JP2000061460A

JP2000061460A - 泡除去装置

Info

Publication number: JP2000061460A
Application number: JP10238528A
Authority: JP
Inventors: Hideki Habara; 秀樹羽原
Original assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Current assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-02-29
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP2975933B1

Abstract

(57)【要約】【課題】曝気槽等の水面に浮遊する泡の層を吸引除去
できる泡除去装置を提供すること。【解決手段】先端を閉鎖し側面にスリット16を設けた
吸引管15を、スリット16の下端が曝気槽３の水面に没す
る高さで上下方向に向けて送風機９の吸引配管８に接続
し、水面に波立ちがあっても安定した吸引ができるよう
にしている。吸引管15の周りに連続した泡の層７が形成
されると、泡自体の付着力により、水面の広い範囲から
泡の層７を引き寄せて吸引することができる。泡の層７
が、水生動物飼育用水の曝気によって生じる蛋白質浮滓
のように、腐敗性の懸濁物を含む場合には、吸引配管８
の途中に泡分離器11を設けて泡を除去し、送風機９の汚
染を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水面に浮遊する泡
の層を吸引除去する泡除去装置に関し、特に水棲動物飼
育用水の曝気槽で発生する蛋白質浮滓を吸引除去する泡
除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛋白質、界面活性剤等が含まれている水
が落下したり曝気されている個所では消えにくい泡が発
生し、水面に泡の層が形成される。この泡の層が障害と
なる場合には、散水等による泡消し処理が行われるが、
泡を除去又は回収する必要がある場合には、泡のみを水
から分離できることが望ましい。泡の除去例として、水
棲動物飼育用水の曝気槽で発生する蛋白質浮滓の除去に
ついて説明する。

【０００３】水棲動物を飼育する水族館等の飼育槽で
は、海水を殆ど入れ替えせず、飼育槽内の水を循環処理
して所定の水質を維持している。従って所定の水質を維
持するためには、水を曝気処理して水中の溶存酸素を維
持すると共に水中の汚染物質を除去しなければならな
い。汚染物質は、主として飼料の残査、飼育動物からの
排泄物などの蛋白質を主成分とする老廃物であり、これ
を放置すればアンモニア化して水の汚染が増加する。そ
のため、水の循環処理としては、曝気槽での曝気処理に
続いて、濾過装置等による懸濁物の除去処理、及び微生
物処理による溶解性有機物の分解やアンモニアの亜硝酸
化、硝酸化が行われる。

【０００４】濾過装置としては、一般に、濾材を活性炭
などの微生物が着生しやすい多孔質濾材で形成して、濾
過だけでなく微生物処理も同時に行う生物濾過装置が使
用されており、生物濾過装置にはオゾン処理が併用され
ることが多い。生物濾過前の水をオゾン処理すると、溶
解性有機物の一部を析出させて濾過可能な形としたり、
有機物を微生物処理しやすい形に分解して、生物濾過装
置の処理効率を向上させることができる。また、生物濾
過後の水をオゾン処理すると、水の殺菌と同時に、水棲
動物に有害な亜硝酸を無害な硝酸塩とすることができ
る。

【０００５】前記の蛋白質を主成分とする老廃物は、大
部分が水中に浮遊する懸濁物であり、これらの多くは曝
気処理の過程で気泡と共に浮上して曝気槽の水面に蛋白
質を含む泡の層（蛋白質浮滓）を形成する。特に飼育用
水が海水の場合、曝気により形成される気泡径が１mm程
度で、淡水の場合の気泡径４〜５mmに比べて小さいため
に、水面に蛋白質濃度の高い泡の層が形成される。従っ
て、曝気槽の水面に形成された泡の層を除去すれば、水
質汚染源となる懸濁物をかなりの割合で除去することが
でき、後続の濾過処理、微生物処理、及びオゾン処理の
負担を低減することができる。

【０００６】上記のような水棲動物飼育用水の循環処
理、及び蛋白質浮滓の除去については、特開平６−４６
７１９公報に詳細に開示されている。泡の除去手段とし
て、特開平５−１７６６５７公報に記載の活魚の輸送用
コンテナでは、魚槽の一方の側壁側で曝気を行い、他方
の側壁側の水面近傍の高さに泡取り口を設け、曝気によ
って生じる水流によって泡を他方の側壁側に移動させて
泡を水と共に泡取り口に取り込み、水止め壁部で泡と水
を分離して、泡を泡ため槽に蓄え、水を魚槽に戻してい
る。また、特開平７−２５５３２１公報に記載の無換水
養魚装置では、曝気槽の水面の上方で水流によって回転
駆動される懸濁泡排出機を設けて泡のみを受け容器に排
出している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の活魚の輸送用コ
ンテナでは、泡取り口に流入させた水から泡を分離し
て、泡を泡ため槽に蓄え、分離した水を魚槽に戻す場合
は、分離の過程で泡の一部が壊れてできる懸濁物が再び
魚槽に戻される。また、泡ため槽が満杯になるとそれ以
上の泡を溜めることはできない。また上記の無換水養魚
装置のように、曝気槽の水面の上方で移動する泡排出機
は、大型曝気槽に設ける場合に大規模な装置となり、ま
た、このような泡排出機は、水面上に機械式表面曝気機
を備えた曝気槽に付設することができできない。

【０００８】上記のように、曝気槽で発生する泡の除去
について、各種の試みがなされているが、回遊魚、サ
メ、海獣類（イルカ、クジラ等）の大型水槽の水を循環
処理する場合には、大型の曝気槽を必要とし、曝気によ
って発生する泡、すなわち蛋白質浮滓が多量になるた
め、曝気槽の水面から泡のみを効率よく分離できること
が望まれる。

【０００９】大型水槽の水面に浮上させた浮滓又は油を
分離する浮上分離装置や油分離装置では、水槽の静かな
水面に浮上させた浮滓又は油を、下端を水没させた浸漬
した掻き寄せ板で掻き寄せている。この掻き寄せ板を水
面が波立つ曝気槽に適用しても、泡のみを効率よく分離
することができない。

【００１０】また、吸引管の吸引口を水面の近傍に位置
させて、真空掃除機のように、泡のみを水面から吸引除
去することが考えられるが、水面の波立ちによって吸引
口が水没すると、泡の吸引が停止するか水を吸引するこ
とになる。

【００１１】本発明の課題は、水面に浮遊する泡の層を
吸引除去する泡除去装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の泡除去装置は、
水面に浮遊する泡の層を吸引除去するものであり、請求
項１記載の発明では、先端を閉鎖し側面にスリットを形
成した吸引管を、スリットの下端が水面に没する高さで
上下方向に向けて、吸引源に至る吸引配管に接続したも
のである。

【００１３】下端が水面に没する上下方向に長いスリッ
トから空気と泡を吸引するため、波立ちによって水面の
高さが多少変動しても、スリットの大部分が水面上にあ
るため安定して吸引を継続することができる。スリット
が水を吸引しないため、水面に散在する泡を引き寄せて
吸引することはできないが、泡が集まって連続した泡の
層が吸引管の周りに形成されると、泡自体の粘着力によ
り、水面の広い範囲から泡の層を引き寄せて吸引するこ
とができる。

【００１４】請求項２記載の発明では、前記スリットの
開口面積と吸引管の内径を、吸引空気によって吸引管内
に常に所定の管内風速が得られる大きさとしている。

【００１５】スリットから吸引された泡は、吸引配管内
を移送される過程で一部が壊れて飛沫となるが、吸引さ
れる泡の量に関係なく充分な空気を吸引して、吸引空気
により吸引配管内で常に所定の管内風速が維持されてお
れば、飛沫を含んで重くなった泡を移送することができ
る。なお、泡の層の厚みがスリットの長さより厚い場合
であっても、泡の層が薄く引き延ばされた状態で空気と
共にスリットに引き込まれるため、吸引される泡の量に
関係なく移送促進用の空気は確保できる。

【００１６】請求項３記載の発明では、吸引源として遠
心送風機を使用している。遠心送風機は容積形送風機に
比べて静圧が低いために、水面の大きな波立ちによって
スリットの全体が水没したとしてもポンプのように水を
吸い上げることがなく、また、遠心送風機は容積形送風
機に比べて取り扱いが容易で運転中の騒音が少ない。

【００１７】請求項４記載の発明では、吸引配管の途中
に、散水空間と液出口を有する泡分離器を設けている。
吸引する泡に懸濁物が含まれる場合は、吸引配管の途中
で散水して泡を壊し、懸濁物を含む廃液を外部に排出す
ることが、送風機の汚染及び懸濁物の大気中への飛散を
防止する点から望ましい。

【００１８】請求項５記載の発明では、吸引配管の水平
部分を、泡分離器に向けて下り勾配としている。これに
より、泡が壊れてできる懸濁物を含む水の吸引配管内で
の移送を促進することができる。

【００１９】請求項６記載の発明では、泡分離器の内部
が、仕切板によって下部で連通する流入側空間と流出側
空間に区画されている。

【００２０】散水される泡分離器の内部に、仕切板によ
ってＵ字形流路が形成されているため、曝気槽側の吸引
配管から空気と共に高速で流入する泡と飛沫が、仕切板
で遮断されて送風機側の吸引配管に短絡して流れること
がない。

【００２１】請求項７記載の発明は、除去すべき泡の層
が、水棲動物飼育用水の曝気槽で発生する蛋白質浮滓で
ある。

【００２２】本発明の泡除去装置は、曝気槽の波立つ水
面から空気と共に泡のみを効率よく吸引除去できるため
に、蛋白質浮滓を除去することにより、水棲動物飼育用
水の汚染物質を大きな割合で除去することができ、後続
の濾過処理、微生物処理の負荷を軽減することができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて、
本発明の実施形態を説明する。図１には水棲動物飼育用
水の循環水処理設備のフローシートであり、図２に本発
明の泡除去装置のフローシートを示す。

【００２４】図１に示す飼育水槽１はイルカの飼育水槽
である。飼育水槽１の底部から海水を循環ポンプ２でま
ず曝気槽３に送って曝気処理を行う。曝気槽３の底部に
散気装置４が設置され、給気装置５から供給される空気
を散気装置４で微細気泡として水中に放出する。気泡６
が浮上する過程で水に酸素を供給すると同時に水中に浮
遊する微細な懸濁物を取り込んで浮上し、水面に懸濁物
を含む泡の層（蛋白質浮滓）７を形成する。曝気槽３に
は、吸引配管８を介して泡の層７を送風機９で吸引除去
する本発明の泡除去装置10が設置されており、吸引配管
８の途中に泡分離器11が設けられている。

【００２５】曝気槽３で曝気処理された水は活性炭濾過
装置12を通して飼育水槽１に戻される。活性炭濾過器12
は、濾過処理と微生物処理とを同時に行う生物濾過装置
であり、オゾン処理（図示省略）が併用されているが、
これらの説明は省略する。

【００２６】図２に本発明の泡除去装置10の詳細を示
す。曝気槽３の平面形状は、１辺が３ｍの槽壁13で囲わ
れた正方形である。曝気槽３内では、槽底中央部に設置
された散気装置４から放出される気泡６の浮上によっ
て、水が中央部で上昇して周囲に拡がり槽壁13に沿って
下降する循環水流が形成されている。従って、懸濁物を
取り込んで水面14に浮上した気泡６は循環流に乗って周
囲に拡がり、槽壁13の内側に集まって泡の層７を形成す
る。

【００２７】泡の層７を吸引する送風機９は静圧100mmA
q(0.98 KPa)、風量1m³/minの遠心送風機であり、内径50
mmの吸引配管８の吸引端部に、曝気槽３の槽壁13の内側
で上下方向に向けた吸引管15が接続されている。吸引管
15は、先端を閉鎖し、両側面に幅5mm、長さ100mmのスリ
ット16を形成した内径が50mmの管であり、スリット16の
下端が曝気槽３の水面14に僅かに水没する高さで吸引配
管８に接続されている。

【００２８】吸引配管８の途中に泡分離器11を設けて、
スリット16から吸引される泡を分離し、送風機９の汚染
を防止している。泡分離器11は、底部にＶ字形底板17を
有する角形容器であり、上面が開放可能なカバー18で覆
われ、底板17の中央に液出口19が設けられている。容器
内は、仕切板20によって、下部で連通する流入側空間21
aと流出側空間21bに区分され、Ｕ字形流路を形成してい
る。空間20aの上部に曝気槽側の吸引配管８ａが接続さ
れ、空間20bの上部に送風機側の吸引配管８ｂが接続さ
れ、各空間21a、21bにそれぞれ散水ノズル22a、22bが設
けられている。吸引配管８ａは泡分離器11に向けて下り
勾配αを付け、泡が壊れてできた懸濁物を含む水を泡分
離層器11に移送しやすくしている。

【００２９】本発明の泡除去装置10は、曝気槽３の運転
に合わせて連続的に運転され、曝気槽の水面に浮遊する
泡の層７を、上下方向に長いスリット16から空気と共に
吸引するため、曝気槽３の水面14の波立ちがあっても吸
引を継続することができる。スリット16が水を吸引しな
いため、水面14に散在する泡を引き寄せることはできな
いが、槽壁13の内側に泡が集まってスリット16の周りに
連続した泡の層７が形成されると、泡自体の粘着性によ
り、水面14の広い範囲から泡の層７が引き寄せて吸引す
ることができる。

【００３０】スリット16から吸引された泡は、吸引配管
８ａ内を移送される過程で一部が壊れて飛沫となるた
め、スリット16の開口面積と吸引配管８ａの内径を、吸
引空気によって吸引配管８ａ内に常に所定の管内風速を
維持できる大きさとして、飛沫を含んで重くなった泡を
泡分離器11に移送できるようにしている。なお、泡の層
７の厚みがスリット16の長さより厚い場合であっても、
スリット16の近傍で泡の層７が薄く引き延ばされて空気
と共に吸引されるため、吸引される泡の量に関係なく移
送促進用の空気は確保できる。さらに、前記のように、
吸引配管８ａに泡分離器11に向かう下り勾配αを付けて
いるため、移送中にさらに泡が壊れて懸濁物を含む水が
増加しても泡分離器11に移送されるようにしている。

【００３１】送風機９として静圧の低い遠心送風機を使
用するため、曝気槽３の水面14に大きな波立ちがあって
スリット16の全体が水没したとしても送風機９が水を吸
引することはない。また遠心送風機は容積形送風機に比
べて取り扱いが容易で運転時の騒音が少ない。

【００３２】スリット16から吸引された泡は、曝気槽側
の吸引配管８ａ内を所定の風速で空気と共に移送され泡
分離器11に流入する。泡分離器11の内部は、仕切板20に
よってＵ字形流路が形成されているため、吸引配管８ａ
から空気と共に高速で流入した泡や飛沫は仕切板20に阻
止され、送風機側の吸引配管８ｂに短絡して吸引される
ことがなく、また、Ｕ字形流路内での流路断面積の拡大
によって空気の流速が低下しているため、散水によって
発生する飛沫が空気に同伴して送風機側の吸引配管８ｂ
に吸引されることがない。

【００３３】吸引配管８ａから泡分離器11内に流入した
泡は、仕切板20に当たって流入側空間21a内を下降する
過程で、散水ノズル22aからの散水によって大部分が壊
され、仕切板20の下部を通過して流出側空間21bに流入
したとき、さらに散水ノズル22bからの散水によって残
った泡が壊され、散水された水は液出口19から排出され
る。液出口19から排出される水は、腐敗性の懸濁物を含
む廃水であるため、廃水処理装置に送って処理するか下
水道に放流する。

【００３４】散水空間と液出口を有する泡分離器として
は、上記の泡分離器11以外に各種の装置が使用可能であ
るが、蛋白質浮滓のような懸濁物を含む泡を除去する場
合には、懸濁物の堆積の少ない簡単な構成のものがよ
い。上記の泡分離器11では、散水ノズル22a、22bからの
散水によって底板17が洗浄されるため、懸濁物の堆積が
なく、その他の部分の汚れは、送風機８を停止して上部
カバー18を開くことによって容易に清掃することができ
る。

【００３５】イルカの飼育水槽１の水を循環処理過程に
本発明の泡除去装置10を設けて曝気槽３の水面に形成さ
れる泡の層７を吸引除去することによって、後続の活性
炭濾過器12の洗浄周期を約２倍に延長することができ
た。

【００３６】本発明の泡除去装置10は、上記のような散
気式の曝気槽３に限らず、水面で水を飛散させて曝気す
る表面曝気槽にも適用できる。また、浮遊式曝気機を設
けた曝気槽のように水面の高さが大きく変動する場合に
も、吸気管15をフロートに接続して上下動可能とするこ
とにより、水面に対するスリット16の高さを常に所定の
高さで保持することができる。曝気槽がさらに大型であ
ったり複数槽に分割されている場合には、曝気槽側の吸
引配管８ａを分岐して複数個所に吸引管15を設置して泡
を吸引すればよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明の泡分離装置は、
先端を閉鎖し側面にスリットを形成した吸引管を、スリ
ットの下端が水面に没する高さで上下方向に向けて送風
機等に至る吸引配管に接続されているため、曝気槽のよ
うな波立つ水面においても安定して泡を吸引除去するこ
とができる。吸引除去する泡が、蛋白質浮滓のような腐
敗性の懸濁物を含む泡である場合は、吸引配管の途中で
散水による泡分離器を設けて、送風機等の汚染を防止す
ることができる。

【００３８】また、本発明の泡除去装置は、掻寄機のよ
うな機械設備でないため、曝気槽等に改造を加えること
なく、どのような形式の槽にも簡単に付設することがで
き、維持管理も簡単である。また本発明の泡除去装置
は、曝気槽、発酵槽等の泡の層が形成される水槽以外
に、水路の泡が集まる個所等に付設して泡のみを効率よ
く吸引することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水棲動物飼育用水の循環処理設備のフローシ
ートである。

【図２】本発明の泡除去装置を示すフローシートであ
る。

【符号の説明】

１・・・水棲動物飼育水槽２・・・循環ポンプ３・・・曝気槽４・・・散気装置５・・・給気装置６・・・気泡７・・・泡の層（蛋白質浮滓）８・・・吸引配管９・・・送風機 10・・・泡除去装置 11・・・泡分離器 12・・・活性炭濾過装置 13・・・槽壁 14・・・曝気槽の水面 15・・・吸引管 16・・・スリット 17・・・底板 18・・・上部カバー 19・・・液出口 20・・・仕切板 21a、21b・・・内部空間 22a、22b・・・散水ノズル

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月２９日（１９９９．６．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水面に浮遊する泡の層を吸引除去する泡
除去装置であって、先端を閉鎖し側面にスリットを形成
した吸引管を、スリットの下端が水面に没する高さで上
下方向に向けて、吸引源に至る吸引配管に接続したこと
を特徴とする泡除去装置。
【請求項２】前記スリットの開口面積と吸引管の内径
を、吸引空気によって吸引配管内に常に所定の管内風速
が得られる大きさとした請求項１記載の泡除去装置。
【請求項３】前記吸引源が遠心送風機である請求項１
記載の泡除去装置。
【請求項４】前記吸引配管の途中に、散水空間と液出
口を有する泡分離器を設けた請求項１記載の泡除去装
置。
【請求項５】前記吸引配管の水平部分を、前記泡分離
器に向けて下り勾配とした請求項１記載の泡除去装置。
【請求項６】前記泡分離器の内部が、仕切板によって
下部で連通する流入側空間と流出側空間に区画されてい
る請求項４記載の泡除去装置。
【請求項７】前記泡の層が、水棲動物飼育用水の曝気
槽で発生する蛋白質浮滓である請求項１の泡除去装置