JP2007209936A - Ultrasonic decomposition apparatus and ultrasonic decomposition method - Google Patents

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義幸 朝倉
Shinobu Koda
忍 香田
Keiji Yasuda
啓司 安田
Yoshihiro Kojima
義弘 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic decomposition apparatus for efficiently decomposing an organic compound contained in the liquid to be treated. <P>SOLUTION: The ultrasonic decomposition apparatus 5 is provided with: a decomposition tank 51 in which VOC-containing washing water W1 is put; a first ultrasonic vibrator 52 arranged on the outside of the bottom surface of the decomposition tank 51; and a second ultrasonic vibrator 53 arranged on the outside of the side face of the decomposition tank 51. An ultrasonic wave 10 of 400-500 kHz is transmitted from the first ultrasonic vibrator 52 toward the washing water W1 in the decomposition tank 51 from the bottom surface of the decomposition tank 51. The ultrasonic wave 10 of 400-500 kHz is transmitted from the second ultrasonic vibrator 53 toward the washing water W1 from the side face of the decomposition tank so that the ultrasonic wave from the second ultrasonic vibrator and the ultrasonic wave 10 from the bottom surface of the decomposition tank perpendicularly cross each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機化合物を含む被処理液体中に超音波を照射して、その有機化合物を分解する超音波分解装置、及び超音波分解方法に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic decomposition apparatus and an ultrasonic decomposition method for decomposing an organic compound by irradiating ultrasonic waves into a liquid to be treated containing the organic compound.

汚染土壌や工場排水などには、有害物質として有機化合物、例えば有機塩素化合物や揮発性有機化合物(VOC)が含まれる。これら有機化合物を無害化するためには、微生物処理のみでは有機化合物の分解が困難であるため、オゾン、過酸化水素、紫外線、光触媒、超音波などを用いた酸化処理が行われている。特に、超音波を利用した分解処理は、操作が簡単であること、反応温度が高くダイオキシンなどの有害な副生成物ができにくいこと、低濃度でも分解できることなどの利点を有しており、近年では超音波を利用した分解装置の開発が進められている。   Contaminated soil, industrial wastewater, and the like contain organic compounds such as organic chlorine compounds and volatile organic compounds (VOC) as harmful substances. In order to detoxify these organic compounds, it is difficult to decompose the organic compounds only by microbial treatment, and therefore, oxidation treatment using ozone, hydrogen peroxide, ultraviolet rays, a photocatalyst, ultrasonic waves, or the like is performed. In particular, decomposition treatment using ultrasonic waves has advantages such as easy operation, high reaction temperature, difficulty in producing harmful by-products such as dioxin, and decomposition even at low concentrations. Therefore, development of a decomposition device using ultrasonic waves is underway.

例えば、特許文献1には、超音波を照射することにより水溶液に含まれるVOCを無害化する装置が提案されている。この装置では、VOCを含む水溶液に塩基性金属塩からなる触媒物質を添加して、比較的低い周波数(例えば、20kHz〜100kHz)の超音波を照射する。水溶液中に超音波を照射すると、キャビテーションと呼ばれる気泡が発生し、その圧縮、崩壊過程を経てホットスポットと呼ばれる数千度、数千気圧の反応場が局所的に形成される。そして、この極限反応場でVOCが熱分解されると考えられている。
特開2005−169389号公報
For example, Patent Document 1 proposes an apparatus that renders VOC contained in an aqueous solution harmless by irradiating ultrasonic waves. In this apparatus, a catalytic substance made of a basic metal salt is added to an aqueous solution containing VOC, and ultrasonic waves with a relatively low frequency (for example, 20 kHz to 100 kHz) are irradiated. When ultrasonic waves are irradiated in an aqueous solution, bubbles called cavitation are generated, and a reaction field of several thousand degrees and several thousand atmospheres called a hot spot is locally formed through compression and collapse processes. And it is thought that VOC is thermally decomposed in this extreme reaction field.
JP 2005-169389 A

ところで、有機化合物の分解処理を低コストで行うには、上記の触媒物質の添加を省略することが好ましい。また、このような触媒物質を用いないでVOCを無害化するためには、現状よりも高い周波数(具体的には、200kHz以上)の超音波を照射する必要がある。ところが、高周波数の超音波を照射する超音波振動子は、低周波数の超音波振動子と比較してその耐久性に課題があるため、好適な反応場を形成するのに必要な強い超音波を照射することが困難となる。また、例えば、汚染土壌から抽出したVOCの水溶液を浄化処理する場合、その水溶液中には土壌粒子が含まれている。よって、超音波の周波数を高めると、水溶液中の土壌粒子が超音波の伝播の障害となり、有機化合物を効率よく分解できなくなることが予想される。   By the way, in order to perform the decomposition treatment of the organic compound at a low cost, it is preferable to omit the addition of the catalyst substance. Further, in order to render VOC harmless without using such a catalyst substance, it is necessary to irradiate ultrasonic waves having a frequency higher than the current level (specifically, 200 kHz or more). However, ultrasonic vibrators that irradiate high-frequency ultrasonic waves have problems in durability compared to low-frequency ultrasonic vibrators, so strong ultrasonic waves necessary to form a suitable reaction field are required. It becomes difficult to irradiate. For example, when purifying the aqueous solution of VOC extracted from the contaminated soil, the aqueous solution contains soil particles. Therefore, when the frequency of the ultrasonic wave is increased, it is expected that the soil particles in the aqueous solution become an obstacle to the propagation of the ultrasonic wave and the organic compound cannot be decomposed efficiently.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理液体中に含まれる有機化合物を効率よく分解することができる超音波分解装置、及び超音波分解方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic decomposition apparatus and an ultrasonic decomposition method capable of efficiently decomposing an organic compound contained in a liquid to be treated. It is in.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、超音波照射により分解される有機化合物を含む被処理液体を入れる分解槽と、前記被処理液体に向けて第1の方向から超音波を照射する第1超音波振動子と、前記第1の方向からの超音波に重なるようにその第1の方向とは異なる第2の方向から前記被処理液体に向けて超音波を照射する第2超音波振動子とを備えたことを特徴とする超音波分解装置をその要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, in the invention described in claim 1, a decomposition tank containing a liquid to be processed containing an organic compound decomposed by ultrasonic irradiation, and a super tank from a first direction toward the liquid to be processed A first ultrasonic transducer for irradiating a sound wave and an ultrasonic wave toward the liquid to be treated from a second direction different from the first direction so as to overlap the ultrasonic wave from the first direction The gist of the ultrasonic decomposing apparatus comprising the second ultrasonic transducer.

請求項1に記載の発明によれば、分解槽内の被処理液体に向けて複数の異なる方向から超音波を照射することにより、超音波の重ね合わせによる相乗効果を得ることができる。すなわち、複数の異なる方向から超音波を照射した場合、超音波の単独照射ではキャビテーションが発生しなかった気泡核が、他の方向からの超音波照射によってキャビテーションの根源として利用される。従って、被処理液体中にキャビテーションをより多く発生させることができ、それらキャビテーションによって高温・高圧の反応場の領域が広くなるため、被処理液体に含まれる有機化合物を効率よく短時間で分解することができる。   According to the first aspect of the present invention, a synergistic effect by superimposing ultrasonic waves can be obtained by irradiating ultrasonic waves from a plurality of different directions toward the liquid to be treated in the decomposition tank. That is, when ultrasonic waves are irradiated from a plurality of different directions, bubble nuclei that did not generate cavitation by single ultrasonic irradiation are used as the root of cavitation by ultrasonic irradiation from other directions. Therefore, more cavitation can be generated in the liquid to be treated, and the cavitation broadens the region of the high-temperature and high-pressure reaction field, so that the organic compound contained in the liquid to be treated can be efficiently decomposed in a short time. Can do.

なお、本発明における有機化合物としては、PCB、DDT、ダイオキシン類などの有機塩素化合物や、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトンなどの揮発性有機化合物(VOC)などを挙げることができる。   In addition, as an organic compound in this invention, volatile organic compounds (VOC), such as organic chlorine compounds, such as PCB, DDT, dioxins, trichloroethylene, tetrachloroethylene, benzene, toluene, xylene, acetone, etc. can be mentioned.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記第1超音波振動子は、前記分解槽の底面外側に設けられ、前記第2超音波振動子は、前記分解槽の側面外側に設けられていることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first ultrasonic transducer is provided outside the bottom surface of the decomposition tank, and the second ultrasonic transducer is provided outside the side surface of the decomposition tank. The gist of this is

請求項2に記載の発明によれば、第1超音波振動子及び第2超音波振動子をいずれも分解槽の内面側ではなく外面側に設けているため、分解槽の内面側における凹凸が少なくなり、分解槽内の被処理液体中に超音波を均一に伝播させることができる。またこの場合、分解槽の下方及び側方から直交するよう超音波を照射することができるため、超音波の重ね合わせによる相乗効果を確実に得ることができる。さらにこのような配設態様であれば、第1超音波振動子の発する超音波と第2超音波振動子が発する超音波とが打ち消し合うリスクも小さくなる。   According to the invention described in claim 2, since both the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer are provided not on the inner surface side of the decomposition vessel but on the outer surface side, the unevenness on the inner surface side of the decomposition vessel is not increased. As a result, the ultrasonic wave can be uniformly propagated in the liquid to be treated in the decomposition tank. Further, in this case, since the ultrasonic waves can be irradiated so as to be orthogonal from the lower side and the side of the decomposition tank, a synergistic effect due to superposition of the ultrasonic waves can be reliably obtained. Furthermore, with such an arrangement mode, the risk that the ultrasonic waves generated by the first ultrasonic transducer and the ultrasonic waves generated by the second ultrasonic transducer cancel each other is reduced.

請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記分解槽の底部に、対向する第1及び第2の傾斜面を有し、前記第1超音波振動子は、前記第1の傾斜面外側に設けられ、前記第2超音波振動子は、前記第2の傾斜面外側に設けられていることをその要旨とする。   A third aspect of the present invention provides the first inclined surface according to the first aspect, wherein the decomposition tank has first and second inclined surfaces opposed to each other at the bottom thereof, and the first ultrasonic transducer is the first inclined surface. The gist is that the second ultrasonic transducer is provided outside and provided outside the second inclined surface.

請求項3に記載の発明によれば、第1超音波振動子及び第2超音波振動子をいずれも分解槽の内面側ではなく外面側に設けているため、分解槽の内面側における凹凸が少なくなり、分解槽内の被処理液体中に超音波を均一に伝播させることができる。また、各傾斜面から異なる方向に超音波を照射することができ、超音波の重ね合わせによる相乗効果を確実に得ることができる。さらにこのような配設態様であれば、第1超音波振動子の発する超音波と第2超音波振動子が発する超音波とが打ち消し合うリスクも小さくなる。   According to the invention described in claim 3, since both the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer are provided not on the inner surface side of the decomposition tank but on the outer surface side, there are irregularities on the inner surface side of the decomposition tank. As a result, the ultrasonic wave can be uniformly propagated in the liquid to be treated in the decomposition tank. Further, it is possible to irradiate ultrasonic waves in different directions from each inclined surface, and it is possible to reliably obtain a synergistic effect by superimposing ultrasonic waves. Furthermore, with such an arrangement mode, the risk that the ultrasonic waves generated by the first ultrasonic transducer and the ultrasonic waves generated by the second ultrasonic transducer cancel each other is reduced.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項において、前記分解槽内にて被処理液体の流れを生じさせる液流れ発生手段を備えたことをその要旨とする。   The gist of a fourth aspect of the present invention is that the apparatus according to any one of the first to third aspects further comprises a liquid flow generating means for generating a flow of the liquid to be processed in the decomposition tank.

請求項4に記載の発明によれば、液流れ発生手段によって被処理液体の流れを生じさせることにより、被処理液体に含まれる有機化合物が均一化されて有機化合物とキャビテーションとの反応頻度が高くなることに加え、有機化合物の反応に起因する有効なキャビテーションが増加する。よって、有機化合物を効率よく短時間で分解することができる。この液流れ発生手段の具体例としては、被処理液体を撹拌する撹拌機や被処理液体を循環させるポンプなどを挙げることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the flow of the liquid to be processed is generated by the liquid flow generating means, so that the organic compound contained in the liquid to be processed is made uniform and the reaction frequency between the organic compound and cavitation is high. In addition, the effective cavitation due to the reaction of organic compounds increases. Therefore, the organic compound can be efficiently decomposed in a short time. Specific examples of the liquid flow generating means include a stirrer for stirring the liquid to be processed and a pump for circulating the liquid to be processed.

請求項5に記載の発明では、超音波照射により分解される有機化合物を含む被処理液体に向けて第1の方向から超音波を照射するとともに前記第1の方向からの超音波に重なるようにその第1の方向とは異なる第2の方向から前記被処理液体に向けて超音波を照射することを特徴とする超音波分解方法をその要旨とする。   In the invention according to claim 5, the ultrasonic wave is irradiated from the first direction toward the liquid to be treated containing the organic compound decomposed by the ultrasonic irradiation so as to overlap the ultrasonic wave from the first direction. The gist of the ultrasonic decomposition method is to irradiate ultrasonic waves toward the liquid to be treated from a second direction different from the first direction.

請求項5に記載の発明によれば、分解槽内の被処理液体に向けて超音波を複数の異なる方向から照射することにより、請求項1に記載の発明と同様に、超音波の重ね合わせによる相乗効果を得ることができる。すなわち、被処理液体中にキャビテーションをより多く発生させることができ、それらキャビテーションによって高温・高圧の反応場の形成領域が広くなるため、被処理液体に含まれる有機化合物を効率よく分解することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the ultrasonic wave is applied to the liquid to be treated in the decomposition tank from a plurality of different directions, and as in the first aspect, the superposition of the ultrasonic waves is performed. A synergistic effect can be obtained. That is, more cavitation can be generated in the liquid to be processed, and the formation region of the high-temperature and high-pressure reaction field is widened by the cavitation, so that the organic compound contained in the liquid to be processed can be efficiently decomposed. .

前記第1及び第2の方向から被処理液体に向けて照射する超音波は、周波数が100kHz〜1000kHzであればよく、さらには200kHz〜600kHzが好ましく、特には400kHz〜500kHzが好ましい(請求項6)。被処理液体に400kHz〜500kHzの超音波を照射すると、キャビテーションが多く発生するため、有機化合物の分解効率をより高めることができる。さらに、複数の異なる方向から同じ周波数域の超音波を照射することにより、定在波の存在領域が広くなるため、超音波の重ね合わせによる相乗効果を増大させることができる。また、同じ周波数域の超音波を照射する場合、超音波の発振回路を共通化することができ、超音波分解装置の製造コストを低減することができる。   The ultrasonic wave applied to the liquid to be processed from the first and second directions may have a frequency of 100 kHz to 1000 kHz, more preferably 200 kHz to 600 kHz, and particularly preferably 400 kHz to 500 kHz. ). When the liquid to be treated is irradiated with ultrasonic waves of 400 kHz to 500 kHz, a lot of cavitation occurs, so that the decomposition efficiency of the organic compound can be further increased. Furthermore, by irradiating ultrasonic waves in the same frequency range from a plurality of different directions, the existence area of the standing wave is widened, so that the synergistic effect by superposition of ultrasonic waves can be increased. Moreover, when irradiating the ultrasonic wave of the same frequency range, the ultrasonic oscillation circuit can be made common and the manufacturing cost of the ultrasonic decomposition apparatus can be reduced.

以上詳述したように、請求項1〜6に記載の発明によると、被処理液体中に含まれる有機化合物を効率よく分解することができる。   As described in detail above, according to the first to sixth aspects of the invention, the organic compound contained in the liquid to be treated can be efficiently decomposed.

以下、本発明を超音波分解装置を備えた汚染土壌浄化システムに具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は汚染土壌浄化システムを示す概略構成である。なお、図1において、破線で示す矢印は各装置の電気的な接続を示し、実線で示す矢印は各装置間の流路的な接続を示している。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a contaminated soil purification system equipped with an ultrasonic decomposition apparatus will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration showing a contaminated soil purification system. In FIG. 1, an arrow indicated by a broken line indicates an electrical connection between the devices, and an arrow indicated by a solid line indicates a flow-like connection between the devices.

図1に示されるように、汚染土壌浄化システム1は、ホッパー2、超音波洗浄装置3、固液分離装置4、超音波分解装置5、排水槽6、及び制御装置7を備える。この汚染土壌浄化システム1は、工場跡地などの汚染現場において、トリクロロエチレン(TCE)などの揮発性有機化合物(VOC)を含む汚染土壌を浄化するとともに、その汚染土壌から抽出したVOCを分解して無害化するためのシステムである。なお、この汚染土壌浄化システム1は、例えばトラックなどの車両に搭載可能な大きさを有する可搬式のシステムである。勿論、この汚染土壌浄化システム1は、特に搬送を目的としない固定式のシステムであってもよい。   As shown in FIG. 1, the contaminated soil purification system 1 includes a hopper 2, an ultrasonic cleaning device 3, a solid-liquid separation device 4, an ultrasonic decomposition device 5, a drain tank 6, and a control device 7. This contaminated soil purification system 1 purifies contaminated soil containing a volatile organic compound (VOC) such as trichlorethylene (TCE) at a contaminated site such as a factory site, and decomposes VOC extracted from the contaminated soil to be harmless. It is a system to make it. The contaminated soil purification system 1 is a portable system having a size that can be mounted on a vehicle such as a truck. Of course, the contaminated soil purification system 1 may be a fixed system not specifically intended for transportation.

具体的には、図示しない掘削機で掘削された汚染土壌E1がホッパー2に投入され、そのホッパー2で混合された後に超音波洗浄装置3に供給される。   Specifically, the contaminated soil E1 excavated by an unillustrated excavator is put into the hopper 2, mixed with the hopper 2, and then supplied to the ultrasonic cleaning device 3.

超音波洗浄装置3は、汚染土壌E1と洗浄水W1との混合物を入れる洗浄槽31と、その洗浄槽31内の汚染土壌E1と洗浄水W1とを撹拌する撹拌機32と、洗浄槽31内の洗浄水W1に超音波を照射する超音波振動子33と、その超音波振動子33を駆動するための発振回路34とを備える。本実施の形態の洗浄槽31は、110リットルの容量を有し、1回の洗浄処理において、例えば、10kgの汚染土壌E1と100リットルの洗浄水W1が入れられる。そして、撹拌機32によって撹拌されることによって、洗浄水W1中に土壌粒子が分散される。なお、この超音波洗浄装置3の洗浄槽31に供給される洗浄水W1としては、水道水などの安価な水が用いられる。勿論、水道水以外の水(例えば雨水、海水など)や、水以外の液体を用いることも許容される。   The ultrasonic cleaning apparatus 3 includes a cleaning tank 31 into which a mixture of the contaminated soil E1 and the cleaning water W1, a stirrer 32 that stirs the contaminated soil E1 and the cleaning water W1 in the cleaning tank 31, and the cleaning tank 31. The ultrasonic transducer 33 for irradiating the cleaning water W1 with ultrasonic waves and an oscillation circuit 34 for driving the ultrasonic transducer 33 are provided. The washing tank 31 of the present embodiment has a capacity of 110 liters, and, for example, 10 kg of contaminated soil E1 and 100 liters of washing water W1 are placed in one washing process. And by stirring with the stirrer 32, soil particles are disperse | distributed in the washing water W1. In addition, as the cleaning water W1 supplied to the cleaning tank 31 of the ultrasonic cleaning apparatus 3, inexpensive water such as tap water is used. Of course, water other than tap water (for example, rainwater, seawater, etc.) or liquid other than water is allowed.

超音波振動子33は、平板状の圧電セラミックスからなり、発振回路34の発振信号に基づいて、低周波数(具体的には20kHz)の超音波を自身の厚さ方向に出力する。本実施の形態の超音波洗浄装置3では、複数の超音波振動子33が洗浄槽31の底部に設けられており、各超音波振動子33から上方に向けて超音波が照射される。このとき、その超音波が洗浄水W1中の土壌粒子に作用し、その超音波の振動エネルギーにより汚染土壌E1が超音波洗浄される。その際、汚染土壌E1側から洗浄水W1側にVOCが抽出される。   The ultrasonic transducer 33 is made of a plate-shaped piezoelectric ceramic, and outputs an ultrasonic wave having a low frequency (specifically, 20 kHz) in its thickness direction based on the oscillation signal of the oscillation circuit 34. In the ultrasonic cleaning apparatus 3 of the present embodiment, a plurality of ultrasonic transducers 33 are provided at the bottom of the cleaning tank 31, and ultrasonic waves are irradiated upward from each ultrasonic transducer 33. At this time, the ultrasonic waves act on the soil particles in the cleaning water W1, and the contaminated soil E1 is ultrasonically cleaned by the vibration energy of the ultrasonic waves. At that time, VOC is extracted from the contaminated soil E1 side to the wash water W1 side.

固液分離装置4は、超音波洗浄装置3から超音波分解装置5に洗浄水W1を供給する供給通路の途中に設けられている。この固液分離装置4は、洗浄水W1に含まれる土壌粒子と洗浄水W1とを分離して、土壌粒子を除去した洗浄水W1を超音波分解装置5に供給する。なお、固液分離装置4において分離された土壌E2は、図示しない乾燥機で水分が除去された後、装置外部に排出されてVOCを含まない浄化土壌として再利用される。   The solid-liquid separation device 4 is provided in the middle of a supply passage for supplying the cleaning water W1 from the ultrasonic cleaning device 3 to the ultrasonic decomposition device 5. The solid-liquid separator 4 separates the soil particles contained in the washing water W1 from the washing water W1, and supplies the washing water W1 from which the soil particles have been removed to the ultrasonic decomposition apparatus 5. The soil E2 separated in the solid-liquid separation device 4 is drained outside the device after moisture is removed by a dryer (not shown), and reused as purified soil containing no VOC.

図2に示されるように、超音波分解装置5は、固液分離装置4で分離された洗浄水W1を入れる分解槽51と、その分解槽51内の洗浄水W1に超音波10を照射する第1超音波振動子52及び第2超音波振動子53と、各超音波振動子52,53を駆動するための発振回路54とを備える。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic decomposition apparatus 5 irradiates the ultrasonic wave 10 to the decomposition tank 51 into which the cleaning water W <b> 1 separated by the solid-liquid separation apparatus 4 is put, and the cleaning water W <b> 1 in the decomposition tank 51. A first ultrasonic transducer 52 and a second ultrasonic transducer 53, and an oscillation circuit 54 for driving the ultrasonic transducers 52 and 53 are provided.

分解槽51は、直方体をなす箱状に形成され、例えば、100リットルの容量を有する。そして、その分解槽51の底面外側には複数の第1超音波振動子52が設けられ、分解槽51の側面外側には複数の第2超音波振動子53が設けられている。各超音波振動子52,53は、平板状の圧電セラミックスからなり、発振回路54の発振信号に基づいて、高周波数(具体的には500kHz)の超音波10を自身の厚さ方向に出力する。従って、第1超音波振動子52により、分解槽51内の洗浄水W1に向けて下方(第1の方向)から超音波10が照射される。また、第2超音波振動子53により、その超音波10に直交するように側方(第2の方向)から洗浄水W1に向けて超音波10が照射される。   The decomposition tank 51 is formed in a box shape that forms a rectangular parallelepiped, and has a capacity of 100 liters, for example. A plurality of first ultrasonic transducers 52 are provided outside the bottom surface of the decomposition tank 51, and a plurality of second ultrasonic transducers 53 are provided outside the side surface of the decomposition tank 51. Each of the ultrasonic vibrators 52 and 53 is made of a plate-shaped piezoelectric ceramic, and outputs the ultrasonic wave 10 having a high frequency (specifically, 500 kHz) in the thickness direction thereof based on the oscillation signal of the oscillation circuit 54. . Therefore, the ultrasonic wave 10 is irradiated from below (first direction) toward the cleaning water W <b> 1 in the decomposition tank 51 by the first ultrasonic vibrator 52. Further, the ultrasonic wave 10 is irradiated from the side (second direction) toward the cleaning water W <b> 1 by the second ultrasonic vibrator 53 so as to be orthogonal to the ultrasonic wave 10.

本実施の形態における分解槽51には、その槽内を仕切って上下に区画する仕切り板56が設けられている。ここでは、仕切り板56として、超音波10の波長の1/2の厚さを有する板材(例えば、アクリル樹脂プレート)を用いている。具体的にいうと、周波数500kHzの超音波10の波長は約3mmであるため、ここでは厚さ約1.5mmのアクリル樹脂プレートを用いている。なお、この程度の厚さのアクリル樹脂プレートは、仕切り板56に必要とされる所望の剛性、強度も備えている。従って、使用時に水圧が加わったとしても変形や破壊が起きにくいものとなっている。また、波長の1/2の厚さの仕切り板56を用いることにより、超音波10がその仕切り板56を透過して上方の領域に効率よく伝播される。   The decomposition tank 51 in the present embodiment is provided with a partition plate 56 that partitions the inside of the tank and divides it vertically. Here, a plate material (for example, an acrylic resin plate) having a thickness of ½ of the wavelength of the ultrasonic wave 10 is used as the partition plate 56. Specifically, since the wavelength of the ultrasonic wave 10 having a frequency of 500 kHz is about 3 mm, an acrylic resin plate having a thickness of about 1.5 mm is used here. The acrylic resin plate having such a thickness also has desired rigidity and strength required for the partition plate 56. Therefore, even if water pressure is applied during use, deformation and destruction are unlikely to occur. Further, by using the partition plate 56 having a thickness of ½ of the wavelength, the ultrasonic wave 10 is transmitted through the partition plate 56 and efficiently propagated to the upper region.

仕切り板56によって仕切られた分解槽51は、上側半分の領域が、超音波10による洗浄水W1の処理を最初に行う一次処理室57となっていて、下側半分の領域が、超音波10による洗浄水W1の処理をその次に行う二次処理室58となっている。また、分解槽51の底面に設けられた第1超音波振動子52を基準とすると、二次処理室58のほうが第1超音波振動子52から近い位置にあり、一次処理室57のほうが第1超音波振動子52から遠い位置にある。また、分解槽51の側面において第2超音波振動子53は、一次処理室57及び二次処理室58に対応する位置にそれぞれ設けられている。   In the decomposition tank 51 partitioned by the partition plate 56, the upper half area is a primary treatment chamber 57 in which the treatment of the cleaning water W <b> 1 by the ultrasonic wave 10 is first performed, and the lower half area is the ultrasonic wave 10. Is a secondary treatment chamber 58 in which the treatment of the cleaning water W1 is performed next. Further, when the first ultrasonic transducer 52 provided on the bottom surface of the decomposition tank 51 is used as a reference, the secondary processing chamber 58 is closer to the first ultrasonic transducer 52 and the primary processing chamber 57 is the first. 1 Located far from the ultrasonic transducer 52. Further, on the side surface of the decomposition tank 51, the second ultrasonic transducer 53 is provided at a position corresponding to the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58.

分解槽51の一次処理室57には、前記固液分離装置4から一次処理室57内に洗浄水W1を供給するための供給用配管60が接続されている。一方、分解槽51の二次処理室58には、二次処理室58内から洗浄水W1を排出するための排出用配管61が接続されている。そして、分解槽51の外部には、一次処理室57及び二次処理室58間を連通させる通路としての移送用配管62が配設されている。移送用配管62における一方の端部は一次処理室57の側面上部に接続され、他方の端部は二次処理室58の側面上部に接続されている。なお、図2では半円状に湾曲した移送用配管62を例示しているが、その形状は特に限定されず変更してもよい。   Connected to the primary processing chamber 57 of the decomposition tank 51 is a supply pipe 60 for supplying the cleaning water W <b> 1 from the solid-liquid separator 4 into the primary processing chamber 57. On the other hand, a discharge pipe 61 for discharging the cleaning water W <b> 1 from the inside of the secondary processing chamber 58 is connected to the secondary processing chamber 58 of the decomposition tank 51. A transfer pipe 62 is provided outside the decomposition tank 51 as a passage for communicating between the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58. One end of the transfer pipe 62 is connected to the upper part of the side surface of the primary processing chamber 57, and the other end is connected to the upper part of the side surface of the secondary processing chamber 58. 2 illustrates the transfer pipe 62 curved in a semicircular shape, the shape thereof is not particularly limited and may be changed.

また、供給用配管60の途中には開閉バルブ63が設けられている。開閉バルブ63を開状態にすると、洗浄水W1が供給用配管60を通してまず分解槽51の一次処理室57内に供給される。この一次処理室57において、下方及び側方から直交するよう超音波10が照射されることにより洗浄水W1中のVOCが分解される。次に、一次処理室57内の洗浄水W1は、移送用配管62を介して二次処理室58内に供給され、そこでも下方及び側方から直交するよう超音波10が照射されることにより洗浄水W1中のVOCが分解される。その後、二次処理室58内の洗浄水W1は、排出用配管61を通して分解槽51から排出される。   An opening / closing valve 63 is provided in the middle of the supply pipe 60. When the opening / closing valve 63 is opened, the cleaning water W <b> 1 is first supplied into the primary treatment chamber 57 of the decomposition tank 51 through the supply pipe 60. In the primary processing chamber 57, the VOC in the cleaning water W1 is decomposed by irradiating the ultrasonic wave 10 so as to be orthogonal from below and from the side. Next, the cleaning water W1 in the primary processing chamber 57 is supplied into the secondary processing chamber 58 via the transfer pipe 62, and the ultrasonic waves 10 are also irradiated there from the lower side and the side. The VOC in the cleaning water W1 is decomposed. Thereafter, the cleaning water W <b> 1 in the secondary treatment chamber 58 is discharged from the decomposition tank 51 through the discharge pipe 61.

さらに、本実施の形態では、分解槽51の上部に、一次処理室57の洗浄水W1を撹拌するための撹拌機65が設けられている。この撹拌機65は、分解槽51の上面に固定されるモータ66と、そのモータ66の回転軸に連結される撹拌部材(プロペラ)67とをから構成され、モータ66の駆動に伴い撹拌部材67が回転して洗浄水W1を撹拌する。撹拌部材67は、分解槽51において第2超音波振動子53を設けた面に対向する面の近傍に配置されているため、第2超音波振動子53から離間した位置にある。従って、撹拌部材67が第2超音波振動子53と近接した位置にある場合とは異なり、撹拌部材67が超音波の伝播を妨げるおそれがなく、よって一次処理室57内の洗浄水W1中に超音波を均一に伝播させることができる。
また、分解槽51の上部、すなわち一次処理室57内の洗浄水W1の上部には、空気層A1が存在している。
Furthermore, in the present embodiment, an agitator 65 for agitating the cleaning water W <b> 1 of the primary treatment chamber 57 is provided in the upper part of the decomposition tank 51. The stirrer 65 includes a motor 66 fixed to the upper surface of the decomposition tank 51 and a stirring member (propeller) 67 connected to the rotation shaft of the motor 66. Rotates and stirs the washing water W1. Since the stirring member 67 is disposed in the vicinity of the surface of the decomposition tank 51 that faces the surface on which the second ultrasonic transducer 53 is provided, the stirring member 67 is located away from the second ultrasonic transducer 53. Therefore, unlike the case where the stirring member 67 is in a position close to the second ultrasonic transducer 53, the stirring member 67 does not interfere with the propagation of the ultrasonic wave, and therefore, in the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57. Ultrasonic waves can be propagated uniformly.
An air layer A1 exists above the decomposition tank 51, that is, above the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57.

超音波分解装置5から排出された洗浄水W1は、排水槽6に一旦蓄えられた後、ポンプなどの圧送手段(図示略)により超音波洗浄装置3の洗浄槽31に戻されて再利用されたり、下水として下水道に排水されたりする(図1参照)。   The cleaning water W1 discharged from the ultrasonic decomposition apparatus 5 is temporarily stored in the drainage tank 6, and then returned to the cleaning tank 31 of the ultrasonic cleaning apparatus 3 by a pumping means (not shown) such as a pump and reused. Or drained into the sewer as sewage (see FIG. 1).

制御装置7は、CPU71、ROM72、RAM73、入出力ポート(図示略)などからなる周知のマイクロコンピュータにより構成され、超音波洗浄装置3(撹拌機32及び発振回路34)や超音波分解装置5(発振回路54、開閉バルブ63及び撹拌機65)などと電気的に接続されている。制御装置30を構成するROM32は制御プログラムを記憶しており、CPU31はRAM33を利用してその制御プログラムを実行する。その結果、制御装置30は各種の制御信号を超音波洗浄装置3や超音波分解装置5などに出力してシステム全体を統括的に制御する。   The control device 7 includes a well-known microcomputer including a CPU 71, a ROM 72, a RAM 73, an input / output port (not shown), and the like. The ultrasonic cleaning device 3 (the stirrer 32 and the oscillation circuit 34) and the ultrasonic decomposition device 5 ( The oscillation circuit 54, the open / close valve 63, and the stirrer 65) are electrically connected. The ROM 32 constituting the control device 30 stores a control program, and the CPU 31 uses the RAM 33 to execute the control program. As a result, the control device 30 outputs various control signals to the ultrasonic cleaning device 3, the ultrasonic decomposition device 5 and the like to control the entire system in an integrated manner.

ここで、本実施の形態における超音波分解装置5の動作について詳述する。   Here, the operation of the ultrasonic decomposition apparatus 5 in the present embodiment will be described in detail.

先ず、制御装置7は、開閉バルブ63に制御信号を出力してその開閉バルブ63を開状態にする。これにより、固液分離装置4で分離された洗浄水W1が分解槽51(一次処理室57)に供給される。またこのとき、制御装置7は、撹拌機65に制御信号を出力してその撹拌機65の撹拌部材67を回転させて一次処理室57の洗浄水W1を撹拌する。   First, the control device 7 outputs a control signal to the opening / closing valve 63 to open the opening / closing valve 63. Thereby, the washing water W1 separated by the solid-liquid separator 4 is supplied to the decomposition tank 51 (primary treatment chamber 57). At this time, the control device 7 outputs a control signal to the stirrer 65 and rotates the stirrer 67 of the stirrer 65 to stir the cleaning water W <b> 1 in the primary treatment chamber 57.

そして、制御装置7は、発振回路54に制御信号を出力してその発振回路54から発振信号を出力させる。この発振信号に基づいて第1及び第2超音波振動子52,53が振動することにより、500kHzの超音波10が同時に照射される。   Then, the control device 7 outputs a control signal to the oscillation circuit 54 and causes the oscillation circuit 54 to output an oscillation signal. Based on this oscillation signal, the first and second ultrasonic transducers 52 and 53 vibrate, so that the ultrasonic wave 10 of 500 kHz is simultaneously irradiated.

ここで、第1超音波振動子52の発生した超音波10は、先ず第1超音波振動子52から近い位置にある二次処理室58内の洗浄水W1に伝達し、その洗浄水W1中を上方に進行する。その際にある程度音場が整えられる。二次処理室58内の洗浄水W1を通過した超音波10は、仕切り板56を通過した後、さらに第1超音波振動子52から遠い位置にある一次処理室57内の洗浄水W1に伝播する。つまり、二次処理室58内の洗浄水W1は、第1超音波振動子52の発生した超音波10を一次処理室57内の洗浄水W1に伝播させる媒体として作用する。一次処理室57内に伝播した超音波10は、洗浄水W1中をさらに上方向に進行し、最終的には洗浄水W1の液面(洗浄水W1と空気層A1との界面)で反射される。このため、液面近傍では定在波が発生する。   Here, the ultrasonic wave 10 generated by the first ultrasonic transducer 52 is first transmitted to the cleaning water W1 in the secondary treatment chamber 58 located at a position close to the first ultrasonic transducer 52, and in the cleaning water W1. Proceed upward. At that time, the sound field is adjusted to some extent. The ultrasonic wave 10 that has passed through the cleaning water W <b> 1 in the secondary processing chamber 58 propagates to the cleaning water W <b> 1 in the primary processing chamber 57 that is further away from the first ultrasonic transducer 52 after passing through the partition plate 56. To do. That is, the cleaning water W1 in the secondary processing chamber 58 acts as a medium for propagating the ultrasonic waves 10 generated by the first ultrasonic transducer 52 to the cleaning water W1 in the primary processing chamber 57. The ultrasonic wave 10 that has propagated into the primary processing chamber 57 travels further upward in the cleaning water W1, and is finally reflected by the surface of the cleaning water W1 (the interface between the cleaning water W1 and the air layer A1). The For this reason, a standing wave is generated near the liquid surface.

また、本実施の形態では、分解槽51の側面に設けられた第2超音波振動子53から一次処理室57内の洗浄水W1に向けて超音波10が照射される。従って、一次処理室57内の洗浄水W1には、下方及び側方から直交するよう超音波10が照射され、音場が多重化されることで定在波が増加する。その結果、ナノレベルからミクロンレベルのキャビテーションがより多く発生し、洗浄水W1中の広い範囲で高温・高圧の反応場が形成される。VOCは、疎水性、揮発性であるため、キャビテーション周辺(洗浄水W1と気泡との界面)に自発的に集まり、さらに揮発してキャビテーションの中に入り込む。その結果、高温・高圧の反応場の作用によってVOCが熱分解され無害化される。具体例を挙げると、例えば、VOCがトリクロロエチレンやテトラクロロエチレンである場合には、塩素イオンと無害な炭化水素とが生成される。また、一次処理室57内の洗浄水W1は、キャビテーションの発生により脱気される。   In the present embodiment, the ultrasonic wave 10 is irradiated from the second ultrasonic vibrator 53 provided on the side surface of the decomposition tank 51 toward the cleaning water W <b> 1 in the primary treatment chamber 57. Accordingly, the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57 is irradiated with the ultrasonic wave 10 so as to be orthogonal from below and from the side, and the standing wave increases by multiplexing the sound field. As a result, more cavitation at the nano level to micron level is generated, and a high temperature / high pressure reaction field is formed in a wide range in the cleaning water W1. Since VOC is hydrophobic and volatile, it spontaneously gathers around the cavitation (interface between the cleaning water W1 and the bubbles), and further volatilizes and enters the cavitation. As a result, the VOC is thermally decomposed and rendered harmless by the action of the high-temperature and high-pressure reaction field. As a specific example, for example, when VOC is trichloroethylene or tetrachloroethylene, chlorine ions and harmless hydrocarbons are generated. Further, the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57 is degassed by the occurrence of cavitation.

この一次処理室57内の洗浄水W1は、続いて移送用配管62を通過して二次処理室58内に供給される。二次処理室58は一次処理室57の下方に位置しているため、とりわけポンプ等の圧送手段を用いなくても、洗浄水W1は重力の作用により移送用配管62を介して自然に流下する。従って、この構成によれば二次処理室58内への洗浄水W1の供給をスムーズに行うことができる。また、二次処理室58には脱気された洗浄水W1が供給されるため、第1超音波振動子52の発生した超音波10を一次処理室57内の洗浄水W1に効率よく伝播させることができる。   The cleaning water W <b> 1 in the primary processing chamber 57 subsequently passes through the transfer pipe 62 and is supplied into the secondary processing chamber 58. Since the secondary processing chamber 58 is located below the primary processing chamber 57, the cleaning water W1 naturally flows down through the transfer pipe 62 due to the action of gravity without using a pumping means such as a pump. . Therefore, according to this configuration, the cleaning water W1 can be smoothly supplied into the secondary processing chamber 58. Further, since the degassed cleaning water W1 is supplied to the secondary processing chamber 58, the ultrasonic wave 10 generated by the first ultrasonic transducer 52 is efficiently propagated to the cleaning water W1 in the primary processing chamber 57. be able to.

また、この二次処理室58内においても洗浄水W1には超音波10が作用する。具体的には、第1超音波振動子52の発生した超音波10と第2超音波振動子53の発生した超音波10とが直交するよう照射されることにより、二次処理室58内の洗浄水W1には音場が多重化される。この二次処理室58では一次処理室57ほど定在波が発生しないため、VOCの分解反応が起こるエリアも少ないと考えられる。しかし、二次処理室58内に洗浄水W1を通じることにより、洗浄水W1に残存するVOCが確実に分解され無害化される。   Also in the secondary treatment chamber 58, the ultrasonic wave 10 acts on the cleaning water W1. Specifically, the ultrasonic wave 10 generated by the first ultrasonic transducer 52 and the ultrasonic wave 10 generated by the second ultrasonic transducer 53 are irradiated so as to be orthogonal to each other in the secondary processing chamber 58. A sound field is multiplexed in the washing water W1. In this secondary processing chamber 58, standing waves are not generated as much as in the primary processing chamber 57, so that it is considered that there are few areas where the VOC decomposition reaction occurs. However, by passing the cleaning water W1 into the secondary treatment chamber 58, the VOC remaining in the cleaning water W1 is reliably decomposed and rendered harmless.

本実施の形態のように、分解槽51の下方及び側方から直交するように超音波10を照射して音場を多重化することにより、洗浄水W1に含まれるVOCが効率よく短時間で分解される。   As in the present embodiment, the sound field is multiplexed by irradiating the ultrasonic wave 10 so as to be orthogonal to the lower side and the side of the decomposition tank 51, so that the VOC contained in the cleaning water W1 can be efficiently and in a short time. Disassembled.

本願発明者は、超音波の重ね合わせ条件を変更して実験を行い、その音場の多重化の効果について確認した。なお、この実験装置としては、図3に示すように、上下に分割しない小型の処理槽81(具体的には、縦、横、高さのサイズが175×175×195mmの容器)を用い、その処理槽81の底面外側の中央に第1超音波振動子52を配置し、側面外側の中央に第2超音波振動子53を配置している。また、処理槽81内に供給される被処理液体としてテレフタル酸水溶液W2(濃度200μmol/L,体積5L)を用いた。   The inventor of the present application conducted experiments by changing the superposition conditions of ultrasonic waves, and confirmed the effect of multiplexing the sound field. As shown in FIG. 3, this experimental apparatus uses a small processing tank 81 (specifically, a container having a size of 175 × 175 × 195 mm in length, width, and height) that is not divided vertically. The first ultrasonic transducer 52 is arranged at the center outside the bottom surface of the processing tank 81, and the second ultrasonic transducer 53 is arranged at the center outside the side surface. Further, a terephthalic acid aqueous solution W2 (concentration 200 μmol / L, volume 5 L) was used as the liquid to be processed supplied into the processing tank 81.

テレフタル酸水溶液に超音波10を照射する場合、その水溶液W2中の水分子が水素ラジカルやOHラジカル(ヒドロキシラジカル)に分解される。そのOHラジカルがテレフタル酸と反応すると発光(ルミノール発光)するため、蛍光強度を測定することにより、化学反応性能を評価することができる。なお、超音波照射の条件としては、第1及び第2超音波振動子52,53の印加電力を60Wとし、周波数を200〜600kHzの範囲で変化させて、各周波数の超音波10を15分間照射した。   When the ultrasonic wave 10 is irradiated to the aqueous terephthalic acid solution, water molecules in the aqueous solution W2 are decomposed into hydrogen radicals and OH radicals (hydroxy radicals). Since the OH radical reacts with terephthalic acid to emit light (luminol light emission), the chemical reaction performance can be evaluated by measuring the fluorescence intensity. In addition, as conditions for ultrasonic irradiation, the applied power of the first and second ultrasonic transducers 52 and 53 is set to 60 W, the frequency is changed in the range of 200 to 600 kHz, and the ultrasonic wave 10 of each frequency is applied for 15 minutes. Irradiated.

図4には、各周波数(200kHz,500kHz,600kHz)に対応する蛍光強度Iの測定結果を示している。図4に示されるように、第1及び第2超音波振動子52,53の周波数f1,f2をともに500kHzとしたときに反応性能が高くなることが確認された。なお、図示しないが、第1超音波振動子53のみから超音波を単独照射した場合には、周波数f1を400kHz〜500kHzとしたときに最も反応性能が高くなることが確認された。   In FIG. 4, the measurement result of the fluorescence intensity I corresponding to each frequency (200 kHz, 500 kHz, 600 kHz) is shown. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the reaction performance was improved when the frequencies f1, f2 of the first and second ultrasonic transducers 52, 53 were both set to 500 kHz. Although not shown in the figure, it was confirmed that when only ultrasonic waves were irradiated from only the first ultrasonic transducer 53, the reaction performance was highest when the frequency f1 was set to 400 kHz to 500 kHz.

また、第1及び第2超音波振動子52,53から超音波10を同時照射する場合、各超音波振動子52,53から超音波10を単独照射する場合よりも反応性能が高くなることが確認された。図5には、その結果を示している。なおここでは、第1超音波振動子52から超音波10を単独照射したときの蛍光強度をI1、第2超音波振動子53から超音波10を単独照射したときの蛍光強度をI2、各超音波振動子52,53から同時照射したときの蛍光強度をIとしている。そして、それら単独照射時の蛍光強度I1,I2の和と同時照射時の蛍光強度Iとの強度比(I/(I1+I2)))を示している。   Further, when the ultrasonic wave 10 is simultaneously irradiated from the first and second ultrasonic vibrators 52 and 53, the reaction performance may be higher than when the ultrasonic wave 10 is individually irradiated from the respective ultrasonic vibrators 52 and 53. confirmed. FIG. 5 shows the result. Here, the fluorescence intensity when the ultrasonic wave 10 is singly irradiated from the first ultrasonic vibrator 52 is I1, the fluorescent intensity when the ultrasonic wave 10 is singly irradiated from the second ultrasonic vibrator 53 is I2, The fluorescence intensity when simultaneously radiated from the sound wave vibrators 52 and 53 is represented by I. And the intensity ratio (I / (I1 + I2)) between the sum of the fluorescence intensities I1 and I2 at the time of single irradiation and the fluorescence intensity I at the time of simultaneous irradiation is shown.

図5に示されるように、第1及び第2超音波振動子52,53から同時照射すると、強度比が1よりも大きくなることから、超音波10の重ね合わせによる相乗効果が確認された。また、第1及び第2超音波振動子52,53から同じ周波数の超音波10を照射したときに、強度比が大きくなり、反応性能が高くなることが確認された。   As shown in FIG. 5, when the first and second ultrasonic transducers 52 and 53 are irradiated simultaneously, the intensity ratio becomes larger than 1, and thus a synergistic effect due to superposition of the ultrasonic waves 10 was confirmed. It was also confirmed that when the ultrasonic wave 10 having the same frequency was irradiated from the first and second ultrasonic vibrators 52 and 53, the intensity ratio was increased and the reaction performance was improved.

さらに、本願発明者は、超音波照射による分解反応に与える液流れの影響を実験にて確認した。なおこの実験では、分解槽内に入れる被処理液体としては、超音波照射による一次反応で分解するテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸(TPPS)水溶液(濃度3.3×10-3mol/m3)を用い、炭酸塩標準溶液と水酸化ナトリウム水溶液とでpHを10.6に調節した。そして、分解槽内のTPPS水溶液を撹拌機で撹拌するとともに、分解槽の底面から超音波(周波数22.8kHz、電力520W)を30分間照射して、超音波照射後の分解率Xを測定した。ここでは、超音波照射前のTPPS濃度に対する超音波照射後のTPPS濃度の減少量の比を分解率Xと定義する。なお、TPPS濃度はUVスペクトロメータで測定した。 Furthermore, the inventor of the present application confirmed the effect of the liquid flow on the decomposition reaction by ultrasonic irradiation through experiments. In this experiment, as the liquid to be treated which is put into the decomposition tank, an aqueous solution of tetraphenylporphyrin tetrasulfonic acid (TPPS) (concentration: 3.3 × 10 −3 mol / m 3 ) decomposed by a primary reaction by ultrasonic irradiation is used. The pH was adjusted to 10.6 with a carbonate standard solution and an aqueous sodium hydroxide solution. And while stirring TPPS aqueous solution in a decomposition tank with a stirrer, the ultrasonic wave (frequency 22.8kHz, electric power 520W) was irradiated for 30 minutes from the bottom face of the decomposition tank, and the decomposition rate X after ultrasonic irradiation was measured. . Here, the ratio of the decrease amount of the TPPS concentration after the ultrasonic irradiation to the TPPS concentration before the ultrasonic irradiation is defined as the decomposition rate X. The TPPS concentration was measured with a UV spectrometer.

図6に示されるように、撹拌機の回転数nを高めてTPPS水溶液の液流れの量を増大させると、TPPSの反応が促進されて分解率Xの値が高くなる。つまり、TPPS水溶液に液流れを生じさせることによって、TPPS濃度が均一になるとともに、超音波照射により発生するキャビテーションが均一に分散される。より詳しく言うと、液流れの促進は、凝集したキャビテーションを分散させる反面、崩壊しない比較的大きなキャビテーション(安定キャビテーション)の数を減少させるものと考えられる。   As shown in FIG. 6, when the rotation speed n of the stirrer is increased to increase the amount of the liquid flow of the TPPS aqueous solution, the reaction of TPPS is promoted and the value of the decomposition rate X increases. That is, by causing a liquid flow in the TPPS aqueous solution, the TPPS concentration becomes uniform and cavitation generated by ultrasonic irradiation is uniformly dispersed. More specifically, the promotion of the liquid flow is considered to reduce the number of relatively large cavitations (stable cavitations) that do not collapse, while dispersing the aggregated cavitations.

従って、上記実施の形態の超音波分解装置5(図2参照)のように、分解槽51の一次処理室57の洗浄水W1を撹拌機65により撹拌することにより、その洗浄水W1に含まれるVOCの分解効率を高めることが可能となる。   Therefore, as in the ultrasonic decomposition apparatus 5 (see FIG. 2) of the above embodiment, the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57 of the decomposition tank 51 is agitated by the stirrer 65, thereby being included in the cleaning water W1. It becomes possible to increase the decomposition efficiency of VOC.

また、分解槽51の一次処理室57において、洗浄水W1の流れを発生させる手段としては、上記撹拌機65の他に、図7に示すように循環ポンプ91を設けてもよい。なお、図7は、分解槽51の上方から見た一次処理室57の断面図を示している。図7において、循環ポンプ91は循環用配管92の途中に設けられ、循環用配管92の一端が一次処理室57の右側端部に接続され、循環用配管92の他端が一次処理室57の左側端部に接続されている。また、一次処理室57と二次処理室58とを接続する移送用配管62の途中には開閉バルブ93が設けられている。循環ポンプ91及び開閉バルブ93は、制御装置7に電気的に接続され、制御装置7から出力される制御信号に応じて動作する。   Further, in the primary treatment chamber 57 of the decomposition tank 51, as a means for generating the flow of the cleaning water W1, a circulation pump 91 may be provided as shown in FIG. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the primary processing chamber 57 as viewed from above the decomposition tank 51. In FIG. 7, the circulation pump 91 is provided in the middle of the circulation pipe 92, one end of the circulation pipe 92 is connected to the right end portion of the primary processing chamber 57, and the other end of the circulation pipe 92 is connected to the primary processing chamber 57. Connected to the left end. An opening / closing valve 93 is provided in the middle of the transfer pipe 62 connecting the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58. The circulation pump 91 and the opening / closing valve 93 are electrically connected to the control device 7 and operate according to a control signal output from the control device 7.

具体的には、第1及び第2超音波振動子52,53から超音波10を同時照射して洗浄水W1のVOCの分解処理をするとき、制御装置7は、開閉バルブ93を閉状態にするとともに、循環ポンプ91を駆動する。これにより、循環用配管92内を洗浄水W1が流れ、その循環用配管92内と一次処理室57との間で洗浄水W1が循環される。その結果、撹拌機65で洗浄水W1を撹拌する場合と同様に、キャビテーションが均一に分散されることにより、洗浄水W1に含まれるVOCの分解効率が向上する。また、所定時間(例えば、5時間)超音波を照射して一次処理室57での分解処理が終了した時点で、開閉バルブ93が開状態にされることにより、一次処理室57の洗浄水W1が移送用配管62を通して二次処理室58に供給される。   Specifically, when the ultrasonic wave 10 is simultaneously irradiated from the first and second ultrasonic vibrators 52 and 53 and the VOC of the cleaning water W1 is decomposed, the control device 7 closes the open / close valve 93. At the same time, the circulation pump 91 is driven. Accordingly, the cleaning water W1 flows through the circulation pipe 92, and the cleaning water W1 is circulated between the circulation pipe 92 and the primary treatment chamber 57. As a result, as in the case of stirring the cleaning water W1 with the stirrer 65, the cavitation is uniformly dispersed, so that the decomposition efficiency of VOC contained in the cleaning water W1 is improved. In addition, when the decomposition treatment in the primary processing chamber 57 is completed by irradiating ultrasonic waves for a predetermined time (for example, 5 hours), the open / close valve 93 is opened, so that the cleaning water W1 of the primary processing chamber 57 is opened. Is supplied to the secondary processing chamber 58 through the transfer pipe 62.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施の形態の超音波分解装置5では、箱状をなす分解槽51の底面外側に第1超音波振動子52を設け、その側面外側に第2超音波振動子53を設けた。この場合、分解槽51内の洗浄水W1に向けて下方及び側方から直交するよう超音波10を照射することができ、超音波10の重ね合わせによる相乗効果を確実に得ることができる。具体的には、超音波10の単独照射ではキャビテーションが発生しなかった気泡核が、他の方向からの超音波照射によりキャビテーションの根源として利用される。従って、洗浄水W1中にキャビテーションをより多く発生させることができ、それらキャビテーションによって高温・高圧の反応場の領域が広くなるため、洗浄水W1に含まれるVOCを効率よく短時間で分解することができる。   (1) In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment, the first ultrasonic transducer 52 is provided outside the bottom surface of the box-shaped decomposition tank 51, and the second ultrasonic transducer 53 is provided outside the side surface. . In this case, it is possible to irradiate the ultrasonic waves 10 so as to be orthogonal to the cleaning water W1 in the decomposition tank 51 from below and from the side, and a synergistic effect due to the superposition of the ultrasonic waves 10 can be reliably obtained. Specifically, bubble nuclei in which cavitation was not generated by the single irradiation of the ultrasonic wave 10 are used as the root of cavitation by ultrasonic irradiation from other directions. Therefore, more cavitation can be generated in the washing water W1, and the region of the high-temperature and high-pressure reaction field is widened by the cavitation, so that the VOC contained in the washing water W1 can be efficiently decomposed in a short time. it can.

(2)本実施の形態の超音波分解装置5では、分解槽51の一次処理室57内の洗浄水W1が撹拌機65を用いて撹拌されるので、超音波照射により発生するキャビテーションが均一に分散され、洗浄水W1に含まれるVOCを効率よく分解することができる。また、図7に示すように、分解槽51の一次処理室57内の洗浄水W1を循環させる循環ポンプ91を設ける場合でも、キャビテーションが均一に分散され、洗浄水W1に含まれるVOCを効率よく分解することができる。   (2) In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment, since the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57 of the decomposition tank 51 is stirred using the stirrer 65, cavitation generated by ultrasonic irradiation is uniform. The VOC dispersed and contained in the cleaning water W1 can be efficiently decomposed. Further, as shown in FIG. 7, even when the circulation pump 91 for circulating the cleaning water W1 in the primary treatment chamber 57 in the decomposition tank 51 is provided, the cavitation is uniformly dispersed, and the VOC contained in the cleaning water W1 is efficiently obtained. Can be disassembled.

(3)本実施の形態の超音波分解装置5では、分解槽51内の洗浄水W1に向けて下方及び側方から500kHzの超音波を同時照射するよう構成したので、超音波の多重化による相乗効果が増し、VOCの分解効率を高めることができる。また、第1超音波振動子52及び第2超音波振動子53の発振回路54を共通化することができ、装置コストも抑えることができる。   (3) The ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment is configured to simultaneously irradiate 500 kHz ultrasonic waves from below and from the side toward the cleaning water W1 in the decomposition tank 51. The synergistic effect is increased and the decomposition efficiency of VOC can be increased. Further, the oscillation circuit 54 of the first ultrasonic transducer 52 and the second ultrasonic transducer 53 can be shared, and the device cost can be suppressed.

(4)本実施の形態の超音波分解装置5では、分解槽51内を仕切って上下に区画する仕切り板56を設け、その下側の領域を二次処理室58として用い、その上側の領域を一次処理室57として用いている。そして、主に一次処理室57内において超音波照射によるVOCの分解反応を促進させるとともに、併せて二次処理室58内においても洗浄水W1に超音波10を照射することにより、残存するVOCを分解することができ、処理効率を向上させることができる。   (4) In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment, the partition plate 56 that partitions the decomposition tank 51 and divides it vertically is used, and the lower region is used as the secondary processing chamber 58, and the upper region is provided. Is used as the primary processing chamber 57. And while promoting the decomposition | disassembly reaction of VOC by ultrasonic irradiation mainly in the primary processing chamber 57, and also irradiating the ultrasonic wave 10 to the washing water W1 also in the secondary processing chamber 58, the remaining VOC is reduced. It can decompose | disassemble and can improve processing efficiency.

(5)本実施の形態の超音波分解装置5では、洗浄水W1が一次処理室57内での超音波処理により脱気された後に二次処理室58内に供給されるので、分解槽51の下方から照射される超音波10を一次処理室57内の洗浄水W1に効率よく伝播させることができる。   (5) In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment, since the cleaning water W1 is degassed by ultrasonic treatment in the primary processing chamber 57 and then supplied into the secondary processing chamber 58, the decomposition tank 51 The ultrasonic wave 10 irradiated from below can be efficiently propagated to the cleaning water W <b> 1 in the primary processing chamber 57.

(6)本実施の形態の超音波分解装置5では、一次処理室57及び二次処理室58を連通する移送用配管62が分解槽51の外部に設けられている。この場合、その移送用配管62を分解槽51の内部に設ける場合と比較して、配管62が超音波10の伝播に障害にならないため、反応効率の高い好適な音場を形成しやすくなる。   (6) In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the present embodiment, a transfer pipe 62 that communicates with the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58 is provided outside the decomposition tank 51. In this case, as compared with the case where the transfer pipe 62 is provided inside the decomposition tank 51, the pipe 62 does not become an obstacle to the propagation of the ultrasonic wave 10, so that a suitable sound field with high reaction efficiency can be easily formed.

(7)本実施の形態の超音波分解装置5では、特許文献1の装置とは異なり、触媒物質を添加しなくても、VOCを分解することができる。また、被処理液体としての洗浄水W1は、安価な水道水であるので、超音波分解装置5のランニングコストを抑えることができる。さらに、超音波分解装置5でVOCが分解され無害化された洗浄水W1を超音波洗浄装置3で再利用することできるため、汚染土壌浄化システム1のランニングコストを抑えることができる。   (7) Unlike the apparatus disclosed in Patent Document 1, the ultrasonic decomposition apparatus 5 according to the present embodiment can decompose VOCs without adding a catalyst substance. Moreover, since the wash water W1 as the liquid to be treated is inexpensive tap water, the running cost of the ultrasonic decomposition apparatus 5 can be suppressed. Furthermore, since the cleaning water W1 that has been detoxified by decomposing VOC by the ultrasonic decomposition apparatus 5 can be reused by the ultrasonic cleaning apparatus 3, the running cost of the contaminated soil purification system 1 can be reduced.

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施の形態の超音波分解装置5では、分解槽51は、直方体をなす箱状に形成されるものであったが、その形状は特に限定されず、例えば円筒形状であってもよい。   -In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the said embodiment, although the decomposition tank 51 was formed in the box shape which makes a rectangular parallelepiped, the shape is not specifically limited, For example, a cylindrical shape may be sufficient.

・上記実施の形態の超音波分解装置5では、分解槽51の底面及び側面に第1及び第2超音波振動子52,53を設け、下方及び側方から直交するよう超音波を照射するものであったが、この構成に限定されるものではない。具体的には、図8に示す超音波分解装置95のように構成してもよい。すなわち、この超音波分解装置95の分解槽96の底部は、対向する第1及び第2の傾斜面(テーパ面)97,98を有し、底部の幅が徐々に狭くなるよう形成されている。そして、その第1の傾斜面97外側に第1超音波振動子52が設けられるとともに、第2の傾斜面98外側に第2超音波振動子53が設けられている。なお、この分解槽96においても、上記実施の形態と同様に、洗浄水W1を供給するための供給用配管60が接続されるとともに、洗浄水W1を排出するための排出用配管61が接続されている。さらに、供給用配管60の途中には開閉バルブ63が設けられ、分解槽96の上部には撹拌機65が設けられている。   In the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the above embodiment, the first and second ultrasonic vibrators 52 and 53 are provided on the bottom and side surfaces of the decomposition tank 51, and the ultrasonic waves are irradiated so as to be orthogonal from below and from the side. However, it is not limited to this configuration. Specifically, it may be configured like an ultrasonic decomposition apparatus 95 shown in FIG. That is, the bottom portion of the decomposition tank 96 of the ultrasonic decomposition apparatus 95 has first and second inclined surfaces (tapered surfaces) 97 and 98 that are opposed to each other, and is formed so that the width of the bottom portion is gradually narrowed. . A first ultrasonic transducer 52 is provided outside the first inclined surface 97, and a second ultrasonic transducer 53 is provided outside the second inclined surface 98. In the decomposition tank 96, similarly to the above embodiment, a supply pipe 60 for supplying the cleaning water W1 and a discharge pipe 61 for discharging the cleaning water W1 are connected. ing. Further, an opening / closing valve 63 is provided in the middle of the supply pipe 60, and a stirrer 65 is provided above the decomposition tank 96.

このように構成しても、分解槽96内の洗浄水W1に向けて超音波10を複数方向から照射することができ、各超音波10の重ね合わせによる相乗効果を得ることができる。   Even if comprised in this way, the ultrasonic wave 10 can be irradiated toward the washing water W1 in the decomposition tank 96 from a plurality of directions, and a synergistic effect by superimposing the ultrasonic waves 10 can be obtained.

なお、図8の分解槽96には、上下に分割する仕切り板は設けられていないが、図9に示すように、分解槽96内に仕切り板100を設けて一次処理室101と二次処理室102とに区画するように構成してもよい。なお、この分解槽96においては、供給用配管60や排出用配管61に加えて、一次処理室101及び二次処理室102を連通する移送用配管62が設けられる。   8 is not provided with a partition plate that is divided into upper and lower parts. However, as shown in FIG. 9, a partition plate 100 is provided in the decomposition tank 96 so that the primary treatment chamber 101 and the secondary treatment are performed. You may comprise so that it may divide into the chamber 102. FIG. In this decomposition tank 96, in addition to the supply pipe 60 and the discharge pipe 61, a transfer pipe 62 that communicates the primary processing chamber 101 and the secondary processing chamber 102 is provided.

・上記実施の形態では、分解槽51を仕切り板56により一次処理室57及び二次処理室58に区画し、一次処理室57内及び二次処理室58内で洗浄水W1のVOCを分解するよう構成したが、これに限定されるものではない。例えば、仕切り板56より上側の領域のみをVOCを分解する処理室として利用してもよい。なおこの場合、仕切り板56より下側の領域には、超音波10の伝播効率を高めるために脱気した水を充填する。勿論。仕切り板56により2つの処理室57,58に区画する必要はなく、仕切り板56を設けない分解槽51としてもよい。   In the above embodiment, the decomposition tank 51 is partitioned into the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58 by the partition plate 56, and the VOC of the cleaning water W1 is decomposed in the primary processing chamber 57 and the secondary processing chamber 58. However, the present invention is not limited to this. For example, you may utilize only the area | region above a partition plate 56 as a process chamber which decomposes | disassembles VOC. In this case, the area below the partition plate 56 is filled with degassed water in order to increase the propagation efficiency of the ultrasonic wave 10. Of course. It is not necessary to divide into two processing chambers 57 and 58 by the partition plate 56, and the decomposition tank 51 without the partition plate 56 may be used.

・上記実施の形態では、水平に設けられた仕切り板56によって分解槽51内を上下に区画していたが、垂直に設けられた仕切り板56によって分解槽51内を左右に区画してもよい。   In the above embodiment, the inside of the decomposition tank 51 is vertically divided by the partition plate 56 provided horizontally, but the inside of the decomposition tank 51 may be partitioned left and right by the partition plate 56 provided vertically. .

・上記実施の形態では、第1及び第2超音波振動子52,53から500kHzの超音波10を照射する構成であったが、この周波数に限定するものではない。具体的には、例えば、400kHz〜500kHzの周波数域であれば、第1及び第2超音波振動子52,53から異なる周波数の超音波10を照射しても、十分な分解効率を得ることができる。また、200kHzや600kHzの周波数を照射する場合でも、400kHz〜500kHzの場合よりも分解効率は多少劣るが、単独照射の場合よりも相乗効果を得ることができる。従って、200kHz〜600kHzの周波数域の超音波10を第1及び第2超音波振動子52,53から照射するよう構成してもよい。   In the above embodiment, the first and second ultrasonic transducers 52 and 53 are configured to irradiate the ultrasonic wave 10 of 500 kHz. However, the present invention is not limited to this frequency. Specifically, for example, in the frequency range of 400 kHz to 500 kHz, sufficient decomposition efficiency can be obtained even when the ultrasonic waves 10 having different frequencies are irradiated from the first and second ultrasonic transducers 52 and 53. it can. Further, even when the frequency of 200 kHz or 600 kHz is irradiated, the decomposition efficiency is somewhat inferior to that of 400 kHz to 500 kHz, but a synergistic effect can be obtained as compared with the case of single irradiation. Therefore, you may comprise so that the ultrasonic wave 10 of the frequency range of 200 kHz-600 kHz may be irradiated from the 1st and 2nd ultrasonic transducer | vibrator 52,53.

・上記実施の形態の超音波分解装置5は、洗浄水W1に含まれるVOCを分解するものであったが、これに限定されるものではなく、不揮発性の有機化合物を分解するための分解装置に具体化してもよい。勿論、被処理液体としては洗浄水W1以外に、有機化合物を含む工場廃液や汚染土壌の地下水などであってもよい。   -Although the ultrasonic decomposition apparatus 5 of the said embodiment decomposes | disassembles VOC contained in the washing water W1, it is not limited to this, The decomposition apparatus for decomposing | disassembling a non-volatile organic compound It may be embodied in. Of course, the liquid to be treated may be a factory waste liquid containing an organic compound or groundwater of contaminated soil, in addition to the washing water W1.

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

(1)請求項1乃至4のいずれか1項において、前記分解槽内を前記第1超音波振動子から遠い一次処理室と前記第1超音波振動子から近い二次処理室とに区画する仕切り部材と、一次処理室及び二次処理室を連通させる通路とを備え、前記一次処理室内には、超音波照射により分解されるべき被処理液体が最初に供給可能であり、前記二次処理室内には、前記一次処理室を通過した前記被処理液体が前記通路を介して供給可能であることを特徴とする超音波分解装置。   (1) In any one of claims 1 to 4, the inside of the decomposition tank is divided into a primary processing chamber far from the first ultrasonic transducer and a secondary processing chamber close to the first ultrasonic transducer. A partition member and a passage communicating the primary processing chamber and the secondary processing chamber, wherein the liquid to be processed to be decomposed by ultrasonic irradiation can be first supplied to the primary processing chamber, and the secondary processing The ultrasonic decomposition apparatus, wherein the liquid to be processed that has passed through the primary processing chamber can be supplied into the chamber through the passage.

(2)技術的思想(1)において、前記一次処理室内と二次処理室内との被処理液体に超音波を照射する第2超音波振動子をそれぞれ設けるようにしたことを特徴とする超音波分解装置。   (2) In the technical idea (1), an ultrasonic wave characterized in that a second ultrasonic transducer for irradiating ultrasonic waves to the liquid to be processed in the primary processing chamber and the secondary processing chamber is provided. Disassembly equipment.

(3)技術的思想(1)または(2)において、前記一次処理室及び二次処理室を連通する通路が前記分解槽の外部に設けられていることを特徴とする超音波分解装置。   (3) The ultrasonic decomposition apparatus according to (1) or (2), wherein a passage communicating the primary processing chamber and the secondary processing chamber is provided outside the decomposition tank.

本発明を具体化した一実施の形態の汚染土壌浄化システムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the contaminated soil purification system of one Embodiment which actualized this invention. 一実施の形態の超音波分解装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the ultrasonic decomposition apparatus of one embodiment. 実験装置を示す断面図。Sectional drawing which shows an experimental apparatus. 超音波の周波数と蛍光強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the frequency of an ultrasonic wave, and fluorescence intensity. 超音波の周波数と強度比との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the frequency and intensity ratio of an ultrasonic wave. 撹拌機の回転数と分解率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the rotation speed of a stirrer, and a decomposition rate. 別の実施形態の超音波分解装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the ultrasonic decomposition apparatus of another embodiment. 別の実施形態の超音波分解装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the ultrasonic decomposition apparatus of another embodiment. 別の実施形態の超音波分解装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the ultrasonic decomposition apparatus of another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

5,95…超音波分解装置
10…超音波
51,96…分解槽
52…第1超音波振動子
53…第2超音波振動子
65…液流れ発生手段としての撹拌機
91…液流れ発生手段としての循環ポンプ
97,98…傾斜面
W1…被処理液体としての洗浄水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5,95 ... Ultrasonic decomposition apparatus 10 ... Ultrasonic 51,96 ... Decomposition tank 52 ... 1st ultrasonic vibrator 53 ... 2nd ultrasonic vibrator 65 ... Stirrer as liquid flow generation means 91 ... Liquid flow generation means Circulating pump 97, 98 ... inclined surface W1 ... wash water as liquid to be treated

Claims (6)

超音波照射により分解される有機化合物を含む被処理液体を入れる分解槽と、
前記被処理液体に向けて第1の方向から超音波を照射する第1超音波振動子と、
前記第1の方向からの超音波に重なるようにその第1の方向とは異なる第2の方向から前記被処理液体に向けて超音波を照射する第2超音波振動子と
を備えたことを特徴とする超音波分解装置。
A decomposition tank containing a liquid to be treated containing an organic compound decomposed by ultrasonic irradiation;
A first ultrasonic transducer for irradiating ultrasonic waves from a first direction toward the liquid to be treated;
A second ultrasonic transducer for irradiating the liquid to be treated from a second direction different from the first direction so as to overlap the ultrasonic wave from the first direction; A featured ultrasonic decomposition apparatus.
前記第1超音波振動子は、前記分解槽の底面外側に設けられ、前記第2超音波振動子は、前記分解槽の側面外側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の超音波分解装置。   The first ultrasonic transducer is provided outside a bottom surface of the decomposition tank, and the second ultrasonic transducer is provided outside a side surface of the decomposition tank. Ultrasonic decomposition equipment. 前記分解槽の底部に、対向する第1及び第2の傾斜面を有し、
前記第1超音波振動子は、前記第1の傾斜面外側に設けられ、前記第2超音波振動子は、前記第2の傾斜面外側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の超音波分解装置。
The bottom of the decomposition tank has first and second inclined surfaces facing each other,
The first ultrasonic transducer is provided outside the first inclined surface, and the second ultrasonic transducer is provided outside the second inclined surface. The ultrasonic decomposition apparatus as described.
前記分解槽内にて被処理液体の流れを生じさせる液流れ発生手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超音波分解装置。   The ultrasonic decomposition apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a liquid flow generating means for generating a flow of the liquid to be processed in the decomposition tank. 超音波照射により分解される有機化合物を含む被処理液体に向けて第1の方向から超音波を照射するとともに前記第1の方向からの超音波に重なるようにその第1の方向とは異なる第2の方向から前記被処理液体に向けて超音波を照射することを特徴とする超音波分解方法。   The first direction is different from the first direction so as to irradiate the ultrasonic wave from the first direction toward the liquid to be treated containing the organic compound decomposed by the ultrasonic irradiation and to overlap the ultrasonic wave from the first direction. 2. An ultrasonic decomposition method comprising irradiating ultrasonic waves from the direction of 2 toward the liquid to be treated. 前記第1及び第2の方向から400kHz〜500kHzの超音波を同時照射することを特徴とする請求項5に記載の超音波分解方法。   The ultrasonic decomposition method according to claim 5, wherein ultrasonic waves of 400 kHz to 500 kHz are simultaneously irradiated from the first and second directions.
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