JPH0975959A - オゾンと光触媒による排水の処理方法 - Google Patents
オゾンと光触媒による排水の処理方法Info
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- JPH0975959A JPH0975959A JP7237428A JP23742895A JPH0975959A JP H0975959 A JPH0975959 A JP H0975959A JP 7237428 A JP7237428 A JP 7237428A JP 23742895 A JP23742895 A JP 23742895A JP H0975959 A JPH0975959 A JP H0975959A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光触媒の利点である汚染物質の完全無機化の
効果を生しつつ、高濃度の汚染物排水を迅速に処理し、
しかも工程の単純な方法を提供する。 【解決手段】 光触媒の存在下及び波長290nm以下
の光の照射下において、排水をオゾンで処理することを
特徴とする排水の処理方法。
効果を生しつつ、高濃度の汚染物排水を迅速に処理し、
しかも工程の単純な方法を提供する。 【解決手段】 光触媒の存在下及び波長290nm以下
の光の照射下において、排水をオゾンで処理することを
特徴とする排水の処理方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排水の処理方法に関
するものである。
するものである。
【0002】
【従来の技術】二酸化チタンや酸化亜鉛、酸化タングス
テンが排水中の有害物質の光分解のための触媒として有
効であることが知られている。この方法は近紫外光を用
いることができることに特徴があり、このため、太陽や
蛍光灯の光で、低濃度の排水を長時間で処理する目的
や、生物処理のための前処理として用いるのに適してい
ると考えられている。またこの方法では、分解中間体が
できにくく、完全に無機化することができる利点があ
る。一方で、高濃度汚染物の排水や、迅速な処理を必要
とする場合には、この方法は適さないという重大な欠点
がある。
テンが排水中の有害物質の光分解のための触媒として有
効であることが知られている。この方法は近紫外光を用
いることができることに特徴があり、このため、太陽や
蛍光灯の光で、低濃度の排水を長時間で処理する目的
や、生物処理のための前処理として用いるのに適してい
ると考えられている。またこの方法では、分解中間体が
できにくく、完全に無機化することができる利点があ
る。一方で、高濃度汚染物の排水や、迅速な処理を必要
とする場合には、この方法は適さないという重大な欠点
がある。
【0003】これらの欠点を克服するために、本発明者
らは、先に、オゾンで処理した後に、光触媒で処理する
方法で高濃度の汚染物排水の処理を可能にした(特公平
7−36912号)。しかしこの場合には、二つの工程
が含まれるために、時間がかかり、また煩雑であるとい
う欠点があった。
らは、先に、オゾンで処理した後に、光触媒で処理する
方法で高濃度の汚染物排水の処理を可能にした(特公平
7−36912号)。しかしこの場合には、二つの工程
が含まれるために、時間がかかり、また煩雑であるとい
う欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光触媒の利
点である完全無機化の効果を生しつつ、高濃度の汚染物
排水を迅速に処理し、しかも工程の単純な方法を提供す
ることをその課題する。
点である完全無機化の効果を生しつつ、高濃度の汚染物
排水を迅速に処理し、しかも工程の単純な方法を提供す
ることをその課題する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、光触媒の存在下
及び波長290nm以下の光の照射下において、排水を
オゾンで処理することを特徴とする排水の処理方法が提
供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、光触媒の存在下
及び波長290nm以下の光の照射下において、排水を
オゾンで処理することを特徴とする排水の処理方法が提
供される。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に用いる光触媒としては、
従来公知の各種のものが用いられる。このような光触媒
には、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸
化タングステン等が含まれる。光触媒は固定化して用い
るのが好ましいが、このような固定化は、特に制限され
ないが、結合剤による方法、繊維状のものにチタン等の
アルコラート液を用いて担持させる方法、ゾルーゲル
法、懸濁液の蒸発による方法等がある。光触媒を固定化
する支持体は固定化法により制限されるが、本発明の方
法には、強い酸化反応や紫外光に耐久性を持つものが必
要である。このようなものとして、一般的には、ガラ
ス、セラミクス、プラスチック、金属等がある。
従来公知の各種のものが用いられる。このような光触媒
には、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸
化タングステン等が含まれる。光触媒は固定化して用い
るのが好ましいが、このような固定化は、特に制限され
ないが、結合剤による方法、繊維状のものにチタン等の
アルコラート液を用いて担持させる方法、ゾルーゲル
法、懸濁液の蒸発による方法等がある。光触媒を固定化
する支持体は固定化法により制限されるが、本発明の方
法には、強い酸化反応や紫外光に耐久性を持つものが必
要である。このようなものとして、一般的には、ガラ
ス、セラミクス、プラスチック、金属等がある。
【0007】本発明の方法により、排水中の有害物質を
分解するには、紫外光で照射下、排水中にオゾンを通気
させながら、有害物質を光触媒に接触させればよい。必
要とされるオゾンの通気速度、水への溶解量は、排水中
の有害物質の濃度によって決まるが、オゾンの排水への
溶解量が多い程、光触媒の活性は高くなる。光源はオゾ
ンが吸収でき、しかも光触媒も吸収できる波長の光でな
ければならない。オゾンは210〜290nmの光を吸収し、光
触媒は用いる物質によって異なるが、近紫外までの光を
吸収できるので、両方を満足するものとして、290nm以
下の光が必要である。このような光源としては、低圧水
銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、等がある。
分解するには、紫外光で照射下、排水中にオゾンを通気
させながら、有害物質を光触媒に接触させればよい。必
要とされるオゾンの通気速度、水への溶解量は、排水中
の有害物質の濃度によって決まるが、オゾンの排水への
溶解量が多い程、光触媒の活性は高くなる。光源はオゾ
ンが吸収でき、しかも光触媒も吸収できる波長の光でな
ければならない。オゾンは210〜290nmの光を吸収し、光
触媒は用いる物質によって異なるが、近紫外までの光を
吸収できるので、両方を満足するものとして、290nm以
下の光が必要である。このような光源としては、低圧水
銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、等がある。
【0008】光触媒による有害物質の分解作用は、次の
ように説明されている。光照射によって、光触媒には電
子と正孔が生じ、この正孔によって有害物質は主として
酸化分解される。この時に、電子は排水中の溶存酸素を
還元していると考えられており、これによって電子が消
費されて、正孔との再結合を防ぎ、正孔による有害物質
の分解を進めている。オゾンと光触媒の組み合わせの効
果は、オゾンにより有害物質が分解されて、親水性の有
機物質となり、これが光触媒によって速やかに完全分解
されて無機化される作用と、オゾンが電子の強力な電子
受容体となって、正孔との再結合を防ぎ、正孔による酸
化作用を促進する作用の両方によると考えられる。本発
明の方法は、このような機能に基づくために、オゾンの
みでは分解しにくい化合物であり、また光触媒では分解
に時間がかかる有害物質を、迅速に分解処理するのに適
している。例えば、芳香族化合物、農薬、有機塩素化合
物、有機溶剤、界面活性剤、油脂等を汚染物物質として
含む排水を処理することができる。排水中の汚染物質の
量は通常5ppm以上、特に、10ppm以上である。
ように説明されている。光照射によって、光触媒には電
子と正孔が生じ、この正孔によって有害物質は主として
酸化分解される。この時に、電子は排水中の溶存酸素を
還元していると考えられており、これによって電子が消
費されて、正孔との再結合を防ぎ、正孔による有害物質
の分解を進めている。オゾンと光触媒の組み合わせの効
果は、オゾンにより有害物質が分解されて、親水性の有
機物質となり、これが光触媒によって速やかに完全分解
されて無機化される作用と、オゾンが電子の強力な電子
受容体となって、正孔との再結合を防ぎ、正孔による酸
化作用を促進する作用の両方によると考えられる。本発
明の方法は、このような機能に基づくために、オゾンの
みでは分解しにくい化合物であり、また光触媒では分解
に時間がかかる有害物質を、迅速に分解処理するのに適
している。例えば、芳香族化合物、農薬、有機塩素化合
物、有機溶剤、界面活性剤、油脂等を汚染物物質として
含む排水を処理することができる。排水中の汚染物質の
量は通常5ppm以上、特に、10ppm以上である。
【0009】
【実施例】次に、本発明を実施例のよって更に詳細に説
明するが、本発明はこの実施例によって限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこの実施例によって限定されるもの
ではない。
【0010】実施例1 市販の水ガラス1gに3mlの精製水を加えて稀釈し、こ
れに富士チタン社製アナターゼ型二酸化チタンTP-2の5
gを加えて混合した。この混合物を、縦に半分に切った
直径58mmのガラス管の内側に塗布して室温で1時間乾
燥した。これを120℃で2時間更に乾燥した後に、電気
炉中で500℃で1時間焼結した。この光触媒塗布層を有
する反応器の構造を図1に示した。光源には15Wの低圧
水銀灯を用い、内部から照射した。オゾンはテフロンチ
ューブを通して、反応管の底部より噴出させるようにし
た。
れに富士チタン社製アナターゼ型二酸化チタンTP-2の5
gを加えて混合した。この混合物を、縦に半分に切った
直径58mmのガラス管の内側に塗布して室温で1時間乾
燥した。これを120℃で2時間更に乾燥した後に、電気
炉中で500℃で1時間焼結した。この光触媒塗布層を有
する反応器の構造を図1に示した。光源には15Wの低圧
水銀灯を用い、内部から照射した。オゾンはテフロンチ
ューブを通して、反応管の底部より噴出させるようにし
た。
【0011】図1において、aは低圧水銀灯、bはオゾ
ン噴出口、cは石英ガラス管、dは触媒塗布ガラス管、
eはオゾン導入管(ラフロンチューブ)を示す。図1に
示した反応管においては、排水は、光触媒塗布ガラス管
d内に充填され、そのガラス管dの内表面に塗布されて
いる光触媒と接触し、また、低圧水銀灯aにより光照射
される。この状態において、排水は、オゾン噴出口bか
らのオゾンと接触し、排水中に含まれる汚染物質は分解
される。
ン噴出口、cは石英ガラス管、dは触媒塗布ガラス管、
eはオゾン導入管(ラフロンチューブ)を示す。図1に
示した反応管においては、排水は、光触媒塗布ガラス管
d内に充填され、そのガラス管dの内表面に塗布されて
いる光触媒と接触し、また、低圧水銀灯aにより光照射
される。この状態において、排水は、オゾン噴出口bか
らのオゾンと接触し、排水中に含まれる汚染物質は分解
される。
【0012】前記で示した反応器に、2×10-4mol/
リットルの酢酸水溶液の150mlを加え、オゾンを通気速
度0.5g/hrで通気しながら、光照射した。15分間で91
%が分解した。光触媒を入れずに同様のことを行うと、
15分間で26%が分解したのみであった。酢酸は各種有
機化合物のオゾンと光触媒のそれぞれ単独での分解の中
間体であり、それぞれの単独ではこれを分解して排水を
完全処理することは困難である。本方法では中間体も迅
速に分解して、完全処理することができることが示され
た。
リットルの酢酸水溶液の150mlを加え、オゾンを通気速
度0.5g/hrで通気しながら、光照射した。15分間で91
%が分解した。光触媒を入れずに同様のことを行うと、
15分間で26%が分解したのみであった。酢酸は各種有
機化合物のオゾンと光触媒のそれぞれ単独での分解の中
間体であり、それぞれの単独ではこれを分解して排水を
完全処理することは困難である。本方法では中間体も迅
速に分解して、完全処理することができることが示され
た。
【0013】実施例2 実施例1と同様にして、5×10-4mol/リットルのモ
ノクロロ酢酸水溶液を処理した。15分間でモノクロロ
酢酸70%が分解した。光触媒を入れずに同様の分解実験
を行うと、15分間48%が分解した。
ノクロロ酢酸水溶液を処理した。15分間でモノクロロ
酢酸70%が分解した。光触媒を入れずに同様の分解実験
を行うと、15分間48%が分解した。
【0014】
【発明の効果】本発明の排水処理は、オゾンと紫外光に
よる排水処理を大幅に改善するものであり、処理時間を
著しく短縮することができる。また多くの排水処理法の
分解中間体として生成する親水性化合物も迅速に分解で
きるので、排水を速やかに完全処理することができる。
よる排水処理を大幅に改善するものであり、処理時間を
著しく短縮することができる。また多くの排水処理法の
分解中間体として生成する親水性化合物も迅速に分解で
きるので、排水を速やかに完全処理することができる。
【図1】オゾン通気光触媒反応器の構成説明図を示す。
a 低圧水銀灯 b オゾン噴出口 c 石英ガラス管 d 光触媒塗布ガラス管 e オゾン導入管
Claims (1)
- 【請求項1】 光触媒の存在下及び波長290nm以下
の光の照射下において、排水をオゾンで処理することを
特徴とする排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237428A JPH0975959A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | オゾンと光触媒による排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237428A JPH0975959A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | オゾンと光触媒による排水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975959A true JPH0975959A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17015217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7237428A Pending JPH0975959A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | オゾンと光触媒による排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0975959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100242666B1 (ko) * | 1997-07-07 | 2000-02-01 | 유성용 | 정수처리 시스템 |
| KR100342786B1 (ko) * | 1998-09-08 | 2002-07-04 | 코지마 케이지 | 광촉매에 의한 브롬산의 분해방법 및 그 분해장치 |
| JP2005177742A (ja) * | 1997-05-15 | 2005-07-07 | Hoshin Kagaku Sangyosho:Kk | 電磁波発生器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05154473A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-22 | Nippon Fuoto Sci:Kk | 流体の光化学反応処理方法 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7237428A patent/JPH0975959A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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