有機水の処理装置
【課題】
オゾンを十分に供給することができると共に有機水とオゾンとを十分に反応させることができる有機水のオゾン分解処理を行うための装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
有機物と水とを含む有機水を有機水供給管１０を介して有機水供給ポンプ３により供給し処理室３５に排出させる。組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４により処理室３５に供給する。処理室３５を所定の高圧に保持した状態でオゾン含有ガスと有機水とを処理室３５で接触させて有機水のオゾン分解処理を行う。有機水供給管１０の先端部を処理室３５の上部に位置付ける。有機水供給管１０の先端部に有機水を散布するための散布手段１２を設ける。散布手段１２により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させる。
オゾンを十分に供給することができると共に有機水とオゾンとを十分に反応させることができる有機水のオゾン分解処理を行うための装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
有機物と水とを含む有機水を有機水供給管１０を介して有機水供給ポンプ３により供給し処理室３５に排出させる。組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４により処理室３５に供給する。処理室３５を所定の高圧に保持した状態でオゾン含有ガスと有機水とを処理室３５で接触させて有機水のオゾン分解処理を行う。有機水供給管１０の先端部を処理室３５の上部に位置付ける。有機水供給管１０の先端部に有機水を散布するための散布手段１２を設ける。散布手段１２により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図１３に示されている従来の有機水のオゾン分解処理装置においては、被処理水供給系の供給流路における加圧ポンプの吸込側にオゾン注入手段が配設され、オゾン発生器で発生したオゾンが前記オゾン注入手段により被処理水供給系の供給流路に注入される。そして、オゾンが注入された被処理水が上流段オゾン反応槽の下部に形成されたスクロール流路に供給されて、このスクロール流路から上流段オゾン反応槽内に被処理水が排出されて貯留されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１０−２３０２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の有機水のオゾン分解処理装置は、加圧ポンプの吸い込み時の負圧を利用してオゾン注入手段によりオゾンが前記供給流路に吸入され、オゾンが注入された被処理水が反応槽内に単に貯留されるように構成されているため、オゾンを供給流路に十分注入することができない上、有機水とオゾンとを十分に反応させることができないという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、オゾンを十分に供給することができると共に有機水とオゾンとを十分に反応させることができる有機水のオゾン分解処理を行うための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】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明に係る有機水の処理装置は、有機物と水とを含む有機水を供給するための有機水供給ポンプが中途部に配設された有機水供給路を介して前記有機水供給ポンプにより前記有機水を供給し処理室に排出させる一方、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により前記処理室に供給し、前記処理室を所定の高圧に保持した状態で前記オゾン含有ガスと有機水とを前記処理室で接触させて有機水のオゾン分解処理を行うようにした有機水の処理装置において、前記処理室で前記有機水が排出される前記有機水供給路の先端部を前記処理室の上部に位置付けると共に、前記有機水供給路の先端部に前記有機水を散布するための散布手段を設け、前記散布手段により前記有機水を散布しながら前記有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたものである。
【０００６】
請求項２に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１に記載の有機水の処理装置において、前記有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって前記処理室が上室と下室とに区画され、前記散布手段を前記上室に配置すると共に前記散布手段により前記上室で前記有機水を散布するようにしたことを特徴とするものとする。
【０００７】
請求項３に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項２に記載の有機水の処理装置において、前記区画壁は、多数の小片体が集積されて形成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記散布手段は、前記有機水供給ポンプにより供給された前記有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部と、前記渦流発生部に流入した前記有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部とを備え、前記渦流発生部で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯に略沿って前記排水口部内に排水通路を形成し、前記排水通路を前記有機水が流れる経路から見て前記排水通路の上流部に、前記排水通路の横断面積が縮小された絞り部を形成したことを特徴とするものとする。
【００１０】
請求項６に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項２ないし請求項５のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記有機水供給路を前記有機水が流れる経路から見て、前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプの上流側を前処理室に連通させる一方、前記処理室の下室に前記オゾン含有ガスを前記オゾン含有ガス供給装置により供給すると共に前記処理室の上室と前記前処理室の上部とを連通路を介して連通し、前記処理室に供給した前記オゾン含有ガスが前記連通路を介して前記前処理室に流入するようにし、前記前処理室に流入したオゾン含有ガスと前記有機水とを前記前処理室で接触させて前段階のオゾン分解処理を行った後の有機水を前記有機水供給ポンプにより前記処理室に供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項６に記載の有機水の処理装置において、１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって前記処理室と前記前処理室とを形成し、前記仕切壁の上部に前記連通路を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項８に記載の有機水の処理装置において、前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、前記処理室または前処理室で前記オゾン分解処理を行う前の有機水を前記第２の有機水供給路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とするものとする。
【００１３】
請求項９に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項８に記載の有機水の処理装置において、前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、前記第２の有機水供給路を介してオゾン分解処理を行う前の有機水を前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１０に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項９のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記処理室に貯留された前記有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、散布手段により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたので、有機水とオゾン含有ガスとを均一に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を効果的に行うことができる。
【００１６】
また、オゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により処理室に供給するようにしたので、有機水の供給量に対してオゾン含有ガスを処理室に過剰に供給することができるため、処理室を所定の高圧に保持した状態で有機水のオゾン分解処理を行うようにしたことによる有機水へのオゾン含有ガスの溶解度の向上および処理室の温度の上昇と相俟って、有機水中の有機物とオゾンとの反応が促進される。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって処理室を上室と下室とに区画し、散布手段により有機水を上室で散布するようにしたので、区画壁内を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁内の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁内でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、多数の小片体を集積して区画壁を形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したので、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌によって、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜を破壊して内部の細胞質を細胞外に流出させることができるため、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、有機水とオゾン含有ガスとが渦流発生部での渦流によって攪拌されるので、攪拌が十分に行われ、有機水とオゾン含有ガスとを十分に接触させることができる。
【００２１】
また、渦流の流速が最も早い渦の中心部から有機水が絞り部を通過する際に圧力が急激に変化し乱流が発生するため、この圧力の急激な変化や乱流で有機水に溶解しているオゾン含有ガスが微細化される。この結果、有機水中の有機物とオゾン含有ガスとを均一かつ十分に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、処理室の下室にオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給装置により供給すると共に処理室の上室と前処理室の上部とを連通路を介して連通したので、オゾン含有ガスが区画壁内を上昇しながら通過し、その通過の際、有機水が区画壁内を下降しながら通過することになるので、オゾン含有ガスと有機水との流れる方向が逆向きとなり、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われ、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００２３】
また、処理室で有機水と接触してオゾン分解処理が行われた後のオゾン含有ガスが前処理室で有機水と接触し、さらにその後、そのオゾン含有ガスが有機水と共に有機水供給路を介して移送され再び処理室に供給され、有機水と接触してオゾン分解処理が行われるようにしたので、処理室に供給されたオゾン含有ガスを有効に活用することができ、未反応のオゾンを可及的少なくすることができる。また、処理室では、オゾン含有ガス供給装置により供給された新たなオゾン含有ガスのオゾンと、処理室および前処理室の双方でオゾン分解処理が行われた後の残存する未反応のオゾンとが共に有機水と接触してオゾン分解処理が行われるため、有機水中の有機物とオゾンとの反応が十分に行われる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって処理室と前処理室とを形成すると共に仕切壁の上部に連通路を設けたので、処理室と前処理室とこれらの両室を連通する連通路とを設ける場合の構造を単純かつコンパクトな構造で構成することができると共に安価に提供することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、有機水供給路を流れる有機水の一部を分岐路を介して前処理室に供給するようにしたので、前処理室でオゾン分解処理が行われた有機水の一部が分岐路を介して再び前処理室に供給され前処理室でオゾン分解処理が行われるため、オゾン分解処理が十分に行われる。また、有機水供給ポンプを多段渦巻ポンプにより構成することで、前処理室に供給された有機水が再び多段渦巻ポンプによって前処理室に供給されるため、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌が十分に行われ、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２６】
請求項９記載の発明によれば、一方向弁を分岐路の中途部に配設し、分岐路における一方向弁と前処理室との間の中途部に接続した第２の有機水供給路を介して、オゾン分解処理を行う前の有機水を前処理室に供給するようにしたので、オゾン分解処理を行う前の有機水は前処理室にだけ供給され、前処理室で前段階のオゾン分解処理が行われた有機水が処理室に供給されて、さらにオゾン分解処理が行われるため、有機水のオゾン分解処理が十分に行われる。
【００２７】
請求項１０記載の発明によれば、処理室に貯留された有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたので、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
【００２９】
以下、本発明に係る有機水の処理装置の第１の実施の形態を図１および図２によって詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図、図２の（ａ）は散布手段の散布ノズルを破断して示した拡大断面図であり、図２の（ｂ）は前記（ａ）の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１については、作図の都合上、それぞれの構成部材の縮尺の比率は互いに異ならせて図示しており、図中の矢印は、有機水，オゾン含有ガスまたは温水が各管内を流れる方向を示している。
【００３０】
図１において、符号１で示すものは、この実施の形態による有機水の処理装置を示しており、この処理装置１は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための処理槽２と、この処理槽２の内部である処理室３５に有機水を供給するための電動式の有機水供給ポンプ３と、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスを生成して、その生成したオゾン含有ガスを処理室３５に供給するためのオゾン含有ガス供給装置４と、後述する各種制御を行うための制御装置５とを備えている。前記有機水供給ポンプ３およびオゾン含有ガス供給装置４は、電線（図示せず）を介して制御装置５に接続されており制御装置５によりそれぞれ駆動制御される。制御装置５には、後述する各種操作を作業者が行うための制御盤が配設されている。
【００３１】
前記処理槽２は、有底円筒状の処理槽本体６と、この処理槽本体６の上部の開口を塞ぐための椀状の蓋体９と、有底円筒状の外殻体７とで構成され、処理槽本体６の外表面の大部分が外殻体７によって、間隙を隔てて覆われている。前記蓋体９の上面部の略中央部には、この中央部を貫通して有機水供給管１０の一端部が蓋体９に対して気密に配管されており、有機水供給管１０の他端部は有機水を貯留するための貯留槽１１に接続されている。前記有機水供給管１０の内部は、本発明でいう有機水供給路を構成する。有機水供給管１０の前記一端部には、有機水を散布するための散布手段１２が配設され、この散布手段１２は前記処理室３５の上部に位置付けられている。有機水供給管１０の中途部には、前記有機水供給ポンプ３が配設され、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と散布手段１２との間には、有機水供給ポンプ３から散布手段１２への方向の有機水の流れのみを許容する一方向弁１３が配設されている。前記有機水供給ポンプ３は、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する従来から周知の多段渦巻ポンプにより構成されている。
【００３２】
また、有機水供給管１０における前記有機水供給ポンプ３と前記一方向弁１３との間には、有機水供給管１０内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁１４が配設されている。この流量調整弁１４は、電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、流量調整弁１４の開度が制御装置５により調整制御される。そして、有機水供給管１０における前記有機水供給ポンプ３と流量調整弁１４との間の中途部と、前記貯留槽１１と有機水供給ポンプ３との間の中途部とは、循環配管１５によって接続され、循環配管１５の中途部には、循環配管１５内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁２０が配設されている。この流量調整弁２０は電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、前記有機水供給ポンプ３の吐出側の圧力が、予め設定された所定の圧力（前記処理室３５の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）になるように、流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。この流量調整弁２０の開度の調整によって、前記流量調整弁１４が全開のとき、有機水供給ポンプ３から吐出された有機水の約８０パーセントが循環配管１５を介して有機水供給ポンプ３の吸引側に帰還する。
【００３３】
なお、前記流量調整弁１４の開度が小さく絞られたときは、それに応じて流量調整弁２０の開度が大きくされ、前記有機水供給ポンプ３の吐出側の圧力が常に前記所定の圧力になるように流量調整弁１４の開度に対応して流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。この場合の流量調整弁１４の開度と流量調整弁２０の開度との対応関係は、実験により予め求めておき、それをマップデータとして制御装置５内のメモリ部に記憶しておき、そのマップデータに基づいて、流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。
【００３４】
一方、前記処理槽２の蓋体９の上面部には、処理室３５にオゾン含有ガスを供給するためのオゾン含有ガス供給管２１の一端部が接続され、オゾン含有ガス供給管２１の他端部には、前記オゾン含有ガス供給装置４に供給するための酸素ガスが収容された酸素ボンベ２２が接続され、オゾン含有ガス供給管２１の中途部には前記オゾン含有ガス供給装置４が配設されている。オゾン含有ガス供給管２１の内部は本発明でいうオゾン含有ガス供給路を構成する。オゾン含有ガスは、酸素ボンベ２２に収容された酸素ガスがオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４に導入され、オゾン含有ガス供給装置４内で放電管による無声放電によってオゾンが発生し、酸素に対してオゾンが所定の割合（例えば、容積比でオゾンが３パーセントないし５パーセントで残りが酸素）で混合されてオゾン含有ガスが生成される。生成されたオゾン含有ガスは、オゾン含有ガス供給装置４により前記処理室３５に、予め設定された所定の圧力（前記処理室３５の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）で供給される。
【００３５】
また、オゾン含有ガス供給管２１における処理槽２とオゾン含有ガス供給装置４との間には、オゾン含有ガス供給装置４から処理槽２への方向のオゾン含有ガスの流れのみを許容する一方向弁２３が配設され、前記オゾン含有ガス供給装置４と酸素ボンベ２２との間には、オゾン含有ガス供給管２１内の流路を開閉するための電磁弁２４が配設されている。この電磁弁２４は、電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、制御装置５により開閉制御される。前記処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１の上部には、この空間Ｓ１に温水を循環させるための温水循環管２７の両端が、その両端同士が処理槽本体６を挟んで対向するように接続され、温水循環管２７の中途部には、この温水循環管２７を流れる水を加熱するための加熱器２８と、前記空間Ｓ１の温水を吸引して加熱器２８に供給するための温水供給ポンプ２９とが配設されている。前記空間Ｓ１および温水循環管２７を介して温水供給ポンプ２９により温水が循環させられる。温水循環管２７，加熱器２８および温水供給ポンプ２９は、本発明でいう加熱手段を構成する。
前記処理室３５の底部には温度センサ３６が配設され、この温度センサ３６によって、処理室３５に貯留された有機水の温度が検出される。検出された検出温度の信号は、前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前記検出温度が、予め設定された所定の温度（下限温度Ｔ１と、この温度より５℃ほど高い上限温度Ｔ２との間の温度）に保持されるように前記加熱器２８の加熱温度が制御装置５により調整制御される。前記下限温度Ｔ１は、４０℃ないし７５℃の範囲内の何れかの温度（例えば６０℃）に設定される。
【００３６】
前記処理槽２の蓋体９の上面部には、処理室３５の圧力を検出するための圧力センサ２５が配設され、処理槽２の側面部には、処理室３５の上部と下部とを連通する連通管２６が上下方向に延設されて配管され、この連通管２６の中途部には、処理室３５の水位を検出するための水位センサ３０が配設されている。
前記処理槽２の処理槽本体６と蓋体９とは、それぞれに形成されたフランジ部６ａとフランジ部９ａとを対向させた状態で両フランジ部６ａ，９ａ間に配設された環状のシール部材３１を挟持した状態で複数のネジ締結部材３２…により気密に接合されている。
【００３７】
また、前記処理槽２の処理槽本体６内の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる円盤状の受け部材３３が固定され、この受け部材３３の上面には、多数の小片体３４ａ…が集積されて形成された区画壁３４が設けられている。小片体３４ａは、直径が５ミリメートルないし１５ミリメートルの範囲の何れかの値で選定された球形状のセラミックス材からなる。なお、小片体３４ａの形状は、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能であれば、球形状以外の曲面体または円錐，柱状，管状，鉤状もしくは環状等の多面体でもよい。前記区画壁３４によって、処理室３５が、処理室３５の上部に位置する上室３５ａと処理室３５の下部に位置する下室３５ｂとに区画され、上室３５ａに前記散布手段１２が配置されている。
【００３８】
また、前記処理槽２の下面部には、処理室３５でオゾン分解処理が行われた有機水を排水するための排水管４２が配管され、この排水管４２の中途部には排水管４２内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４３が配設されている。前記水位センサ３０で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室３５の水位が、図１に示すように、予め設定された上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるように前記流量調整弁４３の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記連通管２６の下端部は、前記下限水位Ｈ２より下方に位置付けられている。
【００３９】
また、前記処理槽本体６の側面部の上下方向中途部には、前記処理室３５の下室３５ｂと外部とを連通する排気管４４が配管され、オゾン分解処理が行われた後の処理室３５のガスが排気管４４を介して排気される。この排気管４４の処理室３５に連通する部位は、前記上限水位Ｈ１より上方に位置付けられている。前記排気管４４の中途部には排気管４４内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４５が配設され、前記圧力センサ２５で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室３５の圧力が、予め設定された所定の高圧（下限圧力Ｐ１と、この下限圧力Ｐ１より２ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い上限圧力Ｐ２との間の圧力）に保持されるように前記流量調整弁４５の開度が制御装置５により調整制御される。前記下限圧力Ｐ１は、ゲージ圧で２ｋｇｆ／ｃｍ２ないし７ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内の何れかの圧力（例えば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定される。
【００４０】
また、前記散布手段１２は、処理室３５の上室３５ａに配管された有機水供給管１０の前記一端部が上下方向２箇所で水平方向に分岐された分岐管５１…と、各分岐管５１…の先端部に螺着された散布ノズル５２…とからなる。
図２に示すように、散布ノズル５２は、前記有機水供給ポンプ３により圧送された有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部５３と、渦流発生部５３に流入した有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部５４とを備えている。排水口部５４は、渦流発生部５３の上側および下側にそれぞれ形成されている。
【００４１】
また、渦流発生部５３で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯Ｌに略沿って排水口部５４内に排水通路５４ａが形成され、有機水が流れる経路から見て排水通路５４ａの上流部にこの排水通路５４ａの横断面積が縮小された絞り部５５が形成され、排水通路５４ａの下流部の方に行くにつれて排水通路５４ａが拡径されている。なお、前記絞り部５５の孔径は約３ミリメートルとされている。
【００４２】
上述した処理装置１を使用して有機水のオゾン分解処理を行う場合は、まず、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、有機水供給ポンプ３により処理室３５に供給する有機水の供給量を設定する。この設定により流量調整弁１４の開度が制御装置５により調整制御される。
【００４３】
次に、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、電磁弁２４を開弁すると共に有機水供給ポンプ３，オゾン含有ガス供給装置４，加熱器２８および温水供給ポンプ２９を駆動または作動させる。これによって、有機水供給ポンプ３の吐出側から有機水が吐出され、その吐出された有機水の約８０パーセントは循環配管１５を介して有機水供給ポンプ３の吸引側に帰還させられ、再び有機水供給ポンプ３の吐出側から吐出される。このような有機水の循環により有機水の多くは有機水供給ポンプ３を繰り返し通過することになるので、有機水供給ポンプ３の複数の羽根車により有機水が十分に攪拌され、その結果、有機水中に存在する微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜が破壊されて内部の細胞質を細胞外に流出させることができ、その後に行われる処理室３５での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００４４】
一方、加熱器２８によって加熱された温水が温水循環管２７を介して前記処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に供給される。また、オゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４から処理室３５の上室３５ａにオゾン含有ガスが前記所定の圧力で供給される。
有機水供給ポンプ３から吐出された有機水は、有機水供給管１０を通過して各分岐管５１…の先端部に設けられた散布ノズル５２…から排出され、処理室３５の上室３５ａに散布される。これによって、有機水は、散布ノズル５２…から散布されながらオゾン含有ガスと接触させられ、しかも、散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、オゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に区画壁３４の上面に落下し、各小片体３４ａ…の表面を伝わって各小片体３４ａ…の間隙を通過する。そして、その間に、有機水はオゾン含有ガスと十分接触させられる。有機水は、各小片体３４ａ…の間隙を通過したのち、受け部材３３の多数の小孔を通過して処理室３５の下室３５ｂの下部に貯留される。このようにして、有機水は、処理室３５でオゾン含有ガスと十分接触させられ、オゾン分解処理が行われる。
【００４５】
処理室３５の下室３５ｂの下部に貯留されたオゾン分解処理後の有機水は、排水管４２から外部に排出される。有機水が排出されて処理室３５の水位が前記下限水位Ｈ２まで低下すると、流量調整弁４３の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、有機水供給ポンプ３によって供給される有機水により次第に水位が上昇する。そして、水位が前記上限水位Ｈ１まで上昇すると、再び流量調整弁４３の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。この結果、処理室３５の水位は、前記上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持される。
【００４６】
このようにして、排水管４２から排出された有機水の用途としては、水田に植えられた稲，畑で栽培される野菜，庭園や果樹園の樹木，ゴルフ場の芝生，庭やプランターに栽培された草花等の植物を栽培するための肥料として使用したり、嫌気性微生物による分解によりメタンガス等のバイオガスを生成するために使用される。
また、貯留槽１１に貯留された有機水が、微生物処理が行われた曝気槽から引き抜かれた余剰汚泥の場合は、前記排水管４２から排出された有機水を再び前記曝気槽に戻すようにしてもよい。
【００４７】
一方、処理室３５の圧力が前記上限圧力Ｐ２まで上昇すると、流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御されて排気管４４を介して、処理室３５に存在するガスが処理槽２の外部に排出され、処理室３５の圧力が前記下限圧力Ｐ１まで低下すると、今度は流量調整弁４５の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、オゾン含有ガス供給装置４によって供給されるオゾン含有ガスによって次第に処理室３５の圧力が上昇する。そして、その圧力が、前記上限圧力Ｐ２まで上昇すると再び流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。この結果、処理室３５の圧力は、前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持される。このため、処理室３５が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の高い圧力に保持され、かつ、前記加熱器２８によって加熱された温水によって前記所定の温度に加熱された状態でオゾン含有ガスと有機水とが処理室３５で接触させられ、有機水のオゾン分解処理が行われる。この結果、排気管４４を介して排気されるガスは、オゾン分解処理が十分行われた後のガスであるため、オゾンは殆ど含まれていない。
【００４８】
ところで、有機水のオゾン分解処理を適切に行うために、排水管４２から排出された有機水を、オゾン分解処理を開始した直後およびその後の適当な時期に適宜、分析器により分析調査して、その調査結果に基づいて制御装置５の制御盤を作業者が操作し、オゾン含有ガス供給装置４から供給されるオゾン含有ガスの供給量を、オゾン分解処理による有機水中の有機物の分解の程度が適切になるように調整する。
【００４９】
上述した処理槽２，散布手段１２，オゾン含有ガス供給管２１，一方向弁２３，圧力センサ２５，連通管２６，水位センサ３０，シール部材３１，受け部材３３，排水管４２，流量調整弁４３，排気管４４および流量調整弁４５等については、少なくともオゾン含有ガスと接触する部材は、オゾン含有ガス中のオゾンによって腐食しないように合成樹脂材またはステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材によって構成されている。
【００５０】
上述したように構成された処理装置１によれば、散布手段１２により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたので、有機水とオゾン含有ガスとを均一に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を効果的に行うことができる。
【００５１】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、オゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４により処理室３５に供給するようにしたので、有機水の供給量に対してオゾン含有ガスを処理室３５に過剰に供給することができるため、処理室３５を所定の高圧に保持した状態で有機水のオゾン分解処理を行うようにしたことによる有機水へのオゾン含有ガスの溶解度の向上および処理室３５の温度の上昇と相俟って、有機水中の有機物とオゾンとの反応を促進させることができる。
【００５２】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、多数の小片体３４ａ…を集積して形成した区画壁３４によって処理室３５を上室３５ａと下室３５ｂとに区画し、散布手段１２により有機水を上室３５ａで散布するようにしたので、区画壁３４内を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁３４内の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁３４内でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００５３】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、多数の小片体３４ａ…を集積して区画壁３４を形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる上、多数の小片体３４ａ…をバラバラにした状態で小片体３４ａごとに洗浄することができるので、区画壁３４の内部を含めた区画壁３４全体の洗浄を容易に行うことができる。
【００５４】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、有機水供給ポンプ３を、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したので、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌によって、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜を破壊して内部の細胞質を細胞外に流出させることができるため、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００５５】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、有機水とオゾン含有ガスとが散布ノズル５２の渦流発生部５３での渦流によって攪拌されるので、攪拌が十分に行われ、有機水とオゾン含有ガスとを十分に接触させることができる。そしてさらに、渦流の流速が最も早い渦の中心部から有機水が散布ノズル５２における排水通路５４ａの絞り部５５を通過する際に圧力が急激に変化し乱流が発生するため、この圧力の急激な変化や乱流で有機水に溶解しているオゾン含有ガスが微細化される。この結果、有機水中の有機物とオゾン含有ガスとを均一かつ十分に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００５６】
さらにまた、この実施の形態による処理装置１によれば、処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６を所定の温度で加熱するようにしたので、処理室３５の下部に貯留された有機水だけでなく、処理室３５に存在するオゾン含有ガスや有機水の全てが加熱され、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態においては、処理室３５の水位が、予め設定された上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４３に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室３５の水位が前記上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００５８】
また、この実施の形態においては、処理室３５の圧力が、予め設定された下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるように流量調整弁４５の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４５に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室３５の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるようにしてもよい。
【００５９】
また、この実施の形態においては、区画壁３４を、多数の小片体３４ａ…を集積して形成したしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、それぞれステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材からなる金網またはパンチングメタル（多数の小さい孔が穿設されたもの）を複数枚、互いに間隙を隔てて、または間隙を隔てることなく積み重ねて区画壁を構成するようにしてもよい。
【００６０】
また、この実施の形態においては、処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６を加熱するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、温水循環管２７，加熱器２８および温水供給ポンプ２９に代えて、処理槽本体６の外表面を覆うような有底円筒状の加熱器を配設し、この加熱器により処理槽本体６を直接加熱するようにしてもよい。
【００６１】
さらにまた、この実施の形態においては、処理槽２を円筒状に形成したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、直方体や曲面体等の形状に処理槽を形成するようにしてもよい。
（第２の実施の形態）
【００６２】
以下、本発明に係る有機水の処理装置の第２の実施の形態を図３によって詳細に説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。なお、図３において、前記第１の実施の形態で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一の符号を付し詳細な説明は適宜省略する。また、図３については、作図の都合上、それぞれの構成部材の縮尺の比率は互いに異ならせて図示しており、図中の矢印は、有機水，オゾン含有ガスまたは温水が各管内を流れる方向を示している。
【００６３】
図３において、符号６０で示すものは、この実施の形態による有機水の処理装置を示しており、この処理装置６０は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための処理槽６１と、貯留槽１１に貯留された有機水を処理槽６１内に供給するための電動式の第２の有機水供給ポンプ６２とを備えている。第２の有機水供給ポンプ６２は具体的には、ノンクロッグ渦巻ポンプ，ホースポンプ，多段渦巻ポンプまたは一軸偏心ネジ型ポンプ等の高圧ポンプにより構成される。前記第２の有機水供給ポンプ６２は、電線（図示せず）を介して制御装置５に接続されており制御装置５により駆動制御される。
【００６４】
前記処理槽６１は、有底円筒状の処理槽本体６３と、この処理槽本体６３の上部の開口を塞ぐための椀状の蓋体６４と、有底円筒状の外殻体６７と、仕切壁６５とで構成されている。処理槽本体６３の外表面の大部分が外殻体６７によって、間隙を隔てて覆われている。仕切壁６５は、長方形状の縦壁部６５ａと半円形状の底壁部６５ｂとの板面同士が直角になるよう側端同士が接合されてなり、処理槽６１内は、仕切壁６５によって処理室７１と前処理室７２とに区画されている。仕切壁６５の上部には処理室７１と前処理室７２とを連通する連通路６６が形成され、連通路６６によって、処理室７１の上室７１ａの上部と前処理室７２の上室７２ａの上部とが連通される。前記処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２の上部には、この空間Ｓ２に温水を循環させるための温水循環管６８の両端が、その両端同士が処理槽本体６３を挟んで対向するように接続され、温水循環管６８の中途部には、この温水循環管６８を流れる水を加熱するための加熱器２８と、前記空間Ｓ２の温水を吸引して加熱器２８に供給するための温水供給ポンプ２９とが配設されている。前記空間Ｓ２および温水循環管６８を介して温水供給ポンプ２９により温水が循環させられる。加熱器２８，温水供給ポンプ２９および温水循環管６８は、本発明でいう加熱手段を構成する。
【００６５】
前記前処理室７２の底部には温度センサ３６が配設され、この温度センサ３６によって、前処理室７２に貯留された有機水の温度が検出される。検出された検出温度の信号は、前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前記検出温度が、予め設定された所定の温度（下限温度Ｔ１と、この温度より５℃ほど高い上限温度Ｔ２との間の温度）に保持されるように前記加熱器２８の加熱温度が制御装置５により調整制御される。前記下限温度Ｔ１は、４０℃ないし７５℃の範囲内の何れかの温度（例えば６０℃）に設定される。前記蓋体６４の上面部の略中央部には、圧力センサ２５が配設され、この圧力センサ２５を挟んで両側には、前記蓋体６４をそれぞれ貫通して有機水供給管１０と分岐管７３との各一端部が蓋体６４に対して気密に配管されており、有機水供給管１０の一端部は処理室７１の上部に配置され、分岐管７３の一端部は前処理室７２の上部に配置されている。前記分岐管７３の内部は、本発明でいう分岐路を構成する。
【００６６】
前記有機水供給管１０の他端部は、前記前処理室７２の底部に連通しており、有機水供給管１０の中途部には有機水供給ポンプ３が配設されている。これによって、有機水供給管１０内を有機水が流れる経路から見て、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３の上流側に前処理室７２が位置付けられる。前記分岐管７３は、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と前記処理室７１との間の中途部から分岐するよう配管されている。分岐管７３の中途部には、分岐管７３を流れる有機水の前記前処理室７２への方向の通過のみを許容する一方向弁７４が配設され、分岐管７３における一方向弁７４と前処理室７２との間の中途部に第２の有機水供給管７５の一端部が接続されている。この第２の有機水供給管７５の内部は、本発明でいう第２の有機水供給路を構成する。第２の有機水供給管７５の他端部には、有機水を貯留するための前記貯留槽１１が接続され、第２の有機水供給管７５の中途部には、第２の有機水供給管７５内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁８０が配設されている。第２の有機水供給管７５における前記流量調整弁８０と貯留槽１１との間には、前記第２の有機水供給ポンプ６２が配設され、貯留槽１１に貯留された有機水が第２の有機水供給管７５および分岐管７３を介して前記前処理室７２に供給される。
【００６７】
そして、第２の有機水供給管７５における前記流量調整弁８０と第２の有機水供給ポンプ６２との間の中途部と、前記貯留槽１１と第２の有機水供給ポンプ６２との間の中途部とは、循環配管８１によって接続され、この循環配管８１の中途部には、循環配管８１内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁８２が配設されている。有機水供給管１０の前記一端部には、有機水を散布するための散布手段１２が配設され、この散布手段１２は前記処理室７１の上部に位置付けられている。また、分岐管７３の前記一端部には、有機水を散布するための第２の散布手段８３が配設され、この第２の散布手段８３は前記前処理室７２の上部に位置付けられている。前記流量調整弁８２は電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、前記第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側の圧力が、予め設定された所定の圧力（前記処理槽６１内の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）になるように、流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。この流量調整弁８２の開度の調整によって、前記流量調整弁８０が全開のとき、第２の有機水供給ポンプ６２から吐出された有機水の約８０パーセントが循環配管８１を介して第２の有機水供給ポンプ６２の吸引側に帰還する。
【００６８】
なお、前記流量調整弁８０の開度が小さく絞られたときは、それに応じて流量調整弁８２の開度が大きくされ、前記第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側の圧力が常に前記所定の圧力になるように流量調整弁８０の開度に対応して流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。この場合の流量調整弁８０の開度と流量調整弁８２の開度との対応関係は、実験により予め求めておき、それをマップデータとして制御装置５内のメモリ部に記憶しておき、そのマップデータに基づいて、流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。
有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と散布手段１２との間には、有機水供給ポンプ３から散布手段１２への方向の有機水の流れのみを許容する一方向弁１３が配設されている。
【００６９】
一方、前記処理槽本体６３の処理室７１側の側面部には、処理室７１の底部に貯留した有機水の水面より上方の空間にオゾン含有ガスを供給するためのオゾン含有ガス供給管２１の一端部が接続されている。オゾン含有ガスは、オゾン含有ガス供給装置４により前記処理室７１に、予め設定された所定の圧力（前記処理槽６１内の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）で供給される。
【００７０】
前記処理槽６１の処理室７１側の側面部には、処理室７１の上部と下部とを連通する連通管８５が上下方向に延設されて配管され、この連通管８５の中途部には、処理室７１の水位を検出するための水位センサ９１が配設されている。
また、前記処理槽６１の前処理室７２側の側面部には、前処理室７２の上部と下部とを連通する連通管９２が上下方向に延設されて配管され、この連通管９２の中途部には、前処理室７２の水位を検出するための第２の水位センサ９３が配設されている。この水位センサ９３で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前処理室７２の水位が、図３に示すように、予め設定された上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるように前記流量調整弁８０の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記連通管９２の下端部は、前記下限水位Ｈ４より下方に位置付けられている。
【００７１】
前記処理槽６１の処理槽本体６３と蓋体６４とは、それぞれに形成されたフランジ部６３ａとフランジ部６４ａとを対向させた状態で両フランジ部６３ａ，６４ａ間に配設された環状のシール部材９４を挟持した状態で複数のネジ締結部材３２…により気密に接合されている。
また、前記処理室７１の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる半円盤状の受け部材９５が固定され、この受け部材９５の上面には、多数の小片体９６ａ…が集積されて形成された区画壁９６が設けられている。
【００７２】
一方、前記前処理室７２の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる半円盤状の第２の受け部材１０１が固定され、この受け部材１０１の上面には、多数の第２の小片体１０２ａ…が集積されて形成された第２の区画壁１０２が設けられている。前記小片体９６ａおよび第２の小片体１０２ａは、共に球形状のセラミックス材からなり、小片体９６ａは直径が５ミリメートルないし１５ミリメートルの範囲の何れかの値で選定され、第２の小片体１０２ａは、小片体９６ａより大きく形成されて、直径が１５ミリメートルないし３０ミリメートルの範囲の何れかの値で選定される。
なお、前記小片体９６ａと第２の小片体１０２ａとの大きさの相違に対応して、第２の受け部材１０１に穿設された多数の小さな孔の大きさは、受け部材９５に穿設された多数の小さな孔の大きさより大きく設定されている。
【００７３】
また、小片体９６ａおよび第２の小片体１０２ａの形状は、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能であれば、球形状以外の曲面体または円錐，柱状，管状，鉤状もしくは環状等の多面体でもよい。前記区画壁９６によって、処理室７１が、処理室７１の上部に位置する上室７１ａと処理室７１の下部に位置する下室７１ｂとに区画され、上室７１ａに前記散布手段１２が配置されている。前記第２の区画壁１０２によって、前処理室７２が、前処理室７２の上部に位置する第２の上室７２ａと前処理室７２の下部に位置する第２の下室７２ｂとに区画され、第２の上室７２ａに前記第２の散布手段８３が配置されている。前記仕切壁６５の上部に形成された連通路６６によって処理室７１の上室７１ａと前処理室７２の第２の上室７２ａとが連通されている。
【００７４】
また、前記処理槽本体６３における処理室７１側の側面部の下部には、処理室７１でオゾン分解処理が行われた有機水を排水するための排水管４２が配管され、この排水管４２の中途部には排水管４２内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４３が配設されている。前記水位センサ９１で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室７１の水位が、図３に示すように、予め設定された上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記処理槽本体６３の処理室７１側に接続されたオゾン含有ガス供給管２１の一端部は、下室７１ｂにおける前記上限水位Ｈ５より上方に位置付けられ、前記連通管８５の下端部は、前記下限水位Ｈ６より下方に位置付けられている。
【００７５】
また、前記処理槽本体６３における前処理室７２側の側面部の上下方向中途部には、前処理室７２の第２の下室７２ｂと外部とを連通する排気管４４が配管され、オゾン分解処理が行われた後の前処理室７２の第２の下室７２ｂに存在するガスが排気管４４を介して排気される。この排気管４４の第２の下室７２ｂに連通する部位は、前記上限水位Ｈ３より上方に位置付けられている。排気管４４の中途部には排気管４４内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４５が配設され、前記圧力センサ２５で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理槽６１内の圧力が、予め設定された所定の高圧（下限圧力Ｐ１と、この下限圧力Ｐ１より２ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い上限圧力Ｐ２との間の圧力）に保持されるように前記流量調整弁４５の開度が制御装置５により調整制御される。前記下限圧力Ｐ１は、ゲージ圧で２ｋｇｆ／ｃｍ２ないし７ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内の何れかの圧力（例えば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定される。
【００７６】
さらにまた、前記第２の散布手段８３は、前処理室７２の第２の上室７２ａに配管された分岐管７３の前記一端部が上下方向２箇所で水平方向に分岐された分岐管５１…と、各分岐管５１…の先端部に螺着された第２の散布ノズル１０４…とからなる。第２の散布ノズル１０４…は、前記散布ノズル５２…と同様の構造を有しており、散布ノズル５２…の絞り部５５の孔径が約３ミリメートルとされているのに対して、散布ノズル５２…の絞り部５５に相当する散布ノズル１０４…の絞り部の孔径が約８ミリメートルとされている点のみが異なる。この絞り部の孔径の関係によって、第２の散布手段８３の単位時間当たりの散布量は、散布手段１２の単位時間当たりの散布量より多くなり、約７倍となる。この散布手段１２と第２の散布手段８３との散布量の相違に対応させて、上述したように小片体９６ａより第２の小片体１０２ａを大きくし、第２の区画壁１０２内を通過する際に有機水が第２の区画壁１０２内で滞らないようにしている。
【００７７】
このように散布ノズル５２…より散布ノズル１０４…の前記絞り部の孔径を大きくしているので、有機水供給ポンプ３から吐出された有機水の大部分が分岐管７３を介して前処理室７２に供給されたのち再び有機水供給ポンプ３を通過することになり、前処理室７２および有機水供給ポンプ３を繰り返し通過する有機水の量が多くなる。そのため、前処理室７２でのオゾン分解処理と有機水供給ポンプ３の羽根車による攪拌とが十分に行われ、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体および微生物自体の破壊や分解を促進させることができ、その後に行われる処理室３５での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００７８】
上述した処理槽６１，分岐管７３，一方向弁７４，散布手段８３，連通管８５，水位センサ９１，連通管９２，水位センサ９３，シール部材９４，受け部材９５および第２の受け部材１０１等については、少なくともオゾン含有ガスと接触する部材は、オゾン含有ガス中のオゾンによって腐食しないように合成樹脂材またはステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材によって構成されている。
【００７９】
上述した処理装置６０を使用して有機水のオゾン分解処理を行う場合は、まず、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、電磁弁２４を開弁すると共にオゾン含有ガス供給装置４，第２の有機水供給ポンプ６２，加熱器２８，温水供給ポンプ２９および有機水供給ポンプ３を駆動または作動させる。これによって、第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側から有機水が吐出され、その吐出された有機水の約８０パーセントは循環配管８１を介して第２の有機水供給ポンプ６２の吸引側に帰還させられ、再び第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側から吐出される。第２の有機水供給ポンプ６２から吐出された有機水は、第２の有機水供給管７５を通過して、前処理室７２に配設された第２の散布手段８３の第２の散布ノズル１０４…から散布され、前処理室７２の第２の上室７２ａに散布される。
【００８０】
一方、加熱器２８によって加熱された温水が温水循環管２７を介して前記処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に供給される。また、オゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４から処理室７１の下室７１ｂにオゾン含有ガスが供給される。処理室７１の下室７１ｂに供給されたオゾン含有ガスは、区画壁９６の小片体９６ａ…間を通過して処理室７１の下室７１ｂから上室７１ａに流入したのち、前記仕切壁６５の上部の連通路６６を介して前処理室７２の第２の上室７２ａに流入する。
【００８１】
前記散布手段８３の散布ノズル１０４…から散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、前記連通路６６を介して第２の上室７２ａに流入したオゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に前記第２の区画壁１０２の上面に落下し、各小片体１０２ａ…の表面を伝わって各小片体１０２ａ…の間隙を通過する。そして、その間に、有機水はオゾン含有ガスと十分接触させられる。有機水は、第２の区画壁１０２を通過したのち前処理室７２の第２の下室７２ｂの下部に貯留される。第２の下室７２ｂの下部に貯留された有機水は、有機水供給ポンプ３によって有機水供給管１０および分岐管７３を介して移送され、散布手段１２と第２の散布手段８３とからそれぞれ散布される。
【００８２】
このとき、上述したように、散布手段１２の散布ノズル５２…の絞り部５５より第２の散布手段８３の散布ノズル１０４…の絞り部の方の孔径が大きいので、散布手段１２より第２の散布手段８３の方から多くの有機水が散布される。第２の散布手段８３から散布された有機水は、再び、前処理室７２の第２の区画壁１０２を通過したのち有機水供給管１０を介して有機水供給ポンプ３により散布手段１２と第２の散布手段８３とにそれぞれ供給される。前処理室７２の水位が前記下限水位Ｈ４まで低下すると流量調整弁８０の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御され、第２の有機水供給ポンプ６２から吐出され第２の有機水供給管７５を流れる有機水の量が増加して前処理室７２の水位が上昇する。そして、その水位が前記上限水位Ｈ３に至ると再び流量調整弁８０の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御される。これによって、前処理室７２の水位が前記上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持される。
【００８３】
一方、散布手段１２の散布ノズル５２…から散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、処理室７１の上室７１ａに流入したオゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に区画壁９６の上面に落下し、区画壁９６の各小片体９６ａ…の表面を伝わって各小片体９６ａ…の間隙を通過する。このとき、区画壁９６内を下降する有機水と区画壁９６内を上昇するオゾン含有ガスとのそれぞれの流れる方向が逆向きとなるので、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われる。
【００８４】
区画壁９６を通過した有機水は処理室７１の下室７１ｂの下部に貯留され、やがて、処理室７１の水位が上昇して、前記上限水位Ｈ５に至ったことが水位センサ９１により検出されたとき、流量調整弁４３の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。そして、処理室７１の水位が下降して、前記下限水位Ｈ６に至ったことが水位センサ９１により検出されたとき、流量調整弁４３の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御される。これによって、処理室７１の水位が前記上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持される。
【００８５】
一方、処理槽６１内の圧力が前記上限圧力Ｐ２に至ると、流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御されて排気管４４を介して、処理槽６１内に存在するガスが処理槽６１の外部に排出され、処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１まで低下すると、流量調整弁４５の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持される。
【００８６】
このようにして、処理槽６１内に供給された有機水は、前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の高い圧力に保持され、かつ、前記加熱器２８によって加熱された温水によって前記所定の温度に加熱された状態で処理室７１と前処理室７２とでオゾン含有ガスと十分に接触させられてオゾン分解処理が効果的に行われる。この結果、排気管４４を介して排気されるガスは、オゾン分解処理が十分行われた後のガスであるため、オゾンは殆ど含まれていない。また、排水管４２から排出された有機水は、上述した第１の実施の形態と同様の用途に使用される。
【００８７】
ところで、有機水のオゾン分解処理を適切に行うために、排水管４２から排出された有機水を、オゾン分解処理を開始した直後およびその後の適当な時期に適宜、分析器により分析調査して、その調査結果に基づいて制御装置５の制御盤を作業者が操作し、オゾン含有ガス供給装置４から供給されるオゾン含有ガスの供給量を、オゾン分解処理による有機水中の有機物の分解の程度が適切になるように調整する。
【００８８】
上述したように構成された処理装置６０によれば、処理室７１の下室７１ｂにオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給装置４により供給すると共に処理室７１の上室７１ａと前処理室７２の第２の上室７２ａとを連通路６６を介して連通したので、オゾン含有ガスが区画壁９６内を上昇しながら通過し、その通過の際、有機水が区画壁９６内を下降しながら通過することになるので、オゾン含有ガスと有機水との流れる方向が逆向きとなり、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われ、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００８９】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、多数の小片体９６ａ…を集積して形成した区画壁９６によって処理室７１を上室７１ａと下室７１ｂとに区画し、散布手段１２により有機水を上室７１ａで散布するようにする一方、同様に、第２の小片体１０２ａ…を集積して形成した第２の区画壁１０２によって前処理室７２を第２の上室７２ａと第２の下室７２ｂとに区画し、第２の散布手段８３により有機水を第２の上室７２ａで散布するようにしたので、区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００９０】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、多数の小片体９６ａ…と第２の小片体１０２ａ…とを集積して区画壁９６と第２の区画壁１０２とをそれぞれ形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる上、多数の小片体９６ａ…と第２の小片体１０２ａ…とをバラバラにした状態で小片体９６ａ，１０２ａごとに洗浄することができるので、区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部を含めた区画壁９６，１０２全体の洗浄を容易に行うことができる。
【００９１】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、処理室７１で有機水と接触してオゾン分解処理が行われた後のオゾン含有ガスが前処理室７２で有機水と接触し、さらにその後、そのオゾン含有ガスが有機水と共に有機水供給管１０を介して移送され再び処理室７１に供給され有機水と接触してオゾン分解処理が行われるようにしたので、処理室７１に供給されたオゾン含有ガスを有効に活用することができ、未反応のオゾンを可及的少なくすることができる。また、処理室７１では、オゾン含有ガス供給装置４により供給された新たなオゾン含有ガスのオゾンと、処理室７１および前処理室７２の双方でオゾン分解処理が行われた後の残存する未反応のオゾンとが共に有機水と接触してオゾン分解処理が行われるため、有機水中の有機物とオゾンとの反応が十分に行われる。
【００９２】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、１つの容器の内部を仕切壁６５により区画することによって処理室７１と前処理室７２とを形成すると共に仕切壁６５の上部に連通路６６を設けたので、処理室７１と前処理室７２とこれらの両室７１，７２を連通する連通路６６とを設ける場合の構造を単純かつコンパクトな構造で構成することができると共に安価に提供することができる。
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、有機水供給管１０を流れる有機水の一部を分岐管７３を介して前処理室７２に供給するようにしたので、前処理室７２でオゾン分解処理が行われた有機水の一部が分岐管７３を介して再び前処理室７２に供給されて前処理室７２でオゾン分解処理が行われるため、オゾン分解処理が十分に行われる。また、第２の有機水供給ポンプ６２を多段渦巻ポンプにより構成することで、循環配管８１を介して帰還した有機水が第２の有機水供給ポンプ６２を再び通過するため、前処理室７２に供給する前に多段渦巻ポンプの複数の羽根車による有機水の攪拌が十分に行われ、処理室７１および前処理室７２での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００９３】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、一方向弁７４を分岐管７３の中途部に配設し、分岐管７３における一方向弁７４と前処理室７２との間の中途部に接続した第２の有機水供給管７５を介して、処理室７１または前処理室７２でオゾン分解処理を行う前の有機水を前処理室７２に供給するようにしたので、オゾン分解処理を行う前の有機水は前処理室７２にだけ供給され、前処理室７２で前段階のオゾン分解処理が行われた有機水が処理室７１に供給されて、さらにオゾン分解処理が行われるため、有機水のオゾン分解処理が十分に行われる。
【００９４】
さらにまた、この実施の形態による処理装置１によれば、処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６３を所定の温度で加熱するようにしたので、処理室７１と前処理室７２との下部にそれぞれ貯留された有機水だけでなく、処理室７１および前処理室７２に存在するオゾン含有ガスや有機水の全てが加熱され、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００９５】
なお、上述した実施の形態においては、１つの処理槽６１の内部を仕切壁６５により区画することによって処理室７１と前処理室７２とを形成するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、処理室７１と前処理室７２とをそれぞれ別個の処理槽内に形成し、それらの処理槽内の上部同士を、内部に連通路が形成された連通管を介して連通するようにしてもよい。
【００９６】
また、この実施の形態においては、処理室７１の水位が、予め設定された上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４３に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室７１の水位が前記上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００９７】
また、この実施の形態においては、前処理室７２の水位が、予め設定された上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるように流量調整弁８０の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁８０に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して前処理室７２の水位が前記上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００９８】
また、この実施の形態においては、処理槽６１内の圧力が、予め設定された下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるように流量調整弁４５の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４５に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるようにしてもよい。
【００９９】
また、この実施の形態においては、処理室７１と前処理室７２との２つの処理室を設けた例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、処理室を３つ以上設け、それらの処理室に有機水供給管や分岐管等を適宜配管して接続するようにしてもよい。
また、この実施の形態においては、区画壁９６や第２の区画壁１０２を、多数の小片体９６ａ…や第２の小片体１０２ａ…を集積してそれぞれ形成したしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、それぞれステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材からなる金網またはパンチングメタル（多数の小さい孔が穿設されたもの）を複数枚、間隙を隔てて、または間隙を隔てることなく積み重ねて区画壁を構成するようにしてもよい。
【０１００】
また、この実施の形態においては、処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６３を加熱するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、加熱器２８，温水供給ポンプ２９および温水循環管６８に代えて、処理槽本体６３の外表面を覆うような有底円筒状の加熱器を配設し、この加熱器により処理槽本体６３を直接加熱するようにしてもよい。
【０１０１】
さらにまた、この実施の形態においては、処理槽６１を円筒状に形成したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、直方体や曲面体等の形状に処理槽を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２の（ａ）は散布手段の散布ノズルを破断して示した拡大断面図であり、同図の（ｂ）は前記（ａ）の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 処理装置
３ 有機水供給ポンプ
４ オゾン含有ガス供給装置
１０ 有機水供給管（有機水供給路）
１２ 散布手段
２１ オゾン含有ガス供給管（オゾン含有ガス供給路）
２７ 温水循環管（加熱手段）
２８ 加熱器（加熱手段）
２９ 温水供給ポンプ（加熱手段）
３４ 区画壁
３４ａ 小片体
３５ 処理室
３５ａ 上室
３５ｂ 下室
５３ 渦流発生部
５４ 排水口部
５４ａ 排水通路
５５ 絞り部
６０ 処理装置
６５ 仕切壁
６６ 連通路
６８ 温水循環管（加熱手段）
７１ 処理室
７１ａ 上室
７１ｂ 下室
７２ 前処理室
７３ 分岐管（分岐路）
７４ 一方向弁
７５ 第２の有機水供給管（第２の有機水供給路）
９６ 区画壁
９６ａ 小片体
Ｌ 仮想軸芯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図１３に示されている従来の有機水のオゾン分解処理装置においては、被処理水供給系の供給流路における加圧ポンプの吸込側にオゾン注入手段が配設され、オゾン発生器で発生したオゾンが前記オゾン注入手段により被処理水供給系の供給流路に注入される。そして、オゾンが注入された被処理水が上流段オゾン反応槽の下部に形成されたスクロール流路に供給されて、このスクロール流路から上流段オゾン反応槽内に被処理水が排出されて貯留されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１０−２３０２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の有機水のオゾン分解処理装置は、加圧ポンプの吸い込み時の負圧を利用してオゾン注入手段によりオゾンが前記供給流路に吸入され、オゾンが注入された被処理水が反応槽内に単に貯留されるように構成されているため、オゾンを供給流路に十分注入することができない上、有機水とオゾンとを十分に反応させることができないという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、オゾンを十分に供給することができると共に有機水とオゾンとを十分に反応させることができる有機水のオゾン分解処理を行うための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】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明に係る有機水の処理装置は、有機物と水とを含む有機水を供給するための有機水供給ポンプが中途部に配設された有機水供給路を介して前記有機水供給ポンプにより前記有機水を供給し処理室に排出させる一方、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により前記処理室に供給し、前記処理室を所定の高圧に保持した状態で前記オゾン含有ガスと有機水とを前記処理室で接触させて有機水のオゾン分解処理を行うようにした有機水の処理装置において、前記処理室で前記有機水が排出される前記有機水供給路の先端部を前記処理室の上部に位置付けると共に、前記有機水供給路の先端部に前記有機水を散布するための散布手段を設け、前記散布手段により前記有機水を散布しながら前記有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたものである。
【０００６】
請求項２に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１に記載の有機水の処理装置において、前記有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって前記処理室が上室と下室とに区画され、前記散布手段を前記上室に配置すると共に前記散布手段により前記上室で前記有機水を散布するようにしたことを特徴とするものとする。
【０００７】
請求項３に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項２に記載の有機水の処理装置において、前記区画壁は、多数の小片体が集積されて形成されたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記散布手段は、前記有機水供給ポンプにより供給された前記有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部と、前記渦流発生部に流入した前記有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部とを備え、前記渦流発生部で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯に略沿って前記排水口部内に排水通路を形成し、前記排水通路を前記有機水が流れる経路から見て前記排水通路の上流部に、前記排水通路の横断面積が縮小された絞り部を形成したことを特徴とするものとする。
【００１０】
請求項６に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項２ないし請求項５のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記有機水供給路を前記有機水が流れる経路から見て、前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプの上流側を前処理室に連通させる一方、前記処理室の下室に前記オゾン含有ガスを前記オゾン含有ガス供給装置により供給すると共に前記処理室の上室と前記前処理室の上部とを連通路を介して連通し、前記処理室に供給した前記オゾン含有ガスが前記連通路を介して前記前処理室に流入するようにし、前記前処理室に流入したオゾン含有ガスと前記有機水とを前記前処理室で接触させて前段階のオゾン分解処理を行った後の有機水を前記有機水供給ポンプにより前記処理室に供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項６に記載の有機水の処理装置において、１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって前記処理室と前記前処理室とを形成し、前記仕切壁の上部に前記連通路を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項８に記載の有機水の処理装置において、前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、前記処理室または前処理室で前記オゾン分解処理を行う前の有機水を前記第２の有機水供給路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とするものとする。
【００１３】
請求項９に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項８に記載の有機水の処理装置において、前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、前記第２の有機水供給路を介してオゾン分解処理を行う前の有機水を前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１０に記載した発明に係る有機水の処理装置は、請求項１ないし請求項９のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、前記処理室に貯留された前記有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、散布手段により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたので、有機水とオゾン含有ガスとを均一に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を効果的に行うことができる。
【００１６】
また、オゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により処理室に供給するようにしたので、有機水の供給量に対してオゾン含有ガスを処理室に過剰に供給することができるため、処理室を所定の高圧に保持した状態で有機水のオゾン分解処理を行うようにしたことによる有機水へのオゾン含有ガスの溶解度の向上および処理室の温度の上昇と相俟って、有機水中の有機物とオゾンとの反応が促進される。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって処理室を上室と下室とに区画し、散布手段により有機水を上室で散布するようにしたので、区画壁内を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁内の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁内でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、多数の小片体を集積して区画壁を形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したので、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌によって、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜を破壊して内部の細胞質を細胞外に流出させることができるため、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、有機水とオゾン含有ガスとが渦流発生部での渦流によって攪拌されるので、攪拌が十分に行われ、有機水とオゾン含有ガスとを十分に接触させることができる。
【００２１】
また、渦流の流速が最も早い渦の中心部から有機水が絞り部を通過する際に圧力が急激に変化し乱流が発生するため、この圧力の急激な変化や乱流で有機水に溶解しているオゾン含有ガスが微細化される。この結果、有機水中の有機物とオゾン含有ガスとを均一かつ十分に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、処理室の下室にオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給装置により供給すると共に処理室の上室と前処理室の上部とを連通路を介して連通したので、オゾン含有ガスが区画壁内を上昇しながら通過し、その通過の際、有機水が区画壁内を下降しながら通過することになるので、オゾン含有ガスと有機水との流れる方向が逆向きとなり、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われ、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００２３】
また、処理室で有機水と接触してオゾン分解処理が行われた後のオゾン含有ガスが前処理室で有機水と接触し、さらにその後、そのオゾン含有ガスが有機水と共に有機水供給路を介して移送され再び処理室に供給され、有機水と接触してオゾン分解処理が行われるようにしたので、処理室に供給されたオゾン含有ガスを有効に活用することができ、未反応のオゾンを可及的少なくすることができる。また、処理室では、オゾン含有ガス供給装置により供給された新たなオゾン含有ガスのオゾンと、処理室および前処理室の双方でオゾン分解処理が行われた後の残存する未反応のオゾンとが共に有機水と接触してオゾン分解処理が行われるため、有機水中の有機物とオゾンとの反応が十分に行われる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって処理室と前処理室とを形成すると共に仕切壁の上部に連通路を設けたので、処理室と前処理室とこれらの両室を連通する連通路とを設ける場合の構造を単純かつコンパクトな構造で構成することができると共に安価に提供することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、有機水供給路を流れる有機水の一部を分岐路を介して前処理室に供給するようにしたので、前処理室でオゾン分解処理が行われた有機水の一部が分岐路を介して再び前処理室に供給され前処理室でオゾン分解処理が行われるため、オゾン分解処理が十分に行われる。また、有機水供給ポンプを多段渦巻ポンプにより構成することで、前処理室に供給された有機水が再び多段渦巻ポンプによって前処理室に供給されるため、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌が十分に行われ、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００２６】
請求項９記載の発明によれば、一方向弁を分岐路の中途部に配設し、分岐路における一方向弁と前処理室との間の中途部に接続した第２の有機水供給路を介して、オゾン分解処理を行う前の有機水を前処理室に供給するようにしたので、オゾン分解処理を行う前の有機水は前処理室にだけ供給され、前処理室で前段階のオゾン分解処理が行われた有機水が処理室に供給されて、さらにオゾン分解処理が行われるため、有機水のオゾン分解処理が十分に行われる。
【００２７】
請求項１０記載の発明によれば、処理室に貯留された有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたので、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
【００２９】
以下、本発明に係る有機水の処理装置の第１の実施の形態を図１および図２によって詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図、図２の（ａ）は散布手段の散布ノズルを破断して示した拡大断面図であり、図２の（ｂ）は前記（ａ）の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１については、作図の都合上、それぞれの構成部材の縮尺の比率は互いに異ならせて図示しており、図中の矢印は、有機水，オゾン含有ガスまたは温水が各管内を流れる方向を示している。
【００３０】
図１において、符号１で示すものは、この実施の形態による有機水の処理装置を示しており、この処理装置１は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための処理槽２と、この処理槽２の内部である処理室３５に有機水を供給するための電動式の有機水供給ポンプ３と、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスを生成して、その生成したオゾン含有ガスを処理室３５に供給するためのオゾン含有ガス供給装置４と、後述する各種制御を行うための制御装置５とを備えている。前記有機水供給ポンプ３およびオゾン含有ガス供給装置４は、電線（図示せず）を介して制御装置５に接続されており制御装置５によりそれぞれ駆動制御される。制御装置５には、後述する各種操作を作業者が行うための制御盤が配設されている。
【００３１】
前記処理槽２は、有底円筒状の処理槽本体６と、この処理槽本体６の上部の開口を塞ぐための椀状の蓋体９と、有底円筒状の外殻体７とで構成され、処理槽本体６の外表面の大部分が外殻体７によって、間隙を隔てて覆われている。前記蓋体９の上面部の略中央部には、この中央部を貫通して有機水供給管１０の一端部が蓋体９に対して気密に配管されており、有機水供給管１０の他端部は有機水を貯留するための貯留槽１１に接続されている。前記有機水供給管１０の内部は、本発明でいう有機水供給路を構成する。有機水供給管１０の前記一端部には、有機水を散布するための散布手段１２が配設され、この散布手段１２は前記処理室３５の上部に位置付けられている。有機水供給管１０の中途部には、前記有機水供給ポンプ３が配設され、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と散布手段１２との間には、有機水供給ポンプ３から散布手段１２への方向の有機水の流れのみを許容する一方向弁１３が配設されている。前記有機水供給ポンプ３は、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する従来から周知の多段渦巻ポンプにより構成されている。
【００３２】
また、有機水供給管１０における前記有機水供給ポンプ３と前記一方向弁１３との間には、有機水供給管１０内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁１４が配設されている。この流量調整弁１４は、電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、流量調整弁１４の開度が制御装置５により調整制御される。そして、有機水供給管１０における前記有機水供給ポンプ３と流量調整弁１４との間の中途部と、前記貯留槽１１と有機水供給ポンプ３との間の中途部とは、循環配管１５によって接続され、循環配管１５の中途部には、循環配管１５内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁２０が配設されている。この流量調整弁２０は電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、前記有機水供給ポンプ３の吐出側の圧力が、予め設定された所定の圧力（前記処理室３５の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）になるように、流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。この流量調整弁２０の開度の調整によって、前記流量調整弁１４が全開のとき、有機水供給ポンプ３から吐出された有機水の約８０パーセントが循環配管１５を介して有機水供給ポンプ３の吸引側に帰還する。
【００３３】
なお、前記流量調整弁１４の開度が小さく絞られたときは、それに応じて流量調整弁２０の開度が大きくされ、前記有機水供給ポンプ３の吐出側の圧力が常に前記所定の圧力になるように流量調整弁１４の開度に対応して流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。この場合の流量調整弁１４の開度と流量調整弁２０の開度との対応関係は、実験により予め求めておき、それをマップデータとして制御装置５内のメモリ部に記憶しておき、そのマップデータに基づいて、流量調整弁２０の開度が制御装置５により調整制御される。
【００３４】
一方、前記処理槽２の蓋体９の上面部には、処理室３５にオゾン含有ガスを供給するためのオゾン含有ガス供給管２１の一端部が接続され、オゾン含有ガス供給管２１の他端部には、前記オゾン含有ガス供給装置４に供給するための酸素ガスが収容された酸素ボンベ２２が接続され、オゾン含有ガス供給管２１の中途部には前記オゾン含有ガス供給装置４が配設されている。オゾン含有ガス供給管２１の内部は本発明でいうオゾン含有ガス供給路を構成する。オゾン含有ガスは、酸素ボンベ２２に収容された酸素ガスがオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４に導入され、オゾン含有ガス供給装置４内で放電管による無声放電によってオゾンが発生し、酸素に対してオゾンが所定の割合（例えば、容積比でオゾンが３パーセントないし５パーセントで残りが酸素）で混合されてオゾン含有ガスが生成される。生成されたオゾン含有ガスは、オゾン含有ガス供給装置４により前記処理室３５に、予め設定された所定の圧力（前記処理室３５の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）で供給される。
【００３５】
また、オゾン含有ガス供給管２１における処理槽２とオゾン含有ガス供給装置４との間には、オゾン含有ガス供給装置４から処理槽２への方向のオゾン含有ガスの流れのみを許容する一方向弁２３が配設され、前記オゾン含有ガス供給装置４と酸素ボンベ２２との間には、オゾン含有ガス供給管２１内の流路を開閉するための電磁弁２４が配設されている。この電磁弁２４は、電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、制御装置５により開閉制御される。前記処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１の上部には、この空間Ｓ１に温水を循環させるための温水循環管２７の両端が、その両端同士が処理槽本体６を挟んで対向するように接続され、温水循環管２７の中途部には、この温水循環管２７を流れる水を加熱するための加熱器２８と、前記空間Ｓ１の温水を吸引して加熱器２８に供給するための温水供給ポンプ２９とが配設されている。前記空間Ｓ１および温水循環管２７を介して温水供給ポンプ２９により温水が循環させられる。温水循環管２７，加熱器２８および温水供給ポンプ２９は、本発明でいう加熱手段を構成する。
前記処理室３５の底部には温度センサ３６が配設され、この温度センサ３６によって、処理室３５に貯留された有機水の温度が検出される。検出された検出温度の信号は、前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前記検出温度が、予め設定された所定の温度（下限温度Ｔ１と、この温度より５℃ほど高い上限温度Ｔ２との間の温度）に保持されるように前記加熱器２８の加熱温度が制御装置５により調整制御される。前記下限温度Ｔ１は、４０℃ないし７５℃の範囲内の何れかの温度（例えば６０℃）に設定される。
【００３６】
前記処理槽２の蓋体９の上面部には、処理室３５の圧力を検出するための圧力センサ２５が配設され、処理槽２の側面部には、処理室３５の上部と下部とを連通する連通管２６が上下方向に延設されて配管され、この連通管２６の中途部には、処理室３５の水位を検出するための水位センサ３０が配設されている。
前記処理槽２の処理槽本体６と蓋体９とは、それぞれに形成されたフランジ部６ａとフランジ部９ａとを対向させた状態で両フランジ部６ａ，９ａ間に配設された環状のシール部材３１を挟持した状態で複数のネジ締結部材３２…により気密に接合されている。
【００３７】
また、前記処理槽２の処理槽本体６内の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる円盤状の受け部材３３が固定され、この受け部材３３の上面には、多数の小片体３４ａ…が集積されて形成された区画壁３４が設けられている。小片体３４ａは、直径が５ミリメートルないし１５ミリメートルの範囲の何れかの値で選定された球形状のセラミックス材からなる。なお、小片体３４ａの形状は、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能であれば、球形状以外の曲面体または円錐，柱状，管状，鉤状もしくは環状等の多面体でもよい。前記区画壁３４によって、処理室３５が、処理室３５の上部に位置する上室３５ａと処理室３５の下部に位置する下室３５ｂとに区画され、上室３５ａに前記散布手段１２が配置されている。
【００３８】
また、前記処理槽２の下面部には、処理室３５でオゾン分解処理が行われた有機水を排水するための排水管４２が配管され、この排水管４２の中途部には排水管４２内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４３が配設されている。前記水位センサ３０で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室３５の水位が、図１に示すように、予め設定された上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるように前記流量調整弁４３の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記連通管２６の下端部は、前記下限水位Ｈ２より下方に位置付けられている。
【００３９】
また、前記処理槽本体６の側面部の上下方向中途部には、前記処理室３５の下室３５ｂと外部とを連通する排気管４４が配管され、オゾン分解処理が行われた後の処理室３５のガスが排気管４４を介して排気される。この排気管４４の処理室３５に連通する部位は、前記上限水位Ｈ１より上方に位置付けられている。前記排気管４４の中途部には排気管４４内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４５が配設され、前記圧力センサ２５で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室３５の圧力が、予め設定された所定の高圧（下限圧力Ｐ１と、この下限圧力Ｐ１より２ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い上限圧力Ｐ２との間の圧力）に保持されるように前記流量調整弁４５の開度が制御装置５により調整制御される。前記下限圧力Ｐ１は、ゲージ圧で２ｋｇｆ／ｃｍ２ないし７ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内の何れかの圧力（例えば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定される。
【００４０】
また、前記散布手段１２は、処理室３５の上室３５ａに配管された有機水供給管１０の前記一端部が上下方向２箇所で水平方向に分岐された分岐管５１…と、各分岐管５１…の先端部に螺着された散布ノズル５２…とからなる。
図２に示すように、散布ノズル５２は、前記有機水供給ポンプ３により圧送された有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部５３と、渦流発生部５３に流入した有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部５４とを備えている。排水口部５４は、渦流発生部５３の上側および下側にそれぞれ形成されている。
【００４１】
また、渦流発生部５３で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯Ｌに略沿って排水口部５４内に排水通路５４ａが形成され、有機水が流れる経路から見て排水通路５４ａの上流部にこの排水通路５４ａの横断面積が縮小された絞り部５５が形成され、排水通路５４ａの下流部の方に行くにつれて排水通路５４ａが拡径されている。なお、前記絞り部５５の孔径は約３ミリメートルとされている。
【００４２】
上述した処理装置１を使用して有機水のオゾン分解処理を行う場合は、まず、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、有機水供給ポンプ３により処理室３５に供給する有機水の供給量を設定する。この設定により流量調整弁１４の開度が制御装置５により調整制御される。
【００４３】
次に、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、電磁弁２４を開弁すると共に有機水供給ポンプ３，オゾン含有ガス供給装置４，加熱器２８および温水供給ポンプ２９を駆動または作動させる。これによって、有機水供給ポンプ３の吐出側から有機水が吐出され、その吐出された有機水の約８０パーセントは循環配管１５を介して有機水供給ポンプ３の吸引側に帰還させられ、再び有機水供給ポンプ３の吐出側から吐出される。このような有機水の循環により有機水の多くは有機水供給ポンプ３を繰り返し通過することになるので、有機水供給ポンプ３の複数の羽根車により有機水が十分に攪拌され、その結果、有機水中に存在する微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜が破壊されて内部の細胞質を細胞外に流出させることができ、その後に行われる処理室３５での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００４４】
一方、加熱器２８によって加熱された温水が温水循環管２７を介して前記処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に供給される。また、オゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４から処理室３５の上室３５ａにオゾン含有ガスが前記所定の圧力で供給される。
有機水供給ポンプ３から吐出された有機水は、有機水供給管１０を通過して各分岐管５１…の先端部に設けられた散布ノズル５２…から排出され、処理室３５の上室３５ａに散布される。これによって、有機水は、散布ノズル５２…から散布されながらオゾン含有ガスと接触させられ、しかも、散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、オゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に区画壁３４の上面に落下し、各小片体３４ａ…の表面を伝わって各小片体３４ａ…の間隙を通過する。そして、その間に、有機水はオゾン含有ガスと十分接触させられる。有機水は、各小片体３４ａ…の間隙を通過したのち、受け部材３３の多数の小孔を通過して処理室３５の下室３５ｂの下部に貯留される。このようにして、有機水は、処理室３５でオゾン含有ガスと十分接触させられ、オゾン分解処理が行われる。
【００４５】
処理室３５の下室３５ｂの下部に貯留されたオゾン分解処理後の有機水は、排水管４２から外部に排出される。有機水が排出されて処理室３５の水位が前記下限水位Ｈ２まで低下すると、流量調整弁４３の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、有機水供給ポンプ３によって供給される有機水により次第に水位が上昇する。そして、水位が前記上限水位Ｈ１まで上昇すると、再び流量調整弁４３の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。この結果、処理室３５の水位は、前記上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持される。
【００４６】
このようにして、排水管４２から排出された有機水の用途としては、水田に植えられた稲，畑で栽培される野菜，庭園や果樹園の樹木，ゴルフ場の芝生，庭やプランターに栽培された草花等の植物を栽培するための肥料として使用したり、嫌気性微生物による分解によりメタンガス等のバイオガスを生成するために使用される。
また、貯留槽１１に貯留された有機水が、微生物処理が行われた曝気槽から引き抜かれた余剰汚泥の場合は、前記排水管４２から排出された有機水を再び前記曝気槽に戻すようにしてもよい。
【００４７】
一方、処理室３５の圧力が前記上限圧力Ｐ２まで上昇すると、流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御されて排気管４４を介して、処理室３５に存在するガスが処理槽２の外部に排出され、処理室３５の圧力が前記下限圧力Ｐ１まで低下すると、今度は流量調整弁４５の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、オゾン含有ガス供給装置４によって供給されるオゾン含有ガスによって次第に処理室３５の圧力が上昇する。そして、その圧力が、前記上限圧力Ｐ２まで上昇すると再び流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。この結果、処理室３５の圧力は、前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持される。このため、処理室３５が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の高い圧力に保持され、かつ、前記加熱器２８によって加熱された温水によって前記所定の温度に加熱された状態でオゾン含有ガスと有機水とが処理室３５で接触させられ、有機水のオゾン分解処理が行われる。この結果、排気管４４を介して排気されるガスは、オゾン分解処理が十分行われた後のガスであるため、オゾンは殆ど含まれていない。
【００４８】
ところで、有機水のオゾン分解処理を適切に行うために、排水管４２から排出された有機水を、オゾン分解処理を開始した直後およびその後の適当な時期に適宜、分析器により分析調査して、その調査結果に基づいて制御装置５の制御盤を作業者が操作し、オゾン含有ガス供給装置４から供給されるオゾン含有ガスの供給量を、オゾン分解処理による有機水中の有機物の分解の程度が適切になるように調整する。
【００４９】
上述した処理槽２，散布手段１２，オゾン含有ガス供給管２１，一方向弁２３，圧力センサ２５，連通管２６，水位センサ３０，シール部材３１，受け部材３３，排水管４２，流量調整弁４３，排気管４４および流量調整弁４５等については、少なくともオゾン含有ガスと接触する部材は、オゾン含有ガス中のオゾンによって腐食しないように合成樹脂材またはステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材によって構成されている。
【００５０】
上述したように構成された処理装置１によれば、散布手段１２により有機水を散布しながら有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたので、有機水とオゾン含有ガスとを均一に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を効果的に行うことができる。
【００５１】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、オゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４により処理室３５に供給するようにしたので、有機水の供給量に対してオゾン含有ガスを処理室３５に過剰に供給することができるため、処理室３５を所定の高圧に保持した状態で有機水のオゾン分解処理を行うようにしたことによる有機水へのオゾン含有ガスの溶解度の向上および処理室３５の温度の上昇と相俟って、有機水中の有機物とオゾンとの反応を促進させることができる。
【００５２】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、多数の小片体３４ａ…を集積して形成した区画壁３４によって処理室３５を上室３５ａと下室３５ｂとに区画し、散布手段１２により有機水を上室３５ａで散布するようにしたので、区画壁３４内を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁３４内の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁３４内でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００５３】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、多数の小片体３４ａ…を集積して区画壁３４を形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる上、多数の小片体３４ａ…をバラバラにした状態で小片体３４ａごとに洗浄することができるので、区画壁３４の内部を含めた区画壁３４全体の洗浄を容易に行うことができる。
【００５４】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、有機水供給ポンプ３を、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したので、多段渦巻ポンプの複数の羽根車による攪拌によって、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体を破壊および分解することができると共に有機水中の微生物の細胞膜を破壊して内部の細胞質を細胞外に流出させることができるため、有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００５５】
また、この実施の形態による処理装置１によれば、有機水とオゾン含有ガスとが散布ノズル５２の渦流発生部５３での渦流によって攪拌されるので、攪拌が十分に行われ、有機水とオゾン含有ガスとを十分に接触させることができる。そしてさらに、渦流の流速が最も早い渦の中心部から有機水が散布ノズル５２における排水通路５４ａの絞り部５５を通過する際に圧力が急激に変化し乱流が発生するため、この圧力の急激な変化や乱流で有機水に溶解しているオゾン含有ガスが微細化される。この結果、有機水中の有機物とオゾン含有ガスとを均一かつ十分に接触させることができ、オゾンの酸化力による有機物の分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００５６】
さらにまた、この実施の形態による処理装置１によれば、処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６を所定の温度で加熱するようにしたので、処理室３５の下部に貯留された有機水だけでなく、処理室３５に存在するオゾン含有ガスや有機水の全てが加熱され、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態においては、処理室３５の水位が、予め設定された上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４３に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室３５の水位が前記上限水位Ｈ１と下限水位Ｈ２との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００５８】
また、この実施の形態においては、処理室３５の圧力が、予め設定された下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるように流量調整弁４５の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４５に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室３５の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるようにしてもよい。
【００５９】
また、この実施の形態においては、区画壁３４を、多数の小片体３４ａ…を集積して形成したしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、それぞれステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材からなる金網またはパンチングメタル（多数の小さい孔が穿設されたもの）を複数枚、互いに間隙を隔てて、または間隙を隔てることなく積み重ねて区画壁を構成するようにしてもよい。
【００６０】
また、この実施の形態においては、処理槽２の処理槽本体６と外殻体７との間の空間Ｓ１に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６を加熱するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、温水循環管２７，加熱器２８および温水供給ポンプ２９に代えて、処理槽本体６の外表面を覆うような有底円筒状の加熱器を配設し、この加熱器により処理槽本体６を直接加熱するようにしてもよい。
【００６１】
さらにまた、この実施の形態においては、処理槽２を円筒状に形成したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、直方体や曲面体等の形状に処理槽を形成するようにしてもよい。
（第２の実施の形態）
【００６２】
以下、本発明に係る有機水の処理装置の第２の実施の形態を図３によって詳細に説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。なお、図３において、前記第１の実施の形態で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一の符号を付し詳細な説明は適宜省略する。また、図３については、作図の都合上、それぞれの構成部材の縮尺の比率は互いに異ならせて図示しており、図中の矢印は、有機水，オゾン含有ガスまたは温水が各管内を流れる方向を示している。
【００６３】
図３において、符号６０で示すものは、この実施の形態による有機水の処理装置を示しており、この処理装置６０は、有機物と水とを含む有機水のオゾン分解処理を行うための処理槽６１と、貯留槽１１に貯留された有機水を処理槽６１内に供給するための電動式の第２の有機水供給ポンプ６２とを備えている。第２の有機水供給ポンプ６２は具体的には、ノンクロッグ渦巻ポンプ，ホースポンプ，多段渦巻ポンプまたは一軸偏心ネジ型ポンプ等の高圧ポンプにより構成される。前記第２の有機水供給ポンプ６２は、電線（図示せず）を介して制御装置５に接続されており制御装置５により駆動制御される。
【００６４】
前記処理槽６１は、有底円筒状の処理槽本体６３と、この処理槽本体６３の上部の開口を塞ぐための椀状の蓋体６４と、有底円筒状の外殻体６７と、仕切壁６５とで構成されている。処理槽本体６３の外表面の大部分が外殻体６７によって、間隙を隔てて覆われている。仕切壁６５は、長方形状の縦壁部６５ａと半円形状の底壁部６５ｂとの板面同士が直角になるよう側端同士が接合されてなり、処理槽６１内は、仕切壁６５によって処理室７１と前処理室７２とに区画されている。仕切壁６５の上部には処理室７１と前処理室７２とを連通する連通路６６が形成され、連通路６６によって、処理室７１の上室７１ａの上部と前処理室７２の上室７２ａの上部とが連通される。前記処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２の上部には、この空間Ｓ２に温水を循環させるための温水循環管６８の両端が、その両端同士が処理槽本体６３を挟んで対向するように接続され、温水循環管６８の中途部には、この温水循環管６８を流れる水を加熱するための加熱器２８と、前記空間Ｓ２の温水を吸引して加熱器２８に供給するための温水供給ポンプ２９とが配設されている。前記空間Ｓ２および温水循環管６８を介して温水供給ポンプ２９により温水が循環させられる。加熱器２８，温水供給ポンプ２９および温水循環管６８は、本発明でいう加熱手段を構成する。
【００６５】
前記前処理室７２の底部には温度センサ３６が配設され、この温度センサ３６によって、前処理室７２に貯留された有機水の温度が検出される。検出された検出温度の信号は、前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前記検出温度が、予め設定された所定の温度（下限温度Ｔ１と、この温度より５℃ほど高い上限温度Ｔ２との間の温度）に保持されるように前記加熱器２８の加熱温度が制御装置５により調整制御される。前記下限温度Ｔ１は、４０℃ないし７５℃の範囲内の何れかの温度（例えば６０℃）に設定される。前記蓋体６４の上面部の略中央部には、圧力センサ２５が配設され、この圧力センサ２５を挟んで両側には、前記蓋体６４をそれぞれ貫通して有機水供給管１０と分岐管７３との各一端部が蓋体６４に対して気密に配管されており、有機水供給管１０の一端部は処理室７１の上部に配置され、分岐管７３の一端部は前処理室７２の上部に配置されている。前記分岐管７３の内部は、本発明でいう分岐路を構成する。
【００６６】
前記有機水供給管１０の他端部は、前記前処理室７２の底部に連通しており、有機水供給管１０の中途部には有機水供給ポンプ３が配設されている。これによって、有機水供給管１０内を有機水が流れる経路から見て、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３の上流側に前処理室７２が位置付けられる。前記分岐管７３は、有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と前記処理室７１との間の中途部から分岐するよう配管されている。分岐管７３の中途部には、分岐管７３を流れる有機水の前記前処理室７２への方向の通過のみを許容する一方向弁７４が配設され、分岐管７３における一方向弁７４と前処理室７２との間の中途部に第２の有機水供給管７５の一端部が接続されている。この第２の有機水供給管７５の内部は、本発明でいう第２の有機水供給路を構成する。第２の有機水供給管７５の他端部には、有機水を貯留するための前記貯留槽１１が接続され、第２の有機水供給管７５の中途部には、第２の有機水供給管７５内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁８０が配設されている。第２の有機水供給管７５における前記流量調整弁８０と貯留槽１１との間には、前記第２の有機水供給ポンプ６２が配設され、貯留槽１１に貯留された有機水が第２の有機水供給管７５および分岐管７３を介して前記前処理室７２に供給される。
【００６７】
そして、第２の有機水供給管７５における前記流量調整弁８０と第２の有機水供給ポンプ６２との間の中途部と、前記貯留槽１１と第２の有機水供給ポンプ６２との間の中途部とは、循環配管８１によって接続され、この循環配管８１の中途部には、循環配管８１内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁８２が配設されている。有機水供給管１０の前記一端部には、有機水を散布するための散布手段１２が配設され、この散布手段１２は前記処理室７１の上部に位置付けられている。また、分岐管７３の前記一端部には、有機水を散布するための第２の散布手段８３が配設され、この第２の散布手段８３は前記前処理室７２の上部に位置付けられている。前記流量調整弁８２は電線（図示せず）を介して前記制御装置５に接続されており、前記第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側の圧力が、予め設定された所定の圧力（前記処理槽６１内の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）になるように、流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。この流量調整弁８２の開度の調整によって、前記流量調整弁８０が全開のとき、第２の有機水供給ポンプ６２から吐出された有機水の約８０パーセントが循環配管８１を介して第２の有機水供給ポンプ６２の吸引側に帰還する。
【００６８】
なお、前記流量調整弁８０の開度が小さく絞られたときは、それに応じて流量調整弁８２の開度が大きくされ、前記第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側の圧力が常に前記所定の圧力になるように流量調整弁８０の開度に対応して流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。この場合の流量調整弁８０の開度と流量調整弁８２の開度との対応関係は、実験により予め求めておき、それをマップデータとして制御装置５内のメモリ部に記憶しておき、そのマップデータに基づいて、流量調整弁８２の開度が制御装置５により調整制御される。
有機水供給管１０における有機水供給ポンプ３と散布手段１２との間には、有機水供給ポンプ３から散布手段１２への方向の有機水の流れのみを許容する一方向弁１３が配設されている。
【００６９】
一方、前記処理槽本体６３の処理室７１側の側面部には、処理室７１の底部に貯留した有機水の水面より上方の空間にオゾン含有ガスを供給するためのオゾン含有ガス供給管２１の一端部が接続されている。オゾン含有ガスは、オゾン含有ガス供給装置４により前記処理室７１に、予め設定された所定の圧力（前記処理槽６１内の後述する上限圧力Ｐ２より約１ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い圧力）で供給される。
【００７０】
前記処理槽６１の処理室７１側の側面部には、処理室７１の上部と下部とを連通する連通管８５が上下方向に延設されて配管され、この連通管８５の中途部には、処理室７１の水位を検出するための水位センサ９１が配設されている。
また、前記処理槽６１の前処理室７２側の側面部には、前処理室７２の上部と下部とを連通する連通管９２が上下方向に延設されて配管され、この連通管９２の中途部には、前処理室７２の水位を検出するための第２の水位センサ９３が配設されている。この水位センサ９３で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、前処理室７２の水位が、図３に示すように、予め設定された上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるように前記流量調整弁８０の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記連通管９２の下端部は、前記下限水位Ｈ４より下方に位置付けられている。
【００７１】
前記処理槽６１の処理槽本体６３と蓋体６４とは、それぞれに形成されたフランジ部６３ａとフランジ部６４ａとを対向させた状態で両フランジ部６３ａ，６４ａ間に配設された環状のシール部材９４を挟持した状態で複数のネジ締結部材３２…により気密に接合されている。
また、前記処理室７１の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる半円盤状の受け部材９５が固定され、この受け部材９５の上面には、多数の小片体９６ａ…が集積されて形成された区画壁９６が設けられている。
【００７２】
一方、前記前処理室７２の上下方向中途部には、多数の小さな孔が穿設されたパンチングメタルからなる半円盤状の第２の受け部材１０１が固定され、この受け部材１０１の上面には、多数の第２の小片体１０２ａ…が集積されて形成された第２の区画壁１０２が設けられている。前記小片体９６ａおよび第２の小片体１０２ａは、共に球形状のセラミックス材からなり、小片体９６ａは直径が５ミリメートルないし１５ミリメートルの範囲の何れかの値で選定され、第２の小片体１０２ａは、小片体９６ａより大きく形成されて、直径が１５ミリメートルないし３０ミリメートルの範囲の何れかの値で選定される。
なお、前記小片体９６ａと第２の小片体１０２ａとの大きさの相違に対応して、第２の受け部材１０１に穿設された多数の小さな孔の大きさは、受け部材９５に穿設された多数の小さな孔の大きさより大きく設定されている。
【００７３】
また、小片体９６ａおよび第２の小片体１０２ａの形状は、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能であれば、球形状以外の曲面体または円錐，柱状，管状，鉤状もしくは環状等の多面体でもよい。前記区画壁９６によって、処理室７１が、処理室７１の上部に位置する上室７１ａと処理室７１の下部に位置する下室７１ｂとに区画され、上室７１ａに前記散布手段１２が配置されている。前記第２の区画壁１０２によって、前処理室７２が、前処理室７２の上部に位置する第２の上室７２ａと前処理室７２の下部に位置する第２の下室７２ｂとに区画され、第２の上室７２ａに前記第２の散布手段８３が配置されている。前記仕切壁６５の上部に形成された連通路６６によって処理室７１の上室７１ａと前処理室７２の第２の上室７２ａとが連通されている。
【００７４】
また、前記処理槽本体６３における処理室７１側の側面部の下部には、処理室７１でオゾン分解処理が行われた有機水を排水するための排水管４２が配管され、この排水管４２の中途部には排水管４２内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４３が配設されている。前記水位センサ９１で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理室７１の水位が、図３に示すように、予め設定された上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度が制御装置５により調整制御される。
なお、前記処理槽本体６３の処理室７１側に接続されたオゾン含有ガス供給管２１の一端部は、下室７１ｂにおける前記上限水位Ｈ５より上方に位置付けられ、前記連通管８５の下端部は、前記下限水位Ｈ６より下方に位置付けられている。
【００７５】
また、前記処理槽本体６３における前処理室７２側の側面部の上下方向中途部には、前処理室７２の第２の下室７２ｂと外部とを連通する排気管４４が配管され、オゾン分解処理が行われた後の前処理室７２の第２の下室７２ｂに存在するガスが排気管４４を介して排気される。この排気管４４の第２の下室７２ｂに連通する部位は、前記上限水位Ｈ３より上方に位置付けられている。排気管４４の中途部には排気管４４内の流路面積を調整するための電磁式の流量調整弁４５が配設され、前記圧力センサ２５で検出された検出信号が前記制御装置５に電線（図示せず）を介して送信され、処理槽６１内の圧力が、予め設定された所定の高圧（下限圧力Ｐ１と、この下限圧力Ｐ１より２ｋｇｆ／ｃｍ２ほど高い上限圧力Ｐ２との間の圧力）に保持されるように前記流量調整弁４５の開度が制御装置５により調整制御される。前記下限圧力Ｐ１は、ゲージ圧で２ｋｇｆ／ｃｍ２ないし７ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内の何れかの圧力（例えば６ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定される。
【００７６】
さらにまた、前記第２の散布手段８３は、前処理室７２の第２の上室７２ａに配管された分岐管７３の前記一端部が上下方向２箇所で水平方向に分岐された分岐管５１…と、各分岐管５１…の先端部に螺着された第２の散布ノズル１０４…とからなる。第２の散布ノズル１０４…は、前記散布ノズル５２…と同様の構造を有しており、散布ノズル５２…の絞り部５５の孔径が約３ミリメートルとされているのに対して、散布ノズル５２…の絞り部５５に相当する散布ノズル１０４…の絞り部の孔径が約８ミリメートルとされている点のみが異なる。この絞り部の孔径の関係によって、第２の散布手段８３の単位時間当たりの散布量は、散布手段１２の単位時間当たりの散布量より多くなり、約７倍となる。この散布手段１２と第２の散布手段８３との散布量の相違に対応させて、上述したように小片体９６ａより第２の小片体１０２ａを大きくし、第２の区画壁１０２内を通過する際に有機水が第２の区画壁１０２内で滞らないようにしている。
【００７７】
このように散布ノズル５２…より散布ノズル１０４…の前記絞り部の孔径を大きくしているので、有機水供給ポンプ３から吐出された有機水の大部分が分岐管７３を介して前処理室７２に供給されたのち再び有機水供給ポンプ３を通過することになり、前処理室７２および有機水供給ポンプ３を繰り返し通過する有機水の量が多くなる。そのため、前処理室７２でのオゾン分解処理と有機水供給ポンプ３の羽根車による攪拌とが十分に行われ、有機水中の微生物によって生成された高粘度の多糖体および微生物自体の破壊や分解を促進させることができ、その後に行われる処理室３５での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００７８】
上述した処理槽６１，分岐管７３，一方向弁７４，散布手段８３，連通管８５，水位センサ９１，連通管９２，水位センサ９３，シール部材９４，受け部材９５および第２の受け部材１０１等については、少なくともオゾン含有ガスと接触する部材は、オゾン含有ガス中のオゾンによって腐食しないように合成樹脂材またはステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材によって構成されている。
【００７９】
上述した処理装置６０を使用して有機水のオゾン分解処理を行う場合は、まず、制御装置５の制御盤を作業者が操作して、電磁弁２４を開弁すると共にオゾン含有ガス供給装置４，第２の有機水供給ポンプ６２，加熱器２８，温水供給ポンプ２９および有機水供給ポンプ３を駆動または作動させる。これによって、第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側から有機水が吐出され、その吐出された有機水の約８０パーセントは循環配管８１を介して第２の有機水供給ポンプ６２の吸引側に帰還させられ、再び第２の有機水供給ポンプ６２の吐出側から吐出される。第２の有機水供給ポンプ６２から吐出された有機水は、第２の有機水供給管７５を通過して、前処理室７２に配設された第２の散布手段８３の第２の散布ノズル１０４…から散布され、前処理室７２の第２の上室７２ａに散布される。
【００８０】
一方、加熱器２８によって加熱された温水が温水循環管２７を介して前記処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に供給される。また、オゾン含有ガス供給管２１を介してオゾン含有ガス供給装置４から処理室７１の下室７１ｂにオゾン含有ガスが供給される。処理室７１の下室７１ｂに供給されたオゾン含有ガスは、区画壁９６の小片体９６ａ…間を通過して処理室７１の下室７１ｂから上室７１ａに流入したのち、前記仕切壁６５の上部の連通路６６を介して前処理室７２の第２の上室７２ａに流入する。
【００８１】
前記散布手段８３の散布ノズル１０４…から散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、前記連通路６６を介して第２の上室７２ａに流入したオゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に前記第２の区画壁１０２の上面に落下し、各小片体１０２ａ…の表面を伝わって各小片体１０２ａ…の間隙を通過する。そして、その間に、有機水はオゾン含有ガスと十分接触させられる。有機水は、第２の区画壁１０２を通過したのち前処理室７２の第２の下室７２ｂの下部に貯留される。第２の下室７２ｂの下部に貯留された有機水は、有機水供給ポンプ３によって有機水供給管１０および分岐管７３を介して移送され、散布手段１２と第２の散布手段８３とからそれぞれ散布される。
【００８２】
このとき、上述したように、散布手段１２の散布ノズル５２…の絞り部５５より第２の散布手段８３の散布ノズル１０４…の絞り部の方の孔径が大きいので、散布手段１２より第２の散布手段８３の方から多くの有機水が散布される。第２の散布手段８３から散布された有機水は、再び、前処理室７２の第２の区画壁１０２を通過したのち有機水供給管１０を介して有機水供給ポンプ３により散布手段１２と第２の散布手段８３とにそれぞれ供給される。前処理室７２の水位が前記下限水位Ｈ４まで低下すると流量調整弁８０の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御され、第２の有機水供給ポンプ６２から吐出され第２の有機水供給管７５を流れる有機水の量が増加して前処理室７２の水位が上昇する。そして、その水位が前記上限水位Ｈ３に至ると再び流量調整弁８０の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御される。これによって、前処理室７２の水位が前記上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持される。
【００８３】
一方、散布手段１２の散布ノズル５２…から散布された有機水は、霧状または霧状に近い状態となるため、処理室７１の上室７１ａに流入したオゾン含有ガスと接触しやすくなる。そして、有機水はオゾン含有ガスと共に区画壁９６の上面に落下し、区画壁９６の各小片体９６ａ…の表面を伝わって各小片体９６ａ…の間隙を通過する。このとき、区画壁９６内を下降する有機水と区画壁９６内を上昇するオゾン含有ガスとのそれぞれの流れる方向が逆向きとなるので、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われる。
【００８４】
区画壁９６を通過した有機水は処理室７１の下室７１ｂの下部に貯留され、やがて、処理室７１の水位が上昇して、前記上限水位Ｈ５に至ったことが水位センサ９１により検出されたとき、流量調整弁４３の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御される。そして、処理室７１の水位が下降して、前記下限水位Ｈ６に至ったことが水位センサ９１により検出されたとき、流量調整弁４３の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御される。これによって、処理室７１の水位が前記上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持される。
【００８５】
一方、処理槽６１内の圧力が前記上限圧力Ｐ２に至ると、流量調整弁４５の開度が大きくなるように制御装置５により調整制御されて排気管４４を介して、処理槽６１内に存在するガスが処理槽６１の外部に排出され、処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１まで低下すると、流量調整弁４５の開度が小さくなるように制御装置５により調整制御され、処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持される。
【００８６】
このようにして、処理槽６１内に供給された有機水は、前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の高い圧力に保持され、かつ、前記加熱器２８によって加熱された温水によって前記所定の温度に加熱された状態で処理室７１と前処理室７２とでオゾン含有ガスと十分に接触させられてオゾン分解処理が効果的に行われる。この結果、排気管４４を介して排気されるガスは、オゾン分解処理が十分行われた後のガスであるため、オゾンは殆ど含まれていない。また、排水管４２から排出された有機水は、上述した第１の実施の形態と同様の用途に使用される。
【００８７】
ところで、有機水のオゾン分解処理を適切に行うために、排水管４２から排出された有機水を、オゾン分解処理を開始した直後およびその後の適当な時期に適宜、分析器により分析調査して、その調査結果に基づいて制御装置５の制御盤を作業者が操作し、オゾン含有ガス供給装置４から供給されるオゾン含有ガスの供給量を、オゾン分解処理による有機水中の有機物の分解の程度が適切になるように調整する。
【００８８】
上述したように構成された処理装置６０によれば、処理室７１の下室７１ｂにオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給装置４により供給すると共に処理室７１の上室７１ａと前処理室７２の第２の上室７２ａとを連通路６６を介して連通したので、オゾン含有ガスが区画壁９６内を上昇しながら通過し、その通過の際、有機水が区画壁９６内を下降しながら通過することになるので、オゾン含有ガスと有機水との流れる方向が逆向きとなり、オゾン含有ガスと有機水との接触が効果的に行われ、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００８９】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、多数の小片体９６ａ…を集積して形成した区画壁９６によって処理室７１を上室７１ａと下室７１ｂとに区画し、散布手段１２により有機水を上室７１ａで散布するようにする一方、同様に、第２の小片体１０２ａ…を集積して形成した第２の区画壁１０２によって前処理室７２を第２の上室７２ａと第２の下室７２ｂとに区画し、第２の散布手段８３により有機水を第２の上室７２ａで散布するようにしたので、区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部を有機水が流下する際に、流下する速度が減じられると共に区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部の隙間空間に有機水だけでなくオゾン含有ガスも入り込むので、有機水とオゾン含有ガスとを区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部でも十分に接触させることができる。この結果、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００９０】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、多数の小片体９６ａ…と第２の小片体１０２ａ…とを集積して区画壁９６と第２の区画壁１０２とをそれぞれ形成したので、有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁を単純な構造で構成することができる上、多数の小片体９６ａ…と第２の小片体１０２ａ…とをバラバラにした状態で小片体９６ａ，１０２ａごとに洗浄することができるので、区画壁９６と第２の区画壁１０２との内部を含めた区画壁９６，１０２全体の洗浄を容易に行うことができる。
【００９１】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、処理室７１で有機水と接触してオゾン分解処理が行われた後のオゾン含有ガスが前処理室７２で有機水と接触し、さらにその後、そのオゾン含有ガスが有機水と共に有機水供給管１０を介して移送され再び処理室７１に供給され有機水と接触してオゾン分解処理が行われるようにしたので、処理室７１に供給されたオゾン含有ガスを有効に活用することができ、未反応のオゾンを可及的少なくすることができる。また、処理室７１では、オゾン含有ガス供給装置４により供給された新たなオゾン含有ガスのオゾンと、処理室７１および前処理室７２の双方でオゾン分解処理が行われた後の残存する未反応のオゾンとが共に有機水と接触してオゾン分解処理が行われるため、有機水中の有機物とオゾンとの反応が十分に行われる。
【００９２】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、１つの容器の内部を仕切壁６５により区画することによって処理室７１と前処理室７２とを形成すると共に仕切壁６５の上部に連通路６６を設けたので、処理室７１と前処理室７２とこれらの両室７１，７２を連通する連通路６６とを設ける場合の構造を単純かつコンパクトな構造で構成することができると共に安価に提供することができる。
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、有機水供給管１０を流れる有機水の一部を分岐管７３を介して前処理室７２に供給するようにしたので、前処理室７２でオゾン分解処理が行われた有機水の一部が分岐管７３を介して再び前処理室７２に供給されて前処理室７２でオゾン分解処理が行われるため、オゾン分解処理が十分に行われる。また、第２の有機水供給ポンプ６２を多段渦巻ポンプにより構成することで、循環配管８１を介して帰還した有機水が第２の有機水供給ポンプ６２を再び通過するため、前処理室７２に供給する前に多段渦巻ポンプの複数の羽根車による有機水の攪拌が十分に行われ、処理室７１および前処理室７２での有機水のオゾン分解処理を一層効果的に行うことができる。
【００９３】
また、この実施の形態による処理装置６０によれば、一方向弁７４を分岐管７３の中途部に配設し、分岐管７３における一方向弁７４と前処理室７２との間の中途部に接続した第２の有機水供給管７５を介して、処理室７１または前処理室７２でオゾン分解処理を行う前の有機水を前処理室７２に供給するようにしたので、オゾン分解処理を行う前の有機水は前処理室７２にだけ供給され、前処理室７２で前段階のオゾン分解処理が行われた有機水が処理室７１に供給されて、さらにオゾン分解処理が行われるため、有機水のオゾン分解処理が十分に行われる。
【００９４】
さらにまた、この実施の形態による処理装置１によれば、処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６３を所定の温度で加熱するようにしたので、処理室７１と前処理室７２との下部にそれぞれ貯留された有機水だけでなく、処理室７１および前処理室７２に存在するオゾン含有ガスや有機水の全てが加熱され、有機水中の有機物とオゾンとの反応を一層促進させることができる。
【００９５】
なお、上述した実施の形態においては、１つの処理槽６１の内部を仕切壁６５により区画することによって処理室７１と前処理室７２とを形成するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、処理室７１と前処理室７２とをそれぞれ別個の処理槽内に形成し、それらの処理槽内の上部同士を、内部に連通路が形成された連通管を介して連通するようにしてもよい。
【００９６】
また、この実施の形態においては、処理室７１の水位が、予め設定された上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるように流量調整弁４３の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４３に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理室７１の水位が前記上限水位Ｈ５と下限水位Ｈ６との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００９７】
また、この実施の形態においては、前処理室７２の水位が、予め設定された上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるように流量調整弁８０の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁８０に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して前処理室７２の水位が前記上限水位Ｈ３と下限水位Ｈ４との間の水位に保持されるようにしてもよい。
【００９８】
また、この実施の形態においては、処理槽６１内の圧力が、予め設定された下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるように流量調整弁４５の開度を制御装置５により調整制御する例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、流量調整弁４５に代えて電磁弁を使用し、この電磁弁の開弁と閉弁とを一定の短い周期で交互に繰り返すようにし、その開弁と閉弁とのそれぞれの時間を制御装置５により適宜制御して処理槽６１内の圧力が前記下限圧力Ｐ１と上限圧力Ｐ２との間の圧力に保持されるようにしてもよい。
【００９９】
また、この実施の形態においては、処理室７１と前処理室７２との２つの処理室を設けた例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、処理室を３つ以上設け、それらの処理室に有機水供給管や分岐管等を適宜配管して接続するようにしてもよい。
また、この実施の形態においては、区画壁９６や第２の区画壁１０２を、多数の小片体９６ａ…や第２の小片体１０２ａ…を集積してそれぞれ形成したしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、それぞれステンレス鋼材等の耐蝕性を有する部材からなる金網またはパンチングメタル（多数の小さい孔が穿設されたもの）を複数枚、間隙を隔てて、または間隙を隔てることなく積み重ねて区画壁を構成するようにしてもよい。
【０１００】
また、この実施の形態においては、処理槽６１の処理槽本体６３と外殻体６７との間の空間Ｓ２に加熱器２８で加熱された温水を供給して処理槽本体６３を加熱するようにしたが、本発明は、このような構成に囚われることなく、加熱器２８，温水供給ポンプ２９および温水循環管６８に代えて、処理槽本体６３の外表面を覆うような有底円筒状の加熱器を配設し、この加熱器により処理槽本体６３を直接加熱するようにしてもよい。
【０１０１】
さらにまた、この実施の形態においては、処理槽６１を円筒状に形成したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、直方体や曲面体等の形状に処理槽を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２の（ａ）は散布手段の散布ノズルを破断して示した拡大断面図であり、同図の（ｂ）は前記（ａ）の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図３は本発明の第２の実施の形態に係る有機水の処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 処理装置
３ 有機水供給ポンプ
４ オゾン含有ガス供給装置
１０ 有機水供給管（有機水供給路）
１２ 散布手段
２１ オゾン含有ガス供給管（オゾン含有ガス供給路）
２７ 温水循環管（加熱手段）
２８ 加熱器（加熱手段）
２９ 温水供給ポンプ（加熱手段）
３４ 区画壁
３４ａ 小片体
３５ 処理室
３５ａ 上室
３５ｂ 下室
５３ 渦流発生部
５４ 排水口部
５４ａ 排水通路
５５ 絞り部
６０ 処理装置
６５ 仕切壁
６６ 連通路
６８ 温水循環管（加熱手段）
７１ 処理室
７１ａ 上室
７１ｂ 下室
７２ 前処理室
７３ 分岐管（分岐路）
７４ 一方向弁
７５ 第２の有機水供給管（第２の有機水供給路）
９６ 区画壁
９６ａ 小片体
Ｌ 仮想軸芯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物と水とを含む有機水を供給するための有機水供給ポンプが中途部に配設された有機水供給路を介して前記有機水供給ポンプにより前記有機水を供給し処理室に排出させる一方、
組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により前記処理室に供給し、前記処理室を所定の高圧に保持した状態で前記オゾン含有ガスと有機水とを前記処理室で接触させて有機水のオゾン分解処理を行うようにした有機水の処理装置において、
前記処理室で前記有機水が排出される前記有機水供給路の先端部を前記処理室の上部に位置付けると共に、前記有機水供給路の先端部に前記有機水を散布するための散布手段を設け、
前記散布手段により前記有機水を散布しながら前記有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機水の処理装置において、
前記有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって前記処理室が上室と下室とに区画され、
前記散布手段を前記上室に配置すると共に前記散布手段により前記上室で前記有機水を散布するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の有機水の処理装置において、
前記区画壁は、多数の小片体が集積されて形成されたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記散布手段は、前記有機水供給ポンプにより供給された前記有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部と、前記渦流発生部に流入した前記有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部とを備え、
前記渦流発生部で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯に略沿って前記排水口部内に排水通路を形成し、
前記排水通路を前記有機水が流れる経路から見て前記排水通路の上流部に、前記排水通路の横断面積が縮小された絞り部を形成したことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給路を前記有機水が流れる経路から見て、前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプの上流側を前処理室に連通させる一方、
前記処理室の下室に前記オゾン含有ガスを前記オゾン含有ガス供給装置により供給すると共に前記処理室の上室と前記前処理室の上部とを連通路を介して連通し、
前記処理室に供給した前記オゾン含有ガスが前記連通路を介して前記前処理室に流入するようにし、
前記前処理室に流入したオゾン含有ガスと前記有機水とを前記前処理室で接触させて前段階のオゾン分解処理を行った後の有機水を前記有機水供給ポンプにより前記処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の有機水の処理装置において、
１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって前記処理室と前記前処理室とを形成し、
前記仕切壁の上部に前記連通路を設けたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプと前記処理室との間の中途部から分岐して前記前処理室の上部に連通する分岐路を設け、
前記有機水供給路を流れる前記有機水の一部を前記分岐路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機水の処理装置において、
前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、
前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、
前記処理室または前処理室で前記オゾン分解処理を行う前の有機水を前記第２の有機水供給路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記処理室に貯留された前記有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項１】
有機物と水とを含む有機水を供給するための有機水供給ポンプが中途部に配設された有機水供給路を介して前記有機水供給ポンプにより前記有機水を供給し処理室に排出させる一方、
組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスをオゾン含有ガス供給路を介してオゾン含有ガス供給装置により前記処理室に供給し、前記処理室を所定の高圧に保持した状態で前記オゾン含有ガスと有機水とを前記処理室で接触させて有機水のオゾン分解処理を行うようにした有機水の処理装置において、
前記処理室で前記有機水が排出される前記有機水供給路の先端部を前記処理室の上部に位置付けると共に、前記有機水供給路の先端部に前記有機水を散布するための散布手段を設け、
前記散布手段により前記有機水を散布しながら前記有機水とオゾン含有ガスとを接触させるようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機水の処理装置において、
前記有機水とオゾン含有ガスとが通過可能で、かつ、通過する際に有機水とオゾン含有ガスとの接触面積を増大させることが可能な区画壁によって前記処理室が上室と下室とに区画され、
前記散布手段を前記上室に配置すると共に前記散布手段により前記上室で前記有機水を散布するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の有機水の処理装置において、
前記区画壁は、多数の小片体が集積されて形成されたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給ポンプを、多段状に重ねて配設された複数の羽根車を有する多段渦巻ポンプにより構成したことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記散布手段は、前記有機水供給ポンプにより供給された前記有機水が流入して、その流入の勢いにより渦流を発生させる渦流発生部と、前記渦流発生部に流入した前記有機水が渦流を発生したのち排出される排水口部とを備え、
前記渦流発生部で発生した渦流の渦の中心を通る仮想軸芯に略沿って前記排水口部内に排水通路を形成し、
前記排水通路を前記有機水が流れる経路から見て前記排水通路の上流部に、前記排水通路の横断面積が縮小された絞り部を形成したことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給路を前記有機水が流れる経路から見て、前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプの上流側を前処理室に連通させる一方、
前記処理室の下室に前記オゾン含有ガスを前記オゾン含有ガス供給装置により供給すると共に前記処理室の上室と前記前処理室の上部とを連通路を介して連通し、
前記処理室に供給した前記オゾン含有ガスが前記連通路を介して前記前処理室に流入するようにし、
前記前処理室に流入したオゾン含有ガスと前記有機水とを前記前処理室で接触させて前段階のオゾン分解処理を行った後の有機水を前記有機水供給ポンプにより前記処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の有機水の処理装置において、
１つの容器の内部を仕切壁により区画することによって前記処理室と前記前処理室とを形成し、
前記仕切壁の上部に前記連通路を設けたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の有機水の処理装置において、
前記有機水供給路における前記有機水供給ポンプと前記処理室との間の中途部から分岐して前記前処理室の上部に連通する分岐路を設け、
前記有機水供給路を流れる前記有機水の一部を前記分岐路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機水の処理装置において、
前記分岐路を流れる前記有機水の前記前処理室への方向の通過のみを許容する一方向弁を前記分岐路の中途部に配設し、
前記分岐路における前記一方向弁と前記前処理室との間の中途部に第２の有機水供給路を接続し、
前記処理室または前処理室で前記オゾン分解処理を行う前の有機水を前記第２の有機水供給路を介して前記前処理室に供給するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうち何れか一つに記載の有機水の処理装置において、
前記処理室に貯留された前記有機水を加熱手段により所定の温度に加熱するようにしたことを特徴とする有機水の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１１４１１８（Ｐ２００８−１１４１１８Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９７７６６（Ｐ２００６−２９７７６６）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（５９１２１１７１１）カルト株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（５９１２１１７１１）カルト株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]