JPH10151354A - 光触媒の再生方法 - Google Patents
光触媒の再生方法Info
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- JPH10151354A JPH10151354A JP8324879A JP32487996A JPH10151354A JP H10151354 A JPH10151354 A JP H10151354A JP 8324879 A JP8324879 A JP 8324879A JP 32487996 A JP32487996 A JP 32487996A JP H10151354 A JPH10151354 A JP H10151354A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体中の有機物等の光化学反応処理に使用し
て、硬度成分が付着することによって活性低下を起こし
始めた光触媒を、酸溶液等で再生することによって、廃
棄せずに、光化学反応処理結果を悪化させずに、継続的
に光化学反応処理に使用して、処理コストの低減、処理
効率の向上を図る。 【構成】 光触媒の存在下で水銀灯等による光照射を行
って、液体中の有機物の酸化分解等の光化学反応処理を
行い、液体中のカルシウム等の硬度成分の付着により活
性が急激に低下した光触媒を、酸溶液で洗浄して硬度成
分を除去する。光触媒が液体中の硬度成分の付着により
活性低下を起こす直前の時点を、光触媒の金属の原子
と、光触媒に付着した硬度成分の原子との比率が１〜１
００対１００〜１になった時点で捉えて、この光触媒を
酸溶液（バブリング）で洗浄して硬度成分を除去し、光
触媒の再生を正確に、効果的に行う。
て、硬度成分が付着することによって活性低下を起こし
始めた光触媒を、酸溶液等で再生することによって、廃
棄せずに、光化学反応処理結果を悪化させずに、継続的
に光化学反応処理に使用して、処理コストの低減、処理
効率の向上を図る。 【構成】 光触媒の存在下で水銀灯等による光照射を行
って、液体中の有機物の酸化分解等の光化学反応処理を
行い、液体中のカルシウム等の硬度成分の付着により活
性が急激に低下した光触媒を、酸溶液で洗浄して硬度成
分を除去する。光触媒が液体中の硬度成分の付着により
活性低下を起こす直前の時点を、光触媒の金属の原子
と、光触媒に付着した硬度成分の原子との比率が１〜１
００対１００〜１になった時点で捉えて、この光触媒を
酸溶液（バブリング）で洗浄して硬度成分を除去し、光
触媒の再生を正確に、効果的に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上水や産業用水等の液
体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処
理を行い、液体中に含まれているカルシウムやマグネシ
ウム等の硬度成分の付着により活性が低下する光触媒の
再生方法に関するものである。
体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処
理を行い、液体中に含まれているカルシウムやマグネシ
ウム等の硬度成分の付着により活性が低下する光触媒の
再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、半導体や医薬品の製造工程におい
て使用する産業用水には、有機物を酸化分解し、細菌を
殺菌して除去した高純度の液体が使用されており、また
上水や飲用水においては、特に、トリハロメタン等の有
機塩素化合物やその前駆物質の有機物、トリクロロエチ
レンやトリクレン等の有機物を極力除去して使用されて
いるが、通常、前述した有機物は、光触媒の存在下で、
低圧または高圧水銀灯等より光照射をして光化学反応処
理を行うことによって除去をしている。
て使用する産業用水には、有機物を酸化分解し、細菌を
殺菌して除去した高純度の液体が使用されており、また
上水や飲用水においては、特に、トリハロメタン等の有
機塩素化合物やその前駆物質の有機物、トリクロロエチ
レンやトリクレン等の有機物を極力除去して使用されて
いるが、通常、前述した有機物は、光触媒の存在下で、
低圧または高圧水銀灯等より光照射をして光化学反応処
理を行うことによって除去をしている。
【０００３】しかし、前述した有機物の光化学反応処理
について鋭意研究をしている間に、液体中に有機物とと
もに含まれているカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が光触媒の表面に付着し、光触媒と被処理液の間に被
膜が形成され始めると、急激に光触媒の活性が低下し、
処理液の有機物含有量が低下しない等の光化学反応処理
結果が突然に悪化するという特有の現象を知見して、本
発明を構成した。
について鋭意研究をしている間に、液体中に有機物とと
もに含まれているカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が光触媒の表面に付着し、光触媒と被処理液の間に被
膜が形成され始めると、急激に光触媒の活性が低下し、
処理液の有機物含有量が低下しない等の光化学反応処理
結果が突然に悪化するという特有の現象を知見して、本
発明を構成した。
【０００４】従来においては、液体中に含まれている硬
度成分の付着による光触媒の活性低下のチエックについ
ては、通常の場合、活性の無くなった光触媒を光化学反
応処理に継続使用し、光触媒の有機物除去量の低下、す
なわち処理液の有機物含有量の増加した時点を確認して
光化学反応処理を中断することが多く、処理液の有機物
含有量が多く、処理液の水質の悪化等の問題を起こして
いた。
度成分の付着による光触媒の活性低下のチエックについ
ては、通常の場合、活性の無くなった光触媒を光化学反
応処理に継続使用し、光触媒の有機物除去量の低下、す
なわち処理液の有機物含有量の増加した時点を確認して
光化学反応処理を中断することが多く、処理液の有機物
含有量が多く、処理液の水質の悪化等の問題を起こして
いた。
【０００５】あるいは、光触媒の活性が低下する前に光
化学反応処理を中断し、活性が残存する光触媒を早めに
廃棄することによって、処理液の液質の悪化等を防止す
ることもあるが、しかし、活性の再生が可能な光触媒を
廃棄して新たな光触媒と交換すること、特に活性が残存
する光触媒を早めに廃棄することは、光触媒が高価な素
材であるために、有機物の光化学反応処理コストが高く
なり、また資源の有効活用、産業廃棄物の発生の点で問
題があった。
化学反応処理を中断し、活性が残存する光触媒を早めに
廃棄することによって、処理液の液質の悪化等を防止す
ることもあるが、しかし、活性の再生が可能な光触媒を
廃棄して新たな光触媒と交換すること、特に活性が残存
する光触媒を早めに廃棄することは、光触媒が高価な素
材であるために、有機物の光化学反応処理コストが高く
なり、また資源の有効活用、産業廃棄物の発生の点で問
題があった。
【０００６】また、従来、活性の低下した光触媒を廃棄
することなく、再生して再使用する場合もあり、たとえ
ば、悪臭の脱臭に使用することによって大気中に浮遊す
る高分子物質や塵埃に汚染されて活性の低下した光触媒
を、紫外線照射処理で再生する方法（特開平２−１６９
０３６）、加熱処理で再生する方法（特開平２−２６８
８３５）、界面活性剤洗浄処理で再生する方法（特開平
２−１６９０４０）が報告されている。
することなく、再生して再使用する場合もあり、たとえ
ば、悪臭の脱臭に使用することによって大気中に浮遊す
る高分子物質や塵埃に汚染されて活性の低下した光触媒
を、紫外線照射処理で再生する方法（特開平２−１６９
０３６）、加熱処理で再生する方法（特開平２−２６８
８３５）、界面活性剤洗浄処理で再生する方法（特開平
２−１６９０４０）が報告されている。
【０００７】しかし、前述した光触媒の再生は、いずれ
も、気体の脱臭に使用されたもので、それも大気中に浮
遊する高分子物質や塵埃に汚染された光触媒の再生方法
に関するものであって、本発明のように、液体中の有機
物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行い、
液体中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成分が付着
することによって活性の低下した光触媒の再生方法に関
するものでない。
も、気体の脱臭に使用されたもので、それも大気中に浮
遊する高分子物質や塵埃に汚染された光触媒の再生方法
に関するものであって、本発明のように、液体中の有機
物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行い、
液体中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成分が付着
することによって活性の低下した光触媒の再生方法に関
するものでない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液体中の有
機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行っ
ている間に、急激に活性低下を起こす光触媒を、この活
性が急激に低下した時点で、特に、硬度成分が付着して
活性低下を起こす直前または活性低下の初期段階の時点
で、酸溶液で再生することによって、光触媒を廃棄する
ことなく、かつ、液体の有機物等の光化学反応処理結果
を悪化することなく、液体の有機物等の光化学反応処理
に継続的に使用し、効率的に、安価なコストで、液体の
有機物等の光化学反応処理を行うことに目的がある。
機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行っ
ている間に、急激に活性低下を起こす光触媒を、この活
性が急激に低下した時点で、特に、硬度成分が付着して
活性低下を起こす直前または活性低下の初期段階の時点
で、酸溶液で再生することによって、光触媒を廃棄する
ことなく、かつ、液体の有機物等の光化学反応処理結果
を悪化することなく、液体の有機物等の光化学反応処理
に継続的に使用し、効率的に、安価なコストで、液体の
有機物等の光化学反応処理を行うことに目的がある。
【０００９】また、本発明は、活性の低下した光触媒を
弱酸溶液で再生することによって、洗浄廃液中の弱酸
を、生物処理または簡単な気液接触処理で分解除去し
て、廃水処理を容易にし、洗浄廃液の処理コストを低減
または不要にすることに目的がある。
弱酸溶液で再生することによって、洗浄廃液中の弱酸
を、生物処理または簡単な気液接触処理で分解除去し
て、廃水処理を容易にし、洗浄廃液の処理コストを低減
または不要にすることに目的がある。
【００１０】さらに、本発明は、光触媒の再生の際、酸
溶液の洗浄とガス等によるバブリングを同時に行うこと
によって、その相乗作用によって、光触媒に付着、蓄積
した硬度成分の剥離、洗い落しを一段とよくし、短時間
で光触媒の再生を可能にし、光触媒による光化学反応処
理効率を格段に向上させることに目的がある。
溶液の洗浄とガス等によるバブリングを同時に行うこと
によって、その相乗作用によって、光触媒に付着、蓄積
した硬度成分の剥離、洗い落しを一段とよくし、短時間
で光触媒の再生を可能にし、光触媒による光化学反応処
理効率を格段に向上させることに目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、光触媒の再生
方法に関するもので、光触媒の存在下で、低圧または高
圧水銀灯、キセノンランプ、ブラックライト等による光
照射を行って、液体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌
等の光化学反応処理を行い、液体中のカルシウムやマグ
ネシウム等の硬度成分の付着により活性が急激に低下し
た光触媒を、酸溶液で洗浄して硬度成分を除去すること
に特徴がある。
方法に関するもので、光触媒の存在下で、低圧または高
圧水銀灯、キセノンランプ、ブラックライト等による光
照射を行って、液体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌
等の光化学反応処理を行い、液体中のカルシウムやマグ
ネシウム等の硬度成分の付着により活性が急激に低下し
た光触媒を、酸溶液で洗浄して硬度成分を除去すること
に特徴がある。
【００１２】また、本発明は、前述した液体中の有機物
の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行い、光
触媒が液体中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成分
の付着により急激に活性低下を起こす直前の時点または
活性低下の初期段階の時点で、酸溶液で洗浄して硬度成
分を短時間で除去し、処理液体の処理結果を極力悪化さ
せないことに特徴がある。
の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行い、光
触媒が液体中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成分
の付着により急激に活性低下を起こす直前の時点または
活性低下の初期段階の時点で、酸溶液で洗浄して硬度成
分を短時間で除去し、処理液体の処理結果を極力悪化さ
せないことに特徴がある。
【００１３】さらに、本発明は、光触媒が液体中の硬度
成分の付着により活性低下を起こす直前の時点を、光触
媒の金属もしくは金属酸化物、たとえば、チタンの原子
と、光触媒に付着した硬度成分、たとえば、カルシウム
の原子との比率が１〜１００対１００〜１になった時点
で捉えて、この光触媒を酸溶液で洗浄して硬度成分を除
去し、光触媒の再生を正確に、効果的に行うことに特徴
がある。
成分の付着により活性低下を起こす直前の時点を、光触
媒の金属もしくは金属酸化物、たとえば、チタンの原子
と、光触媒に付着した硬度成分、たとえば、カルシウム
の原子との比率が１〜１００対１００〜１になった時点
で捉えて、この光触媒を酸溶液で洗浄して硬度成分を除
去し、光触媒の再生を正確に、効果的に行うことに特徴
がある。
【００１４】さらに、本発明は、前述した光触媒の再生
方法の酸溶液として、クエン酸、リン酸、二酸化炭素溶
液等の弱酸溶液で光触媒を洗浄することによって、その
光触媒の洗浄廃液の処理を不要にすることに特徴があ
る。
方法の酸溶液として、クエン酸、リン酸、二酸化炭素溶
液等の弱酸溶液で光触媒を洗浄することによって、その
光触媒の洗浄廃液の処理を不要にすることに特徴があ
る。
【００１５】さらに、本発明は、前述した光触媒の再生
方法の酸溶液の洗浄とともに、ガスによるバブリングま
たはブラシによるブラッシングを並行することによっ
て、光触媒に付着した硬度成分の除去を、より短時間
で、より効率的に行うことに特徴がある。
方法の酸溶液の洗浄とともに、ガスによるバブリングま
たはブラシによるブラッシングを並行することによっ
て、光触媒に付着した硬度成分の除去を、より短時間
で、より効率的に行うことに特徴がある。
【００１６】以下、本発明の実施態様の一例を図面に従
って説明すると、図１に示すように、光化学反応処理を
行う反応槽１内の中央に、光照射を行うブラックライト
等の光源２を配置し、この光源２の周辺に、二酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 ）をコーティングした直径５ｍｍのガラス
ビーズ等の光触媒３を充填し、また反応槽１の下部に流
入管４を接続するとともに反応槽１の上部に流出管５を
接続する。
って説明すると、図１に示すように、光化学反応処理を
行う反応槽１内の中央に、光照射を行うブラックライト
等の光源２を配置し、この光源２の周辺に、二酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 ）をコーティングした直径５ｍｍのガラス
ビーズ等の光触媒３を充填し、また反応槽１の下部に流
入管４を接続するとともに反応槽１の上部に流出管５を
接続する。
【００１７】反応槽１内のブラックライト等の光源２を
点灯した後、有機物や細菌等を含む被処理液を、下部の
流入管４より反応槽１内に上昇流で流入させ、被処理液
に対して光源２より光照射して、光触媒３と接触させな
がら、液体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化
学反応処理を行い、有機物や細菌等がほとんど含まない
処理液を反応槽１の上部に流出管５より採液する。
点灯した後、有機物や細菌等を含む被処理液を、下部の
流入管４より反応槽１内に上昇流で流入させ、被処理液
に対して光源２より光照射して、光触媒３と接触させな
がら、液体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光化
学反応処理を行い、有機物や細菌等がほとんど含まない
処理液を反応槽１の上部に流出管５より採液する。
【００１８】前述した液体中の有機物の酸化分解、細菌
の殺菌等の光化学反応処理を行っている間に、被処理液
中に含まれているカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が、光触媒３の表面に付着し、硬度成分の被膜を形成
され始めると、光触媒３の活性が急激に低下し、有機物
や細菌等を微量含んだ処理液が反応槽１の上部に流出管
５より流出し、光化学反応処理結果が突然に悪化する。
の殺菌等の光化学反応処理を行っている間に、被処理液
中に含まれているカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が、光触媒３の表面に付着し、硬度成分の被膜を形成
され始めると、光触媒３の活性が急激に低下し、有機物
や細菌等を微量含んだ処理液が反応槽１の上部に流出管
５より流出し、光化学反応処理結果が突然に悪化する。
【００１９】そこで、この処理液の処理結果が突然悪化
し始めた時点を捉えて、流入管４より反応槽１内への被
処理液の流入を中断し、反応槽１内のブラックライト等
の光源２を消灯した後、１Ｎ（規定）のクエン酸溶液
を、下部の流入管４より反応槽１内に上昇流で流入さ
せ、クエン酸溶液で光触媒３を洗浄することによって、
光触媒３の表面に膜状に付着、蓄積したカルシウムやマ
グネシウム等の硬度成分の洗浄を行って、光触媒３の表
面に付着、蓄積した被膜状の硬度成分を洗い落とし、光
触媒３の表面を露出させて、光触媒３の活性を回復さ
せ、光触媒３を洗浄したクエン酸洗浄廃液を反応槽１の
上部の流出管５より排出させる。
し始めた時点を捉えて、流入管４より反応槽１内への被
処理液の流入を中断し、反応槽１内のブラックライト等
の光源２を消灯した後、１Ｎ（規定）のクエン酸溶液
を、下部の流入管４より反応槽１内に上昇流で流入さ
せ、クエン酸溶液で光触媒３を洗浄することによって、
光触媒３の表面に膜状に付着、蓄積したカルシウムやマ
グネシウム等の硬度成分の洗浄を行って、光触媒３の表
面に付着、蓄積した被膜状の硬度成分を洗い落とし、光
触媒３の表面を露出させて、光触媒３の活性を回復さ
せ、光触媒３を洗浄したクエン酸洗浄廃液を反応槽１の
上部の流出管５より排出させる。
【００２０】なお、液体中に含まれている硬度成分が、
光触媒３の表面に付着し、硬度成分の被膜が形成され始
めると、光触媒３が液体中の硬度成分の付着により活性
が急激に低下し、光化学反応処理をした液体の処理結果
も突然に悪化するので、光触媒の活性低下の初期段階、
すなわち、処理液の処理結果が悪化し始めた時点のＴＯ
Ｃ値やトリハロメタン値等を測定して、前述したクエン
酸溶液で光触媒３を再生してもよい。
光触媒３の表面に付着し、硬度成分の被膜が形成され始
めると、光触媒３が液体中の硬度成分の付着により活性
が急激に低下し、光化学反応処理をした液体の処理結果
も突然に悪化するので、光触媒の活性低下の初期段階、
すなわち、処理液の処理結果が悪化し始めた時点のＴＯ
Ｃ値やトリハロメタン値等を測定して、前述したクエン
酸溶液で光触媒３を再生してもよい。
【００２１】また、光触媒３の活性が急激に低下し始
め、処理液の処理結果が突然悪化し始めると、光触媒３
のチタンの原子と光触媒に付着したカルシウムの原子の
比率が１〜１００対１００〜１の値に変化するので、反
応槽１内の光触媒３の一部を間欠的に取り出して、光触
媒３のチタンの原子と光触媒に付着したカルシウムの原
子の比率を柴田科学器機工業（株）製の原子吸光分生光
度計（ＡＮＡ−１８２型）で測定し、望ましくは、光触
媒３が液体中の硬度成分の付着により活性が急激に低下
する直前、すなわち、処理液の処理結果が突然悪化する
直前の時点、すなわち、光触媒３のチタンの原子とカル
シウムの原子の比率が１〜１００対１００〜１の値にな
った時点で、クエン酸溶液で光触媒３を再生することが
最も望ましい。
め、処理液の処理結果が突然悪化し始めると、光触媒３
のチタンの原子と光触媒に付着したカルシウムの原子の
比率が１〜１００対１００〜１の値に変化するので、反
応槽１内の光触媒３の一部を間欠的に取り出して、光触
媒３のチタンの原子と光触媒に付着したカルシウムの原
子の比率を柴田科学器機工業（株）製の原子吸光分生光
度計（ＡＮＡ−１８２型）で測定し、望ましくは、光触
媒３が液体中の硬度成分の付着により活性が急激に低下
する直前、すなわち、処理液の処理結果が突然悪化する
直前の時点、すなわち、光触媒３のチタンの原子とカル
シウムの原子の比率が１〜１００対１００〜１の値にな
った時点で、クエン酸溶液で光触媒３を再生することが
最も望ましい。
【００２２】なお、クエン酸溶液を反応槽１内に流入す
る際に、反応槽１内に空気等のガスを圧入することによ
って、光触媒３をバブリングし、クエン酸溶液による硬
度成分の剥離、洗い落としを促進してもよいし、また、
反応槽１内に充填されている光触媒３をブラシによって
ブラッシングすることによって、クエン酸溶液による硬
度成分の剥離、洗い落としを促進してもよい。
る際に、反応槽１内に空気等のガスを圧入することによ
って、光触媒３をバブリングし、クエン酸溶液による硬
度成分の剥離、洗い落としを促進してもよいし、また、
反応槽１内に充填されている光触媒３をブラシによって
ブラッシングすることによって、クエン酸溶液による硬
度成分の剥離、洗い落としを促進してもよい。
【００２３】また、クエン酸溶液による光触媒３の硬度
成分の洗浄は、反応槽１内の硬度成分を付着した光触媒
３を流出管４より別途の貯槽（図示せず）に取り出し、
この貯槽内にクエン酸溶液を流入させ、攪拌して光触媒
３の表面に付着した硬度成分を洗浄することによって、
硬度成分を剥離して洗い落として光触媒３を再生し、こ
の活性の回復した光触媒３を再び反応槽１内に充填して
もよい。
成分の洗浄は、反応槽１内の硬度成分を付着した光触媒
３を流出管４より別途の貯槽（図示せず）に取り出し、
この貯槽内にクエン酸溶液を流入させ、攪拌して光触媒
３の表面に付着した硬度成分を洗浄することによって、
硬度成分を剥離して洗い落として光触媒３を再生し、こ
の活性の回復した光触媒３を再び反応槽１内に充填して
もよい。
【００２４】光触媒３として使用できる代表的なものと
しては、たとえば、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、チタン酸
ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ2 ）、硫化カドミュウム
（ＣｄＳ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ2 ）、酸化亜鉛
（Ｚｎｏ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化銅（Ｃ
ｕＯ2 ）、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、シリコン（Ｓｉ）等
の半導体単体、またはこれらの半導体単体に金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）、酸化ロジウム（ＲｈＯ2 ）等の金属もしくは金属
酸化物を担持したものがある。
しては、たとえば、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、チタン酸
ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ2 ）、硫化カドミュウム
（ＣｄＳ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ2 ）、酸化亜鉛
（Ｚｎｏ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化銅（Ｃ
ｕＯ2 ）、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、シリコン（Ｓｉ）等
の半導体単体、またはこれらの半導体単体に金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）、酸化ロジウム（ＲｈＯ2 ）等の金属もしくは金属
酸化物を担持したものがある。
【００２５】なお、前述した光触媒３をネット状やラシ
リング状等の形状にしたり、また光触媒３を、活性炭、
シリカ、アルミナ、ガラス、ゼオライト等の粒子状の担
体あるいは石英ガラスや硬質ガラス等を被覆したネット
状やラシリング状等の形状の担体にコーティングした
り、さらには、光触媒３を膜状、薄板状にして反応槽１
の内面や構成部品の側面等の流体の接触個所に貼り付け
たり、コーティングしてもよい。
リング状等の形状にしたり、また光触媒３を、活性炭、
シリカ、アルミナ、ガラス、ゼオライト等の粒子状の担
体あるいは石英ガラスや硬質ガラス等を被覆したネット
状やラシリング状等の形状の担体にコーティングした
り、さらには、光触媒３を膜状、薄板状にして反応槽１
の内面や構成部品の側面等の流体の接触個所に貼り付け
たり、コーティングしてもよい。
【００２６】光源２としては、前述したブラックライト
以外に、低圧または高圧水銀灯、キセノンランプを使用
でき、場合によっては太陽光を使用してもよく、これら
以外にも、可視または紫外線領域の光線を照射できるも
のであればどのようなものでも使用でき、この光源２は
透光管６に内蔵させる。
以外に、低圧または高圧水銀灯、キセノンランプを使用
でき、場合によっては太陽光を使用してもよく、これら
以外にも、可視または紫外線領域の光線を照射できるも
のであればどのようなものでも使用でき、この光源２は
透光管６に内蔵させる。
【００２７】光触媒３の金属もしくは金属酸化物の原子
と光触媒に付着した硬度成分の原子の比率を測定する機
器としては、前述した柴田科学器機工業（株）製の原子
吸光分生光度計以外に、（株）島津製作所製の原子吸光
分生光度計（ＡＡ−６４００）、セイコー電子工業
（株）製原子吸光分生光度計（ＳＡＳ７５００）も使用
することができる。
と光触媒に付着した硬度成分の原子の比率を測定する機
器としては、前述した柴田科学器機工業（株）製の原子
吸光分生光度計以外に、（株）島津製作所製の原子吸光
分生光度計（ＡＡ−６４００）、セイコー電子工業
（株）製原子吸光分生光度計（ＳＡＳ７５００）も使用
することができる。
【００２８】光触媒３を洗浄する酸溶液としては、クエ
ン酸、リン酸、二酸化炭素溶液等の弱酸溶液が最適であ
るが、これらの弱酸溶液以外にも、硝酸等の強酸溶液も
使用でき、特に弱酸溶液を使用した場合には廃水処理が
容易であり、たとえば、クエン酸溶液の場合には、生物
処理で分解除去が可能であり、二酸化炭素溶液の場合に
は、簡単な気液接触処理で分解除去が可能であり、場合
によっては、そのまま放流することも可能である。
ン酸、リン酸、二酸化炭素溶液等の弱酸溶液が最適であ
るが、これらの弱酸溶液以外にも、硝酸等の強酸溶液も
使用でき、特に弱酸溶液を使用した場合には廃水処理が
容易であり、たとえば、クエン酸溶液の場合には、生物
処理で分解除去が可能であり、二酸化炭素溶液の場合に
は、簡単な気液接触処理で分解除去が可能であり、場合
によっては、そのまま放流することも可能である。
【００２９】クエン酸、リン酸、二酸化炭素溶液等の弱
酸溶液としては、ＰＨを５以下にすることが望ましく、
また触媒３に対する洗浄は１〜３０時間行うことが望ま
しい、さらに、硝酸等の強酸溶液としても、ＰＨを５以
下にすることが望ましく、また触媒３に対する洗浄は、
０．１〜３０時間行うことが望ましい。
酸溶液としては、ＰＨを５以下にすることが望ましく、
また触媒３に対する洗浄は１〜３０時間行うことが望ま
しい、さらに、硝酸等の強酸溶液としても、ＰＨを５以
下にすることが望ましく、また触媒３に対する洗浄は、
０．１〜３０時間行うことが望ましい。
【００３０】光触媒３を酸溶液によって洗浄の際、ガス
等によって光触媒３をバブリングすると、これらの相乗
作用によって、光触媒３に付着、蓄積したカルシウムや
マグネシウム等の硬度成分の剥離、洗い落しが一段とよ
くなり、これを行わない場合と比較して、光触媒の再生
時間を１．１〜３倍短縮することができる。ガスとして
は、安価であるために空気が適しているが、空気以外に
も炭酸ガスも使用でき、特に炭酸ガスを使用した場合に
は、洗浄液としての二酸化炭素溶液と同様な作用を有す
るので、最も適している。なお、ガス等によるバブリン
グは、ガスホールアップが１〜１００％の条件でで行う
とよい。
等によって光触媒３をバブリングすると、これらの相乗
作用によって、光触媒３に付着、蓄積したカルシウムや
マグネシウム等の硬度成分の剥離、洗い落しが一段とよ
くなり、これを行わない場合と比較して、光触媒の再生
時間を１．１〜３倍短縮することができる。ガスとして
は、安価であるために空気が適しているが、空気以外に
も炭酸ガスも使用でき、特に炭酸ガスを使用した場合に
は、洗浄液としての二酸化炭素溶液と同様な作用を有す
るので、最も適している。なお、ガス等によるバブリン
グは、ガスホールアップが１〜１００％の条件でで行う
とよい。
【００３１】光触媒３を酸溶液によって洗浄する際、光
触媒３をブラシ、たとえばプラスチック製のブラシでブ
ラッシングすると、これらの相乗作用によって、光触媒
３に付着、蓄積したカルシウムやマグネシウム等の硬度
成分の剥離、洗い落しが一段とよくなり、これを行わな
い場合と比較して、光触媒の再生時間を１．１〜３倍短
縮することができる。
触媒３をブラシ、たとえばプラスチック製のブラシでブ
ラッシングすると、これらの相乗作用によって、光触媒
３に付着、蓄積したカルシウムやマグネシウム等の硬度
成分の剥離、洗い落しが一段とよくなり、これを行わな
い場合と比較して、光触媒の再生時間を１．１〜３倍短
縮することができる。
【００３２】なお、光触媒３の存在下において、被処理
液に対して光源２より光照射して行う、液体中の有機物
の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理は、従来行
われている公知の条件でよいので、説明を省略する。
液に対して光源２より光照射して行う、液体中の有機物
の酸化分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理は、従来行
われている公知の条件でよいので、説明を省略する。
【００３３】
【実施例１】図１に示すような光化学反応処理を行う４
リットルの反応槽内の中央に、光源として東芝ライテッ
ク（株）製の３６５ｎｍ付近の波長のブラックライト
（ＦＬ２０Ｓ ＢＬＢ）を装填するとともに、この反応
槽内に、光触媒として二酸化チタン（ＴｉＯ2 、アナタ
ーゼ型）をコーティングした直径５ｍｍのガラスビーズ
を２リットル充填した後、反応槽内に、有機物としてア
セトアルデヒド含有量１０００ｍｇ／リットルに調整し
た水道水を被処理水として、３２リットル／ｈｒの流速
で通水して、アセトアルデヒドの光照射処理を行い、ア
セトアルデヒド含有量５０ｍｇ／リットルの処理水を採
水した。
リットルの反応槽内の中央に、光源として東芝ライテッ
ク（株）製の３６５ｎｍ付近の波長のブラックライト
（ＦＬ２０Ｓ ＢＬＢ）を装填するとともに、この反応
槽内に、光触媒として二酸化チタン（ＴｉＯ2 、アナタ
ーゼ型）をコーティングした直径５ｍｍのガラスビーズ
を２リットル充填した後、反応槽内に、有機物としてア
セトアルデヒド含有量１０００ｍｇ／リットルに調整し
た水道水を被処理水として、３２リットル／ｈｒの流速
で通水して、アセトアルデヒドの光照射処理を行い、ア
セトアルデヒド含有量５０ｍｇ／リットルの処理水を採
水した。
【００３４】前述した処理を２４時間行ったところ、光
触媒に水道水中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が付着し、光触媒の表面に硬度成分の被膜を形成され
て行き、光触媒の活性が急激に低下し、光照射した処理
液のアセトアルデヒド含有量が２００ｍｇ／リットルに
悪化し始めたので、流入管より反応槽内への被処理液の
流入を中断した。
触媒に水道水中のカルシウムやマグネシウム等の硬度成
分が付着し、光触媒の表面に硬度成分の被膜を形成され
て行き、光触媒の活性が急激に低下し、光照射した処理
液のアセトアルデヒド含有量が２００ｍｇ／リットルに
悪化し始めたので、流入管より反応槽内への被処理液の
流入を中断した。
【００３５】次いで、洗浄液として、１Ｎ（規定）濃度
のクエン酸溶液を１リットル／ｈｒの流速で反応槽内に
１２時間通液して活性の低下した光触媒を洗浄し、光触
媒の活性度をほぼ１００％再生し、そのクエン酸溶液の
洗浄廃液を特別な処理を行うことなく河川に放流した。
なお、次回のクエン酸溶液の洗浄の際に、加圧した炭酸
ガスを反応槽内に、ガスホールアップが２０％上昇する
条件で圧入してバブリングを行い、光触媒の洗浄を６時
間行ったところ、光触媒の活性度はほぼ１００％再生
し、クエン酸溶液のみによる洗浄に比較して、光触媒の
再生時間を半減させることができた。
のクエン酸溶液を１リットル／ｈｒの流速で反応槽内に
１２時間通液して活性の低下した光触媒を洗浄し、光触
媒の活性度をほぼ１００％再生し、そのクエン酸溶液の
洗浄廃液を特別な処理を行うことなく河川に放流した。
なお、次回のクエン酸溶液の洗浄の際に、加圧した炭酸
ガスを反応槽内に、ガスホールアップが２０％上昇する
条件で圧入してバブリングを行い、光触媒の洗浄を６時
間行ったところ、光触媒の活性度はほぼ１００％再生
し、クエン酸溶液のみによる洗浄に比較して、光触媒の
再生時間を半減させることができた。
【００３６】
【実施例２】図１に示すような光化学反応処理を行う１
リットルの反応槽内の中央に、光源として、株式会社日
本フォトサイエンス社製の２５４ｎｍの波長の低圧水銀
灯（ＡＹ−１）を装填するとともに、この反応槽内に光
触媒としてＴｉＯ2 をコーティングしたガラス繊維シー
ト（３０×１０ｃｍ）を挿填した。
リットルの反応槽内の中央に、光源として、株式会社日
本フォトサイエンス社製の２５４ｎｍの波長の低圧水銀
灯（ＡＹ−１）を装填するとともに、この反応槽内に光
触媒としてＴｉＯ2 をコーティングしたガラス繊維シー
ト（３０×１０ｃｍ）を挿填した。
【００３７】そして、以上述べた反応槽内に、有機物と
してトリクロロエチレン１ｍｇ／リットル溶解させた地
下水を被処理水として３２リットル／ｈｒの流速で通水
して、トリクロロエチレンの光照射処理を行い、トリク
ロロエチレン０．１ｍｇ／リットルの処理水を採水し
た。
してトリクロロエチレン１ｍｇ／リットル溶解させた地
下水を被処理水として３２リットル／ｈｒの流速で通水
して、トリクロロエチレンの光照射処理を行い、トリク
ロロエチレン０．１ｍｇ／リットルの処理水を採水し
た。
【００３８】前述の処理を継続している間、反応槽内の
光触媒の一部を間欠的に取り出して、光触媒のチタンの
原子と光触媒に付着したカルシウムの原子の比率を測定
し、この原子比率が１対１になった時点を捉え、流入管
より反応槽内への被処理液の流入を中断し、洗浄液とし
て、１Ｎ（規定）濃度のクエン酸溶液を１リットル／ｈ
ｒの流速で反応槽内に１２時間通液して活性の低下した
光触媒を洗浄し、光触媒の活性度をほぼ１００％再生
し、そのクエン酸溶液の洗浄廃液を特別な処理を行うこ
となく河川に放流した。
光触媒の一部を間欠的に取り出して、光触媒のチタンの
原子と光触媒に付着したカルシウムの原子の比率を測定
し、この原子比率が１対１になった時点を捉え、流入管
より反応槽内への被処理液の流入を中断し、洗浄液とし
て、１Ｎ（規定）濃度のクエン酸溶液を１リットル／ｈ
ｒの流速で反応槽内に１２時間通液して活性の低下した
光触媒を洗浄し、光触媒の活性度をほぼ１００％再生
し、そのクエン酸溶液の洗浄廃液を特別な処理を行うこ
となく河川に放流した。
【００３９】前述したように、光触媒のチタンの原子と
光触媒に付着したカルシウムの原子の比率が２００対１
の場合は、光照射した処理液のトリクロロエチレン含有
量は０．１ｍｇ／リットルであって、光触媒の活性は維
持され、処理液の光照射結果は悪化しないが、この原子
比率が１００対１を超えて、１対１になると、光触媒の
活性が急激に低下し、光照射した処理液のトリクロロエ
チレン含有量が０．２ｍｇ／リットルに悪化した。
光触媒に付着したカルシウムの原子の比率が２００対１
の場合は、光照射した処理液のトリクロロエチレン含有
量は０．１ｍｇ／リットルであって、光触媒の活性は維
持され、処理液の光照射結果は悪化しないが、この原子
比率が１００対１を超えて、１対１になると、光触媒の
活性が急激に低下し、光照射した処理液のトリクロロエ
チレン含有量が０．２ｍｇ／リットルに悪化した。
【００４０】また、次回のクエン酸溶液の洗浄の際に、
反応槽内に加圧した炭酸ガスをガスホールアップが２０
％になるような条件で圧入してバブリングを行い、光触
媒を洗浄を６時間行ったところ、光触媒の活性度はほぼ
１００％再生し、クエン酸溶液のみによる洗浄に比較し
て、光触媒の再生時間を半減させることができた。
反応槽内に加圧した炭酸ガスをガスホールアップが２０
％になるような条件で圧入してバブリングを行い、光触
媒を洗浄を６時間行ったところ、光触媒の活性度はほぼ
１００％再生し、クエン酸溶液のみによる洗浄に比較し
て、光触媒の再生時間を半減させることができた。
【００４１】
【発明の効果】本発明によると、液体中の有機物の酸化
分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行っている間
に、硬度成分が付着して活性低下した光触媒を、廃棄せ
ずに（特に活性が残存する光触媒を廃棄せずに）、再生
して光化学反応処理に継続して使用できるので、資源の
再利用となり、光触媒による光化学反応処理コストを、
効率的に、安価にすることができるとともに、従来の酸
化剤による光触媒の再生の場合のように、光触媒の素材
を痛めることもない。
分解、細菌の殺菌等の光化学反応処理を行っている間
に、硬度成分が付着して活性低下した光触媒を、廃棄せ
ずに（特に活性が残存する光触媒を廃棄せずに）、再生
して光化学反応処理に継続して使用できるので、資源の
再利用となり、光触媒による光化学反応処理コストを、
効率的に、安価にすることができるとともに、従来の酸
化剤による光触媒の再生の場合のように、光触媒の素材
を痛めることもない。
【００４２】特に、硬度成分が付着して急激に活性低下
を起こす光触媒を、光触媒の金属もしくは金属酸化物
（たとえば、チタン）の原子と光触媒に付着した硬度成
分（たとえば、カルシウム）との原子の比率を測定する
ことによって、活性低下を起こす直前の光触媒を酸溶液
で再生するので、光触媒の活性低下を招くことなく、す
なわち、液体の光化学反応処理結果の悪化を招くことな
く、常に高純度の処理液を一段と効率的に採液すること
が可能である。
を起こす光触媒を、光触媒の金属もしくは金属酸化物
（たとえば、チタン）の原子と光触媒に付着した硬度成
分（たとえば、カルシウム）との原子の比率を測定する
ことによって、活性低下を起こす直前の光触媒を酸溶液
で再生するので、光触媒の活性低下を招くことなく、す
なわち、液体の光化学反応処理結果の悪化を招くことな
く、常に高純度の処理液を一段と効率的に採液すること
が可能である。
【００４３】また、本発明によると、弱酸溶液で活性の
低下した光触媒を再生した場合、洗浄廃液中の弱酸を、
生物処理または簡単な気液接触処理で分解除去できるな
ど廃水処理が容易であり、場合によっては、そのまま放
流することも可能であるために、洗浄廃液の処理コスト
を低減できるメリットがある。
低下した光触媒を再生した場合、洗浄廃液中の弱酸を、
生物処理または簡単な気液接触処理で分解除去できるな
ど廃水処理が容易であり、場合によっては、そのまま放
流することも可能であるために、洗浄廃液の処理コスト
を低減できるメリットがある。
【００４４】さらに、本発明によると、光触媒の再生の
際、酸溶液の洗浄とガス等によるバブリングを同時に行
うことによって、その相乗作用によって、光触媒に付
着、蓄積した硬度成分の剥離、洗い落しを一段とよく
し、短時間で光触媒の再生を可能にし、光触媒による光
化学反応処理効率を格段に向上させることができる。
際、酸溶液の洗浄とガス等によるバブリングを同時に行
うことによって、その相乗作用によって、光触媒に付
着、蓄積した硬度成分の剥離、洗い落しを一段とよく
し、短時間で光触媒の再生を可能にし、光触媒による光
化学反応処理効率を格段に向上させることができる。
【図１】本発明の活性の低下した光触媒を酸溶液で再生
する反応槽の説明図である。
する反応槽の説明図である。
１ 反応槽 ２ 光源 ３ 光触媒 ４ 流入管 ５ 流出管 ６ 透光管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 38/62 Ｂ０１Ｊ 38/62 (72)発明者 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区飯島2073番地の２ニュ ーシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者 中野 浩二 東京都八王子市散田町５丁目８番３号 株 式会社日本フォトサイエンス内
Claims (5)
- 【請求項１】 光触媒の存在下で、低圧または高圧水銀
灯、キセノンランプ、ブラックライト等による光照射を
行って、液体中の有機物の酸化分解、細菌の殺菌等の光
化学反応処理を行い、液体中のカルシウムやマグネシウ
ム等の硬度成分の付着により活性が急激に低下した光触
媒を、酸溶液で洗浄して硬度成分を除去する光触媒の再
生方法。 - 【請求項２】 光触媒が、液体中のカルシウムやマグネ
シウム等の硬度成分の付着により、活性が急激に低下し
始める直前または活性が低下する初期段階で、光触媒を
酸溶液で洗浄して硬度成分を除去する請求項１記載の光
触媒の再生方法。 - 【請求項３】 光触媒が、液体中のカルシウムやマグネ
シウム等の硬度成分の付着により、活性が急激に低下し
始める直前または活性が低下する初期段階であって、光
触媒の金属もしくは金属酸化物、たとえば、チタンの原
子と、光触媒に付着した硬度成分、たとえば、カルシウ
ムの原子との比率が１〜１００対１００〜１になった時
点で、光触媒を酸溶液で洗浄して硬度成分を除去する請
求項１または請求項２記載の光触媒の再生方法。 - 【請求項４】 クエン酸、リン酸、二酸化炭素溶液等の
弱酸溶液で洗浄する請求項１または請求項２または請求
項３記載の光触媒の再生方法。 - 【請求項５】 酸溶液の洗浄とともに、ガスによるバブ
リングまたはブラシによるブラッシングを行う請求項１
または請求項２または請求項３記載の光触媒の再生方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324879A JPH10151354A (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 光触媒の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324879A JPH10151354A (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 光触媒の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151354A true JPH10151354A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18170657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8324879A Pending JPH10151354A (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 光触媒の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10151354A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233634A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ube Ind Ltd | 光触媒の再生方法 |
| JP5111690B1 (ja) * | 2012-01-26 | 2013-01-09 | パナソニック株式会社 | 水溶液中に含有される有機化合物を分解する方法 |
| WO2013111199A1 (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-01 | パナソニック株式会社 | 水溶液中に含有される有機化合物を分解する方法 |
| JP2017018919A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 使用済み脱硝触媒の再生方法 |
| WO2018109904A1 (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 使用済み脱硝触媒の再生方法 |
| JP2019099869A (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-24 | 三菱重工業株式会社 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP8324879A patent/JPH10151354A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233634A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ube Ind Ltd | 光触媒の再生方法 |
| JP5111690B1 (ja) * | 2012-01-26 | 2013-01-09 | パナソニック株式会社 | 水溶液中に含有される有機化合物を分解する方法 |
| WO2013111199A1 (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-01 | パナソニック株式会社 | 水溶液中に含有される有機化合物を分解する方法 |
| US9290394B2 (en) | 2012-01-26 | 2016-03-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for decomposing organic compound contained in aqueous solution |
| JP2017018919A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 使用済み脱硝触媒の再生方法 |
| WO2018109904A1 (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 使用済み脱硝触媒の再生方法 |
| JP2019099869A (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-24 | 三菱重工業株式会社 | 洗浄装置及び洗浄方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060411 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060926 |