本發(fā)明涉及等離子體處理水無害化裝置及等離子體處理水無害化方法。

背景技術：

以往，已知有利用等離子體進行水的凈化或殺菌等的裝置及其方法。例如，專利文獻1中公開了通過等離子體產(chǎn)生過氧化氫等活性種、通過產(chǎn)生的活性種對微生物和細菌進行殺菌的裝置及其方法。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-255027號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，上述以往的技術中，通過等離子體處理進行了凈化或殺菌等的水(以下，稱為等離子體處理水)中殘留有過氧化氫。過氧化氫通過其氧化作用而用于殺菌等。但是，過氧化氫的殘留存在不合適的情況。例如，含有過氧化氫的等離子體處理水不能用作飲用水。例如，將等離子體處理水排放到大海或河流等時，過氧化氫有可能會對水生動植物等造成不良影響。

因此，本發(fā)明提供能夠除去等離子體處理水中所含的過氧化氫的等離子體處理水無害化裝置及等離子體處理水無害化方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式的等離子體處理水無害化方法包括以下工序：將在水中或水附近產(chǎn)生等離子體而得到的含有過氧化氫的等離子體處理水通過活性炭進行過濾的工序、和對在所述過濾的工序中過濾 而得到的等離子體處理水施加超聲波的工序。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠除去等離子體處理水中所含的過氧化氫。

附圖說明

圖1為表示實施方式的液體處理裝置的結構的一例的圖。

圖2A為表示實施方式的第1金屬電極的一例的結構圖。

圖2B為表示實施方式的第1金屬電極的一其它例的結構圖。

圖3為表示實施方式的等離子體處理水無害化裝置的一例的結構圖。

圖4為表示實施方式的液體處理裝置的動作例的流程圖。

圖5為表示實施方式的等離子體處理水無害化裝置的動作例的流程圖。

圖6為用于說明實施方式的等離子體處理水無害化裝置的效果的圖。

具體實施方式

(實施方式的概要)

本發(fā)明的一方式的等離子體處理水無害化方法包括以下工序：將在水附近或以與水接觸的方式產(chǎn)生等離子體而得到的含有過氧化氫的等離子體處理水通過活性炭進行過濾的工序、和對在所述過濾的工序中過濾而得到的等離子體處理水施加超聲波的工序。

由此，通過用活性炭過濾等離子體處理水、并對過濾得到的等離子體處理水施加超聲波，能夠除去等離子體處理水中所含的過氧化氫。

例如，所述含有過氧化氫的等離子體處理水含有直徑為1微米以上的微泡，在所述過濾的工序中，所述活性炭也可以通過該活性炭所具有的細孔將所述微泡除去。

由此，由于在用活性炭過濾等離子體處理水時將等離子體處理水中所含的微泡除去，因此，在對過濾得到的等離子體處理水施加超聲波時，能夠不受微泡的影響而除去納米泡。因此，由于伴隨著時間的推移而產(chǎn)生過氧化氫的微泡和納米泡被除去，所以能夠除去等離子體處理水中所含的過氧化氫。

例如，所述等離子體也可以在通過向所述水中供給氣體而產(chǎn)生的氣泡 內生成。

由此，能夠高效地將用所生成的等離子體進行了處理的等離子體處理水中所含的過氧化氫除去。

本發(fā)明的一方式的等離子體處理水無害化裝置可以具備：活性炭，其配置在含有過氧化氫的等離子體處理水通過的位置處，所述含有過氧化氫的等離子體處理水通過在水附近或以與水接觸的方式產(chǎn)生等離子體而得到；和超聲波處理部，其配置在所述活性炭的下游，對從該活性炭通過而被過濾了的等離子體處理水施加超聲波。

由此，能夠用活性炭過濾等離子體處理水、將過濾的等離子體處理水中所含的過氧化氫用超聲波除去。

以下，對于實施方式，參照附圖對具體例進行說明。

另外，以下說明的實施方式均表示總括性的或具體的例子。以下的實施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、構成要素、構成要素的配置位置及連接方式、步驟、步驟的順序等僅為一例子，其主旨并非限定本發(fā)明。此外，以下的實施方式中的構成要素中，對于獨立權利要求中未記載的構成要素，作為任選的構成要素進行說明。

(實施方式)

[1.液體處理裝置的結構]

使用圖1對實施方式的液體處理裝置100進行說明。

圖1為表示實施方式的液體處理裝置100的結構的圖。

液體處理裝置100為通過使等離子體與水接觸，對水進行凈化或殺菌，進而使凈化或殺菌后的等離子體處理水無害化的裝置。液體處理裝置100除了使等離子體與水接觸以外，也可以在水附近產(chǎn)生等離子體，使含有通過等離子體產(chǎn)生的活性種的氣體與水接觸。以下，有時將通過在水附近或以與水接觸的方式產(chǎn)生等離子體而進行的水的凈化或殺菌稱為等離子體處理。本發(fā)明中，有時將通過等離子體處理之前的液體稱為“被處理水”，將通過等離子體處理后的液體稱為“等離子體處理水”。

液體處理裝置100具備：在加入被處理水110的反應槽106內配置的第1金屬電極101、在反應槽106內配置的第2金屬電極102、供給氣體的供給泵105、以及在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加電壓的 電源104。此外，液體處理裝置100具備罐107、循環(huán)泵108、配管109、以及取水口111。進一步，液體處理裝置100具備等離子體處理水無害化裝置1。

第1金屬電極101以貫通反應槽106的一個壁的方式配置，第1金屬電極101的一端側位于反應槽106內。用后述的圖2A對第1金屬電極101進行詳細地說明。

第2金屬電極102與第1金屬電極101同樣地，以貫通反應槽106的一個壁的方式配置，第2金屬電極102的一端側位于反應槽106內。第2金屬電極102例如為圓柱狀，一端側以與反應槽106內的被處理水110接觸的方式配置。第2金屬電極102可以使用例如銅、鋁及鐵等導電性的金屬材料。

電源104連接于第1金屬電極101與第2金屬電極102之間，在兩電極之間施加規(guī)定的電壓。具體地，電源104在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加脈沖電壓或交流電壓。例如，規(guī)定的電壓為2kV～50kV/cm、1Hz～100kHz的負極性的高電壓脈沖。電壓波形可以為例如脈沖狀、正弦半波形及正弦波狀中的任意一種。在一對電極之間流通的電流值例如為1mA～3A。具體地，電源104在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加峰值電壓為4kV、脈沖寬度為1μs、頻率為30kHz的脈沖電壓。例如，電源104的輸入電力為30W。

供給泵105為與第1金屬電極101連接、將用于在被處理水110中產(chǎn)生氣泡116所需要的氣體經(jīng)由第1金屬電極101供給的泵。供給的氣體可以使用例如空氣、He、Ar、或O₂等。然后，電源104通過在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加電壓，可使氣泡116內產(chǎn)生等離子體115。另外，供給泵105例如可以在通過電源104施加電壓的同時開始供給氣體。

反應槽106用被處理水110充滿，在反應槽106的一個壁上配置第1金屬電極101和第2金屬電極102。反應槽106通過具備循環(huán)泵108的配管109與罐107和等離子體處理水無害化裝置1連接。被處理水110通過循環(huán)泵108在反應槽106內和罐107內循環(huán)，進一步，向等離子體處理水無害化裝置1送液。被處理水110的循環(huán)速度可以根據(jù)等離子體115的凈化速度、反應槽106的容積以及向等離子體處理水無害化裝置1的送液量設定 為適當?shù)闹怠?/p>

罐107為儲存被處理水110的罐。由于在反應槽106和罐107中循環(huán)的被處理水110會減少向等離子體處理水無害化裝置1送液的部分，因此可以從外部向罐107中補充被處理水110。

循環(huán)泵108為使被處理水110在反應槽106與罐107之間循環(huán)的泵。

配管109為使被處理水110由罐107流向反應槽106、以及使在反應槽106中經(jīng)等離子體處理后的等離子體處理水由反應槽106流向等離子體處理水無害化裝置1或罐107的管。配管109例如由管道(pipe)、管子(tube)或軟管等管狀的部件構成。配管109在反應槽106、罐107和等離子體處理水無害化裝置1之間雙岐分叉。例如，也可以在配管109的分叉點設置閥等，使等離子體處理水向等離子體處理水無害化裝置1的送液以及向罐107的循環(huán)切換。

被處理水110例如為等離子體處理后用于飲用的水、或等離子體處理后排入大海或河流等的水等。

取水口111為用于對用等離子體處理水無害化裝置1進行了處理的等離子體處理水進行例如取水的取水口。另外，被處理水110為排出的水時，取水口111變?yōu)榕潘凇?/p>

等離子體處理水無害化裝置1為使經(jīng)等離子體處理的等離子體處理水無害化的裝置。等離子體處理水無害化裝置1具備活性炭處理部10和超聲波處理部20。用后述的圖3對等離子體處理水無害化裝置1進行詳細地說明。

[1-1.第1金屬電極]

使用圖2A對第1金屬電極101的詳細情況進行說明。

圖2A為表示實施方式的第1金屬電極101的一例子的結構圖。

如圖2A所示，第1金屬電極101具備金屬電極部211、金屬螺栓部212、絕緣體213、以及保持塊214。第1金屬電極101的一端側位于反應槽106內，另一端側由保持塊214保持，與供給泵105連接。

如圖1所示，金屬電極部211配置在反應槽106內。即，第1金屬電極101露出于反應槽106內的被處理水110中。金屬電極部211通過壓入金屬螺栓部212而一體化地形成。另外，金屬電極部211以不從絕緣體213 的開口部218向外方突出的方式設置。

金屬電極部211例如為直徑0.95mm的棒狀部件，由鎢構成。另外，金屬電極部211的直徑不限于此，為產(chǎn)生等離子體115的程度的直徑即可，例如可以為直徑2mm以下。金屬電極部211的材料不限于鎢，可以為其它的等離子體耐受性的金屬材料。金屬電極部211的耐久性會惡化，但可以由例如銅、鋁、鐵以及它們的合金構成。進一步，也可以在金屬電極部211的表面的一部分上添加導電性物質進行噴鍍。通過該噴鍍，例如可以得到具有1～30Ωcm的電阻率的氧化釔。通過該氧化釔的噴鍍，可得到電極壽命變長的效果。

金屬螺栓部212例如為直徑3mm的棒狀部件，由鐵構成。另外，金屬螺栓部212的直徑并不限于此，例如比金屬電極部211大即可。金屬螺栓部212的材料并不限于鐵，例如可以為一般的螺栓所使用的材料、即銅、鋅、鋁、錫及黃銅等。另外，金屬螺栓部212和金屬電極部211可以由同一材料及按同一大小構成，或者由不同的材料及按不同大小構成。金屬螺栓部212物理性地連接固定于后述的保持塊214中，與電源104電連接。

這樣，通過在金屬電極部211的部分使用等離子體耐受性高的金屬材料、金屬螺栓部212使用容易加工的金屬材料，能夠實現(xiàn)具有等離子體耐受性且制造成本低的、使特性穩(wěn)定化的第1金屬電極101。

金屬螺栓部212中形成有貫通孔215。貫通孔215與通過絕緣體213圍成的空間216連接。由供給泵105供給的氣體通過貫通孔215供給到空間216中。然后，通過由貫通孔215供給的氣體覆蓋金屬電極部211。

在此，在金屬螺栓部212中形成的貫通孔215為只有1個時，可以以從金屬電極部211的重力方向的下側供給氣體的方式形成貫通孔215。由此，由于氣體會朝向與重力方向相反的一側，因而能夠容易將金屬電極部211用氣體覆蓋。貫通孔215的直徑例如為0.3mm。

金屬螺栓部212的外周上設置有螺紋部217。例如，螺紋部217為外螺紋。螺紋部217與后述的螺紋部219螺合。電源104通過具有可與螺紋部217螺合的結構，能夠使電源104與金屬螺栓部212螺合，進行接觸電阻穩(wěn)定的電連接。供給泵105通過具有可與螺紋部217螺合的結構，能夠使供給泵105與金屬螺栓部212螺合，供給泵105穩(wěn)定地進行氣體供給。

絕緣體213以圍住金屬電極部211的方式設置。在絕緣體213與金屬電極部211之間形成空間216。例如，絕緣體213為內徑1mm的管狀部件。絕緣體213例如為氧化鋁陶瓷，也可以為氧化鎂、石英或氧化釔等。

絕緣體213具有開口部218。開口部218在向反應槽106的被處理水110中產(chǎn)生氣泡116時，調整氣泡116的大小。例如，開口部218的直徑與絕緣體213的內徑相等，為1mm。

另外，開口部218設置在絕緣體213的端面上，也可以設置在絕緣體213的側面。也可以在絕緣體213上設置多個開口部218。

保持塊214為用于保持金屬螺栓部212和絕緣體213的部件。保持塊214上設置有螺紋部219。螺紋部219例如為內螺紋，與金屬螺栓部212的螺紋部217螺合。通過使金屬螺栓部212旋轉，能夠調整絕緣體213和金屬電極部211的位置關系。

這樣，由于金屬電極部211被從供給泵105向由絕緣體213和金屬電極部211形成的空間216內供給的氣體覆蓋，因此，金屬電極部211不直接與反應槽106內的被處理水110接觸。由此，能夠使金屬電極部211容易地放電，容易地產(chǎn)生等離子體115。向空間216中持續(xù)供給氣體時，可在被處理水110中形成氣泡116。氣泡116形成為覆蓋絕緣體213的開口部218的尺寸的柱狀的氣泡。

另外，本實施方式的液體處理裝置100也可以具備如圖2B所示的第1金屬電極101a代替第1金屬電極101。

圖2B為表示實施方式的第1金屬電極101的一個其它例的結構圖。

圖2B所示的第1金屬電極101a與圖2A所示的第1金屬電極101相比，不同點是代替金屬電極部211和金屬螺栓部212，具備金屬電極部211a和金屬螺栓部212a。以下，以不同點為中心進行說明。

金屬電極部211a為中空狀的電極。例如，金屬電極部211a為外形為0.99mm鎢制的線圈狀的電極。另外，金屬電極部211a并不限于線圈狀，也可以為中空的棒狀部件。

金屬螺栓部212a在金屬螺栓部212a的軸中心部分形成有例如直徑1mm的貫通孔215a。金屬電極部211a例如與貫通孔215a螺合連接。

這樣，在圖2B所示的第1金屬電極101a中，由于能夠使貫通孔215a 變大，所以能夠容易地形成貫通孔215a，能夠降低制造成本。

另外，在水附近產(chǎn)生等離子體時，第1金屬電極101和第2金屬電極102可以配置于在反應槽中所加入的被處理水110的水面之上。然后，通過在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加電壓而產(chǎn)生等離子體，能夠在水面之上的氣相空間中產(chǎn)生活性種。也可以使含有該活性種的氣體與被處理水110接觸。本發(fā)明中，“水附近”是指通過等離子體產(chǎn)生的活性種以在能夠與水接觸的范圍內從水面離開的區(qū)域，例如，是指距離水面為2cm以內的區(qū)域。

[1-2.等離子體處理水無害化裝置]

使用圖3對等離子體處理水無害化裝置1的詳細情況進行說明。

圖3為表示實施方式的等離子體處理水無害化裝置1的一例子的結構圖。

等離子體處理水無害化裝置1具備活性炭處理部10和超聲波處理部20。例如如圖3所示，等離子體處理水在作為管道、管子或軟管等管狀的部件的管30內沿送液方向單向流通，通過活性炭處理部10和超聲波處理部20。即，從反應槽106向等離子體處理水無害化裝置1輸送的等離子體處理水首先通過活性炭處理部10的內部，然后通過超聲波處理部20，最后從取水口111進行取水或排水。

活性炭處理部10在內部配置活性炭，為例如具有導入口11和出口12的容器。活性炭配置在含有過氧化氫的等離子體處理水通過的位置。導入口11與例如配管109連接，將來自于反應槽106的等離子體處理水導入活性炭處理部10的內部。另外，反應槽106與活性炭處理部10之間的結構為使等離子體處理水從反應槽106導入活性炭處理部10內部的結構即可，導入口11也可以不連接配管109。出口12例如與管30連接，將從活性炭處理部10內部通過的等離子體處理水取出。在此，等離子體處理水從活性炭處理部10內部通過是指等離子體處理水被配置于活性炭處理部10內部的活性炭過濾。另外，活性炭處理部10在內部配置活性炭，為具有導入口11和出口12的容器，但并不限于此。例如，活性炭處理部10具有能夠使從反應槽106輸送的等離子體處理水從活性炭通過的結構(即，等離子體處理水被活性炭過濾的結構)即可。

超聲波處理部20配置在活性炭處理部10的下游，對從活性炭10通過而被過濾的等離子體處理水施加超聲波。具體地，超聲波處理部20例如為超聲波清洗機。超聲波處理部20具有：具備超聲波振子的超聲波發(fā)生器(未圖示)和加入傳導超聲波的液體21(例如水或有機溶劑)的槽22。超聲波處理部20例如對加入槽22中的液體21施加輸出功率為150W、頻率為47kHz的超聲波。與活性炭處理部10的出口12連接的管30如圖3所示，在超聲波處理部20的槽22中加入的液體21內多次折返通過。此時，等離子體處理水經(jīng)由管30通過超聲波處理部20。然后，對從超聲波處理部20通過的等離子體處理水從取水口111進行取水或排水。在此，等離子體處理水從超聲波處理部20通過是指超聲波處理部20對等離子體處理水施加超聲波。另外，管30在槽22內部折返的次數(shù)可以根據(jù)在管30內流通的等離子體處理水的流速以及施加超聲波的時間等來設定。這樣，超聲波處理部20通過對流通等離子體處理水的管30施加超聲波，對等離子體處理水施加超聲波。另外，超聲波處理部20經(jīng)由從槽22中通過的管30對等離子體處理水施加超聲波，但并不限于此。例如，超聲波處理部20具有能夠對等離子體處理水施加超聲波的結構即可。活性炭處理部10與超聲波處理部20通過管30連接，但并不限于此?；钚蕴刻幚聿?0與超聲波處理部20之間的結構只要是能夠將從活性炭處理部10通過的等離子體處理水輸送到超聲波處理部20中的結構即可，并不限定于管30。

這樣，等離子體處理水無害化裝置1具有使從反應槽106輸送到等離子體處理水無害化裝置1中的等離子體處理水按照活性炭處理部10、超聲波處理部20的順序單向通過的結構。

[2.液體處理裝置的動作]

對實施方式的液體處理裝置100的動作進行說明。

圖4為表示實施方式的液體處理裝置100的動作的流程圖。

供給泵105經(jīng)由第1金屬電極101的貫通孔215，向在絕緣體213與第1金屬電極101的金屬電極部211之間形成的空間216供給氣體(S11)。通過該氣體在被處理水110中形成覆蓋金屬電極部211的氣泡116。氣泡116從絕緣體213的開口部218如圖1所示形成在一定距離內不中斷的單個大氣泡。

通過電源104在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加電壓，從第1金屬電極101的金屬電極部211附近向氣泡116內產(chǎn)生等離子體115(S12)。此時，通過第2金屬電極102與被處理水110接觸，使被處理水110整體形成為同一電位，氣泡116與被處理水110的界面部分作為電極發(fā)揮功能。因此，等離子體115不僅在第1金屬電極101的前端部分生成，而且在氣泡116內廣泛生成。即，氣泡116越大，等同于在被處理水110的液中形成面積越大的對電極，等離子體115對應于氣泡116的大小而變大。然后，通過在氣泡116內產(chǎn)生等離子體115并使等離子體115與被處理水110接觸，產(chǎn)生含有過氧化氫的活性種。由此，被處理水110經(jīng)等離子體處理，可得到含有過氧化氫的等離子體處理水。另外，第1金屬電極101與第2金屬電極102之間的距離可以為任意距離。例如，第1金屬電極101與第2金屬電極102之間的距離即使比50mm更遠離，也能生成等離子體115。

這樣，供給泵105向液體處理裝置100具備的一對放電電極的一者(例如金屬電極部211)的根部附近供給氣體，將金屬電極部211用氣體覆蓋。由此，通過電源104在第1金屬電極101與第2金屬電極102之間施加電壓，能夠容易地進行放電。等離子體115可在通過向被處理水110中供給氣體而產(chǎn)生的氣泡116內產(chǎn)生。由此，由于等離子體115不僅在第1金屬電極101的前端部分生成，并且在氣泡116內廣泛生成，因此，能夠產(chǎn)生含有大量過氧化氫的活性種，將被處理水110高效地進行等離子體處理。

等離子體處理水無害化裝置1將含有過氧化氫的等離子體處理水進行無害化(S13)。使用圖5對步驟S13中的動作的詳細情況進行說明。

[2-1.等離子體處理水無害化裝置的動作]

圖5為表示實施方式的等離子體處理水無害化裝置1的動作的流程圖。

首先，活性炭處理部10將含有過氧化氫的等離子體處理水通過活性炭過濾(S21)。

在活性炭處理部10中配置的活性炭使例如過氧化氫那樣的不穩(wěn)定的化合物分解成穩(wěn)定的狀態(tài)。具體地，在活性炭處理部10中配置的活性炭作為催化劑發(fā)揮作用，將等離子體處理水中所含的過氧化氫分解為水和氧。這樣，通過將含有過氧化氫的等離子體處理水用活性炭過濾，使過氧化氫分 解為水和氧。

步驟S12中，通過使等離子體115與被處理水110接觸，利用被處理水110的蒸發(fā)以及伴隨沖擊波的氣化產(chǎn)生微泡和納米泡。含有過氧化氫的等離子體處理水含有通過使等離子體115與被處理水110接觸而產(chǎn)生的直徑為1微米以上且100微米以下的微泡?？赏茰y出含有過氧化氫的等離子體處理水含有通過使等離子體115與被處理水110接觸而產(chǎn)生的直徑不足1微米的納米泡。在活性炭處理部10中配置的活性炭具有細孔，細孔的直徑(孔徑)為1微米左右。因此，在過濾的工序(步驟S21)中，活性炭通過活性炭所具有的細孔將微泡除去(捕捉)。另一方面，納米泡由于直徑不足1微米，可推測出等離子體處理水通過活性炭處理部10時無法被活性炭除去。

這樣，在步驟S21中，活性炭處理部10內的活性炭將等離子體處理水過濾。具體地，活性炭處理部10將等離子體處理水中所含的過氧化氫通過活性炭分解，將等離子體處理水中所含的微泡通過活性炭除去。

超聲波處理部20對由活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水施加超聲波(S22)。

超聲波處理部20的超聲波對例如過氧化氫那樣的不穩(wěn)定的化合物引起化學反應。具體地，超聲波處理部20的超聲波能夠將過氧化氫分解為水和氧。因此，在過濾得到的等離子體處理水中殘存或產(chǎn)生了過氧化氫時，通過對等離子體處理水施加超聲波，能夠將該過氧化氫分解為水和氧。

如上述那樣，在步驟S12中，通過使等離子體115與被處理水110接觸，利用被處理水110的蒸發(fā)和伴隨沖擊波的氣化產(chǎn)生微泡和納米泡。在步驟S21中，在等離子體處理水通過活性炭處理部10時，微泡被活性炭捕捉，但可推測出納米泡無法被活性炭捕捉。換而言之，可推測出通過活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水含有納米泡?？赏茰y出超聲波處理部20的超聲波能夠將通過活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水中所含的納米泡除去。

這樣，在步驟S22中，超聲波處理部20對活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水施加超聲波。具體地，超聲波處理部20將由活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水中所含的過氧化氫通過超聲波分解?？赏?測出超聲波處理部20通過對由活性炭處理部10過濾得到的等離子體處理水施加超聲波而將等離子體處理水中所含的納米泡除去。

如以上那樣，等離子體處理水無害化裝置1在活性炭處理部10中進行過氧化氫的分解及微泡的除去，在超聲波處理部20中進行過氧化氫的分解及納米泡的除去。

[3.效果等]

使用圖6對本實施方式的等離子體處理水無害化裝置1的效果的一例子進行詳細地說明。

圖6為說明實施方式的等離子體處理水無害化裝置1的效果的圖。作為被處理水110的模型，使用含有碳酸氫鈉0.25mM、氯化鈣二水合物0.25mM、硫酸鎂七水合物0.25mM、碳酸氫鉀0.025mM的水(標準合成水)100ml。首先，在圖1所示的液體處理裝置100(除了等離子體處理水無害化裝置1)中，通過將100ml的被處理水110進行等離子體處理，生成100ml的等離子體處理水。然后，如圖6所示，等離子體處理水各自進行超聲波的施加和/或活性炭的過濾的處理。圖6所示的各數(shù)據(jù)(除了×所示的數(shù)據(jù))表示等離子體處理水進行超聲波的施加和/或活性炭的過濾的處理后放置規(guī)定的時間后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。

×所示的數(shù)據(jù)表示沒有對等離子體處理水進行任何處理時的等離子體處理水的過氧化氫濃度。*所示的數(shù)據(jù)表示在超聲波處理部20中施加10分鐘超聲波后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。+所示的數(shù)據(jù)表示在超聲波處理部20中施加60分鐘超聲波后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。◇所示的數(shù)據(jù)表示在活性炭處理部10中通過活性炭過濾后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。□所示的數(shù)據(jù)表示在超聲波處理部20中施加10分鐘超聲波，接著，在活性炭處理部10中通過活性炭過濾后的等離子體處理水的過氧化氫濃度?！魉镜臄?shù)據(jù)表示在超聲波處理部20中施加60分鐘超聲波，接著，在活性炭處理部10中通過活性炭過濾后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。○所示的數(shù)據(jù)表示在活性炭處理部10中通過活性炭過濾，接著，在超聲波處理部20中施加10分鐘超聲波后的等離子體處理水的過氧化氫濃度。即，○所示的數(shù)據(jù)表示從等離子體處理水無害化裝置1通過的等離子體處理水的過氧化氫濃度。另外，關于過氧化氫濃度，對于進行 了圖6所示的處理的各100ml等離子體處理水，進行3次每次5ml的高錳酸鉀的滴定(JIS K-1463)，求出此時的平均值，由平均值求出過氧化氫濃度。

沒有對等離子體處理水進行任何處理時(×所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約15ppm，等離子體處理水中含有過氧化氫。沒有進行任何處理的等離子體處理水中所含的過氧化氫濃度隨著時間經(jīng)過而增加?？赏茰y這是由于上述等離子體處理水中所含的微泡和納米泡隨著時間經(jīng)過而產(chǎn)生過氧化氫，使過氧化氫濃度增加。

在超聲波處理部20中對等離子體處理水施加10分鐘超聲波時(*所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約13ppm。該濃度比沒有對等離子體處理水進行任何處理時的濃度低。即，通過對等離子體處理水施加超聲波使過氧化氫分解。但是，即使施加10分鐘超聲波，該等離子體處理水中仍殘留有過氧化氫。可推測這是由于超聲波的能量被直徑較大的微泡吸收，未對過氧化氫的分解提供充分的能量。此外，可推測出由于超聲波的能量被微泡吸收，納米泡、或納米泡和微泡的一部分無法除去而殘留，殘留的微泡和/或納米泡產(chǎn)生過氧化氫?？赏茰y過氧化氫濃度隨著時間經(jīng)過而增加的原因也是基于殘留的微泡和/或納米泡產(chǎn)生過氧化氫的現(xiàn)象。

在超聲波處理部20中對等離子體處理水施加60分鐘超聲波時(+所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約11ppm。該濃度比施加10分鐘超聲波時的濃度低。即，通過對等離子體處理水長時間施加超聲波使過氧化氫進一步分解。但是，即使施加60分鐘超聲波，該等離子體處理水中仍殘留有過氧化氫。可推測這是由于超聲波的能量被直徑較大的微泡吸收，未對過氧化氫的分解提供充分的能量。此外，可推測出由于超聲波的能量被微泡吸收，納米泡、或納米泡和微泡的一部分無法除去而殘留，殘留的微泡和/或納米泡產(chǎn)生過氧化氫?？赏茰y過氧化氫濃度隨著時間經(jīng)過而增加的原因也是基于殘留的微泡和/或納米泡產(chǎn)生過氧化氫的現(xiàn)象。

在活性炭處理部10中通過活性炭對等離子體處理水過濾時(◇所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約7ppm。該濃度比對等離子體處理水施加60分鐘超聲波時的濃度低。即，通過活性炭對等離子體處理水過濾，與對等離子體處理水施加60分鐘超聲波時相比，使過氧化氫進一步 分解。但是，即使通過活性炭過濾，該等離子體處理水中仍殘留有過氧化氫。由此，可推測出通過活性炭的分解效果不充分?？赏茰y出通過活性炭可除去微泡，但無法除去納米泡，殘留的納米泡產(chǎn)生過氧化氫?？赏茰y過氧化氫濃度隨著時間經(jīng)過而增加的原因也是基于殘留的納米泡產(chǎn)生過氧化氫的現(xiàn)象。

在超聲波處理部20中對等離子體處理水施加10分鐘超聲波，接著，將施加了超聲波的等離子體處理水在活性炭處理部10中通過活性炭過濾時(□所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約4ppm。該濃度比通過活性炭過濾等離子體處理水時的濃度低。但是，即使按照超聲波處理部20、活性炭處理部10的順序進行處理時，該等離子體處理水中仍殘留有過氧化氫?？赏茰y這是由于超聲波的能量被直徑較大的微泡吸收，抑制了過氧化氫通過超聲波分解。此外，該等離子體處理水中所含的過氧化氫濃度隨著時間經(jīng)過而增加?？赏茰y這是由于即使經(jīng)過超聲波的施加以及接下來的通過活性炭的過濾，也無法除去納米泡而殘留，殘留的納米泡隨著時間經(jīng)過而產(chǎn)生過氧化氫。

在超聲波處理部20中對等離子體處理水施加60分鐘超聲波，接著，將施加了超聲波的等離子體處理水在活性炭處理部10中通過活性炭過濾時(△所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為約4ppm。該濃度與在超聲波處理部20中施加10分鐘超聲波，接著，將施加了超聲波的等離子體處理水在活性炭處理部10中通過活性炭過濾時的濃度相同。即，即使延長施加超聲波的時間，以超聲波處理部20、活性炭處理部10的順序進行處理時，等離子體處理水的過氧化氫也完全未分解。此外，即使延長施加超聲波的時間，等離子體處理水中所含的過氧化氫濃度仍隨著時間經(jīng)過而增加?？赏茰y出這是由于即使長時間施加超聲波以及接下來的通過活性炭的過濾，也無法除去納米泡而殘留，殘留的納米泡隨著時間經(jīng)過而產(chǎn)生過氧化氫。

將等離子體處理水在活性炭處理部10中通過活性炭過濾，接著，在超聲波處理部20中對通過活性炭過濾得到的等離子體處理水施加10分鐘超聲波時(○所示的數(shù)據(jù))，等離子體處理水的過氧化氫濃度為0ppm，過氧化氫完全被除去。此外，等離子體處理水中所含的過氧化氫濃度隨著時間 經(jīng)過沒有增加。可推測這是由于通過活性炭的過濾首先將微泡除去，通過接下來的超聲波的施加，不受微泡的影響而將納米泡除去，其結果，抑制微泡和納米泡引起的過氧化氫的產(chǎn)生。

這樣，根據(jù)實施方式的等離子體處理水無害化裝置1，能夠將等離子體處理水中所含的過氧化氫分解。等離子體處理水無害化裝置1由于能夠將等離子體處理水中所含的微泡和納米泡除去，因而時間經(jīng)過后也不產(chǎn)生過氧化氫。因此，能夠將等離子體處理水中所含的過氧化氫完全除去。

(其它的實施方式)

以上，對于實施方式的等離子體處理水無害化裝置及等離子體處理水無害化方法，基于實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限于實施方式。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內，將本領域技術人員想到的各種變形在本實施方式中實施的方式以及將不同的實施方式中的構成要素組合而構筑的方式均包含在本發(fā)明的范圍內。

上述實施方式中，液體處理裝置100具備供給泵105，等離子體115在由通過供給泵105所供給的氣體產(chǎn)生的氣泡116內產(chǎn)生，但并不限定于此。例如，液體處理裝置100也可以不具備供給泵105，也可以在通過利用瞬間沸騰現(xiàn)象使液體瞬間氣化而產(chǎn)生的氣泡中產(chǎn)生等離子體。

上述實施方式中，活性炭處理部10在內部配置活性炭，但并不限定于此。例如，活性炭處理部10也可以不配置活性炭，也可以配置可除去或捕捉1微米以上的微泡的過濾器。更具體地，與過濾器具有的細孔或空隙內接的圓的平均直徑為10μm以下即可，也可以為5μm以下。過濾器可以使用聚丙烯、尼龍、聚醚砜、四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙酸纖維素等。

上述實施方式中，將等離子體處理水在活性炭處理部10中通過活性炭過濾，接著，在超聲波處理部20中進行10分鐘超聲波處理，但并不限于此。例如，施加超聲波的時間也可以根據(jù)過氧化氫濃度而為低于10分鐘或10分鐘以上。

上述的各實施方式可以在權利要求書或與其等同的范圍內進行各種變更、置換、添加、省略等。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠用作可將含有過氧化氫的等離子體處理水無害化的等離子 體處理水無害化裝置，例如，可用于水凈化裝置、排水裝置等。

符號說明

1 等離子體處理水無害化裝置

10 活性炭處理部(活性炭)

11 導入口

12 出口

20 超聲波處理部

21 液體

22 槽

30 管

100 液體處理裝置

101、101a 第1金屬電極

102 第2金屬電極

104 電源

105 供給泵

106 反應槽

107 罐

108 循環(huán)泵

109 配管

110 被處理水

111 取水口

115 等離子體

116 氣泡

211、211a 金屬電極部

212、212a 金屬螺栓部

213 絕緣體

214 保持塊

215、215a 貫通孔

216 空間

217、219 螺紋部

218 開口部。