特許 7266912 オゾン処理装置および被処理液浄化システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-21

(45)【発行日】2023-05-01

(54)【発明の名称】オゾン処理装置および被処理液浄化システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/78 20230101AFI20230424BHJP

   C02F 1/52 20230101ALI20230424BHJP

   B01D 29/07 20060101ALI20230424BHJP

【ＦＩ】

C02F1/78

C02F1/52 Z

B01D29/06 510C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021208004

(22)【出願日】2021-12-22

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】391061646

【氏名又は名称】株式会社流機エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 章

【審査官】谷本 怜美

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６８５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６５１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－３４６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／７０－１／７８

Ｃ０２Ｆ ９／０４

Ｂ０１Ｄ ２９／０７

Ｃ０２Ｆ １／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外筒と、
前記外筒の内側に設けられた内筒と、
前記外筒と前記内筒の間の間隙にオゾンを供給するオゾン供給口と、
前記外筒と前記内筒の間の間隙に被処理液を供給する被処理液供給口と、
前記外筒の上部に設けられたスカムの排出口と、
前記外筒の下部に設けられた沈殿物質の排出口と、
前記内筒の下部に設けられたオゾン処理液の排出口と、
を有し、
前記被処理液供給口から供給された前記被処理液は、前記オゾン供給口から供給された前記オゾンとともに、前記外筒と前記内筒の間の前記間隙を上方へ向かって移動し、前記外筒と前記内筒の間の前記間隙の上方から前記内筒の内部の上方へ移動し、前記内筒の内部を下方へ向かって移動し、それらの一連の移動過程でオゾン処理され、前記オゾン処理液として前記内筒の下部に設けられた前記排出口から排出される構成とされた、
ことを特徴とするオゾン処理装置。

【請求項2】

前記外筒と前記内筒の間の前記間隙において、前記被処理液に含まれる懸濁物質がその比重により分級され、
前記外筒と前記内筒の間の前記間隙において、前記オゾンとともに浮上した前記懸濁物質は、前記スカムとして前記スカムの排出口から排出され、
前記外筒と前記内筒の間の前記間隙において、沈降した前記懸濁物質は、前記沈殿物質として前記沈殿物質の排出口から排出される、請求項１記載のオゾン処理装置。

【請求項3】

前記被処理液供給口は前記外筒の周方向に向けられており、
前記被処理液供給口から供給された前記被処理液が、前記外筒と前記内筒の間の間隙を旋回しながら上昇する構成とされた、請求項１または２記載のオゾン処理装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のオゾン処理装置を有する被処理液浄化システムであって、
前記オゾン処理装置の後段に、前記オゾン処理液を濾過して濾液を生成する濾過装置を有し、
前記濾過装置は、
前記オゾン処理液の供給口と前記濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面であり内部が前記濾液の通路であり、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて複数の襞を形成しつつ、筒状に形成したプリーツフィルタと、を有し、
前記オゾン処理液に含まれる前記オゾン処理装置で除去しきれなかった懸濁物質を前記濾過装置で除去する構成とされた、
ことを特徴とする被処理液浄化システム。

【請求項5】

前記オゾン処理装置に供給される前の前記被処理液に対して凝集剤を添加する凝集剤添加経路を有する請求項４記載の被処理液浄化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は被処理液をオゾン処理するオゾン処理装置に関する。それとともに前記オゾン処理装置を備えた被処理液浄化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

種々の工場等では、洗浄対象物を洗浄することによって大量の廃液が生じるため、この廃液を有効利用することが望まれる。例えば、廃プラスチックのリサイクル工場で廃プラスチックを洗浄したり、弁当を製造する食品工場で米を炊く前に米を研いだり、クリーニング工場で衣類を洗ったりすることによって大量に廃液が生じるため、この廃液の有効利用が課題になっている。

【0003】

近年は持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ。略してＳＤＧｓという。）に注目が集まっていることと関連して、廃プラスチックをリサイクルする試みに脚光が集まっている。そして、廃プラスチックのリサイクル工場では洗浄時に大量の排液が生じるため、その有効活用の重要性が増している。

【0004】

一般社団法人プラスチック循環利用協会が発行した「２０１９年プラスチック製品の生産・廃棄・再資源化・処理処分の状況 マリアルフロー図」（２０２０年１２月発行）の報告書によると、日本国内で発生する廃プラスチックは８５０万ｔ/年といわれており、そのうちの１８６万t/年がマテリアルリサイクルされており、そのほかは焼却してサーマルリサイクルされたり、埋め立て処分されたりしている。ＳＤＧｓの理念が社会により浸透し、海へのマイクロプラスチックの流出防止の機運が高まることで、廃プラスチックがマテリアルリサイクルされる量は今後より増加していくものと予想される。

【0005】

ところで、前述のマテリアルリサイクルでは廃プラスチックを同質のプラスチック原料に戻す必要がある。この廃プラスチックをマテリアルリサイクルする一般的な過程は、回収された廃プラスチックをリサイクル工場で（Ａ）解砕し、（Ｂ）選別し、（Ｃ）粉砕し、（Ｄ）乾式洗浄し、（Ｅ）湿式洗浄（例えば水で洗浄）し、（Ｆ）脱水し、（Ｇ）乾燥フレークにし、（Ｈ）加熱押し出し機で加工し、（Ｉ）ペレット（射出成型機の原料となる）を生成する、というものであり、これらの工程を経て高品質なプラスチック原料に再生される。前述の工程（Ｅ）では水を用いて廃プラスチックを洗浄し、廃プラスチックに付着した汚物が取り除かれており、この洗浄工程では大量の廃液が生じる。

【0006】

本発明は、被処理液（例えば前述した廃液）を浄化する装置に関するものであり、関連する先行技術としては下記特許文献１に開示された発明がある。

【0007】

特許文献１は、藻類を含む被処理水に１～１２０ｇ－Ｏ₃／ｍ³のオゾンを添加するオゾン添加装置と、オゾンが添加された被処理水に含まれる藻類を凝集沈殿させる沈殿槽と、を備えた藻類分離システムに係る発明である。この特許文献１によれば、藻類を沈降分離する際の沈降性を向上させることができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１８－１５８３１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

前記特許文献１は、藻類を含む被処理水にオゾンを添加するオゾン添加装置と、オゾンが添加された被処理水に含まれる藻類を凝集沈殿させる沈殿槽が開示されているが、沈殿槽の構造の詳細が記載されていない。すなわち、藻類の凝集沈殿効率を高めるための沈殿槽の構造については何ら明らかにされていない。

【0010】

また特許文献１の藻類分類システムは「藻類」を沈降分離させることに特化したシステムであり、「藻類」以外の懸濁物質がある場合にそれをどのように除去するかなどについても明らかにされていない。

【0011】

例えば、前述の廃プラスチックをリサイクル工場では、被処理液中に藻類とは異なる有機物が含まれていることが多い。例えば食品の包装に用いられるプラスチックには食品残渣（有機物）が付着していることが多いため、廃プラスチックをリサイクル工場の排液（被処理液）中に食品残渣が含まれていることも多い。またクリーニング工場の排液（被処理液）には、衣服に付着していた着用者の皮脂（有機物）等が含まれていることも多い。また、前記各工場の排液中には洗浄に用いた洗剤等の無機化合物が含まれていることも多い。

【0012】

以上のように、被処理液中には様々な懸濁物質が含まれており、これらを高い確率で除去し、被処理液を清浄にする装置が求められている。

【0013】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、被処理液中の懸濁物質を高い確率で除去し、被処理液を清浄にする装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
（第１の態様）
外筒と、
前記外筒の内側に設けられた内筒と、
前記外筒と前記内筒の間の間隙にオゾンを供給するオゾン供給口と、
前記外筒と前記内筒の間の間隙に被処理液を供給する被処理液供給口と、
前記外筒の上部に設けられたスカムの排出口と、
前記外筒の下部に設けられた沈殿物質の排出口と、
前記内筒の下部に設けられたオゾン処理液の排出口と、
を有することを特徴とするオゾン処理装置。

【0015】

（作用効果）
第１の態様のオゾン処理装置においては、外筒と内筒の間の間隙に被処理液とオゾンが供給される。被処理液に含まれる懸濁物質のうち比重が重いものは外筒の下部に沈殿し、該当の下部に設けられた沈殿物質の排出口から排出される。他方、被処理液に含まれる懸濁物質のうち比重が軽いものは、外筒と内筒の間の間隙をオゾンとともに浮上し、オゾン処理装置内に存在する被処理液の上面辺りに滞留する。この上面に滞留する懸濁物質は、外筒の上部に設けられたスカム排出口から排出される。このようにして被処理液から多くの懸濁物質が除去されて清浄になった液体は、外筒と内筒の間の間隙の上方から内筒の内部の上方へ移動した後、内筒の内部を下方へ向かって移動し、その後オゾン処理液として内筒の下部に設けられた排出口から排出される。

【0016】

なお、被処理液中に含まれている多くの有機物はオゾンによって分解され、前記のスカム排出口や沈殿物質排出口から排出される。また被処理液中に含まれている細菌などの微生物はオゾンによって除菌（溶菌）される。さらに被処理液中に含まれている臭気物質（例えば、揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ:略称ＶＯＣｓ）など）もオゾンによって破壊されて脱臭・消臭される。

【0017】

このように被処理液中に有機物、微生物、臭気物質などが含まれていたとしても、オゾン処理装置の内部（外筒と内筒の間の間隙や内筒の内部）を移動する過程でオゾン処理されるため、オゾン処理装置から排出されるオゾン処理液中に、有機物の量を少なく、生きた微生物を少なく、破壊されていない状態の臭気物質を少なくすることができる。

【0018】

また、第１の態様のオゾン処理装置は外筒と内筒を有するため、外筒のみからなるオゾン処理装置と比べて、オゾン処理装置の内部を移動する被処理液の移動距離を長くすることができる。その結果、被処理液とオゾンの接触時間を長くすることができ、オゾン処理（例えば、有機物の分解、微生物の除菌、臭気物質の破壊）を十分に行うことができる。なお、外筒のみからなるオゾン処理装置であっても、オゾン処理装置自体を大型化することでオゾン処理装置の内部を移動する被処理液の移動距離を長くすることもできるかもしれないが、第１の態様によれば、オゾン処理装置を大型化することなく被処理液の移動距離を長くすることができる点が有利である。オゾン処理装置が大型になると、イニシャルコストの増加、設置場所の確保の困難性、メンテナンスの労力の増大など、様々なデメリットが生じる。

【0019】

また、オゾン処理装置の内部でオゾン処理と懸濁物質の除去を同時に行うことができるため、オゾン処理装置と懸濁物質除去装置をそれぞれ設ける場合と比べて、イニシャルコストの低下、設置場所の確保の容易性、メンテナンスの労力の低下などの様々な利点がある。

【0020】

（第２の態様）
前記オゾン供給口はオゾンマイクロバブルを供給するオゾンマイクロバブルノズルである前記第１の態様のオゾン処理装置。

【0021】

（作用効果）
第２の態様に係るオゾン処理装置では、オゾン処理装置の内部にオゾンマイクロバブルが供給される。オゾンをオゾンマイクロバブルにして供給することで、オゾンが被処理液中の懸濁物質を捕捉しやすくなるため、より多くの懸濁物質がオゾンマイクロバブルによって捕捉されて浮上し、外筒の上部に設けられたスカムの排出口から排出される。また、被処理液中の微生物や臭気物質とオゾンの接触機会が増えるため、微生物の除菌（溶菌）、臭気物質の分解が進み、より清浄なオゾン処理液を得ることができる。

【0022】

（第３の態様）
前記オゾン供給口は前記外筒の下部に設けられている第１の態様または第２の態様のオゾン処理装置。

【0023】

（作用効果）
第３の態様ではオゾン供給口を外筒の下部に設けている。外筒の下部からオゾンを供給することで、外筒と内筒の間の間隙に下方から上方へ向かうオゾンの流れを作ることができる。その結果、例えば外筒の上部にオゾン供給口を設けた場合と比べて、被処理液中の懸濁物質とオゾンの接触機会が増えるため、被処理液に含まれる懸濁物質をより多く浮上させることができ、浮上した多くの懸濁物質をスカムとして除去することができる。

【0024】

（第４の態様）
前記被処理液供給口は前記外筒の下部に設けられ、
前記被処理液供給口は前記外筒の周方向に向けられている前記第１～第３のいずれか１つの態様のオゾン処理装置。

【0025】

（作用効果）
第４の態様では被処理液供給口を外筒の下部に設けている。被処理液供給口を外筒の下部に設けることで、外筒の上部や中部に設けた場合と比べて、被処理液の滞留時間を長くすることができる。

【0026】

それとともに、第４の態様では被処理液供給口を外筒の周方向に向けている。被処理液供給口を外筒の周方向に向けると、被処理液供給口から供給された被処理液は、外筒と内筒の間の間隙を旋回しながら次第に上昇していくため、被処理液の滞留時間を長くすることができる。

【0027】

以上のように、第４の態様は被処理液の滞留時間を長くすることができる点が特徴である。被処理液の滞留時間が長くなると、被処理液とオゾンの接触時間が増えるため、オゾン処理が進み、より清浄なオゾン処理液を得ることができる。

【0028】

（第５の態様）
前記第１～第４のいずれか１つの態様のオゾン処理装置を有する被処理液浄化システムであって、
前記オゾン処理装置の後段に、前記オゾン処理液を濾過して濾液を生成する濾過装置を有し、
前記濾過装置は、
前記オゾン処理液の供給口と前記濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器の内部に設けられ、外面が濾過面であり内部が前記濾液の通路であり、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて複数の襞を形成しつつ、筒状に形成したプリーツフィルタと、を有する、
ことを特徴とする被処理液浄化システム。

【0029】

（作用効果）
第５の態様の被処理液浄化システムは、オゾン処理装置の後段に濾過装置を設けている。そして、この濾過装置は、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて複数の襞を形成しつつ、筒状に形成したプリーツフィルタを有している。

【0030】

オゾン処理装置の後段に濾過装置を設け、オゾン処理液をこの濾過装置で濾過すると、オゾン処理液中の懸濁物質の多くがこのフィルタに捕捉されるため、懸濁物質が非常に少ない清浄な処理液（濾液）を得ることができる。

【0031】

また本態様にように、平坦な濾材を蛇腹状に折り曲げて複数の襞を形成しつつ、筒状に形成したプリーツフィルタを用いると、平坦な濾材を単に筒状に形成した平坦なフィルタを用いる場合と比べて、より多くのオゾン処理液を濾過することができ、より短い時間で清浄な処理液をより多く得ることができる。

【0032】

（第６の態様）
前記被処理液に対して凝集剤を添加する凝集剤添加経路を有する前記第５の態様の被処理液浄化システム。

【0033】

（作用効果）
第６の態様の被処理液浄化システムは、被処理液に対して凝集剤を添加する凝集剤添加経路を有している。被処理液に対して凝集剤を添加すると、被処理液中の懸濁物質が凝集して比重が重くなるため、オゾン処理装置の下部に沈殿しやすくなり、オゾン処理装置の下部に設けた排出口から沈殿物質として排出されやすくなる。また、比重がそこまで重くならなかった懸濁物質（凝集した懸濁物質）であっても、オゾンによって捕捉されやすくなるため、オゾンとともに浮上し、オゾン処理装置の上部に設けた排出口からスカムとして排出されやすくなる。さらに、オゾン処理装置で沈殿物質やスカムとして除去されなかった懸濁物質であっても、凝集剤によってある程度凝集しているため、後段に設けた濾過装置のフィルタで捕捉されやすくなる。以上の結果、凝集剤を添加しない場合と比べて、被処理液中の懸濁物質をより多く除去することができ、結果として、懸濁物質が非常に少ないより清浄な処理液（濾液）を得ることができる。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、被処理液中の懸濁物質を高い確率で除去し、被処理液を清浄にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明に係るオゾン処理装置の正面図である。

【図2】図１のＸ-Ｘ′線の断面図である。

【図3】本発明に係る被処理液浄化システムの濾過装置である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図であり、プリーツフィルタの表示を省略している。

【図4】濾過装置のプリーツフィルタの説明図である。

【図5】本発明に係る被処理液浄化システムである。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下で図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきものではない。

【0037】

（被処理液ＴＬ）
オゾン処理装置３に被処理液ＴＬが供給される。この被処理液ＴＬは特に限定されるものではないが、例えば、プラスチックリサイクル工場においてプラスチックを洗浄した際に生じる排液や、食品工場において米等を洗った際に生じる排液や、クリーニング工場において衣服を洗浄した際に生じる排液などを挙げることができる。プラスチックリサイクル工場からの排液中には廃プラスチックに付着した付着物（食品トレーの場合は食品残渣、油等）や、廃プラスチックが細かく砕けたマイクロプラスチック、洗浄に用いた洗剤等が含まれていることが多い。また、食品工場からの排液中にも食品残渣や、食品に付着していた微生物、洗浄液、食品添加物の残渣などが含まれていることが多い。また、クリーニング工場からの排液中には、衣服に付着していた皮脂や異物、衣服の繊維（衣服が化学繊維からなる場合はマイクロプラスチックを含む。）、洗剤（洗剤の種類によってはマイクロプラスチックを含む）などが含まれていることが多い。

【0038】

（オゾン処理装置３）
図１および図２に本発明に係るオゾン処理装置３の一実施形態を示した。このオゾン処理装置３は外筒４１と内筒４２を有し、内筒４２は外筒４１の内部に設けられている。図１および図２では、外筒４１と内筒４２の上部および中間部が円筒形になっているが、外筒４１と内筒４２の形状は円筒形に限られるものではなく、角筒（例えば断面が三角形や四角形や五角形などになった筒）や、断面が楕円形になった筒などの任意の形状に変更してもよい。また、図１および図２では外筒４１と内筒４２を同じ形状（円筒）にしているが、外筒４１を円筒にし、内筒４２を角筒にするなど、外筒４１と内筒４２を異なる形状にしてもよい。

【0039】

また図１および図２に示すように、外筒４１と内筒４２の下部は漏斗のような逆円錐形にしたり、逆角錐形にしたりすることが好ましい。外筒４１を逆円錐形や逆角錐形にすることによって、沈殿物資ＰＳが外筒４１の下端部に集まりやすくなり、外筒４１の下端部に設けた沈殿物質排出口４５から沈殿物質ＰＳを排出しやすくなる。また、内筒４２を逆円錐形や逆角錐形にすることによって、オゾン処理液ＴＳに含まれる微量の懸濁物質が内筒４２の下端部に集まりやすくなり、内筒４２の下端部に設けた処理液排出口４６からこの懸濁物質を排出しやすくなる。

【0040】

被処理液ＴＬは外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰを上昇した後、内筒４２の上端部を乗り越えて、内筒４２の内部ＩＮへ移動する。したがって、内筒４２の上端部を外筒４１の上端部よりも低くすることが好ましい。具体的には外筒４１の上端と内筒４２の上端の間の距離Ｚを２５０ｍｍ以上確保することが好ましく、３００ｍｍ以上確保することがより好ましい。

【0041】

外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰの空間を用いて、被処理液ＴＬに含まれる重い懸濁物質を沈殿させ、沈殿した懸濁物質を沈殿物質ＰＳとして排出するとともに、被処理液ＴＬに含まれる軽い懸濁物質を浮上させ、浮上させた懸濁物質をスカムＳＣとして排出する。このように被処理液ＴＬ中に含まれる懸濁物質を重さによって分級し、できるだけ多くの懸濁物質を除去するために、ある程度の大きさの間隙ＧＰを確保することが好ましい。具体的には、外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰの体積と内筒４２の内部ＩＮの体積の比を１：１程度にすることが好ましい。なおこの体積比は内筒４２の上端を基準としてそれよりも下の部分の各空間の比である。

【0042】

また、図１や図２に示すように、オゾン処理装置３の上部に掻き寄せ装置４７を設けることが好ましい。図示した掻き寄せ装置４７は、外筒４１の上側開口部に蓋をする円形の天板３Ｔに取り付けられており、この天板３Ｔの中心部から下方へ延出する軸部４７Ａと、軸部４７Ａから側方へ延出する羽根部４７Ｂを有している。この羽根部４７Ｂは外筒４１の内壁近傍まで延出させることが好ましい。そして軸部４７Ａにはモータ（図示しない）が取り付けられており、このモータによって軸部４７Ａが回転することによって羽根部４７Ｂも開店する構造になっている。羽根部４７Ｂは、オゾン処理装置３の内部に存在する被処理液ＴＬの液面ＬＩと接するようにすることが好ましく、羽根部４７Ｂが回転することによって液面ＬＩ近傍に溜まったスカムＳＣが掻き寄せられる。掻き寄せられたスカムＳＣは、外筒４１の外側に設けられたスカム回収部５２へ導かれ、スカム回収部５２に設けたスカム排出口５３から排出された後、脱液装置１８へと運ばれる。スカム回収部５２で回収されたスカムＳＣの性状を定期的にチェックし、油が主体のスカムＳＣであると判断した場合は、スカム回収部５２を取り外して、外部へ搬出し、産業廃棄物処分する構成にしてもよい。

【0043】

被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質の分級を十分に行うため、それとともに被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質とオゾンの接触時間を増やすため、被処理液ＴＬの供給口４３を外筒４１の下部に設けることが好ましい。図１の実施形態では、外筒４１の円筒状部分と逆円錐状部分の境界部分の近傍に供給口４３を設けている。被処理液ＴＬの供給口４３を設ける位置は図示形態に限定されるものではなく、図１よりも上方ＵＳに設けたり、反対に下方ＤＳに設けたりしてもよい。

【0044】

また、被処理液ＴＬの供給口４３を外筒の周方向に向けることが好ましい。図１の実施形態では、供給口４３を外筒４１の内周壁に沿う方向へ向けている。このように供給口４３を外筒４１の周方向に向けることで、供給口４３から供給された被処理液ＴＬが、外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰを周方向に旋回するように移動する。被処理液ＴＬを旋回させることによって、供給された被処理液ＴＬが間隙ＧＰ内に滞留する時間を増やすことができるため、被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質の分級を十分に行うことができるとともに、被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質とオゾンの接触時間を増やすことができる。

【0045】

なお被処理液ＴＬは外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰを周方向に旋回しながら螺旋状に上昇するように流れることが好ましい。そのため、供給口４３を外筒４１の周方向に向けるとともに、少し上方ＵＳへ向けることが好ましい。

【0046】

以上のようにして、被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質とオゾンの接触時間が増えると、懸濁物質がオゾンによって捕捉されて浮上しやすくなり、浮上した懸濁物質はスカムＳＣとして外部へ排出されるため、結果として処理液ＴＬ中の懸濁物質を減らすことができる。特に懸濁物質が有機物である場合は、オゾンによって破壊されて小さくなる有機物が増えるため、浮上する有機物量が増え、結果として処理液ＴＬ中の有機物を減らすことができる。また、懸濁物質が微生物である場合は、オゾンと微生物の接触機会が増えるため、多くの微生物を除菌（溶菌）することができる。微生物が除菌（溶菌）されると、微生物を原因とする悪臭の発生を抑えることができる。なおオゾンによって被処理液ＴＬ中の微生物の除菌（溶菌）を行うことができるほか、システム１００を構成する各装置や各配管の内部を浄化することもできる。さらに、懸濁物質が臭気物質である場合は、オゾンと臭気物質の接触機会が増えるため、臭気物質の破壊をより進めることができるため、処理液ＴＬからの悪臭の発生を防ぐことができる。

【0047】

オゾンを供給するオゾン供給口４４も、被処理液供給口ＴＬと同様の理由により、外筒４１の下部に設けることが好ましい。図１の実施形態では、外筒４１の円筒状部分と逆円錐状部分の境界部分の近傍に供給口４３を設けているが、この図示形態に限定されるものではなく、図１よりも上方ＵＳに設けたり、反対に下方ＤＳに設けたりしてもよい。また図１の実施形態ではオゾン供給口４４を外筒４１に取り付けているが、この形態に限られるものではなく、例えば内筒４２に取り付けたり、外筒４１や内筒４２に取り付けずに上方から吊るしたりするなど、任意の形態に変更してもよい。

【0048】

また、オゾン供給口４４として、オゾンマイクロバブルを発生させるオゾンマイクロバブルノズルを用いることが好ましい。オゾンマイクロバブルノズルから供給されたオゾンマイクロバブルの平均粒径は１５０μｍ以下にすることが好ましく、８０μｍ以下にすることがより好ましい。平均粒径が１５０μｍよりも大きいとオゾンマイクロバブルの浮上する速度が速いため、被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質とオゾンの接触時間が十分にとれず、オゾン処理が不十分になるおそれがある。なお、オゾン処理効果を高めるためには、オゾンマイクロバブルの平均粒径は小さければ小さいほど好ましい。現在の市場にあるバルブの性能によれば平均粒径を１０～２０μｍ程度に小さくすることができる。なお、オゾンマイクロバブルの平均粒径は上記のとおりであるが、このオゾンマイクロバブルには５０～１００μｍ程度の粒径のものも多く含まれていることが好ましい。このような５０～１００μｍ程度の粒径のオゾンマイクロバブルは被処理液ＴＬに含まれる懸濁物質を浮上させる効果が高いという利点を有する。

【0049】

なお、オゾンマイクロバブルの粒径および平均粒子径は、画像解析法、レーザ回折法などの公知の方法によって測定することができる。具体的には、市販のマイクロバブルの粒径の測定装置のカタログに掲載された算出方法に基づき、実測することができる。

【0050】

また、オゾン処理装置３の内部には、オゾン処理装置３内に存在する被処理液ＴＬの液面の位置を検出する液位センサー４９を設けることが好ましい。そしてこの液位センサー４９の検出結果に基づいて、オゾン処理装置３内に供給する被処理液ＴＬの量を調整することが好ましい。具体的には、オゾン処理装置３内に存在する被処理液ＴＬの液面ＬＩが、内筒４２の上端よりも高い位置であって、かつ、外筒４１の上端よりも低い位置になるようにすることが好ましい。より好ましくは、掻き寄せ装置４７の羽根部４７Ｂの位置と、オゾン処理装置３内に存在する被処理液ＴＬの液面ＬＩの位置が、重なるようにすることが好ましい。

【0051】

以上のようにして、外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰを流れる間に懸濁物質が除去された被処理液ＴＬは、間隙ＧＰの上部から内筒４２の上端部を越えて内筒４２の内部ＩＮへ流れ込み、内筒４２の内部ＩＮを上方から下方へ移動した後、処理液排出口４６からオゾン処理液ＴＳとして排出される。なお、オゾン処理液ＴＳにはオゾン処理装置３で除去しきれなかった懸濁物質（例えばマイクロプラスチックなど）が含まれている可能性があるため、オゾン処理装置３の後段に濾過装置４を設け、その懸濁物質を除去することが好ましい。具体的には、前記オゾン処理装置３は主に被処理液ＴＬに含まれる比較的軽い油分等を除去に適しており、後段の濾過装置４はそれ以外の懸濁物質や有機物粒子の除去に適している。このオゾン処理装置３を設けることで、後段の濾過装置４の濾過フィルタ１２の目詰まりを防止することができる。また、オゾン処理装置３内でコロイド粒子を凝集させることができるため、後段の濾過装置４で懸濁物質（例えば凝集したコロイド粒子）を除去しやすくなるという利点もある。また、オゾン処理装置３内で凝集の阻害要因となる有機物がオゾンによって分解されるため、オゾン処理装置３内でコロイド粒子を凝集させやすくなるという利点もある。

【0052】

（濾過装置４）
図３および図４に濾過装置４の一実施形態を示した。この濾過装置４は被処理液浄化システム１００を構成する一装置である。オゾン処理装置３でオゾン処理されたオゾン処理液ＴＳは濾過装置４に供給される。この濾過装置４でオゾン処理液ＴＳ中の微小な懸濁物質が除去され、浄化された液体は濾液として外部へ排出される。

【0053】

図示した濾過装置４は、密閉された濾過容器１１内で、オゾン処理液ＴＳを濾過フィルタ１２で濾過し、濾液Ｂを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。

【0054】

詳しくは、濾過装置４は濾過フィルタ１２を格納する濾過容器１１を備えている。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓの上方に筒状の濾過フィルタ内蔵部１１Ｕが連続する形状になっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。

【0055】

濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。図に示したものは円筒形であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されず、筒状体１２ｓの形状を角筒形等の任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が水平方向になるように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものであり、筒状体１２ｓ内の空間は濾液通路１２ｒとなる。

【0056】

前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが設けられている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が大きいことから、平坦な濾材をジグザグに（蛇腹状に）折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、円筒状に形成したプリーツフィルタを用いることが好ましい。濾材を折り曲げていない単なる平坦な濾過フィルタと比べて、プリーツフィルタを用いることで、フィルタの表面積が大きくなるため、オゾン処理液ＴＳの単位時間当たりの処理能力を格段に高くすることができる。オゾン処理液ＴＳ中の懸濁物質をできるだけ多く除去するためには、オゾン処理液ＴＳが濾過フィルタ１２を通る速度をできる限り遅くする必要があるため、一般的に単位時間当たりの濾過処理量が少なくなる傾向がある。しかし、そのような場合であっても、平坦なフィルタではなく、プリーツフィルタを用いることで、オゾン処理液ＴＳの濾過処理量が少なくなる不都合を抑止できる。

【0057】

なお、前記のように濾材をジグザグに折り曲げることで複数の襞を形成することができる。このプリーツフィルタは、隣り合う襞と襞の壁面間の間隔が内側から外側へ向かって次第に広くなるため、ケーキＫを剥離・排出しやすいという利点がある。なお、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば６ｍｍにすることができ、襞の先端から基端までの長さＬ２は、例えば１００ｍｍにすることができる。

【0058】

濾過膜１２ｍは、単層または多層にすることができる。この濾過膜１２ｍの素材（濾材）としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（別名「テフロン」（登録商標））、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン、ステンレス等を用いることができる。特に、濾過膜１２ｍの表面をポリテトラフルオロエチレンでラミネートしたものを用いることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンでラミネートすることで、濾過膜１２ｍの表面に付着した付着物の付着性が悪くなるため、付着物を容易に剥離することができる。ただし、ポリテトラフルオロエチレンは疎水性のため、ポリテトラフルオロエチレンをそのまま用いてしまうと、オゾン処理液ＴＳが水である場合に、そのオゾン処理水を濾過しにくい。そこで、ポリテトラフルオロエチレンに化学的処理を施し、濾過膜１２ｍの表面を親水性にすることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンに化学的処理を施し、濾過膜１２ｍの表面を親水性にすることで、濾過膜１２ｍ表面に付着した付着物を除去しやすく、かつオゾン処理水の水を通過させやすいフィルタにすることができる。このようにして濾過膜１２ｍ表面に付着した付着物が除去しやすくなるため、濾過膜１２ｍを洗浄する際に、濾膜膜１２ｍに原液（被処理液ＴＬやオゾン処理液ＴＳ）を吹きつけるだけで付着物を除去することができるという利点がある。

【0059】

濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３ｍｍ～０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．１μｍ～３μｍであり、より好ましくは０．１μｍである。繊維径が０．１μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなってしまう。また、繊維径が３μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子が濾過膜１２ｍの繊維間の隙間を透過してしまう。したがって、繊維径が０．１μｍ～３μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このような濾過膜１２ｍによって、濾過時に濾過膜１２ｍの表面に付着したオゾン処理液ＴＳ中の懸濁粒子が濾過層として作用する。なお、この濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ～２０００ｍｍにすることができる。

【0060】

本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１と向かい合う面をいい、オゾン処理液Ａと接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓと向かい合う面をいい、濾液Ｂと接する面をいう。

【0061】

また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに洗浄用の液体Ｃが噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが噴き付けられた液体Ｃの衝撃波で破損しないように、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ²）タテ：２５のものを用いると良い。

【0062】

襞の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接するように）、その襞形状に沿うように、ハニカムメッシュや金網等をジグザグに折り曲げた支持板（フィルタ支持体２９）を配することが好ましい。濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層するにつれて、プリーツフィルタの襞が押し潰され、襞内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、フィルタ支持板２９を設けることでこの閉塞を防ぐことができる。

【0063】

以上のような濾過装置４を用いることで、オゾン処理液ＴＳに含まれる微小な懸濁物質を除去することができる。特に、オゾン処理液ＴＳにマイクロプラスチックが含まれている場合であっても、そのマイクロプラスチックを除去することが可能である。

【0064】

なお、濾過装置４から排出された濾液Ｂの品質を定期的にチェックすることが好ましい。そして、濾液ＢからＶＯＣｓ、重金属イオン、高い濃度のノルマルヘキサン抽出物質が検出された場合は、濾過装置４による濾過を一旦停止して濾過膜１２ｍを洗浄した後、吸着剤供給装置２２から濾過装置４に吸着剤を供給することが好ましい。

【0065】

前記吸着剤は特に限定されるものではないが、例えば活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化チタン、イモゴライトなどを使用できる。活性炭の原料として、ヤシガラ、石炭（瀝青炭、無煙炭）、オイルピッチ、木材チップ、おが屑、コーヒー滓、レーヨン、アクリルニトリル、フェノール樹脂を例示できる。形状は、粒状、破砕状、粉末状、繊維状、成型（ハニカム状）などがあり、限定されるものではない。

【0066】

吸着剤の孔はその大きさから、直径２ｎｍ以下をマイクロ孔（ミクロ孔）、２～５０ｎｍをメソ孔、それ以上をマクロ孔と呼んでいる。吸着剤の比表面積を大きくし、微小粒子状物質を素早く吸着するのはマイクロ孔である。例えば、活性炭はマイクロ孔からマクロ孔まで様々な径の孔を持っている。また、ゼオライトは相対的にサイズの揃ったマイクロ孔を持っている。前記例示の吸着剤群は、そのマイクロ孔（ミクロ孔）の存在故に、いずれの吸着剤も使用可能である。

【0067】

吸着剤の平均粒子径は、下限が５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上とするとよく、上限が３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下とするとよい。５μｍ未満だと、吸着剤が濾過フィルタ１２の内部に入り込んだり、透過してしまったりする。３０μｍ超だと、所定の流入風量又は所定の流出風量で吸着剤が気流にのって流れ難い。平均粒子径はＪＩＳ Ｚ ８８２５：２０１３に準拠して測定することができる。

【0068】

吸着剤の嵩比重は、下限が０．４ｇ／ｃｍ³以上とするとよく、上限が１．５ｇ／ｃｍ³以下とするとよい。０．４ｇ／ｃｍ³未満だと僅かな風で吸着剤が舞い上がり、取り扱い難い。１．５ｇ／ｃｍ³超だと気流に沿って流れ難くなる。

【0069】

濾過フィルタ１２の外側から内側へ吸着剤を含むガスを流すと、濾過フィルタ１２の外面に吸着剤が付着されて、濾過フィルタ１２の外面に吸着剤層が形成される。このときの吸着剤層の厚みは、例えば、下限が０．５ｍｍ以上とするとよく、上限が４ｍｍ以下とするとよい。０．５ｍｍ未満だと微小な濁物質が濾過フィルタ１２を透過してしまうおそれがあり、４ｍｍ超だと通液抵抗が大きくなり、単位時間当たりの処理量が低下するおそれがある。

【0070】

このような吸着剤層を設けることで、濾液ＢからＶＯＣｓ、重金属イオン、高い濃度のノルマルヘキサン抽出物質が検出されづらくなる。

【0071】

（凝集剤添加経路５４）
図５に被処理液浄化システム１００の一実施形態を示した。この被処理液浄化システム１００のように、被処理液ＴＬに対して凝集剤を添加する凝集剤添加経路５４を設けることが好ましい。

【0072】

この図５に例示した被処理液浄化システム１００では、ＰＡＣ（Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅであり、ポリ塩化アルミニウムの略称である。以下同じ。）薬注タンク８に貯留したＰＡＣ凝集剤を、凝集剤添加経路５４を介して、最初沈殿槽２とオゾン処理装置３の間の経路５６へ導き、この経路５６を通過する被処理液ＴＬにＰＡＣ凝集剤を添加している。被処理液ＴＬに添加する凝集剤はＰＡＣに限定されず、例えば他のアルミニウム塩、塩化鉄、ポリ鉄などの無機凝集剤を添加しても良い。このように、被処理液ＴＬに凝集剤を添加することで、被処理液ＴＬに含まれている懸濁物質が凝集しやすくなる。その結果、被処理液ＴＬ中の懸濁物質が凝集して比重が重くなるため、後述のオゾン処理装置３の下部に沈殿しやすくなり、オゾン処理装置３の下部に設けた排出口から沈殿物質ＰＳとして排出されやすくなる。また、比重がそこまで重くならなかった懸濁物質（凝集した懸濁物質）であっても、オゾンによって捕捉されやすくなるため、外筒４１と内筒４２の間の間隙ＧＰをオゾンとともに浮上し、オゾン処理装置３の上部に設けた排出口５３からスカムＳＣとして排出されやすくなる。さらに、オゾン処理装置３で沈殿物質ＰＳやスカムＳＣとして除去されなかった懸濁物質であっても、凝集剤によってある程度凝集しているため、後段に設けた濾過装置４の濾過フィルタ１２で捕捉されやすくなる。また、凝集剤を添加することで、懸濁物質が濾過装置４の濾過フィルタ１２の深層部へ到達することを防ぐことができ、濾過フィルタ１２を洗浄する際の洗浄が容易になるという利点がある。以上の結果、凝集剤を添加しない場合と比べて、被処理液ＴＬ中の懸濁物質をより多く除去することができ、結果として、懸濁物質が非常に少ないより清浄なオゾン処理液ＴＳや濾液Ｂを得ることができる。

【0073】

なお、図５の被処理液浄化システム１００では、最初沈殿槽２とオゾン処理装置３の間の経路５６に凝集剤を添加しているが、それ以外の箇所の被処理液ＴＬに凝集剤を添加してもよい。たとえば、最初沈殿槽２内に貯留された被処理液ＴＬに凝集剤を添加したり、洗浄装置１と最初沈殿槽２の間の経路５５を通過する被処理液ＴＬに凝集剤を添加したりしてもよい。オゾン処理装置３内で被処理液ＴＬから沈殿物質ＰＳやスカムＳＣを除去しやすくするという観点からは、以上のように、オゾン処理装置３に供給される前の被処理液ＴＬに凝集剤を添加することが最も好ましい。しかし、このような形態に限られるものではなく、例えば、オゾン処理装置３内にある被処理液ＴＬに対して凝集剤を添加したり、オゾン処理装置３と濾過装置４の間の経路５７を通過する被処理液ＴＬに対して凝集剤を添加したりしてもよい。オゾン処理装置３の内部の被処理液ＴＬや、オゾン処理装置３と濾過装置４の間の経路５７を通過する被処理液ＴＬに凝集剤を添加した場合であっても、後段の濾過装置４の濾過フィルタ１２で懸濁物質を除去しやすいという利点があるからである。なお、オゾン処理装置３に供給される前の被処理液ＴＬに凝集剤を添加すると、濾過装置４の濾過フィルタ１２で懸濁物質を除去しやすいという利点も当然に得られるため、オゾン処理装置３に供給される前の被処理液ＴＬに凝集剤を添加することが最も好ましい。

【0074】

（被処理液浄化システム１００）
最後に、図５を参照しながら、被処理液浄化システム１００の一実施例を説明する。なお図５において示した符号「Ｐ」はポンプを表している。

【0075】

（洗浄装置１）
洗浄装置１は洗浄対象物を洗浄する装置である。洗浄対象物は特に限定されず、例えばプラスチックリサイクル工場における廃プラスチック、食品工場における米、クリーニング工場における衣服や作業服、各種整備工場における電車、ジェットエンジン、建設機械などを挙げることができる。

【0076】

洗浄装置１としては、例えば廃プラスチックをマテリアルリサイクルする工場において前記湿式洗浄工程で用いる洗浄脱水装置を挙げることができる。この洗浄脱水装置ではアルカリ水やアルカリイオン水を用いて洗浄することが多く、洗浄脱水装置から排出される排液中には廃プラスチックに付着した付着物（食品トレーの場合は食品残渣、油等）や、廃プラスチックが細かく砕けたマイクロプラスチック、洗浄に用いた洗剤等が含まれる。また前記食品工場では米を研ぐ際に水を用いるため、米を研ぐ装置（洗浄装置１に相当する）から米の研ぎ汁（排液）が排出される。またクリーニング工場では衣服を洗う際に水や洗剤を用いるため、洗濯機（洗浄装置１に相当する）から排出される排液には、衣服に付着していた様々な異物、衣服の繊維（衣服が化学繊維からなる場合はマイクロプラスチックを含む。）、洗剤（洗剤の種類によってはマイクロプラスチックを含む）等が含まれている。

【0077】

（最初沈殿槽２）
図５に示した被処理液浄化システム１００では、洗浄装置１から排出された排液（「被処理液ＴＬ」ともいう。以下同じ。）と、工場内の排液桝２１からの排液（この排液も「被処理液ＴＬ」ともいう。以下同じ。）が最初沈殿槽２に供給される。そして、洗浄装置１から排出された排液と工場内の排液桝２１からの排液は、最初沈殿槽２内で混合される。なお、工場内の排液桝２１からの排液を最初沈殿槽２内に供給せずに、洗浄装置１から排出された排液のみを最初沈殿槽２内に供給するようにしてもよい。

【0078】

最初沈殿槽２では排液中の有機物や無機粒子等の懸濁物質（「浮遊物質」または「汚濁物質」ともいう。以下同じ。）を沈殿させて除去する。また最初沈殿槽２に貯められた排液の上面に油分が浮上するので、その浮上油も回収して除去する。この最初沈殿槽２を必ず設ける必要はないが、浮遊物質の除去効果が高くランニングコストもほとんどかからないため、できるだけ設けることが好ましい。

【0079】

（オゾン処理と濾過）
以上のように、最初沈殿槽２から排出された排液は被処理液ＴＬとしてオゾン処理装置３に供給される。オゾン処理装置３では、沈殿物質ＰＳやスカムＳＣの除去、懸濁物質のオゾン処理が行われた後、オゾン処理液ＴＳが排出される。次に、オゾン処理液ＴＳは濾過装置４に供給され、プリーツフィルタ１２で濾過された後に、濾液Ｂが排出される。濾過装置４から排出された濾液Ｂは、後段の液体冷却装置５へ送られる。なお、濾過装置４から排出された濾液Ｂのすべてを液体冷却装置５へ送る必要はなく、濾液Ｂの一部を返送経路１０へ送り、そして洗浄装置１へ返送してもよい。以上のオゾン処理装置３や濾過装置４については詳述したため、ここでは説明を省略する。

【0080】

また、オゾン処理装置３の下部に滞留した沈殿物質ＰＳは、定期的にオゾン処理装置３から脱水バッグ１８へ運ばれた後、脱水バッグ１８内に貯留される。

【0081】

また濾過装置４では、オゾン処理液ＴＳの濾過を行うと濾過膜１２ｍの表面に懸濁物質が凝集・堆積してケーキＫとなり、このケーキＫの厚さが厚くなるにつれて通液量が低下して、濾過効率が悪化する。そのため、濾過膜１２ｍの通液量をモニタリングしておき、通液量が所定値以下となった段階で、自動的に濾過膜１２ｍの表面に堆積した懸濁物質（ケーキＫ）を剥離する（濾過膜１２ｍを洗浄する）ことが好ましい。

【0082】

濾過膜１２ｍを洗浄する際は、濾過容器１１の内面と濾過膜１２ｍの外面の間の間隙５０を空気で満たした状態にした後で、洗浄用の液体Ｃを濾過膜１２ｍの外面に吹き付けて、濾過膜１２ｍを洗浄する。この洗浄用の液体Ｃとして濾液Ｂを用いる必要はなく、オゾン処理液ＴＳや被処理液ＴＬなどを用いることができる。この洗浄用の液体Ｃは洗浄液タンク３６に貯留されており、濾過膜１２ｍを洗浄する際にポンプ（図示しない）によって加圧され、吹き出し口３７（スリット）から縦方向に長く延びたビーム状になって吐出される。洗浄時に濾過フィルタ１２はモータＭによって周方向に回転するため、回転する濾過フィルタ１２とビーム状に吐出された洗浄用の液体Ｃが衝突し、濾過膜１２ｍの表面に形成されたケーキＫを剥離する。

【0083】

なお、洗浄用の液体Ｃに粉粒体を混合しておくことが好ましい。吹き出し口３７から吐出された洗浄用の液体Ｃに含まれる粉粒体が濾過膜１２ｍの膜面を擦ることによって、ファウリング（ｆｏｕｌｉｎｇ）が防止され、濾過膜１２ｍを濾過開始前の状態と同等のレベルに再生することができる。前記粉粒体は粉体及び粒体を意味し、例えば球状塩ビスポンジ等の球状スポンジ、球状プラスチックビーズ、球状パーライトビーズ等のビーズ、珪砂等の砂などを用いることができる。ただし、濾過膜１２ｍの劣化を防止するという観点からは、粉粒体が砂等の角を有する粒子であるのは好ましくなく、球体状の粒子、楕円体状の粒子等の丸みを帯びた粒子であるのが好ましい。また、同様に観点から、粉粒体は，硬度が高くない方がよい。具体的には、粉粒体の硬度は、好ましくはＲ２０～Ｒ１１０である。さらに、粉粒体は、洗浄用の液体Ｃ中に均一に分散させることが好ましい。粉粒体の比重は、例えば、０．８～１．２ｇ／ｃｍ³であるのが好ましい。加えて、粉粒体Ｆは、回収再利用、つまり分級に適する粒径であるのが好ましい。具体的には、粒径が０．２ｍｍ～１ｍｍであるのが好ましく、０．４ｍｍ～０．７ｍｍであるのがより好ましい。なお、前記粉粒体Ｆの粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８００に準拠して測定することができる。

【0084】

このようにして濾過フィルタ１２の全周に形成されたケーキＫが剥離される。洗浄時間は２分程度と非常に短いものになるため、濾過装置４による濾過の停止時間を最小限にすることができる。使用された洗浄液Ｃと剥離されたケーキＫは混ざりあって濃縮スラリーとなり、濾過装置４の排出シュート１１Ｓに貯められた後、出口１１Ｖから排出され、濃縮スラリー槽１７へ運ばれる。濃縮スラリー槽１７では使用済みの洗浄液ＣやケーキＫなどが貯留され、重い懸濁物質が下部に沈殿する。濃縮スラリー槽１７で沈殿する懸濁物質の量を多くするために、凝集剤タンク２４から濃縮スラリー槽１７に凝集剤を添加することが好ましい。この凝集剤として、前述のＰＡＣ、例えば他のアルミニウム塩、塩化鉄、ポリ鉄等の無機凝集剤など、任意の凝集剤を用いることができる。濃縮スラリー槽１７の下部に沈殿した沈殿物質は、定期的に脱液装置１８へ運ばれる。

【0085】

脱液装置１８では、例えば円筒形フィルタを用いて、脱水汚泥と絞り液に分離することができる。この脱水汚泥（脱水ケーキ）は廃プラ汚泥として産業廃棄物処分し、絞り液はポンプＰによってオゾン処理装置３に返送することができる。

【0086】

この脱液装置１８の種類は特に限定されるものではないが、例えば多数のバグフィルタを連装したものを用いることができる。このようなバグフィルタを用いた脱液装置１８では、濃縮スラリーを前記バグフィルタに加圧注入して濾過脱水させ、さらに間欠的に空気圧によって絞りを加えて含水率を低下させる構造にするとよい。またこの脱水装置１８を完全に密閉した構造にすることで、悪臭の漏洩を防ぐことができる。

【0087】

（液体冷却装置５）
図５に示す被処理液浄化システム１００では、濾過装置４から排出した濾液Ｂを液体冷却装置５に供給し、この液体冷却装置５で濾液Ｂを冷却する構成にしている。具体的には、例えば３７～５０度の濾液Ｂを液体冷却装置５で３２度以下に冷却することが好ましい。冷却後の濾液Ｂ（液体冷却装置５で冷却された液体を「冷却液」という。以下同じ。）の温度が３２度よりも高いと、後段の冷却装置７（例えば押し出し機）で冷却対象物を十分に冷却できないおそれがある。

【0088】

なお、図５の被処理液浄化システム１００では濾過装置４から排出された濾液Ｂを冷却する構成としているが、液体冷却装置５を設ける位置はこの場所に限られるものではない。例えば、洗浄脱水機１と最初沈殿槽２の間や、最初沈殿槽２とオゾン処理装置３の間に液体冷却装置５を設け、オゾン処理を行う前の排液（被処理液ＴＬ）を冷却するようにしても良い。また、オゾン処理装置３と濾過装置４の間に液体冷却装置５を設け、濾過を行う前のオゾン処理液ＴＳを冷却するようにしても良い。また、前述のいずれかの場所に限定して液体冷却装置５を設ける必要はなく、任意の複数の箇所に液体冷却装置５を設けて、前記被処理液ＴＬ、前記オゾン処理液ＴＳおよび前記濾液Ｂの群から選ばれる二つ以上の液体を冷却するようにしても良い。

【0089】

（貯留槽６）
液体冷却装置５から排出された冷却液は貯留槽６に貯留される。この貯留槽６は冷却液を貯留する設備であり、この貯留槽６から後段の冷却装置７へ必要に応じて冷却液が供給される。

【0090】

冷却液を消毒するため、消毒液貯留タンク９からこの貯留槽６に消毒液を供給することが好ましい。この消毒液として例えば次亜塩素酸ナトリウムを主とする液体を用いることができるが、これに限られるものではなく、過酸化水素水などの他の消毒液を用いてもよい。貯留槽６に供給する消毒液の濃度や量は任意に定めることができるが、例えば残留性が高いという特徴がある次亜塩素酸ナトリウムを濃度１２％で供給することができる。このとき、貯留槽６内の冷却液が水道水と同レベルの残留塩素濃度（０．１ｐｐｍ以上）になるように、次亜塩素酸ナトリウムの供給量を調整することが好ましい。なお、冷却液にはオゾンＯＺが残存しているため、冷却液中に藻やバクテリアが繁殖する可能性はほとんどない。

【0091】

また、被処理液浄化システム１００を起動する際や、冷却装置７で蒸発などによって冷却液が少なくなった際などには、地下水などの液体を貯留槽６に供給することが好ましい。図５に示す被処理液浄化システム１００は、洗浄装置１から排出された排液を冷却装置７と洗浄装置１の間で循環させながら長期間使用することを想定したものであるが、長期間使用すると排液の劣化が生じるため、循環している排液の一部をシステム外へ放出（廃棄）して、新たな液体をこのシステム１００内に取り入れることが必要となる。この場合において、新たな液体（例えば地下水）はこの貯留槽６に供給するとよい。

【0092】

（排液調整槽１９、排液槽２０）
貯留槽６がオーバーフローした場合などには、貯留槽６内の冷却液の一部を排液貯留槽１９に供給することができる。この排液貯留槽１９では、冷却液生成システム１００の外に液体を排出するために、排出予定の液体の状態（例えば、液体のｐＨ、液温、液体に含有される浮遊物質（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ。略してＳＳという。）の量、液体の生物化学的酸素要求量（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ。略してＢＯＤという。）、液体に含まれるｎ‐ヘキサン抽出物質の量など）を計測・監視する。液体の状態が悪い場合（例えば浮遊物質の量が法定基準値よりも高い場合）は、浄化処理を再度行うために、最初沈殿槽２に返送することが好ましい。反対に液体の状態が良好な場合（例えば浮遊物質の量が法定基準値以下の場合）は、排液槽２０へ送った後、所望のタイミングで排液槽２０からシステム１００外へ放出することができる。また、オゾン処理装置３や濾過装置４では塩分や糖質を除去しにくいため、濾液Ｂ中の塩分や糖質の濃度が高くなった場合は、貯留槽６から排液調整槽１９へ冷却液を移動させた後、システム１００外へ排出するようにしてもよい。

【0093】

（冷却装置７）
貯留槽６に貯留された冷却液は、必要に応じて冷却装置７に送られて冷却対象物を冷却するために用いられる。

【0094】

例えば、廃プラスチックリサイクル工場においては、冷却装置７に相当するものとして押出成形機を挙げることができる。具体的には、廃プラスチックを洗浄装置１で洗浄し、乾燥させてフレーク状にしてもの（押出成形機の材料）をこの押出成形機に供給する。押出成形機に供給された材料は、押出成形機内で加熱されて溶かされた後に金型から押し出される。そして、金型から押し出された材料は、押出成形機内の冷却水槽内で冷却された後、押出成形機内の切断機によって所望の大きさに切断されてペレットとなる。このように、押出成形機内で冷却が行われるが、この冷却を行う際に貯留槽６に貯留された冷却液を用いることが好ましい。なお、冷却液中にオゾンＯＺ（オゾン処理装置３で供給したオゾンＯＺ）が残留しているため、この残留オゾンＯＺの作用によってペレット表面を清浄にすることができ、ペレットの保存性を高めることができる。

【0095】

また前記食品工場では、炊飯に用いた釜を洗浄する工程が必要になるが、この釜を洗浄するために貯留槽６に貯留された冷却液を用いてもよい。さらに前記クリーニング工場では、衣類の乾燥に用いる乾燥機の温度が上がりすぎないにように冷却する必要があるが、この乾燥機の冷却をするために貯留槽６に貯留された冷却液を用いてもよい。

【0096】

なお、冷却装置７では冷却液の一部が蒸発して失われる。そのため、この失われた冷却液と同量の液体（井戸水など）を貯留槽６に補給することが好ましい。

【0097】

（返送経路１０）
冷却装置７で冷却に用いた冷却液を廃棄するのは、液体資源（例えば水資源）の有効活用という観点や、ランニングコスト削減という観点などから好ましくない。そこで図５に示す被処理液浄化システム１００のように、冷却装置７と洗浄装置１の間に返送経路１０を設け、この返送経路１０を介して冷却装置７で用いた冷却液を洗浄装置１へ返送し、冷却液を洗浄対象物の洗浄に用いることが好ましい。なお、使用済みの冷却液の温度は５０度前後に上昇していることが多い。このように５０度前後の温度の液体を洗浄装置１の洗浄液として活用することで、洗浄対象物（例えば、廃プラスチックのフレーク）の洗浄効果を高めることができ、洗浄した対象物の品質を高めることができる。また、洗浄対象物は洗浄された後にすすぎや脱水乾燥されるが、５０度前後の高温の液体ですすぎや脱水乾燥をすると、液体（例えば水）の分子が活性化しており、粘性が小さいことから、洗浄対象物（例えば廃プラ）の表面の付着物や汚れの粒子等を剥離しやすい。また、以上のようにして廃プラスチックのフレークを脱水した場合、脱水後のフレークの品温が高く、フレークに残る水分量が少なくなるため、廃プラスチックのフレークから作られるペレットの品質を高くすることができる。また、洗浄装置１による洗浄工程で、洗浄液の温度がある程度低くなるため、後段の液体冷却装置５による冷却負荷を減らすことができる。さらに、５０度前後の温度の液体を洗浄装置１の洗浄液として用いると、洗浄後のフレークがある程度予熱された状態になるため、冷却装置７が押し出し機である場合、押し出し機７の熱効率が高くなり、押し出し機７で用いられる電力を削減することができる。

【0098】

以上のように、洗浄後の排液を循環させながら再利用し続けることによって、限りある液体資源を有効活用することができ、またランニングコストを大幅に削減することができる。本発明者の試算によれば、ランニングコストを従来の装置の１／１０～１／２０程度に削減することができる。

【0099】

なお、洗浄装置１で使用する液体の量が少ない場合がある。この場合は、冷却装置７から排出された使用済みの冷却液のすべてを洗浄装置１に返送するのではなく、使用済みの冷却液の一部を洗浄装置１へ返送し、使用済みの冷却液の残部を液体冷却装置５へ返送するようにしても良い。

【符号の説明】

【0100】

１…洗浄装置、２…最初沈殿槽、３…オゾン処理装置、３Ｔ…天板、４…濾過装置、５…液体冷却装置、６…貯留槽、７…冷却装置、８…凝集剤貯留タンク、９…消毒液貯留タンク、１０…返送経路、１１…濾過容器、１１Ｓ…排出シュート、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１１Ｖ…（洗浄液やケーキの）排出口、１２…濾過フィルタ（プリーツフィルタともいう）、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３…（オゾン処理液の）供給口、１４…スカムタンク、１５…（濾液の）排出口、１６…オゾン発生装置、１７…濃縮スラリー貯留槽、１８…脱液装置、１９…排液調整槽、２０…排液槽、２１…（工場内の）排液桝、２２…吸着剤供給装置、２３…濾液貯留槽、２４…凝集剤タンク、２９…フィルタ支持体、３５…洗浄装置、３６…洗浄液タンク、３７…吹き出し口（スリット）、４１…外筒、４２…内筒、４３…被処理液供給口、４４…オゾン供給口、４５…沈殿物質排出口、４６…オゾン処理液排出口、４７…掻き寄せ装置、４７Ａ…軸部、４７Ｂ…羽根部、４８…（濾過フィルタを洗浄する液体の）供給口、４９…液位センサー、５０…間隙、５１…整流バッフル、５２…スカム回収部、５３…スカム排出口、１００…冷却液生成システム、Ｂ…濾液、Ｃ…濾過フィルタ洗浄液（濾過フィルタを洗浄する液体）Ｋ…ケーキ、Ｍ…モータ、Ｐ…ポンプ、Ｗ…補給液（例えば地下水）、ＤＳ…（高さ方向の）下側、ＧＰ…間隙、ＩＮ…（内筒の）内部、ＬＤ…高さ方向、ＬＩ…液面、ＯＺ…オゾン、ＰＳ…沈殿物質、ＳＣ…スカム、ＴＬ…被処理液、ＴＳ…オゾン処理液、ＵＳ…（高さ方向の）上側

【要約】

【課題】被処理液中の懸濁物質を高い確率で除去し、被処理液を清浄にする装置を提供すること。
【解決手段】前記課題を解決するオゾン処理装置３は、外筒４１と、前記外筒４１の内側に設けられた内筒４２と、前記外筒４１と前記内筒４２の間の間隙ＧＰにオゾンＯＺを供給するオゾン供給口４４と、前記外筒４１と前記内筒４２の間の間隙ＧＰに被処理液ＴＬを供給する被処理液供給口４３と、前記外筒４１の上部に設けられたスカムＳＣの排出口５３と、前記外筒４１の下部に設けられた沈殿物質ＰＳの排出口４５と、前記内筒４２の下部に設けられたオゾン処理液ＴＳの排出口４６と、を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】