JPH03293086A - 溶存酸素の多い水を得る方法と、水中のオゾンを減少させる方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 養魚場、或は水耕栽培等に於て、生物に供給する水の溶
存酸素濃度を高め、且大量に供給し得る装置であって、
生物の生長速度を増大させ、同時に水の滅菌、脱色、脱
オゾン、脱味、脱臭等の水処理装置として有効な手段を
提供せんとするものである。

〔従来の技術〕

従来は水中に酸素或はオゾンを溶けこませるのに、単に
エゼクタ−或は散気管等を用いて水中に吹きこむもので
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

水中に溶解し難い酸素、或はオゾンを、従来よりも、は
るかに高能率で水中に溶解させる事。

〔課題を解決するための手段〕

水とオゾンを注入する容器内に、紫外線照射を行ない、
オゾンが紫外線により分解して酸素に変る現象を利用す
るもので、酸素を直接に噴射注入するよりもオゾン注入
、紫外線分解による酸素発生を目的としこの生成した酸
素は発生機の酸素、所謂活性化された酸素となる。

〔作　用〕

第６図に示す様な容器（１０）に、注入口（８）から水
（１２）を入れ、先端に散気筒（２）を備えたオゾン注
入管（３）と、紫外線ランプ（１）を挿入し、散気筒（
２）から水中にオゾンを分散噴出させる。

紫外線ランプ（１）を点灯せずにオゾンだけを噴出させ
て、水中のオゾン濃度を測定した時間的経過を示したの
が、第１図、 オゾンを噴出させ乍ら、水中で紫外線ランプを点灯した
場合の水中のオゾン濃度の時間的経過を示したのが第２
図である。

第１図と第２図を較べると紫外線光のない場合は紫外線
光のある場合の２０倍の水中オゾン濃度を持って飽和す
ることが判る。

第１図に於て、オゾン注入後に、水中オゾン濃度はＣＰ
”）点に於て約０．３５ｐｐｍであるが、ここでオゾン
注入を止めると、曲線（Ｓ）部に示される様に、オゾン
が自然分解して酸素に変り、オゾン濃度はゆるやかに低
下し始める。

然しくＰ）点で紫外線ランプを点灯すると、オゾン濃度
は曲線（Ｍ）で示される様に急激に低下し、酸素に分解
する。即ち、水中のオゾン濃度の半減期は純水中では約
２０分であったが、紫外線照射下では約２０秒であり、
著しく短縮されることが観測された。

オゾンは、比較的、水中へ溶解し難いが、第１図で見る
と、水中濃度がＱＪｐｐｍ位に達する迄は割合早く濃度
が上昇しあとは飽和状態にゆるやかに近づいてゆく。

オゾン濃度を高めるには、一般に時間がかかることは第
１図で示したが、紫外線照射により、水中のオゾンを分
解して酸素に変えてゆけば、水中のオゾン濃度の低い状
態、即ち、第１図の（Ｘ）点の溶解速度は大きい状態を
保ち乍ら、オゾンを酸素に変換し、オゾン溶解度は酸素
溶解度よりも大きいから、酸素を直接水中に吹きこむよ
りも、はるかに酸素濃度の高い水を迅速に変換すること
が出来る。

第２図はその実験結果を示したもので、第１図の場合よ
りも濃度の高いオゾンを水中に噴出させ乍ら、紫外線に
より次々とオゾンを分解させて酸素に変換させたもので
ある。

即ち水中のオゾン濃度は、飽和値０．３ｐｐｍよりもは
るかに低い値にとどまり乍ら、大量の酸素に転換してい
る。

この場合も（Ｑ）点でオゾン供給をとめ、自然分解させ
れば（Ｒ）部の様にゆるやかな濃度低下を始めるが、紫
外線照射下では、（Ｎ）部の様に急激に濃度が低下する
。

本発明は之等の現象を装置として、溶存酸素量の大きい
水を大量に簡単に供給しようとするものである。

オゾンは化学反応、酸化作用が強い為にオゾン濃度の高
い水は稚魚を死滅させ、或は植物をいためる。特に遊離
した気体状のオゾンの作用は激しいから、オゾンを水中
に吹きこんだ時に発生する気泡を、生物に有害でな（な
る程度に迄、除去する必要がある。

波長２５３．７ｎｍ　（ナノメートル）の紫外線は、オ
ゾンを分解して酸素に変化させるが、同時に殺菌作用も
強く、水中のバクテリア・ウィルス等を秒単位で殺す力
があり、之は紫外線照射と細菌除去率の関係として、充
分の資料が示されている。

本発明は、容器中にオゾン注入機構と紫外線ランプを収
納し、容器上部より注水し、容器下部から水を取り出す
様に構成したもので、必要に応じて撹拌機構、気泡分離
機構を備えるもので、注入したオゾンを連続的に迅速に
分解して酸素に変換し取り出す水の中のオゾン濃度を所
望の低い値に保たせるものである。紫外線は容器外側か
ら照射してもよい。

〔作　用］ 容器内に流入する水自身の流速酸は強制的な撹拌機構に
より、内部の水は撹拌され、この水中に散気筒より放出
されたオゾン、或はオゾン含有気泡は、紫外線により急
速に分解し続けて酸素にかわる。

比較的大きな気泡は、容器内の下向きの流れに抗して上
昇し容器上部より放出されるが、例えばかろうじて肉眼
で識別できる程度の微細気泡よりも大きく、稚魚等に有
害な大きさの気泡は全部上昇して除去され、容器下部か
らとり出される水は、溶存酸素を多量に含み、気泡を含
まず、且殺菌された水となりオゾン濃度も極めて低くコ
ントロール出来る。

〔発明の効果〕

本発明は溶存酸素濃度の大きい水を、簡単、迅速、大量
に供給することが出来る為に、水産養殖、水耕栽培等に
於て生物の生長速度を増大させ、又水中の病原菌即ち有
害微生物、ウィルス、バクテリア等を殺して無菌水を得
る為の装置として有効である。又水中オゾン濃度を迅速
に低下させ、オゾンを全く含まぬ、或は極めて希薄な水
を得ることが出来る。

〔実施例〕

第３図、第４図、第５図、第６図にその実施例を示す。

容器（１０）に、オゾン注入管（３）、散気筒（２）等
よりなる気体分散注入機構、紫外線ランプ（１）を収納
し、容器（１０）の上端部に水の注入口（８）を設ける
。容器（１０）の底部付近に、排出口（９）に接続する
下部吐出口（４）を設ける。下部吐出口（４）は第５図
に示す様に、直ちに排出口（９）に違ってもよいが、第
３図、第４図、第６図の様に上昇管（６）を介して排出
口（９）に連結してもよい。容器（１０）を密閉型にし
た時は、容器（１０）の最上端部にエアベンド（７）を
設け、気体のみを排出可能にしてもよい。下部吐出口（
４）は気泡（１１）が入って来ない所に設ける。散気筒
（２）は容器底部においてもよいが、中央付近でもよく
、又注入口（８）に入る以前のパイプライン中に設けて
も差支えない。何れにせよ、気泡状或は水に溶けた状態
のオゾンを含む水が紫外線ランプ（１）の周辺を流れる
様に構成する。

水の流れは上昇流でも充分の紫外線強度と紫外線に対す
る暴露時間が得られる条件であれば差支えないが、一般
に下向流にした方が、気泡分離の点からも有利である。

注入口（８）から流入する水は、ゆっくりと紫外線ラン
プ（１）の周を下降して紫外線にさらされる。散気筒（
２）から放出されたオゾンの気泡（１１）は水中に溶解
し溶解しきれない大きな気泡は下降流に逆って上昇して
容器（１０）の上端部の開放口、或はエアベンド（７）
から放出される。

水に溶けたオゾンは極めて短時間に紫外線により酸素に
なる。水（１２）は下降中に紫外線にさらされて、水中
の病原菌ウィルス等は死滅し、又、奥、色等を構成する
物質も、酸化分解される。

下部吐出口に達した水は、殆ど気泡を含まず、溶存酸素
は多く含まれ、且殺菌されている。

水中で紫外線にさらされたオゾンが変換して発生する酸
素は活性の大きい発生機の酸素であり、酸化作用も大き
い。

オゾンがオゾンとして存在する時間も極めて短かく水中
のオゾン濃度も又極めて低い値、或はゼロにできる。

【図面の簡単な説明】

第１′図は、紫外線、照射なしの場合の、オゾンの水中
への溶解特性を示す実験結果を示す第２図は、紫外線を
照射しながらの、オゾンの水中への溶解特性を示す実験
結果を示し、以上の２例についてオゾン注入の停止と同
時に紫外線がオゾンの分解を急速に行う状態を図示した
。 第３図、第４図、第５図、第６図は何れも本発明の実施
例を示したもので、注水口（８）、容器（１０）、オゾ
ン注入管（３）、散気筒（２）、紫外線ランプ（１）、
下部吐出口（４）、排出口（９）を例示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オゾンを溶解した水に波長約２５３．７ｎｍ（ナノ
   メートル）の紫外線を照射し、水中のオゾン濃度を減少
   させる事を特徴とする、水中のオゾンを減少させる方法
   並びに装置。 ２、オゾンを水に溶解し乍ら、波長約２５３．７ｎｍの
   紫外線を照射し、水中のオゾン濃度を減少させる事を特
   徴とする、水中のオゾンを減少させる方法並びに装置。 ３、オゾンを溶解した水に波長約２５３．７ｎｍの紫外
   線を照射し溶存酸素量の多い水を得る事を特徴とする、
   溶存酸素の多い水を得る方法並びに装置。 ４、オゾンを水に溶解し乍ら、波長約２５３．７ｎｍの
   紫外線を照射し、溶存酸素の多い水を得る事を特徴とす
   る、溶存酸素の多い水を得る方法並びに装置。 ５、前記特許請求の範囲第１乃至第４項に於て、紫外線
   の波長範囲が２００〜３００ｎｍである。 溶存酸素の多い水を得る方法と、水中のオゾンを減少さ
   せる方法並びに装置。 ６、水中のオゾンが流れ出る流路に於て、この流路を、
   オゾンがオゾンの状態で流過し得ない状態にするに足る
   量の紫外線を照射を行う機構を設けてある、水中のオゾ
   ンを減少させる方法並びに装置。 ７、紫外線ランプ及びオゾン供給機構を収納する容器の
   上端部に水の注入口を設け、該容器の低部付近に於てオ
   ゾン気泡の存在範囲外の位置から水をとり出す吐出口を
   設けてなる、特許請求の範囲第１項乃至第５項に記載の
   、溶存酸素の多い水を得る方法と、水中のオゾンを減少
   させる方法並びに装置。 ８、前記容器の外側から容器内部の、オゾンを溶解した
   水に、紫外線を照射する機構を有する、特許請求の範囲
   第１項乃至第６項に記載の、溶存酸素の多い水を得る方
   法と、水中のオゾンを減少させる方法並びに装置。 ９、水中のオゾンが流れ出る流路に於て、この流路をオ
   ゾンが実質的に酸素に変換した状態となるに足る量の紫
   外線照射を行う機構を設けてある溶存酸素の多い水を得
   る方法並びに装置。 １０、オゾンを水に溶解させる位置が、紫外線に照射さ
   れる構成を有する、特許請求の範囲第１項乃至第６項に
   記載の、溶存酸素の多い水を得る方法と、水中のオゾン
   を減少させる方法並びに装置。