JPH07256247A - 流路切換機構を備えた活性炭槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オゾン非注入時に活性炭と接触する処理水量
を減らし、活性炭の延命を図る。 【構成】 オゾネーションにおいて、処理水Ａ中の残存
オゾン及びオキシダント分を活性炭８で処理する場合、
オゾン注入時と非注入時で活性炭槽１内の流路を切替
え、非注入時に活性炭８と接触する排水量を減らして活
性炭８の不必要な寿命の低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、海洋温度差発
電で使用する海水用熱交換器等の汚れを防止するため、
熱交換器内にオゾンを間欠的に注入した後に、この熱交
換器内から排出される海水等の処理水を処理する際に使
用される、流路切換機構を備えた活性炭槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、海水用熱交換器の汚れ防止技
術として塩素（Ｃｌ）を注入する方法が採用されてきた
が、処理水中からトリハロメタンが発生することが指摘
されるようになり、これに代わってオゾン（Ｏ3）を注入
する方法が採用されるようになっている（特開平５−１
９６３９１号公報参照）。このオゾン注入の特徴は、微
生物の増殖及び汚れの付着を防止できるところにある。

【０００３】しかし、オゾンの注入は費用面において割
高なものとなり採算が合わないことから、費用低減策と
して微生物の増殖速度に応じて間欠的にオゾンを注入す
る方法が一般的に使用されている。この方法は、微生物
が増殖を開始する前にオゾンを注入するもので、注入後
は微生物が死滅するため一定期間はオゾンの注入が不要
となる。

【０００４】その一方、オゾンは、海水中の臭素（Ｂ
ｒ）と反応して、例えば酸化臭素のようなオキシダント
を二次的に生成し、処理水に含有されるこれらオキシダ
ント及び残存オゾンを自然界にそのまま放水すれば環境
に悪影響を与える。

【０００５】そこで、オゾン注入を行なった後は、処理
水を活性炭槽に送り込み、処理水中に含まれるこれらの
有害物質を活性炭で吸着・分解して環境への影響をなく
すように配慮している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
活性炭槽においては、オゾンの注入時・非注入時にかか
わらず処理水は活性炭槽内で所定の同一流路をたどる。
そのため、オゾンの非注入時の処理水（例えば海水）が
活性炭と接触することにより、活性炭の寿命が大幅に低
下し、処理費用が嵩むという問題点が生じている。

【０００７】特に、上述したように、オゾンを熱交換器
に間欠的に注入する場合、オゾンを注入しない間は処理
水を活性炭槽に通過させる必要は必ずしもない。オゾン
を注入していない処理水を活性炭槽に通過させると、海
水中の有機物等の微成分を活性炭が吸着するため活性炭
の吸着能力が低下し、また、活性炭表面に汚れが付着す
ることで、本来有する分解能力が低下するからである。

【０００８】そのため、オゾンを注入した処理水と注入
していない処理水とを別個の排水系統にする手段も考え
られるが、熱交換器の構造上の理由あるいは設置箇所に
制限がある等の理由より、排水管等を増設することがで
きない場合も多い。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みて提案さ
れたもので、オゾンの注入・非注入にかかわらず処理水
を活性炭槽内に流入させなければならない場合に、簡易
な方法で確実に処理水の流路を切換えできる流路切換機
構を備えた活性炭槽を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の流路切換機構を
備えた活性炭槽は、前述した課題を解決し且つ上述した
目的を達成するために、処理水の入口と出口を有し、入
口と出口との間に活性炭槽を充填した活性炭槽におい
て、前述した入口から出口にかけて複数の水処理部に分
割する固定堰と、隣接する固定堰の間に昇降可能に設け
た可動堰とからなり、この可動堰が上昇している時に入
口から流入した処理水が複数の水処理部を通過して出口
に至り、前述した可動堰が下降している時に入口から流
入した処理水が水処理部の上面を迂回して出口に至るよ
うに構成したことを特徴とする。

【００１１】さらに、前述した可動堰の降下箇所に処理
水が通過可能な一対の多孔板を立設し、この一対の多孔
板の間に可動堰の挿入空間を形成してもよく、前述した
可動堰に処理水迂回用の切欠部を形成してもよい。

【００１２】

【作用】本発明の流路切換機構を備えた活性炭槽によれ
ば、オゾンが注入された処理水が入口から流入した時
は、可動堰を上昇させて複数の水処理部を順次通過させ
て残存オゾン等の分解等を行い出口から排出する。

【００１３】また、オゾンが注入されていない処理水が
入口から流入した時は、一対の多孔板の間に形成した挿
入空間に可動堰を降下させて複数の水処理部を固定堰及
び可動堰で閉鎖し、可動堰に形成した切欠部を介して複
数の水処理部の上面を迂回（バイパス）させてそのまま
出口から排出する。

【００１４】例えば、海洋温度差発電により１０００Ｋ
Ｗの電力を発電する場合、１１０００トン／Ｈの海水を
処理水として取水しており、この海水をすべて活性炭槽
に通すと圧力損失（活性炭を通過することにより失われ
る水頭）は５ｍから６ｍに上昇する。このとき海水ポン
プに要する動力は２０７ＫＷより２４８ＫＷ程度とな
り、１日では約９９４ＫＷＨの増加となる。

【００１５】これに対して、本発明の流路切換機構を備
えた活性炭槽を従来例と同規模の海洋温度差発電に適用
した場合では、海水を水処理部に通過させる時だけ、圧
力損失が６ｍに上昇する。特に１日５分間だけ本発明の
活性炭槽に通過させると、海水ポンプに要する動力は、
３．５ＫＷＨの損失となり、約９００ＫＷＨの損失を防
ぐことができる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の第１実施例を図１及び図２を参
照しながら説明する。図１は第１実施例により処理水を
処理している状態を示す活性炭槽の概略縦断面図及び図
２は第１実施例により処理水を迂回させた状態を示す活
性炭槽の概略縦断面図である。

【００１７】この流路切換機構を備えた活性炭槽１は、
下方の前後端部に処理水Ａの入口２と出口３をそれぞれ
設け、この入口２から出口３にかけて一定間隔ごとに固
定堰４，５，６，７と可動堰１４，１５，１６とを設け
て構成する。固定堰４，５，６，７及び可動堰１４，１
５，１６は、処理水Ａに含まれるオゾン等を活性炭８で
吸着・分解するために必要な接触長さを得るためのもの
である。

【００１８】このうち、固定堰４，５，６，７の高さ
は、図１に示すように、圧力損失に応じ、入口２から出
口３側にかけて低く、即ち処理水Ａの下流にいくに従っ
て低く形成する。そして、隣接する固定堰４，５、固定
堰５，６及び固定堰６，７で囲まれる部分に、それぞれ
活性炭８を充填して水処理部９，１０，１１とする。こ
の各水処理部９，１０，１１のほぼ中間に、可動堰１
４、可動堰１５及び可動堰１６を上方から垂設し、その
堰上部に処理水Ａを迂回させる切欠部１４ａ，１５ａ，
１６ａをそれぞれ形成する。さらに、可動堰１４，１
５，１６を昇降手段１８（例えば電動ウインチ）によっ
て水処理部９，１０，１１を開閉できるように昇降可能
に設ける。なお、可動堰１４，１５，１６が降下する際
に、活性炭８を噛みこむことがないように、可動堰１
４，１５，１６の降下箇所に一対の多孔板１９，１９を
それぞれ立設し、一対の多孔板１９，１９の間に可動堰
１４，１５，１６の挿入空間２０を確保することとす
る。この多孔板１９は、固定堰４，５，６，７と平行に
配置し、表面に多数の孔を穿設し、この孔より処理水Ａ
が自由に通過できるように形成する。

【００１９】次に、この流路切換機構を備えた活性炭槽
１の作用、すなわち、オゾンの注入時と非注入時におい
て活性炭槽１内に流入した処理水（海水）Ａの流路をど
のように切換えるかについて説明する。

【００２０】まず、処理水Ａ（海水）にオゾンを注入し
ている時には、図１に示すように、昇降手段１８を作動
させて可動堰１４，１５，１６を上昇させて、入口２よ
り流入した処理水Ａを固定堰４の上方から水処理部９へ
流入させ、同様に固定堰５の上方から水処理部１０へ、
さらに固定堰６の上方から水処理部１１へと流入させ
る。各水処理部９，１０，１１の上部は可動堰１４，１
５，１６によって遮断されているため、処理水Ａは図１
中矢印に示すように上下方向に蛇行しながら下流（図１
中右方向）へと流れていく。その際、活性炭８を通過す
る時の抵抗によって、水処理部９の水頭位置Ｓ１は、水
処理部１１において水頭位置Ｓ２となり、従来例と同様
の圧力損失が生じる。しかし、処理水Ａにオゾンを注入
している時間は１日に約５分間であり、この間だけ圧力
損失が５ｍから６ｍに上昇するため海水ポンプ（図示せ
ず）等の消費電力を大幅に節約できる。また、オゾンが
注入された処理水Ａが５分のあいだ蛇行しながら活性炭
８を通過するため、処理水Ａに含有される残存オゾン及
びオキシダントを活性炭８で確実に分解・吸着でき、生
物に害の少ない処理水Ａを出口３から自然界に放出する
ことができる。

【００２１】一方、処理水Ａ（海水）にオゾンを注入し
ていない時には、図２に示すように、昇降手段１８を作
動させて可動堰１４，１５，１６を降下させ、新たに入
口２より流入した処理水Ａを活性炭槽１内へ浸透させる
ことなく、固定堰４，５，６，７の上方及び可動堰１
４，１５，１６の切欠部１４ａ，１５ａ，１６ａを通過
させて各水処理部９，１０，１１の最上面へ迂回させ
る。各水処理部９，１０，１１は可動堰１４，１５，１
６によって切欠部１４ａ，１５ａ，１６ａを除き殆ど遮
断されているため、処理水Ａは図２中矢印に示すように
各水処理部９，１０，１１の活性炭８を通過することな
く、下流（図１中右方向）へと速やかに流れていく。

【００２２】以上説明したように、この処理水の流路切
換機構を備えた活性炭槽１によれば、オゾン非注入時に
は処理水Ａが活性炭槽１の活性炭８を迂回し、オゾン注
入時にのみ処理水Ａが活性炭８を通過するため、オゾン
及びオキシダントを非常に効率よく活性炭８で分解・吸
着することができる。

【００２３】図３は第２実施例を示すもので、処理水Ａ
を迂回させた状態を示す活性炭槽２１の概略縦断面図で
ある。

【００２４】この流路切換機構を備えた活性炭槽２１
は、水処理部９，１０，１１に充填した活性炭８の高さ
を同じに構成したもので、その他の構成は第１実施例と
同様であるため、図１及び図２と同一構成部分は同一符
号を付して説明を省略する。

【００２５】本実施例によっても第１実施例と同様の作
用及び効果を奏するが、本実施例によれば、水処理部
９，１０における活性炭８の高さが低い分だけ、オゾン
非注入時の処理水Ａが下流に流れやすいという効果をも
奏する。

【００２６】なお、上述した各実施例では、可動堰１
４，１５，１６に形成した切欠部１４ａ，１５ａ，１６
ａの上方に３つの昇降手段１８を取付けて構成したが、
これに限られず、例えば、各切欠部１４ａ，１５ａ，１
６ａの箇所を可動堰１４，１５，１６の上端とし、この
上端からワイヤロープ、チェーンあるいは棒状体を介し
て昇降手段１８を取付けてもよく、全ての可動堰１４，
１５，１６を１つの昇降手段１８で昇降させるように構
成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理水の
流路切換方法及び流路切換機構を備えた活性炭槽によれ
ば、オゾンを注入していない処理水（例えば海水）が入
口より流入した場合は、固定堰と降下した可動堰によっ
て処理水が水処理部に順次流入していくのを妨ぎ、活性
炭と接触する処理水の量を減らすことができる。

【００２８】そのため、活性炭槽内の活性炭が、処理水
中の有機物等の微成分を不必要に吸着するのを防止し、
活性炭の吸着能力を維持できるため活性炭の寿命低下を
防止して処理に要する総費用を低廉化することができ
る。

【００２９】その一方、オゾンを注入した処理水が入口
より流入した場合は、可動堰が上昇して複数の処理部内
の活性炭でこれを確実に処理するため、生物にとって有
害なオゾン及びオキシダントを処理水から確実に除去し
てこれを出口から自然界に放出することができる等の効
果を奏する。

【００３０】なお、本発明は簡易な構成及び方法を採り
ながら効果が大であるため、熱交換器等の構造上の理由
あるいは設置箇所に制限がある等の理由より、オゾン注
入時と非注入時とで、それぞれ排水管等を増設できない
場合に特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例により処理水を処理している状態を
示す活性炭槽の概略縦断面図である。

【図２】第１実施例により処理水を迂回させた状態を示
す活性炭槽の概略縦断面図である。

【図３】第２実施例により処理水を迂回させた状態を示
す活性炭槽の概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 活性炭槽 ２ 入口 ３ 出口 ４，５，６，７ 固定堰 １４，１５，１６ 可動堰 Ａ 処理水

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理水の入口と出口を有し、前記入口と出
   口との間に活性炭槽を充填した活性炭槽において、 前記入口から出口にかけて複数の水処理部に分割する固
   定堰と、隣接する固定堰の間に昇降可能に設けた可動堰
   とからなり、該可動堰が上昇している時に入口から流入
   した処理水が複数の水処理部を通過して出口に至り、前
   記可動堰が下降している時に入口から流入した処理水が
   水処理部の上面を迂回して出口に至るように構成したこ
   とを特徴とする流路切換機構を備えた活性炭槽。
2. 【請求項２】前記可動堰の降下箇所に処理水が通過可能
   な一対の多孔板を立設し、該一対の多孔板の間に前記可
   動堰の挿入空間を形成したことを特徴とする請求項１記
   載の流路切換機構を備えた活性炭槽。
3. 【請求項３】前記可動堰に処理水迂回用の切欠部を形成
   したことを特徴とする請求項１記載の流路切換機構を備
   えた活性炭槽。