排水処理装置
【課題】排水中の有機物の除去性能を維持しつつ、より簡単に未分解の有機物を処理することができる排水処理装置を提供する。
【解決手段】本実施例に係る排水処理装置１０Ａは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４が充填される反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン１６を導入するオゾン供給部１７と、を有する。ゼオライト１４の空孔１３は、ゼオライト原料にセルロースを加えずに所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔よりも細孔容積が増大し、ゼオライト１４の表面積が増加することで、ゼオライト１４表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２の吸着量を増大させることができ、オゾン１６により有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【解決手段】本実施例に係る排水処理装置１０Ａは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４が充填される反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン１６を導入するオゾン供給部１７と、を有する。ゼオライト１４の空孔１３は、ゼオライト原料にセルロースを加えずに所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔よりも細孔容積が増大し、ゼオライト１４の表面積が増加することで、ゼオライト１４表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２の吸着量を増大させることができ、オゾン１６により有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含んだ排水の処理を行う排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上水や下水・し尿の二次処理水などを安定して良好に処理するため、光触媒の存在下で紫外線及び／又は可視光線を照射して、有機物を含有する排水を酸化分解処理する処理方法、活性炭吸着法など吸着剤を用いて有機物等を吸着除去する方法などが行われている。これらの処理方法は、排水の有効な排水処理技術として従来より排水処理設備において活性汚泥法や物理化学的処理方法の補完装置として用いられている。
【０００３】
排水中の有機物を光触媒を用いて酸化分解処理する排水処理装置の一例を図９に示す。図９に示すように、従来の排水処理装置１００は、上水や下水・し尿の二次処理水などの被処理水１０１を貯留する流量調整槽１０２と、流量調整槽１０２より供給される被処理水１０１を活性炭吸着処理する反応槽１０３と、反応槽１０３内で処理された処理水１０４を受け入れて貯留する貯水槽１０５とを備えている。光触媒として酸化チタン（ＴｉＯ2）を表面に担持させた活性炭１０６を吸着剤として投入した反応槽１０３に被処理水１０１を被処理水供給管１０７を通じて供給している。被処理水１０１中のＣＯＤ成分等の有機物などが活性炭１０６に吸着され、有機物などが除去された処理水１０４は処理水管１０８を通じて貯水槽１０５へ送られ、貯水槽１０５から系外に放流される。
【０００４】
また、活性炭１０６の吸着性能が低下したとき、反応槽１０３に処理水１０４を供給するのを停止し、貯水槽１０５の処理水１０４を返送管１０９より反応槽１０３に供給し、紫外線ランプ１１０より活性炭１０６に紫外線を照射してＴｉＯ2を活性化し、ＴｉＯ2の酸化触媒作用により活性炭１０６に吸着した有機物などを酸化分解する。このように、反応槽１０３内では、活性炭１０６による有機物などの吸着除去とＴｉＯ2を用いて有機物を酸化分解して活性炭１０６を再生する操作とが交互に繰り返し行われる。そして、反応槽１０３内上部に達した処理水１０４は排水管１１２を通じて系外に流出される（特許文献１、参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光触媒として用いられるＴｉＯ2は活性炭１０６の表面のみにしか担持されていないため、活性炭１０６の吸着剤としての耐久性は乏しい、という問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、排水中の有機物の除去性能を維持しつつ、より簡単に未分解の有機物を処理することができる排水処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段と、を有することを特徴とする排水処理装置にある。
【０００９】
第２の発明は、排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、内筒と外筒とからなる二重管と、前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されてなるものであることを特徴とする排水処理装置にある。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記二重管内にオゾンを導入するオゾン導入手段を有することを特徴とする排水処理装置にある。
【００１１】
第４の発明は、第２又は３の発明において、前記光触媒が酸化チタンであることを特徴とする排水処理装置にある。
【００１２】
第５の発明は、第２乃至４の何れか一つの発明において、前記ゼオライトが、成形時にガラス繊維、ガラス粉、蛍光試料の少なくとも一つを加えて形成されることを特徴とする排水処理装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段とを有している。このため、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔の細孔容積は増大し、前記ゼオライト表面に吸着されるオゾンと有機物の量を増大させ、前記オゾンと前記有機物とが反応する活性点を増加させることができるため、前記有機物の酸化分解反応を更に促進することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、内筒と外筒とからなる二重管と、前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されている。このため、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔は増大し、担持される酸化チタンの量を増加させることができると共に、前記二重管内側と外側の両方から紫外線を照射することで、多量の紫外線を前記光触媒に照射することができるため、前記有機物の酸化分解反応を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１に係る排水処理装置について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る排水処理装置の概略図であり、図２は、セルロースを加えて形成した後、焼成し前記セルロースが除去されたゼオライトの空孔を模式的に示す図であり、図３は、ゼオライト表面での酸化分解反応を簡略に示す図であり、図４は、セルロースを加えずに形成されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
図１、２に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ａは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４が充填される反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン（Ｏ3）１６を導入するオゾン供給部（オゾン導入手段）１７と、を有するものである。
また、反応容器１５内に供給される排水１１の供給量は、調整弁Ｖ１１により調整され、オゾン供給部１７より反応容器１５内に供給されるオゾン１６の供給量は、調整弁Ｖ１２により調整される。
【００１７】
図３に示すように、ゼオライト１４の表面にオゾン１６や有機物１２が吸着して濃縮することで、有機物１２はオゾン１６により酸化分解される。
【００１８】
また、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４の空孔１３は、図４に示すような前記ゼオライト原料にセルロースを加えず所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１２１の空孔１２２よりも大きくすることができる。ゼオライト１４に形成される空孔１３の細孔容積が増大することで、ゼオライト１４の表面積が増加し、ゼオライト１４表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２との吸着量が増大するため、オゾン１６と有機物１２とが反応する活性点を増大させることができる。このゼオライト１４の空孔１３は、図４に示すようなゼオライト１２１の空孔１３２に比べ、細孔容積を例えば２０％程度増大させることができる。よって、ゼオライト１４の細孔容積を増大し、空孔１３に吸着されるオゾン１６や有機物１２の吸着量を増大することで、オゾン１６により吸着された有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【００１９】
前記空孔１３を有するゼオライト１４の作成方法としては、空孔付与材として繊維状セルロース、結晶セルロース（アビセル）などのセルロース、焼結材としてカオリン、増粘材としてメチルセルロースをゼオライトなどの吸着剤となる基材に加えて、ペレットを形成し、混練りした後、焼成することにより、セルロースが下記式（１）のように加熱分解してゼオライト１４に大きな空孔１３を形成し、表面積を増大させることができる。
（Ｃ6Ｈ10Ｏ5）ｎ → ＣＯ2 ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（１）
【００２０】
また、セルロースは安価に入手可能であり、反応容器１５内には前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４を充填するだけで従来と操作方法などが変わるものではないため、特別な装置を用いることなく、簡単、かつ、低コストで排水１１中の有機物１２を分解処理することができる。
【００２１】
オゾン１６により有機物１２が酸化分解処理された排水１１は、反応容器１５の側面の底部側より処理水１８として排出される。排出される処理水１８の排出量は調整弁Ｖ１３により調整される。また、処理水１８は反応容器１５の底部側より排出するようにしてもよい。
【００２２】
また、本実施例では、排水１１を反応容器１５の上側から反応容器１５内に供給し、オゾン１６は反応容器１５の下側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが対向するようにし、排水１１とオゾン１６とが効率良く接触するようにしている。排水１１とオゾン１６との供給方向は、これに限定されるものではなく、オゾン１６を排水１１と同様に反応容器１５の上側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが同一方向に流れるようにしてもよい。また、排水１１をオゾン１６と同様に反応容器１５の下側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが同一方向に流れるようにしてもよい。
【００２３】
また、本実施例では、吸着剤としては、ゼオライト１４を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、多孔質で形成される吸着剤であればよく、ゼオライトの他に、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、あるいは活性白土等のセラミックス系吸着剤などを使用することができる。
【００２４】
よって、本実施例によれば、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４が充填された反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン１６を導入するオゾン供給部１７とを有することで、ゼオライト１４の細孔容積は増加し、ゼオライト１４の表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２の吸着量を増大させ、オゾン１６と有機物１２とが反応する活性点を増加させることができるため、排水１１中の有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【実施例２】
【００２５】
本発明の実施例２に係る排水処理装置について、図面を参照して説明する。
図５は、本発明の実施例２に係る排水処理装置の概略図であり、図６は、排水処理装置の構成の一部の部分拡大図である。なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図５、６に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ｂは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、内筒２１と外筒２２とからなる紫外線透過性を有する二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射する紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４（図１、２参照）に光触媒として酸化チタン（ＴｉＯ2）を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６が、収容部２４内に充填されてなるものである。
また、本実施例では、二重管２３が５つ配置されているが、設置される二重管２３の本数はこれに限定されるものではない。また、二重管２３内に供給される排水１１の供給量は、調整弁Ｖ２１〜Ｖ２５により調整される。なお、図５においては、紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）２５について、他の部材と区別するために着色している。
【００２６】
二重管２３の内筒２１と外筒２２との間に排水１１を供給することで、光触媒担持ゼオライト２６に排水１１中の有機物１２が吸着される。そして、二重管２３の内側と外側の両側に設けたＵＶランプ２５から紫外線を照射することにより、光触媒担持ゼオライト２６に担持されたＴｉＯ2に多量の紫外線を照射することができる。
【００２７】
また、ＴｉＯ2に約３８８ｎｍ以下の波長の光を照射することで、空気に由来する酸素と、排水に由来する水とが、下記式（２）及び（３）により酸化剤を発生し、有機物１２を強力に酸化分解する。
Ｏ2 → Ｏ2- ・・・（２）
Ｈ2Ｏ → ＯＨ- ・・・（３）
【００２８】
また、本実施例で用いられる排水処理装置１０Ｂの光触媒担持ゼオライト２６は、実施例１と同様に、図２に示すようなゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４にＴｉＯ2を担持させているだけであるため、環境に負荷をかけることなく低コストで、排水１１中の有機物１２を分解処理することができる。また、ＴｉＯ2は、抗菌性、防カビ性、防汚に優れているため、手入れをすることなく使用することができる。
【００２９】
ＴｉＯ2により有機物１２が酸化分解処理された処理水１８は、二重管２３の側面の底部側より排出される。排出される処理水１８の排出量は調整弁Ｖ２６〜Ｖ３０により調整される。また、処理水１８は二重管２３の底部側より排出するようにしてもよい。
【００３０】
また、内筒２１と外筒２２との間に所定間隔ごとに例えば網などを設け、光触媒担持ゼオライト２６が二重管２３の下に詰まらないようにして、二重管２３内に光触媒担持ゼオライト２６が均等に充填されるようにしてもよい。
【００３１】
また、光触媒としてＴｉＯ2を用いる場合、触媒性能に優れたアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを用いるのが好ましい。また、本実施例では、光触媒としてＴｉＯ2を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化鉄なども用いることができる。また、光触媒を吸着剤に担持させる場合、光触媒を分散させた分散液中にゼオライト１４（図１、２参照）などの吸着剤を含浸し、光触媒の分散液が付着した吸着剤を乾燥および／または高温焼成するなどすればよい。
【００３２】
光触媒担持ゼオライト２６はゼオライト１４にＴｉＯ2を担持したコート型のものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光触媒担持ゼオライト２６は、ゼオライト原料にセルロース及び光触媒としてＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものでもよい。光触媒担持ゼオライト２６がゼオライト１４表面にＴｉＯ2を担持したコート型のものである場合、ＴｉＯ2がゼオライト１４の表面に多数存在するため、有機物の分解が促進されるが、ゼオライト１４の表面が摩擦等により削られると、ＴｉＯ2がその分失われる。一方、光触媒担持ゼオライト２６が前記ゼオライト原料に前記セルロース及びＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものである場合、ゼオライト１４の表面に存在するＴｉＯ2の量は少ないが、ゼオライト１４内部にもＴｉＯ2がほぼ同比率で存在するため、ゼオライト１４の表面が摩擦等により削られてもＴｉＯ2による光触媒機能を維持することができる。
【００３３】
また、光触媒担持ゼオライト２６として、空孔１３が形成されたゼオライト１４にＴｉＯ2を担持したコート型のものと、前記ゼオライト原料に前記セルロース及びＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものとを両方混合して収容部２４内に充填してもよい。これにより、コート型の光触媒担持ゼオライトとソリッド型の光触媒担持ゼオライトとの両方の効果を得ることができる。
【００３４】
また、紫外線の効果を強め、光触媒担持ゼオライト２６内部のＴｉＯ2を効率良く作用させる方法として、ゼオライト１４（図１、２参照）を形成する際に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形する時に、ガラス繊維、ガラス粉を加える方法、蛍光材料等を加える方法がある。
【００３５】
これは、ＴｉＯ2を作用させるためには光が照射される必要があるが、通常ペレット状にした光触媒担持ゼオライト２６など光触媒材料では内部まで光が到達しないため光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2などの光触媒は作用しない。そのため、光触媒担持ゼオライト２６の作成時にガラス繊維、ガラス粉などを光触媒担持ゼオライト２６に混ぜて混練り後、焼成する。これにより、光触媒担持ゼオライト２６にガラス質成分を加えることができ、光の照射効率を向上させることができる。
【００３６】
光触媒担持ゼオライト２６などのペレット中に存在するガラスの中を光が通って光触媒担持ゼオライト２６の内部まで届くため、光触媒担持ゼオライト２６の内部に存在するＴｉＯ2も作用することができ、酸化分解反応を更に促進することができる。また、光触媒担持ゼオライト２６にガラス質を加えることで強度も増大させることができる。また、光触媒担持ゼオライト２６の内部への光の照射効率が向上しているため、酸化分解反応の反応時間を早めることができる。また、光触媒担持ゼオライト２６の内部でも効率よく酸化分解反応を行うことができるため、二重管２３内に担持するゼオライト量も減らすことができる。
【００３７】
よって、ゼオライト１４（図１、２参照）を形成する際にゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形する時に、ガラス繊維、ガラス粉を加えることで、紫外線を光触媒担持ゼオライト２６の内部にまで照射可能とし、光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2を効率良く作用させることができると共に、光触媒担持ゼオライト２６の強度を増大させることができる。
【００３８】
また、光触媒担持ゼオライト２６の作成時に蛍光試料として光が照射されると発光する物質（モリン）を加えて形成してもよい。これにより光触媒担持ゼオライト２６の内部にまで届いたわずかな光でも蛍光試料であるモリンが光を発生させ、光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2が作用するため、有機物１２の酸化分解反応を促進することができる。また、蛍光試料としてモリンを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光が照射されると発光する物質であればよい。
【００３９】
よって、本実施例によれば、内筒２１と外筒２２とからなる二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射するＵＶランプ２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４（図１、２参照）にＴｉＯ2を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６が、収容部２４内に充填している。このため、光触媒担持ゼオライト２６の空孔１３は増加し、担持されるＴｉＯ2の量を増加させることができると共に、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射することで、多量の紫外線をＴｉＯ2に照射することができるため、有機物１２の酸化分解反応を更に効率良く行うことができる。
【実施例３】
【００４０】
本発明の実施例３に係る排水処理装置について、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の実施例３に係る排水処理装置を示す概念図である。なお、実施例１、２と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図７に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ｃは、実施例２に係る排水処理装置１０Ｂの二重管２３内にオゾン１６を導入するためのオゾン供給部（オゾン導入手段）１７を設けてなるものである。
また、二重管２３内に供給されるオゾン１６の供給量は、調整弁Ｖ３１により調整され、ＴｉＯ2により有機物１２が酸化分解処理された処理水１８は、二重管２３の側面の底部側より排出され、処理水１８の排出量は調整弁Ｖ３２により調整される。
【００４１】
光触媒担持ゼオライト２６中のＴｉＯ2に約３８８ｎｍ以下の波長の光を照射しながら二重管２３内にオゾン１６を供給することで、空気に由来する酸素と、排水に由来する水とが、下記式（２）、（３）により発生する酸化剤の他に、オゾン１６が下記式（４）のように反応することで酸素ラジカル（Ｏ・）を発生する。発生した酸素ラジカル（Ｏ・）は強力な酸化剤であり、有機物１２の分解が格段に増強され、中間副生成物も完全に分解することができる。
Ｏ2 → Ｏ2- ・・・（２）
Ｈ2Ｏ → ＯＨ- ・・・（３）
Ｏ3 → Ｏ・＋Ｏ2- ・・・（４）
【００４２】
［試験例］
次に、本実施例を用いた場合における有機物分解性能の試験結果を示す。
光触媒担持ゼオライト２６とオゾン１６を用いて１０００ｐｐｍグルコースの分解を行ったときの結果を図８に示す。
１０００ｐｐｍグルコース１００ｍｌに対し、光触媒担持ゼオライト２６を４０ｇ、８００ｐｐｍオゾン１６を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給した。
図８に示すように、時間経過と共に、グルコース濃度が低下しているのが確認された。
よって、本実施例に係る排水処理装置を用いることにより、有機物の酸化分解反応を行うことができる。
【００４３】
よって、本実施例によれば、内筒２１と外筒２２とからなる二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射するＵＶランプ２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４（図１、２参照）にＴｉＯ2を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６を収容部２４内に充填していることに加えて、二重管２３内にオゾン１６を導入するためのオゾン供給部１７を設けている。このため、光触媒担持ゼオライト２６に紫外線を照射しつつ二重管２３内にオゾン１６を供給することで、有機物１２の酸化分解反応を更に促進し、効率良く行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る排水処理装置は、吸着剤に吸着された排水中の有機物を効率的に分解することができるため、二次処理水などに含まれる有機物を分解処理するのに用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１に係る排水処理装置の概略図である。
【図２】セルロースを加えて形成した後、焼成し前記セルロースが除去されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
【図３】ゼオライト表面での酸化分解反応を簡略に示す図である。
【図４】セルロースを加えずに形成されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る排水処理装置の概略図である。
【図６】排水処理装置の構成の一部の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施例３に係る排水処理装置を示す概念図である。
【図８】実施例３に係る排水処理装置を用いて行なった有機物分解性能の試験結果を示す図である。
【図９】排水中の有機物を光触媒を用いて酸化分解処理する排水処理装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０Ａ〜１０Ｃ 排水処理装置
１１ 排水
１２ 有機物
１３ 空孔
１４ ゼオライト
１５ 反応容器
１６ オゾン（Ｏ3）
１７ オゾン供給部（オゾン導入手段）
１８ 処理水
２１ 内筒
２２ 外筒
２３ 二重管
２４ 収容部
２５ 紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）
２６ 光触媒担持ゼオライト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含んだ排水の処理を行う排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上水や下水・し尿の二次処理水などを安定して良好に処理するため、光触媒の存在下で紫外線及び／又は可視光線を照射して、有機物を含有する排水を酸化分解処理する処理方法、活性炭吸着法など吸着剤を用いて有機物等を吸着除去する方法などが行われている。これらの処理方法は、排水の有効な排水処理技術として従来より排水処理設備において活性汚泥法や物理化学的処理方法の補完装置として用いられている。
【０００３】
排水中の有機物を光触媒を用いて酸化分解処理する排水処理装置の一例を図９に示す。図９に示すように、従来の排水処理装置１００は、上水や下水・し尿の二次処理水などの被処理水１０１を貯留する流量調整槽１０２と、流量調整槽１０２より供給される被処理水１０１を活性炭吸着処理する反応槽１０３と、反応槽１０３内で処理された処理水１０４を受け入れて貯留する貯水槽１０５とを備えている。光触媒として酸化チタン（ＴｉＯ2）を表面に担持させた活性炭１０６を吸着剤として投入した反応槽１０３に被処理水１０１を被処理水供給管１０７を通じて供給している。被処理水１０１中のＣＯＤ成分等の有機物などが活性炭１０６に吸着され、有機物などが除去された処理水１０４は処理水管１０８を通じて貯水槽１０５へ送られ、貯水槽１０５から系外に放流される。
【０００４】
また、活性炭１０６の吸着性能が低下したとき、反応槽１０３に処理水１０４を供給するのを停止し、貯水槽１０５の処理水１０４を返送管１０９より反応槽１０３に供給し、紫外線ランプ１１０より活性炭１０６に紫外線を照射してＴｉＯ2を活性化し、ＴｉＯ2の酸化触媒作用により活性炭１０６に吸着した有機物などを酸化分解する。このように、反応槽１０３内では、活性炭１０６による有機物などの吸着除去とＴｉＯ2を用いて有機物を酸化分解して活性炭１０６を再生する操作とが交互に繰り返し行われる。そして、反応槽１０３内上部に達した処理水１０４は排水管１１２を通じて系外に流出される（特許文献１、参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光触媒として用いられるＴｉＯ2は活性炭１０６の表面のみにしか担持されていないため、活性炭１０６の吸着剤としての耐久性は乏しい、という問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、排水中の有機物の除去性能を維持しつつ、より簡単に未分解の有機物を処理することができる排水処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段と、を有することを特徴とする排水処理装置にある。
【０００９】
第２の発明は、排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、内筒と外筒とからなる二重管と、前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されてなるものであることを特徴とする排水処理装置にある。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記二重管内にオゾンを導入するオゾン導入手段を有することを特徴とする排水処理装置にある。
【００１１】
第４の発明は、第２又は３の発明において、前記光触媒が酸化チタンであることを特徴とする排水処理装置にある。
【００１２】
第５の発明は、第２乃至４の何れか一つの発明において、前記ゼオライトが、成形時にガラス繊維、ガラス粉、蛍光試料の少なくとも一つを加えて形成されることを特徴とする排水処理装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段とを有している。このため、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔の細孔容積は増大し、前記ゼオライト表面に吸着されるオゾンと有機物の量を増大させ、前記オゾンと前記有機物とが反応する活性点を増加させることができるため、前記有機物の酸化分解反応を更に促進することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、内筒と外筒とからなる二重管と、前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されている。このため、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライトの空孔は増大し、担持される酸化チタンの量を増加させることができると共に、前記二重管内側と外側の両方から紫外線を照射することで、多量の紫外線を前記光触媒に照射することができるため、前記有機物の酸化分解反応を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１に係る排水処理装置について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る排水処理装置の概略図であり、図２は、セルロースを加えて形成した後、焼成し前記セルロースが除去されたゼオライトの空孔を模式的に示す図であり、図３は、ゼオライト表面での酸化分解反応を簡略に示す図であり、図４は、セルロースを加えずに形成されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
図１、２に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ａは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４が充填される反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン（Ｏ3）１６を導入するオゾン供給部（オゾン導入手段）１７と、を有するものである。
また、反応容器１５内に供給される排水１１の供給量は、調整弁Ｖ１１により調整され、オゾン供給部１７より反応容器１５内に供給されるオゾン１６の供給量は、調整弁Ｖ１２により調整される。
【００１７】
図３に示すように、ゼオライト１４の表面にオゾン１６や有機物１２が吸着して濃縮することで、有機物１２はオゾン１６により酸化分解される。
【００１８】
また、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４の空孔１３は、図４に示すような前記ゼオライト原料にセルロースを加えず所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１２１の空孔１２２よりも大きくすることができる。ゼオライト１４に形成される空孔１３の細孔容積が増大することで、ゼオライト１４の表面積が増加し、ゼオライト１４表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２との吸着量が増大するため、オゾン１６と有機物１２とが反応する活性点を増大させることができる。このゼオライト１４の空孔１３は、図４に示すようなゼオライト１２１の空孔１３２に比べ、細孔容積を例えば２０％程度増大させることができる。よって、ゼオライト１４の細孔容積を増大し、空孔１３に吸着されるオゾン１６や有機物１２の吸着量を増大することで、オゾン１６により吸着された有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【００１９】
前記空孔１３を有するゼオライト１４の作成方法としては、空孔付与材として繊維状セルロース、結晶セルロース（アビセル）などのセルロース、焼結材としてカオリン、増粘材としてメチルセルロースをゼオライトなどの吸着剤となる基材に加えて、ペレットを形成し、混練りした後、焼成することにより、セルロースが下記式（１）のように加熱分解してゼオライト１４に大きな空孔１３を形成し、表面積を増大させることができる。
（Ｃ6Ｈ10Ｏ5）ｎ → ＣＯ2 ＋ Ｈ2Ｏ ・・・（１）
【００２０】
また、セルロースは安価に入手可能であり、反応容器１５内には前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４を充填するだけで従来と操作方法などが変わるものではないため、特別な装置を用いることなく、簡単、かつ、低コストで排水１１中の有機物１２を分解処理することができる。
【００２１】
オゾン１６により有機物１２が酸化分解処理された排水１１は、反応容器１５の側面の底部側より処理水１８として排出される。排出される処理水１８の排出量は調整弁Ｖ１３により調整される。また、処理水１８は反応容器１５の底部側より排出するようにしてもよい。
【００２２】
また、本実施例では、排水１１を反応容器１５の上側から反応容器１５内に供給し、オゾン１６は反応容器１５の下側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが対向するようにし、排水１１とオゾン１６とが効率良く接触するようにしている。排水１１とオゾン１６との供給方向は、これに限定されるものではなく、オゾン１６を排水１１と同様に反応容器１５の上側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが同一方向に流れるようにしてもよい。また、排水１１をオゾン１６と同様に反応容器１５の下側から反応容器１５内に供給し、反応容器１５内で排水１１とオゾン１６とが同一方向に流れるようにしてもよい。
【００２３】
また、本実施例では、吸着剤としては、ゼオライト１４を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、多孔質で形成される吸着剤であればよく、ゼオライトの他に、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、あるいは活性白土等のセラミックス系吸着剤などを使用することができる。
【００２４】
よって、本実施例によれば、前記ゼオライト原料に前記セルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４が充填された反応容器１５と、反応容器１５内にオゾン１６を導入するオゾン供給部１７とを有することで、ゼオライト１４の細孔容積は増加し、ゼオライト１４の表面に吸着されるオゾン１６と有機物１２の吸着量を増大させ、オゾン１６と有機物１２とが反応する活性点を増加させることができるため、排水１１中の有機物１２の酸化分解反応を更に促進することができる。
【実施例２】
【００２５】
本発明の実施例２に係る排水処理装置について、図面を参照して説明する。
図５は、本発明の実施例２に係る排水処理装置の概略図であり、図６は、排水処理装置の構成の一部の部分拡大図である。なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図５、６に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ｂは、排水１１中の有機物１２を分解処理する排水処理装置において、内筒２１と外筒２２とからなる紫外線透過性を有する二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射する紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４（図１、２参照）に光触媒として酸化チタン（ＴｉＯ2）を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６が、収容部２４内に充填されてなるものである。
また、本実施例では、二重管２３が５つ配置されているが、設置される二重管２３の本数はこれに限定されるものではない。また、二重管２３内に供給される排水１１の供給量は、調整弁Ｖ２１〜Ｖ２５により調整される。なお、図５においては、紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）２５について、他の部材と区別するために着色している。
【００２６】
二重管２３の内筒２１と外筒２２との間に排水１１を供給することで、光触媒担持ゼオライト２６に排水１１中の有機物１２が吸着される。そして、二重管２３の内側と外側の両側に設けたＵＶランプ２５から紫外線を照射することにより、光触媒担持ゼオライト２６に担持されたＴｉＯ2に多量の紫外線を照射することができる。
【００２７】
また、ＴｉＯ2に約３８８ｎｍ以下の波長の光を照射することで、空気に由来する酸素と、排水に由来する水とが、下記式（２）及び（３）により酸化剤を発生し、有機物１２を強力に酸化分解する。
Ｏ2 → Ｏ2- ・・・（２）
Ｈ2Ｏ → ＯＨ- ・・・（３）
【００２８】
また、本実施例で用いられる排水処理装置１０Ｂの光触媒担持ゼオライト２６は、実施例１と同様に、図２に示すようなゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたゼオライト１４にＴｉＯ2を担持させているだけであるため、環境に負荷をかけることなく低コストで、排水１１中の有機物１２を分解処理することができる。また、ＴｉＯ2は、抗菌性、防カビ性、防汚に優れているため、手入れをすることなく使用することができる。
【００２９】
ＴｉＯ2により有機物１２が酸化分解処理された処理水１８は、二重管２３の側面の底部側より排出される。排出される処理水１８の排出量は調整弁Ｖ２６〜Ｖ３０により調整される。また、処理水１８は二重管２３の底部側より排出するようにしてもよい。
【００３０】
また、内筒２１と外筒２２との間に所定間隔ごとに例えば網などを設け、光触媒担持ゼオライト２６が二重管２３の下に詰まらないようにして、二重管２３内に光触媒担持ゼオライト２６が均等に充填されるようにしてもよい。
【００３１】
また、光触媒としてＴｉＯ2を用いる場合、触媒性能に優れたアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを用いるのが好ましい。また、本実施例では、光触媒としてＴｉＯ2を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化鉄なども用いることができる。また、光触媒を吸着剤に担持させる場合、光触媒を分散させた分散液中にゼオライト１４（図１、２参照）などの吸着剤を含浸し、光触媒の分散液が付着した吸着剤を乾燥および／または高温焼成するなどすればよい。
【００３２】
光触媒担持ゼオライト２６はゼオライト１４にＴｉＯ2を担持したコート型のものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光触媒担持ゼオライト２６は、ゼオライト原料にセルロース及び光触媒としてＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものでもよい。光触媒担持ゼオライト２６がゼオライト１４表面にＴｉＯ2を担持したコート型のものである場合、ＴｉＯ2がゼオライト１４の表面に多数存在するため、有機物の分解が促進されるが、ゼオライト１４の表面が摩擦等により削られると、ＴｉＯ2がその分失われる。一方、光触媒担持ゼオライト２６が前記ゼオライト原料に前記セルロース及びＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものである場合、ゼオライト１４の表面に存在するＴｉＯ2の量は少ないが、ゼオライト１４内部にもＴｉＯ2がほぼ同比率で存在するため、ゼオライト１４の表面が摩擦等により削られてもＴｉＯ2による光触媒機能を維持することができる。
【００３３】
また、光触媒担持ゼオライト２６として、空孔１３が形成されたゼオライト１４にＴｉＯ2を担持したコート型のものと、前記ゼオライト原料に前記セルロース及びＴｉＯ2を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔１３が形成されたソリッド型のものとを両方混合して収容部２４内に充填してもよい。これにより、コート型の光触媒担持ゼオライトとソリッド型の光触媒担持ゼオライトとの両方の効果を得ることができる。
【００３４】
また、紫外線の効果を強め、光触媒担持ゼオライト２６内部のＴｉＯ2を効率良く作用させる方法として、ゼオライト１４（図１、２参照）を形成する際に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形する時に、ガラス繊維、ガラス粉を加える方法、蛍光材料等を加える方法がある。
【００３５】
これは、ＴｉＯ2を作用させるためには光が照射される必要があるが、通常ペレット状にした光触媒担持ゼオライト２６など光触媒材料では内部まで光が到達しないため光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2などの光触媒は作用しない。そのため、光触媒担持ゼオライト２６の作成時にガラス繊維、ガラス粉などを光触媒担持ゼオライト２６に混ぜて混練り後、焼成する。これにより、光触媒担持ゼオライト２６にガラス質成分を加えることができ、光の照射効率を向上させることができる。
【００３６】
光触媒担持ゼオライト２６などのペレット中に存在するガラスの中を光が通って光触媒担持ゼオライト２６の内部まで届くため、光触媒担持ゼオライト２６の内部に存在するＴｉＯ2も作用することができ、酸化分解反応を更に促進することができる。また、光触媒担持ゼオライト２６にガラス質を加えることで強度も増大させることができる。また、光触媒担持ゼオライト２６の内部への光の照射効率が向上しているため、酸化分解反応の反応時間を早めることができる。また、光触媒担持ゼオライト２６の内部でも効率よく酸化分解反応を行うことができるため、二重管２３内に担持するゼオライト量も減らすことができる。
【００３７】
よって、ゼオライト１４（図１、２参照）を形成する際にゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形する時に、ガラス繊維、ガラス粉を加えることで、紫外線を光触媒担持ゼオライト２６の内部にまで照射可能とし、光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2を効率良く作用させることができると共に、光触媒担持ゼオライト２６の強度を増大させることができる。
【００３８】
また、光触媒担持ゼオライト２６の作成時に蛍光試料として光が照射されると発光する物質（モリン）を加えて形成してもよい。これにより光触媒担持ゼオライト２６の内部にまで届いたわずかな光でも蛍光試料であるモリンが光を発生させ、光触媒担持ゼオライト２６の内部のＴｉＯ2が作用するため、有機物１２の酸化分解反応を促進することができる。また、蛍光試料としてモリンを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光が照射されると発光する物質であればよい。
【００３９】
よって、本実施例によれば、内筒２１と外筒２２とからなる二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射するＵＶランプ２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４（図１、２参照）にＴｉＯ2を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６が、収容部２４内に充填している。このため、光触媒担持ゼオライト２６の空孔１３は増加し、担持されるＴｉＯ2の量を増加させることができると共に、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射することで、多量の紫外線をＴｉＯ2に照射することができるため、有機物１２の酸化分解反応を更に効率良く行うことができる。
【実施例３】
【００４０】
本発明の実施例３に係る排水処理装置について、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の実施例３に係る排水処理装置を示す概念図である。なお、実施例１、２と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図７に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０Ｃは、実施例２に係る排水処理装置１０Ｂの二重管２３内にオゾン１６を導入するためのオゾン供給部（オゾン導入手段）１７を設けてなるものである。
また、二重管２３内に供給されるオゾン１６の供給量は、調整弁Ｖ３１により調整され、ＴｉＯ2により有機物１２が酸化分解処理された処理水１８は、二重管２３の側面の底部側より排出され、処理水１８の排出量は調整弁Ｖ３２により調整される。
【００４１】
光触媒担持ゼオライト２６中のＴｉＯ2に約３８８ｎｍ以下の波長の光を照射しながら二重管２３内にオゾン１６を供給することで、空気に由来する酸素と、排水に由来する水とが、下記式（２）、（３）により発生する酸化剤の他に、オゾン１６が下記式（４）のように反応することで酸素ラジカル（Ｏ・）を発生する。発生した酸素ラジカル（Ｏ・）は強力な酸化剤であり、有機物１２の分解が格段に増強され、中間副生成物も完全に分解することができる。
Ｏ2 → Ｏ2- ・・・（２）
Ｈ2Ｏ → ＯＨ- ・・・（３）
Ｏ3 → Ｏ・＋Ｏ2- ・・・（４）
【００４２】
［試験例］
次に、本実施例を用いた場合における有機物分解性能の試験結果を示す。
光触媒担持ゼオライト２６とオゾン１６を用いて１０００ｐｐｍグルコースの分解を行ったときの結果を図８に示す。
１０００ｐｐｍグルコース１００ｍｌに対し、光触媒担持ゼオライト２６を４０ｇ、８００ｐｐｍオゾン１６を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給した。
図８に示すように、時間経過と共に、グルコース濃度が低下しているのが確認された。
よって、本実施例に係る排水処理装置を用いることにより、有機物の酸化分解反応を行うことができる。
【００４３】
よって、本実施例によれば、内筒２１と外筒２２とからなる二重管２３と、二重管２３の収容部２４内に紫外線を照射するＵＶランプ２５とを有すると共に、ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した成形体を焼成して得られるゼオライト１４（図１、２参照）にＴｉＯ2を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト２６を収容部２４内に充填していることに加えて、二重管２３内にオゾン１６を導入するためのオゾン供給部１７を設けている。このため、光触媒担持ゼオライト２６に紫外線を照射しつつ二重管２３内にオゾン１６を供給することで、有機物１２の酸化分解反応を更に促進し、効率良く行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る排水処理装置は、吸着剤に吸着された排水中の有機物を効率的に分解することができるため、二次処理水などに含まれる有機物を分解処理するのに用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１に係る排水処理装置の概略図である。
【図２】セルロースを加えて形成した後、焼成し前記セルロースが除去されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
【図３】ゼオライト表面での酸化分解反応を簡略に示す図である。
【図４】セルロースを加えずに形成されたゼオライトの空孔を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る排水処理装置の概略図である。
【図６】排水処理装置の構成の一部の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施例３に係る排水処理装置を示す概念図である。
【図８】実施例３に係る排水処理装置を用いて行なった有機物分解性能の試験結果を示す図である。
【図９】排水中の有機物を光触媒を用いて酸化分解処理する排水処理装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０Ａ〜１０Ｃ 排水処理装置
１１ 排水
１２ 有機物
１３ 空孔
１４ ゼオライト
１５ 反応容器
１６ オゾン（Ｏ3）
１７ オゾン供給部（オゾン導入手段）
１８ 処理水
２１ 内筒
２２ 外筒
２３ 二重管
２４ 収容部
２５ 紫外線（ＵＶ）ランプ（紫外線照射手段）
２６ 光触媒担持ゼオライト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、
ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、
前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段と、
を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、
内筒と外筒とからなる二重管と、
前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、
ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、
又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されてなるものであることを特徴とする排水処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記二重管の前記収容部内にオゾンを導入するオゾン導入手段を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記光触媒が酸化チタンであることを特徴とする排水処理装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一つにおいて、
前記ゼオライトが、成形時にガラス繊維、ガラス粉、蛍光試料の少なくとも一つを加えて形成されることを特徴とする排水処理装置。
【請求項１】
排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、
ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトが充填される反応容器と、
前記反応容器内にオゾンを導入するオゾン導入手段と、
を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
排水中の有機物を分解処理する排水処理装置において、
内筒と外筒とからなる二重管と、
前記二重管の収容部内に紫外線を照射する紫外線照射手段とを有すると共に、
ゼオライト原料にセルロースを加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたゼオライトに光触媒を担持したコート型の光触媒担持ゼオライト、
又はゼオライト原料にセルロース及び光触媒を加えて所定形状に成形した後、得られた成形体を焼成して前記セルロースが除去され、空孔が形成されたソリッド型の光触媒担持ゼオライトの何れか一方又は両方が、前記収容部内に充填されてなるものであることを特徴とする排水処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記二重管の前記収容部内にオゾンを導入するオゾン導入手段を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記光触媒が酸化チタンであることを特徴とする排水処理装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一つにおいて、
前記ゼオライトが、成形時にガラス繊維、ガラス粉、蛍光試料の少なくとも一つを加えて形成されることを特徴とする排水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１３１５５７（Ｐ２０１０−１３１５５７Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１１５０１（Ｐ２００８−３１１５０１）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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