JPH09206554A - 排オゾン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性炭とかオゾン分解剤を排オゾンガスの流
入側から交換するようにした装置において、これらオゾ
ン分解剤等の重量に起因する操作上の難点を解消し、周
囲を煤塵等で汚すことがない排オゾン処理装置を提供す
る。 【解決手段】 開閉自在に構成した耐オゾン性を有する
容器本体１１の内方に、活性炭もしくはオゾン分解剤を
充填した複数個のカートリッジ１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１８ｄを独自に取出し可能に積層して収納し、容器
本体１１の一方側に排オゾンガスを導入するための給気
フード１４を取付けるとともに他方側に処理後のガスを
大気中に放出するための排気フード１６を取付けた排オ
ゾン処理装置の構成にしてある。容器本体１１は円筒状
物体を長手方向に半分に切断したものを２個組み合わ
せ、ヒンジにより扉状に開閉可能となるように構成して
ある。又、容器本体１１の側部にカートリッジを持ち上
げるためのジャッキを配備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオゾンを利用した各
種水処理施設において発生する排オゾンガスを無害化処
理して大気中に放出するための排オゾン処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部での水環境の悪化に伴って
河川とか湖沼の水質汚濁が進んでおり、従来の凝集沈澱
とか砂濾過処理及び塩素処理との組み合わせだけでは、
水道用原水中の色度，臭気の除去作用に限界点が生じて
いる現状にある。

【０００３】このような水源の水質悪化に対処するた
め、前塩素処理が一般的に採用されているが、前塩素処
理を採用した浄水過程で有機塩素化合物が発生すること
が知られており、更に水源のカビ臭とか藻臭は完全に消
去することが出来ないという難点がある。

【０００４】この対策として、浄水の操作工程中にオゾ
ン処理、又は該オゾン処理と活性炭処理との複合処理を
導入し、オゾンの持つ強力な酸化力を利用して殺菌、脱
色、脱臭、有害物質の除去を行う高度浄水システムが検
討されている。

【０００５】前記オゾン処理とは、塩素よりもはるかに
酸化力の強力なオゾンガスＯ₃を利用した方法であり、
被処理水中にオゾンガスを散気管から微細な気泡にして
吹き込み、被処理水との接触によって異臭味とか色度除
去、有害物質の酸化除去を行う。

【０００６】そして被処理水中に吸収されずに残存する
排オゾンガスは、別途に配設した排オゾン処理装置へ送
り込まれて生体に影響を与えることのないように許容濃
度レベル以下に分解処理される。オゾンガスはフッ素に
つぐ強力な酸化力を有していて人体にも有害な物質であ
るため、そのまま大気中に放出することは出来ないの
で、排オゾン処理塔での分解処理は不可欠の工程となっ
ている。

【０００７】我が国ではオゾンガスの労働衛生的許容濃
度として０.１ｐｐｍが適用されており、水処理施設で
比較的高濃度のオゾンが使用される場合には、分解反応
に使われなかった余剰オゾンは許容濃度以下として処理
経路外に放出されなければならず、且つ処理経路は完全
密封され、施設内の換気とかオゾン濃度の監視態勢を整
える必要がある。

【０００８】現在の水処理場では、上記余剰オゾンの内
で水中に溶解している溶存オゾンについては、後段に脱
オゾン槽等を設けて水中に空気を注入することによって
オゾンを脱気させたり、貯留槽内でのオゾンの自己分解
による水中分解を行ってから放流する手段が採用されて
いる。ガスとして放出される排オゾンについては、熱分
解とか活性炭による吸着分解、更には触媒を利用した分
解、薬品による化学分解等の方法が用いられており、中
でも我が国では活性炭を利用した吸着分解が多用されて
いる。

【０００９】これは活性炭の細孔にオゾンが吸着され、
以下の反応によってオゾンが化学分解される。 ２Ｏ₃＋２Ｃ → ２ＣＯ₂＋Ｏ₂ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ２Ｏ₃＋Ｃ → ＣＯ₂＋２Ｏ₃ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ２Ｏ₃＋Ｃ → ３Ｏ₂＋Ｃ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） 上記（１）（２）式は化学反応であり、活性炭も同時に
消耗するが、（３）式は触媒的反応であり、活性炭は消
耗しない。実際にはオゾンが活性炭に吸着した（１）〜
（３）の反応が生じているものと考えられ、従ってオゾ
ンの量に応じて活性炭は消費される。

【００１０】上記の反応はいずれも発熱反応であるた
め、高濃度の排オゾンガスが流入すると急激な反応によ
って活性炭が発火、燃焼してしまう危険性がある。そこ
で高濃度の排オゾンガスを処理する場合には、急激な発
熱と燃焼を防止するため、アルミナシリカゲルに粉末活
性炭を配合して成形したオゾン分解剤（例えば商品名が
セカードとして知られているもの）が開発されて使用さ
れている。

【００１１】この製品を使用した装置例としては、図６
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示したように種々の形状を有する
容器１内に粒状又はペレット状のオゾン分解剤２（セカ
ード）を充填しておき、排オゾンガス３を容器１の一方
側に設けた導入口から送り込んでオゾン分解剤２中を通
すことにより、活性炭の場合と同様にオゾンを分解す
る。このオゾン分解剤２はオゾンガスと反応すると黒色
から白色に変色するため、予め容器１に監視用の窓を設
置して変色状態を監視することにより、交換時期を明確
に判断できるという特徴を有している。

【００１２】更に比較的低濃度の排オゾンガスを分解す
る場合には、上記オゾン分解剤２よりも安価な粒状又は
粉末状の活性炭を容器１内に充填して使用する装置例も
知られている。更に最近ではマンガン系の触媒を成形し
てオゾン分解剤とし、これを容器１内に充填して触媒反
応を利用してオゾンを分解する装置例もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように排オゾ
ン処理に活性炭とか前記オゾン分解剤を用いた場合、化
学反応によって排オゾンガスが分解される際に活性炭と
かオゾン分解剤自体も分解して消費されてしまうので、
連続的な排オゾン処理時には容器１内に充填した活性炭
とかオゾン分解剤を交換する必要がある。

【００１４】オゾン分解反応は排オゾンガスの流入側か
ら順次生じ、同時に活性炭とかオゾン分解剤自体が分
解，消費される。そこで排オゾンガスの流入側から交換
作業を行えば、容器１内に充填されている活性炭とかオ
ゾン分解剤の全量を交換しなくてもオゾン分解効果を回
復することが可能である。特に使用条件によっては活性
炭とか前記オゾン分解剤２の使用量が多量となって装置
も大型化してくるため、全量を一時に交換するよりも部
分交換の方がコストが低廉となるものと考えられる。

【００１５】現状の排オゾン処理装置では、ほとんどの
場合排オゾンガスの流入側からの半量交換が行われてい
る。しかしながら大型化された排オゾン処理装置の場合
には、例え半量であっても活性炭とかオゾン分解剤の重
量が大きいため、特に図６（Ａ）（Ｂ）に示した装置例
の場合には、排オゾンガスの流入側に設けた交換口から
消耗した活性炭とかオゾン分解剤を掻き出し、交換すべ
き活性炭等を上部から投入する等の方法を採らざるを得
ず、余分な手間がかかる上、装置の周囲が煤塵等で汚れ
てしまうという難点がある。従って排オゾン処理装置を
処理場の室内でなく室外に設置しなければならず、設置
のための用地の確保等の新たな問題点が発生する。

【００１６】そこで本発明は、活性炭とかオゾン分解剤
を排オゾンガスの流入側から交換するようにした装置に
おいて、これら活性炭とかオゾン分解剤の重量に起因す
る操作上の難点を解消し、且つ装置の周囲を煤塵等で汚
すことがない排オゾン処理装置を提供することを目的と
するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、水処理施設において発生する排オゾンガ
スを、活性炭接触法もしくはオゾン分解剤によって無害
化処理してから大気中に放出するようにした排オゾン処
理装置において、請求項１により、開閉自在に構成した
耐オゾン性を有する容器本体の内方に、活性炭もしくは
オゾン分解剤を充填した複数個のカートリッジを、該カ
ートリッジが独自に取出し可能に積層して収納し、該容
器本体の一方側に排オゾンガスを導入するための給気フ
ードを取付けるとともに該容器本体の他方側に処理後の
ガスを大気中に放出するための排気フードを取付けた排
オゾン処理装置の構成にしてある。

【００１８】前記容器本体は円筒状物体を長手方向に半
分に切断したものを２個組み合わせ、ヒンジにより扉状
に開閉可能となるように構成してあり、前記カートリッ
ジの上面と下面を、充填されたオゾン分解剤がすり抜け
ない程度の網目を有する網状体で構成して各カートリッ
ジに通気性を持たせてある。

【００１９】更に請求項４により、容器本体の側部に取
出すべきカートリッジの一段上のカートリッジを持ち上
げるためのジャッキを配備した構成を提供し、請求項５
により、容器本体にオゾン分解剤を充填した各カートリ
ッジを引出すためのカートリッジ引出し用ガイドを設け
た構成を提供する。

【００２０】かかる排オゾン処理装置によれば、通常の
稼働時には各カートリッジ内に活性炭もしくはオゾン分
解剤を充填してから容器本体内に各カートリッジを積層
して収納し、完全密封する。そして排オゾンガスを給気
フードから導入すると、この排オゾンガスは各カートリ
ッジ内に充填された活性炭もしくはオゾン分解剤中を通
過してオゾンが分解され、排気フードを経由して大気中
に放出される。

【００２１】そしてオゾン分解剤の交換時には、排オゾ
ンガスの流入側のカートリッジをカートリッジごと引抜
き、新しいオゾン分解剤を充填した他のカートリッジを
排オゾンガスの流出側のカートリッジに新たに補充す
る。オゾン分解剤の半量を交換する場合には、半分のカ
ートリッジを引き抜き、新しいオゾン分解剤を充填した
他の半分のカートリッジを排オゾンガスの流出側に補充
する。このような操作を実施することによって煤塵を巻
き上げることなくオゾン分解剤の交換作業が容易に実施
可能となる。

【００２２】又、上記構成に加えて容器本体の側部にカ
ートリッジを持ち上げるためのジャッキを配備したこと
により、オゾン分解剤を充填した下部のカートリッジが
取出し易くなり、更に容器本体にカートリッジ引出し用
ガイドを設けたことにより、オゾン分解剤の交換時には
各段のカートリッジの何れをも容易に取出すことができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明にかか
る排オゾン処理装置の各種実施例を詳述する。本発明の
排オゾン処理装置は、活性炭とかオゾン分解剤を充填し
たカートリッジの複数個をステンレス又はテフロンのよ
うな耐オゾン性の材質を用いた容器内に収納し、このカ
ートリッジに十分な通気性を維持させるとともに充填さ
れたオゾン分解剤の消耗状況に応じて排オゾンガスの流
入側からカートリッジ毎交換することが構成上の特徴と
なっている。

【００２４】図１〜図３は本発明の第１実施例を示して
おり、図１は装置の扉を開いた状態を示す正面図、図２
は同底面図、図３は扉を閉じた状態を示す正面図であ
る。先ず装置の構成を説明すると、１１は容器本体であ
り、この容器本体１１の材質は耐オゾン性の高いステン
レス鋼（ＳＵＳ３０４）を採用した。容器本体１１は円
筒状物体を長手方向に半分に切断したものを２個組み合
わせ、図３に示すヒンジ１２，１２により扉状に開閉が
可能となるように構成されている。

【００２５】容器本体１１の開閉時には、一方側の半円
筒状物体が扉１１ａとなる。この扉１１ａの外面には開
閉用の把手２０が取り付けられている。又、容器本体１
１の長手方向に沿う端面適宜位置には、両円筒状物体を
ネジ止めするためのネジ穴１３，１３が開口されてい
る。

【００２６】この容器本体１１の下面側には、排オゾン
ガスを導入するための給気フード１４がパッキン１５を
介して取り付けられており、更に容器本体１１の上面側
には処理後のガスを大気中に放出するための排気フード
１６がパッキン１７を介して取り付けられている。そし
て容器本体１１の内方には、オゾン分解剤を充填したカ
ートリッジ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが縦方向に
積層された状態に収納されている。２２，２２は容器本
体１１と給気フード１４を結合するためのネジ穴であ
る。

【００２７】それぞれのカートリッジ１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ，１８ｄは、耐オゾン性の高い材質であるステン
レス鋼で構成されており、外面にはそれぞれ引出し用の
把手２１，２１が取り付けられている。又、通気性を持
たせるために各カートリッジの上面と下面は網状体で構
成されている。この網状体の網目は充填されたオゾン分
解剤がすり抜けない程度の大きさとなっており、且つオ
ゾン分解剤が取り出し易いように上部の網状体は取り外
し可能な構造となっている。更に最下部のカートリッジ
１８ｄは下部の空間部を維持するため、ガスの通気を妨
げない程度の支持板１９上に搭載されている。

【００２８】上記の給気フード１４と排気フード１６の
内方は、逆円錐状及び円錐状の空間部が形成されてい
て、この空間部によって給気フード１４に流入したガス
が最下部のカートリッジ１８ｄに充填されたオゾン分解
剤の底面にまでよく行き渡り、排気フード１６からスム
ーズに大気中に放出されるように工夫されている。

【００２９】以上のような構造を持つ排オゾン処理装置
によれば、通常の稼働時には各カートリッジ１８ａ，１
８ｂ，１８ｃ，１８ｄ内にオゾン分解剤を充填してから
図１に示したように容器本体１１内に各カートリッジを
縦方向に積層して収納し、ネジ穴１３，１３を利用して
容器本体１１を構成する両円筒状物体をネジ止めして、
流入するガスが外気に漏洩しないように完全密封する
（図３の状態）。そして水処理施設で反応に使われなか
った排オゾンガスを給気フード１４から矢印Ａに示した
ように導入すると、この排オゾンガスは各カートリッジ
１８ｄ，１８ｃ，１８ｂ，１８ａ内に充填されたオゾン
分解剤中を通過してオゾンが分解され、排気フード１６
を経由して矢印Ｂに示したように大気中に放出される。

【００３０】そしてオゾン分解剤の交換時には、図１，
図２に示したようにネジ穴１３に通したネジを外して扉
１１ａを開き、排オゾンガスの流入側，図示例では最下
部のカートリッジ１８ｄ内に充填されているオゾン分解
剤を把手２１を利用してカートリッジ１８ｄごと引抜
き、新しいオゾン分解剤を充填した他のカートリッジ
を、最上段のカートリッジ１８ａの上部に新たに補充す
る。

【００３１】オゾン分解剤の半量を交換する場合には、
２個のカートリッジ１８ｃ，１８ｄを引き抜き、新しい
オゾン分解剤を充填した２個のカートリッジを最上段の
カートリッジ１８ａの上部に補充すれば良い。このよう
な操作を実施することによって煤塵を巻き上げることな
くオゾン分解剤の交換作業を容易に実施することができ
る。

【００３２】図４は本発明の第２実施例を示すものであ
って、本例はジャッキ付き排オゾン処理装置の例であ
る。基本的な構成は上記第１実施例と同一であるため、
同一の符号を付して表示してある。この第２実施例で
は、第１実施例の構造に加えてオゾン分解剤を充填した
下部のカートリッジを取出し易いように、取出すべきカ
ートリッジの一段上のカートリッジを持ち上げるための
ジャッキ２３を容器本体１１の側部に配備してある。２
３ａはジャッキハンドルである。

【００３３】かかる第２実施例によれば、最下部のカー
トリッジ１８ｄを引抜く場合には、このカートリッジ１
８ｄより一段上のカートリッジ１８ｃを支持している支
持板がジャッキハンドル２３ａの操作によって支持され
て上下動が可能となり、これよりも上部に積載されてい
るカートリッジ１８ａ，１８ｂを持ち上げることができ
るため、最下部のカートリッジ１８ｄの引出しが容易に
なる。カートリッジ１８ｄを引出した後にジャッキハン
ドル２３ａを緩めて上部の各カートリッジを１段下げ、
新しいオゾン分解剤を充填した他のカートリッジを、最
上段のカートリッジ１８ａの上部に補充する。

【００３４】図５は本発明の第３実施例を示すものであ
って、本例はカートリッジ引出しガイド付き排オゾン処
理装置の例である。この第３実施例は第１実施例の構造
に加えて、オゾン分解剤を充填した各カートリッジ１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを引出し易いように、容器
本体１１にカートリッジ引出し用ガイド２４，２４を設
けたことが特徴となっている（図５では扉１１ａの図示
を省略してある）。

【００３５】これによりオゾン分解剤の交換時には各段
のカートリッジ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの何れ
をも引出し用ガイド２４，２４に沿って容易に取出すこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる排オゾン処理装置によれば、通常の稼働時には容器
内に積層して収納されたカートリッジに充填された活性
炭もしくはオゾン分解剤によってオゾンが分解され、排
気フードを経由して大気中に放出される一方、オゾン分
解剤の交換時には排オゾンガスの流入側のカートリッジ
をカートリッジごと引抜いて新しいオゾン分解剤を充填
した他のカートリッジを排オゾンガスの流出側に補充す
ればよいため、消耗した活性炭とかオゾン分解剤の交換
作業が極めて容易となり、しかも装置の周辺を煤塵等で
汚す惧れがないという効果が得られる。

【００３７】特に使用条件によっては活性炭とかオゾン
分解剤の使用量が多量となり、装置が大型化した場合で
あっても、該活性炭とかオゾン分解剤の部分交換の操作
性が向上してコストの低廉化に寄与することができる。

【００３８】上記構成に加えて、容器本体の側部にカー
トリッジを持ち上げるためのジャッキを配備すれば、オ
ゾン分解剤を充填した下部のカートリッジが取出し易く
なり、更に容器本体にカートリッジ引出し用ガイドを設
ければ、オゾン分解剤の交換時に各段のカートリッジの
何れをも容易に取出すことができる。

【００３９】従って本発明によれば、活性炭とかオゾン
分解剤を排オゾンガスの流入側から交換するようにした
装置における活性炭とかオゾン分解剤の重量に起因する
操作上の難点を解消し、作業時に装置の周囲を清潔に維
持することができる排オゾン処理装置を提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による排オゾン処理装置の扉を開いた状
態を示す正面図。

【図２】図１の底面図。

【図３】図１の扉を閉じた状態を示す正面図。

【図４】本発明の第２実施例を示す概要図。

【図５】本発明の第３実施例を示す概要図。

【図６】図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は従来のオゾン分解剤
を用いた排オゾン処理装置の具体例を示す概要図。

【符号の説明】

１１…容器本体 １１ａ…扉 １２…ヒンジ １４…給気フード １５，１７…パッキン １６…排気フード １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ…カートリッジ １９…支持板 ２０，２１…把手 ２３…ジャッキ ２４…引出し用ガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 慶一 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水処理施設において発生する排オゾンガ
   スを、活性炭接触法もしくはオゾン分解剤によって無害
   化処理してから大気中に放出するようにした排オゾン処
   理装置において、 開閉自在に構成した耐オゾン性を有する容器本体の内方
   に、活性炭もしくはオゾン分解剤を充填した複数個のカ
   ートリッジを、該カートリッジが独自に取出し可能に積
   層して収納し、該容器本体の一方側に排オゾンガスを導
   入するための給気フードを取付けるとともに該容器本体
   の他方側に処理後のガスを大気中に放出するための排気
   フードを取付けたことを特徴とする排オゾン処理装置。
2. 【請求項２】 前記容器本体は円筒状物体を長手方向に
   半分に切断したものを２個組み合わせ、ヒンジにより扉
   状に開閉可能となるように構成した請求項１記載の排オ
   ゾン処理装置。
3. 【請求項３】 前記カートリッジの上面と下面を、充填
   されたオゾン分解剤がすり抜けない程度の網目を有する
   網状体で構成して各カートリッジに通気性を持たせ、且
   つ上部の網状体は取り外し可能とした請求項１，２記載
   の排オゾン処理装置。
4. 【請求項４】 容器本体の側部に、取出すべきカートリ
   ッジの一段上のカートリッジを持ち上げるためのジャッ
   キを配備して、オゾン分解剤を充填した下部のカートリ
   ッジを取出し易くした請求項１，２，３記載の排オゾン
   処理装置。
5. 【請求項５】 容器本体に、オゾン分解剤を充填した各
   カートリッジを引出すためのカートリッジ引出し用ガイ
   ドを設けた請求項１，２，３，４記載の排オゾン処理装
   置。