JPH04141294A

JPH04141294A - 光化学的用廃水の処理方法

Info

Publication number: JPH04141294A
Application number: JP26389990A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamagata; 光二山形
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06102192B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、二酸化チタンなどの半導体微粒子を触媒と
した簡便な用廃水の光学的処理法に関するものであり、
例えばトリクロロエチレン、トリクロロエタン、シアン
イオン、重クロム酸イオン、難分解ハロゲン有機化合物
、ＢＯＤ、ＴＯＣ等の処理に適する方法に関する。

（従来の技術）用水等の殺菌には従来塩素などの薬品処理が行なわれて
きたが、薬品による殺菌処理は人体への影響から手控え
られる傾向にある。

これに対して、紫外線を利用した被処理水の殺菌は、薬
品殺菌法と異なり、人体への影響が殆どなく効果的に殺
菌処理ができるなどの特性があり、種々の生産分野に応
用され、需要は増大されつつある。

この紫外線を利用した殺菌法として最も効果が良いとさ
れるのは、外周を保護管で被覆した紫外線ランプを両端
を開放した処理タンク内に挿入するとともに、処理タン
クの両端には被処理水の給木管乃至排水管に接続するよ
うにした紫外線殺菌装置を使用して、被処理水が紫外線
ランプの周囲を通過する間に殺菌を行なう方法があるが
、この紫外線ランプの照射のみによる方法は殺菌分野の
みに有効である。

一方、紫外線乃至可視光に照射による用廃水の処理を二
酸化チタン等の半導体微粒子の存在下で行なうと、殺菌
効果の他に、トリクロロエチレン、トリクロロエタン、
シアンイオン、重クロム酸イオン、難分解ハロゲン有機
化合物、ＢＯＤ、ＴＯＣ等の分解処理に効果があること
が開示されている（特開平１−９４９９８号）。

（発明が解決しようとする問題点）この方法は、処理水の中に半導体微粒子を懸濁せしめ、
紫外線乃至可視光を照射することによって、酸化チタン
の価電子帯の電子伝導帯によって強力な酸化力を励起さ
せてトリクロロエチレン等の分解処理を行なうものであ
るが、然し処理水に懸濁した酸化チタン等の半導体微粒
子は処理水と同時に、放流又は使用することができない
ため、反応槽排出後、水と分離して再利用することに大
きなコストを必要とし、またそのまま排出する場合には
二次公害の問題を躍起する。

半導体微粒子と水の分離方法としてはＵＦ高分子膜中に
固定し、逆浸透法で分離する方法が提案されている。

しかしながら２半導体微粒子をＯＦ高分子膜乃至高分子
フィルターで分離する方法では、半導体微粒子と被処理
水である用廃水との平均した接触が十分でなく、したが
って十分な効果を挙げることができない。

また、半導体微粒子を用廃水中に懸濁させる方法につい
ては、用廃水と半導体微粒子との十分な接触を行なわせ
ることができるが、処理後の水中から半導体微粒子を分
離、回収するのが極めて困難であり、またこれら二酸化
チタン微粒子を完全に分離、回収するには大型の分ｉｌ
ｉ装置を必要とするなどの難点がある。

これに対して、本願発明者は先に限外濾過膜を使用して
二酸化チタン等の微粒子を分離、回収する方法を提案し
た（特願平１−１１８５８１号）、シかしこの方法にお
いても装置外に限外濾過膜による分１ｍ装置を設ける必
要かあり、装置が大型化することを避けることができず
、しかも二酸化チタン等の分離、回収など煩雑な作業を
必要とする。

（問題点を解決するための手段）この発明は、上記実情に鑑み、その表面に紫外線及び可
視光に応答する半導体微粒子を付着させたファイバーの
束を処理槽内に挿入し、該処理槽内に紫外線乃至太陽光
線をを照射して処理槽内の被処理水を処理することを特
徴とする光化学的用廃水の処理方法を提案するものであ
る。

ここで、ファイバーとしては金属製、プラスチック製、
石英ガラス製、フッ素樹脂製のファイバーを使用するこ
とができ、特に光グラスファイバーの使用が好ましい。

ここで、半導体としては、二酸化チタンの他に、三酸化
タングステン、酸化亜鉛等を使用することができ、特に
白金に担持させた二酸化チタンが効果的である。

これら半導体微粒子をファイバーの表面に付着させる接
着剤としては、例えば紫外線硬化性樹脂を使用すること
ができる。

また、ここで使用する紫外線としては半導体が二酸化チ
タンである場合には、　４１３ｎｍより短波長の光線、
好ましくは３６５ｎ＋＋以下の光線を用いる必要があり
、半導体として二酸化タングステンを用いる場合には、
４５９ｎｍより短波長の光線を用いる必要がある。この
ような光源としては中圧乃至高圧水銀灯、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ等を使用することができる。

紫外線は、処理槽の外部に紫外線ランプを置いて照射し
てもよく、また処理槽内に紫外線ランプを挿入してこれ
より照射せしめてもよい。

また、太陽光線についても処理槽の外部より照射するよ
うにしてもよい。

更に、光グラスファイバーの東の入口から紫外線乃至太
陽光線を処理槽内に照射するようにしてもよく、またこ
れらの方法を組み合わせて紫外線を処理槽内に照射する
ようにしてもよい。

紫外線の照射時間は用廃水中の有害物質濃度、光の強度
等により異なり、有害物質が実質上分解されるまでの時
間であるが、通常５〜２０ｍｗ／ｃｍ２で、ｌＯ分〜１
時間である。

なお、この場合被処理水である用廃水中に酸化剤を加え
ておくと、より効果的である。この酸化剤としては、過
酸化水素、次亜塩素酸、過ヨウ素酸カリウムなどの無機
過酸化物が好ましく、特に過酸化水素が好ましい。

この発明で処理できる物質は有機物の分解処理、微生物
の殺菌処理等を行なうことができるが、他の方法では分
解したり、除去できない、例えば有機ハロゲン化合物、
界面活性剤、有機リン化合物、フェノール類、ＢＯＤ、
ＴＯＣ１殺菌処理することができる。

（作用）即ち、この発明によればその表面に二酸化チタン等の半
導体微粒子を付着させたファイバーの束を処理槽内に挿
入されでいるため、半導体微粒子は処理槽内の被処理水
中に分散され、したがってこのなかに紫外線乃至太陽光
線を照射すると、被処理水中の有機物の分解或は微生物
の殺菌処理等が効果的に行なえる。

また、この発明によれば処理後、ファイバーの束を被処
理水中から引き上げるだけで、半導体微粒子を被処理水
から分離、回収できるため、往来のように大掛かりな分
離、回収作業を必要としない。

更に、表面に半導体微粒子の付着したファイバーを入れ
替えるだけで、半導体微粒子の交換を容易に行なうこと
ができる。

一方、紫外線乃至太陽光線を光グラスファイバーの束の
入口から処理槽内に照射すると、紫外線乃至太陽光線は
半導体微粒子の付着した光グラスファイバーの間から処
理槽内に入射されるので、より効果的な被処理水の光学
的処理を行なうことができる。

（実施例）以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、１は上部
の入口１ａより使用済みの風呂水等の被処理水を送入し
、下部の出口１ｂより処理水を排出する処理槽て、処理
槽ｌの内部にはその外周に石英ガラス等の保護管２を設
けた高圧水銀灯３を挿入し、更に保護管２の回りにはそ
の表面に二酸化チタン等ｆｒ′＄導体微粒子４．・・−
を付着させたグラスファイバー５８の束５．・・・を配
置する。

グラスファイバー５ａの表面に半導体微粒子４゜・・・
を付着させるには、例えばグラスファイバーの表面に紫
外線硬化性樹脂を塗布し、その後半導体微粒子４．・・
・を付着させ、更に紫外線を照射して樹脂を硬化せしめ
る。

また、保護管２の回りにグラスファイバー５ａの東５．
・・・を配置するには、処理槽１の上端に保護管２の回
りに適宜間隔で保持穴６ａ、・・・を有する枠体６を設
け、この保持穴６ａ、・・・にはグラスファイバーの東
５を先端部を揃えて挿入して行なう。

更に、枠体６の上方には集光レンズ７を配置する。

以上のような構成において、入口１ａより処理槽１内に
送入される被処理水に対しては高圧水銀灯３より紫外線
を照射せしめる。

また、紫外線は処理槽１の外部より照射せしめてもよく
、この場合の紫外線の波長は３６５ｎｍ程度のものを使
用する。

一方、太陽光線は集光レンズ７で集光するとともに、グ
ラスファイバー０束５の先端部よりグラスファイバー５
ａ内に送入され、グラスファイバー５ａの側部乃至先端
部より紫外線を用廃水の処理槽１内に照射せしめる。

以上のように、処理槽１内に紫外線乃至太陽光線を照射
して、処理槽ｌ内に送入される使用済みの風呂水を二酸
化チタンからなる半導体微粒子４、−・・の存在下に光
学的な処理を行なった。この結果、風呂水は再利用可能
な程度に浄化された。

なお、この実施例では集光レンズ７には太陽光線を照射
するようにしたが、紫外線を照射させるようにしてもよ
い。

また、処理槽■内に紫外線ランプ３を挿入せずに、外部
より紫外線を照射するようにしても。

い。

（発明の効果）以上要するに、この発明によればその表面に判導体微粒
子を付着させたファイバーを束ねて被処理水の処理槽内
に挿入し、この処理槽内に紫外影を照射するため、半導
体微粒子は被処理水中に夕敢され、効果的な被処理水の
光学的処理を行なうことができる。

また、処理後はファイバーを引き上げるだ巳ブで、半導
体微粒子を被処理水から分離、回収できるため、従来の
ように処理後、被処理水中に懸渣する半導体微粒子を被
処理水中より分離、回収する作業を必要としない。

更に、紫外線をグラスファイバーの束ねた入口より照射
すれば、半導体微粒子の付着するグラスファイバーの間
より被処理水中に入射されるため、より効果的な処理を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図
は同上の］１−　Ｈ線断面図、第３図は同上のＩＩＩ　
−ＩＩＩ線断面図、第４図はグラスファイバーの一部拡
大縦断側面図である。図中、■は処理槽、３は高圧水銀灯、４は半導体微粒子
、５はグラスファイバー０束、　５ａはグラスファイバ
ー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）その表面に紫外線及び可視光に応答する半導体微
粒子を付着させたファイバーの束を処理槽内に挿入し、
該処理槽内に紫外線乃至太陽光線をを照射して処理槽内
の被処理水を処理することを特徴とする光化学的用廃水
の処理方法。
（２）該処理槽内に紫外線ランプ又は中圧乃至高圧水銀
ランプを挿入し、該ランプの周りに上記ファイバーの束
を配置するようにした特許請求の範囲第１項記載の方法
。
（３）ファイバーとして光グラスファイバーを使用する
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
（４）該光グラスファイバーの束の入口から紫外線乃至
太陽光線を処理槽内に照射する特許請求の範囲第３項記
載の方法。