(57)【要約】【課題】従来よりも実用性が高い次亜ハロゲン酸の分解方法を提供しようとするもの。【解決手段】次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射するようにした。排水中に含有される汚染物質を次亜ハロゲン酸によって酸化分解した際に処理済みの排水中に前記次亜ハロゲン酸が依然残留することが多いが、この発明は前記のような構成を採用することにより、全く予想外なことであるが、活性炭などを使用しなくても液体中に残留する次亜ハロゲン酸を分解して低減乃至除去することが出来た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射するようにしたことを特徴とする次亜ハロゲン酸の分解方法。
【請求項２】
前記紫外線の波長を２５３．７ｎｍとした請求項１記載の次亜ハロゲン酸の分解方法。
【請求項３】
次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射し、紫外線の照射後の液体によって排水に酸化作用を及ぼすようにしたことを特徴とする排水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、次亜ハロゲン酸の分解方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下水、地下水、汚水、厨房の排水、食品工場等の加工水、プールや風呂・温泉の水、病院の排水、漁業蓄養・農業水耕の排水、海水、メッキ工場や化学工場の排水、発電所の排水（これらをまとめて排水と総称する）を浄化するため、電解質の共存下で電気分解することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、電気分解により排水中に生成する次亜ハロゲン酸（次亜塩素酸ＨＣｌＯや次亜臭素酸ＨＢｒＯ）等によって汚染物質を酸化分解せしめるのであるが、ＣＯＤ値が高い汚染物質を十分に分解するためには前記次亜ハロゲン酸が充分に生成するよう高電流値に設定する必要がある。
【０００４】
しかし、こうすると処理済みの排水中に次亜ハロゲン酸がかなりの量残留し、残留した次亜ハロゲン酸からトリハロメタン等の有害物質が生成するおそれがあるので、前記次亜ハロゲン酸を事後的に活性炭などで吸着して分解・低減する必要がある。ところが、前記活性炭はその活性が短期間で低下して使用不能となってしまうので、より実用性の高い次亜ハロゲン酸の分解方法が求められるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３―２５１３５５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこでこの発明は、従来よりも実用性が高い次亜ハロゲン酸の分解方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明の次亜ハロゲン酸の分解方法は、次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
排水中に含有される汚染物質を次亜ハロゲン酸によって酸化分解した際に処理済みの排水中に前記次亜ハロゲン酸が依然残留することが多いが、この発明は前記のような構成を採用することにより、全く予想外なことであるが、活性炭などを使用しなくても液体中に残留する次亜ハロゲン酸を分解して低減乃至除去することが出来た。前記次亜ハロゲン酸として、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）などを例示することが出来る。
【０００８】
なお、この反応機構は不明であるが、紫外線の照射により液体中の溶存酸素がヒドロキシルラジカル（ＨＯ・）に変わり、前記ヒドロキシラジカルが次亜ハロゲン酸と接触反応してこれを分解せしめるのではないかと推測される。
【０００９】
(２) 前記紫外線の波長を２５３．７ｎｍとしたこととしてもよい。
波長が１８４．９ｎｍのＵＶエネルギーは６４７ｋＪ／ｍｏｌであり、波長が２５３．７ｎｍのＵＶエネルギー４７２ｋＪ／ｍｏｌであり、波長が２５３．７ｎｍの紫外線よりも波長が１８４．９ｎｍの紫外線の方がＵＶエネルギーが大きい。しかし、これも誠に予想外なことに、実際には波長が２５３．７ｎｍの紫外線の方が次亜ハロゲン酸の分解効率が高かった。
【００１０】
（３）この発明の排水の処理方法は、次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射し、紫外線の照射後の液体によって排水に酸化作用を及ぼすようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この排水の処理方法は、紫外線の照射により次亜ハロゲン酸たる次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）が分解する際に酸素（Ｏ）との結合が切れるが、この切れたばかりの酸素（Ｏ）はラジカルに近い性質を持つものと考えられ、前記ラジカルに近い酸素（Ｏ）を含有する液体は依然酸化力を有しているので、この液体により再び水処理をして汚染物質のＣＯＤ値等を下げることができる。
【００１２】
また、この排水の処理方法は、次亜ハロゲン酸が分解して切れたラジカルに近いと考えられる酸素（Ｏ）による酸化作用を利用しているので、残留次亜ハロゲン酸の場合のようなトリハロメタン等の有害物質が生成するおそれは低減された安全なものとなっている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
【００１４】
全く予想外なことであるが、活性炭などを使用しなくても液体中に残留する次亜ハロゲン酸を分解して低減乃至除去することが出来るので、従来よりも実用性が高い次亜ハロゲン酸の分解方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
この実施形態の次亜ハロゲン酸の分解方法は、紫外線照射装置により次亜ハロゲン酸を含有する排水などの液体に紫外線を照射するようにしている。
【００１７】
前記次亜ハロゲン酸として、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）や次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）などを例示することが出来る。前記排水として下水、地下水、汚水、厨房の排水、食品工場等の加工水、プールや風呂・温泉の水、病院の排水、漁業蓄養・農業水耕の排水、海水、メッキ工場や化学工場の排水、発電所の排水を電気分解して酸化処理したものなどを例示することが出来る。
【００１８】
図１に示すように、前記紫外線照射装置は、水銀・アルゴンプラズマ１により紫外線を発生し石英チューブ２を介して放射するようにしている。この装置は、電源安定器からフィラメント３へと電気を供給する。排水の液体の処理槽４の内壁は、紫外線の透過性に優れる透明の石英ジャケット５により形成している。石英チューブ２と石英ジャケット５との間には若干の空間が在する。そして汚水６は処理槽４の下方より流入させ、断面ドーナツ状の流路を上昇して、処理水７は上方より流出させるようにしている。
【００１９】
次に、この実施形態の次亜ハロゲン酸の分解方法の使用状態を説明する。
【００２０】
上記のような構成を採用することにより、全く予想外なことであるが、活性炭などを使用しなくても液体中の次亜ハロゲン酸を低減することが出来た。ここで、紫外線の照射により液体中の溶存酸素がヒドロキシラジカル（ＨＯ・）に変わり、このヒドロキシラジカルが次亜ハロゲン酸と接触反応することにより分解・低減することができるものと推測される。
【００２１】
ところで、電気分解により生成する次亜ハロゲン酸等の酸化物質によって排水中に含有される汚染物質を酸化分解すると、処理済みの排水には次亜ハロゲン酸がかなりの量残留するが、このような次亜ハロゲン酸を含有する液体に紫外線を照射することにより次亜ハロゲン酸を低減することができる。
【００２２】
ここで、波長が１８４．９ｎｍのＵＶエネルギーは６４７ｋＪ／ｍｏｌであり、波長が２５３．７ｎｍのＵＶエネルギー４７２ｋＪ／ｍｏｌであり、波長が２５３．７ｎｍの紫外線よりも波長が１８４．９ｎｍの紫外線の方がＵＶエネルギーが大きい。しかし、これも予想外なことに、実際には波長が２５３．７ｎｍの紫外線の方が次亜ハロゲン酸の低減効率が高かった。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
図１に示す紫外線照射装置により、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６３ｐｐｍ）を含有する液体３１リットルを循環させつつ紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を８０分間照射した。循環量は１７リットル／分（１ｍ３／時）とした。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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この表に示すように、当初は６３ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には４ｐｐｍまで低減していた。
（実施例２）
図１に示す紫外線照射装置により、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６２．５ｐｐｍ）を含有する液体３１リットルを循環させつつ紫外線（波長１８４．９ｎｍ）を１６０分間照射した。循環量は１７リットル／分（１ｍ３／時）とした。結果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
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この表に示すように、当初は６２．５ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には１８．２５ｐｐｍまで低減していた。
【００２６】
この実施例１と２との結果に示すように、波長が２５３．７ｎｍの紫外線の方が波長が１８４．９ｎｍの紫外線よりも次亜ハロゲン酸の低減効率が高かった。
【００２７】
（実施例３）
図１に示す紫外線照射装置により、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度５９ｐｐｍ）を含有する液体３１リットルを循環させつつ紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を６０分間照射した。循環量は３１リットル／分（１．８６ｍ３／時）とした。結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】
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この表に示すように、当初は５９ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には０．０４ｐｐｍまで低減していた。
【００２９】
（実施例４）
図１に示す紫外線照射装置により、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６７ｐｐｍ）を含有する液体３１リットルを循環させつつ紫外線（波長１８４．９ｎｍ）を１６０分間照射した。循環量は８リットル／分（４８０Ｌ／時）とした。結果を表４に示す。
【００３０】
【表４】
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この表に示すように、当初は６７ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には１７．７５ｐｐｍまで低減していた。この実施例では、前記実施例３よりも単位時間当たりの処理量を少なくしている。
【００３１】
この実施例３と４との結果に示すように、波長が２５３．７ｎｍの紫外線の方が、単位時間当たりの処理量が少ない波長が１８４．９ｎｍの紫外線よりも次亜ハロゲン酸の低減効率が高かった。
【００３２】
（実施例５）
ステンレス製の筒体の内部に、紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を放射するＵＶ管を６本配設し、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６０ｐｐｍ）を含有する液体３４０リットルを循環させつつ紫外線を６０分間照射した。循環量は６リットル／分（３６０リットル／時）とした。６０分間で約１回循環したこととなる。結果を表５に示す。
【００３３】
【表５】
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この表に示すように、当初は６０ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には１６ｐｐｍまで低減していた。
【００３４】
（実施例６）
ステンレス製の筒体の内部に、紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を放射するＵＶ管を１２本配設し、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６７ｐｐｍ）を含有する液体３４０リットルを循環させつつ紫外線を６０分間照射した。循環量は６リットル／分（３６０リットル／時）とした。６０分間で約１回循環したこととなる。結果を表６に示す。
【００３５】
【表６】
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この表に示すように、当初は６７ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には１３ｐｐｍまで低減していた。
【００３６】
（実施例７）
ステンレス製の筒体の内部に、紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を放射するＵＶ管を６本配設し、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度５９ｐｐｍ）を含有する液体３４０リットルを循環させつつ紫外線を６０分間照射した。循環量は２８リットル／分（１，６８０リットル／時）とした。６０分間で約５回循環したこととなる。結果を表７に示す。
【００３７】
【表７】
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この表に示すように、当初は５９ｐｐｍだった残留塩素濃度は６０分後には０ｐｐｍまで低減していた。
【００３８】
（実施例８）
ステンレス製の筒体の内部に、紫外線（波長２５３．７ｎｍ）を放射するＵＶ管を１２本配設し、次亜ハロゲン酸（開始時の残留塩素濃度６１ｐｐｍ）を含有する液体３４０リットルを循環させつつ紫外線を４０分間照射した。循環量は２８リットル／分（１，６８０リットル／時）とした。４０分間で約３回循環したこととなる。結果を表８に示す。
【００３９】
【表８】
2007160241.tif 000010
この表に示すように、当初は６１ｐｐｍだった残留塩素濃度は４０分後には０ｐｐｍまで低減していた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
活性炭などを使用しなくても処理すべき液体中の次亜ハロゲン酸を低減することが出来従来よりも実用性が高いことによって、種々の次亜ハロゲン酸の分解方法の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の次亜ハロゲン酸の分解方法の実施形態で紫外線照射装置の構造を説明する図。
【図１】
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