(57)【要約】【課題】水処理において排出する排オゾンガスを有効利用するとともに活性炭の交換頻度を少なくできる水処理における排オゾンガス処理方法を提供する。【解決手段】処理系内に導水する原水に含まれる揮発性有機化合物を曝気工程において気相中に移行させた後、揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）を含む気体を活性炭吸着塔１１で処理し、曝気工程を経た原水をオゾン処理槽５でオゾン散気によりオゾン処理し、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔１１に導入するＶＯＣｓ中に混合し、混合ガスに紫外線を照射し、混合した排オゾンガスでＶＯＣｓを分解処理するとともに、紫外線照射によりヒドロキシルラジカルの発生を促進してヒドロキシルラジカルでＶＯＣｓを分解する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理系内に導水する原水に含まれる揮発性有機化合物を曝気工程において気相中に移行させた後、揮発性有機化合物を含む気体を活性炭吸着塔で処理し、曝気工程を経た原水をオゾン処理工程でオゾン散気によりオゾン処理し、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔に導入する揮発性有機化合物中に混気し、混気した排オゾンガスで揮発性有機化合物を分解処理することを特徴とする水処理における排オゾンガス処理方法。
【請求項２】
オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔に導入する揮発性有機化合物を含む気体中に混気し、排オゾンガスと揮発性有機化合物との混合ガスに紫外線を照射することを特徴とする請求項１記載の水処理における排オゾンガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理における排オゾンガス処理方法に関し、一般廃棄物の最終処分場における浸出水処理施設や産業廃水処理施設などの汚水中の有機性有害物質をオゾン処理する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
最終処分場の浸出水、産業排水処理施設、焼却施設の冷却水や地下水などの原水は、廃棄物由来のダイオキシン類を含んでいる。原水中からダイオキシン類やＣＯＤを除去する方法の一つに、オゾンを用いた処理方法がある。
【０００３】
図３において、浸出水・地下水などの原水の処理フローの一例は、以下のとおりである。まず、原水を原水調整槽１に受け入れて、原水調整槽１の下部に配置した散気管（図示せず）に空気を送り常時もしくは間欠的に曝気することによって上向流を発生する。曝気工程を経た原水をアルカリ凝集沈殿処理設備２に送ってカルシウム等のアルカリ成分を除去し、生物処理槽３において原水中の有機物の分解と窒素成分の除去を行う。生物処理工程で生物処理した処理水を凝集膜ろ過処理設備４に通して汚濁物質を除去した後、オゾン処理槽５に受け入れる。オゾン処理槽５では、オゾン発生装置６で発生するオゾンを散気管（図示せず）から散気し、オゾン処理する。オゾン処理工程を経た処理水は、活性炭吸着処理設備７でＣＯＤや色度成分などを除去し、キレート吸着処理設備８で重金属成分等を吸着除去し、消毒放流設備９で消毒した後、系外へ放流する。なお、アルカリ凝集沈殿処理設備２、生物処理槽３、凝集膜ろ過処理設備４等で発生する汚泥は回収し、汚泥処理設備（図示せず）にて別途処理する。
【０００４】
上記のような原水の処理フローでは、オゾン処理工程での排オゾンガスの排出と、オゾン処理工程の前段において原水中にトリクロロエチレンなどの揮発性有機化合物が含まれる（以下、「ＶＯＣｓ」と略記する。）場合にＶＯＣｓの揮発が生じることから、排オゾンガスやＶＯＣｓの活性炭処理を行っている。具体的には、オゾン処理工程５で排出する排オゾンガスは、活性炭を充填した排オゾンガス分解塔１０を通過させて二酸化炭素等に分解した後、屋外へ排出している。一方、ＶＯＣｓは、原水調整槽１で曝気工程を行う際に揮発しやすいため、ここでは原水調整槽１で発生するＶＯＣｓを活性炭を充填した活性炭吸着塔１１を通過させて活性炭に吸着処理した後、排ガスを屋外へ排出している。排オゾンガス分解塔１０の活性炭および活性炭吸着塔１１の活性炭は、飽和吸着に達すると交換している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような水処理方法では、排オゾンガス濃度が高い場合や原水中に含まれるＶＯＣｓ濃度が高い場合には、排オゾンガス分解塔１０や活性炭吸着塔１１で消費される活性炭量が多くなり、活性炭の交換及び補充を頻繁に行わなければならないことからコスト高となる。
【０００６】
本発明は前記問題点を解決し、水処理において排出する排オゾンガスを有効利用するとともに活性炭の交換及び補充頻度を少なくできる水処理における排オゾンガス処理方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の水処理における排オゾンガス処理方法は、処理系内に導水する原水に含まれる揮発性有機化合物を曝気工程において気相中に移行させた後、揮発性有機化合物を含む気体を活性炭吸着塔で処理し、曝気工程を経た原水をオゾン処理工程でオゾン散気によりオゾン処理し、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔に導入する揮発性有機化合物中に混気し、混気した排オゾンガスで揮発性有機化合物を分解処理することを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によると、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスをＶＯＣｓの分解処理に利用することで、従来は活性炭で吸着処理した後に大気中に放出していた排オゾンガスの有効利用が図れるとともに、排オゾンガスおよびＶＯＣｓの処理に要していた活性炭の消費量を大幅に低減できる。
【０００９】
請求項２に係る本発明の水処理における排オゾンガス処理方法は、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔に導入する揮発性有機化合物を含む気体中に混気し、排オゾンガスと揮発性有機化合物との混合ガスに紫外線を照射することを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、紫外線の照射によって混合ガス中にオゾンに由来するヒドロキシルラジカルの発生を促進させることができ、ヒドロキシルラジカルにより揮発性有機化合物の分解を促進して活性炭吸着塔における活性炭消費量の大幅な削減が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、上記従来例を示す図３と同様の作用をなすものには同一の符号を付けることで説明を省略する。
【００１２】
図１において、浸出水・地下水などの原水の処理フローは図３と同様であるが、この実施の形態では、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを排オゾンガス分解塔１０に供給せずに、活性炭吸着塔１１に導入するＶＯＣｓと混合している。
【００１３】
排オゾンガスとＶＯＣｓとを混合すると、ＶＯＣｓは排オゾンガスにより酸化されて二酸化炭素や水等に分解されるため、従来は活性炭処理した後に大気中に排出していた排オゾンガスの有効利用が図れる。
【００１４】
例えば、ＶＯＣｓの酸化に必要なだけの排オゾンガスが発生している場合には、ＶＯＣｓは排オゾンガスによって完全に酸化され、排オゾンガス中のオゾンもＶＯＣｓの酸化に使われ無くなる。そのため、従来は必要であった排オゾンガス分解塔１０が不要になるだけでなく、活性炭吸着塔１１における活性炭吸着の負荷がなくなるため、活性炭の使用量の大幅な削減が可能となる。
【００１５】
排オゾンガスがＶＯＣｓよりも多い場合にも、ＶＯＣｓは完全に酸化されるため活性炭吸着塔１１における活性炭の使用量の大幅な削減が可能となり、活性炭吸着塔１１の負荷を低減できる。なお、ＶＯＣｓの分解に供されず残った排オゾンガスは活性炭吸着塔１１で二酸化炭素に分解されるが、排オゾンガスの大部分はＶＯＣｓの分解に使用されているため活性炭吸着塔１１に達する排オゾンガス自体の量が微量であり、活性炭吸着塔１１で消費される活性炭の量は従来の排オゾンガス分解塔１０で消費されていた活性炭の量に比べ大幅に少なくなる。
【００１６】
排オゾンガスがＶＯＣｓよりも少ない場合には、排オゾンガスは完全に消費されるため、排オゾンガスによる活性炭の消費がなくなる。また、ＶＯＣｓの大部分は排オゾンガスによって分解されているため残ったＶＯＣｓは微量となり、活性炭吸着塔１１に対する負荷を低減できる。その結果、活性炭吸着塔１１で消費される活性炭も微量となる。
【００１７】
このように、従来は活性炭処理して大気中に排出していた排オゾンガスをＶＯＣｓの分解に利用することで、排オゾンガスの有効利用が図れ、排オゾンガス分解塔１０の構成が不要となることに加え、活性炭吸着塔１１における活性炭消費量の大幅な削減が図れ、活性炭の寿命が長くなって交換頻度が少なくなり、コストダウンが実現できる。
【００１８】
図２に示すように、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔１１に導入するＶＯＣｓと混合する場合に、紫外線を照射することも可能である。図２において、ケーシング２１の内部には複数の紫外線ランプ２２が配置されており、原水調整槽１から活性炭吸着塔１１へ至る排ガス配管２３の途中にケーシング２１をフランジ接合している。
【００１９】
この構成によれば、排ガス配管２３からケーシング２１へ流入したＶＯＣｓと排オゾンガスの混合ガスに紫外線ランプ２２から紫外線を照射する。紫外線の照射によって混合ガス中にオゾンに由来するヒドロキシルラジカルの発生を促進させることができ、ヒドロキシルラジカルによりＶＯＣｓの分解を促進して活性炭吸着塔１１における活性炭消費量の大幅な削減が図れ、活性炭の寿命が長くなって交換頻度が少なくなり、コストダウンが実現できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、オゾン処理工程で排出する排オゾンガスを活性炭吸着塔に導入する揮発性有機化合物中に混気し、混気した排オゾンガスで揮発性有機化合物を分解処理することで、排オゾンガスの有効利用が図れ、それとともにＶＯＣｓ処理に要する活性炭の量を低減できる。従って、従来の水処理装置に比べ活性炭の使用量を削減でき、活性炭の交換及び補充頻度を少なくできる。
【００２１】
また、紫外線の照射によって混合ガス中にオゾンに由来するヒドロキシルラジカルの発生を促進させることができ、ヒドロキシルラジカルによりＶＯＣｓの分解を促進して活性炭吸着塔における活性炭消費量の大幅な削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における水処理設備を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態における排オゾンガスとＶＯＣｓを混合するための装置を示す断面図である。
【図３】従来の水処理設備を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　原水調整槽
２　　アルカリ凝集沈殿処理設備
３　　生物処理槽
４　　凝集膜ろ過処理設備
５　　オゾン処理槽
６　　オゾン発生装置
７　　活性炭吸着処理設備
８　　キレート吸着処理設備
９　　消毒放流設備
１０　　排オゾンガス分解塔
１１　　活性炭吸着塔
２１　　ケーシング
２２　　紫外線ランプ
２３　　排ガス配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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