JP7630749B1 - オゾン供給装置およびオゾン供給装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

オゾン供給装置は、供給された酸素からオゾンを生成する複数のオゾン発生器（３ａ、３ｂ、３ｃ）と、オゾン発生器（３ａ、３ｂ、３ｃ）から供給され、酸素とオゾンで構成された混合ガスから、オゾンを吸着することにより混合ガスに含まれた酸素を分離するとともに、オゾン発生器（３ａ、３ｂ、３ｃ）の総数よりも少ない数の吸着装置（４１ａ、４１ｂ）と、吸着装置（４１ａ、４１ｂ）により混合ガスから分離された酸素をオゾン発生器（３ａ、３ｂ、３ｃ）へ移送するとともに、オゾン発生器（３ａ、３ｂ、３ｃ）の総数よりも少ない数の酸素移送装置（４２）と、酸素移送装置（４２）の出口側とオゾン発生器の入口側とを、共用して接続する第１の共用配管（１０ａ）と、吸着装置（４１ａ、４１ｂ）の入口側とオゾン発生器の出口側とを、共用して接続する第２の共用配管（１０ｂ）と、を備えた。

Description

本開示は、オゾン供給装置およびオゾン供給装置の運転方法に関する。

浄水場などにおけるオゾン処理を目的としたオゾン注入量は、オゾン注入率と処理水量の積により算出される。例えば、浄水場でトリハロメタン（Trihalomethane：THM）等の前駆物質低減をオゾン処理の対象物とした時、夏季にこれらは高濃度を示すため高いオゾン注入率を要し、しかも夏季の処理水量が多いのが一般的である。このため、オゾン発生器の容量・台数を決定するための設計値となる最大オゾン注入量は、夏季をベースとした処理水量とオゾン注入率の積に、日間の水量変動幅と余裕率を加味して設定される。

一方で、夏季以外の実運用では低いオゾン注入量で良いため、複数台から成るオゾン供給装置の系列全体の設備容量に対して低い負荷およびオゾン発生器台数で運転されていることが一般的である。また、従来の酸素リサイクル技術を適用したオゾン供給装置では、オゾン発生器と同等の酸素リサイクル設備容量および台数としていた。

また、従来、関連する機器を備えたオゾン供給装置として、特許文献１に係るものがある。すなわち、オゾンを発生するオゾン発生器と、前記オゾンを吸着および脱着する吸脱着塔と、前記オゾン発生器で発生したオゾン化したガスを前記吸脱着塔に移送するためのオゾン化ガス移送回路と、前記吸脱着塔に加圧したキャリアガスを導入する加圧機構、または前記吸脱着塔を減圧する減圧機構と、前記オゾンを吸着する吸着剤を内包するとともに導入された前記オゾンの濃度の変動を抑制するオゾン緩衝装置と、前記吸脱着塔から脱着されたオゾンを前記オゾン緩衝装置に移送した後、供給対象に供給するための脱着ガス移送回路と、を備えたオゾン供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第７２９２５５４号公報

しかし、従来の酸素リサイクル技術を適用したオゾン供給装置では、オゾン発生器と同等の酸素リサイクル設備容量・台数とするため、特に処理対象物の濃度変動、処理水量変動が大きい機場においては、系列全体の設備能力に対して実運用の負荷・稼働率が低くなり、酸素リサイクル設備導入コストに対して酸素回収による省エネ化効果が低いなどの経済的な課題があった。

また、従来は、オゾン発生器と酸素リサイクル設備が１対１の対応関係で設けられるケースが多かったため、酸素リサイクル設備が故障したような場合でも、別のオゾン発生器と酸素リサイクル設備があれば、この設備によりバックアップ運転は可能であったが、このようなケースでは、逆に、複数台の酸素リサイクル設備を設置するために、オゾン供給装置の設置スペースの増大、あるいは装置の複雑化によるメンテナンスコスト高を招いていた。一方で、複数のオゾン発生器に対して酸素リサイクル設備を共用化した場合においては、当該酸素リサイクル設備が故障した場合には、バックアップ運転が困難となる、などの問題点があった。

本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、酸素を分離し移送する設備を共用できる装置構成にすることにより、少ないオゾン注入量で運転する場合でも酸素リサイクル設備の負荷、あるいは稼働率を高くすることにより、酸素回収による省エネ化を向上することを目的とする。また、酸素リサイクル設備を共通化することにより、オゾン供給装置を簡素化し、設備導入コスト、メンテナンスコスト、および設置スペースの低減を可能とすることで、投資効果の向上を図ることを目的とする。

本開示のオゾン供給装置は、
酸素からオゾンを生成する複数のオゾン発生器と、
酸素と前記オゾンで構成され前記オゾン発生器から供給される混合ガスから前記オゾンを吸着することにより、前記混合ガスに含まれた酸素を分離する吸着装置と、
前記吸着装置により前記混合ガスから分離された酸素を前記オゾン発生器へ移送するとともに、前記オゾン発生器の総数よりも少ない数の酸素移送装置と、
酸素が送出される前記酸素移送装置の出口側と、酸素が供給される前記オゾン発生器の入口側とを、共用して接続する第１の共用配管と、
前記混合ガスが供給される前記吸着装置の入口側と、前記混合ガスが送出される前記オゾン発生器の出口側とを、共用して接続する第２の共用配管と、
を備えたことを特徴とするものである。

本開示のオゾン供給装置によれば、酸素を分離し移送する設備を共用できる装置構成にすることにより、少ないオゾン注入量で運転する場合でも酸素リサイクル設備の負荷、あるいは稼働率を高くすることができるため、酸素回収による省エネ化を向上できる。また、酸素リサイクル設備を共通化することにより、オゾン供給装置を簡素化し、設備導入コスト、メンテナンスコスト、および設置スペースの低減が可能となり、投資効果の向上を図ることが可能となる。

実施の形態１に係るオゾン供給装置の一例を示す系統図である。 実施の形態１に係るオゾン供給装置の主要部を詳細に示した系統図である。 実施の形態１に係るオゾン供給装置のオゾン吸着時の一例を系統的に説明するための図である。 実施の形態１に係るオゾン供給装置のオゾン脱着時の一例を系統的に説明するための図である。 実施の形態２に係るオゾン供給装置の一例を示す系統図である。 実施の形態２に係るオゾン供給装置の運転方法を示すフローチャート図である。 実施の形態３に係るオゾン供給装置の一例を示す系統図である。 実施の形態３に係るオゾン供給装置の運転方法を示すフローチャート図である。

本開示は、オゾン処理を目的とした公共上下水、民間排水処理機場において、複数台のオゾン発生器から出力されるオゾンを含有した酸素ガスから吸着材を用いてオゾンを選択的に吸着し、吸着されずに分離された酸素をオゾン発生器の原料として再利用する酸素リサイクル設備を付加したオゾン供給装置及びオゾン供給装置の運転方法に関するものである。

ここでは、特に、吸着されなかった酸素をオゾン発生器の原料として再利用する酸素リサイクル設備を付加したオゾン供給装置において、複数台のオゾン発生器から成るオゾン供給装置の全体に対して上記酸素リサイクル設備を共通化した構成を特徴とするオゾン供給装置に関するものである。

実施の形態１．
実施の形態１に係るオゾン供給装置の一例について、以下、図１、図２のブロック図を用いて説明する。

図１は、実施の形態１に係るオゾン供給装置の一例を処理系統図により示したものである。本開示のオゾン供給装置は、複数台の圧縮空気供給設備１ａ、１ｂ、及び１ｃ（以降圧縮空気供給設備１ａ～１ｃとも記載する）から供給される圧縮空気を、これら複数台の圧縮空気供給設備が共用する圧縮空気ヘッダー管１１ａ（以下、第３の共用配管１１ａとも呼ぶ）に出力することにより、この圧縮空気ヘッダー管１１ａを介して複数台の酸素供給設備２ａ、２ｂ、２ｃに供給する。これら複数台の酸素供給設備２ａ～２ｃから供給される酸素は、これら複数台の酸素供給設備２ａ～２ｃが共用する酸素ヘッダー管１０ａ(以下、第１の共用配管１０ａとも呼ぶ)を介して、複数のオゾン発生器３ａ、３ｂ、および３ｃ（以下、オゾン発生器３ａ～３ｃとも記載する）に供給する。次に、これらオゾン発生器３ａ～３ｃは、供給された酸素を基にオゾンを生成し、余剰の酸素とともに混合ガスとして、オゾン発生器３ａ～３ｃが共用するオゾン化酸素ヘッダー管１０ｂに移送される。この混合ガスには少なくとも、生成されたオゾンおよび上記余剰の酸素が含まれている。その後、このオゾンと酸素は、このオゾン化酸素ヘッダー管１０ｂを介して酸素リサイクル設備４に送られる。この酸素リサイクル設備４では、上記オゾンと酸素のうち、オゾンが吸着されて酸素のみが、上記酸素ヘッダー管１０ａに戻されてリサイクルされる。
なお、オゾン発生器３ａ～３ｃは、内部に収められた電極に電力を供給する電源装置（インバーターと昇圧トランスを組み合わせた装置。図示せず）を有しており、この電源装置で、電圧と周波数を変化させることにより、電極に注入する電力を調整し、発生オゾン濃度を増減できる。また、上記第１の共用配管１０ａは、前記酸素移送装置から酸素が送出される側である前記酸素移送装置の出口側と、前記オゾン発生器に酸素が供給される側である前記オゾン発生器の入口側と、を複数のオゾン発生器間で共用して接続している。

一方で、複数台の圧縮空気供給設備１ａ～１ｃから供給される圧縮空気は、上記酸素リサイクル設備４に送られ、酸素リサイクル設備４内で吸着されたオゾンを脱着するために使われた後、この脱着されたオゾンと圧縮空気は、供給オゾンヘッダー管１１ｂ（以下、第４の共用配管１１ｂとも呼ぶ）を経由して、処理水５０が貯蔵されているオゾン接触槽５に備えられている複数の散気装置５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、及び５１ｄに供給される。なお、上記供給オゾンヘッダー管１１ｂは、上記散気装置５１ａ～５１ｄに共用される。

ここで、上記４種類のヘッダー管（図１で左から順に、圧縮空気ヘッダー管１１ａ、酸素ヘッダー管１０ａ、オゾン化酸素ヘッダー管１０ｂ、供給オゾンヘッダー管１１ｂ）の機能について、以下、詳しく説明する。

まず、圧縮空気ヘッダー管１１ａは、圧縮空気供給設備から酸素供給設備に圧縮空気を供給すると共に酸素リサイクル設備の吸着塔（以下、吸着装置とも呼ぶ）で吸着したオゾンを脱着するために吸着装置に圧縮空気を供給するための回路の役割を果たしている。
また、酸素ヘッダー管は、酸素供給設備からオゾン発生器に酸素を供給すると共に酸素リサイクル設備で回収した酸素をオゾン発生器入口に返送するための回路の役割を果たしている。
また、オゾン化酸素ヘッダー管は、各オゾン発生器から共通化（共用化）した酸素リサイクル設備にオゾン化酸素（オゾン及び酸素）を供給するための回路の役割を果たしている。
最後に、供給オゾンヘッダー管は、酸素リサイクル設備からオゾン接触槽に脱着したオゾン化空気（オゾン及び圧縮空気）を供給するための回路の役割を果たしている。

なお、酸素ヘッダー管など各ヘッダー管は、それぞれ複数の同名の設備と並列的に連結されるが、当該同名の設備間の圧力差は平均化され、また、その平均化に必要な時間は、本開示においては無視できる程度に過ぎない。

また、オゾン接触槽とは、オゾンガスと処理水を接触させて反応させる槽のことである。また、オゾン発生器には、電源装置が付属しており、この電源装置のインバーターによりオゾン発生濃度を調整可能である。さらに、吸着塔出口側の酸素濃度で吸着性能を監視している。ここで、例えば、酸素濃度が低下している場合には、「不具合の可能性有」と判断される。
なお、ガス漏れ対策のための検知装置が備え付けられている。

次に、上述の酸素リサイクル設備４について、図２を用いてさらに詳しく説明する。
図２は、図１に示した実施の形態１に係るオゾン供給装置の処理系統図のうち、酸素リサイクル設備４の内部構成について、詳しく示したものである。

この図２の点線の枠内に示すように、酸素リサイクル設備４は、ＮＯｘ除去装置４０と、オゾン吸着機能およびオゾン脱着機能を持つ複数台の吸着塔４１ａ、吸着塔４１ｂと、これらの吸着塔４１ａ、４１ｂから酸素が移送される酸素移送装置４２と、断熱圧縮されることで温度が上昇した酸素ガスの圧縮熱を除去するクーラ４５と、吸着塔４１ａ、４１ｂに移送された圧縮空気と吸着塔４１ａ、４１ｂで脱着されたオゾンとを、上記供給オゾンヘッダー管１１ｂを介してオゾン接触槽５へ移送するため、上記圧縮空気とオゾンとを減圧移送する減圧機構４３（具体的には、例えば真空ブロワ）と、オゾン緩衝装置４４、などによって構成されている。

ここで、オゾン化酸素ヘッダー管１０ｂを介してオゾン発生器から移送されたオゾンおよび酸素が、吸着塔４１ａ、吸着塔４１ｂにそれぞれ、別個に供給され、その内部に設けられたオゾン吸着剤によりオゾンが吸着された後、分離した酸素が酸素移送装置４２に移送される。なお、上記オゾン緩衝装置４４は、オゾン接触槽に供給するオゾンの濃度変動を抑制する機能を持つ。

なお、図２において、吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂの内部に設けられたオゾン吸着剤により、オゾンと酸素は完全に分離されるため、吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂで分離された酸素は、オゾン発生器の原料として全てリサイクルされる。

また、図２において、クーラ４５の基本的な役割は、扱う酸素ガスの温度が約１００度に上昇することによるオゾン発生器でのオゾンの熱分解を防止するためであり、上記温度上昇したガスの温度を４０℃程度まで冷却して熱分解を防止する。なお、このクーラ４５が無い場合、高温の酸素ガスをオゾン発生器に供給することになり、発生したオゾンが熱分解される懸念がある。

次に、上述の酸素リサイクル設備４のオゾン吸着時のガス移送については、図３を用いて、また、酸素リサイクル設備４のオゾン脱着時のガス移送については、図４を用いて、それぞれ、系統的に詳しく説明する。

まず、酸素リサイクル設備４のオゾン吸着時のガス移送について、図３を用いて説明する。図３において、一点鎖線の枠で囲んだものが上述の酸素リサイクル設備４に相当する。オゾン化酸素ヘッダー管１０ｂから出たオゾン及び酸素は、ＮＯｘ除去装置４０からオゾンを吸着するための吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂに移送され、これらの吸着装置でオゾンが吸着された後、分離された酸素が酸素移送装置４２からクーラ４５を通過した後、酸素ヘッダー管１０ａを経由してオゾン発生器３ａ～３ｃにそれぞれ供給され、リサイクルされる。

次に、酸素リサイクル設備４のオゾン脱着時のガス移送について、図４を用いて系統的に説明する。図４において、一点鎖線の枠で囲んだものが上述の酸素リサイクル設備４に相当する。複数の圧縮空気供給設備から供給された圧縮空気は、圧縮空気ヘッダー管１１ａに集結後、減圧機構４３により、吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂを通過する。一方で、吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂに吸着されていたオゾンは脱着されて、上記圧縮空気とともに、吸着塔４１ａ、あるいは吸着塔４１ｂから、真空ブロワである減圧機構４３、およびオゾン緩衝装置４４を通過した後、供給オゾンヘッダー管を経由して、オゾン接触槽５に移送される。

以上説明したように、実施の形態１のオゾン供給装置によれば、酸素を分離あるいは移送する設備を共用できるような装置構成にすることで、低いオゾン注入量で運転する場合でも酸素リサイクル設備の負荷または稼働率を高くすることができるため、酸素回収による省エネ化を向上できる。また、酸素リサイクル設備を共通化することでオゾン供給装置を簡素化し、設備導入コスト、メンテナンスコスト、設置スペースの低減が可能となり、投資効果の向上を図ることが可能である。

また、一台当たり１０ｋｇ／ｈ以上の大容量のオゾン発生器が複数台導入されるような大規模浄水場の場合など、コスト、あるいは設備スペースを３０％程度減らすことが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るオゾン供給装置について、図５、図６を用いて以下説明する。
実施の形態２に係るオゾン供給装置は、実施の形態１に係るオゾン供給装置と比較して、酸素リサイクル設備４が当該設備の内外に配置された複数の構成要素を制御するための制御装置とこの制御装置と各構成要素とを繋ぐ信号線（制御装置から各構成要素へ信号を送るための信号線、および各構成要素から制御装置に信号を送るための信号線）を備えている点が異なる。

また、酸素を分離し移送する複数の設備を互いに接続する配管の他に、オゾン化酸素ヘッダー管１０ｂから分岐して、直接、供給オゾンヘッダー管１１ｂと接続される配管（以下、この配管をバイパス配管と呼ぶ）、およびこのバイパス配管３０の途中にガスの流れを制御する（開閉する）ためのバイパス弁３１が設けられていることが異なる。さらに、オゾン化酸素ヘッダー管１０ｂ（以下、第２の共用配管１０ｂとも呼ぶ）と吸着塔４１ａ、及び吸着塔４１ｂとを接続する配管の途中にガスの流れを制御する（開閉する）ための吸着塔入口弁２１が設けられていること、および各オゾン発生器の出口側にオゾン濃度計４６ａ、４６ｂ、４６ｃがそれぞれ対応して設置されていることが異なる（図５参照）。
ここで、上記第２の共用配管１０ｂは、吸着装置に混合ガスを供給する側である吸着装置の入口側と、オゾン発生器から混合ガスを送出する側であるオゾン発生器の出口側と、を複数のオゾン発生器間で共用して接続している。

そこで、次に、実施の形態２に係るオゾン供給装置の装置構成について、上述の実施、の形態１に係るオゾン供給装置との相違点である制御装置６を中心に、図５を用いて以下さらに詳しく説明する。

上記制御装置６は、図５に示したように、酸素リサイクル設備４を構成する要素である。この制御装置６は、当該装置以外の他の構成要素である酸素移送装置４２からは信号線６１ｄを介して、また減圧機構４３からは信号線６１ｅを介して信号を受信する。また、オゾン供給装置の酸素リサイクル設備４以外の構成要素であるオゾン発生器３ａ～３ｃの出口側に設置されたオゾン濃度計４６ａ～４６ｃからは、各濃度計に対応する信号線６１ａ、６１ｂ、および６１ｃを介して信号を受信する。

一方、制御装置６からは、吸着塔入口弁２１へは信号線６０ｇを介して、また、バイパス弁３１へは信号線６０ｈを介して、信号が発信される。さらに酸素供給設備２ａ～２ｃへは、それぞれ信号線６０ｄ～６０ｆを介して信号が発信され、オゾン発生器３ａ～３ｃへは、それぞれ信号線６０ａ～６０ｃを介して信号が発信される。

ここで、酸素を分離・移送する設備に異常が発生した際には、オゾン発生器の定格風量（ここで、定格風量はオゾン発生器１台の定格オゾン発生量／定格オゾン濃度で定義される）よりも下げて運転する。なお、この量は、インバーター等で調整可能である。
異常の判断は、上記酸素移送装置および減圧機構により行う。これらの機構には、それぞれ、インバーターが搭載されており、駆動させているモータの速度、電流、トルク、消費電力などを基に判断される。

また、オゾン発生器の定格風量の調整は、酸素供給設備の台数を制御すること、あるいは、酸素供給設備のインバーターを用いた運転により、オゾン発生器に供給する酸素風量を調節することにより行う。

そこで、次に、異常が発生した際に、酸素供給設備により、オゾン発生器に供給される酸素風量をどのように調節するかに関して、その調節方法および調節量を基に以下図６を用いて具体的に説明する。

図６は、酸素を分離・移送する設備である、酸素移送装置４２、あるいは減圧機構４３から、信号線により、制御装置が故障信号を受信した場合におけるオゾン供給装置の動作（運転方法）を説明したフローチャート図である。

まず、最初に、制御装置６が酸素移送装置４２から信号線６１ｄを介して、あるいは減圧機構４３から信号線６１ｅを介して、故障信号を受信すると（ステップＳ１）、吸着塔入口弁２１に制御装置６から閉信号が発信されるともに、バイパス弁３１に制御装置６から開信号が発信される（ステップＳ２。図５参照）。

次に、オゾン発生器に対して、制御装置６から信号線６０ａ、６０ｂ、６０ｃを介して、出力増加信号が発信される（ステップＳ３。図５参照）。この際、増加すべき量が指令値として与えられるが、その値は定格オゾン濃度×ｚで与えられる。ここで、ｚはオゾン発生器の定格濃度に対する出力増加割合であり、このｚの値は、通常、１＜ｚ≦１．５の範囲で定められ、該当装置の異常の状況などにより、適切な値に決定される。なお、ｚの上限値は、オゾン発生器が出力可能なオゾン濃度から決められる。

最後に、酸素供給設備２ａ、２ｂ、および２ｃに対して、制御装置６から、それぞれ、信号線６０ｄ、６０ｅ、６０ｆを介して、出力低減信号が発振される（ステップＳ４。図５参照）。この際、増加すべき量が指令値として与えられるが、その値は定格オゾン濃度÷ｚで与えられる。ここで、ｚは上記で説明したものと同一である（ここでは詳細な説明は省略する）。

以上説明したように、実施の形態２のオゾン供給装置によれば、酸素を分離あるいは移送するための共用化された設備が故障した場合でも、当該設備をパイパス運転できる装置構成とすることで、オゾン接触槽へのオゾン供給が止まることを防ぎ、オゾン供給装置の信頼性向上、あるいは処理水質の安定化が図れる。

また、通常運転時は、酸素を再利用できるため、オゾン発生器の定格風量に対応した酸素風量を酸素供給設備から供給する必要がない。
また、酸素を分離あるいは移送する設備の故障時には酸素を再利用できないため、オゾン発生器の定格風量に対応した酸素風量を酸素供給設備から供給する必要があるが、従来は故障時のバックアップとして、酸素供給設備はオゾン発生器の定格風量分の設備容量を設けていた。これに対して、本実施の形態２のオゾン供給装置によれば、故障時にオゾン発生器の定格風量よりも低い風量で運転でき、酸素供給設備の導入コストの低減、あるいは故障運転時の省エネ化が期待できる。

さらに、酸素を分離あるいは移送する設備の異常時には、定格オゾン濃度よりも高い発生オゾン濃度で運転することにより、酸素供給設備容量を削減できる。例えば、上述のように、ｚの最大値が１．５であることから（このことは、故障時においては、発生オゾン濃度を定格発生オゾン濃度の１．５倍まで増加できることを示している）、故障時には、酸素供給設備からオゾン発生器に供給する酸素風量は、定格風量の約０．６７倍に削減できることが判る。すなわち、酸素供給設備容量は３割以上の削減が期待できる。但し、発生オゾン濃度の増加と共にオゾン発生器の消費電力も増加するので注意が必要である。

実施の形態３．
実施の形態３に係るオゾン供給装置について、図７、図８を用いて以下説明する。実施の形態３に係るオゾン供給装置は、実施の形態２に係るオゾン供給装置と比較して、酸素濃度計４７（以下、単に濃度計４７とも呼ぶ）をさらに備えている点が異なる（図７参照）。この酸素濃度計４７は、吸着装置の出口位置における酸素濃度を測定するために設けられており、酸素濃度に異常があれば、信号線６１ｆにより制御装置６に異常信号が伝えられる。

そこで次に、実施の形態３に係るオゾン供給装置に故障、あるいは異常が発生した場合におけるオゾン供給装置の動作（運転方法）について、図８に示すフローチャート図を用いて説明する。

まず、最初に、制御装置６が、酸素移送装置４２から信号線６１ｄを介するか減圧機構４３から信号線６１ｅを介して故障信号を受信するか、あるいは酸素濃度計４７から信号線６１ｆを介にして吸着塔出口の酸素濃度の異常信号を受信すると（ステップＳ５）、吸着塔入口弁２１に制御装置６から閉信号が発信されるともに、バイパス弁３１に制御装置６から開信号が発信される（ステップＳ２。図６参照）。
なお、上記の動作以降の動作（ステップＳ３およびステップＳ４）および図中のｚについては、上述の実施の形態２に係るオゾン供給装置の動作の説明で行った説明内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、オゾン接触槽では、オゾンのみが反応に用いられるため、オゾンに酸素が含まれている場合でも問題は生じない。

以上説明したように、実施の形態３のオゾン供給装置によれば、酸素を分離あるいは移送するための共用化された設備の故障信だけでなく、酸素濃度から、酸素を分離する設備である吸着装置の異常を検知することができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
具体的には、上記説明では、制御装置とやり取りされる信号は、送信と受信では機能が異なるとして、それぞれの機能に応じて異なる符号を付して説明したが、これに限らず、制御装置の送信先および受信先のオゾン供給装置の構成要素が同一のものであれば、物理的には信号線は同一のもので送信と受信の双方の機能を果たせるので、同一符号を付しても良い。また、信号線は有線であると仮定して説明したが、これに限らず、無線であっても良い。

１ａ、１ｂ、１ｃ 圧縮空気供給設備、２ａ、２ｂ、２ｃ 酸素供給設備、３ａ、３ｂ、３ｃ オゾン発生器、４ 酸素リサイクル設備、５ オゾン接触槽、
１０ａ 第１の共用配管（酸素ヘッダー管）、１０ｂ 第２の共用配管（オゾン化酸素ヘッダー管）、１１ａ 第３の共用配管（圧縮空気ヘッダー管）、１１ｂ 第４の共用配管（供給オゾンヘッダー管）、２１ 吸着塔入口弁、３０ バイパス配管、３１ バイパス弁、４０ ＮＯｘ除去装置、４１a、４１ｂ 吸着塔（吸着装置）、４２ 酸素移送装置（ブロワ）、４３ 減圧機構（真空ブロワ）、４４ オゾン緩衝装置、４５ クーラ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ オゾン濃度計、４７ 酸素濃度計、５０ 処理水、５１ａ～５１ｄ 散気装置、６０ａ～６０ｈ 信号線（制御装置からの送信信号線）、６１ａ～６１ｅ 信号線（制御装置の受信信号線）

Claims (11)

1. 酸素からオゾンを生成する複数のオゾン発生器と、
   酸素と前記オゾンで構成され前記オゾン発生器から供給される混合ガスから前記オゾンを吸着することにより、前記混合ガスに含まれた酸素を分離する吸着装置と、
   前記吸着装置により前記混合ガスから分離された酸素を前記オゾン発生器へ移送するとともに、前記オゾン発生器の総数よりも少ない数の酸素移送装置と、
   酸素が送出される前記酸素移送装置の出口側と、酸素が供給される前記オゾン発生器の入口側とを、共用して接続する第１の共用配管と、
   前記混合ガスが供給される前記吸着装置の入口側と、前記混合ガスが送出される前記オゾン発生器の出口側とを、共用して接続する第２の共用配管と、
   を備えたことを特徴とするオゾン供給装置。
2. 前記吸着装置の数は、前記オゾン発生器の総数以下であることを特徴とする請求項１に記載のオゾン供給装置。
3. 前記オゾンと圧縮空気が供給されるとともに、貯留された処理水と前記オゾンとを接触させるオゾン接触槽に、前記第１の共用配管および前記第２の共用配管とは別の共用配管を介して接続されるとともに、前記第２の共用配管から分岐したバイパス配管と、
   前記第２の共用配管に接続され前記吸着装置の入口側に配置された配管の経路内に設置された吸着塔入口弁と、
   前記バイパス配管の経路内に設置されたバイパス弁と、
   前記吸着装置および前記酸素移送装置と個別に接続される信号線を有するとともに、前記吸着装置および前記酸素移送装置から、各信号線を介して送信された信号に基づき、前記吸着塔入口弁と前記バイパス弁を開閉する制御装置と、
   を備えた、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン供給装置。
4. 前記分離された酸素を前記吸着装置から前記第１の共用配管まで移送するために設置された配管の経路内に、前記配管内を通過するガスを冷却するためのクーラを設けた、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン供給装置。
5. 前記分離された酸素を前記吸着装置から前記第１の共用配管まで移送するために設置された配管の経路内に、前記配管内を通過するガスを冷却するためのクーラを設けた、
   ことを特徴とする請求項３に記載のオゾン供給装置。
6. 前記分離された酸素を前記吸着装置から前記第１の共用配管まで移送するために設置された配管の経路内に、酸素濃度を測定するための濃度計を設けた、
   ことを特徴とする請求項３に記載のオゾン供給装置。
7. 酸素からオゾンを生成する複数のオゾン発生器と、
   酸素と前記オゾンで構成され前記オゾン発生器から供給される混合ガスから前記オゾンを吸着することにより、前記混合ガスに含まれた酸素を分離する吸着装置と、
   前記吸着装置により前記混合ガスから分離された酸素を前記オゾン発生器へ移送するとともに、前記オゾン発生器の総数よりも少ない数の酸素移送装置と、
   酸素が送出される前記酸素移送装置の出口側と、酸素が供給される前記オゾン発生器の入口側とを、共用して接続する第１の共用配管と、
   前記混合ガスが供給される前記吸着装置の入口側と、前記混合ガスが送出される前記オゾン発生器の出口側とを、共用して接続する第２の共用配管と、
   前記オゾンと圧縮空気が供給されるとともに貯留された処理水と前記オゾンとを接触させて反応させるオゾン接触槽に、前記第１の共用配管および前記第２の共用配管とは別の共用配管を介して接続される、前記第２の共用配管から分岐したバイパス配管と、
   前記第２の共用配管に接続され前記吸着装置の入口側に配置された配管の経路内に設置された吸着塔入口弁と、
   前記バイパス配管の経路内に設置されたバイパス弁と、
   前記吸着装置および前記酸素移送装置と個別に接続される信号線を有するとともに、前記吸着装置および前記酸素移送装置から、各信号線を介して送信された信号に基づき、前記吸着塔入口弁と前記バイパス弁を開閉する制御装置と、
   を備えたオゾン供給装置の運転方法であって、
   前記吸着装置、あるいは前記酸素移送装置に異常が発生した際に、前記オゾン発生器に酸素を供給する酸素供給設備の出力を、前記オゾン発生器の定格オゾン発生量と前記オゾン発生器の定格オゾン濃度の比で定められる前記オゾン発生器の定格風量よりも下げて運転した状態で、
   前記吸着装置、あるいは前記酸素移送装置を介さず、前記バイパス配管を介して前記混合ガスを前記オゾン発生器から前記オゾン接触槽に直接供給する、
   ことを特徴とするオゾン供給装置の運転方法。
8. 前記吸着装置の数は、前記オゾン発生器の総数以下であることを特徴とする請求項７に記載のオゾン供給装置の運転方法。
9. 前記オゾン発生器の定格オゾン濃度よりも高いオゾン濃度で運転する、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載のオゾン供給装置の運転方法。
10. 前記分離された酸素を前記吸着装置から前記第１の共用配管まで移送するために設置された配管の経路内に、酸素濃度を測定するために設けた濃度計の測定値が予め定めた設定値以下の場合、前記吸着装置に異常があると判定して、前記吸着塔入口弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開いて、前記吸着装置、あるいは前記酸素移送装置へのガスの移送をバイパスさせ、前記オゾン発生器から供給された前記混合ガスを前記オゾン接触槽に直接供給する、
    ことを特徴とする請求項７または８に記載のオゾン供給装置の運転方法。
11. 前記分離された酸素を前記吸着装置から前記第１の共用配管まで移送するために設置された配管の経路内に、酸素濃度を測定するために設けた濃度計の測定値が予め定めた設定値以下の場合、前記吸着装置に異常があると判定して、前記吸着塔入口弁を閉じるとともに前記バイパス弁を開いて、前記吸着装置、あるいは前記酸素移送装置へのガスの移送をバイパスさせ、前記オゾン発生器から供給された前記混合ガスを前記オゾン接触槽に直接供給する、
    ことを特徴とする請求項９に記載のオゾン供給装置の運転方法。

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