JPH11290840A

JPH11290840A - 光触媒を用いた排水処理装置

Info

Publication number: JPH11290840A
Application number: JP9297398A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ogawa; 尚樹小川; Nobuo Ishihara; 伸夫石原; Hiromi Harada; 裕美原田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】人工光源の照射量を低下させることなく、し
かも降雨に際しても安定した処理が行える光触媒を用い
た排水処理装置を提供することにある。【解決手段】本発明では、上部が開口された反応槽１
０内に光触媒１４を設置するとともに、その上方に人工
光源１５を設置し、人工光源１５の光を光触媒１４に照
射してこの光触媒１４内を通過する処理排水中の有機物
を分解処理する光触媒１４を用いた排水処理装置におい
て、反応槽１０の開口部を光透過性フィルム１６で覆っ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒を用いた排
水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光触媒を用いた排水処理装置は、産業排
水処理分野において、排水処理装置本体として、あるい
は従来の活性汚泥法や物理化学的処理方法の補完装置と
して、特に生物難分解性物質や毒性物質を含む排水に対
し有効な排水処理技術である。

【０００３】図７は従来の光触媒を用いた排水処理装置
の一例を示している。反応槽１は鋼板製あるいはコンク
リート製の一般の排水処理装置に準ずるものである。被
処理水は、図７の場合は反応槽１の右側（上流側）の上
面あるいは壁面に設置した配管２を通って反応槽１へ流
入する。反応槽１内に流入した液中の有機物は、槽内で
混合されながら光触媒モジュール３内を通過する間に酸
化分解される。反応終了後の液は、越流堰４の上部から
オーバーフローし、処理水として配管５から系外に放流
される。

【０００４】光触媒モジュール３は、図８に示したよう
に、支持台６内に複数段設置された左右一対の支持レー
ル７によって適宜な間隔をもって光触媒板８を多段に保
持させたものである。光触媒板８の積層数は各触媒板８
の光透過率によって制限される。即ち、光透過率の高い
触媒板８を用いれば、多層の積層が可能となる。ここで
用いる光触媒板８とは、ガラスあるいは光透過性の平板
に光触媒薄膜を片面あるいは両面にコーティングしたも
のである。積層数を１にした場合には、光透過性の平板
を用いることはなく、光反射型の平板を使用することも
可能である。コーティングする光触媒は例えば、二酸化
チタンのように通常用いられている物質が適用できる。
光触媒を活性化するための光源としては、太陽光、ある
いは人工光源が用いられるが、人工光源を採用した排水
処理装置の場合は、図７で示したように、反応槽１の上
部を開放して、その上部に複数個の人工光源９を配設
し、上部から照射することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、人工光源９
が採用されている光触媒を用いた排水処理装置では、光
の照射に課題がある。即ち、人工光源９の照射面９ａに
排水中のＳＳ，油分，泥等が付着すると、照射量が低下
して処理性能が低下するという問題がある。また、上部
開放型の装置では、降雨時の増水などにより反応槽１内
での被処理水の滞留時間が減少し、処理が不十分になる
虞れもある。

【０００６】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、人工光源の照射量を低下さ
せることなく、しかも降雨に際しても安定した処理が行
える光触媒を用いた排水処理装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するため、本発明では、上部が開口された反応
槽内に光触媒を設置し、その上方から光を照射して前記
光触媒内を通過する処理排水中の有機物を分解処理する
光触媒を用いた排水処理装置において、前記反応槽の開
口部を光透過性フィルムで覆っている。

【０００８】この発明の排水処理装置では、反応槽内の
排水中のＳＳ，油分，泥等が飛び散っても、光透過性フ
ィルムによって遮断されて光源の照射面への付着が防止
される。また、降雨に際しても雨の反応槽内への侵入が
阻止される。

【０００９】また、本発明の光触媒を用いた排水処理装
置では、前記光透過性フィルムを前記反応槽に対して着
脱自在に設けている。したがって、この発明の排水処理
装置では、光透過性フィルムが汚れた場合に、新しい光
透過性フィルムと交換ができる。

【００１０】さらに、本発明の光触媒を用いた排水処理
装置では、前記光透過性フィルムを巻き取りローラを介
して設置し、覆い面をローラ巻き取りにより交換可能と
している。したがって、この発明の排水処理装置では、
光透過性フィルムが汚れた場合に、極めて容易に、新し
い光透過面と交換することができる。

【００１１】また、本発明の光触媒を用いた排水処理装
置では、前記巻き取りローラを前記光透過性フィルムの
汚れ状態により自動回転制御し、前記光透過性フィルム
による覆い面を自動交換可能としている。したがって、
この発明の排水処理装置では、光透過フィルムの汚れを
自動的に検知し、交換することで常に良好な光照射条件
が得られ、処理性能が安定する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態に係
る光触媒を用いた排水処理装置の概念図であり、上部に
樹脂フィルムを設けた反応槽を示している。また、図２
は図１における円内の拡大図であり、樹脂フィルムの取
付構造を示している。

【００１３】反応槽１０は従来法と同様に鋼板あるいは
コンクリート等によって形成されており、その内部には
越流堰１１が設けられている。そして、反応槽１０の一
方壁１０ａの上部には、被処理水を反応槽１０内に供給
する配管１２が接続され、他方壁１０ｂの中間部には、
処理水を反応槽１０の系外に排出する配管１３が接続さ
れている。この反応槽１０内には、従来と同様な構造の
支持台に光触媒（光触媒板）を支持した光触媒モジュー
ル１４が設置されている。反応槽１０の上方には複数個
の人工光源１５が設置されていると共に、反応槽１０と
人工光源１５との間には透明樹脂フィルム１６が反応槽
１０の上部を覆うように設置されている。

【００１４】透明樹脂フィルム１６は、反応槽１０の左
右両側壁上部にフィルム固定手段２０によって固定され
ている。フィルム固定手段２０は、図２に拡大して示し
たように、反応槽１０の上部に形成したフランジ２１
と、台座２２及び必要に応じてパッキン２３と、ボルト
２４とから構成されている。そして、樹脂フィルム１６
は、端部にパッキン２３を添えてそれらをフランジ２１
に巻き込み、台座２２を当ててそれらをボルト２４にて
共締めすることにより固定されている。なお、締結具と
しては、ボルト２４の他に、ピン、リベット、釘等であ
ってもよいが、樹脂フィルム１６の交換を容易にするた
めにはボルト等の着脱容易な締結具を使用することが望
ましい。この透明樹脂フィルム１６は光触媒の反応に必
要な紫外線を透過する性質を有する必要があり、具体的
にはサラン樹脂等を使用することができる。

【００１５】上記した光触媒を用いた排水処理装置で
は、被処理水が配管１２を通って反応槽１０へ流入す
る。反応槽１０内に流入した液中の有機物は反応槽１０
内で混合されながら光触媒モジュール１４内を通過する
間に酸化分解される。反応終了後の液は越流堰１１の上
部からオーバーフローし、処理水として配管１３から系
外に放流される。

【００１６】そして、樹脂フィルム１６に反応槽１０内
の被処理液中のＳＳ，油分，泥等が飛散付着し、樹脂フ
ィルム１６の光透過率が低下した際には、ボルト１４を
取り外してその樹脂フィルム１６を取り去り、新しい樹
脂フィルム１６を上記のようにしてフランジ２１に巻き
込み、再びボルト１４によって締結する。

【００１７】図３は本発明の第２実施形態に係る光触媒
を用いた排水処理装置の概念図であり、上部に樹脂フィ
ルムを設けた反応槽を示している。また、図４は図３に
おける円内の拡大図であり、樹脂フィルムの取付構造を
示している。

【００１８】反応槽１０は従来法と同様に鋼板あるいは
コンクリート等によって形成されており、その内部には
越流堰１１が設けられている。そして、反応槽１０の一
方壁１０ａの上部には、被処理水を反応槽１０内に供給
する配管１２が接続され、他方壁１０ｂの中間部には、
処理水を反応槽１０外に排出する配管１３が接続されて
いる。この反応槽１０内には、従来と同様な構造の支持
台に光触媒（光触媒板）を支持した光触媒モジュール１
４が設置されている。反応槽１０の上方には複数個の人
工光源１５が設置されていると共に、反応槽１０と人工
光源１５との間には透明樹脂フィルム１６が反応槽１０
の上部を覆うように設置されている。

【００１９】透明樹脂フィルム１６は、反応槽１０の左
右両側壁上部にフィルム巻き取り手段３０によって保持
されている。フィルム巻き取り手段３０は、図４に拡大
して示したように、反応槽１０の側壁上部にブラケット
３１を固設し、該ブラケット３１に軸３２を回転自在に
支持させたもので、軸端には６角形の凹部３３が形成さ
れている。そして、一方のフィルム巻き取り手段３０の
軸３２には、未使用の透明樹脂フィルム１６を巻回した
ロール３４が装着され、その透明樹脂フィルム１６の先
端は他方のフィルム巻き取り手段３０の軸３２に係止さ
れている。

【００２０】上記した光触媒を用いた排水処理装置で
は、被処理水が配管１２を通って反応槽１０へ流入す
る。反応槽１０内に流入した液中の有機物は反応槽１０
内で混合されながら光触媒モジュール１４内を通過する
間に酸化分解される。反応終了後の液は越流堰１１の上
部からオーバーフローし、処理水として配管１３から系
外に放流される。

【００２１】そして、樹脂フィルム１６に反応槽１０内
の被処理液中のＳＳ，油分，泥等が飛散付着し、樹脂フ
ィルム１６の光透過率が低下した際には、フィルム巻き
取り手段３０を作動させ、汚れた樹脂フィルム１６を巻
き取り、新たな樹脂フィルム１６を引き出せばよい。透
明樹脂フィルム１６の巻き取りは、他方のフィルム巻き
取り手段３０の軸３２を回転させることによって行う
が、その作業は図４に示したようなハンドル３５に設け
た６角形の凸部３６を上記軸３２の凹部３３に挿嵌さ
せ、この状態でハンドル３５を回転させることによって
行う。これに伴って、一方のフィルム巻き取り手段３０
の軸３２に装着されているロール３４から新たな透明樹
脂フィルム１６が反応槽１０上に引き出される。また、
樹脂フィルム１６のストックが無くなれば、新しいロー
ル３４に交換することにより、新たな樹脂フィルム１６
を設置できる。この透明樹脂フィルム１６は上記第１実
施形態と同様に光触媒の反応に必要な紫外線を透過する
性質を有する必要があり、具体的にはサラン樹脂等を使
用することができる。

【００２２】なお、上記フィルム巻き取り手段３０の
内、樹脂フィルム１６を繰り出す側のフィルム巻き取り
手段３０の軸３２には、ハンドル３５を係合させるため
の凹部３３は必ずしも必要としない。また、樹脂フィル
ム１６を巻き取る側のフィルム巻き取り手段３０の軸３
２には、樹脂フィルム１６の先端を係止するための爪等
を配設し、それによって樹脂フィルム１６の係止を容易
にすることが好ましい。また、樹脂フィルム１６の先端
を直接軸３２に係止せずに、ロールを軸３２に嵌合係止
し、該ロールに樹脂フィルム１６を巻き取るようにすれ
ば、巻き取り完了した樹脂フィルム１６の交換が容易に
なる。さらに、フィルム１６と反応槽１０との間の摺動
摩擦を小さくするために、反応槽１０の開口面１０ｃに
摩擦抵抗の小さい合成樹脂等の材質のシートを貼設する
ことが好ましい。

【００２３】図５は本発明の第３実施形態に係る光触媒
を用いた排水処理装置の概念図であり、上部に樹脂フィ
ルムを設けた反応槽を示している。本実施形態の排水処
理装置は、上記第２実施形態とほぼ同様の構造を有して
いるため、以下に相違する構成のみを説明し、同じ構成
の部位は同一符号を付して説明を省略する。

【００２４】一方のフィルム巻き取り手段３０ａの軸３
２には、未使用の透明樹脂フィルム１６を巻回したロー
ル３４が装着され、その透明樹脂フィルム１６の先端は
他方のフィルム巻き取り手段３０ｂの軸３２に係止され
ている。そして、この他方のフィルム巻き取り手段３０
ｂは、駆動ベルト４１及びプーリ４２を介して巻き取り
手段駆動用モータ４３と連結している。また、反応槽１
０の上方には、透明樹脂フィルム１６の汚れ具合を検知
するための透過光センサ４４が設置されており、光透過
率が設定値を下廻れば、モータ３４が稼働して自動的に
汚れた透明樹脂フィルム１６を巻き取り、新しい透明樹
脂フィルム１６が反応槽１０の上部に移動する機構にな
っている。

【００２５】透過光センサ４４としては、例えば透明樹
脂フィルム１６を挟んで、光発信部４４ａと光受信部４
４ｂとを対向して設けた装置であり、照射光強度と受光
強度の比より透過率を演算するタイプの検出器が設置可
能である。透過率の演算及びモータ４３の制御は、透過
光センサ４４に直結した制御ボックス４５によって行わ
れるように構成されている。また、透過率の設定値は、
人工光源１５の強度により異なるが、５０〜７０％に設
定するのが経済的である。なお、透明樹脂フィルム１６
のストックが無くなれば、新しいロール３４に交換する
ことにより、新たな透明樹脂フィルム１６を設置する。

【００２６】図６は本発明の第４実施形態に係る光触媒
を用いた排水処理装置の概念図であり、フィルム巻き取
り手段の駆動部詳細を示している。本実施形態の排水処
理装置は、上記第２及び第３実施形態とほぼ同様の構造
を有しているため、以下に相違する構成のみを説明し、
同じ構成の部位は同一符号を付して説明を省略する。

【００２７】反応槽１０の一方壁１０ａの下部外側面に
は、モータ４３に近接して制御ボックス４６が付設され
ており、モータ４３は、制御ボックス４６内に設置した
オンタイマとオフタイマにより一定時間毎にオンオフ制
御され、自動的に汚れた透明樹脂フィルム１６を巻き取
り、新しい透明樹脂フィルム１６が反応槽１０の上部に
移動する機構になっている。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光触媒を
用いた排水処理装置では、反応槽の開口上部に透明樹脂
フィルムを設置することにより、被処理水の飛散による
人工光源の汚れを防止することができ、人工光源からの
光照射量を一定に保つことができる。また、樹脂フィル
ムは反応槽を半密閉構造にするので、降雨時の雨水の混
入による滞留時間の減少を防ぐことができ、処理性能が
安定化する。

【００２９】また、樹脂フィルムを着脱自在に設けた場
合には、樹脂フィルムが汚れた場合に新たな樹脂フィル
ムを取付けることにより、人工光源からの十分な光照射
量を得ることができ、さらにはフィルム巻き取り手段を
設置した場合には、巻き取りロールを作動させることに
より自動的に新しい樹脂フィルムに交換することができ
ので、状態回復がより容易になる。

【００３０】それに加え、樹脂フィルムの汚れを自動的
に検知し、新たな樹脂フィルムと交換したり、あるいは
樹脂フィルムの交換をタイマ制御により自動的に行う場
合には、常に良好な光照射条件が得られ、処理性能が安
定化する上、メンテナンスの簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光触媒を用いた排
水処理装置を概念的に示す断面図である。

【図２】図１における円内のフィルム固定手段を拡大し
て示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る光触媒を用いた排
水処理装置を概念的に示す断面図である。

【図４】図３における円内のフィルム巻き取り手段を拡
大して示す斜視図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係る光触媒を用いた排
水処理装置を概念的に示す断面図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係る光触媒を用いた排
水処理装置の概念図であって、フィルム巻き取り手段の
駆動部を拡大して示す断面図である。

【図７】従来の光触媒を用いた排水処理装置を概念的に
示す断面図である。

【図８】光触媒を用いた排水処理装置で使用されている
光触媒モジュールを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０反応槽１１越流堰１２配管１３配管１４光触媒モジュール１５人工光源１６光透過性樹脂フィルム２０フィルム固定手段２１フランジ２２台座２３パッキン２４ボルト３０フィルム巻き取り手段３２軸３３凹部３４ロール３５ハンドル４３モータ４４透過光センサ４５，４６制御ボックス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部が開口された反応槽内に光触媒を設
置し、その上方から光を照射して前記光触媒内を通過す
る処理排水中の有機物を分解処理する光触媒を用いた排
水処理装置において、前記反応槽の開口部を光透過性フ
ィルムで覆ったことを特徴とする光触媒を用いた排水処
理装置。
【請求項２】前記光透過性フィルムを前記反応槽に対
して着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１に記載
の光触媒を用いた排水処理装置。
【請求項３】前記光透過性フィルムを巻き取りローラ
を介して設置し、覆い面をローラ巻き取りにより交換可
能としたことを特徴とする請求項１に記載の光触媒を用
いた排水処理装置。
【請求項４】前記巻き取りローラを前記光透過性フィ
ルムの汚れ状態により自動回転制御し、前記光透過性フ
ィルムによる覆い面を自動交換可能としたことを特徴と
する請求項３に記載の光触媒を用いた排水処理装置。