オゾン豆知識

標準大気圧=101.325kPa(abs)=0kPa(G)

圧力を確認する際は圧力表示が大気圧基準（G）なのか絶対圧基準（abs）なのかを確認する事が必要になります。

大気圧基準（G）とは絶対圧基準（abs）に対しての差圧という考え方です。また圧力単位には下記などが存在します。

1atm=101.325kPa=0.101325MPa=1.01325bar=1.03323kgf/c㎡=14.7Psi=76.0cmHg

オゾン（気体）は標準状態（0℃、1気圧）を基本として考える必要があります。

気体は温度が高くなると体積が増え（密度が減り）、圧力が高くなれば体積は減る（密度が増える）という事になります。

したがいまして温度や圧力が変動する場合は温度・圧力を補正しなければ指示値が一定しない結果となります(ボイル・シャルルの法則）。

※密度は温度に反比例し、圧力に比例する。

調節計をオゾンモニタと発生器に繋ぐことで、濃度をコントロールすることが可能です。また、モニタの測定場所を変えれば多様なコントロールが可能になります。水処理を例とすると次のような制御が行われています。

1.排オゾン濃度一定制御　

処理水槽から出てくる未反応オゾンの濃度を一定にするように制御する方法です。水質に左右されませんが、測定ポイントがフローの後ろに来るため応答が遅くなりがちです。

2.溶存オゾン濃度一定制御

溶存オゾン濃度を一定にするように制御します。オゾンとの反応を直接把握しながらオゾンを注入できるため、省エネ運転に繋がります。

3.注入率一定制御　

水量が変化してもオゾンの注入率（濃度）が一定になるように、処理量に応じて発生量を変化させる方法です。オゾン濃度だけではなく、流量もコントロールする必要があります。

下水では排オゾン、浄水では溶存オゾン制御と処理する対象や目的によって、制御方法は変わります。

オゾン濃度測定のお話です。

暖機運転とは水銀ランプの紫外線光量を安定させることが

主な目的です。紫外線吸収式の測定器は、

水銀ランプから発生する紫外線の吸収量でオゾン濃度を

測定するので、光量が安定していないと正確な測定ができません。

電源投入直後は発光量が安定せず、

安定後も温度変化があると発光量が変化してしまいます。

そのため暖機運転中に測定条件と同じ環境を

作ってしまいましょう。

暖機運転中にオゾンが含まれていない測定対象の(ガス・水)を流して、

暖気終了後にランプ周辺の温度が変化しないようにします。

特に水の場合は熱交換率が高いので注意が必要です。

また、ガスの場合はゼロガス生成器にもゼロガスを通し、

慣らしましょう。水分などの干渉成分の影響を防ぐことができます。

放電式オゾン発生器の場合、原料は周囲空気、乾燥空気、

酸素があります。それぞれの特徴を紹介します。

1.周辺空気

原料に費用が掛かりませんが、窒素や水分が

多く含まれているのでNOxの発生量も増えます。

また酸素原料と比べて発生するオゾンの濃度が低いため、

同量のオゾンを発生するには時間が掛かります。

2.乾燥空気

酸素量は周辺空気と同じなので、

オゾン発生量は周辺空気と大きく変わりません。

ですが水分を取り除いている分、

NOxの発生量は抑えられます。

3.酸素原料

原料に費用が掛かりますが、水分も無く

酸素濃度が高いので、発生効率が上がり、

高濃度のオゾンを生成する事ができます。

また使用する酸素濃度は、超高濃度よりも99％程度の

濃度の方が効率よくオゾンを発生することができます。

オゾンを利用する場合は発生器の仕様選定だけでなく、

目的・用途に合った原料ガスを選定することも重要です。

今回は主な発生方法と特徴を紹介します。

(1)紫外線

185nm付近の紫外線を酸素にあてると、

酸素(O2)は分解し酸素原子2つになります。

それが別の酸素分子に結合することでオゾン(O3)を生み出します。

(2)放電

放電中に酸素が通過すると、酸素は分解し酸素原子2つになります。

それが別の酸素分子に結合することでオゾンを生み出します。

(3)電気分解

電極を挟んで水の電気分解を行った際に、陽極側に高濃度のオゾンが発生します。

この際20%と非常に高濃度のオゾンを生成することが可能です。

放電方式は発生効率や発生量が他方式よりも優れています。

従って、多量のオゾンを発生させる場合は基本的に放電式の発生器を用います。

現在下水処理においてオゾン処理の主な用途は、大きく「放流」と
「処理水再利用」とに分ける事が出来ます。

放流用途では主に、消毒・色度除去に用いられます。
このうち色度除去は、活性汚泥処理ができない染色系工場排水等が
流入する処理場において用いられる事が多い。
また消毒目的用途では、残留性がなく放流先での水生生物への
影響がない為用いられています。

再利用用途では親水公園・親水用水・水洗便所用水等の消毒・
臭気・色度除去に用いられています。
親水公園のように、施設の目的が「うるおい」や
「いこい」の場の創出である場合、
水質的な快適性や安全性の確保は最優先項目になる為、
オゾン処理は安全性確保・美観確保の上で
不可欠な処理プロセスになりつつあります。

オゾンはクリーニングにも効果を発揮します。
オゾンの脱臭、脱色効果を用いれば使用する洗剤の量や排水の量も
現在より削減することが可能です。
さらに除菌の効果も期待できます。
現在ではドライクリーニングだけでなく
水洗いでもオゾンを使用することがあります。

今までは、大型クリーニング店のような洗濯規模の大きな所でのみ
オゾンが使用されていたので、
なじみのある方は少ないかもしれません。
しかし、近年ではご家庭用の洗濯機にまで
オゾンを利用したものが発売され、普及しつつあります。

食品加工工場・学校・特別介護施設では、
大腸菌・ノロウィルスなどの細菌は大敵です。
そこで生鮮野菜等の常温での除菌処理を必要とする場合などの
目的でオゾン水が使用されています。
また調理器具の洗浄水（除菌目的）としても使用されています。
さらに日常的に使用する事で、
配水管・排水溝等のヌメリ防止にも繋がります。

トイレでは通常の清掃だけでは、
小便器への尿石付着が起きると言われています。
そこで、オゾン水を洗浄水として用いたり、
清掃に用いれば尿石の分解・付着防止だけではなく
脱臭効果が得られると言われています。

弊社では、オゾン水生成器の販売も行っております。
せひそちらの紹介ページもご覧ください。

処理したい材料にオゾンと紫外線を当てると、
表面で酸化反応がおきて、きれいにすることができます。
これをUVオゾン表面処理といいます。

ＵＶオゾン表面処理法には、
主に材料表面の改質と洗浄の効果があります。
そこで金属や樹脂の接着強度改善や
濡れ性改善に役立てられています。
またオゾンを使用するので、有機物の除去にも効果があります。

使用用途としては、ハイテク分野ではガラス基盤の濡れ性改善、
包装分野・ラミネートでの表面改質と接着強化等多岐に渡ります。
当社では表面改質、濡れ性改善に使用できる
UVオゾン表面処理製品を開発・販売をしております。
ぜひそちらの紹介ページもご覧ください。