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公開番号2024068669
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-21
出願番号2022179177
出願日2022-11-09
発明の名称防汚装置及び防汚方法
出願人株式会社OKAMURA
代理人個人
主分類C02F 1/50 20230101AFI20240514BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】本発明は、オゾンにより水生生物の付着を防止する際に、適量のオゾンを供給できる防汚装置の提供を課題とする。
【解決手段】本発明の一態様に係る防汚装置は、流水が通過する通水路に水生生物が付着することを防止する防汚装置であって、オゾンを含む微細気泡を水に注入したオゾン水を生成するオゾン水生成部と、上記オゾン水を上記流水に混合する混合部と、上記流水のオキシダント濃度を測定する濃度測定部と、上記濃度測定部で測定されるオキシダント濃度に基づいて上記流水のオゾン濃度を制御する制御部とを備え、上記流水に対して、上記濃度測定部が、上記混合部より下流側に位置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
流水が通過する通水路に水生生物が付着することを防止する防汚装置であって、
オゾンを含む微細気泡を水に注入したオゾン水を生成するオゾン水生成部と、
上記オゾン水を上記流水に混合する混合部と、
上記流水のオキシダント濃度を測定する濃度測定部と、
上記濃度測定部で測定されるオキシダント濃度に基づいて上記流水のオゾン量を制御する制御部と
を備え、
上記流水に対して、上記濃度測定部が、上記混合部より下流側に位置する防汚装置。
続きを表示(約 670 文字)【請求項2】
上記流水として、海又は河川から取水した自然水が上記通水路の入口に供給されており、
上記通水路の出口から排出された流水が、上記海又は河川に返送されている請求項1に記載の防汚装置。
【請求項3】
上記オゾン水生成部の水として、上記自然水を用いる請求項2に記載の防汚装置。
【請求項4】
上記混合部の混合位置が、上記通水路の入口に設定され、
上記濃度測定部の測定位置が、上記通水路の出口に設定されている請求項1、請求項2又は請求項3に記載の防汚装置。
【請求項5】
流水が通過する通水路に水生生物が付着することを防止する防汚方法であって、
オゾンを含む微細気泡を水に注入したオゾン水を生成するオゾン水生成工程と、
上記オゾン水を上記流水に混合する混合工程と、
上記流水のオキシダント濃度を測定する濃度測定工程と、
上記濃度測定工程で測定されるオキシダント濃度に基づいて上記流水のオゾン量を制御する制御工程と
を備え、
上記流水に対して、上記濃度測定工程の測定が、上記混合工程の混合より下流側で行われる防汚方法。
【請求項6】
上記混合工程で、上記オゾン水の混合が間欠的に行われる請求項5に記載の防汚方法。
【請求項7】
上記濃度測定工程で、オキシダント濃度が0.05質量ppm以上0.4質量ppm以下となるように上記オゾン量を制御する請求項5又は請求項6に記載の防汚方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、防汚装置及び防汚方法に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
例えば沿岸に立地する火力発電所等では、海水を冷却水として使用する場合がある。この場合、海面から汲み上げられた海水は、流水として通水路を通過し、冷却を必要とする機器に供給された後、再び海に排水される。
【0003】
上記流水中に含まれるイガイ、フジツボ、ヒドロ虫、あるいは海藻類といった水生生物が上記通水路の内壁に付着し、繁殖する場合がある。上記水生生物の付着は、通水路や機器の配管の圧力損失を大きくさせたり、上記通水路への異物の侵入を防ぐため上記通水路に配設されているスクリーンやストレーナを詰まらせたりする。このため、水生生物の付着は、海水を汲み上げる冷却水ポンプの動力の増加、火力発電所であれば送電端出力の低下等の不都合を引き起こす場合がある。
【0004】
上記水生生物の付着を防止(防汚)する方法として、空気とオゾンおよび海水を取り込んで海水中にマイクロバブルを混合する方法が提案されている(特開2008-178789号公報参照)。この従来の防汚方法では、オゾンの殺菌作用により上記水生生物の付着を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2008-178789号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
オゾンの殺菌作用は、濃度が高くなれば強くなる。一方で、SDGs14の海洋サステナビリティが国際的にも社会的にも解決すべき課題の1つであることから、オゾンによる周辺環境への影響を踏まえる必要がある。このため、一般に海水温度の高いときは、貝や藻類などの成長は活発であり、それを抑制するためには高い濃度のオゾンが必要である一方、海水温度が低い場合は、それほど高濃度のオゾンを必要としないという原理のもと、上記従来の防汚方法では、海水温度の低い冬季には、オゾンを10%含む空気のマイクロバブルを使用し、海水温度の高くなる夏季には、オゾンを90%含む空気のマイクロバブルを使用することが提案されている。特許文献1によれば、これにより、周辺環境への影響を配慮しつつ、物体表面の有機物の付着や水生生物の幼生の成長を抑制できるとされている。
【0007】
しかし、本発明者らの知見によると、水生生物の付着の多寡は、単に水生生物の成長の活発さのみに依存するわけではなく、例えば単位体積当たりの水生生物の存在密度にも大きく依存する。この水生生物の存在密度は、海水を例にとると、同じ場所であっても降雨があると、海水が薄まるため水生生物の存在密度は低下する。また、潮の満ち引きによって深さが変化すると存在する水生生物の種類の変化等により存在密度は変化し得る。このように水生生物の付着の多寡は1日の時分においても変化するから、上記従来の防汚方法で行われている制御では、過不足なく適量のオゾンを供給しているとは言えず、オゾンの供給量には最適化の余地がある。
【0008】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、オゾンにより水生生物の付着を防止する際に、適量のオゾンを供給できる防汚装置及び防汚方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、オゾンはマイクロバブルとして供給することで半減期を長くすることができるものの、それでも短時間で分解されるため、仮に過剰なオゾンが供給されている状況においても、通水路の下流側で測定されるオゾン量は、ほぼ0mg/Lであり、オゾン量の測定ではオゾン供給の過不足を判断できないことを知得している。そこで、本発明者らが、オゾン供給の過不足を判断できる指標について鋭意検討したところ、オキシダント濃度が適切な指標となるとの結論に至った。「オキシダント」とは、オゾンガスを海水中又は淡水中に注入したときに発生する臭化物イオンとオゾンの反応生成酸化物をいい、残留オキシダント(Total Residual Oxidants:TRO)ともいう。水溶液中では、次亜臭素酸イオン(BrO

)、臭素酸イオン(BrO


)、臭素イオン(Br

)、次亜臭素酸(HBrO)などの形態で存在する。ここで、「オキシダント濃度」は、オゾン供給をした際に支配的に観測される次亜臭素酸イオン(BrO

)及び臭素酸イオン(BrO


)の合計量の濃度(質量%)で代表するものとする。
【0010】
本発明者らが、オゾンを供給した際のオキシダント濃度の振る舞いを詳細に検討したところ、オゾンが水生生物の殺菌(酸化)に消費されている間は、オキシダント濃度は増加せず、殺菌すべき水生生物が存在しない場合に増加を始める傾向にあることを突きとめ、本発明を完成させた。本発明者らは、水生生物と臭化物イオンが存在する場合に、オゾンは選択的に水生生物と酸化反応をするためであると推察している。
(【0011】以降は省略されています)

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