浄化処理槽、浄化処理システムおよび浄化処理方法
【課題】製造コストやランニングコストの低減を図りつつ、処理対象液の浄化処理能力を十分に向上させ得る浄化処理槽を提供する。
【解決手段】筒状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体３３と、光触媒体３３を収容する処理槽本体３０とを備えて、処理対象液が光触媒体３３の内周面を伝って流下するように光触媒体３３が処理槽本体３０内に収容された浄化処理槽３であって、処理対象液が内周面を伝って螺旋状に流下するように処理対象液を案内する案内機構を備えている。具体的には、上記の案内機構は、一例として、光触媒体３３の筒長方向と交差する向きで光触媒体３３の内周面に向かって処理対象液を噴出するノズル３５を備えて、ノズル３５から噴出した処理対象液を光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させる。
【解決手段】筒状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体３３と、光触媒体３３を収容する処理槽本体３０とを備えて、処理対象液が光触媒体３３の内周面を伝って流下するように光触媒体３３が処理槽本体３０内に収容された浄化処理槽３であって、処理対象液が内周面を伝って螺旋状に流下するように処理対象液を案内する案内機構を備えている。具体的には、上記の案内機構は、一例として、光触媒体３３の筒長方向と交差する向きで光触媒体３３の内周面に向かって処理対象液を噴出するノズル３５を備えて、ノズル３５から噴出した処理対象液を光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理槽本体内に収容された光触媒体によって処理対象液を浄化可能に構成された浄化処理槽、そのような浄化処理槽を備えて構成された浄化処理システム、および処理槽本体内に収容された光触媒体によって処理対象液を浄化する浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００２−１８６９６６号公報には、廃水に含まれる有害有機物質を光触媒によって酸化分解することで廃水を浄化可能に構成された「光触媒を用いた濡れ壁式水処理装置（以下、単に「水処理装置」ともいう）」が開示されている。この水処理装置は、光触媒体、および光触媒体に紫外線を照射するための光源が反応器内に収容されて構成されている。
【０００３】
具体的には、この水処理装置は、光源から光触媒体に紫外線を照射しつつ、反応器の中程（光触媒体の下端部よりも下方であって、反応器の下方部位に規定された液溜めの上方部位）に設けられた廃水供給口から反応器内に廃水を供給し、この廃水を循環ポンプで汲み上げて、反応器の上方に設置されたスプレーノズルから光触媒体の表面に噴射することにより、光触媒体の表面に廃水の薄膜（濡れ壁）を形成させた状態で垂直方向に流下させる構成が採用されている。また、この水処理装置では、光触媒体の表面を流下した廃水が液溜めに貯留され、この廃水が循環ポンプによってスプレーノズルに供給されて、光触媒体の表面を再び流下させられる構成が採用されている。
【０００４】
この場合、この水処理装置では、光触媒体の表面に、凹凸状、階段状およびスパイラル状などの各種形状の起伏を設けることにより、廃水が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離（光触媒体に対する廃水の接触長さ）を増加させる構成が採用されている。また、この水処理装置では、光触媒体を流下させられる廃水と、光源が収容されている反応器内管との間に隙間を生じさせることにより、反応器内管の表面に、光触媒体に対する紫外線の照射を妨げる汚れが生じるのを回避する構成が採用されている。これにより、この水処理装置では、光源から光触媒体に十分な量の紫外線を照射可能な状態が長期間に亘って維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８６９６６号公報（第３−４頁、第１−４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の水処理装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の水処理装置では、廃水が光触媒体に接触した状態で移動する移動距離を増加させるために、光触媒体の表面に起伏を設けている。この場合、従来の水処理装置の構成において、廃水の移動距離をさらに増加させようとしたときには、光触媒体の表面の起伏量をさらに大きくするか、または、光触媒体を垂直方向に対してさらに長くする必要が生じる。しかしながら、起伏量を過剰に大きくした場合には、起伏部の上側基部から起伏部の先端まで垂直方向に流下した廃水が、起伏部の下側基部まで流下することなく、先端部から下方に直接的に滴り落ちてしまう。このため、起伏量を過剰に大きくした場合には、光触媒体の表面に接した状態で廃水を流下させること自体が困難となる。また、光触媒体を長くした場合には、水処理装置が大型化することとなる。
【０００７】
したがって、従来の水処理装置では、廃水が光触媒体に接触した状態で移動する移動距離を十分に長くするのが困難となっており、結果として、光触媒体を流下した廃水（液溜めに貯留された廃水）を循環ポンプによってスプレーノズルに供給して光触媒体の表面を再び流下させる（廃水を循環させる）処理が必要となっている。このため、従来の水処理装置には、廃水を循環させるための循環ポンプや接続配管の分だけ、その製造コストが高騰しているという問題点がある。
【０００８】
一方、特開平１１−１３８１５６号公報には、半導体用純水製造システム等で使用される試料水を浄化する紫外線酸化装置が開示されている。この紫外線酸化装置は、細長い透明な螺旋状石英管で構成された液体通路手段が紫外線照射ランプの周囲に配設されると共に、表面に酸化チタンを被覆した複数の中空ガラスビーズが螺旋状石英管（液体通路手段）内に収容されて構成されている。この紫外線酸化装置のような構成を採用することにより、処理対象液（廃水：試料水）が光触媒（酸化チタン）の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、この従来の紫外線酸化装置には、螺旋状石英管が非常に高価であることに起因して、その製造コストの低減が困難であるという問題点が存在する。また、従来の紫外線酸化装置では、螺旋状石英管内に封入した中空ガラスビーズ（光触媒体）に汚れが生じたときに、螺旋状石英管から中空ガラスビーズを取り出す作業、中空ガラスビーズを洗浄する作業、および洗浄を完了した中空ガラスビーズを螺旋状石英管内に再び封入する作業等が非常に煩雑となっている。このため、従来の紫外線酸化装置には、メンテナンスに要するランニングコストの低減が困難となっているという問題点もある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストやランニングコストの低減を図りつつ、処理対象液の浄化処理能力を十分に向上させ得る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の浄化処理槽は、筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する案内機構を備えている。
【００１２】
また、請求項２記載の浄化処理槽は、請求項１記載の浄化処理槽において、前記光触媒体は、筒状に形成され、前記案内機構は、前記光触媒体の筒長方向と交差する向きで当該光触媒体の前記内周面に向かって前記処理対象液を噴出する噴出機構を備えて、当該噴出機構から噴出した前記処理対象液を前記光触媒体の前記内周面を伝って螺旋状に流下させる。
【００１３】
また、請求項３記載の浄化処理槽は、請求項１記載の浄化処理槽において、前記案内機構は、前記光触媒体における前記少なくとも一方の面に設けられて前記処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて構成されている。
【００１４】
さらに、請求項４記載の浄化処理槽は、請求項１から３のいずれかに記載の浄化処理槽において、前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、筒状に形成された前記光触媒体の内側に前記光源ランプが配設されると共に前記処理対象液が当該光触媒体の前記内周面を伝って流下するように構成されている。
【００１５】
また、請求項５記載の浄化処理槽は、板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の板面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、前記光触媒体の前記板面に設けられて前記処理対象液が当該光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている。
【００１６】
さらに、請求項６記載の浄化処理槽は、請求項５記載の浄化処理槽において、前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、当該光源ランプが前記光触媒体の前記板面に対向させられて当該光触媒体と共に前記処理槽本体内に収容されている。
【００１７】
また、請求項７記載の浄化処理システムは、請求項１から６のいずれかに記載の浄化処理槽を備えて前記処理対象液を浄化可能に構成されている。
【００１８】
また、請求項８記載の浄化処理システムは、請求項７記載の浄化処理システムにおいて、前記浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備え、当該気液分離槽において気体が分離された前記処理対象液を前記浄化処理槽によって浄化する。
【００１９】
また、請求項９記載の浄化処理方法は、筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する。
【００２０】
また、請求項１０記載の浄化処理方法は、板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の板面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、前記処理対象液が前記光触媒体の幅方向で葛折り状に流下するように当該処理対象液を案内する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の浄化処理槽では、光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が螺旋状に流下するように処理対象液を案内する案内機構を備えている。また、請求項７記載の浄化処理システムでは、上記の浄化処理槽を備えて処理対象液を浄化可能に構成されている。さらに、請求項９記載の浄化処理方法では、光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液を螺旋状に流下させるように案内する。
【００２２】
したがって、請求項１記載の浄化処理槽、および請求項７記載の浄化処理システム、並びに請求項９記載の浄化処理方法によれば、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２３】
また、請求項２記載の浄化処理槽によれば、光触媒体の筒長方向と交差する向きで光触媒体の内周面に向かって処理対象液を噴出する噴出機構を備えて案内機構を構成して、噴出機構から噴出した処理対象液を光触媒体の内周面を伝って螺旋状に流下させることにより、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を確実かつ容易に長くすることができる。また、その構成が簡易であることで、汚れが付着したときに容易に洗浄することができるため、そのランニングコストを一層低減することができる。
【００２４】
また、請求項３記載の浄化処理槽によれば、光触媒体における少なくとも一方の面に設けられて処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて案内機構を構成したことにより、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２５】
さらに、請求項４記載の浄化処理槽によれば、光源ランプを光触媒体の内側に配設すると共に処理対象液が光触媒体の内周面を伝って流下させることにより、光源ランプからの紫外線を光触媒体に対して効率良く、かつ満遍なく照射することができるため、光触媒体の内周面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００２６】
請求項５記載の浄化処理槽では、光触媒体の板面に設けられて処理対象液が光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている。また、請求項７記載の浄化処理システムでは、上記の浄化処理槽を備えて処理対象液を浄化可能に構成されている。さらに、請求項１０記載の浄化処理方法では、処理対象液が光触媒体の幅方向で板面を伝って葛折り状に流下するように処理対象液を案内する。
【００２７】
したがって、請求項５記載の浄化処理槽、および請求項７記載の浄化処理システム、並びに請求項１０記載の浄化処理方法によれば、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２８】
さらに、請求項６記載の浄化処理槽によれば、光源ランプを光触媒体の板面に対向させて光触媒体と共に処理槽本体内に収容したことにより、光源ランプからの紫外線を光触媒体に対して満遍なく照射することができるため、光触媒体の板面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００２９】
また、請求項８記載の浄化処理システムによれば、浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備えて、気液分離槽において気体が分離された処理対象液を浄化処理槽によって浄化することにより、浄化処理槽内に導入される以前に大きな油滴を浮上分離させることができるため、光触媒体に大きな油滴が付着して光触媒体に対する紫外線の照射が妨げられたり、光触媒体における光触媒反応が低下したりする事態を招くことなく、処理対象液の浄化処理能力を長期間に亘って好適な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１における浄化処理槽３の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１（浄化処理槽３）における光触媒体３３の外観斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１（浄化処理槽３）における光触媒体３３に対するドレン水Ｗの噴出方向について説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１，１Ａにおける流量調整機構４の構成を示す構成図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａの構成を示す構成図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａにおける浄化処理槽３Ａの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａ（浄化処理槽３Ａ）における光触媒体３３および案内板３６の外観斜視図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係る浄化処理システム（浄化処理槽）における光触媒体３３ａおよび案内板３６ａの外観斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係る浄化処理システム（浄化処理槽）における光触媒体３３ｂおよび案内板３６ｂの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法の実施の形態について説明する。
【００３２】
図１に示す浄化処理システム１は、一例として、エアーコンプレッサや圧縮空気除湿装置などの「ドレン水発生源」から排水されたドレン水Ｗ（油分等を含んで汚れたドレン水Ｗ：「処理対象液」の一例）を対象とする浄化処理を実行可能に構成されたシステムであって、気液分離槽２、浄化処理槽３および流量調整機構４を備えて構成されている。この場合、本例の浄化処理システム１では、図示しない接続用配管を介して気液分離槽２がドレン水発生源に接続されている。また、この浄化処理システム１では、送水用配管１１および流量調整機構４を介して気液分離槽２と浄化処理槽３とが相互に接続されると共に、排水用配管１２を介して浄化処理槽３が図示しない排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に接続されている。
【００３３】
気液分離槽２は、ドレン水Ｗ（液体）と圧縮空気（気体）とが混ざり合った状態でドレン水発生源から排出される混合流体を液体と気体とに分離させ、かつ、分離させた液体に含まれている油滴を浮上させて分離させるための分離槽であって、容器体２１および蓋体２２で構成された処理槽本体２０を備えている。この場合、容器体２１には、分離させたドレン水Ｗを排水するための排水口２１ａが設けられ、蓋体２２には、上記の混合流体を導入するための導入口２２ａが設けられている。また、この気液分離槽２は、容器体２１と蓋体２２との隙間を通じて内部空間が気液分離槽２の外部（大気）と連通した状態となっている。なお、浄化処理システム１の構成についての理解を容易とするために、容器体２１および蓋体２２だけの簡易な構成の処理槽本体２０で「気液分離槽」を構成した例について説明するが、上記の気液分離槽２の構成に代えて、「混合流体」を「液体」と「気体」とに分離させ得る各種構成の「気液分離槽」を採用することができる。
【００３４】
浄化処理槽３は、図２に示すように、光触媒体３３および光源ランプ３４が処理槽本体３０内に収容されて構成されている。また、処理槽本体３０は、浄化処理したドレン水Ｗを排水するための排水口３１ａが設けられた容器体３１と、処理対象のドレン水Ｗを導入するための導入口３２ａが設けられた蓋体３２とを備えて構成されている。光触媒体３３は、一例として、セラミックス等で形成した骨材の表面にＴｉＯ２（「光触媒」の一例）がコーティングされて（「少なくともその表面部位に光触媒が配設されて」との構成の一例）、全体として円筒状に形成されている。なお、骨材については、セラミックス以外の任意の材料（金属やガラス等）で形成することができ、骨材にコーティングする「光触媒」についても、必要に応じて、ＴｉＯ２に任意の添加物（Ａｇなど）を添加したものを使用することができる。
【００３５】
この場合、本例の浄化処理槽３では、光触媒体３３の内周面が垂直となるように処理槽本体３０内に光触媒体３３が設置されると共に、処理槽本体３０における蓋体３２の導入口３２ａにノズル（旋回流発生用ノズル）３５が設けられて、後述するようにして、このノズル３５から噴出したドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下するように構成されている（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「内周面」の構成の一例）。具体的には、ノズル３５は、「案内機構」としての「噴出機構」に相当し、図３に示すように、光触媒体３３の内周面に向かって、光触媒体３３の筒長方向と交差する向き（この例では、矢印Ａの向き）でドレン水Ｗを噴出することで噴出したドレン水Ｗを光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させるように構成されている。
【００３６】
より具体的には、この浄化処理槽３では、ノズル３５から噴出したドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面に当接する当接部位（図４に示す位置Ｐ）およびノズル３５を結ぶ線分（ノズル３５からのドレン水Ｗの噴出方向と一致する線分：この例では、図４に示す一点鎖線Ｌａ）と、平面視において光触媒体３３の内周面と一致する円における上記の当接部位の接線（この例では、図４に示す二点鎖線Ｌｂ）との平面視における交差角度（この例では、図４に示す角度θａ）が０度に近い鋭角（言い替えれば、図４に示す角度θｂが１８０度に近い鈍角）となるようにノズル３５からドレン水を噴出する構成が採用されている。
【００３７】
光源ランプ３４は、図２に示すように、光触媒体３３の内側に配設されて、光触媒体３３に対して紫外線を照射する。この場合、本例の光源ランプ３４は、一例として、直管型の蛍光管を光源として備えて全体として棒状に形成されている。この光源ランプ３４は、一例として、光触媒体３３の筒径方向における中心部に位置するように、蓋体３２の下面に下向きに取り付けられている。
【００３８】
流量調整機構４は、気液分離槽２から浄化処理槽３に一定量のドレン水Ｗを所定の圧力で供給する（すなわち、浄化処理槽３に対するドレン水Ｗの供給量を調整する）機構であって、図５に示すように、容器体４１、三方弁４２、コントローラ４３および逆止弁４４を備えて構成されている。容器体４１は、前述した送水用配管１１に接続されると共に、気液分離槽２の高さ方向における中程に位置するように設置されている。三方弁４２は、一例として、ａポートが容器体４１の内部空間に接続され、ｂポートが大気開放され、ｃポートが図示しないエアー供給源に接続されている。また、三方弁４２は、一例として、コントローラ４３による制御が行われていない常態においてａポートに対してｂポートが連通させられ、かつ、コントローラ４３による制御時には、その制御に従い、ａポートに対してｃポートを連通させる。
【００３９】
コントローラ４３は、容器体４１内のフロート４１ａの浮上量に応じて三方弁４２を制御する。逆止弁４４は、送水用配管１１における容器体４１と気液分離槽２との間に接続されて容器体４１から気液分離槽２へのドレン水Ｗ等の逆流を規制する。なお、三方弁４２をコントローラ４３によって制御する構成に代えて、容器体４１の内部空間と図示しない大気開放口とを連通／閉塞させる二方弁、および容器体４１の内部空間と図示しないエアー供給源とを連通／閉塞させる二方弁を設けて、両二方弁をコントローラ４３によって制御することで、容器体４１の内部空間を大気開放口およびエアー供給源のいずれかに選択的に連通させる構成を採用することもできる。
【００４０】
この浄化処理システム１によってドレン水Ｗを浄化処理する際には、まず、図示しない接続用配管を介してドレン水発生源と気液分離槽２とを相互に接続すると共に、排水用配管１２の下流側端部を排水溝に敷設する。なお、気液分離槽２および浄化処理槽３の設置や、送水用配管１１を介しての気液分離槽２および浄化処理槽３の接続に関しては、既に完了しているものとして説明を省略する。
【００４１】
次いで、図示しない電源スイッチを操作して浄化処理槽３内の光源ランプ３４を点灯させて光触媒体３３に対する紫外線の照射を開始させる。この際に、この浄化処理槽３では、前述したように、光源ランプ３４が光触媒体３３の筒径方向の中心部に位置するように設置されている。したがって、光源ランプ３４から出射された紫外線が光触媒体３３における内周面の各部に対して均一に照射される。また、容器体４１内にドレン水Ｗが流入していないこの時点においては、コントローラ４３による三方弁４２に対する制御が行われていないため、前述したように、三方弁４２のａポートに対してｂポートが連通させられた状態となっている。したがって、送水用配管１１内および容器体４１内が三方弁４２のｂポートを介して大気開放された状態となっている。
【００４２】
続いて、ドレン水発生源と気液分離槽２とを接続している接続用配管に設けられたバルブ（図示せず）を開放操作する。この際には、ドレン水Ｗおよび圧縮空気の混合流体が導入口２２ａから処理槽本体２０内に導入され、この混合流体が、処理槽本体２０内においてドレン水Ｗと圧縮空気とに分離される。また、分離された圧縮空気は、容器体２１と蓋体２２との隙間から大気中に開放され、分離されたドレン水Ｗは、処理槽本体２０内に順次貯留される。さらに、貯留されたドレン水Ｗに含まれている油滴（比較的大きな油の塊）は、処理槽本体２０内において浮上させられてドレン水Ｗから分離される。
【００４３】
また、気液分離槽２内に貯留されたドレン水Ｗの水位が上昇したときには、この水位の上昇に伴って排水口２１ａから送水用配管１１内に進入しているドレン水Ｗが逆止弁４４を通過して容器体４１内に流入する。この際には、容器体４１内のドレン水Ｗの水位の上昇に伴い、容器体４１内においてフロート４１ａが浮上する。また、コントローラ４３は、フロート４１ａの浮上によって容器体４１内のドレン水Ｗの水位が、予め規定された水位に達したと判別した際には、三方弁４２を制御してａポートに対してｃポートを連通させる。
【００４４】
この際には、エアー供給源からのエアー（圧縮空気）が三方弁４２を介して容器体４１内に供給される結果、容器体４１内に貯留されているドレン水Ｗが、所定の圧力で浄化処理槽３に向かって圧送される。また、このドレン水Ｗの圧送に伴って、容器体４１内のドレン水Ｗの水位が低下したときに、コントローラ４３は、三方弁４２に対する制御を停止する。この際には、三方弁４２のａポートに対してｂポートが連通した状態となり、容器体４１内へのエアーの供給が停止して容器体４１内が大気圧となる結果、浄化処理槽３へのドレン水Ｗの圧送が停止する。これにより、送水用配管１１を介して浄化処理槽３に一定量のドレン水Ｗが供給され、このドレン水Ｗが導入口３２ａから処理槽本体３０内に導入されると共に、気液分離槽２内のドレン水Ｗが送水用配管１１を介して容器体４１内に流入する。
【００４５】
また、処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗは、導入口３２ａに取り付けられているノズル３５から光触媒体３３の内周面に向かって噴出させられる。この際に、上記したように、本例の浄化処理槽３では、光触媒体３３の筒長方向と交差する向き（この例では、図３，４に示す矢印Ａの向き）で光触媒体３３の内周面に向かってドレン水Ｗを噴出するようにノズル３５が蓋体３２に取り付けられている。したがって、このノズル３５から噴出されたドレン水Ｗは、図３に矢印Ｂで示すように、光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させられる。このため、本例の浄化処理槽３では、廃水が光触媒体の内周面を垂直方向に流下するだけの従来の水処理装置と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面に接した状態で移動する移動距離が非常に長くなっている。
【００４６】
また、光源ランプ３４の点灯に伴って光触媒体３３に十分な量の紫外線が照射されているため、光触媒体３３の内周面を螺旋状に流下させられるドレン水Ｗが、光触媒反応によって十分に浄化される。したがって、光触媒体３３の下端部に達するまでにドレン水Ｗが好適に浄化される。この後、光触媒体３３の下端部（処理槽本体３０の底面）まで流下したドレン水Ｗは、排水口３１ａから排水用配管１２内に流入して、排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に排水される。以上により、ドレン水Ｗの浄化処理が完了する。
【００４７】
一方、長期間に亘る使用に伴って処理槽本体３０内や、光触媒体３３の表面に汚れが付着したときには、これらを洗浄処理する。具体的には、導入口３２ａから送水用配管１１を取り外した状態において、容器体３１から蓋体３２を取り外すと共に光触媒体３３を取り出す。次いで、例えば、高圧洗浄装置を用いて、処理槽本体３０内や光触媒体３３の表面に付着した汚れを除去する。続いて、洗浄が完了した光触媒体３３を容器体３１内に収容して、容器体３１に蓋体３２を取り付けた後に、導入口３２ａに送水用配管１１を接続する。以上により、洗浄処理が完了し、浄化処理槽３（浄化処理システム１）の浄化能力が復帰する。
【００４８】
このように、この浄化処理槽３では、光触媒体３３の内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下するようにドレン水Ｗを案内する「案内機構」を備えている。また、この浄化処理システム１では、浄化処理槽３を備えてドレン水Ｗを浄化可能に構成されている。さらに、この浄化処理槽３（浄化処理システム１）を用いたドレン水Ｗの浄化処理方法では、光触媒体３３の内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）を伝ってドレン水Ｗを螺旋状に流下させるように案内する。
【００４９】
したがって、この浄化処理槽３、および浄化処理システム１、並びに浄化処理槽３（浄化処理システム１）を用いたドレン水Ｗの浄化方法によれば、浄化処理槽３の大型化を招くことなく、処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗが光触媒体３３の表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、ドレン水Ｗが光触媒体３３を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、ドレン水Ｗを好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００５０】
また、この浄化処理槽３によれば、光触媒体３３の筒長方向と交差する向きで光触媒体３３の内周面に向かってドレン水Ｗを噴出するノズル３５を備えて「案内機構」を構成して、ノズル３５から噴出したドレン水Ｗを光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させることにより、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を確実かつ容易に長くすることができる。また、その構成が簡易であることで、汚れが付着したときに容易に洗浄することができるため、そのランニングコストを一層低減することができる。
【００５１】
さらに、この浄化処理槽３によれば、光源ランプを光触媒体３３の内側に配設すると共にドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って流下させることにより、光源ランプ３４からの紫外線を光触媒体３３に対して効率良く、かつ満遍なく照射することができるため、光触媒体３３の内周面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００５２】
また、この浄化処理システム１によれば、浄化処理槽３の上流側に配設された気液分離槽２を備えて、気液分離槽２において気体が分離されたドレン水Ｗを浄化処理槽３によって浄化することにより、浄化処理槽３内に導入される以前に大きな油滴を浮上分離させることができるため、光触媒体３３に大きな油滴が付着して光触媒体３３に対する紫外線の照射が妨げられたり、光触媒体３３における光触媒反応が低下したりする事態を招くことなく、ドレン水Ｗの浄化処理能力を長期間に亘って好適な状態に維持することができる。
【００５３】
次に、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、上記の浄化処理槽３や浄化処理システム１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５４】
図６に示す浄化処理システム１Ａは、前述した浄化処理システム１における浄化処理槽３に代えて、浄化処理槽３Ａを備えて構成されている。浄化処理槽３Ａは、図７に示すように、光触媒体３３、光源ランプ３４および案内板３６が処理槽本体３０内に収容されて構成されている。この場合、前述した浄化処理槽３と同様にして、本例の浄化処理槽３Ａにおいても、光触媒体３３の内周面が垂直となるように処理槽本体３０内に光触媒体３３が設置されている。また、案内板３６は、「案内用突出部」の一例であって、一例として、ステンレススチール製の帯状板によって螺旋状に形成されている。この案内板３６は、図７，８に示すように、光触媒体３３の内周面に接するように光触媒体３３内に配設されて、光触媒体３３の内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路を形成する（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「内周面」の構成の一例）。
【００５５】
この浄化処理システム１Ａによるドレン水Ｗの浄化処理に際しては、送水用配管１１および流量調整機構４を介して気液分離槽２内のドレン水Ｗが浄化処理槽３Ａに供給されたときに、導入口３２ａから処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗが、案内板３６の上端部に滴下される。この際に、上記したように、本例の浄化処理槽３Ａでは、光触媒体３３の内側に取り付けられた案内板３６によって光触媒体３３の内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路が形成されている。したがって、導入口３２ａから滴下されたドレン水Ｗは、この流路を移動させられることにより、光触媒体３３の内周面に接した状態で（光触媒体３３の内周面を伝って）螺旋状に流下させられる。このため、本例の浄化処理槽３Ａでは、廃水が光触媒体の内周面を垂直方向に流下するだけの従来の水処理装置と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面に接した状態で移動する移動距離が非常に長くなっている。
【００５６】
また、光源ランプ３４の点灯に伴って光触媒体３３に十分な量の紫外線が照射されているため、光触媒体３３の内周面を螺旋状に流下させられるドレン水Ｗが、光触媒反応によって十分に浄化される。これにより、光触媒体３３を伝って流下するドレン水Ｗが、光触媒体３３の下端部に達するまでに好適に浄化される。この後、光触媒体３３の下端部（処理槽本体３０の底面）まで流下したドレン水Ｗは、排水口３１ａから排水用配管１２内に流入して、排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に排水される。以上により、ドレン水Ｗの浄化処理が完了する。
【００５７】
一方、長期間に亘る使用に伴って処理槽本体３０内や、光触媒体３３および案内板３６の表面に汚れが付着したときには、これらを洗浄処理する。具体的には、導入口３２ａから送水用配管１１を取り外した状態において、容器体３１から蓋体３２を取り外すと共に、容器体３１から光触媒体３３および案内板３６を取り出す。次いで、例えば、高圧洗浄装置を用いて、処理槽本体３０内や、光触媒体３３および案内板３６の表面に付着した汚れを除去する。続いて、洗浄が完了した光触媒体３３および案内板３６を容器体３１内に収容して、容器体３１に蓋体３２を取り付けた後に、導入口３２ａに送水用配管１１を接続する。以上により、洗浄処理が完了し、浄化処理槽３Ａ（浄化処理システム１Ａ）の浄化能力が復帰する。
【００５８】
このように、この浄化処理槽３Ａでは、光触媒体３３における内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）に設けられてドレン水Ｗが流動する螺旋状の流路を形成する案内板３６を備えて「案内機構」が構成されている。したがって、この浄化処理槽３Ａ、浄化処理システム１Ａ、および浄化処理槽３Ａ（浄化処理システム１Ａ）を用いたドレン水Ｗの浄化方法によれば、前述した浄化処理槽３、浄化処理システム１、および浄化処理槽３（浄化処理システム１）と同様の効果を奏することができる。
【００５９】
また、この浄化処理槽３Ａによれば、光源ランプを光触媒体３３の内側に配設すると共にドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って流下させることにより、上記の浄化処理槽３と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
さらに、この浄化処理システム１Ａによれば、浄化処理槽３Ａの上流側に配設された気液分離槽２を備えて、気液分離槽２において気体が分離されたドレン水Ｗを浄化処理槽３Ａによって浄化することにより、上記の浄化処理システム１と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
なお、「筒状に形成された光触媒体」は、上記の浄化処理槽３，３Ａにおける光触媒体３３のような「円筒状の光触媒体」に限定されず、例えば、図９に示す光触媒体３３ａのような「角筒状の光触媒体」を採用することもできる。この場合、「角筒状の光触媒体」を採用したときには、一例として、その内周面が垂直となるように光触媒体３３ａを設置すると共に、同図に示すように、例えばステンレススチール製の帯状板で形成した案内板３６ａ（「案内用突出部」の他の一例）を光触媒体３３ａの内周面に接するように配設し、この案内板３６ａによって、光触媒体３３ａの内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路を形成することができる。これにより、光触媒体３３内に案内板３６を配設した上記の例と同様にして、ドレン水Ｗが光触媒体３３ａの表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる。なお、「筒状の光触媒体」は、その筒径が一定の筒体に限定されず、長手方向の各部において筒径が相違する筒体（例えば、外形が円錐形や角錐形の筒体）を採用することもできる（図示せず）。
【００６２】
また、光触媒体３３，３３ａの内側に案内板３６，３６ａを配設することで、光触媒体３３，３３ａの内周面を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下するように構成した例について説明したが、この構成に代えて（または、この構成に加えて）、例えば、外周面が垂直となるように設置した光触媒体３３，３３ａの外側に「案内用突出部」を設けて（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「外周面」（または、「内周面および外周面の両面」）の構成の一例）、光触媒体３３，３３ａの外周面を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下する構成を採用することができる（図示せず）。このような構成を採用した場合においても、ドレン水Ｗが光触媒体３３，３３ａの表面（外周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる結果、ドレン水Ｗを好適に浄化することができる。
【００６３】
さらに、「光触媒体」の外周面を伝ってドレン水Ｗを流下させる構成を採用する場合にも、「円柱状の光触媒体」、「角柱状の光触媒体」、「円錐形状の光触媒体」および「角錐形状の光触媒体」などの任意の形状の「光触媒体」を採用することができる。これらの「光触媒体」を採用した場合においても、「案内機構」によってドレン水Ｗを案内することで、ドレン水Ｗが「光触媒体」の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる。
【００６４】
次いで、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、上記の浄化処理槽３，３Ａや浄化処理システム１，１Ａと同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図１０に示す光触媒体３３ｂでは、「板状に形成された光触媒体」によってドレン水Ｗを浄化する構成および方法が採用されている。具体的には、一例として、光触媒体３３ｂの板面に、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの幅方向で葛折り状に流動する流路が形成されるように、ステンレススチール製の帯状板で形成した複数の案内板３６ｂを取り付けると共に、上記の板面が垂直となるように設置する。また、案内板３６ｂの取付け面に対向させて光源ランプ３４を光触媒体３３ｂと共に処理槽本体３０内に収容する。これにより、この構成を採用した浄化処理槽によれば、最上部の案内板３６ｂに滴下されたドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの板面に沿って葛折り状に流動する結果、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの板面に沿って垂直方向に流下するだけの構成と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの表面（板面）に接した状態で移動する移動距離が十分に長くなると共に、光触媒体３３ｂの表面（案内板３６ｂの取付け面）に紫外線を好適に照射することができる。
【００６６】
このように、この浄化処理槽、および浄化処理システム、並びに浄化処理方法によれば、前述した浄化処理槽３、浄化処理システム１、および浄化処理槽３（浄化処理システム１）などと同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、この浄化処理槽によれば、「光源ランプ」を光触媒体３３ｂの板面に対向させて光触媒体３３ｂと共に「処理槽本体」内に収容したことにより、光源ランプ３４からの紫外線を光触媒体３３に対して満遍なく照射することができるため、光触媒体３３ｂの板面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００６８】
なお、「浄化処理槽」および「浄化処理システム」の構成は、上記した浄化処理槽３や浄化処理システム１の構成に限定されるものではない。例えば、気液分離槽２の下流側に１つの浄化処理槽３（３Ａ）を接続した浄化処理システム１（１Ａ）を例に挙げて説明したが、気液分離槽２の下流側に複数の浄化処理槽３（３Ａ）等を接続してドレン水Ｗを浄化する「浄化処理システム」を構成することができる（図示せず）。また、気液分離槽２を備えて構成した浄化処理システム１（１Ａ）を例に挙げて説明したが、「気液分離槽」を設けることなく「浄化処理システム」を構成することもできる。
【００６９】
さらに、直管型の光源を有する光源ランプ３４に代えて、球状の光源ランプを有する「光源ランプ」（図示せず）を採用することもできる。また、「光源ランプ」からの紫外線を利用することなく、例えば、太陽光等の外光を利用して「光触媒体」によって「処理対象液」を浄化する構成を採用することもできる。この場合、太陽光を利用する構成においては、「光触媒体」において「処理対象液」が流下させられる面を太陽に向けるように「光触媒体」を傾けて設置するのが好ましい。
【００７０】
また、ステンレススチール製の帯状板で形成した案内板３６，３６ａ，３６ｂを「案内用突出部」として光触媒体３３，３３ａ，３３ｂに取り付けて「流路」を構成する例について説明したが、ステンレススチール以外の各種材料で形成した部材を「案内用突出部」として取り付けたり、帯状板以外の各種形状の部材を「案内用突出部」として取り付けたりして、「流路」を形成する構成を採用することができる。この場合、「案内用突出部」を構成する部材については、少なくとも「処理対象液（ドレン水Ｗ）」に接する面に「光触媒」を配設することで、「流路」を移動している間に「案内用突出部」に接している「処理対象液」を光触媒反応によって一層好適に浄化することができる。加えて、濾過フィルタや吸着フィルタ等の各種フィルタと、本願発明に係る「浄化処理槽」とを相互に接続して「浄化処理システム」を構成することもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ 浄化処理システム
２ 気液分離槽
３，３Ａ 浄化処理槽
４ 流量調整機構
３０ 処理槽本体
３１ 容器体
３１ａ 排水口
３２ 蓋体
３２ａ 導入口
３３，３３ａ，３３ｂ 光触媒体
３４ 光源ランプ
３５ ノズル
３６，３６ａ，３６ｂ 案内板
Ｗ ドレン水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理槽本体内に収容された光触媒体によって処理対象液を浄化可能に構成された浄化処理槽、そのような浄化処理槽を備えて構成された浄化処理システム、および処理槽本体内に収容された光触媒体によって処理対象液を浄化する浄化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００２−１８６９６６号公報には、廃水に含まれる有害有機物質を光触媒によって酸化分解することで廃水を浄化可能に構成された「光触媒を用いた濡れ壁式水処理装置（以下、単に「水処理装置」ともいう）」が開示されている。この水処理装置は、光触媒体、および光触媒体に紫外線を照射するための光源が反応器内に収容されて構成されている。
【０００３】
具体的には、この水処理装置は、光源から光触媒体に紫外線を照射しつつ、反応器の中程（光触媒体の下端部よりも下方であって、反応器の下方部位に規定された液溜めの上方部位）に設けられた廃水供給口から反応器内に廃水を供給し、この廃水を循環ポンプで汲み上げて、反応器の上方に設置されたスプレーノズルから光触媒体の表面に噴射することにより、光触媒体の表面に廃水の薄膜（濡れ壁）を形成させた状態で垂直方向に流下させる構成が採用されている。また、この水処理装置では、光触媒体の表面を流下した廃水が液溜めに貯留され、この廃水が循環ポンプによってスプレーノズルに供給されて、光触媒体の表面を再び流下させられる構成が採用されている。
【０００４】
この場合、この水処理装置では、光触媒体の表面に、凹凸状、階段状およびスパイラル状などの各種形状の起伏を設けることにより、廃水が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離（光触媒体に対する廃水の接触長さ）を増加させる構成が採用されている。また、この水処理装置では、光触媒体を流下させられる廃水と、光源が収容されている反応器内管との間に隙間を生じさせることにより、反応器内管の表面に、光触媒体に対する紫外線の照射を妨げる汚れが生じるのを回避する構成が採用されている。これにより、この水処理装置では、光源から光触媒体に十分な量の紫外線を照射可能な状態が長期間に亘って維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８６９６６号公報（第３−４頁、第１−４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の水処理装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の水処理装置では、廃水が光触媒体に接触した状態で移動する移動距離を増加させるために、光触媒体の表面に起伏を設けている。この場合、従来の水処理装置の構成において、廃水の移動距離をさらに増加させようとしたときには、光触媒体の表面の起伏量をさらに大きくするか、または、光触媒体を垂直方向に対してさらに長くする必要が生じる。しかしながら、起伏量を過剰に大きくした場合には、起伏部の上側基部から起伏部の先端まで垂直方向に流下した廃水が、起伏部の下側基部まで流下することなく、先端部から下方に直接的に滴り落ちてしまう。このため、起伏量を過剰に大きくした場合には、光触媒体の表面に接した状態で廃水を流下させること自体が困難となる。また、光触媒体を長くした場合には、水処理装置が大型化することとなる。
【０００７】
したがって、従来の水処理装置では、廃水が光触媒体に接触した状態で移動する移動距離を十分に長くするのが困難となっており、結果として、光触媒体を流下した廃水（液溜めに貯留された廃水）を循環ポンプによってスプレーノズルに供給して光触媒体の表面を再び流下させる（廃水を循環させる）処理が必要となっている。このため、従来の水処理装置には、廃水を循環させるための循環ポンプや接続配管の分だけ、その製造コストが高騰しているという問題点がある。
【０００８】
一方、特開平１１−１３８１５６号公報には、半導体用純水製造システム等で使用される試料水を浄化する紫外線酸化装置が開示されている。この紫外線酸化装置は、細長い透明な螺旋状石英管で構成された液体通路手段が紫外線照射ランプの周囲に配設されると共に、表面に酸化チタンを被覆した複数の中空ガラスビーズが螺旋状石英管（液体通路手段）内に収容されて構成されている。この紫外線酸化装置のような構成を採用することにより、処理対象液（廃水：試料水）が光触媒（酸化チタン）の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、この従来の紫外線酸化装置には、螺旋状石英管が非常に高価であることに起因して、その製造コストの低減が困難であるという問題点が存在する。また、従来の紫外線酸化装置では、螺旋状石英管内に封入した中空ガラスビーズ（光触媒体）に汚れが生じたときに、螺旋状石英管から中空ガラスビーズを取り出す作業、中空ガラスビーズを洗浄する作業、および洗浄を完了した中空ガラスビーズを螺旋状石英管内に再び封入する作業等が非常に煩雑となっている。このため、従来の紫外線酸化装置には、メンテナンスに要するランニングコストの低減が困難となっているという問題点もある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストやランニングコストの低減を図りつつ、処理対象液の浄化処理能力を十分に向上させ得る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の浄化処理槽は、筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する案内機構を備えている。
【００１２】
また、請求項２記載の浄化処理槽は、請求項１記載の浄化処理槽において、前記光触媒体は、筒状に形成され、前記案内機構は、前記光触媒体の筒長方向と交差する向きで当該光触媒体の前記内周面に向かって前記処理対象液を噴出する噴出機構を備えて、当該噴出機構から噴出した前記処理対象液を前記光触媒体の前記内周面を伝って螺旋状に流下させる。
【００１３】
また、請求項３記載の浄化処理槽は、請求項１記載の浄化処理槽において、前記案内機構は、前記光触媒体における前記少なくとも一方の面に設けられて前記処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて構成されている。
【００１４】
さらに、請求項４記載の浄化処理槽は、請求項１から３のいずれかに記載の浄化処理槽において、前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、筒状に形成された前記光触媒体の内側に前記光源ランプが配設されると共に前記処理対象液が当該光触媒体の前記内周面を伝って流下するように構成されている。
【００１５】
また、請求項５記載の浄化処理槽は、板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の板面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、前記光触媒体の前記板面に設けられて前記処理対象液が当該光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている。
【００１６】
さらに、請求項６記載の浄化処理槽は、請求項５記載の浄化処理槽において、前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、当該光源ランプが前記光触媒体の前記板面に対向させられて当該光触媒体と共に前記処理槽本体内に収容されている。
【００１７】
また、請求項７記載の浄化処理システムは、請求項１から６のいずれかに記載の浄化処理槽を備えて前記処理対象液を浄化可能に構成されている。
【００１８】
また、請求項８記載の浄化処理システムは、請求項７記載の浄化処理システムにおいて、前記浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備え、当該気液分離槽において気体が分離された前記処理対象液を前記浄化処理槽によって浄化する。
【００１９】
また、請求項９記載の浄化処理方法は、筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する。
【００２０】
また、請求項１０記載の浄化処理方法は、板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の板面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、前記処理対象液が前記光触媒体の幅方向で葛折り状に流下するように当該処理対象液を案内する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の浄化処理槽では、光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が螺旋状に流下するように処理対象液を案内する案内機構を備えている。また、請求項７記載の浄化処理システムでは、上記の浄化処理槽を備えて処理対象液を浄化可能に構成されている。さらに、請求項９記載の浄化処理方法では、光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液を螺旋状に流下させるように案内する。
【００２２】
したがって、請求項１記載の浄化処理槽、および請求項７記載の浄化処理システム、並びに請求項９記載の浄化処理方法によれば、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２３】
また、請求項２記載の浄化処理槽によれば、光触媒体の筒長方向と交差する向きで光触媒体の内周面に向かって処理対象液を噴出する噴出機構を備えて案内機構を構成して、噴出機構から噴出した処理対象液を光触媒体の内周面を伝って螺旋状に流下させることにより、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を確実かつ容易に長くすることができる。また、その構成が簡易であることで、汚れが付着したときに容易に洗浄することができるため、そのランニングコストを一層低減することができる。
【００２４】
また、請求項３記載の浄化処理槽によれば、光触媒体における少なくとも一方の面に設けられて処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて案内機構を構成したことにより、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２５】
さらに、請求項４記載の浄化処理槽によれば、光源ランプを光触媒体の内側に配設すると共に処理対象液が光触媒体の内周面を伝って流下させることにより、光源ランプからの紫外線を光触媒体に対して効率良く、かつ満遍なく照射することができるため、光触媒体の内周面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００２６】
請求項５記載の浄化処理槽では、光触媒体の板面に設けられて処理対象液が光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている。また、請求項７記載の浄化処理システムでは、上記の浄化処理槽を備えて処理対象液を浄化可能に構成されている。さらに、請求項１０記載の浄化処理方法では、処理対象液が光触媒体の幅方向で板面を伝って葛折り状に流下するように処理対象液を案内する。
【００２７】
したがって、請求項５記載の浄化処理槽、および請求項７記載の浄化処理システム、並びに請求項１０記載の浄化処理方法によれば、浄化処理槽の大型化を招くことなく、処理槽本体内に導入された処理対象液が光触媒体の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、処理対象液が光触媒体を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、処理対象液を好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００２８】
さらに、請求項６記載の浄化処理槽によれば、光源ランプを光触媒体の板面に対向させて光触媒体と共に処理槽本体内に収容したことにより、光源ランプからの紫外線を光触媒体に対して満遍なく照射することができるため、光触媒体の板面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００２９】
また、請求項８記載の浄化処理システムによれば、浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備えて、気液分離槽において気体が分離された処理対象液を浄化処理槽によって浄化することにより、浄化処理槽内に導入される以前に大きな油滴を浮上分離させることができるため、光触媒体に大きな油滴が付着して光触媒体に対する紫外線の照射が妨げられたり、光触媒体における光触媒反応が低下したりする事態を招くことなく、処理対象液の浄化処理能力を長期間に亘って好適な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１における浄化処理槽３の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１（浄化処理槽３）における光触媒体３３の外観斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１（浄化処理槽３）における光触媒体３３に対するドレン水Ｗの噴出方向について説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る浄化処理システム１，１Ａにおける流量調整機構４の構成を示す構成図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａの構成を示す構成図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａにおける浄化処理槽３Ａの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る浄化処理システム１Ａ（浄化処理槽３Ａ）における光触媒体３３および案内板３６の外観斜視図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係る浄化処理システム（浄化処理槽）における光触媒体３３ａおよび案内板３６ａの外観斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係る浄化処理システム（浄化処理槽）における光触媒体３３ｂおよび案内板３６ｂの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法の実施の形態について説明する。
【００３２】
図１に示す浄化処理システム１は、一例として、エアーコンプレッサや圧縮空気除湿装置などの「ドレン水発生源」から排水されたドレン水Ｗ（油分等を含んで汚れたドレン水Ｗ：「処理対象液」の一例）を対象とする浄化処理を実行可能に構成されたシステムであって、気液分離槽２、浄化処理槽３および流量調整機構４を備えて構成されている。この場合、本例の浄化処理システム１では、図示しない接続用配管を介して気液分離槽２がドレン水発生源に接続されている。また、この浄化処理システム１では、送水用配管１１および流量調整機構４を介して気液分離槽２と浄化処理槽３とが相互に接続されると共に、排水用配管１２を介して浄化処理槽３が図示しない排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に接続されている。
【００３３】
気液分離槽２は、ドレン水Ｗ（液体）と圧縮空気（気体）とが混ざり合った状態でドレン水発生源から排出される混合流体を液体と気体とに分離させ、かつ、分離させた液体に含まれている油滴を浮上させて分離させるための分離槽であって、容器体２１および蓋体２２で構成された処理槽本体２０を備えている。この場合、容器体２１には、分離させたドレン水Ｗを排水するための排水口２１ａが設けられ、蓋体２２には、上記の混合流体を導入するための導入口２２ａが設けられている。また、この気液分離槽２は、容器体２１と蓋体２２との隙間を通じて内部空間が気液分離槽２の外部（大気）と連通した状態となっている。なお、浄化処理システム１の構成についての理解を容易とするために、容器体２１および蓋体２２だけの簡易な構成の処理槽本体２０で「気液分離槽」を構成した例について説明するが、上記の気液分離槽２の構成に代えて、「混合流体」を「液体」と「気体」とに分離させ得る各種構成の「気液分離槽」を採用することができる。
【００３４】
浄化処理槽３は、図２に示すように、光触媒体３３および光源ランプ３４が処理槽本体３０内に収容されて構成されている。また、処理槽本体３０は、浄化処理したドレン水Ｗを排水するための排水口３１ａが設けられた容器体３１と、処理対象のドレン水Ｗを導入するための導入口３２ａが設けられた蓋体３２とを備えて構成されている。光触媒体３３は、一例として、セラミックス等で形成した骨材の表面にＴｉＯ２（「光触媒」の一例）がコーティングされて（「少なくともその表面部位に光触媒が配設されて」との構成の一例）、全体として円筒状に形成されている。なお、骨材については、セラミックス以外の任意の材料（金属やガラス等）で形成することができ、骨材にコーティングする「光触媒」についても、必要に応じて、ＴｉＯ２に任意の添加物（Ａｇなど）を添加したものを使用することができる。
【００３５】
この場合、本例の浄化処理槽３では、光触媒体３３の内周面が垂直となるように処理槽本体３０内に光触媒体３３が設置されると共に、処理槽本体３０における蓋体３２の導入口３２ａにノズル（旋回流発生用ノズル）３５が設けられて、後述するようにして、このノズル３５から噴出したドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下するように構成されている（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「内周面」の構成の一例）。具体的には、ノズル３５は、「案内機構」としての「噴出機構」に相当し、図３に示すように、光触媒体３３の内周面に向かって、光触媒体３３の筒長方向と交差する向き（この例では、矢印Ａの向き）でドレン水Ｗを噴出することで噴出したドレン水Ｗを光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させるように構成されている。
【００３６】
より具体的には、この浄化処理槽３では、ノズル３５から噴出したドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面に当接する当接部位（図４に示す位置Ｐ）およびノズル３５を結ぶ線分（ノズル３５からのドレン水Ｗの噴出方向と一致する線分：この例では、図４に示す一点鎖線Ｌａ）と、平面視において光触媒体３３の内周面と一致する円における上記の当接部位の接線（この例では、図４に示す二点鎖線Ｌｂ）との平面視における交差角度（この例では、図４に示す角度θａ）が０度に近い鋭角（言い替えれば、図４に示す角度θｂが１８０度に近い鈍角）となるようにノズル３５からドレン水を噴出する構成が採用されている。
【００３７】
光源ランプ３４は、図２に示すように、光触媒体３３の内側に配設されて、光触媒体３３に対して紫外線を照射する。この場合、本例の光源ランプ３４は、一例として、直管型の蛍光管を光源として備えて全体として棒状に形成されている。この光源ランプ３４は、一例として、光触媒体３３の筒径方向における中心部に位置するように、蓋体３２の下面に下向きに取り付けられている。
【００３８】
流量調整機構４は、気液分離槽２から浄化処理槽３に一定量のドレン水Ｗを所定の圧力で供給する（すなわち、浄化処理槽３に対するドレン水Ｗの供給量を調整する）機構であって、図５に示すように、容器体４１、三方弁４２、コントローラ４３および逆止弁４４を備えて構成されている。容器体４１は、前述した送水用配管１１に接続されると共に、気液分離槽２の高さ方向における中程に位置するように設置されている。三方弁４２は、一例として、ａポートが容器体４１の内部空間に接続され、ｂポートが大気開放され、ｃポートが図示しないエアー供給源に接続されている。また、三方弁４２は、一例として、コントローラ４３による制御が行われていない常態においてａポートに対してｂポートが連通させられ、かつ、コントローラ４３による制御時には、その制御に従い、ａポートに対してｃポートを連通させる。
【００３９】
コントローラ４３は、容器体４１内のフロート４１ａの浮上量に応じて三方弁４２を制御する。逆止弁４４は、送水用配管１１における容器体４１と気液分離槽２との間に接続されて容器体４１から気液分離槽２へのドレン水Ｗ等の逆流を規制する。なお、三方弁４２をコントローラ４３によって制御する構成に代えて、容器体４１の内部空間と図示しない大気開放口とを連通／閉塞させる二方弁、および容器体４１の内部空間と図示しないエアー供給源とを連通／閉塞させる二方弁を設けて、両二方弁をコントローラ４３によって制御することで、容器体４１の内部空間を大気開放口およびエアー供給源のいずれかに選択的に連通させる構成を採用することもできる。
【００４０】
この浄化処理システム１によってドレン水Ｗを浄化処理する際には、まず、図示しない接続用配管を介してドレン水発生源と気液分離槽２とを相互に接続すると共に、排水用配管１２の下流側端部を排水溝に敷設する。なお、気液分離槽２および浄化処理槽３の設置や、送水用配管１１を介しての気液分離槽２および浄化処理槽３の接続に関しては、既に完了しているものとして説明を省略する。
【００４１】
次いで、図示しない電源スイッチを操作して浄化処理槽３内の光源ランプ３４を点灯させて光触媒体３３に対する紫外線の照射を開始させる。この際に、この浄化処理槽３では、前述したように、光源ランプ３４が光触媒体３３の筒径方向の中心部に位置するように設置されている。したがって、光源ランプ３４から出射された紫外線が光触媒体３３における内周面の各部に対して均一に照射される。また、容器体４１内にドレン水Ｗが流入していないこの時点においては、コントローラ４３による三方弁４２に対する制御が行われていないため、前述したように、三方弁４２のａポートに対してｂポートが連通させられた状態となっている。したがって、送水用配管１１内および容器体４１内が三方弁４２のｂポートを介して大気開放された状態となっている。
【００４２】
続いて、ドレン水発生源と気液分離槽２とを接続している接続用配管に設けられたバルブ（図示せず）を開放操作する。この際には、ドレン水Ｗおよび圧縮空気の混合流体が導入口２２ａから処理槽本体２０内に導入され、この混合流体が、処理槽本体２０内においてドレン水Ｗと圧縮空気とに分離される。また、分離された圧縮空気は、容器体２１と蓋体２２との隙間から大気中に開放され、分離されたドレン水Ｗは、処理槽本体２０内に順次貯留される。さらに、貯留されたドレン水Ｗに含まれている油滴（比較的大きな油の塊）は、処理槽本体２０内において浮上させられてドレン水Ｗから分離される。
【００４３】
また、気液分離槽２内に貯留されたドレン水Ｗの水位が上昇したときには、この水位の上昇に伴って排水口２１ａから送水用配管１１内に進入しているドレン水Ｗが逆止弁４４を通過して容器体４１内に流入する。この際には、容器体４１内のドレン水Ｗの水位の上昇に伴い、容器体４１内においてフロート４１ａが浮上する。また、コントローラ４３は、フロート４１ａの浮上によって容器体４１内のドレン水Ｗの水位が、予め規定された水位に達したと判別した際には、三方弁４２を制御してａポートに対してｃポートを連通させる。
【００４４】
この際には、エアー供給源からのエアー（圧縮空気）が三方弁４２を介して容器体４１内に供給される結果、容器体４１内に貯留されているドレン水Ｗが、所定の圧力で浄化処理槽３に向かって圧送される。また、このドレン水Ｗの圧送に伴って、容器体４１内のドレン水Ｗの水位が低下したときに、コントローラ４３は、三方弁４２に対する制御を停止する。この際には、三方弁４２のａポートに対してｂポートが連通した状態となり、容器体４１内へのエアーの供給が停止して容器体４１内が大気圧となる結果、浄化処理槽３へのドレン水Ｗの圧送が停止する。これにより、送水用配管１１を介して浄化処理槽３に一定量のドレン水Ｗが供給され、このドレン水Ｗが導入口３２ａから処理槽本体３０内に導入されると共に、気液分離槽２内のドレン水Ｗが送水用配管１１を介して容器体４１内に流入する。
【００４５】
また、処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗは、導入口３２ａに取り付けられているノズル３５から光触媒体３３の内周面に向かって噴出させられる。この際に、上記したように、本例の浄化処理槽３では、光触媒体３３の筒長方向と交差する向き（この例では、図３，４に示す矢印Ａの向き）で光触媒体３３の内周面に向かってドレン水Ｗを噴出するようにノズル３５が蓋体３２に取り付けられている。したがって、このノズル３５から噴出されたドレン水Ｗは、図３に矢印Ｂで示すように、光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させられる。このため、本例の浄化処理槽３では、廃水が光触媒体の内周面を垂直方向に流下するだけの従来の水処理装置と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面に接した状態で移動する移動距離が非常に長くなっている。
【００４６】
また、光源ランプ３４の点灯に伴って光触媒体３３に十分な量の紫外線が照射されているため、光触媒体３３の内周面を螺旋状に流下させられるドレン水Ｗが、光触媒反応によって十分に浄化される。したがって、光触媒体３３の下端部に達するまでにドレン水Ｗが好適に浄化される。この後、光触媒体３３の下端部（処理槽本体３０の底面）まで流下したドレン水Ｗは、排水口３１ａから排水用配管１２内に流入して、排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に排水される。以上により、ドレン水Ｗの浄化処理が完了する。
【００４７】
一方、長期間に亘る使用に伴って処理槽本体３０内や、光触媒体３３の表面に汚れが付着したときには、これらを洗浄処理する。具体的には、導入口３２ａから送水用配管１１を取り外した状態において、容器体３１から蓋体３２を取り外すと共に光触媒体３３を取り出す。次いで、例えば、高圧洗浄装置を用いて、処理槽本体３０内や光触媒体３３の表面に付着した汚れを除去する。続いて、洗浄が完了した光触媒体３３を容器体３１内に収容して、容器体３１に蓋体３２を取り付けた後に、導入口３２ａに送水用配管１１を接続する。以上により、洗浄処理が完了し、浄化処理槽３（浄化処理システム１）の浄化能力が復帰する。
【００４８】
このように、この浄化処理槽３では、光触媒体３３の内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下するようにドレン水Ｗを案内する「案内機構」を備えている。また、この浄化処理システム１では、浄化処理槽３を備えてドレン水Ｗを浄化可能に構成されている。さらに、この浄化処理槽３（浄化処理システム１）を用いたドレン水Ｗの浄化処理方法では、光触媒体３３の内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）を伝ってドレン水Ｗを螺旋状に流下させるように案内する。
【００４９】
したがって、この浄化処理槽３、および浄化処理システム１、並びに浄化処理槽３（浄化処理システム１）を用いたドレン水Ｗの浄化方法によれば、浄化処理槽３の大型化を招くことなく、処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗが光触媒体３３の表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができるため、ドレン水Ｗが光触媒体３３を伝って流下する間に、光触媒反応によって十分に浄化することができる。このため、従来の水処理装置のような循環ポンプや循環用の接続配管が不要となる結果、その製造コストを十分に低減しつつ、ドレン水Ｗを好適に浄化することができる。また、従来の紫外線酸化装置のように高価な螺旋状石英管を使用しないため、その分だけ、製造コストの低減を図ることができると共に、螺旋状石英管内に中空ガラスビーズ（光触媒体）が封入されている構成と比較して、容易に洗浄することができるため、そのランニングコストも十分に低減することができる。
【００５０】
また、この浄化処理槽３によれば、光触媒体３３の筒長方向と交差する向きで光触媒体３３の内周面に向かってドレン水Ｗを噴出するノズル３５を備えて「案内機構」を構成して、ノズル３５から噴出したドレン水Ｗを光触媒体３３の内周面を伝って螺旋状に流下させることにより、比較的簡易な構成であるにも拘わらず、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を確実かつ容易に長くすることができる。また、その構成が簡易であることで、汚れが付着したときに容易に洗浄することができるため、そのランニングコストを一層低減することができる。
【００５１】
さらに、この浄化処理槽３によれば、光源ランプを光触媒体３３の内側に配設すると共にドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って流下させることにより、光源ランプ３４からの紫外線を光触媒体３３に対して効率良く、かつ満遍なく照射することができるため、光触媒体３３の内周面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００５２】
また、この浄化処理システム１によれば、浄化処理槽３の上流側に配設された気液分離槽２を備えて、気液分離槽２において気体が分離されたドレン水Ｗを浄化処理槽３によって浄化することにより、浄化処理槽３内に導入される以前に大きな油滴を浮上分離させることができるため、光触媒体３３に大きな油滴が付着して光触媒体３３に対する紫外線の照射が妨げられたり、光触媒体３３における光触媒反応が低下したりする事態を招くことなく、ドレン水Ｗの浄化処理能力を長期間に亘って好適な状態に維持することができる。
【００５３】
次に、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、上記の浄化処理槽３や浄化処理システム１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５４】
図６に示す浄化処理システム１Ａは、前述した浄化処理システム１における浄化処理槽３に代えて、浄化処理槽３Ａを備えて構成されている。浄化処理槽３Ａは、図７に示すように、光触媒体３３、光源ランプ３４および案内板３６が処理槽本体３０内に収容されて構成されている。この場合、前述した浄化処理槽３と同様にして、本例の浄化処理槽３Ａにおいても、光触媒体３３の内周面が垂直となるように処理槽本体３０内に光触媒体３３が設置されている。また、案内板３６は、「案内用突出部」の一例であって、一例として、ステンレススチール製の帯状板によって螺旋状に形成されている。この案内板３６は、図７，８に示すように、光触媒体３３の内周面に接するように光触媒体３３内に配設されて、光触媒体３３の内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路を形成する（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「内周面」の構成の一例）。
【００５５】
この浄化処理システム１Ａによるドレン水Ｗの浄化処理に際しては、送水用配管１１および流量調整機構４を介して気液分離槽２内のドレン水Ｗが浄化処理槽３Ａに供給されたときに、導入口３２ａから処理槽本体３０内に導入されたドレン水Ｗが、案内板３６の上端部に滴下される。この際に、上記したように、本例の浄化処理槽３Ａでは、光触媒体３３の内側に取り付けられた案内板３６によって光触媒体３３の内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路が形成されている。したがって、導入口３２ａから滴下されたドレン水Ｗは、この流路を移動させられることにより、光触媒体３３の内周面に接した状態で（光触媒体３３の内周面を伝って）螺旋状に流下させられる。このため、本例の浄化処理槽３Ａでは、廃水が光触媒体の内周面を垂直方向に流下するだけの従来の水処理装置と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３の表面に接した状態で移動する移動距離が非常に長くなっている。
【００５６】
また、光源ランプ３４の点灯に伴って光触媒体３３に十分な量の紫外線が照射されているため、光触媒体３３の内周面を螺旋状に流下させられるドレン水Ｗが、光触媒反応によって十分に浄化される。これにより、光触媒体３３を伝って流下するドレン水Ｗが、光触媒体３３の下端部に達するまでに好適に浄化される。この後、光触媒体３３の下端部（処理槽本体３０の底面）まで流下したドレン水Ｗは、排水口３１ａから排水用配管１２内に流入して、排水溝（または、処理済みのドレン水Ｗを貯留するタンク等）に排水される。以上により、ドレン水Ｗの浄化処理が完了する。
【００５７】
一方、長期間に亘る使用に伴って処理槽本体３０内や、光触媒体３３および案内板３６の表面に汚れが付着したときには、これらを洗浄処理する。具体的には、導入口３２ａから送水用配管１１を取り外した状態において、容器体３１から蓋体３２を取り外すと共に、容器体３１から光触媒体３３および案内板３６を取り出す。次いで、例えば、高圧洗浄装置を用いて、処理槽本体３０内や、光触媒体３３および案内板３６の表面に付着した汚れを除去する。続いて、洗浄が完了した光触媒体３３および案内板３６を容器体３１内に収容して、容器体３１に蓋体３２を取り付けた後に、導入口３２ａに送水用配管１１を接続する。以上により、洗浄処理が完了し、浄化処理槽３Ａ（浄化処理システム１Ａ）の浄化能力が復帰する。
【００５８】
このように、この浄化処理槽３Ａでは、光触媒体３３における内周面および外周面の少なくとも一方の面（本例では、内周面）に設けられてドレン水Ｗが流動する螺旋状の流路を形成する案内板３６を備えて「案内機構」が構成されている。したがって、この浄化処理槽３Ａ、浄化処理システム１Ａ、および浄化処理槽３Ａ（浄化処理システム１Ａ）を用いたドレン水Ｗの浄化方法によれば、前述した浄化処理槽３、浄化処理システム１、および浄化処理槽３（浄化処理システム１）と同様の効果を奏することができる。
【００５９】
また、この浄化処理槽３Ａによれば、光源ランプを光触媒体３３の内側に配設すると共にドレン水Ｗが光触媒体３３の内周面を伝って流下させることにより、上記の浄化処理槽３と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
さらに、この浄化処理システム１Ａによれば、浄化処理槽３Ａの上流側に配設された気液分離槽２を備えて、気液分離槽２において気体が分離されたドレン水Ｗを浄化処理槽３Ａによって浄化することにより、上記の浄化処理システム１と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
なお、「筒状に形成された光触媒体」は、上記の浄化処理槽３，３Ａにおける光触媒体３３のような「円筒状の光触媒体」に限定されず、例えば、図９に示す光触媒体３３ａのような「角筒状の光触媒体」を採用することもできる。この場合、「角筒状の光触媒体」を採用したときには、一例として、その内周面が垂直となるように光触媒体３３ａを設置すると共に、同図に示すように、例えばステンレススチール製の帯状板で形成した案内板３６ａ（「案内用突出部」の他の一例）を光触媒体３３ａの内周面に接するように配設し、この案内板３６ａによって、光触媒体３３ａの内周面に沿ってドレン水Ｗを螺旋状に流動させる流路を形成することができる。これにより、光触媒体３３内に案内板３６を配設した上記の例と同様にして、ドレン水Ｗが光触媒体３３ａの表面（本例では、内周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる。なお、「筒状の光触媒体」は、その筒径が一定の筒体に限定されず、長手方向の各部において筒径が相違する筒体（例えば、外形が円錐形や角錐形の筒体）を採用することもできる（図示せず）。
【００６２】
また、光触媒体３３，３３ａの内側に案内板３６，３６ａを配設することで、光触媒体３３，３３ａの内周面を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下するように構成した例について説明したが、この構成に代えて（または、この構成に加えて）、例えば、外周面が垂直となるように設置した光触媒体３３，３３ａの外側に「案内用突出部」を設けて（「光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面」が「外周面」（または、「内周面および外周面の両面」）の構成の一例）、光触媒体３３，３３ａの外周面を伝ってドレン水Ｗが螺旋状に流下する構成を採用することができる（図示せず）。このような構成を採用した場合においても、ドレン水Ｗが光触媒体３３，３３ａの表面（外周面）に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる結果、ドレン水Ｗを好適に浄化することができる。
【００６３】
さらに、「光触媒体」の外周面を伝ってドレン水Ｗを流下させる構成を採用する場合にも、「円柱状の光触媒体」、「角柱状の光触媒体」、「円錐形状の光触媒体」および「角錐形状の光触媒体」などの任意の形状の「光触媒体」を採用することができる。これらの「光触媒体」を採用した場合においても、「案内機構」によってドレン水Ｗを案内することで、ドレン水Ｗが「光触媒体」の表面に接した状態で移動する移動距離を十分に長くすることができる。
【００６４】
次いで、本発明に係る浄化処理槽、浄化処理システム、および浄化処理方法のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、上記の浄化処理槽３，３Ａや浄化処理システム１，１Ａと同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図１０に示す光触媒体３３ｂでは、「板状に形成された光触媒体」によってドレン水Ｗを浄化する構成および方法が採用されている。具体的には、一例として、光触媒体３３ｂの板面に、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの幅方向で葛折り状に流動する流路が形成されるように、ステンレススチール製の帯状板で形成した複数の案内板３６ｂを取り付けると共に、上記の板面が垂直となるように設置する。また、案内板３６ｂの取付け面に対向させて光源ランプ３４を光触媒体３３ｂと共に処理槽本体３０内に収容する。これにより、この構成を採用した浄化処理槽によれば、最上部の案内板３６ｂに滴下されたドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの板面に沿って葛折り状に流動する結果、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの板面に沿って垂直方向に流下するだけの構成と比較して、ドレン水Ｗが光触媒体３３ｂの表面（板面）に接した状態で移動する移動距離が十分に長くなると共に、光触媒体３３ｂの表面（案内板３６ｂの取付け面）に紫外線を好適に照射することができる。
【００６６】
このように、この浄化処理槽、および浄化処理システム、並びに浄化処理方法によれば、前述した浄化処理槽３、浄化処理システム１、および浄化処理槽３（浄化処理システム１）などと同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、この浄化処理槽によれば、「光源ランプ」を光触媒体３３ｂの板面に対向させて光触媒体３３ｂと共に「処理槽本体」内に収容したことにより、光源ランプ３４からの紫外線を光触媒体３３に対して満遍なく照射することができるため、光触媒体３３ｂの板面の各部に光触媒反応を好適に生じさせることができる。
【００６８】
なお、「浄化処理槽」および「浄化処理システム」の構成は、上記した浄化処理槽３や浄化処理システム１の構成に限定されるものではない。例えば、気液分離槽２の下流側に１つの浄化処理槽３（３Ａ）を接続した浄化処理システム１（１Ａ）を例に挙げて説明したが、気液分離槽２の下流側に複数の浄化処理槽３（３Ａ）等を接続してドレン水Ｗを浄化する「浄化処理システム」を構成することができる（図示せず）。また、気液分離槽２を備えて構成した浄化処理システム１（１Ａ）を例に挙げて説明したが、「気液分離槽」を設けることなく「浄化処理システム」を構成することもできる。
【００６９】
さらに、直管型の光源を有する光源ランプ３４に代えて、球状の光源ランプを有する「光源ランプ」（図示せず）を採用することもできる。また、「光源ランプ」からの紫外線を利用することなく、例えば、太陽光等の外光を利用して「光触媒体」によって「処理対象液」を浄化する構成を採用することもできる。この場合、太陽光を利用する構成においては、「光触媒体」において「処理対象液」が流下させられる面を太陽に向けるように「光触媒体」を傾けて設置するのが好ましい。
【００７０】
また、ステンレススチール製の帯状板で形成した案内板３６，３６ａ，３６ｂを「案内用突出部」として光触媒体３３，３３ａ，３３ｂに取り付けて「流路」を構成する例について説明したが、ステンレススチール以外の各種材料で形成した部材を「案内用突出部」として取り付けたり、帯状板以外の各種形状の部材を「案内用突出部」として取り付けたりして、「流路」を形成する構成を採用することができる。この場合、「案内用突出部」を構成する部材については、少なくとも「処理対象液（ドレン水Ｗ）」に接する面に「光触媒」を配設することで、「流路」を移動している間に「案内用突出部」に接している「処理対象液」を光触媒反応によって一層好適に浄化することができる。加えて、濾過フィルタや吸着フィルタ等の各種フィルタと、本願発明に係る「浄化処理槽」とを相互に接続して「浄化処理システム」を構成することもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ 浄化処理システム
２ 気液分離槽
３，３Ａ 浄化処理槽
４ 流量調整機構
３０ 処理槽本体
３１ 容器体
３１ａ 排水口
３２ 蓋体
３２ａ 導入口
３３，３３ａ，３３ｂ 光触媒体
３４ 光源ランプ
３５ ノズル
３６，３６ａ，３６ｂ 案内板
Ｗ ドレン水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、
前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する案内機構を備えている浄化処理槽。
【請求項２】
前記光触媒体は、筒状に形成され、
前記案内機構は、前記光触媒体の筒長方向と交差する向きで当該光触媒体の前記内周面に向かって前記処理対象液を噴出する噴出機構を備えて、当該噴出機構から噴出した前記処理対象液を前記光触媒体の前記内周面を伝って螺旋状に流下させる請求項１記載の浄化処理槽。
【請求項３】
前記案内機構は、前記光触媒体における前記少なくとも一方の面に設けられて前記処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて構成されている請求項１記載の浄化処理槽。
【請求項４】
前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、筒状に形成された前記光触媒体の内側に前記光源ランプが配設されると共に前記処理対象液が当該光触媒体の前記内周面を伝って流下するように構成されている請求項１から３のいずれかに記載の浄化処理槽。
【請求項５】
板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の板面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、
前記光触媒体の前記板面に設けられて前記処理対象液が当該光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている浄化処理槽。
【請求項６】
前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、当該光源ランプが前記光触媒体の前記板面に対向させられて当該光触媒体と共に前記処理槽本体内に収容されている請求項５記載の浄化処理槽。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の浄化処理槽を備えて前記処理対象液を浄化可能に構成されている浄化処理システム。
【請求項８】
前記浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備え、当該気液分離槽において気体が分離された前記処理対象液を前記浄化処理槽によって浄化する請求項７記載の浄化処理システム。
【請求項９】
筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、
前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する浄化処理方法。
【請求項１０】
板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の板面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、
前記処理対象液が前記光触媒体の幅方向で葛折り状に流下するように当該処理対象液を案内する浄化処理方法。
【請求項１】
筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、
前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する案内機構を備えている浄化処理槽。
【請求項２】
前記光触媒体は、筒状に形成され、
前記案内機構は、前記光触媒体の筒長方向と交差する向きで当該光触媒体の前記内周面に向かって前記処理対象液を噴出する噴出機構を備えて、当該噴出機構から噴出した前記処理対象液を前記光触媒体の前記内周面を伝って螺旋状に流下させる請求項１記載の浄化処理槽。
【請求項３】
前記案内機構は、前記光触媒体における前記少なくとも一方の面に設けられて前記処理対象液が流動する螺旋状の流路を形成する案内用突出部を備えて構成されている請求項１記載の浄化処理槽。
【請求項４】
前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、筒状に形成された前記光触媒体の内側に前記光源ランプが配設されると共に前記処理対象液が当該光触媒体の前記内周面を伝って流下するように構成されている請求項１から３のいずれかに記載の浄化処理槽。
【請求項５】
板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体と、当該光触媒体を収容する処理槽本体とを備えて、処理対象液が前記光触媒体の板面を伝って流下するように当該光触媒体が前記処理槽本体内に収容された浄化処理槽であって、
前記光触媒体の前記板面に設けられて前記処理対象液が当該光触媒体の幅方向で葛折り状に流動する流路を形成する案内用突出部を備えている浄化処理槽。
【請求項６】
前記光触媒体に紫外線を照射する光源ランプを備え、当該光源ランプが前記光触媒体の前記板面に対向させられて当該光触媒体と共に前記処理槽本体内に収容されている請求項５記載の浄化処理槽。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の浄化処理槽を備えて前記処理対象液を浄化可能に構成されている浄化処理システム。
【請求項８】
前記浄化処理槽の上流側に配設された気液分離槽を備え、当該気液分離槽において気体が分離された前記処理対象液を前記浄化処理槽によって浄化する請求項７記載の浄化処理システム。
【請求項９】
筒状、柱状および錐形状のいずれかの形状に形成されると共に少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の内周面および外周面の少なくとも一方の面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、
前記処理対象液が前記少なくとも一方の面を伝って螺旋状に流下するように当該処理対象液を案内する浄化処理方法。
【請求項１０】
板状に形成されて少なくともその表面部位に光触媒が配設された光触媒体の板面を伝って処理対象液が流下するように当該光触媒体が処理槽本体内に収容された浄化処理槽を用いて当該処理対象液を浄化する浄化処理方法であって、
前記処理対象液が前記光触媒体の幅方向で葛折り状に流下するように当該処理対象液を案内する浄化処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２４５４７６（Ｐ２０１２−２４５４７６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９８４０（Ｐ２０１１−１１９８４０）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]