JP2001523154A

JP2001523154A - オゾンを処理対象の流体、特に水、と接触させる方法及び装置

Info

Publication number: JP2001523154A
Application number: JP54513898A
Authority: JP
Inventors: モーレ，ジャック; ウェストルリン，ジャン−ルイ; ボーンヌリー，ヴェロニーク
Original assignee: デグレマン
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2001-11-20
Also published as: FR2762232A1; FR2762232B1; AU7339298A; WO1998047826A1

Abstract

(57)【要約】流体、特に水、をオゾンによって処理するために、オゾン発生器（１４）、及び処理対象の流体にオゾンを溶解するための、単相液体条件のもとで操業するプラグ流れ反応器から成るタイプの、Ｕ字管のような装置（２１）を使って、オゾンを流体、特に水、と接触させる方法において、前記方法が、前記オゾン発生器（１４）によって発生するオゾン化されたガスを圧力のもとで処理対象の流体の流れに注入することにあり、この注入は、ガスの微細気泡を得るように行なわれることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】オゾンを処理対象の流体、特に水、と接触させる方法及び装置本発明は、オゾンで流体、特に水、を処理することに関する。水を汚染する新規の微生物が存在することが明らかになった。そのなかには（例えば、ジャーディア（Giardia）及びクリプトスポリジウムシスト（Cryptosp oridium cysts）のように、慣用の消毒処理に対して強い抵抗を示すのもあり、従ってこれらの微生物を含む水の処理には次の事項が必要である： − これらの微生物を除去するのに必要な消毒剤、例えば塩素又はオゾン、による処理レベルを高めること、及び − 消毒工程を設計する時に考慮すべき水／消毒剤の実際の接触時間。しかしながら、殺虫剤のような微量汚染源を含む流体、特に水をオゾンで酸化するには、殺虫剤と酸化剤との反応性の程度によるが、比較的長い接触時間が必要である。その上、調査によると、汚染源の除去効率を益々高めるには、最適化されたオゾン化工程が必要である。この最適化は、もはやオゾン溶解という観点だけから行なうべきではない。一即ち、フランス国特許公開公報第２，５４５，７３２号（ＦＲ−Ａ−２，５４５，７３２）に記載されているＵ字管型の反応器を使用することによって今は充分に管理された方法だけでなく−水／オゾンの接触時間の観点からも流体粒子と酸化剤との接触する時間を知り、そして可能な限り正確に制御しなければならない。現在、酸化工程は、消毒剤の濃度Ｃに接触時間Ｔを乗じたパラメーターＣＴで特徴づけられる。一般的に、 − オゾン化反応器の出口における酸化剤の残留濃度をＣの値と見なし、そして − 反応器を出る時に実施される追跡操作過程で１０％の量のトレーサーが注入される時間に対応する、時間Ｔ₁₀をＴの値と見なす。パラメーターＣＴのこのような定義は、オゾンを水ど接触させる反応器の滞留時間分布（ＲＴＤ）を知ることが必要である。現在、理想的な反応器について２つの広範なグループがある、即ち、無限混合型（infinitely mixed）反応器と、プラグ流れ（plug flow）反応器である。実際、反応器の操業は、この２つのタイプの流れの間に位置づけられ、例えば直列に配置された無限混合型反応器のＪ数によって操業をモデル化することができる。前記フランス国特許公開公報第２，５４５，７３２号に記載されているオゾン溶解装置は、水−オゾン化反応器であり、この反応器では慣用の溶解装置と比較して高い溶解効率を得ることができる。このような所謂、“Ｕ字管”反応器は、処理対象の水が下向きに流れる垂直式パイプから成っていて、このパイプの中に注入されるオゾン化されたガスは、下向きに流れる液体によって反応器の底部へ同伴される。長く細い直径のパイプの中を通るこのような高速の流れによって生じるせん断により中程度に寸法が規制された気泡が形成されることになる（即ち、この気泡の寸法は４ｍｍと１０ｍｍの間が一般的である）。この先行技術による反応器の環状の上昇部では、気泡は液体の速度より遥かに大きい上向きの速度を持ち、このような速度差によって流れが著しく乱され、従って、この装置のプラグ流れ性が低下する。処理対象の流体、特に水をオゾン化されたガスど接触させることができる別の装置もある。これらの装置は、一般的に直列に配置された数個の区画又はタンクから成り、これらの区画又はタンクの中を処理対象の流体が流れる。ノズル、穴付き分岐型多岐管、又は多孔質材料のような分散手段を使うことにより、オゾン化されたガスは、処理対象の流れの中に分散される。これに関しては、「水に関 andum on Water]”）、５０周年版、１９８９年、新版、第２巻、８８５−８９１頁、ＤＥＧＲＥＭＯＮＴ発行、を参照することができる。これらの公知の装置は、多くの欠点を持っており、それらのなかには、オゾン化されたガスの気泡及び処理対象の水にとって好ましい通路が接触槽の中で形成され、従って、オゾン化されたガス／水接触は均一ではなく、しかも移動時間が余りにも短いという事実を特に指摘することができる。更に、気泡が上昇するにつれて圧力が減るので、オゾンの溶解能力も小さくなる。別の公知の装置は、オゾン化された空気を減圧で吸引して乱流を発生させながらその空気を処理対象の流体と一緒に接触槽に送り込むインゼクター（injector ）から成る。処理対象の水の中で、オゾン化された空気をエマルジョン化するの mento Technique de 1'Eau”を参照されたい）。このようなタービン型装置によって、確実にオゾンは水の中で適切に溶解されるが、この装置では、注入されオゾン化された空気の圧力を制御することが難しい。経験によると、溶解効率に関する更に良い結果は、前述のフランス国特許公開公報第２，５４５，７３２号に記載されているＵ字管反応器を使って実際に得られることが判っている。単相操業条件のもとでこの反応器は、プラグ流れ反応器の水力的挙動と似た挙動を示す（実機反応器では、高い“Ｊ”数、一般的に１５ないし２５）。しかしながら、前記の反応器にガスを注入すると、“Ｊ”数の大幅な減少を伴って、水力的挙動が著しく低下することになる（或る限られたケースでは３ないし４の値が測定されたことがあった）。本発明の目的は、反応器の優れた単相の水力的挙動を２相モードで保持するように、Ｕ字管溶解反応器と、オゾンを処理対象の流体、特に水、に注入する新規の手段とを結合させることである。従って、本発明の主題は、まず第１に、オゾンによって流体、特に水、を処理するために、オゾン発生器、及び処理対象の流体の中にオゾンを溶解するための、単相液体条件のもとで操業するプラグ流れ反応器から成るタイプの、Ｕ字管のような装置を使って、オゾンを流体、特に水、と接触させる方法において、本方法は、前記オゾン発生器によって発生するオゾン化されたガスを圧力のもとで処理対象の流体の流れに注入することにあり、この注入は、ガスの微細気泡、即ちオゾン化されたガスが処理対象の流体に注入されたのちに１０μｍと５００μｍの間の直径である気泡、を得るように実施されることを特徴とする。本発明の主題を形成する方法を実施するのに好ましい方法によると、微細気泡の形状の、オゾン化されたガスが処理対象の流体の主流から取り出された分流に注入され、この分流は全流体処理量の１から４０％、好ましくは５から２０％を占め、前記オゾン化されたガスが注入されたのち、次は前記の取り出された分流は主流と混合される。前記で定義された方法の１つの特性によると、取り出された流体分流は、オゾン溶解装置を通る水の水力路程（hydraulic pathlength）の３分の１のいずれか任意の地点で主流と混合される。本発明によると、オゾン化されたガスが処理対象の流体に注入されたのちに得られる微細気泡の直径は、２０と１００μｍの間が好ましい。従って、既に理解されているように、本発明の方法によって、オゾン化されたガスの微細気泡を注入することにより、中程度に寸法規制された気泡の望ましくない影響を解消することができ、反応器にこうして導入される微細気泡の寸法が制御される。本発明の主題は、前記で定義される方法を実施するための装置でもある。この装置は次の事項から成ることが特徴である：即ち、 − 処理対象の流体を流すための供給パイプ又は分岐パイプ； − 処理対象の流体の全ての流れを又は取り出された分流を加圧する手段； − 前記流体の全ての流れの中に又は取り出された分流の中にオゾン化されたガスを注入する手段；及び − ガスの微細気泡を発生する手段。本発明によると、微細気泡の直径を調節するように、取り出された流れの回路の中でいろいろな圧力降下が確実に起る手段も提供される。本発明の装置の１つの実施態様によると、微細気泡を発生する手段は、ハイドロエゼクター（hydro-ejector）及び１基以上のスタティックミキサーの形で一列に並べて作ることができ、発生するオゾン化されたガスの微細気泡の直径は、ハイドロエゼクターの特性及び操業圧力によって制御することができる。変形体によると、微細気泡を発生する手段は、加圧−膨張装置から成る。本発明の装置の１つの実施態様によると、処理対象の流体にオゾンを溶解する装置は、Ｕ字管型の接触反応器から成り、この反応器の外側部分に配置された分離要素を含む。この分離要素は、反応器を区画に分割して処理対象の流体の流れを平行な流れに分離する邪魔板を形成し、従って、プラグ流れの接触ゾーンを形成する。１つの実施態様によると、これらの分離要素は、複数の同心チューブから成ってもよく、このチューブの本数は偶数であり、処理対象の流体は、前記のチューブの中を直列に下降路の中の次は上昇路の中を交互に流れる。変形体によると、これらの分離要素は、換算相当水力直径の区画を通って流れる多数の平行流として処理対象の流体の流れを分割する平坦な放射状壁の形で作られ、この区画は放射状壁で境界を定められている。本発明の別の特徴及び長所は、何等の限定的性格を持たない、本発明の実施態様を説明する付図を参照して下記で行う説明から明らかになろう。図面では： − 第１図は、本発明の方法を実施するための装置の第１実施態様の概略図であり； − 第２ａ及び２ｂ図は、この装置の別の実施態様を説明する、第１図に類似の概略図であり； − 第３ａ及び３ｂ図は、本発明の主題を形成する装置で使用できるオゾン溶解反応器の、軸方向断面及び平面の概略図であり；そして − 第４ａ及び４ｂ図は、本発明の装置で使用できるオゾン溶解反応器の別の実施態様を説明する第３ａ及び３ｂ図に類似の概略図である。先ず、第１図を見ることにする。この実施態様では、処理対象の流体、特に水、はパイプ１０から供給される。処理対象の流体流の分流は、主パイプ１２から分管として接続されているパイプ１１によって取り出され、こうして取り出された分流は、番号１３と表記された慣用の圧力手段で加圧される。この装置には、空気、純酸素、又は酸素を含むいずれかの他の混合ガスが供給される任意のタイプのオゾン発生器１４が備わっている。オゾン発生器１４は、発生したオゾン化されたガスを、取り出されて加圧された分流と混合する手段の役割をする。この実施態様では、この手段はパイプ１５を通ってオゾン化されたガスを受けるハイドロエゼクター１６から成る。従って、ハイドロエゼクターは、オゾン化されたガスを予め加圧することなく、オゾン化されたガスを水回路に注入できるので、スタティックミキサーとして作用する。更に、本装置には、ハイドロエゼクター１６と一列をなすスタティックミキサー１７があり、このミキサー１７の特別の形状（例えば、従動型（inverted）薄肉スクリュー型でもよい）によって確実にガスの気泡が微細になり、寸法規制が行なわれる。別の原理によって操業するハイドロエゼクター１６とスタティックミキサー１７を直列に配置することによって、微細気泡の発生と混合機能を最適化することができる。オゾン化されたガスが加えられ、微細気泡の寸法が規制されたのち、取り出された分流は、パイプ１２によって供給される処理対象の流体の本流にパイプ１８を通って再導入される。混合過程で気泡が凝集する恐れがないようにしながら、微細気泡の直径を保持するように取り出された分流と、こうして生成される処理対象の流体との混合は、第２のインライン式スタティックミキサー１９を取り付けることにより最適化することができる。本発明は、微細気泡の寸法、特にその直径を点検できる手段も提供する。この手段は、接触器２１の上流に配置された窓２０の形をしていてもよく、直接目視観察ができる。この目的のためにビデオによる捕捉やコンピューター処理による直径の測定装置および／または濁り度測定用のインライン式装置も取り付けることができる。本発明によると、微細気泡の直径は、取り出された流体の回路の中でいろいろな圧力降下を生じさせることにより制御される。例えば取り出された水の流量を変えることにより、例えば可変式出力ポンプを使ってこうしたいろいろな圧力降下を行なってもよい。変形体によると、膨張装置、例えば制御弁を作動することにより、このようないろいろな圧力降下を得ることができる。本発明によると、取り出された分流は、処理対象の流体の全処理量の１と４０％の間、好ましくはこの全処理量の５と２０％の間である。次に、処理対象の流体とオゾン化されたガスとの均一な混合物は、Ｕ字管型の接触反応器が好ましいオゾン溶解反応器２１に導入され、この反応器の中でこの均一な混合物は、装置を通る水の水力路程の３分の１の所へ導入される。本発明によって、乳状気泡（milk of bubbles）の外観を持つ微細気泡を得ることができ、その気泡の直径は、１０μｍと５００μｍの間であり、２０と１００μｍの間が好ましい。こうしてオゾン溶解反応器２１の水力挙動、真の接触時間及びガス溶解効率が改良される。第２ａ図に示している本発明の変形体では、オゾン発生器１４から出るオゾン化されたガスは、加圧タンク２３によって、取り出された分流の流れに導入されるが、このオゾン化されたガスは、加圧タンク２３に導入される前に、予め２２の中で加圧される。第２ａ図の変形体では、オゾン化されたガスが加えられて気泡の寸法が規制されたのち、取り出された分流を処理対象の流体の主流１２に再導入するためのパイプ１８に膨張弁２４が取り付けられる。この変形体は、第１図を参照して前述した実施態様とも似ている。第２ｂ図は、第２ａ図に示した実施態様の変形体を示している。この新規の変形体では第１図に示しているハイドロエゼクター装置と、第２ａ図に示している加圧タンクの装置とを組み合わせることにより、オゾン化されたガスが導入される。従って、第２ｂ図は、オゾン発生器１４から出るオゾン化されたガスがハイドロエゼクター１６及び加圧タンク２３を通る、取り出された分流の流れに導入されるが、ハイドロエゼクター１６は加圧タンク２３の上流に配置されることを示している。この変形体は、第１図を参照して前述した実施態様とも似ている。下記の例は、先行技術によって作られた装置の短所を強調し、一方、本発明によってもたらされる長所を明らかにしている。反応器が、プラグ流れの水力条件のもとでの操業に近いか、或いは遠いかどうかによって、Ｔ₁₀がＪパラメーターの数値で決まることを表す従来のモデル化方程式（modelling equation）から定められる下表から、前記で定義されるＪ数を基準として反応器の必要な容積を決めることができる。この表からＪの関数としてＴ₁₀／τの値が得られる（Ｔ₁₀は、反応器を出る入力に注入されるトレーサーの１０％に対応する時間を表すので、装置内部の実験上の接触時間を代表するものであり、一方、τは流量／容積の比を表す、従って計算上の接触時間に対応する）。Ｔ₁₀／τの比は、９０％の流体粒子の最少接触時間と、反応器の形状データから得られる理論上の接触時間とを比較するものであり、− 即ち、Ｔ₁₀／τの比が１に近ければ近いほど、流体はそれだけプラグ流れに近付くことを表している。２ｍｇＯ₃・分．リットル^-1のＣＴ積（消毒や滅菌の分野で予め得られる経験から、或る程度の消毒が達成可能な値）を得ること、及び反応器を出る際に０．４ｍｇ／リットルの残留オゾン含量を得ることが望ましいと考えることとする。反応器をプラグ流れに近い水力条件のもとで操業する場合（水だけが提供されるＵ字管型の反応器での状況）、Ｊは２５の値となる場合があり、一方、更に乱流的反応器（Ｕ字管型の慣用の２相（水＋ガス）反応器での状況）は、例えば、Ｊ＝３で特徴づけられる。Ｔ₁₀／τ比の対応する値は： − 反応器１：Ｊ＝３Ｔ₁₀／τ₁＝０．３６ − 反応器２：Ｊ＝２５Ｔ₁₀／τ₂＝０．７６である。に対して、反応器２の容積は反応器１の容積の半分の寸法となることは容易に結論として得ることができる。こうして本発明による配置により、２相反応器２１は、単相反応器と同じ水力条件のもとで操業可能である。従って、２相条件のもとでの接触器のＴ₁₀は、単相条件のもとでの接触器のＴ₁₀と等しくなる。従って、容積を概ね５０％減らすことは、本発明の主題を形成する装置に取り付けられるオゾン溶解反応器（接触器２１）の設計で実現できる。更に、ガスの気泡の寸法を小さくすること、並びに水力挙動を改良すること、及び従って反応器で使用されてその主要な特性の１つを構成する高圧に加えて、処理対象の流体がオゾン化されたガスど接触する時間を改良することにより、ガスと処理対象の流体の間の移動が改良され、従って、オゾン化されたガス溶解効率に関して優れた性能を得ることができる。本発明によって使用されるオゾン溶解装置２１は、フランス国特許公開公報第２，５４５，７３２号に記載されているＵ字管型が好ましいことを前述した。好ましい実施態様によると、本発明では、２つの方法、即ち流体が直列に流れる同心状区画（第３ａ、３ｂ図）、或いは流体が並列に流れる放射状区画（第４ａ、４ｂ図）のどちらかで作ることにより、先行技術の特許に記載された区画化された溶解反応器を備え付ける。両ケースとも、相当水力直径が小さくなることは、Ｌ／Ｄ比がこのように新しく作られた区画の数によって増えることを意味する（Ｌは反応器の長さであり、Ｄは反応器の直径である）。各区画では、対応してレイノルズ数が増加し、このことは更に水平面内の分散能力を改良すること、及び直列に配置された無限混合型反応器のＪ数を増大することに寄与し、これらのことはこの系には正に当てはまる。第３ａ及び３ｂ図を見ると、この両図面には、前記のＵ字管型の接触反応器２１’の略図が示されていて、本発明によると、この反応器は、処理対象の流体を上から下へ、そして次に下から上へ交互に流す１組の同心状邪魔板を形成するように、反応器の外側部分に配置された２５，２５’のような分離壁が完備されている： − 中央チューブ２６の中では、処理対象の流体がこの流体の流速によって、オゾン化されたガスを同伴する。下向きの流れには圧力上昇が伴い、従って、オゾン化されたガスの溶解効率が必然的に上昇する； − 第１邪魔板２７では、流れ方向は反転して、あらゆる大きい気泡は反応器の上部で乳状気泡から消滅する； − 邪魔板２８と２９、及び必要に応じてその次の邪魔板では、プラグ流れ反応器の最適水力条件に近い条件のもとでのオゾン溶解反応が乳状気泡から引き続いて行なわれる。本発明によると、加圧水、又はオゾンを水に注入させるいずれの別の装置によって、および／または先進的ラジカル酸化の場合、過酸化水素のような追加の反応体によって反応器２１’の中間の高さで、２７及び２９のような上向き流の邪魔板の中にガス状のオゾン化されたガスの追加注入のための対策を講じてもよい。下に示す特定の数値は、前記の特許に記載されたＵ字管反応器において、本発明によってもたらされる改良の長所を明らかにしている。前記の例にみると、フランス国特許公開公報第２，５４５，７３２号に記載されている接触器は、直径が優に５ｍで深さが３５ｍとなる。各々、約１．６ｍと２．８ｍの直径の２個の同心壁を取り付けると、深さは２７ｍにまで、外径は４ｍにまで小さくなる。外径を５ｍのままにすると、反応器の高さを短くすることも可能であり、それによって反応器の形状を、より旨く地方の現地条件に適応させることができる［地面の硬さ、地下水面の存在、深さを限定する耐震基準（geoseismic standards ）]。第４ａ及び４ｂ図に示すような変形体では、反応器２１”の相当水力直径を減らすことは、反応器の上昇部に３０のような平坦な放射状壁を配置することにより実現される。このような配置により、平坦な壁によってこうして取り囲まれたいろいろな区画に沿って液体流は、直列にはもはや流れないが、並列には流れる。平坦な放射状壁３０の数は、所望のＪ数によって左右されるが、概ね２と８の間、一般的に４と決められる。勿論、本発明は、説明および／または図示した実施態様に限定されるものではなく、むしろ添付の請求の範囲の範囲内に入る、実施態様の全ての変形体を包含する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年２月１２日（１９９９．２．１２）【補正内容】請求の範囲１．流体、特に水、をオゾンによって処理するために、オゾン化されたガスを発生するオゾン発生器（１４）、及び処理対象の流体にオゾンを溶解するための、単相液体条件のもとで操業するプラグ流れ反応器から成るタイプの、Ｕ字管のような装置（２１）を使って、オゾンを流体、特に水、と接触させる方法において、前記方法が、前記オゾン化されたガスを圧力のもとで処理対象の流体の流れに注入することにあり、及びオゾン化されたガスが処理対象の流体に注入されたのち、ガスの気泡の直径が１０μｍと５００μｍの間になるように前記ガスの気泡を制御し、かつ寸法を規制することにあることを特徴とする前記方法。２．寸法が規制された気泡のオゾン化されたガスが、前記処理対象の流体の主流から取り出された分流に注入され、この分流は全流体処理量の１から４０％、好ましくは５から２０％を占め、前記オゾン化されたガスが注入されたのち、次に前記分流は前記主流に混合されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。３．前記オゾン化されたガスが注入されたのち、流体から前記取り出された分流が、オゾン溶解装置（２１）を通る水の水力路長の３分の１の任意の地点で前記主流と混合されることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の方法。４．前記処理対象の流体に注入され寸法が規制されたオゾンガスの気泡の直径が、２０と１００μｍの間にあることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。５．請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方法を実施する装置において、前記装置が、 − 処理対象の流体を流すための供給パイプ又は分岐パイプ（１０；１１）； − 処理対象の流体の全ての流れを又は取り出された分流を加圧する手段（１３）； − 前記流体の全ての流れの中に又は前記の取り出された分流の中にオゾン化されたガスを注入する手段（１６；２３）；及び − 注入された前記ガスの気泡を発生しかつ寸法を規制する手段（１７；２４）、から成ることを特徴とする前記装置。６．前記注入されたガスの気泡を発生しかつ寸法規制する手段が、ハイドロエゼクター（１６）の形で、及び１基以上のスタティックミキサー（１７）の形で一列状に作られ、発生する前記気泡の直径が前記ハイドロエゼクターの特性及び前記エゼクターの操業圧力によって制御されることができることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。７．前記注入されたガスの気泡を発生しかつ寸法規制する手段が、加圧−膨張装置（２３，２４）から成ることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。８．前記注入されたガスの気泡を発生しかつ寸法規制する手段が、ハイドロエゼクターと加圧−膨張装置との組み合わせの形で作られ、前記ハイドロエゼクターが加圧−膨張装置の上流に配置されることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。９．前記注入された気泡の直径を安定化させるように設計されたスタティックミキサー（１９）を含み、前記寸法規制されたガスの気泡を含む流体の取り出された分流を主流に導入することが必要に応じて前記ミキサーの上流で起こることを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第８項のいずれか１項に記載の装置。１０．前記寸法規制されたガスの気泡の直径を調節するために、前記取り出された分流流れ用の回路の中で種々の圧力降下が確実に起こる手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第９項のいずれか１項に記載の装置。１１．前記取り出された水の流れの種々の圧力降下が、前記取り出された水の流れの流量を変更することにより、特に種々の出力ポンプを使うことにより行なわれることを特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の装置。１２．前記取り出された水の流れの種々の圧力降下が、膨張装置、特に制御弁に作用することにより得られることを特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の装置。１３．前記注入され寸法規制されたガスの気泡の寸法を監視できる手段（２０）も含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第１０項のいずれか１項に記載の装置。１４．前記注入されたガスの気泡の寸法を監視できる手段（２０）が、直接目視観察できる窓の形で作られ、前記オゾン溶解反応器の上流に配置されることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１５．前記注入されたガスの気泡の寸法を監視できる手段（２０）が、ビデオによる捕捉及びこうして得られる画像のコンピューター処理によって前記気泡の直径を測定する装置の形で作られることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１６．前記注入されたガスの気泡の直径を監視できる手段（２０）が、前記処理対象の流体の濁り度を測定するインライン式手段の形で作られることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１７．前記オゾン溶解装置（２１’，２１”）が、前記反応器を区画化してプラグ流れ接触ゾーンを形成するように前記反応器の中に配置された分離要素を含む、Ｕ字管型の接触反応器から成ることを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第１６項のいずれか１項に記載の装置。１８．前記分離要素が、複数の同心チューブ（２６，２７，２８，２９）から成り、これらのチューブは偶数であり、前記処理対象の流体は交互に下降し次に上昇する経路で前記チューブの中を直列に流れることを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の装置。１９．前記分離要素が、換算相当水力直径の区画を流れる多数の平行な流れとして前記処理対象の流体を分割する平坦な放射状壁（３０）から成り、前記区画は前記放射状壁によって境界を定められることを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の装置。２０．前記平坦な放射状壁（３０）の数が２と８の間、好ましくは４であることを特徴とする、請求の範囲第１９項に記載の装置。２１．オゾンおよび／または、特に過酸化水素のような添加剤の追加の注入用の手段も含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第２０項のいずれか１項に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ボーンヌリー，ヴェロニークフランス国、エフ―78990 エランクール、リュエディソーン 37

Claims

【特許請求の範囲】１．流体、特に水、をオゾンによって処理するために、オゾン発生器（１４）、及び処理対象の流体にオゾンを溶解するための、単相液体条件のもとで操業するプラグ流れ反応器から成るタイプの、Ｕ字管のような装置（２１）を使って、オゾンを流体、特に水、と接触させる方法において、前記方法が、前記オゾン発生器（１４）によって発生するオゾン化されたガスを圧力のもとで処理対象の流体の流れに注入することにあり、この注入は、ガスの微細気泡、即ちオゾン化されたガスが処理対象の流体に注入されたのち、直径が１０μｍと５００μｍの間の気泡、を得るように実施されることを特徴とする前記方法。２．微細気泡の形のオゾン化されたガスが、前記処理対象の流体の主流から取り出された分流に注入され、この分流は全流体処理量の１から４０％、好ましくは５から２０％を占め、前記オゾン化されたガスが注入されたのち、次に前記分流は主流に混合されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。３．前記オゾン化されたガスが注入されたのち、流体から前記取り出された分流が、オゾン溶解装置（２１）を通る水の水力路長の３分の１の任意の地点で前記主流と混合されることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の方法。４．前記オゾン化されたガスが処理対象の流体に注入されたあとに得られる前記微細気泡の直径が、２０と１００μｍの間にあることを特徴とする、請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。５．請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方法を実施する装置において、前記装置が、 − 処理対象の流体を流すための供給パイプ又は分岐パイプ（１０；１１）； − 処理対象の流体の全ての流れを又は取り出された分流を加圧する手段（１３）； − 前記流体の全ての流れの中に又は前記取り出された分流の中にオゾン化されたガスを注入する手段（１６；２３）；及び − ガスの微細気泡を発生する手段（１７；２４）、から成ることを特徴とする前記装置。６．前記微細気泡を発生する手段がハイドロエゼクター（１６）の形で、及び１基以上のスタティックミキサー（１７）の形で一列状に作られ、発生する前記気泡の直径が前記ハイドロエゼクターの特性及び前記エゼクターの操業圧力によって制御されることができることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。７．前記微細気泡を発生する手段が加圧−膨張装置（２３，２４）から成ることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。８．前記微細気泡を発生する手段がハイドロエゼクターと加圧−膨張装置との組み合わせの形で作られ、前記ハイドロエゼクターが前記加圧−膨張装置の上流に配置されることを特徴とする、請求の範囲第５項に記載の装置。９．前記微細気泡の直径を安定化させるように設計されたスタティックミキサー（１９）を含み、前記微細気泡を含む流体の取り出された分流を主流に導入することが必要に応じて前記ミキサーの上流で起こることを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第８項のいずれか１項に記載の装置。１０．前記微細気泡の直径を調節するために、前記取り出された分流流れ用の回路の中で種々の圧力降下が確実に起こる手段を含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第９項のいずれか１項に記載の装置。１１．前記取り出された水の流れの種々の圧力降下が、前記取り出された水の流れの流量を変更することにより、特に種々の出力ポンプを使うことにより行なわれることを特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の装置。１２．前記取り出された水の流れの種々の圧力降下が、膨張装置、特に制御弁に作用することにより得られることを特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の装置。１３．前記微細気泡の寸法を監視できる手段（２０）も含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第１０項のいずれか１項に記載の装置。１４．前記微細気泡の寸法を監視できる手段（２０）が、直接目視観察できる窓の形で作られ、前記オゾン溶解反応器の上流に配置されることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１５．前記微細気泡の寸法を監視できる手段（２０）が、ビデオによる捕捉及びこうして得られる画像のコンピューター処理によって前記微細気泡の直径を測定する装置の形で作られることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１６．前記微細気泡の直径を監視できる手段（２０）が、前記処理対象の流体の濁り度を測定するインライン式手段の形で作られることを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の装置。１７．前記オゾン溶解装置（２１’，２１”）が、前記反応器を区画化してプラグ流れ接触ゾーンを形成するように前記反応器の中に配置された分離要素を含む、Ｕ字管型の接触反応器から成ることを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第１６項のいずれか１項に記載の装置。１８．前記分離要素が、複数の同心チューブ（２６，２７，２８，２９）から成り、これらのチューブは偶数であり、前記処理対象の流体は交互に下降し次に上昇する経路で前記チューブの中を直列に流れることを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の装置。１９．前記分離要素が、換算相当水力直径の区画を流れる多数の平行な流れとして前記処理対象の流体を分割する平坦な放射状壁（３０）から成り、前記区画は前記放射状壁によって境界を定められることを特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の装置。２０．前記平坦な放射状壁（３０）の数が２と８の間、好ましくは４であることを特徴とする、請求の範囲第１９項に記載の装置。２１．オゾンおよび／または、特に過酸化水素のような添加剤の追加の注入用の手段も含むことを特徴とする、請求の範囲第５項ないし第２０項のいずれか１項に記載の装置。