JPH04284897A - 気体の脱臭酸化処理方法、液体のオゾン酸化処理方法、並びに好気性生物処理の前処理方法 - Google Patents

気体の脱臭酸化処理方法、液体のオゾン酸化処理方法、並びに好気性生物処理の前処理方法

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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器内にて気体と液体
とを接触させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば液中の溶存酸素量を高
めることにより生物膜処理の効率を高めたり、オゾンに
よる水の滅菌・消毒の効率を高め、かつ残留オゾンの分
解を容易にしたり、気体中の各種臭気物質を吸収、除去
する目的で、容器内にて気体と液体とを接触させる用水
・排水の処理が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の処理に於ける気
液接触方法として、液中の溶存酸素量を高めるべく容器
内を加圧してこの容器内の溶液中に気泡を送り込むもの
がある。その加圧手段としてはジェット噴流やエゼクタ
ー法などがある。
【０００４】しかしながら、これらの方法では加圧した
時点では気泡が微細化し、気液の接触が良好となるが、
同時に圧降下するので、気泡はすぐに粗大化することか
ら、酸素の溶存効率を高める手段としては不十分であっ
た。
【０００５】一方、例えば好気性生物処理に於て、気液
接触を高めるために例えばシャモット、アンスラサイト
などの微細な天然鉱石類、無機発泡材、成形樹脂材など
を接触材として容器内に充填し、この容器内に目的の気
体及び液体を通過させる方法が行われている。
【０００６】しかしながら、天然鉱物からなる接触材を
用いた場合、粒径が微細すぎ、かつ比重が大きいために
気体が均一に分散せず、またマッドボールができ易いこ
とから液体の通路ができ、気液の接触効率向上があまり
期待できない。また、無機発泡材からなる接触材を用い
た場合、粒径がやや大きすぎ、かつ表面が磨耗すること
により上記同様に気液の接触効率向上があまり期待でき
ない。更に、成形樹脂材からなる接触材を用いた場合、
空間率が大きすぎ、かつ各粒子の形状が同一であること
から乱流が起こり難く、上記同様に気液の接触効率向上
があまり期待できず、いずれの場合も処理能力が低い問
題があった。
【０００７】また、気体から臭気物質を除去する際には
、容器上部からの液をフラッシングにより噴霧し、下部
から気体を上昇させる方法が用いられており、接触材と
して金網やラシヒリングが用いられているが、金網の場
合は乱流現象があまり起こらず、気体の吐出を絞るのみ
となり、ラシヒリングでは空間率が大きすぎ、かつ個々
の形状が同一であることから上記同様処理能力が低い問
題があった。
【０００８】滅菌・消毒のためのオゾン酸化に於ては、
水中に単純にオゾンガスを上昇させるのみでは充分な気
液接触が行われず、オゾンの再曝気を必要としたり、残
留オゾン量が大きいことから後処理を必要とし、ランニ
ングコストが高くなる問題があった。
【０００９】上述したような従来技術の問題点に鑑み、
本発明の主な目的は接触効率の高い気液接触方法を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的は本発明によ
れば、気体と液体とを互いに接触させる気液接触方法で
あって、粒径が１ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲の不規則な形
状をなす樹脂発泡材を容器内に充填し、前記容器内に気
体及び液体を通過させることを特徴とする気液接触方法
を提供することにより達成される。場合により前記容器
内に前記樹脂発泡材を１０％乃至９０％充填し、該容器
内に気体及び液体を同時に流入して大気圧よりも高い圧
力で通過させたり、前記容器の上部から液体を流入し、
該容器の下部から気体を上昇させたり、前記容器に前記
樹脂発泡材を１０％乃至９０％充填した接触層を間隔を
おいて複数層設け、前記容器の上部から液体をフラッシ
ングにより散布し、該容器の下部から気体を上昇させて
も良い。
【００１１】
【作用】上述の方法によれば、気体及び液体が不揃いな
形状の樹脂発泡材からなる接触材に通過するために、圧
力と乱流現象とが同時に発生し、微細気泡が持続する。 また、接触材としての樹脂発泡材が比重が軽く、かつ耐
磨耗性が高いことから処理能力が低下することなく接触
材を長期的に使用できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は本発明に基づく第１の実施
例を示す圧力容器１の側断面図である。この圧力容器１
は下部の気体及び液体の入口２と、上部の気体及び液体
の出口３とを有している。圧力容器１内には粒径が１ｍ
ｍ〜５０ｍｍの範囲の不揃いな形状の樹脂発泡材からな
る接触材４が１０％〜９０％充填されている。上記入口
２及び出口３には接触材４が外部に流出することを防止
するためのフィルタ６、７が設けられている。ここで、
樹脂発泡材の粒径が１ｍｍ未満であると各フィルタ６、
７の目を細かくしなければならず、流路抵抗となり、５
０ｍｍを超えると所望の接触面積が得られなくなる。
【００１３】気液接触を行うには、入口２から圧力容器
１内に気体と液体とを同時に大気圧よりも高い０．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ２〜０．７ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えなが
ら注入する。すると、気液が接触材４を通過する際に乱
流現象が起り、かつ容器内部が加圧されていることによ
り気体の液体への溶解が促進される。そして、気体の溶
存量の高い溶液が出口３から排出される。この場合、気
液は略完全に攪乱され、圧降下による気泡の粗大化は防
止される。
【００１４】実際に好気性生物処理に於て、装置構成は
第１の実施例と同様であるが接触材４を使用しない加圧
浮上処理に用いる単純加圧法がある。この単純加圧法と
、本発明の第１の実施例による方法とを比較した。単純
加圧法の場合、圧力２ｋｇｆ／ｃｍ２、濃度１０ｍｇ／
ｌからの圧降下により瞬時に気泡が粗大化したが、第１
の実施例による方法では同じ圧力で溶存酸素の濃度が１
５ｍｇ／ｌからの圧降下によっても気泡は細かく、白濁
状であった。
【００１５】図２は本発明に基づく第２の実施例を示す
図１と同様な図である。本実施例は加圧なしの気液接触
法であり、容器１１の上部には液体入口１２が設けられ
、下部には液体出口１３が設けられている。また、気体
噴出用ヘッド１４が容器１１の下部に、気体出口１５が
上部に設けられている。
【００１６】容器１１内には接触材流出防止用フィルタ
１６、１７により仕切られた接触材層１８が郭成され、
その内部には粒径が１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の不揃いな
形状の樹脂発泡材からなる接触材１９が１０％〜９０％
充填されている。
【００１７】気液接触を行うには、入口１２から容器１
１内に液体を流入すると同時に噴出用ヘッド１４から気
体を噴射する。従って、気液は向流式で接触する。尚、
この場合には上部のフィルタは必ずしもなくても良い。
【００１８】実際に好気性生物処理に於て、接触材とし
て従来から用いられているアンスラサイト、無機発泡材
若しくは粒径の均一な成形樹脂材と、本発明の第２の実
施例による方法とを比較するべく下記の試験を行った。 実際には直径３００ｍｍ×高さ５０００ｍｍの容器で接
触材層を３ｍとして、ＢＯＤ、ＣＯＤの負荷試験を行っ
た。 その結果を表１に示す。尚、原水はＢＯＤ　　２００ｍ
ｇ／ｌで行った。
【００１９】
【表１】
【００２０】また、実際の脱臭・殺菌のためのオゾン酸
化処理に於て、オゾンを単純に吹込み上昇させる方法と
、本発明の第２の実施例による方法とを比較したところ
、オゾンの反応効率を約３０％アップすることができた
。
【００２１】図３は本発明に基づく第３の実施例を示す
図１及び図２と同様な図であり、大量の気体の脱臭や酸
化を行う場合に使用されるものである。容器２１の上部
には液体散布ヘッド２２が設けられ、下部には液体出口
２３が設けられている。この液体出口２３は液体散布ヘ
ッド２２にポンプ２４を介して接続され、容器２１内の
液体は必要に応じて外部から補充され、または交換され
つつ循環するようになっている。
【００２２】また、第２の実施例と同様な気体噴出用ヘ
ッド２５が容器２１の下部に、気体出口２６が上部に設
けられている。
【００２３】容器２１内には接触材流出防止用フィルタ
２７、２８により仕切られた下側接触材層２９と、フィ
ルタ３０、３１により仕切られた上側接触材層３２とが
郭成され、各接触材層２９、３２の内部には粒径が１ｍ
ｍ〜５０ｍｍの範囲の不揃いな形状の樹脂発泡材からな
る接触材３３が１０％〜９０％充填されている。
【００２４】気液接触を行うには、液体散布ヘッド２２
から容器２１内に液体をフラッシングすると同時に噴出
用ヘッド２５から気体を噴射する。従って、気液は各接
触材層２９、３２の内部にて向流式で乱流接触する。 尚、本実施例では接触材層を２層としたが、単層若しく
は３層以上であっても良い。また、この場合も上部のフ
ィルタは必ずしもなくても良い。
【００２５】実際に化学工場に於て発生する還元性硫黄
を含む臭気ガスを脱臭処理する一段式ラシヒリングによ
る気液接触と、本発明の第３の実施例による気液接触と
を比較したところ、ラシヒリングによる気液接触では約
９８％の除去効率であったが、本実施例の気液接触では
９９．９％の除去効率が得られた。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による気液接触方法によれば、不揃いな形状の樹脂発
泡材からなる接触材を充填した接触材層にて気体及び液
体を接触させることにより、圧力と乱流現象とが同時に
発生し、微細気泡が持続することから気液の接触効率が
向上する。また、樹脂発泡材は比重が軽く、かつ耐磨耗
性が高いことから処理能力が低下することなく接触材を
長期的に使用でき、装置の保守が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１の実施例を示す圧力容器１
の側断面図である。
【図２】本発明に基づく第２の実施例を示す容器１１の
側断面図である。
【図３】本発明に基づく第１の実施例を示す容器２１の
側断面図である。
【符号の説明】
１　　圧力容器 ２　　入口 ３　　出口 ４　　接触材 ６、７　　フィルタ １１　　容器 １２　　液体入口 １３　　液体出口 １４　　気体噴出用ヘッド １５　　気体出口 １６、１７　　フィルタ １８　　接触材層 １９　　接触材 ２１　　容器 ２２　　液体散布ヘッド ２３　　液体出口 ２４　　ポンプ ２５　　気体噴出用ヘッド ２６　　気体出口 ２７、２８　　フィルタ ２９　　下側接触材層 ３０、３１　　フィルタ ３２　　上側接触材層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】気体と液体とを互いに接触させる気液接触
    方法であって、粒径が１ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲の不規
    則な形状をなす樹脂発泡材を容器内に充填し、前記容器
    内に気体及び液体を通過させることを特徴とする気液接
    触方法。
  2. 【請求項２】前記容器内に前記樹脂発泡材を１０％乃至
    ９０％充填し、該容器内に気体及び液体を同時に流入し
    て大気圧よりも高い圧力で通過させることを特徴とする
    請求項１に記載の気液接触方法。
  3. 【請求項３】前記容器の上部から液体を流入し、該容器
    の下部から気体を上昇させることを特徴とする請求項１
    若しくは請求項２に記載の気液接触方法。
  4. 【請求項４】前記容器に前記樹脂発泡材を１０％乃至９
    ０％充填した接触層を間隔をおいて複数層設け、前記容
    器の上部から液体をフラッシングにより散布し、該容器
    の下部から気体を上昇させることを特徴とする請求項１
    若しくは請求項２に記載の気液接触方法。
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