环境污染物质的分解方法及其装置的制作方法

专利名称：环境污染物质的分解方法及其装置的制作方法
技术区域本发明涉及一种能使环境中各种污染物质分解、无害化的方法及其装置，更具体而言，本发明涉及一种能对土壤·地下水及工厂废水等中含有的有机卤化物等有机溶剂、以及河川、湖泊等中含有的有机物、氮·磷化合物等进行简便而有效地分解的方法及其装置。
背景技术：
在有机溶剂中，特别是四氯乙烯、三氯乙烯、二氯乙烷等有机卤化物，作为拥有优良的对油脂等的溶解力的洗净剂，在各种制造业、洗涤行业等中一直被使用至今，近年来，由于发现其可能致癌，因此向环境中的排放受到了限制。但是，目前的状况是，对于大气、公共水域、土壤等环境中由有机氯化物引起的污染依然未能解决，人们仍在寻求替代溶剂的使用或者溶剂使用后的无害化处理的方法。
同样，一直用作致冷剂及绝缘油等的氟里昂、多氯联苯(PCB)等，还有在垃圾焚烧炉等中，在氯化物的存在下，焚烧温度在低温时生成的二恶英等，都是有机卤化物的一种，由于其毒性和难分解性，其在环境中的残留成为很大的问题。
上述多数的有机卤化物都具有挥发性，很容易以气体的形态在大气中挥发。利用这一性质，作为对含于受到污染的土壤·地下水或工厂废水等中的有机卤化物等的除去方法，从成本、简便性考虑，目前大量使用通过通入空气等的曝气处理，使之发散到大气中的方法；以及通过曝气处理使有机卤化物向气相中转移后，用活性炭等吸附剂进行回收，再作为废弃物进行焚烧处理的方法。
但是，曝气法是将有害物质直接扩散到了大气中，所以又产生了大气污染问题。此外，在活性炭吸附法中，由于每单位活性炭量或单位时间内的吸附量有限，在对含有高浓度的污染物质的废水进行处理时，就存在着由于更换频率上升使成本增高、或不能完全将污染物质吸附至低浓度，而有可能泄漏到系统外等问题。而且不论哪种方法，都仅是使污染物质转移，而并没有使有害物质本身发生化学变化，特别是对吸附有污染物质的活性炭进行焚烧处理时，具有生成上述剧毒的二恶英的可能性，因此，上述无论哪种方法都存在问题。
为此，对有机卤化物等各种环境污染物质进行分解、无害化处理的研究一直都很活跃，已有很多种方案利用臭氧、紫外线、电分解、固体催化剂(以光催化剂为主)、超临界水等单独处理；以及上述这些方法和其它方法的组合处理——例如臭氧+紫外线、臭氧+过氧化氢、紫外线+过氧化氢——等促进氧化的处理方法等。但与此同时，这些处理方法，不能满足实际应用中所必需的(1)安全、简便、确实；(2)不产生二次有害物质；(3)低成本等条件，所以人们期待出现更加简便而有效的良好处理方法。
另一方面，近年来，人们一直在研究通过向水中照射超声波来分解上述具有挥发性的有机卤化物的方法(J.Phys.Chem.，1991，95，p.3630-3638等)。这种用超声波进行分解的反应机制，可以推定是由两种反应形成的，一是在空化气泡中的热分解反应，二是由气蚀生成自由基的反应(Environ.Sci.Technol.，1996，30，p.1133-1138等)。
也即，首先通过向水中照射超声波，受到声压的水在正压下被压缩、接着在负压循环减压时，一部分水被吸进粉碎，形成了被称之为空化气泡的真空的空洞(例如在数10kHz的频率下，为100μm以下)。这时，在空化气泡形成时，溶液中的挥发性有害物质，例如有机卤化物在气泡内由气化而被吸入。接着，这些气泡被不断而来的正声压挤压破碎而被压破，气泡周围的水分子一起向着被压破的气泡中心突进，分子间产生激烈的碰撞，由于瞬间的绝热压缩，形成数千度、数千大气压水平的高温高压状态。此时，上述有机卤化物等，在气泡压缩时热分解，生成了无害的二氧化碳气和氯离子等。
另一方面，在空化气泡生成的同时，其附近由水分子的热分解发生以下的反应，生成了H自由基和OH自由基。
其中的OH自由基，如表1所示，由于臭氧的氧化能力强，而且反应物质的选择性低、活性高，因此成为反应的主体，可使上述挥发性物质以及向空化气泡内气化·侵入困难的离子型物质等不挥发性物质氧化分解，成为无害的物质。
表1

其次，在这种情况下，分解速度依赖于所照射的超声波的频率，空化气泡的形成·压破，即通过热分解及自由基的氧化分解，在数μ秒～数10μ秒的循环中反复进行，使分解能高效地进行。
但在上述现有技术中，尽管通过安全简便的超声波照射可使挥发性有机卤化物等分解，但存在以下的问题，所以在作为装置而实际应用时遇到了困难。
即，在单独使用超声波的情况下，当作为分解对象的挥发性物质浓度高时，分解速度快，但随着分解的进行，残留浓度降低，随之分解速度将慢慢下降。因此降低了分解的效率，分解需要很长时间，因此，对大量的有害物质的迅速处理就较困难。
这可通过下述内容进行说明。首先，当挥发性物质在高浓度范围内时，在由超声波照射生成的空化气泡内，挥发性物质的分子大量气化、移动，通过高温、高压的反应场迅速热分解。接着，随着分解的进行，浓度达到中等程度时，在空化气泡内进行气化、移动的分子减少，以补充形态位于气泡周围的水经气化变成水蒸汽而向气泡内移动，通过水蒸汽的热分解生成OH自由基。在此区域内，气泡内的分子自身的热分解与气泡界面上由OH自由基导致的氧化分解之间产生竞争。
当分解进一步进行到低浓度的范围时，挥发性物质分子嵌入与氢结合后的水分子空隙中(称为疏水性水和)，形成能在液相中接近安定的状态存在的状态，在空化气泡内进行气化·移动的分子绝大部分消失，而进入气泡内的水蒸汽的比例增加，因此气泡界面的OH自由基的生成量增加，同时，存在于气泡界面的挥发性物质分子少，且具有高活性的OH自由基的寿命及其扩散距离极短，由于这两个理由，引起以下的再结合反应，在液相中生成了过氧化氢，该过氧化氢的氧化反应则成为了分解的主体。
在此，根据表1，由于过氧化氢的氧化能力比OH自由基及臭氧弱，所以在反应的终期，分解速度会降低。
由上可知，在现有技术中对挥发性有机卤化物单独用超声波照射进行分解·无害化处理的方法中，由于达到允许的低浓度范围可作为排水从下水道等排放时所进行的分解操作需要很长时间，所以存在不能高效处理的问题，另外，因为处理速度低，也存在着如需要同时进行大量的处理，则其装置需要大型化的问题。
此外，作为含于河川、湖泊等中的有机物，除卤素以外，也存在很多氮·磷化合物等不挥发性物质，对这些物质也需要将其分解。但是，由于这些物质具有不挥发性，使得含有较多苯环等疏水基的分子向气泡界面移动的比例增高，以致含有较多OH基等亲水基的分子在液相中停留的比例增高。因此，在上述现有技术中，由于在空化气泡内气化·移动的分子绝大部分消失，尽管希望对于移动到气液界面上的分子可因OH自由基而氧化分解，但对于在液相中停留的亲水性分子，由过氧化氢导致的分解成为主体，且由于分子构造造成氧化能力不足，则存在着不能分解的问题。
因此，本发明目的在于，提供一种在短时间内能对废水中的有机卤化物等挥发性物质进行大量的处理、分解，直至使其达可作为排水从下水道等排放所允许的低浓度范围，同时，还能使环境水中的如有机物、氮·磷化合物等特别不易进行氧化分解的物质分解的方法及其装置。

发明内容
本发明的发明人等为解决上述问题经深入研究后发现通过将超声波照射处理与紫外线照射处理组合使用，可使有机卤化物等的分解速度提高，而且原来分解困难的氮·磷化合物等也可分解，从而完成本发明。
也即，作为本发明的环境污染物质的分解方法的一种，是将含有环境污染物质的被处理溶液导入反应容器内，用超声波和紫外线对储存在该反应容器中的被处理溶液进行照射，将上述环境污染物质分解，其特征在于，在上述反应容器内安装超声波照射机构，进行超声波照射，同时，在对该超声波的传播途径没有实质性干涉的位置上设置紫外线照射机构，对储存在上述超声波的传播途径上的上述被处理溶液进行紫外线照射。
据此，对被处理溶液同时使用超声波和紫外线照射，通过这种超声波照射和紫外线照射并用的处理，对因超声波照射生成的过氧化氢进行紫外线照射，就会生成高活性且低选择性的OH自由基，例如可简单、无需药剂、而且高效地将含有有机卤化物等的挥发性物质的污水，从高浓度水平分解至符合环境排放标准的低浓度范围，使其能向公共下水系统等排放或可作为再生水使用。
另外，由于OH自由基的强氧化能力，即使对于环境水中的有机物、氮·磷化合物等中通常不易被氧化分解的物质，也能分解。
而且，因为是在对超声波的传播途径没有实质性干涉的位置上安装紫外线照射机构，所以紫外线照射机构不会对超声波的传播造成妨碍，可抑制超声波的衰减，并可高效地进行照射分解处理。
作为本发明中环境污染物质的分解方法的另一种，是将含有环境污染物质的被处理溶液导入反应容器内，用超声波和紫外线对储存在该反应容器中的被处理溶液进行照射，分解上述环境污染物质的方法，其特征在于，将上述被处理溶液导入第1反应容器内进行超声波照射后，再将经超声波处理后的上述被处理溶液导入第2反应容器内进行紫外线照射。
根据上述方法，可利用对含有污染物质的水溶液进行的超声波照射，首先在液相中生成过氧化氢，接着利用紫外线照射使过氧化氢生成OH自由基，所以，能分解存在于液相低浓度范围内的挥发性物质或氧化分解困难的物质。
在本发明的环境污染物质分解方法的优选方式中，上述环境污染物质为有机卤化物。由于低分子量的四氯乙烯等有机卤化物具有挥发性，通过超声波的照射很容易分解，所以特别适用于本发明的方法。
再者，在本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式中，上述被处理溶液为干洗废液。由于干洗废液中含有四氯乙烯等挥发性有机卤化物，通过超声波的照射很容易被分解，所以特别适用于本发明的方法。
另外，在本发明的环境污染物质分解方法的又一优选方式中，将上述超声波照射和上述紫外线照射同时或依次照射进行反复多次的数次循环。
这样进行多次处理后，被处理溶液可一面流动一面进行连续处理，使最后的处理水达到目标浓度的要求。此外，配置多组容易得到的小型～中型超声波照射机构和紫外线照射机构，就可以构成高效处理装置，且制造容易，从而达到低成本化。也即，可通过串联结构或使用具有数组大型反应容器的多级结构，可容易且成本低廉地实现成比例增加处理容量或连续处理。
此外，作为本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式，是在将上述被处理溶液的pH值调整到2～6的状态下，进行上述超声波照射和/或上述紫外线照射。根据这种方法，可提高被处理溶液中OH自由基的氧化能力，因此可以高效地进行分解处理。
另外，作为本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式，是在上述被处理溶液中添加过氧化氢之后、或在添加的同时进行上述超声波照射和/或上述紫外线照射。根据这种方法，所添加的过氧化氢通过紫外线分解，生成OH自由基，由此，在分解的初期阶段也存在大量OH自由基，所以可以高效地进行分解处理。
再者，作为本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式，是将上述被处理溶液的温度一边保持在40～60℃，一边进行上述超声波照射和/或上述紫外线照射。根据这种方法，可以使被处理溶液中的挥发性环境污染物质的蒸汽压提高，增加向空化气泡内移动的环境污染物质分子数，而且还可控制不需要的沸腾现象的发生，因此分解速度得以提高，处理得以高效进行。
另外，作为本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式，是通过使上述超声波照射和/或上述紫外线照射间歇进行，而使上述被处理溶液的温度保持在40～60℃。根据这种方法，不必另行设置温度调节机构，只通过电动的ON/OFF即可进行温度的控制，所以可以低成本、简单容易地保持被处理溶液的温度。
再者，作为本发明的环境污染物质分解方法的另一优选方式，是在安装有上述紫外线照射机构的上述反应容器的四壁上形成反射面，使照射出的紫外线不易向反应容器外部泄漏。根据这种方法，由于可利用反射面使反应容器内的所有地方都能被紫外线照射到，因此可以促进被处理溶液中的OH自由基的生成，高效地进行分解处理。
另一方面，作为本发明的环境污染物质分解装置的一种，具有储存着含有环境污染物质的被处理溶液的反应容器；对该反应容器内的上述被处理溶液进行超声波照射的机构；以及对该反应容器内的上述被处理溶液进行紫外线照射的机构，其特征在于，在对由上述超声波照射机构照射出的上述超声波的传播途径没有实质性的干涉、且可对储存在上述超声波的传播途径上的被处理溶液进行紫外线照射的位置上，配置上述紫外线照射机构。
通过使用该装置，可对环境污染物质进行超声波照射和紫外线照射的并用处理，同上所述，可在工业中，大规模地使例如含有有机卤化物等挥发性物质的污水，由高浓度水平，通过简单、无需药剂、且高效的分解，达到符合环境排放标准水平的低浓度范围，从而可向公共下水系统等排放，或作为再生水使用。
此外，由于紫外线照射机构位于对超声波的传播途径无实质性的干涉、且紫外线能够照射到被处理溶液的位置上，因此在同时进行超声波和紫外线的照射时，紫外线照射机构不会对超声波的传播产生妨碍，使装置的处理效率得到提高，分解处理可在短时间内达到低浓度。
作为上述环境污染物质的分解装置的优选方式，是将上述紫外线照射机构配置在上述超声波的传播途径的外围。由此，当同时照射超声波和紫外线时，紫外线照射机构不会妨碍超声波的传播，因此能高效地进行分解处理。
另外，作为另一优选方式，是将上述紫外线照射机构沿着上述超声波的传播途径配置在上述反应容器内，上述超声波照射机构安装在上述反应容器内，并使超声波可沿着上述紫外线照射机构的外围行进。这样，当同时照射超声波和紫外线时，紫外线照射机构不会妨碍超声波的传播，所以也可以高效地进行分解处理。
再者，作为又一优选方式，是使由上述超声波照射机构照射的超声波沿着上述紫外线照射机构的表面传播地配置上述超声波照射机构以及上述紫外线照射机构。由此，当使紫外线照射机构浸在被处理溶液中进行处理时，可由超声波防止污物付着在紫外灯等上，从而防止紫外线透过率降低。
作为本发明的环境污染物质分解装置的另一种，配备有储存着含有环境污染物质的被处理溶液的反应容器；对该反应容器内的上述被处理溶液进行超声波照射的机构；对该反应容器内的上述被处理溶液进行紫外线照射的机构，其特征在于，具有储存上述被处理溶液的第1反应容器和储存从该第1反应容器中流出的上述被处理溶液的第2反应容器，在上述第1反应容器中，设有用于对上述被处理溶液进行超声波照射的超声波照射机构，而在上述第2反应容器中，则设有用于对上述经超声波处理后的被处理溶液进行紫外线照射的紫外线照射机构。
利用该装置，因第1反应容器和第2反应容器分别设置，紫外线照射机构不可能对超声波的传播产生干涉，为此，可有效地进行超声波照射，从而提高了装置的分解处理能力。
还有，在本发明的环境污染物质分解装置中，优选设有用于将上述被处理溶液的pH值调整在2～6的范围内的pH调整剂添加机构。由此，如上所述，被处理溶液的pH值在调整到最合适的范围内——例如2～6——的状态下时，可以进行上述超声波照射和/或上述紫外线照射，由于被处理溶液中的OH自由基的氧化能力得到提高，因此可高效地进行分解处理。
另外，还优选设有可向上述被处理溶液中添加过氧化氢的过氧化氢添加机构。由此，如上所述，因为能在被处理溶液中添加过氧化氢之后、或者添加的同时进行超声波照射和/或上述紫外线照射，因此所添加的过氧化氢由紫外线分解生成OH自由基，所以在分解的初期阶段也存在大量OH自由基，从而可以高效地进行分解处理。
再者，优选具有用于将上述被处理溶液的温度保持在40～60℃的温度调节机构。由此，如上所述，可以提高分解速度，使处理可以高效进行。
另外，作为一种温度调节机构的形式，优选具有可利用上述超声波照射和/或上述紫外线照射的间歇照射、使上述被处理溶液的温度保持在40～60℃的照射控制机构。根据这种方法，不必设置加热或者冷却机构，只通过对超声波和/或紫外线的照射的控制即可进行温度的调节，所以可以降低装置的成本。
而且，优选在安装有上述紫外线照射机构的上述反应容器的四壁形成反射面。据此，从紫外线照射机构上照射出的紫外线可由上述反射面反射，从而更有效地对被处理溶液进行照射，提高分解效率。
此外，优选配有多段上述超声波照射和上述紫外线照射的组合。如此，超声波照射和紫外线照射可以反复进行数次，直至达到作为目的水平的浓度为止，从而实现对被处理溶液的处理。
再者，优选将本发明用于含有作为上述环境污染物质的有机卤化物的被处理溶液的处理。据此，可以有效的对有机卤化物进行分解处理。
另外，优选将本发明用于干洗废液的处理。据此，可以有效的对含有大量有机卤化物的干洗废液进行分解处理。


图1为本发明的环境污染物质分解装置的一种实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的A-A’剖面图。
图2为本发明的环境污染物质分解装置的另一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的B-B’剖面图。
图3为本发明的环境污染物质分解装置的又一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的C-C’剖面图。
图4为本发明的环境污染物质分解装置的再一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的D-D’剖面图。
图5为本发明的环境污染物质分解装置的其它实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的E-E’剖面图。
图6为本发明的环境污染物质分解装置的其它实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的F-F’剖面图。
图7为本发明的环境污染物质分解装置另外的实施方式的简要结构示意图。
图8为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图9为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图10为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图11为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的G-G’剖面图。
图12为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的H-H’剖面图。
图13为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的I-I’剖面图。
图14为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图，(a)为平面图，(b)为(a)的J-J’剖面图。
图15为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图16为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图17为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图18为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图19为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的简要结构示意图。
图20表示图19中利用超声波及其紫外线的间歇照射进行温度控制的一例。
图21为本发明实施例1及其比较例1、2的处理时间和残存四氯乙烯浓度的关系曲线示意图。
图22为本发明实施例2及其比较例3、4的处理时间和氮分解率的关系曲线示意图。
图23为本发明实施例3、4及其比较例5、6的处理时间和残存四氯乙烯浓度的关系曲线示意图。
图24为本发明实施例5及其比较例7的处理时间和残存四氯乙烯浓度的关系曲线示意图。
图25为本发明实施例6、7及其比较例8～11的处理时间和残存四氯乙烯浓度的关系曲线示意图。
具体实施例方式
下面根据附图对本发明的实施方式进行说明，但以下的实施方式对本发明不构成任何限定。
图1表示了本发明的环境污染物质分解装置的一种实施方式。
在图1所示的分解装置中，含有环境污染物质的水溶液，也即被处理溶液20储存在反应容器10a内。在此，反应容器10a内部大部分充满被处理溶液20，并与外界空气隔断成为密闭系统。另外，在反应容器10a的中央底部，设有圆盘状超声波振子30a，并与起振器31连接。此外，在振子30a的周围，在被处理溶液20内配置有多个棒状紫外灯40a，它们以振子30a为中心，围成一圈，如图1(a)所示，在本实施方式中配置了4个紫外灯。
作为构成反应容器10的材料，可根据情况选择金属、玻璃、塑料等，优选为可防止紫外线泄漏到反应容器10外的材料。另外，也可在外部防止紫外线泄漏上下功夫。此外，由于在反应容器10的外部要使用超声波照射，所以优选对超声波的传播没有妨碍的材料及厚度。
作为紫外线照射机构可利用以前众所周知的各种手段，从强度、成本、稳定性等几点出发优选使用紫外灯。在本发明的实施方式中，为便于寿命到期时的更换，圆筒状的紫外灯40a采用垂直向下安装的方式，对于每个紫外灯，为使从容器的水面附近到底部附近的范围都在灯管水平方向的紫外线照射范围内，如图1(a)所示，当超声波的有效区域为容器中央的圆柱状时，优选为在围着该圆柱的同心圆处等距离安装2根以上的紫外灯。此外，紫外灯40a应不妨碍超声波的传播，而且考虑到从各紫外灯40a放射出的紫外线的重复，优选为安装在超声波的有效区域内紫外线能最大限度照射到的位置上。
作为超声波照射机构可使用以前众所周知的利用结晶压电效果的超声波装置等，并没有特别的限制。另外，振子30a如图1(b)所示，既可配置在反应容器10a的底部的外部，也可配置在反应容器10a内的底部。
其次对本实施方式的作用进行说明。
在反应容器10a内部充满了被处理溶液20，在紫外灯40a开始照射的同时，使超声波的起振器31工作，从振子30a发出的超声波照射也随之开始。由此，从紫外灯40a发出的图上无表示的紫外线相对于反应容器向着其水平方向的内侧照射。一方面，如图1(b)的假设曲线所示，超声波50由振子30a对着反应容器10a的轴向(垂直方向)进行照射。
此时，由于超声波照射，引起如上所述的空化气泡瞬间的绝热压缩，达到数千度、数千气压水平的高温·高压状态，所以有机卤化物等在气泡压缩时被热分解，生成无害的二氧化碳气和卤离子。另外，在空化气泡生成的同时，其附近由于水分子的热分解生成了OH自由基，而由OH自由基导致的氧化分解也同时进行，与此相反，由OH自由基的再结合导致的过氧化氢的生成也同时进行。
一方面，通过紫外灯40a的紫外线照射，在被处理溶液20的液相中生成的上述过氧化氢，朝着生成OH自由基的方向再次被分解。由于此处的OH自由基不是在空化气泡的界面上、而是在液相中重新生成，所以，由于该OH自由基的强氧化力，能提高废水中的挥发性物质低浓度范围的分解速度，并使环境水中的有机物、氮·磷化合物等不易氧化分解的物质的分解成为可能。
在本发明中，紫外线照射强度、超声波的频率可以根据作为对象的被处理溶液的种类、数量、初期浓度、最终分解浓度的目标等进行适宜的选择而并没有特别的限制，但优选紫外线的波长在260nm附近，照射强度为0.1～1000mW/cm2，另一方面，为使由空化效果产生的反应性得到提高，超声波的照射频率优选为100kHz～1MHz。
图2为本发明的环境污染物质分解装置的另一实施方式。此外，在以下的对实施方式的说明中，与上述实施方式在实质上为同一部分的使用相同的符号，其说明也相应省略。
如图2所示，该分解装置的不同点在于，将紫外灯40a设置在反应容器10b的外侧。在这种情况下，反应容器10b优选使用其内部可以透过紫外线的石英玻璃等材料。
根据本实施方式，紫外灯40a的更换等简单且维护容易，并且因为紫外灯40a没有直接浸在被处理溶液20中，也提高了其安全性。
图3为本发明的环境污染物质分解装置的另一实施方式。在该实施方式中，紫外灯40b呈圆筒状，垂直向下地安装在超声波的有效区域也即围着容器的圆柱状的中央部，这与图1的实施方式1不同。
由此，形成了在超声波的有效区域内的所有角落紫外线都可以最大限度地照射到的构造，所以没有必要如实施方式1那样需考虑放射的紫外线的重复再决定紫外灯40a的根数及位置等，因此可以进一步提高环境污染物质的分解效率。
图4为本发明的环境污染物质分解装置的另一实施方式。在该实施方式中，和图2一样，紫外灯40b设置在反应容器10b的外侧，只有此点与图3不同。
图5为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。在该实施方式中，超声波照射部分和紫外线照射部分的位置关系正好相反，此点与实施方式1不同，为此，超声波50的振子30b呈环状，设置在圆筒状的反应容器10c的底部。另外，圆柱状的紫外灯40a垂直向下安装在反应容器10c的中心。
在此，本实施方式中振子30b的环状内径DT和紫外灯40的管径DL的关系为DT≥DL，为了不对超声波产生妨碍，优选为DT＝DL，或者DT比DL只大一点。由此，形成了在超声波的有效区域内的所有角落紫外线都可以最大限度地照射到的构造，因此在进行超声波和紫外线同时照射的处理时，可以高效分解环境污染物质。
图6为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。在该实施方式中，为了不使紫外灯40a直接浸在被处理溶液20中，将紫外灯40a配置在反应容器10d的内侧，只有这一点与图5不同。
图7为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
在该实施方式中，超声波照射处理和紫外线照射处理作为不同的工序分开进行，经过一定时间的超声波照射处理后再进行紫外线照射处理。也即，在该装置中，由用于超声波照射的反应容器10e和接着用于进行紫外线照射的反应容器10f的两种反应容器组成。在反应容器10e的中央底部设有圆盘状的振子30a，此外在反应容器10f内的中央，沿垂直方向向下安装着棒状的紫外灯40a。
根据本实施方式的装置，首先，在反应容器10f内注入被处理溶液20，通过图中未表示的计时器等进行一定时间的超声波照射。在此，被处理溶液20中含有的有机卤化物等的挥发性物质，首先通过上述空化气泡的效果，在高～中等浓度区域中迅速进行分解。但在低浓度区域内分解速度下降，代之以经过由水蒸汽的热分解产生的OH自由基的生成、再结合又生成了过氧化氢。另外，被处理溶液20所含有的环境水中的有机物及氮·磷化合物等，特别是当含有不挥发性且氧化分解困难的物质时，不可能单凭上述空化气泡进行直接分解，而通过水蒸汽的热分解产生过氧化氢的生成则成为了主体。
但是，含有在反应容器10e中处理生成的过氧化氢和未反应物质的被处理溶液20，接着被导入到反应容器10f内，由紫外灯40a进行照射处理。由此，由紫外线的照射使过氧化氢被分解、再次生成OH自由基，在反应容器10e中没能分解的未反应物质也能在反应容器10f内被分解。
在本装置中，被处理溶液从反应容器10e到反应容器10f的导入可以手动操作，也可用液压泵等自动进行。另外，当被处理溶液中的污染物质在每一回的处理中分解率低时，也可根据图7所示，使反应容器10e和10f连接成回路状使之循环，因此，通过本实施方式可进行反复多次的处理，直至达到目的分解率为止。
图8为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
本实施方式是将图5的实施方式装置进行多级状连接。通过在各个反应容器10c、10c’、10c”...中连续实施超声波照射和紫外线照射的同时处理，从而可使处理容量成比例增加，并能在短时间内进行连续处理，最终可确实实现处理水20a的目标分解率。
在此，作为构成各个反应容器的装置，只要能进行超声波照射和紫外线照射的并用处理即可，并没有特别的限定，上述本发明实施方式10a～10c中的任意一种均可使用，没有特别限制。此外，也可使用如图7所示的反应容器10e和10f的组合，使之构成多级状装置。
图9为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
在本实施方式中，配备了多组超声波和紫外线同时照射的机构，而且在各组之间配备了控制被处理溶液流向的机构，从而可以通过挤出流动对被处理溶液进行连续的处理。
也即，在该分解装置的反应容器10g内，具有用多个隔板61分割成的多个区域。在这些区域中的若干个之中，配置了紫外灯40a和超声波振子30b，构成了超声波·紫外线处理部62。然后，在上述处理部62之间，从反应容器10g的底壁开始延伸到水面下方的隔板61与从反应容器10g的上部开始延伸到底壁附近的隔板61之间夹有流动调整部60。
当被处理溶液20经过反应容器10g的最初的超声波·紫外线处理部62(在图9中的左下)进行流动时，被处理溶液20的液体流在超声波·紫外线处理部62中，由图9的下部向上部流动，在流动调整部60中，利用隔板61形成从上部向下部的挤出流动，通过如此反复，可以对被处理溶液20进行连续处理，最终可以达到处理水20a的目标分解率。此外，通过使用隔板61利用挤出流动，可使分解装置更小型化。
图10为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
本实施方式的反应容器10h，与上述实施方式同样配备了数组的超声波和紫外线同时照射的机构，但省略了控制被处理溶液流向的机构，从而与上述图9的实施方式有所不同。
也即，在本实施方式中，在反应容器10h内配置有多组由紫外灯40a和超声波振子30b构成的超声波·紫外线处理部62，但它们之间没有设置隔板，形成被处理溶液20在各个超声波·紫外线处理部62中可以横向通过的结构。
由此，可使装置进一步一体化和小型化，从而形成可以对大容量的被处理溶液进行超声波照射和紫外线照射的并用处理的构造。在此，与上述反应容器10g不同，没有隔板61，因此，优选为使各组中的超声波50适当分开，使相邻的超声波相互之间对进行波、反射波等没有干涉。
图11～13为本发明环境污染物质分解装置的各种不同实施方式。
图11的分解装置是在反应容器10a的底壁中心部配置用于处理被处理溶液20的超声波振子30a，而在反应容器10a内的周围，等距离地配置有4根紫外灯40a。其次，在反应容器10a的底壁，围绕着用于处理被处理溶液20的超声波振子30a，设有用于洗净紫外灯40a的环状洗净用振子30c。
图12的分解装置的不同之处在于，将图11分解装置中棒状紫外灯40a换成了圆筒状紫外灯40b。在该分解装置中的反应容器10a的底壁上同样设有环状的洗净用振子30d，其位置在紫外灯40b的正下方。
图13的分解装置是在反应容器10a的中心部配置棒状的紫外灯40a，而用于处理被处理溶液20的超声波振子30a则以环状形态配置在反应容器10a底壁的周围。其次，在反应容器10a底壁的中心部设有用于洗净上述紫外灯40a的圆盘状洗净用振子30e。
在图11～13的分解装置中，为防止水浸式紫外灯40a的灯管表面因被处理溶液20中所含粒子等物理性污物附着或着色导致紫外线透过率降低，在反应容器10a底面、紫外灯40的正下方另设有洗净用振子30c、30d、30e，可利用由洗净用超声波50a的照射而产生的空洞摇动，以及由过氧化氢或OH自由基进行的氧化分解、漂白作用，因此可使附着在灯管表面的污物消失，而可在长时间内保持稳定的处理效果。
在此，一方面，具有超声波50a的频率越高波长越短、且随着空化气泡的增加反应区域随之增加的优点，而另一方面，由于同时也存在着定向性和衰减性增加的缺点，因此，紫外灯40a照射的洗净用超声波的频率优选为20～100kHz的低频率。当频率小于20kHz时，随着空化气泡的增加反应区域减少，不能得到充分的洗净效果；而当频率为大于100kHz的高频率时，由于高定向性和高衰减性，在紫外灯40a的管底部及其附近就不能得到有效的超声波强度，有时会得不到充分的洗净效果，故而不予选用。
另外，作为反应用超声波和洗净用超声波的照射时间，可根据被处理溶液20的污染程度、着色度、或者紫外灯40a上的污物附着情况等，在处理中经常使用反应用超声波和洗净用超声波照射，或在保养等处理完成后进行洗净用超声波照射，还可在处理中交替照射反应用超声波和洗净用超声波。
图14为本发明的环境污染物质分解装置的其它实施方式。
在本实施方式中，振子30f的环状内径DT和紫外灯40的管径DL的关系为DL≥DT，与图5的实施方式不同，两者正好相反。也即，从紫外灯40a的管表面到管径中心方向，超声波的照射区域有一部分是重叠的。
这样，一边将用于反应的超声波的一部分与紫外灯40a接触，一边照射超声波50，从而使振子30f成为共用，尽管由于超声波散射使反应分解效率有一定程度的降低，但由于可在分解处理进行的同时防止因附着或着色到灯管表面的含于被处理溶液20中的粒子等物理性污物导致紫外线透过率的降低，由此，可简化装置构造。在此，作为DL和DT之差可进行适当设定，但从尽可能防止因超声波散射影响反应分解效率的观点出发，优选为小一点，优选为在0～0.1mm之间。
图15表示了根据本发明制成的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
在本实施方式中，装置的基本结构与图5所示实施方式相同，超声波50的振子30b呈环状，设在圆筒状的反应容器10c的底部。此外，圆筒状的紫外灯40a沿垂直方向向下地安装在反应容器10c的中心处。其次，与图5的实施方式不同之处在于，设有用于调整试料溶液20的pH值的pH调整剂添加机构70。
pH调整剂添加机构70由pH传感器71、电磁阀72、溶液储罐73构成。将酸、碱等及磷酸缓冲溶液等pH调整剂加入溶液储罐73中。在本实施方式中，根据源自pH传感器71的控制信号，使电磁阀82开闭，由此，根据被处理溶液20的pH值，pH调整剂以必要量注入反应容器10c的试料溶液中，可将pH值调整到一定值。
在本发明中，优选通过使用如图15所示的装置、在将被处理溶液20的pH值调整在2～6的状态下、进行超声波照射和/或紫外线照射。在超声波和紫外线同时照射下生成的OH自由基的氧化能力为酸性＞碱性＞中性，特别是在酸性区域内，被处理溶液中的OH自由基的氧化能力提高，使分解处理能高效进行。而且，在本发明中，也可不使用如图15所示的pH调整剂添加机构，而通过其它手工作业进行pH值的调整。
图16为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
在本实施方式中，基本的装置结构与图15的实施方式相同，与图15的实施方式的不同之处在于，设置过氧化氢添加机构80，而不是pH调整剂添加机构。
过氧化氢添加机构80是由过氧化氢传感器81、电磁阀82、溶液储罐83构成，过氧化氢装在溶液储罐83中。在本实施方式中，根据源自过氧化氢传感器81的控制信号，通过电磁阀82的开闭，将过氧化氢以必要量注入反应容器10c的试料溶液中，由此，可将过氧化氢浓度调整到一定值。
通过使用如图16所示的装置，可在被处理溶液20中添加过氧化氢后或者添加的同时进行上述超声波照射和/或紫外线照射。
本来由于分解初期过氧化氢的生成量少，所以通过紫外线照射生成的OH自由基量也很少，分解初期以超声波分解为主体。但根据本实施方式，由于上述所添加的过氧化氢可由紫外线分解，另外生成了OH自由基，所以在初期阶段，也能够进行高效分解处理。
过氧化氢的添加量，相对于被处理溶液20中环境污染物质的摩尔浓度，优选添加10～100倍。另外，在本发明中，也可不使用如图16所示的过氧化氢添加机构，而是通过其它手工作业添加过氧化氢。
图17为本发明的环境污染物质分解装置的另一个实施方式。
在本实施方式中，基本的装置结构与图5的实施方式相同，与图5的实施方式的不同之处在于，反应容器10c的外围安装有加热器或冷却器91。
温度调整机构90a由加热器或冷却器91、温度传感器92构成。作为加热器或冷却器91，可以使用现有的众所周知的加热器及珀耳帖元件等冷却器。由此，根据源自温度传感器92的控制信号，可控制加热器或冷却器91的ON/OFF，保持被处理溶液20的温度在预先设定的目标液温。
在本发明中，优选使用如图17所示的装置，使被处理溶液的温度保持在40～60℃的范围内。当被处理溶液的温度未达到40℃时，使用超声波的反应机构在低水温时液体的蒸汽压低，因此，移向空化气泡内的环境污染物质分子或水蒸汽的汽化·移动量少，结果，由热分解或OH自由基而氧化分解的分子数降低，因此不予选用。此外，如果超过60℃，会引发沸腾，容易使反应不均匀，而且成本上也不经济，因此不予选用。
另外，当被处理溶液20的初期温度较低时，优选为预先对被处理溶液20加温，直至达到40～60℃之后再开始超声波和紫外线照射。
图18为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式示意图。
在本实施方式中，基本装置结构与上述图17的实施方式相同，不同之处在于，温度调整机构90b是由温度传感器92、加热或者冷却罩93、电磁阀94组成。
根据本装置，通过电磁阀94的开闭，由外部供给的加热液或致冷剂沿着图18的箭头方向流入加热或者冷却罩93内，通过与被处理溶液20的热交换使被处理溶液20的温度保持在40～60℃。此时，通常是通入40～60℃的热水，但根据需要，也可利用源自温度传感器92的控制信号，对加热液或致冷剂的液温进行调整。
图19为本发明的环境污染物质分解装置另一实施方式的示意图。
在本实施方式中，基本的装置结构与图5的实施方式相同，但作为被处理溶液20的温度调整机构，是安装在反应容器10c内的温度传感器92和可控制超声波及其紫外线照射的ON/OFF的超声波·紫外线控制回路95。因此，当温度传感器92的信号输入超声波·紫外线控制回路92时，通过超声波·紫外线控制回路92，使向起振器31的驱动功率和紫外灯40a的驱动功率的供给间歇性地ON/OFF，从而达到预设温度范围，。
图20表示利用图19中的装置、通过超声波、紫外线照射的间歇驱动来控制温度的一例。在图20中，Tb为设定温度的上限，Ta为设定温度的下限，T0表示被处理溶液20处理前的初期温度。
首先，当处理开始的同时供给驱动功率P0时，对被处理溶液20照射超声波及紫外线，由温度传感器92可测出被处理溶液20的温度从T0上升至Tb。此时，超声波·紫外线控制回路92开始工作，驱动功率关闭，超声波及紫外线的照射停止，由此，则被处理溶液20的温度将缓缓下降。接着，当温度下降到Ta时，再次供给驱动功率P0，超声波及紫外线对被处理溶液再次进行照射。如此，通过超声波及紫外线的间歇照射的反复多次进行，被处理溶液20的温度得以保持。
在这种情况下，驱动功率P0、供给驱动功率的时间 未供给驱动功率的时间 可根据设定温度Ta、Tb进行相宜的设定。此外，驱动功率P也可不是总保持定值，例如，当被处理溶液20的初期温度T0较低时，由于初期的分解速度低，就需加大达到设定温度上限Tb时的驱动功率P，或者缩短时间ta。
这样，通过利用对被处理溶液20照射超声波及紫外线时产生焦耳热的加热效果和非照射时的放热效果，不需配置特别的加热或冷却装置，以很低成本就可实现温度控制。
下面，根据实施例对本发明进行更具体的说明，但这些实施例对本发明不构成任何限定。
实施例1使用图1的分解装置，将作为被处理溶液的挥发性有机氯化物之一的四氯乙烯150mg/L的高浓度水溶液3L、用380kHz、200W的超声波和波长在260nm附近具有最大强度的紫外线同时进行照射，并对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图21所示。
比较例1除了只用超声波进行照射而不用紫外线照射以外，其它条件与实施例1相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图21所示。
比较例2除了只用紫外线进行照射而不用超声波照射以外，其它条件与实施例1相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图21所示。
根据图21，在用超声波和紫外线同时进行照射处理的实施例1中，即使残留的四氯乙烯浓度降低，分解速度也几乎不降低，在仅有2小时的短时间内，就能从150mg/L的高浓度水平，分解至达到下水排放标准值的0.1mg/L的低浓度水平。
在与此对应的比较例1、2中，虽然在约15分钟的照射初期时间内分解速度与实施例基本相同，但在随后的照射时间内，显示出随着残留的四氯乙烯浓度的降低、分解速度不断下降的趋势，即使经过4小时，分解程度也未达到下水排放标准值的0.1mg/L的低浓度水平。
此外，通过其它方法对过氧化氢的生成进行测定时，在残留四氯乙烯的低浓度区域，只限于单独采用超声波进行的照射处理，可以测到过氧化氢的生成。由此可知，实施例中因超声波照射产生的过氧化氢，通过紫外线照射生成了OH自由基，被液相的低浓度四氯乙烯的氧化分解所消耗，因此，当同时进行超声波和紫外线照射时，结果，就未能检测到过氧化氢。
实施例2使用图1的分解装置，将作为被处理溶液的含氮化合物之一的硫酸铵水溶液的1mg氮/L(1mg N/L)溶液20ml，用200kHz、200W的超声波和波长在260nm附近具有最大强度的紫外线同时进行照射，并对分解生成物硝酸根离子生成率随时间的变化进行测定。其结果如图22所示。
比较例3
除了只用超声波进行照射而不用紫外线照射以外，其它条件与实施例2相同，对分解生成物硝酸根离子生成率随时间的变化进行测定。其结果如图22所示。
比较例4除了只用紫外线进行照射而不用超声波照射以外，其它条件与实施例2相同，对分解生成物硝酸根离子生成率随时间的变化进行测定。其结果如图22所示。
根据图22，在用超声波和紫外线同时进行照射处理的实施例2中，随着处理时间的增加，分解率也同时上升，1小时后约40％被分解。在与此相对应的单独处理的比较例3、4中，1小时后的分解率在0.5％以下，处于几乎不能分解的状态。由此可知，本发明即使对于不挥发性且难分解物质，例如有机物、氮·磷化合物等通常氧化分解困难的物质也很有效。
实施例3使用图15的分解装置，将作为被处理溶液的挥发性有机氯化物之一的四氯乙烯150mg/L的高浓度水溶液3L、预先用磷酸缓冲溶液将被处理溶液的pH值调整至5以后，再用380kHz、200W的超声波和波长在260nm附近具有最大强度的紫外线同时进行照射，并对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图23所示。
实施例4除了将pH调整至2以外，其它与实施例3条件相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图23所示。
实施例5除了将pH调整至7以外，其它与实施例3条件相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图23所示。
实施例6除了将pH调整至12以外，其它与实施例3条件相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图23所示。
根据图23可知，将被处理溶液调整为酸性或弱酸性的实施例3、4与将被处理溶液调整为中性、碱性的实施例5、6相比，前者分解速度快、处理可在短时间内进行。
实施例7使用图16的分解装置，将作为被处理溶液的挥发性有机氯化物之一的四氯乙烯150mg/L的高浓度水溶液3L、预先在被处理溶液中添加摩尔浓度为四氯乙烯的10倍的过氧化氢之后，再用380kHz、200W的超声波和波长在260nm附近具有最大强度的紫外线同时进行照射，并对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图24所示。
实施例8除了被处理溶液中未添加过氧化氢之外，其它条件与实施例7相同，并对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图24所示。
根据图24可以得知，被处理溶液中添加过氧化氢的实施例7与未添加过氧化氢的实施例8相比，分解率、分解速度都大。
实施例9使用图17的分解装置，将作为被处理溶液的挥发性有机氯化物之一的四氯乙烯40mg/L的高浓度水溶液3L、一边将被处理溶液的温度保持在40℃，一边用200kHz、50W的超声波和波长在260nm附近具有最大强度的紫外线同时进行照射，并对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
实施例10除了将被处理溶液温度保持在60℃以外，其它条件与实施例9相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
实施例11除了将被处理溶液温度保持在10℃以外，其它条件与实施例9相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
实施例12除了将被处理溶液温度保持在25℃以外，其它条件与实施例9相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
实施例13除了将被处理溶液温度保持在80℃以外，其它条件与实施例9相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
实施例14
除了将被处理溶液温度保持在90℃以外，其它条件与实施例9相同，对残留四氯乙烯浓度随时间的变化进行测定。其结果如图25所示。
根据图25可知，被处理溶液温度保持在40℃及60℃的实施例9、10，与被处理溶液的温度保持在10℃、25℃、80℃、90℃的实施例11～14相比，分解速度大、处理可在短时间内进行。
产业上利用的可能性根据上述本发明，对被处理溶液进行超声波和紫外线的同时照射，或者实施在超声波照射后再进行紫外线照射的被称为超声波照射和紫外线照射的并用处理，并将紫外线照射机构安装在对超声波的传播途径没有实质性干涉的位置上，由此，则可简便、无试剂且高效地将含有有机卤化物等挥发性物质的污水，从高浓度水平分解至符合环境排放标准水平的低浓度范围，使其能向公共下水等系统排放，或作为再生水加以利用。此外，即使是对通常氧化分解困难的环境水中的有机物及氮·磷化合物等物质，因OH自由基的强氧化能力也可进行分解。
权利要求
1.一种环境污染物质的分解方法，将含有环境污染物质的被处理溶液导入反应容器中，用超声波和紫外线对储存在所述反应容器中的被处理溶液进行照射，由此将所述环境污染物质分解，其特征在于在所述反应容器内安装有超声波照射机构，进行超声波照射，同时，在对超声波的传播途径没有实质性干涉的位置上设置紫外线照射机构，对储存在所述超声波传播途径上的所述被处理溶液进行紫外线照射。
2.一种环境污染物质的分解方法，将含有环境污染物质的被处理溶液导入反应容器内，用超声波和紫外线对储存在所述反应容器中的被处理溶液进行照射，由此将所述环境污染物质分解，其特征在于将所述被处理溶液导入第1反应容器内进行超声波照射，然后，再将经超声波处理后的所述被处理溶液导入第2反应容器内进行紫外线照射。
3.如权利要求1或2所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于所述环境污染物质为有机卤化物。
4.如权利要求3所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于所述被处理溶液为干洗废液。
5.如权利要求1～4任一项所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于所述超声波照射和所述紫外线照射同时或依次进行，并反复数次地循环进行。
6.如权利要求1～5任一项所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于在将所述被处理溶液的pH值调整到2～6的状态下，进行所述超声波照射和/或所述紫外线照射。
7.如权利要求1～6任一项所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于在所述被处理溶液中添加过氧化氢后、或在添加的同时进行所述超声波照射和/或所述紫外线照射。
8.如权利要求1～7任一项所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于在保持所述被处理溶液的温度在40～60℃的同时，进行所述超声波照射和/或所述紫外线照射。
9.如权利要求8所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于通过使所述超声波照射和/或所述紫外线照射间歇进行，使所述被处理溶液的温度保持在40～60℃。
10.如权利要求1～9任一项所述的环境污染物质的分解方法，其特征在于在安装有所述紫外线照射机构的所述反应容器的四壁形成反射面，使照射出的紫外线难于泄漏到反应容器之外。
11.一种环境污染物质的分解装置，具有储存着含有环境污染物质的被处理溶液的反应容器；对所述反应容器内的所述被处理溶液进行超声波照射的机构；以及对所述反应容器内的所述被处理溶液进行紫外线照射的机构，其特征在于所述紫外线照射机构配置在对由所述超声波照射机构照射出的所述超声波的传播途径没有实质性的干涉、且可对储存在所述超声波的传播途径上的被处理溶液进行紫外线照射的位置上。
12.如权利要求11所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于所述紫外线照射机构配置在所述超声波的传播途径的外围。
13.如权利要求11所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于所述紫外线照射机构沿着所述超声波的传播途径配置在所述反应容器内，所述超声波照射机构安装在所述反应容器内，并使超声波可沿着所述紫外线照射机构的外围行进。
14.如权利要求11～13任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于使由所述超声波照射机构照射出的超声波可沿着所述紫外线照射机构的表面传播地配置所述超声波照射机构以及所述紫外线照射机构。
15.一种环境污染物质的分解装置，配有储存着含有环境污染物质的被处理溶液的反应容器；对所述反应容器内的所述被处理溶液进行超声波照射的机构；对所述反应容器内的所述被处理溶液进行紫外线照射的机构，由此将环境污染物质分解，其特征在于具有储存所述被处理溶液的第1反应容器和储存由所述反应容器中流出的被处理溶液的第2反应容器，在所述第1反应容器中，设有用于对所述被处理溶液进行超声波照射的超声波照射机构，在所述第2反应容器中，设有用于对所述经超声波处理后的被处理溶液进行紫外线照射的紫外线照射机构。
16.如权利要求11～15任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于设有用于将所述被处理溶液的pH值调整至2～6的pH值调整剂添加机构。
17.如权利要求11～16任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于设有可向所述被处理溶液中添加过氧化氢的过氧化氢添加机构。
18.如权利要求11～17任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于具有将所述被处理溶液的温度保持在40～60℃的温度调节机构。
19.如权利要求18所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于具有利用所述超声波和/或紫外线的间歇照射、使所述被处理溶液的温度保持在40～60℃的照射控制机构。
20.如权利要求11～19任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于在安装有所述紫外线照射机构的所述反应容器的四壁形成反射面。
21.如权利要求11～20任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于配有多段所述超声波照射机构和所述紫外线照射机构的组合。
22.如权利要求11～21任一项所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于用于处理含有作为所述环境污染物质的有机卤化物的被处理溶液。
23.如权利要求22所述的环境污染物质的分解装置，其特征在于用于干洗废液的处理。
全文摘要
本发明提供一种能在短时间内大量分解作为环境污染物质的有机卤化物等的方法及其装置，使其能达到作为排水从下水道等排放时可允许的低浓度范围，而且，本发明还提供对氧化分解困难的有机物、氮·磷化合物等也可以进行分解的方法及其装置。例如，对于储存着含有环境污染物质的水溶液的反应容器(10a)内的试料溶液(20)，用设置在反应容器(10a)的中央底部的振子(30a)发出的超声波(50)进行照射，同时，使用设置在反应容器(10a)内四周的紫外灯(40a)发出的紫外线进行照射。此时，紫外灯(40a)设置在对超声波(50)的传播途径没有实质性干涉的位置上。
文档编号A62D3/00GK1535249SQ0280737
公开日2004年10月6日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年3月28日
发明者川上幸次, 北出雄二郎, 加藤修久, 久, 二郎 申请人:富士电机株式会社