JP2007222810A - 排ガス排水処理方法および排ガス排水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロナノバブル含有水を低いランニングコストと低いイニシャルコストでもって効率よく利用できる排ガス排水処理方法および排ガス排水処理装置を提供する。
【解決手段】この排ガス排水処理装置は、マイクロナノバブルを含む洗浄水で排ガスを処理する排ガス処理装置３と、排ガス処理装置３からマイクロナノバブルを含む洗浄水が導入される排水処理装置２９とを備える。よって、排ガス処理装置３で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置２９で有効に利用して、排水処理性能を高めることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、排ガス排水処理方法および排ガス排水処理装置に関し、一例として、マイクロナノバブルを含む洗浄水で排ガスを処理すると共にマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置に導入して排水処理装置内の微生物を活性化させて排水を処理する排ガス排水処理方法および排ガス排水処理装置に関する。

従来技術として、ナノバブルの利用方法および装置が、特許文献１(特開２００４−１２１９６２号公報)に記載されている。この従来技術は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現という現象による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。この従来技術では、より具体的には、それらが相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能によって各種物体を高機能、低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができるとされている。

また、別の従来技術として、ナノ気泡の生成方法が、特許文献２(特開２００３−３３４５４８号公報)に記載されている。この従来技術は、液体中において、(i)液体の一部を分解ガス化する工程、(ii)液体中で超音波を印加する工程、または、(iii)液体の一部を分解ガス化する工程および超音波を印加する工程から構成されている。

また、別の従来技術として、オゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置が、特許文献３(特開２００４−３２１９５９号公報)に記載されている。この従来技術では、マイクロバブル発生装置にオゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液を加圧ポンプを介して供給している。また、この従来技術では、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気している。

ところで、マイクロバブルやナノバブルを利用する排水処理装置では、マイクロバブルやナノバブルを低いランニングコストと低いイニシャルコストでもって効率よく発生させることが求められている。
特開２００４−１２１９６２号公報 特開２００３−３３４５４８号公報 特開２００４−３２１９５９号公報

そこで、この発明の課題は、マイクロナノバブル含有水を低いランニングコストと低いイニシャルコストでもって効率よく利用できる排ガス排水処理方法および排ガス排水処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の排ガス排水処理方法は、排ガス処理装置で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を、排水処理装置に導入して排水処理する工程を備えることを特徴としている。

この発明の排ガス排水処理方法によれば、排ガス処理装置で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置で有効に利用して、排水処理性能を高めることができる。

また、一実施形態の排ガス排水処理方法では、上記排ガス処理装置に、揮発性有機化合物を含有する排ガスを導入する。

この実施形態の排ガス排水処理方法によれば、排ガス処理装置において、排ガス中の揮発性有機化合物を洗浄水に移行させて、洗浄水中でのマイクロナノバブルの発生効率を改善できる。すなわち、洗浄水中に揮発性有機化合物が多く存在すると、マイクロナノバブルが良く発生することが分かった。よって、排ガス処理および排水処理の効率向上を図ることができる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置は、マイクロナノバブルを含む洗浄水で排ガスを処理する排ガス処理装置と、上記排ガス処理装置から上記マイクロナノバブルを含む洗浄水が導入される排水処理装置とを備える。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、排ガス処理装置で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置で有効に利用して、排水処理性能を高めることができる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記排ガス処理装置は、上記マイクロナノバブルを含む洗浄水を散水する上部散水部と、マイクロナノバブルを含む洗浄水を作製するマイクロナノバブル発生機を有すると共に上記マイクロナノバブルを含む洗浄水を上記上部散水部に送水し、かつ、上記上部散水部で散水された上記洗浄水が導入される下部水槽とを備える。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、上記排ガス処理装置は、下部水槽のマイクロナノバブル発生機でマイクロナノバブルを含む洗浄水を作製し、このマイクロナノバブルを含む洗浄水を上部散水部で散水するので、排ガス処理能力を向上できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記排水処理装置は、原水槽と、この原水槽から処理水が導入される曝気槽と、この曝気槽から処理水が導入される沈澱槽とを備え、上記原水槽または曝気槽に上記排ガス処理装置から上記マイクロナノバブルを含む洗浄水が導入される。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、排ガス処理装置からのマイクロナノバブルを含む洗浄水を原水槽または曝気槽に導入するので、マイクロナノバブルによって曝気槽内の微生物を活性化でき、微生物による処理効率を改善できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記曝気槽は、液中膜を備える。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、曝気槽が液中膜を備えることで、曝気槽の微生物濃度を高めて、微生物処理の性能向上を図れる。具体的一例として、有機物除去率の改善等を図れる。なお、上記液中膜とは液体の中に設置されている膜を言い、この膜としては各種濾過膜を採用可能である。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記曝気槽は、液中膜と充填材を有する。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、曝気槽の充填材に微生物を高濃度に繁殖させることが可能となり、その結果、曝気槽での微生物処理を安定化できることになる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記排ガス処理装置の下部水槽は、上記マイクロナノバブル発生機に上記下部水槽内の洗浄水を供給する循環ポンプを有し、上記マイクロナノバブル発生機と上記循環ポンプのそれぞれを１台以上備える。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、１台以上のマイクロナノバブル発生機と循環ポンプでもって、所望量のマイクロナノバブルを発生して洗浄水に含有させることができ、排ガス処理能力を確保できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記曝気槽が有する充填材が、ポリ塩化ビニリデン充填材である。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、曝気槽の充填材としてのポリ塩化ビニリデン充填材に微生物を高濃度に繁殖させることができ、微生物処理を安定化できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記排水処理装置は曝気槽を備え、上記曝気槽は上記曝気槽内の処理水の微生物濃度を計測する微生物濃度計を有し、上記排ガス処理装置の上記下部水槽は、上記下部水槽内の洗浄水を上記マイクロナノバブル発生機に供給する循環ポンプを有し、
さらに、上記微生物濃度計から上記微生物濃度を表す信号が入力されると共に上記信号に基づいて上記下部水槽の上記循環ポンプを制御する制御部を備える。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、制御部は、微生物濃度計から入力される曝気槽内の処理水の微生物濃度を表す信号に基づいて下部水槽でマイクロナノバブル発生機に洗浄水を供給する循環ポンプを制御する。これにより、曝気槽内の処理水の微生物濃度に基づいて、マイクロナノバブル発生機が発生するマイクロナノバブル量が制御されるので、曝気槽に導入される洗浄水のマイクロナノバブル含有量が制御され、曝気槽内の微生物濃度が制御されることになる。すなわち、上記循環ポンプの制御でもって、曝気槽内の微生物濃度を制御可能となる。したがって、曝気槽内の微生物濃度を適切に制御して、曝気槽での微生物処理能力を適切に制御でき、排水処理効率を向上できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記制御部は、上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの回転数を制御する。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、制御部は、上記マイクロナノバブル発生機に洗浄水を供給する循環ポンプの回転数を制御することによって、曝気槽内の微生物濃度を制御できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記制御部は、上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの運転と停止を制御する。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、制御部は、上記マイクロナノバブル発生機に洗浄水を供給する循環ポンプの運転と停止を制御することによって、曝気槽内の微生物濃度を制御できる。

また、一実施形態の排ガス排水処理装置では、上記マイクロナノバブル発生機と上記循環ポンプのそれぞれを１台以上備え、上記制御部は、
上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの運転台数を制御する。

この実施形態の排ガス排水処理装置によれば、制御部は、上記マイクロナノバブル発生機に洗浄水を供給する循環ポンプの運転台数を制御することによって、曝気槽内の微生物濃度を制御できる。

この発明の排ガス排水処理方法によれば、排ガス処理装置で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置で有効に利用して、排水処理性能を高めることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

(第１の実施の形態)
図１に、この発明の排ガス排水処理装置の第１実施形態を模式的に示す。この第１実施形態の排ガス排水処理装置は、排ガス処理装置３と排水処理装置２９を備えている。

図１において、符号１は排気入口であり、排気入口１に設置された排気ファン２によって、例えば、半導体工場や液晶工場からの揮発性有機化合物を含有する排ガスが排ガス処理装置３に導入される。なお、排ガス処理装置３に導入される排ガスとしては、半導体工場や液晶工場からの揮発性有機化合物を含有する排ガスに限定することなく、塗装工場からの揮発性有機化合物を含有する排ガスでも構わない。また、上記排ガスを発生する業種を特に限定するものではない。また、上記揮発性有機化合物としては、一例としてイソプロピールアルコール、アセトン、酢酸ブチルなどが挙げられるが、その他にも多種の揮発性有機化合物が挙げられる。

図１に示すように、排ガス処理装置３は、上部散水部２２と下部水槽部２３を備えている。この排ガス処理装置３において処理された排ガスは、排ガス処理装置３の最上部の排気出口４より排出される。また、この排ガス処理装置３では、下部水槽部２３の洗浄水を上部散水部２２に移送する散水ポンプ７,散水配管６を有し、下部水槽部２３の洗浄水を散水ノズル５から散水している。

この排ガス処理装置３の上部散水部２２は、下から順に、多孔板９、プラスチック充填材８が設置されている。プラスチック充填材８としては一例として商品名テラレットと呼ばれるものが使用される。最上部のプラスチック充填材８のさらに上方には、少し距離をおいて散水ノズル５が設置されていて、この散水ノズル５からプラスチック充填材８に洗浄水を散水している。排気入口１から導入した排ガスは、多孔板９、プラスチック充填材８を通ることで、上記洗浄水に接触して排ガス成分が除去されて、排気出口４より排出される。

一方、下部水槽部２３では、水槽内にマイクロナノバブル発生機１３が設置されている。このマイクロナノバブル発生機１３は、水槽内でマイクロナノバブルを発生させて水槽内の洗浄水にマイクロナノバブルを含有させると共に、マイクロナノバブル流１４を起こして下部水槽部２３内を撹拌している。

そして、散水ポンプ７は、下部水槽部２３内のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を、散水配管６を経由して、上部散水部２２の散水ノズル５に送出し、散水ノズル５から散水している。上部散水部２２で散水されたマイクロナノバブルを含有した洗浄水は上部散水部２２を通って多孔板９から下部水槽部２３に落下する。

上記マイクロナノバブル発生機１３は、配管によって循環ポンプ１０に接続されている。この循環ポンプ１０は下部水槽部２３の洗浄水をマイクロナノバブル発生機１３に必要となる圧力状態で供給可能なポンプである。マイクロナノバブル発生機１３がマイクロナノバブルを効率よく発生するためには、洗浄水を所定の圧力状態(例えば１.５ｋｇ/ｃｍ^２以上)で供給されることが望ましい。

この下部水槽部２３で作製されるマイククロナノバブルを含んだ洗浄水は、マイククロナノバブルを含んでいない洗浄水と比較すると、排ガスに含まれる揮発性有機化合物の除去率が良いことを実験により確認できた。その理由としては、洗浄水がマイクロナノバブルを含むことで、気体中の汚れ成分に対する洗浄効果が拡大すると考えられる。また、排ガス処理装置３において、排ガス中の揮発性有機化合物を洗浄水に移行させることで、洗浄水中でのマイクロナノバブルの発生効率を向上できる。一般に、水中に界面活性剤、塩類、アルコール類が存在すると、マイクロナノバブルが良く発生する現象が認められている。

なお、マイクロナノバブル発生機１３は、マイクロナノバブルを発生するために空気が必要となるが、バルブ１２と空気吸い込み管１１から必要な空気量を確保している。こうして、下部水槽部２３で作製されたマイクロナノバブルを含有する洗浄水は、散水ポンプ７,散水配管６によって上部散水部２２に移送され、散水ノズル５からプラスチック充填材８に散水されることとなる。

なお、マイクロナノバブル発生機１３は、一例として市販されているものを採用することが可能であるがメーカーを限定するものではなく、具体的一例としては、株式会社ナノプラネット研究所と株式会社オーラテックのものを採用可能である。

ここで、３種類のバブルについて説明する。

(ｉ) 通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。

(ii) マイクロバブルは、直径が１０〜数１０(μｍ)の微細気泡で、水中で縮小していき、ついには消滅(完全溶解)してしまう。

(iii) ナノバブルは、マイクロバブルよりさらに小さいバブル(直径が１ミクロン以下の例えば１００〜２００ｎｍ)でいつまでも水の中に存在することが可能なバブルといわれている。

マイクロナノバブルとは、マイクロバブルとナノバブルとが混合したバブルと説明できる。

次に、上記排ガス由来の揮発性有機化合物とマイクロナノバブルを含有した洗浄水は、下部水槽部２３から導入配管Ｌ１を経由して原水槽１５に導入される。一方、原水槽１５には、処理対象の排水として流入水が導入される。

この第１実施形態の排ガス排水処理装置が備える排水処理装置２９は、大略、原水槽１５と曝気槽１７と沈澱槽２０とで構成されている。この第１実施形態では、排水処理装置２９に流入する排水としては、一般的には、有機物を含有する排水であり、微生物処理が可能な流入水である。なお、排水の種類について、特定の業種からの排水に限定されるものではなく、あらゆる産業の排水が適合する。よって、原水槽１５に導入される排水としては、各種産業における工場からの排水が該当する。

原水槽１５に導入された排水は、原水槽ポンプ１６により揚水されて曝気槽１７に移送される。曝気槽１７には、排水中の有機物を処理するための微生物が繁殖している。曝気槽１７の内部下部に、槽内の撹拌と曝気槽１７内の溶存酸素を適正に維持するための散気管１８が設置されている。当然のこととして、散気管１８は空気を曝気槽１７に必要量吐出させるために、配管によってブロワー１９に接続されている。

上述のように、マイクロナノバブル,揮発性有機化合物を含有する洗浄水と流入水とが原水槽１５に導入されて混合され、その後、曝気槽１７に導入されることとなる。

ここで、曝気槽１７内の被処理水中のマイクロナノバブルは、曝気槽１７の微生物を活性化して有機物に対する微生物の処理能力を大幅に改善する。曝気槽１７で処理された被処理水は、微生物汚泥とともに、かき寄せ機２１を有する沈澱槽２０に導入される。そして、沈澱槽２０では、沈澱する微生物と上澄液としての処理水が固液分離されることとなる。沈澱槽２０で沈澱する微生物は、沈澱槽返送ポンプ３０で曝気槽１７に返送される。

なお、曝気槽１７と沈澱槽２０における両槽の微生物量が多くなった場合は、沈澱槽２０から微生物汚泥が引き抜かれることとなる。

この排水処理装置２９では、排ガス処理装置３で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を排水処理装置２９で有効に利用して、排水処理性能を高めることができる。したがって、この第１実施形態によれば、マイクロナノバブル含有水を低いランニングコストと低いイニシャルコストでもって効率よく利用できる排ガス排水処理装置を実現できる。尚、上記実施形態では、排ガスが揮発性有機化合物を含有する場合を説明したが、上記排ガスは揮発性有機化合物を含有していない排ガスとしてもよい。

(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の排ガス排水処理装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、図１の導入配管Ｌ１に替えて、排ガス処理装置３の下部水槽部２３からの洗浄水を曝気槽１７に導入する導入配管Ｌ２を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。

図２に示すように、この第２実施形態では、排ガス由来の揮発性有機化合物とマイクロナノバブルを含有した洗浄水を、排ガス処理装置３の下部水槽部２３から導入配管Ｌ２を経由して曝気槽１７に直接に導入している。

したがって、この第２実施形態では、(1) 原水槽１５からの流入水と、(2) 排ガス処理装置３からのマイクロナノバブル,揮発性有機化合物を含んだ洗浄水と、(3) 沈澱槽２０からの返送汚泥とを、曝気槽１７の上部で混合でき、返送汚泥に含まれる高濃度微生物をマイクロナノバブルで、短時間で活性化できるメリットがある。また、曝気槽１７において活性化した微生物で、流入水中の有機物を直ちに分解することができる。

(第３の実施の形態)
次に、図３にこの発明の排ガス排水処理装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態は、図１の曝気槽１７に替えて、充填材としてのポリ塩化ビニリデン充填物２６を有する曝気槽１７Ｕを備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。

図３に示すように、この第３実施形態では、曝気槽１７Ｕに、充填材として、ポリ塩化ビニリデン充填物２６が充填されている。したがって、このポリ塩化ビニリデン充填物２６に微生物を高濃度に繁殖させることができ、曝気槽１７Ｕにおける微生物処理を安定化することができる。

なお、この第３実施形態では、曝気槽１７Ｕの充填物としてポリ塩化ビニリデン充填物２６を採用したが、微生物を繁殖させることが可能な他の充填物を採用してもよい。

(第４の実施の形態)
次に、図４にこの発明の排ガス排水処理装置の第４実施形態を示す。この第４実施形態は、図１の曝気槽１７に替えて、微生物濃度計２７を有する曝気槽１７Ｖを備える点と、制御部としての微生物濃度調節計２８を備える点とが前述の第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

この第４実施形態では、第１実施形態と同様に、原水槽１５から、排水とマイクロナノバブル含有洗浄水が曝気槽１７Ｖ内に導入されることで、曝気槽１７Ｖ内の微生物が活性化して、活性化した微生物が被処理水を効率的に処理することとなる。その結果として、曝気槽１７Ｖの微生物濃度が次第に上昇することとなる。そして、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度が上昇することで微生物処理が安定化する。

ただし、沈澱槽２０での微生物濃度が計画以上に上昇すると、沈殿槽２０で微生物汚泥が沈降しないで、結果的に沈澱槽２０からリークすることとなり、処理水の水質を悪化させることとなる。よって、曝気槽１７Ｖと沈澱槽２０の微生物濃度管理が重要となる。

そこで、この第４実施形態では、微生物濃度計２７によって、曝気槽１７Ｖ内の被処理水の微生物濃度を計測し、この微生物濃度を表す信号を微生物濃度計２７から制御部としての微生物濃度調節計２８に入力する。この微生物濃度調節計２８は、上記微生物濃度を表す信号に基づいて、循環ポンプ１０の回転数をインバータ制御することで、循環ポンプ１０の吐出量を制御してマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を制御する。

これにより、曝気槽１７Ｖ内の処理水の微生物濃度に基づいて、マイクロナノバブル発生機１３が発生するマイクロナノバブル量を制御することで、曝気槽１７Ｖに導入される洗浄水のマイクロナノバブル含有量を制御して、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を制御できることになる。つまり、微生物濃度調節計２８は循環ポンプ１０を制御することで、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を制御可能としている。すなわち、微生物濃度調節計２８は、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を高くする場合は、循環ポンプ１０の回転数を上げてマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を多くする一方、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を低くする場合は、循環ポンプ１０の回転数を下げてマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を少なくする。マイクロナノバブルの発生量が多いほど、微生物が活性化して曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度が上昇するのである。

この第４実施形態では、循環ポンプ１０の回転数制御でもって、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を制御できるから、栄養剤の添加や流入負荷量を増加させる等によって、曝気槽１７Ｖ内の微生物濃度を制御する場合に比べて、ランニングコストやイニシャルコストを低減できる。

なお、この第４実施形態では、微生物濃度調節計２８は循環ポンプ１０の回転数を制御したが、循環ポンプの運転と停止を制御してもよい。また、マイクロナノバブル発生機１３と循環ポンプ１０のそれぞれを１台以上備え、微生物濃度調節計２８は微生物濃度計２７から入力された上記信号に基づいて、循環ポンプ１０の運転台数を制御することで、マイクロナノバブルの発生量を制御するようにしてもよい。

(第５の実施の形態)
次に、図５に、この発明の排ガス排水処理装置の第５実施形態を示す。この第５実施形態は、図１の沈殿槽２０を有していない点と、図１の曝気槽１７に替えて、液中膜２４を有する曝気槽１７Ｗを備える点と液中膜２４に連結した液中膜ポンプ２５を備えた点とが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。

この第５実施形態では、曝気槽１７Ｗ内に液中膜２４が設置されているので、上述の第１実施形態で沈澱槽２０で行っていた固液分離を、液中膜２４で実行できる。この第５実施形態では、液中膜２４で固液分離を行うので、沈澱槽２０の様な微生物の不安定現象がなく、被処理水を液中膜２４で確実に固液分離できる利点がある。なお、この実施形態では、液中膜２４としては、具体的一例として株式会社クボタの商品を採用したが、上記液中膜２４としては、各種限外ろ過膜等の濾過膜を採用可能である。

(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の排ガス排水処理装置の第６実施形態を示す。この第６実施形態は、図５の曝気槽１７Ｗに替えて、ポリ塩化ビニリデン充填物２６を有する曝気槽１７Ｘを備えた点だけが、前述の第５実施形態と異なる。よって、この第６実施形態では、前述の第５実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第５実施形態と異なる部分を説明する。

この第６実施形態では、曝気槽１７Ｘ内に充填材としてのポリ塩化ビニリデン充填物２６が充填されているので、ポリ塩化ビニリデン充填物２６に微生物が高濃度に繁殖して、微生物処理が安定化する。また、曝気槽１７Ｘ内にポリ塩化ビニリデン充填物が充填されているので、流入水の水質変動に対しても、影響が殆ど出ない、安定した排水処理装置２９になり得る。

なお、この第６実施形態では、曝気槽１７Ｘの充填物としてポリ塩化ビニリデン充填物２６を採用したが、微生物を繁殖させることが可能な他の充填物を採用してもよい。

(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の排ガス排水処理装置の第７実施形態を示す。この第７実施形態は、図５の曝気槽１７Ｗに替えて、微生物濃度計２７が槽内に設置された曝気槽１７Ｙを備えた点と、微生物濃度調節計２８を備えた点が、前述の第５実施形態と異なる。よって、この第７実施形態では、前述の第５実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第５実施形態と異なる部分を説明する。

この第７実施形態では、前述の第５実施形態と同様に、原水槽１５から、排水とマイクロナノバブル含有洗浄水が曝気槽１７Ｙ内に導入されることで、曝気槽１７Ｙ内の微生物が活性化して、活性化した微生物が被処理水を効率的に処理することとなる。その結果として、曝気槽１７Ｙの微生物濃度が次第に上昇することとなる。そして、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度が上昇することで微生物処理が安定化する。

ただし、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度が大幅に上昇すると、液中膜２４が閉塞して、液中膜２４の処理水量が低下する。したがって、曝気槽１７Ｙ内の微生物の濃度管理が重要となる。

そこで、この第７実施形態では、上述した第４実施形態と同様、微生物濃度計２７によって、曝気槽１７Ｙ内の被処理水の微生物濃度を計測し、この微生物濃度を表す信号を微生物濃度計２７から制御部としての微生物濃度調節計２８に入力する。この微生物濃度調節計２８は、上記微生物濃度を表す信号に基づいて、循環ポンプ１０の回転数をインバータ制御することで、循環ポンプ１０の吐出量を制御してマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を制御する。

これにより、曝気槽１７Ｙ内の処理水の微生物濃度に基づいて、マイクロナノバブル発生機１３が発生するマイクロナノバブル量を制御することで、曝気槽１７Ｙに導入される洗浄水のマイクロナノバブル含有量を制御して、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を制御できることになる。つまり、微生物濃度調節計２８は循環ポンプ１０を制御することで、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を制御可能としている。すなわち、微生物濃度調節計２８は、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を高くする場合は、循環ポンプ１０の回転数を上げてマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を多くする一方、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を低くする場合は、循環ポンプ１０の回転数を下げてマイクロナノバブル発生機１３から発生するマイクロナノバブル量を少なくする。マイクロナノバブルの発生量が多いほど、微生物が活性化して曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度が上昇するのである。

この第７実施形態では、循環ポンプ１０の回転数制御でもって、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を制御できるから、栄養剤の添加や流入負荷量を増加させる等によって、曝気槽１７Ｙ内の微生物濃度を制御する場合に比べて、ランニングコストやイニシャルコストを低減できる。

なお、この第７実施形態では、微生物濃度調節計２８は循環ポンプ１０の回転数を制御したが、循環ポンプの運転と停止を制御してもよい。また、マイクロナノバブル発生機１３と循環ポンプ１０のそれぞれを１台以上備え、微生物濃度調節計２８は微生物濃度計２７から入力された上記信号に基づいて、循環ポンプ１０の運転台数を制御するようにしてもよい。

(実験例)
図１の第１実施形態に対応する実験装置を製作した。この実験装置における排ガス処理装置３の容量を３ｍ^３とし、原水槽１５の容量を約１ｍ^３とし、曝気槽１７の容量を８ｍ^３とし、沈澱槽２０の容量を３ｍ^３とした。この実験装置に、排水を導入して、約３ケ月間の試運転を行った。この試運転の後、原水槽１５への入口ＴＯＣ(トータル・オーガニック・カーボン)濃度と沈澱槽２０の出口のＴＯＣ(トータル・オーガニック・カーボン)の濃度を測定し、ＴＯＣの除去率を測定したところ、８５％であった。また、排ガス処理装置３における揮発性有機化合物としてのアセトンの除去率を測定したところ、除去率６０％であった。

この発明の排ガス排水処理装置の第１実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第２実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第３実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第４実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第５実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第６実施形態を模式的に示す図である。 この発明の排ガス排水処理装置の第７実施形態を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 排気入口
２ 排気ファン
３ 排ガス処理装置
４ 排気出口
５ 散水ノズル
６ 散水配管
７ 散水ポンプ
８ プラスチック充填材
９ 多孔板
１０ 循環ポンプ
１１ 空気吸い込み管
１２ バルブ
１３ マイクロナノバブル発生機
１４ マイクロナノバブル流
１５ 原水槽
１６ 原水槽ポンプ
１７、１７Ｕ、１７Ｖ、１７Ｗ、１７Ｘ、１７Ｙ 曝気槽
１８ 散気管
１９ ブロワー
２０ 沈澱槽
２１ かき寄せ機
２２ 上部散水部
２３ 下部水槽部
２４ 液中膜
２５ 液中膜ポンプ
２６ ポリ塩化ビニリデン充填物
２７ 微生物濃度計
２８ 微生物濃度調節計
２９ 排水処理装置
３０ 沈澱槽返送ポンプ

Claims (13)

1. 排ガス処理装置で発生したマイクロナノバブルを含む洗浄水を、排水処理装置に導入して排水処理する工程を備えることを特徴とする排ガス排水処理方法。
2. 請求項１に記載の排ガス排水処理方法において、
   上記排ガス処理装置に、揮発性有機化合物を含有する排ガスを導入することを特徴とする排ガス排水処理方法。
3. マイクロナノバブルを含む洗浄水で排ガスを処理する排ガス処理装置と、
   上記排ガス処理装置から上記マイクロナノバブルを含む洗浄水が導入される排水処理装置とを備えることを特徴とする排ガス排水処理装置。
4. 請求項３に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記排ガス処理装置は、
   上記マイクロナノバブルを含む洗浄水を散水する上部散水部と、
   マイクロナノバブルを含む洗浄水を作製するマイクロナノバブル発生機を有すると共に上記マイクロナノバブルを含む洗浄水を上記上部散水部に送水し、かつ、上記上部散水部で散水された上記洗浄水が導入される下部水槽とを備えることを特徴とする排ガス排水処理装置。
5. 請求項３または４に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記排水処理装置は、
   原水槽と、この原水槽から処理水が導入される曝気槽と、この曝気槽から処理水が導入される沈澱槽とを備え、
   上記原水槽または曝気槽に上記排ガス処理装置から上記マイクロナノバブルを含む洗浄水が導入されることを特徴とする排ガス排水処理装置。
6. 請求項５に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記曝気槽は、液中膜を備えることを特徴とする排ガス排水処理装置。
7. 請求項６に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記曝気槽は、液中膜と充填材を有することを特徴とする排ガス排水処理装置。
8. 請求項４に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記排ガス処理装置の下部水槽は、上記マイクロナノバブル発生機に上記下部水槽内の洗浄水を供給する循環ポンプを有し、
   上記マイクロナノバブル発生機と上記循環ポンプのそれぞれを１台以上備えることを特徴とする排ガス排水処理装置。
9. 請求項７に記載の排ガス排水処理装置において、
   上記曝気槽が有する充填材が、ポリ塩化ビニリデン充填材であることを特徴とする排ガス排水処理装置。
10. 請求項４に記載の排ガス排水処理装置において、
    上記排水処理装置は曝気槽を備え、上記曝気槽は上記曝気槽内の処理水の微生物濃度を計測する微生物濃度計を有し、
    上記排ガス処理装置の上記下部水槽は、上記下部水槽内の洗浄水を上記マイクロナノバブル発生機に供給する循環ポンプを有し、
    さらに、上記微生物濃度計から上記微生物濃度を表す信号が入力されると共に上記信号に基づいて上記下部水槽の上記循環ポンプを制御する制御部を備えることを特徴とする排ガス排水処理装置。
11. 請求項１０に記載の排ガス排水処理装置において、
    上記制御部は、上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの回転数を制御することを特徴とする排ガス排水処理装置。
12. 請求項１０に記載の排ガス排水処理装置において、
    上記制御部は、
    上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの運転と停止を制御することを特徴とする排ガス排水処理装置。
13. 請求項１０に記載の排ガス排水処理装置において、
    上記マイクロナノバブル発生機と上記循環ポンプのそれぞれを１台以上備え、
    上記制御部は、
    上記微生物濃度計から入力された上記信号に基づいて、上記下部水槽の上記循環ポンプの運転台数を制御することを特徴とする排ガス排水処理装置。
    

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