JPH11104618A - 有害物質含有汚染水の処理方法及び装置 - Google Patents
有害物質含有汚染水の処理方法及び装置Info
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- JPH11104618A JPH11104618A JP9266341A JP26634197A JPH11104618A JP H11104618 A JPH11104618 A JP H11104618A JP 9266341 A JP9266341 A JP 9266341A JP 26634197 A JP26634197 A JP 26634197A JP H11104618 A JPH11104618 A JP H11104618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全性の高い酸化剤であるオゾンを使用して
ＣＯＤ成分などの有害物質を含有する汚染水を効率よく
処理することができる汚染水処理方法及びそのための装
置を提供すること。 【解決手段】 有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着
する高シリカ吸着剤を充填した吸着剤層を流過させるこ
とによって、汚染水中の有害物質をオゾンの作用により
無害化することを特徴とする有害物質含有汚染水の処理
方法、及びそのための装置。
ＣＯＤ成分などの有害物質を含有する汚染水を効率よく
処理することができる汚染水処理方法及びそのための装
置を提供すること。 【解決手段】 有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着
する高シリカ吸着剤を充填した吸着剤層を流過させるこ
とによって、汚染水中の有害物質をオゾンの作用により
無害化することを特徴とする有害物質含有汚染水の処理
方法、及びそのための装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種有害成分（ＣＯ
Ｄ成分などの有機系汚染物、悪臭成分、細菌類など）を
含有するプール用水や浴槽水などの汚染水の処理方法及
び装置、特にオゾンの作用による無害化の効率を向上さ
せた汚染水の処理方法及び装置に関する。
Ｄ成分などの有機系汚染物、悪臭成分、細菌類など）を
含有するプール用水や浴槽水などの汚染水の処理方法及
び装置、特にオゾンの作用による無害化の効率を向上さ
せた汚染水の処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有害物質を含有する汚染水、例えば、Ｃ
ＯＤ成分を含有する排水処理における基本操作は、排水
に含まれる通常化学的酸素要求量（ＣＯＤ）で総称され
る酸化可能な成分を酸化剤と接触させて、酸化の最終形
態にまで高度に酸化して分解又は難溶解成分として凝集
させることが一般的である。このための酸化剤としては
最も安価かつ容易に入手可能な空気（これに含まれる酸
素）を排水に通気してＣＯＤ成分を酸化処理することが
行われている。この方法によりＣＯＤ成分のかなりの量
は酸化分解することができるが、どうしても溶存酸素に
よる酸化では不十分な成分が残る場合がある。このため
より強力な酸化剤である過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム、オゾン等が用いられることとなるが、これらはか
なり高価でありかつ過酸化水素についてはその発ガン性
が指摘されており、次亜塩素酸ナトリウムについては有
機物との反応で副生するトリハロメタンの発ガン性が指
摘されている。オゾンについては酸化力においては次亜
塩素酸ナトリウムに劣り、また自己分解が進行すること
から現在のところその安全性については評価されるもの
の過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムからの変更は完全
にはなされていない。また、排水中にオゾンを添加して
ＣＯＤ成分の酸化分解を行う場合、液相中においてオゾ
ンはＣＯＤ成分以外の第３物質との衝突により、酸化分
解に寄与することなく分解する頻度が多くなるため、酸
化分解効率が低いという問題がある。
ＯＤ成分を含有する排水処理における基本操作は、排水
に含まれる通常化学的酸素要求量（ＣＯＤ）で総称され
る酸化可能な成分を酸化剤と接触させて、酸化の最終形
態にまで高度に酸化して分解又は難溶解成分として凝集
させることが一般的である。このための酸化剤としては
最も安価かつ容易に入手可能な空気（これに含まれる酸
素）を排水に通気してＣＯＤ成分を酸化処理することが
行われている。この方法によりＣＯＤ成分のかなりの量
は酸化分解することができるが、どうしても溶存酸素に
よる酸化では不十分な成分が残る場合がある。このため
より強力な酸化剤である過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム、オゾン等が用いられることとなるが、これらはか
なり高価でありかつ過酸化水素についてはその発ガン性
が指摘されており、次亜塩素酸ナトリウムについては有
機物との反応で副生するトリハロメタンの発ガン性が指
摘されている。オゾンについては酸化力においては次亜
塩素酸ナトリウムに劣り、また自己分解が進行すること
から現在のところその安全性については評価されるもの
の過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムからの変更は完全
にはなされていない。また、排水中にオゾンを添加して
ＣＯＤ成分の酸化分解を行う場合、液相中においてオゾ
ンはＣＯＤ成分以外の第３物質との衝突により、酸化分
解に寄与することなく分解する頻度が多くなるため、酸
化分解効率が低いという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術における問題点を解決し、安全性の高い酸化剤で
あるオゾンを使用してＣＯＤ成分などの有害物質を含有
する汚染水を効率よく処理することができる汚染水処理
方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
来技術における問題点を解決し、安全性の高い酸化剤で
あるオゾンを使用してＣＯＤ成分などの有害物質を含有
する汚染水を効率よく処理することができる汚染水処理
方法及びそのための装置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】本発明は前記課題を解決
する手段として次の（１）〜（７）の構成を有するもの
である。 （１）有害物質を含有する汚染水にオゾンを添加、混合
した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着する高シ
リカ吸着剤を充填した吸着剤層を流過させることによっ
て、汚染水中の有害物質をオゾンの作用により無害化す
ることを特徴とする有害物質含有汚染水の処理方法。
する手段として次の（１）〜（７）の構成を有するもの
である。 （１）有害物質を含有する汚染水にオゾンを添加、混合
した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着する高シ
リカ吸着剤を充填した吸着剤層を流過させることによっ
て、汚染水中の有害物質をオゾンの作用により無害化す
ることを特徴とする有害物質含有汚染水の処理方法。
【０００５】（２）前記高シリカ吸着剤が高シリカペン
タシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、
メソポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の
混合物であることを特徴とする前記（１）の有害物質含
有汚染水の処理方法。
タシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、
メソポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の
混合物であることを特徴とする前記（１）の有害物質含
有汚染水の処理方法。
【０００６】（３）前記吸着剤層において有害物質を無
害化したあとの処理水をオゾン分解剤と接触させて残留
するオゾンを分解し、後流へのオゾンのリークを防止す
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の有害物質含
有汚染水の処理方法。
害化したあとの処理水をオゾン分解剤と接触させて残留
するオゾンを分解し、後流へのオゾンのリークを防止す
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の有害物質含
有汚染水の処理方法。
【０００７】（４）オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸
着する高シリカ吸着剤の吸着剤層を設けた吸着剤充填塔
と、該吸着剤充填塔に有害物質を含有する汚染水を供給
する供給管と、該供給管に接続され、汚染水中にオゾン
を添加するオゾン発生器と、前記吸着剤充填塔から処理
済みの処理水を排出する排出管とを備えてなることを特
徴とする有害物質含有汚染水の処理装置。
着する高シリカ吸着剤の吸着剤層を設けた吸着剤充填塔
と、該吸着剤充填塔に有害物質を含有する汚染水を供給
する供給管と、該供給管に接続され、汚染水中にオゾン
を添加するオゾン発生器と、前記吸着剤充填塔から処理
済みの処理水を排出する排出管とを備えてなることを特
徴とする有害物質含有汚染水の処理装置。
【０００８】（５）前記高シリカ吸着剤が高シリカペン
タシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、
メソポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の
混合物であることを特徴とする前記（４）の有害物質含
有汚染水の処理装置。
タシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、
メソポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の
混合物であることを特徴とする前記（４）の有害物質含
有汚染水の処理装置。
【０００９】（６）前記吸着剤充填塔の後流側に、リー
クするオゾンを分解するオゾン分解剤層が設けられてな
ることを特徴とする前記（４）又は（５）の有害物質含
有汚染水の処理装置。
クするオゾンを分解するオゾン分解剤層が設けられてな
ることを特徴とする前記（４）又は（５）の有害物質含
有汚染水の処理装置。
【００１０】（７）前記吸着剤充填塔のオゾン注入点の
前流側及び／又は後流側に、浮遊物を除去するためのろ
過材層が設けられてなることを特徴とする前記（４）〜
（６）のいずれかの有害物質含有汚染水の処理装置。
前流側及び／又は後流側に、浮遊物を除去するためのろ
過材層が設けられてなることを特徴とする前記（４）〜
（６）のいずれかの有害物質含有汚染水の処理装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、プール用水や浴
槽水における油脂やタンパク質系の汚染物、家庭排水や
工場排水におけるＣＯＤ成分、大腸菌などの細菌類、悪
臭成分などの有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、吸着剤を充填した吸着剤層を流過させ
ることによって、オゾンの作用による無害化を高効率で
進行させるようにした点に特徴がある。なお、ここでい
う無害化には酸化反応による有機系汚染物や悪臭成分の
酸化分解、細菌類の殺菌などを含むものである。本発明
で使用する吸着剤は、オゾンを吸着し、かつ有害物質を
吸着するものでなければならない。このような吸着剤の
例としてシリカゲル、高シリカペンタシルゼオライト
（シリカライト又はＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が高いＺＳ
Ｍ−５）、脱アルミニウムフォージャサイト（超安定Ｙ
型ゼオライト：ＵＳＹ）、及びメソポーラスシリケート
（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１６、テトラエトキシシラン
をシリカ源とする低温酸性合成メソポーラスシリケート
、又は低分子ケイ酸をシリカ源とする低温酸性合成メ
ソポーラスシリケートなど）などの高シリカ吸着剤を
挙げることができる。これらの高シリカ吸着剤のうちシ
リカゲルはオゾンや有害物質の吸着能力がやや低く、水
に対する耐性も低いが、他の高シリカペンタシルゼオラ
イト、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートなどはいずれもオゾンの吸着能力が高く、
しかも吸着したオゾンの分解率が低く、かつ有害物質を
吸着する特性を有するほか、水に対する耐性があり、水
処理用に好適なものである。
槽水における油脂やタンパク質系の汚染物、家庭排水や
工場排水におけるＣＯＤ成分、大腸菌などの細菌類、悪
臭成分などの有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、吸着剤を充填した吸着剤層を流過させ
ることによって、オゾンの作用による無害化を高効率で
進行させるようにした点に特徴がある。なお、ここでい
う無害化には酸化反応による有機系汚染物や悪臭成分の
酸化分解、細菌類の殺菌などを含むものである。本発明
で使用する吸着剤は、オゾンを吸着し、かつ有害物質を
吸着するものでなければならない。このような吸着剤の
例としてシリカゲル、高シリカペンタシルゼオライト
（シリカライト又はＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が高いＺＳ
Ｍ−５）、脱アルミニウムフォージャサイト（超安定Ｙ
型ゼオライト：ＵＳＹ）、及びメソポーラスシリケート
（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１６、テトラエトキシシラン
をシリカ源とする低温酸性合成メソポーラスシリケート
、又は低分子ケイ酸をシリカ源とする低温酸性合成メ
ソポーラスシリケートなど）などの高シリカ吸着剤を
挙げることができる。これらの高シリカ吸着剤のうちシ
リカゲルはオゾンや有害物質の吸着能力がやや低く、水
に対する耐性も低いが、他の高シリカペンタシルゼオラ
イト、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートなどはいずれもオゾンの吸着能力が高く、
しかも吸着したオゾンの分解率が低く、かつ有害物質を
吸着する特性を有するほか、水に対する耐性があり、水
処理用に好適なものである。
【００１２】前記高シリカ吸着剤のうち、高シリカペン
タシルゼオライトは、シリカ源としてケイ酸ナトリウム
やヒュームドシリカを使用し、有機テンプレートとして
テトラプロピルアンモニウムブロミドを使用して１５０
〜１８０℃程度で水熱合成を行って得られるＳｉＯ2 ／
Ａｌ2 Ｏ3 比１０〜１０００程度のペンタシルゼオライ
トである。脱アルミニウムフォージャサイトは、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比５程度のＮａ−Ｙ型ゼオライトをアン
モニア水で処理することによりゼオライト骨格のＡｌの
大半を除去して得られたＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比１０〜
４００の超安定Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ）である。
タシルゼオライトは、シリカ源としてケイ酸ナトリウム
やヒュームドシリカを使用し、有機テンプレートとして
テトラプロピルアンモニウムブロミドを使用して１５０
〜１８０℃程度で水熱合成を行って得られるＳｉＯ2 ／
Ａｌ2 Ｏ3 比１０〜１０００程度のペンタシルゼオライ
トである。脱アルミニウムフォージャサイトは、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比５程度のＮａ−Ｙ型ゼオライトをアン
モニア水で処理することによりゼオライト骨格のＡｌの
大半を除去して得られたＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比１０〜
４００の超安定Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ）である。
【００１３】メソポーラスシリケートは１０〜１０００
オングストロームのメソ孔を有するシリカ系多孔質体で
あって、種々の製造方法があり、製造条件等によりＳｉ
Ｏ2／Ａｌ2 Ｏ3 比１０から実質的にＳｉＯ2 のみのも
のまで得られている。例えば、ＭＣＭ−４１はモービル
社により開発された温度１４０℃、ｐＨ１３．５、シリ
カ源として水ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤（炭素数８以上）を使
用して得られる比表面積１６００ｍ2 ／ｇ程度、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。ＦＭＳ−１６は同じく黒田、稲垣等により開発され
たカネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカレー
ションして得られたＭＣＭ−４１と類似の構造のＳｉＯ
2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。また、低温メソポーラスシリケートはｓｔｕｃｋ
ｙ等により提唱された方法、すなわち、シリカ源として
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を、有機テンプレー
トとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温下にｐＨ
１以下で合成するものであり、低温メソポーラスシリケ
ートは本発明者等が開発した方法、すなわち、シリカ
源として縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テ
ンプレートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温
ｐＨ１以下で合成するものである。これらの低温メソポ
ーラスシリケートは製造条件等によりＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比１０から実質的にＳｉＯ2 のみのものまで得るこ
とができる。
オングストロームのメソ孔を有するシリカ系多孔質体で
あって、種々の製造方法があり、製造条件等によりＳｉ
Ｏ2／Ａｌ2 Ｏ3 比１０から実質的にＳｉＯ2 のみのも
のまで得られている。例えば、ＭＣＭ−４１はモービル
社により開発された温度１４０℃、ｐＨ１３．５、シリ
カ源として水ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤（炭素数８以上）を使
用して得られる比表面積１６００ｍ2 ／ｇ程度、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。ＦＭＳ−１６は同じく黒田、稲垣等により開発され
たカネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカレー
ションして得られたＭＣＭ−４１と類似の構造のＳｉＯ
2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。また、低温メソポーラスシリケートはｓｔｕｃｋ
ｙ等により提唱された方法、すなわち、シリカ源として
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を、有機テンプレー
トとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温下にｐＨ
１以下で合成するものであり、低温メソポーラスシリケ
ートは本発明者等が開発した方法、すなわち、シリカ
源として縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テ
ンプレートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温
ｐＨ１以下で合成するものである。これらの低温メソポ
ーラスシリケートは製造条件等によりＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比１０から実質的にＳｉＯ2 のみのものまで得るこ
とができる。
【００１４】また、本発明者らの実験結果によれば、こ
れらの高シリカ吸着剤の中でもＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比
７０以上の高シリカペンタシルゼオライト、ＳｉＯ2 ／
Ａｌ 2 Ｏ3 比２０以上の脱アルミニウムフォージャサイ
ト、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比２０以上のメソポーラスシ
リケートが、オゾン吸着能が高く、吸着したオゾンの分
解率も低いので好ましい吸着剤である。これらの中では
高シリカペンタシルゼオライトはオゾン分解率が若干高
い傾向にあり、オゾン吸着能及び分解率を勘案するとＳ
ｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比２０以上のメソポーラスシリケー
トが最も良好な性能を示し、次いでＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3 比２０以上の脱アルミニウムフォージャサイト、Ｓｉ
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比７０以上の高シリカペンタシルゼオ
ライトの順である。
れらの高シリカ吸着剤の中でもＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比
７０以上の高シリカペンタシルゼオライト、ＳｉＯ2 ／
Ａｌ 2 Ｏ3 比２０以上の脱アルミニウムフォージャサイ
ト、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比２０以上のメソポーラスシ
リケートが、オゾン吸着能が高く、吸着したオゾンの分
解率も低いので好ましい吸着剤である。これらの中では
高シリカペンタシルゼオライトはオゾン分解率が若干高
い傾向にあり、オゾン吸着能及び分解率を勘案するとＳ
ｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比２０以上のメソポーラスシリケー
トが最も良好な性能を示し、次いでＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3 比２０以上の脱アルミニウムフォージャサイト、Ｓｉ
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比７０以上の高シリカペンタシルゼオ
ライトの順である。
【００１５】ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比の異なる高シリカ
ペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケートについて、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2Ｏ3 比とオゾン分解率との関係を調べた結果を図７
に示す。分解率は、吸着剤８０リットルを充填した充填
塔にオゾン１０ｐｐｍを溶解した２５℃の水を流過さ
せ、充填塔出口での流出水中のオゾン濃度（Ｃ1 ｐｐ
ｍ）を測定し、次式により分解率を求めた。 分解率（％）＝〔（１０−Ｃ1 ）／１０〕×１００ 図７において、分解率が２０％以下が実用的な範囲であ
り、高シリカペンタシルゼオライトではＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 比が約７０以上、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケート（低温メソポーラスシリ
ケート及び）ではＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約２０
以上であればこの範囲に入り、さらに、高シリカペンタ
シルゼオライトではＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約２００
以上、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートではＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比が約５０以上
になれば、分解率は１０％以下となり、特に好ましいこ
とがわかる。図中の主要なポイント（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比：オゾン分解率）を示すと高シリカペンタシルゼ
オライトでは（１５：９０）、（２０：５０）、（１０
０：１２）、（１０００：１０）、脱アルミニウムフォ
ージャサイトでは（１５：５５）、（３０：１５）、
（１００：８）、（４００：８）、メソポーラスシリケ
ートでは（１５：５０）、（３０：１２）、（１００：
６）、（１０００：６）となっている。なお、図示して
いないが、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約１０００ＭＣＭ
−４１及びＦＳＭ−１６の分解率は約６％、また、シリ
カゲルは分解率約６０％であった。
ペンタシルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケートについて、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2Ｏ3 比とオゾン分解率との関係を調べた結果を図７
に示す。分解率は、吸着剤８０リットルを充填した充填
塔にオゾン１０ｐｐｍを溶解した２５℃の水を流過さ
せ、充填塔出口での流出水中のオゾン濃度（Ｃ1 ｐｐ
ｍ）を測定し、次式により分解率を求めた。 分解率（％）＝〔（１０−Ｃ1 ）／１０〕×１００ 図７において、分解率が２０％以下が実用的な範囲であ
り、高シリカペンタシルゼオライトではＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 比が約７０以上、脱アルミニウムフォージャサイ
ト及びメソポーラスシリケート（低温メソポーラスシリ
ケート及び）ではＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約２０
以上であればこの範囲に入り、さらに、高シリカペンタ
シルゼオライトではＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約２００
以上、脱アルミニウムフォージャサイト及びメソポーラ
スシリケートではＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比が約５０以上
になれば、分解率は１０％以下となり、特に好ましいこ
とがわかる。図中の主要なポイント（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比：オゾン分解率）を示すと高シリカペンタシルゼ
オライトでは（１５：９０）、（２０：５０）、（１０
０：１２）、（１０００：１０）、脱アルミニウムフォ
ージャサイトでは（１５：５５）、（３０：１５）、
（１００：８）、（４００：８）、メソポーラスシリケ
ートでは（１５：５０）、（３０：１２）、（１００：
６）、（１０００：６）となっている。なお、図示して
いないが、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が約１０００ＭＣＭ
−４１及びＦＳＭ−１６の分解率は約６％、また、シリ
カゲルは分解率約６０％であった。
【００１６】これらの吸着剤はそれぞれ使用目的に応じ
て単独又は混合物の形で粒状、ラシヒリング状、ハニカ
ム状など任意の形状に成形して使用する。また、吸着剤
充填塔の被処理水入口側に高濃度オゾンの吸着性能の高
いメソポーラスシリケートを、処理済み水の出口側に低
濃度オゾンの吸着性能の高い脱アルミニウムフォージャ
サイトを充填した２層構造の吸着剤層としてオゾンの使
用効率を高めることもできる。
て単独又は混合物の形で粒状、ラシヒリング状、ハニカ
ム状など任意の形状に成形して使用する。また、吸着剤
充填塔の被処理水入口側に高濃度オゾンの吸着性能の高
いメソポーラスシリケートを、処理済み水の出口側に低
濃度オゾンの吸着性能の高い脱アルミニウムフォージャ
サイトを充填した２層構造の吸着剤層としてオゾンの使
用効率を高めることもできる。
【００１７】本発明においては、有害物質を含有する汚
染水にオゾンを添加、混合した後、前記吸着剤層を設け
た吸着剤充填塔を流過させ、吸着剤相中で酸化反応させ
有害物質の分解、殺菌などを行うようにする。これによ
って、単に有害物質を含有する汚染水中にオゾンを添加
して反応させる場合に比較してはるかに高効率で無害化
を進行させることができる。また、酸化反応による有害
物質の分解とともに殺菌も行われる。オゾンの添加量は
排水中の有害物質の種類、濃度等によって適宜設定すれ
ばよいが、通常の排水処理においては０．１〜１０ｐｐ
ｍ程度である。
染水にオゾンを添加、混合した後、前記吸着剤層を設け
た吸着剤充填塔を流過させ、吸着剤相中で酸化反応させ
有害物質の分解、殺菌などを行うようにする。これによ
って、単に有害物質を含有する汚染水中にオゾンを添加
して反応させる場合に比較してはるかに高効率で無害化
を進行させることができる。また、酸化反応による有害
物質の分解とともに殺菌も行われる。オゾンの添加量は
排水中の有害物質の種類、濃度等によって適宜設定すれ
ばよいが、通常の排水処理においては０．１〜１０ｐｐ
ｍ程度である。
【００１８】汚染水中にオゾンを供給するためのオゾン
発生器（オゾナイザー）としてはそれ自体公知の無声放
電方式、紫外線ランプ方式、水電解方式などいずれの方
式のものでも適用できる。中でも水電解法は、特殊処理
したイオン交換膜を、カーボンとフッ素樹脂からなるガ
ス透過性電極（水素極）と二酸化鉛電極（オゾン極）で
挟み、オゾン極に原料水としてイオン交換水を供給して
電気分解し、オゾン極にオゾンと酸素を発生させ、水素
極に水素を発生させるものであって高濃度でクリーンな
オゾンガスが得られ、しかも発生するオゾンはガスの形
のほか、水処理に好適なオゾン水の形での供給も容易で
あり、本発明のような水処理に適用する場合に好適であ
る。
発生器（オゾナイザー）としてはそれ自体公知の無声放
電方式、紫外線ランプ方式、水電解方式などいずれの方
式のものでも適用できる。中でも水電解法は、特殊処理
したイオン交換膜を、カーボンとフッ素樹脂からなるガ
ス透過性電極（水素極）と二酸化鉛電極（オゾン極）で
挟み、オゾン極に原料水としてイオン交換水を供給して
電気分解し、オゾン極にオゾンと酸素を発生させ、水素
極に水素を発生させるものであって高濃度でクリーンな
オゾンガスが得られ、しかも発生するオゾンはガスの形
のほか、水処理に好適なオゾン水の形での供給も容易で
あり、本発明のような水処理に適用する場合に好適であ
る。
【００１９】本発明は、本発明者等がオゾンの液相での
吸着試験を行う中で高シリカ系吸着剤（高シリカペンタ
シルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メ
ソポーラスシリケート等）が、溶解オゾンを吸着し、し
かも共吸着したＣＯＤ成分（アルコール、ケトン、エス
テル、エーテル、アミン、メルカプタン等）や細菌、悪
臭成分等の有害物質をオゾンにより高効率で酸化し、オ
ゾンは酸素に変換させることを見出した結果に基づくも
のである。このように吸着剤を共存させることにより排
水中の有害物質の無害化、例えば、ＣＯＤ成分のオゾン
酸化が効率よく進行するのは、溶液中のオゾン無害化反
応が溶液中のオゾン濃度〔Ｏ3 〕aqとＣＯＤ成分濃度
〔ＣＯＤ〕aqの積〔Ｏ3 〕aq・〔ＣＯＤ〕aqに比例して
進行するが、吸着剤中では液相に比べて吸着剤相のオゾ
ン濃度〔Ｏ3 〕ads 及びＣＯＤ成分濃度〔ＣＯＤ〕ads
は１０〜１００倍程度に達することから、吸着剤中での
〔Ｏ 3 〕ads ・〔ＣＯＤ〕ads は液相中での１０〜１０
０００倍に達することとなるためと考えられる。
吸着試験を行う中で高シリカ系吸着剤（高シリカペンタ
シルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メ
ソポーラスシリケート等）が、溶解オゾンを吸着し、し
かも共吸着したＣＯＤ成分（アルコール、ケトン、エス
テル、エーテル、アミン、メルカプタン等）や細菌、悪
臭成分等の有害物質をオゾンにより高効率で酸化し、オ
ゾンは酸素に変換させることを見出した結果に基づくも
のである。このように吸着剤を共存させることにより排
水中の有害物質の無害化、例えば、ＣＯＤ成分のオゾン
酸化が効率よく進行するのは、溶液中のオゾン無害化反
応が溶液中のオゾン濃度〔Ｏ3 〕aqとＣＯＤ成分濃度
〔ＣＯＤ〕aqの積〔Ｏ3 〕aq・〔ＣＯＤ〕aqに比例して
進行するが、吸着剤中では液相に比べて吸着剤相のオゾ
ン濃度〔Ｏ3 〕ads 及びＣＯＤ成分濃度〔ＣＯＤ〕ads
は１０〜１００倍程度に達することから、吸着剤中での
〔Ｏ 3 〕ads ・〔ＣＯＤ〕ads は液相中での１０〜１０
０００倍に達することとなるためと考えられる。
【００２０】また、液相においてはオゾンは有害物質以
外の第三物質との衝突により無害化に寄与することなく
分解する頻度が多くなり、その無害化効率はそれほど大
きなものとならない。一方、本発明のように吸着剤相中
でのオゾンによる有害物質の無害化においては、吸着剤
相にオゾン及び有害物質が選択的に吸着されることか
ら、第三物質との衝突によるオゾン分解の確率は大幅に
低減され、オゾンは有害物質の無害化のために効率的に
消費される。
外の第三物質との衝突により無害化に寄与することなく
分解する頻度が多くなり、その無害化効率はそれほど大
きなものとならない。一方、本発明のように吸着剤相中
でのオゾンによる有害物質の無害化においては、吸着剤
相にオゾン及び有害物質が選択的に吸着されることか
ら、第三物質との衝突によるオゾン分解の確率は大幅に
低減され、オゾンは有害物質の無害化のために効率的に
消費される。
【００２１】本発明において、未反応オゾンの大半はシ
リカ系吸着剤に滞留するため後流へのリークはほとんど
ないが、わずかにリークするオゾンについては、オゾン
と接触してＣＯ2 へと酸化する消耗型吸着剤である活性
炭やアルミナ系化合物などのオゾン分解剤を用いて完全
に分解することができる。すなわち、オゾン酸化処理を
行う吸着剤充填塔の排水出口部分に、リークするオゾン
を分解する分解剤層を設けることによって未反応のオゾ
ンを分解することができる。分解剤層は吸着剤充填塔の
出口部分の内側に設けてもよく、また、充填塔の外側に
別途設けてもよい。なお、リークオゾンの処理について
は従来から活性炭が用いられてきたが、従来のような液
相での有害物質の処理では反応が遅いことからリークオ
ゾン濃度も高く、このため活性炭のオゾンによる消耗も
かなり大きく、交換頻度の多さから経済性、保守性につ
いては改善のニーズが強かった。この点で本発明の方法
によれば、リークオゾン濃度が従来の１／１０以下とな
ることから活性炭の使用頻度も従来の１０倍程度と大幅
な延長が達成できる。
リカ系吸着剤に滞留するため後流へのリークはほとんど
ないが、わずかにリークするオゾンについては、オゾン
と接触してＣＯ2 へと酸化する消耗型吸着剤である活性
炭やアルミナ系化合物などのオゾン分解剤を用いて完全
に分解することができる。すなわち、オゾン酸化処理を
行う吸着剤充填塔の排水出口部分に、リークするオゾン
を分解する分解剤層を設けることによって未反応のオゾ
ンを分解することができる。分解剤層は吸着剤充填塔の
出口部分の内側に設けてもよく、また、充填塔の外側に
別途設けてもよい。なお、リークオゾンの処理について
は従来から活性炭が用いられてきたが、従来のような液
相での有害物質の処理では反応が遅いことからリークオ
ゾン濃度も高く、このため活性炭のオゾンによる消耗も
かなり大きく、交換頻度の多さから経済性、保守性につ
いては改善のニーズが強かった。この点で本発明の方法
によれば、リークオゾン濃度が従来の１／１０以下とな
ることから活性炭の使用頻度も従来の１０倍程度と大幅
な延長が達成できる。
【００２２】本発明の好ましい態様として、汚染水への
オゾン注入点の前流側及び／又は後流側に浮遊物を除去
するろ過材層を設ける態様がある。ろ過材層の設置位置
によってそれぞれ異なる効果が期待でき、設置位置は装
置の状況、汚染水の性状、ろ過材の材質などにより適宜
定めればよい。例えばオゾン注入点の前流側に設置すれ
ばオゾン分解物質の除去、吸着剤充填層への浮遊物の付
着量の減少などの効果があり、後流側に設置すれば、オ
ゾンの添加により油脂やタンパク質系のヘドロ状の物質
が縮重合、分解などにより凝集し、ろ過分離しやすい性
状に変化し、ろ過性が改良されるとともにろ過材等に付
着しても容易に剥離するようになり、ろ過及びろ過材の
洗浄が容易となるほか、清澄な処理水が得られる効果が
ある。また、オゾン注入点の前流側やオゾン分解剤層の
後流に設置する場合にはオゾンに耐える材質を選択する
必要がないという利点もある。
オゾン注入点の前流側及び／又は後流側に浮遊物を除去
するろ過材層を設ける態様がある。ろ過材層の設置位置
によってそれぞれ異なる効果が期待でき、設置位置は装
置の状況、汚染水の性状、ろ過材の材質などにより適宜
定めればよい。例えばオゾン注入点の前流側に設置すれ
ばオゾン分解物質の除去、吸着剤充填層への浮遊物の付
着量の減少などの効果があり、後流側に設置すれば、オ
ゾンの添加により油脂やタンパク質系のヘドロ状の物質
が縮重合、分解などにより凝集し、ろ過分離しやすい性
状に変化し、ろ過性が改良されるとともにろ過材等に付
着しても容易に剥離するようになり、ろ過及びろ過材の
洗浄が容易となるほか、清澄な処理水が得られる効果が
ある。また、オゾン注入点の前流側やオゾン分解剤層の
後流に設置する場合にはオゾンに耐える材質を選択する
必要がないという利点もある。
【００２３】本発明の方法及び装置は有害物質の無害化
性能が高く、処理水中へのオゾンの流出のおそれもなく
安全であり、比較的簡単な設備でオゾンの有する有機物
分解、殺菌作用を十分に活用した高性能な有害物質を含
む汚染水の浄化システムを構築することができるもので
あって、プール用水や浴槽水の浄化、殺菌、各種排水の
ＣＯＤ低減、脱色、殺菌処理のほか、湖沼水の浄化（ア
オコなどの浄化）、雨水浄化など広範囲な応用が可能な
ものである。
性能が高く、処理水中へのオゾンの流出のおそれもなく
安全であり、比較的簡単な設備でオゾンの有する有機物
分解、殺菌作用を十分に活用した高性能な有害物質を含
む汚染水の浄化システムを構築することができるもので
あって、プール用水や浴槽水の浄化、殺菌、各種排水の
ＣＯＤ低減、脱色、殺菌処理のほか、湖沼水の浄化（ア
オコなどの浄化）、雨水浄化など広範囲な応用が可能な
ものである。
【００２４】次に図面を参照して本発明の実施態様を詳
細に説明する。図１に本発明における有害物質を含有す
る汚染水へのオゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染
水の吸着剤充填塔への導入方法の１例を示す。図１
（ａ）において、有害物質を含有する汚染水１にエゼク
タ２においてオゾン発生器３からオゾンを添加し、スタ
ティックミキサ４で混合したのち、高シリカ吸着剤層５
を設けた吸着剤充填塔６の下方から供給して吸着剤層５
を通過させて有害物質を分解し、吸着剤充填塔６の上方
から処理水７として排出する。必要により吸着剤層５の
上部に活性炭などのオゾン分解剤層８を設けることによ
って、処理水７へのオゾンのリークを完全に防止するこ
とができる。図中の９はエアーベントである。また、エ
ゼクタ２とスタティックミキサ４の代わりに図１（ｂ）
に示すカスケードポンプ１０を設けてもよい。
細に説明する。図１に本発明における有害物質を含有す
る汚染水へのオゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染
水の吸着剤充填塔への導入方法の１例を示す。図１
（ａ）において、有害物質を含有する汚染水１にエゼク
タ２においてオゾン発生器３からオゾンを添加し、スタ
ティックミキサ４で混合したのち、高シリカ吸着剤層５
を設けた吸着剤充填塔６の下方から供給して吸着剤層５
を通過させて有害物質を分解し、吸着剤充填塔６の上方
から処理水７として排出する。必要により吸着剤層５の
上部に活性炭などのオゾン分解剤層８を設けることによ
って、処理水７へのオゾンのリークを完全に防止するこ
とができる。図中の９はエアーベントである。また、エ
ゼクタ２とスタティックミキサ４の代わりに図１（ｂ）
に示すカスケードポンプ１０を設けてもよい。
【００２５】次に本発明の方法及び装置をプール用水の
浄化に適用する場合の態様を説明する。図２は既設のプ
ールに適用する場合の１例を示す概略フロー図である。
通常のプールにおいては用水を抜き出し、砂ろ過槽を通
して浄化した後、塩素系殺菌剤を添加してプールに循環
させる方式が一般的である。図２のフローにおいては、
プール３０から抜き出され、既設の砂ろ過槽３１を通っ
て浮遊物を除去された用水の一部（図の例では約１割）
は、オゾン発生器３２からオゾンを注入され、高シリカ
吸着剤層３３と活性炭などのオゾン分解剤層３４が設け
られた吸着剤充填塔３５を通して浄化され、清浄水とし
てプール３０に循環される。このフローによれば用水中
の有害物質はオゾンの酸化作用により分解除去されると
ともに殺菌も行われ、わずかに残存するオゾンも分解剤
により完全に分解され、プールへの循環水中にオゾンが
残存するおそれはない。しかも、現在広く行われている
塩素系殺菌剤のように循環水中に残存して悪臭などの不
快感をもたらすこともなく、快適なプール環境とするこ
とができる。
浄化に適用する場合の態様を説明する。図２は既設のプ
ールに適用する場合の１例を示す概略フロー図である。
通常のプールにおいては用水を抜き出し、砂ろ過槽を通
して浄化した後、塩素系殺菌剤を添加してプールに循環
させる方式が一般的である。図２のフローにおいては、
プール３０から抜き出され、既設の砂ろ過槽３１を通っ
て浮遊物を除去された用水の一部（図の例では約１割）
は、オゾン発生器３２からオゾンを注入され、高シリカ
吸着剤層３３と活性炭などのオゾン分解剤層３４が設け
られた吸着剤充填塔３５を通して浄化され、清浄水とし
てプール３０に循環される。このフローによれば用水中
の有害物質はオゾンの酸化作用により分解除去されると
ともに殺菌も行われ、わずかに残存するオゾンも分解剤
により完全に分解され、プールへの循環水中にオゾンが
残存するおそれはない。しかも、現在広く行われている
塩素系殺菌剤のように循環水中に残存して悪臭などの不
快感をもたらすこともなく、快適なプール環境とするこ
とができる。
【００２６】図３は既設のプールに適用する場合の第２
の例を示す概略フロー図である。図３の例では、プール
３０から抜き出した用水にオゾン発生器３２からオゾン
を注入し、既設の砂ろ過槽を改造し、高シリカ吸着剤層
３３、ろ材層３６及びオゾン分解剤層３４の３層構造と
した吸着剤充填塔３５に通して浄化するようにしてい
る。この場合はオゾン発生器の付設のほかは既設の砂ろ
過槽を改造するだけなので図２の例に比べてより安価と
なる。
の例を示す概略フロー図である。図３の例では、プール
３０から抜き出した用水にオゾン発生器３２からオゾン
を注入し、既設の砂ろ過槽を改造し、高シリカ吸着剤層
３３、ろ材層３６及びオゾン分解剤層３４の３層構造と
した吸着剤充填塔３５に通して浄化するようにしてい
る。この場合はオゾン発生器の付設のほかは既設の砂ろ
過槽を改造するだけなので図２の例に比べてより安価と
なる。
【００２７】図４は新設のプールに適用する場合の１例
を示す概略フロー図である。この場合はプール用水の循
環経路内に高シリカ吸着剤層３３、オゾン分解剤層３４
及びろ材層３６を設け、高シリカ吸着剤層３３の上流に
オゾン発生器３２からオゾンを添加するようにすればよ
い。高シリカ吸着剤層３３、オゾン分解剤層３４及びろ
材層３６はそれぞれ個別に設けてもよく、また、これら
のうちの二つ又は三つを同一容器内に設けてもよい。本
発明の方法をプール用水の処理に適用した場合、有機系
汚染物や悪臭成分の酸化分解に加えて、殺菌の効果があ
り、本発明者らの試験結果によれば、プール用水中の大
腸菌の数を１／１００〜１／１０6 程度に減少させるこ
とができた。また、オゾンの添加による油脂やタンパク
質系の浮遊物の凝集効果により、用水の透明度が向上す
る効果があることがわかった。
を示す概略フロー図である。この場合はプール用水の循
環経路内に高シリカ吸着剤層３３、オゾン分解剤層３４
及びろ材層３６を設け、高シリカ吸着剤層３３の上流に
オゾン発生器３２からオゾンを添加するようにすればよ
い。高シリカ吸着剤層３３、オゾン分解剤層３４及びろ
材層３６はそれぞれ個別に設けてもよく、また、これら
のうちの二つ又は三つを同一容器内に設けてもよい。本
発明の方法をプール用水の処理に適用した場合、有機系
汚染物や悪臭成分の酸化分解に加えて、殺菌の効果があ
り、本発明者らの試験結果によれば、プール用水中の大
腸菌の数を１／１００〜１／１０6 程度に減少させるこ
とができた。また、オゾンの添加による油脂やタンパク
質系の浮遊物の凝集効果により、用水の透明度が向上す
る効果があることがわかった。
【００２８】図５は、本発明の方法及び装置を浴槽水の
浄化に適用する場合の１例を示す概略フロー図である。
図５の例では、浴槽４０から抜き出された浴槽水にオゾ
ン発生器４１からオゾンを注入し、高シリカ吸着剤層４
３と活性炭などのオゾン分解剤層４４が設けられた吸着
剤反応器４２を通して浄化し、カートリッジフィルタ４
５などのろ材層を通して浴槽に循環させるようにしてい
る。
浄化に適用する場合の１例を示す概略フロー図である。
図５の例では、浴槽４０から抜き出された浴槽水にオゾ
ン発生器４１からオゾンを注入し、高シリカ吸着剤層４
３と活性炭などのオゾン分解剤層４４が設けられた吸着
剤反応器４２を通して浄化し、カートリッジフィルタ４
５などのろ材層を通して浴槽に循環させるようにしてい
る。
【００２９】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 （実施例１）図６は本発明を適用した排水処理試験装置
の概要を示すフロー図である。図６のフローに従って本
発明の方法による排水処理試験を行った。ＣＯＤ成分と
してエタノール５ｐｐｍを含有する工業排水１０ｔｏｎ
／ｈを、排水口５１から流路（供給管）５２を通して高
シリカ多孔体充填塔（高シリカ吸着剤充填塔）５３に排
水を供給するにあたり、流路５２にオゾン発生器５４か
らオゾン０．１ｋｇ／ｈを添加して充填塔５３の入口で
オゾンと排水が完全に混合された状態になるようにし
た。充填塔５３は直径３０ｃｍ、高さ３０ｃｍの大きさ
であり、ここに８０リットルの高シリカ吸着剤５５が充
填されている。ここで、空塔速度は４５ｍ／ｈ、ＳＶ値
は１５０ｈ-1とした。オゾン無害化後の排水は流路（排
出管）５６から流過するので採取ライン５７から排水を
採取してＣＯＤ計測を行い本発明の有効性を検証した。
本発明の試験条件及び各種シリカ多孔質体のオゾン酸化
分解特性を出口ＣＯＤ成分濃度で評価した結果を表１に
示す。
明する。 （実施例１）図６は本発明を適用した排水処理試験装置
の概要を示すフロー図である。図６のフローに従って本
発明の方法による排水処理試験を行った。ＣＯＤ成分と
してエタノール５ｐｐｍを含有する工業排水１０ｔｏｎ
／ｈを、排水口５１から流路（供給管）５２を通して高
シリカ多孔体充填塔（高シリカ吸着剤充填塔）５３に排
水を供給するにあたり、流路５２にオゾン発生器５４か
らオゾン０．１ｋｇ／ｈを添加して充填塔５３の入口で
オゾンと排水が完全に混合された状態になるようにし
た。充填塔５３は直径３０ｃｍ、高さ３０ｃｍの大きさ
であり、ここに８０リットルの高シリカ吸着剤５５が充
填されている。ここで、空塔速度は４５ｍ／ｈ、ＳＶ値
は１５０ｈ-1とした。オゾン無害化後の排水は流路（排
出管）５６から流過するので採取ライン５７から排水を
採取してＣＯＤ計測を行い本発明の有効性を検証した。
本発明の試験条件及び各種シリカ多孔質体のオゾン酸化
分解特性を出口ＣＯＤ成分濃度で評価した結果を表１に
示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】本実施例において使用した高シリカ吸着剤
は次のとおりである。シリカゲルは市販品である。ＵＳ
ＹはＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比５のＮａ−Ｙ型ゼオライト
を２５０℃のアンモニア水蒸気と接触させてゼオライト
骨格のＡｌの大半を除去して得られたＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比７０の超安定Ｙ型ゼオライトである。シリカライ
トはシリカ源としてケイ酸ナトリウム、有機テンプレー
トとしてテトラプロピルアンモニウムブロミドを使用し
て１８０℃で水熱合成を行ったＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比
４００のペンタシルゼオライトである。また、ＭＣＭ−
４１は温度１４０℃、ｐＨ１３．５、シリカ源として水
ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレートとしてカ
チオン系界面活性剤（炭素数８以上）を使用して得られ
た比表面積１６００ｍ2 ／ｇのシリカ系多孔質体であ
る。ＦＭＳ−１６はカネマイトにカチオン系界面活性剤
をインターカレーションして得られたＭＣＭ−４１と類
似の構造のシリカ系多孔質体である。低温メソポーラス
シリケートはシリカ源としてテトラエトキシシラン
（ＴＥＯＳ）を、有機テンプレートとしてカチオン系界
面活性剤を使用して室温下にｐＨ１以下で合成したもの
である。低温メソポーラスシリケートはシリカ源とし
て縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温ｐＨ１
以下で合成したものである。各々の吸着剤は１．６ｍｍ
φの球状体を充填した。なお、使用した各吸着剤の比表
面積は表２に示すとおりである。
は次のとおりである。シリカゲルは市販品である。ＵＳ
ＹはＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比５のＮａ−Ｙ型ゼオライト
を２５０℃のアンモニア水蒸気と接触させてゼオライト
骨格のＡｌの大半を除去して得られたＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3 比７０の超安定Ｙ型ゼオライトである。シリカライ
トはシリカ源としてケイ酸ナトリウム、有機テンプレー
トとしてテトラプロピルアンモニウムブロミドを使用し
て１８０℃で水熱合成を行ったＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 比
４００のペンタシルゼオライトである。また、ＭＣＭ−
４１は温度１４０℃、ｐＨ１３．５、シリカ源として水
ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレートとしてカ
チオン系界面活性剤（炭素数８以上）を使用して得られ
た比表面積１６００ｍ2 ／ｇのシリカ系多孔質体であ
る。ＦＭＳ−１６はカネマイトにカチオン系界面活性剤
をインターカレーションして得られたＭＣＭ−４１と類
似の構造のシリカ系多孔質体である。低温メソポーラス
シリケートはシリカ源としてテトラエトキシシラン
（ＴＥＯＳ）を、有機テンプレートとしてカチオン系界
面活性剤を使用して室温下にｐＨ１以下で合成したもの
である。低温メソポーラスシリケートはシリカ源とし
て縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温ｐＨ１
以下で合成したものである。各々の吸着剤は１．６ｍｍ
φの球状体を充填した。なお、使用した各吸着剤の比表
面積は表２に示すとおりである。
【００３２】
【表２】
【００３３】表１の結果からわかるように、高シリカ多
孔質体５を充填しない条件（ＲＵＮ０）ではエタノール
の分解率は４０％程度に留まるのに対し、高シリカ多孔
質体５を充填した例ではシリカゲル（ＲＵＮ２）で７０
％、ＵＳＹ（ＲＵＮ４）、シリカライト（ＲＵＮ６）、
メソポーラスシリケート（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１
６、低温メソポーラスシリケート、：ＲＵＮ８、１
０、１２、１４）では８５％以上の分解率を示した。
孔質体５を充填しない条件（ＲＵＮ０）ではエタノール
の分解率は４０％程度に留まるのに対し、高シリカ多孔
質体５を充填した例ではシリカゲル（ＲＵＮ２）で７０
％、ＵＳＹ（ＲＵＮ４）、シリカライト（ＲＵＮ６）、
メソポーラスシリケート（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１
６、低温メソポーラスシリケート、：ＲＵＮ８、１
０、１２、１４）では８５％以上の分解率を示した。
【００３４】吸着剤の酸化分解効率が低温メソポーラス
シリケート、、ＭＣＭ−４１、シリカライト＞ＵＳ
Ｙ＞ＦＳＭ−１６＞シリカゲルの順になったのはエタノ
ールを含有しない排水でのオゾンの分解率から示される
ように低温メソポーラスシリケート、、ＭＣＭ−４
１、シリカライト＞ＵＳＹ＞ＦＳＭ−１６＞シリカゲル
の順でオゾンが吸着剤に分解されることなく有効に吸着
されているためと考えられる。また、出口オゾン濃度は
低温メソポーラスシリケート、、ＭＣＭ−４１、シ
リカライト＜ＵＳＹ＜ＦＳＭ−１６＜シリカゲルの順で
濃度が高くなり、濃度が低いものほど吸着剤相での反応
活性が高いものと考えられた。
シリケート、、ＭＣＭ−４１、シリカライト＞ＵＳ
Ｙ＞ＦＳＭ−１６＞シリカゲルの順になったのはエタノ
ールを含有しない排水でのオゾンの分解率から示される
ように低温メソポーラスシリケート、、ＭＣＭ−４
１、シリカライト＞ＵＳＹ＞ＦＳＭ−１６＞シリカゲル
の順でオゾンが吸着剤に分解されることなく有効に吸着
されているためと考えられる。また、出口オゾン濃度は
低温メソポーラスシリケート、、ＭＣＭ−４１、シ
リカライト＜ＵＳＹ＜ＦＳＭ−１６＜シリカゲルの順で
濃度が高くなり、濃度が低いものほど吸着剤相での反応
活性が高いものと考えられた。
【００３５】（実施例２）実施例１において、低温メソ
ポーラスシリケートを使用した例においても出口で０．
１５ｐｐｍ程度のオゾンが検出された。オゾンの毒性に
ついては長時間の滞留で分解することから特定の規制が
あるわけではない。しかしオゾンの酸化性に配慮すると
処理後の残留オゾンは完全に分解することが望ましい。
このため、充填塔３の最下部に活性炭の１種である布状
に織ったＡＣＦ（活性炭素繊維）を高さ５ｃｍ程充填し
た。この結果、出口流路６からはオゾンは全く検出され
なくなった。この吸着剤のオゾン分解はＣ＋Ｏ3 →ＣＯ
2 ＋Ｏ2 の反応によるものであり、この程度の充填量で
半年間の連続使用に耐えることが確認された。なお、比
較のために吸着剤（低温メソポーラスシリケート）を充
填せずに直接布状ＡＣＦと未反応オゾンを接触させた場
合には約２週間で出口のオゾン濃度が上昇を始めた。こ
のことから吸着剤相での反応によりオゾンが有効に利用
され、オゾンの流過が従来の１／１０以下となったため
リーク防止用の吸着剤の寿命が１０倍程度長くなったこ
とがわかる。
ポーラスシリケートを使用した例においても出口で０．
１５ｐｐｍ程度のオゾンが検出された。オゾンの毒性に
ついては長時間の滞留で分解することから特定の規制が
あるわけではない。しかしオゾンの酸化性に配慮すると
処理後の残留オゾンは完全に分解することが望ましい。
このため、充填塔３の最下部に活性炭の１種である布状
に織ったＡＣＦ（活性炭素繊維）を高さ５ｃｍ程充填し
た。この結果、出口流路６からはオゾンは全く検出され
なくなった。この吸着剤のオゾン分解はＣ＋Ｏ3 →ＣＯ
2 ＋Ｏ2 の反応によるものであり、この程度の充填量で
半年間の連続使用に耐えることが確認された。なお、比
較のために吸着剤（低温メソポーラスシリケート）を充
填せずに直接布状ＡＣＦと未反応オゾンを接触させた場
合には約２週間で出口のオゾン濃度が上昇を始めた。こ
のことから吸着剤相での反応によりオゾンが有効に利用
され、オゾンの流過が従来の１／１０以下となったため
リーク防止用の吸着剤の寿命が１０倍程度長くなったこ
とがわかる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の方法によれば、有害物質を含有
する汚染水のオゾンによる処理において、オゾンを効率
よく吸着し、かつ有害物質を吸着する吸着剤を使用する
ことによりオゾンの有効利用率が向上し、高効率な有機
系汚染物や悪臭成分の酸化分解、殺菌などの無害化処理
が可能となる。また、オゾンの利用率が向上するため、
排出される処理済み排水へのリークオゾンの量も少な
く、さらに、活性炭などのオゾン分解剤層を設けること
によってオゾンのリークを完全に防止することができ
る。また、本発明の装置によれば、有害物質を含有する
汚染水のオゾンによる処理を効率よく行うことができ
る。
する汚染水のオゾンによる処理において、オゾンを効率
よく吸着し、かつ有害物質を吸着する吸着剤を使用する
ことによりオゾンの有効利用率が向上し、高効率な有機
系汚染物や悪臭成分の酸化分解、殺菌などの無害化処理
が可能となる。また、オゾンの利用率が向上するため、
排出される処理済み排水へのリークオゾンの量も少な
く、さらに、活性炭などのオゾン分解剤層を設けること
によってオゾンのリークを完全に防止することができ
る。また、本発明の装置によれば、有害物質を含有する
汚染水のオゾンによる処理を効率よく行うことができ
る。
【図１】本発明における有害物質を含有する汚染水への
オゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染水の吸着剤充
填塔への導入方法の１例を示す説明図。
オゾン添加方法及びオゾンを添加した汚染水の吸着剤充
填塔への導入方法の１例を示す説明図。
【図２】本発明を既設のプールの用水浄化に適用する場
合の１例を示す概略フロー図。
合の１例を示す概略フロー図。
【図３】本発明を既設のプールの用水浄化に適用する場
合の他の１例を示す概略フロー図。
合の他の１例を示す概略フロー図。
【図４】本発明を新設のプールの用水浄化に適用する場
合の１例を示す概略フロー図。
合の１例を示す概略フロー図。
【図５】本発明を浴槽水の浄化に適用する場合の１例を
示す概略フロー図。
示す概略フロー図。
【図６】実施例で使用した排水処理試験装置の概要を示
すフロー図。
すフロー図。
【図７】高シリカ吸着剤のＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比とオ
ゾン分解率との関係を示すグラフ。
ゾン分解率との関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｈ 4/12 Ｅ０４Ｈ 3/20 Ｂ (72)発明者 朝長 成之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 和田 香 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重工 業株式会社相模原製作所内 (72)発明者 峰尾 徳一 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重工 業株式会社相模原製作所内
Claims (7)
- 【請求項１】 有害物質を含有する汚染水にオゾンを添
加、混合した後、オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着
する高シリカ吸着剤を充填した吸着剤層を流過させるこ
とによって、汚染水中の有害物質をオゾンの作用により
無害化することを特徴とする有害物質含有汚染水の処理
方法。 - 【請求項２】 前記高シリカ吸着剤が高シリカペンタシ
ルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソ
ポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の混合
物であることを特徴とする請求項１に記載の有害物質含
有汚染水の処理方法。 - 【請求項３】 前記吸着剤層において有害物質を無害化
したあとの処理水をオゾン分解剤と接触させて残留する
オゾンを分解し、後流へのオゾンのリークを防止するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の有害物質含有汚
染水の処理方法。 - 【請求項４】 オゾンを吸着し、かつ有害物質を吸着す
る高シリカ吸着剤の吸着剤層を設けた吸着剤充填塔と、
該吸着剤充填塔に有害物質を含有する汚染水を供給する
供給管と、該供給管に接続され、汚染水中にオゾンを添
加するオゾン発生器と、前記吸着剤充填塔から処理済み
の処理水を排出する排出管とを備えてなることを特徴と
する有害物質含有汚染水の処理装置。 - 【請求項５】 前記高シリカ吸着剤が高シリカペンタシ
ルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソ
ポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の混合
物であることを特徴とする請求項４に記載の有害物質含
有汚染水の処理装置。 - 【請求項６】 前記吸着剤充填塔の後流側に、リークす
るオゾンを分解するオゾン分解剤層が設けられてなるこ
とを特徴とする請求項４又は５に記載の有害物質含有汚
染水の処理装置。 - 【請求項７】 前記吸着剤充填塔のオゾン注入点の前流
側及び／又は後流側に、浮遊物を除去するためのろ過材
層が設けられてなることを特徴とする請求項４〜６のい
ずれか１項に記載の有害物質含有汚染水の処理装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26634197A JP3377733B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 有害物質含有汚染水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26634197A JP3377733B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 有害物質含有汚染水の処理方法及び装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104618A true JPH11104618A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3377733B2 JP3377733B2 (ja) | 2003-02-17 |
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ID=17429594
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26634197A Expired - Fee Related JP3377733B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 有害物質含有汚染水の処理方法及び装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3377733B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006281041A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kurita Water Ind Ltd | 有機物含有水処理装置とその運転方法 |
| KR101055417B1 (ko) * | 2009-03-26 | 2011-08-09 | 주식회사 현진해양 | 수산물용 물의 처리방법 및 처리시스템 |
| JP2015188823A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 吸着技術工業株式会社 | 有害物質含有液の処理方法及び装置 |
| WO2017056518A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 吸着技術工業株式会社 | 有害物質含有液の浄化処理方法及びこれを実施するための有害物質含有液の浄化処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101279791B (zh) * | 2008-05-23 | 2010-04-07 | 济南丹穗净水设备有限公司 | 一种饮用水深度处理方法 |
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1997
- 1997-09-30 JP JP26634197A patent/JP3377733B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| AU716634B2 (en) * | 1998-06-22 | 2000-03-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for processing polluted fluid containing pollutants |
| KR100358624B1 (ko) * | 1998-06-22 | 2002-10-25 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 오염 물질을 함유하는 오염 유체의 처리 방법 |
| JP2006281041A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kurita Water Ind Ltd | 有機物含有水処理装置とその運転方法 |
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| WO2017056518A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 吸着技術工業株式会社 | 有害物質含有液の浄化処理方法及びこれを実施するための有害物質含有液の浄化処理装置 |
| JP2017064649A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 吸着技術工業株式会社 | 有害物質含有液の浄化処理方法及びこれを実施するための有害物質含有液の浄化処理装置 |
| KR20180043825A (ko) * | 2015-09-30 | 2018-04-30 | 후타무라 가가쿠 가부시키가이샤 | 유해 물질 함유액의 정화 처리 방법 및 이것을 실시하기 위한 유해 물질 함유액의 정화 처리 장치 |
| US10493423B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-12-03 | Futamura Kagaku Kabushiki Kaisha | Purification treatment method of liquid containing harmful substance, and purification treatment device of liquid containing harmful substance for carrying out said method |
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