JP2000308894A - オゾン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水深の浅い処理槽を用いても、オゾンの吸収
効率が高く、処理効率の高いオゾン処理装置を提供す
る。 【解決手段】 処理槽１に導入された被処理水３をオゾ
ン処理して処理水４として処理槽から導出するオゾン処
理装置において、オゾンを発生するオゾン発生部７、被
処理水または処理水の一部にオゾンを溶解してオゾン溶
解水とするオゾン溶解部６、上記処理槽において上記オ
ゾン溶解水を被処理水と混合させる混合部２、上記オゾ
ン発生部で発生したオゾンを上記オゾン溶解部に導入す
るオゾン導入手段７ａ、被処理水または処理水の一部を
上記オゾン溶解部に導入する水導入手段４ａ，５，６
ａ、及び上記オゾン溶解部からのオゾン溶解水を上記混
合部に導入するオゾン溶解水導入手段２ａを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば上水処理場
や下水処理場などにおいて用いられるオゾン処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置として特開平５−７８
８２号公報に記載された図４２に示す装置があった。図
において、１は処理槽、２０はオゾン注入部、３は被処
理水、４は処理水、７はオゾン発生部である。２０ａは
オゾン発生部７からのオゾンをオゾン注入部２０へ送る
ための配管であり、オゾン発生部７とオゾン注入部２０
を接続している。８はオゾン分解部、８ａはオゾン処理
槽１からの排オゾンをオゾン分解部８へ送るための配管
であり、オゾン処理槽１とオゾン分解部８を接続してい
る。

【０００３】次に動作について説明する。オゾン発生部
７で発生したオゾンは配管２０ａを通ってオゾン注入部
２０へ送られる。処理槽１内において、流入する被処理
水３をオゾン注入部２から注入されるオゾンと接触させ
ることによってオゾン処理した後、処理水４として処理
槽１から流出させる。一方、未溶解オゾンは配管８ａを
通って処理槽１から取り出され、オゾン分解部８で分解
処理される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のオゾン処理装置
は以上のように構成されていたので、以下に示すような
いくつかの問題点があった。従来のオゾン注入部２０と
して、通常散気管が使用されており、この散気管によっ
て被処理水の混合とオゾンの被処理水中への溶解とを行
っており、被処理水中への高いオゾン吸収効率を得るた
めには、例えば６ｍ程度の水深の深い処理槽１が必要で
あり、オゾン処理槽の建設費が高いという問題点があっ
た。さらに、水深の深い処理槽１を用いても、十分なオ
ゾン吸収効率が得られず、被処理水のオゾン処理におい
て十分な処理効率が得られなかった。また、十分な吸収
効率が得られなかったので、未溶解オゾンによるロスが
多く、排オゾンを処理するための設備費が高いという問
題点や、オゾン注入率を高くする必要があり、オゾン発
生部の容量も大きくしなければならないという問題点が
あった。

【０００５】本発明は上記のような従来のものの問題点
を解消するためになされたもので、水深の浅い処理槽を
用いても、オゾンの吸収効率が高く、処理効率の高いオ
ゾン処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るオゾン
処理装置は、処理槽に導入された被処理水をオゾン処理
して処理水として上記処理槽から導出するオゾン処理装
置において、オゾンを発生するオゾン発生部、被処理水
または処理水の一部にオゾンの少なくとも一部を溶解し
てオゾン含有水とするオゾン溶解部、上記処理槽におい
て上記オゾン含有水を被処理水と混合させる混合部、上
記オゾン発生部で発生したオゾンを上記オゾン溶解部に
導入するオゾン導入手段、被処理水または処理水の一部
を上記オゾン溶解部に導入する水導入手段、及び上記オ
ゾン溶解部からのオゾン含有水を上記混合部に導入する
オゾン含有水導入手段を備えたものである。

【０００７】第２の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１の発明において、水導入手段は、被処理水の導入と
処理水の導入とを切り替え可能に構成されているもので
ある。

【０００８】第３の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１の発明において、処理槽から未溶解のオゾンを回収
し、再び水に溶解させて混合部に導入するオゾン回収手
段を備えたものである。

【０００９】第４の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１の発明において、オゾン発生部で発生したオゾンの
少なくとも一部を貯留するオゾン貯留部を備え、上記オ
ゾン貯留部に貯留されたオゾンを必要に応じてオゾン溶
解部に導入するように構成したものである。

【００１０】第５の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１ないし４の何れかの発明において、オゾン溶解部が
エゼクタ及びスタティックミキサの少なくとも一方より
なるものである。

【００１１】第６の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１ないし５の何れかの発明において、処理槽に導入さ
れる被処理水の流量、処理槽から導出される処理水の流
量、処理槽から導出される排ガスの流量、被処理水また
は処理水のＣＯＤ、ＳＳ、色度、及び大腸菌濃度、処理
水中の溶存オゾン濃度、並びに処理槽から未溶解のまま
排出されるオゾン濃度のうちの少なくともいずれか１つ
を測定する手段と、上記測定値に基づいてオゾンの発生
量、オゾン溶解部へのオゾンの導入流量、及び上記オゾ
ン溶解部への水の導入流量のうちの少なくともいずれか
１つを制御する手段とを備えたものである。

【００１２】第７の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第１ないし６の何れかの発明において、混合部は、オゾ
ン含有水を、被処理水の流れと対向する方向に、しかも
被処理水の流速よりも大きい噴出速度を有する噴流とし
て処理槽内に噴出するものである。

【００１３】第８の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第７の発明において、処理槽の上流端から被処理水の流
れ方向に向かって、処理槽の全長の１／５以下の範囲内
に、少なくとも１つの混合部を備えたものである。

【００１４】第９の発明に係るオゾン処理装置は、上記
第７または８の発明において、処理槽の底から水面に向
かって、処理槽の全水深の１／２以下の範囲内に、少な
くとも１つの混合部を備えたものである。

【００１５】第１０の発明に係るオゾン処理装置は、上
記第７の発明において、混合部におけるオゾン含有水の
噴出速度が、処理槽における被処理水の平均流速よりも
１０倍以上大きいものである。

【００１６】第１１の発明に係るオゾン処理装置は、上
記第７の発明において、混合部の下流側に、被処理水の
流路断面積を減少させる障害物を設けたものである。

【００１７】第１２の発明に係るオゾン処理装置は、上
記第１１の発明において、障害物は、被処理水の流路断
面積を少なくとも３／４以下に減少させるものである。

【００１８】第１３の発明に係るオゾン処理装置は、上
記第１１または１２の発明において、混合部の下流側
で、上記混合部から処理槽の下流端までの長さの１／２
以下の範囲内に障害物を備えたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に、実施の形
態を示して本発明を説明するが、本発明はこれらのみに
限定されるものではない。図１は本発明の実施の形態１
によるオゾン処理装置の全体構成を示す図である。 図
において、１は水路や反応池などの処理槽である。２は
混合部であり、例えば攪拌機やスパージャが用いられ
る。３は被処理水、４は処理水である。５は被処理水の
供給手段であり、例えばポンプが用いられる。４ａは処
理水４の一部を水供給手段５へ送るため配管であり、処
理槽１と水供給手段５を接続している。６はオゾン溶解
部であり、例えば充填塔やエジェクタやスタティックミ
キサが用いられる。図２〜４にエジェクタ６１を用いた
場合、スタティックミキサ６２を用いた場合、エジェク
タ６１とスタティックミキサ６２の両方を用いた場合に
ついてそれぞれ要部を拡大して示す。６ａは水供給手段
５によって供給された処理水４の一部をオゾン溶解部６
へ送るため配管であり、水供給手段５とオゾン溶解部６
を接続している。本実施の形態では水供給手段５と配管
４ａ，６ａによって水導入手段を構成している。２ａは
オゾン溶解部６からのオゾン含有水を混合部２へ送るた
めの配管であり、オゾン溶解部６と混合部２を接続して
おり、オゾン含有水導入手段を構成している。７はオゾ
ン発生部であり、例えばオゾナイザが用いられる。７ａ
は発生オゾンをオゾン溶解部６へ送るための配管であ
り、オゾン発生部７とオゾン溶解部６を接続しており、
オゾン導入手段を構成している。８はオゾン分解部であ
り、例えば触媒を用いた熱分解装置が用いられる。８ａ
は処理槽１からの未溶解オゾンをオゾン分解部８へ送る
ための配管であり、処理槽１とオゾン分解部８を接続し
ている。

【００２０】次に動作について説明する。処理水４の一
部は水供給手段５によって配管４ａ及び６ａを介してオ
ゾン溶解部６へ送られ、オゾン発生部７から発生したオ
ゾンは配管７ａを介してオゾン溶解部６に送られ、オゾ
ン溶解部６においてオゾンの少なくとも一部を水に溶解
させてオゾン含有水を製造する。オゾン溶解部６からの
オゾン含有水は、配管２ａを介して混合部２に送られ、
混合部２により処理槽１を通過する被処理水３に注入混
合することにより被処理水をオゾン処理する。処理槽１
からの未溶解オゾンは、配管８ａを通してオゾン分解部
８で処理される。

【００２１】以上のように、本実施の形態のオゾン処理
装置によれば、オゾン溶解部６と混合部２が分離されて
おり、オゾン溶解部６において、水（本実施の形態では
処理水の一部）に強制的にオゾンを溶解させてオゾン含
有水を製造するので、オゾンの高い吸収効率が得られ、
このオゾン含有水を混合部２において処理槽１中の被処
理水と混合させるので、例えば水深が４ｍ以下のような
浅い処理槽１を用いた場合にも被処理水を効率的に処理
することができる。このように、オゾンを高効率に吸収
することができるので、未溶解オゾンによるロスも少な
く、オゾン分解部８やオゾン発生部７の容量も小さくて
よい。なお、オゾン溶解部６としてエゼクタ６１やスタ
ティックミキサ６２を用いた場合には、オゾンを非常に
高効率に溶解することができ、しかも短時間で高濃度オ
ゾン含有水を製造できる。

【００２２】実施の形態２．図５は本発明の実施の形態
２によるオゾン処理装置の全体構成を示す図である。図
において、３ａは被処理水３の一部を水供給手段５へ送
るための配管であり、処理槽１の入口と水供給手段５を
接続している。水供給手段５と配管３ａ，６ａにより水
導入手段を構成している。実施の形態１では、処理水４
を使用してオゾン含有水を製造し、被処理水のオゾン処
理を行ったが、本実施の形態のように、処理水４の代わ
りに被処理水３を使用しても実施の形態１の場合とほぼ
同様の効果が得られる。

【００２３】実施の形態３．図６は本発明の実施の形態
３によるオゾン処理装置の全体構成を示す図である。図
において、５ｂは例えば弁により構成される切替機構で
あり、配管３ａ及び４ａと接続しており、配管３ａから
の被処理水と配管４ａからの処理水とを切り替えてい
る。５ｃは配管であり、水供給手段５と切替機構５ｂを
接続している。本実施の形態では水供給手段５、切替機
構５ｂ及び配管３ａ，４ａ，５ｃ，６ａにより水導入手
段を構成している。

【００２４】次に、主に上記実施の形態１及び２との相
違点について動作を説明する。運転開始時には切替機構
５ｂを操作して配管３ａからの被処理水３を使用し、実
施の形態２と同様の動作を行うが、通常運転になると
（運転開始後処理槽１の被処理水の満留時間程度経過
後）、配管４ａからの処理水４を使用するように再び切
替機構５ｂを操作し、実施の形態１と同様の動作を行
う。

【００２５】実施の形態１の装置では、オゾン溶解部６
でオゾン含有水を製造する時、処理水４の一部を使用し
ているので、運転開始時には処理水４がないため、被処
理水３を処理槽１に満たして未処理のまま処理水として
流出させなければオゾン含有水を製造することができな
い。また、実施の形態２の装置では、オゾン含有水を製
造する時、被処理水３の一部を使用しており、オゾンが
消費されるので、オゾン注入率を増やさなければならな
い。そこで、本実施の形態のように、オゾン含有水を製
造するのに、通常は、オゾン消費の少ない処理水４を使
用するが、スタートアップの時は処理水４がないため、
被処理水３を使用するように切替機構５ｂを操作するこ
とにより、未処理のまま被処理水３が流出することを防
ぎ、かつ、少ないオゾン使用量でオゾン処理装置を効率
的に運転できる。

【００２６】実施の形態４．図７は本発明の実施の形態
４によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図であり、
他の構成は実施の形態１と同様である。図において、９
はオゾン回収部であり、オゾン溶解部６と同様に例えば
充填塔やエジェクタやスタティックミキサが用いられ、
処理槽１から回収された未溶解オゾンを水供給手段５か
らの水の一部と接触させてオゾン含有水とする。９ａは
水供給手段５からの水の一部をオゾン回収部９へ送るた
めの配管であり、配管６ａとオゾン回収部９を接続して
いる。８ｂは処理槽１からの排オゾンを送るための配管
であり、処理槽１とオゾン回収部９を接続している。８
ｃはオゾン回収部で回収しきれなかったオゾンをオゾン
分解部８に送る配管であり、オゾン回収部９とオゾン分
解部８を接続している。９ｂはオゾン回収部９からのオ
ゾン含有水を混合部２に導入する配管であり、オゾン回
収部９と配管２ａを接続している。本実施の形態では、
オゾン回収部９と配管８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂによりオ
ゾン回収手段を構成している。

【００２７】次に、動作について説明する。水供給手段
５からの水の一部を配管９ａを通してオゾン回収部９へ
送り、処理槽１から排出される未溶解オゾンをオゾン処
理部８によって分解させる前に、オゾン回収部９で水と
接触させて水に溶解させ、配管９ｂ及び２ａを通して混
合部２へ送り、オゾン溶解部６からのオゾン含有水と共
に混合部２から処理槽１に注入する。オゾン回収部９で
水に溶解しきれなかった未回収オゾンはオゾン分解部８
へ送って、分解処理する。他の動作は、実施の形態１と
同様である。

【００２８】以上のように、本実施の形態によれば、未
溶解の排オゾンを再利用することによって、発生オゾン
が効率的に使用されてオゾンロスが削減され、オゾン発
生部７及びオゾン処理部８が小型化できるという効果が
ある。

【００２９】なお、本実施の形態によるオゾン回収手段
は、処理水４を使用してオゾン含有水を製造するように
構成した実施の形態１によるオゾン処理装置に限らず、
被処理水３を使用してオゾン含有水を製造するように構
成した実施の形態２によるオゾン処理装置や、被処理水
３と処理水４の使用を切り替えてオゾン含有水を製造す
るように構成した実施の形態３によるオゾン処理装置に
も適用できるのは言うまでもない。

【００３０】実施の形態５．図８は本発明の実施の形態
５によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図でああ
り、他の構成は実施の形態１と同様である。図におい
て、１０はオゾン貯留部であり、例えばシリカゲルが入
った密閉容器が用いられる。７ｂは例えば弁により構成
される切替機構である。７ａはオゾン発生部７と切替機
構７ｂを接続する配管、７ｃは切替機構７ｂとオゾン溶
解部６を接続する配管、１０ａはオゾン貯留部１０と切
替機構７ｂを接続する配管である。

【００３１】次に、主に実施の形態１との相違点につい
て動作を説明する。例えば処理槽１に導入される被処理
水流量を減らした場合等のように、必要とされるオゾン
量が減った場合、切替機構７ｂを切り替えて発生部７か
ら発生したオゾンの一部を配管１０ａを介して貯留部１
０へ送る。残りのオゾンは配管７ｃを介してオゾン溶解
部６へ送り、実施の形態１と同様の動作を行う。また、
被処理水流量を増やした場合等のように、必要とされる
オゾン量が増加した場合、切替機構７ｂを切り替えて貯
留部１０に貯留されたオゾンを取り出してオゾン発生部
７からのオゾンと共にオゾン溶解部６へ送り、実施の形
態１と同様の動作を行う。このようにすることによっ
て、必要とされるオゾン量が変動してもオゾン発生部７
を常に効率のよい運転条件で運転することが可能である
ので、ランニングコストを低減できるという効果があ
る。

【００３２】また、昼夜連続運転する場合に夜間の安い
電力を利用して運転コストを節減するため、夜間にはオ
ゾン発生部７のオゾン発生量を増やして余剰のオゾンを
オゾン貯留部１０で貯留しておき、昼間にはオゾン発生
部７のオゾン発生量を夜間より減らし、被処理水による
オゾン消費量が増加した場合に、貯留部１０に貯留され
ていたオゾンをオゾン発生部７からのオゾンと共に使用
し、実施の形態１と同様の動作を行うことも可能であ
る。

【００３３】以上のように、本実施の形態によれば、オ
ゾン貯留部１０を備えたので、オゾンの過不足をオゾン
貯留部１０で補うことによってオゾン発生部７を常に効
率のよい運転条件で運転でき、ランニングコストが低減
できるという効果がある。また、夜間の安い電力を利用
し、夜間にオゾンを貯留するようにすればオゾン製造コ
ストが低減できるという効果がある。

【００３４】なお、本実施の形態によるオゾン貯留部１
０は、処理水４を使用してオゾン含有水を製造するよう
に構成した実施の形態１によるオゾン処理装置に限ら
ず、被処理水３を使用してオゾン含有水を製造するよう
に構成した実施の形態２によるオゾン処理装置や、被処
理水３と処理水４の使用を切り替えてオゾン含有水を製
造するように構成した実施の形態３によるオゾン処理装
置にも適用できるのは言うまでもない。

【００３５】実施の形態６．図９は本発明の実施の形態
６によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図であり、
他の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態に
よるオゾン処理装置は、実施の形態４で示したオゾン回
収手段と実施の形態５で示したオゾン貯留部１０の両方
を備えている。このように構成した場合には、オゾン回
収手段を備えたことによる実施の形態４と同様の効果及
びオゾン貯留部１０を備えたことによる実施の形態５と
同様の効果の両方が得られる。

【００３６】なお、本実施の形態による構成は、処理水
４を使用してオゾン含有水を製造するように構成した実
施の形態１に限らず、被処理水３を使用してオゾン含有
水を製造するように構成した実施の形態２によるオゾン
処理装置や、被処理水３と処理水４の使用を切り替えて
オゾン含有水を製造するように構成した実施の形態３に
よるオゾン処理装置にも適用できるのは言うまでもな
い。

【００３７】実施の形態７．図１０は本発明の実施の形
態７によるオゾン処理装置の全体構成を示す図である。
図において、３ｂは制御するパラメータ測定用のセンサ
であり、本実施の形態はフィードフォワード制御方式で
あるため、処理槽１の入口に設置されている。１２はコ
ントローラであり、例えばマイクロコンピュータが用い
られる。１３はオゾン発生部７で発生するオゾン量及び
オゾン注入率の設定値、３ｂ１２はセンサ３ｂとコント
ローラ１２を接続する信号線、１２７はコントローラ１
２と発生部７を接続する信号線である。パラメータとし
ては、処理槽１に導入される被処理水の流量や、被処理
水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊物質濃
度）、色度、大腸菌濃度等が挙げられる。流量は流量計
で、ＣＯＤはＣＯＤ計で、大腸菌濃度は大腸菌濃度計で
それぞれ測定される。また、ＳＳ及び色度は吸光度を測
定することにより測定される。

【００３８】次に動作について説明する。本実施の形態
においては、被処理水３のオゾン処理制御パラメータと
して処理槽１に導入される被処理水の流量、ＣＯＤ、Ｓ
Ｓ、色度、及び大腸菌濃度の内の少なくとも何れか１つ
を用いてフィードフォワード制御方式によってオゾン発
生部７でのオゾン発生量の制御を行う。すなわち、処理
槽１に流入する被処理水３における前記パラメータの内
のどれか１つ以上をセンサ３ｂによって測定する。測定
値は信号線３b１２によってコントローラ１２に信号と
して送られる。コントローラ１２では、センサ３ｂでの
測定値と設定値１３から必要なオゾン量を決める。その
結果は信号線１２７を介してオゾン発生部７に伝えら
れ、オゾン発生量を制御する。他の動作は実施の形態１
と同様である。

【００３９】例えば、パラメータが被処理水の流量で、
オゾン注入率とオゾン発生量が設定値である場合、必要
オゾン発生量の演算は式（１）に従う。 m_ozone,in = C_dosage ×Q_W,in （１） m_ozone,in ：必要オゾン発生量 C_dosage ：オゾン注入率 Q_W,in ：被処理水の流量 この演算はコントローラ１２で行われ、求められた必要
オゾン発生量 m_{ozone, in} が設定値１３すなわちオゾン
発生部７から発生しているオゾン量より多ければ注入さ
れているオゾン量が不足していると判断され、逆に求め
られた必要オゾン発生量 m_ozone,in が設定値１３より
少なければ注入されているオゾン量が多すぎると判断さ
れる。判断結果は信号として信号線１２７を通じて、オ
ゾン発生部７に伝えられ、オゾン発生量が制御される。
なお、パラメータが被処理水の流量以外である場合にも
同様の演算及び判断が行われ、オゾン発生量が制御され
る。この場合、例えば上記演算は実験的に求められた相
関式によって行われてもよい。

【００４０】以上のように、本実施の形態によれば、被
処理水のパラメータの変動に対応してオゾン発生量を制
御することができるので、過不足なくオゾンを注入する
ことができ、効率的にオゾン処理を行うことができる。
その結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン処理の維持
管理費を削減することができる。

【００４１】なお、上記実施の形態では、処理水４を使
用してオゾン含有水を製造するように構成した実施の形
態１によるオゾン処理装置に、オゾン発生量のフィード
フォワード制御を適用した場合について説明したが、こ
れに限るものではなく、実施の形態２〜６による何れの
オゾン処理装置にも適用できるのは言うまでもない。例
えば貯留部１０を備えた実施の形態５、６に適用した場
合には、オゾン発生部７を効率的な運転条件の範囲内で
制御し、さらなる過不足は貯留部１０で調整することも
可能である。

【００４２】実施の形態８．図１１は本発明の実施の形
態８によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図であ
る。他の構成は実施の形態７と同様である。図におい
て、５ａは水供給手段５からの水の流量を調節するため
の流量制御機構であり、例えば流量制御弁が用いられ
る。５５ａは配管であり、水供給手段５と流量制御機構
５ａを接続している。６ａは配管であり、流量制御機構
５ａとオゾン溶解部６を接続している。５ａ１２は信号
線であり、コントローラ１２と流量制御機構５ａを接続
している。

【００４３】次に動作について説明する。実施の形態７
においては、注入オゾン量を調節するために、コントロ
ーラ１２からオゾン発生部７に信号を送ってオゾン発生
量を制御したが、本実施の形態では、オゾン含有水の濃
度が適当な値（例えばオゾンが溶解可能な範囲）になる
ように、実施の形態７の制御に加えて、信号線５ａ１２
を用いてコントローラ１２から流量制御機構５ａへ信号
を送って、オゾン溶解部６へ供給する水の流量も調節す
る。

【００４４】以上のように、本実施の形態によれば、被
処理水のパラメータの変動に対応してオゾン発生量及び
供給水流量の両方を制御するので、オゾン注入量のみな
らずオゾン含有水のオゾン濃度も調節することができ、
オゾンを確実に溶解して効率的にオゾン処理を行うこと
ができる。その結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン
処理の維持管理費を削減することができる。

【００４５】なお、上記実施の形態では、処理水４を使
用してオゾン含有水を製造するように構成した実施の形
態１によるオゾン処理装置に、オゾン発生量のフィード
フォワード制御を適用した場合について説明したが、実
施の形態２〜６による何れのオゾン処理装置にも適用で
きるのは言うまでもない。

【００４６】実施の形態９．図１２は本発明の実施の形
態９によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図であ
り、他の構成は実施の形態７と同様である。図におい
て、７ｄはオゾン発生部７とオゾン貯留部１０とオゾン
溶解部６との間でオゾンの流れ方向及び流量を制御する
ための切替及び流量制御機構であり、例えば流量制御弁
が用いられる。実施の形態５で示した切替機構７ｂと類
似しているが、切替機構７ｂではオゾン発生部７とオゾ
ン貯留部１０とオゾン溶解部６との間でオゾンの流れ方
向を切り替えるのみである点が異なる。７ｄ１２は信号
線であり、切替及び流量制御機構７ｄとコントローラ１
２を接続している。７ａは切替及び流量制御機構７ｄと
オゾン発生部７を接続する配管、７ｃは切替及び流量制
御機構７ｂとオゾン溶解部６を接続する配管、１０ａは
切替及び流量制御機構７ｄとオゾン貯留部１０を接続す
る配管である。

【００４７】次に動作について説明する。コントローラ
１２には、センサ３ｂからパラメータすなわち処理槽１
に導入される被処理水の流量、ＣＯＤ、ＳＳ、色度、及
び大腸菌濃度の内の少なくとも何れか１つの測定信号が
入力される。コントローラ１２では、入力された測定値
とオゾン注入率の設定値１３から必要なオゾン量を決め
て信号線１２７によりオゾン発生部７におけるオゾン発
生量を制御するのであるが、本実施の形態においては、
オゾン発生部７を常に効率の良い運転条件の範囲内で運
転し、発生するオゾンの過不足は切替及び流量制御機構
７ｄを制御することによりオゾン貯留部１０でのオゾン
の出し入れによって調節する。

【００４８】以上のように、本実施の形態によれば、オ
ゾン発生部７を常に効率の良い運転条件の範囲内で運転
し、発生するオゾンの過不足は切替及び流量制御機構７
ｄを制御することによりオゾン貯留部１０でのオゾンの
出し入れによって調節するので、オゾン処理装置を効率
的かつ経済的に運用することができる。

【００４９】なお、本実施の形態による構成は、処理水
４を使用してオゾン含有水を製造するように構成したオ
ゾン処理装置に限らず、被処理水３を使用してオゾン含
有水を製造するように構成したオゾン処理装置や、被処
理水３と処理水４の使用を切り替えてオゾン含有水を製
造するように構成したオゾン処理装置にも適用できるの
は言うまでもない。

【００５０】実施の形態１０．図１３は本発明の実施の
形態１０によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、実施の形
態４や実施の形態６で説明したようなオゾン回収手段を
備えたオゾン処理装置に実施の形態９で示したオゾン発
生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両方をフィー
ドフォワード制御する構成を適用したものである。この
ように構成した場合には、実施の形態９で説明したのと
同様の効果に加えて、もし未溶解オゾンが生じたときに
はオゾン回収部９で回収できるので、オゾンのロスを更
に減らすことができるという効果が得られる。

【００５１】実施の形態１１．図１４は本発明の実施の
形態１１によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。上記実施の形態９及び１０では、オゾン注入量を
制御するのに、オゾン発生部７と切替及び流量制御機構
７ｄの両方を制御した場合について説明したが、例えば
図１４に要部を示すように構成し、オゾン発生部７は効
率の良い運転条件に設定しておき、切替及び流量制御機
構７ｄのみを制御するようにしてもよい。

【００５２】実施の形態１２．図１５は本発明の実施の
形態１２によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態は、実施の形態８と実施の形態９を
合わせたものであり、本実施の形態によるオゾン処理装
置は、オゾン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量
の両方及びオゾン溶解部６へ供給する水の流量をフィー
ドフォワード制御するものである。このように構成した
場合には、実施の形態９で説明したのと同様の効果に加
えて、実施の形態８で説明したようにオゾン含有水のオ
ゾン濃度も調節することができる。

【００５３】実施の形態１３．図１６は本発明の実施の
形態１３によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、実施の形
態４や実施の形態６で説明したようなオゾン回収手段を
備えたオゾン処理装置に、実施の形態１２で示したオゾ
ン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両方及び
オゾン溶解部６へ供給する水の流量をフィードフォワー
ド制御する構成を適用したものである。このように構成
した場合には、実施の形態１２で説明したのと同様の効
果に加えて、もし処理槽１で未溶解オゾンが生じたとき
にはオゾン回収部９で回収できるので、オゾンのロスを
更に減らすことができるという効果が得られる。

【００５４】実施の形態１４．図１７は本発明の実施の
形態１４によるオゾン処理装置の全体構成を示す図であ
る。図において、４ｂは制御するパラメータ測定用のセ
ンサであり、本実施の形態はフィードバック制御方式で
あるため、処理槽１の出口に設置されている。４ｂ１２
はセンサ４ｂとコントローラ１２を接続する信号線であ
る。パラメータとしては、処理槽１から導出される処理
水の流量や、処理水のＣＯＤ、ＳＳ、色度、大腸菌濃
度、溶存オゾン濃度等が挙げられる。流量、処理水のＣ
ＯＤ、ＳＳ、色度、及び大腸菌濃度の測定については実
施の形態７と同様である。溶存オゾン濃度は例えばオゾ
ン濃度計により測定される。

【００５５】次に動作について説明する。本実施の形態
においては、被処理水３のオゾン処理制御パラメータと
して処理槽１から導出される被処理水の流量、ＣＯＤ、
ＳＳ、色度、大腸菌濃度、及び溶存オゾン濃度の内の少
なくとも何れか１つを用いてフィードバック方式によっ
てオゾン発生部７でのオゾン発生量の制御を行う。すな
わち、処理槽１から流出する処理水４における前記パラ
メータの内のどれか１つ以上をセンサ４ｂによって測定
する。測定値は信号線４b１２によってコントローラ１
２に信号として送られる。コントローラ１２では、この
測定値と設定値１３から必要なオゾン量を決める。その
結果は信号線１２７を介してオゾン発生部７に伝えら
れ、オゾン発生量を制御する。他の動作は実施の形態１
と同様である。

【００５６】例えば、パラメータすなわち測定値が処理
水の流量及び処理水中の溶存オゾン濃度であり、オゾン
発生量及びオゾン注入率が設定値である場合、必要オゾ
ン発生量の演算は式（２）に従う。 m_ozone,in = Q_w,out ×(C_dosage − C^L _{ozone, out}) （２） m_ozone,in ：必要オゾン発生量 C_dosage ：オゾン注入率 C^L _{ozone, out}：処理水中の溶存オゾン濃度 Q_w,out ：処理水の流量 この演算は、コントローラ１２によって行う。求められ
た必要オゾン発生量 m _ozone,in が設定値１３すなわち
オゾン発生部７から発生しているオゾン量より多ければ
注入されているオゾン量が不足していると判断され、逆
に求められた必要オゾン発生量 m_ozone,in が設定値１
３より少なければ注入されているオゾン量が多すぎると
判断される。判断結果は信号として信号線１２７を通じ
て、オゾン発生部７に伝えられ、オゾン発生量が制御さ
れる。なお、パラメータが処理水の流量及び溶存オゾン
濃度以外である場合にも同様の演算及び判断が行われ、
オゾン発生量が制御される。この場合、例えば上記演算
は実験的に求められた相関式によって行われてもよい。

【００５７】以上のように、本実施の形態によれば、被
処理水のパラメータの変動に対応してオゾン発生量を制
御することができるので、過不足なくオゾンを注入する
ことができ、効率的にオゾン処理を行うことができる。
その結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン処理の維持
管理費を削減することができる。

【００５８】なお、上記実施の形態では、処理水４を使
用してオゾン含有水を製造するように構成した実施の形
態１によるオゾン処理装置に、オゾン発生量のフィード
バック制御を適用した場合について説明したが、これに
限るものではなく、実施の形態２〜６による何れのオゾ
ン処理装置にも適用できるのは言うまでもない。例えば
貯留部１０を備えた実施の形態５、６に適用した場合に
は、オゾン発生部７を効率的な運転条件の範囲内で制御
し、さらなる過不足は貯留部１０で調整することも可能
である。

【００５９】実施の形態１５．図１８は本発明の実施の
形態１５によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、処理水の
パラメータの変動に対応してオゾン発生量及び供給水流
量の両方をフィードバック制御するものであり、フィー
ドバック制御については上記実施の形態１４で説明した
のと同様であり、他の動作は実施の形態８でフィードフ
ォワード制御する場合について説明したのと同様である
ので詳細な説明は省略する。

【００６０】本実施の形態によれば、被処理水のパラメ
ータの変動に対応してオゾン発生量及び供給水流量の両
方を制御するので、オゾン注入量のみならずオゾン含有
水のオゾン濃度も調節することができ、オゾンを確実に
溶解して効率的にオゾン処理を行うことができる。その
結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン処理の維持管理
費を削減することができる。

【００６１】実施の形態１６．図１９は本発明の実施の
形態１６によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、処理水の
パラメータの変動に対応してオゾン発生量とオゾン溶解
部６へのオゾン供給量の両方をフィードバック制御する
ものであり、フィードバック制御については上記実施の
形態１４で説明したのと同様であり、他の動作は実施の
形態９でフィードフォワード制御する場合について説明
したのと同様であるので詳細な説明は省略する。

【００６２】本実施の形態によれば、オゾン発生部７を
常に効率の良い運転条件の範囲内で運転し、発生するオ
ゾンの過不足は切替及び流量制御機構７ｄを制御するこ
とによりオゾン貯留部１０でのオゾンの出し入れによっ
て調節するので、オゾン処理装置を効率的かつ経済的に
運用することができる。

【００６３】実施の形態１７．図２０は本発明の実施の
形態１７によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、オゾン回
収手段を備えたオゾン処理装置に実施の形態１６で示し
たオゾン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両
方をフィードバック制御する構成を適用したものであ
る。このように構成した場合には、実施の形態１６で説
明したのと同様の効果に加えて、もし処理槽１で未溶解
オゾンが生じたときにはオゾン回収部９で回収できるの
で、オゾンのロスを更に減らすことができるという効果
が得られる。

【００６４】実施の形態１８．図２１は本発明の実施の
形態１８によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。上記実施の形態１６及び１７では、オゾン注入量
を制御するのに、オゾン発生部７と切替及び流量制御機
構７ｄの両方を制御した場合について説明したが、例え
ば図２１に要部を示すように構成し、オゾン発生部７は
効率の良い運転条件に設定しておき、切替及び流量制御
機構７ｄのみを制御するようにしてもよい。

【００６５】実施の形態１９．図２２は本発明の実施の
形態１９によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態は、実施の形態１５と実施の形態１
６を合わせたものであり、本実施の形態によるオゾン処
理装置は、オゾン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供
給量の両方及びオゾン溶解部６へ供給する水の流量をフ
ィードバック制御するものである。このように構成した
場合には、実施の形態１６で説明したのと同様の効果に
加えて、実施の形態１５で説明したようにオゾン含有水
の濃度も調節することができる。

【００６６】実施の形態２０．図２３は本発明の実施の
形態２０によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、実施の形
態４や実施の形態６で説明したようなオゾン回収手段を
備えたオゾン処理装置に、実施の形態１９で示したオゾ
ン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両方及び
オゾン溶解部６へ供給する水の流量をフィードバック制
御する構成を適用したものである。このように構成した
場合には、実施の形態１９で説明したのと同様の効果に
加えて、もし処理槽１で未溶解オゾンが生じたときには
オゾン回収部９で回収できるので、オゾンのロスを更に
減らすことができるという効果が得られる。

【００６７】実施の形態２１．図２４は本発明の実施の
形態２１によるオゾン処理装置の全体構成を示す図であ
る。本実施の形態によるオゾン処理装置は、フィードフ
ォワード及びフィードバック制御を行うため、実施の形
態７と実施の形態１４を組み合わせた構成となってい
る。

【００６８】次に、動作について説明する。例えば、被
処理水及び処理水の流量並びに処理水中の溶存オゾン濃
度をパラメータとしてオゾン発生量のフィードフォワー
ド及びフィードバック制御を行う場合、演算は式（３）
に従って制御する。 m_ozone,in = 1/2 × C_dosage ×Q_W,in ＋ 1/2 × Q_w,out ×(C_dosage − C^L _{ozone, out}) （３） m_ozone,in ：必要オゾン発生量 C_dosage ：オゾン注入率 C^L _{ozone, out}：処理水中の溶存オゾン濃度 Q_W,in ：被処理水の流量 Q_w,out ：処理水の流量 なお、上記式（３）で１／２を乗じる代わりにα及び
（１-α）を乗じてもよい。ここでαは制御パラメータ
の安定性によって決める係数であり、α＜１である。ま
た、被処理水３と処理水４の流量はほぼ同じであるの
で、両方測定せずにどちらか一方で代用してもよい。

【００６９】以上のように本実施の形態によれば、フィ
ードフォワード及びフィードバックの両制御方式を組み
合わせることによって全体的パラメータの制御がスピー
ドアップされる効果がある。

【００７０】実施の形態２２．図２５は本発明の実施の
形態２２によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、処理水の
パラメータの変動に対応してオゾン発生量及び供給水流
量の両方をフィードフォワード及びフィードバック制御
するものであり、フィードフォワード及びフィードバッ
ク制御については上記実施の形態２１で説明したのと同
様であり、他の動作は実施の形態８でフィードフォワー
ド制御する場合について説明したのと同様であるので詳
細な説明は省略する。

【００７１】本実施の形態によれば、被処理水のパラメ
ータの変動に対応してオゾン発生量及び供給水流量の両
方を制御するので、オゾン注入量のみならずオゾン含有
水のオゾン濃度も調節することができ、オゾンを確実に
溶解して効率的にオゾン処理を行うことができる。その
結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン処理の維持管理
費を削減することができる。

【００７２】実施の形態２３．図２６は本発明の実施の
形態２３によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、処理水の
パラメータの変動に対応してオゾン発生量とオゾン溶解
部６へのオゾン供給量の両方をフィードフォワード及び
フィードバック制御するものであり、フィードフォワー
ド及びフィードバック制御については上記実施の形態２
１で説明したのと同様であり、他の動作は実施の形態９
でフィードフォワード制御する場合について説明したの
と同様であるので詳細な説明は省略する。

【００７３】本実施の形態によれば、オゾン発生部７を
常に効率の良い運転条件の範囲内で運転し、発生するオ
ゾンの過不足は切替及び流量制御機構７ｄを制御するこ
とによりオゾン貯留部１０でのオゾンの出し入れによっ
て調節するので、オゾン処理装置を効率的かつ経済的に
運用することができる。

【００７４】実施の形態２４．図２７は本発明の実施の
形態２３によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、オゾン回
収手段を備えたオゾン処理装置に実施の形態１６で示し
たオゾン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両
方をフィードフォワード及びフィードフォワード制御す
る構成を適用したものである。このように構成した場合
には、実施の形態２３で説明したのと同様の効果に加え
て、もし処理槽１で未溶解オゾンが生じたときにはオゾ
ン回収部９で回収できるので、オゾンのロスを更に減ら
すことができるという効果が得られる。

【００７５】実施の形態２５．図２８は本発明の実施の
形態２５によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。上記実施の形態２３及び２４では、オゾン注入量
を制御するのに、オゾン発生部７と切替及び流量制御機
構７ｄの両方を制御した場合について説明したが、例え
ば図２８に要部を示すように構成し、オゾン発生部７は
効率の良い運転条件に設定しておき、切替及び流量制御
機構７ｄのみを制御するようにしてもよい。

【００７６】実施の形態２６．図２９は本発明の実施の
形態２６によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態は、実施の形態２２と実施の形態２
３を合わせたものであり、本実施の形態によるオゾン処
理装置は、オゾン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供
給量の両方及びオゾン溶解部６へ供給する水の流量をフ
ィードフォワード及びフィードバック制御するものであ
る。このように構成した場合には、実施の形態２３で説
明したのと同様の効果に加えて、実施の形態２２で説明
したようにオゾン含有水の濃度も調節することができ
る。

【００７７】実施の形態２７．図３０は本発明の実施の
形態２７によるオゾン処理装置の要部の構成を示す図で
ある。本実施の形態によるオゾン処理装置は、実施の形
態４や実施の形態６で説明したようなオゾン回収手段を
備えたオゾン処理装置に、実施の形態２６で示したオゾ
ン発生量とオゾン溶解部６へのオゾン供給量の両方及び
オゾン溶解部６へ供給する水の流量をフィードフォワー
ド及びフィードバック制御する構成を適用したものであ
る。このように構成した場合には、実施の形態２６で説
明したのと同様の効果に加えて、もし処理槽１で未溶解
オゾンが生じたときにはオゾン回収部９で回収できるの
で、オゾンのロスを更に減らすことができるという効果
が得られる。

【００７８】実施の形態２８．図３１は本発明の実施の
形態２８によるオゾン処理装置の全体構成を示す図であ
る。図において、８ｅはオゾン濃度及び流量測定用のセ
ンサであり、例えばオゾン濃度計と流量計が用いられ
る。８ｅ１２はセンサ８ｅとコントローラ１２を接続す
る信号線である。

【００７９】次に動作について説明する。まず、センサ
８ｅを用いて処理槽１から未溶解で排出されるオゾン濃
度及び処理槽１から排出されるガスの流量を、センサ４
ｂを用いて処理槽１から導出する処理水の流量及び処理
水中の溶存オゾン濃度をそれぞれ測定する。測定値は信
号線８ｅ１２及び４ｂ１２によってコントローラ１２に
信号として送られる。コントローラ１２では、この測定
値と設定値１３から例えば式（４）に従って必要なオゾ
ン発生量を決める。その結果は信号線１２７を介してオ
ゾン発生部７に伝えられ、オゾン発生量を制御する。 m_ozone,in = Q_{W, out} × C_dosage − Q_G,out × C^G _{ozone, out} − Q_{W ,out} × C^L _{ozone, out} （４） m_ozone,in ：必要オゾン発生量 Q_w,out ：処理水の流量 C_dosage ：オゾン注入率 Q_G,out ：排ガス流量 C^L _{ozone, out}：処理水中の溶存オゾン濃度 C^G _ozone,out ：未溶解オゾン濃度

【００８０】以上のように、本実施の形態によれば、処
理槽１から未溶解で排出されるオゾンの量及び処理水中
に溶解したオゾンの量に対応してオゾン発生量を制御す
ることができるので、過不足なくオゾンを注入すること
ができ、効率的にオゾン処理を行うことができる。その
結果、オゾンを用いた被処理水のオゾン処理の維持管理
費を削減することができる。

【００８１】なお、本実施の形態は、実施の形態２〜２
７と組み合わせて実施することも可能である。

【００８２】実施の形態２９．水路や反応池などの処理
槽１において、上記各実施の形態で示したオゾン処理装
置を用いて高効率なオゾン処理を行うためには、オゾン
含有水を被処理水と混合する混合部２を処理槽１のどの
場所に設置して、どのような条件でオゾン含有水を注入
するかが非常に重要になると考えられる。このため、発
明者らは各種処理層１におけるオゾン含有水の注入場
所、注入方法について、計算機シミュレーションプログ
ラムを開発して長年にわたり、膨大なシミュレーション
実験を行い研究してきた。その結果、これまでの水処理
の分野における一般的な常識では、オゾン注入率によっ
てオゾン処理効果がある程度定まると考えられていた
が、言い換えれば、オゾン注入量がオゾン処理効果を決
定する主な操作因子と考えられていたが、本発明で考慮
している水深の浅い処理槽１では、オゾン注入率よりも
混合が処理効果に大きな影響を及ぼすことを発明者らは
見出した。さらに、混合条件に影響を及ぼす各種操作条
件について、各種処理槽１についてシミュレーション実
験を鋭意行った結果、オゾン含有水を処理槽１に注入し
て被処理水と混合する混合部２は、被処理水の流速や処
理槽１の全水深、混合部２における噴き出し速度、噴き
出し方向などと相関があること見出し、以下の実施の形
態で説明する発明に至ったものである。

【００８３】処理槽１において高効率なオゾン処理を実
現するためには、オゾン含有水を処理槽１内の適切な場
所に注入し、被処理水と効率的に混合、反応させる必要
がある。このため、処理槽１内の流動及び物質移動をモ
デル化して、オゾン含有水の注入位置及び操作条件によ
るパラメータスタディを行った。

【００８４】（計算モデル及び方法）被処理水をＣＯ
Ｄ、ＳＳ及び大腸菌を３成分共存系としてモデル化し、
オゾンによる消毒状態を数値解析し、オゾン処理状態を
調べた。本検討で用いたモデルは以下の通りである。基
本式は直交座標系のテンソル形式で表す以下のようにな
る。

【００８５】

【数１】

【００８６】ここで、ｍ_m，ｍ_nは流体混合の各成分ｍ，
ｎの局所的濃度である質量分率[-]、ｔは時間[s]、ｘ_i
は直交座標（i=1,2,3）、ｕ_iはｘ_i方向の流体の絶対速
度成分[m/s]、ｐは圧力[Pa]、rは密度[kg/m³]、mは水の
分子粘性係数[Pa・s]、ｓ_mは化学反応による生成または
消費速度[kg/(s・m³)]であり、ｋ_m,n は反応速度定数[k
g/(s・m³)]を示す。Ｄ_mは成分ｍの分子拡散係数[-]、
ｍ’は乱流質量フラックス[kg/(s・m²)]を示す。μ_tは
乱流粘性係数[Pa・s]、σ_m,tは乱流シュミット数[-]で
あり、ｓ_i,jはひずみ速度テンソル率である。ｇ^1/2はメ
トリック・テンソルの行列式、δ_ijはクロネッカーのδ
でi=jのときは１、それ以外は０である。ｕ’はアンサ
ンブル平均速度の撹乱成分[m/s]で、上線はアンサンブ
ル平均プロセスを表す。さらに、乱流モデルは、高レイ
ノルズ数（Ｒｅ＝５×１０⁵）のｋ−εモデルを用いる
ものとして、乱流エネルギｋの保存式は、以下のように
なる。

【００８７】

【数２】

【００８８】ここで、σ_h,tは乱流プラントル数[-]、σ
_kは実験定数、ｇ_iはｘ_i方向の重力加速度成分[m/s²]で
ある。

【００８９】また、乱流エネルギεの散逸率の保存式は
以下のようになる。

【００９０】

【数３】

【００９１】ただし、式中の実験定数は次表に示す値を
使用した。乱流粘性係数μ_tは、ｆ _μを１に設定してか
ら決めた。

【００９２】

【表１】

【００９３】なお、処理槽１の形状は、図３２（ａ）
（ｂ）にそれぞれ垂直断面図及び上面図で示すように、
仕切り板１００により５つの流路（レーン）に分割され
ており、処理槽すなわち各流路は水深を３ｍ、幅を２．
４ｍ、長さを３０ｍと設定した。また、流路の入口すな
わち上流端は壁が無く、流路の断面と同じ断面形状を有
する被処理水導入用の配管から被処理水が流路の上流端
に直接流入するものとして計算した。また、流入水量は
１０万ｍ³/日、処理槽１における被処理水の平均流速は
０．１６ｍ／ｓ、処理槽１への流入水質はＣＯＤが１０
ｍｇ／ｌ、ＳＳが１０ｍｇ／ｌ、大腸菌が１００００個
／ｍｌとし、大腸菌の消毒状態（残存大腸菌数）で処理
状況を評価した。また、反応速度定数は、大腸菌、ＣＯ
Ｄ、ＳＳの反応速度と、オゾン消費からなり、本解析で
用いた反応速度は実験室レベルで評価した値である。各
反応速度定数の一覧を次表にまとめる。

【００９４】

【表２】

【００９５】なお、図３２において、２２ａは障害物で
あり、後出の実施の形態で詳細に説明する。

【００９６】（結果）オゾン注入率３ｍｇ／ｌ、混合部
の位置（処理槽の上流端から被処理水の流れ方向に向か
って５ｍ、処理槽１の底から水面に向かって３０ｃｍ）
の条件で、オゾン含有水の噴出速度を被処理水の流れ方
向を正として−２．０ｍ／ｓから２．０ｍ／ｓの範囲で
変え、噴流の噴き出し方向についてシミュレーション検
討を行った。この結果を図３３に示す。図に示すよう
に、オゾン含有水を被処理水の流れと対向する方向に噴
出する方が（噴流速度がマイナスの部分）、大腸菌の低
減効果が大きく、オゾン処理効果が大きいことが分か
る。つまり、対向流にすることによって、小さな噴出速
度で効率よく大腸菌を基準値の３０００個／ｍｌ以下に
オゾン処理することができることが明らかであり、噴流
を発生するためのポンプ動力を低減できることが分か
る。

【００９７】次に、図３４を用いてオゾン含有水を被処
理水の流れと対向する方向に噴出した場合の作用につい
て定性的に説明する。図において、１０１、１０１ａは
被処理水の流れ、１０２はオゾン含有水の噴流（以下、
オゾン噴流と称す）の速度ベクトル、１０３は回転弧、
１０４は処理水である。被処理水１０１の流れと対向す
る方向にオゾン噴流１０２が噴出される場合、オゾン噴
流１０２はオゾン接触槽１の上流から流入してきた被処
理水１０１の運動エネルギを受けて曲げられ、回転弧１
０３を描き、被処理水１０１と一緒に下流方向へ向か
う。オゾン噴流１０２が曲げられてできる回転弧１０３
が被処理水１０１の流れ方向に垂直な断面内に広がり、
オゾン噴流１０２と被処理水１０１の接触量が増大す
る。ここで、接触するオゾン噴流１０２はオゾン濃度が
高いうえ、被処理水１０１は未反応であるため、接触部
での濃度勾配が大きく局所反応速度が最大となる。さら
に、図３４ではオゾン噴流１０２と被処理水１０１が対
向しており、オゾン噴流１０２と被処理水１０１の相対
速度差により生じるせん断力が増加し、大きな乱れが発
生するため局所的に混合が促進される。一方、残存オゾ
ンを含む処理水１０４とオゾン噴流１０２と接触せずに
下流へ流れる被処理水１０１ａは、共にオゾン噴流１０
２の抵抗を受けて縮流されることにより接触し、反応が
進む。さらに、縮流された際に、処理水１０４が上方向
成分を持って流れが加速され、被処理水１０１ａと衝突
するため、乱れが大きくなり、局所的な混合が促進され
る。以上の理由により、本実施の形態のように、オゾン
噴流１０２が被処理水１０１の流れと対向する方向に噴
出される方が、同じ方向に噴出される場合と比べてオゾ
ン処理能力が飛躍的に向上するものと考えられる。

【００９８】実施の形態３０．次に、被処理水の流れ方
向（流路の長さ方向）に対するオゾン含有水の注入位置
について説明する。実施の形態２９と同じモデル及び計
算条件（オゾン注入率：３ｍｇ／ｌ、オゾン含有水の噴
出速度：１．６ｍ／ｓ、混合部の位置：処理槽１の底か
ら水面に向かって３０ｃｍ）を用い、オゾン含有水を被
処理水の流れと対向する方向に噴出する場合について、
被処理水の流れ方向に対するオゾン含有水の注入位置に
ついてシミュレーション実験を行った。

【００９９】その結果を図３５に示す。図３５に示すよ
うに、処理槽すなわち流路の入口すなわち上流端に近い
所にオゾン含有水を注入するほど大腸菌の消毒効果が大
きく、効率的にオゾン処理を行うことができる。さらに
詳細に述べると、流路の上流端から６ｍ以内、すなわち
流路の上流端から流路の全長に対して２０％以内の距離
にオゾン含有水の噴出箇所を設けると、大腸菌は下水の
放流水質基準である３０００個／ｍｌをクリアしてい
る。すなわち、流路の上流端から流路の全長に対して２
０％以内の距離にオゾン含有水の噴出箇所を設けること
により、効率的にオゾン処理が行えることが分かる。

【０１００】なお、今回のシミュレーションでは処理槽
（流路）の上流端は壁が無く、その全面から被処理水が
流入してくる場合について検討したが、上流端に壁があ
って被処理水が上方から流入してくる場合には、オゾン
含有水の噴出箇所を上流端ぎりぎりより少し離して設け
るのが望ましい。

【０１０１】実施の形態３１．次に、処理槽１の深さ
（水深）方向に対するオゾン含有水の注入位置について
説明する。実施の形態２９と同じモデル及び計算条件
（オゾン注入率：３ｍｇ／ｌ、オゾン含有水の噴出速
度：１．６ｍ／ｓ、混合部の位置：処理槽の上流端から
被処理水の流れ方向に向かって５ｍ）を用い、オゾン含
有水を被処理水の流れと対向する方向に噴出する場合に
ついて、処理槽の深さ方向に対するオゾン含有水の注入
位置についてシミュレーション実験を行った。

【０１０２】その結果を図３６に示す。なお、図３６の
水深は処理槽の底から水面に向かって図った値である。
図３６に示すように、処理槽の中間の水深から底に近い
所にオゾン含有水を注入すると大腸菌の消毒効果が大き
く、効率的にオゾン処理を行うことができる。さらに詳
細に述べると、処理槽の底から１．５ｍの範囲、すなわ
ち処理槽の底から処理槽の全水深の１／２水深までの範
囲にオゾン含有水の噴出箇所を設けると、大腸菌は下水
の放流水質基準である３０００個／ｍｌをクリアしてい
る。すなわち、処理槽の底から処理槽の全水深の１／２
水深までの範囲にオゾン含有水の噴出箇所を設けること
により、効率的にオゾン処理が行えることが分かる。

【０１０３】実施の形態３２．次に、オゾン含有水の噴
出速度について説明する。実施の形態２９と同じモデル
及び計算条件（オゾン注入率：３ｍｇ／ｌ、混合部の位
置：処理槽の上流端から被処理水の流れ方向に向かって
５ｍ、処理槽１の底から水面に向かって３０ｃｍ）を用
い、オゾン含有水を被処理水の流れと対向する方向に噴
出する場合について、混合部２におけるオゾン含有水の
噴出速度がオゾン処理特性に及ぼす影響についてシミュ
レーション実験を行った。

【０１０４】その結果を図３７に示す。図３７に示すよ
うに、噴出速度が大きくなると大腸菌濃度は減少してお
り、オゾン処理効果が大きくなることが分かる。更に詳
細に述べると、噴出速度が１．６ｍ／ｓ以上、すなわち
処理槽内の被処理水の流速に対して１０倍以上の噴出速
度となると、大腸菌は下水の放流水質基準である３００
０個／ｍｌをクリアしている。すなわち、混合部２にお
けるオゾン含有水の噴出速度が、処理槽内の被処理水の
流速に対して１０倍以上となるようにすることにより、
効率的にオゾン処理が行えることが分かる。

【０１０５】なお、オゾン含有水の噴出速度は大きいほ
ど効率的にオゾン処理が行えるが、大きすぎると水供給
手段５の動力が増加し、消費電力が増加して処理コスト
が高くなるため、処理槽内の被処理水の流速に対して１
０倍以上、２０倍以下とするのが望ましい。

【０１０６】実施の形態３３．次に本発明の実施の形態
３３によるオゾン処理装置ついて図３２及び図３８を用
いて説明する。本実施の形態では、図３２で示すよう
に、処理槽１における流路断面積を減少させる板状の障
害物２２ａ（じゃま板、バッフル板）を混合部２の下流
側でしかも上部に設けている。このように構成した場
合、図３８に示すように、オゾン噴流１０２から離れた
位置をバイパスして流れる被処理水１０１ａは、オゾン
噴流１０２と接触せずに下流へ流れるが、被処理水１０
１ａ及び残存オゾンを含む処理水１０４は、障害物２２
ａにより流路断面積が小さくなり縮流されるため、障害
物２２ａが無い場合に比べてより接触しやすくなる。

【０１０７】実施の形態２９と同じモデルを用いて、被
処理水の流れ方向に対する障害物２２ａの位置について
シミュレーション実験を行った。なお、オゾン注入率は
１ｍｇ／ｌ、混合部２におけるオゾン含有水の噴出速度
は１．６ｍ／ｓ、混合部の位置は処理槽の上流端から被
処理水の流れ方向に向かって５ｍ、処理槽１の底から水
面に向かって３０ｃｍとした。また、障害物２２ａによ
る被処理水流路断面積の減少率は５０％（すなわち障害
物２２ａにより被処理水流路断面積が５０％に減少して
いる）で、障害物２２ａを被処理水流路の上部に設置し
た。

【０１０８】その結果を図３９に示す。図３９に示すよ
うに、混合部２から障害物２２ａまでの距離が遠くなる
ほどオゾン処理効果は低減することが分かる。詳細に述
べると、混合部２からの距離が１７．５ｍ以下、言い換
えれば、混合部２から障害物２２ａまでの距離が混合部
２から処理槽すなわち流路の出口すなわち下流端まで長
さの１／２以下になるように障害物２２ａを設置にする
ことによって、大腸菌は下水の放流水質基準である３０
００個／ｍｌをクリアしている。すなわち、混合部２か
ら障害物２２ａまでの距離が混合部２から流路の下流端
まで長さの１／２以下になるように障害物２２ａを設置
すれば、効率よくオゾン処理を行えることが分かる。

【０１０９】なお、障害物２２ａを混合部２の真上に設
置してもよく、この場合にはあまり大きくない障害物２
２ａを用いるのが望ましい。なお、上記実施の形態３３
では障害物２２ａとして板状のものを用いた場合につい
て示したが、これに限るものではない。

【０１１０】実施の形態３４．実施の形態２９と同じモ
デルを用い、オゾン含有水を被処理水の流れと対向する
方向に噴出する場合について、障害物２２ａの大きさす
なわち障害物２２ａによる処理槽１内の被処理水流路断
面積の減少率がゾン処理特性に及ぼす影響についてシミ
ュレーション実験を行った。なお、オゾン注入率は１ｍ
ｇ／ｌ、混合部２におけるオゾン含有水の噴出速度は
１．６ｍ／ｓとした。また、混合部の位置は処理槽の上
流端から被処理水の流れ方向に向かって５ｍ、処理槽１
の底から水面に向かって３０ｃｍとした。また、障害物
２２ａは混合部２から下流側へ５ｍの位置で被処理水流
路の上部に設置した。

【０１１１】その結果を図４０に示す。図４０に示すよ
うに、障害物２２ａによる処理槽内の被処理水流路断面
積の減少率が大きくなるとオゾン処理効果が大きくなる
ことが分かる。詳細に述べれば、水面からの深さが少な
くとも０．７５ｍ以上であるバッフル板２２ａを設置す
ることによって、言い換えれば、障害物２２ａによる処
理槽内の被処理水流路断面積の減少率を２５％以上と設
定することによって、大腸菌は下水の放流水質基準であ
る３０００個／ｍｌをクリアしている。すなわち、障害
物２２ａによる処理槽内の被処理水流路断面積の減少率
を２５％以上と設定することによって、効率的にオゾン
処理が行えることが分かる。

【０１１２】なお、障害物２２ａによる処理槽内の被処
理水流路断面積の減少率は大きいほど効率的にオゾン処
理が行えるが、あまり大きすぎると圧損が大きくなって
流れ難くなるため、２５％以上、７５％以下とするのが
望ましい。

【０１１３】実施の形態３５．実施の形態２９と同じモ
デルを用い、オゾン含有水を被処理水の流れと対向する
方向に噴出する場合について、障害物の設置数がオゾン
処理特性に及ぼす影響についてシミュレーション実験を
行った。なお、オゾン注入率は１ｍｇ／ｌ、混合部２に
おけるオゾン含有水の噴出速度は１．６ｍ／ｓ、混合部
の位置は処理槽の上流端から被処理水の流れ方向に向か
って５ｍ、処理槽１の底から水面に向かって３０ｃｍと
した。また、障害物２２ａは混合部２から下流側へ５ｍ
の位置に１つめの障害物２２ａを設置し、以下、５ｍ間
隔で上部の次は下部というように交互に設置した。ま
た、各障害物２２ａによる被処理水流路断面積の減少率
を２５％とした。

【０１１４】その結果を図４１に示す。図４１に示すよ
うに、障害物２２ａの数が増えるに従いオゾン処理効果
が大きくなることが分かる。詳細に述べると、障害物２
２ａを１つ設置することにより、大腸菌は下水の放流水
質基準である３０００個／ｍｌをクリアしている。すな
わち、障害物２２ａを少なくとも１つ設置することによ
り効率的にオゾン処理を行えることが分かる。

【０１１５】なお、オゾン含有水の噴出速度が大きい場
合は、障害物２２ａが無い方が良い場合もある。

【０１１６】なお、上記各実施の形態２９〜３５では、
１つの計算条件でシミュレーション実験を行った場合に
ついて説明したが、次表に示すいくつかの計算条件にお
いても同様の結果が得られている。

【０１１７】

【表３】

【０１１８】ただし、上記表において、Ｌは混合部から
処理槽の下流端までの長さである。

【０１１９】なお、上記各実施の形態２９〜３５では、
オゾン含有水は水平方向に噴出され、被処理水の流れの
方向とオゾン含有水の噴出方向とが１８０度の角度で対
向する場合について説明したが、これに限るものではな
く、オゾン含有水が水平方向から傾いて噴出される場合
にも同様の効果が得られる。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、処
理槽に導入された被処理水をオゾン処理して処理水とし
て上記処理槽から導出するオゾン処理装置において、オ
ゾンを発生するオゾン発生部、被処理水または処理水の
一部にオゾンの少なくとも一部を溶解してオゾン含有水
とするオゾン溶解部、上記処理槽において上記オゾン含
有水を被処理水と混合させる混合部、上記オゾン発生部
で発生したオゾンを上記オゾン溶解部に導入するオゾン
導入手段、被処理水または処理水の一部を上記オゾン溶
解部に導入する水導入手段、及び上記オゾン溶解部から
のオゾン含有水を上記混合部に導入するオゾン含有水導
入手段を備えたので、水深の浅い処理槽を用いても、オ
ゾンの吸収効率が高く、オゾン処理を効率良く行うこと
ができる。また、未溶解オゾンによるロスも少なく、オ
ゾン分解部やオゾン発生部の容量も小さくてよい。

【０１２１】第２の発明によれば、上記第１の発明にお
いて、水導入手段は、被処理水の導入と処理水の導入と
を切り替え可能に構成されているので、通常は、オゾン
消費の少ない処理水を使用するが、スタートアップの時
は処理水がないため、被処理水を使用するように切替機
構５ｂを動作することにより、未処理のまま被処理水が
流出することを防ぎ、かつ、少ないオゾン使用量でオゾ
ン処理装置を効率的に運転できる。

【０１２２】第３の発明によれば、上記第１の発明にお
いて、処理槽から未溶解のオゾンを回収し、再び水に溶
解させて混合部に導入するオゾン回収手段を備えたの
で、未溶解の排オゾンを再利用することによって、発生
オゾンが効率的に使用されてオゾンロスが削減される。

【０１２３】第４の発明によれば、上記第１の発明にお
いて、オゾン発生部で発生したオゾンの少なくとも一部
を貯留するオゾン貯留部を備え、上記オゾン貯留部に貯
留されたオゾンを必要に応じてオゾン溶解部に導入する
ように構成したので、オゾンの過不足をオゾン貯留部で
補うことによってオゾン発生部を常に効率のよい運転条
件で運転でき、ランニングコストが低減できる。また、
夜間の安い電力を利用し、夜間にオゾンを貯留するよう
にすればオゾン製造コストが低減できる。

【０１２４】第５の発明によれば、上記第１ないし４の
何れかの発明において、オゾン溶解部がエゼクタ及びス
タティックミキサの少なくとも一方よりなるので、短時
間で高濃度溶解水を得ることができる。

【０１２５】第６の発明によれば、上記第１ないし５の
何れかの発明において、処理槽に導入される被処理水の
流量、処理槽から導出される処理水の流量、処理槽から
導出される排ガスの流量、被処理水または処理水のＣＯ
Ｄ、ＳＳ、色度、及び大腸菌濃度、処理水中の溶存オゾ
ン濃度、並びに処理槽から未溶解のまま排出されるオゾ
ン濃度のうちの少なくともいずれか１つを測定する手段
と、上記測定値に基づいてオゾンの発生量、オゾン溶解
部へのオゾンの導入流量、及び上記オゾン溶解部への水
の導入流量のうちの少なくともいずれか１つを制御する
手段とを備えたので、測定値の変動に対応することがで
き、効率的にオゾン処理を行え、さらにオゾンを用いた
被処理水のオゾン処理コストを低減できる。

【０１２６】第７の発明によれば、上記第１ないし６の
何れかの発明において、混合部は、オゾン含有水を、被
処理水の流れと対向する方向に、しかも被処理水の流速
よりも大きい噴出速度を有する噴流として処理槽内に噴
出するので、処理槽全体における被処理水とオゾン含有
水の混合性が向上し、さらに少ないオゾン使用量で効率
的にオゾン処理を行うことができる。

【０１２７】第８の発明によれば、上記第７の発明にお
いて、処理槽の上流端から被処理水の流れ方向に向かっ
て、処理槽の全長の１／５以下の範囲内に、少なくとも
１つの混合部を備えたので、さらに少ないオゾン使用量
で効率的にオゾン処理を行うことができる。

【０１２８】第９の発明によれば、上記第７または８の
発明において、処理槽の底から水面に向かって、処理槽
の全水深の１／２以下の範囲内に、少なくとも１つの混
合部を備えたので、さらに少ないオゾン使用量で効率的
にオゾン処理を行うことができる。

【０１２９】第１０の発明によれば、上記第７の発明に
おいて、混合部におけるオゾン含有水の噴出速度が、処
理槽における被処理水の平均流速よりも１０倍以上大き
いので、処理槽全体の混合性が向上し、さらに少ないオ
ゾン使用量で効率的にオゾン処理を行うことができる。

【０１３０】第１１の発明によれば、上記第７の発明に
おいて、混合部の下流側に、被処理水の流路断面積を減
少させる障害物を設けたので、処理槽全体の混合性が向
上し、さらに少ないオゾン使用量で効率的にオゾン処理
を行うことができる。

【０１３１】第１２の発明によれば、上記第１１の発明
において、障害物は、被処理水の流路断面積を少なくと
も３／４以下に減少させるので、処理槽全体の混合性が
向上し、さらに少ないオゾン使用量で効率的にオゾン処
理を行うことができる。

【０１３２】第１３の発明によれば、上記第１１または
１２の発明において、混合部の下流側で、上記混合部か
ら処理槽の下流端までの長さの１／２以下の範囲内に障
害物を備えたので、処理槽全体の混合性が向上し、さら
に少ないオゾン使用量で効率的にオゾン処理を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１によるオゾン処理装置
の全体構成を示す図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係り要部の構成を示
す図である。

【図３】 本発明の実施の形態１に係り要部の構成を示
す図である。

【図４】 本発明の実施の形態１に係り要部の構成を示
す図である。

【図５】 本発明の実施の形態２によるオゾン処理装置
の全体構成を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態３によるオゾン処理装置
の全体構成を示す図である。

【図７】 本発明の実施の形態４によるオゾン処理装置
の要部の構成を示す図である。

【図８】 本発明の実施の形態５によるオゾン処理装置
の要部の構成を示す図である。

【図９】 本発明の実施の形態６によるオゾン処理装置
の要部の構成を示す図である。

【図１０】 本発明の実施の形態７によるオゾン処理装
置の全体構成を示す図である。

【図１１】 本発明の実施の形態８によるオゾン処理装
置の要部の構成を示す図である。

【図１２】 本発明の実施の形態９によるオゾン処理装
置の要部の構成を示す図である。

【図１３】 本発明の実施の形態１０によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図１４】 本発明の実施の形態１１によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図１５】 本発明の実施の形態１２によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図１６】 本発明の実施の形態１３によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図１７】 本発明の実施の形態１４によるオゾン処理
装置の全体構成を示す図である。

【図１８】 本発明の実施の形態１５によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図１９】 本発明の実施の形態１６によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２０】 本発明の実施の形態１７によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２１】 本発明の実施の形態１８によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２２】 本発明の実施の形態１９によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２３】 本発明の実施の形態２０によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２４】 本発明の実施の形態２１によるオゾン処理
装置の全体構成を示す図である。

【図２５】 本発明の実施の形態２２によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２６】 本発明の実施の形態２３によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２７】 本発明の実施の形態２４によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２８】 本発明の実施の形態２５によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図２９】 本発明の実施の形態２６によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図３０】 本発明の実施の形態２７によるオゾン処理
装置の要部の構成を示す図である。

【図３１】 本発明の実施の形態２８によるオゾン処理
装置の全体構成を示す図である。

【図３２】 本発明の実施の形態２９に係り、シミュレ
ーションに用いられる処理槽の形状を示し、（ａ）は垂
直断面図、（ｂ）は上面図である。

【図３３】 本発明の実施の形態２９に係り、混合部に
おけるオゾン含有水の噴き出し方向がオゾン処理効果に
与える影響についてシミュレーション検討を行った結果
を示す特性図である。

【図３４】 本発明の実施の形態２９に係り、混合部近
傍の流れの様子を説明する図である。

【図３５】 本発明の実施の形態３０に係り、処理槽内
の被処理水の流れ方向に対する混合部の設置場所がオゾ
ン処理効果に与える影響についてシミュレーション検討
を行った結果を示す特性図である。

【図３６】 本発明の実施の形態３１に係り、処理槽の
深さ方向に対する混合部の設置場所がオゾン処理効果に
与える影響についてシミュレーション検討を行った結果
を示す特性図である。

【図３７】 本発明の実施の形態３２に係り、オゾン含
有水の噴出速度がオゾン処理効果に与える影響について
シミュレーション検討を行った結果を示す特性図であ
る。

【図３８】 本発明の実施の形態３３によるオゾン処理
装置における流れの様子を説明する図である。

【図３９】 本発明の実施の形態３３に係り、混合部か
ら障害物までの距離がオゾン処理効果に与える影響につ
いてシミュレーション検討を行った結果を示す特性図で
ある。

【図４０】 本発明の実施の形態３４に係り、障害物に
よる流路断面積の減少率がオゾン処理効果に与える影響
についてシミュレーション検討を行った結果を示す特性
図である。

【図４１】 本発明の実施の形態３５に係り、障害物の
設置数がオゾン処理効果に与える影響についてシミュレ
ーション検討を行った結果を示す特性図である。

【図４２】 従来のオゾン処理装置の全体構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ オゾン処理槽、２ 混合部、３ 被処理水、４ 処
理水、３ｂ，４ｂ，８ｅ センサ、５ 水供給手段、５
a 流量制御機構、５ｂ 切替機構、６ オゾン溶解
部、６１ エゼクタ、６２ スタティックミキサ、７
オゾン発生部、７ｂ 切替機構、７ｄ 切替及び流量制
御機構、８ オゾン分解部、９ オゾン回収部、１０
オゾン貯留部、１２ コントローラ、１３ 設置値、３
ｂ１２，４ｂ１２，７ｄ１２，５ａ１２，８ｅ１２，１
２７ 信号線、２ａ，３ａ，４ａ，５５ａ，５ｃ，６
ａ，７ａ，７ｃ，８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，１０
ａ，２０ａ 配管、２０ オゾン注入部、２２ａ 障害
物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０Ｐ ５３１ ５３１Ｒ ５５０ ５５０Ｌ (72)発明者 中崎 幸一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 廣辻 淳二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4D050 AA15 AB03 AB06 AB07 BB02 BD02 BD03 BD04 BD06 BD08 4G035 AA01 AC22 AE13 4G042 CE01

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理槽に導入された被処理水をオゾン処
   理して処理水として上記処理槽から導出するオゾン処理
   装置において、オゾンを発生するオゾン発生部、被処理
   水または処理水の一部にオゾンの少なくとも一部を溶解
   してオゾン含有水とするオゾン溶解部、上記処理槽にお
   いて上記オゾン含有水を被処理水と混合させる混合部、
   上記オゾン発生部で発生したオゾンを上記オゾン溶解部
   に導入するオゾン導入手段、被処理水または処理水の一
   部を上記オゾン溶解部に導入する水導入手段、及び上記
   オゾン溶解部からのオゾン含有水を上記混合部に導入す
   るオゾン含有水導入手段を備えたことを特徴とするオゾ
   ン処理装置。
2. 【請求項２】 水導入手段は、被処理水の導入と処理水
   の導入とを切り替え可能に構成されている請求項１記載
   のオゾン処理装置。
3. 【請求項３】 処理槽から未溶解のオゾンを回収し、再
   び水に溶解させて混合部に導入するオゾン回収手段を備
   えた請求項１記載のオゾン処理装置。
4. 【請求項４】 オゾン発生部で発生したオゾンの少なく
   とも一部を貯留するオゾン貯留部を備え、上記オゾン貯
   留部に貯留されたオゾンを必要に応じてオゾン溶解部に
   導入するように構成した請求項１記載のオゾン処理装
   置。
5. 【請求項５】 オゾン溶解部がエゼクタ及びスタティッ
   クミキサの少なくとも一方よりなる請求項１ないし４の
   何れかに記載のオゾン処理装置。
6. 【請求項６】 処理槽に導入される被処理水の流量、処
   理槽から導出される処理水の流量、処理槽から導出され
   る排ガスの流量、被処理水または処理水のＣＯＤ、Ｓ
   Ｓ、色度、及び大腸菌濃度、処理水中の溶存オゾン濃
   度、並びに処理槽から未溶解のまま排出されるオゾン濃
   度のうちの少なくともいずれか１つを測定する手段と、
   上記測定値に基づいてオゾンの発生量、オゾン溶解部へ
   のオゾンの導入流量、及び上記オゾン溶解部への水の導
   入流量のうちの少なくともいずれか１つを制御する手段
   とを備えたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか
   に記載のオゾン処理装置。
7. 【請求項７】 混合部は、オゾン含有水を、被処理水の
   流れと対向する方向に、しかも被処理水の流速よりも大
   きい噴出速度を有する噴流として処理槽内に噴出するこ
   とを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のオゾ
   ン処理装置。
8. 【請求項８】 処理槽の上流端から被処理水の流れ方向
   に向かって、処理槽の全長の１／５以下の範囲内に、少
   なくとも１つの混合部を備えたことを特徴とする請求項
   ７記載のオゾン処理装置。
9. 【請求項９】 処理槽の底から水面に向かって、処理槽
   の全水深の１／２以下の範囲内に、少なくとも１つの混
   合部を備えたことを特徴とする請求項７または８記載の
   オゾン処理装置。
10. 【請求項１０】 混合部におけるオゾン含有水の噴出速
    度が、処理槽における被処理水の平均流速よりも１０倍
    以上大きいことを特徴とする請求項７記載のオゾン処理
    装置。
11. 【請求項１１】 混合部の下流側に、被処理水の流路断
    面積を減少させる障害物を設けたことを特徴とする請求
    項７記載のオゾン処理装置。
12. 【請求項１２】 障害物は、被処理水の流路断面積を少
    なくとも３／４以下に減少させることを特徴とする請求
    項１１記載のオゾン処理装置。
13. 【請求項１３】 混合部の下流側で、上記混合部から処
    理槽の下流端までの長さの１／２以下の範囲内に障害物
    を備えたことを特徴とする請求項１１または１２記載の
    オゾン処理装置。