JP2000202468A - 水中有機物除去装置および水中有機物除去システム - Google Patents
水中有機物除去装置および水中有機物除去システムInfo
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- JP2000202468A JP2000202468A JP11010599A JP1059999A JP2000202468A JP 2000202468 A JP2000202468 A JP 2000202468A JP 11010599 A JP11010599 A JP 11010599A JP 1059999 A JP1059999 A JP 1059999A JP 2000202468 A JP2000202468 A JP 2000202468A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、水中有機物を除去するための活性炭を
使い捨てにしていた。 【解決手段】 表面に光触媒物質を担持し、水中有機物
を吸着する光触媒担持活性炭層５と、光触媒物質に光を
発することができる光源４と、活性炭層５および光源４
を収納するとともに、被処理水を流入する入水口１４、
および活性炭層５を通過した液体を排出する排水口１５
を有する収納部１６と、収納部１６の内壁に設けられ、
光源４が発した光を活性炭層５側に反射する反射膜３と
を備え、光触媒物質として、光を利用して、活性炭層５
に吸着した水中有機物を分解するものを用いる。そし
て、水中有機物の分解物を被処理水等を利用して取り除
く。
使い捨てにしていた。 【解決手段】 表面に光触媒物質を担持し、水中有機物
を吸着する光触媒担持活性炭層５と、光触媒物質に光を
発することができる光源４と、活性炭層５および光源４
を収納するとともに、被処理水を流入する入水口１４、
および活性炭層５を通過した液体を排出する排水口１５
を有する収納部１６と、収納部１６の内壁に設けられ、
光源４が発した光を活性炭層５側に反射する反射膜３と
を備え、光触媒物質として、光を利用して、活性炭層５
に吸着した水中有機物を分解するものを用いる。そし
て、水中有機物の分解物を被処理水等を利用して取り除
く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道をはじめ
生活雑排水、屎尿処理水、工業排水、汚染度の高い河
川、湖沼、海洋中の有機物を除去する、例えば浄水器等
の水中有機物除去装置および水中有機物除去システムに
関するものである。
生活雑排水、屎尿処理水、工業排水、汚染度の高い河
川、湖沼、海洋中の有機物を除去する、例えば浄水器等
の水中有機物除去装置および水中有機物除去システムに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上水中の有機物の代表的な物質として
は、トリハロメタン（以下ＴＨＭ）、２−メチルイソボ
ルネオール（以下ＭＩＢ）、ジオスミン（以下ＧＥＯ）
が挙げられる。これらの水中有機物を除去する方法とし
て、従来、活性炭を用いてその活性炭に有機物を吸着さ
せて除去する方法や、高分子膜によりろ過して除去する
方法が用いられてきた。中でも前者が主に用いられてき
た。
は、トリハロメタン（以下ＴＨＭ）、２−メチルイソボ
ルネオール（以下ＭＩＢ）、ジオスミン（以下ＧＥＯ）
が挙げられる。これらの水中有機物を除去する方法とし
て、従来、活性炭を用いてその活性炭に有機物を吸着さ
せて除去する方法や、高分子膜によりろ過して除去する
方法が用いられてきた。中でも前者が主に用いられてき
た。
【０００３】活性炭による吸着除去法は、吸着飽和に達
する前に使用している活性炭カートリッジを廃棄し、新
しい活性炭カートリッジと交換するという使い捨て＋交
換方式がほとんどである。また、活性炭の長寿命化を図
るため、熱水による再生も試みられている。
する前に使用している活性炭カートリッジを廃棄し、新
しい活性炭カートリッジと交換するという使い捨て＋交
換方式がほとんどである。また、活性炭の長寿命化を図
るため、熱水による再生も試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の使い捨て＋交換
方式の活性炭吸着除去法と活性炭再生方法には以下の課
題があった。
方式の活性炭吸着除去法と活性炭再生方法には以下の課
題があった。
【０００５】従来、水中有機物の吸着剤として、疎水性
を有した活性炭が用いられてきた。活性炭は液相でのＴ
ＨＭ、ＭＩＢ、ＧＥＯなどの吸着には他の材料に比べ優
れた特性を示す。しかしながら、ＴＨＭに対する寿命に
関しては通常の直結型の浄水器で半年程度と極めて短
く、他の有機物に関しても半永久的な除去は望めない。
このため、水中有機物除去に対し長寿命である吸着剤、
もしくは延命化させる除去システムの開発が急務であ
る。
を有した活性炭が用いられてきた。活性炭は液相でのＴ
ＨＭ、ＭＩＢ、ＧＥＯなどの吸着には他の材料に比べ優
れた特性を示す。しかしながら、ＴＨＭに対する寿命に
関しては通常の直結型の浄水器で半年程度と極めて短
く、他の有機物に関しても半永久的な除去は望めない。
このため、水中有機物除去に対し長寿命である吸着剤、
もしくは延命化させる除去システムの開発が急務であ
る。
【０００６】また、使い捨て方式は、活性炭カートリッ
ジの交換が面倒であることや省資源の観点からも頻度の
高い交換は望ましくない。さらに、使用済みの塩素化合
物（ＴＨＭ）を吸着した活性炭カートリッジを廃棄する
と、有害ガスが発生するなど懸念材料が多い。このよう
に、使用済み活性炭の大量廃棄に至る交換式は環境負荷
が高い。
ジの交換が面倒であることや省資源の観点からも頻度の
高い交換は望ましくない。さらに、使用済みの塩素化合
物（ＴＨＭ）を吸着した活性炭カートリッジを廃棄する
と、有害ガスが発生するなど懸念材料が多い。このよう
に、使用済み活性炭の大量廃棄に至る交換式は環境負荷
が高い。
【０００７】前述の活性炭吸着剤の延命化を図る方法と
して、熱水もしくは煮沸による活性炭再生が試みられて
いる。このような熱水再生は、ＴＨＭなどの低沸点化合
物に対しては脱離させることが可能であるが、ＭＩＢや
ＧＥＯなどの高沸点化合物の脱離は困難である。従っ
て、完全再生には至らない。また、熱水再生を経て活性
炭上に蓄積された高沸点化合物は、遊離塩素と反応して
人体悪影響を与える有機ハロゲン化合物を生成する可能
性がある。このように、完全再生に至らない熱水再生で
は課題が多い。
して、熱水もしくは煮沸による活性炭再生が試みられて
いる。このような熱水再生は、ＴＨＭなどの低沸点化合
物に対しては脱離させることが可能であるが、ＭＩＢや
ＧＥＯなどの高沸点化合物の脱離は困難である。従っ
て、完全再生には至らない。また、熱水再生を経て活性
炭上に蓄積された高沸点化合物は、遊離塩素と反応して
人体悪影響を与える有機ハロゲン化合物を生成する可能
性がある。このように、完全再生に至らない熱水再生で
は課題が多い。
【０００８】本発明は、このような従来の使い捨て＋交
換方式の活性炭吸着除去−再生方法による水中有機物除
去の課題を考慮し、実質上使い捨てることなく、吸着剤
再生能に優れた水中有機物除去装置および水中有機物除
去システムを提供することを目的とする。
換方式の活性炭吸着除去−再生方法による水中有機物除
去の課題を考慮し、実質上使い捨てることなく、吸着剤
再生能に優れた水中有機物除去装置および水中有機物除
去システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に対応）は、水中有機物を吸着する活性炭と、前記活性
炭の少なくとも一部に接し、所定の光を利用して、前記
活性炭に吸着した水中有機物を分解する光触媒物質と、
前記光触媒物質に前記光を発することができる光源と、
前記活性炭、前記光触媒物質および前記光源を収納する
とともに、被処理水を流入する入水口、および前記活性
炭を通過した液体を排出する排水口を有する収納部とを
備えたことを特徴とする水中有機物除去装置である。
に対応）は、水中有機物を吸着する活性炭と、前記活性
炭の少なくとも一部に接し、所定の光を利用して、前記
活性炭に吸着した水中有機物を分解する光触媒物質と、
前記光触媒物質に前記光を発することができる光源と、
前記活性炭、前記光触媒物質および前記光源を収納する
とともに、被処理水を流入する入水口、および前記活性
炭を通過した液体を排出する排水口を有する収納部とを
備えたことを特徴とする水中有機物除去装置である。
【００１０】収納部に被処理水を流入し、被処理水中の
有機物を活性炭により吸着除去し、吸着破過する前に光
照射することにより光触媒を活性化し、吸着成分を分
解、活性炭を再生する。従って、吸着−光再生を繰り返
すことより除去能力が長期間にわたり持続可能である。
有機物を活性炭により吸着除去し、吸着破過する前に光
照射することにより光触媒を活性化し、吸着成分を分
解、活性炭を再生する。従って、吸着−光再生を繰り返
すことより除去能力が長期間にわたり持続可能である。
【００１１】第２の本発明（請求項２に対応）は、第１
の本発明の水中有機物除去装置の各構成要素に加えて、
前記収納部の内壁に設けられ、前記光源が発した光を前
記活性炭側および前記光触媒物質側に反射する反射手段
をさらに備えたことを特徴とする水中有機物除去装置で
ある。
の本発明の水中有機物除去装置の各構成要素に加えて、
前記収納部の内壁に設けられ、前記光源が発した光を前
記活性炭側および前記光触媒物質側に反射する反射手段
をさらに備えたことを特徴とする水中有機物除去装置で
ある。
【００１２】第３の本発明（請求項３に対応）は、第１
または第２の本発明の水中有機物除去装置において、前
記活性炭が、表面に前記光触媒物質を担持していること
を特徴とする水中有機物除去装置である。
または第２の本発明の水中有機物除去装置において、前
記活性炭が、表面に前記光触媒物質を担持していること
を特徴とする水中有機物除去装置である。
【００１３】第４の本発明（請求項４に対応）は、第１
から第３のいずれかの本発明の水中有機物除去装置にお
いて、前記光源が、間欠的に前記光を発することができ
ることを特徴とする水中有機物除去装置である。
から第３のいずれかの本発明の水中有機物除去装置にお
いて、前記光源が、間欠的に前記光を発することができ
ることを特徴とする水中有機物除去装置である。
【００１４】第５の本発明（請求項５に対応）は、第１
から第４のいずれかの本発明の水中有機物除去装置複数
個と、前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部また
は一部に前記被処理水を流入させるための入水選択手段
と、前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部または
一部からの、前記活性炭によって処理された処理水を排
出する処理水排出手段と、前記複数の水中有機物除去装
置のうちの一部からの、前記光触媒物質によって分解さ
れた、前記活性炭に吸着していた水中有機物の分解物を
含む液体を排出する有機物含有水排出手段とを備えたこ
とを特徴とする水中有機物除去システムである。
から第４のいずれかの本発明の水中有機物除去装置複数
個と、前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部また
は一部に前記被処理水を流入させるための入水選択手段
と、前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部または
一部からの、前記活性炭によって処理された処理水を排
出する処理水排出手段と、前記複数の水中有機物除去装
置のうちの一部からの、前記光触媒物質によって分解さ
れた、前記活性炭に吸着していた水中有機物の分解物を
含む液体を排出する有機物含有水排出手段とを備えたこ
とを特徴とする水中有機物除去システムである。
【００１５】このように、第１から第４のいずれかの本
発明の水中有機物除去装置を複数個設けることにより、
少なくとも一部の水中有機物除去装置で被処理水を処理
することができ、その被処理水の処理と同時に、一部の
水中有機物除去装置の活性炭を光を用いて再生すること
ができる。したがって、被処理水の処理を連続して行う
ことができる。
発明の水中有機物除去装置を複数個設けることにより、
少なくとも一部の水中有機物除去装置で被処理水を処理
することができ、その被処理水の処理と同時に、一部の
水中有機物除去装置の活性炭を光を用いて再生すること
ができる。したがって、被処理水の処理を連続して行う
ことができる。
【００１６】なお、光を用いて活性炭に吸着していた有
機物を分解した後、一定量の被処理水を活性炭に通水
し、有機物の分解物をその被処理水で取り除き、活性炭
の洗浄を行う必要がある。このようにすることにより、
分解物を排出、活性炭を洗し再利用することができる。
機物を分解した後、一定量の被処理水を活性炭に通水
し、有機物の分解物をその被処理水で取り除き、活性炭
の洗浄を行う必要がある。このようにすることにより、
分解物を排出、活性炭を洗し再利用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１８】（実施の形態１）図１に、本発明の実施の
形態１の水中有機物除去装置の構成を示す。図１に示す
ように、実施の形態１の水中有機物除去装置は、水中有
機物を吸着し、表面に光触媒物質を担持している光触媒
担持活性炭層５と、光触媒物質に光を発することができ
る光源４と、光触媒担持活性炭層５および光源４を収納
するとともに、光触媒担持活性炭層５に被処理水を流入
する入水口１４、および光触媒担持活性炭層５を通過し
た液体を排出する排水口１５を有する収納部１６と、収
納部１６の内壁に設けられ、光源４が発した光を光触媒
担持活性炭層５側に反射する反射膜３とから構成され
る。なお、光触媒担持活性炭層５に担持されている光触
媒物質は、光源４からの光を利用して、活性炭に吸着し
た水中有機物を分解するものである。また、光源４は、
光触媒担持活性炭層５の内部もしくは外周部に設置され
る。
形態１の水中有機物除去装置の構成を示す。図１に示す
ように、実施の形態１の水中有機物除去装置は、水中有
機物を吸着し、表面に光触媒物質を担持している光触媒
担持活性炭層５と、光触媒物質に光を発することができ
る光源４と、光触媒担持活性炭層５および光源４を収納
するとともに、光触媒担持活性炭層５に被処理水を流入
する入水口１４、および光触媒担持活性炭層５を通過し
た液体を排出する排水口１５を有する収納部１６と、収
納部１６の内壁に設けられ、光源４が発した光を光触媒
担持活性炭層５側に反射する反射膜３とから構成され
る。なお、光触媒担持活性炭層５に担持されている光触
媒物質は、光源４からの光を利用して、活性炭に吸着し
た水中有機物を分解するものである。また、光源４は、
光触媒担持活性炭層５の内部もしくは外周部に設置され
る。
【００１９】光触媒担持活性炭層５の活性炭は圧力損失
を考慮すると粒状もしくは繊維状のものが好ましい。光
触媒物質は性能面、安全面から酸化チタンが最も好まし
い。活性炭への光触媒物質の担持方法は、ゾルゲル法、
ＣＶＤ法、溶射法などが挙げられる。いずれの方法も、
活性炭の細孔を閉塞させないことや微粒子の状態で均一
に析出させることを考慮に入れた材料設計が必要であ
る。
を考慮すると粒状もしくは繊維状のものが好ましい。光
触媒物質は性能面、安全面から酸化チタンが最も好まし
い。活性炭への光触媒物質の担持方法は、ゾルゲル法、
ＣＶＤ法、溶射法などが挙げられる。いずれの方法も、
活性炭の細孔を閉塞させないことや微粒子の状態で均一
に析出させることを考慮に入れた材料設計が必要であ
る。
【００２０】上述し、図１に示すように、活性炭層５の
内部もしくは外周部には光源４を配置する。これは、吸
着飽和に至った活性炭吸着成分を光触媒で分解させる際
の触媒活性化手段であり不可欠である。光源４として
は、光触媒物質として酸化チタンを用いる場合、酸化チ
タンのバンドギャップに対応する波長域の光を発する光
源が好ましい。ブラックライトなどがこれに該当する。
内部もしくは外周部には光源４を配置する。これは、吸
着飽和に至った活性炭吸着成分を光触媒で分解させる際
の触媒活性化手段であり不可欠である。光源４として
は、光触媒物質として酸化チタンを用いる場合、酸化チ
タンのバンドギャップに対応する波長域の光を発する光
源が好ましい。ブラックライトなどがこれに該当する。
【００２１】反射膜３は、収納部１６外部からの紫外線
などの光線を遮蔽することと、光触媒物質を活性化させ
る光線の効率的な利用を目的としている。紫外線などは
人体に有害なことは勿論、収納部１６を樹脂で形成する
場合、その樹脂を劣化させるので、樹脂材料を用いて収
納部１６を形成する場合、収納部１６外部からの光の遮
蔽は不可欠である。従って反射膜３に適する材料として
は、金属および金属めっきを施した樹脂またはセラミッ
ク材料などが挙げられる。
などの光線を遮蔽することと、光触媒物質を活性化させ
る光線の効率的な利用を目的としている。紫外線などは
人体に有害なことは勿論、収納部１６を樹脂で形成する
場合、その樹脂を劣化させるので、樹脂材料を用いて収
納部１６を形成する場合、収納部１６外部からの光の遮
蔽は不可欠である。従って反射膜３に適する材料として
は、金属および金属めっきを施した樹脂またはセラミッ
ク材料などが挙げられる。
【００２２】さて、実施の形態１の水中有機物除去装置
を使用するさい、第１の弁１および第２の弁２を開放
し、被処理水を活性炭層５内を通過させる。その通過の
さい、活性炭に水中有機物が吸着する。そこで、例えば
１週間に１度といったように定期的に、または不定期的
に、所定の時間光源４に光を発生させ、光触媒物質を活
性化させて活性炭に吸着した水中有機物を分解させる。
その後、被処理水を活性炭層５内を通過させることによ
って、水中有機物の分解物を活性炭からとり除く。この
ようにすると、活性炭は再生され、交換を必要としなく
なる。ここで、光照射を経て次の光照射に至るまでの時
間、すなわち、吸着時間は低沸点化合物であるＴＨＭが
吸着飽和に達するのに要する時間を基準にとるべきであ
る。また、光照射時間はＴＨＭを吸着破過させた後、光
照射し照射後の分解液に含まれる塩化物イオン数が、活
性炭に吸着した全ＴＨＭの塩素原子数の８０％に至るま
での時間を光照射時間の基準とするのが好ましい。
を使用するさい、第１の弁１および第２の弁２を開放
し、被処理水を活性炭層５内を通過させる。その通過の
さい、活性炭に水中有機物が吸着する。そこで、例えば
１週間に１度といったように定期的に、または不定期的
に、所定の時間光源４に光を発生させ、光触媒物質を活
性化させて活性炭に吸着した水中有機物を分解させる。
その後、被処理水を活性炭層５内を通過させることによ
って、水中有機物の分解物を活性炭からとり除く。この
ようにすると、活性炭は再生され、交換を必要としなく
なる。ここで、光照射を経て次の光照射に至るまでの時
間、すなわち、吸着時間は低沸点化合物であるＴＨＭが
吸着飽和に達するのに要する時間を基準にとるべきであ
る。また、光照射時間はＴＨＭを吸着破過させた後、光
照射し照射後の分解液に含まれる塩化物イオン数が、活
性炭に吸着した全ＴＨＭの塩素原子数の８０％に至るま
での時間を光照射時間の基準とするのが好ましい。
【００２３】なお、上述した実施の形態１では、光触媒
物質は、光触媒担持活性炭層５に担持されるとしたが、
光触媒物質それぞれの大きさを、活性炭それぞれの大き
さと同程度の大きさとし、光触媒物質と活性炭とを物理
的に混合するとしてもよい。要するに、光触媒物質は、
活性炭の少なくとも一部に接し、光を利用して、活性炭
に吸着した水中有機物を分解するものでありさえすれば
よい。光触媒物質と活性炭とを物理的に混合する場合も
活性炭は粒状もしくは繊維状、光触媒は酸化チタンおよ
び、酸化チタンを固定したものが望ましい。
物質は、光触媒担持活性炭層５に担持されるとしたが、
光触媒物質それぞれの大きさを、活性炭それぞれの大き
さと同程度の大きさとし、光触媒物質と活性炭とを物理
的に混合するとしてもよい。要するに、光触媒物質は、
活性炭の少なくとも一部に接し、光を利用して、活性炭
に吸着した水中有機物を分解するものでありさえすれば
よい。光触媒物質と活性炭とを物理的に混合する場合も
活性炭は粒状もしくは繊維状、光触媒は酸化チタンおよ
び、酸化チタンを固定したものが望ましい。
【００２４】また、上述した実施の形態１では、光触媒
物質は酸化チタンが好ましいとしたが、光触媒物質は酸
化チタンに限定されない。要するに、光触媒物質は、光
を利用して、活性炭に吸着した水中有機物を分解するも
のでありさえすればよい。
物質は酸化チタンが好ましいとしたが、光触媒物質は酸
化チタンに限定されない。要するに、光触媒物質は、光
を利用して、活性炭に吸着した水中有機物を分解するも
のでありさえすればよい。
【００２５】さらに、光源４は、間欠的に光を発するこ
とができるものとしてもよい。このようにすると、光を
発するさいのエネルギーを小さくすることができる。た
だし、光触媒物質を活性化させるという目的のために
は、光源４には連続的に光を発生させる方がよい。
とができるものとしてもよい。このようにすると、光を
発するさいのエネルギーを小さくすることができる。た
だし、光触媒物質を活性化させるという目的のために
は、光源４には連続的に光を発生させる方がよい。
【００２６】（実施の形態２）図２に、本発明の実施の
形態２の水中有機物除去システムの構成を示す。図２に
示すように、実施の形態２の水中有機物除去システムで
は、実施の形態１で説明した水中有機物除去装置２個
（ＡとＢ）６および７を並列に配置し、各水中有機物除
去装置の入水口上部に第１の切り替え弁８を、排水口下
部に第２の切り替え弁９を設け、通常時は活性炭層に通
水し溶存有機物を吸着除去する。そして、間欠的に第１
の切り替え弁８および第２の切り替え弁９を閉鎖し、か
つ活性炭層５に光源４から光照射することにより活性炭
層５に含有される光触媒を活性化させ、吸着成分を分
解、活性炭の光再生を行う。
形態２の水中有機物除去システムの構成を示す。図２に
示すように、実施の形態２の水中有機物除去システムで
は、実施の形態１で説明した水中有機物除去装置２個
（ＡとＢ）６および７を並列に配置し、各水中有機物除
去装置の入水口上部に第１の切り替え弁８を、排水口下
部に第２の切り替え弁９を設け、通常時は活性炭層に通
水し溶存有機物を吸着除去する。そして、間欠的に第１
の切り替え弁８および第２の切り替え弁９を閉鎖し、か
つ活性炭層５に光源４から光照射することにより活性炭
層５に含有される光触媒を活性化させ、吸着成分を分
解、活性炭の光再生を行う。
【００２７】なお、第１の切り替え弁８および第２の切
り替え弁９を閉鎖するバッヂ式光再生は、樹脂の劣化な
どを促す光線の漏洩や、高濃度の分解物を含有した液の
処理水への漏洩を防ぐために必要不可欠である。処理水
が飲料用である場合は尚更である。
り替え弁９を閉鎖するバッヂ式光再生は、樹脂の劣化な
どを促す光線の漏洩や、高濃度の分解物を含有した液の
処理水への漏洩を防ぐために必要不可欠である。処理水
が飲料用である場合は尚更である。
【００２８】または、２つの水中有機物除去装置２個
（ＡとＢ）６および７のうち、水中有機物除去装置Ａ６
が光再生中である場合は第１の切り替え弁８により水中
有機物除去装置Ｂ７に被処理水を流入、吸着処理を行
い、逆に水中有機物除去装置Ｂ７Ｂが吸着飽和に至り光
再生する場合には、第１の切り替え弁８により流路を切
り替え、再生の終了した水中有機物除去装置Ａ６に処理
水を流入、吸着除去させる一連の操作を繰り返す連続式
除去とする。水中有機物除去装置を１つだけ用いた場
合、光再生の際、吸着処理は不可能であるが、並列で２
つの構造体を用いることにより連続使用が可能である。
（ＡとＢ）６および７のうち、水中有機物除去装置Ａ６
が光再生中である場合は第１の切り替え弁８により水中
有機物除去装置Ｂ７に被処理水を流入、吸着処理を行
い、逆に水中有機物除去装置Ｂ７Ｂが吸着飽和に至り光
再生する場合には、第１の切り替え弁８により流路を切
り替え、再生の終了した水中有機物除去装置Ａ６に処理
水を流入、吸着除去させる一連の操作を繰り返す連続式
除去とする。水中有機物除去装置を１つだけ用いた場
合、光再生の際、吸着処理は不可能であるが、並列で２
つの構造体を用いることにより連続使用が可能である。
【００２９】活性炭に吸着した有機物を分解し、その有
機物の分解物を取り除くさい、一定量の被処理水を活性
炭層５に通水し、再生によって生じた有機物分解によっ
て生じた光再生液を排出、かつ活性炭層５の洗浄を行
い、また、吸着処理による処理水の供給口と光再生液の
排水口とを第３の切り替え弁９によって流路設定する。
光触媒物質による有機物の分解後の活性炭には、分解さ
れた塩素イオンや完全分解に至らなかった部分酸化物な
どが大量に存在し、再吸着の可能性もある。したがっ
て、これらの分解物を含んだ液を排出する必要があり、
さらに通水を行い系内を洗浄する必要がある。ここでの
通水量は、水中有機物除去装置の系内が完全置換される
水量を基準とするのが望ましい。
機物の分解物を取り除くさい、一定量の被処理水を活性
炭層５に通水し、再生によって生じた有機物分解によっ
て生じた光再生液を排出、かつ活性炭層５の洗浄を行
い、また、吸着処理による処理水の供給口と光再生液の
排水口とを第３の切り替え弁９によって流路設定する。
光触媒物質による有機物の分解後の活性炭には、分解さ
れた塩素イオンや完全分解に至らなかった部分酸化物な
どが大量に存在し、再吸着の可能性もある。したがっ
て、これらの分解物を含んだ液を排出する必要があり、
さらに通水を行い系内を洗浄する必要がある。ここでの
通水量は、水中有機物除去装置の系内が完全置換される
水量を基準とするのが望ましい。
【００３０】なお、上述した実施の形態２では、水中有
機物除去システムは、実施の形態１で説明した水中有機
物除去装置を２個並列に配置するとしたが、並列に配置
される水中有機物除去装置は、２個に限定されることは
ない。要するに、複数個の水中有機物除去装置が並列を
配置しさえすればよい。
機物除去システムは、実施の形態１で説明した水中有機
物除去装置を２個並列に配置するとしたが、並列に配置
される水中有機物除去装置は、２個に限定されることは
ない。要するに、複数個の水中有機物除去装置が並列を
配置しさえすればよい。
【００３１】
【実施例】まず始めに、活性炭、光触媒担持活性炭、光
触媒と活性炭との物理混合物のＴＨＭ吸着容量を調べ
た。試験は以下の要領で行った。活性炭は、８〜１５me
sh、比表面積１０５０ｍ2／ｇ、平均細孔径８オングス
トロームの粒状のものを用いた。これを吸着剤Ａとし
た。光触媒担持活性炭は、酸化チタンを前記粒状活性炭
にゾルゲル法で担持率１０ｗｔ％で担持したものを用い
た。酸化チタンはアナタース型の結晶構造を有してい
た。これを吸着剤Ｂとした。光触媒と活性炭の物理混合
物は８〜１５meshのシリカビーズに５０〜１００ｎｍの
アナタース型の微粒子酸化チタンを固定したものと前記
粒状活性炭を２：１で混合したものを用いた。これを吸
着剤Ｃとした。
触媒と活性炭との物理混合物のＴＨＭ吸着容量を調べ
た。試験は以下の要領で行った。活性炭は、８〜１５me
sh、比表面積１０５０ｍ2／ｇ、平均細孔径８オングス
トロームの粒状のものを用いた。これを吸着剤Ａとし
た。光触媒担持活性炭は、酸化チタンを前記粒状活性炭
にゾルゲル法で担持率１０ｗｔ％で担持したものを用い
た。酸化チタンはアナタース型の結晶構造を有してい
た。これを吸着剤Ｂとした。光触媒と活性炭の物理混合
物は８〜１５meshのシリカビーズに５０〜１００ｎｍの
アナタース型の微粒子酸化チタンを固定したものと前記
粒状活性炭を２：１で混合したものを用いた。これを吸
着剤Ｃとした。
【００３２】吸着剤Ａ１００ｇ、吸着剤Ｂ１１０ｇ、吸
着剤Ｃ１５０ｇをそれぞれ直径５ｃｍ、円筒形の石英製
カラムに充填した。これに、ＴＨＭ５０ｐｐｂ、ＭＩＢ
１００ｐｐｔ、ＧＥＯ１００ｐｐｔを含有した被処理水
を２５℃、５００ｍｌ／ｍｉｎで流入し、カラム出口側
の物質濃度を観察し除去率の経時変化を求めた。結果を
（表１）に示す。
着剤Ｃ１５０ｇをそれぞれ直径５ｃｍ、円筒形の石英製
カラムに充填した。これに、ＴＨＭ５０ｐｐｂ、ＭＩＢ
１００ｐｐｔ、ＧＥＯ１００ｐｐｔを含有した被処理水
を２５℃、５００ｍｌ／ｍｉｎで流入し、カラム出口側
の物質濃度を観察し除去率の経時変化を求めた。結果を
（表１）に示す。
【００３３】
【表１】 （表１）に示す通り、ＴＨＭは通水量１５００〜２００
０ｌの間で吸着破過した。
０ｌの間で吸着破過した。
【００３４】次に活性炭の再生処理を行った。吸着剤Ａ
については、上記吸着破過試験後の試料に、７０℃の熱
水を５００ｍｌ／ｍｉｎで３０分通水し、熱水再生を行
った。吸着剤Ｂ，Ｃについては、同じく吸着破過試験後
のカラムの外周部に１０Ｗ、直径２ｃｍ、長さ３０ｃｍ
の円筒形殺菌灯を均等に６本設置し、カラムの入水口、
排水口を閉鎖した後、１０時間光照射を行った。光照射
後、２５℃の純水を１０ｌ通水し、カラム内を洗浄し
た。
については、上記吸着破過試験後の試料に、７０℃の熱
水を５００ｍｌ／ｍｉｎで３０分通水し、熱水再生を行
った。吸着剤Ｂ，Ｃについては、同じく吸着破過試験後
のカラムの外周部に１０Ｗ、直径２ｃｍ、長さ３０ｃｍ
の円筒形殺菌灯を均等に６本設置し、カラムの入水口、
排水口を閉鎖した後、１０時間光照射を行った。光照射
後、２５℃の純水を１０ｌ通水し、カラム内を洗浄し
た。
【００３５】再生処理を行ったＡ，Ｂ，Ｃの試料につ
き、再度ＴＨＭ＋ＭＩＢ＋ＧＥＯの吸着破過試験を行っ
た。（表２）に再生処理後の吸着破過試験の結果を示
す。
き、再度ＴＨＭ＋ＭＩＢ＋ＧＥＯの吸着破過試験を行っ
た。（表２）に再生処理後の吸着破過試験の結果を示
す。
【００３６】
【表２】 （表２）に示す通り、熱水再生によるＡでは、ＴＨＭは
再生される傾向があるが、その他の物質に関しては吸着
性能は明らかに低下している。これに対し、光触媒再生
を施したＢ，Ｃはわずかに性能低下しているが、再生能
力はＡより優れている。
再生される傾向があるが、その他の物質に関しては吸着
性能は明らかに低下している。これに対し、光触媒再生
を施したＢ，Ｃはわずかに性能低下しているが、再生能
力はＡより優れている。
【００３７】次に、反射膜の効果を調べるため以下の実
験を行った。
験を行った。
【００３８】前記吸着破過試験により吸着破過させた吸
着剤Ｂにつき、同様に殺菌灯を外周部に設置し、殺菌灯
を外周部に設置した石英カラムをアルミ箔で包み、光が
漏洩しないようにした。このように、アルミ箔を反射膜
に用い、１０時間光照射し再生を行った。再生後の試料
につき、２５℃の純水を１０ｌ通水し、カラム内を洗浄
した。
着剤Ｂにつき、同様に殺菌灯を外周部に設置し、殺菌灯
を外周部に設置した石英カラムをアルミ箔で包み、光が
漏洩しないようにした。このように、アルミ箔を反射膜
に用い、１０時間光照射し再生を行った。再生後の試料
につき、２５℃の純水を１０ｌ通水し、カラム内を洗浄
した。
【００３９】反射膜を用いて再生処理を行った試料につ
き、再度ＴＨＭ＋ＭＩＢ＋ＧＥＯの吸着破過試験を行っ
た。（表３）に反射膜を用いた再生処理後の吸着破過試
験の結果を示し、反射膜を用いない場合と比較した。
き、再度ＴＨＭ＋ＭＩＢ＋ＧＥＯの吸着破過試験を行っ
た。（表３）に反射膜を用いた再生処理後の吸着破過試
験の結果を示し、反射膜を用いない場合と比較した。
【００４０】
【表３】 （表３）に示す通り、反射膜による吸着剤の再生効果が
示された。
示された。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、活性炭を実質上使い捨てることなく、活
性炭の交換が実質上不要で、かつ長期に渡り水中有機物
の除去性能を発揮する水中有機物除去装置および水中有
機物除去システムを提供することができる。
に、本発明は、活性炭を実質上使い捨てることなく、活
性炭の交換が実質上不要で、かつ長期に渡り水中有機物
の除去性能を発揮する水中有機物除去装置および水中有
機物除去システムを提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の水中有機物除去装置の
構成図
構成図
【図２】本発明の実施の形態２の水中有機物除去システ
ムの構成図
ムの構成図
１ 第１の弁 ２ 第２の弁 ３ 反射膜 ４ 光源 ５ 光触媒担持活性炭層 １４ 入水口 １５ 排水口 １６ 収納部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D024 AA01 AA02 AA04 AA05 AA10 AB11 BA02 BB07 CA01 DA07 DB10 DB23 4D037 AA01 AA02 AA05 AA06 AA11 AB14 BA18 CA01 CA11 4D050 AA01 AA02 AA03 AA04 AA06 AA13 AA15 AA17 AB19 BC05 BC06 BC09 BD02 BD06 CA06 4G069 AA03 BA08A BA08B BA48A CA05
Claims (5)
- 【請求項１】 水中有機物を吸着する活性炭と、 前記活性炭の少なくとも一部に接し、所定の光を利用し
て、前記活性炭に吸着した水中有機物を分解する光触媒
物質と、 前記光触媒物質に前記光を発することができる光源と、 前記活性炭、前記光触媒物質および前記光源を収納する
とともに、被処理水を流入する入水口、および前記活性
炭を通過した液体を排出する排水口を有する収納部とを
備えたことを特徴とする水中有機物除去装置。 - 【請求項２】 前記収納部の内壁に設けられ、前記光源
が発した光を前記活性炭側および前記光触媒物質側に反
射する反射手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
１記載の水中有機物除去装置。 - 【請求項３】 前記活性炭は、表面に前記光触媒物質を
担持していることを特徴とする請求項１または２記載の
水中有機物除去装置。 - 【請求項４】 前記光源は、間欠的に前記光を発するこ
とができることを特徴とする請求項１から３のいずれか
に記載の水中有機物除去装置。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の水中
有機物除去装置複数個と、 前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部または一部
に前記被処理水を流入させるための入水選択手段と、 前記複数の水中有機物除去装置のうちの全部または一部
からの、前記活性炭によって処理された処理水を排出す
る処理水排出手段と、 前記複数の水中有機物除去装置のうちの一部からの、前
記光触媒物質によって分解された、前記活性炭に吸着し
ていた水中有機物の分解物を含む液体を排出する有機物
含有水排出手段とを備えたことを特徴とする水中有機物
除去システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010599A JP2000202468A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 水中有機物除去装置および水中有機物除去システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010599A JP2000202468A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 水中有機物除去装置および水中有機物除去システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202468A true JP2000202468A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11754719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11010599A Pending JP2000202468A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 水中有機物除去装置および水中有機物除去システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202468A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317201C (zh) * | 2005-05-23 | 2007-05-23 | 深圳市碧宝环保科技有限公司 | 一种自来水及二次供水的深度净化方法和装置 |
| JP2008142601A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sumiju Kankyo Engineering Kk | 水処理装置 |
| US7488425B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-02-10 | Toshio Fuchigami | Method for photolyzing organic matter and method for treating wastewater |
| JP2017136547A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 富士通株式会社 | 水処理装置、水処理管理システム、及び水処理管理方法 |
-
1999
- 1999-01-19 JP JP11010599A patent/JP2000202468A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7488425B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-02-10 | Toshio Fuchigami | Method for photolyzing organic matter and method for treating wastewater |
| CN1317201C (zh) * | 2005-05-23 | 2007-05-23 | 深圳市碧宝环保科技有限公司 | 一种自来水及二次供水的深度净化方法和装置 |
| JP2008142601A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sumiju Kankyo Engineering Kk | 水処理装置 |
| JP2017136547A (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 富士通株式会社 | 水処理装置、水処理管理システム、及び水処理管理方法 |
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