(57)【要約】【課題】マイクロナノバブルを含有した洗浄水による排ガスの広範な洗浄能力を発揮でき、変動する排ガスの性状に適合した排ガス処理性能を発揮できる排ガス処理装置を提供する。【解決手段】この排ガス処理装置では、排ガス処理部５の上部散水部３では、マイクロナノバブル発生装置６６から供給されたマイクロナノバブルを含有した洗浄水が上部散水配管１８から散水され、活性炭吸着塔２９,急速ろ過塔２６を逆洗した逆洗水が中間部散水配管１７から散水され、下部水槽８から返送された洗浄水が下部散水配管１６から散水される。つまり、上部散水部３では３種類の性状の異なる洗浄水でもって排ガスを洗浄でき、排ガス中の成分や排ガス濃度に合った洗浄が可能となる。よって、工場の製造工程による排ガス中の成分の変動や排ガス濃度の変動に対する処理の安定化を図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された排ガスに洗浄水を散水する上部散水部とこの上部散水部から落下してきた洗浄水を溜める下部水槽とを有する水スクラバーと、
上記下部水槽からの洗浄水が導入される活性炭吸着塔と、
上記活性炭吸着塔からの洗浄水が導入されると共に上記洗浄水にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生部が設置されたマイクロナノバブル発生水槽と、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記活性炭吸着塔に導入して上記活性炭吸着塔を逆洗する逆洗部とを備え、
上記水スクラバーの上部散水部は、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されて上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を散水する第１の散水部と、
上記逆洗部から上記活性炭吸着塔を逆洗した逆洗水が導入されて上記逆洗水を散水する第２の散水部と、
上記下部水槽から導入された洗浄水を散水する第３の散水部とを有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス処理装置において、
上記水スクラバーの下部水槽からの洗浄水が導入されると共に導入された洗浄水をろ過して上記活性炭吸着塔へ導入する急速ろ過塔を備え、
上記逆洗部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記活性炭吸着塔と急速ろ過塔に導入して上記活性炭吸着塔と急速ろ過塔を逆洗することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排ガス処理装置において、
上記第１,第２,第３の散水部と上記逆洗部の運転を制御する制御部を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記水スクラバーの下部水槽に導入するマイクロナノバブル水導入部と、
上記下部水槽で浮遊している汚泥に上記マイクロナノバブルが付着して浮上した浮上汚泥を排出する浮上汚泥抜き出し部を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記マイクロナノバブル発生水槽内へ供給すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記第１の散水部に導入する余剰エアータンクとを有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記逆洗部に導入すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記第１の散水部に導入する余剰エアータンクとを有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記第１の散水部に導入すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記逆洗部に導入する余剰エアータンクとを有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＴＯＣ値を測定するＴＯＣ計と、
上記ＴＯＣ計で測定したＴＯＣ値を表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転を制御する制御部とを備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＴＯＣを測定するＴＯＣ計と、
上記ＴＯＣ計で測定したＴＯＣを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転、および上記マイクロナノバブル発生部の渦流ポンプと上記界面活性剤添加部の運転を制御する制御部とを備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＣＯＤを測定するＣＯＤ計と、
上記ＣＯＤ計で測定したＣＯＤを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転を制御する制御部とを備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＣＯＤを測定するＣＯＤ計と、
上記ＣＯＤ計で測定したＣＯＤを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転、および上記マイクロナノバブル発生部の渦流ポンプと上記界面活性剤添加部の運転を制御する制御部とを備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記水スクラバーの上部散水部は、
活性炭含有洗浄水を散水する第４の散水部を有し、
さらに、上記水スクラバーの下部水槽から上記活性炭含有洗浄水の活性炭が導入されると共に上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されて上記活性炭を上記マイクロナノバブルで活性化した微生物で再生し、この再生した活性炭を含有した洗浄水を上記第４の散水部に供給する活性炭再生部を備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の排ガス処理装置において、
上記マイクロナノバブル発生水槽での洗浄水の水質に応じて、上記第１,第２,第３,第４の散水部の各散水部のうちの少なくとも１つを選択して、この選択した散水部から散水させる制御部を備えることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の排ガス処理装置において、
上記水スクラバーに導入される排ガスのＶＯＣ濃度が１００ｐｐｍＣ以上の場合は、上記制御部により、上記第１〜第４の各散水部からの散水を行うように上記各散水部を制御することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭再生部は、
有機物を含有した原水が導入される原水槽と、
上記原水槽からの原水と上記水スクラバーの下部水槽からの活性炭と上記マイクロナノバブル発生部からのマイクロナノバブル含有洗浄水とが導入され、上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とを混合するマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽と、
上記マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽から上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とが混合された被処理水が導入されてこの被処理水を微生物処理する活性炭再生流動槽とを有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１７】
請求項１３から１６のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記水スクラバーの下部水槽にバブルを導入するバブル導入部と、
上記下部水槽で浮遊している汚泥および活性炭に上記バブルが付着して浮上した浮上汚泥および活性炭を上記下部水槽から排出して上記活性炭再生部へ導入する浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の排ガス処理装置において、
上記バブル導入部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記水スクラバーの下部水槽に導入するマイクロナノバブル水導入部であることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１９】
請求項１６から１８のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭再生部は、
上記活性炭再生流動槽からの被処理水が導入されると共に上記被処理水が含む活性炭を沈殿させる沈殿槽を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭再生部は、
上記沈殿槽からの被処理水が導入されて処理水が導出される処理槽を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２１】
請求項１３から２０のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭含有洗浄水の活性炭は、溶剤回収用の活性炭であることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の排ガス処理装置において、
上記活性炭は、椰子殻または石炭を原料とした破砕活性炭であることを特徴とする排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排ガス処理装置に関し、一例として、水スクラバーである排ガス処理部と水スクラバーで使用された洗浄水を処理して再度利用するための洗浄水処理部とを備えて、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)を含有する排ガスを主に対象とした排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)を含有する排ガスは、燃焼法等エネルギーを多量消費する方法で処理され、常温での処理は稀であった。
【０００３】
また、従来より、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)を含有する排ガスを対象とした水スクラバーから構成される排ガス処理装置は存在しているが、その水スクラバーで使用した洗浄水は、再び水スクラバーへ再利用はされていなかった。
【０００４】
その理由としては、洗浄水を再利用すると、水スクラバーでの揮発性有機化合物(ＶＯＣ)の除去性能が大幅に低下することと、上記洗浄水を短時間で処理できる処理設備が存在しなかったためである。
【０００５】
また、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)に対応する水スクラバーの洗浄水を処理可能と考えられる急速ろ過塔や活性炭吸着塔は、従来から存在したが、急速ろ過塔や活性炭吸着塔は、水スクラバーの洗浄水全量を処理するためには、設備が大規模となる。しかも、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)が水に溶解して発生する浮遊物質汚泥や微生物汚泥などの浮遊物質で、急速ろ過塔や活性炭吸着塔が短時間で閉塞していた。そして、急速ろ過塔や活性炭吸着塔を工業用水等で逆洗浄したとしても、性能を完全に回復することができない状況であった。また、その時に発生する逆洗排水は、汚染程度が高いので、再利用することなく、排水処理場に排水していた。
【０００６】
また、急速ろ過塔や活性炭吸着塔をマイクロナノバブル含有水で効率よく逆洗浄して、性能を回復させることも考えられるが、ナノバブルを比較的多く含有するマイクロナノバブル水を製造するマイクロナノバブル発生装置は、存在するが、イニシャルコストが高い内容であった。このようなナノバブルを比較的多く含有するマイクロナノバブル水を製造するマイクロナノバブル発生装置は、２００６年に株式会社協和機設から販売が開始された。
【０００７】
この株式会社協和機設のナノバブル発生装置を調査し、その構造を解析した結果、ナノバブルの特殊性から、ナノバブルを多量に製造するにはナノバブル発生機を構成する各種部品は特製の(特別に製作された)ものであった。このため、ナノバブル発生機の製造コストが高くなることのみならず、納期が長い状況であった。また、株式会社協和機設のナノバブル発生装置は、単品装置であるため、ナノバブルの発生量を目的に応じて自由に制御できないシステムであった。
【０００８】
このような株式会社協和機設のナノバブル発生装置は、特許文献１(特許第４１１８９３９号公報(発明の名称 微細気泡発生装置))に記載されており、この特許文献１には微細気泡(ナノバブルを含めた微細気泡)の発生方法や発生装置が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２(特開２００４−１２１９６２号公報)には、従来技術としてのナノバブルの利用方法および装置が開示されている。この技術は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。より具体的には、それらが相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能によって各種物体を高機能、低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができることを開示している。
【００１０】
また、特許文献３(特開２００３−３３４５４８号公報)には、従来技術としてのナノ気泡の生成方法が開示されている。この技術は、液体中において、(1)液体の一部を分解ガス化する工程、(2)液体中で超音波を印加する工程または、(3)液体の一部を分解ガス化する工程および超音波を印加する工程から構成されていることを開示している。
【００１１】
また、特許文献４(特開２００４−３２１９５９号公報)では、従来技術としてのオゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置が開示されている。この技術では、マイクロバブル発生装置にオゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液を加圧ポンプを介して供給している。また、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気することを開示している。
【００１２】
ところで、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)の処理は、燃焼法等エネルギーを多量消費する方法が一般的なので、省エネルギーでなく、かつ経済的に処理できない課題がある。
【００１３】
また、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)対策用水スクラバーも考えられるが、洗浄水の使用量が多く、洗浄水の再利用ができない課題がある。また、揮発性有機化合物(ＶＯＣ)の除去率が悪く、濃度変動の激しいＶＯＣを含有する排ガス処理が充分でなかった。すなわち、水スクラバーから構成される排ガス処理装置の洗浄水をコンパクトな処理設備で、再使用できるまでの水質に処理できる水処理設備を含む排ガス処理装置が存在しない課題がある。
【００１４】
また、水スクラバーで使用した洗浄水は、浮遊物質や有機物を含有しているので、急速ろ過塔や活性炭吸着塔を洗浄水処理部とすることが考えられる。
【００１５】
しかし、洗浄水である被処理水中の浮遊物質による急速ろ過塔の閉塞、洗浄水である被処理水中の有機物による活性炭吸着塔の短時間での破過の課題が存在していた。
【００１６】
また、マイクロナノバブルを多量に、しかも安価に作製できない課題もある。詳細に説明すると、マイクロナノバブルに関する研究が進展するに従い、マイクロナノバブルの作用効果が、各種分野において様々な研究者より報告されている。当然のこととして、産業界では、今後、マイクロナノバブルをいかに安価に、かつ、安定的に多量に製造するかが必要となる。排ガス処理の分野においても、排ガス処理装置の洗浄水にマイクロナノバブルを含有させることによる作用効果が期待されている。特に、排ガス洗浄水の水質が悪化した場合は、一般的に排ガス処理装置とは別の場所に設置してある排水処理設備に上記排ガス洗浄水を導入して処理している。ここで、排ガス処理設備の近くに設置可能でコンパクトな排ガス再利用設備が望まれる。
【００１７】
また、上述したように、現在、マイクロナノバブルを多量に発生させることが可能な発生装置としては、株式会社協和機設のナノバブル発生装置が存在するが、該社は、マイクロナノバブル発生装置を特注の部品を製作して組み合わせ、特別仕様で製作している。このため、現在では、株式会社協和機設のマイクロナノバブル発生装置は、特注部品が多いため、価格的に高コストであると同時に納期が長時間を要している。
【００１８】
よって、協和機設のマイクロナノバブル発生装置を排ガス処理装置に採用した場合、協和機設のマイクロナノバブル発生装置が高額である以上、排ガス処理装置も高額となるのは、当然である。したがって、マイクロナノバブルを多量に発生し、かつ、低コストで短納期で納入できるナノバブル発生装置が存在しない課題もある。
【００１９】
また、排ガス処理装置においては、変動する排ガスの性状に合わせて、最適なナノバブル量を発生させることが必要であるので、ナノバブル発生量を自由に調整できる排ガス処理装置も求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特許第４１１８９３９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献３】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献４】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
そこで、この発明の課題は、マイクロナノバブルを含有した洗浄水による排ガスの広範な洗浄能力を発揮でき、変動する排ガスの性状に適合した排ガス処理性能を発揮できる排ガス処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、この発明の排ガス処理装置は、導入された排ガスに洗浄水を散水する上部散水部とこの上部散水部から落下してきた洗浄水を溜める下部水槽とを有する水スクラバーと、
上記下部水槽からの洗浄水が導入される活性炭吸着塔と、
上記活性炭吸着塔からの洗浄水が導入されると共に上記洗浄水にマイクロナノバブルを含有させるマイクロナノバブル発生部が設置されたマイクロナノバブル発生水槽と、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記活性炭吸着塔に導入して上記活性炭吸着塔を逆洗する逆洗部とを備え、
上記水スクラバーの上部散水部は、
上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されて上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を散水する第１の散水部と、
上記逆洗部から上記活性炭吸着塔を逆洗した逆洗水が導入されて上記逆洗水を散水する第２の散水部と、
上記下部水槽から導入された洗浄水を散水する第３の散水部とを有することを特徴としている。
【００２３】
この発明の排ガス処理装置によれば、上記水スクラバーの上部散水部では、第１,第２,第３の散水部からマイクロナノバブルを含有した洗浄水,逆洗水,下部水槽からの洗浄水の３種類の洗浄水でもって、排ガスを洗浄できる。よって、排ガス中の成分や排ガス濃度に合った洗浄が可能となる。一例として、上記３種類の洗浄水による散水を、排ガス中の成分や排ガス濃度に対応した組み合わせで選定できる。よって、工場の製造工程による排ガス中の成分の変動や排ガス濃度の変動に対する処理の安定化を図れる。また、上記３種類の洗浄水を循環利用でき、再利用できるので、１つの排ガス処理装置内で洗浄水の処理を完結でき、水を節約できる。また、上記活性炭吸着塔では、マイクロナノバブルによるＶＯＣ成分に対する酸化分解作用、逆洗水に含有されている微生物汚泥によるＶＯＣ成分の吸着現象を利用して、洗浄水を生物学的,物理学的に処理でき、洗浄効率の向上を図れる。また、マイクロナノバブルが有する洗浄力で活性炭表面を効率的に洗浄できる。すなわち、従来は、活性炭表面に有機物が付着すると活性炭吸着能力が著しく低下していたが、マイクロナノバブルが有するフリーラジカルによる酸化力で活性炭表面を強力に洗浄できる。また、活性炭が吸着した有機物を繁殖した微生物で生物学的に酸化分解して、活性炭があたかも再生された状態となる。よって、活性炭の寿命を長く延長することができる。
【００２４】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記水スクラバーの下部水槽からの洗浄水が導入されると共に導入された洗浄水をろ過して上記活性炭吸着塔へ導入する急速ろ過塔を備え、上記逆洗部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記活性炭吸着塔と急速ろ過塔に導入して上記活性炭吸着塔と急速ろ過塔を逆洗する。
【００２５】
この実施形態によれば、活性炭吸着塔へ導入する洗浄水を急速ろ過塔でろ過して浮遊物質が除去された洗浄水として、活性炭吸着塔での活性炭への有機物の吸着,微生物による有機物の分解を促進できる。また、マイクロナノバブルが有する洗浄力で急速ろ過塔に充填されているろ材の表面を効率的に洗浄できる。すなわち、従来は、ろ剤表面に有機物が付着するとろ過能力が著しく低下していたが、マイクロナノバブルが有するフリーラジカルによる酸化力でろ剤表面を強力に洗浄できる。
【００２６】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記第１,第２,第３の散水部と上記逆洗部の運転を制御する制御部を備えた。
【００２７】
この実施形態によれば、上記制御部により、第１,第２,第３の散水部からのマイクロナノバブルを含有した洗浄水,逆洗水,下部水槽からの洗浄水の３種類の洗浄水の所望の組み合わせによる所望の散水量でもって、排ガスを洗浄できる。よって、マイクロナノバブルを含有した洗浄水による排ガスの洗浄能力を調整でき、変動する排ガスの性状に適合した排ガス処理性能を発揮できる。
【００２８】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記水スクラバーの下部水槽に導入するマイクロナノバブル水導入部と、
上記下部水槽で浮遊している汚泥に上記マイクロナノバブルが付着して浮上した浮上汚泥を排出する浮上汚泥抜き出し部を有する。
【００２９】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル水導入部から水スクラバーの下部水槽に上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を導入し、上記下部水槽で浮遊している汚泥に上記マイクロナノバブルを付着させて浮上させ、浮上汚泥抜き出し部から浮上汚泥を排出できる。
【００３０】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記マイクロナノバブル発生水槽内へ供給すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記第１の散水部に導入する余剰エアータンクとを有する。
【００３１】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル発生部は、上記渦流ポンプ,加圧タンク,余剰エアータンクでもってマイクロナノバブルを効率的に多量に作製できる。また、比較的サイズが大きな第２のマイクロナノバブルを多量に含有した洗浄水を第１の散水部から散水させて排ガスを洗浄できる。また、比較的サイズが小さな第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水をマイクロナノバブル発生水槽へ導入して、サイズが小さなマイクロナノバブルを含有した洗浄水を逆洗部から活性炭吸着塔へ導入し、活性炭を閉塞させることなく逆洗できる。
【００３２】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、
上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記逆洗部に導入すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記第１の散水部に導入する余剰エアータンクとを有する。
【００３３】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル発生部の余剰エアータンクは、比較的サイズが小さなマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記逆洗部から上記活性炭吸着塔,急速ろ過塔へ導入して、マイクロナノバブルが有する洗浄力で活性炭,ろ材の表面を効率的に洗浄できる。また、上記余剰エアータンクから、比較的サイズが大きなマイクロナノバブルを含有した洗浄水を第１の散水部から散水させて排ガスを洗浄できる。
【００３４】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生部は、
上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水を吸い込んで上記洗浄水にマイクロナノバブルを発生させる渦流ポンプと、
上記渦流ポンプからの洗浄水が導入されてこの洗浄水を加圧する加圧タンクと、上記加圧タンクからの洗浄水が導入されて第１のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記第１の散水部に導入すると共に上記第１のマイクロナノバブルに比べてサイズが大きな第２のマイクロナノバブルを上記逆洗部に導入する余剰エアータンクとを有する。
【００３５】
この実施形態によれば、上記マイクロナノバブル発生部の余剰エアータンクは、比較的サイズが小さなマイクロナノバブルを含有した洗浄水を第１の散水部から散水させて排ガスを洗浄でき、比較的サイズが大きなマイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記逆洗部から上記活性炭吸着塔,急速ろ過塔へ導入して、マイクロナノバブルが有する洗浄力で活性炭,ろ材の表面を効率的に洗浄できる。
【００３６】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部を有する。
【００３７】
この実施形態によれば、上記界面活性剤添加部から上記マイクロナノバブル発生水槽に界面活性剤を添加することで、多量のマイクロナノバブルを発生できる。
【００３８】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＴＯＣ値を測定するＴＯＣ計と、
上記ＴＯＣ計で測定したＴＯＣ値を表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転を制御する制御部とを備えた。
【００３９】
この実施形態によれば、上記制御部は、マイクロナノバブル発生水槽に設置したＴＯＣ計の測定値を表す信号に基づいて、上記逆洗部,上記水スクラバーからなる排ガス処理部の第１〜第３の散水部の運転を制御する。よって、マイクロナノバブル発生水槽での洗浄水の水質、すなわち水スクラバーでの洗浄水の水質を最適とすることができ、排ガス処理部での除去率を最適とすることができる。
【００４０】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＴＯＣを測定するＴＯＣ計と、
上記ＴＯＣ計で測定したＴＯＣを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転、および上記マイクロナノバブル発生部の渦流ポンプと上記界面活性剤添加部の運転を制御する制御部とを備えた。
【００４１】
この実施形態によれば、上記制御部は、マイクロナノバブル発生水槽にＴＯＣ計を設置し、上記ＴＯＣ計の測定値を表す信号に基づいて、逆洗部,第１〜第３散水部,渦流ポンプ,および界面活性剤添加部の運転を制御する。この制御によって、マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水の水質、すなわち水スクラバーでの洗浄水の水質を最適とすることができ、水スクラバー(排ガス処理部)での除去率を最適にできる。
【００４２】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＣＯＤを測定するＣＯＤ計と、
上記ＣＯＤ計で測定したＣＯＤを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転を制御する制御部とを備えた。
【００４３】
この実施形態によれば、上記制御部は、マイクロナノバブル発生水槽に設置したＣＯＤ計の測定値を表す信号に基づいて、上記逆洗部,上記水スクラバーからなる排ガス処理部の第１〜第３の散水部の運転を制御する。よって、マイクロナノバブル発生水槽での洗浄水の水質、すなわち水スクラバーでの洗浄水の水質を最適とすることができ、排ガス処理部での除去率を最適とすることができる。
【００４４】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水のＣＯＤを測定するＣＯＤ計と、
上記ＣＯＤ計で測定したＣＯＤを表す信号に基づいて、上記逆洗部と上記第１から第３の散水部の運転、および上記マイクロナノバブル発生部の渦流ポンプと上記界面活性剤添加部の運転を制御する制御部とを備えた。
【００４５】
この実施形態によれば、上記制御部は、マイクロナノバブル発生水槽にＣＯＤ計を設置し、上記ＣＯＤ計の測定値を表す信号に基づいて、逆洗部,第１〜第３散水部,渦流ポンプ,および界面活性剤添加部の運転を制御する。この制御によって、マイクロナノバブル発生水槽内の洗浄水の水質、すなわち水スクラバーでの洗浄水の水質を最適とすることができ、水スクラバー(排ガス処理部)での除去率を最適にできる。
【００４６】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記水スクラバーの上部散水部は、
活性炭含有洗浄水を散水する第４の散水部を有し、
さらに、上記水スクラバーの下部水槽から上記活性炭含有洗浄水の活性炭が導入されると共に上記マイクロナノバブル発生部から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水が導入されて上記活性炭を上記マイクロナノバブルで活性化した微生物で再生し、この再生した活性炭を含有した洗浄水を上記第４の散水部に供給する活性炭再生部を備える。
【００４７】
この実施形態によれば、上記水スクラバーの上部散水部では、上記第１の散水部からのマイクロナノバブル含有洗浄水と上記第２の散水部からの逆洗水と上記第３の散水部からの下部水槽の洗浄水に加えて、上記第４の散水部からの活性炭含有洗浄水の４種類の洗浄水でもって、排ガスを洗浄できる。よって、排ガス中の成分や排ガス濃度に合った洗浄が可能となる。また、上記活性炭再生部は、上記マイクロナノバブル発生部から導入されるマイクロナノバブル含有洗浄水のマイクロナノバブルで活性化した微生物で活性炭を再生して上記第４の散水部に供給するので、活性炭を再利用できる。つまり、活性炭をリサイクルできてランニングコストを低減できる。また、時間の経過とともに活性炭の小孔に微生物が繁殖してくるので、活性炭に繁殖した微生物による排ガス成分の微生物処理が期待できる。
【００４８】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記マイクロナノバブル発生水槽での洗浄水の水質に応じて、上記第１,第２,第３,第４の散水部の各散水部のうちの少なくとも１つを選択して、この選択した散水部から散水させる制御部を備える。
【００４９】
この実施形態によれば、上記制御部により、第１,第２,第３,および第４の散水部からのマイクロナノバブルを含有した洗浄水,逆洗水,下部水槽からの洗浄水,および活性炭含有洗浄水の４種類の洗浄水の所望の組み合わせによる所望の散水量でもって、排ガスを洗浄できる。よって、マイクロナノバブルや活性炭を含有した洗浄水による排ガスの洗浄能力を調整でき、変動する排ガスの性状に適合した排ガス処理性能を発揮できる。
【００５０】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記水スクラバーに導入される排ガスのＶＯＣ濃度が１００ｐｐｍＣ以上の場合は、上記制御部により、上記第１〜第４の各散水部からの散水を行うように上記各散水部を制御する。
【００５１】
この実施形態によれば、排ガスのＶＯＣ濃度が１００ｐｐｍＣ以上の場合は、上記第１〜第４の散水部から上記４種類の洗浄水を散水して、ＶＯＣ除去率を高めることができる。なお、上記排ガスのＶＯＣ濃度が１０ｐｐｍＣ以下の場合は、上記上部散水部の第１〜第４の散水部のうちの第３の散水部だけから上記下部水槽からの洗浄水を散水させてもよい。
【００５２】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記活性炭再生部は、有機物を含有した原水が導入される原水槽と、
上記原水槽からの原水と上記水スクラバーの下部水槽からの活性炭と上記マイクロナノバブル発生部からのマイクロナノバブル含有洗浄水とが導入され、上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とを混合するマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽と、
上記マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽から上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とが混合された被処理水が導入されてこの被処理水を微生物処理する活性炭再生流動槽とを有する。
【００５３】
この実施形態によれば、上記活性炭再生部のマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽において、上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とを混合し、上記活性炭再生流動槽において上記原水と活性炭とマイクロナノバブル含有洗浄水とを混合した被処理水を微生物処理する。上記マイクロナノバブルが微生物を活性化すると同時に原水(排水、再利用水、上水、工業用水、河川水、地下水など)中の有機物を微生物の栄養源にすることもできる。上記有機物を含有した原水は、例えば、微生物繁殖のための窒素成分、ＢＯＤ(生物学的酸素要求量)成分等を含有した原水である。よって、上記微生物の繁殖をより促進でき、微生物処理によって使用済み活性炭をより確実に再生してリサイクル使用でき、ランニングコストを低減できる。
【００５４】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記水スクラバーの下部水槽にバブルを導入するバブル導入部と、
上記下部水槽で浮遊している汚泥および活性炭に上記バブルが付着して浮上した浮上汚泥および活性炭を上記下部水槽から排出して上記活性炭再生部へ導入する浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部を有する。
【００５５】
この実施形態によれば、上記バブル導入部から上記水スクラバーの下部水槽にバブルを導入する。これにより、上記汚泥および活性炭にバブルを付着させて上記水スクラバーの下部水槽で浮上,分離させて、上記浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部から排出し易くすることができる。
【００５６】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記バブル導入部は、上記マイクロナノバブル発生水槽から上記マイクロナノバブルを含有した洗浄水を上記水スクラバーの下部水槽に導入するマイクロナノバブル水導入部である。
【００５７】
この実施形態によれば、上記汚泥および活性炭にマイクロナノバブルを付着させ、浮上させて、上記浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部から排出し易くできる。また、上記浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部から活性炭再生部へ導入された浮上汚泥は、マイクロナノバブルで活性化した微生物により分解される。また、有機物を吸着した浮上活性炭は、マイクロナノバブルで活性化した微生物により再生される。そして、再生された活性炭は、排ガス処理部としての水スクラバーで散水される。
【００５８】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記活性炭再生部は、上記活性炭再生流動槽からの被処理水が導入されると共に上記被処理水が含む活性炭を沈殿させる沈殿槽を有する。
【００５９】
この実施形態によれば、上記沈殿槽において、上記活性炭を沈殿させると共に、上記活性炭の再生をより充分なものとすることができる。
【００６０】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記活性炭再生部は、上記沈殿槽からの被処理水が導入されて処理水が導出される処理槽を有する。
【００６１】
この実施形態によれば、上記処理槽から、上記原水をマイクロナノバブル含有洗浄水と活性炭とで処理した処理水が得られる。
【００６２】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記活性炭含有洗浄水の活性炭は、溶剤回収用の活性炭である。
【００６３】
この実施形態によれば、上記活性炭が溶剤回収用の活性炭であるので、トルエン、キシレン等の非水溶性揮発性有機化合物をも吸着処理することができる。なお、一般的な水スクラバーでは、水に溶解し易い水溶性揮発性有機化合物含有排ガスを処理している。
【００６４】
また、一実施形態の排ガス処理装置では、上記活性炭は、椰子殻または石炭を原料とした破砕活性炭である。
【００６５】
この実施形態によれば、上記活性炭が椰子殻または石炭を原料とした破砕活性炭であるので、活性炭の形状が不規則で表面積が多いので、気液の接触効率が良く、揮発性有機化合物を含有した排ガスを効率的に処理できる。
【発明の効果】
【００６６】
この発明の排ガス処理装置によれば、水スクラバーの上部散水部では、第１,第２,第３の散水部からマイクロナノバブルを含有した洗浄水,逆洗水,下部水槽からの洗浄水の３種類の性状の異なる洗浄水でもって、排ガスを洗浄できて、排ガス中の成分や排ガス濃度に合った洗浄が可能となる。よって、工場の製造工程による排ガス中の成分の変動や排ガス濃度の変動に対する処理の安定化を図れる。また、上記３種類の洗浄水を循環利用でき、再利用できるので、１つの排ガス処理装置内で洗浄水の処理を完結でき、水を節約できる。また、上記活性炭吸着塔では、マイクロナノバブルによるＶＯＣ成分に対する酸化分解作用、逆洗水に含有されている微生物汚泥によるＶＯＣ成分の吸着現象を利用して、洗浄水を生物学的,物理学的に処理でき、洗浄効率の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の排ガス処理装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明の排ガス処理装置の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明の排ガス処理装置の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明の排ガス処理装置の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図５】この発明の排ガス処理装置の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図６】この発明の排ガス処理装置の第６実施形態を模式的に示す図である。
【図７】この発明の排ガス処理装置の第７実施形態を模式的に示す図である。
【図８】この発明の排ガス処理装置の第８実施形態を模式的に示す図である。
【図９】この発明の排ガス処理装置の第９実施形態を模式的に示す図である。
【図１０】この発明の排ガス処理装置の第１０実施形態を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の排ガス処理装置の第１１実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】この発明の排ガス処理装置の第１２実施形態を模式的に示す図である。
【図１３】この発明の排ガス処理装置の第１３実施形態を模式的に示す図である。
【図１４】この発明の排ガス処理装置の第１４実施形態を模式的に示す図である。
【図１５】この発明の排ガス処理装置の第１５実施形態を模式的に示す図である。
【図１６】この発明の排ガス処理装置の第１６実施形態を模式的に示す図である。
【図１７】この発明の排ガス処理装置の第１７実施形態を模式的に示す図である。
【図１８】この発明の排ガス処理装置の第１８実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００６９】
(第１の実施の形態)
図１は、この発明の排ガス処理装置の第１実施形態を示す図である。この第１実施形態の排ガス処理装置５７は、マイクロナノバブルを製造して、この製造したマイクロナノバブルを利用して排ガス処理を行う装置である。この排ガス処理装置５７は、大きくは、水スクラバーとしての排ガス処理部５と、この排ガス処理部５で使用された洗浄水を処理して上記排ガス処理部５に返送する洗浄水処理部５６とから構成されている。
【００７０】
最初に、排ガス処理部５について説明する。排ガス１は、排気ファン２により、排気ダクト７５を通過して、排ガス処理部５に導入される。この排ガス処理部５は、縦方向(上下方向)で表現すれば、上部３と下部４から構成されている。
【００７１】
この第１実施形態では、排ガス１の一例として、半導体工場での揮発性有機化合物(ＶＯＣ)を含有する排ガスを導入した。具体的には、半導体工場での揮発性有機化合物としては、イソプロピールアルコールが代表的成分である。イソプロピールアルコール以外の成分としてはアセトンや酢酸ブチルなどがある。
【００７２】
この排ガス処理部５は、大きくは、排気ファン２を境として、上部３には、穴あき板１３の上に合成樹脂製の充填材１４が充填されている。また、下部４には、排ガスを洗浄した後の洗浄水が一時的に貯留されている。
【００７３】
上記合成樹脂製の充填材１４としては、この実施形態では、具体的一例として、月島環境エンジニアリング株式会社の商品名テラレットＳ‐II型を採用した。この商品テラレットは、洗浄水を利用する排ガス処理装置には広く採用されており、(1)死面(気液の接触に寄与しない面)を形成しないので有効面積が大きい、また、(2)線構造で空間率が大きいので、圧力損失が小さい、また、(3)材質が合成樹脂であるので、軽量で化学的腐食や機械的衝撃に強い。
【００７４】
合成樹脂製の充填材１４は、排ガス処理部５の縦方向(上下方向)の観点から見て、中央部少し上付近に設置されている穴あき板１３の上に充填され、排ガスと洗浄水との気液の接触が円滑にできるように配列されている。この穴あき板１３は、排ガスの全量が効率的に通過するだけの開口面積を有しているならば、形状は限定しないが、丸形状が一般的である。
【００７５】
排ガス１は、排気ファン２によって、排ガス処理部５の上部３に導入されて、下部散水配管１６、中間部散水配管１７および上部散水配管１８に取り付けられた散水ノズル７６から散水される水滴１５のシャワー水で洗浄される。つまり、排ガス１中の成分が気液の接触により、水滴１５に移行し、その後洗浄水処理部５６に導入されて処理されることになる。排ガス処理部５の上部３での気液の接触効率を増加させるのが、合成樹脂製の充填材１４である。
【００７６】
ここで、下部散水配管１６から散水される洗浄水は、下部水槽８に貯留されている洗浄水である。また、中間部散水配管１７から散水される洗浄水は、急速ろ過塔２６からの逆洗水または活性炭吸着塔２９からの逆洗水である。そして、上部散水配管１８から散水される洗浄水は、マイクロナノバブル発生装置６６を構成する余剰エアータンク４９からの粗大マイクロナノバブル含有水である。
【００７７】
すなわち、この排ガス処理部５では、下部散水配管１６,中間部散水配管１７,上部散水配管１８からの性状の異なる３種類の洗浄水を、導入された排ガス１に対して、散水していることになる。このように、性状の異なる３種類の洗浄水を排ガス１に散水することにより、排ガス１中の揮発性有機化合物(ＶＯＣ)の性状変化や濃度変化に対応した排ガス処理を行うことができる。
【００７８】
(１) 例えば、排ガス１中の揮発性有機化合物の濃度が上昇した場合は、急速ろ過塔２６の逆洗水または活性炭吸着塔２９の逆洗水中の微生物濃度が高いことを巧みに利用して、中間部散水配管１７から微生物をも散水して洗浄効率を高めることができる。上記逆洗水中の微生物スラッジ(汚泥)には、排ガス中の成分を吸着することが実験により判明している。よって、排ガス１中の揮発性有機化合物の濃度が上昇した場合は、逆洗水中の微生物スラッジ(汚泥)をも活用して、濃度上昇に耐えるシステムとすることができる。
【００７９】
(２) また、例えば、上部３の充填材１４の表面がスライムやスケールが堆積して、洗浄効率が低下した場合は、マイクロナノバブル発生装置６６を構成する余剰エアータンク４９からの粗大マイクロナノバブル含有水の量を増加させる。そして、この粗大マイクロナノバブル含有水を、上部散水配管１８から散水することで、充填材１４の表面のスライムやスケールを洗浄し、洗浄効率を元に戻すことができる。この充填材１４の表面のスライムやスケールを洗浄すれば、充填材(例えば商品名テラレット)本来の元の形状が戻って、洗浄効率を元に戻すことができる。
【００８０】
(３) また、例えば、排ガス１中の揮発性有機化合物の濃度が低下した場合は、下部散水配管１６から散水される洗浄水を多く利用する。下部散水配管１６から散水される洗浄水は、通常の洗浄水であり、排ガス濃度が低い場合は、適合する洗浄水とすることができる。
【００８１】
(４) 一方、下部４の下部水槽８の洗浄水の水質に着目して記載すると、排ガス１を処理する処理効率の観点で言えば、合成樹脂製の充填材１４の形状と洗浄水の水質がポイントとなり、特に洗浄水の水質は、処理効率に対する影響が最も大きい。すなわち、全有機炭素(ＴＯＣ)等の水質が良い程、排ガス１の成分が洗浄水に移行して、処理効率を向上させることが実験により判明している。したがって、洗浄水を再利用するには、洗浄水の水処理設備、すなわち再利用設備の性能は、最重要ポイントである。
【００８２】
そして、この第１実施形態では、排ガス１中の成分がイソプロピールアルコールであり、イソプロピールアルコールは水溶性である。このことから、排ガス１中のイソプロピールアルコールは、水滴１５中に容易に移行して、排ガス処理部５の下部４に貯留されることになる。この下部４に貯留されたイソプロピールアルコール含有洗浄水(被処理水)は、吸い込み配管１０から吸い込まれて洗浄水ポンプ１１にて、洗浄水配管２１を経由して、下部散水配管１６より散水されて、水滴１５となる。水滴１５は、集合して洗浄水となる。上記吸い込み配管１０,洗浄水ポンプ１１および下部散水配管１６と散水ノズル７６が第３の散水部を構成している。
【００８３】
また、下部４に貯留されたイソプロピールアルコール含有洗浄水(被処理水)は、吸い込み配管９から吸い込まれて急速ろ過塔送水ポンプ１２にて、水配管２４を経由して、急速ろ過塔２６に移送される。
【００８４】
一方、排ガス処理部５の下部４の水槽において、洗浄水中の浮上した浮遊物質や発生した汚泥は、下部４の水槽の洗浄水量を給水手段(図には記載せず)により給水すれば、浮上汚泥抜き出し部７から浮上汚泥排水配管６から系外に排水される。この洗浄水中の浮上した浮遊物質や発生した汚泥は、排水配管６から系外に排水されることによって、洗浄水の水質が向上する。そして、排ガス処理部５で処理された排ガス１は、処理ガス２０となって、上部３の最上部の煙突１９から排出される。
【００８５】
次に、洗浄水処理部５６について詳細に説明する。洗浄水処理部５６は、大きくは、急速ろ過塔２６、活性炭吸着塔２９、マイクロナノバブル発生水槽３６から構成されている。そして、マイクロナノバブル発生水槽３６には、逆洗ポンプ３７、撹拌機３８、マイクロナノバブル発生装置６６が付属設置されている。また、このマイクロナノバブル発生装置６６は、気体せん断部４３を有する渦流ポンプ４２、加圧タンク４７、余剰エアータンク４９から構成されている。
【００８６】
そして、下部４に貯留されたイソプロピールアルコール含有洗浄水(被処理水)は、吸い込み配管９から吸い込まれて、急速濾過機送水ポンプ１２にて、水配管２４を経由して、急速ろ過塔２６に移送され、被処理水中の浮遊物質が物理的にろ過される。急速ろ過塔２６には、ろ材として、石炭を原料として製造されるアンスラサイトを充填した。被処理水中にマイクロナノバブルが存在していると、急速ろ過塔２６内部で、ろ材であるアンスラサイトがアンスラサイトの塊を形成しにくくなる。すなわち、急速ろ過塔２６内部でアンスラサイトが閉塞しにくくなる。この現象は、マイクロナノバブルの洗浄効果によるものである。
【００８７】
上記急速ろ過塔２６を出た被処理水は、被処理水中の浮遊物質が除去されて、水配管２８を通って、次の活性炭吸着塔２９に導入される。この活性炭吸着塔２９に充填される活性炭としては、一例としてクラレケミカル株式会社の粒状活性炭でクラレコールＫＷ(商品名)を採用した。この活性炭吸着塔２９に充填された活性炭に被処理水中の有機物が吸着されて処理される。
【００８８】
この第１実施形態では、被処理水中の有機物としては、大部分がイソプロピールアルコールであった場合、被処理水中にマイクロナノバブルを含有していると、排ガス処理装置５７を長く運転していると活性炭に繁殖する微生物が大幅に活性化して、活性炭が吸着した有機物を微生物が分解処理する。よって、活性炭の吸着と活性炭に繁殖した微生物による有機物の分解処理が同時に進行して、活性炭の吸着能力が急激に低下する現象(いわゆる破過)までの時間が年単位で延長される結果となる。また、活性炭吸着塔２９では、通水を長く継続していると、活性炭吸着塔２９内の活性炭の閉塞状態が発生する場合もあるが、被処理水中にマイクロナノバブルを含有していると、活性炭が常時効率よく洗浄されて閉塞現象がなくなる。
【００８９】
そして、活性炭吸着塔２９で有機物を吸着し、活性炭に繁殖した微生物により有機物を分解処理された被処理水は、次にマイクロナノバブル発生水槽３６に導入されることになる。
【００９０】
なお、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９に関係する水配管２４,２８,３９および逆洗水配管３０,３１,３２,３４には、多くの電動バルブ、具体的には、電動バルブ２５,６７,７７および２７,６８,３３,３５が設置されている。そして、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９とが通水工程である時には、電動バルブ２５,６７,７７が開で、その他の電動バルブ２７,６８,３５,３３は閉である。また、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９とが逆洗工程である時は、電動バルブ２７,６８,３３,３５が開で、電動バルブ２５,６７,７７は閉である。この電動バルブ２７,６８,３３,３５と逆洗水配管３０,３１,３２,３４および逆洗ポンプ３７が逆洗部を構成している。
【００９１】
また、電動バルブ２５,６７,７７,２７,６８,３３,３５のそれぞれの開と閉の組み合わせによって、上記通水工程や逆洗工程以外の特殊工程も実施可能であるが、ここでは、説明を省略する。また、上記全ての電動バルブは、制御部をなすシーケンサー７１からの信号を受けて上記電動バルブと接続している信号線(図示せず)で制御コントロールされることは、言うまでもない。また、たとえば、上記シーケンサー７１は、洗浄水ポンプ１１,急速ろ過塔送水ポンプ１２,逆洗ポンプ３７,渦流ポンプ４２,界面活性剤定量ポンプ５４の各ポンプの稼動と停止および吐出量を制御可能である。よって、このシーケンサー７１は、上記逆洗工程において、上記逆洗ポンプ３７の吐出量を制御することで中間部散水配管１７からの逆洗水による散水量を制御できる。また、このシーケンサー７１は、電動バルブ５１を開とした状態で、渦流ポンプ４２の吐出量を制御することで上部散水配管１８からのマイクロナノバブルを含有した洗浄水による散水量を制御できる。また、このシーケンサーは、洗浄水ポンプ１１の吐出量を制御することで下部散水配管１６からの洗浄水による散水量を制御できる。このように、上記シーケンサー７１の制御によって、上部,中間部,下部の散水配管１８,１７,１６からのマイクロナノバブルを含有した洗浄水,逆洗水,下部水槽８からの洗浄水の３種類の洗浄水の所望の組み合わせによる所望の散水量でもって、排ガスを洗浄できる。よって、変動する排ガスの性状に適合した排ガス処理性能を発揮できてマイクロナノバブルを含有した洗浄水による排ガスの洗浄能力を最適に調整できる。
【００９２】
次に、活性炭吸着塔２９で有機物が吸着され、活性炭に繁殖した微生物により有機物が分解処理された被処理水は、処理水配管３９を経由して、マイクロナノバブル発生水槽３６に導入されることになる。前述したように、マイクロナノバブル発生水槽３６には、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９を逆洗するための逆洗ポンプ３７,撹拌機３８,マイクロナノバブル発生装置６６が付属設置されている。そして、このマイクロナノバブル発生装置６６は、気体としての空気を導入し、せん断するための気体せん断部４３を有する渦流ポンプ４２と、この渦流ポンプ４２に吐出水配管４６で接続された加圧タンク４７と、この加圧タンク４７に水配管４８で接続された余剰エアータンク４９から構成されている。この余剰エアータンク４９には、微小マイクロナノバブル配管５２が接続され、この微小マイクロナノバブル配管５２には電動バルブ４０が取り付けられている。
【００９３】
また、上記気体せん断部４３には、空気配管４４が取り付けられ、この空気配管４４には空気量を正確に制御するためのニードルバルブ４５が取り付けられている。そして、上記マイクロナノバブル発生水槽３６内の被処理水は、吸い込み配管４１を経由して気体せん断部４３が付加した渦流ポンプ４２に流入し、液体としての被処理水と気体としての空気が渦流ポンプ４２のインペラが高速回転することにより、気液混合されてせん断される。
【００９４】
ここで、マイクロナノバブル発生装置６６を構成する渦流ポンプ４２と気体せん断部４３におけるマイクロナノバブル発生のメカニズムを説明する。上記マイクロナノバブル発生装置６６が備える渦流ポンプ４２と気体せん断部４３では、マイクロナノバブルを発生させるために、液体および気体の混相旋回流を発生させ、回転中心部に高速旋回する気体空洞部を形成させる。次に、この気体空洞部を圧力で竜巻状に細くして、より高速で旋回する回転せん断流を発生させる。また、この気体空洞部に、気体としての空気をマイナス圧(負圧)を利用して自動的に供給する。さらに、上記気体空洞部を切断,粉砕しながら混相流を回転させる。この切断,粉砕は、装置出口付近における内外の気液二相流体の旋回速度差により起きる。その時の回転速度は、５００〜６００回転/秒である。すなわち、マイクロナノバブル発生装置６６の渦流ポンプ４２において、流体力学的に圧力を制御することで、負圧形成部分から気体を吸入し、高揚程渦流ポンプ４２で高速流体運動させて負圧部を形成し、マイクロナノバブルやナノバブルを発生させる。より解り易く簡単に説明すると、渦流ポンプ４２である高揚程ポンプで水と空気を効果的に自給,混合,溶解し、圧送することにより、マイクロナノバブルやナノバブルを製造することができるのである。
【００９５】
以上が、マイクロナノバブル発生装置６６における、気体せん断部４３が付加した渦流ポンプ４２でのマイクロナノバブル発生のメカニズムである。そして、上記気体せん断部４３が付属された渦流ポンプ４２、加圧タンク４７、及び余剰エアータンク４９から構成されるマイクロナノバブル発生装置６６でマイクロナノバブルを作製すると、マイクロナノバブルを多量に形成できることが判明した。
【００９６】
上記マイクロナノバブル発生装置６６における余剰エアータンク４９には、余剰エアータンク４９内の圧力を測定するための圧力計５０が設置されている。一般に、余剰エアータンク４９の圧力は、０.３５〜０.４０ＭＰａ(メガパスカル)の範囲となるように、電動バルブ５１と電動バルブ４０の開閉度でコントロールされる。この余剰エアータンク４９では、上部の電動バルブ５１から第２のマイクロナノバブルとしての粗大マイクロナノバブル含有水が流出する一方、微小マイクロナノバブル配管５２に設けた電動バルブ４０からは第１のマイクロナノバブルとしての微小マイクロナノバブルが流出する。
【００９７】
すなわち、粗大マイクロナノバブル含有水は、比重の関係から余剰エアータンク４９の上部に移動して電動バルブ５１から流出する一方、微小マイクロナノバブル含有水は余剰エアータンク４９の下部に移動して電動バルブ４０を通して微小マイクロナノバブル配管５２から流出することになる。そして、この微小マイクロナノバブル含有水における微小マイクロナノバブル量を大幅に増加させたい場合は、洗浄水処理部５６内に設置してある界面活性剤タンク５５の付属ポンプである界面活性剤定量ポンプ５４を運転する。これにより、薬品配管５３からマイクロナノバブル発生水槽３６内に界面活性剤が添加されて、マイクロナノバブル発生装置６６が発生させる微小マイクロナノバブル量を大幅に増加させることができる。
【００９８】
具体的な一例として、界面活性剤としてはアルコール系界面活性剤である株式会社アークフラッシュ本部のＵ−クリーンを選定した。なお、この一例では、アルコール系界面活性剤である株式会社アークフラッシュ本部のＵ−クリーンを採用したが、分解性が良い界面活性剤ならば特に限定しない。
【００９９】
ここで、界面活性剤の作用について説明する。前述したように、界面活性剤は、マイクロナノバブルの発生量を増大させる効果がある。この界面活性剤、例えば、界面活性剤を含む洗剤の水溶液は良く泡立つ。この現象は、空気と水との間の界面張力(表面張力とも言う)が低下することによって起る。すなわち、水と空気が接触すると２相界面の面積をできるだけ小さくする力である界面張力が働くことになるが、この界面張力を低下させる作用を界面活性と称し、少量で著しい効果を持つ物質を界面活性剤と言っている。よって、界面活性剤を添加すると被処理水の界面張力が低下して泡立ち、その結果としてナノバブル(マイクロバブル)を多量に発生させることができる。
【０１００】
そして、電動バルブ５１を通過した粗大マイクロナノバブル含有水は、粗大マイクロナノバブル含有水配管２３を経由して、上部散水配管１８の散水ノズル７６から散水される。その結果、排ガス中の水溶性揮発性有機化合物物質を洗浄水中に効率的に移動させて、最終的には活性炭に吸着して処理することができる。上記電動バルブ５１,粗大マイクロナノバブル含有水配管２３および上部散水配管１８と散水ノズル７６とが第１の散水部を構成している。
【０１０１】
一方、微小マイクロナノバブル含有水は、電動バルブ４０を通過して微小マイクロナノバブル配管５２からマイクロナノバブル発生槽３６に流入する。そして、マイクロナノバブル発生槽３６内の微小マイクロナノバブル含有水は逆洗ポンプ３７により、急速ろ過塔２６や活性炭吸着塔２９に導入されて、ろ材や活性炭の逆洗浄のみならず、活性炭に繁殖した微生物の活性化をすることができる。そして、急速ろ過塔２６や活性炭吸着塔２９からの逆洗排水は、逆洗水配管３１,３５、逆洗排水配管２２を経由して中間部散水配管１７の散水ノズル７６から散水されることになる。また、微小マイクロナノバブル含有水は、活性炭吸着塔２９内に充填されている活性炭が閉塞することをも防止することができる。上記逆洗排水配管２２,中間部散水配管１７および散水ノズル７６が第２の散水部を構成している。
【０１０２】
以上のように、この実施形態によれば、排ガス処理部５と洗浄水処理部５６は、それぞれ連携して排ガス処理装置５７を構成し、高効率で、しかも、排ガス処理装置５７から排水することなく、洗浄水を繰り返し再使用して、環境負荷を低減することができる。
【０１０３】
すなわち、この実施形態によれば、上記水スクラバーをなす排ガス処理部５の上部(散水部)３では、上部散水配管１８,中間部散水配管１７,下部散水配管１６からマイクロナノバブルを含有した洗浄水,急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９からの逆洗水,下部(水槽)４からの洗浄水の３種類の洗浄水でもって、排ガスを洗浄できる。よって、排ガス中の成分や排ガス濃度に合った洗浄が可能となる。よって、工場の製造工程による排ガス中の成分の変動や排ガス濃度の変動に対する処理の安定化を図れる。また、上記３種類の洗浄水を循環利用でき、再利用できるので、１つの排ガス処理装置５７内で洗浄水の処理を完結でき、水を節約できる。また、上記活性炭吸着塔２９では、マイクロナノバブルによるＶＯＣ成分に対する酸化分解作用、逆洗水に含有されている微生物汚泥によるＶＯＣ成分の吸着現象を利用して、洗浄水を生物学的,物理学的に処理でき、洗浄効率の向上を図れる。また、マイクロナノバブルが有する洗浄力で活性炭表面を効率的に洗浄できる。すなわち、従来は、活性炭表面に有機物が付着すると活性炭吸着能力が著しく低下していたが、マイクロナノバブルが有するフリーラジカルによる酸化力で活性炭表面を強力に洗浄できる。また、活性炭が吸着した有機物を繁殖した微生物で生物学的に酸化分解して、活性炭があたかも再生された状態となる。よって、活性炭の寿命を長く延長することができる。
【０１０４】
また、この実施形態によれば、活性炭吸着塔２９へ導入する洗浄水を急速ろ過塔２６でろ過して浮遊物質が除去された洗浄水として、活性炭吸着塔２９での活性炭への有機物の吸着,微生物による有機物の分解を促進できる。また、マイクロナノバブルが有する洗浄力で急速ろ過塔２６に充填されているろ材の表面を効率的に洗浄できる。
【０１０５】
なお、この実施形態では、マイクロナノバブル発生装置６６としては、具体的一例として、株式会社ニクニの渦流ポンプ４２と株式会社ニクニの余剰エアータンク４９と加圧タンク４７を採用した。株式会社ニクニの渦流ポンプ４２、余剰エアータンク４９、加圧タンク４７と界面活性剤を添加する界面活性剤タンク５５、界面活性剤定量ポンプ５４などの設備を採用したことで、２種類のマイクロナノバブルを多量にしかもより微小なマイクロナノバブルを発生させることができた。
【０１０６】
ここで、各バブルについて説明する。
【０１０７】
(i) 通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。
【０１０８】
(ii) マイクロバブルは、その発生時において、直径が１０〜数１０μｍの気泡径を有する気泡で、発生後に収縮運動により、マイクロナノバブルに変化する。
【０１０９】
(iii) ナノバブルは、数１００ｎｍ以下の直径を有する気泡である。
【０１１０】
(iｖ) マイクロナノバブルは、１０μｍから数１００ｎｍ前後の直径を有する気泡で、マイクロバブルとナノバブルの混合物と説明できる。
【０１１１】
(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の第２実施形態の排ガス処理装置を示す。この第２実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態が有する界面活性剤タンク５５と界面活性剤定量ポンプ５４に替えて、無機塩類タンク５９と無機塩類定量ポンプ５８を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１１２】
ここで、無機塩類に関して説明する。例えば、淡水の滝での発泡よりも、海での海岸における発泡の方が良く観察できる。特に、冬の日本海での海岸での発泡は有名である。すなわち、無機塩類を多く含む海水の方が発泡は良く発生する。よって、結果として、無機塩類をマイクロバブル発生水槽３６に添加すると液(被処理水)の性質が電解質となり、泡の発生について好条件となり、マイクロナノバブルを多量に発生させることができる。水道水と食塩水中で同じマイクロナノバブル発生機を使用しての実験結果があるが、明らかに食塩水中で発生させた方が有利となっている。
【０１１３】
この実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６へ無機塩類タンク５９から無機塩類定量ポンプ５８にて、塩化ナトリウム、無機リン、塩化マグネシウムなどの混合物としての無機塩類が添加される。その結果、マイクロナノバブル発生水槽３６において、無機塩類の存在下でマイクロナノバブル発生装置く６６を運転することにより、効率的に多量のマイクロナノバブルを被処理水に発生させることができる。
【０１１４】
(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の第３実施形態の排ガス処理装置を示す。この第３実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態が有していた急速ろ過塔２６を有していなく、水配管２４が電動バルブ６７を通して直接に活性炭吸着塔２９に接続されている点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１１５】
この第３実施形態では、前述の第１実施形態で設置されていた急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９のうちの急速ろ過塔２６が設置されていない。したがって、この第３実施形態は、排ガス中の揮発性有機化合物濃度が高くて、洗浄水中に多量の浮遊物質を発生する場合には、適合しない。
【０１１６】
すなわち、この第３実施形態は、排ガス中の揮発性有機化合物濃度が低くて、洗浄水中に揮発性有機化合物由来の浮遊物質が殆んど発生しない場合が適合する。この排ガス中の揮発性有機化合物濃度が低い場合には、洗浄水中の浮遊物質濃度が低くなるから、下部水槽８の洗浄水を、水配管２４から電動バルブ６７を通して直接に活性炭吸着塔２９に導入しても特に問題は発生しない。
【０１１７】
この第３実施形態では、洗浄水中の微量浮遊物質は活性炭吸着塔２９の最上部の活性炭層の表面に堆積し、逆洗ポンプ３７が運転されると同時に電動バルブ３３と電動バルブ３５が開、電動バルブ７７が閉における逆洗工程で、活性炭層表面の浮遊物質は、逆洗排水配管２２を経由して、中間部散水配管１７の散水ノズル７６から散水されることになる。この第３実施形態によれば、活性炭吸着塔２９における逆洗工程で洗浄水中の浮遊物質対応が可能となるので、イニシャルコストの低減および設置スペースの縮小化が期待できる。
【０１１８】
(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の第４実施形態の排ガス処理装置を示す。この第４実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態における排ガス処理部５の上部３に設置されている複数の合成樹脂製の充填材１４の約半分を穴あき収容容器６０の中に活性炭６１が収容された充填材に置き換えている点だけが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１１９】
この第４実施形態では、排ガス処理部５の上部３に設置している充填材の約半分が合成樹脂製の充填材１４であり、残りの約半分が穴あき収容容器６０中に活性炭６１が収容された充填材となっている。よって、この第４実施形態では、排ガス中の揮発性有機化合物を処理するのに、充填材の約半分をなす活性炭６１を直接利用することができる。なお、ここで言う充填材１４は、前述の第１実施形態で説明したテラレット(商品名)を意味している。
【０１２０】
この第４実施形態では、上部３に設置した充填材１４においては、気液の接触を効率よく実施でき、また、上部３に設置した穴あき収容容器６０中の活性炭６１によって排ガス中の揮発性有機化合物を直接吸着処理できることとなる。したがって、この第４実施形態では、排ガス処理装置５７全体の視点からは、前述の第１実施形態に比べて、活性炭量が増加しているので、揮発性有機化合物の処理能力が向上することになる。
【０１２１】
なお、活性炭は、短時間で吸着能力が低下することも考えられるが、吸着能力が低下した後は、活性炭表面に繁殖した微生物により、排ガス１中の揮発性有機化合物を生物学的に処理することができる。すなわち、活性炭は、生物活性炭となって生物学的作用を示し、排ガス１中の揮発性有機化合物を生物学的に処理することとなる。
【０１２２】
(第５の実施の形態)
次に、図５に、この発明の第５実施形態の排ガス処理装置を示す。この第５実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態の排ガス処理部５の下部水槽８の内部にマイクロナノバブルを吐出させるマイクロナノバブル水吐出管６４を設置した点が、前述の第１実施形態とは異なっている。上記マイクロナノバブル水吐出管６４は、水配管６３,水配管６３に設けた電動バルブ６２を通して逆洗水配管３０に接続されている。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１２３】
この第５実施形態では、排ガス処理部５の下部水槽８の内部にマイクロナノバブルを吐出させるマイクロナノバブル水吐出管６４が設置されている。したがって、下部水槽８において、マイクロナノバブル水吐出管６４から吐出されるマイクロナノバブルが、浮遊している揮発性有機化合物由来の浮遊物質に付着する。これにより、マイクロナノバブルが付着した浮遊物質を浮上させて、浮上汚泥抜き出し部７から浮上汚泥排水配管６を経由して、排出することができる。なお、この浮遊物質としては、揮発性有機化合物由来の浮遊物質もあるが、急速ろ過塔２６や活性炭吸着塔２９の逆洗排水に含有される汚泥としての浮遊物質もある。
【０１２４】
また、上記マイクロナノバブル水吐出管６４が吐出するマイクロナノバブルは、上昇流であるマイクロナノバブル流６５を発生させる。当然のことであるが、マイクロナノバブル水吐出管６４からマイクロナノバブルを吐出させる条件として、電動バルブ６２の開と逆洗ポンプ３７が運転されていることが条件となる。また、浮上汚泥抜き出し部７から浮上汚泥排水配管６を経由して、浮上汚泥が排水されると、排ガス処理装置５７系内の洗浄水が減少することになるが、洗浄水は、マイクロナノバブル発生水槽３６において補給設備(図示せず)から補給される。
【０１２５】
(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の第６実施形態の排ガス処理装置を示す。この第６実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。
【０１２６】
(1) 排ガス処理部５の下部水槽８の内部にマイクロナノバブルを吐出させるマイクロナノバブル水吐出管６４を設置し、このマイクロナノバブル水吐出管６４を水配管６３,水配管６３に設けた電動バルブ６２を通して逆洗ポンプ３７に接続した点。
【０１２７】
(2) 逆洗水配管３０,３２を逆洗ポンプ３７ではなく余剰エアータンク４９の微小マイクロナノバブル配管５２に接続した点。
【０１２８】
よって、この第６実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１２９】
この第６実施形態では、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗水を、余剰エアータンク４９からの微小マイクロナノバブル配管５２に設置されている電動バルブ４０を開とし、電動バルブ２７を開、電動バルブ３３を開とする条件で急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗を実施している。したがって、余剰エアータンク４９において発生した微小マイクロナノバブルをマイクロバブル発生水槽３６を経由せずに直ちに逆洗に使用できる。微小マイクロナノバブルは、発生直後が数において、最も多いことが判明しているので、逆洗に関する作用効果も発生直後が最も効率的である。したがって、この第６実施形態によれば、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗工程において、ろ材や充填材としての活性炭の逆洗洗浄をより確実に実施することができる。
【０１３０】
また、この第６実施形態では、前述の第５実施形態と同様、排ガス処理部５の下部水槽８の内部に設置されたマイクロナノバブル水吐出管６４からマイクロナノバブルを吐出させることにより、このマイクロナノバブルを揮発性有機化合物由来の浮遊物質に付着させて浮遊物質を浮上させ、浮上汚泥抜き出し部７の浮上汚泥排水配管６から排出できる。
【０１３１】
(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の第７実施形態の排ガス処理装置を示す。この第７実施形態の排ガス処理装置は、前述の第６実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。よって、この第７実施形態では、前述の第６実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第６実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１３２】
(1) 逆洗水配管３０,３２を余剰エアータンク４９の粗大マイクロナノバブル配管７８Ａに接続した点。
【０１３３】
(2) 余剰エアータンク４９の微小マイクロナノバブル配管５２Ａを上部散水配管１８に接続した点。
【０１３４】
この第７実施形態では、余剰エアータンク４９からの粗大マイクロナノバブル配管７８に設置されている電動バルブ５１を開とし、電動バルブ２７と３３を開とする条件で急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗を実施している。したがって、この第７実施形態では、余剰エアータンク４９において発生した粗大マイクロナノバブルを含有する洗浄水を、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗水として直ちに使用できる。粗大マイクロナノバブルは、発生直後が数において、最も多いことが判明しているので、逆洗に関する作用効果も発生直後が最も効率的である。したがって、この第７実施形態では、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗工程において、ろ材や充填材としての活性炭の逆洗洗浄をより確実に実施することができる。
【０１３５】
(第８の実施の形態)
次に、図８に、この発明の第８実施形態の排ガス処理装置を示す。この第８実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。よって、この第８実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１３６】
(1) マイクロナノバブル発生水槽３６にＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９が設置され、このＴＯＣ検出器６９に接続されたＴＯＣ調節計７０を備えた点。
【０１３７】
(2) シーケンサー７１はＴＯＣ調節計７０から入力されるＴＯＣ調節信号に基づいて、信号線７２で接続されている各電動バルブ２５,３５,２７,３３,４０,５１やポンプ１１,１２,３７,４２,５４の動作を制御する点。
【０１３８】
この第８実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６にＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９とＴＯＣ調節計７０が付属設置され、それらＴＯＣ検出器６９とＴＯＣ調節計７０とに関係したシーケンサー７１が設置されている。このシーケンサー７１とＴＯＣ調節計７０が制御部を構成している。
【０１３９】
したがって、この第８実施形態では、上記ＴＯＣ検出器６９でマイクロナノバブル発生水槽３６での被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値を検出し、この検出器６９が検出したＴＯＣ値を表す信号がＴＯＣ調節計７０に入力される。すると、このＴＯＣ調節計７０は、上記信号が表すＴＯＣ値に応じたＴＯＣ調節信号をシーケンサー７１に入力する。すると、このシーケンサー７１は、ＴＯＣ調節信号に応じて、上記各電動バルブ２５,６７,７７、２７,３３,６８,３５,４０,５１と各ポンプ１１,１２,３７,５４,４２の動作を制御する。
【０１４０】
例えば、上記ＴＯＣ検出器６９で検出したＴＯＣ値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＴＯＣ調節計７０からのＴＯＣ調節信号に応じて、界面活性剤定量ポンプ５４のストロークを上げる。これにより、界面活性剤タンク５５からマイクロナノバブル発生水槽３６への界面活性剤の添加量を増加させてマイクロナノバブル発生水槽３６における被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値を下げることが可能となる。
【０１４１】
また、例えば、マイクロナノバブル発生水槽３６の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＴＯＣ調節計７０からのＴＯＣ調節信号に応じて、電動バルブ２７,６８,３３,３５を開とし、電動バルブ２５,６７,７７を閉とする逆洗時間を延長することが可能となる。逆洗水中の微生物スラッジは排ガス中の成分を吸着することができる。
【０１４２】
また、例えば、上記検出したＴＯＣ値が予め設定された設定値よりも低い場合は、シーケンサー７１により、洗浄水ポンプ１１の吐出量を上げる一方で急速ろ過塔送水ポンプ１２,渦流ポンプ４２もしくは逆洗ポンプ３７の吐出量を下げて下部散水配管１６から散水される洗浄水を比較的多くする。下部散水配管１６から散水される洗浄水は、通常の洗浄水であり、排ガス濃度が低い場合は、適合する洗浄水とすることができる。
【０１４３】
どちらにしても、この第８実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６内の被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値に基づいて、シーケンサー７１による運転管理や運転制御を行うことにより、ＶＯＣ除去性能を維持することが可能となる。
【０１４４】
なお、信号線７２については、前述の第１実施形態を示す図１においては図示されていないが、実際は、前述の第１実施形態においても、各種電動バルブを動作させるために信号線７２は設置されている。
【０１４５】
(第９の実施の形態)
次に、図９に、この発明の第９実施形態の排ガス処理装置を示す。この第９実施形態の排ガス処理装置は、前述の第８実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。よって、この第９実施形態では、前述の第８実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第８実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１４６】
(1) ＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９とＴＯＣ調節計７０に替えて、マイクロナノバブル発生水槽３６にＣＯＤ(化学的酸素要求量)検出器７３が設置され、このＣＯＤ検出器７３に接続されたＣＯＤ調節計７４を備えた点。
【０１４７】
(2) シーケンサー７１はＣＯＤ調節計７４から入力されるＣＯＤ調節信号に基づいて、信号線７２で接続されている各電動バルブ２５,３５,２７,３３,４０,５１やポンプ１１,１２,３７,４２,５４の動作を制御する点。
【０１４８】
この第９実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６にＣＯＤ検出器７３とＣＯＤ調節計７４が付属設置され、それらＣＯＤ検出器７３とＣＯＤ調節計７４とに関係したシーケンサー７１が設置されている。このシーケンサー７１とＣＯＤ調節計７４とが制御部を構成している。
【０１４９】
したがって、この第９実施形態では、上記ＣＯＤ検出器７３でマイクロナノバブル発生水槽３６での被処理水の水質であるＣＯＤ(化学的酸素要求量)値を検出し、この検出器７３が検出したＣＯＤ値を表す信号がＣＯＤ調節計７４に入力される。すると、このＣＯＤ調節計７４は、上記信号が表すＣＯＤ値に応じたＣＯＤ調節信号をシーケンサー７１に入力する。すると、このシーケンサー７１は、ＣＯＤ調節信号に応じて、上記各電動バルブと各ポンプの動作を制御する。
【０１５０】
例えば、上記ＣＯＤ検出器７３で検出したＣＯＤ値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＣＯＤ調節計７４からのＣＯＤ調節信号に応じて、界面活性剤定量ポンプ５４の吐出量を上げる。これにより、界面活性剤タンク５５からマイクロナノバブル発生水槽３６への界面活性剤の添加量を増加させてマイクロナノバブル発生水槽３６における被処理水の水質であるＣＯＤ値を下げることが可能となる。
【０１５１】
また、例えば、マイクロナノバブル発生水槽３６の水質であるＣＯＤ(化学的酸素要求量)値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＣＯＤ調節計７３からのＣＯＤ調節信号に応じて、電動バルブ２７,６８,３３,３５を開とし、電動バルブ２５,６７,７７を閉とする逆洗時間を延長することが可能となる。
【０１５２】
どちらにしても、この第９実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６内の被処理水の水質であるＣＯＤ値に基づいて、シーケンサー７１による運転管理や運転制御を行うことにより、ＶＯＣ除去性能を維持することが可能となる。
【０１５３】
なお、この実施形態では、渦流ポンプ４２としては、具体的一例として、株式会社ニクニの渦流ポンプＮＰＤ型を採用した。上記渦流ポンプ４２は、空気と水の両方を吸い込んでマイクロバブルを製造できるポンプであるが、量産化されているので、一般的なポンプに比べて価格が少し高い程度である。また、渦流ポンプ４２は、一般に高揚程であり、株式会社ニクニの渦流ポンプＮＰＤ型も最大揚程は、６０ｍである。マイクロバブルを発生させる原理は、水と空気をポンプのケーシング内部に吸い込み、外周に放射状の溝をもつ羽根車の回転により、ポンプのケーシング内壁に沿って渦を発生させて繰り返し加圧して、マイクロバブルを発生させる内容である。すなわち、水中ポンプ型マイクロバブル発生機が加圧しないで単に水と空気を混合して高速撹拌でマイクロバブルを発生させていたのに対し、渦流ポンプ４２は、水と空気を加圧してマイクロバブルを発生させている。
【０１５４】
なお、ここで、第９実施形態でのマイクロナノバブル発生水槽３６における渦流ポンプ４２周辺の状況について説明する。マイクロナノバブル発生水槽３６内の界面活性剤を含む洗浄水が吸い込み配管４１により渦流ポンプ４２に吸い込まれ、また空気は、空気配管４４より吸い込まれて空気量がニードルバルブ４５により正確に制御されて吸い込まれ、洗浄水と空気が加圧されて混合され,高速撹拌されてマイクロナノバブルを発生して、吐出管４６からマイクロナノバブルが吐出する。
【０１５５】
(実験例Ｉ)
図１の第１実施形態に基づき、排ガス処理装置５７を、排ガス処理部５と洗浄水処理部５６から構成して、実験装置を製作した。
【０１５６】
この実験装置では、排ガス処理部５の容量を４ｍ３とし、洗浄水処理部５６における急速ろ過塔２６の容量を０.４ｍ３とし、活性炭吸着塔２７の容量を０.８ｍ３とした。また、マイクロナノバブル発生水槽３６の容量を１.４ｍ３とし、マイクロナノバブル発生装置６６における加圧タンク４７の容量を０.２ｍ３とし、余剰エアータンク４９の容量を０.２ｍ３とし、界面活性剤タンク５５の容量を０.２ｍ３とした。
【０１５７】
そして、マイクロナノバブル発生装置６６を株式会社  ニクニの渦流ポンプ４２と株式会社ニクニの余剰エアータンク４９と加圧タンク４７を採用した。
【０１５８】
また、界面活性剤タンク５５に人体に影響しないカチオン界面活性剤を投入して撹拌して界面活性剤定量ポンプ５４を運転して、カチオン界面活性剤をマイクロナノバブル発生水槽３６に添加して、排ガス処理装置５７を運転した。
【０１５９】
そして、排ガス処理部５に半導体工場から発生するイソプロピールアルコールを主成分とする揮発性有機化合物含有排ガスを排気ファン２により導入して、２週間経過して実験装置が安定した後に排ガス処理部５の入口である排気ダクト７５と排ガス処理部５の出口である煙突１９出口での揮発性有機化合物の濃度を測定した。この測定結果を下表１に示す。
(表１)
2010247090.tif 000003
【０１６０】
なお、上記測定に際し、試料採取に捕集バック(テドラーバック)を使用した。また、分析方法としては、水素イオン化形分析計(ＦＩＤ)にて分析した。また、ｐｐｍＣ値は、炭素数が１のＶＯＣの容量に換算した。
【０１６１】
また、排ガス処理部５の下部４の下部水槽８での洗浄水とマイクロナノバブル発生水槽３６での洗浄水の水質を測定したところ、下表２の内容であった。
(表２)
2010247090.tif 000004
【０１６２】
(第１０の実施の形態)
次に、図１０に、この発明の排ガス処理装置の第１０実施形態を示す。この第１０実施形態は、図１０に符号１１１で装置全体を示しているように、前述の第１実施形態の排ガス処理装置５７に活性炭再生装置１０９を追加で設置した点と、排ガス処理部５の下部４に仕切板１１０を設置した点とが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第１０実施形態では、前述の第１実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して、前述の第１実施形態とは異なる点を主に説明する。
【０１６３】
この第１０実施形態が備える洗浄水処理部５６の構成は、前述の第１実施形態が備える洗浄水処理部５６と同様であるので、説明を省略する。
【０１６４】
この第１０実施形態では、前述の第１実施形態が有する下部散水配管１６,中間部散水配管１７,上部散水配管１８に加えて、最上部散水配管７９を有している。そして、この第１０実施形態では、前述の第１実施形態と同様、下部散水配管１６から散水される洗浄水は、下部水槽８に貯留されている洗浄水である。また、中間部散水配管１７から散水される洗浄水は、急速ろ過塔２６の逆洗水または活性炭吸着塔２９の逆洗水である。
【０１６５】
一方、この第１０実施形態で追加された最上部散水配管７９は、活性炭(溶剤回収用の破砕活性炭)を含有している洗浄水を散水する。よって、この最上部散水配管７９が散水する洗浄水は、非水溶性溶剤であるトルエンを含有する排ガスに対しても対応可能である。
【０１６６】
一般的には、水スクラバーによる排ガス処理装置５７の排ガス処理部５での対象排ガスの成分は、溶剤については水溶性溶剤が基本であるが、この実施形態では、溶剤回収用の破砕活性炭の濃度を高めた洗浄水を最上部散水配管７９から散水することで、非水溶性溶剤であるトルエンを含有する排ガスに対しても対応可能である。後述する活性炭再生装置１０９の沈殿槽９８は、最上部散水配管７９に活性炭含有洗浄水を供給すると共に最上部散水配管７９から散水される洗浄水が含有する破砕活性炭の濃度を高める手段となっている。なお、上記活性炭としては、クラレケミカル株式会社の商品名クラレコール溶剤回収用活性炭ＧＳを採用した。
【０１６７】
このように、この第１０実施形態では、排ガス処理部５の上部３において、下部散水配管１６,中間部散水配管１７,上部散水配管１８,および最上部散水配管７９から性状の異なる４種類の洗浄水を散水している。よって、この第１０実施形態では、性状の異なる４種類の洗浄水を散水することにより、排ガス１中の揮発性有機化合物(ＶＯＣ)の成分変化および濃度変化に対応し、除去率を確保できる。
【０１６８】
(第１のケース)
例えば、排ガス中のＶＯＣ成分が非水溶性溶剤トルエンである場合は、最上部散水配管７９から活性炭８７含有洗浄水を散水する。活性炭再生装置１０９の沈殿槽ポンプ１０１を駆動することで、沈殿槽９８から移送配管８０を経由して最上部散水配管７９に活性炭含有洗浄水が供給される。上記沈殿槽ポンプ１０１は、前述の第１実施形態で述べた制御部としてのシーケンサー７１によって駆動制御される。
【０１６９】
従来、水スクラバー方式では、非水溶性溶剤トルエンは、殆んど処理できなかったが、溶剤回収用の破砕活性炭８７を洗浄水に含有させて、しかも活性炭濃度を１００００ｐｐｍ以上とすれば、排ガスから非水溶性溶剤トルエンを除去する効果を期待できる。すなわち、洗浄水中の活性炭濃度が１００００ｐｐｍ以上となれば、一部の活性炭は、充填材１４の表面に付着して固定化され、非水溶性溶剤トルエンを吸着処理する。
【０１７０】
ここで、充填材１４としては、具体的には、月島環境エンジニアリング株式会社のテラレットＳ−II型(商品名)を採用した。このテラレットは、洗浄水を利用する排ガス処理装置には広く採用されている。このテラレットは、(1) 死面を形成しないので有効面積が大きい、(2) 線構造で空間率が大きいので圧力損失が小さい、(3) 材質が合成樹脂であるので、軽量で化学的腐食や機械的衝撃に強い、という利点を有する。
【０１７１】
また、一部の活性炭８７は、充填材１４の表面に固定されずに、多数の充填材１４の間を通過して上部３の下方に落下して、下部水槽８に移動する。下部水槽８は、底部に散気管９３が設置されている。この散気管９３は、配管９２を通してブロワー９０からの圧縮空気を吐出し、気泡８９として下部水槽８内を曝気撹拌している。上記散気管９３と配管９２とブロワー９０がバブル導入部を構成している。この散気管９３による曝気撹拌により、下部水槽８に落下した活性炭８７は、浮上して流動し、浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部１１７から排水配管１１６を経由して、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５に流入する。
【０１７２】
下部水槽８の底部には、急速ろ過塔送水ポンプ１２に接続されている吸い込み配管９が設置されている。この下部水槽８には、仕切板１１０と底部の傾斜面１１３とを設けて、活性炭８７が底部に沈殿したときに、活性炭８７が吸い込み配管９から急速ろ過塔送水ポンプ１２に吸い込まれないようにしている。したがって、活性炭８７は、急速ろ過塔送水ポンプ１２によって吸い込み配管９から吸い込まれることなく沈殿して、浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部１１７から排水配管１１６を通って、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５に導入されることになる。
【０１７３】
このマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５には、上記排水配管１１６から活性炭８７が導入される。また、この実施形態では、粗大マイクロナノバブル配管７８に粗大マイクロナノバブル配管１０７が接続され、この粗大マイクロナノバブル配管１０７に電動バルブ１０６が取り付けられている。この電動バルブ１０６を開とすることより、余剰エアータンク４９から粗大マイクロナノバブル配管１０７を経由して、粗大マイクロナノバブルがマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５に多量に流入する。そして、このマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５において、活性炭８７の小孔に繁殖している微生物が活性化される。
【０１７４】
さらに、上記マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５には、前述のシーケンサー７１で駆動制御される原水ポンプ８３の駆動により水配管８４を経由して原水槽８２からの原水が導入される。ここで、この原水としては、排水、再利用水、上水、河川水、地下水、工業用水等があり、最適なものを選定すればよい。そして、上記マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５の下部には、散気管８６が設置され、この散気管８６は空気配管９２でブロワー９０に接続されている。この散気管８６から吐出する気泡８９が、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５内に水流８８を形成して、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５内を効率よく混合し撹拌する。この結果、上記活性炭８７の小孔に繁殖している微生物は、排ガス処理部５の下部水槽８からの洗浄水中の有機物と原水中の有機物とを栄養源にして、次段の処理槽である活性炭再生流動槽９４で繁殖する。
【０１７５】
なお、上記原水の有機物濃度は、ＢＯＤ(生物学的酸素要求量)濃度としては、１０ｐｐｍ以下が望ましい。この原水のＢＯＤ濃度が低いことで、活性炭８７が原水中の有機物によって汚染されることはなく、原水中の有機物をベースにマイクロナノバブルによって活性化した微生物が、原水中の有機物と、活性炭８７が吸着した有機物の両方を処理し、活性炭８７が再生される。すなわち、活性炭再生流動槽９４においては、マイクロナノバブルによって活性化し繁殖した微生物が、活性炭８７が吸着したＶＯＣ等の有機物を分解処理し、結果として活性炭８７が生物学的に再生された状態となる。
【０１７６】
また、活性炭再生流動槽９４には、空気配管でブロワー９０に接続している散気管９３が設置されており、この散気管９３から吐出する気泡９７が水流９６を形成して、活性炭再生流動槽９４内を効率よく撹拌する。これにより、マイクロナノバブルにより活性化した微生物により、生物学的に効率よく活性炭８７が再生される。また、この活性炭再生流動槽９４の下部において、上記散気管９３が設置されている箇所とは反対側の下部片面には、傾斜壁１０８が設置され、活性炭再生流動槽９４内の流動状態をより効率化している。
【０１７７】
そして、この活性炭再生流動槽９４を出た活性炭含有水は、オーバーフローで、次の沈殿槽９８に流入することになる。この沈殿槽９８には、かき寄せ機９９が設置されている。このかき寄せ機９９では、流入してきた活性炭を沈殿槽９８の下部に沈殿させ、かつ、濃縮することになる。そして、濃縮されて、活性炭濃度が１００００ｐｐｍ以上となった活性炭含有水は、沈殿槽ポンプ１０１によって、活性炭含有水移送配管８０を経由して、再び最上部散水配管７９に移送され、散水ノズル７６から散水される。すなわち、活性炭８７は、再生されてリサイクルされた状態となる。なお、沈殿槽９８の上済液としての処理水は、オーバーフロー配管１０３を経由して、処理槽１０２に流入し、その後処理水となってオーバーフロー配管１０４から導出される。
【０１７８】
(第２のケース)
次に、第２のケースを説明する。例えば、排ガス１中の揮発性有機化合物(ＶＯＣ)としての水溶性溶剤であるイソプロピールアルコールの濃度が上昇した場合は、中間部散水配管１７から急速ろ過塔２６の逆洗水や活性炭吸着塔２９の逆洗水を散水させる。これにより、中間部散水配管１７によって散水する洗浄水では、微生物をも散水することで洗浄効率を高めることができる。つまり、この中間部散水配管１７からの散水でもって、急速ろ過塔２６の逆洗水中の微生物濃度,活性炭吸着塔２９の逆洗水中の微生物濃度が高いことを巧みに利用して排ガス処理に役立てている。この逆洗水中の微生物スラッジ(汚泥)は、排ガス中の成分を吸着することが実験により判明している。よって、排ガス１中の揮発性有機化合物の濃度が上昇した場合は、逆洗水中の微生物スラッジ(汚泥)をも活用して、揮発性有機化合物の濃度上昇に耐えるシステムとすることができる。
【０１７９】
(第３のケース)
次に、第３のケースを説明する。例えば、排ガス処理部５の上部３に配設されている充填材１４の表面がスライムやスケールが堆積して、洗浄効率が低下した場合は、マイクロナノバブル発生装置６６を構成する余剰エアータンク４９から上部散水配管１８に供給される粗大マイクロナノバブル含有水の量を増加させる。この上部散水配管１８から粗大マイクロナノバブルを含有した洗浄水を散水することによって、充填材１４の表面のスライムやスケールを洗浄して、洗浄効率を元に戻すことができる。つまり、この充填材１４の表面のスライムやスケールを洗浄することによって、一例としてテラレット(商品名)からなる充填材１４の形状を元の姿に戻すことができ、本来の洗浄効率を元に戻すことができる。
【０１８０】
(第４のケース)
(ｉ) 例えば、排ガス１中の揮発性有機化合物(水溶性溶剤としてのイソプロピールアルコールとしてのＶＯＣ)の濃度が低下した場合は、下部散水配管１６から散水される洗浄水を比較的多く利用する。すなわち、下部散水配管１６から散水される洗浄水は、通常の洗浄水であり、排ガス濃度が低い場合に適合する洗浄水とすることができる。前述のシーケンサー７１で洗浄水ポンプ１１等の各ポンプ,各電動バルブを制御することで下部散水配管１６から散水される洗浄水を増量できる。
【０１８１】
(ii) 一方、排ガス処理部５の下部４の下部水槽８の洗浄水の水質に着目して述べると、排ガス１の処理効率の観点で言えば、合成樹脂製の充填材１４の形状と洗浄水の水質がポイントとなり、特に、洗浄水の水質は処理効率に対する影響が最も大きい。すなわち、洗浄水における全有機炭素(ＴＯＣ)等の水質が良い程、排ガス１の成分が洗浄水に移行し易くなり、処理効率を向上させることが実験により判明している。したがって、洗浄水を再利用するには、洗浄水の水処理設備(すなわち再利用設備)の性能は、最重要ポイントである。
【０１８２】
そして、例えば、排ガス１中の成分を水溶性溶剤としてイソプロピールアルコールとした場合、水溶性であるイソプロピールアルコールは洗浄水の水滴１５中に容易に移行して、排ガス処理部５の下部４に貯留されることになる。この下部４に貯留されたイソプロピールアルコール含有洗浄水(被処理水)は、吸い込み配管１０から吸い込まれて洗浄水ポンプ１１によって、洗浄水配管２１を経由して、下部散水配管１６から散水されて水滴１５となる。この水滴１５は、集合して洗浄水となる。
【０１８３】
また、排ガス処理部５の下部４に貯留されたイソプロピールアルコール含有洗浄水(被処理水)は、吸い込み配管９から吸い込まれて急速ろ過塔送水ポンプ１２にて、水配管２４を経由して、急速ろ過塔２６に移送される。
【０１８４】
一方、給水手段(図示せず)によって下部４の下部水槽８に洗浄水を給水すれば、下部４の下部水槽８で洗浄水中の浮上した浮遊物質や発生した汚泥は、浮上汚泥抜き出し部を兼ねる活性炭抜き出し部７から排水配管１１６を通って、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５に導入される。そして、その後、活性炭再生装置１０９の活性炭再生流動槽９４に繁殖しマイクロナノバブルにより活性化した微生物により、洗浄水中の浮上した浮遊物質や発生した汚泥が処理されることになる。
【０１８５】
なお、洗浄水中の浮上した浮遊物質や発生した汚泥は、排水配管１１６から系外に排水されることによって、洗浄水の水質は向上する。水質が向上すれば、排ガス処理部５でのイソプロピールアルコール等のＶＯＣ成分の除去率も向上することとなる。
【０１８６】
そして、排ガス処理部５の上部３で処理された排ガス１は、処理ガス２０となって、上部３の最上部の煙突１９から排出される。
【０１８７】
なお、一例として、上記水スクラバーである排ガス処理部５に導入される排ガスのＶＯＣ濃度が１００ｐｐｍＣ以上の場合は、上記制御部としてのシーケンサーによって、下部散水配管１６,中間部散水配管１７,上部散水配管１８,および最上部散水配管７９から性状の異なる４種類の洗浄水を散水させるように各電動バルブとポンプを制御する。これにより、排ガスのＶＯＣ濃度が高い場合にＶＯＣ除去率を高めることができる。また、上記排ガスのＶＯＣ濃度が１０ｐｐｍＣ以下の場合は、上部３の下部散水配管１６,中間部散水配管１７,上部散水配管１８,および最上部散水配管７９のうちの下部散水配管１６だけから下部水槽８からの洗浄水を散水させてもよい。
【０１８８】
(第１１の実施の形態)
次に、図１１に、この発明の第１１実施形態の排ガス処理装置を示す。この第１１実施形態は、前述の第１０実施形態が有する界面活性剤タンク５５と界面活性剤定量ポンプ５４に替えて、無機塩類タンク５９と無機塩類定量ポンプ５８を備えた点だけが、前述の第１０実施形態と異なっている。よって、この第１１実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、第１０実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１８９】
ここで、無機塩類に関して説明する。例えば、淡水の滝での発泡よりも、海での海岸における発泡の方が良く観察できる。特に、冬の日本海での海岸での発泡は有名である。すなわち、無機塩類を多く含む海水の方が発泡は良く発生する。よって、結果として、無機塩類をマイクロバブル発生水槽３６に添加すると液(被処理水)の性質が電解質となり、泡の発生について好条件となり、マイクロナノバブルを多量に発生させることができる。水道水と食塩水中で同じマイクロナノバブル発生機を使用しての実験結果があるが、明らかに食塩水中で発生させた方が有利となっている。
【０１９０】
この実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６へ無機塩類タンク５９から無機塩類定量ポンプ５８にて、塩化ナトリウム、無機リン、塩化マグネシウムなどの混合物としての無機塩類が添加される。その結果、マイクロナノバブル発生水槽３６において、無機塩類の存在下でマイクロナノバブル発生装置く６６を運転することにより、効率的に多量のマイクロナノバブルを被処理水に発生させることができる。
【０１９１】
(第１２の実施の形態)
次に、図１２に、この発明の第１２実施形態の排ガス処理装置を示す。この第１２実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１０実施形態が有していた急速ろ過塔２６を有していなく、水配管２４が電動バルブ６７を通して直接に活性炭吸着塔２９に接続されている点だけが、前述の第１０実施形態と異なる。よって、この第１２実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１０実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１９２】
この第１２実施形態では、前述の第１０実施形態で設置されていた急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９のうちの急速ろ過塔２６が設置されていない。したがって、この第１２実施形態は、排ガス中の揮発性有機化合物濃度が高くて、洗浄水中に多量の浮遊物質を発生する場合には、適合しない。
【０１９３】
すなわち、この第１２実施形態は、排ガス中の揮発性有機化合物濃度が低くて、洗浄水中に揮発性有機化合物由来の浮遊物質が殆んど発生しない場合が適合する。この排ガス中の揮発性有機化合物濃度が低い場合には、洗浄水中の浮遊物質濃度が低くなるから、下部水槽８の洗浄水を、水配管２４から電動バルブ６７を通して直接に活性炭吸着塔２９に導入しても特に問題は発生しない。
【０１９４】
この第１２実施形態では、洗浄水中の微量浮遊物質は活性炭吸着塔２９の最上部の活性炭層の表面に堆積し、逆洗ポンプ３７が運転されると同時に電動バルブ３３と電動バルブ３５が開、電動バルブ７７が閉における逆洗工程で、活性炭層表面の浮遊物質は、逆洗排水配管２２を経由して、中間部散水配管１７の散水ノズル７６から散水されることになる。この第１２実施形態によれば、活性炭吸着塔２９における逆洗工程で洗浄水中の浮遊物質対応が可能となるので、イニシャルコストの低減および設置スペースの縮小化が期待できる。
【０１９５】
(第１３の実施の形態)
次に、図１３に、この発明の第１３実施形態の排ガス処理装置を示す。この第１３実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１０実施形態における排ガス処理部５の上部３に設置されている複数の合成樹脂製の充填材１４の約半分を穴あき収容容器６０の中に活性炭６１が収容された充填材に置き換えている点だけが、前述の第１０実施形態と異なっている。よって、この第１３実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１９６】
この第１３実施形態では、排ガス処理部５の上部３に設置している充填材の約半分が合成樹脂製の充填材１４であり、残りの約半分が穴あき収容容器６０中に活性炭６１が収容された充填材となっている。
【０１９７】
よって、この第１３実施形態では、排ガス中の揮発性有機化合物を処理するのに、充填材の約半分をなす活性炭６１を直接利用することができる。なお、ここで言う充填材１４は、前述の第１０実施形態で説明したテラレット(商品名)を意味している。
【０１９８】
この第１３実施形態では、上部３に設置した充填材１４においては、気液の接触を効率よく実施でき、また、上部３に設置した穴あき収容容器６０中の活性炭６１によって排ガス中の揮発性有機化合物を直接吸着処理できることとなる。活性炭６１としては、目的にしたがって、気相用を選定することもできるが、液相用を選定することもできる。この第１３実施形態では、活性炭６１としては、気相用でしかも溶剤回収用のクラレケミカル株式会社のクラレコール溶剤回収用活性炭ＧＳ(商品名)を採用した。
【０１９９】
したがって、この第１３実施形態では、排ガス処理装置５７全体の視点からは、前述の第１０実施形態に比べて、活性炭量が増加しているので、揮発性有機化合物の処理能力が向上することになる。
【０２００】
なお、活性炭は、短時間で吸着能力が低下することも考えられるが、吸着能力が低下した後は、活性炭表面に繁殖した微生物により、排ガス１中の揮発性有機化合物を生物学的に処理することができる。すなわち、活性炭は、生物活性炭となって生物学的作用を示し、排ガス１中の揮発性有機化合物を生物学的に処理することとなる。
【０２０１】
(第１４の実施の形態)
次に、図１４に、この発明の第１４実施形態の排ガス処理装置を示す。この第１４実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１０実施形態の排ガス処理部５の下部水槽８の内部に配置されてブロワー９０に接続された散気管９３に替えて、配管９２,配管６３と配管６３に取り付けた電動バルブ６２を通して逆洗水配管３０に接続されてマイクロナノバブルを吐出させるマイクロナノバブル水吐出管１１８を有している点が、前述の第１０実施形態とは異なっている。よって、この第１４実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、説明を省略し、前述の第１０実施形態と異なる部分を説明する。
【０２０２】
上記マイクロナノバブル水吐出管１１８,配管９２,配管６３,電動バルブ６２がマイクロナノバブル水導入部を構成している。この第１４実施形態では、排ガス処理部５の下部水槽８の内部に設置されているマイクロナノバブル水吐出管１１８からマイクロナノバブルを吐出させる。したがって、マイクロナノバブル水吐出管１１８から下部水槽８に吐出されるマイクロナノバブルが、浮遊している揮発性有機化合物由来の浮遊物質に付着する。これにより、マイクロナノバブルが付着した浮遊物質を浮上させて、浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部１１７から排水配管１１６を経由して、排出することができる。なお、この浮遊物質としては、揮発性有機化合物由来の浮遊物質もあるが、急速ろ過塔２６や活性炭吸着塔２９の逆洗排水に含有される汚泥としての浮遊物質もある。
【０２０３】
また、上記マイクロナノバブル水吐出管６４が吐出するマイクロナノバブルは、上昇流であるマイクロナノバブル流６５を発生させる。当然のことであるが、マイクロナノバブル水吐出管６４からマイクロナノバブルを吐出させる条件として、電動バルブ６２の開と逆洗ポンプ３７が運転されていることが条件となる。また、浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部１１７から排水配管１１６を経由して、浮上汚泥が排水されると、排ガス処理装置５７系内の洗浄水が減少することになるが、洗浄水はマイクロナノバブル発生水槽３６において補給設備(図示せず)から補給される。
【０２０４】
(第１５の実施の形態)
次に、図１５に、この発明の第１５実施形態の排ガス処理装置を示す。この第１５実施形態の排ガス処理装置は、前述の第１０実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。
【０２０５】
(1) 排ガス処理部５の下部水槽８の内部に配置されてブロワー９０に接続された散気管９３に替えて、配管９２,配管６３と配管６３に取付けた電動バルブ６２を通して逆洗ポンプ３７に接続されてマイクロナノバブルを吐出させるマイクロナノバブル水吐出管１１８を有している点。
【０２０６】
(2) 逆洗水配管３０,３２を逆洗ポンプ３７ではなく余剰エアータンク４９の微小マイクロナノバブル配管５２に接続した点。
【０２０７】
よって、この第１５実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１０実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０２０８】
この第１５実施形態では、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗水を、余剰エアータンク４９からの微小マイクロナノバブル配管５２に設置されている電動バルブ４０を開とし、電動バルブ２７を開、電動バルブ３３を開とする条件で急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗を実施している。したがって、余剰エアータンク４９において発生した微小マイクロナノバブルをマイクロバブル発生水槽３６を経由せずに直ちに逆洗に使用できる。微小マイクロナノバブルは、発生直後が数において、最も多いことが判明しているので、逆洗に関する作用効果も発生直後が最も効率的である。したがって、この第１５実施形態によれば、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗工程において、ろ材や充填材としての活性炭の逆洗洗浄をより確実に実施することができる。
【０２０９】
また、この第１５実施形態では、前述の第１４実施形態と同様、排ガス処理部５の下部水槽８の内部に設置されたマイクロナノバブル水吐出管１１８からマイクロナノバブルを吐出させることにより、このマイクロナノバブルを揮発性有機化合物由来の浮遊物質に付着させて浮遊物質を浮上させ、浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部１１７の排水配管１１６から排出できる。
【０２１０】
(第１６の実施の形態)
次に、図１６に、この発明の第１６実施形態を示す。この第１６実施形態は、前述の第１５実施形態と比較して、次の(1),(2)および(3)の点が異なっている。よって、この第１６実施形態では、前述の第１５実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１５実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０２１１】
(1) 逆洗水配管３０,３２を余剰エアータンク４９の粗大マイクロナノバブル配管７９に接続した点。
【０２１２】
(2) 余剰エアータンク４９の微小マイクロナノバブル配管８０を上部散水配管１８に接続した点。
【０２１３】
(3) 粗大マイクロナノバブル配管１０７が上記微小マイクロナノバブル配管８０に接続されている微小マイクロナノバブル配管１０７Ａに替わっている点。
【０２１４】
この第１６実施形態では、余剰エアータンク４９からの粗大マイクロナノバブル配管７９に設置されている電動バルブ５１を開とし、電動バルブ２７と３３を開とする条件で急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗を実施している。したがって、この第１６実施形態では、余剰エアータンク４９において発生した粗大マイクロナノバブルを含有する洗浄水を、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗水として直ちに使用できる。粗大マイクロナノバブルは、発生直後が数において、最も多いことが判明しているので、逆洗に関する作用効果も発生直後が最も効率的である。したがって、この第１６実施形態では、急速ろ過塔２６と活性炭吸着塔２９の逆洗工程において、ろ材や充填材としての活性炭の逆洗洗浄をより確実に実施することができる。
【０２１５】
なお、この第１６実施形態では、余剰エアータンク４９からの微小マイクロナノバブルを微小マイクロナノバブル配管８０,１０７Ａから活性炭再生装置１０９のマイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５へ供給できる。
【０２１６】
(第１７の実施の形態)
次に、図１７に、この発明の第１７実施形態を示す。この第１７実施形態は、前述の第１０実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。よって、この第１７実施形態では、前述の第１０実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１０実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０２１７】
(1) マイクロナノバブル発生水槽３６にＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９が設置され、このＴＯＣ検出器６９に接続されたＴＯＣ調節計７０を備えた点。
【０２１８】
(2) シーケンサー７１はＴＯＣ調節計７０から入力されるＴＯＣ調節信号に基づいて、信号線１１９で接続されている各電動バルブ２５,３５,２７,３３,４０,５１やポンプ１１,１２,３７,４２,５４の動作を制御する点。
【０２１９】
この第１７実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６にＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９とＴＯＣ調節計７０が付属設置され、それらＴＯＣ検出器６９とＴＯＣ調節計７０とに関係したシーケンサー７１が設置されている。このシーケンサー７１とＴＯＣ調節計７０が制御部を構成している。
【０２２０】
したがって、この第１７実施形態では、上記ＴＯＣ検出器６９でマイクロナノバブル発生水槽３６での被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値を検出し、この検出器６９が検出したＴＯＣ値を表す信号がＴＯＣ調節計７０に入力される。すると、このＴＯＣ調節計７０は、上記信号が表すＴＯＣ値に応じたＴＯＣ調節信号をシーケンサー７１に入力する。すると、このシーケンサー７１は、ＴＯＣ調節信号に応じて、上記各電動バルブ２５,６７,７７、２７,３３,６８,３５,４０,５１と各ポンプ１１,１２,３７,５４,４２の動作を制御する。
【０２２１】
例えば、上記ＴＯＣ検出器６９で検出したＴＯＣ値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＴＯＣ調節計７０からのＴＯＣ調節信号に応じて、界面活性剤定量ポンプ５４のストロークを上げる。これにより、界面活性剤タンク５５からマイクロナノバブル発生水槽３６への界面活性剤の添加量を増加させてマイクロナノバブル発生水槽３６における被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値を下げることが可能となる。
【０２２２】
また、例えば、マイクロナノバブル発生水槽３６の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＴＯＣ調節計７０からのＴＯＣ調節信号に応じて、電動バルブ２７,６８,３３,３５を開とし、電動バルブ２５,６７,７７を閉とする逆洗時間を延長することが可能となる。逆洗水中の微生物スラッジは排ガス中の成分を吸着することができる。
【０２２３】
また、例えば、上記検出したＴＯＣ値が予め設定された設定値よりも低い場合は、シーケンサー７１により、洗浄水ポンプ１１の吐出量を上げる一方で急速ろ過塔送水ポンプ１２,渦流ポンプ４２もしくは逆洗ポンプ３７の吐出量を下げて下部散水配管１６から散水される洗浄水を比較的多くする。下部散水配管１６から散水される洗浄水は、通常の洗浄水であり、排ガス濃度が低い場合は、適合する洗浄水とすることができる。
【０２２４】
どちらにしても、この第１７実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６内の被処理水の水質であるＴＯＣ(全有機炭素)値に基づいて、シーケンサー７１による運転管理や運転制御を行うことにより、ＶＯＣ除去性能を維持することが可能となる。
【０２２５】
なお、信号線１１９については、前述の第１０実施形態を示す図１０においては図示されていないが、実際は、前述の第１０実施形態においても、各種電動バルブを動作させるために信号線１１９は設置されている。
【０２２６】
(第１８の実施の形態)
次に、図１８に、この発明の第１８実施形態を示す。この第１８実施形態は、前述の第１７実施形態と比較して、次の(1),(2)の点が異なっている。よって、この第１８実施形態では、前述の第１７実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１７実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０２２７】
(1) ＴＯＣ(全有機炭素)検出器６９とＴＯＣ調節計７０に替えて、マイクロナノバブル発生水槽３６にＣＯＤ(化学的酸素要求量)検出器７３が設置され、このＣＯＤ検出器７３に接続されたＣＯＤ調節計７４を備えた点。
【０２２８】
(2) シーケンサー７１はＣＯＤ調節計７４から入力されるＣＯＤ調節信号に基づいて、信号線１１９で接続されている各電動バルブ２５,３５,２７,３３,４０,５１やポンプ１１,１２,３７,４２,５４の動作を制御する点。
【０２２９】
この第１８実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６にＣＯＤ検出器７３とＣＯＤ調節計７４が付属設置され、それらＣＯＤ検出器７３とＣＯＤ調節計７４とに関係したシーケンサー７１が設置されている。このシーケンサー７１とＣＯＤ調節計７４とが制御部を構成している。
【０２３０】
したがって、この第１８実施形態では、上記ＣＯＤ検出器７３でマイクロナノバブル発生水槽３６での被処理水の水質であるＣＯＤ(化学的酸素要求量)値を検出し、この検出器７３が検出したＣＯＤ値を表す信号がＣＯＤ調節計７４に入力される。すると、このＣＯＤ調節計７４は、上記信号が表すＣＯＤ値に応じたＣＯＤ調節信号をシーケンサー７１に入力する。すると、このシーケンサー７１は、ＣＯＤ調節信号に応じて、上記各電動バルブと各ポンプの動作を制御する。
【０２３１】
例えば、上記ＣＯＤ検出器７３で検出したＣＯＤ値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＣＯＤ調節計７４からのＣＯＤ調節信号に応じて、界面活性剤定量ポンプ５４のストロークを上げる。これにより、界面活性剤タンク５５からマイクロナノバブル発生水槽３６への界面活性剤の添加量を増加させてマイクロナノバブル発生水槽３６における被処理水の水質であるＣＯＤ値を下げることが可能となる。
【０２３２】
また、例えば、マイクロナノバブル発生水槽３６の水質であるＣＯＤ(化学的酸素要求量)値が予め設定された設定値よりも高い場合は、シーケンサー７１は上記ＣＯＤ調節計７３からのＣＯＤ調節信号に応じて、電動バルブ２７,６８,３３,３５を開とし、電動バルブ２５,６７,７７を閉とする逆洗時間を延長することが可能となる。
【０２３３】
どちらにしても、この第１８実施形態では、マイクロナノバブル発生水槽３６内の被処理水の水質であるＣＯＤ値に基づいて、シーケンサー７１による運転管理や運転制御を行うことにより、排ガスに対するＶＯＣ除去性能を維持することが可能となる。
【０２３４】
なお、この実施形態では、渦流ポンプ４２としては、具体的一例として、株式会社ニクニの渦流ポンプＮＰＤ型を採用した。上記渦流ポンプ４２は、空気と水の両方を吸い込んでマイクロバブルを製造できるポンプであるが、量産化されているので、一般的なポンプに比べて価格が少し高い程度である。また、渦流ポンプ４２は、一般に高揚程であり、株式会社ニクニの渦流ポンプＮＰＤ型も最大揚程は、６０ｍである。マイクロバブルを発生させる原理は、水と空気をポンプのケーシング内部に吸い込み、外周に放射状の溝をもつ羽根車の回転により、ポンプのケーシング内壁に沿って渦を発生させて繰り返し加圧して、マイクロバブルを発生させる内容である。すなわち、水中ポンプ型マイクロバブル発生機が加圧しないで単に水と空気を混合して高速撹拌でマイクロバブルを発生させていたのに対し、渦流ポンプ４２は、水と空気を加圧してマイクロバブルを発生させている。
【０２３５】
なお、ここで、この第１８実施形態でのマイクロナノバブル発生水槽３６における渦流ポンプ４２周辺の状況について説明する。マイクロナノバブル発生水槽３６内の界面活性剤を含む洗浄水が吸い込み配管４１により渦流ポンプ４２に吸い込まれ、空気は空気配管４４より吸い込まれて空気量がニードルバルブ４５により正確に制御されて吸い込まれる。これにより、洗浄水と空気が加圧されて混合され,高速撹拌されてマイクロナノバブルを発生して、吐出管４６からマイクロナノバブルが吐出する。
【０２３６】
(実験例II)
図１０の第１０実施形態に基づき、排ガス処理部５と洗浄水処理部５６とを有する排ガス処理装置５７に活性炭再生装置１０９を付加して、実験装置を製作した。
【０２３７】
この実験装置では、排ガス処理部５の容量を４ｍ３とし、洗浄水処理部５６における急速ろ過塔２６の容量を０.４ｍ３とし、活性炭吸着塔２７の容量を０.８ｍ３とした。また、マイクロナノバブル発生水槽３６の容量を１.４ｍ３とし、マイクロナノバブル発生装置６６における加圧タンク４７の容量を０.２ｍ３とし、余剰エアータンク４９の容量を０.２ｍ３とした。また、界面活性剤タンク５５の容量を０.２ｍ３とした。また、活性炭再生装置１０９の原水槽８２の容量を０.８ｍ３とし、マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽８５の容量を０.８ｍ３とし、活性炭再生流動槽９４の容量を３ｍ３とし、沈殿槽９８の容量を２ｍ３とし、処理槽１０２の容量を１ｍ３とした。
【０２３８】
そして、マイクロナノバブル発生装置６６では、株式会社ニクニの渦流ポンプ４２と株式会社ニクニの余剰エアータンク４９と加圧タンク４７を採用した。
【０２３９】
また、界面活性剤タンク５５に人体に影響しないカチオン界面活性剤を投入して撹拌して界面活性剤定量ポンプ５４を運転し、カチオン界面活性剤をマイクロナノバブル発生水槽３６に添加して、排ガス処理装置５７を運転した。
【０２４０】
そして、排ガス処理部５に半導体工場から発生するイソプロピールアルコールを主成分とする揮発性有機化合物含有排ガスを排気ファン２により導入して、２週間経過して実験装置が安定した後に排ガス処理部５の入口である排気ダクト７５と排ガス処理部５の出口である煙突１９出口での揮発性有機化合物の濃度を測定した。この測定結果を下表３に示す。
(表３)
2010247090.tif 000005
【０２４１】
なお、上記測定に際し、試料採取に捕集バック(テドラーバック)を使用した。また、分析方法としては、水素イオン化形分析計(ＦＩＤ)にて分析した。また、ｐｐｍＣ値は、炭素数が１のＶＯＣの容量に換算した。
【０２４２】
また、排ガス処理部５の下部４の下部水槽８での洗浄水とマイクロナノバブル発生水槽３６での洗浄水の水質を測定したところ、下表４の内容であった。
(表４)
2010247090.tif 000006
【符号の説明】
【０２４３】
１  排ガス
２  排気ファン
３  上部
４  下部
５  排ガス処理部
６  浮上汚泥排水配管
７  浮上汚泥抜き出し部
８  下部水槽
９  吸い込み配管
１０  吸い込み配管
１１  洗浄水ポンプ
１２  急速ろ過塔送水ポンプ
１３  穴あき板
１４  充填材
１５  水滴
１６  下部散水配管
１７  中間部散水配管
１８  上部散水配管
１９  煙突
２０  処理ガス
２１  洗浄水配管
２２  逆洗排水配管
２３  粗大マイクロナノバブル水配管
２４  水配管
２５  電動バルブ
２６  急速ろ過塔
２７  電動バルブ
２８  水配管
２９  活性炭吸着塔
３０  逆洗水配管
３１  逆洗排水配管
３２  逆洗水配管
３３  電動バルブ
３４  逆洗水配管
３５  電動バルブ
３６  マイクロナノバブル発生水槽
３７  逆洗ポンプ
３８  撹拌機
３９  処理水配管
４０  電動バルブ
４１  吸い込み配管
４２  渦流ポンプ
４３  気体せん断部
４４  空気配管
４５  ニードルバルブ
４６  吐出水配管
４７  加圧タンク
４８  水配管
４９  余剰エアータンク
５０  圧力計
５１  電動バルブ
５２、５２Ａ  微小マイクロナノバブル配管
５３  薬品配管
５４  界面活性剤定量ポンプ
５５  界面活性剤タンク
５６  洗浄水処理部
５７  排ガス処理装置
５８  無機塩類定量ポンプ
５９  無機塩類タンク
６０  穴あき収容容器
６１  活性炭
６２  電動バルブ
６３  水配管
６４  マイクロナノバブル水吐出管
６５  マイクロナノバブル流
６６  マイクロナノバブル発生装置
６７  電動バルブ
６８  電動バルブ
６９  ＴＯＣ(全有機炭素)検出器
７０  ＴＯＣ調節計
７１  シーケンサー
７２  信号線
７３  ＣＯＤ(化学的酸素要求量)検出器  
７４  ＣＯＤ調節計
７５  排気ダクト
７６  散水ノズル
７７  電動バルブ
７８、７８Ａ  粗大マイクロナノバブル配管
７９  最上部散水配管
８０  活性炭含有水移送配管
８１  流入配管
８２  原水槽
８３  原水ポンプ
８４  水配管
８５  マイクロナノバブル・活性炭・原水混合槽
８６  散気管
８７  活性炭
８８  水流
８９  気泡
９０  ブロワー
９１  オーバーフロー配管
９２  空気配管
９３  散気管
９４  活性炭再生流動槽
９５  活性炭
９６  水流
９７  気泡
９８  沈殿槽
９９  かき寄せ機
１００  活性炭
１０１  沈殿槽ポンプ
１０２  処理槽
１０３  オーバーフロー配管
１０４  オーバーフロー配管
１０５  電動バルブ
１０６  電動バルブ
１０７  粗大マイクロナノバブル配管
１０８  傾斜壁
１０９  活性炭再生装置
１１０  仕切板
１１１  ＶＯＣ処理および処理剤再生装置
１１３  傾斜面
１１６  排水配管
１１７  浮上汚泥抜き出し部兼活性炭抜き出し部
１１８  マイクロナノバブル水吐出管
１１９  信号線
【図１】
2010247090.tif 000007
【図２】
2010247090.tif 000008
【図３】
2010247090.tif 000009
【図４】
2010247090.tif 000010
【図５】
2010247090.tif 000011
【図６】
2010247090.tif 000012
【図７】
2010247090.tif 000013
【図８】
2010247090.tif 000014
【図９】
2010247090.tif 000015
【図１０】
2010247090.tif 000016
【図１１】
2010247090.tif 000017
【図１２】
2010247090.tif 000018
【図１３】
2010247090.tif 000019
【図１４】
2010247090.tif 000020
【図１５】
2010247090.tif 000021
【図１６】
2010247090.tif 000022
【図１７】
2010247090.tif 000023
【図１８】
2010247090.tif 000024