JP3153144B2 - オゾン供給方法及び装置 - Google Patents

オゾン供給方法及び装置

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JP3153144B2 JP06910297A JP6910297A JP3153144B2 JP 3153144 B2 JP3153144 B2 JP 3153144B2 JP 06910297 A JP06910297 A JP 06910297A JP 6910297 A JP6910297 A JP 6910297A JP 3153144 B2 JP3153144 B2 JP 3153144B2
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弘三 永易
浩雅 楠田
和彦 杉山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電所、化学工
場、LNG基地等に設けられる冷却水管、冷却水溝、冷
却水槽等の冷却水が流通する冷却水系における貝類等の
生物が付着する部位(箇所)にオゾンを効率よく供給す
ることにより、付着生物障害を少ないオゾン量で効果的
に防止することができるオゾン供給方法及び装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、発電所等の冷却水管の生物付
着防止策として、次亜塩素酸処理やオゾン処理を行うこ
とが知られている。しかし、この種の従来方法では、次
亜塩素酸やオゾンを酸化剤として冷却水管内に均一に添
加するので、投入する酸化剤の量が膨大となり、費用が
嵩む上に残留オキシダントの流出が問題となる。
【0003】特開平3−143595号公報には、タイ
マーの設定により冷却用水管に間欠的にオゾンを注入
し、残存オキシダントを貯留槽に貯めた後、活性炭反応
塔に導入して活性炭にて吸着処理するようにした生物障
害防止装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】発電所等の冷却水管の
生物付着防止策として、オゾンガスを管内にエゼクタ等
を通して直接添加する従来方法では、管内での未溶解・
排出オゾンがリークし、環境上好ましくないという問題
がある。また、冷却水管の下流での気体溜りを防ぐため
に、少量の高濃度オゾンガスの添加が必要になるが、こ
の場合は、防汚対策に必要最小限な管壁表面への均一な
添加が困難になり、生物付着を効果的に防止できないと
いう問題がある。
【0005】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、冷却水管等の水が流通する冷却水
系のオゾンを必要としている部位にのみオゾンを供給
し、冷却水系内壁の生物付着面の微生物等(貝類等のえ
さや着生誘引物質)を酸化・殺菌して微生物の濃度を減
少させ、また貝類の幼生も活性を低下させることで、少
ないオゾン量で貝類等の生物の付着を効果的に防止する
ことができるオゾン供給方法及び装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のオゾン供給方法は、オゾン透過性及び疎
水性を有する気液接触用隔膜(膜材)で棒状物を空間が
できるように被覆して形成された中空構造物を作製し、
この中空構造物を、発電所、化学工場及びLNG基地の
いずれかに設けられる冷却水管、冷却水溝及び冷却水槽
のいずれかの冷却水が流通する冷却水系における貝類等
の生物が付着し易い部位である壁面の近傍に配置し、こ
の中空構造物内にオゾン又はオゾンを含有するガスを流
すことにより、中空構造物周辺にオゾンを透過させ(染
み出させ)て冷却水系壁面への貝類等の生物の付着を抑
制し、中空構造物の中空部から排オゾンガスを排出し、
中空構造物の中空部から排出された排オゾンガスをオゾ
ンキラー(オゾン分解装置)に通して分解・処理した
後、廃棄するように構成されている(図1、図2及び図
3参照)。なお、水又は海水を総称して「水」と記載し
ている。このオゾン供給方法において、中空構造物の中
空部から排出された排オゾンガスをオゾンキラー(オゾ
ン分解装置)に通す代わりに、中空構造物の中空部から
排出された排オゾンガスにオゾンを添加して中空構造物
に供給する方法、及び排オゾンガスをオゾン濃縮装置に
導入し排除されるガスをオゾナイザに導入するとともに
濃縮されたオゾンリッチガスを中空構造物に供給する方
法のいずれかを行うことにより、残オゾン及び酸素を循
環再利用するように構成される(図8参照)。
【0007】本発明のオゾン供給装置は、オゾン透過性
及び疎水性を有する膜材で棒状物を空間ができるように
被覆して形成された中空構造物を作製し、この中空構造
物は水中のオゾンを必要としている部位である冷却水系
の壁面近傍に配置できる形状であり、この中空構造物
を、発電所、化学工場及びLNG基地のいずれかに設け
られる冷却水管、冷却水溝及び冷却水槽のいずれかの冷
却水が流通する冷却水系における貝類等の生物が付着し
易い部位である壁面の近傍に配置して、中空構造物の中
空部にオゾン供給管及び排オゾン排出管を接続し、排オ
ゾン排出管にオゾンキラー(オゾン分解装置)を接続し
たことを特徴としている(図1、図2、図3参照)。こ
のオゾン供給装置において、中空構造物は、棒状物を空
間ができるようにオゾン透過性及び疎水性を有する膜材
で被覆して形成されたものとされる(図1〜4参照)。
また、中空構造物は、オゾン透過性及び疎水性を有する
膜材の中空糸からなるように構成されることもある(図
5〜7参照)。この場合、中空構造物の形状は、網目
状、格子状又は中空糸浮遊型等とされる(図5〜7参
照)。
【0008】中空構造物は、オゾンを必要としている部
位にのみ供給できるように、材料の種類、形状、構造が
任意に(自由に)設計される。また、設置場所の形状に
合うように中空構造物をフレキシブルな構造とすること
が好ましい。また、中空構造物はその一式が容易に着脱
可能であり、設置場所を自由に変えることができるよう
に構成される。気液接触用隔膜(膜材)としては、例え
ば、フッ素樹脂又はシリコンゴム等の耐オゾン性を有す
る疎水性多孔質で、オゾン分子は透過させるが水の侵入
を遮断するものが用いられる。オゾン又はオゾンを含む
ガスは、中空構造物内の圧力損失を越えるに十分な圧力
で供給される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるも
のではなく、適宜変更して実施することが可能なもので
ある。図1は本発明の実施の第1形態によるオゾン供給
方法を実施する装置を示し、図3は図1に示す装置にお
いて用いられる中空構造物を示している。図1及び図3
に示すように、オゾン透過性及び疎水性を有する膜材1
0で、金属、プラスチック等の強度を付与するための棒
状物12を空間(中空部)14ができるように被覆して
中空構造物16を作製し、この中空構造物を、冷却水
管、冷却水溝、冷却水槽等の冷却水系18の水20中の
オゾンを必要としている部位(箇所)に配置し、この中
空構造物16の中空部14にオゾン供給管22及び排オ
ゾン排出管24が接続されている。オゾンガス供給管2
2にはオゾナイザ(オゾン発生装置)26が接続され、
排オゾン排出管24にはオゾンキラー(オゾン分解装
置)28が接続されている。
【0010】図1は中空構造物16を冷却水系の壁面に
沿わせて設置する場合を示しているが、図2は中空構造
物16を冷却水系の壁面の隅部に設置する場合を示して
いる。要は、貝類等の生物の付着が予想される箇所に中
空構造物16を設置する。上記のように構成された装置
において、オゾン又はオゾンを含むガスを中空構造物1
6の中空部14に供給すると、オゾンが対象水中に染み
出し、貝類等の生物の冷却水系壁面への付着を抑制する
ことができる。
【0011】図4は、上記の中空構造物16を冷却水管
30の内壁面の底部に設置した場合を示している。一般
に、貝類等は管壁の底部に付着し易いので、このように
構成することが好ましい。図4に示すように管壁に沿っ
て設置したり、図2に示すように隅部に設置したりする
ために、中心の棒状物12として、フレキシブルな材料
を用いることが好ましい。
【0012】図5はオゾン供給装置における中空構造物
他の例を示している。図5に示すように、オゾン透過
性及び疎水性を有する膜材の中空糸32の複数本を2本
のヘッダー34、36間に取り付け、一方のヘッダー3
4にオゾン供給管38を接続し、他方のヘッダー36に
排オゾン排出管40を接続して中空構造物42を構成し
たものである。オゾンはヘッダー34から複数本の中空
糸32内に流れ、中空糸32から水中に染み出す。
【0013】また、図6に示すように、中空糸32をル
ープ状にしたものを複数個、これらの両端をヘッダー4
4に接続して中空糸浮遊型の中空構造物46を構成する
こともある。また、図7に示すように、中空糸32をス
クリーン等の枠材48に編み込んで網目状又は格子状の
中空構造物50を構成することもある。
【0014】図8はオゾン供給装置における残オゾン及
び酸素を循環再利用する構成の一例を示している。本実
施形態は、水20中に配置された中空構造物52にオゾ
ン供給管22及び排オゾン排出管24を接続し、排オゾ
ンをオゾナイザ26からのオゾンとともにオゾン濃縮装
置54に導入して濃縮し、オゾン濃縮装置54からのオ
ゾンリッチのガスを中空構造物52に供給するととも
に、オゾン濃縮装置54からの酸素リッチガスをオゾナ
イザ26に戻すように構成したものである。図8では、
中空構造物52の一例として格子状のものを用いる場合
を示しているが、本発明の図1〜図4に示す中空構造物
を用いる場合も残オゾン及び酸素を循環再利用する構成
は同様であり、また、これに限ることなく、図5、図
6、図7に示す中空構造物を用いることも可能である。
【0015】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) オゾン透過性及び疎水性を有する膜材で棒状物
を空間ができるように被覆して形成された中空構造物
は、水中のオゾンを必要としている部位に配置できる形
状であり、オゾンを冷却水管等の貝類等が付着し易い必
要箇所にのみ供給できるので、オゾン使用量が大幅に減
少し、経済性が増す。また、設置場所の制約が少ない。
さらに、メンテナンス及び設置場所の変更等が容易であ
る。 (2) オゾン透過性及び疎水性を有する膜材で棒状物
を空間ができるように被覆して形成された中空構造物を
用いることにより、貝類等の生物が付着し易い冷却水系
における設置必要場所の形状が複雑であっても、中空構
造物の形状を自由に設計して配設することができる。 (3) 疎水性のオゾン透過膜で棒状物を空間ができる
ように被覆して形成された中空構造物内にオゾンガスを
流通させ、オゾンガスそのものが対象水中に染み出すの
で、オゾン水の製造が不要になってオゾンの添加効率が
改善されるとともに、気液接触塔も不要になる。 (4) オゾン透過膜を使用することで、広面積に均一
に少量のオゾンを添加することができる。 (5) 中空構造物は可搬性を有するように製作するこ
とができるので、設置場所を自由に変えることができ、
貝類等の生物の付着を効果的に抑制することができる。 (6) 中空構造物をフレキシブルな材料で構成する場
合は、生物付着防汚策の必要な場所、つまり、貝類等の
生物が付着し易い冷却水系の壁面近傍にオゾンをより効
率的に添加することができる。 (7) 残オゾン及び酸素をリサイクルする場合は、オ
ゾンキラー(オゾン分解装置)が不要となり、オゾナイ
ザの小型化や酸素使用量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態によるオゾン供給装置
の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明の実施の第1形態によるオゾン供給装置
の他の例を示す概略構成図である。
【図3】図1及び図2に示す装置における中空構造物の
拡大横断面図である。
【図4】本発明の実施の第1形態によるオゾン供給装置
のさらに他の例を示す概略構成図である。
【図5】ゾン供給装置における中空構造物の他の例を
示す概略構成図である。
【図6】ゾン供給装置における中空構造物の他の例を
示す概略構成図である。
【図7】ゾン供給装置における中空構造物のさらに他
の例を示す概略構成図である。
【図8】ゾン供給装置における残オゾン及び酸素を循
環再利用する構成の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】 10 オゾン透過性及び疎水性を有する膜材 12 棒状物 14 空間(中空部) 16、42、46、50、52 中空構造物 18 冷却水系 20 水 22、38 オゾン供給管 24、40 排オゾン排出管 26 オゾナイザ 28 オゾンキラー 30 冷却水管 32 中空糸 34、36、44 ヘッダー 48 枠材 54 オゾン濃縮装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C02F 1/50 520 C02F 1/50 520J 531 531R 540 540A 550 550C 1/78 1/78 (72)発明者 滝谷 紘一 東京都江東区南砂2丁目11番1号 川崎 重工業株式会社 東京設計事務所内 (56)参考文献 特開 平7−303887(JP,A) 特開 平7−213880(JP,A) 特開 昭61−403(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02B 1/00 301 B01D 69/08 B01F 1/00 B01F 3/04 C02F 1/50 - 1/50 560 C02F 1/78

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オゾン透過性及び疎水性を有する気液接
    触用隔膜で棒状物を空間ができるように被覆して形成さ
    れた中空構造物を作製し、この中空構造物を、発電所、
    化学工場及びLNG基地のいずれかに設けられる冷却水
    管、冷却水溝及び冷却水槽のいずれかの冷却水が流通す
    る冷却水系における貝類等の生物が付着し易い部位であ
    る壁面の近傍に配置し、この中空構造物内にオゾン又は
    オゾンを含有するガスを流すことにより、中空構造物周
    辺にオゾンを透過させて冷却水系壁面への貝類等の生物
    の付着を抑制し、中空構造物の中空部から排オゾンガス
    を排出し、中空構造物の中空部から排出された排オゾン
    ガスをオゾンキラーに通して分解・処理した後、廃棄す
    ることを特徴とするオゾン供給方法。
  2. 【請求項2】 中空構造物の中空部から排出された排オ
    ゾンガスをオゾンキラーに通す代わりに、中空構造物の
    中空部から排出された排オゾンガスにオゾンを添加して
    中空構造物に供給する方法、及び排オゾンガスをオゾン
    濃縮装置に導入し排除されるガスをオゾナイザに導入す
    るとともに濃縮されたオゾンリッチガスを中空構造物に
    供給する方法のいずれかを行う請求項1記載のオゾン供
    給方法。
  3. 【請求項3】 オゾン透過性及び疎水性を有する膜材で
    棒状物を空間ができるように被覆して形成された中空構
    造物を作製し、この中空構造物は水中のオゾンを必要と
    している部位である冷却水系の壁面近傍に配置できる形
    状であり、この中空構造物を、発電所、化学工場及びL
    NG基地のいずれかに設けられる冷却水管、冷却水溝及
    び冷却水槽のいずれかの冷却水が流通する冷却水系にお
    ける貝類等の生物が付着し易い部位である壁面の近傍
    配置して、中空構造物の中空部にオゾン供給管及び排オ
    ゾン排出管を接続し、排オゾン排出管にオゾンキラーを
    接続したことを特徴とするオゾン供給装置
  4. 【請求項4】 中空構造物がフレキシブルな構造である
    請求項記載のオゾン供給装置。
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