JPH10305287A - オゾン触媒反応装置 - Google Patents
オゾン触媒反応装置Info
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- JPH10305287A JPH10305287A JP9114104A JP11410497A JPH10305287A JP H10305287 A JPH10305287 A JP H10305287A JP 9114104 A JP9114104 A JP 9114104A JP 11410497 A JP11410497 A JP 11410497A JP H10305287 A JPH10305287 A JP H10305287A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理物質との接触効率が高く、かつ容易に
製造および分離できる触媒を備えたオゾン触媒反応装置
を提供する。 【解決手段】 反応槽42の内部に、オゾン反応を促進
する触媒体(酸化チタン触媒53)を流れ方向に沿って
設ける。触媒体は、流れを妨げない開口率を有し、流れ
方向と交わる方向に沿ってほぼ均等に位置するネット状
に形成する。
製造および分離できる触媒を備えたオゾン触媒反応装置
を提供する。 【解決手段】 反応槽42の内部に、オゾン反応を促進
する触媒体(酸化チタン触媒53)を流れ方向に沿って
設ける。触媒体は、流れを妨げない開口率を有し、流れ
方向と交わる方向に沿ってほぼ均等に位置するネット状
に形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物最終処分場
の浸出水などの被処理水をオゾン処理するオゾン触媒反
応装置に関する。
の浸出水などの被処理水をオゾン処理するオゾン触媒反
応装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般廃棄物や産業廃棄物の最終処
分場の浸出水などを、オゾンを用いて処理することがあ
る。その際、ある種の金属をオゾン反応槽に添加する
と、添加した金属が触媒として作用し、金属を添加しな
い場合に比べてCOD除去率が2〜3倍高まることが知
られている。添加する金属としては、処理水への溶出が
なく、かつ低価格で入手できる酸化チタン(TiO
2 )が適当であり、粒状または箔状で使用されてい
る。
分場の浸出水などを、オゾンを用いて処理することがあ
る。その際、ある種の金属をオゾン反応槽に添加する
と、添加した金属が触媒として作用し、金属を添加しな
い場合に比べてCOD除去率が2〜3倍高まることが知
られている。添加する金属としては、処理水への溶出が
なく、かつ低価格で入手できる酸化チタン(TiO
2 )が適当であり、粒状または箔状で使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】酸化チタンなどの触媒
を効率よく作用させるためには、粒径(または面積)の
小さいものを用いて被処理物質との接触効率を高めるの
が好ましいが、一方では、粒径(または面積)の小さい
ものは、被処理水がSS分を含んでいる場合に分離困難
である。
を効率よく作用させるためには、粒径(または面積)の
小さいものを用いて被処理物質との接触効率を高めるの
が好ましいが、一方では、粒径(または面積)の小さい
ものは、被処理水がSS分を含んでいる場合に分離困難
である。
【0004】また、粒状または箔状の触媒を反応槽内で
均等に流動させるために、上向流を起こす動力が必要で
ある。また、酸化チタンは、箔状にするのが技術的に困
難である。
均等に流動させるために、上向流を起こす動力が必要で
ある。また、酸化チタンは、箔状にするのが技術的に困
難である。
【0005】本発明は上記問題を解決するもので、被処
理物質と効率よく接触させることができ、かつ容易に製
造および分離できる触媒を備えたオゾン触媒反応装置を
提供することを目的とするものである。
理物質と効率よく接触させることができ、かつ容易に製
造および分離できる触媒を備えたオゾン触媒反応装置を
提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載のオゾン触媒反応装置は、汚
水などの被処理水をオゾン処理するオゾン触媒反応装置
であって、反応槽の内部に、オゾン反応を促進する触媒
体を流れ方向に沿って設け、前記触媒体は、流れを妨げ
ない開口率を有し、流れ方向と交わる方向に沿ってほぼ
均等に位置するネット状に形成したものである。
に、本発明の請求項1記載のオゾン触媒反応装置は、汚
水などの被処理水をオゾン処理するオゾン触媒反応装置
であって、反応槽の内部に、オゾン反応を促進する触媒
体を流れ方向に沿って設け、前記触媒体は、流れを妨げ
ない開口率を有し、流れ方向と交わる方向に沿ってほぼ
均等に位置するネット状に形成したものである。
【0007】請求項2記載のオゾン触媒反応装置は、反
応槽の内部に紫外線ランプを設け、この紫外線ランプの
周囲に、骨材の表面に酸化チタンを担持させた触媒体を
配置したものである。
応槽の内部に紫外線ランプを設け、この紫外線ランプの
周囲に、骨材の表面に酸化チタンを担持させた触媒体を
配置したものである。
【0008】上記した請求項1記載の構成によれば、被
処理水を反応槽内を通過させるだけで、触媒体に効率よ
く接触させることができ、オゾン反応率を高めることが
できる。また、フィルターなどによる分離操作を行うこ
となく、触媒を含まない処理水を得ることができる。
処理水を反応槽内を通過させるだけで、触媒体に効率よ
く接触させることができ、オゾン反応率を高めることが
できる。また、フィルターなどによる分離操作を行うこ
となく、触媒を含まない処理水を得ることができる。
【0009】請求項2記載の構成によれば、紫外線ラン
プより照射する紫外線によって酸化チタンの活性を高
め、この酸化チタンによってオゾンのラジカル化を促進
することができ、オゾン反応を促進できる。このような
酸化チタン触媒は、流れを妨げないだけでなく、被処理
水への紫外線照射も妨げず、製造も容易である。
プより照射する紫外線によって酸化チタンの活性を高
め、この酸化チタンによってオゾンのラジカル化を促進
することができ、オゾン反応を促進できる。このような
酸化チタン触媒は、流れを妨げないだけでなく、被処理
水への紫外線照射も妨げず、製造も容易である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら説明する。図1は、一般廃棄物埋立処分
場や産業廃棄物埋立処分場の浸出水など、有害物質を含
んだ汚水1を処理する汚水処理施設の概略全体構成を示
し、この汚水処理施設は、前処理設備2とカルシウム除
去設備3と生物処理設備4と凝集沈殿処理設備5と微量
有害物質除去設備6と活性炭吸着塔7とを備えている。
この汚水処理施設における処理フローは次のようなもの
である。
を参照しながら説明する。図1は、一般廃棄物埋立処分
場や産業廃棄物埋立処分場の浸出水など、有害物質を含
んだ汚水1を処理する汚水処理施設の概略全体構成を示
し、この汚水処理施設は、前処理設備2とカルシウム除
去設備3と生物処理設備4と凝集沈殿処理設備5と微量
有害物質除去設備6と活性炭吸着塔7とを備えている。
この汚水処理施設における処理フローは次のようなもの
である。
【0011】汚水1を前処理設備2に導入して、沈砂槽
8で夾雑物や砂を除去し、調整槽9で水質や水量を調整
する。この前処理水10をカルシウム除去設備3に導入
して、反応槽11で前処理水10中のカルシウムを炭酸
ソーダ12により炭酸カルシウムとして凝集させ、次い
で混和槽13と凝集槽14に順次導入して、前処理水1
0中のマンガン等の重金属を凝集剤15と凝集助剤16
とにより凝集させ、炭酸カルシウムや重金属の凝集物を
沈殿槽17で沈降分離し、沈殿槽17内の上澄水を中和
槽18に導入して中和する。19,20はpH調整剤と
しての苛性ソーダ、21は硫酸である。
8で夾雑物や砂を除去し、調整槽9で水質や水量を調整
する。この前処理水10をカルシウム除去設備3に導入
して、反応槽11で前処理水10中のカルシウムを炭酸
ソーダ12により炭酸カルシウムとして凝集させ、次い
で混和槽13と凝集槽14に順次導入して、前処理水1
0中のマンガン等の重金属を凝集剤15と凝集助剤16
とにより凝集させ、炭酸カルシウムや重金属の凝集物を
沈殿槽17で沈降分離し、沈殿槽17内の上澄水を中和
槽18に導入して中和する。19,20はpH調整剤と
しての苛性ソーダ、21は硫酸である。
【0012】カルシウム除去設備3より流出するカルシ
ウム除去水22を生物処理設備4に導入して、嫌気槽2
3と好気槽24に順次流入させるとともに好気槽24内
の硝化液25を嫌気槽23へ循環させ、必要に応じてリ
ン酸26やメタノール27を添加することにより、カル
シウム除去水22中のBOD物質やT−Nを微生物によ
って分解除去する。
ウム除去水22を生物処理設備4に導入して、嫌気槽2
3と好気槽24に順次流入させるとともに好気槽24内
の硝化液25を嫌気槽23へ循環させ、必要に応じてリ
ン酸26やメタノール27を添加することにより、カル
シウム除去水22中のBOD物質やT−Nを微生物によ
って分解除去する。
【0013】生物処理設備4より流出する生物処理水2
8を凝集沈殿処理設備5に導入して、混和槽29と凝集
槽30で順次凝集剤31と凝集助剤32を添加すること
により、生物処理水28中のCOD物質や浮遊物質やT
−Pなどを凝集させ、凝集物を沈殿槽33で沈降分離
し、沈殿槽33内の上澄水を中和槽34に導入して中和
する。35,36はpH調整剤としての苛性ソーダ、3
7,38は硫酸である。
8を凝集沈殿処理設備5に導入して、混和槽29と凝集
槽30で順次凝集剤31と凝集助剤32を添加すること
により、生物処理水28中のCOD物質や浮遊物質やT
−Pなどを凝集させ、凝集物を沈殿槽33で沈降分離
し、沈殿槽33内の上澄水を中和槽34に導入して中和
する。35,36はpH調整剤としての苛性ソーダ、3
7,38は硫酸である。
【0014】凝集沈殿処理設備5より流出する凝集処理
水39を砂濾過塔40,濾過処理水槽41を経て有害物
質除去装置6に導入して、反応槽42の内部を通過さ
せ、その間に、紫外線ランプ43より紫外線を照射し、
かつオゾン発生器44より供給する高濃度のオゾンと接
触させて、凝集処理水39中に含まれるダイオキシンや
残存するCOD物質などの溶解性有機性汚濁物質を分解
する。排オゾン45は、図示を省略した排オゾン分解塔
へ送る。
水39を砂濾過塔40,濾過処理水槽41を経て有害物
質除去装置6に導入して、反応槽42の内部を通過さ
せ、その間に、紫外線ランプ43より紫外線を照射し、
かつオゾン発生器44より供給する高濃度のオゾンと接
触させて、凝集処理水39中に含まれるダイオキシンや
残存するCOD物質などの溶解性有機性汚濁物質を分解
する。排オゾン45は、図示を省略した排オゾン分解塔
へ送る。
【0015】有害物質除去装置6より流出する紫外線・
オゾン処理水46を活性炭原水槽47を経て活性炭吸着
塔7へ導入して、塔内に充填した活性炭48の層を通過
させ、その間に、紫外線・オゾン処理水46中に残存す
るダイオキシンや重金属を活性炭により吸着除去する。
オゾン処理水46を活性炭原水槽47を経て活性炭吸着
塔7へ導入して、塔内に充填した活性炭48の層を通過
させ、その間に、紫外線・オゾン処理水46中に残存す
るダイオキシンや重金属を活性炭により吸着除去する。
【0016】活性炭吸着塔7より流出する活性炭処理水
49は、活性炭処理水槽50に導入し、その一部は循環
液51として活性炭吸着塔7へ循環返送し、残りは処理
水52として最終中和槽および消毒槽(図示せず)を経
て放流する。
49は、活性炭処理水槽50に導入し、その一部は循環
液51として活性炭吸着塔7へ循環返送し、残りは処理
水52として最終中和槽および消毒槽(図示せず)を経
て放流する。
【0017】ここで、本発明の特徴的構成である有害物
質除去装置6を図2を参照しながら詳細に説明する。有
害物質除去装置6は、上述したように紫外線・オゾン併
用型であり、砂濾過塔40と、pH調整装置を兼ねた濾
過処理水槽41とを経て送られる凝集処理水39を反応
槽42の底部より流入させて内部を上昇させ、上部より
流出させるように構成されている。反応槽42の内部に
は、紫外線ランプ43が槽上部から下部にわたり設けら
れ、紫外線ランプ43の周囲に触媒体、すなわち酸化チ
タン触媒53が設けられている。
質除去装置6を図2を参照しながら詳細に説明する。有
害物質除去装置6は、上述したように紫外線・オゾン併
用型であり、砂濾過塔40と、pH調整装置を兼ねた濾
過処理水槽41とを経て送られる凝集処理水39を反応
槽42の底部より流入させて内部を上昇させ、上部より
流出させるように構成されている。反応槽42の内部に
は、紫外線ランプ43が槽上部から下部にわたり設けら
れ、紫外線ランプ43の周囲に触媒体、すなわち酸化チ
タン触媒53が設けられている。
【0018】酸化チタン触媒53は、複数の骨材53a
を縦横に配して図3(b)に示したようなネット54と
なし、このネット54を図3(a)に示したような筒状
体55に成形したものであり、開口率90%以上を有す
るとともに、骨材53aの表面に酸化チタンを担持して
いる。
を縦横に配して図3(b)に示したようなネット54と
なし、このネット54を図3(a)に示したような筒状
体55に成形したものであり、開口率90%以上を有す
るとともに、骨材53aの表面に酸化チタンを担持して
いる。
【0019】この構成において、凝集処理水39を、濾
過処理水槽41でpH約6〜8に調整した後、有害物質
除去装置6に流入させ、紫外線ランプ43より180±
50nmと250±50nmの両領域の紫外線を照射す
るか、あるいは300±50nmの領域の紫外線を照射
し、かつオゾン発生器58より80±10gO3/m3
となるようにオゾンを供給する。これにより、凝集処理
水39は、適当波長の紫外線と高濃度のオゾンと酸化チ
タン触媒52とに効率よく接触することになり、紫外線
照射を受けた酸化チタンによってオゾンのラジカル化が
促進され、オゾンによる凝集処理水39中の被処理物質
の酸化分解効率が高まる。
過処理水槽41でpH約6〜8に調整した後、有害物質
除去装置6に流入させ、紫外線ランプ43より180±
50nmと250±50nmの両領域の紫外線を照射す
るか、あるいは300±50nmの領域の紫外線を照射
し、かつオゾン発生器58より80±10gO3/m3
となるようにオゾンを供給する。これにより、凝集処理
水39は、適当波長の紫外線と高濃度のオゾンと酸化チ
タン触媒52とに効率よく接触することになり、紫外線
照射を受けた酸化チタンによってオゾンのラジカル化が
促進され、オゾンによる凝集処理水39中の被処理物質
の酸化分解効率が高まる。
【0020】具体的には、表1に示したように、ダイオ
キシン濃度約1900pg/lの汚水に対して上記した
一連の処理を行うことにより、同濃度を<13pg/l
まで低減することができた。このとき、上記した有害物
質除去装置6では槽内滞留時間15〜150分を要した
のに対し、酸化チタン触媒を設けない以外は上記と同様
に構成した従来の有害物質除去装置では、紫外線・オゾ
ン処理水の一部を循環させて30〜300分間の槽内滞
留時間を確保する必要があった。
キシン濃度約1900pg/lの汚水に対して上記した
一連の処理を行うことにより、同濃度を<13pg/l
まで低減することができた。このとき、上記した有害物
質除去装置6では槽内滞留時間15〜150分を要した
のに対し、酸化チタン触媒を設けない以外は上記と同様
に構成した従来の有害物質除去装置では、紫外線・オゾ
ン処理水の一部を循環させて30〜300分間の槽内滞
留時間を確保する必要があった。
【0021】
【表1】
【0022】上記したような触媒体によれば、従来の粒
状または箔状の触媒を用いる時に比べて、フィルターな
どによって分離操作を行う必要がなく、接触率を高める
ために触媒を循環させる動力も不要である。
状または箔状の触媒を用いる時に比べて、フィルターな
どによって分離操作を行う必要がなく、接触率を高める
ために触媒を循環させる動力も不要である。
【0023】触媒体を製作する際は、上記したように組
み立てた骨材の表面に酸化チタンなどのオゾン反応促進
化合物を吹き付けあるいは焼成によって担持させるか、
またはオゾン反応促進化合物自体により形成する。骨材
の材料としては、SUS,SS,PE,PP,FRPな
どを使用できる。その他のオゾン反応促進化合物として
は、五酸化バナジウムなどを使用できる。
み立てた骨材の表面に酸化チタンなどのオゾン反応促進
化合物を吹き付けあるいは焼成によって担持させるか、
またはオゾン反応促進化合物自体により形成する。骨材
の材料としては、SUS,SS,PE,PP,FRPな
どを使用できる。その他のオゾン反応促進化合物として
は、五酸化バナジウムなどを使用できる。
【0024】触媒体の開口率は、紫外線の照射や流れを
妨げない範囲であればよく、照射される紫外線の強さに
もよるが、90%以上とするのが好ましい。その他の触
媒体として、図4に示したように複数のリング状の骨材
(または素材、以下同じ)53aを連結したもの、ある
いは、骨材を螺旋状に形成したもの、骨材を径方向にも
複数本配して外観柱状または筒状に形成したものなど、
種々構成可能である。
妨げない範囲であればよく、照射される紫外線の強さに
もよるが、90%以上とするのが好ましい。その他の触
媒体として、図4に示したように複数のリング状の骨材
(または素材、以下同じ)53aを連結したもの、ある
いは、骨材を螺旋状に形成したもの、骨材を径方向にも
複数本配して外観柱状または筒状に形成したものなど、
種々構成可能である。
【0025】なお、紫外線ランプを組み込まない装置で
あっても、上記したような触媒体によってオゾン反応効
率を高めることができる。
あっても、上記したような触媒体によってオゾン反応効
率を高めることができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、反応槽の
内部にネット状の触媒体を組み込むことにより、反応槽
内に均等に存在する触媒に被処理物質やオゾンを効率よ
く接触させ、オゾン反応を促進できるとともに、従来の
触媒分離操作や触媒循環動力を不要にできる。触媒体
は、容易に製作することができ、上水道の処理にも適用
できる。
内部にネット状の触媒体を組み込むことにより、反応槽
内に均等に存在する触媒に被処理物質やオゾンを効率よ
く接触させ、オゾン反応を促進できるとともに、従来の
触媒分離操作や触媒循環動力を不要にできる。触媒体
は、容易に製作することができ、上水道の処理にも適用
できる。
【0027】また、紫外線ランプの周囲に酸化チタンを
担持した触媒体を配置する場合は、紫外線によって酸化
チタンの活性を高め、この酸化チタンによってオゾン反
応を促進することができ、このとき、触媒体が被処理水
への紫外線照射や流れを妨害することもない。
担持した触媒体を配置する場合は、紫外線によって酸化
チタンの活性を高め、この酸化チタンによってオゾン反
応を促進することができ、このとき、触媒体が被処理水
への紫外線照射や流れを妨害することもない。
【図1】本発明のオゾン触媒反応装置が配設される汚水
処理施設の概略全体構成を示した説明図である。
処理施設の概略全体構成を示した説明図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるオゾン触媒反応装
置の全体構成を示した断面図である。
置の全体構成を示した断面図である。
【図3】図2に示したオゾン触媒反応装置に設けられる
酸化チタン触媒およびその製作段階を示した斜視図であ
る。
酸化チタン触媒およびその製作段階を示した斜視図であ
る。
【図4】図2に示したオゾン触媒反応装置に設けられる
その他の触媒体を示した斜視図である。
その他の触媒体を示した斜視図である。
6 有害物質除去装置 42 反応槽 43 紫外線ランプ 44 オゾン発生器 53 酸化チタン触媒 53a 骨材
Claims (2)
- 【請求項1】 汚水などの被処理水をオゾン処理するオ
ゾン触媒反応装置であって、反応槽の内部に、オゾン反
応を促進する触媒体を流れ方向に沿って設け、前記触媒
体は、流れを妨げない開口率を有し、流れ方向と交わる
方向に沿ってほぼ均等に位置するネット状に形成したこ
とを特徴とするオゾン触媒反応装置。 - 【請求項2】 反応槽の内部に紫外線ランプを設け、こ
の紫外線ランプの周囲に、骨材の表面に酸化チタンを担
持させた触媒体を配置したことを特徴とする請求項1記
載のオゾン触媒反応装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9114104A JPH10305287A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | オゾン触媒反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9114104A JPH10305287A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | オゾン触媒反応装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10305287A true JPH10305287A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14629228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9114104A Pending JPH10305287A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | オゾン触媒反応装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10305287A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN109647312A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-19 | 王冠宇 | 一种新型光催化反应器 |
WO2019127632A1 (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-04 | 苏州大学 | 核壳型催化剂及其制备方法和在臭氧催化氧化中的应用 |
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CN115520953A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-12-27 | 胡长龙 | 一种煤化工废水深度处理CoSD反应塔 |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP9114104A patent/JPH10305287A/ja active Pending
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