(57)【要約】【課題】電極に供給する電力を抑えつつ効率よく水処理を行う。【解決手段】水処理装置は、内部に気体室１０を形成するノズル部材１と、気体室１０を挟んで対向配置された一対の電極４と、気体室１０と連通する空間に処理水Ｗを貯留する処理槽２と、気体室１０に気体を供給することにより処理水Ｗ中に気泡Ｂを発生される気体供給装置３と、一対の電極４に電圧を印加することによりプラズマ放電を発生される電源５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に気体室を形成するノズル部材と、
前記気体室を挟んで対向配置された一対の電極と、
前記気体室と連通する空間に処理水を貯留する処理槽と、
前記気体室に気体を供給し、当該気体室の下流端部から前記処理槽内の処理水に前記気体を送り出すことにより、前記処理水中に気泡を発生される気体供給装置と、
前記一対の電極に電圧を印加することによりプラズマ放電を発生される電源とを備えた、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の水処理装置において、
前記一対の電極は、前記処理槽に向けて流れる気体室内の気体の流れ方向に沿って延びている、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の水処理装置において、
前記処理水に供給される気泡を微細化させるための微細化手段が前記気体室の下流端部に設けられた、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記一対の電極のうち少なくとも一方が絶縁体で覆われている、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記気体供給装置から気体室に供給される気体に水分を含ませる湿潤化手段をさらに備えた、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記処理槽内の処理水が特定方向に流れており、
前記ノズル部材は、前記特定方向に並んで配置される複数のノズルを有し、各ノズル内部の気体室から前記特定方向に垂直な方向に気体が送り出される、ことを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記処理槽の内部に互いに離間した状態で対向配置された一対の水中電極と、
前記水中電極に電圧を印加する水中電極用電源とをさらに備え、
前記一対の水中電極の間に、前記ノズル部材にて生成された気体が供給される、ことを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水に殺菌等の処理を施す水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中に供給された気泡に放電反応を生じさせ、それに伴い生成される各種ラジカル等によって水に殺菌等の処理を施す水処理装置が知られている。下記特許文献１には、このような水処理置の一例が示されている。
【０００３】
下記特許文献１に開示された水処理装置は、水が入れられた容器の両側に分かれて配置された一対の電極と、当該一対の電極に電気的に接続されたパルス電源とを備える。容器内には、容器の底部から酸素リッチガスが吹き込まれ、容器内に吹き込まれたガスは、気泡となって水中を浮上する。パルス電源は、一対の電極に交流パルス電圧を印加し、それによって、一対の電極間の水中に電場を生じさせる。一対の電極間の水中を浮上する気泡には、電場が作用することによって気泡内放電が生じる。その結果、気泡からヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）やオゾン、紫外線等が発生し、これらによって容器内の水の殺菌等の水処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、水中に発生させた電場によって気泡の内表面に電荷を誘起させ、その結果、気泡内に強磁場を発生させることで気泡内放電を生じさせようとしているが、このようなプロセスでの気泡内放電は、極めて高い電圧を一対の電極に印加することで強大な電場を水中に発生させないと生じさせることができない。このように、上記特許文献１の技術では、水処理に高いエネルギーを必要とするので、省エネルギーの面で問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、電極に供給する電力を抑えつつ効率よく水処理を行うことのできる水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の水処理装置は、内部に気体室を形成するノズル部材と、前記気体室を挟んで対向配置された一対の電極と、前記気体室と連通する空間に処理水を貯留する処理槽と、前記気体室に気体を供給し、当該気体室の下流端部から前記処理槽内の処理水に前記気体を送り出すことにより、前記処理水中に気泡を発生される気体供給装置と、前記一対の電極に電圧を印加することによりプラズマ放電を発生される電源とを備えた、ことを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
この水処理装置では、一対の電極間のプラズマ放電によって気体室にプラズマが供給されるので、気体室内の気体に含まれる所定の成分に放電反応（電子の放出反応）が生じ、各種ラジカルや紫外線が生成される。そして、これらの成分を含む気体が気体室の下流端部から気泡として処理槽内の処理水に供給されることにより、処理水を強力に殺菌することができる。
【０００９】
しかも、気体が存在する気体室を挟んで対向配置された一対の電極に電圧を印加し、これに伴い発生するプラズマ放電によって各種ラジカル等を発生させるので、例えばラジカル化していない通常の気体を処理水に供給した後でこれをラジカル化する場合（この場合は水中に強力な電場を発生させる必要がある）と異なり、印加すべき電圧の値を低く抑えることができ、処理水の殺菌処理に必要なエネルギーを抑制することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記一対の電極は、前記処理槽に向けて流れる気体室内の気体の流れ方向に沿って延びている（請求項２）。
【００１１】
このように、気体室内の気体の流れ方向に沿って延びるように一対の電極を形成した場合には、気体の流れが電極によって阻害される事態を防止でき、処理水に効率よく気泡を供給することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、前記処理水に供給される気泡を微細化させるための微細化手段が前記気体室の下流端部に設けられる（請求項３）。
【００１３】
この構成によれば、微細化手段を通じて微細化された気泡が処理水に供給されるので、処理水中での気泡全体の表面積を拡大することができ、上述した殺菌効果をより高めることができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、前記一対の電極のうち少なくとも一方が絶縁体で覆われている（請求項４）。
【００１５】
この構成によれば、プラズマ放電として無声放電（誘電体バリア放電）を発生させることができるので、電極の消耗を効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明の水処理装置は、好ましくは、前記気体供給装置から気体室に供給される気体に水分を含ませる湿潤化手段をさらに備える（請求項５）。
【００１７】
この構成によれば、気体室に供給される気体に確実に水分が含有されるので、一対の電極間にプラズマ放電用の電圧が印加されたときには、充分な量のヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）を生成することができる。ヒドロキシラジカルは、活性酸素と呼ばれる分子種の中でも特に強力な酸化力を有しているので、このようなヒドロキシラジカルを充分に含む気体を気泡として処理水に供給することにより、処理水をより効果的に殺菌処理することができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは、前記処理槽内の処理水が特定方向に流れており、前記ノズル部材は、前記特定方向に並んで配置される複数のノズルを有し、各ノズル内部の気体室から前記特定方向に垂直な方向に気体が送り出される（請求項６）。
【００１９】
この構成によれば、処理槽内で処理水を一方向に流しながら、その流れの中に充分な量の気泡を供給できるので、比較的多くの処理水を短時間で効率よく殺菌処理することができる。
【００２０】
本発明の水処理装置は、好ましくは、前記処理槽の内部に互いに離間した状態で対向配置された一対の水中電極と、前記水中電極に電圧を印加する水中電極用電源とをさらに備える。前記一対の水中電極の間には、前記ノズル部材にて生成された気体が供給される（請求項７）。
【００２１】
この構成によれば、一対の水中電極間に形成される電界が処理水中の気泡に作用して各種ラジカルや紫外線を継続的に発生させるので、処理水の殺菌効果をより高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の水処理装置によれば、電極に供給する電力を抑えつつ効率よく水処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図５】上記第４実施形態の変形例を説明するための図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第７実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。
【図９】上記第７実施形態の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の構成を示す図である。この第１実施形態の水処理装置は、例えば、船舶のバラスト水や、各種工場や事業所からの排水、上下水、飲料水として利用される水などを殺菌処理するために用いられる装置である。以下、殺菌処理前の水を「処理水」と呼ぶ。
【００２６】
上記水処理装置は、中空形状のノズル部材１と、内部に処理水Ｗを貯留する処理槽２と、ノズル部材１に気体を供給する気体供給装置３と、ノズル部材１の内部に配設された一対の電極４と、一対の電極４に電圧を印加する電源５とを備えている。
【００２７】
ノズル部材１の内部に形成された空洞は、気体供給装置３から供給される気体で満たされる気体室１０として形成されている。この気体室１０の下流端部（つまり気体供給装置３から供給される気体の送り方向下流側の端部）には、多数の微細な孔を有する多孔質物質またはメッシュ状部材等からなる出口部材１１が、ノズル部材１の先端部の壁面に固定された状態で取り付けられている。この出口部材１１は、後述する気泡Ｂを微細化するための微細化手段に該当するものである。
【００２８】
気体供給装置３は、気体を圧送するポンプ１５と、ポンプ１５とノズル部材１とを互いに連結する気体導入管１６とを有している。ポンプ１５からは酸素を含む気体（例えば空気、酸素リッチガス、または純酸素等）が圧送される。なお、気体にはある程度の水分が含まれている。
【００２９】
ポンプ１５から圧送された気体は、気体導入管１６を通じてノズル部材１の内部の気体室１０に供給され、気体室１０の出口部材１１を通じて処理槽２内の処理水Ｗに送り出される。これにより、処理水Ｗ中には、多数の気泡Ｂが発生する。特に、当実施形態では、多数の微細な孔を有した出口部材１１を通じて気体が送り出されるので、気泡Ｂとしては、１００μｍ以下の気泡径を有するいわゆるマイクロバルブが発生する。
【００３０】
一対の電極４は、それぞれ平らな金属板からなり、ノズル部材１の内壁面における離間した２箇所に取り付けられている。つまり、一対の電極４は、ノズル部材１内の気体室１０を挟んで互いに対向し、かつ気体室１０に露出するように設けられている。各電極４は、処理槽２に向けて流れる気体室１０内の気体の流れを阻害しないように、気体の流れ方向に沿って延びるように形成されている。
【００３１】
電源５は、一対の電極４に数ｋＶ程度の直流電圧を印加するものであり、一対の電極４と被覆電線等を介して電気的に接続されている。
【００３２】
電源５から一対の電極４に対し上記のような電圧が印加されると、気体室１０にプラズマが発生する。すると、気体室１０の気体に含まれる酸素や水分が、例えば次の反応式（１）（２）（３）のように反応する。なお、下記の反応式において元素記号の前に「・」を付したものは、化学結合が切れた自由な状態（不対電子をもつ状態）になったこと、つまりラジカル化したことを表している。
【００３３】
Ｈ2Ｏ＋ｅ→・ＯＨ＋・Ｈ＋ｅ  ‥‥（１）
Ｏ2＋２ｅ→２・Ｏ＋２ｅ  ‥‥（２）
・Ｏ＋Ｈ2Ｏ→２・ＯＨ  ‥‥（３）
具体的には、上記反応式（１）に示すように、気体に含まれる水分（Ｈ2Ｏ）に電子が衝突して電子の放出（放電反応）が起き、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）と水素ラジカル（・Ｈ）とが生成される。この放電反応に伴い、紫外線（ＵＶ）も発生する。
【００３４】
また、上記反応式（２）に示すように、気体に含まれる酸素（Ｏ2）に電子が衝突して電子の放出（放電反応）が起き、酸素ラジカル（・Ｏ）が生成されるとともに、紫外線（ＵＶ）が発生する。さらに、この放電反応によって生成された酸素ラジカル（・Ｏ）は、上記反応式（３）に示すように、空気中の水分（Ｈ2Ｏ）と反応してヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を発生させる。
【００３５】
なお、具体的な反応式は省略するが、上記反応式（２）で生成された酸素ラジカルが気体中に含まれる酸素と反応してオゾン（Ｏ3）が生成されることもある。また、上記反応式（１）や（３）で生成されたヒドロキシラジカルどうしが反応して過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）が生成されることもある。
【００３６】
以上のように、一対の電極４に対する電圧印加によって気体室１０にプラズマが供給されると、気体室１０の内部では、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、オゾン、過酸化水素、紫外線等を含む気体がつくり出される。このような気体は、気体室１０の出口部材１１を通じて処理水Ｗに供給され、多数の気泡Ｂとなって処理水Ｗ中を漂うことで、処理水Ｗを強力に殺菌処理する。
【００３７】
すなわち、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、オゾン、過酸化水素は、いずれも、強い酸化力をもった活性酸素の一種であり、細菌や微生物等を減殺する効果、つまり殺菌効果を有する。また、周知のとおり、紫外線も殺菌効果を有する。特に、ヒドロキシラジカルは、活性酸素の中で最も反応性が高く、強力な酸化力を有しているため、細菌や微生物等の減殺に非常に強い効力を発揮する。したがって、このようなヒドロキシラジカル等を含む気体が気泡Ｂとして処理水Ｗに供給されることにより、処理水Ｗが強力に殺菌処理され、処理水Ｗの水質が改善される。
【００３８】
以上説明したように、第１実施形態の水処理装置では、一対の電極４間のプラズマ放電によって、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、オゾン、過酸化水素や紫外線等が気体室１０内に生成される。そして、これらを含む気体が気体室１０の下流端部から気泡Ｂとして処理槽２内の処理水Ｗに供給されることにより、処理水Ｗを強力に殺菌することができる。
【００３９】
しかも、気体が存在する気体室１０内において各種ラジカル等を発生させるので、処理水Ｗに供給した気泡をラジカル化する場合に比べて、一対の電極４間に印加すべき電圧を抑えることができる。
【００４０】
さらに、上記第１実施形態では、一対の電極４が気体室１０内の気体の流れ方向に沿って延びるように形成されているので、気体室１０内の気体の流れが阻害されることがなく、処理槽２内の処理水Ｗに効率よく気泡Ｂを供給することができる。
【００４１】
また、上記第１実施形態では、出口部材１１（微細化手段）が気体室１０の下流端部に設けられているので、処理水Ｗ中に供給された気体が微細な気泡Ｂとなる。これにより、気体と処理水Ｗとが接触する面積が増大するので、上述した殺菌効果をより高めることができる。
【００４２】
なお、上記第１実施形態では、一対の電極４間でプラズマ放電を発生させるために各電極４に直流電圧を印加したが、電極４に印加される電圧は、プラズマ放電を発生させることができる電圧であればよく、例えば高周波（数百Ｈｚ〜数百ｋＨｚ）の交流電圧を電極４に印加してもよい。
【００４３】
＜第２実施形態＞
次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。なお、図２において、先の第１実施形態（図１）と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
第２実施形態の水処理装置は、先の第１実施形態と同様、内部に気体室３０を形成するノズル部材２１が処理槽２に取り付けられており、気体室３０の下流端部には、多孔質物質またはメッシュ状部材等からなる出口部材３１が設けられている。ただし、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、一対の電極２４が、絶縁体からなるノズル部材２１の壁部（気体室３０の囲繞壁）に埋め込まれるように設けられている。つまり、第２実施形態では、一対の電極２４が絶縁体で覆われており、気体室３０に露出していない。
【００４５】
一対の電極２４には、高周波の交流電圧を発生させる電源２５が電気的に接続されている。この電源２５から、絶縁体（ここではノズル部材２１の壁部）で覆われた一対の電極２４に対し交流電圧が印加されると、一対の電極２４の間でいわゆる無声放電（誘電体バリア放電ともいう）によるプラズマが発生する。このプラズマは、第１実施形態でも説明したとおり、気体室３０内の気体に含まれる酸素や水に放電反応を生じさせ、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、オゾン、過酸化水素等の活性酸素や、紫外線を発生させる。そして、これらの成分を含む気体が気体室１０の下流端部（出口部材３１）から気泡Ｂとして処理槽２内の処理水Ｗに供給されることにより、処理水Ｗが殺菌処理される。
【００４６】
以上のように、第２実施形態では、一対の電極２４が絶縁体で覆われているので、一対の電極２４間で無声放電を発生させることができ、電極２４の消耗を効果的に抑制することができる。第２実施形態の水処理装置によるこれ以外の作用効果は、先の第１実施形態と同様である。
【００４７】
なお、上記第２実施形態では、絶縁体からなるノズル部材２１の壁部に一対の電極２４を埋め込んだが、ノズル部材２１とは別体の絶縁体で覆った電極２４をノズル部材２１の内壁面に取り付けるようにしてもよい。また、上記第２実施形態では、一対の電極２４の双方を絶縁体で覆ったが、一対の電極２４のうち一方の電極のみを絶縁体で覆うようにしてもよい。これらの点は、以下の実施形態においても同様である。
【００４８】
＜第３実施形態＞
次に、図３を参照して、本発明の第３実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。なお、図３において、先の第２実施形態（図２）と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。このことは、後述する第４〜第６実施形態でも同様である。
【００４９】
第３実施形態の水処理装置では、ポンプ１５から送り出された気体が流通する気体導入管１６と、処理水Ｗが貯留されている処理槽２の内部とが、配管４１を介して互いに連通されている。当該配管４１における気体導入管１６側の端部である先端部４１ａは先細り状に形成されており、微小な径の開口を通じて気体導入管１６の内部と連通している。
【００５０】
上記構成において、ポンプ１５からの気体が気体導入管１６を通過したときには、処理水Ｗと気体導入管１６の内部との圧力差により、処理槽２内の処理水Ｗが配管４１を通じて気体導入管１６側に吸引される。吸引された処理水Ｗは、配管４１の先端部４１ａに設けられた微小径の開口から噴出されることにより、霧状化した状態で気体導入管１６の内部に供給される。これにより、気体導入管１６内を通過する気体に対し強制的に水分（水蒸気）が補給されるので、充分に湿潤化した気体が気体室３０に供給されることになる。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第３実施形態では、気体導入管１６と処理槽２とを連通する配管４１が、気体室３０に供給される気体に強制的に水分を含ませる湿潤化手段として機能する。これにより、気体室３０に供給される気体に確実に水分が含有されるので、一対の電極２４間にプラズマ放電用の電圧が印加されたときには、先の第１実施形態で説明した反応式（１）〜（３）に基づき、充分な量のヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成することができる。ヒドロキシラジカルは、既述のとおり強力な酸化力を有しているので、このようなヒドロキシラジカルを充分に含む気体を気泡Ｂとして処理水Ｗに供給することにより、処理水Ｗをより効果的に殺菌処理することができる。
【００５２】
＜第４実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第４実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。
【００５３】
第４実施形態の水処理装置は、上述した配管４１に加えて、配管４１の途中部に開閉可能に設けられた電動式の流量調整弁４３と、流量調整弁４３を制御するためのコントローラ４５と、ポンプ１５から気体導入管１６を通じて送出される気体の湿度を検出する湿度センサ４７とを備えている。
【００５４】
コントローラ４５は、周知のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるもので、湿度センサ４７から入力される湿度の情報を受け付けるとともに、その湿度の値に応じて流量調整弁４３の開度を制御する機能を有している。
【００５５】
具体的に、コントローラ４５は、ポンプ１５から送出される気体の湿度が低いときには、流量調整弁４３の開度を大きくし、配管４１を通じて吸引される処理水Ｗの流量を増大させる。これにより、気体導入管１６の内部に比較的多くの水分（水蒸気）が供給されるので、気体の湿度が充分に上昇する。一方、ポンプ１５から送出される気体の湿度が高いとき、コントローラ４５は、流量調整弁４３の開度を小さくし、配管４１を通じて吸引される処理水Ｗの流量を減少させる。これにより、気体の湿度の上昇幅が抑制される。なお、気体の湿度が充分に高い場合は、流量調整弁４３を閉じてもよい。
【００５６】
このように、コントローラ４５は、ポンプ１５から送出される気体の湿度に応じて流量調整弁４３の開度を制御し、気体導入管１６に供給される水分の量を調節することにより、気体室３０に供給される気体の湿度を一定の範囲に維持する機能を有している。
【００５７】
以上説明したように、第４実施形態の水処理装置は、気体室３０に供給される気体に強制的に水分を含ませる湿潤化手段として、配管４１と、配管４１の途中部に設けられた流量調整弁４３と、流量調整弁４３の開度を気体の湿度に応じて制御するコントローラ４５とを有している。これにより、気体室３０に供給される気体の湿度を一定に維持することができるので、処理水Ｗの殺菌効果を安定的に発揮させることができる。
【００５８】
なお、上記第４実施形態とは異なる態様として、例えば図５に示すように、処理槽２内の処理水Ｗを強制的に吸引するポンプ５０を配管４１に設けてもよい。この場合、ポンプ５０の回転数等を制御することにより、水分の補給量、ひいては気体の湿度を調節することが可能である。
【００５９】
＜第５実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第５実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。
【００６０】
第５実施形態の水処理装置では、気体室３０に気体を供給する気体供給装置６３が、気体を圧送するポンプ６５と、ポンプ６５に接続された第１配管６６と、第１配管６６の下流側に設けられた第２配管６７とを有している。
【００６１】
第１配管６６と第２配管６７との間には、液体の水Ｗ’が内部に貯留された水槽６８が設けられている。第１配管６６から水槽６８に供給された気体は、水槽６８内に示す矢印のように、水槽６８内に貯留された水Ｗ’を通過した後で第２配管６７に導入される。これにより、第２配管６７に導入される気体には、充分な水分（水蒸気）が含有されることになる。
【００６２】
第５実施形態の水処理装置では、気体室３０に供給される気体に強制的に水分を含ませる湿潤化手段として、気体供給装置６３に水槽６８が設けられているので、気体室３０に供給される気体を湿潤化することができる。
【００６３】
＜第６実施形態＞
次に、図７を参照して、本発明の第６実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。
【００６４】
第７実施形態の水処理装置は、先の第２実施形態（図２）の構成要素に加えて、処理槽２の内部に互いに離間した状態で対向配置された一対の水中電極７１と、一対の水中電極７１に高周波の高電圧パルスを繰り返し印加する水中電極用電源７２とを有している。
【００６５】
水中電極用電源７２から電圧が印加されると、一対の水中電極７１の間には電界が形成される。この電界は、気体室３０から放出されて処理水Ｗ中を漂う気泡Ｂに作用して、上述した反応式（１）〜（３）に示したような放電反応やヒドロキシラジカルの生成反応を気泡Ｂ中で繰り返し生じさせる。さらに、その反応に伴って、紫外線や、オゾン、過酸化水素等も生成される。
【００６６】
なお、既に説明したとおり、気体室３０から処理水Ｗに対しては、プラズマ放電によってラジカル化した気体が気泡Ｂとして供給されるので、気泡Ｂには既に自由電子が存在している。このため、水中電極７１にそれほど大きな電圧を印加しなくても、気泡Ｂ中の放電反応等を継続させることが可能である。
【００６７】
以上のように、処理槽２の内部に水中電極７１を設けた第７実施形態によれば、処理水Ｗ中の気泡Ｂに電界が作用してヒドロキシラジカル等の活性酸素や紫外線を継続的に発生させるので、処理水Ｗの殺菌効果をより高めることができる。
【００６８】
＜第７実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第７実施形態にかかる水処理装置の構成について説明する。
【００６９】
図８に示すように、第７実施形態では、処理槽１０２の一端部に処理水Ｗを導入するための導入部１０６が接続されているとともに、処理槽１０２の他端部に処理水Ｗを排出するための導出部１０７が接続されている。すなわち、導入部１０６を通じて処理槽１０２に導入された処理水Ｗは、処理槽１０２の内部を一定の方向（図８に示す特定方向Ｘ）に流れた後、導出部１０７を通じて処理槽１０２の外部へと排出される。
【００７０】
処理槽１０２には、その内部の処理水Ｗに気泡Ｂを供給するためのノズル部材８１が取り付けられている。ノズル部材８１は、処理槽１０２に取り付けられた複数のノズル８１Ａ〜８１Ｃと、処理槽１０２におけるノズル８１Ａ〜８１Ｃと対向する面に取り付けられた複数のノズル８１Ｄ〜８１Ｆとを有している。複数のノズル８１Ａ〜８１Ｃは特定方向Ｘに並んで配置され、特定方向Ｘに垂直な方向に延びている。複数のノズル８１Ｄ〜８１Ｆについても同様である。
【００７１】
各ノズル８１Ａ〜８１Ｆの内部には、それぞれ、気体室９０が形成されており、各気体室９０には、気体供給装置９３から気体が供給される。気体供給装置９３は、図外のポンプと、当該ポンプから分岐しつつ延びる複数の気体導入管９６とを有しており、各気体導入管９６の下流端部が各ノズル８１Ａ〜８１Ｆに接続されている。各気体室９０の下流端部には、多孔質物質またはメッシュ状部材等からなる出口部材９１が設けられている。
【００７２】
各ノズル８１Ａ〜８１Ｆの気体室９０に気体が供給されると、その気体は、気体室９０下流の出口部材９１を通じて、処理槽１０２内の処理水Ｗの流れ方向（すなわち、特定方向Ｘ）に垂直な方向に送り出される。これにより、処理水Ｗに多数の気泡Ｂが供給されるとともに、供給された気泡Ｂは、処理水Ｗの流れに乗ってその下流側へと流れていく。
【００７３】
各ノズル８１Ａ〜８１Ｆには、一対の電極７４が設けられている。具体的に、一対の電極７４は、絶縁体からなるノズル８１Ａ〜８１Ｆの各壁部に埋め込まれることにより、気体室９０に露出しない状態で取り付けられている。
【００７４】
各ノズル８１Ａ〜８１Ｆに設けられた一対の電極７４には、高周波の交流電圧を発生させる電源１０５が電気的に接続されている。ただし、図８では、図示の都合上、１つの電源１０５を左右に示している。
【００７５】
電源１０５から各ノズル８１Ａ〜８１Ｆの電極７４に交流電圧が印加されると、無声放電によって、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、オゾン、過酸化水素等の各種ラジカルを含む気体が、各ノズル８１Ａ〜８１Ｆの気体室９０に生成される。そして、このラジカルを含む気体が、気体室９０の出口部材９１から気泡Ｂとして放出され、処理槽１０２内を特定方向Ｘに流れる処理水Ｗに供給されることにより、処理水Ｗが殺菌処理される。
【００７６】
以上説明したように、本発明の第７実施形態では、処理槽１０２内の処理水Ｗの流れに沿って配置された複数のノズル８１Ａ〜８１Ｆから、ラジカルを含む気体が処理水Ｗへと送り出されることにより、処理水Ｗをより短時間で殺菌処理することができる。なお、図８では、ノズル８１Ａ〜８１Ｆに対し単一の電源１０５が用いられるものとしたが、図中左側のノズル８１Ａ〜８１Ｃと右側のノズル８１Ｄ〜８１Ｆとにそれぞれ異なる電源を用意してもよいし、ノズル８１Ａ〜８１Ｆのそれぞれに個別の電源を用意してもよい。
【００７７】
図９は、上記第７実施形態の変形例を示す図である。この変形例では、ノズル部材として、処理槽１０２の奥行き方向Ｙに長尺な複数のノズル８１Ａ’〜８１Ｆ’が設けられている。このような構成によれば、処理槽１０２のサイズが大きくても、処理槽１０２全体に気泡Ｂを供給することができ、殺菌効果をより高めることができる。なお、図９においては、上下方向の位置が同じノズルの組、すなわち、ノズル８１Ａ’，８１Ｄ’の組と、ノズル８１Ｂ’，８１Ｅ’の組と、ノズル８１Ｃ’，８１Ｆ’の組とに、それぞれ共通の電源１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃが用意されている。
【００７８】
また、上記のように長尺断面のノズルを処理槽１０２に取り付ける場合には、１つのノズルから比較的多くの気泡が供給されるので、必ずしも上記第７実施形態のように、処理水Ｗの流れ方向（特定方向Ｘ）に沿って複数のノズルを設ける必要はなく、同方向につき１つのノズルを設けるようにしてもよい。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、上述した各実施形態以外にも、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００８０】
例えば、気体供給装置は、塩素を含む気体を気体室（ノズル部材の内部）に供給するものであってもよい。この場合には、気体室を挟んだ一対の電極間で生じるプラズマ放電により塩素ラジカルが生成される。塩素ラジカルは、強い殺菌効果を有するため、処理水を効果的に殺菌処理することができる。
【００８１】
また、気体室から処理水に供給される気体により生成される気泡は、必ずしもマイクロバブル（１００μｍ以下の径を有する気泡）に限定されない。求められる殺菌効果のレベルに応じて、１００μｍを超える径の気泡を処理水に供給してもよい。気泡径を大きくできる場合、気泡を微細化するための出口部材（微細化手段）については、これを省略することも可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１，２１，８１  ノズル部材
２，１０２  処理槽
３，６３，９３  気体供給装置
４，２４，７４  電極
５，２５，１０５  電源
１０，３０，９０  気体室
１１，３１，９１  出口部材（微細化手段）
４１  配管（湿潤化手段）
７１  水中電極
７２  水中電極用電源
８１Ａ〜８１Ｆ  ノズル
Ｂ  気泡
Ｗ  処理水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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