JP2000061474A - 有害物質処理方法およびその装置 - Google Patents

有害物質処理方法およびその装置

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JP2000061474A
JP2000061474A JP10238585A JP23858598A JP2000061474A JP 2000061474 A JP2000061474 A JP 2000061474A JP 10238585 A JP10238585 A JP 10238585A JP 23858598 A JP23858598 A JP 23858598A JP 2000061474 A JP2000061474 A JP 2000061474A
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Taido Aoki
泰道 青木
Noriaki Senba
範明 仙波
Masamichi Asano
昌道 浅野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水中に不溶性粒子が存在していても、原水
に存在する有害物質を確実に分解処理することができる
有害物質処理方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 原水1を内部に貯留する原水槽11に送
給管12を介して送給ポンプ13を連結し、送給管1
4,15を介して送給ポンプ13の送出口を処理槽18
の下方側および上方側にそれぞれ連結し、送給管14,
15に流量調整バルブ16,17を設け、オゾン2を原
水1中に散気する散気管19を処理槽18の内部の下方
に配設し、処理槽18の内部を上下に仕切るようにフィ
ルタ20を取り付け、フィルタ20を貫通するように処
理槽18内にUVランプ21を配設し、処理された処理
水3を送出する送出管22を処理槽18の上方に連結
し、フィルタ20で濾し取られた不溶性粒子4を排出す
る排出管23を処理槽18の下部に連結し、排出管23
に流量調整バルブ24を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、埋立地浸出水や産
業排水などの原水に存在する難分解性物質(例えばダイ
オキシン類などの有機ハロゲン系化合物等)などの有害
物質を分解処理する有害物質処理方法およびその装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】埋立地浸出水や産業排水などの原水に存
在する難分解性物質(例えばダイオキシン類などの有機
ハロゲン系化合物)などの有害物質を分解処理する場合
には、原水中にオゾンや過酸化水素などの酸化剤を送給
すると共に紫外線を照射することにより、高活性のヒド
ロキシラジカルを発生させて有害物質を分解処理してい
る。
【0003】このようにして原水に存在する有害物質を
分解処理するにあたって、当該原水がスラッジ(例えば
SS成分等)などのような不溶性粒子を多く含んでいる
と、当該不溶性粒子がUVの照射を阻害してしまうた
め、前処理として原水から不溶性粒子を先に取り除いて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、有機ハロゲ
ン系化合物などの難分解性物質は、水に対する溶解性が
低く、原水に存在するその大部分が不溶性粒子に吸着し
ている。そのため、分解処理の前処理として原水から不
溶性粒子を取り除いてしまうと、当該不溶性粒子の除去
と共に上記難分解性物質などの大部分も原水から除去さ
れてしまい、当該難分解性物質などの有害物質を確実に
分解処理することができなくなってしまう。
【0005】このようなことから、本発明は、原水に不
溶性粒子が存在していても、原水に存在する難分解性物
質などの有害物質を確実に分解処理することができる有
害物質処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
本発明による有害物質処理方法は、原水中に酸化剤を送
給すると共に当該原水に紫外線を照射しながら当該原水
に存在する不溶性粒子を濾し取ることにより、当該不溶
性粒子に付着している難分解性物質および当該原水に存
在する難分解性物質を分解処理しつつ当該原水から当該
不溶性粒子を取り除くことを特徴とする。
【0007】上述した有害物質処理方法において、前記
酸化剤がオゾンまたは過酸化水素であることを特徴とす
る。
【0008】上述した有害物質処理方法において、前記
難分解性物質がダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル
類、クロルベンゼン類、クロロフェノールおよびクロロ
トルエンから選ばれる少なくとも一種であることを特徴
とする。
【0009】また、前述した課題を解決する本発明によ
る有害物質処理装置は、処理槽と、前記処理槽の下方側
から内部に原水を送給する原水送給手段と、前記処理槽
の内部の下方に配設され、前記原水に酸化剤を送給する
酸化剤送給手段と、前記処理槽の内部を上下に仕切るよ
うに設けられたフィルタと、前記フィルタを貫通するよ
うに前記処理槽の内部に配設された紫外線照射手段とを
備えてなることを特徴とする。
【0010】上述した有害物質処理装置において、前記
処理槽の上方側から内部に原水を送給する逆送水手段を
設けると共に、当該処理槽の下部に排出手段を設けたこ
とを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明による有害物質処理方法お
よびその装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明
はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【0012】[第一番目の実施の形態]本発明の第一番
目の実施の形態を図1を用いて説明する。なお、図1
は、その概略構成図である。
【0013】本実施の形態による有害物質処理装置は、
図1に示すように、処理槽18と、処理槽18の下方側
から内部に原水1を送給する原水送給手段である原水槽
11、送給管12、送給ポンプ13、送給管14、流量
調整バルブ16と、処理槽18の内部の下方に配設さ
れ、原水1に酸化剤であるオゾン2を送給する酸化剤送
給手段である図示しないオゾン発生器、散気管19と、
処理槽18の内部を上下に仕切るように設けられたフィ
ルタ20と、フィルタ20を貫通するように処理槽18
の内部に配設された紫外線照射手段である紫外線照射ラ
ンプ(UVランプ)21とを備えると共に、処理槽18
の上方側から内部に原水1を送給する逆送水手段である
送給管15、流量調整バルブ17を設け、処理槽18の
下部に排出手段である排出管23、流量調整バルブ24
を設けている。
【0014】より具体的に説明すると、難分解性物質な
どの有害物質を含む原水1を内部に貯留する原水槽11
には、当該原水槽11内から当該原水1を送出する送給
ポンプ13が送給管12を介して連結されている。送給
ポンプ13の送出口は、処理槽18の下方側および上方
側に送給管14,15を介してそれぞれ連結されてい
る。送給管14,15には、流量調整バルブ16,17
がそれぞれ設けられている。
【0015】処理槽18の内部の下方には、図示しない
オゾン発生器からのオゾン2を原水1中に散気する散気
管19が配設されている。処理槽18の内部中央部分に
は、100μm〜1mm程度の孔径を有するフィルタ2
0が当該処理槽18の内部を上下に仕切るように取り付
けられており、当該フィルタ20は、原水1に存在する
スラッジ(例えばSS成分等)などような不溶性粒子4
を濾し取ることができると共に、上記散気管19から散
気されたオゾン2の気泡を微細化することができる。処
理槽18内には、当該処理槽18の内部全体に紫外線
(UV)を照射する紫外線照射ランプ(UVランプ)2
1が上記フィルタ20を貫通して配設されている。処理
槽18の上方には、処理された処理水3を送出する送出
管22が連結されている。
【0016】処理槽18の下部には、前記フィルタ20
で濾し取られた不溶性粒子4を排出する排出管23が連
結されている、排出管23には、流量調整バルブ24が
設けられている。排出管23の下端は、沈降槽25の上
方に連結されている。沈降槽25の下部には、当該沈降
槽25の内部に沈降した不溶性粒子4を取り出す取出管
26が連結されている。取出管26には、流量調整バル
ブ27が設けられている。沈降槽25の側方は、送給ポ
ンプ28を介して前記原水槽11に連絡している。
【0017】なお、本発明で分解処理する難分解物質と
しては、ダイオキシン類やPCB類に代表される有害な
塩素化芳香族化合物、高縮合度芳香族炭化水素等の埋立
地浸出水や産業排水等の排水からの有害物質をいうが、
本発明のヒドロキシラジカルで分解できる埋立地浸出水
や産業排水等やシュレッダーダスト処理物からの排水や
洗煙排水等の排水中の有害物質(又は環境ホルモン)で
あればこれらに限定されるものではない。
【0018】また、前記ダイオキシン類とは、ポリ塩化
ジベンゾ−p−ダイオキシン類(PCDDs)及びポリ
塩化ジベンゾフラン類(PCDFs)の総称であり、塩
素系化合物とある種の有機塩素化合物の燃焼時に微量発
生するといわれ、化学的に無色の結晶である。塩素の数
によって一塩化物から八塩化物まであり、異性体にはP
CDDsで75種類、PCDFsで135種類におよ
び、これらのうち、特に四塩化ジベンゾ−p−ダイオキ
シン(T4 CDD)は、最も強い毒性を有するものとし
て知られている。なお、有害な塩素化芳香族化合物とし
ては、ダイオキシン類の他にその前駆体となる種々の有
機塩素化合物(例えば、フェノール,ベンゼン等の芳香
族化合物(例えばクロルベンゼン類,クロロフェノール
及びクロロトルエン等)、塩素化アルキル化合物等)が
含まれており、処理水として放流するには排水中から除
去する必要がある。
【0019】また、PCB類(ポリ塩化ビフェニル類)
はビフェニールに塩素原子が数個付加した化合物の総称
であり、塩素の置換数、置換位置により異性体がある
が、2,6−ジクロロビフェニル、2,2'−ジクロロビ
フェニル、2,3,5−トリクロロビフェニル等が代表
的なものであり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオ
キシン類が発生するおそれがあるものとして知られてお
り、処理水として放流するには排水中から除去する必要
がある。
【0020】このような有害物質処理装置を使用した有
害物質処理方法を図1を用いて次に説明する。
【0021】前記流量調整バルブ16を開けると共に、
流量調整バルブ17,24を閉じた後、送給ポンプ13
を作動して原水槽11から原水1を送給すると、原水1
は、送給管14を介して処理槽18の下方から内部に流
入し、次第に水面が上昇してフィルタ20を介して不溶
性粒子4が濾し取られる。これと同時に、UVランプ2
1を作動して処理槽18内にUVを照射すると共に、前
記オゾン発生器を作動して散気管19からオゾン2を原
水1中に散気すると、原水1中に高活性のヒドロキシラ
ジカル(OHラジカル)が発生し、原水1に存在してい
る難分解性物質などの有害物質が分解処理され、当該有
害物質および不溶性粒子4を除去された処理水3が送出
管23から送出されると共に、フィルタ20で濾し取ら
れた不溶性粒子4に吸着している難分解性物質も上記O
Hラジカルで分解処理され、不溶性粒子4が無害化され
る。
【0022】すなわち、原水1中にオゾン2を送給する
と共に原水1にUVを照射しながら当該原水1に存在す
る不溶性粒子4を濾し取ることにより、当該不溶性粒子
4に付着している難分解性物質および原水1に存在する
難分解性物質を分解処理しつつ当該原水1から不溶性粒
子4を取り除くようにしたのである。
【0023】ここで、散気管19から散気されたオゾン
2の気泡がフィルタ20を透過するに伴って微細化する
ので、原水1に対するオゾン2の溶解量が増加し、OH
ラジカルの発生量が増加して、難分解性物質が効率よく
分解されるようになる。
【0024】このようにして原水1を処理していき、処
理槽18内の不溶性粒子4が所定量堆積したら、流量調
整バルブ17,24を開けると共に、流量調整バルブ1
6を閉じると、原水槽11内の原水1は、送給管15を
介して処理槽18の上方から内部に流入し、フィルタ2
0内を上方から下方に向けて透過するので、フィルタ2
0内に詰まった不溶性粒子4を当該フィルタ20から取
り除くことができると共に(逆洗)、当該フィルタ20
で濾し取られた不溶性粒子4を排出管23を介して沈降
槽25に移し替える。
【0025】沈降槽25内では、不溶性粒子4が下方に
沈降し、水層部分が上澄みとして存在するようになるの
で、流量調整バルブ27を開けて取出管26から不溶性
粒子4を取り出す一方、送給ポンプ28を作動して水層
部分を原水槽11に戻す。
【0026】以上の操作を繰り返すことにより、原水1
に存在する有害物質を確実に分解処理することができ
る。
【0027】したがって、原水1に不溶性粒子4が存在
していても、原水1に存在する有害物質を確実に分解処
理することができる。
【0028】なお、OHラジカルを発生させる手段とし
ては、オゾンに紫外線ランプにより紫外線を照射する
方法、オゾンと過酸化水素とを併用する方法、過酸
化水素に紫外線ランプにより紫外線を照射する方法等が
ある。
【0029】上記のオゾンに紫外線ランプ(例えば、
低圧水銀ランプ:出力10〜200W)により紫外線を
照射する方法は、波長185nm,254nmの紫外線
をオゾン(オゾン濃度10g/m3 以上)に照射するこ
とでOHラジカルを発生させるものである。
【0030】上記のオゾンと過酸化水素とを併用する
方法は、過酸化水素の注入量を10〜5000mg/リ
ットルとし、オゾンの注入量を50〜5000mg/リ
ットルとしてOHラジカルを発生させるものである。
【0031】上記の過酸化水素に紫外線ランプにより
紫外線を照射する方法は、過酸化水素の注入量を10〜
5000mg/リットルとし、前記紫外線ランプにより
紫外線を照射することによりOHラジカルを発生させる
ものである。
【0032】このような各種のOHラジカル発生手段に
おいて、本発明で適用されるものは、上記,のオゾ
ンまたは過酸化水素に紫外線ランプにより紫外線を照射
する方法であり、本実施の形態では、前記の方法を適
用し、水中におけるオゾン(O3 )と紫外線照射とを下
記「化1」に示すように反応させ、発生させた強力なO
Hラジカルの酸化分解作用により、難分解物質の有害物
質を分解処理するようにしている。
【0033】
【化1】 O3 +UV→O2 +O,O+H2 O→2・OH …(1)
【0034】また、原水中にFeイオンやCuイオン等
を共存させると、下記の「化2」に示すように、上記イ
オンの作用によりOHラジカルが大幅に生成しやすくな
り、分解促進効果が向上するようになる。
【0035】
【化2】 O3 +H2 O+Fe2+→・OH+OH- +O2 +Fe3+ …(2) O3 +H2 O+Cu+ →・OH+OH- +O2 +Cu2+ …(3)
【0036】
【発明の効果】本発明による有害物質処理方法は、原水
中に酸化剤を送給すると共に当該原水に紫外線を照射し
ながら当該原水に存在する不溶性粒子を濾し取ることに
より、当該不溶性粒子に付着している難分解性物質およ
び当該原水に存在する難分解性物質を分解処理しつつ当
該原水から当該不溶性粒子を取り除くので、原水に不溶
性粒子が存在していても、原水に存在する難分解性物質
などの有害物質を確実に分解処理することができる。
【0037】また、前記酸化剤がオゾンまたは過酸化水
素であれば、ヒドロキシラジカルを効率よく発生させる
ことができ、有害物質の分解を促進することができる。
【0038】また、前記難分解性物質がダイオキシン
類、ポリ塩化ビフェニル類、クロルベンゼン類、クロロ
フェノールおよびクロロトルエンから選ばれる少なくと
も一種であれば、当該難分解性物質を完全に分解処理す
ることができる。
【0039】また、本発明による有害物質処理装置は、
処理槽と、前記処理槽の下方側から内部に原水を送給す
る原水送給手段と、前記処理槽の内部の下方に配設さ
れ、前記原水に酸化剤を送給する酸化剤送給手段と、前
記処理槽の内部を上下に仕切るように設けられたフィル
タと、前記フィルタを貫通するように前記処理槽の内部
に配設された紫外線照射手段とを備えてなることから、
原水送給手段で原水を送給すると、原水が処理槽の下方
から内部に流入し、次第に水面が上昇し、原水に存在す
る不溶性粒子がフィルタを介して濾し取られると同時
に、紫外線照射手段で紫外線を照射すると共に、酸化剤
送給手段で酸化剤を原水中に送給すると、原水中に高活
性のヒドロキシラジカルが発生し、原水に存在している
難分解性物質が分解処理され、当該難分解性物質および
不溶性粒子を除去された処理水が処理槽の上方から送出
されると共に、フィルタで濾し取られた不溶性粒子に吸
着している難分解性物質も上記ヒドロキシラジカルで分
解処理され、不溶性粒子が無害化される。その結果、原
水に不溶性粒子が存在していても、原水に存在する難分
解性物質を確実に分解処理することができる。
【0040】また、前記処理槽の上方側から内部に原水
を送給する逆送水手段を設けると共に、当該処理槽の下
部に排出手段を設ければ、逆送水手段で処理槽の上方側
から内部に原水を送給することにより、原水がフィルタ
内を上方から下方に向けて透過するので、フィルタ内に
詰まった不溶性粒子を当該フィルタから取り除くことが
できると共に、当該フィルタで濾し取られた不溶性粒子
を排出手段から排出することができ、フィルタを容易に
洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による有害物質処理装置の実施の形態の
概略構成図である。
【符号の説明】
1 原水 2 オゾン 3 処理水 4 不溶性粒子 11 原水槽 12 送給管 13 送給ポンプ 14,15 送給管 16,17 流量調整バルブ 18 処理槽 19 散気管 20 フィルタ 21 UVランプ 22 送出管 23 排出管 24 流量調整バルブ 25 沈降槽 26 取出管 27 流量調整バルブ 28 送給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 昌道 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社横浜研究所内 Fターム(参考) 4D037 AA13 AB14 BA18 BB01 BB02 CA02 CA12 4D038 AA08 AA10 AB14 BA02 BA04 BA06 BB07 BB16 BB17 4D050 AA13 AA20 AB07 AB19 BB02 BB09 BC09 BC10 BD02 BD03 BD06 BD08 CA20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水中に酸化剤を送給すると共に当該原
    水に紫外線を照射しながら当該原水に存在する不溶性粒
    子を濾し取ることにより、当該不溶性粒子に付着してい
    る難分解性物質および当該原水に存在する難分解性物質
    を分解処理しつつ当該原水から当該不溶性粒子を取り除
    くことを特徴とする有害物質処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記酸化剤がオゾン
    または過酸化水素であることを特徴とする有害物質処理
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記難分解性物質が
    ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル類、クロルベンゼ
    ン類、クロロフェノールおよびクロロトルエンから選ば
    れる少なくとも一種であることを特徴とする有害物質処
    理方法。
  4. 【請求項4】 処理槽と、 前記処理槽の下方側から内部に原水を送給する原水送給
    手段と、 前記処理槽の内部の下方に配設され、前記原水に酸化剤
    を送給する酸化剤送給手段と、 前記処理槽の内部を上下に仕切るように設けられたフィ
    ルタと、 前記フィルタを貫通するように前記処理槽の内部に配設
    された紫外線照射手段とを備えてなることを特徴とする
    有害物質処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記処理槽の上方側
    から内部に原水を送給する逆送水手段を設けると共に、
    当該処理槽の下部に排出手段を設けたことを特徴とする
    有害物質処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002153891A (ja) * 2000-09-11 2002-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 難分解性物質含有排水の処理方法及びその装置
JP2010194379A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Ehime Univ 水処理装置
CN114477416A (zh) * 2022-02-18 2022-05-13 中山大学 一种城镇污水高级氧化处理方法

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