JP2003003152A - 有機物の酸化分解性ガスの製造方法 - Google Patents

有機物の酸化分解性ガスの製造方法

Info

Publication number
JP2003003152A
JP2003003152A JP2001192680A JP2001192680A JP2003003152A JP 2003003152 A JP2003003152 A JP 2003003152A JP 2001192680 A JP2001192680 A JP 2001192680A JP 2001192680 A JP2001192680 A JP 2001192680A JP 2003003152 A JP2003003152 A JP 2003003152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
ozone
hydrogen peroxide
ultraviolet rays
organic substance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001192680A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Kono
郁夫 河野
Hiroshi Uchida
弘 内田
Makoto Nogami
誠 野上
Naohiro Kamimura
直洋 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Kansai Environmental Engineering Center Co Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Kansai Environmental Engineering Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc, Kansai Environmental Engineering Center Co Ltd filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP2001192680A priority Critical patent/JP2003003152A/ja
Publication of JP2003003152A publication Critical patent/JP2003003152A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 HOラジカルの生成効率が高く、HOラジカ
ルの有機物や微生物に対する分解力を充分に利用できる
有機物の酸化分解性ガスを製造し、またこれを比較的簡
易な工程で効率よく製造することである。 【解決手段】 オゾンガスに霧状化した過酸化水素水を
混合し、この気液混合系に紫外線および超音波を照射し
てヒドロキシラジカルを生成することからなる有機物の
酸化分解性ガスの製造方法とする。オゾンガスと霧状の
過酸化水素水を混合した気液混合系で両物質の接触面積
が広く、接触効率が高くなる。そのため、紫外線もしく
は超音波または両者併用したエネルギー波を吸収したオ
ゾンが分解し、生成した酸素原子が、効率よく過酸化水
素水と反応し、多量のHOラジカルを発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、水や土壌などを
殺菌または淨化する場合などに用いられる有機物の酸化
分解性ガスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、殺菌性などの効果が期待できる
有機物酸化分解性のある気体の代表例としては、オゾン
が知られている。オゾンは、分子式O3で表わされる酸
素の同素体であって、空気にも希薄なガス濃度で混じっ
ており、例えば0.01〜0.1ppm含有されている
と生臭い刺激臭を感じさせるものである。
【0003】オゾンは、酸化還元電位(酸化条件下)で
2.07eVという酸化力があり、また標準生成自由エネ
ルギーが高く、全ての温度で酸素へ分解する物性を示
す。このようなオゾンが酸化剤として作用する反応とし
ては、生成物として酸素を生ずる反応がある他、有機オ
ゾン化物を形成するように3個の酸素原子が全て反応し
て最終生成物に化合する反応もある。
【0004】また、オゾンは、水中で分解すると約半分
がヒドロキシラジカル(以下、HOラジカルと略記す
る。)に転化し、このラジカルは酸化還元電位(酸化条
件下)で2.85eVという強い酸化力があり、水素引き
抜き反応、二重結合への付加反応または電子移動反応を
起こして有機物と酸化反応をする。
【0005】例えば、オゾンおよびHOラジカルが微生
物の細胞表層に接すると、その蛋白質または脂質を酸化
して、細胞は破壊されまたは酵素活性を失い、細菌など
の微生物であれば死に至ると考えられる。
【0006】このようなオゾンおよびHOラジカルの殺
菌力、すなわち有機物(微生物などを含めていう。)に
対する分解力を利用する浄化・殺菌処理の態様として、
廃水処理方法が良く知られ、特に促進酸化処理方法と呼
ばれているものがある。
【0007】この処理方法は、廃水などにオゾンを注入
した後、紫外線を照射し、次いで過酸化水素水を添加す
るか、またはオゾン注入後に過酸化水素水を添加し、さ
らに紫外線を照射して、オゾンの酸化力ばかりでなくH
Oラジカルを発生させる方法である。
【0008】例えば図2に示す排水処理装置は、促進酸
化処理方法を利用したものであり、バルブ20を開閉し
て有機物を含む被処理水を導入可能な容器21を設け、
この容器21の中央部に上下方向に延びる仕切り壁22
を形成し、仕切られた一室にはオゾンガスを散気する散
気管23を配置すると共に、他の一室には耐水性の紫外
線電球24を電源に接続して設け、散気によって上昇す
る水流にはオゾンガスを混合溶解し、このオゾン溶解水
を循環させる下降水流中に紫外線を照射して、水中にH
Oラジカルを発生させ、循環する排水中の有機物に対し
て繰り返し促進酸化処理を行なう装置である。また、バ
ルブ25には適宜に過酸化水素水を導入して紫外線を吸
収した過酸化水素水からもHOラジカルを発生させるよ
うにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の促進酸化処理方法では、オゾンガスを水中に散気(曝
気)する段階で、水に対するオゾンの溶解度が低いため
に、HOラジカルの生成効率が低く、これが処理速度を
規制するという問題点がある。
【0010】また、HOラジカルは、例えば微量濃度の
環境ホルモンなどのように、オゾンでは充分に酸化分解
できないような汚染物質をも完全に分解できる好ましい
酸化剤であるが、HOラジカルを水中以外で簡単に発生
させる方法がなく、それゆえ水槽を使用せずに簡易な設
備でHOラジカルを製造する方法が要望されていた。
【0011】そこで、本願の発明の課題は、上記した問
題点を解決して、HOラジカルの生成効率が高く、HO
ラジカルの殺菌力、すなわち有機物や微生物に対する分
解力を充分に利用できる有機物の酸化分解性ガスを製造
し、また製造工程を比較的簡易にして製造効率を高める
ことである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願の有機物の酸化分解性ガスの製造方法に係る発
明においては、オゾンガスに霧状化した過酸化水素水を
混合し、この気液混合系に紫外線を照射してヒドロキシ
ラジカルを生成する製造方法としたのである。
【0013】オゾンに対して水中で紫外線を照射する
と、以下のようなオゾン酸化反応により、HOラジカル
(・OH)が生成する。
【0014】以下のは、オゾンから直接にHOラジ
カルが生成する反応を示し、、は、オゾンから過酸
化水素の生成を経由してHOラジカルが生成する反応を
示している。 O3 →O2+O(1D) O(1D)+H2O→2・OH O3 +H2O→O2+H2222→2・OH
【0015】また、過酸化水素共存下でのオゾン酸化に
より、反応が起こり、・OH(ヒドロキシラジカル)
が生成される。この反応をより多段階に分けてみると、
第1段階としては、(a)式に示されるような過酸化水
素の解離が必要であり、次いでこの反応で生成したHO
2 -が(b)に示されるようにオゾンと反応し、・OHが
生成される。 O3+H22→・OH+HO2+O222=HO2 -+H+ (a) O3+HO2 -→・OH+O2 -+O2 (b)
【0016】上記の製造方法は、オゾンガスと霧状の過
酸化水素水を混合した気液混合系であるから、両物質の
接触面積が広く、接触効率が高くなる。そのため、紫外
線もしくは超音波または両者併用したエネルギー波を吸
収したオゾンが分解し、このとき生成した酸素原子が、
効率よく過酸化水素水と反応し、多量のHOラジカルを
発生させる。
【0017】また、上記の製造方法において、紫外線に
代えて超音波を照射する有機物の酸化分解性ガスの製造
方法とすることもできる。
【0018】この方法では、水溶液中にキャビテーショ
ンが起こるような超音波を照射する。このようにする
と、水中に微小な空洞(キャビティ)が生成し、このキ
ャビティは、圧縮時につぶれて崩壊するが、液体分子は
極めて大きな加速度で衝突するために局所的に超高温高
圧の状態が衝撃的に発生する。このため、オゾンの自己
分解や水中遊離基の活性が増大し、HOラジカルや過酸
化水素が生成されやすくなる。
【0019】本願の発明においては、これらの方法を総
合し、オゾンガスに霧状化した過酸化水素水を混合し、
この気液混合系に紫外線および超音波を照射してHOラ
ジカルを生成することからなる有機物の酸化分解性ガス
の製造方法とすることが、可及的に多量のHOラジカル
を発生させるために好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の有機物の酸化
分解性ガスの製造方法を添付図面に基づいて説明する。
【0021】図1に示す装置は、オゾンガスに霧状化し
た過酸化水素水を混合し、この気液混合系に紫外線を照
射してガス中にヒドロキシラジカルを生成する有機物の
酸化分解性ガスの製造方法に用いる装置である。
【0022】すなわち、この装置は、酸素ボンベ1から
原料の酸素を減圧弁2を介してオゾナイザー3に供給
し、このオゾナイザー3で生成したオゾンガスが、管4
を介して噴霧器5に送られるようにしている。噴霧器5
の容器6には所定濃度の過酸化水素水7を入れ、これを
噴霧器5の管で吸い上げると共にその先端のノズルから
噴霧して過酸化水素水の微粒子含有のオゾンガス(気液
混合系ガス)をガラス管製の反応容器8内に導入する。
そして、気液混合系ガスを導入した反応容器8に接近さ
せて紫外線電球9を設けて紫外線を照射し、紫外線照射
後の気液混合系ガスを分解処理容器10に導入し、分解
処理容器10には被処理用物質を導入する管11を逆止
弁12を介して接合すると共に、処理後に残留するオゾ
ンを除去するためのオゾン分解器13(活性炭やマンガ
ン系の触媒を充填したもの)を経由したガスを大気に放
出するようにした有機物の酸化分解性ガスの製造および
処理装置である。
【0023】この発明に用いる過酸化水素水は、特にそ
の濃度を限定して使用するものではないが、HOラジカ
ルの生成反応経路からみて所定濃度の水溶液であること
が好ましい。高濃度な過酸化水素水は、HOラジカルを
消滅させる反応を起こす場合がある。実施形態では、1
0重量%濃度の過酸化水素水溶液を用いて好ましい結果
を得ており、好ましい過酸化水素水の濃度範囲を例示す
れば1〜20重量%であり、より好ましくは1〜10重
量%である。
【0024】過酸化水素水を噴霧するには、周知の噴霧
装置を用いて過酸化水素水をオゾン含有の気流中に吸い
上げ、ノズルから微細粒として噴霧分散させる方式と、
超音波振動を利用して過酸化水素水を微細粒とし、これ
をオゾン含有の雰囲気中に分散させる方式などがあり、
いずれの方式でも採用することができる。
【0025】この発明に用いる紫外線は、オゾンが吸収
する波長の光のうち、通常、紫外域とされる波長220
〜300nmの波長域の紫外線を含むものであれば良
い。因みに、オゾンの紫外吸収スペクトルからみて、吸
収ピークは255nm付近である。また、真空紫外線と
呼ばれる波長200nm以下の紫外線は、直接水分子を
分解してHOラジカルを生成する性質を有する。そのた
め、このような真空紫外線を含む紫外線を採用すること
も好ましいことである。低圧水銀ランプ(VUVラン
プ)を用いると、主波長に185nm(真空紫外線)と
254nm(近紫外線)をもち、この発明に好適な紫外
線が得られる。
【0026】製造された有機物の酸化分解性ガスは、非
常に酸化力の強いHOラジカルを多量に含むので、有機
物を炭酸イオンなどにまで、完全分解することが可能な
ものである。また、微量汚染物質を分解することにも有
効であり、その他に脱色、脱臭、殺菌効果もある有用性
の高いものになる。
【0027】
【実施例】図1に示した製造装置を用いて、以下の条件
で有機物の酸化分解性ガスを製造した。
【0028】すなわち、オゾナイザー(スイス国オゾニ
ア社製)3で生成したオゾン(濃度141g/m3)を
噴霧器5に供給し、容器6には10重量%濃度の過酸化
水素水を100ミリリットル収容し、この過酸化水素を
15リットル/分のオゾンガスで噴霧しながらガラス管
(長さ30cm)からなる反応容器8に一端から導入す
ると共に、この気液混合系に対して紫外線電球9(波長
254nm、15ワット、東芝社製ブラックライト)で
紫外線を照射し、HOラジカルを生成することによって
有機物の酸化分解性ガスを製造した。
【0029】得られた酸化分解性ガスの優れた物性を以
下の実験で確認した。すなわち、5リットル容のポリエ
チレン製袋にダイオキシンに汚染された土壌サンプル
(ダイオキシン濃度97pg−TeQ/g)30gを入
れ、同袋内に前記のようにして得られた酸化分解性ガス
3.5リットルを入れて常温で1時間振とう攪拌し、再
度ダイオキシン濃度を計測したところ50pg−TeQ
/gであり、49%の分解率であった。
【0030】一方、比較のために、酸化分解性ガスに代
えてオゾン141gを含む空気(オゾンガス)を用いた
こと以外は全く同様にして、同じ汚染土壌のサンプルを
処理した。処理の前後でサンプルのダイオキシン濃度を
計測したところ、処理前:ダイオキシン濃度97pg−
TeQ/g、処理後:69pg−TeQ/gであり、分解
率は28%にとどまった。
【0031】以上の結果から、通常のオゾンガスでは、
充分に分解できない有機物の有害汚染物質であるダイオ
キシン類に対して、実施例の酸化分解性ガスは、効率よ
くこれを酸化分解していると認められた。
【0032】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、オゾ
ンガスに霧状化した過酸化水素水を混合し、この気液混
合系に紫外線を照射する有機物の酸化分解性ガスの製造
方法としたので、HOラジカルの生成効率が高く、酸化
力が強力なHOラジカルを多量に含み、有機物や微生物
に対する分解力を充分に利用できる有機物の酸化分解性
ガスを製造でき、またこれを比較的簡易な工程で効率よ
く製造できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の有機物の酸化分解性ガスの製造装置
の説明図
【図2】従来例の促進酸化処理法に用いる装置の断面図
【符号の説明】
1 酸素ボンベ 2 減圧弁 3 オゾナイザー 4、11 管 5 噴霧器 6 容器 7 過酸化水素水 8 反応容器 9、24 紫外線電球 10 分解処理容器 12 逆止弁 13 オゾン分解器 20、25 バルブ 21 容器 22 仕切り壁 23 散気管
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/50 C02F 1/50 550H 560 560C (72)発明者 内田 弘 大阪市中央区安土町1丁目3番5号 株式 会社関西総合環境センター内 (72)発明者 野上 誠 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 上村 直洋 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 Fターム(参考) 4H011 AA02 BB18 DA20 DD01 DD04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オゾンガスに霧状化した過酸化水素水を
    混合し、この気液混合系に紫外線を照射してヒドロキシ
    ラジカルを生成することからなる有機物の酸化分解性ガ
    スの製造方法。
  2. 【請求項2】 紫外線に代えて超音波を照射する請求項
    1記載の有機物の酸化分解性ガスの製造方法。
  3. 【請求項3】 オゾンガスに霧状化した過酸化水素水を
    混合し、この気液混合系に紫外線および超音波を照射し
    てヒドロキシラジカルを生成することからなる有機物の
    酸化分解性ガスの製造方法。
JP2001192680A 2001-06-26 2001-06-26 有機物の酸化分解性ガスの製造方法 Pending JP2003003152A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001192680A JP2003003152A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 有機物の酸化分解性ガスの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001192680A JP2003003152A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 有機物の酸化分解性ガスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003003152A true JP2003003152A (ja) 2003-01-08

Family

ID=19031099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001192680A Pending JP2003003152A (ja) 2001-06-26 2001-06-26 有機物の酸化分解性ガスの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003003152A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014008440A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Koki:Kk オゾン含有水溶液の製造方法、製造装置およびオゾン含有水溶液
CN113354141A (zh) * 2021-06-01 2021-09-07 广西北投环保水务集团有限公司 负压臭氧-污泥基活性炭催化氧化污水处理装置及其处理工艺
CN119349833A (zh) * 2024-12-26 2025-01-24 宁波元派医疗科技有限公司 一种基于o3和h2o2并联制备双电解水的设备及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014008440A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Koki:Kk オゾン含有水溶液の製造方法、製造装置およびオゾン含有水溶液
CN113354141A (zh) * 2021-06-01 2021-09-07 广西北投环保水务集团有限公司 负压臭氧-污泥基活性炭催化氧化污水处理装置及其处理工艺
CN119349833A (zh) * 2024-12-26 2025-01-24 宁波元派医疗科技有限公司 一种基于o3和h2o2并联制备双电解水的设备及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111829099B (zh) 用于空气气溶胶消毒兼有机气体降解的装置及方法
US8968576B2 (en) Nebulizing treatment method
JP2003190976A5 (ja)
JP2003190976A (ja) 廃水処理装置および方法
CN106000080A (zh) 一种有机废气的处理方法
JPH1057749A (ja) オゾン水による空気脱臭方法及び空気脱臭装置
JP3858326B2 (ja) オゾンと光触媒を利用した促進酸化処理装置
CN103071165A (zh) 一种液体杀菌消毒装置
JP3731257B2 (ja) オゾン水脱臭方法及び脱臭装置
JP2003001237A (ja) 有機系環境汚染物質の分解処理方法
JP3646509B2 (ja) 光触媒を用いた水処理装置
JP2003003152A (ja) 有機物の酸化分解性ガスの製造方法
JPS6377592A (ja) オゾンによる処理方法及びその装置
KR100348413B1 (ko) 자외선 및 오존 발생 에이오피 챔버 및 이를 이용한수처리 장치
KR102240590B1 (ko) 오존 생성을 포함하는 관로형 자외선 살균장치
CN117902672B (zh) 一种强化光催化水处理装置
JP2000279977A (ja) 流体処理方法及び流体処理装置
WO1994024043A1 (fr) Procede et dispositif permettant la decomposition de l'ozone par emission stimulee d'ondes magnetiques
KR102138176B1 (ko) 수산기(oh)반응 용해교반조를 갖는 폐수 고도 전처리 시스템
JP2003210938A (ja) 排ガス浄化装置
JPH11267670A (ja) 光触媒を用いた処理装置
JP2004066208A (ja) 真空超音波噴流光酸化の一体型の脱臭・殺菌装置
KR20020088538A (ko) 자외선 및 오존을 이용한 수처리 장치 및 수처리 방법
CN101137583A (zh) 液体处理方法
JP3493843B2 (ja) 水処理における促進酸化処理装置