JP2003024775A

JP2003024775A - 液体及び気体の同時光処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2003024775A
Application number: JP2001213483A
Authority: JP
Inventors: Souta Nakagawa; 創太中川; Toshio Tsukamoto; 敏男塚本; Toshihiro Tanaka; 俊博田中
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】装置費用及び設置面積の低減が可能な、液体
及び気体の同時光処理方法及び装置を提供する。【解決手段】光により液体及び気体を処理する方法に
おいて、被処理気体を被処理液体と光源の間に導入する
ことを特徴とする液体及び気体の同時光処理方法。被処
理液体の流れる液体層を形成し、前記液体層から間隔を
空けて保護管で被覆された光源を配置し、前記液体層と
前記光源との間の空間を被処理気体の通過部としたこと
液体及び気体の同時光処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、最終処分場の浸出
水、産業廃水、下水、し尿、家畜糞尿、用水、上水、飲
料水、純水、超純水等の水処理施設、汚泥処理施設又は
造水施設、有害物質処理施設、廃棄物処理施設などにお
いて、液体及び気体を紫外線、可視光線、赤外線などの
光により同時処理する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体に対する光処理では、特に紫外線処
理が、（１）有機物分解、（２）有機物または酸化剤の
分子結合の励起／解離、（３）殺菌・消毒などを目的に
広く用いられている。液体に対する紫外線照射方法とし
ては、液体の槽に紫外線ランプ及び紫外線ランプを保護
する保護管を液中に浸漬させた状態で紫外線を照射する
方法、又は、垂直に立てた円筒または平面状の壁に沿っ
て水を薄膜状に流下させ、それに対面する位置に配置し
た紫外線ランプから紫外線を照射する方法が行われてい
た。気体に対する光処理においても、液体に対する場合
と同様に、除害および脱臭などの目的で、紫外線処理な
どが用いられており、この場合紫外線ランプの周囲に被
処理気体があるか、或いは流通するようにしている。

【０００３】水処理施設、汚泥処理施設、有害物質処理
施設、廃棄物処理施設などでは、上記のような目的で、
紫外線処理を必要とする液体及び気体の両方が発生する
場合があるが、これらは別々の紫外線処理装置で処理さ
れ、複数の紫外線処理装置が必要で、装置コストが高額
となる欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、このような処理すべき液体及び気体を一つ
の装置で同時に光処理する手段を提供することである。
すなわち、本発明は、装置費用及び装置面積の低減が可
能な、液体及び気体の同時光処理方法及び装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の手段を
用いることによって、上記の課題を解決することができ
る。（１）光により液体及び気体を処理する方法において、
被処理気体を被処理液体と光源の間に導入することを特
徴とする液体及び気体の同時光処理方法。（２）被処理液体の流れる液体層を形成し、前記液体層
から間隔を空けて保護管で被覆された光源を配置し、前
記液体層と前記光源との間の空間を被処理気体の通過部
としたことを特徴とする液体及び気体の同時光処理装
置。

【０００６】本発明では、以下に示す作用によって、一
つの装置で液体及び気体を同時に光処理することが可能
となる。紫外線などの光は、紫外線ランプなどの光源に
より、紫外線照射部分の支持体、例えば内壁に向けて照
射される。この際、被処理液体は内壁に沿うように供給
し、内壁表面上に薄層状の液体層を形成するように流さ
れ、被処理気体は光源と被処理液体の間に供給する。こ
のような構成にすることにより、光源から発せられた光
は、まず気体層に照射され、気体層を通過した光が液体
層に対して照射される。よって、気体及び液体を同一光
源により同時に光処理することができる。その結果、光
源表面に被処理液体中の物質が付着することを防止でき
るので、光源表面の清掃および保守管理の手間が大幅に
低減できるという利点も生まれる。

【０００７】光源は、紫外線を供給する場合では、低圧
水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシ
マレーザー、ブラックライト等、１７０〜３８０ｎｍの
範囲の紫外線を照射可能なものを挙げることができる。
紫外線ランプの破損防止のために保護管を使用する場
合、その材質としては普通石英（天然石英）、合成石英
を用いるのが良い。光処理装置の紫外線被照射部分は、
平面状、円筒状など様々な形状を採用することができ
る。また、複数であっても良い。

【０００８】光源の長手方向、被処理液体の流れ方向、
被処理気体の流れ方向は、それぞれ地面に対して垂直、
水平、斜方など、任意に選定することができる。被処理
液体の流れ方向及び被処理気体の流れ方向が地面に対し
て垂直の場合は、上向流、下降流のいずれであっても良
い。また、互いの流れは、並流、向流、ねじれの関係の
いずれであっても良い。液体層および気体層の厚み、流
速は、液体および気体の種類、処理量、又は所望の処理
性能などにより任意に選定することができる。

【０００９】本発明による処理方法の被処理液体として
は、（１）最終処分場の浸出水、産業廃水、用水、下
水、有害物質処理施設、廃棄物処理施設などで発生する
汚水、（２）上水、浄水、飲料水、純水、超純水等の液
体、有機物、又は細菌、原虫などの生物を含む液体など
が挙げられるが、これに限定するものではない。液体中
の処理対象物質としては、（１）フミン酸などの生物難
分解性有機物、（２）ダイオキシン類、コプラナＰＣ
Ｂ、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール、フタル酸ジ
エチルヘキシルなどの環境ホルモン類、又は発ガン性物
質、（３）トリクロロエチレン、クロロフェノール、農
薬、ＴＯＸなどの有機塩素化合物、４）大腸菌、一般細
菌、クリプトスポルジウムなどの細菌・原虫、（５）色
度、臭気成分などを挙げることができるが、これらに限
定するものではない。

【００１０】本発明による処理方法の被処理気体として
は、最終処分場の浸出水、産業廃水、用水、下水、有害
物質処理施設、廃棄物処理施設などで発生する気体など
が挙げられるが、これに限定するものではない。活性汚
泥処理などの生物処理から発生する気体も挙げることが
できる。気体中の処理対象物質としては、（１）臭気成
分（２）トリクロロエチレン、ＴＯＸなどの有害物質、
（３）大腸菌、一般細菌などの細菌、ウイルスなどを挙
げることができるが、これに限定するものではない。

【００１１】例えば、被処理液体として殺菌処理を施し
ていない下水処理水、被処理気体として活性汚泥の曝気
処理で発生する気体を用いた場合は、液体では殺菌、気
体では曝気の飛沫同伴で気体中に存在している大腸菌、
ウイルスなどの殺菌・不活性化を同時に行うことができ
る。本発明における処理条件は、被処理液体の通液量、
被処理気体の通気量、紫外線ランプの強度および寸法、
内壁の形状等により任意に選定することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の具体的構成の一例を図１
に基づいて説明する。図１は、紫外線ランプ６の長手方
向、被処理気体２の流れ方向、被処理液体１の流れ方
向、共に地面に対して垂直であり、被処理気体２および
被処理液体１の流れ方向が下降流・並流の場合の例であ
る。被処理液体１は紫外線被照射部分の内壁３に沿って
流下している。また、被処理気体２は光源である紫外線
ランプ６と被処理液体１の間に通気され、気体層８を形
成している。下方から処理液体９及び処理気体１０が同
時に得られる。

【００１３】上記の構成からなる液体及び気体の同時光
処理装置において、被処理液体１は紫外線被照射部分の
内壁３の内面を薄い液体層５をなして下向流として流下
している。紫外線ランプ６は保護管７で被覆されてい
て、被処理液体１と光源６との間に被処理気体２が流れ
ていて、被処理液体１と直接接触しないように構成され
ているため、紫外線ランプ６の表面に、被処理液体１中
の汚染物質が付着することを防止されているので、紫外
線ランプ６の表面の清掃及び保守管理の面で大幅なコス
ト低減が可能である。なお、被処理液体１の薄い液体層
５を形成するのに、内壁３などを設けることは必ずしも
必要ではなく、滝状に薄い液膜を形成して流下させるよ
うにしてもよい。

【００１４】図２は、紫外線ランプ６の長手方向、被処
理気体２の流れ方向、被処理液体１の流れ方向共に地面
に対して水平である場合の例である。被処理液体１は下
部内壁３の内面上に通液している。上部内壁３の内面
（光源に面する面）上には、特に反射効率の高い反射板
４を設置して、被処理気体２及び下部内壁３上を流れる
被処理液体１の光酸化分解効率を高めるようにしてい
る。図３は、図１とは異なり、被処理液体１の下降流と
被処理気体２の上昇流の対向流方式とした場合の概要説
明図である。この外の構成及び機能は、図１の場合と同
様である。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明を実施例によって具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００１６】実施例１図１に示す装置を用いて、農業集落排水処理施設の処理
過程で発生する液体及び気体を処理した。液体及び気体
の種類・性状及び処理条件をそれぞれ下記の第１表〜第
３表に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】上記の第３表に示す条件で処理した結果を
下記の第４表及び第５表に示す。

【００２１】

【表４】

【００２２】

【表５】

【００２３】上記の結果より、液体では一般細菌除去率
９９．７％、大腸菌群数除去率９９．５％以上、気体で
は悪臭物質である硫化水素除去率９５％以上、メチルメ
ルカプタン除去率９８％以上、硫化メチル除去率６７％
以上、二硫化メチル除去率６７％以上が得られることが
確認された。従って、本発明による方法では、同一の処
理装置で、液体及び気体を同時に光処理できることが確
認された。

【００２４】実施例２図２に示す装置を用いて本発明方法を実施した。なお、
この装置では反射板８としてステンレススチールにアル
ミニウムを蒸着したものを使用した。本実施例では、紫
外線ランプの長手方向、被処理気体の流れ方向、被処理
液体の流れ方向、共に地面に対して水平であり、被処理
気体及び被処理液体の流れ方向が並流の場合の例であ
る。このような構成においても実施例１と同様な効果が
得られ、本発明の効果に変わりはなかった。

【００２５】実施例３図３に示す装置を用いて本発明による別の実施例を実施
した。本実施例では、被処理気体の流れ方向と被処理液
体の流れ方向が向流となっている。このような構成にお
いても本発明の効果に変わりはなかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、液体及び気体の同時光
処理方法を用いることにより、液体及び気体を同一の装
置で光処理することができる。つまり、紫外線などの光
は、紫外線ランプなどの光源により、紫外線照射部分の
内壁に向けて照射される。この際、被処理液体は内壁に
沿って薄い液体層を形成するように供給し、被処理気体
は光源と被処理液体の間に供給する。このような構成に
することにより、光源から発せられた光はまず気体層に
照射され、気体層を通過した光が液体層に対して照射さ
れる。これにより、気体及び液体が同一光源により同時
に光処理される。同一光源及び装置で処理できることに
より、これまで液体及び気体それぞれ別個に必要であっ
た処理装置を同一とすることができ、装置費用の低減、
設置面積の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液体および気体の同時光処理方法
を示す概略図。

【図２】本発明における別の実施形態を示す概略図。

【図３】本発明における別の実施形態を示す概略図。

【符号の説明】

１被処理液体２被処理気体３内壁４反射板５液体層６紫外線ランプ７保護管８気体層９処理液体１０処理気体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中俊博東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 4D037 AA01 AA02 AA03 AA11 AB02 AB03 AB04 AB05 AB11 AB13 AB14 AB16 BA16 BA18 CA12 4D050 AA01 AA04 AA05 AA12 AB03 AB04 AB06 AB15 AB18 AB19 BB01 BC09 BD02 4D059 AA03 BK01 BK23 CB30 4G075 AA03 AA13 BA01 BA04 BD03 BD05 BD13 BD22 BD26 CA32 CA33 CA34 EB33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光により液体及び気体を処理する方法に
おいて、被処理気体を被処理液体と光源の間に導入する
ことを特徴とする液体及び気体の同時光処理方法。
【請求項２】被処理液体の流れる液体層を形成し、前
記液体層から間隔を空けて保護管で被覆された光源を配
置し、前記液体層と前記光源との間の空間を被処理気体
の通過部としたことを特徴とする液体及び気体の同時光
処理装置。