(57)【要約】【課題】排液や洗浄液等の処理液中におけるオゾンバブルの存続時間を長くすると共に最も効果的に酸化作用を発揮できる粒径のオゾンバブルを生成させるオゾン水生成装置、及びこのオゾン水生成装置を使用した排水処理システムを提供する。【解決手段】電源装置７から電源電圧が供給されているとき、オゾン水生成装置６を動作させて、水槽３から処理対象水４を取り込ませると共に、混合ポンプ１１によって、処理対象水４と、オゾン供給装置２から供給されるオゾンとを混合させてオゾン混合水５にした後、ラインミキサ１５によってオゾン混合水５を撹拌して、オゾン混合水５に含まれているオゾンの粒径の大半が４乃至５０ミクロンメートルのマイクロオゾンバブルになるように微細化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中にオゾンを取り込み、水中にバブル状に微細化したオゾンを均一に含有させた排液処理用のオゾン水生成装置であって、
オゾンと水とを取り込んで混合させ、水中にオゾンを混合させたオゾン混合水を生成する混合ポンプと、
前記混合ポンプにオゾンを供給するオゾン供給手段と、
前記混合ポンプから供給された前記オゾン混合水を、複数の突起が配置された閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で前記複数の突起に順次衝突させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化してオゾン水を生成する撹拌手段と、
前記混合ポンプによって生成された前記オゾン混合水を前記撹拌手段に巡回撹拌させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンの粒径を調整するラインミキサと、を備え、
前記オゾン水におけるオゾンの接触効率を増大化することを特徴とするオゾン水生成装置。
【請求項２】
前記撹拌手段は、複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円形の撹拌板を有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化することを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。
【請求項３】
前記撹拌手段は、テーパー状の円筒内面に複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円筒形の撹拌ブロックを有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化することを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。
【請求項４】
前記混合ポンプによる前記撹拌手段内の流水圧力及び前記ラインミキサによる前記巡回撹拌の時間を調整することにより、前記オゾン混合水中におけるオゾン気泡の粒径を所望のサイズ範囲内にすることを特徴とする請求項２又は３に記載のオゾン水生成装置。
【請求項５】
前記混合ポンプにより前記撹拌手段に供給される前記混合ポンプによる前記オゾン混合水の吐出圧力は、３乃至８気圧であることを特徴とする請求項４に記載のオゾン水生成装置。
【請求項６】
前記オゾン気泡の所望の粒径サイズの範囲は、４乃至５０ミクロンメートルであることを特徴とする請求項４に記載のオゾン水生成装置。
【請求項７】
前記混合ポンプは、オゾン処理対象となっている処理対象水を取り込み、この処理対象水と前記オゾンとを混合させて前記オゾン混合水を生成することを特徴とする請求項４に記載のオゾン水生成装置。
【請求項８】
前記オゾン混合水には、過酸化水素水を併用して、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させることを特徴とする請求項７に記載のオゾン水生成装置。
【請求項９】
前記オゾン混合水は、光触媒、アパタイト又は光触媒アパタイトの単体若しくはこれらの複合体を含み、これにより、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分解させることを特徴とする請求項７に記載のオゾン水生成装置。
【請求項１０】
前記オゾン混合水は、洗浄剤を含み、これにより、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分離、除去させることを特徴とする請求項７に記載のオゾン水生成装置。
【請求項１１】
前記オゾン供給装置は、オゾン濃度７０乃至１２０グラム／立方メートルのオゾンガスを発生し、前記混合ポンプに供給することを特徴とする請求項７に記載のオゾン水生成装置。
【請求項１２】
オゾンを使用して、処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させる排水処理システムであって、
処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を凝集させて、分離、除去する前処理槽と、
この前処理槽から前記処理対象水を取り込み、当該処理対象水に含まれるオゾンの粒径を所定の範囲内にし、当該処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させるオゾン処理槽と、
このオゾン処理槽から前記処理対象水を取り込み、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を吸着、又は分解させる後処理槽と、を備え、
前記処理対象水におけるオゾンの接触効率を増大化することを特徴とする排水処理システム。
【請求項１３】
前記オゾン処理槽は、
オゾンと前記処理対象水を取り込んで混合させ、水中にオゾンを混合させたオゾン混合水を生成する混合ポンプと、
前記混合ポンプにオゾンを供給するオゾン供給手段と、
前記混合ポンプから供給された前記オゾン混合水を、複数の突起が配置された閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で前記複数の突起に順次衝突させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化してオゾン水を生成する撹拌手段と、
前記混合ポンプによって生成された前記オゾン混合水を前記撹拌手段に巡回撹拌させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンの粒径を調整するラインミキサと、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の排水処理システム。
【請求項１４】
前記撹拌手段は、複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円形の撹拌板を有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化することを特徴とする請求項１２に記載の排水処理システム。
【請求項１５】
前記撹拌手段は、テーパー状の円筒内面に複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円筒形の撹拌ブロックを有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化することを特徴とする請求項１２に記載の排水処理システム。
【請求項１６】
前記混合ポンプによる前記撹拌手段内の流水圧力及び前記ラインミキサによる前記巡回撹拌の時間を調整することにより、前記オゾン混合水中におけるオゾン気泡の粒径を所望のサイズ範囲内にすることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の排水処理システム。
【請求項１７】
前記混合ポンプにより前記撹拌手段に供給される前記混合ポンプによる前記オゾン混合水の吐出圧力は、３乃至８気圧であることを特徴とする請求項１６に記載の排水処理システム。
【請求項１８】
前記オゾン気泡の所望の粒径サイズの範囲は、４乃至５０ミクロンメートルである、請求項１７に記載の排水処理システム。
【請求項１９】
前記前処理槽において、酸、又はアルカリを用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を析出、凝集させて、分離、除去し、
前記後処理槽は、活性炭を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を吸着することを特徴とする請求項１８に記載の排水処理システム。
【請求項２０】
前記前処理槽において、界面活性剤を用いて、前記処理対象水に含まれる油分を凝集させて、分離、除去することを特徴とする請求項１８に記載の排水処理システム。
【請求項２１】
前記オゾン処理槽において、前記オゾンと、過酸化水素水とを併用して、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解することを特徴とする請求項１８に記載の排水処理システム。
【請求項２２】
前記後処理槽において、光触媒、アパタイト又は光触媒アパタイトの単体若しくはこれらの複合体を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分解することを特徴とする請求項１８に記載の排水処理システム。
【請求項２３】
前記前処理槽において、洗浄剤を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分離、除去することを特徴とする請求項１８に記載の排水処理システム。
【請求項２４】
前記オゾン供給装置は、オゾン濃度７０乃至１２０グラム／立方メートルのオゾンガスを発生し、前記混合ポンプに当該オゾンガスを供給することを特徴とする請求項１３に記載の排水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン水の生成装置及びオゾンを利用した排水処理システムに関し、特に、排液や洗浄液等の処理液中におけるオゾンバブルの存続時間を長くすると共に、最も効果的に酸化作用を発揮できる粒径のオゾンバブルを生成可能なオゾン水生成装置及びその排水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種の製造工場、化学工場若しくは水処理設備から排出される有害な有機物を含む排水処理や、病院等の医療機関において医療設備や医療器具の洗浄又は殺菌処理によって発生する排液処理を行う排水処理システムとしては、そのような排水、排液、消毒水又は洗浄排液等の処理対象水に、オゾンガス（本願では、適宜「オゾン」という）を注入し、処理対象水に含まれる有機物、細菌、バクテリア等を分解、滅菌及び殺菌する技術が広く知られている（特許公報第４２５９７９７号参照）。このような技術は、オゾンがその強力な酸化作用によって、処理対象水に含まれる有機物、細菌、バクテリア等の組織を破壊又は分解することを利用したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許公報第４２５９７９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなオゾンを利用した排水・排液処理においては、オゾンによる殺菌作用を有効に引き出すために、処理対象水に対して如何に効果的にオゾンの気泡を接触させるかが重要である。例えば、処理対象水中に気泡サイズの大きなオゾンをそのまま投入しても、オゾンとの接触の程度は低いのでオゾンは無駄に浪費され、オゾンの効果的な利用は図れない。また、気泡サイズが小さすぎれば、処理対象水中の有機物、細菌、バクテリア等の有機体組織の効果的な破壊は行われず、処理対象水中にこれらの有害物の多くが残余する結果となる。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載の「高度水処理装置及び高度水処理方法」では、粒径が０．５乃至３ミクロンメートルのオゾンを使用して、排水中の有機物などを酸化分解するようにしているが、粒径が上記範囲のオゾンは、水中で循環させている間にその気泡サイズがさらに小さくなり、最後には圧壊し消滅してしまう。そのため、処理対象水中の有機物、細菌、バクテリア等の有機体組織の効果的な破壊は行われず、処理対象水中にこれらの有害物の多くが残余する結果となり、オゾンの酸化分解能力を高く維持することが難しかったのである。
【０００６】
このため、上記のような従来のオゾンを利用した排水処理技術では、処理対象水中においてＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand：化学的酸素要求量）やＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand：生物化学的酸素要求量）が高いと、大量のオゾンを長時間に亘って排液に接触させたり、強力な電界や磁界電力を印加したり、又は紫外線照射などの方法を併用しなければならず、排水の処理コストが大きくなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、排液や洗浄液等の処理対象水中におけるオゾンバブルの存続時間を長くすると共に、最も効果的に酸化作用を発揮できる粒径のオゾンバブルを生成させるべく、排水中に投入するオゾンの気泡サイズを希望する所定サイズに調整することが可能なオゾン水生成装置、及びこのオゾン水生成装置を使用した排水処理システム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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、水中にオゾンを取り込み、水中にバブル状に微細化したオゾンを均一に含有させた排液処理用のオゾン水生成装置であって、オゾンと水とを取り込んで混合させ、水中にオゾンを混合させたオゾン混合水を生成する混合ポンプと、前記混合ポンプにオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記混合ポンプから供給された前記オゾン混合水を、複数の突起が配置された閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で前記複数の突起に順次衝突させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化してオゾン水を生成する撹拌手段と、前記混合ポンプによって生成された前記オゾン混合水を前記撹拌手段に巡回撹拌させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンの粒径を調整するラインミキサと、を備え、前記オゾン水におけるオゾンの接触効率を増大化することを特徴とするオゾン水生成装置を提供するものである。
【０００９】
なお、本明細書では、単にオゾンを混合させた水をオゾン混合水と呼ぶのに対して、本発明のオゾン水生成装置によって最終的に生成される、含有するオゾンバブルの粒径が最適化されたオゾン混合水を「オゾン水」と呼称する。
【００１０】
そして、前記撹拌手段の第１の実施例は、複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円形の撹拌板を有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化するのである。
【００１１】
また、前記撹拌手段の第２の実施例は、テーパー状の円筒内面に複数の突起が周回状に隙間を空けて形成された円筒形の撹拌ブロックを有し、前記オゾン混合水を前記複数の突起に順次衝突させることにより、前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化するのである。
【００１２】
ここで、前記混合ポンプによる前記撹拌手段内の流水圧力及び前記ラインミキサによる前記巡回撹拌の時間を調整することにより、前記オゾン混合水中におけるオゾン気泡の粒径を所望のサイズ範囲内にするのである。
【００１３】
ここで、前記オゾン気泡の所望の粒径サイズの範囲は、４乃至５０ミクロンメートルである。このために、前記混合ポンプにより前記撹拌手段に供給される前記混合ポンプによる前記オゾン混合水の吐出圧力は、３乃至８気圧とする。
【００１４】
これは、撹拌手段内の流水圧力が大きいほど、また、ラインミキサによる巡回撹拌の時間が長くなるほどオゾン混合水中のおけるオゾンバブルの微細化が進むので粒径は小さくなる。従って、混合ポンプによる撹拌手段内の流水圧力とラインミキサによるオゾン水の巡回撹拌の時間を調整することにより、所望の粒径のオゾンバブルを多く含む混合水を得ることができるのである。
【００１５】
そして、前記混合ポンプは、オゾン処理対象となっている処理対象水を取り込み、この処理対象水と前記オゾンとを混合させて前記オゾン混合水を生成する。このオゾン混合水には、過酸化水素水を併用して、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させるのである。また、前記オゾン供給装置は、前記混合ポンプに対して、オゾン濃度７０乃至１２０グラム／立方メートルのオゾンガスを供給する。
【００１６】
さらに、オゾン混合水は、光触媒、アパタイト又は光触媒アパタイトの単体若しくはこれらの複合体を含み、これにより前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分解させる。また、前記前処理槽において、洗浄剤を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分離、除去させることが可能である。
【００１７】
本発明は、さらに、オゾンを使用して、処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させる排水処理システムであって、処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を凝集させて、分離、除去する前処理槽と、この前処理槽から前記処理対象水を取り込み、当該処理対象水に含まれるオゾンの粒径を所定の範囲内にし、当該処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解させるオゾン処理槽と、このオゾン処理槽から前記処理対象水を取り込み、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を吸着、又は分解させる後処理槽と、を備え、前記オゾン水におけるオゾンの接触効率を増大化することを特徴とする排水処理システムを提供するものである。
【００１８】
ここで、前記オゾン処理槽は、オゾンと前記処理対象水を取り込んで混合させ、水中にオゾンを混合させたオゾン混合水を生成する混合ポンプと、前記混合ポンプにオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記混合ポンプから供給された前記オゾン混合水を、複数の突起が配置された閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で前記複数の突起に順次衝突させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化してオゾン水を生成する撹拌手段と、前記混合ポンプによって生成された前記オゾン混合水を前記撹拌手段に巡回撹拌させることにより前記オゾン混合水に含まれるオゾンの粒径を調整するラインミキサと、を備える。
【００１９】
そして、前記混合ポンプによる前記撹拌手段内の流水圧力及び前記ラインミキサによる前記巡回撹拌の時間を調整することにより、前記オゾン混合水中におけるオゾン気泡の粒径を所望のサイズ範囲内にするのである。
【００２０】
ここで、前記オゾン気泡の所望の粒径サイズの範囲は、４乃至５０ミクロンメートルである。このために、前記混合ポンプにより前記撹拌手段に供給される前記混合ポンプによる前記オゾン混合水の吐出圧力は、３乃至８気圧である。
【００２１】
撹拌手段内の流水圧力が大きいほど、また、ラインミキサによる巡回撹拌の時間が長くなるほどオゾン混合水中のおけるオゾンバブルの微細化が進むので粒径は小さくなる。従って、混合ポンプによる撹拌手段内の流水圧力とラインミキサによるオゾンを含む処理対象水の巡回撹拌の時間を調整することにより、所望の粒径のオゾンバブルを多く含む処理対象水を得ることができるのである。ここで、前記オゾン供給装置は、前記混合ポンプに対して、オゾン濃度７０乃至１２０グラム／立方メートルのオゾンガスを供給する。
【００２２】
そして、前記前処理槽において、酸、又はアルカリを用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を析出、凝集させて、分離、除去し、前記後処理槽
は、活性炭を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を吸着するのである。
【００２３】
さらには、前記前処理槽において、界面活性剤を用いて、前記処理対象水に含まれる油分を凝集させて、分離、除去すると良い。また、前記オゾン処理槽において、前記オゾンと、過酸化水素水とを併用して、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を酸化分解するようにする。
【００２４】
そして、前記後処理槽において、光触媒、アパタイト又は光触媒アパタイトの単体若しくはこれらの複合体を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分解する。さらには、前記前処理槽において、洗浄剤を用いて、前記処理対象水に含まれる有機物、又は無機物を分離、除去するのである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のオゾン水生成装置によれば、オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化させるラインミキサの構造を簡素化させて、装置自体の製造コストを低く抑えながら、オゾン水に含まれるオゾンの粒径を、４乃至５０ミクロンメートルにすることができると共に、このオゾン水を処理対象水に注入し、処理対象水におけるオゾンの接触効率を増大化することにより、短時間で処理対象水中の有機物などを酸化分解することを可能とする。
【００２６】
さらに、本発明のよる排水処理システムでは、上記オゾン水生成装置の作用効果に加えて、オゾン処理の前段階で処理対象水中に含まれているアルカリ成分又は酸性成分、油分、有機物、タンパク質、脂質などを分離、除去することができると共に、水中で消滅し難い粒径のオゾンによって、短時間で処理対象水中に含まれている有機物などを酸化分解し、ＣＯＤ、ＢＯＤを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るオゾン水生成装置の構成の概略を示す全体概略図である。
【図２】図１に示すオゾン水生成装置の一部裁断平面図である。
【図３】図１に示すオゾン水生成装置の一部裁断正面図である。
【図４】図３に示すラインミキサの断面図である。
【図５】図４に示す撹拌部の断面図である。
【図６】図５に示す撹拌板の表面、裏面を示す図である。
【図７】図１に示すオゾン水生成装置によって生成されるオゾン水に含まれるオゾンの大きさと、存続時間との関係を示すグラフである。
【図８】図１に示すオゾン水生成装置を使用した、本発明に係る排水処理システムの第１形態を示す概略構成図である。
【図９】図８に示すオゾン水生成装置のオゾン処理槽でオゾン処理される処理対象水のオゾン処理時間と、ＣＯＤ、電導度、色度との関係を示すグラフである。
【図１０】図８に示すオゾン水生成装置のオゾン処理槽でオゾン処理される処理対象水のオゾン処理時間と、ＣＯＤ、電導度、色度との関係を示す表である。
【図１１】図８に示すオゾン水生成装置のオゾン処理槽でオゾン処理される処理対象水を０時間、１時間、２時間毎にサンプリングして、ガスクロマトグラフで解析したときのグラフである。
【図１２】図８に示すオゾン水生成装置の活性炭槽の活性炭量、活性炭処理時間と、ＣＯＤとの関係を示すグラフである。
【図１３】図１に示すオゾン水生成装置を使用した、本発明に係る排水処理システムの第２形態を示す概略構成図である。
【図１４】図１に示すオゾン水生成装置を使用した、本発明に係る排水処理システムの第３形態を示す概略構成図である。
【図１５】図１に示すオゾン水生成装置を使用した、本発明に係る排水処理システムの第４形態を示す概略構成図である。
【図１６】本発明に係るオゾン水生成装置又は排水処理システムで使用される撹拌手段の他の一例（その１）を示す正面図である。
【図１７】図１６に示す撹拌ブロックをＡ−Ａ線に沿って切断したときのＡ−Ａ線断面図である。
【図１８】図１６に示す各撹拌面の関係を示す図である。
【図１９】本発明に係るオゾン水生成装置又は排水処理システムで使用される撹拌手段の他の一例（その２）を示す正面図である。
【図２０】図１９に示す撹拌ブロックをＢ−Ｂ線に沿って切断したときのＢ−Ｂ線断面図である。
【図２１】図１９に示す各撹拌面の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
《オゾン水生成装置の実施の形態》
図１は、本発明に係るオゾン水生成装置の構成の概略を示す全体概略図である。また、図２はその一部裁断平面図、図３は一部裁断正面図である。
【００２９】
これらの図に示すように、オゾン水生成装置１は、オゾンを生成するオゾン供給装置２と、混合ポンプ１１とラインミキサ１５を有するオゾン水生成拡散装置６と、を備えている。さらに、オゾン水生成装置１は、オゾン水生成拡散装置６に電源電圧を供給する電源装置７を備えている。
【００３０】
本オゾン水生成装置１では、オゾン供給装置２は生成したオゾンをオゾン水生成拡散装置６に供給し、オゾン水生成拡散装置６は水槽３から処理対象水４を取り込み、処理対象水４とオゾンとを混合してマイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）を含むオゾン水２５を生成し、これを水槽３内の処理対象水４中に噴射、拡散させる。粒径４乃至５０ミクロンメートルにマイクロバブル化させたオゾンは、排水中での存続時間が長く、且つオゾンの殺菌、滅菌等の作用効果が最も大きく発揮される。そこで、本オゾン水生成装置１では、上記粒径のオゾンバブルを含有するオゾン水２５を生成し処理対象水４中に注入することにより、短時間で効率的に処理対象水４中の有機物などを酸化分解することが可能となる。
【００３１】
以下、オゾン水生成装置１の各構成要素について説明する。
【００３２】
まず、オゾン供給装置２は、高電圧を発生する高電圧発生器と、この高電圧発生器から出力される高電圧を用いてコロナ放電を行う複数の放電管などを備えており、酸素源から供給される酸素を各放電管内に導き、放電処理によりオゾン濃度７０乃至１２０グラム／立方メートルのオゾンガスを生成し、必要とするオゾン水の量に対応した量のオゾンガスを混合ポンプ１１に対して供給する。酸素源としては、周囲の空気を取り込み合成ゼオライトなどで空気中の窒素を吸着除去することにより酸素を生成する酸素発生装置や、酸素ボンベなどを用いる。生成したオゾンは、パイプ１０からオゾン水生成拡散装置６に供給する。
【００３３】
電源装置７は、複数の整流素子などによって商用電源から供給される商用電圧を整流し直流電圧を生成するＡＣ−ＤＣ変換回路と、複数のサイリスタなどによりＡＣ−ＤＣ変換回路によって得られた直流電圧をチョッピングし、指定された電圧値、電流値の電源電圧を生成するインバータ回路とを備えており、商用電源から供給される商用電圧を使用して、所定の高電圧、周波数の電源電圧を生成し、オゾン水生成拡散装置６に供給する。なお、商用電源が供給されていない僻地等においては、ソーラーパネルシステムや風力発電システム等により得られた電力を使用すると良い。
【００３４】
次に、オゾン水生成拡散装置６は、図１乃至３に示すように、モータ８、混合ポンプ１１、ラインミキサ１５を備えている。オゾン水生成拡散装置６は、電源ユニット７からの電源電圧が供給されているとき、水槽３に貯留されている処理対象水４を取り込み、オゾン供給装置２によって生成されたオゾンと混合してオゾン混合水５を生成する。次いで、ラインミキサ１５によってこのオゾン混合水５を撹拌し、処理対象水４中で消滅しにくいマイクロバブル化したオゾンを含むオゾン水２５にし、これを水槽３の処理対象水中に噴射拡散させる。
【００３５】
ここでモータ８は、電源装置７から電源電圧が供給されているとき、この電源電圧の電圧値、周波数に応じた回転数で駆動軸を回転させる。モータ８の先端側には混合ポンプ１１が固定されている。この混合ポンプ１１は、モータ８の駆動軸が回転駆動されているとき、駆動軸に接続された羽根車の動作により水槽３中の処理対象水４をフレキシブルパイプ９を介して吸い込むと共に、オゾン供給装置２からのオゾンと処理対象水４とを混合して、オゾン混合水５を生成する。生成されたオゾン混合水５は、指定された吐出圧力（例えば３．５乃至８気圧）、吐出流量で吐出される。混合ポンプ１１の吐出口にはフレキシブルパイプ１２が接続されており、吐出されたオゾン混合水５は、このフレキシブルパイプ１２からラインミキサ１５に導かれる。
【００３６】
ラインミキサ１５は、図４に示すように、フレキシブルパイプ１２の先端に接続される中空パイプ１３と、この中空パイプ１３の内面に密着配置される複数の撹拌部（撹拌手段）１４から構成される。ラインミキサ１５は、フレキシブルパイプ１２を介して中空パイプ１３に供給されるオゾン混合水５を、各撹拌部１４毎に撹拌し、オゾン混合水５中のオゾンをマイクロバブル化して、オゾン水２５を生成する。なお、ラインミキサ１５の先端側には、ラインミキサ１５によって生成されたオゾン水２５を、水槽３内の処理対象水４中に噴射、拡散させるノズル２９が設けられる。
【００３７】
図５は、撹拌部１４の断面を示す図である。撹拌部１４はそれぞれ、中空パイプ１３の内面に密着する直径（例えば、３５ｍｍ）の円板部材からなる、入水板１７と、撹拌板２１と、出水板２３とから構成される。
【００３８】
入水板１７は、中央に丸穴１６を有する円板部材であり、フレキシブルパイプ１２を介して供給されるオゾン混合水５を、この丸穴１６から通過させる。撹拌板２１は、表面側が入水板１７、裏面側が出水板２３に密着配置される円板部材２６から構成され、入水板１７を介して供給されたオゾン混合水５を撹拌してオゾンを微細化する。出水板２３は、中央に丸穴２２を有する円板部材であり、撹拌板２１の裏面中央部に集められたオゾン混合水５をこの丸穴２２から吐出する。
【００３９】
図６（ａ）は撹拌板２１の表面、図６（ｂ）は裏面を示す図である。これらの図に示すように、撹拌板２１を構成する円板部材２６には、中心からの距離が“ａ”となる円上、かつ、互いの間隔が所定距離（例えば、２乃至３ｍｍ）となる位置に、複数の突起１８が、表面、裏面共に形成されている。さらに、円板部材２６の中心からの距離が“ｂ”（但し、ｂ＞ａ）となる円上、かつ、互いの間隔が所定距離（例えば、２乃至３ｍｍ）となる位置には、各突起１８の隙間に対応するように、複数の突起２４が表面、裏面共に形成されている。これらの突起１８、２４は、表面側が入水板１７、裏面側が出水板２３に接触している。また、円板部材２６の縁部であるリングエッジ１９も、突起１８、２４と同様に突出して、表面側が入水板１７、裏面側が出水板２３に接触している。そして、リングエッジ１９の内側には、複数の貫通穴２０が形成されている。
【００４０】
従ってオゾン混合水５は、混合ポンプ１１の吐出パイプ（フレキシブルパイプ１２）側から入水板１７の丸穴１６を通って撹拌部１４に入り、次いで撹拌板２１の表面に形成された突起１８、２４の間を通って貫通穴２０を抜け、さらに、撹拌板２１の裏面に形成された突起１８、２４の間を通り、出水板２３の丸穴２２から排出される。
【００４１】
このように本実施形態においては、撹拌手段として、複数の突起１８、２４が周回状に隙間を空けて形成された撹拌板２６を備える撹拌部１４を用いるため、オゾン混合水５は複数の突起１８、２４に衝突することで撹拌され、オゾン混合水５に含まれるオゾンが微細化される。そして、複数の撹拌部１４を通り抜けることにより、オゾン混合水５の撹拌が繰り返され、最終段の撹拌部１４からは、マイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）を含むオゾン水２５が吐出される。
【００４２】
図４において、撹拌部１４の設置数と各撹拌部１４の設置間隔は、オゾン混合水５の流速に応じて調節する。撹拌部１４の設置数が多ければ多いほど、また撹拌部１４の設置間隔が狭ければ狭いほど、オゾンの細分化は進むことになる。
【００４３】
なお、入水板１７の丸穴１６の径を出水板２３の丸穴２２の径よりも大きくすると撹拌手段１４内の圧力を大きく調整でき、逆に、入水板１７の丸穴１６の径を出水板２３の丸穴２２の径よりも小さくすると撹拌圧力を小さく調整できる。一般的には、入水板１７の丸穴１６の径を出水板２３の丸穴２２の径よりも大きくすることにより、撹拌手段１４内の圧力を大きくする。
【００４４】
本実施形態では、混合ポンプ１１の吐出流量、吐出圧力、オゾンと処理対象水４の混合比率、各撹拌手段１４の段数、各撹拌手段１４に形成される突起１８、２４の位置、寸法などを調整することにより、ラインミキサ１５から吐出されるオゾン水２５に含まれるオゾンの粒子径を、４乃至５０ミクロンメートルにする。これにより、図７に示すグラフのように、オゾン水２５中に含まれるオゾンの存続時間を長くすることが可能となる。
【００４５】
このようにオゾンの存続時間を長くし、水中で消滅し難くしていることから、オゾン水２５の注入時間とほぼ比例するように、処理対象水４に含まれるオゾン密度を高くすることができ、これにより従来のオゾン処理方法に比べ、短時間で処理対象水４中の有機物などを酸化分解することが可能となる。
【００４６】
また、このようにして得られたオゾン混合水を、例えば工場や薬品工場等から排出される排ガス中にミスト化して放出することにより、排ガスに含まれる有毒性のガスを無毒化するために使用することも可能である。
【００４７】
なお、上記実施形態では、電源装置７から出力される電源電圧、周波数を調整自在にして、モータ８をインバータモータとして機能させ、混合ポンプ１１の吐出圧力を３乃至８気圧の範囲で可変にすると共に、ラインミキサ１５を構成する各撹拌手段１４の直径を３５ｍｍにし、各突起１８、２４の間隔を２乃至３ｍｍにしているので、オゾン混合水５に含まれるオゾンを効率良く微細化し、オゾン水２５に含まれるオゾンの粒子径を４乃至５０ミクロンメートルの範囲で調整することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、撹拌手段１４を構成する撹拌板２１に形成される複数の突起１８、２４にオゾン混合水５を衝突させてオゾンを細分化するという簡単な構造のオゾン細分化機構を採用しているため、装置自体の製造コストを低く抑えることができる。さらには、従来のオゾン処理方法（例えば、処理対象水中に入れたセラミックフィルタなどにオゾンを注入して、マイクロバブル化したオゾンを生成する方法など）に生じる、長時間運転しないときにセラミックフィルタに有機物が吸着されて目詰まりを起こすというような問題も発生することがない。
【００４９】
さらに、本実施形態では、ラインミキサ１５を構成する各撹拌手段１４の直径を３５ｍｍにすると共に各突起１８、２４の間隔を２乃至３ｍｍにすることで、混合ポンプ１１によって取り込まれる処理対象水４中に固形物（大きさが２乃至３ｍｍ以下の固形物）が含まれていても各撹拌手段１４が目詰まりしないため、水槽３に貯留された処理対象水４が工場の排水、医療排水などであっても、オゾン水２５にして水槽３に戻すことができる。このため、通常の水にオゾンを混合させてオゾン混合水を生成し、これを処理対象水に注入する場合に比べ、水槽３に貯留されている処理対象水４の水量を増加させず、短時間で処理対象水４中のオゾン密度を実用密度まで高めることが可能となる。
【００５０】
なお、本発明は、排水処理をその目的としているが、病院等の医療機関における外科手術、治療又は診療等で用いた医療器具機械の洗浄、殺菌又は滅菌処理に使用することが可能である。即ち外科手術、治療又は診療等で用いた外科手術用メス等の医療器具を所定時間浸すことにより、その医療器具自体を殺菌又は滅菌することができる。また、医療器具以外にも種々の物品の洗浄、殺菌又は滅菌処理に使用することが可能である。例えば、理美容器具、衛生用器具、介護器具、調理器具等にも適用することができる。
【００５１】
また、本装置及び後述するシステムにおいては、処理対象水中にトルエン、ベンゼン、フロン類、ジクロロメタン等の常温常圧で大気中に揮発する有機物質（ＶＯＣ）が含まれていたとしても、マイクロオゾンバブルの表面に付着させて排液中に留止させることが可能である。
【００５２】
そして、本発明の上記構成にさらに超音波洗浄装置を付加すれば、洗浄液や排液等の処理対象水とマイクロバブル化したオゾン粒子との接触効率が増大するため、本発明の作用効果である殺菌及び滅菌力を飛躍的に向上させることが可能となる。
【００５３】
《排水処理システムの第１の実施形態》
図８は、上述したオゾン水生成装置１を使用した、本発明に係る排水処理システムの第１形態を示す概略構成図である。なお、この図において、図１の各部と対応する部分には同じ符号が付してある。
【００５４】
図８に示す本実施形態の排水処理システム３０は、排水貯留槽３２と、ｐＨ調整槽３３、沈殿槽３６、濾過槽３７、オゾン処理槽３９、及び活性炭槽４２とを備えている。
【００５５】
まず、排水貯留槽３２は、排水パイプ３１を介して供給される排水、例えば染料工場などから排出される染料排水などの処理対象水４を一時的に貯留する。
【００５６】
次に、ｐＨ調整槽３３は、この排水貯留槽３２から処理対象水４を取り込み、ｐＨ調整を行う。このｐＨ調整槽３３には、硫酸、塩酸、クエン酸などの酸溶液（あるいは、水酸化ナトリウム水などのアルカリ溶液）等を注入して、処理対象水４中に含まれるアルカリ成分（または酸性成分）を中和、析出させる酸／アルカリ溶液注入装置３４と、ｐＨ調整槽３３内の処理対象水４を撹拌して、析出物を凝集させる撹拌手段３５とが配置される。そして、ｐＨ調整槽３３内の処理対象水４に、酸溶液（あるいは、アルカリ溶液）を注入すると共に、撹拌手段３５によりｐＨ調整槽３３内の処理対象水４を撹拌し、処理対象水４に含まれるアルカリ成分（または、酸性成分）を中和、析出させて、析出物を凝集させる。
【００５７】
沈殿槽３６は、ｐＨ調整槽３３から処理対象水４を取り込み、処理対象水４中の凝集物（析出物が凝集したもの）を沈殿させる。そして、濾過槽３７は、沈殿槽３６によって凝集物が沈殿、除去された処理対象水４を取り込み、処理対象水４に含まれている微細な固形物などを濾過フィルタ３８によって濾過（フィルタリング）して除去する。
【００５８】
この動作と並行して、オゾン処理槽３９は、濾過槽３７によって濾過された処理対象水４を取り込み、オゾン処理を行う。即ち、オゾン水生成装置１によって、酸素発生装置又は酸素ボンベなどから供給される酸素を使用してオゾンを発生させながら、このオゾンと処理対象水４とを混合、撹拌してマイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）を含むオゾン水２５を生成する。そして、オゾン処理槽３９内の処理対象水４中に、オゾン水２５を噴射、拡散して、処理対象水４中の有機物などを酸化分解させると共に、細菌を不活性化する。
【００５９】
このため、オゾン処理槽３９内には、図１に示したような、オゾンと処理対象水４を取り込んで混合し、水中にオゾンを混合させたオゾン混合水を生成する混合ポンプと、この混合ポンプから供給されたオゾン混合水を、複数の突起が配置された閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で複数の突起に順次衝突させることによりオゾン混合水に含まれるオゾンを微細化してオゾン水を生成する撹拌手段と、混合ポンプによって生成されたオゾン混合水を撹拌手段に巡回撹拌させることによりオゾン混合水に含まれるオゾンの粒径を調整するラインミキサと、を備えるオゾン水生成装置１が配置されている。
【００６０】
そして、オゾン混合水中のオゾンの粒径が、４乃至５０ミクロンメートルのマイクロバブルとなるように、混合ポンプから撹拌手段への流水圧力と、ラインミキサによる巡回撹拌の時間が調整される。撹拌手段内の流水圧力が大きいほど、また、ラインミキサによる巡回撹拌の時間が長くなるほど、オゾンバブルの微細化は進み、粒径は小さくなる。従って、混合ポンプから撹拌手段への流水圧力と、ラインミキサによる巡回撹拌の時間を調整することにより、所望の粒径のオゾンバブルを多く含む処理対象水を得ることができる。
【００６１】
オゾン混合水を閉鎖流路中に高圧の撹拌圧力で巡回させると、液体の流れの中で圧力差が生じ、短時間にオゾンバブルの発生と消滅が起こる物理現象（キャビテーション）が生じるが、本発明においては、混合ポンプによる撹拌手段内の流水圧力と流路パイプの径を適宜調整することによりキャビテーション現象を軽減させ、所望の粒径のマイクロオゾンバブルを得ることが可能である。
【００６２】
次に、活性炭槽４２は、オゾン処理槽３９で一定時間オゾン処理された処理対象水４を取り込み、活性炭４１によって処理対象水４に含まれている残留成分を吸着、除去する。その後、処理済みの処理対象水４は放水される。
【００６３】
このように、本実施形態では、オゾン処理工程の前段階で、酸／アルカリ溶液注入装置３４によって処理対象水４中に含まれているアルカリ成分、酸性成分、固形分などを除去することができると共に、短時間でオゾン処理槽３９内の処理対象水４に含まれるオゾンの密度を実用密度に到達させて、処理対象水４中に含まれている有機物などを酸化分解し、ＣＯＤ、ＢＯＤを低減することが可能となる。
【００６４】
次に、染料工場などから排出される染料排水を例にとり、排水処理システム３０のＣＯＤ、ＢＯＤ低減効果について、具体的に説明する。
【００６５】
まず、染料工場などから排出される染料排水を取り込み、水で２０倍に希釈し、これを処理対象水４としてｐＨ調整槽３３に貯留する。そして、処理対象水４のｐＨ値に対応する量だけ、酸／アルカリ溶液注入装置３４からクエン酸液を吐出させ、ｐＨ調整槽３３内の処理対象水４に注入した。
【００６６】
そして、撹拌手段３５によってｐＨ調整槽３３に貯留されている処理対象水４を撹拌し、処理対象水４に含まれるアルカリ成分を析出、凝集し、さらに沈殿槽３６、濾過槽３７によって、析出物や凝集物を沈殿、濾過させた。このとき、処理対象水４に含まれるアルカリ成分（重量比で６乃至９％）などを固形化させ、取り除くことができた。
【００６７】
さらに、濾過槽３７からオゾン処理槽３９に処理対象水４を移動させてオゾン処理し、指定された時間（この場合、０時間、２時間、３時間）毎に、オゾン処理途中の処理対象水４をサンプリングし、そのＣＯＤ（gm/L）、電導度（ms/m）、色度（度）を測定した。その結果を図９のグラフ４５、及び図１０の表４６に示す。
【００６８】
これらのグラフ４５及び表４６から明らかなように、処理対象水４を２時間又は３時間、オゾン処理するだけで、放水可能な程度まで処理対象水４のＣＯＤ（gm/L）、電導度（ms/m）、色度（度）を低減させることができた。
【００６９】
また、オゾン処理槽３９でのオゾン処理中、指定された時間（この場合、０時間、２時間、３時間）毎に、オゾン処理途中の処理対象水４をサンプリングし、ガスクロマトグラフで分析したところ、図１１に示すグラフ４７が得られた。このグラフ４７から明らかなように、オゾン処理時間が０時間の処理対象水４では、保持時間１０分の付近に大きなピーク（炭素量１３乃至１４の化合物が存在していることを示すピーク）が存在するが、処理対象水４を２時間又は３時間オゾン処理した後では、このピークはなくなっている。このことから、処理対象水４を２乃至３時間オゾン処理するだけで、炭素量１３乃至１４の化合物を酸化分解し得ることが判る。
【００７０】
また、活性炭槽４２内に入れる活性炭４１の最適量、最適な活性炭処理時間を調べるために、活性炭槽４２内の処理対象水４に対し、単位水量あたりの活性炭量を８（g/L）、１０（g/L）、１２（g/L）に順次切り替えると共に、活性炭処理時間を３０分、６０分に順次切り替えてそのＣＯＤ（gm/L）を測定したところ、図１２に示すグラフ４８が得られた。
【００７１】
このグラフ４８から明らかなように、単位水量当たりの活性炭量を１２（g/L）にし、活性炭処理時間を６０分にすれば、放流可能な値まで処理対象水４のＣＯＤ（gm/L）を低減させ得ることが分かった。
【００７２】
《排水処理システムの第２の実施形態》
図１３は、上述したオゾン水生成装置１を使用した、本発明に係る排水処理システムの第２形態を示す概略構成図である。なお、この図において、図８の各部と対応する部分には同じ符号が付してある。
【００７３】
図１３に示す排水処理システム５０が、図８に示す排水処理システム３０と異なるのは、ｐＨ調整槽３３、酸／アルカリ溶液注入装置３４に代えて、界面活性剤注入槽５１、界面活性剤注入装置５２を設けると共に、沈殿槽３６に代えて、加熱分離槽５３を設けた点である。
【００７４】
界面活性剤注入槽５１は、廃液貯留槽３２から送られてきた処理対象水４を貯留し、界面活性剤注入装置５２から曇り点(cloud point)が高い界面活性剤を吐出して処理対象水４に注入すると共に、撹拌手段３５によって処理対象水４を撹拌し、界面活性剤と処理対象水４に含まれている油分とを結合させる。
【００７５】
加熱分離槽５３は、内部にヒータ５４が配置されており、界面活性剤注入槽５１から送られた処理対象水４を加熱して、油分と結合した界面活性剤を凝集させ、浮き上がらせると共に、加熱分離槽５３の下から油分などが除去された処理対象水４を取り出し、濾過槽３７に移動させる。
【００７６】
このように、本実施形態では、曇り点が高い界面活性剤を使用して処理対象水４中に含まれる油分などを除去した後、オゾン水生成装置１によって生成した粒子径が４乃至５０ミクロンメートルのオゾンによりオゾン処理を行っているため、油分が多い廃液であってもＣＯＤ、ＢＯＤを効率良く低減させることができる。
【００７７】
《排水処理システムの第３の実施形態》
図１４は、上述したオゾン水生成装置１を使用した、本発明に係る排水処理システムの第３形態を示す概略構成図である。なお、この図において、図８の各部と対応する部分には同じ符号が付してある。
【００７８】
図１４に示す排水処理システム６０が、図８に示す排水処理システム３０と異なるのは、オゾン処理槽３９の上部に過酸化水素水注入装置６１を設けると共に、オゾン処理槽３９と活性炭槽４２との間に光触媒槽６２を設けた点である。
【００７９】
過酸化水素水注入装置６１は、オゾン処理槽３９内の処理対象水４に過酸化水素水を注入する装置であり、過酸化水素水が持つ有機物、無機物などの酸化分解能力によって、オゾンが持つ有機物、無機物などの酸化分解能力を高めて、処理対象水４に含まれる有機物、無機物などを短時間で酸化分解させる。
【００８０】
また、光触媒槽６２は、内部に酸化チタン単体によって構成される複数の光触媒６３と、これら光触媒６３の間に各々配置される複数の紫外線ランプ６４とを備えている。各紫外線ランプ６４によって各光触媒６３に紫外線を照射しているときに発生する活性酸素を用いて、オゾン処理槽３９から供給された処理対象水４に含まれている有機物、無機物を酸化分解し、処理対象水４のＣＯＤ、ＢＯＤをさらに低減させると共に、脱臭、脱色を行い、さらに細菌を不活性化させた後、処理対象水４を活性炭槽４２に送る。
【００８１】
このように、本実施形態では、オゾン処理槽３９内の処理対象水４に過酸化水素水を注入して、オゾンが持つ有機物、無機物などの酸化分解能力を高め、処理対象水４に含まれる有機物、無機物などを効率良く短時間で酸化分解できると共に、光触媒槽６２によって処理対象水４に含まれる酸化水素水、有機物、無機物などを酸化分解させて、無害化、脱臭、脱色すると共に、細菌を不活性化させ、処理対象水４のＣＯＤ、ＢＯＤをさらに低減させることが可能となる。
【００８２】
《排水処理システムの第４の実施形態》
図１５は、上述したオゾン水生成装置１を使用した、本発明に係る排水処理システムの第４形態を示す概略構成図である。なお、図１５において、図８の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
【００８３】
図１５に示す排水処理システム７０が、図８に示す排水処理システム３０と異なるのは、ｐＨ調整槽３３、酸／アルカリ溶液注入装置３４、沈殿槽３６に代えて、洗浄剤注入槽７１、洗浄剤注入装置７２、分離槽７３を設けると共に、オゾン処理槽３９と、活性炭槽４２との間に光触媒槽７４を設けた点である。
【００８４】
洗浄剤注入槽７１は、洗浄剤注入装置７２から酵素系洗浄剤、アルカリ洗浄剤、中性洗浄剤、酸性洗浄剤などの洗浄剤を吐出させて、廃液貯留槽３２から送られた処理対象水４に注入すると共に、撹拌手段３５で撹拌して処理対象水４中に洗浄剤を分散させた後、処理対象水４を分離槽７３に送る。
【００８５】
分離槽７３は、洗浄剤注入槽７１から送られた処理対象水４を強く撹拌する撹拌機７５を備えており、撹拌機７５によって処理対象水４を撹拌したときに生じる泡によって、処理対象水４中にある有機物、油分、細菌などを吸着して浮き上がらせ、これらを分離させると共に、分離槽７３の下から有機物、油分、細菌などが分離、除去された処理対象水４を取り出し、オゾン処理槽３９に送る。
【００８６】
また、光触媒槽７４は、光触媒機能を持つ酸化チタン単体、吸着機能を持つアパタイト、光触媒機能と吸着機能とを併せ持つ光触媒アパタイト、あるいはこれらの複合体などによって構成される複数の光触媒機能体７６と、これら光触媒機能体７６の間に各々配置される複数の紫外線ランプ７７とを内部に備えており、紫外線ランプ７７によって各光触媒機能体７６に紫外線を照射するときに発生する活性酸素などを用いて、オゾン処理槽３９から供給された処理対象水４に含まれている洗浄剤の残留成分、有機物、無機物を吸着、酸化分解させ、処理対象水４のＣＯＤ、ＢＯＤをさらに低減させると共に、脱臭、脱色させ、さらに細菌を不活性化させた後、処理対象水４を活性炭槽４２に送る。
【００８７】
このように、本実施形態では、処理対象水４に酵素系洗浄剤、アルカリ洗浄剤、中性洗浄剤、酸性洗浄剤などの洗浄剤を注入、撹拌したときに発生する泡によって、処理対象水４中にある有機物、油分、細菌などを吸着、分離させた後、オゾン処理槽３９に導いてオゾン処理を行うと共に、光触媒槽７４によって、処理対象水４に含まれる洗浄剤の残留成分、有機物、無機物などを吸着、分解させつつ、脱臭、脱色し、さらに細菌を不活性化させるようにしているため、オゾン処理の前段階でタンパク質、脂質などを分離、除去させることができる。また、水中で消滅し難い粒径のオゾンによって処理対象水４中に含まれている有機物などを酸化分解させると共に、オゾン処理後の処理対象水４中に含まれている洗浄剤の残留成分、有機物などを分解させて、ＣＯＤ、ＢＯＤをさらに低減させることが可能となる。
【００８８】
《他の実施の形態》
上述したオゾン水生成装置１では、複数の撹拌部１４を持つラインミキサ１５によって、混合ポンプ１１が吐出するオゾン混合水５を撹拌し、マイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）を含むオゾン水２５を生成しているが、これに代えて、例えば処理対象水４にセラミックフィルタなどを入れておき、オゾン供給装置２によって生成されたオゾンをこのセラミックフィルタに供給して、粒径が４乃至５０ミクロンメートルのオゾンを生成するようにしても良い。
【００８９】
また、混合ポンプ１１から吐出されるオゾン混合水５をプロペラなどで強く撹拌して、オゾン混合水５に含まれるオゾンを微細化し、粒径が４乃至５０ミクロンメートルのオゾンを生成するようにしても良い。
【００９０】
さらに、上述した撹拌手段１４に代えて、円筒状の撹拌ブロックからなる撹拌手段を用いるようにしても良い。
【００９１】
（撹拌ブロックの例  その１）
図１６は、その撹拌手段（撹拌ブロック）８１の正面図、図１７は図１６におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００９２】
これらの図に示すように、撹拌ブロック８１は、中心に穴８４を有する、略円筒状のブロックから構成される。中心の穴８４の周面には、複数の突起を形成する段差が周回状に隙間を空けて形成されている。ここでは、３０度毎に分割された１２個の撹拌面８０から構成される例を示している。
【００９３】
各撹拌面８０のうち、６０度間隔で配置される６つの撹拌面８０は、各々ブロック先端側（図１７における下端側）に近付くにつれてブロック８１の中心線に近くなるように形成された斜面上に、円筒部８２→テーパー（斜面）部８３→円筒部８２→テーパー部８３→円筒部８２→テーパー部８３という順序で、複数の円筒部８２、複数のテーパー部８３が形成されている。また、これら各撹拌面８０の間に配置される６つの撹拌面８０は、各々ブロック先端側（図１７における下端側）に近付くにつれてブロック８１の中心線に近くなるように形成された斜面上に、テーパー部８３→円筒部８２→テーパー部８３→円筒部８２→テーパー部８３→円筒部８２という順序で、複数の円筒部８２、複数のテーパー部８３が形成されている。つまり、６０度間隔で配置される６つの撹拌面８０に形成された各円筒部８２の間に、残りの６つの撹拌面８０に形成された各テーパー部８３が配置されるよう、各円筒部８２、各テーパー部８３の位置が決められている。
【００９４】
このような撹拌ブロック８１を、オゾン混合水５が穴８４の径の大きい側から小さい側へと流れるように、中空パイプ１３に密着配置する。すると、流水経路において、各撹拌面８０の円筒部８２及びテーパー部８３の相互作用によりオゾン混合水５には多数の渦が生じて撹拌され、マイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）が生成される。即ち、上記のような撹拌手段（撹拌ブロック）８１においても、上述した撹拌手段１４と同様に、混合ポンプ１１から供給されたオゾン混合水５を、円錐内面（撹拌面８０）に複数の段差状の突起が配置され閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で複数の突起に順次衝突させることにより、オゾン混合水５に含まれるオゾンを微細化することができる。
【００９５】
このとき、例として、撹拌面８０は、撹拌ブロック８１の軸方向（図１７縦方向）に対し４ｍｍ間隔刻み、周方向（図１７横方向）に対し直径１０ｍｍ間隔刻みで段差状の突起が形成されおり、穴８４の直径は１０ｍｍで形成される。これにより、混合ポンプ１１によって取り込まれる処理対象水４中に固形物（大きさが１０ｍｍ以下の固形物）が含まれていても、目詰まりすることがない。
【００９６】
このような形状の撹拌ブロック８１は、プラスチック材料を一度射出成形するだけで容易に製作できることから、入水板１７、撹拌板２１、出水板２３によって構成される撹拌部１４よりも安価に製作することができる。
【００９７】
（撹拌ブロックの例  その２）
図１９は、撹拌手段（撹拌ブロック）９１の正面図、図２０は図１９におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００９８】
これらの図に示すように、撹拌ブロック９１は、中心に穴９４を有する、略円筒状のブロックから構成される。中心の穴９４の周面には、図２０に示すように複数の突起を形成する段差が周回状に隙間を空けて形成されている。ここでは、６０度毎に分割された６個の撹拌面９０から構成される例を示している。
【００９９】
各撹拌面９０のうち、１２０度間隔で配置される３つの撹拌面９０は、各々ブロック先端側（図２０における下端側）に近付くにつれてブロック９１の中心線に近くなるよう、階段状の段差部９２が形成される。これらの撹拌面９０の間に配置されるさらに３つの撹拌面９０も同様に、各々ブロック先端側（図２０における下端側）に近付くにつれてブロック９１の中心線に近くなるよう、階段状の段差部９３が形成されるが、図２０及び図２１に示すように段差部９３の水平面と垂直面が、隣り合う撹拌面９０の段差部９２の水平面と垂直面と互い違いになるように配置されている。
【０１００】
このような撹拌ブロック９１を、オゾン混合水５が穴９４の径の大きい側から小さい側へと流れるように、中空パイプ１３に密着配置する。すると、流水経路において、各撹拌面９０の段差部９２、９３の相互作用によりオゾン混合水５には多数の渦が生じて撹拌され、マイクロバブル化したオゾン（粒径４乃至５０ミクロンメートル）が生成される。即ち、上記のような撹拌手段（撹拌ブロック）９１においても、上述した撹拌手段１４と同様に、混合ポンプ１１から供給されたオゾン混合水５を、円錐内面（撹拌面９０）に複数の段差状の突起が配置され閉じられた流水経路内において、流水圧力が掛けられた状態で複数の突起に順次衝突させることにより、オゾン混合水５に含まれるオゾンを微細化することができる。
【０１０１】
このとき、例として、撹拌面９０は、撹拌ブロック９１の軸方向（図２０縦方向）に対し４ｍｍ間隔刻み、周方向（図２０横方向）に対し直径５ｍｍ間隔刻みで段差状の突起が形成されおり、穴９４の直径は１０ｍｍで形成される。これにより、混合ポンプ１１によって取り込まれる処理対象水４中に固形物（大きさが１０ｍｍ以下の固形物）が含まれていても、目詰まりすることがない。
【０１０２】
このような形状の撹拌ブロック９１は、プラスチック材料を一度射出成形するだけで容易に製作できることから、入水板１７、撹拌板２１、出水板２３によって構成される撹拌部１４よりも安価に製作することができる。
【０１０３】
以上、詳しく説明したように、本発明は、オゾン混合水に含まれるオゾンを微細化させるラインミキサの構造を簡素化させて、装置自体の製造コストを低く抑えながら、オゾン水に含まれるオゾンの粒径を、４乃至５０ミクロンメートルにすることができると共に、このオゾン水を処理対象水に注入し、処理対象水におけるオゾンの接触効率を増大化することにより、短時間で処理対象水中の有機物などを酸化分解することを可能とした。
【０１０４】
本発明により得たオゾン水は、例えば工場や薬品工場等から排出される排ガス中にミスト化して放出することにより、排ガスに含まれる毒性ガスを無毒化させるために使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係るオゾン水生成装置及び排水処理システムは、排液や洗浄液等の処理液中におけるオゾンバブルの存続時間を長くすると共に、最も効果的に酸化作用を発揮できる粒径のオゾンバブルを生成するオゾン水生成装置、またこのオゾン水生成装置を使用した排水処理システムに関するものであって、産業上の利用可能性を有する。そして、本発明に係るオゾン水生成装置及び排水処理システムは、工場の排水、病院の医療排水の浄化のみならず、プール水の浄化、温泉水の殺菌、貯水タンクに貯留されている飲料水水の浄化、家庭排水などの浄化にも、適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１：オゾン水生成装置
２：オゾン供給装置
３：水槽
４：処理対象水
５：オゾン混合水
６：オゾン水生成拡散装置
７：電源装置
８：モータ
９：フレキシブルパイプ
１０：パイプ
１１：混合ポンプ
１２：フレキシブルパイプ
１３：中空パイプ
１４：撹拌部（撹拌手段）
１５：ラインミキサ
１６：丸穴
１７：入水板
１８：突起
１９：リングエッジ
２０：貫通穴
２１：撹拌板
２２：丸穴
２３：出水板
２４：突起
２５：オゾン水
２６：円板部材
２９：ノズル
３０：排水処理システム
３１：排水パイプ
３２：排水貯留槽（前処理槽）
３３：ｐＨ調整槽（前処理槽）
３４：酸／アルカリ溶液注入装置
３５：撹拌手段
３６：沈殿槽（前処理槽）
３７：濾過槽（前処理槽）
３８：濾過フィルタ
３９：オゾン処理槽
４１：活性炭
４２：活性炭槽（後処理槽）
４５：グラフ
４６：表
４７：グラフ
４８：グラフ
５０：排水処理システム
５１：界面活性剤注入槽（前処理槽）
５２：界面活性剤注入装置
５３：加熱分離槽（前処理槽）
５４：ヒータ
６０：排水処理システム
６１：過酸化水素水注入装置
６２：光触媒槽（後処理槽）
６３：光触媒
６４：紫外線ランプ
７０：排水処理システム
７１：洗浄剤注入槽（前処理槽）
７２：洗浄剤注入装置
７３：分離槽（前処理槽）
７４：光触媒槽（後処理槽）
７５：撹拌機
７６：光触媒機能体
７７：紫外線ランプ
８０：撹拌面
８１：撹拌ブロック
８２：円筒部
８３：テーパー部
８４：穴
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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