JP6817595B2 - 液体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を電気化学的に処理する液体処理装置に関する。より詳細には、本発明は、液体中でプラズマを発生させ、生成された過酸化水素と、陽極の電気分解で生成された銅イオンもしくは鉄イオンとを被処理液に含めておき、それらを強制的に混合しフェントン反応を起すことで、液体に含まれる懸濁物質又は菌を分解及び殺菌して、液体を処理する液体処理装置に関する。

図１４に、従来の液体処理装置の例を示す。水中に電極対４０１を配置し、高電圧発生部４００から、電極対４０１に電圧を印加すると、水中で放電が行われ、過酸化水素が生成される。電極対４０１の少なくとも一方は、銅又は鉄を含む金属によって構成されているため、放電による電気分解によって、電極中の銅原子又は鉄原子は水に溶出され、銅イオン又は鉄イオンが生成される。過酸化水素の存在下では、銅イオン又は鉄イオンが生成されると、フェントン反応が起こり、銅イオン又は鉄イオンが触媒的に作用して、反応性の高い活性種であるＯＨラジカルが生成される。これら活性種の酸化力により、液体中に含まれる汚濁物質等と反応することで、分解処理が進展する。さらに、放電によって生じた過酸化水素に超音波を照射する構成も付加することで、過酸化水素が分解されＯＨラジカルが生成し、液体の処理能力を高めている。

特許第５８３４９１２号公報

特許文献１に記載の液体処理装置では、放電によって過酸化水素と銅イオン又は鉄イオンとを生成し、フェントン反応を起こして殺菌力の高いＯＨラジカルを生成しているものの、このＯＨラジカルは寿命が短く、ＯＨラジカルが、ＯＨラジカルよりも殺菌力の低い過酸化水素にすぐに変質してしまう。そのため、被処理水の流動性が高い場合には、ＯＨラジカルと被処理水内の懸濁物質とが効果的に接触せず、処理効率が上がらない課題がある。

本発明は、このような点に鑑み、被処理液の流動性が高い場合でも、フェントン反応でＯＨラジカルを効率的に生成して処理効率を高めることができる液体処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかる液体処理装置は、
中心軸沿いの一端側が閉口しかつ前記中心軸と直交する断面形状が円形であるとともに、前記円形の断面形状の接線方向から液体を導入することにより前記液体を前記一端側から他端側に向けて前記中心軸周りに旋回させ、前記液体の旋回流中に気相を発生させる液体導入口を有する筒状の第１処理槽と、
前記第１処理槽の前記中心軸の前記一端側に配置されかつ棒状の第１電極と、
前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側に配置されかつ銅又は鉄を含む金属でできた第２電極と、
前記第１処理槽の前記他端側に配置されかつ前記第１処理槽から前記液体を処理液として排出する液体排出部と、
前記液体排出部から排出された前記処理液と被処理液とを混合する第２処理槽と、
正の電圧が前記第２電極に印加されるように前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加して、前記第２処理槽の前記被処理液中に前記第２電極から銅イオン又は鉄イオンを溶出させる電源と、
前記第２処理槽に、前記第１処理槽から排出された前記処理液の噴流方向と交差する方向に前記被処理液を供給する供給部とを備え、
前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側として、前記第２電極が前記供給部の内壁面に配置されている。

本発明の前記態様にかかる液体処理装置によれば、放電時に銅イオン又は鉄イオンの生成と過酸化水素の生成とを同時にそれぞれ行いながら、過酸化水素を含有した噴流として排出される液体に対して、銅イオン又は鉄イオンを混合させた被処理液を、処理液が排出される時の噴流と異なる方向に導入し、両者を強制的に混合させることで、被処理液の処理を効率良く行うことができる。よって、被処理液の流動性が高い場合でも、フェントン反応でＯＨラジカルを効率的に生成して処理効率を高めることができる。

本発明の実施形態１にかかる液体処理装置の構成を示す側面断面図 装置本体の側面断面図 図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線における断面図 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図 図２のＶ−Ｖ線における断面図 第１処理槽の内部に旋回流が発生しており、電圧を印加していない状態を示す側面断面図 第１処理槽の内部に旋回流が発生しており、電圧を印加した状態を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 装置本体の変形例を示す側面断面図 従来の液体処理装置の断面図

［実施形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る液体処理装置２００を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化又は模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［全体構成］
まず、液体処理装置２００の全体構成について説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる液体処理装置２００の構成を示す側面断面図である。以下の図では、矢印Ｆは液体処理装置２００の前方向を示し、矢印Ｂは後方向を示す。矢印Ｕは上方向を示し、矢印Ｄは下方向を示す。矢印Ｒは後方向から見て右方向、矢印Ｌは後方向から見て左方向を示す。

図１に示す液体処理装置２００は、放電処理部１００と液体混合部１１０とで構成されている。放電処理部１００は、第１処理槽１２の液体中で放電することによって液体に活性種を付加する。本実施形態では、汚濁物質が溶解した水溶液を処理する場合について説明する。液体混合部１１０の第２処理槽９０には、放電処理部１００の第１処理槽１２で処理された活性種を含んだ処理液Ｌ２が、噴流となって排出されて貯留される。

放電処理部１００は、少なくとも、放電処理部本体１０と、パルス電源６０とを備えている。放電処理部１００は、さらに下記する導入部１５と連結される液体供給部５０を備えてもよい。

放電処理部本体１０は、第１処理槽１２、液体導入口の一例として機能する導入部１５、液体排出部１７、第１電極３０、及び第２電極３１を備えている。

第１処理槽１２は、内部に導入された液体（例えば、水）Ｌ１を処理している部分である。第１処理槽１２の正面断面形状は円形である（図３参照）。処理槽１２は、処理槽１２の液体Ｌ１の旋回軸（言い換えれば、中心軸）Ｘ１沿いの一端側が断面形状が円形である円柱状の処理室を有している。処理槽１２の一端には導入部１５が配置され、処理槽１２の他端には液体排出部１７が配置されている。処理槽１２の材質は絶縁体でもよいし、導体でもよい。導体の場合には、各電極３０，３１との間に絶縁体を介在する必要がある。

導入部１５は、第１処理槽１２に液体Ｌ１を導入する。導入部１５は、配管５１を介して液体供給部５０に連通している。

液体排出部１７は、第１処理槽１２で処理された処理液Ｌ２を第１処理槽１２から排出する。本実施形態では、液体排出部１７は、第２処理槽９０の取り入れ口９１に接続されている。液体排出部１７から排出される処理液Ｌ２は、旋回流の排出液流Ｆ２を伴って、取り入れ口９１を介して液体混合部１１０の第２処理槽９０に排出されて貯留される。

また、液体混合部１１０は、供給部８０と、第２処理槽９０とを備えている。

液体混合部１１０は、第２処理槽９０と、供給部８０とで構成されている。

第２処理槽９０は、第１処理槽１２に隣接配置されて、第１処理槽１２の液体排出部１７が第２処理槽９０の取り入れ口９１に接続されることにより、第１処理槽１２の液体排出部１７から排出された処理液Ｌ２が取り入れ口９１から第２処理槽９０内に排出されて貯留され、処理液Ｌ２により、第２処理槽９０内の被処理液Ｌ３が処理される。第２処理槽９０の第１処理槽１２側の端部には、供給部８０が配置されている。第２処理槽９０の材質は絶縁体でもよいし、導体でもよい。導体の場合には、電極３１との間に絶縁体を介在させる。

供給部８０は、第２処理槽９０の第１処理槽１２に隣接する端部の端壁沿いに配置された供給管で構成される。供給部８０から、被処理液Ｌ３を供給管の一端の供給口８１を通じて、例えば液体排出部１７近くの、第２処理槽９０内へ導入する。供給部８０から第２処理槽９０内への被処理液Ｌ３の導入方向は、液体排出部１７及び取り入れ口９１を介して第１処理槽１２から第２処理槽９０内へ排出される処理液Ｌ２の排出方向とは異なる方向、具体的には交差する方向となり、被処理液Ｌ３と処理液Ｌ２とが効率良く混合する構成としている。供給部８０の材質は絶縁体でもよいし、導体でもよい。導体の場合には、電極３１との間に絶縁体を介在させる。

第１電極３０は、棒状であり、第１処理槽１２の内部に配置されている。第１電極３０は、第１処理槽１２の液体排出部１７が形成された壁面と対向する壁面側に例えば絶縁部を介して配置されている。

第２電極３１は、銅もしくは鉄を含む金属で形成されている板状の部材で構成されている。第２電極３１は、一例として、図１では、一方の端部を、第１処理槽１２の液体排出部１７が形成された壁面の外側、具体的には、第２処理槽９０の第１処理槽１２に隣接する壁面である第１処理槽１２と第２処理槽９０との接続部に配置されている。第２電極３１の他方の端部は、取り入れ口９１を貫通して供給部８０の内壁面に回り込むように配置されている。このような第２電極３１の配置は一例である。第２電極３１は、少なくとも、第１処理槽１２の中心軸Ｘ１の他端側に配置されておればよい。ここで、中心軸Ｘ１の他端側とは、第１処理槽１２内の他端の壁面に限られるものではなく、第１処理槽１２の外部の第１処理槽１２と第２処理槽９０との接続部付近、又は、接続部に近い第２処理槽９０の内部でもよい。これについては、複数の変形例を後述する。

第１電極３０及び第２電極３１には、パルス電源６０が接続されており、第２電極３１を陽極として、すなわち、正の電圧が第２電極３１に印加されるように、高電圧のパルス電圧が印加される。

液体供給部５０は、一例として、第１処理槽１２内に液体（例えば、水）Ｌ１を供給するポンプである。液体供給部５０は、配管５１に接続されている。配管５１の一端は導入部１５に接続されており、配管５１の他端は、図示しない液体供給源（例えば、水タンク又は水道）に接続される。又は、配管５１の他端は、第２処理槽９０に接続されて、第２処理槽９０の、第１処理槽１２からの処理液Ｌ２を含んだ貯留水すなわち被処理液Ｌ３を循環できる形に接続されている。

パルス電源６０は、第２電極３１を陽極として、第１電極３０と第２電極３１との間に数ｋＶのバイポーラの高電圧のパルス電圧を印加する。

［装置本体］
次に、放電処理部本体１０について詳細に説明する。図２は、放電処理部本体１０の側面断面図である。

第１処理槽１２は、第１内壁２１、第２内壁２２、及び第３内壁２３を有している。第１内壁２１は、筒状の壁部である。第２内壁２２は、第１内壁２１の第１端部例えば図２の左端部に設けられている。第３内壁２３は、第１内壁２１の第２端部例えば図２の右端部に設けられている。第２内壁２２及び第３内壁２３は、側面視では略円形である。第１内壁２１、第２内壁２２、及び第３内壁２３により、第１処理槽１２の内部には、略円柱状の収容空間８３が構成されている。第１内壁２１の中心軸、つまり、第１処理槽１２の内部に構成される略円柱状の収容空間８３の仮想の中心軸を中心軸Ｘ１とする。

第２内壁２２には、中央に内向きに突出した電極支持筒２４が設けられている。電極支持筒２４は、筒状であり、第３内壁２３側すなわち図２の右方に延びている。電極支持筒２４は、その中心軸が中心軸Ｘ１と一致するように配置されている。電極支持筒２４の内側には、絶縁体５３を介して第１電極３０が支持されている。第１電極３０は棒状であり、絶縁体５３は第１電極３０の周囲に筒状に配置されている。このため、第１電極３０は、長手方向の軸が中心軸Ｘ１と一致するように配置されている。第１電極３０の内側端部は、絶縁体５３よりも第３内壁２３側すなわち図２の右方に、電極支持筒２４と同じぐらいに突出している。

導入部１５は、放電処理部本体１０を貫通しており、一方の開口端１５１が第１内壁２１に形成されている。導入部１５は、側面視では、第２内壁２２に隣接した位置に配置されている。また、図３は、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線における断面図である。導入部１５は、第１内壁２１の壁面に配置されている。

液体排出部１７は、第３内壁２３の例えば中央部を貫通している。液体排出部１７は、その中心軸が中心軸Ｘ１と一致するように形成されている。液体排出部１７は、第２処理槽９０の取り入れ口９１に接続されている。

第２電極３１は、銅又は鉄を含む板状の金属部材である。第２電極３１は、第１処理槽１２の液体排出部１７近傍から供給口８１を経て、図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である図４に示すように、供給部８０の内部に達するように配置されている。

［動作］
次に、液体処理装置２００の動作について説明する。

以下では、説明の便宜上、第１処理槽１２の内部に気相Ｇを発生させる状態（図６）と、パルス電源６０から気相Ｇにパルス電圧を印加してプラズマＰを発生させる状態（図７）とを分けて説明する。図６は、第１処理槽１２の内部に旋回流Ｆ１が発生しており、パルス電圧を印加していない状態を示す側面断面図である。

まず、図６に示すように、導入部１５から第１処理槽１２に導入液体（例えば、水）Ｌ１が所定の圧力、すなわち、ポンプの供給圧力又はポンプ無しで水道水などの場合は水道水の供給圧力で導入されると、導入液体Ｌ１は第１内壁２１に沿って旋回流Ｆ１を発生させながら導入部１５から図６の右方に向けて移動する。旋回しながら図６の右方に移動した旋回流Ｆ１は、液体排出部１７に向けて移動する。

旋回流Ｆ１により、中心軸Ｘ１付近の圧力が飽和水蒸気圧以下に低下し、導入液体Ｌ１の一部が気化して気相Ｇが中心軸Ｘ１付近に生成される。気相Ｇは、旋回中心付近、具体的には、中心軸Ｘ１と一致して図６の第１電極３０の右端部３０１から中心軸Ｘ１に沿って、取り入れ口９１近傍まで発生する。気相Ｇは、接している旋回流Ｆ１により、旋回流Ｆ１と同方向に旋回している。旋回している気相Ｇは、第２処理槽９０内の処理液Ｌ２の抵抗を受ける事で、液体排出部１７及び取り入れ口９１近傍でマイクロバブル又はナノバブルにせん断され、液体排出部１７から、液体排出部１７に接続された取り入れ口９１を介して大量のバブルを含有した排出処理液Ｌ２となって、第２処理槽９０に排出されると同時に、バブルが第２処理槽９０内に拡散される。

図７は、図６の状態に続いて第１処理槽１２の内部に旋回流Ｆ１が発生しており、パルス電源６０からパルス電圧を第１電極３０と第２電極３１との間に印加した状態を示す側面断面図である。図７に示すように、導入液体Ｌ１が気化した気相Ｇが第１電極３０から取り入れ口９１の付近まで発生している状態で、パルス電源６０により、第１電極３０と第２電極３１との間に高電圧のパルス電圧を印加する。第１電極３０と第２電極３１とは、高電圧のパルス電圧が印加されると、気相Ｇ内にプラズマＰが発生し、ラジカル（ＯＨラジカル等）又はイオンを生成する。そのラジカル又はイオンは、気相Ｇから旋回流Ｆ１側へ溶解することで、液体Ｌ１中に溶解している汚濁物質を分解処理する。さらに、液体排出部１７付近の気相Ｇ内のプラズマＰは、第２処理槽９０内の処理液Ｌ２の抵抗を受ける事でＯＨラジカル又はイオン等の活性種を含有した大量の気泡Ｂを生じる。そして、気泡Ｂ又は活性種を含んで排出された処理液Ｌ２が、液体排出部１７から第２処理槽９０に向けて排出される。つまり、プラズマＰによって生成されたＯＨラジカル等は、直接もしくは気泡Ｂ内から第２処理槽９０内に貯留された処理液Ｌ２に溶解する。そして、一定時間が経過すると、第２処理槽９０内の処理液Ｌ２は、比較的安定な過酸化水素に変質する。なお、高電圧のパルス電圧の印加によって生成したプラズマＰは、電圧の印加を停止すると消失する。

なお、プラズマ放電が発生する際には、同時に紫外線が発生する。発生した紫外線が汚濁物質又は菌に照射されると、分解及び殺菌作用を発揮することができる。また、処理液中に発生した過酸化水素水に紫外線が照射されることで、前記したようにＯＨラジカルが発生し、これによっても分解及び殺菌作用が発揮される。

また、パルス電源６０で電圧を印加している場合、第２電極３１は銅又は鉄を含む金属でできているので、正の電圧が第２電極３１に印加された場合に電気分解が起こり、供給部８０内の第２電極３１から供給部８０を通過する被処理液Ｌ３内に金属イオンが溶出する。金属イオンを含んだ被処理液Ｌ３は、供給口８１を通過した後、図４における供給液流Ｆ３のような方向性を持った液流（例えば図４では時計回り）として、第２処理槽９０に導入される。被処理液Ｌ３の供給液流Ｆ３は、活性種を含んだ処理液Ｌ２が液体排出部１７から排出される際に、液体排出部１７の近傍に発生する旋回を伴った排出液流Ｆ２の旋回方向と異なる方向（例えば図４では反時計回り）の液流となるように、第２処理槽９０に導入される。

このように構成することにより、第２処理槽９０では、第１処理槽１２から排出された活性種を含んだ処理液Ｌ２の排出液流Ｆ２と、銅もしくは鉄の金属イオンを含んだ被処理液Ｌ３の供給液流Ｆ３とが対向する。すなわち、排出液流Ｆ２と供給液流Ｆ３とが互いに異なる方向、例えば逆の回転方向で衝突して、処理液Ｌ２と被処理液Ｌ３とが強制的に混合することになり、被処理液Ｌ３の処理を効率良く行うことができる。さらに、活性種を含んだ処理液Ｌ２に含まれるマイクロバクル或いはナノバブルの浮上及び拡散効果が加わることで、第２処理槽９０の内部では、活性種を含む処理液Ｌ２と銅もしくは鉄の金属イオンを含む被処理液Ｌ３との混合がさらに効率良く行われる状態となり、フェントン反応が効率的に起こる。よって、フェントン反応で生成されたＯＨラジカルが、被処理液Ｌ３に含まれる有機物などと反応し、効果的に分解処理をすることが可能である。液体排出部１７の近傍の、供給液流Ｆ３と液体排出部１７の近傍に発生する排出液流Ｆ２とが交わることによる混合の効果が少なくなる、図２のＶ−Ｖ線の近傍（断面図を図５に示す）では、マイクロバクル或いはナノバブルによる被処理液Ｌ３内の浮上及び分散により、処理液Ｌ２と被処理液Ｌ３との混合が継続して行われるため、第２処理槽９０の内部を大きく、例えば上部を第１処理槽１２よりも高く設けるように形成されている。

以上、説明した本実施形態によれば、放電時に、第２電極３１からの銅イオン又は鉄イオンの生成と第１処理槽１２内での過酸化水素の生成とを同時にそれぞれ行いながら、過酸化水素を含有した噴流として排出される処理液Ｌ２に対して、銅イオン又は鉄イオンを混合させた被処理液Ｌ３を接触させる。このとき、処理液Ｌ２が排出される時の噴流である旋回流すなわち排出液流Ｆ２の旋回方向とは異なる方向に、被処理液Ｌ３を導入し、処理液Ｌ２と被処理液Ｌ３とを強制的に混合させることで、被処理液Ｌ３の処理を効率良く行うことができる。よって、被処理液Ｌ３の流動性が高い場合でも、フェントン反応でＯＨラジカルを効率的に生成して処理効率を高めることができる。さらに、旋回流Ｆ１中で導入液体Ｌ１を気化させ、生成された気相Ｇにパルス電源６０からパルス電圧を印加してプラズマＰを発生させるため、プラズマＰを効率良く発生させて、被処理液Ｌ３の処理を迅速に行うことができる。

［変形例］
なお、以上の説明では、第１処理槽１２は単純な円筒形状であったが、片方の端部が、閉口した断面形状が円形である筒状の処理槽であれば、様々な形状をとることが可能である。例えば、図８に示すように、半径が異なる円筒を組み合わせた第１処理槽１２１又は、図９に示す円錐形状の第１処理槽１２２であっても同様の効果が得られる。

また、第２電極３１は、一方の端部は第１処理槽１２と第２処理槽９０との接続部に配置され、他方の端部は取り入れ口９１を介して供給部８０の内壁面まで延在するように配置されていたが、例えば、第１処理槽１２の液体排出部１７及び取り入れ口９１の近傍に配置されていてもよく、図１０に示すように、第１処理槽１２の中心軸Ｘ１の他端側の一例として、第２処理槽９０側に配置された第２電極３１１であっても、同様の効果が得られる。

また、前記実施形態及び前記変形例では、供給部８０は、活性種を含んで排出された処理液Ｌ２の排出液流Ｆ２の旋回流と被処理液Ｌ３の供給液流Ｆ３とを液体排出部１７及び取り入れ口９１付近で互いに逆方向で混合する場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。

例えば、変形例にかかる、第２処理槽９０における供給部８０の別の例として、図１１Ａに示す第２処理槽９０１における供給部８０１のように、第１処理槽１２の中心軸Ｘ１の他端側の別の例として、第２処理槽９０１の第１処理槽１２と隣接する壁面から離れた位置に、供給部８０１を配置して、第１処理槽１２からの排出液流Ｆ２が図１１Ａの右方に移動する噴流となる位置に対して、噴流の排出液流Ｆ２の回転方向に対して直角方向になるように、被処理液Ｌ３を上方から導入しても、前記実施形態と同様の効果が得られる。

より具体的には、供給部８０１は、第１処理槽１２の液体排出部１７側の下端壁面８０１ａが大きく切り欠かかれ、かつ、第１処理槽１２の液体排出部１７側とは反対側の下端壁面８０１ｂが液体排出部１７の仮想延長線を遮るように延在している。

このような構成とすることにより、供給部８０１から第２処理槽９０１に供給される被処理液Ｌ３が、供給部８０１の軸方向にそのまま上から下に第２処理槽９０１の底部まで流れてしまうのではなく、下端壁面８０１ｂの付近で、液体排出部１７から第２処理槽９０１内の下端壁面８０１ｂに向けて排出される被処理液Ｌ２の排出液流Ｆ２の回転方向に対して、上から下向きに直交するように衝突して混合されるようにしている。

また、第２電極３１は、先の実施形態及び図１１Ａに示すように、供給部８０１の内部に配置されているものに限らない。図１１Ｂに示すように、第２電極３１に対応する第２電極３１１は、供給部８０１の外部に配置されていてもよい。例えば、第２電極３１１は、第２処理槽９０１の第１処理槽１２と隣接する壁面に、供給部８０１とは別に配置されていてもよい。図１１Ｂでは、第２電極３１１が供給部８０１内ではなく、供給部８０１外に配置され、かつ、供給部８０１は、第２処理槽９０１の第１処理槽１２と隣接する壁面の近傍に配置されている。

このような変形例では、第２処理槽９０１内の被処理液Ｌ３中に第２電極３１１から金属イオンが溶出した状態で、処理液Ｌ２が液体排出部１７から第２処理槽９０１内入り込んで被処理液Ｌ３と混合されてフェントン反応を発生させることになる。

さらに、図１１Ｃでは、供給部８０１の供給口８１が、液体排出部１７及び取り入れ口９１に、対向するように第２処理槽９０１に配置してもよい。このような構成では、第２処理槽９０１内の被処理液Ｌ３中に第２電極３１１から金属イオンが溶出した状態で、処理液Ｌ２が液体排出部１７から第２処理槽９０内入り込んで被処理液Ｌ３と混合されてフェントン反応を発生させるようにしている。この構成では、供給部８０１から第２処理槽９０１に被処理液Ｌ３を供給する方向は、第１処理槽１２から排出された処理液Ｌ２の噴流方向すなわち排出液流Ｆ２の旋回方向とは交差する、すなわち、直交する方向となっている。

また、配管５１の他端は、図１２に示すように、第２処理槽９０の処理液Ｌ２を含んだ貯留水Ｌ３を、貯留水排出口８２近傍から取水部１６を経て循環できる形に循環用配管８４で接続する構成であっても、同様の効果が得られる。又は、図１３に示すように、配管５１の他端と供給部８０を分岐させるように接続し、液体Ｌ３を第１処理槽１２と供給部８０とにそれぞれ供給する構成であっても、同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、上述した実施形態及び変形例は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態及び変形例を適宜変形して実施することが可能である。例えば、前記実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかる液体処理装置は、液体中でプラズマを発生させることにより、生成された過酸化水素と、陽極の電気分解で生成された銅イオンもしくは鉄イオンとを被処理液に含めておき、それらを強制的に混合してフェントン反応を効果的に起すことで、液体に含まれる懸濁物質又は菌を分解及び殺菌して液体を処理することができる。さらに、処理されなかった汚濁物質又は菌が残存する液体を、プラズマを発生させる液体として導入する構成とすることで、プラズマに直接触れる、或いはプラズマが発生している近傍を通過させ、プラズマ放電により発生する紫外線及びラジカルなどによる分解及び殺菌作用によっても、液体を処理することができる。このため、殺菌、脱臭、及び各種の環境改善等に利用することが可能である。

１０ 放電処理部本体
１２ 第１処理槽
１５ 導入部
１６ 取水部
１７ 液体排出部
２１ 第１内壁
２２ 第２内壁
２３ 第３内壁
２４ 電極支持筒
３０ 第１電極
３１ 第２電極
５０ 液体供給部
５１ 配管
５３ 絶縁体
６０ パルス電源
８０ 供給部
８０１ 供給部
８０１ａ 供給部の液体排出部側の下端壁面の切欠
８０１ｂ 供給部の液体排出部側とは反対側の下端壁面
８１ 供給口
８２ 貯留水排出口
８３ 収容空間
８４ 循環用配管
９０ 第２処理槽
９１ 取り入れ口
１００ 放電処理部
１１０ 液体混合部
２００ 液体処理装置
４００ 高電圧発生部
４０１ 電極対
Ｂ 気泡
Ｆ１ 旋回流
Ｆ２ 排出液流
Ｆ３ 供給液流
Ｇ 気相
Ｌ１ 導入液体
Ｌ２ 活性種を含んだ処理液
Ｌ３ 被処理液
Ｐ プラズマ
Ｘ１ 中心軸

Claims (2)

1. 中心軸沿いの一端側が閉口しかつ前記中心軸と直交する断面形状が円形であるとともに、前記円形の断面形状の接線方向から液体を導入することにより前記液体を前記一端側から他端側に向けて前記中心軸周りに旋回させ、前記液体の旋回流中に気相を発生させる液体導入口を有する筒状の第１処理槽と、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記一端側に配置されかつ棒状の第１電極と、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側に配置されかつ銅又は鉄を含む金属でできた第２電極と、
   前記第１処理槽の前記他端側に配置されかつ前記第１処理槽から前記液体を処理液として排出する液体排出部と、
   前記液体排出部から排出された前記処理液と被処理液とを混合する第２処理槽と、
   正の電圧が前記第２電極に印加されるように前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加して、前記第２処理槽の前記被処理液中に前記第２電極から銅イオン又は鉄イオンを溶出させる電源と、
   前記第２処理槽に、前記第１処理槽から排出された前記処理液の噴流方向と交差する方向に前記被処理液を供給する供給部とを備え、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側として、前記第２電極が前記供給部の内壁面に配置されている、液体処理装置。
2. 中心軸沿いの一端側が閉口しかつ前記中心軸と直交する断面形状が円形であるとともに、前記円形の断面形状の接線方向から液体を導入することにより前記液体を前記一端側から他端側に向けて前記中心軸周りに旋回させ、前記液体の旋回流中に気相を発生させる液体導入口を有する筒状の第１処理槽と、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記一端側に配置されかつ棒状の第１電極と、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側に配置されかつ銅又は鉄を含む金属でできた第２電極と、
   前記第１処理槽の前記他端側に配置されかつ前記第１処理槽から前記液体を処理液として排出する液体排出部と、
   前記液体排出部から排出された前記処理液と被処理液とを混合する第２処理槽と、
   正の電圧が前記第２電極に印加されるように前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加して、前記第２処理槽の前記被処理液中に前記第２電極から銅イオン又は鉄イオンを溶出させる電源と、
   前記第２処理槽に、前記第１処理槽から排出された前記処理液の噴流方向と交差する方向に前記被処理液を供給する供給部とを備え、
   前記第１処理槽の前記中心軸の前記他端側として、前記第２電極の一端部が前記第１処理槽内の前記中心軸の他端の壁面に配置され、その一端部から、前記液体排出部を貫通して接続された前記第２電極の他端部は、前記供給部の内壁面に配置された折り曲げ形状である、液体処理装置。

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