JP2001149918A

JP2001149918A - 揮発性有機物質を含む排水の処理装置および処理方法

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Publication number: JP2001149918A
Application number: JP34007099A
Authority: JP
Inventors: Daisaku Yano; 大作矢野; Haruki Akega; 春樹明賀
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】排水中の揮発性有機物質を経済的かつ効率よ
く処理することができる排水の処理装置を提供する。【解決手段】排水供給手段１から供給される揮発性有
機物質を含む排水を曝気処理槽１０で処理することによ
って、揮発性有機物質を含む気体と揮発性有機物質が除
かれた水とに気液分離し、揮発性有機物質を含む気体を
常圧低温マイクロ波プラズマ装置２０に移送してプラズ
マによって分解処理し、処理後の気体を活性炭処理塔３
１で吸着処理し、一定期間後、活性炭素材３２に吸着し
た揮発性有機物質を水蒸気供給手段４１から供給される
水蒸気で脱離させ、生じた気体を冷却装置４２で凝縮さ
せ、凝縮水を排水供給手段１に移送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揮発性有機物質を
含む排水の処理装置および方法に関し、特に常圧低温プ
ラズマ装置を利用した装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、河川水中の有機物濃度の増加に伴
って、殺菌あるいは浄化用の塩素が多量に用られる傾向
にあり、これら有機物と塩素が反応することにより生じ
る発ガン性物質あるいは変異原性物質であるトリハロメ
タンの濃度が増大し、水道水中に微量ながら溶存するこ
とが問題となっている。

【０００３】また、機械工業、電子工業、クリーニング
業など各種の産業において、脱脂や洗浄を目的として使
用されるトリクロロエチレン、１，１，１−トリクロロ
エタン、テトラクロロエチレン、四塩化炭素、１，１，
２−トリクロロエタン、１，２−ジクロロエタン等の有
機ハロゲン化物質、またベンゼンのような揮発性有機物
質を含む工場排液が地下に浸透し、地下水が汚染される
ことも同時に問題となっている。地下水は流速が極めて
緩慢であり、希釈拡散も期待できないなどの特殊性を有
しており、一旦汚染されると回復が困難であることか
ら、汚染された地下水を効果的に浄化する技術について
の要望は大きい。さらに、地下水だけでなく、これら有
機ハロゲン化物質を含む揮発性有機物質により汚染され
た河川水、湖沼水等についても、これを浄化する技術が
望まれている。さらに、食品や薬品関係の工業用水中に
は、これらの揮発性有機物質が微量でも存在することは
非常に危険であり、この分野の業界では水中に溶存する
微量の揮発性有機物質を除去する技術が待望されてい
る。

【０００４】従来、水中に溶存する揮発性有機物質を処
理する方法としては、揮発性有機物質を含む排水を曝気
槽等で処理して揮発性有機物質を気相に移行させ、得ら
れた揮発性有機物質を含む気体を活性炭に通過させて、
揮発性有機物質を吸着処理する方法が知られている。例
えば、特開平６−４７３７０号には、中空糸膜の中空部
に揮発性有機物質を溶存する排水を流して膜表面を排気
するか、または中空糸膜の外表面に揮発性有機物質を溶
存する排水を流して中空糸膜の中空部を排気することに
より揮発性有機物質を気相に移行させ、揮発性有機物質
を含む気体を活性炭に吸着させることにより吸着処理す
る装置が開示されている。活性炭による揮発性有機物質
の吸着処理法は、排ガス中に含まれる揮発性有機物質を
分解処理するものではなく、単に排ガスから分離するだ
けなので、従来は、吸着した揮発性有機物質をさらに分
解処理するために、水蒸気によって活性炭に吸着した揮
発性有機物質を脱離させ、冷却後得られた揮発性有機物
質を含む排水を処理する方法が行われている。

【０００５】前記排水処理法としては、微生物により水
中の揮発性有機物質を分解する生物処理法があり、例え
ば、曝気槽内で酸素を供給しつつ、揮発性有機物質と浄
化機能を持った微生物の比率が常に一定になるように人
為的に操作し、溶存酸素の存在の下で揮発性有機物質を
活性汚泥中の微生物により酸化分解させる活性汚泥法が
ある。また、排水が液相を保持する高温高圧下で有機物
を空気酸化により二酸化炭素および水に化学的に分解す
る液中燃焼法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来法
では、揮発性有機物質を吸着するために、大型の活性炭
処理装置が必要となるという問題がある。また、活性炭
から脱離後の揮発性有機物質を含む排水を処理するため
に別途水処理装置が必要となる。また、活性汚泥法は、
低濃度の揮発性有機物質しか処理できないので、得られ
た排水中の揮発性有機物質の濃度が高い場合には必要に
応じて排水を希釈しなければならず、さらに、微生物の
活動は気温などの外的影響を受けやすいので安定的な運
転が困難であるなど維持管理上の問題がある。

【０００７】また、液中燃焼法では、反応用の装置が必
要になると共に、要求される反応条件が温度３００℃〜
３５０℃、圧力８０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２と厳しく、装
置材質は耐腐食性がなければならないので、装置が高価
であると共に、高温高圧を維持するための運転コストも
高い。近年、固体触媒を使用する触媒湿式酸化法が開発
され、反応条件は緩和されつつあるものの、分解すべき
化合物の種類によっては依然として高温高圧が必要な場
合があり、上記問題点は解決されていない。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明は、あらかじめ排
ガス中に含まれる揮発性有機物質を分解処理することに
より、活性炭処理装置を小型化し、さらに、生じた排水
を返送することにより別途水処理装置を設けることを不
要にして、排水中の揮発性有機物質を経済的かつ効率よ
く処理できる排水の処理装置を提供することを目的と
し、そして、請求項２に係る発明の揮発性有機物質を含
む排水の処理装置は、排水中の揮発性有機物質をより経
済的かつ効率良く処理できる排水の処理装置を提供する
ことを目的とし、さらに、請求項３に係る発明の揮発性
有機物質を含む排水の処理装置は、排水中の揮発性有機
物質をさらにより経済的かつ効率よく無害化処理できる
排水の処理装置を提供することを目的とする。また、請
求項４に係る発明の揮発性有機物質を含む排水の処理方
法は、あらかじめ排ガス中に含まれる揮発性有機物質を
分解処理することにより、活性炭処理装置を小型化し、
さらに、生じた排水を返送することにより別途水処理装
置を設けることを不要にして、排水中の揮発性有機物質
を経済的かつ効率よく処理できる排水の処理装置を提供
することを目的とし、そして、請求項５に係る発明の揮
発性有機物質を含む排水の処理方法は、排水中の揮発性
有機物質をより経済的かつ効率良く無害化処理できる排
水の処理方法を提供することを目的とし、さらに、請求
項６に係る発明の揮発性有機物質を含む排水の処理方法
は、排水中の揮発性有機物質をさらにより経済的かつ効
率よく無害化処理できる排水の処理方法を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は請求項１とし
て、排水供給手段を介して供給された揮発性有機物質を
含む排水から揮発性有機物質を気相へ移行させる気相移
行手段と、前記手段により得られる気体中の揮発性有機
物質を分解処理する常圧低温プラズマ装置と、前記常圧
低温プラズマ装置によって生じる気体中に残存する揮発
性有機物質を活性炭に吸着させる活性炭処理手段と、前
記揮発性有機物質を吸着した活性炭に水蒸気を通過させ
て揮発性有機物質を気相に移行させる水蒸気供給手段
と、前記気体を冷却して凝縮液とする冷却装置と、前記
凝縮液を前記排水供給手段または前記気相移行手段に返
送する手段とを有することを特徴とする揮発性有機物質
を含む排水の処理装置を提供する。また、本発明は請求
項２として、請求項１に記載の排水の処理装置であっ
て、気相移行手段が曝気手段または膜脱気手段を備えた
装置である揮発性有機物質を含む排水の処理装置を提供
する。また、本発明は請求項３として、請求項１または
請求項２に記載の排水の処理装置であって、常圧低温プ
ラズマ装置が常圧低温マイクロ波プラズマ装置または常
圧低温放電プラズマ装置である揮発性有機物質を含む排
水の処理装置を提供する。また、本発明は請求項４とし
て、排水供給手段から供給された揮発性有機物質を含む
排水から揮発性有機物質を排水中から気相に移行させる
気相移行手段によって揮発性有機物質を排水中から気相
に移行させ、前記気体中の揮発性有機物質を常圧低温プ
ラズマ装置によって分解処理し、前記処理により生じる
気体を活性炭処理装置に供給して気体中に残存する揮発
性有機物質を活性炭に吸着させた後、前記活性炭処理装
置に水蒸気を通過させて生じる揮発性有機物質および水
蒸気を含む気体を冷却装置によって冷却して凝縮液を
得、前記凝縮液を排水供給手段または気相移行手段に供
給することを特徴とする揮発性有機物質を含む排水の処
理方法を提供する。また、本発明は請求項５として、請
求項４に記載の排水の処理方法であって、揮発性有機物
質を排水から気相に移行させる手段が曝気手段または膜
脱気手段を備えた装置である揮発性有機物質を含む排水
の処理方法を提供する。また、本発明は請求項６とし
て、請求項４または請求項５に記載の排水の処理方法で
あって、常圧低温プラズマ装置が常圧低温マイクロ波プ
ラズマ装置または常圧低温放電プラズマ装置である揮発
性有機物質を含む排水の処理方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において処理対象となる揮
発性有機物質としては、例えば、有機ハロゲン化物質、
臭気物質を含む以下のものが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。（炭化水素類）ベンゼン、トルエン、キシレン、メタ
ン、エタン、ブタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘキ
セン；（アルコール類）イソプロピルアルコール、メタノー
ル；（ケトン類）アセトン、メチルエチルケトン；（有機酸類）ギ酸、酢酸；（アルデヒド類）ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド；（エステル類）エチルアセテート、ブチルアセテート；（有機ハロゲン化物質類）トリクロロエチレン、１，
１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、四
塩化炭素、１，１，２−トリクロロエタン、１，２−ジ
クロロエタン、フレオン−１２（ＣＦＣ−１２）、フレ
オン−１１３（ＣＦＣ−１１３）、臭化メチル；（臭気物質類）ジメチルスルフィド、メルカプタン、ア
ンモニア；

【００１１】本発明における排水とは如何なる由来の水
であっても良く、例えば、水道水、工業用水、地下水、
井戸水、河川水、湖沼水、下水、工業排水等が挙げられ
るがこれらに限定されない。

【００１２】次に、本発明の実施の形態である、揮発性
有機物質を含む排水の処理装置のフローシートを図１に
示し、以下これを説明する。図１に示す符号１は排水供
給手段であり、配管２から導入された揮発性有機物質を
含む排水を気相移行手段に移送することができるもので
あればいかなるものであっても良い。図１の態様では後
述する冷却装置４２で凝縮された凝縮水が配管３を介し
て排水供給手段１に返送され、この凝縮水も配管２より
導入される排水と共に配管４から気相移行手段に移送さ
れる。図１の態様においては、水中の揮発性有機物質を
気相へ移行させる気相移行手段として曝気処理槽１０が
用いられている。

【００１３】曝気処理槽１０はその上部に排水導入のた
めの配管４が設置されており、前記排水供給手段１から
移送された、揮発性有機物質を含有する排水が前記配管
４を介して曝気処理槽１０の上部に投入される。曝気処
理槽１０内には、ラシヒリング、テラレットパッキン等
の充填材１１が充填され、その曝気処理槽の下部に処理
水の排水管１２と吸気用のブロワー１３とが接続され、
排水を曝気処理して揮発性有機物質を気相に移行させ、
揮発性有機物質を含む気体と揮発性有機物質が除かれた
排水とに気液分離するように構成されている。曝気処理
により揮発性有機物質が分離された後の処理水は排水管
１２から排出され、冷却水、洗浄水などの工業用水とか
農業用水などに利用され、また、消毒殺菌して飲料水な
どにも利用される。

【００１４】水中の揮発性有機物質を気相に移行させる
手段としては曝気処理槽１０のような曝気手段のほか、
膜脱気手段または煮沸手段などを適用することができる
が、加熱等の処理が不要であり簡易であるという観点か
ら、曝気手段または膜脱気手段が好ましい。ここで、膜
脱気手段を備えた装置が図２に示される。

【００１５】図２の膜脱気手段５０の容器５１は外気を
吸い込む吸気口５２および揮発性有機物質および水蒸気
を含む気体の排気口５３を有する容器であり、該容器５
１の内部には多数本の中空糸膜５４が所定の間隔を置い
てその両端部がポッティング剤１５により支持固定され
るように配置されている。また、容器５１の一端には前
記ポッティング剤５５により支持固定された中空糸膜５
４と容器５１の内壁とで形成される空間部に連通する揮
発性有機物質を含む水の導入口５６が設けられ、他端に
は揮発性有機物質が除かれた処理水が排出される導出口
５７が設けてある。前記ポッティング剤１５により、前
記多数本の中空糸膜５４、５４・・・、５４間に形成さ
れる空間と前記揮発性有機物質を含む水の導入口５６お
よび導出口５７とを遮断する隔壁が形成される。さら
に、容器５１の周面の一部には排気口５３が設けられて
おり、排気口５３の途中には減圧機（吸気ブロアー）５
８が設置されている。前記減圧機５８により容器５１内
の気体を吸引することにより、容器５１に設置される吸
気口５２から外部の空気が容器５１内に取り込まれ、さ
らに、中空糸膜５４内部を流れる揮発性有機物質を含む
水から、揮発性有機物質が中空糸膜５４を通過して気相
に移行される。この構成により、揮発性有機物質を含む
排ガスが容器５１に設置された排気口５３から排出され
る。

【００１６】中空糸膜５４としては細孔径が０．０５μ
ｍ以下の疎水性多孔質膜を用いることもできるが、長時
間使用すると水蒸気が漏れてしまい、その結果、水が多
孔質膜から漏れてしまう危険性があることから、８μｍ
以下の膜厚の均質膜および補強機能を受け持つ多孔質膜
からなる多層複合中空糸膜であって、均質膜と多孔質膜
とが交互に積層され、該多層複合中空糸膜の水溶液と接
する側の層が均質膜あるいは多孔質膜であり、水溶液と
接しない側の層が多孔質膜である構造を有し、且つ、複
合中空糸膜のクロロホルム透過速度が１×１０^−３（ｃ
ｍ^３（ＳＴＰ）／ｃｍ^２／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）以上の透
過性能を有する中空糸膜であることが好ましい。クロロ
ホルム透過速度が１×１０^−３（ｃｍ^３（ＳＴＰ）／ｃ
ｍ^２／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）未満では、水中に含まれる揮
発性有機物質の複合膜を透過する透過速度が遅く、効率
的に揮発性有機物質を気相に移行することができない。

【００１７】このような複合膜の多孔質層を形成する素
材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ３−
メチルブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１等のポ
リオレフィンやフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエ
チレン等のフッ素系ポリマー、ポリスルホンやポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等のポリマー
を用いることができるが、好ましくは容易に多孔質形成
が可能な結晶性のポリマーであるポリオレフィンが好ま
しい。また、前記複合膜の均質層に用いられる素材とし
ては、セグメント化ポリウレタン、シリコン系ポリマ
ー、低密度ポリエチレンやポリ４−メチルペンテン−１
等のポリオレフィンや、ポリアクリルアミド等が考えら
れるが、揮発性有機物質と親和性の高いポリマーが好ま
しい。

【００１８】水中の揮発性有機物質を気相に移行する気
相移行手段と常圧低温プラズマ装置は接続されており、
図１の態様においては、曝気処理槽１０の上部に設けら
れた配管１４から排出される揮発性有機物質を含む気体
が常圧低温プラズマ装置に移送される。常圧低温プラズ
マ装置においては、移送された気体中の揮発性有機物質
が前記装置により生じるプラズマと反応して分解され、
分解反応後の気体が常圧低温プラズマ装置から排出され
る。常圧低温プラズマ装置とは、常圧下において、電子
温度のみが極めて高い状態となっているプラズマを生じ
させるプラズマ装置であって揮発性有機物質を分解する
ことができるものであれば良く、好ましくは常圧低温マ
イクロ波プラズマ装置または常圧低温放電プラズマ装置
が挙げられ、図１には常圧低温マイクロ波プラズマ装置
２０が示される。

【００１９】図１の常圧低温マイクロ波プラズマ装置２
０は、マイクロ波源２１を有し、これは導波管２２によ
ってマイクロ波空洞２３に接続されており、マイクロ波
空洞２３の中には容器２４が設置されている。マイクロ
波源２１のスイッチが入るとマイクロ波空洞２３内にマ
イクロ波の場が発生し、その中に設置される容器２４内
にもマイクロ波の場が発生する。容器２４にはガス入口
２７が設けられており、曝気処理槽１０から配管１４を
介して揮発性有機物質を含む気体が前記ガス入口２７を
通じて容器２４内に導入され、プラズマ２６の燃料とな
る。プラズマ２６を発生させるのに通常必要とされるマ
イクロ波の出力は０．３〜５ｋＷである。容器２４内の
プラズマ２６が高温になることに鑑みて、容器壁は石英
などの耐熱材で造られる。

【００２０】容器２４には点火口２８も設けられてお
り、プラズマを生起させる際に、点火口２８を通じて電
極２９が挿入される。電極２９が容器２４内に存在する
ことによって、電極２９の先端に隣接した部位のマイク
ロ波の場の強さが増大し、この領域のマイクロ波の場の
強さが充分大きくなると放電が始まる。その結果、電極
２９の周辺の気体がイオン化し、プラズマ２６が形成さ
れて容器２４内の上部に浮遊する。容器２４内にプラズ
マ２６が生起した後、電極２９は容器２４から引き抜か
れる。電極２９は尖った先端を有する細長い部材であ
り、導電材料で造られていればよいが、マイクロ波の場
に影響を与えないという観点から、電極材料としては炭
素繊維が好ましい。容器２４内のプラズマ２６の大きさ
は、マイクロ波源２１の出力レベルを変化させることに
よって調節される。容器２４の下部には排気口２５が設
けられており、揮発性有機物質がプラズマと反応した後
のガスが排気口２５から排気される。

【００２１】図３は、本発明の水の処理装置に使用する
ことができる常圧低温プラズマ装置の別の態様である、
常圧低温放電プラズマ装置の縦断面図である。図３の円
筒形の常圧低温放電プラズマ装置はパックドベッド式放
電のものであり、内部電極７１および外部電極７２を有
しており、プラズマ処理室７９内であって、両電極の間
に粒状多孔質吸着剤７３と粒状強誘電体物質７４が物理
混合されて充填されている。内部電極７１と外部電極７
２の間には、電源７５によって高電圧が印加される。プ
ラズマ処理室７９の両端にはテフロン製キャップ７６お
よび押え板７７が設けられている。また、該装置はガス
入口７８を有しており、揮発性有機物質を含む気体が前
記ガス入口７８から導入される。導入された揮発性有機
物質を含む気体は、矢印ａの流路で一端側のテフロン製
押さえ板７７の透孔を通って多孔質吸着剤７３を強誘電
体物質７４に混合して充填したプラズマ処理室７９に導
入され、揮発性有機物質がプラズマにより分解処理され
た後、処理後の気体は他端側の押さえ板７７の透孔から
矢印ｂで示す流れとして、排気口８０から排出される。

【００２２】多孔質吸着剤７３としてはプラズマを発生
させるという観点から、非導電性物質が用いられ、無機
多孔質物質が好ましく、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ
Ｏ_２、ゼオライト（Ａ型、Ｘ型、Ｙ型など）、ＴｉＯ_２
等が挙げられる。強誘電体物質７４および多孔質吸着剤
７３は、充填層中に気体の通路を形成し得るようにする
ため粒状であることが好ましい。粒剤のサイズは、円柱
体の底面、楕円ないしは球状体の直径が１〜３ｍｍ、よ
り好ましくは１〜２ｍｍである。電源７５によって内部
電極７１と外部電極７２の間に印加する電圧は、処理す
る気体中の揮発性有機物質の濃度等により変化するが、
通常１〜１０ｋＶ／ｃｍ、好ましくは１〜５ｋＶ／ｃｍ
である。

【００２３】常圧低温放電プラズマ装置としては、図３
に示したものの他に、例えば、沿面放電、バリア放電、
パルス放電またはキャピラリチューブ式放電などの放電
方法を用いるプラズマ装置が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

【００２４】常圧低温プラズマ装置で処理した後の気体
には、未反応の揮発性有機物質および／または副生され
た揮発性有機物質が存在する場合があり、このため、前
記気体は活性炭処理装置に導入され、前記装置における
吸着プロセスにおいて、これら残存する揮発性有機物質
が活性炭に吸着される。図１の態様においては、活性炭
処理装置として活性炭処理塔３１が用いられ、常圧低温
マイクロ波プラズマ装置２０の排気口２５は配管で前記
活性炭処理塔３１のガス入口３３と接続されており、吸
着プロセスにおいては、常圧低温マイクロ波プラズマ装
置２０で反応後の気体がガス入口３３から活性炭処理塔
３１に導入される。活性炭処理塔３１の内部には円筒状
に活性炭素材３２が充填されており、開閉弁３４を備え
たガス入口３３および開閉弁４０を備えた水蒸気出口３
９が活性炭素材３２の円筒の外側の空間に接続するよう
に配置されており、開閉弁３６を備えたガス出口３５お
よび開閉弁３８を備えた水蒸気入口３７が活性炭素材３
２の円筒の内側に接続するように配置されている。吸着
プロセスでは、ガス入口３３の開閉弁３４およびガス出
口３５の開閉弁３６は開けられ、水蒸気入口３７の開閉
弁３８および水蒸気出口３９の開閉弁４０は閉じられて
おり、ガス入口３３から導入された揮発性有機物質を含
む排ガスは活性炭素材３２を通過することとなり、ガス
中の揮発性有機物質が活性炭素材３２に吸着され、吸着
処理後の処理ガスがガス出口３５から排出される。

【００２５】活性炭素材３２としては、揮発性有機物質
を吸着できる活性炭素材であれば良く、例えば、破砕炭
やビーズ状炭などの粒状活性炭、ピッチ系、ポリアクリ
ロニトリル系、フェノール系、セルロース系など各種の
活性炭素繊維が挙げられるが、これらに限定されない。
また、これらの活性炭素材３２はカートリッジ式に活性
炭吸着塔３１に着脱できるようになっているものでも良
い。

【００２６】吸着処理プロセスを一定期間行った任意の
時点で、例えば、揮発性有機物質が漏洩し始める貫流点
で、水蒸気により揮発性有機物質を脱離させ、活性炭を
再生する。この脱離プロセスでは、ガス入口３３の開閉
弁３４およびガス出口３５の開閉弁３６は閉じられ、水
蒸気入口３７の開閉弁３８および水蒸気出口３９の開閉
弁４０が開けられる。水蒸気入口３７は水蒸気供給手段
４１と接続されており、水蒸気供給手段４１から水蒸気
が活性炭処理塔３１へ供給される。供給された水蒸気は
活性炭素材３２を通過する際に、活性炭に吸着した揮発
性有機物質を脱離させ、気相に移行させる。揮発性有機
物質と水蒸気を含む気体は水蒸気出口３９から排出さ
れ、冷却装置４２に移送される。

【００２７】活性炭処理手段は、活性炭に揮発性有機物
質を吸着させた後、それを水蒸気により脱離させる手段
であれば如何なる態様のものでもよく、例えば、図１に
示した態様の活性炭吸着塔３１に限られず、図２に示す
ようなハニカムロータ吸着装置６０であることもでき
る。図２の態様においては、円筒形でハニカム状の活性
炭素材６６が充填されたハニカムロータ吸着装置６０は
回転軸６５を中心として回転している。ハニカムロータ
吸着装置６０には、回転軸６５より上部に排ガス導入管
６１および排ガス導出管６３が備えられており、常圧低
温プラズマ処理装置から排出された揮発性有機物質を含
む排ガスが、排ガス導入管６１から導入され、吸着装置
６０内の活性炭素材６６を通過して、処理後の処理ガス
が排ガス導出管６３から排出されるように構成されてい
る。また、回転軸６５よりも下部には、水蒸気供給管６
２が設けられており、前記水蒸気供給管６２は水蒸気供
給手段４１と接続されている。この構成によって水蒸気
がハニカムロータ吸着装置６０に供給され、活性炭素材
６６から脱離した揮発性有機物質を含む水蒸気が水蒸気
排出管６４から排出される。上述の構成を有するハニカ
ムロータ吸着装置６０は回転軸６５の周りを回転するこ
とによって、回転軸より上部では吸着処理を、回転軸よ
り下部では脱離処理を行うので、連続的な揮発性有機物
質の処理が可能となる。

【００２８】水蒸気供給手段４１は活性炭に吸着された
揮発性有機物質を脱離させる水蒸気を供給するものであ
れば、いかなる態様のものであってもよい。また、活性
炭素材６６としては、揮発性有機物質を吸着できる活性
炭素材であれば良く、例えば、破砕炭やビーズ状炭など
の粒状活性炭、ピッチ系、ポリアクリロニトリル系、フ
ェノール系、セルロース系など各種の活性炭素繊維が挙
げられるが、これらに限定されない。また、これらの活
性炭素材６６はカートリッジ式に着脱できるようになっ
ているものでも良い。

【００２９】冷却装置４２は活性炭処理装置における脱
離プロセスによって生じる揮発性有機物質および水蒸気
を含む気体を冷却し、揮発性有機物質を含む凝縮水にす
ることができるものであればいかなるものでも良く、例
えば循環する水により前記気体を冷却するコンデンサの
ようなものでも良い。冷却装置４２によって生じた揮発
性有機物質を含む凝縮水は、図１及び図２の態様におい
ては、配管３を介して排水供給手段１に移送され、再
度、本発明にかかる装置によって処理されることとなる
が、配管３は曝気処理槽１０、膜脱気装置５０のような
気相移行手段と接続されて、凝縮水が直接気相移行手段
に移送され、処理されてもよい。この構成により、本発
明にかかる装置では、揮発性有機物質を分解することが
できる常圧低温プラズマ装置を有しているため、活性炭
に吸着した揮発性有機物質を水蒸気により脱離させて得
られる揮発性有機物質を含む凝縮水を再循環させること
ができ、従来法のように別途排水処理装置を設ける必要
がなく、装置が簡略化でき、コスト的にも有利となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の揮発性有
機物質を含む排水の処理装置および方法によれば、活性
炭処理手段の前に常圧低温プラズマ装置を備え、あらか
じめ揮発性有機物質を分解処理した後に活性炭処理手段
で処理することにより、活性炭吸着装置が小型化でき
る。また、活性炭に吸着した揮発性有機物質を水蒸気に
より脱離させて得られる揮発性有機物質を含む凝縮水を
本発明にかかる装置に再循環させて処理することによ
り、別途水処理装置が不要になる。さらに、本装置は従
来法の生物処理法で問題となる処理系の不安定さもな
く、また、液中燃焼法のように高温高圧を必要としない
ため、簡易かつ低コストで分解処理でき有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る排水の処理装置の一態様
を示すフローシートである。

【図２】図１は本発明に係る排水の処理装置の一態様
を示すフローシートである。

【図３】図３は本発明に係る排水の処理装置に用いる
ことができる常圧低温プラズマ装置の一態様である。

【符号の説明】

１排水供給手段３循環用配管１０曝気処理槽２０常圧低温マイクロ波プラズマ装置３１活性炭処理塔４１水蒸気供給手段４２冷却装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/72 Ｂ０１Ｊ 20/20 Ｂ 53/70 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２０ＤＢ０１Ｊ 20/20 １３４ＥＦターム(参考） 4D002 AA05 AA06 AA13 AA21 AA22 AA24 AA32 AA33 AA40 AB02 AB03 AC07 AC10 BA04 BA07 BA13 CA05 CA07 CA13 CA20 DA41 EA02 EA08 HA01 4D011 AA15 AA17 AB03 4D012 BA03 CA12 CC05 CD02 CH06 CH08 CH10 4D037 AA01 AA05 AA11 AA13 AB04 AB11 AB12 AB13 AB14 AB16 BA23 BB05 CA03 4G066 AA05B AC02A AC17A AC25A BA07 BA09 BA16 CA02 CA25 CA29 CA31 CA32 CA33 CA51 CA52 DA02 GA01 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排水供給手段を介して供給された揮発性
有機物質を含む排水から揮発性有機物質を気相へ移行さ
せる気相移行手段と、前記手段により得られる気体中の
揮発性有機物質を分解処理する常圧低温プラズマ装置
と、前記常圧低温プラズマ装置によって生じる気体中に
残存する揮発性有機物質を活性炭に吸着させる活性炭処
理手段と、前記揮発性有機物質を吸着した活性炭に水蒸
気を通過させて揮発性有機物質を気相に移行させる水蒸
気供給手段と、前記気体を冷却して凝縮液とする冷却装
置と、前記凝縮液を前記排水供給手段または前記気相移
行手段に返送する手段とを有することを特徴とする揮発
性有機物質を含む排水の処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の排水の処理装置であっ
て、気相移行手段が曝気手段または膜脱気手段を備えた
装置である揮発性有機物質を含む排水の処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の排水の
処理装置であって、常圧低温プラズマ装置が常圧低温マ
イクロ波プラズマ装置または常圧低温放電プラズマ装置
である揮発性有機物質を含む排水の処理装置。
【請求項４】排水供給手段から供給された揮発性有機
物質を含む排水から揮発性有機物質を排水中から気相に
移行させる気相移行手段によって揮発性有機物質を排水
中から気相に移行させ、前記気体中の揮発性有機物質を
常圧低温プラズマ装置によって分解処理し、前記処理に
より生じる気体を活性炭処理装置に供給して気体中に残
存する揮発性有機物質を活性炭に吸着させた後、前記活
性炭処理装置に水蒸気を通過させて生じる揮発性有機物
質および水蒸気を含む気体を冷却装置によって冷却して
凝縮液を得、前記凝縮液を排水供給手段または気相移行
手段に供給することを特徴とする揮発性有機物質を含む
排水の処理方法。
【請求項５】請求項４に記載の排水の処理方法であっ
て、揮発性有機物質を排水から気相に移行させる手段が
曝気手段または膜脱気手段を備えた装置である揮発性有
機物質を含む排水の処理方法。
【請求項６】請求項４または請求項５に記載の排水の
処理方法であって、常圧低温プラズマ装置が常圧低温マ
イクロ波プラズマ装置または常圧低温放電プラズマ装置
である揮発性有機物質を含む排水の処理方法。