JP2002177969A

JP2002177969A - 殺菌手段を有する加圧タンク方式水の溶存酸素自動制御方法

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Publication number: JP2002177969A
Application number: JP2000377150A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Otsuki; 眞之大槻
Original assignee: Mikasa KK
Current assignee: Mikasa KK
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-25
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: US20020070176A1; US6638434B2; JP3371288B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】生命活動に欠かせない水に溶け込む溶存酸素
量を安価、的確に制御する方法を提供する。【解決手段】窒素ガスと酸素ガスはガス混合器２３で
混合し、圧力タンク２１に送られ、の水に溶解させ、密
閉タンク１１に送り込まれる。密閉タンク１１中の滞留
水は循環ポンプ２２により循環させ、セラミック筒１４
及び赤外線照射装置１５で活性化処理し、気体噴射ノズ
ル１６により噴射する。密閉タンク１１内の酸化還元電
位・溶存酸素検出センサ３０の検出値を用い、酸素と窒
素両ガスの混合比を調整する。また、密閉タンク１１の
滞留水を、濾過ポンプ３５によって、紫外線照射装置３
２を通過させて殺菌し、セラミック筒３３を通過させて
酸化還元電位を所定値に調整し、濾過装置３４を通過さ
せてスラッジ等を濾過し、密閉タンクに戻す。処理水は
所定量に自動調整されるストックタンク４に蓄えられて
随時の使用に応ずる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は種々の産業等におけ
る使用に適した性質を有する水を得るために、水に含ま
れる酸素その他の気体の溶存量、酸化還元電位を変化さ
せ、かつ、水に含まれる有機物、無機物及び細菌を除去
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】水の酸化還元を行ってその電位を変化さ
せ、その水を種々の産業等に利用することは公知であ
り、そのための装置や方法が実用化されている。

【０００３】そして、この装置や方法により得られた水
は、農業においては、作物の鮮度保持、無農薬栽培、栽
培効率の向上に役立ち、水産業においては魚介類の鮮度
保持、無薬品養殖漁業に効果的に利用することができ
る。

【０００４】また、畜産業においても、家畜の無薬品飼
育、畜産公害を防ぐ環境改善、畜産品の鮮度保持に有効
であり、食品工業においても、無酸素水の使用による鮮
度保持に役立つ。

【０００５】さらに、浄水産業においては、飲料水、汚
水の処理性能を向上させる。また、酒類の醸造産業にお
いては、品質、生産性を向上させ、医学、薬学の分野に
おいても薬品効果の向上、予防医学の向上に役立ち、工
業においては工業用水を無酸素水とすることによる酸化
防止に有効である。その他、種々の環境改善にも役立つ
ものとして利用範囲が広い。

【０００６】そして、前記のように酸化還元電位を変化
させた処理水が、有機物、無機物及び細菌を除去する殺
菌処理も併せて行ったものであれば、更に用途は拡大す
る。

【０００７】前記の水の酸化還元電位は、水に空気を送
り込んだり、水に音波を照射したりすることで変化する
ことも公知である。

【０００８】また、Ｎ_２ガスをエアーレーション方式
で注入することによっても前記の酸化還元電位の変化が
起こることも公知である。図６はその場合の溶存酸素
（ＤＯ）量の変化を示す。縦軸は時間（単位は時間）、
横軸は溶存酸素（ＤＯ）量で、単位はｐｐｍである、さ
らに図７はその場合の酸化還元電位の変化であって、縦
軸は時間（単位は時間）、横軸は酸化還元電位（単位は
×１００ｍＶ）である。両図ともに、Ａ点においてＮ_２
ガスの注入を開始してＢ点で注入を停止し、その後そ
のまま容器を開放状態で放置したものである。両図で理
解されるように、水に対してＮ_２ガスを開放状態でエ
アレーション方式で注入した場合の溶存酸素量の変化や
酸化還元電位の変化は発生するが、その変化量は非常に
微々たるものである。

【０００９】つぎに、前記のように水にＮ_２ガスをエ
アレーション方式で注入するのに加えて、水槽中の水に
対して噴射する空気または酸素の噴射量を制御可能な空
気量制御装置と、上記水に対して照射する音波の量を制
御可能な音波発生量制御装置とを備え、上記空気または
酸素の噴射と上記音波の照射との両者の量を前記両制御
装置により制御調整し、かつ、両者を同時に行う水の酸
化還元電位制御装置を用いて、水の酸化還元電位を変化
させるようにした場合の結果を図８、図９に示してあ
る。

【００１０】両図ともに、Ａ点においてＮ_２ガスの注
入を開始してＢ点で注入を停止し、その後そのまま容器
を開放状態で放置したものである。図８において縦軸は
時間（単位は時間）、横軸は溶存酸素（ＤＯ）量で、単
位はｐｐｍである。図８で示されるように、溶存酸素
（ＤＯ）量の変化はゼロ近くまで減少する。図９はこの
場合の水の酸化還元電位であって、縦軸は時間（単位は
時間）、横軸は酸化還元電位（単位は×１００ｍＶ）で
ある。この図で理解されるように、酸化還元電位は処理
直後低下するが、放置しておくとまた元に戻り、さらに
上昇してしまい、安定しない状態である。

【００１１】水はその中に気体を取り入れる性質があ
り、それを気体の溶解といっている。天然水は空気中の
窒素、酸素、炭酸ガス、等、気体全成分が融け込んでい
る。その中で、酸素を取り込むこと、即ち溶存酸素が存
在することは水の重要な性質である。この溶存酸素は生
命活動にとって欠くことが出来ないものであり、微生物
はじめ魚類・動物・人間また植物までもが、この溶存酸
素のおかげで生存しているのである。河川、池、湖、海
等の環境においても、溶存酸素は重要で、それが少なく
なると赤潮が発生し魚介類の大量死がみられる。河川に
おいては、２ｐｐｍ以下となると悪臭が発生し、もはや
魚は棲息できなくなる。

【００１２】溶存酸素の量は水の温度に非常に影響を受
けることは事実である。水温が低いと溶存酸素量が多
く、水温が高いとその量が少なくなる。図１０にその例
を示す。横軸は水温（℃）、縦軸は溶存酸素量（ｐｐ
ｍ）である、また、水と接触する気体中の酸素の分圧を
変化させれば、水の溶存酸素量も変わる。気体中の酸素
比率を変化させると、溶存酸素量を変えることが出来
る。また、その他の条件でも変化することが解ってい
る。例えば、水温が一定の場合には溶存酸素量は一定の
はずである。しかし天然水の場合では、理由は明らかで
ないが、実際には変わっている。一つの推測として、水
の結晶構造、即ち水のクラスターによるところかもしれ
ない。酸素の取り入れ易い構造とそうでない構造とが在
ると思われる。要約すると、天然水の溶存酸素をコント
ロールするには、水温、酸素圧力、酸素比率、クラスタ
ー（水の結晶構造）等を制御する必要がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
方法では溶存酸素（ＤＯ）量、あるいは、酸化還元電位
の一方については所望の値の水を得る装置は提供されて
いるが、両者をともに望ましい値とすることが難しいも
のであった。この重要な溶存酸素を安価で的確にコント
ロールする方法は存在しなかったと言える。

【００１４】また、このような従来の技術に、水に含ま
れる有機物、無機物及び細菌を除去殺菌する手段を併せ
て備えるようにしたものを、本願の出願人はさきに特許
番号２９９０５７４号の特許公報に見られるように、提
案している。本発明は、前記公報の技術をさらに改善
し、溶存酸素量、酸化還元電位の双方について望ましい
値を持つ処理水が得られ、しかも、水に含まれる有機
物、無機物及び細菌を除去殺菌することができ、さらに
効率よく工程を進行させることができる技術を提供する
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、密閉タンクの水滞留室に、自動給水装置にて原水
を供給し所定量の滞留水を得る工程と、前記密閉タンク
中の滞留水を、圧力タンクを介して圧力ポンプにより循
環させる経路中に、空気又は酸素と窒素ガスとを所定比
率で混合し加入供給する工程と、前記密閉タンク中の滞
留水を循環ポンプにより循環させ、その経路中にセラミ
ック筒及び赤外線照射工程を配置することにより活性化
処理し、気体噴射ノズルにより前記密閉タンク中の滞留
水中に噴射する工程と、前記密閉タンク内に設けた酸化
還元電位・溶存酸素検出センサの検出値によって、酸化
還元電位・溶存酸素調整手段が前記空気又は酸素と窒素
ガスとの混合比を調整し、ポンプモータ制御装置によっ
て前記圧力ポンプの回転数を変化させて前記圧力タンク
の圧力を変えるとともに、前記循環ポンプの回転数を変
化させて前記気体噴射ノズルの圧力を変える工程と、前
記密閉タンクの滞留水を、濾過ポンプによって、濾過装
置を通過させてスラッジ等を濾過し、セラミック充填装
置を通過させて酸化還元電位を所定値に調整し、紫外線
照射装置を通過させて殺菌し、前記密閉タンクに戻す工
程と、前記密閉タンクの滞留水を取り出す工程と、を設
けることによって解決される。

【００１６】また、上記の課題は本発明によれば前項に
おいて、密閉タンク内の処理された処理水を前記密閉タ
ンクの処理水取り出し口より取り出し、ストックタンク
に導き、該ストックタンクには液面制御手段と該手段に
より制御される送水ポンプを備えてストック量を所定量
に維持する工程と、前記ストックタンクから処理水を取
り出す工程と、を設けたことにより解決される。

【００１７】また、上記の課題は本発明によれば前項ま
での解決手段において、空気又は酸素と窒素ガスとを所
定比率で混合し供給する混合ガスは、圧力ポンプの負圧
で吸引する方法を用いて取り入れることで解決される。

【００１８】また、上記の課題は本発明によれば前項ま
での解決手段において、溶存酸素の制御には窒素と酸素
との比率変動方式を用いたことによって解決される。

【００１９】

【発明の実施の形態】溶存酸素の変化は、前述の通り酸
素比率に影響を受けることが判っている。そこで、水と
接触する気体の酸素比率を人為的に変化させると、溶存
酸素の変化が確かめられる。窒素ガスと酸素ガスとの混
合気体を使い、接触方法は例えば、水流式複合音波発生
装置（ミカサ製）を使う。この時水温一定（１５℃）と
し、気体圧力は１気圧とした。その結果は図１１の通り
であった。縦軸が溶存酸素量（ｐｐｍ）、横軸が水と気
体の接触時間（分）である、考察すると、処理時間で溶
存酸素の変化が見られるものの、一定時間が過ぎると溶
存酸素も一定となることが判った。即ち、酸素比率を制
御すれば、溶存酸素も制御することができるのである。
天然水の場合でも空気に占める酸素比率を人為的に変化
させると溶存酸素量も変化させることができる。

【００２０】本発明では水に気体を溶解させるのに加圧
タンクを用いるようにしている。処理すべき水が収容さ
れている密閉タンク中の滞留水を、圧力ポンプにより加
圧タンクへ送り込み再び密閉タンクに戻して循環させ
る。

【００２１】循環経路中には、空気又は酸素と窒素ガス
とを所定比率で混合し加入供給する工程を付加する。こ
の気体が加入された水が、圧力タンクに導かれて加圧さ
れるので、処理時間が短く、酸素など、使用するガスを
有効に利用できるものとなる。

【００２２】混合ガスの加入供給は圧力ポンプの直前の
段階で行うようにし、圧力ポンプの負圧を利用して供給
されるようにする。このようにすることにより安全確実
に混合ガスを取り入れることができる。

【００２３】また、密閉タンク中の滞留水を循環ポンプ
により循環させ、その経路中にセラミック筒及び赤外線
照射工程を配置している。これにより水は活性化処理さ
れ、さらにこの水を気体噴射ノズルにより密閉タンク中
の滞留水中に噴射する。そして密閉タンク内に設けた酸
化還元電位・溶存酸素検出センサの検出値によって作動
する、酸化還元電位・溶存酸素調整手段を設け、該手段
が、空気又は酸素と窒素ガスとの混合比を調整し、ま
た、ポンプモータ制御装置と連携して、圧力ポンプの回
転数を変化させて圧力タンクの圧力を変え、さらに、循
環ポンプの回転数を変化させて気体噴射ノズルの圧力を
変え、酸化還元電位・溶存酸素を所望の値に調整する。

【００２４】また、密閉タンクに設けたもう一つの水の
循環路には、紫外線照射装置、セラミック筒、ろ過装
置、ろ過ポンプを配置する。密閉タンクの滞留水はろ過
ポンプによって送られて、紫外線照射装置によって殺菌
処理され、酸化還元電位を調整された粉末セラミックを
充填してあるセラミック筒を通過することによって酸化
還元電位を所定値に調整し、隔壁状濾布、バイブレー
タ、空気吹き込み管、ドレーン等が装備されている、ろ
過装置を通過させてスラッジ等をろ過する。

【００２５】このように処理された水を、本発明におい
ては、ストックタンクに導いて一時貯蔵して随時の使用
に備えるようにした。ストックタンクには液面リレーを
設けて所要量が常時ストックされるようにしている。

【００２６】

【実施例】図１に本発明の一実施例をブロック構成図に
よって示す。同図において、１１は密閉タンクであっ
て、給水バルブ６を介して原水が給水され、液面リレー
３８によって密閉タンク１１内部の水量を測定し、その
結果によって給水バルブ６が制御され、密閉タンク１１
中の所定水量が保たれるようになっている。密閉タンク
１１の内部は、供給された原水が滞留する下部の水滞留
層１１ｂと、該水滞留層１１ｂ上方のガス層１１ａとか
らなる。密閉タンク１１の水滞留層１１ｂに対応する側
面には循環ポンプ２２、赤外線照射装置１５、セラミッ
クフィルタ１４を経由するパスがタンク外部に向け接続
されていて、循環ポンプ２２によって矢印Ａ方向に処理
水が送られ、赤外線照射装置１５、セラミックフィルタ
１４によって水の活性化処理が行われ、前記のガス層１
１ａに連なる内部気体循環路１２からの気体とともに気
体噴射ノズル１６により噴射されて密閉タンク１１に戻
される。

【００２７】気体噴射ノズル１６は、本出願と同一の出
願人によって先に出願され、登録された特許第２９９０
５７４号公報に記載されているような、水槽中の水に対
して噴射する空気または酸素、あるいは空気又は酸素
と、窒素ガスとの混合気体の噴射量を制御可能な空気量
制御装置（図示せず）と、上記水に対して照射する音波
の量を制御可能な音波発生量制御装置（図示せず）とを
備え、上記空気または酸素の噴射と上記音波の照射との
両者の量を前記両制御装置により制御調整し、かつ、両
制御を同時に行う水の酸化還元電位制御装置であって、
複合音波発生噴流式ガス水混合装置と呼称した、水の活
性化に対し効果のあるものを用いてもよい。

【００２８】密閉タンク１１にはもう一つの水の循環路
が設けられている。圧力ポンプ２０と圧力タンク２１と
からなる矢印Ｂ方向のパスがそれであり、この循環路に
は、酸素ガス発生装置２６と、これに接続された酸素ガ
ス流量調整器２５、窒素ガス発生装置２７と、これに接
続された窒素ガス流量調整器２４、そして二つのガス流
量調整器からの送出されたガスを所定比率で混合するガ
ス混合器２３によって混合されたガスが加入されるよう
になっている。なお、混合ガスの加入位置は圧力ポンプ
２０の直前とし、混合ガスが圧力ポンプ２０の負圧で吸
引されるようにしてある。

【００２９】圧力タンク２１には水面制御装置１８が水
面感知器１９を備えて設けられ、該水面制御装置１８に
よって前記ガス混合器２３からの送出ガス量がバルブ２
３ａによって制御される。

【００３０】９は密閉タンク１１の上部のガス層１１ａ
のガス圧が所定値以上の危険な状態時に作動する安全
弁、また、７は密閉タンク１１の上部のガス層１１ａの
気体を浄化する浄化装置、８は気体浄化ポンプであり、
ガス層１１ａの気体は両者によって循環され浄化され
る。また、１０はフィルタ、１３は余剰ガス取出バルブ
であり、ともに余剰ガス発生時に対応させるものであ
る。

【００３１】本実施例においては、さらにもう一つの水
の循環路が設けられている。矢印Ｃ方向により示され
る、密閉型タンク１１の滞留水は、ろ過ポンプ３５を経
て、スラッジ等をろ過するろ過装置３４（隔壁状ろ布、
バイブレータ、空気吹き込み管、ドレーン等が装備され
ているが図示を省略した。）酸化還元電位を所定値に調
整するセラミック筒３３（酸化還元電位を調整された粉
末セラミックが充填してある。）殺菌処理する紫外線照
射装置３２を経て密閉タンク１１に戻されるパスがそれ
である。３６はセラミックタンク、３７はセラミックコ
ーティング回路である。

【００３２】３０は密閉タンク１１の底部付近に設置さ
れる酸化還元電位・溶存酸素検出センサで、水滞留層１
１ｂの酸化還元電位・溶存酸素量を測定検出し、そのデ
ータを出力する。３１は前記酸化還元電位・溶存酸素検
出センサで３０が出力するデータを入力されて、そのデ
ータを処理する酸化還元電位・溶存酸素検出装置、２９
は処理されたデータを記録する酸化還元電位・溶存酸素
記録装置、また、２８はポンプモータ液面制御装置であ
り、密閉タンク液面リレー３８からの信号により密閉タ
ンク液面制御回路３９を介して密閉タンク１１の処理水
の量を制御し、これらの要素によって酸化還元電位・溶
存酸素調整手段が構成される。

【００３３】矢印Ｄは処理の終了した水を密閉タンク１
１の底面寄りから取り出す処理水取り出しの経路を示
し、送水ポンプ５により処理水は取り出され、送水され
る。４はストックタンクであって処理された水をストッ
クし随時使用可能としたもので、ストックタンク４には
液面リレー２、液面制御回路１を備えて、液面制御回路
１は送水ポンプ５を制御してストックタンク４中の処理
水を所定量に保つようにする。３は水取り出し口であ
る。

【００３４】なお、各タンクに備えるドレーンや、各連
通管に備えるバルブ等については構成が公知であるの
で、符号や説明を一部省略している。

【００３５】本発明の装置の動作を以下に説明する。密
閉タンク１１内に給水バルブ６から供給される原水は密
閉タンク液面リレー３８によって適量が導入され、水滞
留層１１ｂとして滞留する。この水滞留層１１ｂ中の原
水は循環ポンプ２２により、赤外線照射装置１５、セラ
ミックフィルタ１４を経由するパスによって矢印Ａ方向
に処理水が送られ、赤外線照射装置１５、セラミックフ
ィルタ１４によって水の活性化処理が行われ、内部気体
循環回路１２により密閉タンク１１の内部上方のガス層
１１ａの気体とともに気体噴射ノズル１６により噴射さ
れて密閉タンク１１に戻される。

【００３６】密閉タンク１１にはもう一つの水の循環路
が設けられており、圧力ポンプ２０により矢印Ｂ方向に
滞留水層１１ｂの水が圧力タンク２１に送られる。同時
に、圧力ポンプ２０の前段において、酸素ガス発生装置
２６と、これに接続された酸素ガス流量調整器２５、窒
素ガス発生装置２７と、これに接続された窒素ガス流量
調整器２４、そして二つのガス流量調整器からの送出さ
れたガスを所定比率で混合するガス混合器２３によって
混合されたガスが加入される。混合ガスの加入位置は圧
力ポンプ２０の直前であるので、混合ガスは圧力ポンプ
２０の負圧で吸引される。

【００３７】圧力タンク２１には水面制御装置１８が水
面感知器１９を備えて設けられ、該水面制御装置１８に
よって前記ガス混合器２３からの送出ガス量がバルブ２
３ａによって制御され、圧力タンク２１内の気体層２１
ａの圧力を調整し、液面を所定位置に保ちつつ、水に酸
素を加圧溶解させる。

【００３８】水滞留層１１ｂの水の酸化還元電位・溶存
酸素は密閉タンク１１の底部付近に設置された酸化還元
電位・溶存酸素検出センサ３０により測定検出され、そ
のデータは酸化還元電位・溶存酸素検出装置３１に入力
処理され、処理され酸化還元電位・溶存酸素検出装置３
１から出力されたデータは酸化還元電位・溶存酸素記録
装置２９により記録される。また、該出力データはポン
プモータ・液面制御装置２８に送られ、循環ポンプ２２
の回転を制御し、気泡噴射ノズルの圧力を変化させ、ま
た、圧力ポンプ２０の回転を制御し圧力タンク２１内の
圧力を変化させる。

【００３９】さらに、該出力データは窒素ガス流量調整
器２４、酸素ガス流量調整器２５に送られて、それぞれ
の流量を制御するので、両者の比率が自動的に制御さ
れ、溶存酸素の制御に窒素と酸素の比率変動方式を用い
ることができる。

【００４０】９は密閉タンク１１の上部のガス層１１ａ
のガス圧が所定値以上の危険な状態時に作動する安全
弁、また、７は密閉タンク１１の上部のガス層１１ａの
気体を浄化する浄化装置、８は気体浄化ポンプであり、
ガス層１１ａの気体は両者によって循環され浄化され
る。

【００４１】このように密閉タンク１１の水滞留層１１
ｂには、圧力タンク２１中で酸素が溶解された水が圧力
ポンプ２０によって送り込まれ、また、赤外線照射装置
１５、セラミックフィルタ１４によって水の活性化処理
が行われた水が、内部気体循環回路１２により密閉タン
ク１１の内部上方の気体層１１ａの気体とともに気体噴
射ノズル１６により噴射されて密閉タンク１１に送り込
まれて、次第に所定の酸化還元電位・溶存酸素を有する
ものとなる。

【００４２】水滞留層１１ｂの水の酸化還元電位は酸化
還元電位・溶存酸素記録装置２９により、時間経過に従
い記録される。酸化還元電位値・溶存酸素値と、ガス混
合器２３の出力量、その他との関係の設定は、この記録
値を元に修正して微調整することができる。

【００４３】一方、上記の動作と併せて、密閉タンク１
１の底部付近に設けた送水口から、矢印Ｃ方向により示
されるように取り出され、密閉型タンク１１の滞留水
は、ろ過ポンプ３５を経て、スラッジ等をろ過するろ過
装置３４（隔壁状ろ布、バイブレータ、空気吹き込み
管、ドレーン等が装備されているが図示を省略した。）
酸化還元電位を所定値に調整するセラミック筒３３（酸
化還元電位を調整された粉末セラミックが充填してあ
る。）殺菌処理する紫外線照射装置３２を経て密閉タン
ク１１に戻されるパスがそれである。３６はセラミック
タンク、３７はセラミックコーティング回路である。ろ
過された処理水は再び密閉タンク１１に戻される。

【００４４】このような処理によって密閉タンク１１中
の水は所定の酸化還元電位・溶存酸素量のものとなり、
矢印Ｄのように処理の終了した水を取り出す処理水取り
出しの経路により取り出され利用される。即ち、送水ポ
ンプ５により処理水は取り出され、ストックタンク４に
至り、ストックされ、随時使用可能とする。ストックタ
ンク４には液面リレー２、液面制御回路１を備えて、液
面制御回路１は送水ポンプ５を制御してストックタンク
４中の処理水を所定量に保つようにしてある。水取り出
し口３から必要な水が取り出される。

【００４５】図２から図５に本発明の方法による水処理
の試験結果を示す。各図は酸素比率と加圧タンクの圧力
とを変化させ、溶存酸素を測定したものである。図２は
酸素２０％の空気のみの場合、図３は酸素３０％、窒素
７０％の場合、図４は酸素４０％、窒素６０％の場合、
そして図５は酸素１００％の場合のものであり、いずれ
の場合も曲線１は圧力を全く上げない場合、曲線２は圧
力を０．２Ｍｐａ（メガパスカルｋｇｆ／ｃｍ^２）上
げた場合、そして曲線３は圧力を０．５Ｍｐａ（メガパ
スカルｋｇｆ／ｃｍ^２）上げた場合のものである。

【００４６】この試験結果によれば次のことがわかっ
た。１．処理する気体に占める酸素比率により溶存酸素
はその比率に応じて変化する。即ち、酸素比率が多いほ
ど溶存酸素は多くなる。溶存酸素の多い順に酸素１００
％、酸素４０％、酸素３０％、酸素２０％となった。２．圧力タンクの圧力を変化させると、溶存酸素の
高まりに変化が生じる。即ち、タンク圧力を上げると酸
素の溶け方が速くなる。溶存酸素の高まりの速い順に、
０．５Ｍｐａ、０．３Ｍｐａ、０．２Ｍｐａ、０Ｍｐａ
となった。

【００４７】以上の試験結果により、吹き込む気体の酸
素比率を制御すると同時に、加圧タンクの圧力を上げる
ことによって酸素の溶け込みが早まることがわかる。即
ち、圧力タンクの圧力制御により、水の溶存酸素を効率
よく、しかも的確にコントロールすることができる。

【００４８】ガス混合器２３に供給するガスの種類は本
実施例では窒素ガスとしたが、ガスの種類を選択するこ
とによって、高酸化性の水から、高還元性の水まで、所
望のものを得ることが可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加圧タン
クを用いて水の酸化還元電位・溶存酸素を調整するよう
にしたので、酸素や窒素の気体を無駄なく有効に利用で
きるものとなった。

【００５０】また、気体を加圧して溶解させているので
処理時間が短縮できる効果がある。

【００５１】さらに、圧力タンク内の気体は水面制御装
置でコントロールされているので、安全でしかも溶存酸
素の変動が小さい。

【００５２】酸化還元電位と溶存酸素量を自動的に、し
かも自由にコントロールできる。

【００５３】圧力タンクを、密閉タンクとは別に設けた
ので、密閉タンクのほうは圧力を下げることができ、製
造コストを安価なものとすることができる。

【００５４】混合ガスの取り入れには圧力ポンプの負圧
を利用したので、安全確実に取り入れを行うことができ
る。

【００５５】密閉タンクとは別に、ストックタンクを設
けたので、随時処理水を取り出すことができるものとな
った。

【００５６】赤外線照射装置と、活性化セラミックによ
り水の活性化を効率よく行うことができる。

【００５７】総合して、水の処理が自動的に処理され、
効果的であり、無薬品でなければならない微生物の殺菌
増殖を自由に行うことが可能となり、有機物の酸化分解
を促進することができ、畜産、水耕栽培、もやしの製
造、きのこの栽培等の無薬品で動植物の健全育成が可能
となる。納豆、酒、ビール等に使用しても、それらの菌
の発生を助長し、製造後における製品の腐敗を防ぎ長期
の保存に効果がある。さらに、動植物の増体率、飼料効
率、肥料効率が上がり生産性が向上する。

【００５８】ガスの種類を選択することによって、高酸
化性の水から、高還元性の水まで、安全かつ安価に、し
かも品質の高い処理水を得ることができる。

【００５９】また、本発明に使用した殺菌装置はろ過装
置、セラミック法、紫外線法、の三者を組み合わせたも
のであるので、有機物、無機物の除去や細菌の殺菌のみ
ならず、脱臭にも効果があるものである。

【００６０】しかも、装置は取扱いが簡単で維持管理に
も時間がかからず、健康で安全な住環境が維持できる効
果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明の方法により圧力を付加し（酸素付加な
し）処理した溶存酸素の変化のグラフである。

【図３】本発明の方法により圧力を付加し（酸素３０％
付加）処理した溶存酸素の変化のグラフである。

【図４】本発明の方法により圧力を付加して（酸素４０
％付加）処理した溶存酸素の変化のグラフである。

【図５】本発明の方法により圧力を付加して（酸素１０
０％付加）処理した溶存酸素の変化のグラフである。

【図６】水にエアレーション方式でＮ_２ガスを注入し
た場合の溶存酸素量のグラフである。

【図７】水にエアレーション方式でＮ_２ガスを注入し
た場合の酸化還元電位値のグラフである。

【図８】従来の装置で得られた処理水の溶存酸素量のグ
ラフである。

【図９】従来の装置で得られた処理水の酸化還元電位値
のグラフである。

【図１０】酸素配合比率と水温及び溶存酸素量のグラフ
である。

【図１１】酸素比率と溶存酸素量のグラフである。

【符号の説明】

１液面制御回路２液面リレー３水取り出し口４ストックタンク５送水ポンプ６給水バルブ７気体浄化装置８気体浄化ポンプ９安全弁１０フィルタ１１密閉タンク１１ａガス層１１ｂ水滞留層１２内部気体循環回路１３取出バルブ１４セラミック筒１５赤外線照射装置１６気体噴射ノズル１７安全弁１８水面制御装置１９水面感知器２０圧力ポンプ２１圧力タンク２２循環ポンプ２３ガス混合器２４窒素ガス流量調節器２５酸素ガス流量調節器２６酸素ガス発生装置２７窒素ガス発生装置２８ポンプモータ及び液面制御装置２９酸化還元電位・溶存酸素記録装置３０酸化還元電位・溶存酸素検出センサ３１酸化還元電位・溶存酸素検出装置３２紫外線照射装置３３セラミック筒３４濾過装置３５濾過ポンプ３６セラミックタンク３７セラミックコーティング回路３８密閉タンク液面リレー３９密閉タンク液面制御回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/68 ５４０Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０Ｂ 1/00 1/00 Ｔ 1/30 1/30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉タンクの水滞留室に、自動給水装置
にて原水を供給し所定量の滞留水を得る工程と、前記密閉タンク中の滞留水を、圧力タンクを介して圧力
ポンプにより循環させる経路中に、空気又は酸素と窒素
ガスとを所定比率で混合し加入供給する工程と、前記密閉タンク中の滞留水を循環ポンプにより循環さ
せ、その経路中にセラミック筒及び赤外線照射工程を配
置することにより活性化処理し、気体噴射ノズルにより
前記密閉タンク中の滞留水中に噴射する工程と、前記密閉タンク内に設けた酸化還元電位・溶存酸素検出
センサの検出値によって、酸化還元電位・溶存酸素調整
手段が前記空気又は酸素と窒素ガスとの混合比を調整
し、ポンプモータ制御装置によって前記圧力ポンプの回
転数を変化させて前記圧力タンクの圧力を変えるととも
に、前記循環ポンプの回転数を変化させて前記気体噴射
ノズルの圧力を変える工程と、前記密閉タンクの滞留水を、濾過ポンプによって、濾過
装置を通過させてスラッジ等を濾過し、セラミック充填
装置を通過させて酸化還元電位を所定値に調整し、紫外
線照射装置を通過させて殺菌し、前記密閉タンクに戻す
工程と、前記密閉タンクの滞留水を取り出す工程と、よりなることを特徴とする殺菌手段を有する加圧タンク
方式水の溶存酸素自動制御方法。
【請求項２】密閉タンク内の処理された処理水を前記
密閉タンクの処理水取り出し口より取り出し、ストック
タンクに導き、該ストックタンクには液面制御手段と該
手段により制御される送水ポンプを備えてストック量を
所定量に維持する工程と、前記ストックタンクから処理水を取り出す工程と、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の殺菌手段を
有する加圧タンク方式水の溶存酸素自動制御方法。
【請求項３】空気又は酸素と窒素ガスとを所定比率で
混合し供給する混合ガスは、圧力ポンプの負圧で吸引す
る方法を用いて取り入れることを特徴とする請求項１、
２に記載の殺菌手段を有する加圧タンク方式水の溶存酸
素自動制御方法。
【請求項４】溶存酸素の制御には窒素と酸素との比率
変動方式を用いたことを特徴とする請求項１、２、３に
記載の殺菌手段を有する加圧タンク方式水の溶存酸素自
動制御方法。