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水処理装置 UPDATE 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P100000447
整理番号 9018
掲載日 2009年12月11日
出願番号 特願2009-192298
公開番号 特開2011-041914
登録番号 特許第5464692号
出願日 平成21年8月21日(2009.8.21)
公開日 平成23年3月3日(2011.3.3)
登録日 平成26年1月31日(2014.1.31)
発明者
  • 池 英昭
  • 吐合 一徳
  • 平林 和也
  • 猪原 哲
  • 山部 長兵衛
  • 玉川 雅章
出願人
  • 国立大学法人佐賀大学
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 水処理装置 UPDATE 新技術説明会 実績あり
発明の概要 【課題】水処理性能を向上し、信頼性の高い水処理装置を提供する。
【解決手段】本発明の水処理装置は、通水管路1a、ノズル1b、および放電部1cを形成する高圧側電極1dと接地側電極1eを備えるリアクター1と、高圧側電極1dと接地側電極1eに接続した高電圧電源2を有し、被処理水3を一定の圧力で送給し微小キャビテーション気泡を発生させこれに放電プラズマを形成させて、被処理水中に含有する有機物等の被処理物質の分解や合成等の処理を行うもので、
リアクター1のノズル1bの後段に、高圧側電極1dと接地側電極1eをそれぞれ逆方向から中心部に向けて挿入し、一定間隔をおいて平行に設置するとともに、各々の電極の先端部を管路断面の中心部まで突出させて配置する構成にしたものである。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



〈従来はオゾンやOHラジカル等の活性種を利用した水処理方法が普及〉

近年、廃水等の液体中に含まれる有害あるいは不快な要因となる有機物や細菌類の処理に、放電等により生成されるオゾンやOHラジカル等の活性種を利用して浄化を行う処理方法が定着しつつある。オゾンやOHラジカル等の活性種は、それ自身がもつ強力な酸化力で液中に溶解している溶存性の有機物を酸化分解する作用があり、上下水のみならず産業用廃水・プール用水・船舶用バラスト用廃水等の各種用廃水のCOD・脱色・脱臭・殺菌・有害な難分解性有機物等の除去手段として導入が広がりつつある。





〈上記の活性種を利用した水処理方法の問題点〉

オゾンを利用した一般的な処理方法としては、空気または高濃度酸素を放電空間に通気して気体オゾンを生成し、これを散気装置やエジェクターにより液中に溶解して除去対象物質に接触反応させるといったものである。

しかし、このオゾン利用処理方法は電力効率が低いことや、装置が大型化すること、それにコストが高くなる、といった問題があった。





〈特許文献1記載の水処理方法とその問題点〉

この対策として、液中に設置した電極間で空気や酸素を積極的且つ効率的に曝気することによって微細気泡を発生させ、こうした液中内の気泡空間で放電を発生させるといった方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。

しかしながら、放電空間を形成するための微細気泡を生成するために、空気または酸素ガスを供給する設備や、気泡を微細化するための設備が付随されている。同時に液中に未溶解の気泡を脱気する設備や、脱気後の排ガス処理設備が必要であること等、コンパクト化・低コスト化にとって困難な構成となっている。

また、微細化された気泡中の圧力は、ほぼ大気圧と同等か、それよりも高い圧力となっている。このため、放電空間を形成するときの放電開始電圧が高く、高電圧印加が必要であるため受電設備が大規模になる。





〈特許文献2記載の水処理方法〉

このようなことから、通水管路内にキャビテーション気泡を発生させ、この微細な気泡を利用して放電プラズマを形成し、水等液体の処理を行う装置が本願発明者らにより提案されている(特許文献2参照)。

産業上の利用分野



本発明は、家庭あるいは産業分野における被処理水の浄化や化学反応を行う水処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被処理水を通過させる通水管路にノズルと対向電極を備えたリアクターからなる水処理装置であって、
前記ノズルは、オリフィス形状を有し、前記リアクター内の通水方向上流側に設けられており、前記被処理水が前記オリフィスの最収縮部を通過直後、圧力が降下した領域において、沸騰現象によりキャビテーションを発生させ、
前記対向電極は、高圧側電極と接地側電極が対向して成り、前記ノズルの下流側の前記キャビテーションが発生する空間に設けられており、前記対向電極間に高電圧を印加することにより、前記キャビテーションが発生する空間に放電プラズマを形成する水処理装置において、
前記高圧側電極と前記接地側電極は、互いに前記通水管路の直径方向反対側に設置され、かつ前記対向電極の各先端部が前記通水管路の縦断面の中央部にまで達するように前記対向電極をそれぞれ設置し、
前記対向電極は、3以上の前記高圧側電極と2以上の前記接地側電極により複数対向しており、前記高圧側電極と前記接地側電極は、通水方向に間隔をおいて交互に設置され、かつ前記高圧側電極に3相の高電圧電源からそれぞれR相、S相、T相を接続したことを特徴とする水処理装置。

【請求項2】
被処理水を通過させる通水管路にノズルと対向電極を備えたリアクターからなる水処理装置であって、
前記ノズルは、オリフィス形状を有し、前記リアクター内の通水方向上流側に設けられており、前記被処理水が前記オリフィスの最収縮部を通過直後、圧力が降下した領域において、沸騰現象によりキャビテーションを発生させ、
前記対向電極は、高圧側電極と接地側電極が対向して成り、前記ノズルの下流側の前記キャビテーションが発生する空間に設けられており、前記対向電極間に高電圧を印加することにより、前記キャビテーションが発生する空間に放電プラズマを形成する水処理装置において、
前記対向電極の各先端部が前記通水管路の縦断面の中央部にまで達しないように前記対向電極をそれぞれ設置することにより、前記対向電極間において通水方向に斜行して放電プラズマを発生させるようにし、
前記対向電極は、3以上の前記高圧側電極と2以上の前記接地側電極により複数対向しており、前記高圧側電極と前記接地側電極は、通水方向に間隔をおいて交互に設置され、かつ前記高圧側電極に3相の高電圧電源からそれぞれR相、S相、T相を接続したことを特徴とする水処理装置。

【請求項3】
被処理水を通過させる通水管路にノズルと対向電極を備えたリアクターからなる水処理装置であって、
前記ノズルは、オリフィス形状を有し、前記リアクター内の通水方向上流側に設けられており、前記被処理水が前記オリフィスの最収縮部を通過直後、圧力が降下した領域において、沸騰現象によりキャビテーションを発生させ、
前記対向電極は、高圧側電極と接地側電極が対向して成り、前記ノズルの下流側の前記キャビテーションが発生する空間に設けられており、前記対向電極間に高電圧を印加することにより、前記キャビテーションが発生する空間に放電プラズマを形成する水処理装置において、
前記高圧側電極と前記接地側電極は、互いに前記通水管路の直径方向反対側に設置され、かつ前記対向電極の各先端部が前記通水管路の縦断面の中央部を越えるように前記対向電極をそれぞれ設置することにより前記対向電極が中央部で互いに重なるようにし、
前記対向電極は、3以上の前記高圧側電極と2以上の前記接地側電極により複数対向しており、前記高圧側電極と前記接地側電極は、通水方向に間隔をおいて交互に設置され、かつ前記高圧側電極に3相の高電圧電源からそれぞれR相、S相、T相を接続したことを特徴とする水処理装置。

【請求項4】
前記高圧側電極と前記接地側電極の間隔は2~15mmとすることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項記載の水処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009192298thum.jpg
出願権利状態 登録
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