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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-13
(45)【発行日】2023-02-21
(54)【発明の名称】めっき洗浄プロセスのオゾン処理システム
(51)【国際特許分類】
C02F 1/78 20230101AFI20230214BHJP
C02F 1/50 20230101ALI20230214BHJP
B08B 3/04 20060101ALI20230214BHJP
C25D 21/20 20060101ALI20230214BHJP
【ＦＩ】
C02F1/78
C02F1/50 531R
C02F1/50 510A
C02F1/50 520P
C02F1/50 550H
C02F1/50 550L
C02F1/50 540B
B08B3/04 Z
C25D21/20
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020127854
(22)【出願日】2020-07-29
(65)【公開番号】P2022001361
(43)【公開日】2022-01-06
【審査請求日】2021-11-01
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和２年２月２１日に関東学院大学小田原キャンパスにおいて開催された、２０１９年度 第３回公開進捗報告会にて公開した。
(73)【特許権者】
【識別番号】599141227
【氏名又は名称】学校法人関東学院
(73)【特許権者】
【識別番号】591041369
【氏名又は名称】多田電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高井 治
(72)【発明者】
【氏名】山内 四郎
(72)【発明者】
【氏名】福井 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】吉田 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】田鍬 紘信
(72)【発明者】
【氏名】中峠 美華
【審査官】柴田 昌弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１７５３４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０８３１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４３１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０７２６９５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１５－０８５２１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ １／７０－ １／７８
Ｃ０２Ｆ １／５０
Ｂ０８Ｂ ３／０４
Ｃ２５Ｄ ２１／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽から流出する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前記めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽から流出するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から前記オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。
【請求項2】
前記水洗槽の洗浄水の一部は供給管を通して前記オゾン溶解槽に供給されており、前記第１計算式は、前記めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽から前記オゾン溶解槽に流出および排出する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前記めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽から前記オゾン溶解槽に流出するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽から排出するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、前記水洗槽から前記オゾン溶解槽に流入する水質汚損濃度および水量と、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から前記オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、前記水洗槽から前記オゾン溶解槽に流入するオゾン水濃度および水量と、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定する請求項１に記載のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。
【請求項3】
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、前記水洗槽として、第１水洗槽、第２水洗槽、・・・第ｎ水洗槽（ｎは整数）が多段に配置され、めっき処理した前記被めっき品は前記第１水洗槽、前記第２水洗槽、・・・前記第ｎ水洗槽に順次浸漬されるとともに、それぞれの前記水洗槽に対応した前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水をそれぞれ前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、各前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、各前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、各前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、各前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から当該オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。
【請求項4】
前記水洗槽の洗浄水の一部は供給管を通して前記オゾン溶解槽に供給されており、前記第１計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽および当該オゾン溶解槽にそれぞれ流出する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽および当該オゾン溶解槽にそれぞれ流出するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、当該水洗槽から当該オゾン溶解槽に流入する水質汚損濃度および水量と、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から当該オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、当該水洗槽から当該オゾン溶解槽に流入するオゾン水濃度および水量と、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定する請求項３に記載のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。
【請求項5】
前記水洗槽の残存オゾン濃度が、前記水洗槽に存在する細菌の最低致死オゾン濃度以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。
【請求項6】
前記水洗槽において、残存オゾン濃度Ｃと、細菌との反応時間ｔとの積であるＣ・ｔ値を用いたオゾンによる前記細菌の除去率を表した式である（１－１０ｋＣｔ）×１００（％）が、９０％以上となるようにする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム。ただし、ｋはＣｈｉｃｋ－Ｗａｔｓｏｎ係数。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、めっき洗浄プロセスのオゾン処理システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
めっきプロセスでは被めっき品を洗浄する多くの水洗工程が存在する。水洗行程の目的は、直前の処理液槽から上がってきた被めっき品表面を水洗槽でゆすいできれいな表面とし、次の工程に引き渡すことである。
めっき洗浄プロセスに使用される水洗槽では、補給水中に含まれる細菌がめっき薬液成分を栄養源として繁殖し、光が当たることで藻が発生し、被めっき品表面に付着し、めっき品質を低下させる。従来、藻の発生抑止、並びに、藻の発生要因となる細菌を殺菌するためにサラシ粉などの塩素系薬剤が投与されていた。塩素系殺菌剤は殺菌効果が十分ではなく、大量の投与が必要であった。また、塩素系殺菌剤は残留性があるために、処理後の水処理が必要であった。
水中の細菌を殺菌する方法は薬剤を用いる報告（下記の特許文献１参照）もあるが、薬剤自身並びに薬剤と水中溶存物質との反応生成物が水洗槽内部に残留する可能性があり、人体に有害な可能性もあった。
めっき洗浄プロセスに使用される水洗槽では、補給水中に含まれる細菌がめっき薬液成分を栄養源として繁殖し、光が当たることで藻が発生し、被めっき品表面に付着し、めっき品質を低下させる。従来、藻の発生抑止、並びに、藻の発生要因となる細菌を殺菌するためにサラシ粉などの塩素系薬剤が投与されていた。塩素系殺菌剤は殺菌効果が十分ではなく、大量の投与が必要であった。また、塩素系殺菌剤は残留性があるために、処理後の水処理が必要であった。
水中の細菌を殺菌する方法は薬剤を用いる報告（下記の特許文献１参照）もあるが、薬剤自身並びに薬剤と水中溶存物質との反応生成物が水洗槽内部に残留する可能性があり、人体に有害な可能性もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－６９４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願は、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、優れた水質浄化能力を有し、投与後の残留性がないめっき洗浄プロセスのオゾン処理システム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】
本願に開示されるめっき洗浄水のオゾン処理システムは、
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽から流出する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前記めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽から流出するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から前記オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するものである。
また、本願に開示されるめっき洗浄水のオゾン処理システムは、
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
前記水洗槽として、第１水洗槽、第２水洗槽、・・・第ｎ水洗槽（ｎは整数）が多段に配置され、めっき処理した前記被めっき品は前記第１水洗槽、前記第２水洗槽、・・・前記第ｎ水洗槽に順次浸漬されるとともに、それぞれの前記水洗槽に対応した前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水をそれぞれ前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、各前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、各前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、各前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、各前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から当該オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するものである。
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽から流出する水質汚損濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前記めっき槽および前記オゾン溶解槽からそれぞれ前記水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽から流出するオゾン水濃度および水量と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記水洗槽の水質汚損濃度および前記水洗槽のオゾン水濃度と、前記水洗槽の容積とを用いて、前記水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から前記オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、前記オゾン溶解槽から前記水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、前記オゾン溶解槽の容積とを用いて、前記オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するものである。
また、本願に開示されるめっき洗浄水のオゾン処理システムは、
めっき槽でめっき処理した被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
前記水洗槽として、第１水洗槽、第２水洗槽、・・・第ｎ水洗槽（ｎは整数）が多段に配置され、めっき処理した前記被めっき品は前記第１水洗槽、前記第２水洗槽、・・・前記第ｎ水洗槽に順次浸漬されるとともに、それぞれの前記水洗槽に対応した前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水をそれぞれ前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行い、
予め測定された、前記めっき槽の水質汚損濃度及びオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度、前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽の水温、及び前記水洗槽及び前記オゾン溶解槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、各前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つである水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、各前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式と、各前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、各前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、
前記第１計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出する水質汚損濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第２計算式は、前段のめっき槽または前段の水洗槽および当該オゾン溶解槽からそれぞれ当該水洗槽に流入するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽からの排出および次段の水洗槽にそれぞれ流出するオゾン水濃度および水量と、当該水洗槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該水洗槽の水質汚損濃度および当該水洗槽のオゾン水濃度と、当該水洗槽の容積とを用いて、当該水洗槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第３計算式は、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽に流出する水質汚損濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽における水質汚損濃度の変化を導出し、
前記第４計算式は、前記オゾン発生装置から当該オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量およびオゾンガス濃度と、当該オゾン溶解槽から当該水洗槽へ流出するオゾン水濃度および水量と、当該オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応を示す係数およびオゾンの自己分解係数および当該オゾン溶解槽の水質汚損濃度および当該オゾン溶解槽のオゾン水濃度と、当該オゾン溶解槽の容積とを用いて、当該オゾン溶解槽におけるオゾン水濃度の変化を導出し、
前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化および前記水洗槽のオゾン濃度変化、並びに前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化および前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を導出し、前記オゾン溶解槽へのオゾン投入量を決定するものである。
【発明の効果】
【0006】
本願に開示されるめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムによれば、優れた水質浄化能力を有し、投与後の残留性がない。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本願のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの基本構成を示す図である。
【図2】オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係を表した図である。
【図3】溶存オゾン濃度と菌とオゾンの接触時間を基にオゾンによるレジオネラ属菌の除去率を求めた図である。
【図4】本願の多段向流水洗槽を有するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの構成と処理フロー図を示した図である。
【図5】本願の３段の多段向流水洗槽を有するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの構成と処理フロー図を示した図である。
【図12】実施例１による各オゾン溶解槽および各水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【図13】実施例２による各水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【図14】実施例３による各水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【図15】実施例４による第１水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【図16】実施例５による第１水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【図17】実施例６による第１水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の計算値を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本願のオゾン処理システムの基本構成］
図１は本願のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの基本構成を示す図である。
図１に示すめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムは、めっき槽１０に浸漬されてめっき処理される被めっき品２０を洗浄水で洗浄する水洗槽ＷＴと、オゾンガスを発生するオゾン発生装置ＯＧと、オゾン発生装置ＯＧで発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽ＯＴとを備え、オゾン溶解槽ＯＴで生成したオゾン溶解水を水洗槽ＷＴに供給して洗浄水の水質浄化を行うものである。
図１は本願のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの基本構成を示す図である。
図１に示すめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムは、めっき槽１０に浸漬されてめっき処理される被めっき品２０を洗浄水で洗浄する水洗槽ＷＴと、オゾンガスを発生するオゾン発生装置ＯＧと、オゾン発生装置ＯＧで発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽ＯＴとを備え、オゾン溶解槽ＯＴで生成したオゾン溶解水を水洗槽ＷＴに供給して洗浄水の水質浄化を行うものである。
【0009】
図１において、オゾン発生装置ＯＧで発生したオゾンガスは供給管３０を通してオゾン溶解槽ＯＴに供給される。オゾン溶解槽ＯＴで生成したオゾン溶解水は供給管４０を通して水洗槽ＷＴに供給される。オゾン発生装置ＯＧから水洗槽ＷＴへ高濃度オゾンガスが直接供給されると、オゾンガスと接触する被めっき品２０の表面の酸化が急速に進み品質が劣化する。また、水洗槽ＷＴ内で溶けきれなかった高濃度オゾンガスが作業環境に流れ出て作業者の健康に悪影響を与える。これらを避けるためオゾン溶解槽ＯＴにオゾンガスを供給してオゾン溶解水を生成し、生成したオゾン溶解水を水洗槽ＷＴへ供給する。オゾン溶解槽ＯＴの未溶解オゾンガスはオゾン分解槽ＯＤへ送出され、酸素に分解されて大気放出される。
【0010】
また、水洗槽ＷＴの底部から表面部に向かって洗浄水を循環する循環管５０とポンプＰが配置されている。さらに、水洗槽ＷＴの洗浄水の一部はポンプＰにより供給管６０を通してオゾン溶解槽ＯＴに供給されている。また、水洗槽ＷＴには補給水Ｗｉｎが供給され、水洗槽ＷＴ１からは排出水Ｗｏｕｔが排出される。
【0011】
［オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係］
次に、オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係について説明する。
水洗槽ＷＴ内に藻が発生するのは細菌の存在と密接な関係がある。オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係を図２に示す。菌の種類により殺菌に必要なオゾン濃度は異なる。本願の創作の過程で藻の発生を抑制するには細菌として比較的オゾンに対して抵抗性のあるレジオネラ属菌を指標細菌とすることで、殺藻効果のあるオゾン濃度を設定できることが明らかになった。図２のレジオネラ属菌の直線Ａ２よりも上側であれば、殺菌が不十分であることを示している。それとは反対に、図２のレジオネラ属菌の直線Ａ２よりも下側であれば、殺菌が有効であることを示している。なお、図２において（細胞／１００ｍｌ）の細胞は細胞数の意味である。
次に、オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係について説明する。
水洗槽ＷＴ内に藻が発生するのは細菌の存在と密接な関係がある。オゾン濃度と殺菌効果のある菌初期濃度の関係を図２に示す。菌の種類により殺菌に必要なオゾン濃度は異なる。本願の創作の過程で藻の発生を抑制するには細菌として比較的オゾンに対して抵抗性のあるレジオネラ属菌を指標細菌とすることで、殺藻効果のあるオゾン濃度を設定できることが明らかになった。図２のレジオネラ属菌の直線Ａ２よりも上側であれば、殺菌が不十分であることを示している。それとは反対に、図２のレジオネラ属菌の直線Ａ２よりも下側であれば、殺菌が有効であることを示している。なお、図２において（細胞／１００ｍｌ）の細胞は細胞数の意味である。
【0012】
殺菌可能なオゾン濃度領域でレジオネラ属菌濃度が１／１０になるまでのオゾン濃度Ｃ（ｐｐｍ）と反応時間ｔ（ｍｉｎ）の積Ｃ・ｔは１．８８であるとＥｄｅｌｓｔｅｉｎが報告している。Ｃ・ｔ値を用いた菌残存率（Ｎ／Ｎ０）の算出式はＣｈｉｃｋ－Ｗａｔｓｏｎの関係式（１）で表される。ここにＮ０は殺菌前の菌濃度、Ｎは殺菌後の菌濃度、ｋはＣｈｉｃｋ－Ｗａｔｓｏｎ係数である。この式（１）から殺菌剤濃度Ｃ（ｐｐｍ）と反応時間ｔ（ｍｉｎ）を与えれば菌残存率（Ｎ／Ｎ０）がＮ０の濃度に関わらず求まる。
ｌｏｇ（Ｎ／Ｎ０）＝ｋ・Ｃ・ｔ ・・・（１）
ｌｏｇ（Ｎ／Ｎ０）＝ｋ・Ｃ・ｔ ・・・（１）
【0013】
オゾンによる殺菌の場合Ｅｄｅｌｓｔｅｉｎが報告した値Ｎ／Ｎ０＝１／１０のときのＣｔ＝１．８８を用いてｋは－０．５３２となる。
したがって、式（１）よりＮ／Ｎ０＝１０ｋＣｔであるので、この式を用いて、反応時間ｔをパラメータとしたオゾン濃度とレジオネラ属菌除去率（（Ｎ０－Ｎ）／Ｎ０）×１００％の関係を図３に示す。即ち藻の除去率を９０％以上とするには、オゾン濃度が０．５ｐｐｍのとき反応時間を４．２ｍｉｎ、オゾン濃度が１．０ｐｐｍのとき反応時間を２．０ｍｉｎ、オゾン濃度が２．０ｐｐｍのとき反応時間を１．２ｍｉｎ、とればよいことが明らかになった。
したがって、式（１）よりＮ／Ｎ０＝１０ｋＣｔであるので、この式を用いて、反応時間ｔをパラメータとしたオゾン濃度とレジオネラ属菌除去率（（Ｎ０－Ｎ）／Ｎ０）×１００％の関係を図３に示す。即ち藻の除去率を９０％以上とするには、オゾン濃度が０．５ｐｐｍのとき反応時間を４．２ｍｉｎ、オゾン濃度が１．０ｐｐｍのとき反応時間を２．０ｍｉｎ、オゾン濃度が２．０ｐｐｍのとき反応時間を１．２ｍｉｎ、とればよいことが明らかになった。
【0014】
［多段水洗の場合のオゾン処理システム］
めっきプロセスの水洗工程において、通常、２回以上の水洗を行う多段水洗が実施される。多段水洗の方式には、各水洗槽ごとに給水する並列多段水洗と、一番最後の水洗槽だけに給水する直列多段水洗があり、後者は多段向流水洗と呼ばれる。
多段水洗の場合、各水洗槽の温度、ｐＨ、水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度）が異なっているため、各水洗槽の温度、ｐＨ、水質汚損濃度を考慮したオゾン処理が必要となる。なお、水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度）については後述する。
めっきプロセスの水洗工程において、通常、２回以上の水洗を行う多段水洗が実施される。多段水洗の方式には、各水洗槽ごとに給水する並列多段水洗と、一番最後の水洗槽だけに給水する直列多段水洗があり、後者は多段向流水洗と呼ばれる。
多段水洗の場合、各水洗槽の温度、ｐＨ、水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度）が異なっているため、各水洗槽の温度、ｐＨ、水質汚損濃度を考慮したオゾン処理が必要となる。なお、水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度）については後述する。
【0015】
図４は、多段向流水洗槽を有するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの構成と処理フロー図を示した図である。
図４において、水洗槽ＷＴとして、第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３、・・・第ｎ水洗槽ＷＴｎが多段に配置されている。めっき槽１０に浸漬した被めっき品２０は第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３、・・・第ｎ水洗槽ＷＴｎに順次浸漬し、前の水洗槽のめっき浴成分をくみ出し量θとして伴いながら次の水洗槽へ移動し、被めっき品２０はめっき浴成分が除かれていく。
補給水Ｗｉｎは一番最後の第ｎ水洗槽ＷＴｎに供給され、オーバーフロー水Ｗｏｖは、被めっき品２０の移動とは逆方向、つまり第ｎ水洗槽ＷＴｎ、・・・第３水洗槽ＷＴ３、第２水洗槽ＷＴ２に移動し、最終的に第１水洗槽ＷＴ１から系外に排出水Ｗｏｕｔとして排出される。
オゾン発生装置ＯＧはオゾンガスを生成し、オゾン発生装置ＯＧで発生したオゾンガスは供給管３０を通して、それぞれ第１オゾン溶解槽ＯＴ１、第２オゾン溶解槽ＯＴ２、第３オゾン溶解槽ＯＴ３、・・・第ｎオゾン溶解槽ＯＴｎに供給される。第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎで生成したオゾン溶解水はそれぞれ供給管４０を通して第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎに供給され、当該水洗槽の不純物成分の酸化分解、及び殺菌に寄与する。
第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎには、各水洗槽の底部から表面部に向かって洗浄水を循環する管５０とポンプＰが配置されている。また、第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎの洗浄水の一部はポンプＰにより供給管６０を通して第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎに供給される。
第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎの未溶解オゾンガスは、オゾン分解槽ＯＤへ送出され、酸素に分解して無害なガスとして系外に排出される。
図４において、水洗槽ＷＴとして、第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３、・・・第ｎ水洗槽ＷＴｎが多段に配置されている。めっき槽１０に浸漬した被めっき品２０は第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３、・・・第ｎ水洗槽ＷＴｎに順次浸漬し、前の水洗槽のめっき浴成分をくみ出し量θとして伴いながら次の水洗槽へ移動し、被めっき品２０はめっき浴成分が除かれていく。
補給水Ｗｉｎは一番最後の第ｎ水洗槽ＷＴｎに供給され、オーバーフロー水Ｗｏｖは、被めっき品２０の移動とは逆方向、つまり第ｎ水洗槽ＷＴｎ、・・・第３水洗槽ＷＴ３、第２水洗槽ＷＴ２に移動し、最終的に第１水洗槽ＷＴ１から系外に排出水Ｗｏｕｔとして排出される。
オゾン発生装置ＯＧはオゾンガスを生成し、オゾン発生装置ＯＧで発生したオゾンガスは供給管３０を通して、それぞれ第１オゾン溶解槽ＯＴ１、第２オゾン溶解槽ＯＴ２、第３オゾン溶解槽ＯＴ３、・・・第ｎオゾン溶解槽ＯＴｎに供給される。第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎで生成したオゾン溶解水はそれぞれ供給管４０を通して第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎに供給され、当該水洗槽の不純物成分の酸化分解、及び殺菌に寄与する。
第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎには、各水洗槽の底部から表面部に向かって洗浄水を循環する管５０とポンプＰが配置されている。また、第１～第ｎ水洗槽ＷＴ１～ＷＴｎの洗浄水の一部はポンプＰにより供給管６０を通して第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎに供給される。
第１～第ｎオゾン溶解槽ＯＴ１～ＯＴｎの未溶解オゾンガスは、オゾン分解槽ＯＤへ送出され、酸素に分解して無害なガスとして系外に排出される。
【0016】
図４における符号及び記号は、それぞれ以下の内容を表している。
Ｃ００：めっき槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｃ０１～Ｃ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｃ１１～Ｃ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ００：めっき槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ０１～Ｄ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ１０：オゾン発生装置のオゾンガス濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ１１～Ｄ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｑ０１～Ｑ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽の循環水量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｌ０１～Ｌ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽から第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽への供給水量、並びに、第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽から第１水洗槽～第ｎ水洗槽への供給水量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｇ０１～Ｇ０ｎ：オゾン発生装置から第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽へのオゾンガス供給量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｇ００：オゾン発生装置から全オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｖ０１～Ｖ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽の容積（単位は［Ｌ］）、
Ｖ１１～Ｖ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽の容積（単位は［Ｌ］）。
Ｃ００：めっき槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｃ０１～Ｃ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｃ１１～Ｃ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽のＣＯＤ濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ００：めっき槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ０１～Ｄ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ１０：オゾン発生装置のオゾンガス濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｄ１１～Ｄ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽のオゾン水濃度（単位は［ｍｇ／Ｌ］）、
Ｑ０１～Ｑ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽の循環水量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｌ０１～Ｌ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽から第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽への供給水量、並びに、第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽から第１水洗槽～第ｎ水洗槽への供給水量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｇ０１～Ｇ０ｎ：オゾン発生装置から第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽へのオゾンガス供給量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｇ００：オゾン発生装置から全オゾン溶解槽へのオゾンガス供給量（単位は［Ｌ／ｍｉｎ］）、
Ｖ０１～Ｖ０ｎ：第１水洗槽～第ｎ水洗槽の容積（単位は［Ｌ］）、
Ｖ１１～Ｖ１ｎ：第１オゾン溶解槽～第ｎオゾン溶解槽の容積（単位は［Ｌ］）。
【0017】
ここで、ＣＯＤは、代表的な水質の指標の一つであり、化学的酸素要求量（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）を意味し、水中の被酸化性物質を酸化するために必要とする酸素量で示されるものである。
そして、本願でいう「ＣＯＤ濃度」とは、特許請求の範囲に記載した「水質汚損濃度」の一つとして位置づけられ、化学的酸素要求量として測定された酸化剤、特に過マンガン酸カリウムの消費量に反応した「被酸化性物質（汚損成分）」の濃度を表す。
また、ＴＯＣも、代表的な水質の指標の一つであり、全有機炭素（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）を意味し、「ＴＯＣ濃度」は水中の酸化されうる有機物の全量を単位水溶液当たりの炭素の量（ｍｇ／Ｌまたはｐｐｍ）で示したものである。オゾンにより酸化され、有機化合物（アルデヒド、カルボン酸、一酸化炭素、二酸化炭素など）になりうる。
さらに、本願でいう「ＴＯＣ濃度」とは、特許請求の範囲に記載した「水質汚損濃度」の一つとして位置づけられ、ＴＯＣはＣＯＤと同様にオゾン消費物質となる。
そして、本願でいう「ＣＯＤ濃度」とは、特許請求の範囲に記載した「水質汚損濃度」の一つとして位置づけられ、化学的酸素要求量として測定された酸化剤、特に過マンガン酸カリウムの消費量に反応した「被酸化性物質（汚損成分）」の濃度を表す。
また、ＴＯＣも、代表的な水質の指標の一つであり、全有機炭素（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）を意味し、「ＴＯＣ濃度」は水中の酸化されうる有機物の全量を単位水溶液当たりの炭素の量（ｍｇ／Ｌまたはｐｐｍ）で示したものである。オゾンにより酸化され、有機化合物（アルデヒド、カルボン酸、一酸化炭素、二酸化炭素など）になりうる。
さらに、本願でいう「ＴＯＣ濃度」とは、特許請求の範囲に記載した「水質汚損濃度」の一つとして位置づけられ、ＴＯＣはＣＯＤと同様にオゾン消費物質となる。
【0018】
［３段水洗の場合のオゾン処理システム］
次に、３段向流水槽の場合のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムについて説明する。
図５は、３段向流水洗槽を有するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの構成と処理フロー図を示した図である。
図５の３段向流水洗槽を有するオゾン処理システムは、図４のｎ段向流水洗槽を有するオゾン処理システムにおいて、ｎ＝３としたもので、図５に示した符号および記号は図４に示したものと同様であり、その説明は適宜省略する。
次に、３段向流水槽の場合のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムについて説明する。
図５は、３段向流水洗槽を有するめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの構成と処理フロー図を示した図である。
図５の３段向流水洗槽を有するオゾン処理システムは、図４のｎ段向流水洗槽を有するオゾン処理システムにおいて、ｎ＝３としたもので、図５に示した符号および記号は図４に示したものと同様であり、その説明は適宜省略する。
【0019】
以下の計算式は、３段の多段向流水槽の場合のめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムの各水洗槽及び各オゾン溶解槽における、水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度［ｍｇ／Ｌ］）の変化とオゾン濃度（Ｄ［ｍｇ／Ｌ］）の変化を求める計算式である。
ここで、パラメータとして、各水洗槽の水温［絶対温度：Ｋ］、ｐＨ値、オゾンの自己分解係数その１：Ｋ１、オゾンの自己分解係数その２：Ｋ２、オゾンと汚損成分（ＣＯＤ等）との反応係数Ｋ３、水中から散逸するオゾンの割合：散逸係数ｒ、補給水量Ｗ（Ｌ／ｍｉｎ）、めっき品に随伴して持ち出される汲出し量θ［Ｌ／ｍｉｎ］である。
ここで、パラメータとして、各水洗槽の水温［絶対温度：Ｋ］、ｐＨ値、オゾンの自己分解係数その１：Ｋ１、オゾンの自己分解係数その２：Ｋ２、オゾンと汚損成分（ＣＯＤ等）との反応係数Ｋ３、水中から散逸するオゾンの割合：散逸係数ｒ、補給水量Ｗ（Ｌ／ｍｉｎ）、めっき品に随伴して持ち出される汲出し量θ［Ｌ／ｍｉｎ］である。
【0020】
［３段水洗の場合の計算式］
［１］水洗槽のＣＯＤ濃度変化（なお、水洗槽の水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度）変化を表す計算式を特許請求の範囲では第１計算式と呼んでいる）
（１）第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０１／ｄｔ＝Ｃ００θ／Ｖ０１＋Ｃ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－ＷＣ０１／Ｖ０１－Ｌ０１Ｃ０１／Ｖ０１－Ｃ０１θ／Ｖ０１・・・式（１１）
（第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第１オゾン溶解槽への返送）－（第２水洗槽への流出）
（２）第２水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０２／ｄｔ＝Ｃ０１θ／Ｖ０２＋Ｃ０３Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０２Ｃ１２／Ｖ０２－Ｋ３Ｃ０２Ｄ０２－ＷＣ０２／Ｖ０２－Ｌ０２Ｃ０２／Ｖ０２－Ｃ０２θ／Ｖ０２・・・式（１２）
（第２水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（第３水洗槽からの流入）＋（第２オゾン溶解槽からの流入）－（第２水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第２水洗槽からのオーバーフロー）－（第２オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽への流出）
（３）第３水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０３／ｄｔ＝Ｃ０２θ／Ｖ０３＋０Ｗ／Ｖ０３＋Ｌ０３Ｃ１３／Ｖ０３－Ｋ３Ｃ０３Ｄ０３－ＷＣ０３／Ｖ０３－Ｌ０３Ｃ０３／Ｖ０３－Ｃ０３θ／Ｖ０３・・・式（１３）
（第３水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（補給水からの流入）＋（第３オゾン溶解槽からの流入）－（第３水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第３水洗槽からのオーバーフロー）－（第３オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽からの流出）
［１］水洗槽のＣＯＤ濃度変化（なお、水洗槽の水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度）変化を表す計算式を特許請求の範囲では第１計算式と呼んでいる）
（１）第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０１／ｄｔ＝Ｃ００θ／Ｖ０１＋Ｃ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－ＷＣ０１／Ｖ０１－Ｌ０１Ｃ０１／Ｖ０１－Ｃ０１θ／Ｖ０１・・・式（１１）
（第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第１オゾン溶解槽への返送）－（第２水洗槽への流出）
（２）第２水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０２／ｄｔ＝Ｃ０１θ／Ｖ０２＋Ｃ０３Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０２Ｃ１２／Ｖ０２－Ｋ３Ｃ０２Ｄ０２－ＷＣ０２／Ｖ０２－Ｌ０２Ｃ０２／Ｖ０２－Ｃ０２θ／Ｖ０２・・・式（１２）
（第２水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（第３水洗槽からの流入）＋（第２オゾン溶解槽からの流入）－（第２水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第２水洗槽からのオーバーフロー）－（第２オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽への流出）
（３）第３水洗槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ０３／ｄｔ＝Ｃ０２θ／Ｖ０３＋０Ｗ／Ｖ０３＋Ｌ０３Ｃ１３／Ｖ０３－Ｋ３Ｃ０３Ｄ０３－ＷＣ０３／Ｖ０３－Ｌ０３Ｃ０３／Ｖ０３－Ｃ０３θ／Ｖ０３・・・式（１３）
（第３水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（補給水からの流入）＋（第３オゾン溶解槽からの流入）－（第３水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第３水洗槽からのオーバーフロー）－（第３オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽からの流出）
【0021】
［２］オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化（なお、オゾン槽の水質汚損濃度（ＣＯＤ濃度）変化を表す計算式を特許請求の範囲では第３計算式と呼んでいる）
（１）第１オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１１／ｄｔ＝Ｌ０１Ｃ０１／Ｖ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１－Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ１１・・・式（２１）
（第１オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第１オゾン溶解槽への返送）
（２）第２オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１２／ｄｔ＝Ｌ０２Ｃ０２／Ｖ１２－Ｋ３Ｃ１２Ｄ１２－Ｌ０２Ｃ１２／Ｖ１２・・・式（２２）
（第２オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）－（第２オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第２オゾン溶解槽への返送）
（３）第３オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１３／ｄｔ＝Ｌ０３Ｃ０３／Ｖ１３－Ｋ３Ｃ１３Ｄ１３－Ｌ０３Ｃ１３／Ｖ１３・・・式（２３）
（第３オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第３水洗槽からの流入）－（第３オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第３オゾン溶解槽への返送）
（１）第１オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１１／ｄｔ＝Ｌ０１Ｃ０１／Ｖ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１－Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ１１・・・式（２１）
（第１オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第１オゾン溶解槽への返送）
（２）第２オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１２／ｄｔ＝Ｌ０２Ｃ０２／Ｖ１２－Ｋ３Ｃ１２Ｄ１２－Ｌ０２Ｃ１２／Ｖ１２・・・式（２２）
（第２オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）－（第２オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第２オゾン溶解槽への返送）
（３）第３オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化
ｄＣ１３／ｄｔ＝Ｌ０３Ｃ０３／Ｖ１３－Ｋ３Ｃ１３Ｄ１３－Ｌ０３Ｃ１３／Ｖ１３・・・式（２３）
（第３オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度変化）＝（第３水洗槽からの流入）－（第３オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第３オゾン溶解槽への返送）
【0022】
［３］水洗槽のオゾン水濃度変化（なお、水洗槽のオゾン水濃度変化を表す計算式を特許請求の範囲では第２計算式と呼んでいる）
（１）第１水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０１／ｄｔ＝Ｄ００θ／Ｖ０１＋Ｄ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ０１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５－Ｋ２Ｄ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－Ｑ０１Ｄ０１ｒ／Ｖ０１－ＷＤ０１／Ｖ０１－Ｌ０１Ｄ０１／Ｖ０１－Ｄ０１θ／Ｖ０１・・・式（３１）
（第１水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第１オゾン溶解槽への返送）－（第２水洗槽への流出）
（２）第２水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０２／ｄｔ＝Ｄ０１θ／Ｖ０２＋Ｄ０３Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０２Ｄ１２／Ｖ０２－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０２ １．５－Ｋ２Ｄ０２－Ｋ３Ｃ０２Ｄ０２－Ｑ０２Ｄ０２ｒ／Ｖ０２－ＷＤ０２／Ｖ０２－Ｌ０２Ｄ０２／Ｖ０２－Ｄ０２θ／Ｖ０２・・・式（３２）
（第２水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（第３水洗槽からの流入）＋（第２オゾン溶解槽からの流入）－（第２水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第２水洗槽からのオーバーフロー）－（第２オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽への流出）
（３）第３水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０３／ｄｔ＝Ｄ０２θ／Ｖ０３＋０Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０３Ｄ１３／Ｖ０３－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０３ １．５－Ｋ２Ｄ０３－Ｋ３Ｃ０３Ｄ０３－Ｑ０３Ｄ０３ｒ／Ｖ０３－ＷＤ０３／Ｖ０３－Ｌ０３Ｄ０３／Ｖ０３－Ｄ０３θ／Ｖ０３・・・式（３３）
（第３水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（補給水からの流入）＋（第３オゾン溶解槽からの流入）－（第３水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第３水洗槽からのオーバーフロー）－（第３オゾン溶解槽への返送）―（第３水洗槽からの流出）
（１）第１水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０１／ｄｔ＝Ｄ００θ／Ｖ０１＋Ｄ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ０１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５－Ｋ２Ｄ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－Ｑ０１Ｄ０１ｒ／Ｖ０１－ＷＤ０１／Ｖ０１－Ｌ０１Ｄ０１／Ｖ０１－Ｄ０１θ／Ｖ０１・・・式（３１）
（第１水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第１オゾン溶解槽への返送）－（第２水洗槽への流出）
（２）第２水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０２／ｄｔ＝Ｄ０１θ／Ｖ０２＋Ｄ０３Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０２Ｄ１２／Ｖ０２－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０２ １．５－Ｋ２Ｄ０２－Ｋ３Ｃ０２Ｄ０２－Ｑ０２Ｄ０２ｒ／Ｖ０２－ＷＤ０２／Ｖ０２－Ｌ０２Ｄ０２／Ｖ０２－Ｄ０２θ／Ｖ０２・・・式（３２）
（第２水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（第３水洗槽からの流入）＋（第２オゾン溶解槽からの流入）－（第２水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第２水洗槽からのオーバーフロー）－（第２オゾン溶解槽への返送）－（第３水洗槽への流出）
（３）第３水洗槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ０３／ｄｔ＝Ｄ０２θ／Ｖ０３＋０Ｗ／Ｖ０２＋Ｌ０３Ｄ１３／Ｖ０３－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０３ １．５－Ｋ２Ｄ０３－Ｋ３Ｃ０３Ｄ０３－Ｑ０３Ｄ０３ｒ／Ｖ０３－ＷＤ０３／Ｖ０３－Ｌ０３Ｄ０３／Ｖ０３－Ｄ０３θ／Ｖ０３・・・式（３３）
（第３水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（補給水からの流入）＋（第３オゾン溶解槽からの流入）－（第３水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第３水洗槽からのオーバーフロー）－（第３オゾン溶解槽への返送）―（第３水洗槽からの流出）
【0023】
［４］オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化（なお、オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を表す計算式を特許請求の範囲では第４計算式と呼んでいる）
（１）第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１１／ｄｔ＝Ｌ０１Ｄ０１／Ｖ１１＋Ｇ０１Ｄ１０η１１／Ｖ１１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１１ １．５－Ｋ２Ｄ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１－Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ１１・・・式（４１）
（第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第１オゾン溶解槽への供給）
（２）第２オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１２／ｄｔ＝Ｌ０２Ｄ０２／Ｖ１２＋Ｇ０２Ｄ１０η１２／Ｖ１２－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１２ １．５－Ｋ２Ｄ１２－Ｋ３Ｃ１２Ｄ１２－Ｌ０２Ｄ１２／Ｖ１２・・・式（４２）
（第２オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第２オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第２オゾン溶解槽への供給）
（３）第３オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１３／ｄｔ＝Ｌ０３Ｄ０３／Ｖ１３＋Ｇ０３Ｄ１０η１３Ｖ１３－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１３ １．５－Ｋ２Ｄ１３－Ｋ３Ｃ１３Ｄ１３－Ｌ０３Ｄ１３／Ｖ１３・・・式（４３）
（第３オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第３水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第３オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第３オゾン溶解槽への供給）
（１）第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１１／ｄｔ＝Ｌ０１Ｄ０１／Ｖ１１＋Ｇ０１Ｄ１０η１１／Ｖ１１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１１ １．５－Ｋ２Ｄ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１－Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ１１・・・式（４１）
（第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第１水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第１オゾン溶解槽への供給）
（２）第２オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１２／ｄｔ＝Ｌ０２Ｄ０２／Ｖ１２＋Ｇ０２Ｄ１０η１２／Ｖ１２－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１２ １．５－Ｋ２Ｄ１２－Ｋ３Ｃ１２Ｄ１２－Ｌ０２Ｄ１２／Ｖ１２・・・式（４２）
（第２オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第２水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第２オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第２オゾン溶解槽への供給）
（３）第３オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化
ｄＤ１３／ｄｔ＝Ｌ０３Ｄ０３／Ｖ１３＋Ｇ０３Ｄ１０η１３Ｖ１３－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１３ １．５－Ｋ２Ｄ１３－Ｋ３Ｃ１３Ｄ１３－Ｌ０３Ｄ１３／Ｖ１３・・・式（４３）
（第３オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（第３水洗槽からの流入）＋（オゾン発生装置からの供給）－（第３オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）－（第３オゾン溶解槽への供給）
【0024】
上記計算式における各係数は以下の通りである。
Ｋ１、Ｋ２はオゾンの自己分解係数（ｒａｔｅ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ ｏｚｏｎｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、Ｋ３はオゾンと汚損成分（ＣＯＤ成分等）の反応係数を表している。なお、Ｋ３の単位は［１／６０ｍｉｎ］である。
例えば、第１水洗槽のオゾン水濃度変化の式（３１）における
（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）＝（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５＋Ｋ２Ｄ０１＋Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１、の項において、
（第１水洗槽のオゾンの分解）＝（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５＋Ｋ２Ｄ０１・・・式（Ａ）、
（第１水洗槽のオゾンの反応）＝Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１・・・式（Ｂ）であり、
式（Ａ）は諸岡成治らの論文（諸岡成治ら、化学工学論文集、第４巻、第５号、ｐ３７７、１９７８）によるものである。
ここで、Ｋ１とＫ２は下式に示すように水酸イオン濃度［ＯＨ］（単位は［ｇイオン／Ｌ］と、絶対温度Ｔ（単位は［Ｋ］）の関数である。
Ｋ１＝４．６×１０１３［ＯＨ］０．２８ｅｘｐ（－９０１３/Ｔ）［ｍｏｌ－０．５Ｌ０．５（１／６０ｍｉｎ）－０．５］、
Ｋ２＝１．８×１０１８［ＯＨ］ｅｘｐ（－１０３７３/Ｔ）［１／６０ｍｉｎ］、
である。なお、図７、図１０においても、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の単位は前記と同じである。
Ｋ１、Ｋ２はオゾンの自己分解係数（ｒａｔｅ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ ｏｚｏｎｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）、Ｋ３はオゾンと汚損成分（ＣＯＤ成分等）の反応係数を表している。なお、Ｋ３の単位は［１／６０ｍｉｎ］である。
例えば、第１水洗槽のオゾン水濃度変化の式（３１）における
（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）＝（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５＋Ｋ２Ｄ０１＋Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１、の項において、
（第１水洗槽のオゾンの分解）＝（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５＋Ｋ２Ｄ０１・・・式（Ａ）、
（第１水洗槽のオゾンの反応）＝Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１・・・式（Ｂ）であり、
式（Ａ）は諸岡成治らの論文（諸岡成治ら、化学工学論文集、第４巻、第５号、ｐ３７７、１９７８）によるものである。
ここで、Ｋ１とＫ２は下式に示すように水酸イオン濃度［ＯＨ］（単位は［ｇイオン／Ｌ］と、絶対温度Ｔ（単位は［Ｋ］）の関数である。
Ｋ１＝４．６×１０１３［ＯＨ］０．２８ｅｘｐ（－９０１３/Ｔ）［ｍｏｌ－０．５Ｌ０．５（１／６０ｍｉｎ）－０．５］、
Ｋ２＝１．８×１０１８［ＯＨ］ｅｘｐ（－１０３７３/Ｔ）［１／６０ｍｉｎ］、
である。なお、図７、図１０においても、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の単位は前記と同じである。
【0025】
また、ｒは散逸係数を表している。
η１１、η１２、η１３は第１～第３オゾン溶解槽内のオゾン吸収効率を表している。
η１１、η１２、η１３は第１～第３オゾン溶解槽内のオゾン吸収効率を表している。
【0026】
上記計算式では、水質汚染濃度の変化として、ＣＯＤ濃度変化を使用したが、ＴＯＣ濃度変化も同様に適用することができる。なお、Ｋ３はオゾンと汚損成分（ＴＯＣ成分）の反応係数を表すことになる。
【0027】
［上記計算式による予測可能性］
図６は、図７の試験条件の下において、第１水洗槽ＷＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値との比較を示す図である。図６において、第１水洗槽ＷＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値とは比較的良い一致を示した。この結果から、上記計算式により各水洗槽のオゾン濃度変化及びＣＯＤ濃度変化の予測が可能となり、上記計算式に基づいてオゾン処理システムの最適設計に反映することができるようになった。
図６は、図７の試験条件の下において、第１水洗槽ＷＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値との比較を示す図である。図６において、第１水洗槽ＷＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値とは比較的良い一致を示した。この結果から、上記計算式により各水洗槽のオゾン濃度変化及びＣＯＤ濃度変化の予測が可能となり、上記計算式に基づいてオゾン処理システムの最適設計に反映することができるようになった。
【0028】
［オゾン処理と殺菌の関係］
図８は、図９及び図１０の試験条件（電解水洗１段）の下において、第１水洗槽ＷＴ１及び第１オゾン溶解槽ＯＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値との比較を示す図である。
さらに、図１１は、同じく図９及び図１０の試験条件（電解水洗１段）の下において、オゾン処理の前後の一般細菌の濃度変化を示したものである。
ここで、一般細菌とは、水中に存在する細菌の総数を表すものではなく、特定の培養条件下で集落を形成する細菌数を表したものである。具体的には、ＪＩＳＫ０３５０－１０－１０の用水・排水中の一般細菌試験方法で検出される細菌である。図２および図３で説明したレジオネラ属菌は専用の培養条件で培養されるので一般細菌と同じとは断定できない。しかし、一般細菌の殺菌に必要とされるオゾン濃度は大腸菌の場合よりも高く、レジオネラ属菌の殺菌に必要なオゾン濃度も大腸菌の場合より高い（図２参照）ので、一般細菌を指標とした。
図１１に示すように、図８に示すオゾン濃度変化により、図２および図３で説明したオゾン濃度と殺菌時間の関係から十分に殺菌できることが予想され、実際に殺菌効果を確認した。
ここで、水洗槽において、投入オゾン量＝（汚損成分（ＣＯＤ成分またはＴＯＣ成分）と反応した量）＋（オゾンが自己分解した量）＋（大気中に散逸した量）＋（残存オゾン量）の式が成り立つ。
上式の右辺を水洗槽の水量で割った値がそれぞれの濃度になる。図２および図３に記載の溶存オゾン濃度は上式の未反応の残存オゾン濃度に対応している。大腸菌、レジオネラ属菌の殺菌において、初期菌数濃度が与えられたとき、汚損成分（ＣＯＤ成分等）が多い場合は残存オゾン量が減り、より多くの投入オゾン量が必要となり、汚損成分（ＣＯＤ成分）が少ない場合は、少ない投入オゾン量で済ませることができることがわかる。
図８は、図９及び図１０の試験条件（電解水洗１段）の下において、第１水洗槽ＷＴ１及び第１オゾン溶解槽ＯＴ１におけるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の実測値と、上記計算式によるオゾン濃度変化およびＣＯＤ濃度変化の計算値との比較を示す図である。
さらに、図１１は、同じく図９及び図１０の試験条件（電解水洗１段）の下において、オゾン処理の前後の一般細菌の濃度変化を示したものである。
ここで、一般細菌とは、水中に存在する細菌の総数を表すものではなく、特定の培養条件下で集落を形成する細菌数を表したものである。具体的には、ＪＩＳＫ０３５０－１０－１０の用水・排水中の一般細菌試験方法で検出される細菌である。図２および図３で説明したレジオネラ属菌は専用の培養条件で培養されるので一般細菌と同じとは断定できない。しかし、一般細菌の殺菌に必要とされるオゾン濃度は大腸菌の場合よりも高く、レジオネラ属菌の殺菌に必要なオゾン濃度も大腸菌の場合より高い（図２参照）ので、一般細菌を指標とした。
図１１に示すように、図８に示すオゾン濃度変化により、図２および図３で説明したオゾン濃度と殺菌時間の関係から十分に殺菌できることが予想され、実際に殺菌効果を確認した。
ここで、水洗槽において、投入オゾン量＝（汚損成分（ＣＯＤ成分またはＴＯＣ成分）と反応した量）＋（オゾンが自己分解した量）＋（大気中に散逸した量）＋（残存オゾン量）の式が成り立つ。
上式の右辺を水洗槽の水量で割った値がそれぞれの濃度になる。図２および図３に記載の溶存オゾン濃度は上式の未反応の残存オゾン濃度に対応している。大腸菌、レジオネラ属菌の殺菌において、初期菌数濃度が与えられたとき、汚損成分（ＣＯＤ成分等）が多い場合は残存オゾン量が減り、より多くの投入オゾン量が必要となり、汚損成分（ＣＯＤ成分）が少ない場合は、少ない投入オゾン量で済ませることができることがわかる。
【0029】
［実施例］
実施例１．
図１２（実施例１）は、本願で提案した複数水洗槽内へオゾン溶解槽からオゾンを供給した場合の計算式を用いて、各オゾン溶解槽並びに各水洗槽内のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１の水温Ｔ１は２２℃、第２水洗槽ＷＴ２の水温Ｔ２は２０℃、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ３は１８℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは７とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、第１水洗槽ＷＴ１は０．７Ｌ／ｍｉｎ、第２水洗槽ＷＴ２は２．０Ｌ／ｍｉｎ、第３水洗槽ＷＴ３は２．１Ｌ／ｍｉｎとした。
実施例１．
図１２（実施例１）は、本願で提案した複数水洗槽内へオゾン溶解槽からオゾンを供給した場合の計算式を用いて、各オゾン溶解槽並びに各水洗槽内のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１の水温Ｔ１は２２℃、第２水洗槽ＷＴ２の水温Ｔ２は２０℃、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ３は１８℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは７とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、第１水洗槽ＷＴ１は０．７Ｌ／ｍｉｎ、第２水洗槽ＷＴ２は２．０Ｌ／ｍｉｎ、第３水洗槽ＷＴ３は２．１Ｌ／ｍｉｎとした。
【0030】
実施例２．
図１３（実施例２）は、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給量が等しい場合の各水洗槽内のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度の変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。
図１３（実施例２）は、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給量が等しい場合の各水洗槽内のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度の変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。
【0031】
実施例３．
図１４（実施例３）は、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給量が異なった場合の各水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、第１水洗槽は４．５Ｌ／ｍｉｎ、第２水洗槽は１．０Ｌ／ｍｉｎ、第３水洗槽は０．５Ｌ／ｍｉｎとした。
図１４（実施例３）は、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給量が異なった場合の各水洗槽のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、第１水洗槽は４．５Ｌ／ｍｉｎ、第２水洗槽は１．０Ｌ／ｍｉｎ、第３水洗槽は０．５Ｌ／ｍｉｎとした。
【0032】
図１２（実施例１）は、多段向流水槽の段数が３段の場合の各水洗槽の温度、ｐＨ、ＣＯＤ濃度が異なる場合の実際の条件下での計算結果である。今回提案した計算式を適用することにより、各水洗槽並びに各オゾン溶解槽内のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を予想できるようになり、無駄のない経済的な適用が可能となった。
多段向流水槽は第１水洗槽ＷＴ１のＣＯＤ濃度が一番高く、順次、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３と濃度が下がっていく。またｐＨの値、温度もそれぞれの水槽で異なる。
図１３（実施例２）と図１４（実施例３）は多段向流水槽の段数が３段の場合の同じ条件下で、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給比率を同じにした場合（図１３）と異なった場合（図１４）の比較したものである。図１３における各水洗槽内のＣＯＤ濃度の値が１ｍｇ／Ｌ～７ｍｇ／Ｌとなるのに比較して、図１４の場合は０．５ｍｇ／Ｌ～３ｍｇ／Ｌ程度と低い値になっている。即ち、各水洗槽へのオゾンガス供給量を各水洗槽の水質に応じて配分することにより、オゾンが効果的に水質浄化に供せられることを示している。
多段向流水槽は第１水洗槽ＷＴ１のＣＯＤ濃度が一番高く、順次、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３と濃度が下がっていく。またｐＨの値、温度もそれぞれの水槽で異なる。
図１３（実施例２）と図１４（実施例３）は多段向流水槽の段数が３段の場合の同じ条件下で、各オゾン溶解槽へのオゾンガスの供給比率を同じにした場合（図１３）と異なった場合（図１４）の比較したものである。図１３における各水洗槽内のＣＯＤ濃度の値が１ｍｇ／Ｌ～７ｍｇ／Ｌとなるのに比較して、図１４の場合は０．５ｍｇ／Ｌ～３ｍｇ／Ｌ程度と低い値になっている。即ち、各水洗槽へのオゾンガス供給量を各水洗槽の水質に応じて配分することにより、オゾンが効果的に水質浄化に供せられることを示している。
【0033】
実施例４．
図１５（実施例４）は水洗槽への補給水量が大（１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は１Ｌ／ｍｉｎとした。
図１５（実施例４）は水洗槽への補給水量が大（１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は１Ｌ／ｍｉｎとした。
【0034】
実施例５．
図１６（実施例５）は、水洗槽への補給水量が中（０．１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は０．１Ｌ／ｍｉｎとした。
図１６（実施例５）は、水洗槽への補給水量が中（０．１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は０．１Ｌ／ｍｉｎとした。
【0035】
実施例６．
図１７（実施例６）は、水洗槽への補給水量が小（０．０１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は０．０１Ｌ／ｍｉｎとした。
図１７（実施例６）は、水洗槽への補給水量が小（０．０１Ｌ／ｍｉｎ）の場合のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化の関係を示した図である。第１水洗槽ＷＴ１、第２水洗槽ＷＴ２、第３水洗槽ＷＴ３の水温Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は２０℃である。第１水洗槽ＷＴ１のｐＨは２、第２水洗槽ＷＴ２のｐＨは３、第３水洗槽ＷＴ３のｐＨは６とした。各オゾン溶解槽からの各水洗槽へのオゾン供給水量は、各水洗槽あたり２．０Ｌ／ｍｉｎとした。補給水量は０．０１Ｌ／ｍｉｎとした。
【0036】
図１５、図１６、図１７は、多段向流水槽の段数が３段の場合の補給水量を１Ｌ／ｍｉｎ、０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．０１Ｌ／ｍｉｎと変え、その他は同じ条件での第１水洗槽ＷＴ１のオゾン濃度変化とＣＯＤ濃度変化を比較したものである。補給水量を１／１００分の１に絞ってもＣＯＤ濃度は３．２から７程度に上昇するのみであるため、補給水量を減らすことができ、またコストを低減することが可能となった。
【0037】
［本願のオゾン処理システムの変形例］
前述にて説明したオゾン処理システムは、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水の一部をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給している構成となっているが、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給しない構成であっても本願が適用可能であることは明らかである。なお、この場合、オゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）には補給水が供給されることになる。
この場合、前述した計算式は、下記のようになる。
（１）水洗槽のＣＯＤ濃度変化を表す第１計算式において、例えば、第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化の計算式（１１）は、（第１オゾン溶解槽への返送）の項が消えて、
ｄＣ０１／ｄｔ＝Ｃ００θ／Ｖ０１＋Ｃ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－ＷＣ０１／Ｖ０１－Ｃ０１θ／Ｖ０１・・・式（１１－１）
（第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第２水洗槽への流出）
となる。
（２）また、オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度を表す第３計算式は、考慮しなくて良くなる。
（３）さらに、水洗槽のオゾン水濃度変化を表す第２計算式において、例えば、第１水洗槽のオゾン水濃度変化の計算式（３１）（第２計算式）は、（第１オゾン溶解槽への返送）の項が消えて、
ｄＤ０１／ｄｔ＝Ｄ００θ／Ｖ０１＋Ｄ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ０１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５－Ｋ２Ｄ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－Ｑ０１Ｄ０１ｒ／Ｖ０１－ＷＤ０１／Ｖ０１－Ｄ０１θ／Ｖ０１・・・式（３１－１）
（第１水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第２水洗槽への流出）
となる。
（４）また、オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を表す第４計算式において、例えば、第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化の計算式（４１）は、
ｄＤ１１／ｄｔ＝Ｇ０１Ｄ１０η１１／Ｖ１１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１１ １．５－Ｋ２Ｄ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１・・・式（４１－１）
（第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（オゾン発生装置からの供給）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）
となる。
以上のように、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給しない構成であっても、前述の計算式を適用することができる。
前述にて説明したオゾン処理システムは、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水の一部をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給している構成となっているが、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給しない構成であっても本願が適用可能であることは明らかである。なお、この場合、オゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）には補給水が供給されることになる。
この場合、前述した計算式は、下記のようになる。
（１）水洗槽のＣＯＤ濃度変化を表す第１計算式において、例えば、第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化の計算式（１１）は、（第１オゾン溶解槽への返送）の項が消えて、
ｄＣ０１／ｄｔ＝Ｃ００θ／Ｖ０１＋Ｃ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｃ１１／Ｖ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－ＷＣ０１／Ｖ０１－Ｃ０１θ／Ｖ０１・・・式（１１－１）
（第１水洗槽のＣＯＤ濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）－（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第２水洗槽への流出）
となる。
（２）また、オゾン溶解槽のＣＯＤ濃度を表す第３計算式は、考慮しなくて良くなる。
（３）さらに、水洗槽のオゾン水濃度変化を表す第２計算式において、例えば、第１水洗槽のオゾン水濃度変化の計算式（３１）（第２計算式）は、（第１オゾン溶解槽への返送）の項が消えて、
ｄＤ０１／ｄｔ＝Ｄ００θ／Ｖ０１＋Ｄ０２Ｗ／Ｖ０１＋Ｌ０１Ｄ１１／Ｖ０１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ０１ １．５－Ｋ２Ｄ０１－Ｋ３Ｃ０１Ｄ０１－Ｑ０１Ｄ０１ｒ／Ｖ０１－ＷＤ０１／Ｖ０１－Ｄ０１θ／Ｖ０１・・・式（３１－１）
（第１水洗槽のオゾン水濃度変化）＝（めっき槽からの流入）＋（第２水洗槽からの流入）＋（第１オゾン溶解槽からの流入）－（第１水洗槽のオゾンの反応・分解）―（気相へのオゾン散逸）―（第１水洗槽からのオーバーフロー）－（第２水洗槽への流出）
となる。
（４）また、オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を表す第４計算式において、例えば、第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化の計算式（４１）は、
ｄＤ１１／ｄｔ＝Ｇ０１Ｄ１０η１１／Ｖ１１－（１／４８０００）０．５Ｋ１Ｄ１１ １．５－Ｋ２Ｄ１１－Ｋ３Ｃ１１Ｄ１１・・・式（４１－１）
（第１オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化）＝（オゾン発生装置からの供給）－（第１オゾン溶解槽のオゾンの反応・分解）
となる。
以上のように、水洗槽ＷＴ（ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、・・・）の洗浄水をオゾン溶解槽ＯＴ（ＯＴ１、ＯＴ２、ＯＴ３、・・・）に供給しない構成であっても、前述の計算式を適用することができる。
【0038】
［本願のオゾン処理システムの効果］
以上のように、本願によれば、めっき処理された被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行うようにしたので、優れた水質浄化能力を有し、薬剤等のような投与後の残留性がないめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムを提供することができる。
以上のように、本願によれば、めっき処理された被めっき品を洗浄水で洗浄する水洗槽と、オゾンガスを発生するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置で発生したオゾンガスを水溶液に溶解してオゾン溶解水を生成するオゾン溶解槽を備え、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水を前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行うようにしたので、優れた水質浄化能力を有し、薬剤等のような投与後の残留性がないめっき洗浄プロセスのオゾン処理システムを提供することができる。
【0039】
また、前記水洗槽として、第１水洗槽、第２水洗槽、・・・第ｎ水洗槽（ｎは整数）が多段に配置され、めっき処理した前記被めっき品は前記第１水洗槽、前記第２水洗槽、・・・前記第ｎ水洗槽に順次浸漬されるとともに、前記オゾン溶解槽で生成したオゾン溶解水をそれぞれ前記水洗槽に供給して前記洗浄水の水質浄化を行うようにしたので、多段の水洗槽を有するシステムであっても、優れた水質浄化能力を有し、薬剤等のような投与後の残留性がないシステムを提供することができる。
【0040】
また、前記水洗槽の洗浄水の一部は供給管を通して前記オゾン溶解槽に供給されているので、前記オゾン溶解槽に供給する補給水量を節約することができる。
【0041】
また、前記水洗槽のＣＯＤ濃度またはＴＯＣ濃度のいずれか一つの水質汚損濃度、前記水洗槽の水温、及び前記水洗槽のｐＨに基づいて、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入量を決定するようにしたので、前記水洗槽の水質汚損濃度、水温、及びｐＨに応じて優れた水質浄化効果を得ることができる。
【0042】
また、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、前記水洗槽の水質汚損濃度の変化を示す第１計算式と、前記水洗槽のオゾン水濃度変化を示す第２計算式を導出し、前記第１及び第２計算式に基づき、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入量を決定するようにしたので、オゾン投入による優れた水質浄化効果を得るとともに、経済的なオゾンの投入量を決定することができる。
【0043】
また、前記第１計算式は、前記水洗槽に流入する水質汚損濃度の変化と、前記水洗槽から流出する水質汚損濃度の変化と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応による水質汚損濃度の変化により表され、
前記第２計算式は、前記水洗槽に流入するオゾン水濃度の変化と、前記水洗槽から流出するオゾン水濃度の変化と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応によるオゾン水濃度の変化により表されるので、適切な計算式を作成することができる。
前記第２計算式は、前記水洗槽に流入するオゾン水濃度の変化と、前記水洗槽から流出するオゾン水濃度の変化と、前記水洗槽でのオゾンの分解および反応によるオゾン水濃度の変化により表されるので、適切な計算式を作成することができる。
【0044】
また、前記水洗槽の洗浄水の一部は供給管を通して前記オゾン溶解槽に供給されており、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入による、前記オゾン溶解槽の水質汚損濃度の変化を示す第３計算式と、前記オゾン溶解槽のオゾン水濃度変化を示す第４計算式を導出し、前記第１、第２、第３及び第４計算式に基づき、前記オゾン溶解槽へのオゾンガス投入量を決定するようにしたので、前記水洗槽の洗浄水の一部は供給管を通して前記オゾン溶解槽に供給されていた場合でも、オゾン投入による優れた水質浄化効果を得るとともに、経済的なオゾンの投入量を決定することができる。
【0045】
また、前記第３計算式は、前記オゾン溶解槽に流入する水質汚損濃度の変化と、前記オゾン溶解槽から流出する水質汚損濃度の変化と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応による水質汚損濃度の変化により表され、
前記第４計算式は、前記オゾン溶解槽に流入するオゾン水濃度の変化と、前記オゾン溶解槽から流出するオゾン水濃度の変化と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応によるオゾン水濃度の変化により表されるので、適切な計算式を作成することができる。
前記第４計算式は、前記オゾン溶解槽に流入するオゾン水濃度の変化と、前記オゾン溶解槽から流出するオゾン水濃度の変化と、前記オゾン溶解槽でのオゾンの分解および反応によるオゾン水濃度の変化により表されるので、適切な計算式を作成することができる。
【0046】
また、前記水洗槽の残存オゾン濃度が、前記水洗槽に存在する細菌の最低致死オゾン濃度以上であるようにしたので、前記水洗槽の細菌を有効に殺菌することができる。
【0047】
また、前記水洗槽において、残存オゾン濃度Ｃと、細菌との反応時間ｔとの積であるＣ・ｔ値が、細菌の９０％殺菌に必要な値以上であるようにしたので、前記水洗槽の細菌を有効に殺菌することができる。
【0048】
なお、前述のオゾン処理システムにおいては、各水洗槽に対応してそれぞれオゾン溶解槽が設置されている例を示したが、複数の水洗槽に対して一つのオゾン溶解槽を設置したシステムであっても同様に適用することができ、同様の効果を奏することができる。
【0049】
また、前述のオゾン処理システムでは、多段水洗の方式として一番最後の水洗槽だけに給水する直列多段水洗について説明したが、各水洗槽ごとに給水する並列多段水洗の場合であっても、同様に適用することができ、同様の効果を奏することができる。
【0050】
本願は、例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、実施の形態および実施例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および実施例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および実施例に適用可能である。
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が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願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が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0051】
１０ めっき槽、２０ 被めっき品、３０ 供給管、４０ 供給管、５０ 循環管、
６０ 供給管、ＯＧ オゾン発生装置、ＯＴ オゾン溶解槽、ＷＴ 水洗槽、
ＯＤ オゾン分解槽。
６０ 供給管、ＯＧ オゾン発生装置、ＯＴ オゾン溶解槽、ＷＴ 水洗槽、
ＯＤ オゾン分解槽。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
