JPH05503242A - 活性化オゾンにより汚染水を浄化するプロセスと装置 - 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】 オゾンによ　るプロセスと 本発明は、活性化オゾンを使用して、汚染せる、例をあげるとハロゲン化炭化水 素などで汚染せる水を浄化するプロセスに関わるものである。汚染水は廃水滞留 溜より地下水として発生しているが、又家庭の廃水、都市のマンシラン及び産業 活動の廃水としても直接発生している。

環境上の見地より、完全に浄化しないで前記の流出水を放流する事はできない。

１縮／焼却、温空気酸化、バイオ処理等の最新のハイテクの技術も明白な不利な 点を備えている。此れ等のハイテク技術も経済的に不可能であったり、二次廃棄 物発生の問題或いは環境的に、問題が発生しない程十分に低い残留濃度を達成で きないのである。

本発明は上記の問題を解決する方法を提供するのである。塩素及び臭素含有化合 物、ダイオキシン及びＰＣＢ系殺虫剤、除虫剤（ポリサイクリック）芳香剤、シ アナイド、（グリコール）エステル、有機酸、アルコール炭化水素及び微生物な どを含めてハロゲン化炭化水素の様な廃水に含まれている各種有毒成分に対して 其れは通用できるのである。

本発明に準拠せるプロセスは気相（Ｈ発性成分）及び液相に対しても適用できる 。此の両方の場合、活性試薬は、短波ＵＶ放射或いは固体触媒のいずれかによる 活性化オゾンに由来する酸性基と推定せられている。

２００ｎｍ以下で、できれば１８５０ｍの波長で、ＵＶ放射を行うと酸素を含有 しているガスからも又、発生する事ができる。２００ｎｍ以上、更に明確に述べ ると２４５ｎｍの波長に於ては、Ｕｖの放射のみでオゾンを活性化するが、更に オゾンは発生しないのである。

触媒として多数のａｉｍの固体の成分を使用する事ができる。活性炭（表面積４ ００〜８００ｍ”／ｇ）を使用すると良好な結果が得られるのである。アルミナ 及びシリカも又、使用する事ができる。一般的に、固体成分と其の混合物は使用 する事ができ、此れは処理する有毒成分及びオゾンに対して吸収能力或いは親和 力を有している。実際上、固体触媒は０．１ｃｍ’／ｇ以上の気孔容積と少なく とも５０−ｍ’／Ｈの表面積を有していなければならない。

触媒の活性は銅、鉄、モリブデナム、コバルトなどの金属と清濁（転移）する事 により改善する事ができるのである。

気相に於ては、反応は非常に迅速に起るのである。（周囲温度に於て数秒以内） 、液相に於いては、オゾンはディフューザー或いはベンチュリーなどの注入装置 を通じて注入している０反応は、気相より一段とゆっくりと進むのである。

多くの用途に対して、ガス処理と液相処理の組み合わせが有利である。

反応は周囲温度に於て、かなり早く進行するので、一段と高い温度は通例、必要 ではない、しかしながら、一段と高い温度での処理が可能で、時として固体触媒 を使用する場合には望ましいのである。

本発明に準拠せるプロセスの特定の具体例として、汚染水は活性炭の様な少なく とも固体触媒で処理して浄化するのであり且つ触媒は継続的或いは半継続的にオ ゾンにより再生するのである。

本発明は幾種類かの形式の装置により実施できるのである０例：並流（液とオゾ ン・ガスが同じ方向）或いは対流でストリフピング塔中を流れるのである。

並流装置は図１に図解している。装置は、直列に配ｌした１台〜１０台の反応器 により構成せられていて且つ、オランダのボルガミアボルダーの地下水を浄化す る為に使用した。

気相のオゾン／活性炭による場合と液相でのオゾン／ＵＶによる場合の換算値は 表１に出ている。たとえば、モノクロロベンゼンなどの有毒成分が９９．９９％ の効率で除去せられる事が判る。

生成物は主として、水、二酸化炭素及びＮａＣ１（ＨＣＩを中和後に生成）。

表１　地下水浄化　ボルガミアボルダ一本発明による装置に於ては、多くの種類 の有毒成分を減成する事ができる。装置は１〜１０　（１００，２００，３００ ，、、）の反応器により構成せられ、此の反応器は固体の充填物か或いは固体の 触媒を充填せる塔であっても良いのである。

上記の反応器は汚染水供給装置！（１０１，２０１，３０１，、、）排水装置（ １０２，２０２，３０２，、、）及びガス吐出装置（１０３，２０３，３０３゜ １．）を備えていて、更に、リアクター（１（ｔｏ、２００．３０（１，、、） はオゾン含有液用のリサイクル供給装置（１０４，２０４，３０４，、、）とオ ゾン放出液用のリサイクル排出装置（１０５，２０５，３０５，、、）を備えて いて、これによりｔＪＶ処理、！ｆ（１０６，２０６，３０６，、、）及びオゾ ン供給装置（１０７，２０７，３０？、、、）はリサイクル供給装置（１０４， ２０４，３０４）とリサイクル排出装置（１０５，２０５，３０５）間に含める 事ができるのである。

ＵＶ処理装ｆ　（１０Ｂ）に結合しているガス排出物（１０３）及び／或いはＵ Ｖ処理装置（１０８）のガス排出物（１０９）は液リサイクル・ループ（１１１ ）に組み込まれているベンチュリー（１１０）に送り、此のループは反応器（１ ００）に結合している。液リサイクル・ループ（１１１）に於ては、鉄或いはカ ルシュームなどの金属を除去する電磁水処理装置（１１２）を組み入れる事がで きる。

オゾン供給装置（１０７，２０７，３０７，、、）は水リサイクル・ループ（１ ０４，２０４，３０４，、、）に結合しているペンチエリ−（１１６，２１６， ３１６，、、）などの注入装置を経由して便宜に設ける事ができる。

オゾン（ガス）と水の混合を激しく行った結果として且っ又、リサイクル・ルー プの存在の結果として、反応は水相及び気相の両方に於て起るのである。オゾン 処理後、残留ガスは上記に規定している櫟に固体触媒を含む”活性フィルター” ＜１１４）により浄化せられるのである。必要の場合、触媒層のすぐ前に更にオ ゾンを追加する事ができるのである。

浄化せるガスは空気（１２１）中に放出する事ができ且つ浄化せる水は一般的に 現地の地上水に排水（１２２）できるのである。

本発明は何流的に応用する事ができる。装置（図２）は上部側及び低部側のガス 含有液及びガス用の供給装置（２）を備えているストリッピング塔（１）により 構成せられていて、両方とも液供給装置（３）とガス吐出装置（４）で此は、Ｕ Ｖ処理装置（５，６）及びオゾン供給装置（７）に結合している。ＵＶ処理装置 （５，６）の吐出装置はリサイクル・ループ（８）の供給源（２）に結合するの である。有毒成分の大部分が揮発性である場合にはストリッピング塔は特に便利 であり、且つ重い成分は比較的容易に酸化する事ができるのである。其の場合、 ストリッピング塔は一基で十分であるが２其〜５其の塔も又、使用する事ができ るのである。塔（９）を出たガスは残留せる有毒な成分を含有しているかも知れ ない、此れは上記に規定している様に固体触媒を含んでいる別置の反応器（１０ ）の追加オゾン（１１）により減成せしめる事ができるのである。又、ストリッ ピング塔に於ては、普通の充填材料よりもむルろ、触媒の使用が大部分の場合、 好ましいのである。

図２に説明している様なストリッピング塔は、７．４３１ｍｇ／ｌのジクロ口メ タンを含有している産業用済水を浄化する為に応用せられた。生成せられたＭＣ Ｉを中和する為に十分な苛性ソーダを添加する事により且つ酸化剤としてオゾン ／ＵＶを使用する事により、流出水は５１１ｍｇ／ｌを含有するのみであり、こ れにより９９．１％に換算できた事を示していた。

オゾンと化合せる触媒として活性カーボンとシリカを使用する事により９９゜９ ％の換夏値が達成せられた。

此の発明は、均質的（ＵＶ）或いは非均質的（固体触媒）的に通用でき或いは均 質的及び非均質的ステ、ブの組み合わせとして適用できる触媒酸化プロセスに基 ずいている。装置の選択は主として、除去する個々の有毒成分の反応温度と反応 運動により決定せられるのである。其れ故、上記に説明せる装置は一例として示 したものであり装置の各種変形形態を本発明の範囲内で考える事ができるのであ る。

沃 補正書の写しくＩＩ訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成３年１１月２５ 日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　汚染水或いはガス状及び其の中に存在している或いは其れに起因している液 成分を下記の処理法の少なくとも２つの方法により処理してハロゲン化炭化水素 などの好ましからざる成分で汚染せられている水を処置するプロセス。 ・オゾンによる処理 ・ＵＶ放射による処理 ・固体触媒による処理 ２　オゾンによる処理を固体触媒と組み合わせて実施する特許請求範囲１に準拠 せるプロセス。 ３　活性炭、アルミナ及びシリカが触媒として使用せられる特許請求範囲１或い は２に準拠せるプロセス。 ４　少なくとも５０ｍ２／ｇの表面積を有し且つ少なくとも０．１ｃｍ３／ｇの 気孔容積を有している触媒を使用する特許請求範囲のいずれかに準拠せるプロセ ス。 ５　酸素含有ガスを２００ｎｍ以下の波長、特に１８５ｎｍの波長を有している ＵＶ放射により或いは電気放電によりオゾンを発生せしめる特許請求範囲１〜４ のいずれかに準拠せるプロセス。 ６　触媒を連続的にオゾンで再生せしめる、固体触媒で処理する事により構成せ られる汚染水処理のプロセス。 ７　固体触媒を任意に充填している１台以上の反応器（１００，２００…）で前 記反応器は汚水供給源（１０１，２０１…）水吐出装置（１０２，２０２…）及 びガス吐出装置（１０３，２０３…）及びオゾン含有液用のリサイクル供給装置 （１０４，２０４…）及びオゾン除去液用のリサイクル吐出装置（１０５，２０ ５）を備えている特許請求範囲１〜６のいずれかに準拠せるプロセスを実施する 装置。 ８　ＵＶ処理装置（１０６，２０６…）及び／或いは、オゾン供給装置（１０７ ，２０７…）をリサイクル供給装置（１０４，２０４…）とリサイクル吐出装置 （１０５，２０５…）の間に設けている特許請求範囲７に準拠せる装置。 ９　オゾン供給装置（１０７，２０７…）はベンチュリー（１１６，２１６…） などの注入装置を経由して水リサイクル・ループ（１０４，２０４）に結合して いる特許請求範囲８に準拠せる装置。 １０　ガス吐出装置（１０３…）が任意にＵＶ処理装置（１０８）及び／或いは ガス吐出装置（１０９）を経由して、反応器（１００）に結合している液リサイ クル・ループ（１１１）に組み込んでいるベンチュリー（１１０）に結合してい る特許請求範囲７〜９のいずれかに準拠している装置。 １１　吐出装置（１０３，２０３…）が少なくとも５０ｍ２／ｇの表面積を有し ていて且つ０．１ｃｍ３／ｇ以上の気孔容積を有している活性フィルター（１１ ４）に結合してある特許請求範囲７〜１０のいずれかに準拠する装置。 １２　下部側と上部側にガス及び／或いはガスを含有する液用の供給装置（２） を有していて、此の両方は処理する液の供給源（３）で且つ、ＵＶ処理装置（５ ，６）に結合しているガス吐出装置（４）及びオゾン供給装置（７）で、此れに よりＵＶ処理装置（５，６）の吐出装置は任意にストリッピング塔（１）の供給 源（２）に結合し且つ供給装置はリサイクル・ループ（８）の一部になる事ので きる様に構成せられたストリッピング塔により構成せられた特許請求範囲１〜６ のいずれかに準拠せるプロセスを実施する装置。 １３　固体触媒がストリッピング塔（１）に充填せられていて且つオゾン供給源 （１１）と結合せる残留せるガス流（９）を処理する装置（１０）に含めている 特許請求範囲１２に準拠せる装置。