DE3833023C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3833023C2
DE3833023C2 DE3833023A DE3833023A DE3833023C2 DE 3833023 C2 DE3833023 C2 DE 3833023C2 DE 3833023 A DE3833023 A DE 3833023A DE 3833023 A DE3833023 A DE 3833023A DE 3833023 C2 DE3833023 C2 DE 3833023C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
chamber
gas
water
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3833023A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3833023A1 (de
Inventor
Yoshihisa Toyota Aichi Jp Katoh
Takashi Kariya Aichi Jp Ogawa
Masashi Toyoake Aichi Jp Fujimoto
Mitsumasa Kariya Aichi Jp Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Publication of DE3833023A1 publication Critical patent/DE3833023A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3833023C2 publication Critical patent/DE3833023C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231265—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B01F25/31421—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction the conduit being porous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237611—Air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237612—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/75—Flowing liquid aspirates gas

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen von Gasen in einer Flüssigkeit, bei dem die Flüssigkeit durch eine erste Kammer eines geschlossenen Behälters geführt wird, das zu lösende Gas unter Druck in eine zweite Kammer des Behälters eingeführt wird, und das Gas durch eine Trennwand aus porösem Material in die Flüssigkeit hineinströmen gelassen wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Lösen von Gasen in einer Flüssigkeit, mit einem eine erste Kammer auf­ weisenden geschlossenen Behälter, durch die die Flüssigkeit über Einlaßmittel einströmen und über Auslaßöffnungsmittel wieder ausströmen kann, mit einer zweiten Kammer, in die über zweite Einlaßmittel ein unter Druck stehendes Gas zuführbar ist, wobei das Gas über eine poröse Trennwand aus keramischem Material in die die Flüssigkeit überführende erste Kammer strömbar ist.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung ist aus dem DE-Gm 18 40 433 bekannt.
Das daraus bekannte Verfahren bzw. die daraus bekannte Vor­ richtung dient dazu, um in eine strömende Flüssigkeit, nämlich Bier, ein Gas, nämlich Luft zuzuführen, um einen Gärungsprozeß zu fördern. Das Gas strömt dabei über ein Ende einer kappenartig ausgebildeten Tonzelle ein, durchströmt deren poröse keramische Wand und tritt in das die Tonzelle umströmende Bier ein. Die Tonzelle dient dazu, das Gas zu filtern, bevor es in die Flüssigkeit verteilt eintritt.
Aus der DE-PS 5 94 192 ist ein Verfahren zur Feinstbelüftung von Diaphragmen-Gärbottichen bekannt. Zum Herstellen von Platten mit großen Abmessungen und großen Dicken wird dabei vorgeschla­ gen, Platten zu verwenden, die in ihrem unteren Teil aus einer Masse mit größerem Porendurchmesser, dagegen in ihrem oberen Teil aus einer verhältnismäßig dünnen Schicht einer feinporigen Masse hergestellt sind.
Aus der DE-OS 33 16 140 ist ein Flächenbelüfter zum feinblasigen Begasen von Flüssigkeiten bekannt. Der für die Abwasserreinigung bestimmte Flächenbelüfter besteht aus einem Basiskörper und einer Belüftungsplatte, die sich in Abhängigkeit von einem zwischen diesen herrschenden Druck dichtend aufeinanderlegen oder zueinander beabstandet sind. Dabei ist die der Belüftungs­ platte zugewandte Dichtfläche des Basiskörpers konvex ausgebil­ det.
Wasser, in dem eine große Menge an Sauerstoff gelöst ist, wird dazu verwendet, um Fische oder Schalentiere zu züchten. Der­ artiges Wasser wird dazu verwendet, um Gemüse aufzufrischen, zu reinigen und haltbar zu machen. Bekannte Verfahren zum Lösen von Sauerstoff in Wasser beinhalten die Verfahrensweise des Einblasens von Luft in Wasser und die Verfahrensweise von Einsprühen von Wasser in Luft.
Diese bekannten Verfahrensweisen sind jedoch dahingehend unbe­ friedigend, weil die Lösungsgeschwindigkeit des Sauerstoffes, gering ist.
Aus den eingangs erwähnten Druckschriften ist es zwar bekannt, zu Zwecken des Filterns ein Gas durch eine poröse keramische Wand in eine Flüssigkeit eintreten zu lassen, wobei dies auch zu dem Zweck dient, das Gas in der Flüssigkeit zu verteilen, es ist daraus nicht bekannt, dies so effizient zuzuführen, daß dies mit einer hohen Lösungsgeschwindigkeit erfolgt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lösen von Gasen in Flüssigkeiten zu schaffen, um die Lösungsgeschwindigkeit des Gases in einer Flüssigkeit zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren dadurch gelöst, daß die Trennwand aus mehreren Keramikschichten besteht, wobei die Dicke einer ersten Keramikschicht, die der ersten, die Flüssigkeit führenden Kammer zugewandt ist, etwa 5 bis 40 µm beträgt, und daß deren Poren einen Durchmesser von 0,8 µm oder weniger aufweisen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Trennwand aus mehreren Keramikschichten besteht, wobei die Dicke einer ersten Keramikschicht, die der ersten, die Flüssigkeit führenden Kammer zugewandt ist, etwa 5 bis 40 µm beträgt, und daß deren Poren einen Durchmesser von 0,8 µm oder weniger aufweisen.
Durch das Vorsehen dieser Maßnahmen ist es möglich, das Gas sehr rasch physikalisch in der Flüssigkeit zu lösen, d.h. nicht nur in Form von kleinen Bläschen in die Flüssigkeit einzuführen. Da­ durch ist es möglich, durch relativ kurze Gaseinführzeiten eine vorbeiströmende Flüssigkeit bis zum Sättigungsgrad mit dem Gas zu versehen. Der mehrschichtige Aufbau ermöglicht es, das Gas zu­ nächst über großporige Poren in die Trennwand eintreten zu las­ sen, so daß grobe Partikel zunächst ausgefiltert werden können. Die der Flüssigkeit zugewandten Kammer sorgt für die Feinstauf­ teilung des durchströmenden Luftstromes, kurz bevor dieser in die Flüssigkeit eintritt, so daß das Gas dort im wesentlichen physikalisch gelöst und nicht ausschließlich als Luftbläschen in die Flüssigkeit eintritt. Dadurch ist es dann möglich, mit einem relativ geringen Druck eine konstante, gleichmäßige und effiziente Durchströmung der Trennwand zu erreichen.
Beispiele für keramische Materialien sind hochreines Aluminium­ oxid, Zirkonoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder dgl., die allesamt ausgezeichnete Korosionswiderstandsfähigkeiten aufweisen.
Falls derartige Keramiken verwendet werden, ist es möglich, saure oder alkalische Gase oder Flüssigkeiten zu verwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung von sauren oder alkalischen Flüssigkeiten herangezogen werden, bei der eine chemische Reaktion zwischen sauren und alkalischen Flüssig­ keiten und Gasen stattfindet. Zusätzlich kann die Temperatur der Flüssigkeit und der Gase jeweils für sich und beliebig ausgewählt werden.
Für ein leichtes Durchströmen kann als Trennwand eine polygone Säule (vorzugsweise eine sechseckige Säule) verwendet werden.
In der polygonen Säule kann in deren Längsrichtung eine Vielzahl an durchreichenden Öffnungen (vorzugsweise durchreichende Öff­ nungen mit kreisförmigem Querschnitt) vorgesehen sein, um den Oberflächenbereich in der Trennwand zu vergrößern.
Der Gasdruck beträgt vorzugsweise etwa das zweifache des Druckes der Flüssigkeit.
Der Druck der Flüssigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 kg/cm² Überdruck. Dabei ist insbesondere ein Überdruck von 1 kg/cm² bevorzugt.
Die Flüssigkeit besteht vorzugsweise aus Frischwasser, Meerwasser oder Abwasser.
Das Gas besteht dabei vorzugsweise aus Sauerstoff, Luft oder einem Mischgas aus Sauerstoff und Luft.
Weist die Trennwand eine Porengröße von 0,8 µm auf, sollte wegen des Eintrittwinkels der Druck des Gases etwa 2 kg/cm² Überdruck oder mehr betragen, um das Gas im Wasser zu lösen. Eine Trennwand, die aus einer hochpolymeren Membran hergestellt ist, würde bei diesem Druck beschädigt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht eines bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens; und
Fig. 3 ein Diagramm, das die Wirkungen eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
Ein in Fig. 1 dargestellter Behälter 1 besteht aus rostfreiem Stahl (SUS), ist zylinderförmig und an beiden Enden geschlossen. Im Behälter 1 ist eine ringförmige Trennwand 4 eingebaut, die dazu vorgesehen ist, den Innenraum des Behälters 1 in eine erste Kammer 2 und eine zweite Kammer 3 aufzuteilen. Die Trennwand 4 besteht aus hochreinem porösem Keramikmaterial, wie es zuvor beschrieben wurde. An einem Ende des Behälters 1 ist ein rohrförmiger Einlaß 6 angebaut, der dazu vorgesehen ist, unter Druck stehendes Wasser in die erste Kammer 2 einzu­ führen. Das unter Druck stehende Wasser wird mittels einer Pumpe 5 aus einem Wassertank 9 in die erste Kammer 2 geführt. Der Wassertank 9 besteht aus einem Polyethylenbehälter. An einem umfänglichen Seitenteil des Behälters 1 ist ein rohr­ förmiger Einlaß 7 angebracht, der dazu vorgesehen ist, unter Druck stehendes Sauerstoffgas in die zweite Kammer 3 einzu­ bringen. Das unter Druck stehende Sauerstoffgas kommt aus einem zylinderförmigen Sauerstoffbehälter 8.
Die Trennwand 4 hat einen dreischichtigen Aufbau. Der Durch­ messer der Poren der ersten Schicht, die der ersten Kammer 2 zugewandt ist, beträgt etwa 0,8 µ. Die Gesamtdicke der drei Schichten der Trennwand 4 beträgt 3 mm. Die Dicke der ersten Schicht der Trennwand 4 beträgt etwa 20 µ. Der hydraulische Druck und die Durchflußgeschwindigkeit des Wassers im Einlaß 6 wird so eingerichtet, daß diese beispielsweise 40 l/Minute und 1 kg/cm2 Überdruck betragen. Der Druck und die Durchfluß­ geschwindigkeit des Sauerstoffgases im Einlaß 7 werden so ausgewählt, daß sie beispielsweise 10 l/Minute und 2 kg/cm2 Überdruck betragen. Bei dieser Anordnung tritt das in der zweiten Kammer 3 aufgenommene Sauerstoffgas als extrem kleine Blasen oder Bläschen durch die Trennwand 4 in die erste Kammer 2 ein. Als Ergebnis erhält man eine Erhöhung der Sauerstoff­ konzentration des Wassers in der ersten Kammer 2. Der Sauerstoff ist teilweise als Bläschen im Wasser in der ersten Kammer 2 enthalten.
Am anderen Ende des Behälters 1 ist ein rohrförmiger Auslaß 12 angebracht, der dazu vorgesehen ist, das sauerstoffhaltige Wasser aus der zweiten Kammer 2 aus dem Behälter 1 abzuführen. Das sauerstoffhaltige Wasser wird in das im Wassertank 9 enthaltene Wasser 10 eingeleitet.
Ausführungsbeispiel 1
In Fig. 1 wurde sauerstoffhaltiges Wasser der ersten Kammer 2 durch den Auslaß 12 in den Wassertank 9 eingeführt. Der Wasser­ tank 9 weist ein Gesamtvolumen von 100 l auf und kann etwa 70 bis 80 l Wasser aufnehmen. Der Wassertank 9 ist in einem (hier nicht dargestellten) Kühlgerät aufgenommen, so daß die Tempe­ ratur des Wassers 10 etwa im Bereich von 1 bis 4°C liegt. In das Wasser 10 ist Frischgemüse oder Gemüse 11 eingetaucht. Das Wasser wird durch die Pumpe 5 derart bewegt, daß es mittels eines Rohres oder einer Leitung in die erste Kammer 2 erneut durch den Einlaß 6 eingeführt wird. In anderen Worten ausge­ drückt, wurde das Wasser umgewälzt oder rückgeführt. Es werden die Wasseraufnahmekoeffizienten der Gemüse verglichen, wobei zum einen ein erfindungsgemäßes Beispiel herangezogen wird, bei dem unter Verwendung der Vorrichtung von Fig. 1 fünf Stunden ein Sauerstofflösevorgang durchgeführt wurde, und bei dem zum andern ein Vergleichsbeispiel herangezogen wird, bei dem kein sauerstoffhaltiges Wasser in das Wasser 10 eingeführt wurde. Im Falle von Chinakohl (Nappa-Gemüse) betrug der Wasseraufnahme­ koeffizient im Vergleichsbeispiel 5,5%, wohingegen dieser 50% beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel betrug. Im Fall von Kopfsalat beträgt im Vergleichsbeispiel der Wasseraufnahme­ koeffizient 6%, wohingegen er 49% beim erfindungsgemäßen Beispiel beträgt. Gleichermaßen beträgt der im Falle von Spinat 7,3% beim Vergleichsbeispiel, wohingegen er 38% beim erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt. Im Falle von Winter­ zwiebeln beträgt er beim Vergleichsbeispiel 4,6%, wohingegen er 35% beim erfindungsgemäßen Beispiel beträgt.
In der vorangegangenen Beschreibung steht der Wasserabsorptions­ koeffizient für das Prozentualverhältnis zwischen dem Gewicht des Gemüses, bevor es in den Wasserdruck eingetaucht wurde und dem Gewicht des Gemüses, nachdem es für eine bestimmte Anzahl von Stunden im Wassertank eingetaucht war.
Ausführungsbeispiel 2
Es wurden Untersuchungen unter Verwendung von 400 cm3 natür­ lichen Wassers eines kleinen Flusses durchgeführt. Es wurden im Wasser einige Killifische gezüchtet, währenddessen Sauerstoff erfindungsgemäß im Wasser gelöst wurde.
Es wird das Aufwachsen von Killifischen verglichen, wobei zum einen ein erfindungsgemäßes Beispiel herangezogen wird, bei dem Sauerstoffgas im Wasser gelöst wurde und zum andern ein Vergleichsbeispiel herangezogen wird, bei dem Wasser aus demselben kleinen Fluß entnommen wurde, das einer andauernden Belüftung durch eine Belüftungseinheit für Aquariumfische unterworfen wurde, um Luft in das Wasser in an sich bekannter Weise einzuführen. Den ersten Tag überlebten sowohl im Ver­ gleichsbeispiel als auch im erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiel zehn Killifische. Beim Vergleichsbeispiel lebten am zweiten Tag allerdings nur noch acht Killifische, wohingegen beim erfindungsgemäßen Beispiel noch alle zehn Killifische lebten. Am vierten und am achten Tag lebten beim Vergleichsbei­ spiel nur noch sieben Killifische, wohingegen weiterhin zehn Killifische beim erfindungsgemäßen Beispiel lebten.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mit der Beispiel 2 durchgeführt werden kann. In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugsziffern die gleichen oder entsprechenden Bauteile wie in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1. Daher werden diese Bauteile nicht nochmals erläutert und nur die neuen bzw. zusätzlichen Bauteile werden näher beschrieben. Anstatt des zylinderförmigen Sauerstoffbehälters 8 ist ein Luftkompressor 13 vorgesehen. Der Wassertank 9 ist durch ein Drahtnetz 14 ersetzt worden, das in das Wasser eingetaucht wird. Ein Fisch 15 ist im Wasser aufgenommen, das vom Drahtnetz 14 umrundet wird. Der Behälter 1 ist auch in diesem Bereich angeordnet.
Ausführungsbeispiel 3
In einen Behälter werden 180 l Leitungswasser geschüttet und auf eine Temperatur zwischen 1 und 4°C abgekühlt. Anschließend wird Sauerstoff auf erfindungsgemäße Art und Weise ins Wasser zu Lösen eingepreßt.
Die zeitliche Änderung der Konzentration an gelöstem Sauerstoff wird verglichen zwischen einem erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiel, bei dem Sauerstoff im im Behälter aufgenommenen Leitungswasser gelöst wurde und einem Vergleichsbeispiel, bei dem 10 l/Minute Preßluft in das im Behälter aufgenommene Lei­ tungswasser eingeführt wurde. Das Ergebnis ist in Fig. 3 dargestellt. Wie aus Fig. 3 zu entnehmen, nimmt die Konzen­ tration an gelöstem Sauerstoff rasch von dem ursprünglichen Wert von 8 ppm auf 16 ppm zu, der dem Sättigungswert entspricht und zwar beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel schon nach Ablauf einer Stunde. Beim Vergleichsbeispiel wurde jedoch die Konzentration an gelöstem Sauerstoff nur langsam von dem Ausgangszustand 8 ppm allmählich nach 5 Stunden auf 12 ppm erhöht.
Wie aus dem Vorhergesagten zu entnehmen, kann erfindungsgemäß ein Gas, wie beispielsweise Sauerstoff, aus der zweiten Kammer in vorteilhafter Weise in einer Flüssigkeit in der ersten Kammer über eine Trennwand gelöst werden, die aus porösem Keramikmaterial hergestellt ist, und zwar derart, daß die Blasen, die aus der ersten Kammer durch die Trennwand in die zweite Kammer eintreten, sehr klein sind.

Claims (12)

1. Verfahren zum Lösen von Gasen in einer Flüssigkeit, bei dem die Flüssigkeit durch eine erste Kammer (2) eines geschlossenen Behälters (1) geführt wird, das zu lösende Gas unter Druck in eine zweite Kammer (3) des Behälters (1) eingeführt wird, das Gas durch eine Trennwand (4) aus porösem kerami­ schen Material in die Flüssigkeit hineinströmen gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand aus mehreren Keramikschichten besteht, wobei die Dicke einer ersten Keramikschicht, die der ersten, die Flüssigkeit führenden Kammer (2) zugewandt ist, etwa 5 bis 40 µm beträgt, und deren Poren einen Durchmesser von 0,8 µm oder weniger aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derart verfahren wird, daß die aus der ersten Kammer (2) abströmende Flüssigkeit Bläschen enthält, die teilweise nicht gelöst sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Gases etwa um das zweifache höher als der Druck der Flüssigkeit ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit unter Druck stehende Flüssigkeit ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Flüssigkeit etwa 0,1 bis 5 kg/cm2 Überdruck beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Flüssigkeit etwa 1 kg/cm2 Überdruck beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Frischwasser, Meerwasser oder Abwasser ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Sauerstoffgas, Luft oder ein Mischgas aus Sauerstoff und Luft ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flüssigkeit unter Druck stehendes Wasser, und daß das Gas unter Druck stehendes Sauerstoffgas ist.
10. Verfahren zum Lösen von Gasen in einer Flüssigkeit, mit einem eine erste Kammer (2) aufweisenden geschlossenen Behälter (1), durch die die Flüssigkeit über Einlaßmittel (6) einströmen und über Auslaßöffnungsmittel (12) wieder ausströmen kann, mit einer zweiten Kammer (3), in die über zweite Einlaß­ mittel (7) ein unter Druck stehendes Gas zuführbar ist, wobei das Gas über eine poröse Trennwand (4) aus keramischem Material in die die Flüssigkeit führende erste Kammer (2) strömbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) aus mehreren Keramikschichten besteht, wobei die Dicke einer ersten Keramikschicht, die der ersten, die Flüssigkeit führenden Kammer (2) zugewandt ist, etwa 5 bis 40 µm beträgt, und daß deren Poren einen Durchmesser von 0,8 µm oder weniger aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einlaßmittel (6) an einem Ende des Behälters (1) angeordnet sind, und daß die Auslaßöffnungsmittel (12) am anderen Ende des Behälters (1) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennwand (14) die Form eines Rohres aufweist, und daß die erste Kammer (2) im Innenraum des Rohres und die zweite Kammer (3) um die Außenseite des Rohres angeordnet ist.
DE3833023A 1987-10-01 1988-09-29 Verfahren und vorrichtung zum loesen von gasen Granted DE3833023A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62248956A JPS6490022A (en) 1987-10-01 1987-10-01 Gas dissolving device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3833023A1 DE3833023A1 (de) 1989-04-13
DE3833023C2 true DE3833023C2 (de) 1993-03-04

Family

ID=17185904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3833023A Granted DE3833023A1 (de) 1987-10-01 1988-09-29 Verfahren und vorrichtung zum loesen von gasen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4897204A (de)
JP (1) JPS6490022A (de)
DE (1) DE3833023A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3812149A1 (de) * 1988-04-12 1989-10-26 Tornado Antriebstech Gmbh Bioaktiver einsatz fuer ein klaerbecken zur herabsetzung der konzentration biologisch abbaubarer schadstoffe
US5122312A (en) * 1991-03-05 1992-06-16 Mott Metallurgical Corporation Bubble injection system
WO2006099777A1 (fr) * 2005-03-25 2006-09-28 Jujun Jin Dispositif d’oxygène accru et fortement dissous
JP6003562B2 (ja) * 2012-11-16 2016-10-05 株式会社Ihi 活性汚泥処理装置
JP6231507B2 (ja) * 2015-01-30 2017-11-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 微小気泡発生具及び微小気泡含有液体の生成装置
JP6759811B2 (ja) * 2016-07-28 2020-09-23 トヨタ紡織株式会社 マイクロバブル発生装置及びこれを備える冷却水循環システム
WO2018081868A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-11 Nano Bubble Technologies Pty Ltd Nanobubble generator
US11179684B2 (en) * 2017-09-20 2021-11-23 New Jersey Institute Of Technology System, device, and method to manufacture nanobubbles
JP7133575B2 (ja) * 2020-01-30 2022-09-08 日本タングステン株式会社 マイクロバブル生成器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE594192C (de) * 1927-01-28 1934-03-13 Norddeutsche Hefeindustrie Akt Verfahren zur Feinstbelueftung von Diaphragmen-Gaerbottichen
GB694918A (en) * 1951-02-23 1953-07-29 F S Gibbs Inc Diffusion of gases in liquids
DE1840433U (de) * 1961-08-08 1961-11-02 Friedrich Hueber Geraet zum zufuehren von gas, insbesondere luft in stroemende fluessigkeiten, insbesondere in bier.
JPS49113463A (de) * 1973-03-01 1974-10-29
JPS551808A (en) * 1978-06-10 1980-01-09 Miura Eng Internatl Kk Dissolving method for oxygen in water
JPS5518286A (en) * 1978-07-27 1980-02-08 Miura Eng Internatl Kk Floating separation of matter included in waste water
US4229389A (en) * 1979-03-16 1980-10-21 Thompson Marine Corporation Gas diffuser, aerator, or sparger apparatus
US4301007A (en) * 1979-11-08 1981-11-17 Canadian Liquid Air Ltd./Air Liquide Canada Ltee. Two zone apparatus for biological treatment of waste water
DE3316140A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-03 Techtransfer GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart Flaechenbeluefter zum feinblasigen begasen von fluessigkeiten
US4629591A (en) * 1984-08-08 1986-12-16 A. R. Wilfley & Sons, Inc. Gas diffuser and accompanying piping system
JPS62215339A (ja) * 1986-03-15 1987-09-22 Kiyomoto Tekko Kk 青果物の鮮度保持方法とその装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6490022A (en) 1989-04-05
DE3833023A1 (de) 1989-04-13
US4897204A (en) 1990-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69510661T3 (de) Verwendung von biofilmträger für wasser- und abwasser-reinigung
DE3534716C2 (de)
DE3724821A1 (de) Fuellelemente aus kunststoff zur ungeordneten fuellung von biologischen tropfkoerpern
WO1989007885A1 (en) Device for culture of aquatic animals
DE2400653C2 (de) Verfahren zur Anreicherung einer wäßrigen Flüssigkeit mit Sauerstoff
DE3833023C2 (de)
DE2710109A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur anreicherung von in wasser enthaltenem sauerstoff
WO2003095077A1 (de) Hohlfasermembran-filtrationsvorrichtung und deren verwendung bei der reinigung von abwasser sowie membranbioreaktor
DE2300157B2 (de) Verfahren und einrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
DE4110026A1 (de) Biologische klaeranlage mit biologisch inertem gasumlauf
DE10026202A1 (de) Vorrichtung zum Filtern und Trennen von insbesondere biologisch organischen Strömungsmedien
DE602004009084T2 (de) Prozess zur Reinigung eines Tauchmembranmoduls, Gasleitungssystem zur Reinigung einer solchen Membran und Filtrationstank mit Gasleitungssystem
DE4109562C2 (de) Tank mit biologischem Film zur Abwasserbehandlung
DE2839872B2 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Schlammbelebungsverfahren
EP2485985A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von abwasser
DE2017799A1 (de) Reinigungsvorrichtung
CH616639A5 (en) Process and apparatus for removing ammonia nitrogen from effluents
DE2257348A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln einer biologisch abbaubare abfallstoffe enthaltenden fluessigkeit
DE4335104C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Filtern von Quellwasser
DE2458090A1 (de) Vorrichtung zum filtrieren und belueften
EP0165228B1 (de) Vorrichtung zum Belüften von strömenden Medien
DE3605962A1 (de) Verfahren zur nitratabreicherung bei der trinkwasseraufbereitung sowie vorrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
DE2043077C3 (de) Vorrichtung zur biologischen Reinigung von hochbelasteten Abwässern
DE4002694C2 (de)
DE102010025131B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gewässern

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee