mixed with water, and the organic compound includes paraffinic compounds, olefinic compounds, other chain hydrocarbons, 2. The oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to claim 1, comprising: a cyclic hydrocarbon having an aromatic ring, and another cyclic hydrocarbon. 該浄化装置は、該供給槽にて該有機化合物の濃度に基づき層別された該排水の層に対応して、個別に設けられており、
有機化合物層の該排水用や、エマルジョン層の該排水用の該浄化装置は、予めオゾンや過酸化水素が該排水に溶解されると共に、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射し、
もって該浄化装置は、該光触媒および該オゾンや過酸化水素にて生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする請求項2に記載した難分解性有機化合物の酸化分解装置。
The purification device is provided individually corresponding to the drainage layer stratified based on the concentration of the organic compound in the supply tank,
The purification device for the drainage of the organic compound layer and the drainage of the emulsion layer is such that ozone and hydrogen peroxide are previously dissolved in the wastewater, and the ultraviolet irradiation means irradiates medium wavelength ultraviolet rays of 240 nm to 280 nm. And
Thus, the purification device oxidizes and decomposes the organic compound by OH radicals generated by the photocatalyst and the ozone or hydrogen peroxide. Oxidative decomposition equipment.
該排水は、該浄化装置の前に付設されたフィルタを介して該浄化装置に供給され、又、該オゾンや過酸化水素は、該浄化装置の前に付設された圧入手段,噴霧手段,ベンチュリー手段,その他の導入手段を利用して、該排水に溶解されること、を特徴とする請求項3に記載した難分解性有機化合物の酸化分解装置。   The waste water is supplied to the purification device via a filter attached in front of the purification device, and the ozone and hydrogen peroxide are supplied by a press-fitting means, a spraying means, a venturi provided in front of the purification device. 4. The oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to claim 3, wherein the apparatus is dissolved in the waste water using other means. 水溶液層の該排水用の該浄化装置は、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものと、該紫外線照射手段が310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものとが、併用されており、
もって該浄化装置は、該光触媒にて生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解すること、を特徴とする請求項3に記載した難分解性有機化合物の酸化分解装置。
The purification device for the drainage of the aqueous solution layer is a combination of a device in which the ultraviolet irradiation means irradiates a medium wavelength ultraviolet ray of 240 nm to 280 nm and a device in which the ultraviolet irradiation means irradiates a long wavelength ultraviolet ray of 310 nm to 390 nm. Has been
4. The oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to claim 3, wherein the purification apparatus oxidizes and decomposes the organic compound by OH radicals generated by the photocatalyst.
各該浄化装置から排出された該排水は、該有機化合物の濃度が高いものが該供給槽へと戻されると共に、濃度が低い残部が第2浄化装置へと供給され、
該第2浄化装置は、光触媒と紫外線照射手段とを備えており、該紫外線照射手段が240nm〜280nmの中波長紫外線を照射するものや、該紫外線照射手段が310nm〜390nmの長波長紫外線を照射するものが使用されており、更に適宜必要に応じ予めオゾンや過酸化水素が該排水に溶解され、もって、生成されたOHラジカルにより、該有機化合物を酸化,分解し、
該第2浄化装置は、該有機化合物の濃度が廃棄可能な程度に達するまで、該排水が循環供給されること、を特徴とする請求項5に記載した難分解性有機化合物の酸化分解装置。
The waste water discharged from each purification device is returned to the supply tank with a high concentration of the organic compound, and the remaining low concentration is supplied to the second purification device,
The second purification device includes a photocatalyst and ultraviolet irradiation means, and the ultraviolet irradiation means irradiates medium wavelength ultraviolet light of 240 nm to 280 nm, and the ultraviolet irradiation means irradiates long wavelength ultraviolet light of 310 nm to 390 nm. In addition, ozone and hydrogen peroxide are dissolved in the waste water as needed in advance, and the organic compound is oxidized and decomposed by the generated OH radicals.
6. The oxidative decomposition apparatus for a hardly decomposable organic compound according to claim 5, wherein the waste water is circulated and supplied to the second purification device until the concentration of the organic compound reaches a level at which the organic compound can be discarded.
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