WO2023074422A1 - オゾン接触システム及びオゾン接触方法 - Google Patents

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田畑雅郎
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Metawater Co Ltd
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Unicharm Corp
Metawater Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Definitions

  • the present disclosure relates to an ozone contact system and an ozone contact method.
  • organic matter contained in the liquid to be treated (hereinafter simply referred to as the liquid to be treated or liquid) after washing treatment etc. (hereinafter simply referred to as organic matter or Ozone treatment is performed for the purpose of removing the object to be treated).
  • organic matter or Ozone treatment for example, ozone is injected into and dissolved in the liquid to be treated in an ozone reaction tank (hereinafter simply referred to as a tank), and the oxidizing power of ozone decomposes the substances to be treated in the liquid to be treated. processing (see Patent Documents 1 to 3).
  • the ozone contact system of the present disclosure includes a tank and a liquid containing an object to be treated, which is provided at least partially in the tank, in a downward flow. a first flow path for flowing out to a tank; a second flow path provided outside the tank for allowing the liquid in the tank to flow into the tank from the inside of the tank and for the liquid that has flowed in to flow out into the tank; A first supply pipe for supplying ozone to the first flow path and a second supply pipe for supplying ozone to the second flow path are provided.
  • ozone contact system of the present disclosure it is possible to efficiently react organic matter and ozone.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 100 when viewed from the front.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of ozone contacting system 100 taken along line AA.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 200 viewed from the front.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 300 when viewed from the front.
  • an intermittent ozone injection method which is an example of an ozone injection method in ozone treatment
  • a method bubble column method
  • the liquid to be treated is stored in a tank and ozone is blown out as bubbles from the bottom of the tank.
  • it is necessary to supply enough ozone to the liquid to be treated so as to sufficiently cause the oxidation reaction to efficiently dissolve the ozone in the liquid to be treated.
  • the amount of ozone dissolved in the liquid to be treated corresponds to the amount of ozone consumed by the reaction with the organic matter. Therefore, for example, when excessive ozone is injected into the liquid to be treated, the ozone that does not dissolve in the liquid to be treated is discharged from the liquid to be treated without reacting. The ozone emitted in this way is not only wasteful, but harmful and must be removed. Therefore, it is preferable to reduce the amount of ozone discharged from the liquid to be treated in an unreacted state. On the other hand, for example, a method of gradually injecting a small amount of ozone into the liquid to be treated is conceivable for the purpose of suppressing the amount of ozone released without reacting with the organic matter. However, in this case, since it takes a long time to inject ozone, it is necessary to use, for example, a tank of a size that can ensure a sufficient time for injecting ozone into the liquid to be treated.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an ozone contact system 100 in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 100 when viewed from the front.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of ozone contacting system 100 taken along line AA.
  • the ozone contact system 100 injects ozone 2 into the liquid 1 to be treated from a plurality of injection points (for example, ozone diffusers 21 and 22).
  • the ozone contact system 100 is described in detail below.
  • the ozone contact system 100 includes, for example, a tank 10 that stores the liquid 1 to be treated, and an inflow channel 20 (hereinafter also referred to as a first channel 20) through which the liquid 1 to be treated is introduced (also referred to as input) into the tank 10.
  • a circulation path 30 (hereinafter also referred to as a second flow path 30) for circulating the liquid 1 to be treated in the tank 10; an ozone generator 40 for generating ozone 2; and an exhaust ozone treatment device 50 for treating ozone 2 (hereinafter also referred to as exhaust ozone).
  • the ozone generator 40 and the exhaust ozone treatment device 50 are provided outside the tank 10, for example.
  • the tank 10 has, for example, a substantially cylindrical tank main body 11 having a bottom and a supply section 12 for supplying the liquid 1 to be treated in the tank main body 11 to the circulation path 30 .
  • the supply part 12 is, for example, a channel extending horizontally from the outer wall near the upper end of the tank body 11 .
  • the inflow path 20 is, for example, a flow path having an inflow port 20 a through which the liquid to be treated 1 flows and an outflow port 20 b through which the liquid to be treated 1 flows out to the tank main body 11 .
  • the inflow path 20 is a flow path whose part including the outflow port 20b extends vertically downward, and the outflow port 20b is provided at a position facing the bottom of the tank body 11 .
  • the inflow path 20 has, for example, a height in the vertical direction of the outflow port 20b that is lower than the height of the water surface of the liquid 1 to be treated in the tank body 11 (the height of the water surface when ozone treatment is performed). It is set in a position where After a certain amount of the liquid 1 to be treated has been introduced into the tank body 11, the inflow path 20 may be cut off from the preceding equipment for performing the preceding process by means of a valve (not shown) or the like provided in the inflow path 20.
  • an ozone diffuser 21 for injecting ozone 2 into the liquid to be treated 1 flowing in the inflow path 20 is provided inside the inflow path 20, for example.
  • the ozone diffuser 21 injects the ozone 2 supplied from the ozone generator 40 through the line L1 (hereinafter also referred to as the first supply pipe L1) into the liquid 1 to be treated.
  • the circulation path 30 is, for example, a flow path one of which communicates with the supply section 12 and the other of which communicates with the inflow port 20 c of the inflow path 20 .
  • a part of the circulation path 30 that communicates with the supply unit 12 extends vertically downward from the vicinity of the tip of the supply unit 12 , for example.
  • the inflow port 20c is provided, for example, at a position whose height in the vertical direction is higher than the height of the water surface of the liquid 1 to be treated in the tank body 11 (the height of the water surface when ozone treatment is performed).
  • an ozone diffuser 22 for injecting ozone 2 into the liquid to be treated 1 flowing through the circulation path 30 is provided inside the circulation path 30, for example.
  • the ozone diffuser 22 injects the ozone 2 supplied from the ozone generator 40 through a line L2 (hereinafter also referred to as a second supply pipe L2) into the liquid 1 to be treated.
  • a valve 41 is provided between the ozone generator 40 and the ozone diffuser 21, for example.
  • the amount of ozone 2 supplied to the ozone diffuser 21 is controlled by the opening of the valve 41, for example.
  • a valve 42 is provided between the ozone generator 40 and the ozone diffuser 22 .
  • the amount of ozone 2 supplied to the ozone diffuser 22 is controlled by the opening of the valve 42, for example.
  • the circulation path 30 is provided with an outflow path (not shown) for flowing out the liquid 1 to be treated in the tank 10 to other equipment (for example, equipment for performing the next process, etc.) good.
  • the liquid to be treated 1 flows into the vicinity of the bottom of the tank body 11 by, for example, descending through the inflow passage 20, as shown in FIG.
  • the ozone diffuser 21 discharges the ozone 2 generated by the ozone generator 40 in a vertically downward direction so that the liquid 1 to be treated descending in the inflow passage 20 is exposed to the ozone. 2 are brought into contact.
  • the liquid to be treated 1 that has flowed into the tank main body 11 from the inflow path 20 rises inside the tank main body 11 (outside the inflow path 20).
  • the ozone 2 dissolved in the liquid 1 to be treated is gradually decomposed (consumed) by an oxidation reaction with the organic substances contained in the liquid 1 to be treated.
  • the liquid to be treated 1 in which the organic matter has been decomposed flows into the circulation path 30 from the supply portion 12 communicating near the upper end of the tank main body 11 by, for example, a suction pump (not shown).
  • the ozone diffuser 22 discharges the ozone 2 generated by the ozone generator 40 in the direction of flow of the liquid 1 to be treated (in the example shown in FIG. 1, vertically upward direction), thereby Ozone 2 is further brought into contact with liquid 1 to be treated flowing through 30 .
  • the inflow path 20 may stop the inflow of the liquid to be treated 1 into the tank main body 11 .
  • the ozone contact system 100 stops the supply of the liquid 1 to be treated and performs concentrated ozone treatment on the stored liquid 1 to be treated. Then, when the ozone treatment for the stored liquid 1 to be treated is completed, the ozone contact system 100 discharges the liquid 1 to be treated for which the ozone treatment has been completed from an outflow path (not shown), and for example, to the tank body 11. The supply of the liquid to be treated 1 is restarted.
  • the liquid 1 to be treated that has come into contact with the ozone 2 in the tank 10 is supplied to the circulation path 30 to flow back into the tank 10 .
  • the ozone 2 and the liquid 1 to be treated are brought into contact also in the circulation path 30 .
  • the ozone contact system 100 it is possible to inject the ozone 2 into the liquid 1 to be treated in stages.
  • the ozone contact system 100 it becomes possible to inject the ozone 2 into the liquid 1 to be treated from a plurality of injection points (for example, the ozone diffusers 21 and 22).
  • a plurality of injection points for example, the ozone diffusers 21 and 22.
  • an amount of ozone 2 corresponding to the amount of ozone 2 consumed by the reaction with the organic substance can be injected into the liquid 1 to be treated in stages. be possible. Therefore, in the ozone contact system 100 according to the first embodiment, it is possible to suppress the ozone 2 discharged to the outside without reacting with the organic substances contained in the liquid 1 to be treated.
  • the contact time (reaction time) between the liquid 1 to be treated and the ozone 2 can be made constant by the stirring effect of the circulation of the liquid 1 to be treated. .
  • the ozone contact system 100 it is possible to efficiently react the organic matter contained in the liquid 1 to be treated with the ozone 2 .
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an ozone contact system 200 according to the second embodiment. Specifically, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 200 when viewed from the front.
  • the ozone contact system 200 in the second embodiment includes, for example, a tank 10 for storing the liquid 1 to be treated, an inflow path 20 for flowing the liquid 1 to be treated into the tank 10, It has a circulation path 30 for circulating the liquid 1 to be treated in the bath 10, an ozone generator 40 for generating ozone 2, and an exhaust ozone treatment device 50 for treating the ozone 2 after contact with the liquid 1 to be treated.
  • the tank 10 has, for example, a substantially cylindrical tank body 11 having a bottom and a supply part 12 for supplying the liquid 1 to be treated in the tank body 11 to the outflow path 30 .
  • the ozone 2 is injected into the liquid 1 to be treated from a plurality of injection points (for example, the ozone diffuser 21, the ozone diffuser 22, and the ozone diffuser 23).
  • a plurality of injection points for example, the ozone diffuser 21, the ozone diffuser 22, and the ozone diffuser 23.
  • an ozone diffuser 23a for injecting ozone 2 into the liquid 1 to be treated that has flowed into the tank body 11 from the inflow path 20 and an ozone diffuser 23a.
  • a device 23b (hereinafter also collectively referred to as an ozone diffuser 23) is provided.
  • the ozone diffuser 23 injects the ozone 2 supplied from the ozone generator 40 through the line L3 (hereinafter also referred to as the third supply pipe L3) into the liquid 1 to be treated.
  • a valve 43 is provided between the ozone generator 40 and the ozone diffuser 23, for example.
  • the amount of ozone 2 supplied to the ozone diffuser 23 is controlled by the opening of the valve 43, for example.
  • the ozone diffuser 23 emits the ozone generated in the ozone generator 40 in the vertical upward direction, thereby further removing the ozone 2 that has flowed into the tank main body 11 from the inflow passage 20. make contact.
  • injection of ozone 2 into the inflow passage 20 injection of ozone 2 by the ozone diffuser 21
  • injection of ozone 2 into the circulation passage 30 ozone diffusion
  • the ozone 2 is also injected into the liquid 1 to be treated in the tank body 11 .
  • the ozone contact system 200 of the second embodiment it becomes possible to inject the ozone 2 into the liquid 1 to be treated stepwise. Therefore, in the ozone contact system 200 according to the second embodiment, it is possible to further suppress ozone discharged to the outside without reacting with organic substances contained in the liquid 1 to be treated. Therefore, in the ozone contact system 200 according to the second embodiment, the organic matter contained in the liquid 1 to be treated and the ozone 2 can be caused to react more efficiently.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of an ozone contact system 300 in the third embodiment. Specifically, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the ozone contacting system 300 when viewed from the front.
  • the ozone contact system 300 in the third embodiment includes, for example, a tank 10 for storing the liquid 1 to be treated, an inflow path 20 for flowing the liquid 1 to be treated into the tank 10, It has a circulation path 30 for circulating the liquid 1 to be treated in the bath 10, an ozone generator 40 for generating ozone 2, and an exhaust ozone treatment device 50 for treating the ozone 2 after contact with the liquid 1 to be treated.
  • the tank 10 has, for example, a substantially cylindrical tank body 11 having a bottom and a supply part 12 for supplying the liquid 1 to be treated in the tank body 11 to the outflow path 30 .
  • ozone 2 is applied to the liquid 1 to be treated from a plurality of injection points (for example, the ozone diffuser 21, the ozone diffuser 22, the ozone diffuser 23, and the ozone diffuser 24). inject.
  • a plurality of injection points for example, the ozone diffuser 21, the ozone diffuser 22, the ozone diffuser 23, and the ozone diffuser 24. inject.
  • an ozone diffuser 22 and an ozone diffuser 24 for injecting ozone 2 into the liquid 1 flowing through the circulation path 30 are provided inside the circulation path 30 in the third embodiment.
  • the ozone air diffuser 24 is provided at a position closer to the supply unit 12 than the ozone air diffuser 22, for example.
  • the ozone diffuser 24 injects the ozone 2 supplied from the ozone generator 40 through the line L4 into the liquid 1 to be treated.
  • a valve 44 is provided between the ozone generator 40 and the ozone diffuser 24, for example.
  • the amount of ozone 2 supplied to the ozone diffuser 24 is controlled by the opening of the valve 44, for example.
  • the ozone diffuser 24 emits the ozone 2 generated by the ozone generator 40 in the direction of flow of the liquid 1 to be treated (vertical upward direction in the example shown in FIG. Ozone 2 is brought into contact with liquid 1 to be treated flowing through 30 .
  • the ozone diffuser 22 discharges the ozone 2 generated in the ozone generator 40 in the direction of flow of the liquid 1 to be treated (in the example shown in FIG. 1, vertically upward direction), thereby causing the ozone to flow through the circulation path 30. Ozone 2 is further brought into contact with the liquid 1 to be treated.
  • the ozone 2 is injected into the liquid 1 to be treated at a plurality of locations in the circulation path 30 .
  • the ozone contact system 300 of the third embodiment it is possible to inject the ozone 2 into the liquid 1 to be treated in a stepwise manner. Therefore, in the ozone contact system 300 according to the third embodiment, it is possible to further suppress the ozone 2 discharged to the outside without reacting with the organic matter contained in the liquid 1 to be treated. Therefore, in the ozone contact system 300 according to the third embodiment, the organic matter contained in the liquid 1 to be treated and the ozone 2 can be caused to react more efficiently.
  • the ozone contact system described in each embodiment it is possible to additionally supply ozone 2 in stages, so that the object to be processed that needs to be oxidatively decomposed by ozone 2 and ozone 2 react efficiently. It becomes possible to let In addition, it becomes possible to supply additional ozone 2 step by step according to the amount of the incineration matter for which the oxidation reaction has been completed. Therefore, it becomes possible to reduce the amount of unreacted ozone.
  • the circulation path 30 since the circulation path 30 is provided, the agitation effect of the circulation increases the uniformity of the contact time, uniformizes the reaction time of the ozone 2, and promotes the oxidation reaction. Efficiency can be improved.
  • Each of the ozone contact system 100, the ozone contact system 200, and the ozone contact system 300 may be provided with, for example, one or more ozone concentration meters (not shown) for measuring the ozone concentration of the liquid 1 to be treated. good.
  • each of the ozone contact system 100, the ozone contact system 200, and the ozone contact system 300 includes, for example, the ozone diffuser 21, the ozone diffuser 22, the ozone diffuser 23, and the ozone diffuser 24, respectively.
  • An ozone concentration meter may be provided in the vicinity of the installation position.
  • a control device determines the state of contact between the organic matter contained in the liquid to be treated 1 and the ozone 2 based on the measurement results of each ozone concentration meter, and each ozone diffuser detects the liquid 1 to be treated. may control the amount of ozone 2 injected into the
  • the control device is, for example, a computer device having a CPU (Computing Processing Unit) and a memory.
  • control device may, for example, control the amount of ozone 2 supplied from the ozone generator 40 to each ozone diffuser.
  • control device controls the amount of ozone 2 supplied to each ozone diffuser, for example, by controlling the degree of opening of at least one of the valves 41, 42, 43, and 44. It may be something to do.
  • the control device injects ozone from an ozone diffuser located near the detected ozone concentration meter. Control may be performed so that the amount of ozone 2 that is absorbed is increased. Further, for example, when an ozone concentration meter that measures an ozone concentration greater than a predetermined upper limit threshold value is detected, the control device detects ozone 2 injected from an ozone diffuser located near the detected ozone concentration meter. may be controlled so that the amount of
  • the ozone concentration in the vapor phase portion of the tank body 11 may also be measured. For example, when the ozone concentration in the gas phase portion of the tank body 11 is lower than a predetermined lower threshold value, the control device controls to increase the supply amount of the ozone 2 . Further, for example, when the ozone concentration in the gas phase portion of the tank body 11 is higher than a predetermined upper limit threshold value, the control device performs control to reduce the supply amount of the ozone 2 .
  • control device can more efficiently suppress the ozone 2 discharged to the outside without reacting with the organic matter contained in the liquid 1 to be treated. Therefore, the control device can make the organic substance and the ozone 2 react more efficiently.
  • the outflow port 20b through which the liquid flows out is close to the bottom of the tank main body 11 .
  • the primary side (inlet side) of the exhaust ozone treatment device 50 is provided with an anti-irritant to prevent the intrusion of the liquid to be treated and the material to be treated into the exhaust ozone treatment device 50 .
  • a collector may be provided for collecting the liquid to be treated or the object to be treated.
  • the shapes of the tank 10, the tank main body 11, the supply part 12, the inflow path 20, and the circulation path 30 are examples.
  • the shape of the circulation path 30 may be rectangular instead of cylindrical.

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Abstract

槽と、少なくとも一部が槽内に設けられた、被処理物を含む液体を下降流で槽に流出させる第1流路と、槽外に設けられ、槽内の液体を槽内から流入させ更に流入した液体を槽内に流出させる第2流路と、第1流路にオゾンを供給する第1供給管と、第2流路にオゾンを供給する第2供給管と、を備える。

Description

オゾン接触システム及びオゾン接触方法
 本開示は、オゾン接触システム及びオゾン接触方法に関する。
 例えば、紙おむつ等の各種の再生設備では、洗浄処理等が行われた後の被処理液体(以下、単に被処理液体または液体とも呼ぶ)に含まれる有機物等の被処理物(以下、単に有機物または被処理物とも呼ぶ)を除去することを目的としてオゾン処理が行われる。このオゾン処理は、例えば、オゾン反応槽(以下、単に槽とも呼ぶ)においてオゾンを被処理液体中に注入して溶解させ、オゾンが有する酸化力によって被処理液体中の被処理物の分解を行う処理である(特許文献1乃至3を参照)。
特開2019-135046号公報 特開2020-195994号公報 特開2021-041310号公報
 被処理液体に含まれている被処理物とオゾンとを効率的に反応させることが望まれる。
 上記のような有機物とオゾンとを効率的に反応させるため、本開示のオゾン接触システムは、槽と、少なくとも一部が前記槽内に設けられた、被処理物を含む液体を下降流で前記槽に流出させる第1流路と、前記槽外に設けられ、前記槽内の前記液体を前記槽内から流入させ更に流入した前記液体を前記槽内に流出させる第2流路と、前記第1流路にオゾンを供給する第1供給管と、前記第2流路にオゾンを供給する第2供給管と、を備える。
 本開示のオゾン接触システムによれば、有機物とオゾンとを効率的に反応させることが可能になる。
図1は、オゾン接触システム100を正面視した場合における垂直断面図である。 図2は、オゾン接触システム100のA-A断面図である。 図3は、オゾン接触システム200を正面視した場合における垂直断面図である。 図4は、オゾン接触システム300を正面視した場合における垂直断面図である。
 はじめに、オゾン処理におけるオゾンの注入方式の一例である間欠式のオゾン注入方式について説明する。間欠式のオゾン注入方式の場合、一般的に、被処理液体を槽内に貯留し、槽底部からオゾンを気泡として吹出させる方式(気泡塔方式)が使用されている。上記方式では、被処理液体に対し酸化反応を十分に行うだけのオゾンを供給して、被処理液中に効率よくオゾンを溶解させることが必要である。しかし、被処理液体に溶解するオゾンの溶解量には限界がある。
 また、被処理液体に対するオゾンの溶解量は、有機物との反応によって消費されたオゾンに応じた量になる。そのため、例えば、被処理液体に対して過剰なオゾンが注入された場合、被処理液体に溶解しないオゾンは未反応なまま被処理液中から排出される。このように排出されるオゾンは、無駄であるばかりでなく、有害であり除去する必要がある。そのため、未反応なまま被処理液中から排出されるオゾンの量を減らすことが好ましい。これに対し、例えば、有機物と反応せずに放出されるオゾンの量を抑制することを目的として、被処理液体に対して少量のオゾンを徐々に注入する方法が考えられる。しかしながら、この場合、オゾンの注入に長時間を要することになるため、例えば、被処理液体に対するオゾンの注入時間を十分に確保することができる大きさの槽を用いる必要がある。
 また、オゾン反応を十分に行うため、言い換えれば、オゾン反応の効率を向上させるためには、一定の接触時間が必要になる。
 以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる説明は限定的な意味に解釈されるべきではなく、特許請求の範囲に記載の主題を限定するものではない。また、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することがなく様々な変更や置換や改変をすることができる。また、異なる実施形態を適宜組み合わせることができる。
 [第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100]
 初めに、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100について説明を行う。図1は、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100の構成図である。図1は、オゾン接触システム100を正面視した場合における垂直断面図である。図2は、オゾン接触システム100のA-A断面図である。
 オゾン接触システム100は、図1に示すように、複数の注入点(例えば、オゾン散気装置21,22)からオゾン2を被処理液体1に対して注入する。以下、オゾン接触システム100について詳しく説明する。オゾン接触システム100は、例えば、被処理液体1を貯留する槽10と、槽10に対して被処理液体1を流入(投入とも呼ぶ)させる流入路20(以下、第1流路20とも呼ぶ)と、槽10内の被処理液体1を循環させる循環路30(以下、第2流路30とも呼ぶ)と、オゾン2を発生させるオゾン発生装置40と、被処理液体1と接触させた後のオゾン2(以下、排オゾンとも呼ぶ)を処理する排オゾン処理装置50とを有する。オゾン発生装置40及び排オゾン処理装置50は、例えば、槽10の外側に設けられる。
 槽10は、例えば、底部を有する略円筒形状の槽本体11と、槽本体11内の被処理液体1を循環路30に供給する供給部12とを有する。供給部12は、例えば、槽本体11の上端付近の外壁から水平方向に延びる流路である。
 流入路20は、少なくとも一部が槽10内に設けられ、被処理物を含む被処理液体1を下降流で槽10に流出させる。流入路20は、例えば、被処理液体1が流入する流入口20aと、被処理液体1が槽本体11に流出する流出口20bとを有する流路である。流入路20は、流出口20bを含む一部が垂直下方向に向けて延び、さらに、流出口20bが槽本体11の底部に対向する位置に設けられる流路である。具体的に、流入路20は、例えば、流出口20bの垂直方向における高さが槽本体11における被処理液体1の水面の高さ(オゾン処理が行われる際の水面の高さ)よりも低くなる位置に設けられる。流入路20は、一定量の被処理液体1が槽本体11に投入された後、流入路20に設けられた弁(図示しない)等により前工程を行う前段の設備と遮断されても良い。
 また、流入路20の内部には、例えば、流入路20内を流れる被処理液体1に対してオゾン2を注入するオゾン散気装置21が設けられる。具体的に、オゾン散気装置21は、オゾン発生装置40からラインL1(以下、第1供給管L1とも呼ぶ)を介して供給されたオゾン2を被処理液体1に対して注入する。
 循環路30は、例えば、一方が供給部12と連通し、他方が流入路20における流入口20cと連通する流路である。循環路30は、例えば、供給部12と連通する側の一部が供給部12の先端付近から垂直下方向に延びる。なお、流入口20cは、例えば、垂直方向における高さが槽本体11における被処理液体1の水面の高さ(オゾン処理が行われる際の水面の高さ)よりも高い位置に設けられる。
 また、循環路30の内部には、例えば、循環路30を流れる被処理液体1に対してオゾン2を注入するオゾン散気装置22が設けられる。具体的に、オゾン散気装置22は、オゾン発生装置40からラインL2(以下、第2供給管L2とも呼ぶ)を介して供給されたオゾン2を被処理液体1に対して注入する。
 さらに、オゾン発生装置40とオゾン散気装置21との間には、例えば、弁41が設けられる。そして、オゾン散気装置21に供給されるオゾン2の量は、例えば、弁41の開度によって制御される。
 また、オゾン発生装置40とオゾン散気装置22との間には、例えば、弁42が設けられる。そして、オゾン散気装置22に供給されるオゾン2の量は、例えば、弁42の開度によって制御される。
 なお、循環路30には、例えば、槽10内の被処理液体1を他の設備(例えば、次工程を行う設備等)に流出させる流出路(図示せず)が設けられるものであってもよい。
 [被処理液体1の流れ]
 次に、被処理液体1の流れについて説明を行う。
 被処理液体1は、図1に示すように、例えば、流入路20内を下降することによって槽本体11の底部付近に流入する。そして、オゾン散気装置21は、この場合、例えば、オゾン発生装置40において発生したオゾン2を垂直下方向に向けて放出することにより、流入路20内を下降する被処理液体1に対してオゾン2を接触させる。
 続いて、流入路20内から槽本体11内に流入した被処理液体1は、槽本体11内(流入路20の外側)を上昇する。この場合、被処理液体1に溶解したオゾン2は、被処理液体1に含まれる有機物との酸化反応によって徐々に分解する(消費される)。
 さらに、有機物の分解が行われた被処理液体1は、例えば、吸引ポンプ(図示しない)によって、槽本体11の上端付近において連通する供給部12から循環路30に流入する。そして、オゾン散気装置22は、この場合、オゾン発生装置40において発生したオゾン2を被処理液体1の流動方向(図1に示す例では垂直上方向)に向けて放出することにより、循環路30を流動する被処理液体1に対してオゾン2をさらに接触させる。
 その後、供給部12から循環路30に供給された被処理液体1は、例えば、循環路30内を循環した後、流入口20cから流入路20内に再流入する。
 なお、槽本体11と循環路30との間における被処理液体1の循環を行う場合、流入路20は、槽本体11に対する被処理液体1の流入を中止しても良い。
 以下、この被処理液体1の流入を中止してオゾン処理を行う場合について具体的に説明する。オゾン接触システム100は、一定量の被処理液体1を槽本体11に貯留した後、被処理液体1の供給を停止するとともに、貯留した被処理液体1に対するオゾン処理を集中的に行う。そして、貯留した被処理液体1に対するオゾン処理が完了した場合、オゾン接触システム100は、オゾン処理が完了した被処理液体1を流出路(図示せず)から排出するとともに、例えば、槽本体11に対する被処理液体1の供給を再開する。
 すなわち、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、槽10においてオゾン2と接触した被処理液体1を循環路30に供給することによって槽10に再流入させる。そして、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、循環路30においてもオゾン2と被処理液体1とを接触させる。
 これにより、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、被処理液体1に対して段階的にオゾン2を注入することが可能になる。言い換えれば、オゾン接触システム100では、複数の注入点(例えば、オゾン散気装置21,22)からオゾン2を被処理液体1に対して注入することが可能になる。具体的に、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、例えば、有機物との反応によって消費されたオゾン2に見合う量のオゾン2を被処理液体1に対して段階的に注入することが可能になる。そのため、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、被処理液体1に含まれる有機物と反応することなく外部に排出されるオゾン2を抑制することが可能になる。
 また、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、被処理液体1の循環による撹拌効果によって、被処理液体1とオゾン2との接触時間(反応時間)を一定にすることが可能になる。
 したがって、第1の実施の形態におけるオゾン接触システム100では、被処理液体1に含まれる有機物とオゾン2とを効率的に反応させることが可能になる。
 [第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200]
 次に、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200について説明を行う。図3は、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200の構成図である。具体的に、図3は、オゾン接触システム200を正面視した場合における垂直断面図である。
 第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200は、図3に示すように、例えば、被処理液体1を貯留する槽10と、槽10に対して被処理液体1を流入させる流入路20と、槽10内の被処理液体1を循環させる循環路30と、オゾン2を発生させるオゾン発生装置40と、被処理液体1と接触させた後のオゾン2を処理する排オゾン処理装置50とを有する。また、槽10は、例えば、底部を有する略円筒形状の槽本体11と、槽本体11内の被処理液体1を流出路30に供給する供給部12とを有する。さらに、オゾン接触システム200では、例えば、複数の注入点(例えば、オゾン散気装置21、オゾン散気装置22及びオゾン散気装置23)からオゾン2を被処理液体1に対して注入する。以下、詳細に説明する。
 第2の実施の形態における槽本体11の底部には、例えば、流入路20内から槽本体11内に流入した被処理液体1に対してオゾン2を注入するオゾン散気装置23a及びオゾン散気装置23b(以下、これらを総称してオゾン散気装置23とも呼ぶ)が設けられる。具体的に、オゾン散気装置23は、オゾン発生装置40からラインL3(以下、第3供給管L3とも呼ぶ)を介して供給されたオゾン2を被処理液体1に対して注入する。
 さらに、オゾン発生装置40とオゾン散気装置23との間には、例えば、弁43が設けられる。そして、オゾン散気装置23に供給されるオゾン2の量は、例えば、弁43の開度によって制御される。
 そして、オゾン散気装置23は、この場合、例えば、オゾン発生装置40において発生したオゾンを垂直上方向に向けて放出することにより、流入路20内から槽本体11内に流入したオゾン2をさらに接触させる。
 すなわち、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200では、流入路20内におけるオゾン2の注入(オゾン散気装置21によるオゾン2の注入)と、循環路30内におけるオゾン2の注入(オゾン散気装置22によるオゾン2の注入)とに加え、槽本体11内においても被処理液体1に対してオゾン2の注入を行う。
 これにより、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200では、被処理液体1に対してより段階的にオゾン2を注入することが可能になる。そのため、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200では、被処理液体1に含まれる有機物と反応することなく外部に排出されるオゾンをより抑制することが可能になる。したがって、第2の実施の形態におけるオゾン接触システム200では、被処理液体1に含まれる有機物とオゾン2とをより効率的に反応させることが可能になる。
 [第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300]
 図4は、第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300の構成図である。具体的に、図4は、オゾン接触システム300を正面視した場合における垂直断面図である。
 第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300は、図4に示すように、例えば、被処理液体1を貯留する槽10と、槽10に対して被処理液体1を流入させる流入路20と、槽10内の被処理液体1を循環させる循環路30と、オゾン2を発生させるオゾン発生装置40と、被処理液体1と接触させた後のオゾン2を処理する排オゾン処理装置50とを有する。また、槽10は、例えば、底部を有する略円筒形状の槽本体11と、槽本体11内の被処理液体1を流出路30に供給する供給部12とを有する。さらに、オゾン接触システム300では、複数の注入点(例えば、オゾン散気装置21、オゾン散気装置22、オゾン散気装置23及びオゾン散気装置24)からオゾン2を被処理液体1に対して注入する。以下、詳細に説明する。
 第3の実施の形態における循環路30の内部には、例えば、循環路30を流れる被処理液体1に対してオゾン2を注入するオゾン散気装置22とオゾン散気装置24とが設けられる。オゾン散気装置24は、例えば、オゾン散気装置22よりも供給部12に近い位置に設けられる。具体的に、オゾン散気装置24は、オゾン発生装置40からラインL4を介して供給されたオゾン2を被処理液体1に対して注入する。
 さらに、オゾン発生装置40とオゾン散気装置24との間には、例えば、弁44が設けられる。そして、オゾン散気装置24に供給されるオゾン2の量は、例えば、弁44の開度によって制御される。
 そして、オゾン散気装置24は、この場合、オゾン発生装置40において発生したオゾン2を被処理液体1の流動方向(図1に示す例では垂直上方向)に向けて放出することにより、循環路30を流動する被処理液体1に対してオゾン2を接触させる。また、オゾン散気装置22は、オゾン発生装置40において発生したオゾン2を被処理液体1の流動方向(図1に示す例では垂直上方向)に向けて放出することにより、循環路30を流動する被処理液体1に対してオゾン2をさらに接触させる。
 すなわち、第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300では、循環路30内における複数個所において被処理液体1に対するオゾン2の注入を行う。
 これにより、第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300では、被処理液体1に対するオゾン2の注入をより段階的に行うことが可能になる。そのため、第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300では、被処理液体1に含まれる有機物と反応することなく外部に排出されるオゾン2をより抑制することが可能になる。したがって、第3の実施の形態におけるオゾン接触システム300では、被処理液体1に含まれる有機物とオゾン2とをより効率的に反応させることが可能になる。
 なお、図4に示す例では、オゾン散気装置22及びオゾン散気装置24が循環路30内に設けられる場合について説明を行ったが、循環路30内には、3以上のオゾン散気装置が設けられるものであってもよい。
 各実施の形態で説明したオゾン接触システムによれば、オゾン2を段階的に追加供給することが可能なので、オゾン2による酸化分解を行う必要がある被処理物とオゾン2とを効率的に反応させることが可能になる。また、酸化反応が完了した被焼却物の量に応じたオゾン2を段階的に追加供給することが可能になる。そのため、未反応のオゾン量を削減することが可能になる。また、各実施の形態で説明したオゾン接触システムによれば、循環路30を設けているため、循環による撹拌効果により、接触時間の均一化を高めオゾン2の反応時間を均一化し、酸化反応の効率を向上させることが可能になる。
 [オゾンの供給量の制御]
 次に、被処理液体1に対するオゾンの供給量の制御について説明を行う。
 オゾン接触システム100、オゾン接触システム200及びオゾン接触システム300のそれぞれには、例えば、被処理液体1のオゾン濃度を計測する1以上のオゾン濃度計(図示せず)が設けられるものであってもよい。具体的に、オゾン接触システム100、オゾン接触システム200及びオゾン接触システム300のそれぞれには、例えば、オゾン散気装置21、オゾン散気装置22、オゾン散気装置23及びオゾン散気装置24のそれぞれの設置位置の近傍においてオゾン濃度計が設けられるものであってよい。
 そして、制御装置(図示せず)は、各オゾン濃度計の計測結果に基づいて被処理液体1に含まれる有機物とオゾン2との接触状態を判定し、各オゾン散気装置が被処理液体1に対して注入するオゾン2の量を制御するものであってよい。制御装置は、例えば、CPU(Computing Processing Unit)とメモリとを有するコンピュータ装置である。
 具体的に、制御装置は、例えば、オゾン発生装置40が各オゾン散気装置に供給するオゾン2の量を制御するものであってよい。また、制御装置は、例えば、弁41、弁42、弁43及び弁44のうちの少なくともいずれかについての開度制御を行うことにより、各オゾン散気装置に供給されるオゾン2の量を制御するものであってよい。
 さらに具体的に、制御装置は、例えば、予め定められた下限閾値よりも小さいオゾン濃度を計測したオゾン濃度計を検知した場合、検知したオゾン濃度計の近傍に位置するオゾン散気装置から注入されるオゾン2の量が増加するように制御を行うものであってよい。また、制御装置は、例えば、予め定められた上限閾値よりも大きいオゾン濃度を計測したオゾン濃度計を検知した場合、検知したオゾン濃度計の近傍に位置するオゾン散気装置から注入されるオゾン2の量が減少するように制御を行うものであってよい。
 なお、被処理液体1のオゾン濃度を計測するだけではなく、槽本体11の気相部分のオゾン濃度を計測しても良い。例えば、制御装置は、例えば、槽本体11の気相部分のオゾン濃度が予め定められた下限閾値よりも小さい場合、オゾン2の供給量を増加するように制御を行う。また、制御装置は、例えば、槽本体11の気相部分のオゾン濃度が予め定められた上限閾値よりも大きい場合、オゾン2の供給量を減少するように制御を行う。
 これにより、制御装置は、被処理液体1に含まれる有機物と反応することなく外部に排出されるオゾン2をより効率的に抑制することが可能になる。そのため、制御装置は、有機物とオゾン2とをより効率的に反応させることが可能になる。
 なお、被処理液体1とオゾン2との接触時間を長くするため(言い換えれば、被処理液体1の短絡流出防止)、及び、被処理液体1の撹拌効果を発揮するために、被処理液体1が流出する流出口20bを槽本体11の底部に近づけることが望ましい。
 また、各実施の形態で説明したオゾン接触システムにおいて、排オゾン処理装置50に、被処理液体や被処理物が侵入しないように、排オゾン処理装置50の1次側(入口側)に、被処理液体や被処理物を収集する収集器を設けても良い。
 また、槽10、槽本体11、供給部12、流入路20、循環路30の形状は一例である。例えば、循環路30の形状は、円筒状の他にも矩形状であっても良い。
1:被処理液体        2:オゾン
10:槽           11:槽本体
12:供給部         20:流入路
20a:流入口        20b:流出口
20c:流入口        21:オゾン散気装置
22:オゾン散気装置     23:オゾン散気装置
23a:オゾン散気装置    23b:オゾン散気装置
24:オゾン散気装置     30:循環路
40:オゾン発生装置     41:弁
42:弁           43:弁
44:弁           50:排オゾン処理装置
100:オゾン接触システム  200:オゾン接触システム
300:オゾン接触システム  L1:ライン
L2:ライン         L3:ライン
L4:ライン 

Claims (4)

  1.  槽と、
     少なくとも一部が前記槽内に設けられた、被処理物を含む液体を下降流で前記槽に流出させる第1流路と、
     前記槽外に設けられ、前記槽内の前記液体を前記槽内から流入させ更に流入した前記液体を前記槽内に流出させる第2流路と、
     前記第1流路にオゾンを供給する第1供給管と、
     前記第2流路にオゾンを供給する第2供給管と、を備えた、オゾン接触システム。
  2.  更に、前記槽にオゾンを供給する第3供給管を備えたオゾン接触システム。
  3.  前記第2供給管は、前記第2流路と2箇所以上において連通する、請求項1に記載のオゾン接触システム。
  4.  請求項1に記載のオゾン接触システムにおけるオゾン接触方法であって、
     前記オゾン接触システム内における前記オゾンと前記液体との接触状態を判定し、
     前記接触状態に基づき、前記第1流路と前記第2流路とに供給するオゾンの量を制御する、オゾン接触方法。
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