JPS58104693A - 廃水及び用水の光オゾン処理法 - Google Patents

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】 この発明は、例えば医療機関から排出される廃水（医療
廃水）等の廃水或いは用水を元オゾン処理法を用いて連
続的に効率鼠〈浄化処理する方法に関する。

通常医療廃水中には蛋白質、糖類、界面活性剤、有機試
薬、重金属、消毒薬、殺菌剤、細菌、次亜塩素酸ソーダ
などがいろいろな比率で混入しておシ、その中には有害
な有機瞼、重金属、無機物或いは病原ｌ！１吟が含まれ
ている。し九がって水質汚濁防止法、下水道法、総量規
制法等により放水の浄化が規定されており、有効な廃水
処理法の開発がｉＩまれている。

しかしながら、医療廃水は含まれる成分が複雑であり、
またＣＯＤ値が数万−と極端に高く、更に微生物を死滅
させる消毒薬、殺菌剤が含まれているため、微生物を用
いた処理を行うことが出来ない等の難点がｉり、有効な
処理法を見出すことが困−であつ九。

一方本願発明者等は先に廃水中にオゾンを吹き込むと同
時に、紫外線を照射して浄化処理を行う方法（紫外線と
オゾン併用処理法）を提案したが（％願昭４８−９５１
１５号）、これは下記表−１に示すような特徴を有して
いる。

表−１オゾン、紫外線、畝化剤を利用した廃水処理法の
比較 これに対して医療廃水中には紫外線とオゾン併用処理法
では酸化分解されにくい有機物（例えば澱粉、高分子物
質）も含まれているが、有害物（例えばフェノール）、
滅菌剤（例えばヒビテン）など容易に酸化分解される物
質も多く含まれておシ、したがって紫外線とオゾンを併
用した処理法の酸化分解速度は有機物の種類によっても
異なるが、一般にオゾン単独処理の酸化分解速度より速
＜、マた強力な殺菌効果が期待でき、またその他の処理
方法と比較しても優れておシ、紫外線とオゾンを併用し
丸刃法は医療廃水の浄化処理法として最適な方法となる
ことが期待されるす 本願発明者等は以上の観点よ）紫外線とオゾンを併用し
九医療゛廃水処理法の実用化を図る目的で種々の実験り
１□竺究を重ね九結果、廃水の浄化処理効率は反応−に
送り込まれる廃水のｐＨＫ依存していること及び反応槽
を１段とした処理法より４１以上の反応槽を多段に設け
た処理法が実用上優れていることを見出したものである
。

表−２は廃水（フェノール濃度２０００Ｐ）の初期９Ｈ
と廃水中の残留フェノール比、オゾン酸化分解反応時間
との関係（オゾン供給量ｓ、７４嘔ｉｎ）を示すもので
ある。

表−２ （Ｏ印は処理効果大なるものを表わす）これによれば、
廃水の初期ｐＨが９よシ低い場合（例えば、５．４）　
においては廃水中の残留フェノール比が＾＜、シ九がっ
て廃水中の浄化効率を＾めるために紘廃水の初期ｐＨが
９以上であることが望ましい。

しかしながら廃水の初期ｐＨをあｔυ嵩くすると、処ｍ
ｌ　ｌｋ　ＯｐＨがアルカリ性になり、そのま＼放流す
るととができなかったシ、或いは反応槽内部の機材を損
傷するなどの不都合を生ずるため、廃水の初期ｐａは１
１を上限とするのが好ましい。下記１１！−５は廃水を
１８倍に稀釈して毎分１０〇−供給しながら処理した結
果を示すものであるが、この表よシ゛廃水の初期ｐＨを
１１．０とした場合最終的処理液のｐＨは中性になるが
、それ以上であるとアルカリ性となることを表わじてい
る。

表−５ 以上の結果から廃水の初期ｐＨは９〜１１が好ましい。

次に１以上の反応槽を多段に膜性て廃水感層を行う利点
社先ず廃水のＩ）Ｈ調整が容易に行うことができる点に
ある。

即ち上記のように紫外線とオゾンを併用して廃水の処理
を行う場合には、廃水のｐＨを９〜１１の範囲内に調整
して行うことが好ましいが、光オゾンによる反応が進行
するにし九がって廃水中の有機物が有機酸に変化して廃
水のｐＨを酸性側に下げる。この場合、反応槽が一段で
あると廃水の９ｋｌ−整が困−であるが、反応槽が１以
上の多段にすると、廃水のｐＨｌ１１整が容易になり、
常に最適ｐｉ（で反応を行うことができる。

また１以上の反応槽を多段に設けて廃水処理を行う他の
利点は使用オゾン量が１段の場合に比べて少なくて済む
ことにある。

即ち廃水中の有機物等の濃度は反応槽の廃水供給口附近
（１１１段槽）で最も高く、廃水の排出口附近（後段槽
）で蛾も低、＜、シたがって必要オゾン量は廃水供給ロ
附近バ前段摺）で最も高く、廃水の排出口附近（ｖ！”
膜種）で最も低いが、１段の反応槽では、このような必
要オゾン量の調整が困難であり、これに対して多段の反
応槽ではこのような場合供給オゾン量の調整が容易であ
り、未反応のオゾンを出来るだけ少量に抑えることかで
きる。

まえ本願−発明者等の実験と研究によれば、・−反応槽
を２段にした場合、反応槽コから排出される処理水のＣ
ＯＤ値ｃ、Ｒ、反応槽ｌの原水ＣＯＤ値Ｃ３゜、単位時
間当シのオゾン供給濃度Ｓ＋等の関係式は下式で表わさ
れる。

°、°舊の実験値は０．５〜１であった。

そして上式から判断してオゾンの消費量を最小に抑える
には反応槽／２．２におけるオゾンの必要量に応じて反
応槽ｌ、−にオゾンを吹き込むことが必要であシ、この
ために反応槽を多段にする必要がある。

この発明は以上のような知見に基いて完成したものでＩ
ｈシ、そ・１の要旨とするところ轄廃水中にオゾンを吹
き込みながら紫外線を照射して廃　　　　□水の浄化処
理を行う方法において、１以上の反応槽を多段に設け、
該反応槽にはｐＨを９〜１１の範囲内に調整した廃水を
送り込むとともに、オゾンを吹き込みながら紫外線を照
射して廃水を連続的に処理するものであシ、特に医療廃
水の処理に適する方法を提供するものである。

以下、図示の実施例に基いてこの発明を説明する。

図面はこの発明の一実施例を示す廃水処理のブローシー
トを示すもので、／は原水槽、コは薬品槽、３は前処理
槽、≠は１以上の反応槽軸。

・・・多段に並設してなる処理槽、！はオゾン発生機を
示す。反応槽軸内には紫外線照射装置４が挿入され、更
に底部には多孔板等で構成された散気板７が設置され、
散気板７にはその一喝を無声放電によるオゾン発生機！
に接続したオゾン供給管１ｔ’ｉｋ続する。

また前処理槽３の底部には的記同様の散気板りを設け、
該散気板りにはポンプｉｏを介してその一端を各反応槽
軸、・・・・・・の上端部に接続したオゾンの排出管／
ｌを接続する。

更に前処理槽３と第１Ｒの反応槽軸の間には前処理槽３
の下端側面に廃水の供給口１２αを有し、第１段反応摺
舶の上端側面に廃水の排出口／コｂを有する通路ｌλを
設け、第１段の反応槽軸と第２段の反応槽軸との間には
第１段反応摺り６の下端側面に廃水の供給口１３αと第
１段反応槽≠αの上端側面に廃水の排出口ｔＪｂを有す
る、通路／３を、第２段の反応槽軸と第５段の反応槽１
１ａの間には同様に供給口１４Ｉａ、排水口／１１６を
有する通路ｌ参を設け、また第５段の反応槽μａの他側
には下端に排水口／ＩＱを有する排水路／ｊを設ける。

次に、以上の廃水処理装置を用いて例えば有機系医療廃
水等の被処理廃水の処理について説明すると、原水槽ｌ
には被処理廃水が貯溜され、薬品槽コにはアルカリ性試
薬が収容される。

まず原水槽ｌの被処理廃水は前処理槽Ｊに供給され、更
に前処理槽３には薬品槽λからアルカリ性試薬が供給さ
れ１、こむで廃水のｐＨが９〜１１の範囲内に調整され
る。ｐＨ調整の行われた被処理廃水は通路／、２を通っ
て第１段の反応槽ダａの上部に供給される。

一方路１段反応槽弘αの底部にはオゾン発生機ｊからオ
ゾンが供給される。オゾンの供給量は有機物勢の濃度が
最も高い廃水が供給される第１段反応槽弘Ｇに最も多量
に、次に有機物環の濃度が高い廃水が供給される第２Ｒ
反応４１１４＝αには中量に１有機物濃度の最も低い廃
水が供給される第５段反応槽≠αには最も少量になるよ
うに調整して各段め反応槽≠αに供給され、そして各段
の反応槽４（ａの底部に供給され九オゾンは散気板りで
細分化され、槽内を上昇する。同時に、反応榴参Ｇ内に
は紫外線照射装置ｔから紫外線が照射される。

したがって第１段反応槽≠Ｇの上部に供給された廃水は
槽内を流下する過程で、その内部に含まれる有機物等が
オゾンと紫外線エネルギーの相乗作用により分解され、
浄化されるが、このい 発明によれば廃水のｐＨを９〜１１の範囲内に調整され
ているため、オゾンと紫外線による浄化はより効果的に
行われる。

第１Ｒの反応槽参α内である程度浄化された廃水は通路
／３を通って第２段の反応槽≠αの上部に供給され、第
１段の反応槽！αと同様な操作で廃水の浄化を行う。

なお第１段の反応槽μａ内の浄化処理により廃水中の有
機酸が増加して廃水のｌ）Ｈを中性又は酸性側に下げた
場合には通路１３又は第２段の反応槽≠α内にアルカリ
性試薬を供給して第２段反応槽≠α内の廃水１）Ｈを９
〜１１の範囲内に調整してオゾンと紫外線による浄化処
理を行う。

第２段の反応槽４ｈＬで浄化処理された廃水は最後に通
路／≠を通って第５段の反応槽参α内に送シ込まれ、こ
こで完全に浄化処理され、排水路ｉｔよシ外部に排出さ
れる。

この発明による゛廃水の浄化処理は以上のように行われ
るが、これによれに被処理廃水のｐＨを調整してオゾン
と″１−外線の併用浄化処理を行う・姑 丸め、浄化処理効□゛−１を向上させることができると
ともに反応槽を多段に設けであるため、廃水のｐＨ調整
を容易に行うことができる。

史にこの発明によれば、各段の反応檜参α、・・・への
オゾンの供給は各段のオゾン必要量に応じて供給量を調
整するようにしである丸め、オゾンの使用量を最少限に
抑えることができ、したがって医療廃水のような被処理
廃水を効率よく、しかも経済的に連続して浄化処理する
ことができるのである。

なお廃水のｐＨ１ｉｌ整は前処理槽３、各段の反応榴舶
毎に行ってもよいが、複数段の反応槽のうち一部の反応
槽内で行い、他の反応槽では廃水のＰｉ（が酸性又は中
性のま＼でオゾン、紫外線併用による浄化処理を行って
もよく、放水する処理廃水のｐＨを中性に保つために、
これが好ましい場合もある。

更に前処理槽３内では廃水のｐＨ調整を行わず、反応槽
参α内でのみ行ってもよく、反対に前処理槽３内でのみ
廃°水のｐＨＮ整を行ってもよく、また通路／Ｊ　、　
／Ｊ　、　／＄のいずれか１又は２以上にアルカリ性試
薬を供給して廃水のＰＨ調整を行ってもよい。

またこの実施例では反応Ｗｅα、・・・に供給したオゾ
ンのうち未反応で反応槽≠α、・・・の上部に溜まるオ
ゾンはポンプ１０によシ排出管ｌ／を通や、更に散気板
りよシ細分化して前処理槽３内に送シ込むようにしてい
るが、このため反応槽グαの上部に溜まる未反応の残オ
ゾンを廃水の有機物分解等に関与させることができ、残
オゾンの有効利用を図ることができるとともに、前処理
槽Ｊ内に送り込まれたオゾン泡によシ廃水の攪拌、曝気
が行われ、廃水の有効な前処理となり、爽に残オゾンが
有効に利用される丸め、処理廃水のオゾン臭が除去でき
る等の利点がある。

なお各段の反応槽４１９に溜まる未反応のオゾンは反応
槽４／Ｌａの底部に戻すようにしてもよく、そのま＼抜
き取るようにしてもよい。

前処理槽３は有機系医療廃水のように廃水中の有機物等
の濃度が高い場合に必要であるが、有機物等の濃度が高
くない廃水処理には％に必要としない。

一方この発明の方法によシ廃水を連続的に処理する場合
の好ましい実施態様としては各段の反応槽ｌα内に廃水
の汚染度モニターを設置し、該汚染度モニターによシ各
段の反応槽≠αにおける廃水の汚染度を監視し、これに
より前処理槽３及び反応１１４＝α、・・・へのアルカ
リ性試薬及びオゾンの供給調整を行うとともに、廃水処
理の最終段においてＦｉ原原水槽円内廃水が不足すると
、自動タイマーで前処理槽３への廃水及びアルカリ性試
薬の供給を停止する。同時に、オゾン発生機ｊ内のオゾ
ン冷却水の一部を配管１６を通して前処理槽α内に供給
する。

そして各段の反ｆＪｌαへのアルカリ性試薬及びオゾン
の供給は各段の反応槽≠α内に設けたモニターにより用
水の汚染度が低下した段階で停止し、最終段の反応槽≠
αの汚染蒙度が認められなくなった段階でオゾン冷却水
の供給を停止する。

このような方法で廃水の連続処理を行えば、反応槽≠α
、・・・が常に清浄に保たれ、運転の開始及び装置の保
守点検を容易に行うことができる。

なお反応摺りα内で使用する紫外線波長は被処理廃水の
種類によっても異なるが、有機系医療廃水を被処理廃水
とする場合には近紫外波長よシ短波長のものが好ましく
、また紫外線照射装置は従来のように紫外線照射ランプ
の外周に石英ガラス等の保膜管を設けたものを使用する
ことができるが、上記の紫外線エネルギーの可成シの量
が保睦管に吸収されてしまうので、外周に保膜管を設け
ない紫外線照射装・・置を使用することが好ましい。

またこの実施例では無声放電によるオゾン発生機を用い
たが、オゾン発生機としては紫外線照射方式によるもの
を用いてもよい。

次に、この発明を用いて有機系医療廃水の処理を行った
場合の処理条件と効果を下記に示す。

１）処理条件 α）処理槽は容積の反応摺を２段にして構成し、前段の
反応槽内には２２０Ｗの紫外線ランプ６本番設置し、後
段の反応槽内には２２０Ｗの紫外線ランプ４本を設置し
た。

ｂ）前段の反応槽には５６１／ｈｒ％後段の反応摺には
２４１７ｈｒ　のオゾンを供給し、前段の反応槽のｐＨ
を、１１、後段の反応槽のｐＨを１０に調整した。

Ｃ）彼処３！廃水としては下記の有機系医療廃水を用い
た。

ｄ）処理効果（処理能力１００４／Ｄ）なお以上の実施
例では専ら医療廃水の処理についそ説明したが、伝染病
廃水の浄化殺菌、或いはメッキ廃水分解処理、染色廃水
の脱色分解処理等の工場廃水処理又は家庭廃水の処理等
に適用することができ、或いはプール浄化殺菌、簡易水
道の浄化殺菌、中水道の浄化殺菌、脱色、脱臭、災害時
の水の慇菌浄化、活性汚泥処理後の浄化殺菌、純水の殺
菌、養魚及び人エフ化用泳の浄化殺菌などの用水処理に
つ、いても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すフローシートである。 特許出願人　若　　　生　　　彦　　　治特許出願人　
ライザー工業株式会社 代　境　人　弁理士　福　１）信　行 代　通　人　弁理士　福　１）武　過

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）廃水及び用水中にオゾンを吹き込みながら紫外線
   を照射して廃水及び用水の浄化処理を行う方法において
   １，１以上の反応槽を多段に設け、皺反応檜にはｐＨを
   ９〜１１の範囲内に調整した廃水及び用水を送シ込むと
   ともに、槽内にはオゾンを吹き込みながら紫外線を照射
   して廃水及び用水を連続的に処理することを特徴とする
   廃水及び用水の光オゾン処理法。
2. （２）１又は２以上の反応槽内で廃水及び用水のｐＨを
   ９〜１１の範囲内に調整する％鈴請求の範囲第１項に記
   載された廃水及び用水の光オゾン処ｍ法。
3. （３）各段の反応槽に吹き込むオゾン量を反応槽におけ
   るオゾンの必資量に応じて調整する特許請求の範囲第１
   項に記載され九廃水及び用水の光オゾン処理法。
4. （４）未反応のオゾンを反応槽に送り込まれる前段階の
   被処理水中及び反応槽内にある被処理水中に吹き込んで
   使用する特許請求の範囲第１項に記載された廃水及び用
   水の光オゾン処理法。