JPH06285483A

JPH06285483A - 海水浄化装置

Info

Publication number: JPH06285483A
Application number: JP5098486A
Authority: JP
Inventors: Junji Mizutani; 淳二水谷
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】海水のオゾン浄化において、低コストで生成
したオキシダントを除去する。【構成】本装置は、海水槽１００から循環ポンプ１を
経由して導かれる循環清浄ライン２に設けられたオゾン
注入部３と、その下流側に設けられオゾンと海水とが反
応するオゾン反応槽４と、その下流側に設けられゼオラ
イト又は麦飯石を濾剤５ａとして備えた濾過塔５と、を
備えている。濾剤５ａは、例えば粒度０．６ｍｍ程度の
大きさで、砂濾過装置の濾砂と略同程度のサイズであ
る。【効果】浄化すべき海水中にオゾンを注入し、ゼオラ
イト又は麦飯石を濾剤とする濾過装置にその海水を通す
ことにより、海水を効率よく浄化・殺菌すると共に、安
価な設備及び運転費用で発生するオキシダントを除去す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾンを使用する海水
浄化装置に関し、特に海水とオゾンとの接触時に発生す
るオキシダントの除去技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】海水の水槽で生物を飼育する場合等に
は、水槽中の海水を浄化・殺菌して再生使用することが
多い。このような海水の浄化方法としては、従来、例え
ば生物濾過槽で循環濾過し、紫外線で殺菌する方法が用
いられているが、近年では、海水とオゾンガスとを接触
させて海水を清浄・殺菌する方法が注目されている。し
かしながら、海水とオゾンガスとを接触させると、溶存
オゾンの他にオゾン反応生成物として相当量のオキシダ
ントが生成する。この場合、溶存オゾンは自己分解速度
が速く、数分で殆ど存在しなくなるが、オキシダントは
安定性が大きく、その半減期は数十時間である。そして
オキシダントは、沃素を遊離させる性質を備えている
が、殺菌力も有するため、水中の小動物に対しては毒性
を示す。海水の生物水槽としては、この点が問題になる
場合が多い。

【０００３】この問題を解決するため、活性炭を用いて
オキシダントを除去する方法が提案されている（特開平
４ー９０８９２号公報参照）。しかしながら、活性炭は
高価であるため、又オゾンと接触した場合消耗されるた
め、海水浄化装置のコスト及び運転コストを上昇させる
という問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、装置及び運転コストが低減さ
れ、生物に悪影響を与えることなく、海水を確実に浄化
・殺菌することができる海水浄化装置を提供することを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、海水浄化装置は、海水浄化系統に設けられ
るオゾン注入部と、該オゾン注入部の下流側に設けられ
オゾンと海水とが反応する反応部と、該反応部の下流側
に設けられゼオライト又は麦飯石を濾材として備えた濾
過装置と、を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】天然ゼオライトは、日本でも北海道から九州に
至るかなり広い地域に分布し、水産・畜産関係、水処
理、化学工業関係等広範囲に利用されていて、その価額
は活性炭と較べるとはるかに安価である。又麦飯石は、
火成岩類中の石英斑岩に属する岩石であり、同様に安価
である。従って、これらを濾材とした濾過装置は安価に
製造され、海水浄化装置のコスト及び運転コストが低減
される。

【０００７】ところで、ゼオライトは、水処理関係にお
いては、硬水の軟化、鉄分等重金属イオンの吸着、脱臭
等の他、特に陽イオン交換性能がよく知られており、中
でもアンモニュームイオンの選択的吸着性が顕著で、化
学工学的な研究レベルに到達し実用化されている。一
方、麦飯石は、鉄イオン、水銀イオン等の吸着の他、色
素類や細菌類の吸着性能が広く知られているところであ
り、例えば各種飲料の処理、添加等に使用されている。
ゼオライト及び麦飯石は、このように多くの特性を備
え、各種分野において広く利用されているが、オキシダ
ントを除去する作用については、全く知られていなかっ
た。発明者等は、ゼオライト及び麦飯石がオキシダント
除去のような還元作用を成し得る可能性に着目し、研究
の結果、実験的にこれらがオキシダントを除去する作用
を奏することを確認し、これらをオゾン処理後の濾過装
置の濾材として使用するという本発明の構成要件を考案
した。

【０００８】本発明によれば、海水浄化系統にオゾン注
入部を設けるので、ここから海水中にオゾンを注入する
ことができる。そしてオゾン注入部の下流側にオゾンと
海水とが反応する反応部を設けるので、両者を反応させ
ることにより、オゾンの凝集作用、分解作用が発揮さ
れ、海水中の汚れ成分が濾過除去され易い状態になり、
又、気化除去される。一方、この接触反応により、オキ
シダントが相当量発生する。このオキシダントは、主と
してＢｒ（臭素）の酸化物であると考えられるが、反応
部の下流側に設けられゼオライト又は麦飯石を濾材とし
て備えた濾過装置により、Ｂｒに還元され除去されるこ
とになる。

【０００９】一方、ゼオライト及び麦飯石は、その形状
及び物理的性状において濾過装置の濾砂に近似している
部分があり、砂濾過装置の濾砂としても使用可能であ
る。従って、これらを濾過装置の濾材として使用すれ
ば、砂濾過装置及びオキシダントの除去装置として兼用
し得ることになり、且つ、活性炭の如くオゾンと接触す
ることにより消耗されず、又安価であるため、装置全体
としてのコスト及び運転コストの低減が図られる。又、
ゼオライト及び麦飯石は、アンモニュームイオンもしく
は窒素イオンに対する吸着力を有するから、濾砂よりも
海水中の汚れ成分除去において効果的である。

【００１０】

【実施例】図１は実施例の海水浄化装置の構成を示す。
本装置は、例えば海洋生物を飼育する海水槽１００か
ら、循環ポンプ１を経由して導かれる海水浄化系統とし
ての循環清浄ライン２に設けられたオゾン注入部３と、
その下流側に設けられオゾンと海水とが反応する反応部
の一例であるオゾン反応槽４と、その下流側に設けられ
ゼオライト又は麦飯石を濾材５ａとして備えた濾過装置
としての濾過塔５と、を備えている。

【００１１】ゼオライト又は麦飯石から成る濾材５ａ
は、例えば粒度０．６ｍｍ程度の大きさで、砂濾過装置
の濾砂と略同程度のサイズである。従って、本実施例で
は、濾過塔５は、オキシダントの除去と共に、海水中の
汚れ成分を除去するための砂濾過装置として用いられ
る。このようにすると、オキシダント除去のための専用
装置の追加が不要になり、従来のように高価な活性炭吸
着装置を追加装備する場合に較べて、海水浄化装置のコ
ストが大幅に低減される。但し、処理される海水中の汚
れの種類、性質、量等によっては、例えば濾過塔５の上
流側に砂濾過装置を追加装備してもよい。

【００１２】オゾン反応槽４は、オゾンと海水とを接触
反応させる反応時間を設けるための装置であり、配管系
が十分長い場合や濾過塔５の濾材５ａまでにそのような
時間が得られる場合には省略可能である。

【００１３】オゾン注入部３には、直接オゾンガスを注
入するが、水に溶解した状態のオゾンを注入してもよ
い。このようなオゾンガスは、無声放電又は図２に示す
純水の電気分解によって製造される。図２のオゾンガス
発生装置は、陽極板３１及び陰極板３２の間に陽極３３
及び陰極３４並びにこれらの間を隔離している固体高分
子電解質膜３５を設けて構成した電解セル３６と、純水
が溜められた気液分離タンク３７とにより構成されてい
て、純水が原料水として電解セル３６の開口３８から供
給され、陽極板３３内を循環する間にその一部分が酸
素、水素及びオゾンガスに電気分解され、陽極側の開口
３９から循環水と共に酸素及びオゾンガスが取り出さ
れ、気液分離タンク３７内でオゾンガスが分離されてそ
の頂部から取り出される。

【００１４】発明者等の研究によれば、このような海水
浄化装置により、オゾンと海水との接触により発生した
オキシダントが、濾過塔５でほぼ完全に除去されること
が実験的に確認された。次にその実験例を示す。

【００１５】〔実験条件〕海水流量８ｍ³／ｈオゾン注入部３へのオゾンガス注入量約1.6 ｇ／ｈ濾過塔５の直径１ｍ濾過塔５内の空筒速度ＬＶ約１０ｍ／ｈ濾過塔５内の空間速度ＳＶ約１０（１／ｈ）濾材成分（％) 天然ゼオライト麦飯石珪酸 69.7 59.5 酸化カルシウム 0.7 0.06 酸化アルミニウム 12.2 13.31 酸化鉄 1.1 0.90 酸化カリウム 3.4 0.51 微量成分及び強熱減量 12.9 25.72 濾材粒径（ｍｍ）約 0.6 約 0.6

【００１６】〔実験結果〕オゾン反応槽の下流位置Ｐ₁におけるオキシダント濃度
0.2ppm 濾過塔の下流位置Ｐ₁におけるオキシダント濃度
0.0ppm

【００１７】即ち、実験によれば、天然ゼオライト又は
麦飯石の何れを濾材とした場合でも、濾過塔によりオキ
シダントをほぼ完全に除去することができた。上記実験
で、海水８ｍ³／ｈに対してオゾンガスを約１．６ｇ／
ｈの割合で注入したのは、これにより海水中のオゾン濃
度が略０．２ｐｐｍになり、オゾンにより海水を浄化・
殺菌する場合には通常この程度のオゾン濃度が用いられ
るからである。但し、オゾン注入量を増減させても、本
装置によれば、これにより発生したオキシダントをほぼ
完全に除去できることも確認された。

【００１８】なお、上記の実験条件は一例であり、濾材
としてゼオライト又は麦飯石を用いる限り、これ以外の
種々の条件に対しても、オキシダント除去の効果が得ら
れることが推量され、本発明の構成が上記の実験条件に
拘束されるものでないことは勿論である。そして、ゼオ
ライト及び麦飯石も上記の成分構成のものに限らず、日
本及び外国の各地で天然に生産される種々の組成のもの
や、或る程度加工処理のされたもの等、各種のゼオライ
ト及び麦飯石が本発明の対象になる。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、浄化すべき
海水中にオゾンを注入し、ゼオライト又は麦飯石を濾材
とする濾過装置にその海水を通すことにより、海水を効
率よく浄化・殺菌すると共に、安価な設備で発生するオ
キシダントを除去することができる。更に、オゾンと接
触しても濾材が消耗されないため、濾過装置の長期間安
定した使用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の海水浄化装置の構成を示す説明図であ
る。

【図２】上記海水浄化装置に供給するオゾンガスを発生
させるオゾンガス発生装置の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

２循環清浄ライン（海水浄化系統）３オゾン注入部４オゾン反応槽（反応部）５濾過塔（濾過装置）５ａゼオライト又は麦飯石の濾材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】海水浄化系統に設けられるオゾン注入部
と、該オゾン注入部の下流側に設けられオゾンと海水と
が反応する反応部と、該反応部の下流側に設けられゼオ
ライト又は麦飯石を濾材として備えた濾過装置と、を有
することを特徴とする海水浄化装置。