CN106145476A - 等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够除去等离子体处理水中所含的过氧化氢的等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法。本发明的一方式的等离子体处理水无害化方法包括以下工序：将在水中或水附近产生等离子体而得到的含有过氧化氢的等离子体处理水通过活性炭进行过滤的工序、和对在过滤的工序中过滤而得到的等离子体处理水施加超声波的工序。

Description

等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法

技术领域

本发明涉及等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法。

背景技术

以往，已知有利用等离子体进行水的净化或杀菌等的装置及其方法。例如，专利文献1中公开了通过等离子体产生过氧化氢等活性种、通过产生的活性种对微生物和细菌进行杀菌的装置及其方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-255027号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，上述以往的技术中，通过等离子体处理进行了净化或杀菌等的水(以下，称为等离子体处理水)中残留有过氧化氢。过氧化氢通过其氧化作用而用于杀菌等。但是，过氧化氢的残留存在不合适的情况。例如，含有过氧化氢的等离子体处理水不能用作饮用水。例如，将等离子体处理水排放到大海或河流等时，过氧化氢有可能会对水生动植物等造成不良影响。

因此，本发明提供能够除去等离子体处理水中所含的过氧化氢的等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一方式的等离子体处理水无害化方法包括以下工序：将在水中或水附近产生等离子体而得到的含有过氧化氢的等离子体处理水通过活性炭进行过滤的工序、和对在所述过滤的工序中过滤 而得到的等离子体处理水施加超声波的工序。

发明效果

根据本发明，能够除去等离子体处理水中所含的过氧化氢。

附图说明

图1为表示实施方式的液体处理装置的结构的一例的图。

图2A为表示实施方式的第1金属电极的一例的结构图。

图2B为表示实施方式的第1金属电极的一其它例的结构图。

图3为表示实施方式的等离子体处理水无害化装置的一例的结构图。

图4为表示实施方式的液体处理装置的动作例的流程图。

图5为表示实施方式的等离子体处理水无害化装置的动作例的流程图。

图6为用于说明实施方式的等离子体处理水无害化装置的效果的图。

具体实施方式

(实施方式的概要)

本发明的一方式的等离子体处理水无害化方法包括以下工序：将在水附近或以与水接触的方式产生等离子体而得到的含有过氧化氢的等离子体处理水通过活性炭进行过滤的工序、和对在所述过滤的工序中过滤而得到的等离子体处理水施加超声波的工序。

由此，通过用活性炭过滤等离子体处理水、并对过滤得到的等离子体处理水施加超声波，能够除去等离子体处理水中所含的过氧化氢。

例如，所述含有过氧化氢的等离子体处理水含有直径为1微米以上的微泡，在所述过滤的工序中，所述活性炭也可以通过该活性炭所具有的细孔将所述微泡除去。

由此，由于在用活性炭过滤等离子体处理水时将等离子体处理水中所含的微泡除去，因此，在对过滤得到的等离子体处理水施加超声波时，能够不受微泡的影响而除去纳米泡。因此，由于伴随着时间的推移而产生过氧化氢的微泡和纳米泡被除去，所以能够除去等离子体处理水中所含的过氧化氢。

例如，所述等离子体也可以在通过向所述水中供给气体而产生的气泡 内生成。

由此，能够高效地将用所生成的等离子体进行了处理的等离子体处理水中所含的过氧化氢除去。

本发明的一方式的等离子体处理水无害化装置可以具备：活性炭，其配置在含有过氧化氢的等离子体处理水通过的位置处，所述含有过氧化氢的等离子体处理水通过在水附近或以与水接触的方式产生等离子体而得到；和超声波处理部，其配置在所述活性炭的下游，对从该活性炭通过而被过滤了的等离子体处理水施加超声波。

由此，能够用活性炭过滤等离子体处理水、将过滤的等离子体处理水中所含的过氧化氢用超声波除去。

以下，对于实施方式，参照附图对具体例进行说明。

另外，以下说明的实施方式均表示总括性的或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等仅为一例子，其主旨并非限定本发明。此外，以下的实施方式中的构成要素中，对于独立权利要求中未记载的构成要素，作为任选的构成要素进行说明。

(实施方式)

[1.液体处理装置的结构]

使用图1对实施方式的液体处理装置100进行说明。

图1为表示实施方式的液体处理装置100的结构的图。

液体处理装置100为通过使等离子体与水接触，对水进行净化或杀菌，进而使净化或杀菌后的等离子体处理水无害化的装置。液体处理装置100除了使等离子体与水接触以外，也可以在水附近产生等离子体，使含有通过等离子体产生的活性种的气体与水接触。以下，有时将通过在水附近或以与水接触的方式产生等离子体而进行的水的净化或杀菌称为等离子体处理。本发明中，有时将通过等离子体处理之前的液体称为“被处理水”，将通过等离子体处理后的液体称为“等离子体处理水”。

液体处理装置100具备：在加入被处理水110的反应槽106内配置的第1金属电极101、在反应槽106内配置的第2金属电极102、供给气体的供给泵105、以及在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加电压的 电源104。此外，液体处理装置100具备罐107、循环泵108、配管109、以及取水口111。进一步，液体处理装置100具备等离子体处理水无害化装置1。

第1金属电极101以贯通反应槽106的一个壁的方式配置，第1金属电极101的一端侧位于反应槽106内。用后述的图2A对第1金属电极101进行详细地说明。

第2金属电极102与第1金属电极101同样地，以贯通反应槽106的一个壁的方式配置，第2金属电极102的一端侧位于反应槽106内。第2金属电极102例如为圆柱状，一端侧以与反应槽106内的被处理水110接触的方式配置。第2金属电极102可以使用例如铜、铝及铁等导电性的金属材料。

电源104连接于第1金属电极101与第2金属电极102之间，在两电极之间施加规定的电压。具体地，电源104在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加脉冲电压或交流电压。例如，规定的电压为2kV～50kV/cm、1Hz～100kHz的负极性的高电压脉冲。电压波形可以为例如脉冲状、正弦半波形及正弦波状中的任意一种。在一对电极之间流通的电流值例如为1mA～3A。具体地，电源104在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加峰值电压为4kV、脉冲宽度为1μs、频率为30kHz的脉冲电压。例如，电源104的输入电力为30W。

供给泵105为与第1金属电极101连接、将用于在被处理水110中产生气泡116所需要的气体经由第1金属电极101供给的泵。供给的气体可以使用例如空气、He、Ar、或O₂等。然后，电源104通过在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加电压，可使气泡116内产生等离子体115。另外，供给泵105例如可以在通过电源104施加电压的同时开始供给气体。

反应槽106用被处理水110充满，在反应槽106的一个壁上配置第1金属电极101和第2金属电极102。反应槽106通过具备循环泵108的配管109与罐107和等离子体处理水无害化装置1连接。被处理水110通过循环泵108在反应槽106内和罐107内循环，进一步，向等离子体处理水无害化装置1送液。被处理水110的循环速度可以根据等离子体115的净化速度、反应槽106的容积以及向等离子体处理水无害化装置1的送液量设定 为适当的值。

罐107为储存被处理水110的罐。由于在反应槽106和罐107中循环的被处理水110会减少向等离子体处理水无害化装置1送液的部分，因此可以从外部向罐107中补充被处理水110。

循环泵108为使被处理水110在反应槽106与罐107之间循环的泵。

配管109为使被处理水110由罐107流向反应槽106、以及使在反应槽106中经等离子体处理后的等离子体处理水由反应槽106流向等离子体处理水无害化装置1或罐107的管。配管109例如由管道(pipe)、管子(tube)或软管等管状的部件构成。配管109在反应槽106、罐107和等离子体处理水无害化装置1之间双岐分叉。例如，也可以在配管109的分叉点设置阀等，使等离子体处理水向等离子体处理水无害化装置1的送液以及向罐107的循环切换。

被处理水110例如为等离子体处理后用于饮用的水、或等离子体处理后排入大海或河流等的水等。

取水口111为用于对用等离子体处理水无害化装置1进行了处理的等离子体处理水进行例如取水的取水口。另外，被处理水110为排出的水时，取水口111变为排水口。

等离子体处理水无害化装置1为使经等离子体处理的等离子体处理水无害化的装置。等离子体处理水无害化装置1具备活性炭处理部10和超声波处理部20。用后述的图3对等离子体处理水无害化装置1进行详细地说明。

[1-1.第1金属电极]

使用图2A对第1金属电极101的详细情况进行说明。

图2A为表示实施方式的第1金属电极101的一例子的结构图。

如图2A所示，第1金属电极101具备金属电极部211、金属螺栓部212、绝缘体213、以及保持块214。第1金属电极101的一端侧位于反应槽106内，另一端侧由保持块214保持，与供给泵105连接。

如图1所示，金属电极部211配置在反应槽106内。即，第1金属电极101露出于反应槽106内的被处理水110中。金属电极部211通过压入金属螺栓部212而一体化地形成。另外，金属电极部211以不从绝缘体213 的开口部218向外方突出的方式设置。

金属电极部211例如为直径0.95mm的棒状部件，由钨构成。另外，金属电极部211的直径不限于此，为产生等离子体115的程度的直径即可，例如可以为直径2mm以下。金属电极部211的材料不限于钨，可以为其它的等离子体耐受性的金属材料。金属电极部211的耐久性会恶化，但可以由例如铜、铝、铁以及它们的合金构成。进一步，也可以在金属电极部211的表面的一部分上添加导电性物质进行喷镀。通过该喷镀，例如可以得到具有1～30Ωcm的电阻率的氧化钇。通过该氧化钇的喷镀，可得到电极寿命变长的效果。

金属螺栓部212例如为直径3mm的棒状部件，由铁构成。另外，金属螺栓部212的直径并不限于此，例如比金属电极部211大即可。金属螺栓部212的材料并不限于铁，例如可以为一般的螺栓所使用的材料、即铜、锌、铝、锡及黄铜等。另外，金属螺栓部212和金属电极部211可以由同一材料及按同一大小构成，或者由不同的材料及按不同大小构成。金属螺栓部212物理性地连接固定于后述的保持块214中，与电源104电连接。

这样，通过在金属电极部211的部分使用等离子体耐受性高的金属材料、金属螺栓部212使用容易加工的金属材料，能够实现具有等离子体耐受性且制造成本低的、使特性稳定化的第1金属电极101。

金属螺栓部212中形成有贯通孔215。贯通孔215与通过绝缘体213围成的空间216连接。由供给泵105供给的气体通过贯通孔215供给到空间216中。然后，通过由贯通孔215供给的气体覆盖金属电极部211。

在此，在金属螺栓部212中形成的贯通孔215为只有1个时，可以以从金属电极部211的重力方向的下侧供给气体的方式形成贯通孔215。由此，由于气体会朝向与重力方向相反的一侧，因而能够容易将金属电极部211用气体覆盖。贯通孔215的直径例如为0.3mm。

金属螺栓部212的外周上设置有螺纹部217。例如，螺纹部217为外螺纹。螺纹部217与后述的螺纹部219螺合。电源104通过具有可与螺纹部217螺合的结构，能够使电源104与金属螺栓部212螺合，进行接触电阻稳定的电连接。供给泵105通过具有可与螺纹部217螺合的结构，能够使供给泵105与金属螺栓部212螺合，供给泵105稳定地进行气体供给。

绝缘体213以围住金属电极部211的方式设置。在绝缘体213与金属电极部211之间形成空间216。例如，绝缘体213为内径1mm的管状部件。绝缘体213例如为氧化铝陶瓷，也可以为氧化镁、石英或氧化钇等。

绝缘体213具有开口部218。开口部218在向反应槽106的被处理水110中产生气泡116时，调整气泡116的大小。例如，开口部218的直径与绝缘体213的内径相等，为1mm。

另外，开口部218设置在绝缘体213的端面上，也可以设置在绝缘体213的侧面。也可以在绝缘体213上设置多个开口部218。

保持块214为用于保持金属螺栓部212和绝缘体213的部件。保持块214上设置有螺纹部219。螺纹部219例如为内螺纹，与金属螺栓部212的螺纹部217螺合。通过使金属螺栓部212旋转，能够调整绝缘体213和金属电极部211的位置关系。

这样，由于金属电极部211被从供给泵105向由绝缘体213和金属电极部211形成的空间216内供给的气体覆盖，因此，金属电极部211不直接与反应槽106内的被处理水110接触。由此，能够使金属电极部211容易地放电，容易地产生等离子体115。向空间216中持续供给气体时，可在被处理水110中形成气泡116。气泡116形成为覆盖绝缘体213的开口部218的尺寸的柱状的气泡。

另外，本实施方式的液体处理装置100也可以具备如图2B所示的第1金属电极101a代替第1金属电极101。

图2B为表示实施方式的第1金属电极101的一个其它例的结构图。

图2B所示的第1金属电极101a与图2A所示的第1金属电极101相比，不同点是代替金属电极部211和金属螺栓部212，具备金属电极部211a和金属螺栓部212a。以下，以不同点为中心进行说明。

金属电极部211a为中空状的电极。例如，金属电极部211a为外形为0.99mm钨制的线圈状的电极。另外，金属电极部211a并不限于线圈状，也可以为中空的棒状部件。

金属螺栓部212a在金属螺栓部212a的轴中心部分形成有例如直径1mm的贯通孔215a。金属电极部211a例如与贯通孔215a螺合连接。

这样，在图2B所示的第1金属电极101a中，由于能够使贯通孔215a 变大，所以能够容易地形成贯通孔215a，能够降低制造成本。

另外，在水附近产生等离子体时，第1金属电极101和第2金属电极102可以配置于在反应槽中所加入的被处理水110的水面之上。然后，通过在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加电压而产生等离子体，能够在水面之上的气相空间中产生活性种。也可以使含有该活性种的气体与被处理水110接触。本发明中，“水附近”是指通过等离子体产生的活性种以在能够与水接触的范围内从水面离开的区域，例如，是指距离水面为2cm以内的区域。

[1-2.等离子体处理水无害化装置]

使用图3对等离子体处理水无害化装置1的详细情况进行说明。

图3为表示实施方式的等离子体处理水无害化装置1的一例子的结构图。

等离子体处理水无害化装置1具备活性炭处理部10和超声波处理部20。例如如图3所示，等离子体处理水在作为管道、管子或软管等管状的部件的管30内沿送液方向单向流通，通过活性炭处理部10和超声波处理部20。即，从反应槽106向等离子体处理水无害化装置1输送的等离子体处理水首先通过活性炭处理部10的内部，然后通过超声波处理部20，最后从取水口111进行取水或排水。

活性炭处理部10在内部配置活性炭，为例如具有导入口11和出口12的容器。活性炭配置在含有过氧化氢的等离子体处理水通过的位置。导入口11与例如配管109连接，将来自于反应槽106的等离子体处理水导入活性炭处理部10的内部。另外，反应槽106与活性炭处理部10之间的结构为使等离子体处理水从反应槽106导入活性炭处理部10内部的结构即可，导入口11也可以不连接配管109。出口12例如与管30连接，将从活性炭处理部10内部通过的等离子体处理水取出。在此，等离子体处理水从活性炭处理部10内部通过是指等离子体处理水被配置于活性炭处理部10内部的活性炭过滤。另外，活性炭处理部10在内部配置活性炭，为具有导入口11和出口12的容器，但并不限于此。例如，活性炭处理部10具有能够使从反应槽106输送的等离子体处理水从活性炭通过的结构(即，等离子体处理水被活性炭过滤的结构)即可。

超声波处理部20配置在活性炭处理部10的下游，对从活性炭10通过而被过滤的等离子体处理水施加超声波。具体地，超声波处理部20例如为超声波清洗机。超声波处理部20具有：具备超声波振子的超声波发生器(未图示)和加入传导超声波的液体21(例如水或有机溶剂)的槽22。超声波处理部20例如对加入槽22中的液体21施加输出功率为150W、频率为47kHz的超声波。与活性炭处理部10的出口12连接的管30如图3所示，在超声波处理部20的槽22中加入的液体21内多次折返通过。此时，等离子体处理水经由管30通过超声波处理部20。然后，对从超声波处理部20通过的等离子体处理水从取水口111进行取水或排水。在此，等离子体处理水从超声波处理部20通过是指超声波处理部20对等离子体处理水施加超声波。另外，管30在槽22内部折返的次数可以根据在管30内流通的等离子体处理水的流速以及施加超声波的时间等来设定。这样，超声波处理部20通过对流通等离子体处理水的管30施加超声波，对等离子体处理水施加超声波。另外，超声波处理部20经由从槽22中通过的管30对等离子体处理水施加超声波，但并不限于此。例如，超声波处理部20具有能够对等离子体处理水施加超声波的结构即可。活性炭处理部10与超声波处理部20通过管30连接，但并不限于此。活性炭处理部10与超声波处理部20之间的结构只要是能够将从活性炭处理部10通过的等离子体处理水输送到超声波处理部20中的结构即可，并不限定于管30。

这样，等离子体处理水无害化装置1具有使从反应槽106输送到等离子体处理水无害化装置1中的等离子体处理水按照活性炭处理部10、超声波处理部20的顺序单向通过的结构。

[2.液体处理装置的动作]

对实施方式的液体处理装置100的动作进行说明。

图4为表示实施方式的液体处理装置100的动作的流程图。

供给泵105经由第1金属电极101的贯通孔215，向在绝缘体213与第1金属电极101的金属电极部211之间形成的空间216供给气体(S11)。通过该气体在被处理水110中形成覆盖金属电极部211的气泡116。气泡116从绝缘体213的开口部218如图1所示形成在一定距离内不中断的单个大气泡。

通过电源104在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加电压，从第1金属电极101的金属电极部211附近向气泡116内产生等离子体115(S12)。此时，通过第2金属电极102与被处理水110接触，使被处理水110整体形成为同一电位，气泡116与被处理水110的界面部分作为电极发挥功能。因此，等离子体115不仅在第1金属电极101的前端部分生成，而且在气泡116内广泛生成。即，气泡116越大，等同于在被处理水110的液中形成面积越大的对电极，等离子体115对应于气泡116的大小而变大。然后，通过在气泡116内产生等离子体115并使等离子体115与被处理水110接触，产生含有过氧化氢的活性种。由此，被处理水110经等离子体处理，可得到含有过氧化氢的等离子体处理水。另外，第1金属电极101与第2金属电极102之间的距离可以为任意距离。例如，第1金属电极101与第2金属电极102之间的距离即使比50mm更远离，也能生成等离子体115。

这样，供给泵105向液体处理装置100具备的一对放电电极的一者(例如金属电极部211)的根部附近供给气体，将金属电极部211用气体覆盖。由此，通过电源104在第1金属电极101与第2金属电极102之间施加电压，能够容易地进行放电。等离子体115可在通过向被处理水110中供给气体而产生的气泡116内产生。由此，由于等离子体115不仅在第1金属电极101的前端部分生成，并且在气泡116内广泛生成，因此，能够产生含有大量过氧化氢的活性种，将被处理水110高效地进行等离子体处理。

等离子体处理水无害化装置1将含有过氧化氢的等离子体处理水进行无害化(S13)。使用图5对步骤S13中的动作的详细情况进行说明。

[2-1.等离子体处理水无害化装置的动作]

图5为表示实施方式的等离子体处理水无害化装置1的动作的流程图。

首先，活性炭处理部10将含有过氧化氢的等离子体处理水通过活性炭过滤(S21)。

在活性炭处理部10中配置的活性炭使例如过氧化氢那样的不稳定的化合物分解成稳定的状态。具体地，在活性炭处理部10中配置的活性炭作为催化剂发挥作用，将等离子体处理水中所含的过氧化氢分解为水和氧。这样，通过将含有过氧化氢的等离子体处理水用活性炭过滤，使过氧化氢分 解为水和氧。

步骤S12中，通过使等离子体115与被处理水110接触，利用被处理水110的蒸发以及伴随冲击波的气化产生微泡和纳米泡。含有过氧化氢的等离子体处理水含有通过使等离子体115与被处理水110接触而产生的直径为1微米以上且100微米以下的微泡。可推测出含有过氧化氢的等离子体处理水含有通过使等离子体115与被处理水110接触而产生的直径不足1微米的纳米泡。在活性炭处理部10中配置的活性炭具有细孔，细孔的直径(孔径)为1微米左右。因此，在过滤的工序(步骤S21)中，活性炭通过活性炭所具有的细孔将微泡除去(捕捉)。另一方面，纳米泡由于直径不足1微米，可推测出等离子体处理水通过活性炭处理部10时无法被活性炭除去。

这样，在步骤S21中，活性炭处理部10内的活性炭将等离子体处理水过滤。具体地，活性炭处理部10将等离子体处理水中所含的过氧化氢通过活性炭分解，将等离子体处理水中所含的微泡通过活性炭除去。

超声波处理部20对由活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水施加超声波(S22)。

超声波处理部20的超声波对例如过氧化氢那样的不稳定的化合物引起化学反应。具体地，超声波处理部20的超声波能够将过氧化氢分解为水和氧。因此，在过滤得到的等离子体处理水中残存或产生了过氧化氢时，通过对等离子体处理水施加超声波，能够将该过氧化氢分解为水和氧。

如上述那样，在步骤S12中，通过使等离子体115与被处理水110接触，利用被处理水110的蒸发和伴随冲击波的气化产生微泡和纳米泡。在步骤S21中，在等离子体处理水通过活性炭处理部10时，微泡被活性炭捕捉，但可推测出纳米泡无法被活性炭捕捉。换而言之，可推测出通过活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水含有纳米泡。可推测出超声波处理部20的超声波能够将通过活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水中所含的纳米泡除去。

这样，在步骤S22中，超声波处理部20对活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水施加超声波。具体地，超声波处理部20将由活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水中所含的过氧化氢通过超声波分解。可推 测出超声波处理部20通过对由活性炭处理部10过滤得到的等离子体处理水施加超声波而将等离子体处理水中所含的纳米泡除去。

如以上那样，等离子体处理水无害化装置1在活性炭处理部10中进行过氧化氢的分解及微泡的除去，在超声波处理部20中进行过氧化氢的分解及纳米泡的除去。

[3.效果等]

使用图6对本实施方式的等离子体处理水无害化装置1的效果的一例子进行详细地说明。

图6为说明实施方式的等离子体处理水无害化装置1的效果的图。作为被处理水110的模型，使用含有碳酸氢钠0.25mM、氯化钙二水合物0.25mM、硫酸镁七水合物0.25mM、碳酸氢钾0.025mM的水(标准合成水)100ml。首先，在图1所示的液体处理装置100(除了等离子体处理水无害化装置1)中，通过将100ml的被处理水110进行等离子体处理，生成100ml的等离子体处理水。然后，如图6所示，等离子体处理水各自进行超声波的施加和/或活性炭的过滤的处理。图6所示的各数据(除了×所示的数据)表示等离子体处理水进行超声波的施加和/或活性炭的过滤的处理后放置规定的时间后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。

×所示的数据表示没有对等离子体处理水进行任何处理时的等离子体处理水的过氧化氢浓度。*所示的数据表示在超声波处理部20中施加10分钟超声波后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。+所示的数据表示在超声波处理部20中施加60分钟超声波后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。◇所示的数据表示在活性炭处理部10中通过活性炭过滤后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。□所示的数据表示在超声波处理部20中施加10分钟超声波，接着，在活性炭处理部10中通过活性炭过滤后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。△所示的数据表示在超声波处理部20中施加60分钟超声波，接着，在活性炭处理部10中通过活性炭过滤后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。○所示的数据表示在活性炭处理部10中通过活性炭过滤，接着，在超声波处理部20中施加10分钟超声波后的等离子体处理水的过氧化氢浓度。即，○所示的数据表示从等离子体处理水无害化装置1通过的等离子体处理水的过氧化氢浓度。另外，关于过氧化氢浓度，对于进行 了图6所示的处理的各100ml等离子体处理水，进行3次每次5ml的高锰酸钾的滴定(JIS K-1463)，求出此时的平均值，由平均值求出过氧化氢浓度。

没有对等离子体处理水进行任何处理时(×所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约15ppm，等离子体处理水中含有过氧化氢。没有进行任何处理的等离子体处理水中所含的过氧化氢浓度随着时间经过而增加。可推测这是由于上述等离子体处理水中所含的微泡和纳米泡随着时间经过而产生过氧化氢，使过氧化氢浓度增加。

在超声波处理部20中对等离子体处理水施加10分钟超声波时(*所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约13ppm。该浓度比没有对等离子体处理水进行任何处理时的浓度低。即，通过对等离子体处理水施加超声波使过氧化氢分解。但是，即使施加10分钟超声波，该等离子体处理水中仍残留有过氧化氢。可推测这是由于超声波的能量被直径较大的微泡吸收，未对过氧化氢的分解提供充分的能量。此外，可推测出由于超声波的能量被微泡吸收，纳米泡、或纳米泡和微泡的一部分无法除去而残留，残留的微泡和/或纳米泡产生过氧化氢。可推测过氧化氢浓度随着时间经过而增加的原因也是基于残留的微泡和/或纳米泡产生过氧化氢的现象。

在超声波处理部20中对等离子体处理水施加60分钟超声波时(+所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约11ppm。该浓度比施加10分钟超声波时的浓度低。即，通过对等离子体处理水长时间施加超声波使过氧化氢进一步分解。但是，即使施加60分钟超声波，该等离子体处理水中仍残留有过氧化氢。可推测这是由于超声波的能量被直径较大的微泡吸收，未对过氧化氢的分解提供充分的能量。此外，可推测出由于超声波的能量被微泡吸收，纳米泡、或纳米泡和微泡的一部分无法除去而残留，残留的微泡和/或纳米泡产生过氧化氢。可推测过氧化氢浓度随着时间经过而增加的原因也是基于残留的微泡和/或纳米泡产生过氧化氢的现象。

在活性炭处理部10中通过活性炭对等离子体处理水过滤时(◇所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约7ppm。该浓度比对等离子体处理水施加60分钟超声波时的浓度低。即，通过活性炭对等离子体处理水过滤，与对等离子体处理水施加60分钟超声波时相比，使过氧化氢进一步 分解。但是，即使通过活性炭过滤，该等离子体处理水中仍残留有过氧化氢。由此，可推测出通过活性炭的分解效果不充分。可推测出通过活性炭可除去微泡，但无法除去纳米泡，残留的纳米泡产生过氧化氢。可推测过氧化氢浓度随着时间经过而增加的原因也是基于残留的纳米泡产生过氧化氢的现象。

在超声波处理部20中对等离子体处理水施加10分钟超声波，接着，将施加了超声波的等离子体处理水在活性炭处理部10中通过活性炭过滤时(□所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约4ppm。该浓度比通过活性炭过滤等离子体处理水时的浓度低。但是，即使按照超声波处理部20、活性炭处理部10的顺序进行处理时，该等离子体处理水中仍残留有过氧化氢。可推测这是由于超声波的能量被直径较大的微泡吸收，抑制了过氧化氢通过超声波分解。此外，该等离子体处理水中所含的过氧化氢浓度随着时间经过而增加。可推测这是由于即使经过超声波的施加以及接下来的通过活性炭的过滤，也无法除去纳米泡而残留，残留的纳米泡随着时间经过而产生过氧化氢。

在超声波处理部20中对等离子体处理水施加60分钟超声波，接着，将施加了超声波的等离子体处理水在活性炭处理部10中通过活性炭过滤时(△所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为约4ppm。该浓度与在超声波处理部20中施加10分钟超声波，接着，将施加了超声波的等离子体处理水在活性炭处理部10中通过活性炭过滤时的浓度相同。即，即使延长施加超声波的时间，以超声波处理部20、活性炭处理部10的顺序进行处理时，等离子体处理水的过氧化氢也完全未分解。此外，即使延长施加超声波的时间，等离子体处理水中所含的过氧化氢浓度仍随着时间经过而增加。可推测出这是由于即使长时间施加超声波以及接下来的通过活性炭的过滤，也无法除去纳米泡而残留，残留的纳米泡随着时间经过而产生过氧化氢。

将等离子体处理水在活性炭处理部10中通过活性炭过滤，接着，在超声波处理部20中对通过活性炭过滤得到的等离子体处理水施加10分钟超声波时(○所示的数据)，等离子体处理水的过氧化氢浓度为0ppm，过氧化氢完全被除去。此外，等离子体处理水中所含的过氧化氢浓度随着时间 经过没有增加。可推测这是由于通过活性炭的过滤首先将微泡除去，通过接下来的超声波的施加，不受微泡的影响而将纳米泡除去，其结果，抑制微泡和纳米泡引起的过氧化氢的产生。

这样，根据实施方式的等离子体处理水无害化装置1，能够将等离子体处理水中所含的过氧化氢分解。等离子体处理水无害化装置1由于能够将等离子体处理水中所含的微泡和纳米泡除去，因而时间经过后也不产生过氧化氢。因此，能够将等离子体处理水中所含的过氧化氢完全除去。

(其它的实施方式)

以上，对于实施方式的等离子体处理水无害化装置及等离子体处理水无害化方法，基于实施方式进行了说明，但本发明并不限于实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，将本领域技术人员想到的各种变形在本实施方式中实施的方式以及将不同的实施方式中的构成要素组合而构筑的方式均包含在本发明的范围内。

上述实施方式中，液体处理装置100具备供给泵105，等离子体115在由通过供给泵105所供给的气体产生的气泡116内产生，但并不限定于此。例如，液体处理装置100也可以不具备供给泵105，也可以在通过利用瞬间沸腾现象使液体瞬间气化而产生的气泡中产生等离子体。

上述实施方式中，活性炭处理部10在内部配置活性炭，但并不限定于此。例如，活性炭处理部10也可以不配置活性炭，也可以配置可除去或捕捉1微米以上的微泡的过滤器。更具体地，与过滤器具有的细孔或空隙内接的圆的平均直径为10μm以下即可，也可以为5μm以下。过滤器可以使用聚丙烯、尼龙、聚醚砜、四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙酸纤维素等。

上述实施方式中，将等离子体处理水在活性炭处理部10中通过活性炭过滤，接着，在超声波处理部20中进行10分钟超声波处理，但并不限于此。例如，施加超声波的时间也可以根据过氧化氢浓度而为低于10分钟或10分钟以上。

上述的各实施方式可以在权利要求书或与其等同的范围内进行各种变更、置换、添加、省略等。

产业上的可利用性

本发明能够用作可将含有过氧化氢的等离子体处理水无害化的等离子 体处理水无害化装置，例如，可用于水净化装置、排水装置等。

符号说明

1 等离子体处理水无害化装置

10 活性炭处理部(活性炭)

11 导入口

12 出口

20 超声波处理部

21 液体

22 槽

30 管

100 液体处理装置

101、101a 第1金属电极

102 第2金属电极

104 电源

105 供给泵

106 反应槽

107 罐

108 循环泵

109 配管

110 被处理水

111 取水口

115 等离子体

116 气泡

211、211a 金属电极部

212、212a 金属螺栓部

213 绝缘体

214 保持块

215、215a 贯通孔

216 空间

217、219 螺纹部

218 开口部。

Claims (8)

1.一种等离子体处理水无害化方法，其包括以下工序：

将在水中或水附近产生等离子体而得到的含有过氧化氢的等离子体处理水通过活性炭进行过滤的工序、和

对在所述过滤的工序中过滤而得到的等离子体处理水施加超声波的工序。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理水无害化方法，其中，所述含有过氧化氢的等离子体处理水含有直径为1微米以上的微泡，

在所述过滤的工序中，所述活性炭通过该活性炭所具有的细孔将所述微泡除去。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理水无害化方法，其中，使所述等离子体在通过向所述水中供给气体而产生的气泡内产生。

4.一种等离子体处理水无害化方法，其包括以下工序：

将在水中或水附近产生等离子体而得到的含有过氧化氢的等离子体处理水通过过滤器进行过滤的工序、和

对在所述过滤的工序中过滤而得到的等离子体处理水施加超声波的工序。

5.根据权利要求4所述的等离子体处理水无害化方法，其中，所述含有过氧化氢的等离子体处理水含有直径为1微米以上的微泡，

在所述过滤的工序中，所述过滤器通过该过滤器所具有的细孔或空隙将所述微泡除去。

6.根据权利要求4或5所述的等离子体处理水无害化方法，其中，使所述等离子体在通过向所述水中供给气体而产生的气泡内产生。

7.一种等离子体处理水无害化装置，其具备：

活性炭，其配置在含有过氧化氢的等离子体处理水通过的位置处，所述含有过氧化氢的等离子体处理水通过在水中或水附近产生等离子体而得到；和

超声波处理部，其配置在所述活性炭的下游，对从该活性炭通过而被过滤了的等离子体处理水施加超声波。

8.一种等离子体处理水无害化装置，其具备：

过滤器，其配置在含有过氧化氢的等离子体处理水通过的位置处，所述含有过氧化氢的等离子体处理水通过在水中或水附近产生等离子体而得到；和

超声波处理部，其配置在所述过滤器的下游，对从该过滤器通过而被过滤了的等离子体处理水施加超声波。