(57)【要約】【課題】効率が良く、かつコンパクトな排水処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】排水処理装置１は、第一方向１０１に紫外光１３を照射する第一光源１１と、該第一光源１１の第一方向１０１側に、第一方向１０１に直交する方向に延在し、排水４が流通する第一流路２１を画成する第一隔壁３１と、第一隔壁３１の表面に形成された第一光触媒４１とを備え、第一隔壁３１は、紫外光１３を透過可能な材料から形成されるとともに、第一方向１０１側に第一流路２１を画成し、第一光触媒４１は、第一隔壁３１における第一方向１０１側を向く表面に形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一方向に紫外光を照射する第一光源と、
該第一光源の前記第一方向側に該第一方向に直交する方向に延在するように設けられ、前記紫外光を透過可能な材料から形成されるとともに、排水が流通する第一流路を前記第一方向側に画成する第一隔壁と、
前記第一隔壁の前記第一方向側を向く面に形成された第一光触媒と、
を備えることを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記第一流路の前記第一方向側に設けられて、前記第一方向の反対側を向く第二方向に紫外光を照射する第二光源と、
該第二光源の前記第二方向側に該第二方向に直交する方向に延在するように設けられて、前記紫外光を透過可能な材料から形成されるとともに、前記第一隔壁とともに前記第一流路を画成する第二隔壁と、
前記第二隔壁の前記第二方向側を向く表面に形成された第二光触媒と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記第一流路の前記第一方向側に設けられて、前記第一方向の反対側を向く第二方向に紫外光を照射する第二光源を備え、
前記第一隔壁は、前記第二方向側に排水が流通する第二流路を画成し、
前記第一隔壁の前記第二方向側を向く面に形成された第二光触媒を備えること
を特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記第一隔壁及び第二隔壁の間にこれらと平行に延在するように設けられて前記第一流路を二つの流路に二分割する第三隔壁と、
前記第三隔壁の前記第一方向側を向く面に形成された第三光触媒と、
前記第三隔壁の前記第二方向側を向く面に形成された第四光触媒と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の排水処理装置。
【請求項５】
請求項１から４に記載のいずれか一項に記載の排水処理装置を、前記第一方向に複数積層させてなることを特徴とする排水処理装置ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を用いて排水を処理する排水処理装置及び該排水処理装置を備えた排水処理装置ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
排水中に含まれる有機物を分解し、浄化する排水処理装置が知られている。
特に、宇宙ステーションにおいては、尿や生活排水等を故障なく安定的に浄化できる排水処理装置が求められている。また、宇宙ステーションでは、搭載可能な重量やスペースが非常に制限されるため、軽くてコンパクトな排水処理装置が求められている。
【０００３】
従来は、排水を浄化するために、減圧蒸留装置が用いられることがあった。しかし、複雑な機構のため、故障が発生する可能性があり、排水の安定的な処理ができなくなるおそれがあった。また、比較的大きな装置が必要になり、広いスペースが必要なってしまうおそれがあった。加えて、減圧蒸留装置では、排水を気化させる必要があるが、宇宙空間では、液相と気相が分離しない。そのため、エネルギーを加えて分離させるプロセスが必要となり、プロセスが増えてしまうおそれがあった。
【０００４】
ここで、排水処理装置としては、光触媒による光触媒反応を利用した小型の排水処理装置が知られている。例えば特許文献１には、光触媒を固定した光触媒反応板とＬＥＤを用いて、ＬＥＤから光触媒反応板へ光を照射し、光触媒反応によって排水中の有機物を分解する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の排水処理装置では、ＬＥＤからの紫外光が水を通過した後で、光触媒へ照射されるため、水により紫外光が吸収されてしまい、光触媒反応の効率が落ちてしまうおそれがある。特に、着色排水の場合、紫外光の多くが吸収されてしまい、光触媒反応の効率が大幅に落ちてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、効率が良く、かつコンパクトな排水処理装置及び排水処理装置ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明は、第一方向に紫外光を照射する第一光源と、該第一光源の前記第一方向側に該第一方向に直交する方向に延在するように設けられ、前記紫外光を透過可能な材料から形成されるとともに、排水が流通する第一流路を前記第一方向側に画成する第一隔壁と、前記第一隔壁の前記第一方向側を向く面に形成された第一光触媒とを備えることを特徴としている。
【０００９】
このような排水処理装置によれば、光源から照射された紫外光を、排水を通過することなく、光触媒へ照射することができる。このため、紫外光が排水によって吸収されてしまうことがない。
【００１０】
前記第一流路の前記第一方向側に設けられて、前記第一方向の反対側を向く第二方向に紫外光を照射する第二光源と、該第二光源の前記第二方向側に該第二方向に直交する方向に延在するように設けられて、前記紫外光を透過可能な材料から形成されるとともに、前記第一隔壁とともに前記第一流路を画成する第二隔壁と、前記第二隔壁の前記第二方向側を向く表面に形成された第二光触媒とを備えることを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、排水が流れる流路に沿って両側に光触媒が形成される。このため、排水と光触媒の接触面積を増加させることができる。
【００１２】
前記第一流路の前記第一方向側に設けられて、前記第一方向の反対側を向く第二方向に紫外光を照射する第二光源を備え、前記第一隔壁は、前記第二方向側に排水が流通する前記第二流路を画成し、前記第一隔壁の前記第二方向側を向く面に形成された第二光触媒を備えることを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、一つの隔壁によって二つの流路が画成され、該二つの流路に沿って、第一隔壁の両側の表面に光触媒が形成される。このため、第一光触媒を透過した紫外光を第二光触媒で吸収でき、第二触媒を透過した紫外光を第一光触媒で吸収できる。
【００１４】
前記第一隔壁及び第二隔壁の間にこれらと平行に延在するように設けられて前記第一流路を二つの流路に二分割する第三隔壁と、前記第三隔壁の前記第一方向側を向く面に形成された第三光触媒と、前記第三隔壁の前記第二方向側を向く面に形成された第四光触媒とを備えることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、一つの流路の両側に光触媒を配置することができる。このため、排水と光触媒の接触面積を増加させることができる。また、二つの流路に沿って、第三隔壁の両側の表面に光触媒が形成されるため、第三光触媒を透過した紫外光を第四光触媒で吸収でき、第四光触媒を透過した紫外光を第三光触媒で吸収できる。
【００１６】
排水処理装置ユニットであって、上記のいずれかに記載の排水処理装置を、前記第一方向に複数積層させてなることを特徴している。
【００１７】
この構成によれば、積層することによりモジュール化することで、コンパクト化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の排水処理装置によれば、光触媒を用いることによってコンパクトな排気浄化装置を提供でき、また、排水を効率良く安定的に浄化することができる排水処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排水処理装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る排水処理装置ユニットの構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排水処理装置の構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る排水処理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、排水処理装置１は、紫外光１３を照射する第一光源１１及び第二光源１２と、排水４が流通する第一流路２１を画成する第一隔壁３１及び第二隔壁３２と、第一隔壁３１の表面に形成された第一光触媒４１と、第二隔壁３２の表面に形成された第二光触媒４２と、冷却通路６１とを備える。
【００２１】
第一光源１１及び第二光源１２は、光触媒において触媒作用を発揮させ、光触媒反応を起こすために、光触媒に向けて紫外光１３を照射する。第一光源１１と第二光源１２とは、互いに対向する方向に向けて紫外光１３を照射する。したがって、第一光源１１が紫外光１３を照射する方向を第一方向１０１とすると、第二光源１２が紫外光１３を照射する第二方向１０２は、第一方向１０１の反対側を向く方向となる。
【００２２】
また、第一光源１１及び第二光源１２は、第一方向１０１及び第二方向１０２に対向するようにしてこれら第一方向１０１及び第二方向１０２に直交する方向に延在するように設けられている。本実施形態では、これら第一光源１１及び第二光源１２は、第一方向１０１及び第二方向１０２に直交する方向に並設された複数のＬＥＤ１１ａ，１２ａから構成されている。即ち、第一光源１１の複数のＬＥＤ１１ａは、それぞれ第一方向１０１に向かって紫外光を出射しており、第二光源１２の複数のＬＥＤ１２ａは、それぞれ第二方向１０２に向かって紫外光を出射している。
【００２３】
第一隔壁３１は、第一光源１１における該第一光源１１から紫外光１３が照射される方向側、つまり第一方向１０１側に配置されている。第一隔壁３１は、第一光源１１と平行に、第一方向１０１に直交する方向に延在する平板状をなしている。
同様に、第二隔壁３２は、第二光源１２における該第二光源１２から紫外光１３が照射される方向、つまり第二方向１０２側に配置されている。より詳細には、第二隔壁３２は、第二光源１２と第一隔壁３１との間に配置されている。この第二隔壁３２は、第二光源１２と平行に、第二方向１０２に直交する方向に延在する平板状をなしている。
また、第一隔壁３１及び第二隔壁３２は、紫外光１３を透過する材料から形成されている。このような材料としては、例えば、石英ガラス等があげられる。
【００２４】
第一隔壁３１と第二隔壁３２との間には、第一隔壁３１と第二隔壁３２とによって第一流路２１が画成されている。第一流路２１は、第一隔壁３１における第一方向１０１側に画成され、第二隔壁３２における第二方向１０２側に画成されており、これら第一隔壁３１及び第二隔壁３２と平行に延在している。第一流路２１におけるその延在方向の一端側には、排水４が流入するための入口配管５１が接続されており、他端側には、光触媒によって処理された処理後の排水４が流出するための出口配管５２が接続されている。
【００２５】
ここで、第一隔壁３１は、第一流路２１と第一光源１１とを隔て、同様に、第二隔壁３２は、第一流路２１と第二光源１２とを隔てている。したがって、第一光源１１から出射された紫外光は、第一隔壁３１を透過して該第一隔壁３１の第一方向１０１側へと進行する。一方、第二光源１２から出射された紫外光は、第二隔壁３２を透過して該第二隔壁３２の第二方向１０２側へと進行する。
【００２６】
第一隔壁３１における第一方向１０１側を向く表面、つまり、第一流路２１を画成している側の表面には、第一光触媒４１が形成されている。同様に、第二隔壁３２における第二方向１０２側を向く表面、つまり、第二流路２２を画成している側の表面には、第二光触媒４２が形成されている。このような第一光触媒４１及び第二光触媒４２は、第一隔壁３１における第一方向１０１側を向く表面の全域、又は、第二隔壁３２における第二方向１０２側を向く表面の全域にそれぞれ形成されていることが好ましい。
【００２７】
第一光触媒４１及び第二光触媒４２に用いられる材料としては、光を照射することにより排水４に含まれる有機物を分解できるものであれば制限はない。例えば、ＴｉＯ２、ＷＯ３、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｄＳ等が用いられる。第一光触媒４１及び第二光触媒４２は、排水４によって第一隔壁３１及び第二隔壁３２の表面から流出してしまわないように、これら第一隔壁３１、第二隔壁３２にそれぞれ固定されている。このような第一光触媒４１及び第二光触媒４２は、例えば蒸着により形成されても良く、上記材料からなる不織布を接着することにより形成されても良い。また、第一隔壁３１及び第二隔壁３２の材料としてＴｉを用い、該第一隔壁３１及び第二隔壁３２に対して表面処理を施すことで、これら第一隔壁３１及び第二隔壁３２の表面に光触媒を形成しても良い。なお、第一光触媒４１と第二光触媒４２とは同一の材料で形成されていても良い。
【００２８】
第一光源１１における第一方向１０１と反対側（第二方向１０２側）、つまり、紫外光１３が照射されない側には、第一光源１１と平行に延在する冷却通路６１ａが配置されている。また、第二光源１２における第二方向１０２と反対側（第一方向１０１側）、つまり、紫外光１３が照射されない側には、第二光源１２と平行に延在する冷却通路６１ｂが配置されている。これら冷却通路６１ａ，６１ｂの内部には、冷却ガスや冷却水等の冷媒６２が流通している。この冷媒による熱交換によって、第一光源１１又は第二光源１２から発生した熱を除去することができる。
【００２９】
したがって、第一方向１０１に向かって、本実施形態の排水処理装置１の構成部材を列挙すると、冷却通路６１ａ、第一光源１１、第一隔壁３１、第一光触媒４１、第一流路２１、第二光触媒４２、第二隔壁３２、第二光源１２、冷却通路６１ｂの順になる。
【００３０】
次いで、この排水処理装置１の作用について説明する。
第一流路２１の入口配管５１より、排水４が第一流路２１に流入すると、排水４は第一流路２１内を流通する。ここで、第一光源１１及び第二光源１２から紫外光１３が照射されると、それぞれの紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第一隔壁３１及び第二隔壁３２中を透過しながら進行する。
【００３１】
第一光源１１及び第二光源１２から照射された紫外光１３がそれぞれ、第一隔壁３１及び第二隔壁３２における第一流路２１を形成している表面に達すると、該表面に形成された第一光触媒４１及び第二光触媒４２にそれぞれ照射される。第一流路２１が配置されている側と逆側から紫外光１３が照射された第一光触媒４１及び第二光触媒４２は、第一流路２１内において排水４と接触すると、光触媒反応により排水４中の有機物を分解、浄化する。これにより、紫外光１３を、排水４を介することなく、光触媒に照射することができるため、着色された排水４による紫外光１３の吸収を回避することができる。したがって、光触媒反応を効率良く起こすことができる。
【００３２】
また、第一光触媒４１及び第二光触媒４２は、紫外光１３が照射された部分のみにおいて光触媒反応が発現される。そのため、第一光源１１及び第二光源１２と平行に設けられて紫外光１３が照射される方向に垂直な方向に延在する第一隔壁３１及び第二隔壁３２の表面全域に第一光触媒４１及び第二光触媒４２を形成することで、エネルギー効率を高めることが可能となる。
【００３３】
また、１つの流路の両側、即ち、第一流路２１の両側に第一光触媒４１及び第二光触媒４２が配置されているため、排水４がこれら光触媒に接触する面積を増加させることができる。これにより排水４の浄化作用を向上させることができる。
【００３４】
また、第一流路２１と第一光源１１及び第二光源１２とを隔てている第一隔壁３１及び第二隔壁３２の表面に第一光触媒４１又は第二光触媒４２を形成することで、排水処理装置１の構成部材を減らすことができる。これにより、排水処理装置１をコンパクト化、軽量化することが可能となる。
【００３５】
なお、第一光源１１及び第二光源１２として、低消費電力、長寿命、コンパクト化の観点からＬＥＤ１１ａ，１２ａを用いた例について説明したが、紫外光を出射可能であれば他のものを用いてもよい。
【００３６】
また、第一光源１１及び第二光源１２自体に直接的に光触媒が形成されていてもよい。この場合、第一光源１１及び第二光源１２のレンズ自体が第一隔壁３１又は第二隔壁３２として使用され、このようなレンズの表面、即ち、第一隔壁３１及び第二隔壁３２の表面に第一光触媒４１、第二光触媒４２が塗布される。これにより、紫外光１３を直接的に光触媒に照射することができるので、エネルギー効率を高めることが可能となる。
【００３７】
また、図２に示すように、排水処理装置１を排水４の流入方向に直交する方向、即ち、第一方向１０１及び第二方向１０２に積層させることにより、排水処理装置ユニット１００としても良い。
図２は、上記説明した排水処理装置１としての第一排水処理装置１ａ、第二排水処理装置１ｂ、第三排水処理装置１ｃを積層させてなる排水処理装置ユニット１００の構成図である。この排水処理装置ユニット１００では、隣り合う排水処理装置１における冷却通路６１を互いに共通のものとして使用している。これにより、１つの冷却通路６１で、２列の光源を冷却することができるため、排水処理装置ユニット１００をコンパクト化、軽量化することができる。
【００３８】
次に、第２実施形態の排水処理装置２について、図３を用いて説明する。この第２実施形態については、第１実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態に係る排水処理装置２は、排水４が流通する第一流路２１及び第二流路２２を画成する第一隔壁３１と、第一隔壁３１の表面に形成された第一光触媒４１及び第二光触媒４２と、第一流路２１及び第二流と、第一光源１１及び第二光源１２とを、それぞれ隔てる第一基板７１及び第二基板７２とを有する。
【００３９】
本実施形態に係る排水処理装置は、第一隔壁３１によって、第一流路２１及び第二流路２２が画成されている。第一隔壁３１における第一方向１０１側に第一流路２１が形成され、第一隔壁３１における第二方向１０２側に第二流路２２が形成されている。
【００４０】
第一隔壁３１における第一方向１０１側を向く表面、つまり、第一流路２１が画成されている側の表面には、第一光触媒４１が形成されている。同様に、第一隔壁３１における第二方向１０２側を向く表面、つまり、第二流路２２が画成されている側の表面には、第二光触媒４２が形成されている。
【００４１】
第一流路２１は、第一隔壁３１と第一基板７１によって画成され、入口配管５１と出口配管５２が接続されている。第一基板７１は第一隔壁３１と平行に延在する平板状の部材である。この第一基板７１は、第二光源１２と第一流路２１を隔てるために、第二光源１２と第一流路２１との間に配置されている。
同様に、第二流路２２は、第二隔壁３２と第二基板７２によって画成され、入口配管５１と出口配管５２が接続されている。第二基板７２は第二隔壁３２と平行に延在する平板状の部材である。この第二基板７２は、第一光源１１と第二流路２２を隔てるために、第一光源１１と第二流路２２との間に配置されている。
【００４２】
ここで、第一基板７１は、第一流路２１と第二光源１２とを隔て、第二基板７２は、第二流路２２と第一光源１１とを隔てている。また、第一基板７１及び第二基板７２は、紫外光１３を透過する材料から形成されている。このような材料としては、例えば、石英ガラス等があげられる。また、第一基板７１及び第二基板７２は、第一隔壁３１又は第二隔壁３２と同様の材料から形成されていても良い。
【００４３】
したがって、第一方向１０１に向かって、本実施形態の排水処理装置２の構成部材を列挙すると、冷却通路６１ａ、第一光源１１、第二基板７２、第二流路２２、第二光触媒４２、第一隔壁３１、第一光触媒４１、第一流路２１、第一基板７１、第一光源１１、冷却通路６１ｂの順になる。
【００４４】
第２実施形態の作用について説明する。第一流路２１及び第二流路２２の入口配管５１より、排水４が流入すると、排水４は第一流路２１及び第二流路２２内を流通する。第一光源１１から紫外光１３が照射されると、紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第二基板７２中を透過しながら進行し、その後、排水４中を進行する。そして、紫外光１３が、第一隔壁３１における、第二流路２２を画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第二光触媒４２に照射される。紫外光１３が照射された第二光触媒４２は、第二流路２２内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００４５】
ここで、第二光触媒４２において吸収されずに、通過した紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第一隔壁３１中を透過しながら進行する。そして、紫外光１３が第一隔壁３１における、第一流路２１を画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第一光触媒４１に照射される。第一流路２１が配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第一光触媒４１は、第一流路２１が配置されている側の表面において、光触媒反応を起こすことが可能である。そのため、第一光触媒４１は、第一流路２１内において排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。このため、第二光触媒４２において吸収することができなかった紫外光１３を第一光触媒４１において吸収することができる。したがって、紫外光１３を有効活用し、使用エネルギーを削減することができ、エネルギー効率を高めることが可能となる。
【００４６】
同様に、第二光源１２から照射された紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第一基板７１中を透過しながら進行し、その後、排水４中を進行する。そして、紫外光１３が、第一隔壁３１における、第一流路２１を画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第一光触媒４１に照射される。紫外光１３が照射された第一光触媒４１は、第一流路２１内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００４７】
ここで、第一光触媒４１において吸収されずに、通過した紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第一隔壁３１中を透過しながら進行する。そして、紫外光１３が第一隔壁３１における、第二流路２２を画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第二光触媒４２に照射される。第二流路２２が配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第二光触媒４２は、第二流路２２が配置されている側の表面において、光触媒反応を起こすことが可能である。そのため、第二流路２２内において排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。このため、第一光触媒４１において吸収することができなかった紫外光１３を第一光触媒４１において吸収することができる。したがって、紫外光１３を有効活用し、使用エネルギーを削減することができ、エネルギー効率を高めることが可能となる。
【００４８】
次に、第３実施形態の排水処理装置３について、図４を用いて説明する。この第３実施形態については、第１実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施形態に係る排水処理装置３は、第一実施形態の構成要素に加えて、第一流路２１を二つの流路２１ａ，２１ｂに二分割する第三隔壁３３と、これら第三隔壁３３の表面に形成された第三光触媒４３及び第四光触媒４４を備えている点で第一実施形態と相違する。  
【００５０】
第三隔壁３３は、第一隔壁３１及び第二隔壁３２と平行に延在する平板状の部材であって、第一隔壁３１と第二隔壁３２の間においてこれら第一隔壁３１及び第二隔壁３２と間隔をあけて配置されている。
このような第三隔壁３３によって、第一隔壁３１及び第二隔壁３２によって画成された第一流路２１が二つの流路２１ａ，２１ｂ、即ち、第一隔壁３１と第三隔壁３３との間の流路２１ａと、第二隔壁３２と第三隔壁３３との間の流路２１ｂに分割されている。
【００５１】
なお、これら２つの流路２１ａ，２１ｂは、第一流路２１同様、第一方向１０１及び第二方向１０２に直交する方向に延在しており、これらの延在方向一方側に入口配管５１が接続され、延在方向他方側に出口配管５２がそれぞれ接続されている。
第三隔壁３３における第二方向１０２側を向く表面、第三光触媒４３が当該表面の全域に形成されている。また、第三隔壁３３における第一方向１０１側を向く表面には、第四光触媒４４が形成されている。これら第三光触媒４３及び第四光触媒４４は、第一光触媒４１又は第二光触媒４２と同様の材料から構成されている。
【００５２】
したがって、第一方向１０１に向かって、本実施形態の排水処理装置３の構成部材を列挙すると、冷却通路６１ａ、第一光源１１、第一隔壁３１、第一光触媒４１、流路２１ａ、第三光触媒４３、第三隔壁３３、第四光触媒４４、流路２１ｂ、第二光触媒４２、第二隔壁３２、第二光源１２、冷却通路６１ｂの順になる。
【００５３】
次いで、この排水処理装置３の作用について説明する。
二つの流路２１ａ，２１ｂの入口配管５１より、排水４が流入すると、排水４は流路２１ａ，２１ｂ内を流通する。第一光源１１から紫外光１３が照射されると、紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第一隔壁３１中を透過しながら進行する。そして、紫外光１３が、第一隔壁３１における、流路２１ａを画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第一光触媒４１に照射される。流路２１ａが配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第一光触媒４１は、流路２１ａが配置されている側の面において、光触媒反応を起こすことが可能である。したがって、紫外光１３を照射された第一光触媒４１は、流路２１ａ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５４】
ここで、第一光触媒４１において吸収されなかった紫外光１３は、第一光触媒４１を通過した後、排水４中を進行する。そして、第三隔壁３３の表面に達すると、第三隔壁３３における流路２１ａを画成している側の表面に形成されている第三光触媒４３に照射され、吸収される。紫外光１３が照射された第三光触媒４３は、流路２１ａ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５５】
加えて、第三光触媒４３においても吸収されなかった紫外光１３は、第三光触媒４３を通過した後、紫外光１３を透過する材料で形成されている第三隔壁３３中を透過しながら進行する。そして、第三隔壁３３における、流路２１ｂが配置されている側の表面に達すると、該表面に形成された第四光触媒４４に照射される。流路２１ｂが配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第四光触媒４４は、第二流路２２が配置されている側の表面において、光触媒反応を起こすことが可能である。したがって、紫外光１３を照射された第四光触媒４４は、流路２１ｂ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５６】
同様に、第二光源１２から紫外光１３が照射されると、紫外光１３は、紫外光１３を透過する材料で形成されている第二隔壁３２中を透過しながら進行する。紫外光１３が、第二隔壁３２における流路２１ｂを画成している側の表面に達すると、該表面に形成された第二光触媒４２に照射される。流路２１ｂが配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第二光触媒４２は、流路２１ｂが配置されている側の面において、光触媒反応を起こすことができる。したがって、紫外光１３を照射された第二光触媒４２は、流路２１ｂ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５７】
ここで、第二光触媒４２において吸収されなかった紫外光１３は、第二光触媒４２を通過した後、排水４中を進行する。そして、第三隔壁３３の表面に達すると、第四光触媒４４に照射され、吸収される。紫外光１３を照射された第四光触媒４４は、流路２１ｂ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５８】
加えて、第四光触媒４４においても吸収されなかった紫外光１３は、第四光触媒４４を通過した後、紫外光１３を透過する材料で形成されている第三隔壁３３中を透過しながら進行する。そして、第三隔壁３３における、流路２１ａが配置されている側の表面に達すると、該表面に形成された第三光触媒４３に照射される。流路２１ａが配置されている側と逆側から紫外光１３を照射された第三光触媒４３は、光触媒反応を起こすことが可能である。したがって、紫外光１３を照射された第三光触媒４３は、流路２１ａ内において、排水４と接触すると、光触媒反応により、排水４中の有機物を分解、浄化することができる。
【００５９】
これによって、第一光触媒４１及び第二光触媒４２においては、排水４を介することなく、紫外光１３を光触媒に照射できるため、着色された排水４によって紫外光１３が吸収されてしまうことを防ぎ、効率良く光触媒反応を行うことができる。また、第三光触媒４３及び第四光触媒４４によって、吸収できずに通過してしまった紫外光１３を吸収することができる。そのため、紫外光１３を無駄にすることなく、エネルギー効率を高めることができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、排水処理装置ユニット１００は、第一実施形態の排水処理装置１を複数積層して構成するのみならず、第二実施形態の排水処理装置２、又は第三実施形態の排水処理装置３を複数積層することで構成してもよい。さらに、上述した３つの排水処理装置１，２，３を任意に組み合わせるように積層することで排水処理装置ユニット１００を構成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３  排水処理装置
１３  紫外光
１１  第一光源
１２  第二光源
２１  第一流路
２１ａ  流路
２１ｂ  流路
２２  第二流路
３１  第一隔壁
３２  第二隔壁
３３  第三隔壁
４１  第一光触媒
４２  第二光触媒
４３  第三光触媒
４４  第四光触媒
１００  排水処理装置ユニット
１０１  第一方向
１０２  第二方向
【図１】
2013184118.tif 000003
【図２】
2013184118.tif 000004
【図３】
2013184118.tif 000005
【図４】
2013184118.tif 000006