JP2010247091A - 排ガス処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この排ガス処理装置によれば、分離槽35で分離した多くのナノバブルを含有した洗浄水を活性炭吸着塔40に導入することで、マイクロバブルと比較的多くのナノバブルに起因するフリーラジカルによる酸化力でもって、活性炭表面に付着した有機物を酸化分解処理できる。また、活性炭に繁殖した微生物を活性化して、活性炭が吸着した有機物を活性化した微生物で有機物を分解処理できる。よって、活性炭の寿命が延長され、活性炭が再生された状態とすることができ、低いコストで活性炭吸着塔の性能を回復でき、活性炭吸着塔40で再生処理された水質の良いナノバブル含有洗浄水を水スクラバー4で再利用できる。
【選択図】図1
Description
上記下部水槽からの洗浄水が導入される急速ろ過塔と、
上記急速ろ過塔でろ過した洗浄水が導入されてマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製するマイクロナノバブル発生部と、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を、上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水よりもナノバブルに対するマイクロバブルの含有割合が多いマイクロバブル含有洗浄水と上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水よりもマイクロバブルに対するナノバブルの含有割合が多いナノバブル含有洗浄水とに分離する分離槽と、
上記分離槽からの上記ナノバブル含有洗浄水が導入される活性炭吸着塔と、
上記活性炭吸着塔からのナノバブル含有洗浄水を上記水スクラバーの上部散水部に供給する洗浄水供給部とを備えることを特徴としている。
導入されたマイクロナノバブル含有洗浄水を、マイクロバブル含有洗浄水とナノバブル含有洗浄水との比重差を利用して上記マイクロバブル含有洗浄水と上記ナノバブル含有洗浄水とに分離する。
上記マイクロバブル含有洗浄水と上記ナノバブル含有洗浄水とに分離するための仕切板を有する。
上記急速ろ過塔からの洗浄水が導入される気液混合循環ポンプと、
上記気液混合循環ポンプに付属していると共に上記洗浄水にマイクロバブルを発生させる第1気体せん断部と、
上記第1気体せん断部から上記マイクロバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロバブルをせん断してナノバブルを発生させる第2気体せん断部と、
上記第2気体せん断部から上記マイクロバブルとナノバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロバブルをせん断してナノバブルをさらに発生させる第3気体せん断部とを有する。
上記処理槽に設置されて上記処理槽内の洗浄水のTOCを計測するTOC計とを有し、
さらに、上記TOC計が計測したTOC値を表す信号が入力されると共にこの入力された信号が表すTOC値が設定値よりも高い場合は、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つによって逆洗を行わせる一方、上記入力された信号が表すTOC値が上記設定値以下の場合は、上記逆洗を行わないように、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つの逆洗部を制御する制御部を備えた。
上記処理槽に設置されて上記処理槽内の洗浄水のCODを計測するCOD計とを有し、
さらに、上記COD計が計測したCOD値を表す信号が入力されると共にこの入力された信号が表すCOD値が設定値よりも高い場合は、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つによって逆洗を行わせる一方、上記入力された信号が表すCOD値が上記設定値以下の場合は、上記逆洗を行わないように、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つの逆洗部を制御する制御部を備えた。
上記マイクロナノバブル発生部は、上記ポンプピットからの洗浄水を吸い込んでマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製する。
上記マイクロナノバブル発生部は、上記ポンプピットからの洗浄水を吸い込んでマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製する。
図1は、この発明の排ガス処理装置の第1実施形態を示す図である。この第1実施形態の排ガス処理装置51は、大きくは、排ガス処理部49と洗浄水処理部50から構成されている。
マイクロナノバブル発生装置67で使用している気液混合循環ポンプ26は、揚程40m以上(すなわち、4kg/cm2の高圧)の高揚程のポンプである。すなわち、第1気体せん断部27を有する気液混合循環ポンプ26は、高揚程のポンプであることを要し、かつ、トルクが安定している2ポールのものを選定することが必要である。ポンプには、2ポールと4ポールがあり、4ポールのポンプに比べて、2ポールのポンプの方がトルクが安定している。
気液混合循環ポンプ26は、第1気体せん断部27で発生させたマイクロバブルを、水配管31を通じて第2気体せん断部30に圧送する。この際、第2気体せん断部30と第3気体せん断部32においては、前述の第1段階の後、さらに、配管サイズを細くして、かつ高速流体運動させて、気体空洞部を竜巻状に細くして、より高速で旋回する回転せん断流を発生させる。これによって、マイクロバブルからナノバブルが発生すると同時に、超高温の極限反応場が形成される。
次に、図2に、この発明の排ガス処理装置の第2実施形態を示す。この第2実施形態は、前述の第1実施形態における排ガス処理部49の上部3に配置されている充填材9の一部を、活性炭54を収容した穴あき収容容器53に置き換えた点だけが、前述の第1実施形態と異なっている。よって、この第2実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図3にこの発明の排ガス処理装置の第3実施形態を示す。この第3実施形態は、次の(i),(ii)の点だけが、前述の第1実施形態と異なる。よって、この第3実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図4にこの発明の排ガス処理装置の第4実施形態を示す。この第4実施形態は、次の(i),(ii)の点だけが、前述の第1実施形態と異なる。よって、この第4実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図5にこの発明の排ガス処理装置の第5実施形態を示す。この第5実施形態は、処理槽46にTOC(全有機炭素)検出器65を設置し、このTOC検出器65からTOC検出信号が入力されるシーケンサー62およびTOC調節計63を備えた点が、前述の第1実施形態と異なる。よって、この第5実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図6にこの発明の排ガス処理装置の第6実施形態を示す。この第6実施形態は、処理槽46にCOD(化学的酸素要求量)検出器66を設置し、このCOD検出器66からCOD検出信号が入力されるシーケンサー62およびCOD調節計64を備えた点が、前述の第1実施形態と異なる。よって、この第6実施形態では、前述の第1実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第1実施形態と異なる部分を説明する。
次に、図7に、この発明の排ガス処理装置の第7実施形態を示す。この第7実施形態は、分離槽35をバイパスしてマイクロナノバブル発生装置67を逆洗水配管22に接続するバイパス配管78とこのバイパス配管78に取付けた電動バルブ70とを備えた点が前述の第5実施形態と異なる。よって、この第7実施形態では、前述の第5実施形態とは異なる点を説明し、前述の第5実施形態と同じ部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、図8に、この発明の排ガス処理装置の第8実施形態を示す。この第8実施形態は、分離槽35をバイパスしてマイクロナノバブル発生装置67を逆洗水配管22に接続するバイパス配管78とこのバイパス配管78に取付けた電動バルブ70とを備えた点が前述の第6実施形態と異なる。よって、この第8実施形態では、前述の第6実施形態とは異なる点を説明し、前述の第6実施形態と同じ部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図1の第1実施形態に基づき、排ガス処理装置51を排ガス処理部49と洗浄水処理部50から構成して、実験装置を製作した。
(表1)
2 排気ファン
3 上部
4 下部
5 処理ガス
6 煙突
7 散水配管
8 散水ノズル
9 充填材
10 穴あき板
11 水滴
12 水面
13 吸い込み配管
14 急速ろ過塔送水ポンプ
15 水配管
16 逆洗排水配管
17 電動バルブ
18 電動バルブ
19 急速ろ過塔
20 処理水配管
21 電動バルブ
22 逆洗水配管
23 ポンプピット
24 水面
25 吸い込み配管
26 気液混合循環ポンプ
27 第1気体せん断部
28 ニードルバルブ
29 空気配管
30 第2気体せん断部
31 水配管
32 第3気体せん断部
33、34、36 電動バルブ
35 分離槽
37 Y型分離板
38 気泡
39 ナノバブル水配管
40 活性炭吸着塔
41 電動バルブ
42 逆洗排水配管
43 逆洗水配管
44 処理水配管
45 電動バルブ
46 処理槽
47 洗浄水ポンプ
48 洗浄水配管
49 排ガス処理部(水スクラバー)
50 洗浄水処理部
51 排ガス処理装置
52 ナノバブル流
53 穴あき収容容器
54 活性炭
55 マイクロバブル水配管
56 マイクロバブル水吐出配管
57 マイクロバブル流
58 浮上汚泥抜出部
59 浮上汚泥排水配管
60 マイクロナノバブル水配管
61 信号線
62 シーケンサー
63 TOC(全有機炭素)調節計
64 COD(化学的酸素要求量)調節計
65 TOC検出器
66 COD検出器
67 マイクロナノバブル発生装置
68 ろ過材流出防止用ネット
69 活性炭流出防止用ネット
70 電動バルブ
71 排気ダクト
72〜75 電動バルブ
76 マイクロナノバブル流
77 マイクロナノバブル水吐出配管
78 バイパス配管
Claims (20)
- 導入された排ガスに洗浄水を散水する上部散水部とこの上部散水部から落下してきた洗浄水を溜める下部水槽とを有する水スクラバーと、
上記下部水槽からの洗浄水が導入される急速ろ過塔と、
上記急速ろ過塔でろ過した洗浄水が導入されてマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製するマイクロナノバブル発生部と、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水よりもナノバブルに対するマイクロバブルの含有割合が多いマイクロバブル含有洗浄水と上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水よりもマイクロバブルに対するナノバブルの含有割合が多いナノバブル含有洗浄水とに分離する分離槽と、
上記分離槽からの上記ナノバブル含有洗浄水が導入される活性炭吸着塔と、
上記活性炭吸着塔からのナノバブル含有洗浄水を上記水スクラバーの上部散水部に供給する洗浄水供給部とを備えることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1に記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記活性炭吸着塔に導入して逆洗する第1の逆洗部を備えることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1または2に記載の排ガス処理装置において、
上記分離槽からの上記マイクロバブル含有洗浄水を上記急速ろ過塔に導入して逆洗する第2の逆洗部を備えることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記急速ろ過塔に導入して逆洗する第3の逆洗部を備えることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記分離槽は、
導入されたマイクロナノバブル含有洗浄水を、マイクロバブル含有洗浄水とナノバブル含有洗浄水との比重差を利用して上記マイクロバブル含有洗浄水と上記ナノバブル含有洗浄水とに分離することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項5に記載の排ガス処理装置において、
上記分離槽は、
上記マイクロバブル含有洗浄水と上記ナノバブル含有洗浄水とに分離するための仕切板を有することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項6に記載の排ガス処理装置において、
上記仕切板の形状がY字形状であることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項6に記載の排ガス処理装置において、
上記仕切板の形状がT字形状であることを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1から8のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部は、
上記急速ろ過塔からの洗浄水が導入される気液混合循環ポンプと、
上記気液混合循環ポンプに付属していると共に上記洗浄水にマイクロバブルを発生させる第1気体せん断部と、
上記第1気体せん断部から上記マイクロバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロバブルをせん断してナノバブルを発生させる第2気体せん断部と、
上記第2気体せん断部から上記マイクロバブルとナノバブルを含有した洗浄水が導入されると共に上記マイクロバブルをせん断してナノバブルをさらに発生させる第3気体せん断部とを有することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項9に記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部は、
上記第3気体せん断部からのマイクロナノバブル含有洗浄水が導入されるように連結された少なくとも1段の気体せん断部をさらに有することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項2から10のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記洗浄水供給部は、
上記活性炭吸着塔からのナノバブル含有洗浄水が導入される処理槽と、
上記処理槽に設置されて上記処理槽内の洗浄水のTOCを計測するTOC計とを有し、
さらに、上記TOC計が計測したTOC値を表す信号が入力されると共にこの入力された信号が表すTOC値が設定値よりも高い場合は、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つによって逆洗を行わせる一方、上記入力された信号が表すTOC値が上記設定値以下の場合は、上記逆洗を行わないように、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つの逆洗部を制御する制御部を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項2から10のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記洗浄水供給部は、
上記活性炭吸着塔からのナノバブル含有洗浄水が導入される処理槽と、
上記処理槽に設置されて上記処理槽内の洗浄水のCODを計測するCOD計とを有し、
さらに、上記COD計が計測したCOD値を表す信号が入力されると共にこの入力された信号が表すCOD値が設定値よりも高い場合は、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つによって逆洗を行わせる一方、上記入力された信号が表すCOD値が上記設定値以下の場合は、上記逆洗を行わないように、上記第1から第3の逆洗部のうちの少なくとも1つの逆洗部を制御する制御部を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項11または12に記載の排ガス処理装置において、
上記第1の逆洗部は、上記活性炭吸着塔への順方向の通水を行いながら上記逆洗を行い、上記第2,第3の逆洗部は、上記急速ろ過塔への順方向の通水を行いながら上記逆洗を行うことを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項2から13のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭吸着塔は、
活性炭の流出を防止するための2重のネットを有することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項4から14のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記急速ろ過塔は、
ろ材の流出を防止するための2重のネットを有することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項14に記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭吸着塔が有する2重のネットは、逆洗による水流の上流側のネットと上記逆洗による水流の下流側のネットとからなり、上記上流側のネットの網の目が上記下流側のネットの網の目よりも粗いことを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項15に記載の排ガス処理装置において、
上記急速ろ過塔が有する2重のネットは、逆洗による水流の上流側のネットと上記逆洗による水流の下流側のネットとを有し、上記上流側のネットの網の目が上記下流側のネットの網の目よりも粗いことを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1から17のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記急速ろ過塔からの洗浄水が導入されると共に界面活性剤が添加されるポンプピットを備え、
上記マイクロナノバブル発生部は、上記ポンプピットからの洗浄水を吸い込んでマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項1から17のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記急速ろ過塔からの洗浄水が導入されると共に無機塩類が添加されるポンプピットを備え、
上記マイクロナノバブル発生部は、上記ポンプピットからの洗浄水を吸い込んでマイクロナノバブルを含有した洗浄水を作製することを特徴とする排ガス処理装置。 - 請求項11から19のいずれか1つに記載の排ガス処理装置において、
上記制御部は、上記逆洗時に、上記第1の逆洗部による上記活性炭吸着塔の逆洗と、上記第2の逆洗部または第3の逆洗部による上記急速ろ過塔の逆洗とを同時に行わせるように、上記第1から第3の逆洗部を制御することを特徴とする排ガス処理装置。
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