JP5545950B2 - Liquid processing equipment containing hazardous substances - Google Patents
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Description
本発明は、有害物質を含有する液体を処理するための処理装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for processing a liquid containing harmful substances.
従来、有害物質を含有する液体を処理するための処理装置が知られている。水に不溶な有害物質を含有する液体として、ポリ塩化ビフェニル(略称PCB)を含有する絶縁油が挙げられる。ポリ塩化ビフェニルは、毒性が強くかつ安定で分解されにくい化合物であるために、廃棄物として処理が困難であるとともに、環境汚染物質の一つとして、生産及び使用が禁止されている。 Conventionally, processing apparatuses for processing liquids containing harmful substances are known. As a liquid containing a harmful substance insoluble in water, an insulating oil containing polychlorinated biphenyl (abbreviated as PCB) can be given. Polychlorinated biphenyls are highly toxic, stable and difficult to decompose, so that they are difficult to treat as waste and are prohibited from being produced and used as one of the environmental pollutants.
従来のポリ塩化ビフェニル処理技術として代表的な方法に、金属ナトリウムやアルカリを用いた脱塩素による化学処理技術や光分解技術が挙げられ、実処理や様々なレベルの実試験データが公表されてきている。また、吸着浄化を基本概念とするポリ塩化ビフェニル処理技術もある(例えば、特許文献1参照)。 Typical methods for conventional polychlorinated biphenyl treatment include chemical treatment and photolysis technology by dechlorination using metallic sodium and alkali, and actual treatment and various levels of actual test data have been published. Yes. There is also a polychlorinated biphenyl treatment technology based on adsorption purification (see, for example, Patent Document 1).
また、医療機関などにおいて、人工透析、手術または検査などで発生する、し尿、体液、血液などの液状感染性廃棄物は、水溶性の有害物質を含有する液体であり、滅菌・殺菌処理、化学処理等を施して安全に廃棄されることが求められる(たとえば、特許文献2参照)。 In addition, liquid infectious wastes such as human waste, body fluids, blood, etc., which are generated in medical institutions by artificial dialysis, surgery or inspection, are liquids containing water-soluble harmful substances. It must be disposed of safely after being treated (see, for example, Patent Document 2).
これらの有害物質を含有する液体を処理するためには、有害物質の周囲環境への影響に配慮した大規模の処理設備が必要とされる。特にPCB含有廃棄物は、保管事業者の責任において処理されなければならず、保管事業者自身、または専門の処理事業者に委託して処理されなければならない。またPCB含有廃棄物の保管および処理のための費用も莫大なものになっており、保管事業者にとって大きな負担となっている。 In order to process liquids containing these harmful substances, a large-scale treatment facility that takes into account the effects of harmful substances on the surrounding environment is required. In particular, PCB-containing waste must be processed at the responsibility of the storage company, and must be handled by the storage company itself or a specialized processing company. In addition, the cost for storage and processing of PCB-containing waste is enormous, which is a heavy burden on storage companies.
本発明の目的は、液体中の有害物質を除去することができる有害物質含有液体処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hazardous substance-containing liquid processing apparatus capable of removing harmful substances in a liquid.
本発明は、 ポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油を貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部から供給された絶縁油に、196〜392kPaの加圧下で、不活性ガス、純酸素および二酸化炭素からなる群から選ばれる所定の気体を供給して、直径50μm以下の微細気泡を含有させる第1処理部と、
放電によって非平衡プラズマを発生させて、ポリ塩化ビフェニルを非平衡プラズマ雰囲気に曝露して処理し、かつ非平衡プラズマによって空気中に化学的活性種を生成するとともに、前記第1処理部から供給された絶縁油に含有される微細気泡が消滅する際に該微細を形成している気体を分解してラジカルを生成し、前記第1処理部から供給された微細気泡を含有した絶縁油中のポリ塩化ビフェニルを生成された化学的活性種およびラジカルによって処理する第2処理部と、
前記第2処理部で処理された絶縁油を回収する液体回収部とを含み、
前記第2処理部は、
上下に延びる線状の放電電極と、
該放電電極に対向して上下に延び、該放電電極に臨む面に対して粗面化処理が施された、円筒状のアース電極と、
該放電電極に、非平衡プラズマを発生させるための電力を供給する電源装置であって、該放電電極および該アース電極間に、直流電圧30kV〜200kV、周波数100Hz〜2000Hzのパルス電圧を印加する電源装置と、
該アース電極の上部に設けられ、前記第1処理部から供給された微細気泡を含有する絶縁油を貯留し、貯留した該絶縁油が該アース電極の上端を越えることによって、該絶縁油を該アース電極の該放電電極に臨む面に供給する第1液体供給部と、
該アース電極の下方に設けられ、該アース電極の該放電電極に臨む面上を流下して、非平衡プラズマならびに化学的活性種およびラジカルによって処理された絶縁油を受容し、前記液体回収部に該処理された絶縁油を供給する第2液体供給部と、
を含むことを特徴とする有害物質含有液体処理装置である。
The present invention provides a liquid reservoir for storing insulating oil containing polychlorinated biphenyl ;
A predetermined gas selected from the group consisting of an inert gas, pure oxygen, and carbon dioxide is supplied to the insulating oil supplied from the liquid reservoir under a pressure of 196 to 392 kPa, and fine bubbles having a diameter of 50 μm or less are formed. A first processing unit to be contained;
A non-equilibrium plasma is generated by discharge, and the polychlorinated biphenyl is exposed to the non-equilibrium plasma atmosphere and processed, and chemically active species are generated in the air by the non-equilibrium plasma and supplied from the first processing unit. When the fine bubbles contained in the insulating oil disappear, the gas forming the fines is decomposed to generate radicals, and the poly in the insulating oil containing the fine bubbles supplied from the first processing unit A second treatment unit for treating biphenyl chloride with the generated chemically active species and radicals ;
Look including a liquid recovery section for recovering the insulating oil which has been treated with the second processing unit,
The second processing unit includes:
Linear discharge electrodes extending vertically;
A cylindrical ground electrode that extends up and down to face the discharge electrode and is subjected to a roughening treatment on the surface facing the discharge electrode;
A power supply apparatus for supplying power for generating non-equilibrium plasma to the discharge electrode, wherein a power supply for applying a pulse voltage of DC voltage of 30 kV to 200 kV and frequency of 100 Hz to 2000 Hz between the discharge electrode and the ground electrode Equipment,
The insulating oil provided in the upper part of the ground electrode and containing fine bubbles supplied from the first processing unit is stored, and the stored insulating oil exceeds the upper end of the ground electrode, whereby the insulating oil is A first liquid supply section for supplying a surface of the ground electrode facing the discharge electrode;
Provided below the ground electrode, flowing down the surface of the ground electrode facing the discharge electrode, receiving non-equilibrium plasma and insulating oil treated with chemically active species and radicals, and receiving in the liquid recovery section A second liquid supply part for supplying the treated insulating oil;
Which is a pollutant liquid processing apparatus according to claim containing Mukoto.
本発明によれば、液体貯留部に貯留された有害物質を含有する処理すべき液体、すなわちポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油は、第1処理部に供給される。第1処理部では、液体貯留部から供給された液体に、加圧下で所定の気体を供給して、微細気泡、たとえば直径50μm以下のマイクロバブルが含有される。これによって、微細気泡を含有した液体の導電性が、処理前と比べて向上する。 According to the present invention, the liquid to be processed containing the harmful substance stored in the liquid storage part , that is, the insulating oil containing polychlorinated biphenyl is supplied to the first processing part. In the first processing unit, a predetermined gas is supplied under pressure to the liquid supplied from the liquid storage unit to contain fine bubbles, for example, microbubbles having a diameter of 50 μm or less. Thereby, the conductivity of the liquid containing fine bubbles is improved as compared with that before the treatment.
第1処理部で微細気泡を含有した液体は、第2処理部に供給される。第2処理部では、内部の空気を放電によって電子とイオンとに電離させ、電子の電子温度がイオンのイオン温度に比べて高い状態で、電子温度とイオン温度とが熱力学的に平衡していない状態のプラズマである非平衡プラズマを発生させる。この第2処理部では、非平衡プラズマの温度が常温に保たれた状態で、高速の電子を得ることができる。この高速の電子は空気中の各種分子に衝突し、ラジカル、励起分子およびイオンなどの反応性に富む化学的活性種を生成する。液体に含有される有害成分は、その大部分が高速の電子の衝突とともに、化学的活性種による化学反応によって分解除去される。また液体に含有される微細気泡は負の電荷を帯びているとともに、微細気泡が消滅する際に、泡内部の温度が高温となり高圧となる。微細気泡が負の電荷を帯びていることによって、有害成分を引き寄せ、微細気泡が消滅する際に生じる高温高圧状態によって、泡を形成する所定の気体が分解され、強力なラジカルを発生し、このラジカルによって有害成分が除去される。このようにして、第1処理部から供給された微細気泡を含有した液体が処理される。
第2処理部で有害物質が分解除去された液体は、液体回収部に回収される。
The liquid containing fine bubbles in the first processing unit is supplied to the second processing unit. In the second processing unit, the internal air is ionized into electrons and ions by discharge, and the electron temperature and the ion temperature are thermodynamically balanced while the electron temperature of the electrons is higher than the ion temperature of the ions. A non-equilibrium plasma is generated, which is a plasma in a non-existing state. In the second processing unit, high-speed electrons can be obtained in a state where the temperature of the non-equilibrium plasma is kept at room temperature. This high-speed electron collides with various molecules in the air, and generates chemically active species rich in reactivity, such as radicals, excited molecules, and ions. Most of the harmful components contained in the liquid are decomposed and removed by a chemical reaction by chemically active species together with high-speed electron collision. The fine bubbles contained in the liquid are negatively charged, and when the fine bubbles disappear, the temperature inside the bubbles becomes high and the pressure becomes high. When the microbubbles are negatively charged, harmful components are attracted, and the high-temperature and high-pressure conditions that occur when the microbubbles are extinguished breaks down the gas that forms the bubbles, generating powerful radicals. Harmful components are removed by radicals. In this way, the liquid containing fine bubbles supplied from the first processing unit is processed.
The liquid from which harmful substances have been decomposed and removed by the second processing unit is recovered by the liquid recovery unit.
このように、第1処理部で有害物質を含有する液体に微細気泡が含有されるので、液体の導電性が向上し、この微細気泡を含有した液体を第2処理部に供給しても、第2処理部において安定して放電を行うことができ、非平衡プラズマを安定して発生させることができる。非平衡プラズマによる有害物質の分解除去と微細気泡の消滅に際して生じる有害物質の分解除去との相乗効果によって、少なくとも第1処理部と第2処理部とを有する設備で、液体中の有害物質を効率よく除去することができる。 Thus, since the fine bubbles are contained in the liquid containing the harmful substance in the first processing unit, the conductivity of the liquid is improved, and even if the liquid containing the fine bubbles is supplied to the second processing unit, Discharge can be stably performed in the second processing unit, and non-equilibrium plasma can be stably generated. Due to the synergistic effect of decomposing and removing harmful substances by non-equilibrium plasma and decomposing and removing detrimental substances generated when microbubbles disappear, efficient use of harmful substances in the liquid is possible with equipment that has at least a first processing section and a second processing section. Can be removed well.
また本発明によれば、第2処理部は、上下に延びる線状の放電電極と、アース電極と、電源装置と、第1液体供給部と、第2液体供給部とを含む。アース電極は、放電電極に対向して上下に延びている。電源装置は、放電電極に、非平衡プラズマを発生させるための電力を供給する。第1液体供給部は、アース電極の上部に設けられ、第1処理部から供給された液体をアース電極の放電電極に臨む面に供給する。第2液体供給部は、アース電極の下方に設けられ、アース電極の放電電極に臨む面上を流下して非平衡プラズマ雰囲気中で処理された液体を受容し、液体回収部に該処理された液体を供給する。 According to the invention, the second processing section includes a linear discharge electrode extending vertically, a ground electrode, a power supply device, a first liquid supply section, and a second liquid supply section. The ground electrode extends vertically to face the discharge electrode. The power supply device supplies power for generating non-equilibrium plasma to the discharge electrode. The first liquid supply unit is provided above the ground electrode, and supplies the liquid supplied from the first processing unit to a surface of the ground electrode facing the discharge electrode. The second liquid supply unit is provided below the ground electrode, flows down on the surface of the ground electrode facing the discharge electrode, receives the liquid processed in the non-equilibrium plasma atmosphere, and is processed by the liquid recovery unit. Supply liquid.
微細気泡を含有した液体は、第1液体供給部によって、アース電極の放電電極に臨む面上に供給され、アース電極の放電電極に臨む面上を流下し、第2液体供給部に受容される。アース電極の放電電極に臨む面は微細気泡を含有した液体で濡れている。液体中に微細気泡が含有されているので、液体の導電性が向上しており、アース電極の放電電極に臨む面上に液体が存在していても、安定して放電を行うことができる。したがって、微細気泡を含有した有害物質を含有する液体が放電電極およびアース電極間に形成される非平衡プラズマ雰囲気中を通過することで、液体中の有害物質を除去することができる。 The liquid containing fine bubbles is supplied by the first liquid supply unit onto the surface of the ground electrode that faces the discharge electrode, flows down on the surface of the ground electrode that faces the discharge electrode, and is received by the second liquid supply unit. . The surface of the earth electrode facing the discharge electrode is wet with a liquid containing fine bubbles. Since the fine bubbles are contained in the liquid, the conductivity of the liquid is improved, and even if the liquid exists on the surface of the ground electrode facing the discharge electrode, the discharge can be performed stably. Therefore, the harmful substance in the liquid can be removed by passing the liquid containing the harmful substance containing fine bubbles through the non-equilibrium plasma atmosphere formed between the discharge electrode and the ground electrode.
さらに本発明によれば、アース電極の放電電極に臨む面に対して、粗面化処理が施される。これによって、処理すべき液体をアース電極の放電電極に臨む面全面にわたって一様に流下させることができ、液体中の有害物質を効率よく除去することができる。 Furthermore, according to the present invention, the surface of the ground electrode facing the discharge electrode is subjected to a roughening treatment. As a result, the liquid to be treated can be made to flow uniformly over the entire surface of the ground electrode facing the discharge electrode, and harmful substances in the liquid can be efficiently removed.
さらに本発明によれば、所定の気体は不活性ガスであり、処理すべき液体はポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油である。所定の気体は不活性ガスであるので、絶縁油の性状に悪影響を与えない。また絶縁油中に不活性ガスによって形成された微細気泡が含有されるので、絶縁油の電気絶縁性能が低下し、すなわち導電性が向上し、非平衡プラズマによるポリ塩化ビフェニルの分解除去を行うことができる。 Further according to the invention, the predetermined gas is an inert gas and the liquid to be treated is an insulating oil containing polychlorinated biphenyl. Since the predetermined gas is an inert gas, the properties of the insulating oil are not adversely affected. Also, since the insulating oil contains fine bubbles formed by inert gas, the electrical insulation performance of the insulating oil is reduced, that is, the conductivity is improved, and polychlorinated biphenyl is decomposed and removed by non-equilibrium plasma. Can do.
さらに本発明によれば、所定の気体は純酸素であり、処理すべき液体はポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油である。酸素によって形成された微細気泡は、消滅する際にラジカル(Oラジカルなど)を発生させ、これによって絶縁油中に含有されるポリ塩化ビフェニルを分解除去することができる。 Further according to the invention, the predetermined gas is pure oxygen and the liquid to be treated is an insulating oil containing polychlorinated biphenyl. The fine bubbles formed by oxygen generate radicals (O radicals and the like) when they disappear, and thereby polychlorinated biphenyl contained in the insulating oil can be decomposed and removed.
さらに、所定の気体はオゾンであり、処理すべき液体は水溶性有害物質を含有する液状感染性廃棄物である。これによって、オゾンによって液状感染性廃棄物を殺菌することができるとともに、微細気泡が消滅する際にオゾンを分解してラジカルを発生させて、このラジカルによって水溶性有害物質を分解除去することができる。 In addition, the predetermined gas is ozone, the liquid to be treated is a liquid infectious waste containing a water-soluble harmful substances. As a result, liquid infectious waste can be sterilized by ozone, and when fine bubbles disappear, ozone is decomposed to generate radicals, which can decompose and remove water-soluble harmful substances. .
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are illustrated for embodying the technology according to the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. The technical contents according to the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の有害物質含有液体処理装置1を概略的に示す全体図である。有害物質含有液体処理装置1(以下、単に「処理装置1」と称する場合がある)は、液体貯留部である処理液貯留タンク2と、第1処理部3と、第2処理部4と、液体回収部である処理済液回収タンク5とを含む。なおこのような処理装置1は、有害物質を含有する処理すべき液体が外部環境に悪影響を及ぼさない状態で使用される。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall view schematically showing a hazardous substance-containing
処理液貯留タンク2は、ステンレス鋼から成り、有害物質を含有する処理すべき液体(以下、単に「処理液」と称する場合がある)を貯留する。本実施形態において、有害物質を含有する処理すべき液体は、ポリ塩化ビフェニル(略称PCB)を含有する絶縁油である。 The processing liquid storage tank 2 is made of stainless steel and stores a liquid to be processed (hereinafter, simply referred to as “processing liquid”) containing a toxic substance. In this embodiment, the liquid to be treated containing a harmful substance is an insulating oil containing polychlorinated biphenyl (abbreviated as PCB).
第1処理部3は、処理液貯留タンク2から供給された液体に、加圧下で所定の気体を供給して、直径50μm以下の微細気泡を含有させる。本実施形態において、所定の気体はアルゴンである。第2処理部4は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、第1処理部3から供給された微細気泡を含有した液体を処理する。処理済液回収タンク5は、第2処理部4で処理された液体を回収する。処理液貯留タンク2と、第1処理部3と、第2処理部4と、処理済液回収タンク5とは、流路6,7,8,9,10を介して接続される。
The
第1処理部3は、気泡発生装置22と、圧力反応器23と、ポンプ装置24と、気体供給装置25とを含んで構成される。
The
図2は、気泡発生装置22をその軸線L2に垂直な仮想平面で切断した断面を示す断面図である。図3は、図2の切断線A−Aで気泡発生装置22を切断した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the
気泡発生装置22は、大略的に円筒状に形成され、耐腐食性の優れた材料、たとえばステンレス、チタンまたはカーボナイトおよびABSなどの合成樹脂から成る。以下では、気泡発生装置22の軸線L2に平行な方向を軸線方向と称する。気泡発生装置22は、筐体26を含んで構成され、筐体26には、第1筐体27と、第2筐体28と、第1蓋体29と、第2蓋体30とが含まれる。
The
第1筐体27は、大略的に円筒状に形成される部材である。第1筐体27の軸線は、気泡発生装置22の軸線L2に一致している。第1筐体27の内周面部31は、部分的にテーパ状に形成されている。具体的には、第1筐体27の内周面部31は、その一端部である第1蓋体装着部31aおよび他端部である処理液導入部31bが、軸線L2まわりにそれぞれ形成され、軸線L2に垂直な仮想平面で切断してみた断面、すなわち軸直角断面が同径の円形状にそれぞれ形成されている。
The
第1蓋体装着部31aは、処理液導入部31bより大径に形成されている。内周面部31の中間部である旋回部31cは、軸線L2まわりに形成され、その軸線方向一端が第1蓋体装着部31aに、軸線方向他端が処理液導入部31bに連なっている。旋回部31cは、軸直角断面が円形状に形成され、軸線方向一端から他端に向かうにつれて先細りになるテーパ状に形成されている。本実施形態では、旋回部31cは、軸線方向一端から他端に向かうにつれて半径方向内方に向かって直線的に傾斜している。ただし、直線的に傾斜することに限定されず、軸線方向一端から他端に向かうにつれて半径方向内方に向かって湾曲していてもよい。
The first
第1筐体27は、外周面部32がその軸線方向一端部から他端部に向かって段階的に小さくなっている。第1筐体27の最も大径に形成されている部分を大径部33と称し、最も小径に形成される部分を小径部34と称し、大径部33より小径であって、小径部34より大径に形成される部分を中径部35と称する。第1筐体27では、軸線方向一端部から他端部に向かって、大径部33、中径部35、小径部34の順で形成されている。本実施形態では、大径部33の内周面部31が第1蓋体装着部31aおよび旋回部31cに相当し、中径部35および小径部34の内周面部が処理液導入部31bに相当する。
As for the 1st housing | casing 27, the outer
第2筐体28には、循環路形成部36と処理液供給管路部37とが含まれる。図2および図3を参照しつつ説明する。循環路形成部36は、その軸線が軸線L2に一致する円筒状に形成され、その外径が第1筐体27の大径部33の外径と一致している。循環路形成部36の内周部は、軸直角断面で第1筐体27の中径部35の外形と同径の円形状に形成され、第1筐体27の中径部35が嵌り込むように形成されている。循環路形成部36は、軸線方向一端部に中径部35が嵌まり込んだ状態で、第1筐体27の小径部34との間に循環流路38を形成する。
The
処理液供給管路部37は、円筒状に形成され、その軸線L3が軸線L2に垂直な仮想平面上に含まれるように循環路形成部36の外周部に配設されている。図2では、説明の便宜上、処理液供給管路部37を循環路形成部36に対して、周方向にずらしている。処理液供給管路部37は、具体的には、その内径をrとし、循環路形成部36の内径をRとした場合、軸線L3を含み軸線L2に平行な仮想一平面と、軸線L2を中心とする半径R−rの仮想平面P1の該仮想一平面との交線における接平面とのなす角が角度αになるように循環路形成部36の外周部に配設されている。本実施形態では、角度αは、0度である。ただしαは0度に限定されず、0≦α<90の範囲内であればよい。第2筐体28には、処理液供給管路部37の軸線L3に沿って形成され、循環路形成部36の内方に開口する処理液供給流路部39が形成されている。
The processing liquid
第1蓋体29は、大略的に円筒状に形成され、その軸線が軸線L2に一致している。第1蓋体29は、軸線L2に沿って延びる円筒状部40と、円筒状部40の軸線方向一端部に連なる円錐状部40aとを含む。円筒状部40は、その内部空間がガス溜まり47として機能する。円錐状部40aは、円筒状部40の軸線方向一端部から第2筺体28側に突出し、軸線L2上に頂点を有する。さらに円錐状部40aには、その軸線L2に沿って延び、円錐状部40aの軸線方向両端部で開口する気体供給流路部41が形成されている。気体供給流路部41の円筒状部40側の開口には、第1筐体27内に供給された処理液が気体供給流路部41を通ってガス溜まり47に流入するのを防ぐ逆止弁48が設けられる。
The
第2蓋体30は、大略的に円盤状に形成され、その軸線が軸線L2に一致している。第2蓋体30は、軸線L2に沿って、その軸線方向一端部および他端部で開口する排出流路部42が形成される。排出流路部42は、第2蓋体30の軸線方向一端部で開口し、軸線方向他端部に向かうにつれて先細りになるテーパ状の第1流路部分42aと、第2蓋体30の軸線方向他端部で開口し、軸線一端部に向かうにつれて先細りになるテーパ状の第2流路部分42bとを含む。第1および第2流路部分42a,42bは、互いに連なり、連なる部分が排出流路部42の最狭部分となり、この部分をスロート部42cと称する。
The
第1筐体27の中径部35は、第2筐体28の軸線方向一端部と大径部33とでシールを達成した状態で、第2筐体28の内周部に嵌まり込んでいる。第1蓋体29の円錐状部40aは、その外周部が大径部33の内周部に当接して嵌まり込むように形成されている。第1蓋体29は、その円筒状部40を第1筐体27の軸線方向一端部、すなわち大径部33の軸線方向一端部に当接させてシールを達成した状態で、円錐状部40aが第1蓋体装着部31aに嵌まり込んでいる。さらに第2蓋体30は、その外周部が第2筐体28の内周部に当接して嵌まり込むように形成されている。
The
第2蓋体30は、第2筐体28の軸線方向他端部に、シールを達成した状態で嵌まり込み、その軸線方向一端部が第1筐体27の軸線方向他端部、すなわち小径部34が当接している。このように構成することによって、気泡発生装置22の内方に、第1筐体27、第1蓋体29および第2蓋体30とによって囲まれる旋回空間43が形成される。また小径部34と中径部35と循環路形成部36と第2蓋体30とによって、円環状の循環流路38を形成する循環流路部44が形成される。この循環流路38は、処理液を循環可能に形成されている。
The
第1筐体27の小径部34には、循環流路38と旋回空間43とを連通し、循環流路38を循環する処理液を旋回空間43に導入する複数の処理液導入流路部45が形成されている。導入流路部である各処理液導入流路部45は、第1筐体27の軸線方向他端部に形成され、旋回空間に開口する開口部46が互いに周方向に等間隔に形成されている。処理液導入流路部45は、単数形成されても、複数形成されてもよい。本実施形態では、小径部34に3つの処理液導入流路部45が形成され、互いに処理液導入部31bの周方向に60度づつあけて形成されている。
The small-
処理液導入流路部45は、循環流路38を循環する処理液を、処理液導入部31bに沿って旋回空間43に導入可能に形成される。具体的には、各処理液導入流路部45は、その下流側の壁面45aが、軸直角断面上で、処理液導入部31bからその接線に平行な方向に延び、その上流側の壁面45bが前記下流側の壁面45aに平行に形成されている。
The processing liquid introduction
また各処理液導入流路部45は、軸線方向一方に開口し、その底部45cが処理液供給流路部39より軸線方向一方側に形成されている。軸線方向一方とは、第1筐体27の軸線方向一端部から他端部に向かう方向である。処理液供給流路部39の開口部46は、互いに周方向に隣り合う2つの処理液導入流路部45の間の壁面に対向するように配設され、処理液供給流路部39から供給された処理液が処理液導入流路部45に直接導入されることを防止している。ただし処理液導入流路部45を前記開口部46に臨むように構成してもよい。
Further, each processing liquid introduction
図1を参照して、ポンプ装置24は、吸入ポートから処理液を吸入可能に構成され、排出ポートから処理液を排出可能に構成される。ポンプ装置24の吸入ポートは、処理液貯留タンク2に接続され、ポンプ装置24の排出ポートは、処理液供給管50によって処理液供給流路部39に接続され、吸入ポートから吸入された処理液を処理液供給流路部39に圧送可能に構成されている。ポンプ装置24には、たとえば大東工業製ギヤポンプHSR−8−60型が用いられる。ポンプ装置24から気泡発生装置22に印加される圧力は、たとえば5〜6kg/cm2(490〜588kPa)である。
With reference to FIG. 1, the
処理液供給管50には開閉弁49が介在し、前記処理液供給管50の管路の開閉を可能に構成されている。
An opening / closing
気体供給装置25は、不活性ガス(本実施形態ではアルゴン)が加圧状態で封入されたガスボンベ25aと気体供給管55とを含んで構成される。ガスボンベ25aのガス噴出口には、気体供給管55の一端部が接続される。気体供給管55の他端部は、第1蓋体29の円筒状部40の軸線方向他端部に接続される。このように、ガスボンベ25aは、気体供給管55、ガス溜まり47および逆止弁48を介して気体供給流路部41に接続され、ガスボンベ25a内の気体(アルゴン)を気体供給流路部41に圧送可能に構成されている。
The
このように構成される第1処理部3は、気泡発生装置22が圧力反応器23に設けられている。圧力反応器23は、いわゆるオートクレーブであり、処理液を封入して大気圧より高い圧力に保持可能な反応室56を有する。前記圧力は、たとえば2〜4kg/cm2(196〜392kPa)である。気泡発生装置22は、反応室56に設けられている。
As for the
このような構成により、各処理液導入流路部45から導入された処理液は、処理液導入部31bに沿って、旋回空間43を軸線L2まわりに旋回し、第1筐体27の軸線方向他端部に向かう外側旋回流が発生する。この外側旋回流は、旋回部31cで、この旋回部31cに沿って旋回しつつ半径方向外方に拡がり、第1筐体27の軸線方向一端部に達する。第1筐体27の軸線方向一端部に達する外側旋回流は、軸線方向一方に向かう内側旋回流に転じる。
With such a configuration, the processing liquid introduced from each processing liquid introduction
内側旋回流は、軸線L2まわりに旋回し、第1筐体27の軸線方向他端部から第1蓋体29の円錐状部40aに沿ってその頂点に向かい、その後外側旋回流の半径方向内方を排出流路部42に向かう。内側旋回流の中心の圧力が気体供給管55内の圧力より低下する。このときガスボンベ25aの開閉弁が開放されると、気体供給流路部41から気体、本実施形態ではアルゴンが吸引される。この吸引された気体は、内側旋回流の中心で、軸線L2まわりに旋回し、気体供給流路部41から排出流路部42に向かう気体旋回流を発生させる。このように気体と処理液との気液二相流を発生させることができる。
The inner swirl flow swirls around the axis L2, and from the other end in the axial direction of the
排出流路部42に達した内側旋回流および気体旋回流は、排出流路部42を介して、反応室56内に排出される。このとき各処理液導入流路部45から導入される処理液の流量および速度が、所定の流量および速度に達していると、気体旋回流の速度は、排出流路部42の第1流路部分42aにおいて、亜音速に達する。内側および気体旋回流が排出流路部42に向かっているので、排出流路部42を通過する気体の圧力は、気泡発生装置22の外方、つまり反応室56より高くなる。これによって排出流路部42のスロート部42cにおける気体旋回流の速度が音速になり、第2流路部分42bで音速を超える。
The inner swirling flow and the gas swirling flow that have reached the discharge
気体旋回流がスロート部42cで音速を超える際、気体旋回流が障壁にぶつかり分散される、つまり気体が排出流路部42を気体とともに流れる処理液中に分散される。この分散によって、気体が直径50μm以下のマイクロバブルなどの微細気泡となり、処理液とともに排出流路部42から排出され、反応室56内に微細気泡を放出する。なお、排出流路部42の近傍に超音波発生器が設けられてもよい。排出流路部42から放出される微細気泡に超音波発生器からの超音波を当てることによって、微細気泡をたとえばナノオーダーの直径を有する微細気泡とすることができる。
When the gas swirl flow exceeds the speed of sound at the
気体供給装置25から供給された気体は、第1蓋体29内のガス溜まり47に供給された後、逆止弁48を介して気体供給流路部41に供給される。したがって、気体供給装置25からの気体の供給量が変動しても、ガス溜まり47がバッファとして機能し、気体を気体供給流路部41に安定して供給することができる。また、第1蓋体29には逆止弁48が設けられるので、気体供給装置25から気体が供給されていない状態であっても、旋回空間43内の処理液の気体供給装置25側への逆流を防ぐことができる。
The gas supplied from the
このようにして反応室56内で微細気泡を発生させることができる。また反応室56内に放出される処理液は、ポンプによって圧送されるので、反応室56内の圧力を高くすることができる。また微細気泡を発生させることによっても、反応室56内の圧力を高めることができる。また反応室56内で微細気泡は、キャビテーション現象によって、処理液に溶存する。溶存した微細気泡は、反応室56から放出されると、再度処理液中に現れ、処理液中の異物を浮上分離させる。なお、本実施形態において、絶縁油に含有された微細気泡は、大気圧下において10分程度で消滅する。
In this way, fine bubbles can be generated in the
図1を参照して、第2処理部4は、第1処理部3の処理液の流下方向下流側に設けられる。第2処理部4は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、第1処理部3から供給された微細気泡を含有する液体を処理する。第2処理部4は、非平衡プラズマを発生させる非平衡プラズマ発生部60と、第1液体供給部61と、第2液体供給部62とを含んで構成される。
Referring to FIG. 1, the second processing unit 4 is provided on the downstream side in the flow direction of the processing liquid of the
ここで非平衡プラズマとは、電離した電子の電子温度が電離したイオンのイオン温度に比べて高い状態で、電子温度とイオン温度とが熱力学的に平衡していない状態のプラズマである。このような非平衡プラズマにおいては、非平衡プラズマの温度が常温に保たれた状態で、高速の電子を得ることができる。このようにして得られた高速の電子をガス中の分子に衝突させて、ラジカル、励起分子、イオンあるいはオゾンなどの反応性に富む化学的活性種を生成する。 Here, non-equilibrium plasma is plasma in which the electron temperature of ionized electrons is higher than the ion temperature of ionized ions, and the electron temperature and ion temperature are not thermodynamically balanced. In such a non-equilibrium plasma, high-speed electrons can be obtained with the temperature of the non-equilibrium plasma maintained at room temperature. The high-speed electrons obtained in this way collide with molecules in the gas to generate chemically active species rich in reactivity such as radicals, excited molecules, ions or ozone.
非平衡プラズマ発生部60は、線状の放電電極63と、円筒状のアース電極64と、電源装置であるパルス電源装置65と、ハウジング66とを含む。放電電極63およびアース電極64は、ハウジング66内に収容される。放電電極63は、上下に延び、導電性を有する材料、たとえば鋼製の線状体から成り、その両端が碍子67a,67bを介してハウジング66に接続される。アース電極64は、円筒状に形成され、導電性を有する材料、たとえばステンレス鋼から成り、放電電極63と同軸に設けられ、放電電極63を外囲して上下に延びる。すなわち、アース電極64は、放電電極63に対向して上下に延びている。またアース電極64の放電電極63に臨む面、すなわちアース電極64の内周面には、粗面化処理が施される。粗面化処理としては、たとえば、紙やすりなどの研磨布紙による処理またはサンドブラスト処理が挙げられる。パルス電源装置65は、その正極が放電電極63の上端部に接続される。
The non-equilibrium
ハウジング66の上部には、碍子67aに臨んで空気取入口68が設けられ、ハウジング66の下部には空気排出口69が設けられる。空気排出口69は、気体排出路70を介して排気ファン71に接続される。排気ファン71が動作すると、空気取入口68から空気が取り込まれ、取り込まれた空気は、アース電極64によって取り囲まれる空間、空気排出口69、気体排出路70および排気ファン71を介して外部に排気される。これによって、排気ファン71が動作している間、碍子67aには新鮮な空気がもたらされ、碍子67aの汚損が防がれ、碍子67aの電気絶縁性能の低下を防ぐことができる。なお、気体排出路70には、二酸化マンガンなどの触媒を充填した触媒装置、活性炭吸着装置または非平衡プラズマ発生装置などの後処理装置が設けられてもよい。
An
非平衡プラズマを発生させるには、放電電極63およびアース電極64間にコロナ放電を発生させ、放電電極63およびアース電極64間のガスを電離させる。ここで、放電電極63およびアース電極64の寸法の一例を示すと、放電電極63の太さは2〜6mm程度、好ましくは4mm程度に選ばれる。アース電極64の内径は、50〜1000mm程度、好ましくは180mm程度に選ばれる。このとき放電電極63およびアース電極64間には、直流電圧30k〜200kV、好ましくは100k〜200kV、周波数100〜2000Hz、すなわち周期T=500μs〜10ms、好ましくは周波数1000Hz、すなわち周期T=1msのパルス電圧が印加される。また電圧の立上り時間τは、たとえば20〜300ns、好ましくは100nsであり、この極端に短い立上り時間τの間に質量の小さい電子だけが加速されて高速の電子が得られる。またパルス電圧の周期は立上り時間τに比べて充分に長いので、この期間中に冷却が行われて次のパルス電圧印加時には再び初期状態に復帰し、ガスの温度上昇が抑制され、ガスの温度は常温に保たれる。
In order to generate non-equilibrium plasma, corona discharge is generated between the
ここでパルス電圧の極性は、放電電極63を正極とし、アース電極64を負極とする。これは正のストリーマコロナが強い進展傾向を有し、放電電極63およびアース電極64間の空間を橋絡し、全空間にわたって非平衡プラズマを発生させて単位容積あたりの反応効果が大幅に向上するためである。印加される電圧は、放電電極63およびアース電極64間の放電距離に対して決定される。すなわち前記放電距離が大きいときには高い電圧が印加され、前記放電距離が小さいときには低い電圧が印加される。
Here, the polarity of the pulse voltage is such that the
図4は、第2処理部4の一部を拡大して示す断面図である。第1液体供給部61は、アース電極64の上部に設けられ、第1処理部3から流路8を介して供給された液体をアース電極64の内周面に供給する。第1液体供給部61は、環状の底壁部72と、底壁部72の外縁に立設される円筒状の側壁部73とを有する。底壁部72は、アース電極64の上端64aから所定の距離だけ下方の位置に設けられる。底壁部72の内径はアース電極64の外径にほぼ一致する。底壁部72の外径は、ハウジング66の内周面に到達するような大きさである。側壁部73は、その外周面がハウジング66の内周面に接するように設けられる。側壁部73の上端73aは、アース電極64の上端64aよりも上方に配置される。第1液体供給部61には、流路8の先端8aがハウジング66および側壁部73を貫通して設けられる。底壁部72とアース電極64とは水密に設けられ、流路8の先端8aとハウジング66および側壁部73とは水密に設けられる。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the second processing unit 4. The first
第1処理部3から流路8を介して第1液体供給部61に供給される微細気泡を含有する液体は、底壁部72とアース電極64と側壁部73とによって形成される空間内に貯留される。貯留された液体の液面がアース電極64の上端64aまで上昇し、さらに第1処理部3から該液体が供給されると、液体はアース電極64の上端64aを越えて、アース電極64の内周面に沿って下方に流下する。アース電極64の内周面は粗面化処理が施されているので、処理すべき液体をアース電極64の内周面全面にわたって一様に流下させることができる。なお、第1液体供給部61に供給される液体の供給量は、流路8に設けられる各種開閉弁の開閉を調整して調節される。調整によって第1処理部3から第1液体供給部61に供給されない余剰の液体は、流路8から分岐した流路9を介して処理液貯留タンク2に戻されてもよい。
The liquid containing fine bubbles supplied from the
図1を参照して、第2液体供給部62は、アース電極64の下方に設けられ、アース電極64の内周面上を流下して非平衡プラズマによって処理された液体を受容し、処理済液回収タンク5に処理された液体を供給する。第2液体供給部62は、処理された液体を受容する液体受容部74と、液体受容部74に受容された液体を処理済液回収タンク5に供給する液体供給管75とを有する。
Referring to FIG. 1, the second
アース電極64の内周面上を流下して非平衡プラズマによって処理された液体は、液体受容部74に受容される。液体受容部74に受容された処理済の液体は、液体供給管75を通って処理済液回収タンク5に供給されて、回収される。処理済液回収タンク5に貯留された液体は、流路10を介して流路7に供給して、処理装置1内を循環させてもよい。
The liquid that has flowed down on the inner peripheral surface of the
本発明によれば、処理液貯留タンク2に貯留された有害物質を含有する処理すべき液体は、第1処理部3に供給される。第1処理部3では、処理液貯留タンク2から供給された液体に、加圧下で所定のガスを供給して、微細気泡が含有される。これによって、微細気泡を含有した液体の導電性が、処理前と比べて向上する。
According to the present invention, the liquid to be processed containing the harmful substance stored in the processing liquid storage tank 2 is supplied to the
第1処理部3で微細気泡を含有した液体は、第2処理部4に供給される。第2処理部4では、内部の空気を放電によって電子とイオンとに電離させ、電子の電子温度がイオンのイオン温度に比べて高い状態で、電子温度とイオン温度とが熱力学的に平衡していない状態のプラズマである非平衡プラズマを発生させる。この第2処理部4では、非平衡プラズマの温度が常温に保たれた状態で、高速の電子を得ることができる。この高速の電子は空気中の各種分子に衝突し、ラジカル、励起分子およびイオンなどの反応性に富む化学的活性種を生成する。液体に含有される有害成分は、高速の電子の衝突とともに、化学的活性種による化学反応によって分解除去される。また液体に含有される微細気泡は負の電荷を帯びているとともに、微細気泡が消滅する際に、泡内部の温度が高温となり高圧となる。微細気泡が負の電荷を帯びていることによって、有害成分を引き寄せ、微細気泡が消滅する際に生じる高温高圧状態によって、泡を形成する所定の気体が分解され、強力なラジカルを発生し、このラジカルによって有害成分が除去される。たとえ、液体中の有害物質が第2処理部4の非平衡プラズマ発生部60において液体から放出されることがあったとしても、有害物質は非平衡プラズマ雰囲気に曝露されるので、有害物質は非平衡プラズマによって分解除去され、安全に処理することができる。このようにして、第1処理部3から供給された微細気泡を含有した液体が処理される。
The liquid containing fine bubbles in the
第2処理部4で有害物質が分解除去された液体は、処理済液回収タンク5に回収される。 The liquid from which harmful substances have been decomposed and removed by the second processing unit 4 is collected in the treated liquid collection tank 5.
このように、第1処理部3で有害物質を含有する液体に微細気泡が含有されるので、液体の導電性が向上し、この微細気泡を含有した液体を第2処理部4に供給しても、第2処理部4において安定して放電を行うことができ、非平衡プラズマを安定して発生させることができる。非平衡プラズマによる有害物質の分解除去と微細気泡の消滅に際して生じる有害物質の分解除去との相乗効果によって、少なくとも第1処理部3と第2処理部4とを有する設備で、液体中の有害物質を効率よく除去することができる。
As described above, since the fine bubbles are contained in the liquid containing the harmful substance in the
また本発明によれば、第2処理部4は、上下に延びる線状の放電電極63と、アース電極64と、パルス電源装置65と、第1液体供給部61と、第2液体供給部62とを含む。アース電極64は、放電電極63に対向して上下に延びている。パルス電源装置65は、放電電極63に、非平衡プラズマを発生させるための電力を供給する。第1液体供給部61は、アース電極64の上部に設けられ、第1処理部3から供給された液体をアース電極64の放電電極63に臨む面に供給する。第2液体供給部62は、アース電極64の下方に設けられ、アース電極64の放電電極63に臨む面上を流下して非平衡プラズマ雰囲気中で処理された液体を受容し、処理済液回収タンク5に該処理された液体を供給する。
According to the invention, the second processing unit 4 includes the
微細気泡を含有した液体は、第1液体供給部61によって、アース電極64の放電電極63に臨む面上に供給され、アース電極64の放電電極63に臨む面上を流下し、第2液体供給部62に受容される。アース電極64の放電電極63に臨む面は微細気泡を含有した液体で濡れている。液体中に微細気泡が含有されているので、液体の導電性が向上しており、アース電極64の放電電極63に臨む面上に液体が存在していても、安定して放電を行うことができる。したがって、微細気泡を含有した有害物質を含有する液体は、放電電極63およびアース電極64間に形成される非平衡プラズマ雰囲気中を通過し、液体中の有害物質を除去することができる。
The liquid containing fine bubbles is supplied by the first
さらに本発明によれば、アース電極64の放電電極63に臨む面に対して、粗面化処理が施される。これによって、処理すべき液体をアース電極64の放電電極63に臨む面全面にわたって一様に流下させることができ、液体中の有害物質を効率よく除去することができる。
Furthermore, according to the present invention, the surface of the
さらに本発明によれば、所定の気体は不活性ガスであり、処理すべき液体はポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油である。所定の気体は不活性ガスであるので、絶縁油の性状に悪影響を与えない。また絶縁油中に不活性ガスによって形成された微細気泡が含有されるので、絶縁油の電気絶縁性能が低下し、すなわち導電性が向上し、非平衡プラズマによるポリ塩化ビフェニルの分解除去を行うことができる。 Further according to the invention, the predetermined gas is an inert gas and the liquid to be treated is an insulating oil containing polychlorinated biphenyl. Since the predetermined gas is an inert gas, the properties of the insulating oil are not adversely affected. Also, since the insulating oil contains fine bubbles formed by inert gas, the electrical insulation performance of the insulating oil is reduced, that is, the conductivity is improved, and polychlorinated biphenyl is decomposed and removed by non-equilibrium plasma. Can do.
本実施形態において、不活性ガスがアルゴンである場合を述べたが、これに限定されず、ヘリウムまたはネオンなどの他の不活性ガスであってもよい。 In the present embodiment, the case where the inert gas is argon has been described. However, the present invention is not limited to this, and other inert gas such as helium or neon may be used.
本実施形態において、所定の気体は不活性ガスである場合を述べたが、これに限定されず、活性ガス、たとえば純酸素であってもよい。酸素によって形成された微細気泡は、消滅する際にラジカル(Oラジカルなど)を発生させ、これによって絶縁油中に含有されるポリ塩化ビフェニルを分解除去することができる。またこれに代えて、所定の気体は二酸化炭素であってもよい。二酸化炭素を微細気泡の形成に用いることによって、ラジカルが発生しやすい。 In the present embodiment, the case where the predetermined gas is an inert gas has been described. However, the present invention is not limited to this, and an active gas such as pure oxygen may be used. The fine bubbles formed by oxygen generate radicals (O radicals and the like) when they disappear, and thereby polychlorinated biphenyl contained in the insulating oil can be decomposed and removed. Alternatively, the predetermined gas may be carbon dioxide. By using carbon dioxide for forming fine bubbles, radicals are easily generated.
(参考形態)
図5は、本発明の参考形態の有害物質含有液体処理装置1Aを概略的に示す全体図である。本参考形態において、上述の実施形態の構成に対応する部分には同一の参照符を付し、その説明を省略する場合がある。
( Reference form)
FIG. 5 is an overall view schematically showing a hazardous substance-containing
有害物質含有液体処理装置1A(以下、単に「処理装置1A」と称する場合がある)は、上述の実施形態の処理装置1の構成と類似し、注目すべきは第1処理部3Aの構成が処理装置1の第1処理部3と異なり、有害物質を含有する処理すべき液体が異なる点である。処理装置1Aは、液体貯留部である処理液貯留タンク2と、第1処理部3Aと、第2処理部4と、液体回収部である処理済液回収タンク5とを含む。本参考形態において、処理液貯留タンク2に貯留される、有害物質を含有する処理すべき液体は、人工透析、手術または検査などで発生する、し尿、体液、血液などの水溶性有害物質を含有する液状感染性廃棄物である。
The toxic substance-containing
第1処理部3Aは、処理液貯留タンク2から供給された液体に、加圧下で所定の気体を供給して、直径50μm以下の微細気泡を含有させる。本参考形態において、所定の気体はオゾンである。第2処理部4は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、第1処理部3Aから供給された微細気泡を含有した液体を処理する。処理液貯留タンク2と、第1処理部3Aと、第2処理部4と、処理済液回収タンク5とは、流路6,7,8,9,10を介して接続される。
The
第1処理部3Aは、気泡発生装置22と、圧力反応器23と、ポンプ装置24Aと、気体供給装置25Aとを含んで構成される。ポンプ装置24Aは、吸入ポートから処理液を吸入可能に構成され、排出ポートから処理液を排出可能に構成される。ポンプ装置24Aの吸入ポートは、処理液貯留タンク2に接続され、ポンプ装置24Aの排出ポートは、処理液供給管50によって処理液供給流路部39に接続され、吸入ポートから吸入された処理液を処理液供給流路部39に圧送可能に構成されている。ポンプ装置24Aには、たとえばEBARA製バレルドモータポンプMMLF/AAVF型が用いられる。ポンプ装置24Aから気泡発生装置22に印加される圧力は、たとえば5〜6kg/cm2(490〜588kPa)である。
The
気体供給装置25Aは、コンプレッサ51と、酸素濃縮器52と、オゾン発生器53と、チラー54と、気体供給管55とを含んで構成される。コンプレッサ51は、吸入ポートから気体(空気)を吸入可能に構成され、排出ポートから圧縮された気体を排出可能に構成される。
The
コンプレッサ51は、その排出ポートが酸素濃縮器52の導入ポートに接続される。酸素濃縮器52は、コンプレッサ51から供給された圧縮空気の酸素濃度を90%以上に濃縮する。酸素濃縮器52は、その排出ポートがオゾン発生器53の導入ポートに接続される。オゾン発生器53は、沿面放電方式で酸素濃縮器52によって酸素が濃縮された空気からオゾンを発生させる。チラー54は、オゾン発生器53のオゾン放電部を冷却する。オゾン発生器53の排出ポートには、気体供給管55が接続される。このように、コンプレッサ51は、酸素濃縮器52、オゾン発生器53および気体供給管55を介して気体供給流路部41に接続され、吸入ポートから吸入した気体を気体供給流路部41に圧送可能に構成されている。
The discharge port of the
このように構成することによって、第1処理部3Aにおいて、オゾンで形成された微細気泡を含有する処理すべき液体を生成することができる。
By comprising in this way, in the
生成された微細気泡を含有する処理すべき液体は、上述の実施形態の処理装置1と同様に、第1処理部3Aから流路8を介して第2処理部4に供給され、非平衡プラズマによる処理がなされた後、処理済液回収タンク5に回収される。
The liquid to be processed containing the generated fine bubbles is supplied from the
本参考形態によれば、所定の気体はオゾンであり、処理すべき液体は水溶性有害物質を含有する液状感染性廃棄物である。これによって、オゾンによって液状感染性廃棄物を殺菌することができるとともに、微細気泡が消滅する際にオゾンを分解してラジカルを発生させて、このラジカルによって水溶性有害物質を分解除去することができる。 According to this embodiment , the predetermined gas is ozone, and the liquid to be treated is a liquid infectious waste containing a water-soluble harmful substance. As a result, liquid infectious waste can be sterilized by ozone, and when fine bubbles disappear, ozone is decomposed to generate radicals, which can decompose and remove water-soluble harmful substances. .
さらに、処理すべき液体には、第1処理部3Aによって直径50μm以下の微細気泡が含有されるので、液体の導電性が向上し、この微細気泡を含有した液体を第2処理部4に供給しても、第2処理部4において安定して放電を行うことができ、非平衡プラズマを安定して発生させることができる。非平衡プラズマによる有害物質の分解除去と微細気泡の消滅に際して生じる有害物質の分解除去との相乗効果によって、少なくとも第1処理部3Aと第2処理部4とを有する設備で、液体中の有害物質を効率よく除去することができる。
Further, since the liquid to be processed contains fine bubbles having a diameter of 50 μm or less by the
上述の実施形態において、アース電極64は円筒状の電極であるが、これに限定されず、平板状または波板状など、他の形状を有する電極であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また本参考形態において、気泡発生装置22には気体供給装置25Aで生成されたオゾンが供給されているが、これに限定されず、気泡発生装置22には空気などの他の気体が供給されてもよい。
In this reference embodiment, although the air
1,1A 有害物質含有液体処理装置
2 処理液貯留タンク
3,3A 第1処理部
4 第2処理部
5 処理済液回収タンク
22 気泡発生装置
23 圧力反応器
24,24A ポンプ装置
25,25A 気体供給装置
60 非平衡プラズマ発生部
61 第1液体供給部
62 第2液体供給部
63 放電電極
64 アース電極
65 パルス電源装置
66 ハウジング
67a,67b 碍子
68 空気取込口
69 空気排出口
70 気体排出路
71 排気ファン
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記液体貯留部から供給された絶縁油に、196〜392kPaの加圧下で、不活性ガス、純酸素および二酸化炭素からなる群から選ばれる所定の気体を供給して、直径50μm以下の微細気泡を含有させる第1処理部と、
放電によって非平衡プラズマを発生させて、ポリ塩化ビフェニルを非平衡プラズマ雰囲気に曝露して処理し、かつ非平衡プラズマによって空気中に化学的活性種を生成するとともに、前記第1処理部から供給された絶縁油に含有される微細気泡が消滅する際に該微細気泡を形成している気体を分解してラジカルを生成し、前記第1処理部から供給された微細気泡を含有した絶縁油中のポリ塩化ビフェニルを生成された化学的活性種およびラジカルによって処理する第2処理部と、
前記第2処理部で処理された絶縁油を回収する液体回収部とを含み、
前記第2処理部は、
上下に延びる線状の放電電極と、
該放電電極に対向して上下に延び、該放電電極に臨む面に対して粗面化処理が施された、円筒状のアース電極と、
該放電電極に、非平衡プラズマを発生させるための電力を供給する電源装置であって、該放電電極および該アース電極間に、直流電圧30kV〜200kV、周波数100Hz〜2000Hzのパルス電圧を印加する電源装置と、
該アース電極の上部に設けられ、前記第1処理部から供給された微細気泡を含有する絶縁油を貯留し、貯留した該絶縁油が該アース電極の上端を越えることによって、該絶縁油を該アース電極の該放電電極に臨む面に供給する第1液体供給部と、
該アース電極の下方に設けられ、該アース電極の該放電電極に臨む面上を流下して、非平衡プラズマならびに化学的活性種およびラジカルによって処理された絶縁油を受容し、前記液体回収部に該処理された絶縁油を供給する第2液体供給部と、
を含むことを特徴とする有害物質含有液体処理装置。 A liquid reservoir for storing insulating oil containing polychlorinated biphenyl ;
A predetermined gas selected from the group consisting of an inert gas, pure oxygen, and carbon dioxide is supplied to the insulating oil supplied from the liquid reservoir under a pressure of 196 to 392 kPa, and fine bubbles having a diameter of 50 μm or less are formed. A first processing unit to be contained;
A non-equilibrium plasma is generated by discharge, and the polychlorinated biphenyl is exposed to the non-equilibrium plasma atmosphere and processed, and chemically active species are generated in the air by the non-equilibrium plasma and supplied from the first processing unit. When the fine bubbles contained in the insulating oil disappear, the gas forming the fine bubbles is decomposed to generate radicals in the insulating oil containing the fine bubbles supplied from the first processing unit . A second treatment part for treating polychlorinated biphenyl with the generated chemically active species and radicals ;
Look including a liquid recovery section for recovering the insulating oil which has been treated with the second processing unit,
The second processing unit includes:
Linear discharge electrodes extending vertically;
A cylindrical ground electrode that extends up and down to face the discharge electrode and is subjected to a roughening treatment on the surface facing the discharge electrode;
A power supply apparatus for supplying power for generating non-equilibrium plasma to the discharge electrode, wherein a power supply for applying a pulse voltage of DC voltage of 30 kV to 200 kV and frequency of 100 Hz to 2000 Hz between the discharge electrode and the ground electrode Equipment,
The insulating oil provided in the upper part of the ground electrode and containing fine bubbles supplied from the first processing unit is stored, and the stored insulating oil exceeds the upper end of the ground electrode, whereby the insulating oil is A first liquid supply section for supplying a surface of the ground electrode facing the discharge electrode;
Provided below the ground electrode, flowing down the surface of the ground electrode facing the discharge electrode, receiving non-equilibrium plasma and insulating oil treated with chemically active species and radicals, and receiving in the liquid recovery section A second liquid supply part for supplying the treated insulating oil;
Pollutant liquid processing apparatus according to claim including Mukoto a.
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