(57)【要約】【課題】必要とされる電極への印加電圧を抑制しつつ、水処理の効果を高める。【解決手段】放電装置は、処理水中に配置され、印加された電圧パルスにより気泡に放電反応を生じさせる電極対１４と、電極対１４を構成する一対の電極２間へ気泡を供給する気泡供給装置４と、を備え、一対の電極２間において気泡が一方の電極２から他方の電極２へ向かう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水中に配置され、印加された電圧パルスにより気泡に放電反応を生じさせる電極対と、
前記電極対を構成する一対の電極間へ気泡を供給する気泡供給装置と、を備え、
前記一対の電極間において気泡が一方の電極から他方の電極へ向かう、放電装置。
【請求項２】
前記電極対を含む複数の電極対を備え、前記複数の電極対が前記電極対の配列方向に配置されている、請求項１に記載の放電装置。
【請求項３】
前記複数の電極対に一定の向きの電界を生じさせる電圧パルスを印加する、請求項２に記載の放電装置。
【請求項４】
前記複数の電極対に接続される電源をさらに備え、前記複数の電極対に共通の電圧パルスを印加する、請求項２又は３に記載の放電装置。
【請求項５】
複数の電極対に個別に電圧パルスを印加する複数の電源をさらに備える、請求項２又は３に記載の放電装置。
【請求項６】
前記処理水に対して前記配列方向を中心として旋回する旋回流を形成する旋回流形成手段をさらに備える、請求項２〜５のいずれか１項に記載の放電装置。
【請求項７】
前記気泡供給装置は、気体中でプラズマ放電を行うことによって処理された気泡を前記一対の電極間へ供給する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種水処理に用いられる放電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中に放出された気泡に放電反応を生じさせて、気泡から水処理に有効な各種ラジカル等を発生させる放電装置が知られている。下記特許文献１には、このような放電装置の一例が示されている。
【０００３】
下記特許文献１に開示された放電装置は、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、気泡から水処理に有効な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して強大な電場を水中に発生させた場合に生じる。仮に、電極への印加電圧を抑制すると、電極近傍の気泡が電子の供給を受けて上記プロセスとは異なる放電反応を生じる。この放電反応によってもラジカルやオゾン、紫外線等は生成されるが、放電反応を生じる気泡は、電極近傍の位置を浮上する限られた気泡のみである。従って、上記特許文献１に開示された従来の放電装置では、得られる水処理の効果が低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、必要とされる電極への印加電圧を抑制しつつ、水処理の効果を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による放電装置は、処理水中に配置され、印加された電圧パルスにより気泡に放電反応を生じさせる電極対と、前記電極対を構成する一対の電極間へ気泡を供給する気泡供給装置と、を備え、前記一対の電極間において気泡が一方の電極から他方の電極へ向かう。
【０００８】
この放電装置では、処理水中の一対の電極間に供給された気泡が一方の電極から他方の電極へ向かう過程において、気泡に放電反応が繰り返し生じ、その結果、各種ラジカルやオゾン、紫外線等が気泡から継続的に発生する。このため、従来の放電装置に比べて、水処理の効果を高めることができる。さらに、この放電装置では、一方の電極から気泡に電子を供給可能で且つ放電反応によって生じた電子を気泡中に保持可能な電界を生じさせ得る程度の電圧を電極対に印加するだけで、気泡中での放電反応を繰り返し生じさせることができるので、必要とされる印加電圧を抑制することができる。
【０００９】
上記放電装置において、前記電極対を含む複数の電極対を備え、前記複数の電極対が前記電極対の配列方向に配置されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、気泡が各電極対の電極間を連続的に通って移動する。このため、処理水中を気泡が移動する過程において、気泡中での放電反応の継続時間を長くすることができ、気泡から各種ラジカルやオゾン、紫外線等をより効率よく生成させることができる。
【００１１】
この場合において、前記複数の電極対に一定の向きの電界を生じさせる電圧パルスを印加することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、気泡が各電極対の電極間を連続して移動するときに、気泡に一定の向きの電界が掛かる。このため、気泡に生じる放電反応を安定的に継続させることができる。
【００１３】
上記複数の電極対を備える構成において、前記複数の電極対に接続される電源をさらに備え、前記複数の電極対に共通の電圧パルスを印加してもよい。
【００１４】
この構成によれば、複数の電極対に共通の電源が用いられるので、複数の電極対のそれぞれに対して個別に電源を設ける場合に比べて、放電装置の構成を簡略化することができる。
【００１５】
上記複数の電極対を備える構成において、複数の電極対に個別に電圧パルスを印加する複数の電源をさらに備えてもよい。
【００１６】
この構成によれば、各電極対に対して対応する電源から個別に電圧パルスを印加できるので、各電極対に与える電位の正負の組み合わせを各電極対毎に個別に設定することができる。このため、例えば、隣り合う電極対の一方の電極同士が近接して配置されている場合に、近接して配置された電極同士を同電位とさせてそれらの電極同士の間で放電が生じるのを阻止することができる。その結果、無駄な電力消費の発生を防止することができる。
【００１７】
上記複数の電極対が電極対の配列方向に配置されている構成において、前記処理水に対して前記配列方向を中心として旋回する旋回流を形成する旋回流形成手段をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成では、処理水に形成される旋回流により、前記配列方向への気泡の移動速度を低下させることができる。このため、複数の電極対の各電極間での気泡の滞在時間が長くなり、より効率よく水処理を行うことができる。
【００１９】
上記放電装置において、前記気泡供給装置は、気体中でプラズマ放電を行うことによって処理された気泡を前記一対の電極間へ供給することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、プラズマ放電により生成された各種ラジカルやオゾン、紫外線等を含む気泡を電極間へ供給することができる。このため、より効率よく水処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の放電装置によれば、必要とされる電極への印加電圧を抑制しつつ、水処理の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図４】本発明の第４実施形態による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図５】第４実施形態による放電装置が設置される処理槽を上方から見た平面図である。
【図６】本発明の第５実施形態による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図７】第３実施形態の一変形例による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図８】第４実施形態の第１変形例による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【図９】第４実施形態の第２変形例による放電装置が設置される処理槽を上方から見た平面図である。
【図１０】第５実施形態の一変形例による放電装置が処理槽に設置された状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による放電装置は、例えば、船舶のバラスト水の水処理や、各種工場や事業所での排水の水処理、上下水の処理場での水処理、また、飲料水の水処理などに用いられ、処理水（処理対象の水）の殺菌や処理水中の微生物等の殺滅などの水処理を行う装置である。以下、第１実施形態による放電装置の具体的な構成について、図１を参照して説明する。
【００２５】
第１実施形態による放電装置は、２つの電極２と、電極２間の外側の位置から電極２間へ気泡を供給する気泡供給装置４と、電極２に高電圧パルスを印加する電源６とを備える。以下、２つの電極２をまとめて電極対１４と呼ぶ。
【００２６】
電極対１４は、処理槽１００内に設置され、処理水中において略水平に配置されているとともに、上下に互いに離間した状態で対向配置されている。以下、電極対１４の電極２が配列される上下方向を「電極対１４の配列方向」と呼ぶ。各電極２は、多数の孔を有する平坦な部材、例えばメッシュ状（網状）の平らな部材である。なお、処理槽１００としては、例えば、船舶のバラストタンクや、排水が貯留されるプールや、処理水が貯留される各種タンク及び容器などが該当する。
【００２７】
気泡供給装置４は、酸素を含んだ気体（例えば、空気、酸素リッチガス又は純酸素）を吐出するポンプ１０と、ポンプ１０から吐出された気体を処理槽１００内へ流す配管１２とを有する。
【００２８】
配管１２の一端は、ポンプ１０の吐出口に接続され、配管１２の他端は、処理槽１００の底壁１００ａに形成された貫通穴を通じて処理槽１００内に挿入されている。配管１２の他端は、処理槽１００の底壁１００ａの中央部に相当する位置に配置されているとともに、電極対１４の下方に配置されている。ポンプ１０から吐出された気体は、配管１２を通り、処理槽１００内の処理水中に配管１２の前記他端から多数の気泡となって放出される。処理水中に放出される気泡は、１００μｍ以下の気泡径を有するいわゆるマイクロバブルである。放出された多数の気泡は、自らの浮力により処理水中を浮上して電極対１４の下側の電極２に到達し、当該下側の電極２の網目（孔）を通って電極２間に供給される。電極２間に供給された気泡は、さらに浮上し、上側の電極２に向かって移動する。すなわち、本実施形態の放電装置では、電極２間における気泡の移動方向９１が下側の電極２から上側の電極２へと向かう方向に等しい。
【００２９】
電源６は、処理槽１００の外部に配置されており、配線８を介して一対の電極２に電気的に接続されている。電源６は、電極２間に供給された気泡に放電反応を生じさせる例えば数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの周波数の高電圧パルスを電極対１４に印加する。電極対１４に電圧パルスが印加されることによって、下側の電極２は負電位を生じ、上側の電極２は正電位を生じる。
【００３０】
以上のような構成を有する第１実施形態の放電装置では、下側の電極２に負電位が生じるとともに上側の電極２に正電位が生じた状態で、気泡供給装置４により処理槽１００内の底壁１００ａ近傍において処理水中に気泡が放出される。処理水中に放出された気泡は、浮上し、下側の電極２に接触したとき又は下側の電極２に近接したときに、当該下側の電極２から電子（ｅ）の供給を受ける。電子が供給された気泡では、以下の反応式（１）に示す放電反応が生じる。
【００３１】
Ｏ２＋２ｅ→２・Ｏ＋２ｅ・・・（１）
上記反応式（１）の放電反応により酸素ラジカル（・Ｏ）が生成される。放電反応時には、紫外線も発生する。生成された酸素ラジカル（・Ｏ）は、以下の反応式（２）に示すように気泡の周囲の水（Ｈ２Ｏ）と反応してヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を発生させる。
【００３２】
・Ｏ＋Ｈ２Ｏ→２・ＯＨ・・・（２）
また、反応式（１）に基づいて生成された酸素ラジカルは気泡中の酸素と反応し、それによってオゾン（Ｏ３）が生成される。また、例えば、酸素ラジカルと水とが反応することによって過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）が生成されることもある。
【００３３】
下側の電極２に到達した気泡は、当該下側の電極２の網目を通過して電極２間へ浮上する。電極２間には、電源６から電極対１４に高電圧パルスが印加されることによって電界が生じ、この電界が電極２間の気泡に作用する。それによって、前記放電反応によって生じた電子が気泡中に保持される。気泡中に保持された電子は、上記反応式（１）による放電反応を気泡中で繰り返し生じさせる。また、この放電反応に伴って紫外線も繰り返し発生する。さらに、上記反応式（２）によるヒドロキシラジカルの生成反応、オゾンの生成反応及び過酸化水素の生成反応が繰り返し生じる。その結果、気泡が電極２間をゆっくりと浮上する過程で酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素が継続的に生成される。
【００３４】
酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素は、いずれも、殺菌効果及び微生物等の殺滅効果を有する。特に、ヒドロキシラジカルは、活性酸素と呼ばれる分子種のうちで最も反応性が高く、最も強い酸化力を有しているため、殺菌及び微生物等の殺滅に非常に高い効力を発揮する。気泡が浮上する過程で発生した酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素により、処理水が殺菌されるとともに処理水に含まれる微生物等が殺滅される。電極２間を浮上する気泡は、上側の電極２に到達すると、上側の電極２の網目を通ってさらに上側へ浮上する。
【００３５】
以上説明したように、第１実施形態による放電装置では、電極２間において下側の電極２から上側の電極２へと気泡が向かう。気泡が下側の電極２から上側の電極２側へ向かう過程において、気泡に放電反応が繰り返し生じ、その結果、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素が気泡から継続的に生成される。従って、第１実施形態による放電装置では、従来の放電装置に比べて、水処理の効果を高めることができる。さらに、第１実施形態による放電装置では、下側の電極２から気泡に電子を供給可能で且つ放電反応によって生じた電子を気泡中に保持可能な電界を生じさせ得る程度の電圧を電極対１４に印加するだけで、気泡中での放電反応を繰り返し生じさせることができるので、必要とされる電極２への印加電圧を抑制することができる。
【００３６】
また、第１実施形態による放電装置では、処理水中に多数の気泡が小径のマイクロバブルの状態で放出されるので、気泡の表面積の総和を大きくすることができ、水処理を効率よく行うことができる。
【００３７】
また、気泡が処理槽１００内の底壁１００ａ近傍で放出されることにより、処理水中の菌や微生物等を気泡の表面に効率よく付着させることができ、殺滅効果がより高くなる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態による放電装置の構成について説明する。
【００３９】
第２実施形態による放電装置は、電極対１４を複数（当該第２実施形態では３つ）備えるとともに、複数の電極対１４に対応する複数の電源６を備える。第２実施形態による放電装置の上記以外の構成は、上記第１実施形態による放電装置の構成と同様である。
【００４０】
複数の電極対１４は、処理槽１００内に設置され、処理水中において電極対１４の配列方向、すなわち、上下方向に並んで配置されている。すなわち、複数の電極対１４は、各対の電極２同士の対向方向に並んで配置されている。上側の電極対１４の下側の電極２と真中の電極対１４の上側の電極２とは、それらの間に僅かな隙間を介して互いに近接した状態で配置されている。真中の電極対１４の下側の電極２と下側の電極対１４の上側の電極２とは、それらの間に僅かな隙間を介して互いに近接した状態で配置されている。
【００４１】
各電源６は、個別に、配線８を介して対応する電極対１４と電気的に接続されている。各電源６は、接続された電極対１４に個別に高電圧パルスを印加する。また、各電源６が対応する電極対１４に印加する電圧は、等しい。
【００４２】
下側の電極対１４には、対応する電源６から、当該電極対１４の下側の電極２に負電位を生じさせるとともに当該電極対１４の上側の電極２に正電位を生じさせる高電圧パルスが印加される。真中の電極対１４には、対応する電源６から、当該電極対１４の下側の電極２に正電位を生じさせるとともに当該電極対１４の上側の電極２に負電位を生じさせる高電圧パルスが印加される。また、上側の電極対１４には、対応する電源６から、当該電極対１４の下側の電極２に負電位を生じさせるとともに当該電極対１４の上側の電極２に正電位を生じさせる高電圧パルスが印加される。各電極対１４に対して以上の形態で高電圧パルスが印加されることにより、隣り合う電極対１４の互いに近接して配置された電極２同士が同電位となる。
【００４３】
各電極対１４の電極２間では、浮上する気泡に電界が作用し、前記放電反応によって生じた電子が気泡中に保持されて前記放電反応が繰り返し生じる。このため、各電極対１４の電極２間において、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素が継続的に生成される。
【００４４】
第２実施形態では、上記のように、複数の電極対１４が電極対１４の配列方向に並んで配置されているので、下側の電極対１４の下方において処理水中に放出された気泡が、各電極対１４を構成する各電極２の網目を通過しながら、各電極対１４の電極２間を通って浮上する。このため、気泡が浮上する過程において、気泡中での放電反応の継続時間を長くすることができ、気泡から酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素をより効率よく生成させることができる。
【００４５】
第２実施形態では、異なる電極対１４間において、互いに隣接する電極２に同電位を生じさせる高電圧パルスを各電極対１４に対して印加するため、これらの電極２が近接して配置されても、電極２間での放電の発生を阻止することができ、無駄な電力消費の発生を防止することができる。
【００４６】
第２実施形態の放電装置によって得られる上記以外の効果は、上記第１実施形態の放電装置によって得られる効果と同様である。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、図３を参照して本発明の第３実施形態による放電装置の構成について説明する。
【００４８】
第３実施形態による放電装置は、複数（本実施形態では２つ）の電極対１４と、複数の電極対１４に共通の単一の電源６とを備える。
【００４９】
電極対１４は、電極対１４の配列方向に並んで配置されている。下側の電極対１４の上側の電極２と、上側の電極対１４の下側の電極２との間には、比較的大きな間隔、例えば、電極対１４を構成する電極２間の間隔に略等しい間隔が設けられている。
【００５０】
各電極対４の上側の電極２は、共通の電源６のプラス側に接続されており、各電極対４の下側の電極２は、電源６のマイナス側に接続されている。各電極対１４には、電源６から共通の高電圧パルスが印加される。その結果、負電位の電極２と正電位の電極２とが交互に並んだ状態が形成され、各電極２間に一定の向きの電界が発生する。
【００５１】
また、第３実施形態では、各電極対１４の下側の電極２に接触又は近接した気泡には、当該下側の電極２から電子が供給されて前記放電反応が生じ、各電極対１４の電極２間で作用する電界により、前記放電反応によって生じた電子が気泡中に保持されて前記放電反応が繰り返し生じる。このため、隣接する電極２間において、酸素ラジカル、ヒドロキシラジカル、紫外線、オゾン及び過酸化水素が継続的に生成される。
【００５２】
第３実施形態では、複数の電極対１４が電極対１４の配列方向に並んで配置されているので、上記第２実施形態と同様、気泡中での放電反応の継続時間を長くし、水処理を効率よく行うことができる。
【００５３】
第３実施形態では、複数の電極対１４に共通の電源６が用いられるため、複数の電極対１４のそれぞれに対して個別に電源を設ける場合に比べて、放電装置の構成を簡略化することができる。
【００５４】
各電極２間にて一定の向きの電界が生じるため、気泡に一定の向きの電界が作用する。その結果、気泡に生じる放電反応を安定的に継続させることができる。
【００５５】
第３実施形態の放電装置によって得られる上記以外の効果は、上記第１実施形態の放電装置によって得られる効果と同様である。
【００５６】
（第４実施形態）
次に、図４及び図５を参照して本発明の第４実施形態による放電装置の構成について説明する。図４は、放電装置の構成を示す図である。図５は、放電装置が設置された処理槽１００の平面図である。
【００５７】
図４及び図５に示すように、処理槽１００は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状の側壁１００ｂと、処理槽１００の底部１００ｃに設けられた処理水の流入路２０ａと、処理槽１００の上部１００ｄに設けられた処理水の流出路２０ｂとを備える。平面視において、流入路２０ａは、処理槽１００の側壁１００ｂの内周面の接線方向に延びている（図５参照）。また、流出路２０ｂも同様に、平面視において処理槽１００の側壁１００ｂの内周面の接線方向に延びている。複数の電極対１４の構成は、上記第３実施形態による放電装置の場合と同様である。
【００５８】
処理槽１００では、流入路２０ａを通じて処理槽１００内に流入した処理水が側壁１００ｂの内周面に沿って周方向に旋回しつつ上方へ流れ、流出路２０ｂから排出される。このように放電装置では、流入路２０ａ、流出路２０ｂ及び側壁１００ｂにより旋回流を形成する旋回流形成手段が構成されている。
【００５９】
また、気泡供給装置４の配管１２の端部は、処理槽１００内のうち流入路２０ａ近傍の位置に配置されている（図４参照）。このため、配管１２の端部から放出された気泡は、流入路２０ａから処理槽１００内に流入する処理水とともに処理槽１００内で旋回しつつ、ゆっくりと浮上する。
【００６０】
第４実施形態では、上記のように処理槽１００内で処理水の旋回流が形成されるため、処理水中での気泡の浮上速度を低下させることができる。このため、複数の電極対１４の各電極２間での気泡の滞在時間が長くなり、より効率よく水処理を行うことができる。
【００６１】
第４実施形態の放電装置によって得られる上記以外の効果は、上記第３実施形態の放電装置によって得られる効果と同様である。
【００６２】
（第５実施形態）
次に、図６を参照して本発明の第５実施形態による放電装置の構成について説明する。
【００６３】
第５実施形態では、処理槽１００の構成と、一対の電極２及び電源６の構成については、上記第１実施形態と同様であるが、気泡供給装置４の構成が上記第１実施形態とは異なる。
【００６４】
具体的には、第５実施形態における気泡供給装置４は、ポンプ１０と配管１２に加えて、ノズル２４と、放電装置２６と、気泡微細化部２７とを備える。
【００６５】
ノズル２４は、筒状に形成されており、処理槽１００の底壁１００ａに形成された貫通穴に挿入されて底壁１００ａから上向きに処理槽１００内に突出した状態で底壁１００ａに固定されている。ノズル２４は、処理槽１００内に設けられた電極対１４の下方に配置されている。配管１２の一端は、ポンプ１０の吐出口に接続され、配管１２の他端は、ノズル２４に接続されている。
【００６６】
放電装置２６は、一対の放電処理電極２６ａと、直流電源２６ｂとを有する。放電処理電極２６ａは、ノズル２４内の気体が通る空間に設けられており、ノズル２４の延びる方向（ノズル２４内の気体の流通方向）に沿って延びている。また、一対の放電処理電極２６ａは、ノズル２４の延びる方向に対して直交する方向に配列されている。直流電源２６ｂは、一対の放電処理電極２６ａに電気的に接続されている。直流電源２６ｂは、電圧を放電処理電極２６ａに印加し、一対の放電処理電極２６ａ間でプラズマ放電が発生する。
【００６７】
気泡微細化部２７は、多孔板やメッシュ状の部材からなり、ノズル２４の端部に取り付けられている。気泡微細化部２７は、ノズル２４から処理槽１００内の処理水中に放出される気泡を微細化してマイクロバブルの状態とする。
【００６８】
ポンプ１０から吐出された酸素を含む気体が配管１２及びノズル２４内の空間を通じて処理槽１００内に放出される過程において、ノズル２４内の一対の放電処理電極２６ａ間でプラズマ放電が行われ、酸素ラジカル、オゾン及び紫外線が生成される。これにより、ノズル２４から処理槽１００内の処理水中に酸素ラジカルやオゾンなどを含む気泡が放出される。処理水中では気泡中の酸素ラジカルが水と反応してヒドロキシラジカルや過酸化水素が生成される。従って、処理槽１００内の電極２間に、各種ラジカルを含む気泡が供給される。電極２間では繰り返し放電が行われる。
【００６９】
第５実施形態による放電装置では、ラジカルを含む気体が処理水に供給されるため、より効率よく水処理を行うことができる。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７１】
例えば、図７に示す上記第３実施形態の変形例のように、気泡供給装置４は、処理槽１００内に設けられた最も下側の電極２の上面に向かって斜め上から気泡を吹き出すものであってもよい。気泡供給装置４の配管１２は、処理槽１００の側壁１００ｂに形成された貫通穴を通じて処理槽１００内に挿入されて固定されている。ポンプ１０により、配管１２から処理水中に気泡が吹き出される。図７に示した気泡供給装置４の構成は、他の実施形態にも適用されてもよい。
【００７２】
また、図８に示す上記第４実施形態の第１変形例のように、処理槽１００内の処理水を攪拌して旋回流を形成する攪拌装置２８を設けてもよい。攪拌装置２８は、本発明の旋回流形成手段の一例である。攪拌装置２８は、電極対１４の配列方向に延びる軸回りに回転可能な攪拌翼２８ａと、攪拌翼２８ａを回転させるモータ２８ｂとを有する。攪拌翼２８ａは、処理槽１００内において当該攪拌翼２８ａの回転中心と処理槽１００の側壁１００ｂの中心軸とが一致する位置に配置されている。
【００７３】
攪拌翼２８ａがモータ２８ｂによって駆動されて回転することにより、処理槽１００内の処理水が攪拌されて処理槽１００の側壁１００ｂの中心軸を中心とした旋回流が形成される。その結果、水処理を効率よく行うことができる。
【００７４】
攪拌装置２８を設ける手法は、上記第４実施形態以外の実施形態に適用されてもよい。
【００７５】
また、図９に示す上記第４実施形態の第２変形例のように、流入路２０ａから処理槽１００内に流入した処理水が処理槽１００の側壁１００ｂの内周面に沿って周方向に流れるように処理水を案内する案内部３０を設けてもよい。案内部３０は、本発明の旋回流形成手段の一例である。案内部３０は、曲げ加工された板体からなり、側壁１００ｂの周方向における流入路２０ａの一方側の側縁部に対応する位置で側壁１００ｂに取り付けられている。案内部３０は、上記第４実施形態以外の実施形態に適用されてもよい。
【００７６】
また、図１０に示す上記第５実施形態の変形例のように、一対の放電処理電極２６ａは、絶縁物からなるノズル２４内に埋め込まれてもよい。この場合には、放電装置２６の電源として、高周波交流電源２６ｃが一対の放電処理電極２６ａに接続される。放電処理電極２６ａに高周波交流電圧が印加されることにより、ノズル２４内において無声放電（バリア放電）が発生する。無声放電によっても、上記プラズマ放電と同様、ノズル２４内の空間を通って流れる気体から酸素ラジカルやオゾンなどが生成される。また、無声放電の場合には、一対の放電処理電極２６ａ間で電荷が移動しないため、放電処理電極２６ａの消耗を抑制することができる。なお、ノズル２４とは別部材の絶縁物によって各放電処理電極２６ａが被覆されてもよい。一対の放電処理電極２６ａの一方のみが絶縁物により覆われてもよい。
【００７７】
上記第１ないし第３、および、第５の実施形態では、所定の方向に水の流れを生じさせ、上流から下流へと気泡を移動させてもよい。
【００７８】
上記実施形態において、複数の電極対１４が水平方向に並列して配置されてもよい。
【００７９】
また、気泡供給装置は、塩素を含む気体からなる気泡を処理槽内の処理水中に放出するものであってもよい。この場合には、処理槽内の電極間で気泡に生じる放電反応により塩素ラジカルが生成され、処理水の殺菌処理をより効率よく行うことができる。
【００８０】
また、処理槽内の電極間に供給される気泡は、必ずしもマイクロバブルに限定される必要はない。
【符号の説明】
【００８１】
２  電極
４  気泡供給装置
６  電源
１４  電極対
２０  旋回流形成部（旋回流形成手段）
２８  攪拌装置（旋回流形成手段）
３０  流動方向規制部（旋回流形成手段）
【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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【図１０】
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