JP3803420B2 - 有害物質含有廃水処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒を用い光を照射することにより、廃水中に存在するトリクロロエチレン、クロロホルム、ダイオキシン、テトラクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物やシアン農薬成分、液中に存在する菌類等の有害物質を効率良く分解し、廃水を浄化する処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光触媒を用いた廃水処理装置として、廃水を光触媒の入った容器内に封入したのち光を照射しながら循環するものが提案されている(例えば特開平7−284764号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
有害物質の分解は、廃水中に浸漬された光触媒の表面でのみ進行するが、かかる従来の装置では、光触媒を廃水中に浸かった状態としているために分解速度が遅く処理時間がかかるといった課題を有していた。
本発明は、この従来技術の課題を解消し、廃水中の有害物質を速やかに、効率よく分解する処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の有害物質含有廃水処理装置は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口から容器内に投入する廃水量を少なくとも廃水の循環時には前記光触媒の全てが廃水中に水没しない状態となるように調節する投入廃水量調節手段を設け、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする。
【0005】
また、請求項2記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、投入廃水量調節手段は、投入口から容器内に投入する廃水量を検知する投入量検知手段と、前記投入量の検知手段からの信号により前記投入口から投入する廃水を停止する廃水投入停止手段とより構成したことを特徴とする。
【0006】
また、請求項3記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、循環手段によって容器下部から導いた廃水を液滴状又は霧状で容器上部から滴下又は散布する構成としたことを特徴とする。
【0007】
また、請求項4記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、少なくとも容器上部に配置した光触媒を多孔体に担持させたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項5記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項4記載の有害物質含有廃水処理装置において、多孔体を織布としたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項6記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、光触媒を酸化チタンとしたことを特徴とする。
【0010】
また、請求項7記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項6記載の有害物質含有廃水処理装置において、光触媒をTi−O−Si結合層を介して酸化珪素を含む無機質繊維からなる織布に担持させたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項8記載の本発明の有害物質含有廃水処理方法は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする。
【0012】
また、請求項9記載の本発明の有害物質含有廃水処理方法は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口より所定量の廃水を容器内に投入する第1の工程と、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って所定時間循環させる第2の工程と、容器内で所定時間循環した廃水を前記排出口より排出する第3の工程を有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明は、容器内に投入する廃水量を調節し、容器の上部空間に廃水に水没しない状態の光触媒を存在させ、この光触媒に廃水を通過させることにより前記有害物質の分解速度を向上している。即ち容器上部から廃水を滴下又は散布することにより、廃水が空気と接する面積が大きくなり、この時気相での有害物質の移動速度は液相に比べ非常に大きいため有害物質の一部が気相中に拡散して、上部空間の光触媒表面で気相分解し、液相分解と組み合わせて分解効率を向上することができる。なお、容器下部の廃水を容器上部に導いて容器内廃水を循環させることにより、水より比重が大きく下部に溜まるテトラクロロエチレン等の有害物質を効率的に分解することができる。
【0014】
また、容器内に廃水を封入して循環することにより、光源の熱で廃水温度が上昇し、反応効率がさらに向上する。また、廃水に水没しない状態の光触媒が邪魔板の役目を果たし、廃水の液滴や霧の落下が遅くなることにより廃水が光触媒と接触時間を長くすることができ、さらに分解速度が大きくなる。また、光触媒を酸化チタンとすることにより分解効率がよく、安全性が高く、かつ安定性もよい。また、光触媒をTi−O−Si結合層を介して酸化珪素を含む無機質繊維からなる織布に担持させることにより、光触媒を強固に担持し脱落しない。
【0015】
【実施例】
以下本発明の有害物質含有廃水処理装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
図に示すように容器1は、その上部には有害物質含有廃水を容器1内に投入する投入口2を、その下部には処理済みの廃水を容器1外に排出する排出口3をそれぞれ設けている。また容器1は、循環パイプ4及び循環ポンプ5からなる循環手段を設けている。ここで循環パイプ4は、容器1の下部に導入口4aを有し、その途中に循環ポンプ5を介し、容器1内の上部に導出口4bを有している。
容器1内には、所定間隔を空けて積層配置した光触媒6と、容器1上面より挿入され、積層配置した光触媒6のそれぞれの中心部を貫通して設けた光源7を有している。
【0016】
ここで光触媒6としては、酸化チタンや酸化亜鉛など数多くのものが提案されているが、分解効率や安全性、安定性の点から酸化チタンを用いている。またこのとき酸化チタンに、白金、パラジウム、ロジウム、金、銀、銅等の貴金属あるいはそれらの貴金属塩類を担持させても良い。
また、光触媒6は、取扱い性や分解効率の点から、基材に膜状に担持させている。
ここで、光触媒6を担持する基材としては、棒、板、紙、織布などがあるが、特に容器1の上部空間に設けるものは、廃水の通過性の点から多孔体が好ましい。また、取扱い性、強度、光透過性などの点から織布が好ましい。さらに、織布の中でも酸化チタンと強固な結合(Ti−O−Si結合)を形成することができ、かつ耐薬品性、耐光性に優れた酸化珪素を含む無機質繊維で構成された織布が好ましい。ここでいう酸化珪素を含む無機質繊維とは、例えば石英ガラス、高石英ガラス、Eガラス、Cガラス、Sガラス、Aガラス等、光を透すならばどのような組成でも構わないが、経済性からEガラス繊維が好ましい。また、織布の目付け(g/m2 )は、いくらのものでも構わないが、取扱い性や分解効率の関係から、通常100〜900g/m2 のものを用いる。また、構成する無機質繊維の平均繊維径は特に限定されるものではないが、製造可能でしかも廃水との接触面積を確保して効率を得るため5〜20ミクロンが好ましい。さらに、織布の打込み密度、厚さ、引張強度は特に限定されるものではないが、廃水の流れに対する強度の観点から、各々タテ、ヨコ共に10〜80本/25mm、0.01〜2.0mm,5kgf/20mm巾以上が好ましい。
【0017】
また、光源7は、低圧水銀灯や殺菌灯あるいはブラックライト蛍光灯等を用いると良いが、反応速度を考慮しなければ一般蛍光灯でもかまわない。
その他容器1内の上部には、循環パイプ4の導出口4bが連接され、下面に多数の孔を有する滴下皿8を設けている。また投入口2に連接した廃水管には投入電磁弁(廃水投入停止手段)9を、排出口3に連接した廃水管には排出電磁弁10を設けている。さらに容器1には、容器1内の廃水量を検知する投入量検知手段11を設けている。そして制御部12は、この投入量検知手段11からの信号により、容器1内の廃水量が廃水の循環時に、光触媒6の全てが廃水中に水没しない量となった時に容器1内への廃水の投入を停止する信号を投入電磁弁9に出力するものである。ここで、投入量検知手段11と制御部12と電磁弁9とで投入排水量調節手段を構成している。また容器1の上面には容器1の内圧上昇防止のためのガス抜き弁13を設けている。
【0018】
なお、容器1は、容器内部に光触媒を配置し容器の外側に設置した光源から光を照射するいわゆる外部照射型の場合には、プラスチック類、ホウ珪酸塩ガラスあるいは石英ガラス等からなる光透過性のよい材質にすることが必要である。
また、上記実施例のように容器に光源と光触媒を配置するいわゆる内部照射型の場合には、特に材質はこだわらない。但し、このような内部照射型の場合には、光の照射効率を向上させるために、光の当たる面に光反射性に富む素材、例えばステンレスのような金属を用いたほうが望ましい。
また、上記実施例では、投入排水量調節手段は、投入量検知手段11と制御部12と電磁弁9とで構成したが、少なくとも投入口から容器内に投入する廃水量を検知する投入量検知手段と、前記投入量の検知手段からの信号により前記投入口から投入する廃水を停止する廃水投入停止手段を有していればよい。また、このとき投入量検知手段としては、容器内の液面を検出するものの他、投入量を検出するもの、さらには直接廃水量を検知しなくても間接的なパラメータである投入時間などを検知するものであってもよい。
【0019】
次に上記の有害物質含有廃水処理装置を用いたときの廃水処理方法について説明する。
まず投入電磁弁9を開き、投入口2より廃水を容器1内に投入する。この時排出電磁弁10は閉じている。そして所定量の廃水が投入され光触媒6のうち上部の一部が未だ廃水中に浸っていない状態を投入量検知手段11が検知すると、この検知信号に基づき制御部12からの信号によって投入電磁弁9は閉じられる。この状態で循環ポンプ5を作動すると、容器1の下部の廃水は、導入口4aから循環パイプ4内に導入され、導出口4bから滴下皿8に導かれる。そしてこの滴下皿8に導かれた廃水は、滴下皿8の下面に設けた孔より容器1の上部空間に配置した光触媒6上に滴下する。そして、廃水は、廃水中に浸かっていない光触媒に接触しながら順に落下し、その後容器1内に溜められた廃水中に落下する。このような廃水の循環を所定時間行う。
そして所定時間経過し、廃水中の有害物質の分解を十分行った後に、循環ポンプ5を停止し、排出電磁弁10を開いて容器1内の処理済廃水を排出する。
処理済廃水を排出した後は、再度投入電磁弁9を開いて容器1内に廃水を投入し、上記動作を繰返すことによって廃水処理を継続して行う。
なお、光源7は容器1内での廃水の循環中は少なくとも点灯しておく必要がある。
次に、図1に示す装置の使用例に即し、有害物質としてテトラクロロエチレンを選定した場合の具体的な実施例を比較例と共に説明する。
【0020】
(実施例)
容器1内に光触媒6を3重量%担持したEガラス繊維製織布50gを積層配置し、さらにテトラクロロエチレン含有廃水1リットルを封入した。このとき、廃水中に浸かっていない光触媒は50gのうち10gで、下部水中の光触媒は40gであった。光源7としては、松下電器産業(株)製流水殺菌灯GL13/Qを1本配置した。また、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は、JIS K0125「用水・廃水中の低分子量ハロゲン化炭化水素試験方法」の溶媒抽出・ガスクロマトグラフ法により測定したところ、100mg/lであった。
この廃水を循環パイプ4と循環ポンプ5により循環速度0.5l/分で循環させて滴下皿8を通して光触媒に滴下させながら光照射を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に0.1mg/lとなった。また24時間後には0.001mg/lと非常に低濃度になった。
【0021】
(比較例1)
次に容器1内の廃水の量を増やし、全ての光触媒を廃水中に浸かる状態とし、循環方向を上部から流出させ下部に流入させた。それ以外は上記実験例と同様の方法で試験を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に3.0mg/l,24時間後に0.5mg/lとなり、分解速度が小さい結果となった。
【0022】
(比較例2)
比較例1と同様に、50g全ての光触媒cを廃水中に浸かる状態とした以外は上記実験例と同様の方法で試験を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に1.0mg/l、24時間後に0.1mg/lとなり、分解速度が小さい結果となった。
以上、実験例と比較例の結果を表1にまとめる。なお表中の数字は試験後の廃水中のテトラクロロエチレン濃度をmg/lで示したものである。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】
このように、本発明による有害物質含有廃水処理装置は、分解速度が早い気相中の反応を利用できるため、分解速度が大きく高効率であるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による有害物質含有廃水処理装置の概略構成図
【符号の説明】
1 容器
2 投入口
3 排出口
4 循環パイプ(循環手段)
5 循環ポンプ(循環手段)
6 光触媒
7 光源
9 投入電磁弁(廃水投入停止手段)
11 投入量検知手段
本発明は、光触媒を用い光を照射することにより、廃水中に存在するトリクロロエチレン、クロロホルム、ダイオキシン、テトラクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物やシアン農薬成分、液中に存在する菌類等の有害物質を効率良く分解し、廃水を浄化する処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光触媒を用いた廃水処理装置として、廃水を光触媒の入った容器内に封入したのち光を照射しながら循環するものが提案されている(例えば特開平7−284764号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
有害物質の分解は、廃水中に浸漬された光触媒の表面でのみ進行するが、かかる従来の装置では、光触媒を廃水中に浸かった状態としているために分解速度が遅く処理時間がかかるといった課題を有していた。
本発明は、この従来技術の課題を解消し、廃水中の有害物質を速やかに、効率よく分解する処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の有害物質含有廃水処理装置は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口から容器内に投入する廃水量を少なくとも廃水の循環時には前記光触媒の全てが廃水中に水没しない状態となるように調節する投入廃水量調節手段を設け、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする。
【0005】
また、請求項2記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、投入廃水量調節手段は、投入口から容器内に投入する廃水量を検知する投入量検知手段と、前記投入量の検知手段からの信号により前記投入口から投入する廃水を停止する廃水投入停止手段とより構成したことを特徴とする。
【0006】
また、請求項3記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、循環手段によって容器下部から導いた廃水を液滴状又は霧状で容器上部から滴下又は散布する構成としたことを特徴とする。
【0007】
また、請求項4記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、少なくとも容器上部に配置した光触媒を多孔体に担持させたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項5記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項4記載の有害物質含有廃水処理装置において、多孔体を織布としたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項6記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置において、光触媒を酸化チタンとしたことを特徴とする。
【0010】
また、請求項7記載の本発明の有害物質含有廃水処理装置は、請求項6記載の有害物質含有廃水処理装置において、光触媒をTi−O−Si結合層を介して酸化珪素を含む無機質繊維からなる織布に担持させたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項8記載の本発明の有害物質含有廃水処理方法は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする。
【0012】
また、請求項9記載の本発明の有害物質含有廃水処理方法は、有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口より所定量の廃水を容器内に投入する第1の工程と、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って所定時間循環させる第2の工程と、容器内で所定時間循環した廃水を前記排出口より排出する第3の工程を有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明は、容器内に投入する廃水量を調節し、容器の上部空間に廃水に水没しない状態の光触媒を存在させ、この光触媒に廃水を通過させることにより前記有害物質の分解速度を向上している。即ち容器上部から廃水を滴下又は散布することにより、廃水が空気と接する面積が大きくなり、この時気相での有害物質の移動速度は液相に比べ非常に大きいため有害物質の一部が気相中に拡散して、上部空間の光触媒表面で気相分解し、液相分解と組み合わせて分解効率を向上することができる。なお、容器下部の廃水を容器上部に導いて容器内廃水を循環させることにより、水より比重が大きく下部に溜まるテトラクロロエチレン等の有害物質を効率的に分解することができる。
【0014】
また、容器内に廃水を封入して循環することにより、光源の熱で廃水温度が上昇し、反応効率がさらに向上する。また、廃水に水没しない状態の光触媒が邪魔板の役目を果たし、廃水の液滴や霧の落下が遅くなることにより廃水が光触媒と接触時間を長くすることができ、さらに分解速度が大きくなる。また、光触媒を酸化チタンとすることにより分解効率がよく、安全性が高く、かつ安定性もよい。また、光触媒をTi−O−Si結合層を介して酸化珪素を含む無機質繊維からなる織布に担持させることにより、光触媒を強固に担持し脱落しない。
【0015】
【実施例】
以下本発明の有害物質含有廃水処理装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
図に示すように容器1は、その上部には有害物質含有廃水を容器1内に投入する投入口2を、その下部には処理済みの廃水を容器1外に排出する排出口3をそれぞれ設けている。また容器1は、循環パイプ4及び循環ポンプ5からなる循環手段を設けている。ここで循環パイプ4は、容器1の下部に導入口4aを有し、その途中に循環ポンプ5を介し、容器1内の上部に導出口4bを有している。
容器1内には、所定間隔を空けて積層配置した光触媒6と、容器1上面より挿入され、積層配置した光触媒6のそれぞれの中心部を貫通して設けた光源7を有している。
【0016】
ここで光触媒6としては、酸化チタンや酸化亜鉛など数多くのものが提案されているが、分解効率や安全性、安定性の点から酸化チタンを用いている。またこのとき酸化チタンに、白金、パラジウム、ロジウム、金、銀、銅等の貴金属あるいはそれらの貴金属塩類を担持させても良い。
また、光触媒6は、取扱い性や分解効率の点から、基材に膜状に担持させている。
ここで、光触媒6を担持する基材としては、棒、板、紙、織布などがあるが、特に容器1の上部空間に設けるものは、廃水の通過性の点から多孔体が好ましい。また、取扱い性、強度、光透過性などの点から織布が好ましい。さらに、織布の中でも酸化チタンと強固な結合(Ti−O−Si結合)を形成することができ、かつ耐薬品性、耐光性に優れた酸化珪素を含む無機質繊維で構成された織布が好ましい。ここでいう酸化珪素を含む無機質繊維とは、例えば石英ガラス、高石英ガラス、Eガラス、Cガラス、Sガラス、Aガラス等、光を透すならばどのような組成でも構わないが、経済性からEガラス繊維が好ましい。また、織布の目付け(g/m2 )は、いくらのものでも構わないが、取扱い性や分解効率の関係から、通常100〜900g/m2 のものを用いる。また、構成する無機質繊維の平均繊維径は特に限定されるものではないが、製造可能でしかも廃水との接触面積を確保して効率を得るため5〜20ミクロンが好ましい。さらに、織布の打込み密度、厚さ、引張強度は特に限定されるものではないが、廃水の流れに対する強度の観点から、各々タテ、ヨコ共に10〜80本/25mm、0.01〜2.0mm,5kgf/20mm巾以上が好ましい。
【0017】
また、光源7は、低圧水銀灯や殺菌灯あるいはブラックライト蛍光灯等を用いると良いが、反応速度を考慮しなければ一般蛍光灯でもかまわない。
その他容器1内の上部には、循環パイプ4の導出口4bが連接され、下面に多数の孔を有する滴下皿8を設けている。また投入口2に連接した廃水管には投入電磁弁(廃水投入停止手段)9を、排出口3に連接した廃水管には排出電磁弁10を設けている。さらに容器1には、容器1内の廃水量を検知する投入量検知手段11を設けている。そして制御部12は、この投入量検知手段11からの信号により、容器1内の廃水量が廃水の循環時に、光触媒6の全てが廃水中に水没しない量となった時に容器1内への廃水の投入を停止する信号を投入電磁弁9に出力するものである。ここで、投入量検知手段11と制御部12と電磁弁9とで投入排水量調節手段を構成している。また容器1の上面には容器1の内圧上昇防止のためのガス抜き弁13を設けている。
【0018】
なお、容器1は、容器内部に光触媒を配置し容器の外側に設置した光源から光を照射するいわゆる外部照射型の場合には、プラスチック類、ホウ珪酸塩ガラスあるいは石英ガラス等からなる光透過性のよい材質にすることが必要である。
また、上記実施例のように容器に光源と光触媒を配置するいわゆる内部照射型の場合には、特に材質はこだわらない。但し、このような内部照射型の場合には、光の照射効率を向上させるために、光の当たる面に光反射性に富む素材、例えばステンレスのような金属を用いたほうが望ましい。
また、上記実施例では、投入排水量調節手段は、投入量検知手段11と制御部12と電磁弁9とで構成したが、少なくとも投入口から容器内に投入する廃水量を検知する投入量検知手段と、前記投入量の検知手段からの信号により前記投入口から投入する廃水を停止する廃水投入停止手段を有していればよい。また、このとき投入量検知手段としては、容器内の液面を検出するものの他、投入量を検出するもの、さらには直接廃水量を検知しなくても間接的なパラメータである投入時間などを検知するものであってもよい。
【0019】
次に上記の有害物質含有廃水処理装置を用いたときの廃水処理方法について説明する。
まず投入電磁弁9を開き、投入口2より廃水を容器1内に投入する。この時排出電磁弁10は閉じている。そして所定量の廃水が投入され光触媒6のうち上部の一部が未だ廃水中に浸っていない状態を投入量検知手段11が検知すると、この検知信号に基づき制御部12からの信号によって投入電磁弁9は閉じられる。この状態で循環ポンプ5を作動すると、容器1の下部の廃水は、導入口4aから循環パイプ4内に導入され、導出口4bから滴下皿8に導かれる。そしてこの滴下皿8に導かれた廃水は、滴下皿8の下面に設けた孔より容器1の上部空間に配置した光触媒6上に滴下する。そして、廃水は、廃水中に浸かっていない光触媒に接触しながら順に落下し、その後容器1内に溜められた廃水中に落下する。このような廃水の循環を所定時間行う。
そして所定時間経過し、廃水中の有害物質の分解を十分行った後に、循環ポンプ5を停止し、排出電磁弁10を開いて容器1内の処理済廃水を排出する。
処理済廃水を排出した後は、再度投入電磁弁9を開いて容器1内に廃水を投入し、上記動作を繰返すことによって廃水処理を継続して行う。
なお、光源7は容器1内での廃水の循環中は少なくとも点灯しておく必要がある。
次に、図1に示す装置の使用例に即し、有害物質としてテトラクロロエチレンを選定した場合の具体的な実施例を比較例と共に説明する。
【0020】
(実施例)
容器1内に光触媒6を3重量%担持したEガラス繊維製織布50gを積層配置し、さらにテトラクロロエチレン含有廃水1リットルを封入した。このとき、廃水中に浸かっていない光触媒は50gのうち10gで、下部水中の光触媒は40gであった。光源7としては、松下電器産業(株)製流水殺菌灯GL13/Qを1本配置した。また、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は、JIS K0125「用水・廃水中の低分子量ハロゲン化炭化水素試験方法」の溶媒抽出・ガスクロマトグラフ法により測定したところ、100mg/lであった。
この廃水を循環パイプ4と循環ポンプ5により循環速度0.5l/分で循環させて滴下皿8を通して光触媒に滴下させながら光照射を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に0.1mg/lとなった。また24時間後には0.001mg/lと非常に低濃度になった。
【0021】
(比較例1)
次に容器1内の廃水の量を増やし、全ての光触媒を廃水中に浸かる状態とし、循環方向を上部から流出させ下部に流入させた。それ以外は上記実験例と同様の方法で試験を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に3.0mg/l,24時間後に0.5mg/lとなり、分解速度が小さい結果となった。
【0022】
(比較例2)
比較例1と同様に、50g全ての光触媒cを廃水中に浸かる状態とした以外は上記実験例と同様の方法で試験を行ったところ、廃水中のテトラクロロエチレン濃度は8時間後に1.0mg/l、24時間後に0.1mg/lとなり、分解速度が小さい結果となった。
以上、実験例と比較例の結果を表1にまとめる。なお表中の数字は試験後の廃水中のテトラクロロエチレン濃度をmg/lで示したものである。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】
このように、本発明による有害物質含有廃水処理装置は、分解速度が早い気相中の反応を利用できるため、分解速度が大きく高効率であるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による有害物質含有廃水処理装置の概略構成図
【符号の説明】
1 容器
2 投入口
3 排出口
4 循環パイプ(循環手段)
5 循環ポンプ(循環手段)
6 光触媒
7 光源
9 投入電磁弁(廃水投入停止手段)
11 投入量検知手段
Claims (9)
- 有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口から容器内に投入する廃水量を少なくとも廃水の循環時には前記光触媒の全てが廃水中に水没しない状態となるように調節する投入廃水量調節手段を設け、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする有害物質含有廃水処理装置。
- 前記投入廃水量調節手段は、投入口から容器内に投入する廃水量を検知する投入量検知手段と、前記投入量の検知手段からの信号により前記投入口から投入する廃水を停止する廃水投入停止手段とより構成したことを特徴とする請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 前記循環手段によって容器下部から導いた廃水を液滴状又は霧状で容器上部から滴下又は散布する構成としたことを特徴とする請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 少なくとも容器上部に配置した光触媒を多孔体に担持させたことを特徴とする請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 前記多孔体を織布としたことを特徴とする請求項4記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 前記光触媒を酸化チタンとしたことを特徴とする請求項1記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 前記光触媒をTi−O−Si結合層を介して酸化珪素を含む無機質繊維からなる織布に担持させたことを特徴とする請求項6記載の有害物質含有廃水処理装置。
- 有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って循環させることを特徴とする有害物質含有廃水処理方法。
- 有害物質含有廃水を容器内に投入する投入口と、処理済みの廃水を容器外に排出する排出口と、容器下部の廃水を容器上部に導き容器内廃水を循環する循環手段と、容器内廃水と接触するように設けた光触媒と、前記光触媒に光を照射する光源とを備えた有害物質含有廃水処理装置において、前記投入口より所定量の廃水を容器内に投入する第1の工程と、前記光触媒の全てが前記廃水中に水没しない状態で、前記容器上部に導いた廃水を水没していない前記光触媒を通って所定時間循環させる第2の工程と、容器内で所定時間循環した廃水を前記排出口より排出する第3の工程を有することを特徴とする有害物質含有廃水処理方法。
【0001】
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