JPH09155160A - 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 - Google Patents
揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法Info
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- JPH09155160A JPH09155160A JP7320634A JP32063495A JPH09155160A JP H09155160 A JPH09155160 A JP H09155160A JP 7320634 A JP7320634 A JP 7320634A JP 32063495 A JP32063495 A JP 32063495A JP H09155160 A JPH09155160 A JP H09155160A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光触媒を用いてトリハロメタン等の揮発性有機
化合物を効率よく分解除去する工業的な手法を確立す
る。 【解決手段】処理ガスはまず光反応ユニット１７の外管
２０の入口２３に導かれ、紫外線ランプ１８からの紫外
線の照射を受けつつ光反応ユニット１７の内管１８と外
管２０との間に形成されたドーナツ状断面のガス流路を
通って出口側に流通する。このとき、処理用ガスは酸化
チタン光触媒を構成する酸化チタン被覆ガラス繊維織布
１９の間隙を縫ってかつ内管１８を構成する紫外線ラン
プからの紫外線を浴びつつ出口側に流通する。これによ
って、処理ガス中の有害な揮発性有機化合物は効率良く
光分解される。
化合物を効率よく分解除去する工業的な手法を確立す
る。 【解決手段】処理ガスはまず光反応ユニット１７の外管
２０の入口２３に導かれ、紫外線ランプ１８からの紫外
線の照射を受けつつ光反応ユニット１７の内管１８と外
管２０との間に形成されたドーナツ状断面のガス流路を
通って出口側に流通する。このとき、処理用ガスは酸化
チタン光触媒を構成する酸化チタン被覆ガラス繊維織布
１９の間隙を縫ってかつ内管１８を構成する紫外線ラン
プからの紫外線を浴びつつ出口側に流通する。これによ
って、処理ガス中の有害な揮発性有機化合物は効率良く
光分解される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、揮発性有機化合物
たとえばトリハロメタンの分解除去装置及びその方法に
関し、特に光触媒を用いて揮発性有機化合物を分解除去
する方法及び装置に関する。
たとえばトリハロメタンの分解除去装置及びその方法に
関し、特に光触媒を用いて揮発性有機化合物を分解除去
する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トリハロメタンなどの人体に有害な揮発
性有機化合物の分解除去技術は従来から研究されてい
る。特に、環境基準、排水基準、水道水質基準、土壌の
汚染にかかる環境基準などにおいて有機塩素化合物の１
０品目が有害物質として指定されたことにより揮発性有
機化合物の分解除去について工業的な応用技術が、数年
前から本格化している。従来の有機塩素化合物の分解技
術には以下のようなものがある。 １）熱分解による分解方法 気相で活性炭などに吸着した有機塩素化合物を蒸気など
で脱着して９５０℃で熱分解する方法や直接触媒存在下
で３５０℃で分解する方法がある。 ２）光化学的な分解 気相で短波長の紫外線（１８５ｎｍ）で光化学的に分解
する方法、水系で中圧紫外線により光化学的に分解する
方法、水系でオゾン紫外線併用により光化学的に分解す
る方法、水系でオゾン紫外線併用により光化学的に分解
する方法が知られている。 ３）光触媒を利用する方法 光触媒を利用し、気相で長波紫外線（３５４ｎｍ）で光
化学的に分解する方法、水系でＴｉ光触媒を利用して紫
外線により光化学的に分解する方法、Ｆｅ光触媒を利用
して紫外線により光化学的に分解する等が知られてい
る。
性有機化合物の分解除去技術は従来から研究されてい
る。特に、環境基準、排水基準、水道水質基準、土壌の
汚染にかかる環境基準などにおいて有機塩素化合物の１
０品目が有害物質として指定されたことにより揮発性有
機化合物の分解除去について工業的な応用技術が、数年
前から本格化している。従来の有機塩素化合物の分解技
術には以下のようなものがある。 １）熱分解による分解方法 気相で活性炭などに吸着した有機塩素化合物を蒸気など
で脱着して９５０℃で熱分解する方法や直接触媒存在下
で３５０℃で分解する方法がある。 ２）光化学的な分解 気相で短波長の紫外線（１８５ｎｍ）で光化学的に分解
する方法、水系で中圧紫外線により光化学的に分解する
方法、水系でオゾン紫外線併用により光化学的に分解す
る方法、水系でオゾン紫外線併用により光化学的に分解
する方法が知られている。 ３）光触媒を利用する方法 光触媒を利用し、気相で長波紫外線（３５４ｎｍ）で光
化学的に分解する方法、水系でＴｉ光触媒を利用して紫
外線により光化学的に分解する方法、Ｆｅ光触媒を利用
して紫外線により光化学的に分解する等が知られてい
る。
【０００３】その他、微生物を使用して分解する方法も
研究されている。しかし、従来の方法では、分解あるい
は除去効率が悪く、装置が大型化するという欠点があっ
た。
研究されている。しかし、従来の方法では、分解あるい
は除去効率が悪く、装置が大型化するという欠点があっ
た。
【０００４】
【解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑みて構
成されたもので、本発明が解決すべき課題は光触媒を用
いてトリハロメタン等の揮発性有機化合物を効率よく分
解除去する工業的な手法を確立することである。すなわ
ち、本発明の目的は、揮発性有機化合物を効率良く分解
除去できる揮発性有機化合物の分解除去方法及び高分解
効率を達成することによって小型化された揮発性有機化
合物の分解除去装置、特に揮発性有機化合物を含むガス
の連続処理に適した分解処理装置を提供することにあ
る。
成されたもので、本発明が解決すべき課題は光触媒を用
いてトリハロメタン等の揮発性有機化合物を効率よく分
解除去する工業的な手法を確立することである。すなわ
ち、本発明の目的は、揮発性有機化合物を効率良く分解
除去できる揮発性有機化合物の分解除去方法及び高分解
効率を達成することによって小型化された揮発性有機化
合物の分解除去装置、特に揮発性有機化合物を含むガス
の連続処理に適した分解処理装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
は以下の通りである。すなわち本発明にかかる揮発性有
機化合物の分解除去装置は、揮発性有機化合物を含むガ
スが流通する流通路と、該流通路内に配置され、流通路
内を流通する前記揮発性有機化合物を含むガスに紫外線
を照射する紫外線照射手段と、該紫外線照射手段の周囲
に設けられた触媒手段とを備えたことを特徴とする。こ
の場合において、好ましくは、前記触媒手段が酸化チタ
ンを含有する被膜を形成したガラス繊維織布からなる。
前記触媒手段における酸化チタンの量はガラス繊維の量
に対して約３．０ｗｔ％乃至１５ｗｔ％であるのが望ま
しい。また、前記触媒手段の厚さは約０．２ｍｍ乃至
０．６ｍｍが好適である。この場合において、酸化チタ
ンを含有する被膜の厚さは約０．２μｍ乃至１．０μｍ
の範囲が適当である。さらに温度条件としては、前記触
媒手段の運転温度の範囲が約０℃から６０℃であること
が好ましい。
は以下の通りである。すなわち本発明にかかる揮発性有
機化合物の分解除去装置は、揮発性有機化合物を含むガ
スが流通する流通路と、該流通路内に配置され、流通路
内を流通する前記揮発性有機化合物を含むガスに紫外線
を照射する紫外線照射手段と、該紫外線照射手段の周囲
に設けられた触媒手段とを備えたことを特徴とする。こ
の場合において、好ましくは、前記触媒手段が酸化チタ
ンを含有する被膜を形成したガラス繊維織布からなる。
前記触媒手段における酸化チタンの量はガラス繊維の量
に対して約３．０ｗｔ％乃至１５ｗｔ％であるのが望ま
しい。また、前記触媒手段の厚さは約０．２ｍｍ乃至
０．６ｍｍが好適である。この場合において、酸化チタ
ンを含有する被膜の厚さは約０．２μｍ乃至１．０μｍ
の範囲が適当である。さらに温度条件としては、前記触
媒手段の運転温度の範囲が約０℃から６０℃であること
が好ましい。
【０００６】触媒と処理ガスとの接触時間に関しては、
揮発性有機化合物を含むガスが前記触媒手段における反
応時間が約１０秒乃至３０秒の範囲が望ましい。別の観
点では、上記紫外線照射手段の出力が１０００Ｗ／ｍ3
乃至４０００Ｗ／ｍ3 の範囲が好ましい。本発明の別の
好ましい態様では、所定の波長の紫外線を発生する手段
を用意し、該紫外線を発生する手段の周囲を酸化チタン
光触媒で覆い、該紫外線を発生する手段から紫外線が発
生している状態において揮発性有機化合物を含むガスを
前記酸化チタン光触媒と接触させつつ前記紫外線を発生
する手段の周囲を流通させ、これによって前記ガス中の
揮発性有機化合物を光分解することを特徴とする揮発性
有機化合物の分解除去方法が提供される。
揮発性有機化合物を含むガスが前記触媒手段における反
応時間が約１０秒乃至３０秒の範囲が望ましい。別の観
点では、上記紫外線照射手段の出力が１０００Ｗ／ｍ3
乃至４０００Ｗ／ｍ3 の範囲が好ましい。本発明の別の
好ましい態様では、所定の波長の紫外線を発生する手段
を用意し、該紫外線を発生する手段の周囲を酸化チタン
光触媒で覆い、該紫外線を発生する手段から紫外線が発
生している状態において揮発性有機化合物を含むガスを
前記酸化チタン光触媒と接触させつつ前記紫外線を発生
する手段の周囲を流通させ、これによって前記ガス中の
揮発性有機化合物を光分解することを特徴とする揮発性
有機化合物の分解除去方法が提供される。
【０００７】
【発明を実施するための形態】以下、本発明の実施の形
態について図面を参照しつつ説明する。図１には、本発
明にかかる揮発性有機化合物の分解除去装置を含む水処
理装置１の概略図が示されている。本発明にかかる揮発
性有機ハロゲン化合物の分解除去装置を含む水処理装置
１は、当該処理対象となる有機化合物を含んだ原水が矢
印の方向に導入される分離槽２を備えている。分離槽２
には、所定に間隔で上下方向に延びる複数の邪魔板３が
設けられており、この邪魔板３は原水を流通させる流通
路４を構成するように上下に互い違いの高さになってい
る。すなわち、原水は分離槽２の一方の側の比較的高い
位置から分離槽２内に導入され、最初の邪魔板３の表面
に沿って下方に導かれる。この邪魔板３の下方には所定
の幅の開口５が形成されている。その次の邪魔板３の下
部は開口を形成することなく分離槽２の底面に固定され
ている。したがって、最初の邪魔板３に沿って下方に導
かれた原水は、次の邪魔板３の下部が封鎖されているた
めにその流れ方向が上向きに変えられ、邪魔板３の面に
そって上方に流通する。この邪魔板３の上部は、最初の
邪魔板３よりも低くなっているために、原水はその上端
を越えて流通する。この邪魔板３に隣接する邪魔板３の
上端は原水が通過した邪魔板３の上端よりも高くなって
いるので、原水が隣接する邪魔板３を２枚続けて乗り越
えることない。したがって、原水は流れ方向を下方に変
えさせられて当該邪魔板３に沿って下方に流通する。
態について図面を参照しつつ説明する。図１には、本発
明にかかる揮発性有機化合物の分解除去装置を含む水処
理装置１の概略図が示されている。本発明にかかる揮発
性有機ハロゲン化合物の分解除去装置を含む水処理装置
１は、当該処理対象となる有機化合物を含んだ原水が矢
印の方向に導入される分離槽２を備えている。分離槽２
には、所定に間隔で上下方向に延びる複数の邪魔板３が
設けられており、この邪魔板３は原水を流通させる流通
路４を構成するように上下に互い違いの高さになってい
る。すなわち、原水は分離槽２の一方の側の比較的高い
位置から分離槽２内に導入され、最初の邪魔板３の表面
に沿って下方に導かれる。この邪魔板３の下方には所定
の幅の開口５が形成されている。その次の邪魔板３の下
部は開口を形成することなく分離槽２の底面に固定され
ている。したがって、最初の邪魔板３に沿って下方に導
かれた原水は、次の邪魔板３の下部が封鎖されているた
めにその流れ方向が上向きに変えられ、邪魔板３の面に
そって上方に流通する。この邪魔板３の上部は、最初の
邪魔板３よりも低くなっているために、原水はその上端
を越えて流通する。この邪魔板３に隣接する邪魔板３の
上端は原水が通過した邪魔板３の上端よりも高くなって
いるので、原水が隣接する邪魔板３を２枚続けて乗り越
えることない。したがって、原水は流れ方向を下方に変
えさせられて当該邪魔板３に沿って下方に流通する。
【０００８】このように、分離槽２に導入された揮発性
有機化合物を含有する原水は邪魔板の間に形成された流
通路４を上下に蛇行しながら流通して分離槽２の他方の
側に向かって流れるようになっている。そして、最後の
邪魔板３をオーバーフローした原水は処理槽６に貯溜さ
れ処理水として分離槽２から排出されるようになってい
る。分離槽２には、曝気機構が設けられている。この曝
気機構は、原水中に空気を送り込むことによって溶解し
ている揮発性有機化合物を空気に吸収させることによっ
て原水を浄化するものである。曝気機構は、分離槽２に
空気を送り込むためのブロア７を備えている。そして、
ブロア７からは分離槽２の内部に通じる曝気用配管８が
設けられている。曝気用配管８は先端部にヘッダ９を有
しており、上方に分岐する分岐官１０を有している。各
分岐管１０の先端には、気泡を発生するように複数の小
孔が設けられ、一対の邪魔板の間に形成される原水の流
通路４に沿って水平方向に延びるた気泡発生用曝気管１
１が設けられる。分離槽２の上方には、密閉空間を構成
するように上方を覆う隔壁２５が設けられる。したがっ
て、分離槽２は全体が１つの密閉容器を構成する。した
がって、邪魔板３が配置される液相である分離槽２と、
上方に形成される気相２６とからなる。
有機化合物を含有する原水は邪魔板の間に形成された流
通路４を上下に蛇行しながら流通して分離槽２の他方の
側に向かって流れるようになっている。そして、最後の
邪魔板３をオーバーフローした原水は処理槽６に貯溜さ
れ処理水として分離槽２から排出されるようになってい
る。分離槽２には、曝気機構が設けられている。この曝
気機構は、原水中に空気を送り込むことによって溶解し
ている揮発性有機化合物を空気に吸収させることによっ
て原水を浄化するものである。曝気機構は、分離槽２に
空気を送り込むためのブロア７を備えている。そして、
ブロア７からは分離槽２の内部に通じる曝気用配管８が
設けられている。曝気用配管８は先端部にヘッダ９を有
しており、上方に分岐する分岐官１０を有している。各
分岐管１０の先端には、気泡を発生するように複数の小
孔が設けられ、一対の邪魔板の間に形成される原水の流
通路４に沿って水平方向に延びるた気泡発生用曝気管１
１が設けられる。分離槽２の上方には、密閉空間を構成
するように上方を覆う隔壁２５が設けられる。したがっ
て、分離槽２は全体が１つの密閉容器を構成する。した
がって、邪魔板３が配置される液相である分離槽２と、
上方に形成される気相２６とからなる。
【０００９】原水は上記の邪魔板３の配置されている液
相を曝気されながら出口側に向かって流通するのに応じ
て揮発性有機化合物が空気に吸収されることによって浄
化される。この処理水は、所定の水質基準を満たすもの
として各種の用途に使用されるものである。一方、原水
から有害物質である揮発性有機化合物を吸収した空気は
分離槽２から排出されるようになっている。この目的の
ために、分離槽２の上方には吸引ファン１２のサクショ
ン側配管１３が接続されている。吸引ファン１２のデリ
バリ側は、さらに本発明の特徴部分である揮発性有機化
合物の光分解装置すなわち光化学反応設備１４に接続さ
れている。なお、吸引ファン１２と光化学反応設備１４
との間には、空気に同伴されるミストを除去するための
デミスタ１５が設けられている。図示の光化学反応設備
１４は、並列に１０機設けられている。すなち、吸引フ
ァン１２からの揮発性有機化合物を含む空気は、ヘッダ
１６によって１０個の分岐管に分岐されてそれぞれが光
化学反応設備１４に導かれ、空気中の揮発性有機化合物
は所定波長の紫外線にさらされながら光触媒と接触しつ
つ光化学反応設備１４内を通過することによって分解さ
れることによって無害化される。そして、揮発性有機化
合物が分解されることによって無害化された処理空気は
再びヘッダ１６によって集合させられて大気に放出され
る。
相を曝気されながら出口側に向かって流通するのに応じ
て揮発性有機化合物が空気に吸収されることによって浄
化される。この処理水は、所定の水質基準を満たすもの
として各種の用途に使用されるものである。一方、原水
から有害物質である揮発性有機化合物を吸収した空気は
分離槽２から排出されるようになっている。この目的の
ために、分離槽２の上方には吸引ファン１２のサクショ
ン側配管１３が接続されている。吸引ファン１２のデリ
バリ側は、さらに本発明の特徴部分である揮発性有機化
合物の光分解装置すなわち光化学反応設備１４に接続さ
れている。なお、吸引ファン１２と光化学反応設備１４
との間には、空気に同伴されるミストを除去するための
デミスタ１５が設けられている。図示の光化学反応設備
１４は、並列に１０機設けられている。すなち、吸引フ
ァン１２からの揮発性有機化合物を含む空気は、ヘッダ
１６によって１０個の分岐管に分岐されてそれぞれが光
化学反応設備１４に導かれ、空気中の揮発性有機化合物
は所定波長の紫外線にさらされながら光触媒と接触しつ
つ光化学反応設備１４内を通過することによって分解さ
れることによって無害化される。そして、揮発性有機化
合物が分解されることによって無害化された処理空気は
再びヘッダ１６によって集合させられて大気に放出され
る。
【００１０】図２を参照しつつ、光化学反応設備１４の
反応ユニット１７について説明する。図示の反応ユニッ
ト１７は、全長が１４００ｍｍの細長い２重管構造の円
筒形状をしている。２重管の内管１８は、円筒状の紫外
線ランプから構成されており、その機構は公知であり、
かつ本発明の特徴をなすものではないので詳細な説明は
省略する。図示の紫外線ランプすなわち内管１８の径
は、３４ｍｍで市販の紫外線ランプが用いてある。紫外
線ランプの外周は、ほぼ全面にわたって酸化チタン被覆
ガラス繊維織布１９で覆われている。そして、その酸化
チタン被覆ガラス繊維織布１９で覆われた紫外線ランプ
は、さらに大径の外管２０に挿入されることによって２
重管構造となっている。この２重管構造の外管２０は本
例では、５０ｍｍ径を有している。反応ユニット１７の
両端はエンドキャップ２１、２２が取り付けられ両端部
を密封するとともに外管２０を内管１８に固定支持して
いる。外管２０の長手方向の一端側には、揮発性有機化
合物を含む処理用ガスを導入するためのガス入口２３が
設けられ、他端側にはガス出口２４が設けられる。入口
２３から導入された処理ガスは、内管１８すなわち紫外
線ランプと外管２０との間のドーナツ状断面空間を入口
２３から出口２４の方に向かって流通する。この際処理
用ガスは、紫外線ランプ１８からの紫外線を浴びながら
かつ酸化チタン被覆ガラス繊維織布１９に接触しつつ出
口側に移動する際に光分解され、これによって無害化さ
れる。
反応ユニット１７について説明する。図示の反応ユニッ
ト１７は、全長が１４００ｍｍの細長い２重管構造の円
筒形状をしている。２重管の内管１８は、円筒状の紫外
線ランプから構成されており、その機構は公知であり、
かつ本発明の特徴をなすものではないので詳細な説明は
省略する。図示の紫外線ランプすなわち内管１８の径
は、３４ｍｍで市販の紫外線ランプが用いてある。紫外
線ランプの外周は、ほぼ全面にわたって酸化チタン被覆
ガラス繊維織布１９で覆われている。そして、その酸化
チタン被覆ガラス繊維織布１９で覆われた紫外線ランプ
は、さらに大径の外管２０に挿入されることによって２
重管構造となっている。この２重管構造の外管２０は本
例では、５０ｍｍ径を有している。反応ユニット１７の
両端はエンドキャップ２１、２２が取り付けられ両端部
を密封するとともに外管２０を内管１８に固定支持して
いる。外管２０の長手方向の一端側には、揮発性有機化
合物を含む処理用ガスを導入するためのガス入口２３が
設けられ、他端側にはガス出口２４が設けられる。入口
２３から導入された処理ガスは、内管１８すなわち紫外
線ランプと外管２０との間のドーナツ状断面空間を入口
２３から出口２４の方に向かって流通する。この際処理
用ガスは、紫外線ランプ１８からの紫外線を浴びながら
かつ酸化チタン被覆ガラス繊維織布１９に接触しつつ出
口側に移動する際に光分解され、これによって無害化さ
れる。
【００１１】この分解反応のメカニズムの詳細について
は必ずしも明確になってはいないが水分が紫外線を受け
ると酸化チタンが光触媒として機能してＯＨラジカルが
発生し、このＯＨラジカルが揮発性有機化合物に作用し
てこれを分解するものと考えられている。したがって、
処理用ガスは、流通する際に紫外線を浴びて酸化チタン
光触媒によって発生したＯＨラジカルとの接触が極力促
進されるように上記の内管と外管の間を流通するように
構成される。この目的において、内管１８と外管１９の
直径の差が大きすぎると、酸化チタン被覆ガラス繊維織
布における光触媒と接触しないで流路を通りぬける処理
用ガスの量が多くなり、したがって、揮発性有機化合物
の分解率が低下する。また、内管と外管の直径の差が小
さくなりすぎると、十分な処理ガスの流路断面が確保で
きなくなり、圧力損失が大きくなるという別の問題が生
じる。本例では、外管２０の径は５０ｍｍ、内管１８の
径は３４ｍｍであり、内管１８と外管２０との径のの比
は、約１．２〜２．０程度の範囲が好ましいと考えられ
る。そして、この条件で処理用ガスが光反応ユニット１
７を通過する時間は、約１０秒ないし３０秒の範囲が望
ましい。
は必ずしも明確になってはいないが水分が紫外線を受け
ると酸化チタンが光触媒として機能してＯＨラジカルが
発生し、このＯＨラジカルが揮発性有機化合物に作用し
てこれを分解するものと考えられている。したがって、
処理用ガスは、流通する際に紫外線を浴びて酸化チタン
光触媒によって発生したＯＨラジカルとの接触が極力促
進されるように上記の内管と外管の間を流通するように
構成される。この目的において、内管１８と外管１９の
直径の差が大きすぎると、酸化チタン被覆ガラス繊維織
布における光触媒と接触しないで流路を通りぬける処理
用ガスの量が多くなり、したがって、揮発性有機化合物
の分解率が低下する。また、内管と外管の直径の差が小
さくなりすぎると、十分な処理ガスの流路断面が確保で
きなくなり、圧力損失が大きくなるという別の問題が生
じる。本例では、外管２０の径は５０ｍｍ、内管１８の
径は３４ｍｍであり、内管１８と外管２０との径のの比
は、約１．２〜２．０程度の範囲が好ましいと考えられ
る。そして、この条件で処理用ガスが光反応ユニット１
７を通過する時間は、約１０秒ないし３０秒の範囲が望
ましい。
【００１２】通過時間が速すぎると処理用ガスに含まれ
る揮発性有機化合物の分解反応が十分に行われるまえに
光反応ユニット１７から排出されてしまう恐れがある。
また、通過時間が長いと揮発性有機化合物の分解反応が
飽和してした後を光反応ユニット内に止まることとな
り、処理能率が低下する。酸化チタン被覆ガラス繊維織
布１９において、酸化チタンの量はガラス繊維の量に対
して約３．０ｗｔ％乃至１５ｗｔ％であるのが望まし
い。酸化チタン被覆が少なすぎると所望の分解の向上効
果を得ることができず、上記の範囲を越えて酸化チタン
の量を多くしても揮発性有機化合物の分解効果を高める
ことはできない。そして、酸化チタン被覆ガラス繊維織
布１９の厚さは厚さは約０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍが好
適である。これを厚くしすぎると厚さ方向に関してすな
わち、半径方向について紫外線ランプ１８からの紫外線
の照射量が低下して外側に近い織布の酸化チタン光触媒
部分に十分な紫外線照射を行なうことができなくなり、
結果として触媒としての効果を十分発揮させることがで
きなくなる。また、薄くしすぎると紫外線ランプの出力
に対して光触媒の量が少なくなり、十分なＯＨラジカル
の発生を確保できないこととなる。
る揮発性有機化合物の分解反応が十分に行われるまえに
光反応ユニット１７から排出されてしまう恐れがある。
また、通過時間が長いと揮発性有機化合物の分解反応が
飽和してした後を光反応ユニット内に止まることとな
り、処理能率が低下する。酸化チタン被覆ガラス繊維織
布１９において、酸化チタンの量はガラス繊維の量に対
して約３．０ｗｔ％乃至１５ｗｔ％であるのが望まし
い。酸化チタン被覆が少なすぎると所望の分解の向上効
果を得ることができず、上記の範囲を越えて酸化チタン
の量を多くしても揮発性有機化合物の分解効果を高める
ことはできない。そして、酸化チタン被覆ガラス繊維織
布１９の厚さは厚さは約０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍが好
適である。これを厚くしすぎると厚さ方向に関してすな
わち、半径方向について紫外線ランプ１８からの紫外線
の照射量が低下して外側に近い織布の酸化チタン光触媒
部分に十分な紫外線照射を行なうことができなくなり、
結果として触媒としての効果を十分発揮させることがで
きなくなる。また、薄くしすぎると紫外線ランプの出力
に対して光触媒の量が少なくなり、十分なＯＨラジカル
の発生を確保できないこととなる。
【００１３】なお、酸化チタン被覆ガラス繊維織布１９
上において、酸化チタンを含有する被膜の厚さは約０．
２μｍ乃至１．０μｍの範囲が適当である。薄すぎると
十分な触媒効果が発揮できず、この範囲を越えて厚くし
ても、触媒効果は向上しないので酸化チタン材料が無駄
になる。なお、ガラス繊維としては、公知の任意のもの
を使用することができるが、好ましくは、平均繊維径約
５μｍ〜１０μｍ程度の範囲のものでしってモノフィラ
メントからなるヤーンを織って構成されるものが好適で
ある。また、温度条件としては、前記光反応ユニット１
７の運転温度の範囲が約０℃から６０℃であることが好
ましい。この範囲が光反応を最も効率的に生じると考え
られるからである。さらに、上記紫外線ランプ１８の出
力が１０００Ｗ／ｍ3 乃至４０００Ｗ／ｍ 3 の範囲が好
ましく、本例の場合には、４０Ｗの紫外線ランプを好適
に用いることができる。なお、紫外線の波長は約１８５
ｎｍから４００ｎｍの範囲のものを照射すると効率的に
揮発性有機化合物の光分解が進行することが経験的に知
られている。
上において、酸化チタンを含有する被膜の厚さは約０．
２μｍ乃至１．０μｍの範囲が適当である。薄すぎると
十分な触媒効果が発揮できず、この範囲を越えて厚くし
ても、触媒効果は向上しないので酸化チタン材料が無駄
になる。なお、ガラス繊維としては、公知の任意のもの
を使用することができるが、好ましくは、平均繊維径約
５μｍ〜１０μｍ程度の範囲のものでしってモノフィラ
メントからなるヤーンを織って構成されるものが好適で
ある。また、温度条件としては、前記光反応ユニット１
７の運転温度の範囲が約０℃から６０℃であることが好
ましい。この範囲が光反応を最も効率的に生じると考え
られるからである。さらに、上記紫外線ランプ１８の出
力が１０００Ｗ／ｍ3 乃至４０００Ｗ／ｍ 3 の範囲が好
ましく、本例の場合には、４０Ｗの紫外線ランプを好適
に用いることができる。なお、紫外線の波長は約１８５
ｎｍから４００ｎｍの範囲のものを照射すると効率的に
揮発性有機化合物の光分解が進行することが経験的に知
られている。
【００１４】以上のような構造の光化学反応設備１４に
おいて、処理すべき揮発性有機化合物を含んだ原水はま
ず、分離槽２に導入される。分離槽２においては、原水
は邪魔板３の間に形成された流通路４を上下方向に蛇行
しながら出口方向に向かう。この間において、ブロア７
から挿入された空気によって各邪魔板３の間に配置され
た曝気配管から噴出する空気によって原水は曝気処理さ
れる。これによって原水中に溶解している有害の揮発性
有機化合物は空気に吸収され、原水中の揮発性有機化合
物の量は所定の水質基準以下に低下する。原水からの揮
発性有機化合物を吸収したブロアからの空気は分離槽２
の上方から吸引ファン１２によって排出される。分離槽
から排出された空気は、揮発性有機化合物を含む処理す
べきガスすなわち処理用ガスとして光化学反応設備１４
に導入される。この場合、吸引ファン１２からの処理用
ガスはデミスタ１５によってミスト除去されたのちヘッ
ダによって１０本の分岐管１６のそれぞれに導かれ、こ
の分岐管のそれぞれに配置された２重管構造の光反応ユ
ニット１７を通過させられる。この場合、処理ガスはま
ず光反応ユニット１７の外管２０の入口２３に導かれ、
紫外線ランプ１８からの紫外線の照射を受けつつ光反応
ユニット１７の内管１８と外管２０との間に形成された
ドーナツ状断面のガス流路を通って出口側に流通する。
このとき、処理用ガスは酸化チタン光触媒を構成する酸
化チタン被覆ガラス繊維織布１９の間隙を縫ってかつ内
管１８を構成する紫外線ランプからの紫外線を浴びつつ
出口側に流通する。これによって、処理ガス中の有害な
揮発性有機化合物は効率良く光分解される。
おいて、処理すべき揮発性有機化合物を含んだ原水はま
ず、分離槽２に導入される。分離槽２においては、原水
は邪魔板３の間に形成された流通路４を上下方向に蛇行
しながら出口方向に向かう。この間において、ブロア７
から挿入された空気によって各邪魔板３の間に配置され
た曝気配管から噴出する空気によって原水は曝気処理さ
れる。これによって原水中に溶解している有害の揮発性
有機化合物は空気に吸収され、原水中の揮発性有機化合
物の量は所定の水質基準以下に低下する。原水からの揮
発性有機化合物を吸収したブロアからの空気は分離槽２
の上方から吸引ファン１２によって排出される。分離槽
から排出された空気は、揮発性有機化合物を含む処理す
べきガスすなわち処理用ガスとして光化学反応設備１４
に導入される。この場合、吸引ファン１２からの処理用
ガスはデミスタ１５によってミスト除去されたのちヘッ
ダによって１０本の分岐管１６のそれぞれに導かれ、こ
の分岐管のそれぞれに配置された２重管構造の光反応ユ
ニット１７を通過させられる。この場合、処理ガスはま
ず光反応ユニット１７の外管２０の入口２３に導かれ、
紫外線ランプ１８からの紫外線の照射を受けつつ光反応
ユニット１７の内管１８と外管２０との間に形成された
ドーナツ状断面のガス流路を通って出口側に流通する。
このとき、処理用ガスは酸化チタン光触媒を構成する酸
化チタン被覆ガラス繊維織布１９の間隙を縫ってかつ内
管１８を構成する紫外線ランプからの紫外線を浴びつつ
出口側に流通する。これによって、処理ガス中の有害な
揮発性有機化合物は効率良く光分解される。
【００１５】
【発明の効果】本発明者らの研究によれば、処理ガス中
の揮発性有機化合物は光分解される光反応ユニットの出
口付近においては、入口における揮発性有機化合物の濃
度の約８分の１から約１０分の１程度の濃度になる。し
かし、紫外線ランプだけの使用の場合には、３分の１か
ら２分の１程度の除去率であるので、上記本発明の手法
による揮発性有機化合物の分解除去効果が顕著であるこ
とが判明する。本発明によれば、連続的に揮発性有機化
合物を含むガスを処理することができるので処理能力を
低下させることなく、装置の小型化を達成することがで
きる。
の揮発性有機化合物は光分解される光反応ユニットの出
口付近においては、入口における揮発性有機化合物の濃
度の約８分の１から約１０分の１程度の濃度になる。し
かし、紫外線ランプだけの使用の場合には、３分の１か
ら２分の１程度の除去率であるので、上記本発明の手法
による揮発性有機化合物の分解除去効果が顕著であるこ
とが判明する。本発明によれば、連続的に揮発性有機化
合物を含むガスを処理することができるので処理能力を
低下させることなく、装置の小型化を達成することがで
きる。
【図１】本発明を適用することができる揮発性有機化合
物を含む原水の水処理装置の全体概略図、
物を含む原水の水処理装置の全体概略図、
【図２】本発明にかかる光反応ユニットの概略断面図で
ある。
ある。
１ 水処理装置 ２ 分離槽 ３ 邪魔板 ４ 流通路 ５ 開口 ６ 処理槽 ７ ブロア ８ 曝気用配管 ９ ヘッダ １０ 分岐官 １１ 気泡発生用曝気管 １２ 吸入ファン １８ 内管 １９ 酸化チタン被覆ガラス繊維織布 ２０ 外管
Claims (11)
- 【請求項１】揮発性有機化合物を含むガスが流通する流
通路と、 該流通路内に配置され、流通路内を流通する前記揮発性
有機化合物を含むガスに紫外線を照射する紫外線照射手
段と、 該紫外線照射手段の周囲に設けられた触媒手段とを備え
たことを特徴とする揮発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記触媒手段が酸化チ
タンを含有する被膜を形成したガラス繊維織布からなる
ことを特徴とする揮発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記触媒手段における
酸化チタンの量はガラス繊維の量に対して３．０ｗｔ％
乃至１５ｗｔ％であることを特徴とする揮発性有機化合
物の分解除去装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記触媒手段の厚さが
約０．２ｍｍ乃至０．６ｍｍであることを特徴とする揮
発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項５】請求項２において、前記酸化チタンを含有
する被膜の厚さが約０．２μｍ乃至１．０μｍであるこ
とを特徴とする揮発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記紫外線照射手段が
紫外線灯からなることを特徴とする請求項１記載の揮発
性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項７】請求項１において、前記触媒手段の運転温
度の範囲が約０℃から６０℃であることを特徴とする揮
発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項８】請求項１において、揮発性有機化合物を含
むガスが前記触媒手段における反応時間が約１０秒乃至
３０秒であることを特徴とする揮発性有機化合物の分解
除去装置。 - 【請求項９】請求項１において、上記紫外線照射手段の
出力が１０００Ｗ／ｍ 3 乃至４０００Ｗ／ｍ3 であるこ
とを特徴とする揮発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項１０】請求項１において、前記紫外線照射手段
からの波長が１８５ｎｍ乃至４００ｎｍであることを特
徴とする揮発性有機化合物の分解除去装置。 - 【請求項１１】所定の波長の紫外線を発生する手段を用
意し、 該紫外線を発生する手段の周囲を酸化チタン光触媒で覆
い、 該紫外線を発生する手段から紫外線が発生している状態
において揮発性有機化合物を含むガスを前記酸化チタン
光触媒と接触させつつ前記紫外線を発生する手段の周囲
を流通させ、 これによって前記ガス中の揮発性有機化合物を光分解す
ることを特徴とする揮発性有機化合物の分解除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320634A JPH09155160A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320634A JPH09155160A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155160A true JPH09155160A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18123604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7320634A Pending JPH09155160A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09155160A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000017687A (ko) * | 1999-04-30 | 2000-04-06 | 최수현 | ＳＯｘ/ＮＯｘ동시처리또는단일성분분리처리용광촉매박막형광화학반응시스템 |
| JP2000262606A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-26 | Takamasa Iwasaru | 空気浄化装置 |
| KR100339849B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-06-05 | 손재익 | 탈질이나 탈황 또는 탈질/탈황의 동시 처리용 광촉매반응/ 플라즈마 복합 시스템 |
| JP2002273173A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-24 | Adeka Engineering & Consutruction Co Ltd | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
| KR100372535B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2003-02-17 | 최금찬 | 휘발성 기체 유기화합물 처리장치 및 방법 |
| US6814875B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-11-09 | Yamaha Corporation | Method and device for treating waste liquid, solvent separator, and cleaning device using thereof |
| US7252760B2 (en) | 2001-10-25 | 2007-08-07 | Yamaha Corporation | Waste liquid processing method and waste liquid processing apparatus using the same |
| US7401499B2 (en) | 2005-08-12 | 2008-07-22 | Gtr Tec Corporation | Apparatus for permeability analysis |
| CN114126745A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-01 | 优志旺电机株式会社 | 气体处理方法、气体处理装置 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7320634A patent/JPH09155160A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000262606A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-26 | Takamasa Iwasaru | 空気浄化装置 |
| KR20000017687A (ko) * | 1999-04-30 | 2000-04-06 | 최수현 | ＳＯｘ/ＮＯｘ동시처리또는단일성분분리처리용광촉매박막형광화학반응시스템 |
| KR100339849B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-06-05 | 손재익 | 탈질이나 탈황 또는 탈질/탈황의 동시 처리용 광촉매반응/ 플라즈마 복합 시스템 |
| KR100372535B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2003-02-17 | 최금찬 | 휘발성 기체 유기화합물 처리장치 및 방법 |
| US6814875B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-11-09 | Yamaha Corporation | Method and device for treating waste liquid, solvent separator, and cleaning device using thereof |
| JP2002273173A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-24 | Adeka Engineering & Consutruction Co Ltd | 揮発性有機化合物の分解除去装置及び方法 |
| US7252760B2 (en) | 2001-10-25 | 2007-08-07 | Yamaha Corporation | Waste liquid processing method and waste liquid processing apparatus using the same |
| US7401499B2 (en) | 2005-08-12 | 2008-07-22 | Gtr Tec Corporation | Apparatus for permeability analysis |
| CN114126745A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-01 | 优志旺电机株式会社 | 气体处理方法、气体处理装置 |
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|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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