JPH0531484A - オゾン水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 魚介類などの水棲動物を人工的に飼育するた
めの飼育水を殺菌，水質浄化等の処理を行う装置に関す
るものである。 【構成】 オゾン発生器と、オゾン発生器からのオゾン
ガスが供給されるオゾン反応装置と、オゾン反応装置か
らのオゾン処理水を接触処理する触媒処理装置と、触媒
処理装置の触媒層をオゾンガスで逆洗浄するための切換
弁を有する配管系統とを備えたオゾン水処理装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、魚介類などの水棲動
物を人工的に飼育するための飼育水を殺菌，水質浄化な
どの処理を行う、オゾン水処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】わが国の水産業は、環境汚染、乱獲や領
海の問題から、近年、漁獲量が激減し、漁場の確保も困
難な状況になってきている。このような状況の中で栽培
漁業が盛んになりつつあるが、飼育水である海水の汚染
が進み、濾過等の簡単な処理だけでは飼育に必要な清浄
度の海水を得ることが困難になってきており、高度な水
浄化装置を設置する例が増えてきている。発明者らは高
度な水浄化装置として、すでにオゾン処理による殺菌，
アンモニア性窒素の除去等が可能な、特願平２−１７６
７７３号に記載されている図３に示す循環式の飼育装置
を提案している。

【０００３】図において１０１は飼育水槽、１０２は循
環ポンプ、１０３は濾過装置、１０４はブロワー、１０
５は散気装置、１０６はオゾン処理装置、１０７はオゾ
ン発生装置、１０８は触媒処理装置としての活性炭処理
装置、１０９はＰＨ調整装置である。飼育魚の代謝物，
排泄物，餌の残渣などにより汚濁した飼育水槽１０１の
水は、循環ポンプ１０２により濾過装置１０３に送ら
れ、ここで浮遊性固形物が除去されるとともに生物処理
により有機物、アンモニア性窒素等の溶解性汚濁成分が
除去される。

【０００４】この処理水は次にオゾン処理装置１０６に
送られ、ここでオゾン発生装置１０７からのオゾンガス
と接触して殺菌されるとともに汚濁成分の一部も酸化処
理される。飼育用水が海水またはそれが混入している場
合、オゾン処理の過程で魚類などに対する強毒性の酸化
性生成物を生ずることがあり、この酸化性生成物は消毒
剤としての効果はあるが残留性がある。従って、オゾン
処理水は次いで活性炭処理装置１０８に入り、そこで、
残留するオゾンおよびオゾンとの反応で生じた残留酸化
性生成物が分解される。この際、有機性の汚濁成分など
も吸着されて除去される。最後にＰＨ調整装置１０９で
所定のＰＨに調整された後、飼育水槽１に戻される循環
が繰り返し行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の飼育装置は以上
のように構成されているので、活性炭処理装置が適正に
作動している中はよいが、活性炭はオゾンや酸化性生成
物を分解する機能があるため、処理水の出口側の活性炭
層の下部が微生物繁殖の温床となり、処理時間の経過に
ともない活性炭処理水中の微生物濃度が高くなることが
しばしばみられた。また、何らかの原因で病原菌が混入
した場合、水棲動物の飼育にとって極めて危険となるな
どの問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされもので、触媒処理装置の触媒層としての例
えば活性炭層を一定期間毎にオゾンで殺菌するオゾン水
処理装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るオゾン水処理装置は、オゾン発生器と、オゾン発生器
からのオゾンガスが供給されるオゾン反応装置と、オゾ
ン反応装置からのオゾン処理水を接触処理する触媒処理
装置と、触媒処理装置の触媒層を、オゾン発生器からの
オゾンガスで逆洗浄するための切換弁を有する配管系統
とを備えたものである。

【０００８】又、この発明の請求項２に係るオゾン水処
理装置は、オゾン発生器と、オゾン発生器からのオゾン
ガスが供給されるオゾン反応装置と、オゾン反応装置か
らのオゾン処理水を接触処理する触媒処理装置と、触媒
処理装置の触媒層と、オゾン反応装置からのオゾン処理
水で逆洗浄するための切換弁を有する配管系統とを備え
たものである。

【０００９】又、この発明の請求項３に係るオゾン水処
理装置はオゾン発生器と、オゾン発生器からのオゾンガ
スと処理水を混合するエゼクタと、エゼクタからのオゾ
ンガス混合液をホールドして反応を進めるオゾン反応装
置と、オゾン反応装置からのオゾン処理水を接触処理す
る触媒処理装置と、触媒処理装置の触媒層をエゼクタか
らのオゾンガス混合液で逆洗浄するための切換弁を有す
る配管系統とを備えたものである。

【００１０】この発明の請求項４に係るオゾン水処理装
置は、請求項１，２および３項に記載の触媒処理装置の
触媒層が活性炭層であるものである。

【００１１】

【作用】この発明の請求項１におけるオゾン水処理装置
は、一定期間毎にオゾンガスで触媒床を逆洗浄すること
により、処理水中の微生物を一定濃度以下のレベルに抑
制する。

【００１２】又、この発明の請求項２におけるオゾン水
処理装置は、一定期間毎にオゾン反応装置からのオゾン
処理水で触媒層を逆洗浄することにより、処理水中の微
生物を一定濃度以下のレベルに抑制する。

【００１３】又、この発明の請求項３におけるオゾン水
処理装置は、一定期間毎にエゼクタからのオゾンガス混
合液で触媒層を逆洗浄することにより、処理水中の微生
物を一定濃度以下のレベルに抑制する。

【００１４】又、この発明の請求項４におけるオゾン水
処理装置は、触媒処理装置の触媒層を活性炭で構成した
ので、オゾンおよび酸化性生成物および有機性汚染物質
を除去する。

【００１５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の請求項１の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１は図示されていない
飼育槽から被処理水をオゾン水処理装置に供給する被処
理水移送ポンプ、２はオゾン反応装置、３はオゾン発生
器４で発生させたオゾンを飼育水に混合させるための散
気装置、５は触媒処理装置としての活性炭処理装置、６
はオゾンあるいは酸化性生成物を除去するための触媒層
としての活性炭層、７はオゾン発生器からのオゾンガス
で活性炭層を逆洗浄するための逆洗浄散気装置、８ａお
よび８ｂはオゾン発生器４からのオゾンガスをオゾン反
応装置２又は活性炭処理装置５に切換えて供給するた
め、配管９より分岐する配管９ａおよび９ｂに設けた切
換弁、１０はドレン配管、１１はドレンバルブである。
そして逆洗用散気装置７、切換弁８ａ，８ｂ、配管９
ａ，９ｂ、ドレン配管１０およびドレンバルブ１１で、
活性炭層６を逆洗浄するための配管系統を構成する。

【００１６】次に、動作について説明する。まず、通常
の運転のときの切換弁の開閉状態は、８ａが開で８ｂが
閉となる。処理される飼育水（循環水又は取水のどちら
でもよい）は被処理水移送ポンプ１でオゾン反応装置２
の上部に送られる。一方、オゾン発生器４からのオゾン
ガスは、散気装置３で細かい気泡として分散され飼育水
と混合し飼育水中の細菌の殺菌、アンモニア性窒素の除
去等の浄化を行う。また、オゾン反応装置の上部では気
液分離を行い、下部ではオゾン処理されたオゾン処理水
を流出して、活性炭処理装置５に供給し、その中に残留
するオゾンあるいは酸化性生成物を活性炭層６で除去す
ることにより飼育水としての安全性を高めたのち、飼育
水槽に返送され魚の飼育に供せられる。一方、上部から
の排オゾンガスが排オゾン分解塔１２でオゾンを処理し
たのち大気へ放出される。

【００１７】又、活性炭層６での細菌の増殖を抑制する
ためのオゾンガスによる活性炭層６の逆洗浄動作のとき
の切換弁の開閉状態は、８ｂが開で８ａが閉となる。そ
して、被処理水移送ポンプ１を停止してから逆洗操作に
はいる。この状態でオゾン発生器４からのオゾンガスは
配管９ｂを流通して逆洗用散気装置７から活性炭層６に
吹き込まれ、活性炭表面に付着している細菌類を殺菌す
るとともに付着物を剥離する。所定時間逆洗したのち、
オゾンガスによる洗浄を停止し、活性炭が沈降したの
ち、ドレンバルブ１１を開にして活性炭層６の上部の液
をドレン配管１０を経て排出する。この逆洗操作を終了
したのち、通常の運転に切り換える。

【００１８】実施例２．又、この発明の請求項２の一実
施例を図について、図１と同じ符号の同一構成部分につ
いては省略して説明する。図２において、１３ａおよび
１３ｂは、オゾン処理水を配管１４から配管１４ａ又は
１４ｂは切り換えて供給する切換弁、１５はオーバーフ
ロー配管、１６はドレン配管、１７はドレンバルブであ
る。そして切換弁１３ａ，１３ｂ、流路１４ａ，１４
ｂ、オーバーフロー配管１５、ドレン配管１６、ドレン
バルブ１７で活性炭層６を逆洗浄するための配管系統を
構成する。

【００１９】次に、動作について説明する。まず、通常
の運転のときの弁の開閉状態は１３ａ，１８が開で、１
３ｂ，１７が閉となる。そして通常の運転は実施例１の
場合と同様になされるので説明を省略する。

【００２０】又、活性炭層での細菌の増殖を抑制するた
めのオゾンあるいは酸化性生成物含有水による活性炭層
６の逆洗浄動作のときの切換弁の開閉状態は、１３ｂが
開で、１３ａ，１７，１８が閉となる。この状態で被処
理水移送ポンプ１を運転し、オゾン反応装置２でオゾン
処理され、オゾンあるいは酸化性生成物を含有している
飼育水（オゾン処理水）は、配管１４および１４ｂを経
て活性炭処理装置５に流入して活性炭層６の下部から上
部に向って流れ、オゾンあるいは酸化性生成物と活性炭
を接触させ、活性炭表面に付着している細菌類を殺菌
し、オーバーフロー配管１５から排出される。なお、こ
のときの逆洗流速は活性炭がオーバーフロー配管１５か
ら流出しない程度コントロールする。

【００２１】逆洗浄動作が終了した状態で、活性炭処理
装置５の下部にオゾンあるいは酸化性生成物含有処理水
が残留しているので、この状態で通常運転に復帰させる
と、飼育水槽にこの残留しているオゾンあるいは酸化生
成物が流入し、飼育している魚に悪い影響が出る可能性
があるので、逆洗浄の次に順洗浄を行う。順洗浄動作に
おける弁の開閉状態は１３ａ，１７が開で、１３ｂ，１
８が閉である。順洗浄動作はオゾン処理された飼育水が
活性炭層６を通過するまでは通常運転の動作と同様であ
り、活性炭層６を通過したのち、ドレン配管１６を経て
排出される。所定時間順洗浄したのち弁１８を開くと同
時に弁１７を閉じて通常運転に復帰する。

【００２２】実施例３．又、この発明の請求項３の一実
施例を図について説明する。図３において、１はブース
タポンプ、１９はオゾン発生器４からのオゾンガスを飼
育水に混合させるためのエゼクタ、２０はオゾン反応装
置２と活性炭処理装置５を一体化した複合型反応装置で
ある。この複合型反応装置２０は、オゾン反応装置とし
てのタンク２、このタンク２の外周部にドーナツ状に活
性炭層６を形成した活性炭処理装置５、気液分離部２
１、活性炭支持濾床２２、集水装置２３、エアーベント
２４およびストレーナ２５から構成され、更に、配管２
６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅを接続
し、これらの配管に切換弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄ，２７ｅを有する。そして集水装置２３，ストレー
ナ２５，配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６
ｅ、および切換弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２
７ｅで逆洗浄するための配管系統を構成している。

【００２３】次に、動作について説明する。まず、通常
運転時の動作について説明する。通常運転のときの切換
弁の開閉状態は、２７ａ，２７ｂが開で、２７ｃ，２７
ｄ，２２ｅが閉である。処理される飼育水はブースタポ
ンプ１でエゼクタ１９に圧送され、ここでオゾン発生器
４からのオゾンガスを吸引し混合される。オゾンガスと
混合された飼育水（オゾンガス混合液）は配管２６，２
６ａを経て、複合反応装置２０内に設けられた反応タン
ク２の底部に流入され、反応タンク２内を上昇しながら
オゾンと反応して殺菌、アンモニア性窒素の除去等の浄
化が行われた飼育水（オゾン処理水）は、ストレーナ２
５を通って気液分離部２１に入りここでエアーベント２
４により気液分離し、気体側である排オゾンガスは排オ
ゾン分離塔１２でオゾンを処理したのち大気に放出され
る。一方、オゾン処理された飼育水はその中に残留する
オゾンあるいは酸化性生成物を活性炭層６で除去し飼育
水としての安全性を高めたのち、集水装置２３より配管
２６ｂを経て飼育水層に送られ魚の飼育に供せられる。

【００２４】又、活性炭層６での殺菌の増殖を抑制する
ためのオゾンガス混合液による活性炭層６の逆洗動作の
ときの切換弁の開閉状態は、２７ｃ，２７ｄが開で、２
７ａ，２７ｂ，２７ｅが閉となる。エゼクタ１９でオゾ
ンガスを混合した飼育水は配管２６ｃ、集水装置２３を
経て、活性炭層６の下部から上部に向かって流れ、オゾ
ンあるいは酸化性生成物を活性炭を接触させ、活性炭表
面に付着している細菌類を殺菌し、ついで気液分離部２
１に入りここでエアーベント２４により気液分離し、気
体側である排オゾンガスは排オゾンの分離塔１２でオゾ
ンを処理したのち大気へ放出される。液側はストレーナ
２５、配管２６ｄを経て排出される。

【００２５】逆洗浄動作が終了した状態では、活性炭支
持濾床２２の部分にオゾンあるいは酸化性生成物が残留
しているので、この状態で通常運転に復帰させると、飼
育水槽にこの残留しているオゾンあるいは酸化性生成物
が流入し、飼育している魚に悪影響が出る可能性がある
ので、逆洗浄の次に順洗浄を行う。順洗浄動作における
切換弁の開閉状態は、２７ａ，２７ｅが開で、２７ｂ，
２７ｃ，２７ｄが閉となる。順洗浄動作はオゾン処理さ
れた飼育水が活性炭層６を通過するまでは通常運転の動
作と同様であり、活性炭層６を通過したのち集水装置２
３、配管２６ｅを経て排出される。所定時間順洗浄した
のち通常運転に復帰する。

【００２６】上記の実施例では、オゾン反応装置と活性
炭処理装置を一体にしてコンパクトな構成としたが、別
体に構成して相互に配管で接続してもよく、この場合の
活性炭層の逆洗浄も上記と同じ切換弁を設けた配管系統
によって同様になされる。

【００２７】又、配管２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ
および２７ｅを一個所に集めて、５個の弁２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ，２６ｄおよび２６ｅを１個の５方切換弁に
置き換えることもでき、これにより切換操作が確実にし
かも容易に行うことができる。同様に、実施例２および
３においても分岐配管に設けた２個の切換弁を３方切換
弁に置き換えることもでき、これによって同様の効果が
得られる。

【００２８】上記の切換弁、ドレンバルブ等を電動弁，
電磁弁などで構成するならば遠隔制御が可能になり、特
に、マイコンなどに自動制御回路を設けることによって
逆洗浄操作を自動的に一定の時間ごとに繰り返すること
もできる。

【００２９】又、この発明の請求項４は、請求項１〜３
の触媒層６を活性炭層で形成することを特徴づけるもの
で、活性炭を用いることによって、オゾン処理水に残留
するオゾンおよび酸化性生成物が完全に分解除去される
だけでなく、オゾンで完全に分離されないで残留する有
機性不純物を吸着除去するので高度の浄化がなされるの
で安全性の高い飼育水が得られる。

【００３０】表１に逆洗浄の前後において、それぞれ活
性炭層を通した処理水中の海洋性細菌を測定した結果の
１例を示す。表１から逆洗浄前後で処理水中の海洋細菌
数を比較すると９０％以上の減少がみられる。

【００３１】

【表１】

【００３２】上記の各実施例では、触媒層として活性炭
層を使用した場合について記載したが、処理水中に残留
するオゾンおよび酸化性生成物を分解除去し、しかもこ
れらに対して安定性を有し、処理水に毒性を与えないも
のであればどんな触媒層でもよく活性炭に限定されるも
のでない。

【００３３】活性炭層を実施例１又は実施例３における
ように多量のオゾンを含むオゾンガス又はオゾンガス混
合液で逆洗浄をするときは、活性炭層の殺菌が強力にな
されるとともに、活性炭層に吸着された有機性不純物の
オゾンによる酸化分解も同時に起り、活性炭の再生にも
役立っている。

【００３４】

【発明の効果】この発明によるオゾン水処理装置は、オ
ゾン発生器、オゾン反応装置、触媒処理装置および触媒
処理装置の触媒層の逆洗浄用の切換弁を有する配管系統
からなり、触媒層として例えば活性炭層を用いて、請求
項１では、オゾン発生器からのオゾンガスを、請求項２
ではオゾン反応装置からのオゾン処理水を、請求項３で
はオゾン反応装置に供給するため、処理水にオゾンガス
を混合するエゼクタからのオゾンガス混合液をそれぞれ
切換弁を切換えて活性炭層に供給して逆洗浄するように
したので、活性炭層の下部に繁殖していた微生物を消滅
して、活性炭層で処理した処理水中の細菌数を飼育に安
全な一定濃度以下に抑制することができ安全性が大巾に
向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すオゾン水処理装置の
構成図である。

【図２】この発明の実施例２を示すオゾン水処理装置の
構成図である。

【図３】この発明の実施例３を示すオゾン水処理装置の
構成図である。

【図４】従来の水処理装置の構成図である。

【符号の説明】

２ オゾン反応装置 ４ オゾン発生器 ５ 触媒処理装置（活性炭処理装置） ６ 触媒層（活性炭層） ８ａ，８ｂ，１３ａ，１３ｂ，２７ａ，２７ｂ，２７
ｃ，２７ｄ，２７ｅ 切換弁 ９ａ，９ｂ，１４ａ，１４ｂ，２６ａ，２６ｂ，２６
ｃ，２６ｄ，２６ｅ 配管 １０，１６ ドレン配管 １１，１７ ドレンバルブ １５ オーバーフロー配管 １９ エゼクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四元 初男 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者 峯 慎吾 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者 田中 政之 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾン発生器と、上記オゾン発生器から
   のオゾンガスが供給されるオゾン反応装置と、上記オゾ
   ン反応装置からのオゾン処理水を接触処理する触媒処理
   装置と、上記触媒処理装置の触媒層を、上記オゾン発生
   器からのオゾンガスで逆洗浄するための切換弁を有する
   配管系統とを備えたオゾン水処理装置。
2. 【請求項２】 オゾン発生器と、上記オゾン発生器から
   のオゾンガスが供給されるオゾン反応装置と、上記オゾ
   ン反応装置からのオゾン処理水を接触処理する触媒処理
   装置と、上記触媒処理装置の触媒層を、上記オゾン反応
   装置からのオゾン処理水で逆洗浄するための切換弁を有
   する配管系統とを備えたオゾン水処理装置。
3. 【請求項３】 オゾン発生器と、上記オゾン発生器から
   のオゾンガスと処理水を混合するエゼクタと、上記エゼ
   クタからのオゾンガス混合液をホールドして反応を進め
   るオゾン反応装置と、上記オゾン反応装置からのオゾン
   処理水を接触処理する触媒処理装置と、上記接触処理装
   置の触媒層を上記エゼクタからのオゾンガス混合液で逆
   洗浄するための切換弁を有する配管系統とを備えたオゾ
   ン水処理装置。
4. 【請求項４】 触媒処理装置の触媒層が活性炭層である
   請求項１，２，３項のいずれか１項に記載のオゾン水処
   理装置。